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シャフトの硬さの評価を理解する|Golf Shaft Reviews

最近面白く読んでいるサイトのひとつに「Golf Shaft Reviews」ってのがありまして,その名の通り,いろんなシャフトのレビューをしているところなんですが,そこに載ってる基礎的な記事のひとつとして,こんなのがありました。

ソース

Understand Golf Shaft Stiffness Ratings | Golf Shaft Reviews 2019 by Russ Ryden

拙訳

このゴルフシャフトはどれぐらい硬いのだろう? そんな疑問は,ゴルフクラブに興味を持った人間なら誰しも心に抱くものだ。クラブメーカーはその質問に長らく答えようとしてきた。私の知る限りでは。*1

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最初に広く使われた道具はしなりボードだと言われている。シャフトのバットが固定され,ティップにおもりが付けられて,シャフトの曲がり具合でその硬さを定義するものだ。これはかつて,そして今でも,シャフトを評価する上で優れた方法である。問題は,どのシャフト会社も同じボードを使っていないということだ。シャフトの営業とマーケティング部門は文字による表記システムをつくった。いわゆる「LARSX」で,レディース,アマチュア,レギュラー,スティッフ,エクストラスティッフというやつだ。シャフトメーカーの Brunswick 社は,「4.0 4.5 5.0 5.5」などという数値による表記システムの特許をとった。ゴルファーはかつて,そして今でも,これら数字に惑わされている。クラブメーカーの世界では,標準を作ろうとそれぞれが独自の試みをしている。今日まで,唯一の標準といえるのは,混乱だけだ。*2

私は15年前に旅を始めた。ゴルフシャフトを理解する旅だ。いま私にはデータベースがあって,そこには3000の異なるシャフトの計測結果が収められている。シャフトを比較するためのシンプルな基準を求めている人たちのために,私はとある方法を採用している。その方法は Jeff Meyer が勧めてくれたもので,EIカーブ(剛性分布図)の曲線下部の面積を測るものだ。Jeff は人生の大半をゴルフシャフト業に捧げている。このアイデアは,彼がアクシネットでシャフト王だったときにひらめいたものだ。*3

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このアニメーションを見えれば,そのコンセプトが理解できるだろう。*4

最良のアイデアとは,しばし最もシンプルなものだ。EIカーブの下の面積は,1インチごとに計測すれば簡単に算出できる。それらを足し合わせる。長さの違うシャフトを比較するために(標準化するために),その合計をシャフトの長さで割ればいい。シンプルな指標にするために,私はその数値をさらに共通の係数で割って,比較しやすい2桁の指標にしている。*5

この Golf Shaft Reviews での最近のレビューは,計測したすべてのシャフトのこの硬さ指標を載せている。*6

私の友人のひとりで,私がEIグラフを計測しはじめた最初の日からずっとそれに取り組んでいる熟練フィッターがいるのだが,こういう質問をしてきた。なぜEIプロファイルのエレガンスさを,ひとつの数字に落とし込むことで損ねているのかと。私の答えは,シャフトの硬さを理解するためにひとつの数字を使うとすれば,LARSXとか5.0とかよりは,EIカーブ下の面積の方が優れている。シャフトの一部分だけでなく,シャフト全体を表現する指標だからだ。それは現存する指標の中で最良のものか? 違う。EIカーブの形状を知って,それと他のシャフトとを比べることが,今できるなかで最良の方法だろう。しかし私がすでに計測した3000本のシャフトのEIプロファイルを知って学んでいなければ,これがベターな方法だろう。そしてこの計測にあたってはずっと同じ計測器を使っているのだから,メーカーやモデルや重量の垣根を越えた横並びの比較ができる。*7

