JPH06105196B2 - バランス計 - Google Patents

バランス計

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JPH06105196B2
JPH06105196B2 JP62083722A JP8372287A JPH06105196B2 JP H06105196 B2 JPH06105196 B2 JP H06105196B2 JP 62083722 A JP62083722 A JP 62083722A JP 8372287 A JP8372287 A JP 8372287A JP H06105196 B2 JPH06105196 B2 JP H06105196B2
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vibration
rotary table
shaft
club
bearing shaft
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政之 松尾
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ゴルフクラブまたは野球用バット等のよう
に、手でスイングすることによって使用する器具の動バ
ランス,静バランス及び器具の弾性振動数を計測するバ
ランス計に関する。
(従来の技術) ゴルフクラブとか野球用バット等のように手でスイング
することによって使用する器具(この明細書では便宜
上、スイング器具という)では、スイングして重いとか
軽いとか手応えは、単にスイング器具の重さそのものが
重いか軽いかということ以外に、他の重要な要素がある
ものである。
以下、ゴルフクラブを例として、従来技術を説明する
と、従来は第7図に示すようなバランス計でその重要な
要素を判断している。これは重さのモーメントを測るも
ので、スイングの手応えを重さのモーメントの大小で判
定しているものである。
第7図はゴルフクラブの重さのモーメントを計測すると
きの原理を説明するための概略図で、ゴルフクラブ1の
グリップエンド2とヘッド3の重心4との間の長さを
l、ヘッド3の重さをWh、グリップエンド2に重錘5を
垂下しその重さをW、グリップエンド2から支点6(こ
の支点は概略使用者の両手の握りの前端またはその近く
と考えてよい)までの長さをrとし、支点6を支えてバ
ランスがとれたとすると、 が成り立つ。但し、dmはグリップエンド2から距離xの
点の単位長さのシャフトの重さであり、xにより変化す
るものである。一般にゴルフクラブのシャフトはグリッ
プエンド側からヘッド側へ先細りになっている。そし
て、従来はクラブが変っても上記のWrが一定ならば手応
えは一定と一応考えて、Wrの等しい(または近い)もの
を揃えて1セットを組むようにしてきた。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、スイング器具は動的にスイングをするも
のであるから、あくまで動的なバランスを考えるべき
で、静的バランスだけでは実際にスイングしたときの手
応えを満足することができない。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、少なくとも、スイング器具のグリップをスイ
ング器具が垂直面内でスイングできるように回転自在に
保持する手段と、一端が前記グリップに固定され、他端
が固定部に固定されて、スイング器具とともに回転振動
計を形成する弾性部材とからなり、さらには、 基台と、 基台に固定された中空の円筒台と、 円筒台の中空部に同心的に回動自在に嵌合した円筒軸部
と、この円筒軸部に垂直なフランジ部とからなる回動軸
受軸と、 回転軸受軸を円筒台に固定し、また解放して回転可能に
する部材と、 回転軸受軸の円筒軸部に同心的に回転自在に嵌合する軸
部と、この軸部に垂直なフランジ部とからなる振動回転
台と、 回転軸受軸と振動回転台とに両端がそれぞれ固定され、
振動回転台とともに回転軸受軸に対して回転振動系を形
成する弾性体と、 振動回転台を直接または間接に基台に対して固定する部
材と、 振動回転台にスイング器具を着脱自在に固定する部材
と、振動回転台に固定され振動回転台の回転とともに揺
動する指針と、 指針の揺動径路近くに設けられた振動計とからなるもの
である。
(作 用) 少なくとも、スイング器具を水平状態から振動させてそ
の振動数または振動周期から動バランスを計測すること
ができ、さらに進んでは、スイング器具のグリップを振
動回転台に固定し且つスイング器具が水平に保持される
ように振動回転台をセットして、スイング器具を振動回
