シャフトとヘッドスピードの一致

シャフトの硬さとヘッドスピードの一致

 

 

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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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飛距離アップするヘッドスピードとシャフト関係

 

ヘッドスピードとシャフトを一致させなければならない理由

 

ゴルフスイングでシャフトの硬さはタイミング、重さはスイングリズムです。

 

何故シャフトがタイミングなのか、それはスイング中シャフトは速度を伴ったシナリをもっているからです。このシナリのスピードを最大限活用出来るのはシャフトの最下点で、スイングスピードのタイミングと合致させることです。
結果、最大のボール初速を得ることになります。

 

シャフトのシナリ速度が、スイングスピードのタイミングに影響する訳を、実際の数値で説明すれは以下のようになります。

 

この説明には従来のシャフトスペックS,Rではシャフトのシナリの速度を表現できないことで振動数を用いておこないます。

 

ヘッドスピードとシャフトの波長

 

上の図から、シャフトのシナリの復元時間に比較した場合、硬いシャフトは復元時間が早く、逆に柔らかいシャフトは遅いことがわかります。
そこで、数値で捕らえると以下になります。

 

250cpmが自分に合うシャフトと仮定すれは、硬いシャフト260cpm(パープル)、やわらかいシャフト240cpm(空色)では以下の計算でインパクトまでの時間を計算できます。

 

1分間で240回振動するわけですから1回の振動時間は
60秒÷240cpm=0.25秒
インパクトは上の波形から4分1になります。
0.25秒÷1/4=0.0625秒
結果、240cpmのインパクト時間0.0625秒になります。
上の式で260cpmシャフトにインパクトは0.057秒です。

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

×

上の表からもシャフトの硬さがタイミングに大きく影響することがわかります。

 

このことから、シャフトのシナリとヘッドスピードのタイミングが合えば、ヘッドスピードとシャフトのシナリ速度(シャフトの硬さ)が一致し相乗効果で、飛距離を伸ばせ安定した方向にボールを打ち出せることが分かります。

 

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シャフトの動きはムチの原理と同じで、ムチが伸びきった状態が最大のエネルギーを発揮します。シャフトもムチのシナリと同等、シャフトのシナリが伸びきる【シナリが終わる時点又はシャフトが元の状態に戻る時点=シャフトの最下点】地点でインパクトを迎えるのが最大のエネルギーを発揮できるのです。

 

このシャフトの最下点が、インパクトで最大のエネルギーを発揮でき、ヘッドの加速度も最大になるからです。

 

インパクト後のフォロースルでは、タイミングの合ったインパクトで、右腕が伸び切り最大の加速度を発生するのです。

 

角運動の加速度は・・・・・・角スピード×半径   【この半径は回転軸から腕、シャフトが伸びきる状態が最大値】

 

このことから、ヘッドスピードのエネルギーとシャフトのシナリエネルギーの一致は、その相乗効果で最大のエネルギーをヘッドを通して、さらに加速度をボールに伝達でき、ボールの飛距離を伸ばし、ミート率も高くでき正確にボールを打つ最大の要素になります。

 

グラブとバック

 

 

トップスイングはシャフトの切り返しで反転運動が起こり、シャフトのシナリは飛行方向と反対方向に複雑なシナリをおこします。

 

このシナリとは直進性のシナリ、角運動の回転で起こるシャフトの円径のシナリ(トルク)、ダウンスイングでヘッド重量でシャフトが地面に向かうシナリのトゥダウンを挙げることができます。

 

この中で直進性はシャフトシナリ速度(硬さ)で、シャフトの固有振動数でシナリは異なり、ボールを捕まえるタイミング(ミート率)に影響を与え、ボールに伝達するエネルギーの強さを決定するのです。

 

シャフトのトルクはトップで開いたフェースをインパクトで正しい位置に戻す補助的な役割で、インパクトでの球の捕まり具合やヘッドの抜けに関係してきます。
特にトルクは、ヘッドがシャフトの真下についているのでなく、シャフトの外側に位置【偏重心】することで、トルクが発生します。このトルク(ネジレの回転)は時計と反対に回転をおこします。

