(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴルフクラブヘッドにおける変更すべき設計パラメータと、前記設計パラメータの値の許容範囲と、ゴルフクラブヘッドの評価対象としての特性値である第１の特性値と、予め定められた制約条件を満たすべきゴルフクラブの特性値である第２の特性値と、前記第１の特性値が満たすべき最適条件と、前記制約条件とを設定する条件設定ステップと、
前記設計パラメータを変数としてゴルフクラブヘッドを再現するゴルフクラブヘッドモデルを生成するモデル生成ステップと、
前記ゴルフクラブヘッドモデルを使用して第１の特性値を求める第１の特性値演算ステップと、
前記ゴルフクラブヘッドモデルを使用して第２の特性値を求める第２の特性値演算ステップと、
前記ゴルフクラブヘッドモデルに与える前記設計パラメータの値を前記許容範囲内で繰り返し変更し、変更の度にこの変更によって生成される前記ゴルフクラブヘッドモデルについて前記第１、第２の特性値演算ステップを実行する繰り返しステップと、
前記繰り返しステップによって求められた前記第１の特性値が前記最適条件を満たし、かつ、前記第２の特性値が前記制約条件を満たすときの前記設計パラメータの値を最適化された設計パラメータの値として求める最適化ステップとを含み、
前記第２の特性値は、前記フェース面の反発係数と、前記ゴルフクラブヘッドの重心位置をフェース面に垂直に投影した重心点と前記フェース面の最大たわみ点との離間距離とを含む、
ことを特徴とするゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項２】
ゴルフクラブヘッドの特定の部分を予め定められた多数の領域に分割して設定すると共に、各領域に対応して１次設計パラメータを設定する１次設計パラメータ設定ステップと、
互いに値が異なる前記１次設計パラメータの数をＭ個とした場合、前記１次設計パラメータの下限値から上限値までの間を前記１次設計パラメータの値の大小に応じてＮ個（N＜Ｍ）のグループにグループ分けし、各グループに該当する１次設計パラメータの平均値をグループ毎に算出することにより平均化されたＮ個の２次設計パラメータを得る平均化ステップと、
前記２次設計パラメータの値の許容範囲と、ゴルフクラブヘッドの評価対象としての特性値である第１の特性値と、予め定められた制約条件を満たすべきゴルフクラブの特性値である第２の特性値と、前記第１の特性値が満たすべき最適条件と、前記制約条件とを設定する条件設定ステップと、
前記２次設計パラメータを変数としてゴルフクラブヘッドを再現するゴルフクラブヘッドモデルを生成するモデル生成ステップと、
前記ゴルフクラブヘッドモデルを使用して第１の特性値を求める第１の特性値演算ステップと、
前記ゴルフクラブヘッドモデルを使用して第２の特性値を求める第２の特性値演算ステップと、
前記ゴルフクラブヘッドモデルに与える前記２次設計パラメータの値を前記許容範囲内で繰り返し変更し、変更の度にこの変更によって生成される前記ゴルフクラブヘッドモデルについて前記第１、第２の特性値演算ステップを実行する繰り返しステップと、
前記繰り返しステップによって求められた前記第１の特性値が前記最適条件を満たし、かつ、前記第２の特性値が前記制約条件を満たすときの前記２次設計パラメータの値を最適化された設計パラメータの値として求める最適化ステップとを含み、
前記第２の特性値は、前記フェース面の反発係数と、前記ゴルフクラブヘッドの重心位置をフェース面に垂直に投影した重心点と前記フェース面の最大たわみ点との離間距離とを含む、
ことを特徴とするゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項３】
前記第１の特性値は、前記フェース面のたわみ量が所定のしきい値以上となるたわみ量評価領域の面積であり、
前記ゴルフクラブヘッドモデルは、多数の要素および各要素の節点によって規定される有限要素モデルで構成され、
前記第１の特性値演算ステップは、
前記ゴルフクラブヘッドモデルを用いて有限要素法による固有値解析を行うことによって前記ゴルフクラブヘッドのフェース面の各節点における前記フェース面と直交する方向の振幅を算出する固有値解析ステップと、
前記各節点の振幅のうち最大振幅を１００％としたとき、振幅がｎ％以上（ただし０＜ｎ＜１００）となる節点を選択する節点選択ステップと、
前記選択された節点の振幅に基づいて前記フェース面における振幅の変化を示す回帰曲面を決定する回帰曲面決定ステップと、
前記回帰曲面で示される振幅の最大値を求め、この最大値を真の最大振幅とすると共にこの真の最大振幅を１００％としたとき、振幅がＮ％以上（ただし０＜Ｎ＜１００）となる前記フェース面の領域をたわみ量評価領域として特定するたわみ量評価領域特定ステップと、
前記たわみ量評価領域の面積を算出するたわみ量評価領域算出ステップとを含む、