転台とともに回転振動させ、その振動数または振動周期
からスイング器具の慣性モーメントを計測して動的バラ
ンスを知り、次に、スイング器具にモーメントの掛から
ない状態でスイング器具が水平に保持されるように振動
回転台をセットして、次に、スイング器具の重さのモー
メントが掛かるようにしたときの振動回転台の回転角か
らスイング器具の重さのモーメントを計測して静的バラ
ンスを知り、振動回転台をスイング器具が垂直に垂下す
るように回動して基台に固定し、スイング器具を振動さ
せてスイング器具の弾性振動数を知ることができる。
(実施例) ゴルフクラブを例として、以下実施例を説明する。
第3図は本発明に係るバランス計測の原理の説明図で、
具体的には、ゴルフクラブのスイング途中のクラブに掛
かる力の関係図である。
クラブ1を例えば右手利きの人がスイングすると、グリ
ップエンド2から距離xtの回転の中心7を中心として、
矢印φの方向に力Fφが、矢印θの方向にFθが働き、
ヘッド3は矢印Sの方向に移動しようとする。力Fφ
主として左手で、力Fθは主として右手が加える力で、
7は力FφとFθとが作る回転の中心である。これは大
体、右手の握りと左手の握りの間にあると考えてよい。
グリップエンド部分に力が上述のように加えられると、
ヘッド3は加速され、静止イナーシャの原理で力Fがヘ
ッド3に発生する。力は質量×加速度であるから、 となる。但し、g:重力の加速度=9.8m/s2, lx:回転の中心7とヘッド3の重心4の間の距離 この力Fが回転の中心7の周りに作るトルクFlxは、 これが手で作るトルクTと等しいから、 となる。この式中のWhlx2は、慣性モーメントである。
そして、左右の手で作るトルクTが一定であるというこ
とは、手応えが一定であることと考えてよい。このため
には、慣性モーメントWhlx2が一定であることが必要で
あり、 は結果として出てくる値である。
第7図に示すバランス計で計測するモーメントWhlxは、
クラブ1を静的状態にして測るものであり、第1図で説
明した慣性モーメントWhlx2はクラブが動いている状態
を前提としてそれぞれ一定と考えているので、両者は異
なることが明らであり、慣性モーメントWhlx2で考える
方が合理的であることはいうまでもない。
クラブシャフトのモーメントも無視できないので、クラ
ブ1全体の慣性モーメントをIcとすれば、 となる。
次に、クラブの慣性モーメントIcを測るバランス計の例
について説明する。
(例 1) 第4図に示すように、回転の中心7からヘッド3の重心
4までの長さlxで慣性モーメントIcのクラブ1を、回転
の中心7につる巻きバネ8の一端を固定し、バネ8の他
端を固定物に固定し、クラブを水平に保つと、バネ8と
クラブ1は1つの振動系を形成する。この振動方程式
は、 となる。θは回転の中心7を中心として回転振動するク
ラブシャフトの振れ角度、k1はバネ常数で既知のもので
ある。この式の一般解から円振動数はpは、 となり、また、nを振動数とすると、 p=2πn,振動周期T0=1/n であるから、振動数nか振動周期T0を実測すれば、慣性
モーメントIcを求めることができる。
(例 2) 第5図に示すように、回転の中心7を支点とし、支点か
らr0離れた点を伸縮バネ9(バネ常数k2)でクラブを吊
り、クラブを水平に保つと、1つの振動系ができる。こ
の振動方程式は、 であり、前の例と同様に、 p2=k2r2/Ic である。また、前の例と同様に、 p=2πn,振動周期T0=1/n であるから、振動数nか振動周期T0を実測すれば、慣性
モーメントIcを求めることができる。
(例 3) さらに、静バランス,弾性振動数も計測できる本発明の
バランス計に関して、次に説明する。
第1図(a)は本発明の一実施例に係るバランス計の正
面図で、第1図(b)は第1図(a)の右側からみたバ
ランス計の側面図、第2図(a)及び(b)はそれぞれ
第1図(a)及び(b)の要部拡大図で、(b)は
(a)のX−X線断面図である。同図において、11はゴ
ルフクラブで、そのグリップ12の回転の中心13がグリッ
プ12を保持する振動回転台14の回転中心に一致するよう
に、振動回転台14の正面下部突出部14a,14aと、上部突
出部14b,14bに螺合する止金具用ボルト15,15によって上
下する止金具16,16とによって挾持される。振動回転台1
4の軸部14cは、回転軸受軸17に軸受18を介して回転自在
に支持され、回転軸受軸17の円筒状の軸部17aは、基台1
9にボルト20で固定された糸巻状円筒台21に回転自在に
軸支されている。回転軸受軸17の軸部17aの後端には、
ネジ部22を介して回転軸受軸セット板23が螺合されてお