 

 

地面側にしなるトゥダウンは、インパクトでヘッドのライ角に影響し、方向性に関係してきます。また、芯でボールを捕らえることにも関係してきます。

 

トゥダウンはシャフトが柔らかいほど大きく働き、ヘッドスピードが速いゴルファーが柔らかすぎるシャフトを使用した場合、トゥダウンが大きく働き、ヘッドのトゥが頭を垂れる状態でボールを芯で捕らえにくくなります。

 

資料提供youtubu.com

 

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タイミングのずれで起こるミート率低下

 

ヘッドスピードとシャフトの波長
上の図はヘッドスピードの波長に、硬いシャフトの波長と柔らかいシャフトの波長を重ね合わせた図になります。横の線は時間軸で赤の縦線に比較して硬いシャフトのインパクト時間帯は速く、柔らかいシャフトは遅いことが表しています。

 

 

インパクトで起こるシャフトのシナリ(硬さ)は、従来のシャフトのスペック(R.S、X)では、シャフトのシナリ速度を数値化できないため、ヘッドスピードの速さに比較対象にできないことから、シャフトの硬さをcpmでサイクル信号の波長(速度)と波高(シナリ幅のおおきさ)に置き換えて説明する事になります。

 

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固有振動数の定義で波形の波長で説明したように、波長はシャフトがシナリをおこし、元の状態に復元する時間で、スイング中のシャフトの動きに置き換えるとトップの切り返しで起こるシナリがインパクトで元の状態(シャフトが直線状態)に戻る時間(タイミング)と理解してください。

 

まず、2本の異なるシャフトの振動数を分析した結果、250cpmと260cpmで2本のシャフトのシナリ時間が異なることがわかります。

 

ほんの僅かな時間差ですが、スイングスピードが40m/sのヘッドスピードを時速に換算すれば約144k/mの速度でスイングしている事になります。

 

この速度でスイングすれば、250cpmのシャフトのシナリ速度は0.06秒、260cpmのシャフトのシナリは0.057秒で、シナリ速度のわずかな違い0.06(250cpm)-0.057(260cpm)=0.003秒の違いが起こります。

グラブとバック

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しかしこの0.03秒の違いは高速のスイング状態ではインパクト時のヘッド位置の距離の違いは約43cm(144km×0.003=43cm)にもなります。

 

この僅かな時間の差の違いは、インパクト時ヘッドの芯を外しミート率の低下をまねき、10cpm分のタイミングがずれることになり、このタイミングの違いでフェースがボールに対して直角にならず、角度をもって芯を外しインパクトすることになり、ボールにサイドスピンがかかりボールが曲がり、飛距離を大きくロスする結果を招きます。

 

また、波長とは別に波高は車で言えばバンドル部分に当たり、この遊びが大きいとフェースアングルが大きくなり、小さいと遊びが少ないことになります。
シャフトの遊びが小さいと、インパクトでヘッドの返りが鈍く球の捕まりが悪くなり、反面方向性の操作性には優れています。

 

一方遊びの大きい場合はヘッドの返りは良くなり球の捕まりがよくなり、反面方向性の操作性は難しくないます。そのことで、波高はシャフトのねじれでトルクに大きい影響を与えます。

 

この遊びはシャフトが軟らかい場合、波高の形状はなだらかな山の罫線で、シャフトが硬い場合、波高の形状は鋭角な山の罫線になります。

 

シャフトの硬さとヘッドスピードの不一致は、インパクト時のミート率を下げ飛距離を大きくロスし、フェースアングルの入射角度の正しく行えず、不安定な球筋を生む結果に繋がります。

 

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以下の表からも、シャフトCPM(硬さ)とヘッドスピードの不一致から起こる、ミート率の低下は、歴然と飛距離ロスに繋がることがわかります。

ヘッドスピード

ミート率

飛距離

飛距離ロス

40m/s

1,5(100%)

