クラブ選択・振動数一致で飛距離アップ

シャフト振動数理論の定義


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当サイト筆者は、ゴルフ理論でクラブ選定方法、製造方法として振動数理論並びに重量管理理論を提案、平成元年に発明その後、日本で初めて特許を平成6年に取得(第2597789号)、富士通FMRシリーズゴルシスとして、大手ゴルフクラブメーカブリヂストンスポーツや、大手シャフトメーカに情報提供、この分野においてはパイオニアとして貢献してまいりました。その資料を基に当サイトは構成されています。

 

 

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飛距離アップにはヘッドスピードにシャフトの硬さ(振動数)を更に分析シャフトの再現速度を割り出し一致させることが最も飛距離アップや方向の安定性が計れます

 

それは、ヘッドスピードとシャフトの硬さ(振動数)が一致したシャフトからは、最大のボール初速と大きな慣性力と遠心力がボールに伝わり、飛距離を伸ばせ正確なショットを打つことができるからです。

 

 

 

 

シャフトのシャフトの振動数理論で飛距離アップ

 

シャフト振動数

 

振動数(しんどうすう、英語:frequency)は、物理学において等速円運動あるいは単振動などの振動運動や波動が単位時間当たりに繰り返される回数になります。振動数は、運動の周期の逆数であり、単位はヘルツになります。

 

振動の速さは単位時間に起こる往復運動の回数で表され、この回数を振動数または周波数といい単位はHz(ヘルツ)になります。

 

角振動数

 

振動の1回の往復運動は円運動1周に対応していて、振動の速さは単位時間におこなわれる円運動の回転角で表されこれを角振動数といいます。

 

角振動数は振動数に1周の角度2π(rad)をかけて定義される。単位はrad/sになります。

 

この角運動は、アドレスで構えた前傾姿勢の分、地面に対して角度を持ったスイング軌道の中で生じる固有振動数を意味します。

 

スイング画像

 

 

ゴルフシャフトの振動数を波形に置き換え解説

 

振動数をゴルフクラブのシャフトの硬さに適応するには、振動数を深堀して理解することが重要です。

 

シャフトの振動数は上に示すように、単位時間当たりに繰り返される回数であって、一般的なシャフトの硬さ表示Rに置き換えればRの表示を細かく割れば済むことになります。

 

但し、振動数は、一般的なシャフトフレックス、S,Rの静止的硬度でなく、実際のスイング中のシナリ戻りの速度になります。

 

ここで重要な点は、シャフトが等速運動であれば、シャフトの繰り返される運動を時間に置き換えることができることです。

 

つまり、シャフトの硬さを時間に置き換えが可能になることで、シャフトのシナリ速度を時間で表すことができるのです。

 

このシャフトのシナリ速度こそがシャフト復元速度に置き換えることができ、インパクトのタイミングでスイングで最も重要なファクターになるのです。

 





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そこで、具体的に詳細な説明が以下の記事になります。

 

ゴルフシャフト振動測定器を使い、実際シャフトがスウイングしている状態の、シャフトの硬さを数値化した値が振動数(cpm)になります。

 

この振動数(CPM)の持つ意味は、シャフトが1分間に何回ヘルツ【上下動】運動を起したかの回数の数値です。

 

 

振動数(cpm)はCycie Per Minuteの略

 

ゴルフスイングの場合は、角振動でシャフトの振動数1ヘルツ(1回)が1回のスイングにあたり、この時のシャフトの速さ(往復するスピード)と、ヘッドスピードの値と一致させることで、両方のエネルギーが合体して、相乗効果で直接飛距離アップと正確なボールを打つのに決定的な役割をします。

 

振動数とヘッドスピードの一致は、正しいスイングを作る上でとても大切な要素で、シャフトのタイミングがスイング(ヘッドスピード)と合うことで、理想にスイングを行えることになるからです。を作ると言われる所以です。

 

そこで、シャフト振動数の定義を最低理解しておくのは、シャフトの振動は固有(等速)であるということです。

 