ことを特徴とする請求項１または２記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項４】
前記固有値解析ステップによる各節点における前記フェース面と直交する方向の振幅の算出は、前記固有値解析の結果から前記ゴルフクラブヘッドモデルのフェース面における１次共振周波数を特定した後、前記フェース面の各節点について前記特定された１次共振周波数における振幅を算出することによってなされる、
ことを特徴とする請求項３記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項５】
前記回帰曲面決定ステップによって決定される回帰曲面は、以下の式（１）で示される回帰式によって定義される二次曲面である、
ことを特徴とする請求項３または４記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【数１】
0005664298.tif 000005
（但し、Ａは振幅、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは回帰係数、ｙ，ｚはフェース面上に設定された直交座標で規定される座標値）
【請求項６】
前記たわみ量評価領域特定ステップで求められる前記回帰曲面で示される振幅の最大値は、以下の式（２）、式（３）で示される連立方程式を解くことで求められる、
ことを特徴とする請求項３乃至５にいずれか１項記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【数２】
0005664298.tif 000006
【数３】
0005664298.tif 000007
【請求項７】
前記最大たわみ点の位置を、前記振幅の最大値に対応する前記フェース面の位置として特定する最大たわみ点位置特定ステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項３乃至６にいずれか１項記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項８】
前記第２の特性値算出ステップは、
前記フェース面でゴルフボールを打撃する直前における前記フェース面のスピード分布が前記フェース面上に設定され、前記最大たわみ点が、前記フェース面上において前記重心点を通りかつ前記等高線と直交する直線上に配置された状態で前記離間距離を算出する離間距離算出ステップをさらに含む、
ことを特徴とする請求項１乃至７にいずれか１項記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項９】
前記フェース面のスピード分布に基づいて前記ゴルフクラブヘッドがシャフト周りに回転するローリングの大小が決定され、
前記離間距離の制約条件は、前記ローリングが大きくなるほど前記離間距離が大きな値となり、前記ローリング小さくなるほど前記離間距離が小さな値となるように設定されている、
ことを特徴とする請求項８記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項１０】
前記ＣＴ値は、ＵＳＧＡが定めるペンデュラム試験に準拠して測定されるゴルフクラブヘッドのフェース部の反発特性を表す評価データとしてのＣＴ値であり、
前記モデル生成ステップは、
前記第１の特性値を求めるためのゴルフクラブヘッドモデルとは別に前記ＣＴ値を算出するための有限要素モデルであるＣＴ値用ゴルフクラブヘッドモデルを生成し、ペンデュラム試験において前記フェース部のフェース面に衝突する質量体の有限要素モデルである質量体モデルを作成する質量体モデル作成ステップをさらに含み、
前記第２の特性値演算ステップは、
前記質量体モデルが予め定められた速度で前記フェース面に衝突したときに前記質量体モデルに発生する速度の時系列データを有限要素法による衝突解析のシミュレーションによって求める速度算出ステップと、
前記速度の時系列データから前記ペンデュラム試験で定められる方法に基づいてＣＴ値を算出するＣＴ値算出ステップとをさらに含み、
前記ＣＴ値用ゴルフクラブヘッドモデルのフェース部が前記質量体モデルに衝突する部分の要素の長さをフェース部要素長さＬｆとし、
前記質量体モデルが前記ＣＴ値用ゴルフクラブヘッドモデルに衝突する部分の要素の長さを質量体要素長さＬｒとしたとき、
比率Ｌｒ／Ｌｆが０．７５以上２以下である、
ことを特徴とする請求項１乃至９にいずれか１項記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項１１】
前記ＣＴ値用ゴルフクラブヘッドモデルを構成する全ての要素の数をヘッド全要素数Ｎｈとし、
前記フェース部を構成する全ての要素の数をフェース要素数Ｎｆとしたとき、
比率Ｎｈ／Ｎｈが２以上８以下である、