さて,これ以外にシャフトの硬さを示す方法も見てみよう。*8

シャフト振動数|Shaft Frequency

シャフトの振動数を用いるというコンセプトは,1968年に Alastair Cochran と John Stobbs が著した『Search for the Perfect Swing』の中で議論された。同書は,ゴルフのテクノロジーについて深く探った最初の本のひとつである。参考資料(Appendix I)の中で振動数を現す公式が示され,その公式の中に「E」と「I」という項が出てくる。「E」は「シャフトの材料の弾性特性」であり,「I」は「シャフトの正確な横断面に依存し,曲げ剛性を表現する数値」である。この記事を読んでいけば,筆者は振動数は有益かもしれないと言わんとしていることに気づくだろうが,その計算方法が複雑であることから,ゴルフシャフトの硬さを定義するのに振動数は容易な方法とは言えない。*9

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Joe Braly 博士は,クラブメーカーに振動数を測ってシャフトの硬さを計測するように進言した。80年代に彼はPGAツアーで研究を行なった。ツアープレーヤーが使っているシャフトをの振動数を,計測器で測ったのだ。この研究から,アイアンセットの中の異なる番手の硬さの比率を現す公式を開発した。彼が発見したその比率とは,クラブの長さが0.5インチ変わるごとに,振動数が4.3CPM(毎分サイクル)変わるというものだ。*10

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Braly によるこの研究に触発され,クラブメーカーの団体であるPCSは,非常に多くの会員に対して,振動数をベースにしたクラブ製造を推奨し教育した。シャフト設計が現在ほど複雑でなく,振動数計測器がシャフトの硬さを計測するのに用いられる数少ないツールのひとつだった頃のことである。*11

PCSが気づいたのは,振動数の計測はさまざまな要素に影響されるということだ。シャフトを固定する際の圧だったり長さだったり,重さだったり,実際に用いる計測器だったり。そして彼らは,計測器の中のひとつに主にフォーカスして,ある基準を設立した。「The Equalizer」として知られるソフトウェアがPCS会員たちに販売された。それにはカリブレーションスティックが付いてきて,複数の計測器が示した結果を標準化するために用いられた。クラブメーカーの組織そして強い支配力を誇っていたころ,PCSは振動数に代わる硬さの計測システムにいて議論を喚起しなかった。同時に彼らは,シャフト設計家とメーカーはシャフトの硬さを理解するために主にEIを使っていることも,その会員たちに告げなかった。*12

さて,同じ振動数である3つのシャフトのEIチャートを見てみよう。私の計測器では,その3つとも354という振動数だ。空気圧で固定し,バットから7インチのところでシャフトを固定している。これらは6番アイアン用のシャフトであり,261グラムの6番アイアンヘッドを装着して計測されている。7インチというのはフジクラの基準で,以前としてこれを使っているクラブメーカーやシャフト会社がいくつかある。*13

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明白すぎることだが,これら3つのシャフトはまったく同じ振動数であるのにもかかわらず,EI分析の観点からはまったく別物である。当時 GolfSmith にいた Tom Wishon が気づいたのは,バットの振動数だけではうまくいかないこと。彼はシャフト上の何点かにおける振動数を計測した。彼がとあるPGAツアープロのために,アイアンセットの箱を整えているときのことだった。それが進化して,シャフトの異なる点で器具を使って振動数を計測するというシステムができあがる。それでもって,「シャフトプロファイリング」という用語が生まれた。そのシステムは,ここで語りたい以上の欠陥があった。EIチャートに比べると,シャフト全体の硬さを示すのにとても雑なチャートができるのだ。振動数を使ってEIを推定することの関係性と困難さを知りたいのであれば,先に挙げた『Search for the Perfect Swing』の205ページをご覧になるといい。*14

シャフトの振動数は,シャフトの硬さを評価する上ではあまり役に立たない。シャフトプロファイリングの重要性を認識しているクラブメーカーやフィッターにとっての問題は,現実的に入手可能なEI機器がなかったことだ。私がそれを設計して製造するまでは。彼らは手にしていた振動数計器を使った。技術の進化によって,機器も専門知識も進化した。シャフトの硬さを測るための振動数プロファイリングと振動数評価は,クラブメーカーがそのシャフトに関する知識を用いたリバースエンジニアリングであって,シャフト会社によって共有されたものではなかった。手に入れられやすいEI機器は,シャフトエンジニアとクラブフィッターとの知識の差を近づけた。*15