240y

1.4

224y

26y

1.3

208y

42y

 

参考資料: アマチュアゴルファーの平均ミート率は1.31前後  プロの平均ミート率は1.47前後

 

この事から、シャフト振動数とヘッドスピードの一致がいかに重要であるか理解できると思います。

 

これは今まで勘やフィーリングの世界で体感していた経験者のみならず、ゴルフのビギナーの方でも、使用クラブの数値を見る事でシャフトの悩みや、その原因を明らかにできシャフトの合わない原因を解明できる手段になるのです。

 

ゴルフでは、シャフトの硬さはタイミング、クラブの重さはリズムで表現されますが、シャフトのタイミングは、今説明したようにシャフトのcpmによるインパクトの(時間差)タイミングであることがはっきり分かります。

 





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上

シャフトとヘッドスピードの一致

 

 

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シャフトcpmの不一致で起こる現象

justインパクト

 

シャフトの最下点は、スイングを行う回転軸からヘッドの位置が最も距離が遠い地点で、ヘッドに最大エネルギーが蓄えられた状態になることは上の説明で理解できたと思います。

 

つまり、シャフトの持つ最大エネルギーとヘッドスピードを一致させることで、この両方のエネルギーが合体して、相乗効果でボール初速をマックスにして、大きな飛距離と安定した弾道を打つことができるのです。

 

 

例えば、最適振動数250cpm装着のシャフトで最高の弾道と飛距離を打てるゴルファーが、もしシャフトの硬さの違う260cpm装着のシャフトを試すと以下の状態がおこります。
cpmグラフ
ポイント:本人の基準に比べて、 シャフトが硬く、クラブが重いボールを捕まえる直前に、シャフトの復元(シャフトの最下点)が終息してシナリの持っているパワーをボールに十分伝達できなくなります。

 

またシャフトがインパクト後の反転速度が鈍る為、ヘッドの返りが鈍くなりインパクトの衝撃で球の捕まりが悪く、フェースは開きスライスになります。
【インパクト時にはフェース1㎠に約1tの重量がかかる】

 

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硬いシャフトの使用ではスイング軌道が外側

 

自分のヘッドスピ―ドに比較して硬いシャフトを使用した場合に起こる現象

 

自分のヘッドスピードより重いクラブは、テークバックを手でクラブを上げ、トップスイングの切り返しのリズムは遅れ振り遅れでフェースが開いてしまいます。

 

■ 重いクラブの手上げは、ダウンスイングがクラブが遠い場所から引っ張るアウトサイドインのスイング軌道で、アウトオブフェースでインパクトするため、ヘッドの重心より内側の下でヒットするのでスライス系のボールになり、またヘッドの重心がボールより上にくるため、オーバースピンが少なく、球は上がりません。

 

結果、球の捕まりが悪く、弾道の低い、飛距離も出ないスライスの球筋になります。

 

■ シャフトが硬くなると、クラブを重く感じてしまい、肩が十分入らずダウンスイングで力みやすくなり、余裕のない手打ちのスイングになる可能性があります。又硬い場合、球の捕まりが悪くなるため、必要以上にインパクトで手首を返すことで左にひっか球が出てしまいます。場合によってはチーピンなどが出やすくなるのです。

 

余りにも硬めのシャフトで無理にリストを使ったスイングは、結果手首や腰を痛めることがよくあります。

 

■ ヘッドの重心よりボールの重心が下でインパクトしやすく、ボール初速も上がらないため、ボールに十分なスピンがかからず揚力が小さく低い弾道で飛距離のでない打球になります。
ボールの回転軸

 

以上のように、インパクトで芯を外してインパクトすることで、ボールに正しい順回転が発生しないので、上の図でオレンジの線で表示されている様に、回転軸が右に傾きます。これは球筋が右にスライスすることを表しています。

 

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ボールの回転軸が右に傾けばスライスになるには、バイクで右に回る時、体を右に傾斜させて右方向に進む原理と同じです。

 