ことを特徴とする請求項１０記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項１２】
前記ＣＴ値用ゴルフクラブヘッドモデルを構成する全ての要素の数をヘッド全要素数Ｎｈとし、
前記フェース部を構成する全ての要素の数をフェース要素数Ｎｆとしたとき、
前記ヘッド全要素数Ｎｈが５０以上７４５以下、かつ、前記フェース要素数Ｎｆが９以上９５以下である、
ことを特徴とする請求項１０または１１記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項１３】
前記質量体モデルが前記フェース面に衝突する衝突面は、前記フェース面に向かって凸状の球面を呈し、
前記モデル作成ステップによる前記ＣＴ値用ゴルフクラブヘッドモデルの作成と、質量体モデル作成ステップによる前記質量体モデルの作成とは、
前記フェース面を構成する複数の要素を規定する複数の節点のうち前記衝突面に衝突する節点を第１の節点とし、
前記衝突面を構成する複数の要素を規定する複数の節点のうち前記フェース面に衝突する節点を第２の節点とし、
前記フェース面を構成する複数の要素を分割する分割線のうち前記第１の節点を通る分割線を第１の分割線とし、
前記衝突面を構成する複数の要素を分割する分割線のうち前記第２の節点を通る分割線を第２の分割線とし、
前記フェース面を平面視した場合に、前記第１の節点と前記第２の節点とが合致し、かつ、前記第１の分割線と前記第２の分割線とが合致するようになされる、
ことを特徴とする請求項１０乃至１２にいずれか１項記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項１４】
前記質量体モデルが前記フェース面に衝突する衝突面は、前記フェース面に向かって凸状の球面を呈し、
前記速度算出ステップにおける前記質量体モデルの前記フェース面への衝突は前記球面の中心が前記フェース面の中心に衝突することでなされる、
ことを特徴とする請求項１０乃至１３にいずれか１項記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項１５】
前記ＣＴ値算出ステップによるＣＴ値の算出は、
前記速度の時系列データにおける最高速度をＶｍａｘとし、前記速度がＶｍａｘのα％に達する時間を開始時間ｔｓとし、前記速度がＶｍａｘのβ％に達する時間を終了時間ｔｅとし、αを０〜９９％とし、βを１〜１００％とし、α＜βとしたときに、ｔｅ−ｔｓによって求められる、
ことを特徴とする請求項１０乃至１４にいずれか１項記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項１６】
前記α％が５％、前記β％が９５％である、
ことを特徴とする請求項１５記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項１７】
前記ゴルフクラブヘッドの特定の部分が予め定められた多数の領域に分割して設定されており、前記設計パラメータは前記各領域に対応して設定される、
ことを特徴とする請求項１記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項１８】
前記ゴルフクラブヘッドの特定の部分はフェース部であり、
前記設計パラメータは前記フェース部の肉厚値である、
ことを特徴とする請求項１７記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項１９】
前記ゴルフクラブヘッドの特定の部分はフェース部であり、
前記１次設計パラメータ、前記２次設計パラメータは前記フェース部の肉厚値である、
ことを特徴とする請求項２記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
【請求項２０】
請求項１乃至１９に何れか１項に記載のゴルフクラブヘッドの設計方法を用いて設計されたゴルフクラブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブヘッドの設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフクラブヘッドの設計方法として、ゴルフクラブヘッドを再現するゴルフクラブヘッドモデル（有限要素モデル）を作成し、ゴルフクラブヘッドの設計パラメータを変化させてゴルフクラブヘッドモデルの挙動を解析し、その解析結果から設計パラメータ毎に様々な特性値を算出し、それら特性値のうち目的関数となる特性値を評価し、目的関数が最適となるような設計パラメータを算出する手法が用いられている。
例えば、特許文献１には、設計パラメータとしてヘッドの肉厚、比重が例示され、目的関数としてヘッドの重心位置、慣性モーメントが例示されている。