シャフトの硬さの表記 - LARSX|Shaft Stiffness Labels – LARSX

ほとんどのシャフトには,その硬さの表記がある。これはクラブメーカーがLARSXと呼ぶもので,レディース(L),アマチュア(A),レギュラー(R),スティッフ(S),エクストラスティッフ(X)を意味する。周知の通り,メーカーのあいだで表記に関する基準があるわけではない。しかしこれはご存じないかもしれないが,この表記を同じメーカーの違う製品につける際の基準もないのだ。KBSシャフトですべてSと表記された3つの違うシャフトを見てみよう。*16

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ご覧の通り,KBSの120グラムの Tour と C-Taper とはバットでの硬さが非常に似ている。110グラムの C-Taper Lite もSフレックスの表記だが,シャフト全体で硬さが落ちる。これはとてもよくあることだ。この記事のために計測してチャートを作図していたときKBSシャフトが手元にあったのだが,これはKBSに限った話ではなく,すべてのシャフト会社が同じことをしている。つまり,LARSXという表記は,特定のメーカーの特定のモデルの特定の重量帯の中で硬さを区別するためのものであって,モデルや重量が異なれば横並びの比較はできない。*17

たぶん気づきはじめたことだろうが,Jeff Meyer が考案した,EIカーブの下の面積というシステムは,ひとつの数値による指標としては,実際にそこそこの意味があるのだ。*18

シャフトの硬さの表記 - 4.0 ~ 7.0|Shaft Stiffness Labels – 4.0 ~ 4.5 ~ 5.0 ~ 5.5 ~ 6.0 ~ 6.5 ~ 7.0

FM precision/Brunswick/Royal Precision社(異なる名前だが同じ会社)のRifleシャフトは,数値による硬さの表記システムを導入し,特許をとった。それは,シャフトの硬さに対してスイングスピードを評価する,詳細なシステムだった。重量と振動数とがともに工場で分類されたシャフトを用い,そのクラブメーカーはスイングスピードをシャフトの硬さにマッチさせることで,アイアンシャフトのセットを作った。それは当時としては画期的だった。シャフトフィッティングにおける最初にシステマチックな試みだった。今でも多くのクラブメーカーが,依然としてRifleのシステムかその変形版を使っている。*19

Royal Precision シャフト社は True Temper に買収され,それによって,数値による硬さの表記の特許も移った。そのシステムが現在どのように用いられているかを見てみよう。*20

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ここにあるふたつのシャフト,Project X と Project X LZ は,いずれも「6.0」という表記だ。EIの計測では,このシャフトの硬さが違うのは明白だ。もう一度言うが,シャフトの硬さの表記はモデル内の違いを現すものであって,モデル間で比較するためのものではない。*21

さて,バット振動数に戻って,他のシャフトをチャートに追加してみよう。*22

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これらシャフトの振動数は,Project X 5.0 で350,Project X 6.0 で363,LZ 6.0 で349だ。Project X 5.0 と LZ 6.0 とはバット付近で振動数が似ていることに気づくと思う。しかし中間地点ではとても異なっている。またしても言うが,EI面積による評価に注目してほしい。*23

結論|Conclusion

この記事の最初で投げかけた疑問に戻ろう。このシャフトの硬さはどれぐらいか? ゴルフシャフトの硬さを評価するために存在しているシステムは,ブランド間の比較ができないばかりか,ブランド内の異なるモデルのあいだの比較もできない。最高級に経験のあるクラブフィッターたちは,自らの経験をもとにしてシャフトの硬さを理解している。多くはシステマチックな方法,その多くはしばしば振動数なのだが,それでもってシャフトの評価をしている。何がうまくいって何がうまくいかないかの感覚は経験を通じて培って,そのシャフトの表記や硬さの評価の方法によってインデックス化される。現在,シャフトフィッティングの鍵になるのは,経験だ。何年にも渡る経験。なぜなら,ゴルフシャフトの硬さを正確にインデックス化するシステムはないのだから。*24

シャフトの基礎知識 by Golf Shaft Reviews

*1:How stiff is this golf shaft? That question is on the mind of anyone who has ever been curious about their golf clubs. Club makers have been trying to answer that question for a long as I can remember.