さらに、この右傾斜はフェースのロフトと関係があり、ロフトの少ない程、傾きは大きく、少ない程小さくなります。

 

ドライバーでスライスが出やすくなるのは、ロフトが小さくなるため球の捕まりが悪く大きくスライスしやすくなるのです。

 

注:ロフトの大きさと球の捕まりは比例します。PWではロフトが大きくなることで、スライスの度合いが小さくなるのはこのためです。

 

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柔らかいシャフトの使用で起こる現象

 

最適振動数260cpm装着のシャフトで、最高の弾道と飛距離を打てるゴルファーが250cpm装着のシャフトを試すと以下の現象がおこります。
振動数グラフ

 

インパクト直後にシャフトの復元(シャフトの最下点)が最大になるため、球を捕まえすぎる状態になります。またインパクト直後にヘッドの反転速度が、最大の状態になり、フェースがカブル状態になります。

 

■ アウトオブフェースでインパクトするため重心より外側の上にあたるためフック系の球筋になります。

 

■ ヘッドがカブル現象はインパクトでロフトが立つ状態で球を捕まえるので、低い弾道のフックボールになります。時に球を捉まえすぎてしまい大きく左にフックやチィーピンが出やすくなります。

 

■シャフトのタメが大きく、インパクトでヘッドが暴れやすく方向性が不安定になる。(シャフト振り幅が大きいためフェースローションが大きい)

 

■ 力んでスイングすると、ヘッドがインパクト時に戻りきらず、フェースの外側の上に当り易く、ロフトがさらに大きくなり、スピンの多い高弾道のスライス(右に高弾道)のフケ球が出てしまいます。

 

ボールの回転軸
また、シャフトがヘッドスピードに比べて柔らかい場合、正しいボールの順回転にならず、上の図でグリーンの線で表示されている様に、ボールに回転軸が左に傾きます。これは球筋が左にフックをすることになります。

 

この原理はバイクで左に回る時、体を左に傾斜させて左方向に進む原理と同じです。

 

さらに、この左傾斜はフェースのロフトと関係があり、ロフトの少ない程、傾きは大きく、少ない程小さくなります。

 

 

 

上

 

 

 

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シャフト一致とボールの打ち出し角度

 

シャフトの復元速度とヘッドスピードが合体し、最大エネルギーを効率良くボールに伝える、もう一つの重要なポイント、ロフトやヘッド機能の重心の位置があります。

 

打ち出し角度とは、写真で示すように、ボールの飛び出し角度と地面との間にできた角度で、大きい程、高弾道で、小さい程、低弾道になります。

打ち出し角度

ボールの打ち出しが大きい程ボールのスピン量は多い程高弾道になり、逆に打ち出し角度が低い程スピン量は少なく低弾道になります。

 

そこで、シャフトとヘッドスピードがロフトに当たえる影響とは以下の通りになります。

 

硬いシャフトの使用の場合、インパクト時シャフトの反転力は弱くシナリの上向きのパワーが十分でなくなります。また、インパクトでの球離れが早く十分なスピン量が得られずボールの弾道が低くなります。

 

柔らかいシャフトの場合、インパクト後のシャフト反転力が最大になりボールをしっかり捕まえることができますが、ロフトが立つことで低弾道のボールになります。

 

つまり、シャフトの硬さの違いで、ボールの打ち出し角度も変わってきます。

 

このことからも、シャフトのシナリとヘッドスピードの一致が、クラブの機能を十分発揮することができるのです。

 

シャフトのキックポイントからくる打ち出し角度

 

ヘッドスピードとシャフトのタイミングが合うことでシャフトのシナリ方に特徴が表れます。
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上の図で示されているように、シャフトのキックポイント(調子)でも、ボールの打ちだし角度が変わってきます。

 

先調子ほど打ち出し角度が高く、元調子ほど低くなります。

 

 

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他の要因として、打ち出し角度は、ヘッドのロフト、スイング軌道で決まりますが、最近のドライバーの特徴は高弾道、低スピンが飛距離をだす条件になってきています。