また、特許文献２には、設計パラメータとしてフェース面の裏面に設ける補強リブの本数や配置位置などが例示され、目的関数としてミーゼス応力の最大値が例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−６５９９６号公報
【特許文献２】特開２００７−２５７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ゴルフクラブヘッドの設計においては、打球の飛距離を向上することが重要であり、したがって、フェース面のスイートスポットから外れた打点でゴルフボールを打撃しても、スイートスポットで打撃した場合とほぼ同等の飛距離（例えば、ボールの最大初速の９９％程度）を得ることができる領域、いわゆるスイートエリアを拡大することが重要である。
このような観点から見ると、従来技術は、重心位置、慣性モーメント、ミーゼス応力などの特性値を用いることに留まっており、スイートエリアの拡大を図る上で改善の余地がある。
また、ゴルフクラブヘッドの挙動を再現するゴルフクラブヘッドモデルを作成し、そのモデルを用いて解析を行うことで設計パラメータの最適化を図ったとしても、その設計パラメータを用いて実際に製造を行うにあたっては、その設計パラメータが量産化に適したものとなることが重要であるが、そのような観点から見ても従来技術には改善の余地がある。
本発明の目的は、スイートエリアの拡大を図り打球の飛距離を向上することができるゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブヘッドの設計方法を提供することにある。
また、量産化を図る上で、また、製造コストを低減する上で有利となるゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブヘッドの設計方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成する本発明のゴルフクラブヘッドの設計方法は、ゴルフクラブヘッドにおける変更すべき設計パラメータと、前記設計パラメータの値の許容範囲と、ゴルフクラブヘッドの評価対象としての特性値である第１の特性値と、予め定められた制約条件を満たすべきゴルフクラブの特性値である第２の特性値と、前記第１の特性値が満たすべき最適条件と、前記制約条件とを設定する条件設定ステップと、前記設計パラメータを変数としてゴルフクラブヘッドを再現するゴルフクラブヘッドモデルを生成するモデル生成ステップと、前記ゴルフクラブヘッドモデルを使用して第１の特性値を求める第１の特性値演算ステップと、前記ゴルフクラブヘッドモデルを使用して第２の特性値を求める第２の特性値演算ステップと、前記ゴルフクラブヘッドモデルに与える前記設計パラメータの値を前記許容範囲内で繰り返し変更し、変更の度にこの変更によって生成される前記ゴルフクラブヘッドモデルについて前記第１、第２の特性値演算ステップを実行する繰り返しステップと、前記繰り返しステップによって求められた前記第１の特性値が前記最適条件を満たし、かつ、前記第２の特性値が前記制約条件を満たすときの前記設計パラメータの値を最適化された設計パラメータの値として求める最適化ステップとを含み、前記第２の特性値は、前記フェース面の反発係数と、前記ゴルフクラブヘッドの重心位置をフェース面に垂直に投影した重心点と前記フェース面の最大たわみ点との離間距離とを含むことを特徴とする。
【０００６】
また本発明のゴルフクラブヘッドの設計方法は、ゴルフクラブヘッドの特定の部分を予め定められた多数の領域に分割して設定すると共に、各領域に対応して１次設計パラメータを設定する１次設計パラメータ設定ステップと、互いに値が異なる前記１次設計パラメータの数をＭ個とした場合、前記１次設計パラメータの下限値から上限値までの間を前記１次設計パラメータの値の大小に応じてＮ個（N＜Ｍ）のグループにグループ分けし、各グループに該当する１次設計パラメータの平均値をグループ毎に算出することにより平均化されたＮ個の２次設計パラメータを得る平均化ステップと、前記２次設計パラメータの値の許容範囲と、ゴルフクラブヘッドの評価対象としての特性値である第１の特性値と、予め定められた制約条件を満たすべきゴルフクラブの特性値である第２の特性値と、前記第１の特性値が満たすべき最適条件と、前記制約条件とを設定する条件設定ステップと、前記２次設計パラメータを変数としてゴルフクラブヘッドを再現するゴルフクラブヘッドモデルを生成するモデル生成ステップと、前記ゴルフクラブヘッドモデルを使用して第１の特性値を求める第１の特性値演算ステップと、前記ゴルフクラブヘッドモデルを使用して第２の特性値を求める第２の特性値演算ステップと、前記ゴルフクラブヘッドモデルに与える前記２次設計パラメータの値を前記許容範囲内で繰り返し変更し、変更の度にこの変更によって生成される前記ゴルフクラブヘッドモデルについて前記第１、第２の特性値演算ステップを実行する繰り返しステップと、前記繰り返しステップによって