*2:I am told the first tool commonly used was a deflection board. The butt of the shaft is clamped, a weight is hung on the tip and the amount the shaft bent was used to rate the shafts stiffness. This was and still is, an excellent way to rate shafts. The problem was that none of the shaft companies used the same board. Shaft sales and marketing created a letter system, LARSX, Ladies, Amateur, Regular, Stiff, X-Stiff. Brunswick shaft company patented a numbering system 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, etc. The golfer was and still is confused about these numbers. The club making community made their own attempt at creating a standard. To date, the only standard is confusion.

*3:I began my journey to understand the golf shaft about 15 years ago. I now have a database containing measurements of about 3000 different shafts. For those that are looking for a simple basis for comparing shafts I have adapted a method recommended to me by Jeff Meyer, Area Under the EI curve. Jeff has spent most of his life in the golf shaft business. The idea came to him when he was the shaft guru at Acushnet Golf.

*4:As you watch this animation, you will understand the concept.

*5:The best ideas are often the simplest. Area under the EI curve is easy to compute once you have the inch by inch measurement. You add them up. To compensate for shafts of different lengths you divide the sum by the length of the shaft measured. To create a simple index, I divided that number by a common factor to create an easy to compare 2 digit stiffness index.

*6:The recent reviews presented here at Golf Shaft Reviews, give a stiffness index for each shaft measured.

*7:One of my friends, a fellow fitter who has been working with EI graphs since the very first day I began measuring them asked why I would reduce the elegance of the EI profiles to a single number. My answer, if you are going to use a number to try to understand shaft stiffness, be it LARSX or 4.0, 5.0, 6.0 7.0. area under the EI curve is a better number. It indicates all of the shaft, not just a single point. Is it the best way we now have available? No. Knowing the shape of the EI curve and its relationship to other shafts is the best way we now have available. But without knowing and studying the EI profiles of the 3000 shafts I have already measured, it is better than the alternatives, And given that the measurements were all taken the same way with the same instrument, it transcends manufactures, models and weights.

*8:Let's look at some of the other ways shaft stiffness is presented and marketed.

*9:The concept of using shaft oscillation frequency was discussed in the 1968 book, “Search for the Perfect Swing” by Alastair Cochran and John Stobbs. “Search for the Perfect Swing” is one of the first explorations of golf technology. In Appendix I a formula for frequency is shown as a function that included “E=an elastic property of the material of the shaft” and “I=a quantity which depends on the precise cross-section of the shaft and which represents its ability to resist bending”. As you read this article you will realize the authors were saying frequency might be useful, but the complexity of the calculation was not likely to make frequency an easy way to define golf shaft stiffness.

*10:Dr. Joe Braly introduced club makers to using the rate of oscillation of a shaft (frequency) to understand its stiffness. In the 80’s he did research on the PGA tour. He used a frequency instrument to measure the shafts used by the tour players. From this research, he developed a formula for the stiffness of ratio of the different irons in the set. The ratio he found was 4.3 CPM (cycles per minute) per one half inch of length of club.

*11:Inspired by the research done by the Braly’s, a club makers organization, the PCS, endorsed and taught frequency based club making to its many, many members. it was a time when shaft design was not as complex as it currently is and when frequency instruments were one of the few tools available to club makers for measuring shaft stiffness.

*12:The PCS recognized that frequency measurements were affected by clamp pressure, clamp length, weight and the actual instrument being used. They established a standard primarily focused on one of the instruments. Software knows as “The Equalizer” was sold to PCS members. It came with a calibration stick that was used to standardize the readings to a common denominator across instruments. During its dominance as a club makers organization the PCS did not promote discussion of alternative shaft stiffness systems. Nor did it inform its membership that the shaft designers and manufacturers primarily used EI for understanding shaft stiffness.

*13:Let’s take a look at an EI chart of three shafts with the same frequency. Each of these shafts has a frequency of 354 on my instrument. I use a pneumatic clamp, clamped 7″ from the butt of the shafts. These are 6 iron shafts and were measured with a 261 gram 6 iron head. Seven inches, the Fujikura standard, is still used by some club manufacturers and shaft companies.