 

この、高弾道で低スピンは物理的には相反する条件になりますが、ヘッドの大型化により重心位置を深くして打ち出し角を大きく、スピンを作るスコアーラインをなくす方法で、スピン量を抑え、高弾道、低スピンの弾道を実現しています。

 

一般的には、ロフト角に2~3度プラスした値で15度±3が、ボールの最適打ち出し角度になり、非力でヘッドスピードの少ない方には、20度前後になりますが、市販のクラブのロフトはリアルでなく、9,5度で11度程度のロフトになっているのがほとんどで、十分チエックして、ロフトの選択をしてください。

 

この打ち出し角度が低いと、落下地点が早くなり飛距離が出なくなります。地面を這うボールは空気中のボールよりはるかに抵抗が大きく、ボールは飛びません。

 





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飛距離を出せるスピン量

 

ボールのスピンとは、バックスピンの事で、ボールに揚力を与えボールのキャリーを出すには絶対必要な要素になります。

 

このバックスピンは、ヘッドスピードが40m/cのゴルファーで2500r/sで45m/cのゴルファーでは2800r/sが最適と言われています。

 

ヘッドスピードの少ないゴルファーが低ロフトのクラブを使うと、十分なスピン量が得られず、ボールは低い弾道で失速して飛びません。

 

逆に、ヘッドスピードの速いゴルファーは高ロフトのクラブを使用すると、ボールに過度の揚力が働きボールが吹き上り大きくスライスして距離も出なくなります。

 

最後に、スイング軌道も打ち出し角度に影響をあたえます。

 

特に、ティ―アップするドライバーの場合、スイングの基本はアッパースイングになりますが、ダウンブロー気味にインパクトすれば、過度のスピンが起こり、やはり飛距離を伸ばす事が出来なくなります。

 

硬めのシャフトや低ロフトのクラブはヘッドスピードがなければ、飛距離を出すスピン量が十分得られず、なかなか難しくクラブになり、スイングを壊してしまう危険があります。

 

飛距離の出ないゴルファーは見栄をすて、まずは、高ロフトで高弾道の球が打てるようにするのが先決です。

 

以上の様に、シャフトの最適振動数を知った上で、適正なロフトの選択で、ボールの打ち出し角度を適正にし、この最大エネルギーを有効に利用することが重要になります。

 

フェアウエー

 

 

最適振動数と使用クラブ振動数の位相

 

チャート

 

 

最適振動数から±3cpm
飛距離、方向性には大きな違いはありません。球筋はフェードボール、ナチョラルフックで自分のイメージでスウイングできる。

 

チャート

 

 

 

最適振動数から±6cpm
ビギナーには感じませんが経験のあるゴルファーには少し違和感を感ます。、飛距離、方向性に影響が出てフック、スライスの球筋になります。

 

チャート

 

 

最適振動数から±9cpm
ミート効率が下がり、飛距離、方向性が安定せず、大きく曲がるスライスやフックがでます。スウイングのタイミングも難しくなります。

 

チャート

 

 

 

最適振動数から±12cpm
シャフトが硬い場合は重くスライス、ヒッカケがでます。逆に軟らかい場合はシャフトの遊びが大きくヘッドが安定せず球筋はスライス、フック系です。

 

 

 

 

 

次の項目:飛距離アップのミート効率に進む

 