求められた前記第１の特性値が前記最適条件を満たし、かつ、前記第２の特性値が前記制約条件を満たすときの前記２次設計パラメータの値を最適化された設計パラメータの値として求める最適化ステップとを含み、前記第２の特性値は、前記フェース面の反発係数と、前記ゴルフクラブヘッドの重心位置をフェース面に垂直に投影した重心点と前記フェース面の最大たわみ点との離間距離とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ゴルフクラブヘッドの設計パラメータを決定するにあたり、ゴルフクラブヘッドの評価対象としての特性値である第１の特性値を最適化しつつ、予め定められた制約条件を満たすべきゴルフクラブヘッドの第２の特性値として、スイートエリアの大きさに重要な影響を与えるフェース面の反発係数と、重心点と最大たわみ点との離間距離とを用いるようにした。そのため、スイートエリアの拡大を図り打球の飛距離を向上する上で有利となる。
また、本発明によれば、上記の処理に加えて平均化ステップにより１次設計パラメータから２次設計パラメータを得ることにより２次設計パラメータの数を１次設計パラメータの数よりも少なくなるようにした。そのため、スイートエリアの拡大を図り打球の飛距離を向上する上で有利となり、さらに量産化を図る上で、また、製造コストを低減する上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のゴルフクラブヘッドの設計方法の対象となるゴルフクラブヘッドの例を示す正面図である。
【図２】第１の実施の形態におけるゴルフクラブヘッドの設計方法を実行するために使用されるコンピュータ３０の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態におけるゴルフクラブヘッドの設計方法を説明するフロー図である。
【図４】フェース面１２が多数の領域ａに分割されて設定されている状態を示す図である。
【図５】ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａの正面図である。
【図６】フェース面１２における振幅、すなわち、たわみ量の分布を模式的に示す説明図である。
【図７】フェース面１２に特定されたたわみ量評価領域ＴＡを示す説明図である。
【図８】フェース面１２上に設定された多数の節点ｐを示す説明図である。
【図９】選択された節点ｐを示す説明図である。
【図１０】回帰二次曲面Ｋを示す説明図である。
【図１１】離間距離Ｌの算出手順を示すフローチャートである。
【図１２】ゴルフクラブヘッド１０の解析手順を示すフローチャートである。
【図１３】ゴルフクラブヘッド１０のローリングの説明図である。
【図１４】ゴルフクラブヘッド１０のフェース面１２に設定されたスピード分布を示す説明図である。
【図１５】フェース面１２に設定されたたわみ分布Ｒの説明図である。
【図１６】フェース面１２上に設定されたスピード分布の等高線ｖと、重心点Ｐと、最大たわみ点Ｑとを示す説明図である。
【図１７】閾値Ｃを第１の閾値Ｃ１に設定した場合の解析結果を示す説明図である。
【図１８】重心点Ｐと、最大たわみ点Ｑと、フェーススピードＶｆと、ボール初速との関係を示す模式図である。
【図１９】重心点Ｐと、最大たわみ点Ｑと、フェーススピードＶｆと、ボール初速との関係を示す模式図である。
【図２０】最大フェーススピード点Ｖｆｍａｘと最大たわみ点Ｑとが一致した状態を示す説明図である。
【図２１】閾値Ｃを第２の閾値Ｃ２に設定した場合の解析結果を示す説明図である。
【図２２】重心点Ｐと、最大たわみ点Ｑと、フェーススピードＶｆと、ボール初速との関係を示す模式図である。
【図２３】重心点Ｐと、最大たわみ点Ｑと、フェーススピードＶｆと、ボール初速との関係を示す模式図である。
【図２４】最小フェーススピード点Ｖｆｍｉｎと、最大たわみ点Ｑとが一致した状態を示す説明図である。
【図２５】重心点Ｐおよび最大たわみ点Ｑの配置を求める手順を示すフローチャートである。
【図２６】図２５のステップＳ５０の詳細を示すフローチャートである。
【図２７】重心点Ｐ−最大たわみ点Ｑ間の離間距離Ｌと、高初速エリアの面積との関係を示す図である。
【図２８】ローリングが大きい場合における、重心点Ｐと、最大たわみ点Ｑと、フェーススピードＶｆと、ボール初速との関係を示す模式図である。
【図２９】ローリングが小さい場合における、重心点Ｐと、最大たわみ点Ｑと、フェーススピードＶｆと、ボール初速との関係を示す模式図である。
【図３０】バット６０の回転運動を示す説明図である。
【図３１】ゴルフクラブヘッド１０の回転運動を示す説明図である。
【図３２】（Ａ）はローリングが小である場合のゴルフクラブヘッド１０の動きを示す説明図、（Ｂ）はローリングが大である場合のゴルフクラブヘッド１０の動きを示す説明図である。
【図３３】ローリングが小である場合のスピード分布、重心点Ｐ、最大たわみ点Ｑを示す説明図である。