この固有振動は下の図で示すように、250cpmのシャフトが同じ長さでは負荷をかけた場合で起こる、ふり幅の大きさや小ささで振動数は変化しないことです。

 

女性スイング

 

 

スイング中のシャフトのふり幅が違ってきても、インパクトのタイミング(復元する時間は同じ)は変化しないことです。

 

以下の表は、1本のシャフトに負荷をかけた場合の、シャフトのシナリを時間帯で表したヘルツになります。

 

表から赤 大きく振れている  オレンジ 普通の振れ  水色 減速した振れ で見られるように、縦のシナリ幅は時間とともに小さく変化しますが、横軸のシナリ速度(シナリ時間)には変化が見られないことです。

 

この横軸のシナリ速度が、そのシャフトの持つ固有のシナリ速度、インパクトの時間でもあります。

 

 

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シャフトの硬さ

シャフト復元時間

タイミング

適合

240cpm

0.0625秒

遅い

250cpm

0.06秒

260cpm

0.057秒

速い

 

上の表から、各3本のシャフトは異なった振動数で、復元時間も異なります。真ん中の250cpmを基準にすれば、260cpmは250cpmに比べインパクトのタイミングが速く、240cpmは250cpmに比べインパクトのタイミングが遅いことを表しています。

 

さらに、このシャフトのタイミング(シャフトの復元時間)はヘッドスピードを変えても不変で、これが固有振動数の定義になります。

 

上の振動波動の図から分かるように、縦のシナリ幅は時間とともに小さく変化しますが、横軸のシナリ速度(時間)には変化が見られないことです。

 

 

例えば、硬いシャフトを柔らかくしならせようと、無理やりヘッドスピードを上げてもシャフトのシナリ戻りの時間は変化しないと言うことです。

 

下の振動数を電気信号ヘルツに変換図で説明すると、250cpmのシャフトのA~A’の時間帯は、ヘッドスピードが変化しても変わらないことです。

 

固有振動理論から、1本のシャフトの復元時間はふり幅の大きさで変化は起こさなことです。ただし、ふり幅が大きい方インパクト時の衝撃度が高まることから、ダウンスイングはレートヒッテングでシャフトのシナリを大きく作る方か飛距離を伸ばせることになります。

 

振動数幅

 

シャフトの固有振動数は、シャフトの動的な動きの硬さで(cpm)スイングにおけるインパクトのタイミングと定義づけることができます。

 

異なるシャフトの振動数それぞれでインパクトのタイミングが異なって来ることが定義できるのです。

 

この理論が固有振動数理論で以下の記事を読む上で必ず頭に入れておいてください。

 


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振動数をヘルツに変換/インパクトのタイミング時間を割り出す

 

 

下の図は、振動数を電気信号に置き換えた1ヘルツの表示図です。

 

測定値は一分間に何回の振動を起こしたかの値ですが、スイングにおいては、1回のサイクルでアドレスからフィニッシュまでが行われます。

 

 

サイクル

 


 

 

 

上の図の解説

 

上の2本の曲線は、異なった硬さを持つ2本のシャフトの振動数の値を1ヘルツに置き換えた図で表示しています。

 

Aの横軸は時間値で、青の曲線はシャフトの硬さが260cpmの1ヘルツを表しています。、オレンジの曲線は250cpmの1ヘルツの状態を表しています。

 

A-Cは青のシャフトのシナリ速度(時間)、A-C1はオレンジのシャフトのシナリ速度(時間)になります。横軸が時間を示すことで、青のシャフトがオレンジのシャフトよりシナリ時間が速い事がわかります。これは青シャフトがオレンジシャフトより硬いことを意味します。

 

この青並びにオレンジの曲線を、スウイング中の位置に対比させると、Aは青、オレンジシャフトが共にトップスイング状態で、シャフトのシナリが発生した瞬間の位置になります。

 

A~A1、A~A2がダウンスウイングの時間帯になり、Bは青シャフトのインパクトの時間帯、B1がオレンジのシャフトのインパクトの時間帯になります。

 