*14:As you can plainly see, these three shafts which have exactly the same frequency are quite different when viewed with EI analysis. Tom Wishon, then at GolfSmith, recognized that butt frequency alone did not work. He measured frequency at several points down the shaft while sorting a box of iron shafts for a set he was building for a PGA tour pro. That evolved into a system of measuring the shaft with a frequency instrument at different point down the shaft. With that, the term ‘shaft profiling’ was born. That system was flawed in more ways than I want to discuss here. It gave very crude charts of stiffness down the shaft when compared to EI charts. If you want to understand the relationship and the difficulty of using frequency to estimate EI read page 205 of Cochran & Stobb that I referred to at the beginning of this section.

*15:Shaft frequency is not of much use in evaluating shaft stiffness. The problem for club makers and fitters who recognized the importance of shaft profiling was that there was not an affordable EI instrument until I designed and manufactured one. They used the frequency instruments they had. As with all technologies, instruments and expertise evolves. Frequency profiling and frequency rating of shaft stiffness were an attempt by club builders to reverse engineer shaft knowledge not shared by the shaft companies. Affordable EI instruments have closed the knowledge gap between the shaft engineer and the club fitter.

*16:Most shafts have a stiffness label. These labels are referred to as LARSX by club makers, Ladies, Amateur, Regular, Stiff, X-Stiff. As we all know, there is no standard for assigning stiffness between manufacturers. But what you may not realize is that there is no standard for assigning these labels to different products made by the same manufacturer. Let’s look at three different KBS shafts all labeled S flex.

*17:As you can see, the KBS 120 gram Tour and C-Taper have very similar stiffness at the butt. The 110 gram C-Taper Lite also labeled S flex is much softer throughout the shaft. This is quite common. KBS shafts were at hand when I was measuring and creating charts for this article, they are not unique in this practice, all shaft companies do this. To make any sense out of shaft company labels you must recognize that LARSX refers to shaft stiffness of that particular model and weight, It does not apply to shafts of different models or weights.

*18:What you might have started to notice here is that Jeff Meyer’s system, area under the EI curve, as a single metric rating system, actually makes some sense.

*19:The Rifle shaft produced by FM precision/Brunswick/Royal Precision (different names, same company) introduced and patented a numeric stiffness rating system. It was a detailed system for relating swing speed to shaft stiffness. Using shafts that were both weight and frequency sorted in the factory, the club maker made iron shaft sets by matching swing speed to shaft stiffness. It was revolutionary in its day. The first systematic attempt at shaft fitting. There are many club makers that still use the Rifle system or variations of it.

*20:The Royal Precision shaft company was purchased by True Temper and with that purchase was the numeric stiffness rating patent. Here is a look at how that system is currently applied.

*21:Two shafts, the Project X and the Project X LZ are both labeled 6.0. The EI measurement clearly shows these shafts have different stiffness. Once again, we see that stiffness labels on shafts show the difference in shaft stiffness within models not between models.

*22:Now, let’s loop back to butt frequency and add another shaft to this chart.

*23:The frequency of these three shafts is Project X 5.0 = 350, Project X 6.0 = 363 and Project X LZ 6.0 = 349. Notice how the Project X 5.0 and the Project X LZ 6.0 are similar in the butt area, having the same butt frequency. They are quite different in the mid zone. And once again, take note of the EI area rating of these two shafts.

*24:Back to the question posed in the opening sentence of this article, How stiff is this golf shaft? The systems we have to rate golf shaft stiffness do not work across brands or even across models within brands. Most experienced club fitters use their experience to understand golf shaft stiffness. Many use some systematic method, most often frequency, to rate the shafts they work with. Then with that rating in mind, they test golfers performance and reaction to various shafts. A sense of what works and does not work develops through experience and is indexed by the shaft labels or their shaft stiffness rating method. The current key to understanding shaft fitting is experience. Years of experience. Because there was no current system that accurately indexes the stiffness of the golf shaft.