【図３４】ローリングが中である場合のスピード分布、重心点Ｐ、最大たわみ点Ｑを示す説明図である。
【図３５】ローリングが大である場合のスピード分布、重心点Ｐ、最大たわみ点Ｑを示す説明図である。
【図３６】ローリングが小、中、大であるときにおける、重心点Ｐ−最大たわみ点Ｑ間の離間距離Ｌと、高初速エリアの面積との関係を示す図である。
【図３７】ペンデュラム試験を行う専用の測定装置の原理を示す側面図である。
【図３８】質量体６の速度Ｖの時系列データを示す線図である。
【図３９】ＣＴ値の計算方法を示すフローチャートである。
【図４０】ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａおよび質量体モデル６Ａの説明図である。
【図４１】ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａの要素Ｅ、節点Ｎ、分割線Ｓ１を示す正面図である。
【図４２】（Ａ）は質量体モデル６Ａの要素Ｅ、節点Ｎ、分割線Ｓ２を示す正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図である。
【図４３】ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａのフェース面１２と質量体モデル６Ａの衝突面６Ｂとの位置関係を示す説明図である。
【図４４】実施例１、２におけるフェース部要素長さＬｆと質量体要素長さＬｒとの比率Ｌｒ／Ｌｆを比較する説明図である。
【図４５】実施例１、２におけるＣＴ値（指数）と計算時間とを示す説明図である。
【図４６】ＣＴ値の実測値、実施例１、２によるＣＴ値の計算値を示す説明図である。
【図４７】たわみ量評価領域ＴＡの面積の計算値と実測値を比較した図である。
【図４８】第２の実施の形態の設計方法を示すフローチャートである。
【図４９】フェース面１２が複数の領域ｂに分割されて設定されている状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、本発明の設計方法の対象となるゴルフクラブヘッドについて説明する。
図１に示すように、ゴルフクラブヘッド１０は、フェース部１４と、クラウン部１６と、ソール部１８と、サイド部２０とを備えて中空構造を呈している。
フェース部１４はゴルフボールを打撃するフェース面１２を形成する。
クラウン部１６はフェース部１４に接続される。
ソール部１８はフェース部１４およびクラウン部１６に接続される。
サイド部２０はクラウン部１６およびソール部１８に接続されフェース部１４に対向する。
ゴルフクラブヘッド１０は、金属製であり、ゴルフクラブヘッド１０の金属材料は、チタン合金やアルミニウム合金などの高強度の低比重金属が好ましく用いられる。
また、クラウン部１６には、フェース面１２側でかつヒール２２寄りの位置にシャフト２８に接続するホーゼル２６が設けられている。
また、フェース面１２を正面から見てゴルフクラブヘッド１０のヒール２２と反対側がトウ２４である。
【００１０】
図２は本発明の設計方法を実施するためのコンピュータ３０の構成を示すブロック図である。
コンピュータ３０は、ＣＰＵ３２と、不図示のインターフェース回路およびバスラインを介して接続されたＲＯＭ３４、ＲＡＭ３６、ハードディスク装置３８、ディスク装置４０、キーボード４２、マウス４４、ディスプレイ４６、プリンタ４８、入出力インターフェース５０などを有している。
ＲＯＭ３４は制御プログラムなどを格納し、ＲＡＭ３６はワーキングエリアを提供するものである。
なお、本明細書において、最大たわみ点とは、フェース面１２の１次振動における最大たわみ点をいい、最大たわみ量は最大たわみ点における振幅もしくはたわみ量をいう。
【００１１】
ハードディスク装置３８は、ゴルフクラブヘッド１０の有限要素解析を行う有限要素解析プログラムと、この有限要素解析プログラムによって得られたシミュレーション結果を用いてゴルフクラブヘッド１０の設計パラメータ、特性値などを計算する計算プログラムを格納している。この種の計算プログラムは、専用のプログラムを用いても、あるいは、市販の表計算ソフトウェア（アプリケーションプログラム）およびそのマクロプログラムを用いるなど任意である。
【００１２】
有限要素解析プログラムとして、有限要素解析を行う従来公知のさまざまな市販の有限要素解析ソフトウェア、例えば、ＡＢＡＱＵＳ（ＳＩＭＵＬＩＡ  Ａｍｅｒｉｃａｓ社の登録商標）などを用いることができる。
有限要素解析プログラムは、以下のプログラムを含んで構成されている。
１）有限要素モデルを作成するためのプログラム：
本実施の形態ではゴルフクラブヘッド１０の有限要素モデルを作成するためのプログラムである。
２）有限要素モデルを用いて有限要素法によるシミュレーション（解析）を行うためのプログラム：