り、回転軸受軸17の把手17bと回転軸受軸セット板23の
把手23aをもって回転軸受軸17と回転軸受軸セット板23
とを相対的に回転すると、回転軸受軸セット板23は回転
軸受軸17の軸方向に前進後退を行ない、前進したときに
は円筒台21の両フランジ部21a,21bを回転軸受軸17のフ
ランジ部17cと回転軸受軸セット板23との間に挾圧し
て、回転軸受軸17を円筒台21に対して、従って基台19に
対して固定することができ、後退したときには回転自在
にすることができる。振動回転台14のフランジ部14dと
回転軸受軸17のフランジ部17cとの間には捩りバネ24が
介在し、その両端がそれぞれフランジ部14dとフランジ
部17cに固定され、回転軸受軸17に対して振動回転台14
が回転振動系を形成している。振動回転台14のフランジ
部14dの正面下部中央には指針25が垂直方向に固設され
ており、指針25の振動通過面を挾んで振動計26が設置さ
れている振動計26は非接触型で電磁式でも光学式でも、
要は指針25が振動計26の付近を通過する毎にその通過し
たことを示す出力を出すものであればよい。さらに、基
台19の正面には振動回転台14の回転中心軸を中心として
描いた円弧部27aを有する角度計27が固定され、クラブ1
1の回転角が測定できるようになっている。28は貫通ボ
ルト孔で、振動回転軸を固定するときにのみ使用する。
次に、このバランス計を用いて、クラブの慣性モーメン
ト,静的モーメント及び弾性振動数を計測する方法につ
いて述べる。
(動バランスの計測) 先ず、ゴルフクラブ11を第1図に示すように振動回転台
14に取り付け、回転軸受軸17及び回転軸受軸セット板23
と円筒台21との結合を解除し、回転軸受軸17を回転し
て、第1図(a)に示すようにクラブ11が水平に保たれ
る位置で回転軸受軸17及び回転軸受軸セット板23と円筒
台21とを強固に結合する。次いで、クラブ11を上下に円
振動させると、振動系は矢印Aのように円振動を継続
し、その円振動に同期して指針25は振動計26の間を往復
通過するので、振動系の振動数または振動同期を求める
ことができる。
この場合、振動回転台14の慣性モーメントImも加わって
くるので、クラブ11を含めた全体の慣性モーメントI
は、 となる。Icはクラブのみの慣性モーメントである。
これで測定された円振動数をpとすると、 p2=k3/I=k3(Ic/Im) 故に Ic=(k3/p2)−Im=k3/p2−k3/p0 2 但し k3は常数 p0は振動回転台14にクラブ11を取り付けずに、振動回転
台14のみを前と同様に円振動せしめたときの円振動数
で、 p0 2=k4/Im 但し k4は常数 からImを求めることができ、これは常に一定であるか
ら、一度求めておけばよい。
要するに、クラブ11を振動回転台14に取り付けたときの
円振動数を求めることによって、クラブ11の慣性モーメ
ントを求めることができる。そして、これによって動バ
ランスを計測することができる。
(静バランスの計測) クラブ11を振動回転台14に取り付けずに、振動回転台14
のクラブの取付部が水平になるように回転軸受軸17をセ
ットする。次に、クラブ11を振動回転台14に取り付け
る。その結果、クラブ11の重さのモーメント によって、クラブ11は振動回転台14とともにθだけ回
転する。従って、 となり、θを計測すればクラブ11の静的バランスを求
めることができる。
(弾性振動数の計測) ゴルフクラブ11を振動回転台14に取り付け、90度矢印B
方向に回動してゴルフクラブ11を振動計26の位置に一致
するように、すなわち垂直に垂下するようにセットし、
振動回転台14を例えばボルト孔28にボルトを通して、図
示されてはいないが基台19または固定部に強固に固定す
る。クラブ11が片持梁の形になるから、クラブ11のヘッ
ド側を振動させ、そのときの振動数を計測すれば、クラ
ブ11の弾性振動数及び振動周期を計測することができ
る。
尚、本発明のバランス計に取り付けるスイング器具にゴ
ルフクラブ11を使用し、且つ、第1図(a)に示すよう
に、ゴルフクラブ11のグリップエンド2から距離xtにあ
る回転の中心7を振動回転台14の回転中心に一致させ
て、ゴルフクラブ11を止金具用ボルト15により振動回転
台14に取り付けた場合、即ちlx=l−xt(但し、lxはヘ
ッド3の重心4と回転の中心7との間の長さ,lはグリッ
プエンド2とヘッド3の重心4との間の長さ,xtはグリ
ップエンド2と回転の中心7との長さ)とした場合に
は、ゴルフクラブ11によるアプローチショット時のイン
パクト前後における動バランス,静バランス及び弾性振
動数を計測することができる。