このA1は青のシャフトの最下点に当たりシャフトが最もエネルギーを貯めるジャストタイミングの地点になります。同様、B1はオレンジシャフトの最下点ジャストタイミングに当たりシャフトが最もエネルギーを貯める地点になります。

 

「シャフトの最下点はシナッタシャフトが元の状態に復元する最もエネルギーを多く蓄えた地点になります」

 

そこで、波長とはシャフトのシナリ速度(時間)で、波高はシャフトのシナリ幅と理解してください。

 

Aからの横軸は時間を表していますから、青曲線のA~C オレンジ曲線のA~C1は波長になり、シャフトの1回の上下動の復元時間になります。

 

また、青のA1~B オレンジのA2~B1は波高で、シャフトのシナリ幅の大きさを表すことになります。

 

フェアウエーウッド

 

以上の波形図から、青シャフト オレンジシャフトの二本の機能について以下のことが解明できます。

 

青のシャフトは、波形から波長が短く、波高も低いため、シャフトの復元時間が早く、フェースローテイションも小さい事がわかります。
このフェースローテイションが小さいことは、ヘッドの返りが鈍い反面、インパクトでフェース向きが安定していることになります。
ヘッドスピードの速いゴルファー向き

 

一方、オレンジのシャフトは、波形から波長が長く、波高も高いため、シャフトの復元時間が遅く、フェースローテイションも大きくなり、シャフトが軟らかい事がわかります。 このフェースローテイションが大きい事は、インパクトでヘッドの返りが良い反面、フェース向きが不安定になることです。
ヘッドスピードの遅いゴルファー向き

 

アイアンダウンスイング

右の図の様に、固有振動数の特徴は、260cpm、250cpmの波長(A~C A~C1)はサイクル運動が衰退しても波長(A~C A~C1)の復元時間は一定で変化を起こさず、波高だけが低く衰退していくのが特徴です。

 

ここで、重要なことは、波長が変化せず、波高のみ変化する事の意味は、図の赤円では強くスイングした時、オレンジ円は普通にスイングした時、空色はゆったり振った時、でも波長の変化は起こらず、シャフトのシナリ速度は変化しないことです。

 

つまり、シャフトごとに固有のタイミングを持ち、ヘッドスピードを変えることでも、このタイミングの時間は不変であることです。

 

これが、シャフトの持つ特性で固有振動数になります。

 

例えば、硬いシャフトを使用してるゴルファーが、力一杯スイングを行い、シャフトを軟らかく使おうとしても、波長の長さは一定で変化は起こりません。つまりインパクト時のタイミングの変化は起きないことです。

 

 

女性スイング

 

つまり、力一杯振ってもインパクトのタイミングが合わずスイングを崩すだけの事になります。

 

このように、シャフトの硬さが負荷をいくらかけても変化しない性質を固有振動数理論になります。

 

この様に、振動数をただ数値化するのではなく、波形を分析すれば青の260cpmとオレンジの250cpmのシャフトの波長と、波高の特性の違いがはっきりと目で確認でき理解できるようになります。

 

また、青シャフトが最適なゴルファーがオレンジのシャフトを使えば、インパクトのタイミングの違いや、シナリ幅の違いでフェースが暴れ正確なショットが打てない事になります。

 

振動数と硬さの基準
260cpmは1分間でA~C(1ヘルツ)が260cpm回起こることなります。同じように250cpmは1分間でA~C1が250回起こります。

 

振動数の数値が多い方がシャフトは硬く、インパクトでのフェースの開閉の可動領域が小さく操作性は良いことです。

 

逆に、少ない方がシャフトが軟らかくインパクトでのフェースの開閉の可動領域が大きくなり操作性は悪い事くなります。

 

振動数は数値の大きい方がシャフトが硬く、数値の少ない方がシャフトが軟らかいことになります。

 

【参考資料】

 

合わせてシャフトの絶対硬度の重要性を参考にしてください

 

 

 

 

 

上

 

 

 

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