本実施の形態では、ゴルフクラブヘッドの有限要素モデルを用いて固有値解析（振動解析）、衝突解析を行うためのプログラムである。なお、固有値解析に代えて周波数応答解析を行っても良い。
３）シミュレーション結果を出力するためのプログラム：
シミュレーション結果をコンター図などを含むさまざまな形態の図や数表として可視化して出力するためのプログラムである。
【００１３】
ディスク装置４０はＣＤやＤＶＤなどの記録媒体に対してデータの記録および／または再生を行うものである。
キーボード４２およびマウス４４は、操作者による操作入力を受け付けるものである。
ディスプレイ４６はデータを表示出力するものであり、プリンタ４８はデータを印刷出力するものであり、ディスプレイ４６およびプリンタ４８によってデータを出力する。
入出力インターフェース５０は、外部機器との間でデータの授受を行うものである。
【００１４】
次に、図３のフローチャートを参照して本実施の形態の設計方法について説明する。
以下の各処理は、基本的にコンピュータ３０が有限要素解析プログラムおよび前記の計算プログラムを実行することにより行われるものである。
なお、以下の説明では、まず、設計方法の処理手順の全体について概略的に説明したのち、個々の処理手順について具体的に説明する。
【００１５】
まず、ゴルフクラブヘッド１０における変更すべき設計パラメータを設定する（ステップＳ１０：条件設定ステップ）。設計パラメータをどのように設定するかは、設計者によって定められる。
本実施の形態では、設計パラメータはフェース部１４の肉厚値である。
図４に示すように、フェース部１４は、予め定められた多数の領域ａに分割して設定されており、設計パラメータは各領域に対応して設定される。すなわち、ひとつの領域ａにおいて、設計パラメータ（肉厚値）は同一の値である。
本実施の形態では、フェース面１２を、上下方向に７分割、トウ−ヒール方向に７分割することで、合計４９個の領域ａを格子状に設定している。
複数の領域ａの数や形状、面積は限定されるものではなく、計算に要する時間や最終的に得られる設計パラメータの評価結果に基づいて設定することができる。
【００１６】
次いで、設計パラメータを変数としてゴルフクラブヘッドを再現するゴルフクラブヘッドモデルを生成する（ステップＳ１２：モデル作成ステップ）。すなわち、ゴルフクラブヘッド１０の有限要素モデルであるゴルフクラブヘッドモデルを作成する。
有限要素モデルの作成は従来公知の有限要素法に基づいてなされるものである。
具体的には、３次元ＣＡＤプログラムを用いて作成されたゴルフクラブヘッド１０の３次元形状データ、すなわち、設計データ（ＣＡＤデータ）をコンピュータ３０に入力する。
また、ゴルフクラブヘッド１０の有限要素モデルを作成するために必要な拘束条件や材料定数を含むさまざまなデータをコンピュータ３０に入力する。
コンピュータ３０が有限要素解析プログラムを実行することにより、ゴルフクラブヘッド１０の３次元形状データがそれぞれメッシュ分割される。
有限要素としては、シェル要素およびソリッド要素の何れを用いてもよいが、シェル要素を用いるとソリッド要素に比較して計算に要する時間の短縮化を図る点で有利となる。
これにより、図５に示すように、ゴルフクラブヘッド１０の有限要素モデルとしてのゴルフクラブヘッドモデル１０Ａが作成される。このゴルフクラブヘッドモデルは、多数の要素および各要素の節点によって規定される。また、図８に示すように、フェース面１２上に多数の節点ｐが設定される。
なお、図５ではゴルフクラブヘッドモデル１０Ａが多数の要素に分割された状態を示す線を省略している。
ステップＳ１２はコンピュータ３０が有限要素解析プログラムを実行することで行われる。
なお、ゴルフクラブヘッドモデルは、ゴルフクラブヘッド１０の全体、より詳細には、フェース部１４、クラウン部１６、ソール部１８、サイド部２０の全てを含むゴルフクラブヘッド１０の有限要素モデルで構成される。
本実施の形態では、後述する特性値の種類に応じて、要素の数を異ならせた２種類のゴルフクラブヘッドモデルを生成する。
すなわち、固有値解析処理（ステップＳ１８，Ｓ２０）で用いるゴルフクラブヘッドモデルと、インパクト解析処理（ステップＳ２２，Ｓ２４）で用いるゴルフクラブヘッドモデルとで要素の数を異ならせている。
【００１７】
次に、設計パラメータの値の許容範囲と、ゴルフクラブヘッド１０の評価対象としての特性値である第１の特性値と、予め定められた制約条件を満たすべきゴルフクラブの特性値である第２の特性値と、第１の特性値が満たすべき最適条件と、前記の制約条件とを設定する（ステップＳ１４：条件設定ステップ）。なお、ステップＳ１４は、ステップＳ１０の次に実行してもよい。これら設計パラメータの値の許容範囲、第１の特性値、第２の特性値、最適条件、制約条件をどのように設定するかは、設計者によって定められる。