又、第6図に示すように、ゴルフクラブ11のグリップエ
ンド2から距離xtにあるゴルフクラブ11のインパクト前
後の曲率中心(凡そ両肘の間)を振動回転台14の回転中
心に一致させて、ゴルフクラブ11を止金具用ボルト15に
振動回転台14に取り付けた場合、即ちlx=l−(−xt)
=l+xtとした場合には、ゴルフクラブ11によるフルシ
ヨツト時のインパクト前後における動バランス,静バラ
ンス及び弾性振動数を計測することができる。
(発明の効果) 以上の通りであるから、本発明装置によれば、少なくと
もスイング器具の動的バランスを求めることができ、さ
らに静的バランス及び弾性振動数を1つの装置で極めて
簡単且つ適確に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a),(b)は本発明バランス計の正面図及び
側面図、第2図(a),(b)はそれぞれ第1図
(a),(b)の要部拡大図で、(b)は(a)のX−
X線断面図、第3図は本発明バランス計でゴルフクラブ
の動バランスの計測原理の説明図、第4図及び第5図は
それぞれゴルフクラブの動バランスの計測する本発明の
バランス計の例を示す図、第6図は本発明バランス計の
他の具体例の正面図、第7図は従来のバランス計の一例
を示す図である。 1……ゴルフクラブ、2……グリップエンド、3……ヘ
ッド、4……ヘッドの重心、5……重錘、6……支点、
7……回転の中心、8……つる巻きバネ、9……伸縮バ
ネ、11……ゴルフクラブ、12……グリップ、13……トル
クの中心、14……振動回転台、14a……下部突出部、14b
……上部突出部、14c……振動回転軸の軸部、14d……振
動回転軸のフランジ部、15……止金具用ボルト、16……
止金具、17……回転軸受軸、17a……回転軸受軸の円筒
軸部、17b……回転軸受軸の把手、17c……回転軸受軸の
フランジ部、18……軸受、19……基台、20……ボルト、
21……円筒台、22……ネジ部、23……回転軸受軸セット
板、23a……回転軸受軸セット板把手、24……捩りバ
ネ、25……指針、26……振動計、27……角度計、27a…
…円弧部、28……貫通ボルト孔、W……重錘の重さ、Wh
……ヘッドの重さ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スイング器具のグリップをスイング器具が
    垂直面内でスイングできるように回転自在に保持する手
    段と、一端が前記グリップに固定され、他端が固定部に
    固定されて、スイング器具とともに回転振動計を形成す
    る弾性部材とからなることを特徴とするバランス計。
  2. 【請求項2】基台と、 基台に固定された中空の円筒台と、 円筒台の中空部に同心的に回動自在に嵌合した円筒軸部
    と、この円筒軸部に垂直なフランジ部とからなる回動軸
    受軸と、 回転軸受軸を円筒台に固定し、また解放して回転可能に
    する部材と、 回転軸受軸の円筒軸部に同心的に回転自在に嵌合する軸
    部と、この軸部に垂直なフランジ部とからなる振動回転
    台と、 回転軸受軸と振動回転台とに両端がそれぞれ固定され、
    振動回転台とともに回転軸受軸に対して回転振動系を形
    成する弾性体と、 振動回転台を直接または間接に基台に対して固定する部
    材と、 振動回転台にスイング器具を着脱自在に固定する部材
    と、振動回転台に固定され振動回転台の回転とともに揺
    動する指針と、 指針の揺動径路近くに設けられた振動計と からなるバランス計。
JP62083722A 1987-04-07 1987-04-07 バランス計 Expired - Lifetime JPH06105196B2 (ja)

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JPS63250543A JPS63250543A (ja) 1988-10-18
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CN103674742B (zh) * 2012-09-19 2018-03-06 天津海鸥表业集团有限公司 一种动态测量硅游丝刚度和测量摆轮转动惯量的方法及测量装置
CN105806560B (zh) * 2016-05-08 2018-03-13 西安百纳电子科技有限公司 一种全自动转动惯量测量系统
CN111060252B (zh) * 2019-12-30 2021-06-08 綦江齿轮传动有限公司 一种转动惯量测试方法

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