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シャフト理論の定義
ゴルフの上達はゴルフ理論でシャフトとスイングのメカニズムを理解することから。 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マミヤOP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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ヘッドスピードとシャフトの硬さの不一致は飛距離ロスや方向性を不安定にします。飛距離アップや正確なショットはミート率を上げボール初速度をあげることです。そのためにも、ヘッドスピードとシャフトの硬さを一致させる事は絶対条件です。
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#シャフト固有振動数の定義
ドライバーの飛距離アップはヘッドスピードのミート率を高める事で、ボール初速度を速め飛距離アップや方向性の安定に繋がります。この仕組みを、ゴルフ理論・スイング理論で科学的、物理的に理解する事でゴルフの上達は驚く程早くなります。それにはシャフトの振動数を理解し、無駄のないクラブ選択、効果的なスイング練習ができます。ノウハウなくて決して上達はありません。 .
#固有振動と長さ、バランスの関係
ヘッドスピードとシャフトの硬さの不一致は飛距離ロスや方向性を不安定にします。飛距離アップや正確なショットはミート率を上げボール初速度をあげることです。そのためにも、ヘッドスピードとシャフトの硬さを一致させる事は絶対条件です。
#シャフトの絶対硬度
絶対硬度と言う言葉は聞きなれない言葉だとおもいますが、シャフトを選択、クラブの調和には絶対必要な原理原則理論です。
シャフトのタイミングのメカニズム
シャフトのタイミングは直接飛距離、方向性に大きな影響をあたえます。このタイミングとはシャフトのシナリの時間であり、ヘッドスピードに比例関係にあります。シナリのメカニズムを知ることで自分に合うクラブの選択が明確になってきます。
#ミート効率で飛距離アップ
飛距離アップにはボール初速を上げることで可能になります。このボール初速を上げるにはインパクトでミート率を上げるです。ヘッドスピードが速いからと言う理由で飛距離が出ることにはならないのです。
シャフトのスイートスポット
ヘッドスピードとシャフトの硬さの不一致は飛距離ロスや方向性を不安定にします。飛距離アップや正確なショットはミート率を上げボール初速度をあげることです。そのためにも、ヘッドスピードとシャフトの硬さを一致させる事は絶対条件です。
ミート効率を高めるシャフト振動数とライ角
ヘッドスピードとシャフトの硬さの不一致は飛距離ロスや方向性を不安定にします。飛距離アップや正確なショットはミート率を上げボール初速度をあげることです。そのためにも、ヘッドスピードとシャフトの硬さ、適正なライ角を一致させる事は絶対条件です。
#シャフトの キックポイントの役割
シャフトには振動数と共にシャフトのキックポイントとトルクがあり、ゴルフには重要なファクターです。キックポイントは弾道の高低やスイングスタイルに、トルクはインパクトのヘッドの返りに影響をあたえます。
#シャフトのトルクとヘッドスピード
シャフトはインパクトにかけて、複雑な動きをします。 それは、シャフトの本来の性質である直進性のシナリです。このシナリはシャフトの硬さになりますが、それとば別に直進性のシナリに同調するようにシャフトにはネジレがおこります。このねじれがトルクです。
#シャフトの振動数
シャフトはダウンスイングでヘッド重量と体の回転の加速でシナリを起こします。 このシナリは一定の固有の速度で元の状態に復元特性を持っています。 このシャフトの特性は振動数で表現できヘッドスピードに大きく関係しています。
シャフトのシナリ
ゴルフクラブで最も重要な役目を持っ理由は、シャフトはインパクトまでクラブを導くことです。つまり、インパクトまでの仕事はシャフトが行うことです。 シャフトのシナリは、スイングの振る速さ(ヘッドスピード)とヘッドの重さで起こるシャフトの歪みで、その歪みはパワーになります。このシナリは速度を持ち、ヘッドスピードとマッチングすることが、シナリを生かせることになるのです。
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.一般的なシャフトのフレックスの決め方は、素材の硬さであって、シナリの硬さではないことです。 その素材の硬さに一定の負荷をかけた場合に、シャフトのシナリ幅(ABOUT)で決めていることです。 振動数はシャフトの素材の硬さでなく、シャフトの素材や長さで変化するシナリを測定した値です。
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スチールシャフトとカーボンシャフトの選択は、シャフトの重さが基準になります。 スチールシャフト、カーボンシャフトのメリット、デメリットをシャフトの重さや、シャフトのシナリ、トルクから解説します。
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メーカシャフト情報
シャフト選択の方法の一つとして、シャフト重量も大きなファクターです。 シャフト重量はクラブ総重量と比例し、シャフトの硬さ、トルクと比例していきます。

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