また、以下に説明するように、コンピュータ３０は、設計パラメータの値を許容範囲内で繰り返し変更し、変更の度にこの変更によって生成されるゴルフクラブヘッドモデルについて第１、第２の特性値を算出する計算を行うが、ステップＳ１４では、この計算回数の上限回数を予め設定しておく。計算回数の上限回数は、一連の計算処理に要する時間がむやみに長くなることを抑制しつつ、得られる設計パラメータが適切なものとなる範囲で適宜設定される。
本実施の形態では、第１の特性値は、フェース面１２のたわみ量が所定のしきい値以上となるたわみ量評価領域の面積である。たわみ量評価領域の面積が大きいほど、スイートエリアを大きく確保する上で有利となる。言い換えると、目的関数はたわみ量評価領域の面積である。
第１の特性値が満たすべき最適条件は、たわみ量評価領域の面積がなるべく大きな値となることである。
【００１８】
第２の特性値は、フェース部１４の重量Ｗｔと、フェース面１２の反発係数であるＣＴ値と、ゴルフクラブヘッド１０の重心位置をフェース面１２に垂直に投影した重心点とフェース面の１次振動における最大たわみ点との離間距離Ｌとである。
なお、ＣＴ値、離間距離Ｌについては後で詳述する。
第２の特性値の制約条件は以下のように例示される。
重量Ｗｔ：Ｗｔ≦５３ｇ
ＣＴ値：ＣＴ≦２５７μｓｅｃ
離間距離Ｌ：７．０≦Ｌ≦１０．０ｍｍ
各制約条件を設定した根拠は次の通りである。
重量Ｗｔは設計条件として適宜設定されるものである。
ＣＴ値は規定により上限が２５７μｓｅｃに制限されているためである。
離間距離Ｌは後述するように標準的なスイングを行うゴルファが用いた場合にスイートエリアを確保する上で有利な範囲であるためである。
【００１９】
次に、コンピュータ３０は、各領域ａに対して設計パラメータを設定する（ステップＳ１６）。
設計パラメータは予め定められた許容範囲内で変更して設定される。
本実施の形態では、肉厚値の許容範囲は１．５〜６ｍｍである。
【００２０】
次に、コンピュータ３０は、設計パラメータの値が設定されたゴルフクラブヘッドモデルについて第１、第２の特性値の演算を行う３つの処理を並行して行う（ステップＳ１８，Ｓ２０，Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ２６，Ｓ２８）。
すなわち、コンピュータ３０が固有値解析を実行することにより、フェース面１２のたわみに関する第１の特性値、第２の特性値を算出する（ステップＳ１８，Ｓ２０）。
フェース面１２のたわみに関する第１の特性値は後述するたわみ量評価領域の面積である。
フェース面１２のたわみに関する第２の特性値は後述する離間距離Ｌである。
【００２１】
また、コンピュータ３０は、ヘッドと質量体とのインパクト解析を実行することにより、ヘッド反発に関する第２の特性値を算出する（ステップＳ２２、Ｓ２４）。
ヘッド反発に関する第２の特性値は、後述する反発係数であるＣＴ値である。
【００２２】
また、コンピュータ３０は、各領域ａに設定された肉厚値と、各領域の面積と、フェース部１４を構成する材料の比重とに基づいて計算を行い、第２の特性値としてのフェース部１４の重量Ｗｔを算出する（ステップＳ２６，Ｓ２８）。このような計算は、例えば、コンピュータ３０が表計算ソフトを実行することでなされる。
本実施の形態では、ステップＳ１８，Ｓ２０，Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ２６，Ｓ２８が、ゴルフクラブヘッドモデルを使用して第１の特性値を求める第１の特性値演算ステップと、ゴルフクラブヘッドモデルを使用して第２の特性値を求める第２の特性値演算ステップとに相当する。
【００２３】
次に、コンピュータ３０は、計算回数（３つの処理の実行回数）が前記の上限回数に達したか否かを判定する（ステップＳ３０）。計算回数が上限回数に達していなければ、ステップＳ１６に戻り、設計パラメータを予め定められた許容範囲内で変更して設定し、同様の処理を繰り返して行う。
本実施の形態では、ステップＳ１６〜Ｓ３０が、ゴルフクラブヘッドモデルに与える設計パラメータの値を許容範囲内で繰り返し変更し、変更の度にこの変更によって生成されるゴルフクラブヘッドモデルについて第１、第２の特性値演算ステップを実行する繰り返しステップに相当する。
なお、ステップＳ１６〜Ｓ３０の処理を繰り返して実行する際における設計パラメータを変更する方法として、初期値に依存しないランダムサンプリングによる大域的な最適解探索を用いることができ、例えば、焼きなまし法（ＳＡ）や遺伝的アルゴリズム（ＧＡ）の従来公知のさまざまな手法が採用可能である。
【００２４】
ステップＳ３０で計算回数が前記の上限回数に達していれば、コンピュータ３０は、それまでに得られた特性値、すなわち、第１の特性値としてのたわみ量評価領域の面積と、第２の特性値としての重量Ｗｔ、ＣＴ値、離間距離Ｌとを出力する（ステップＳ３２）。
そして、第１の特性値が最適条件を満たし、かつ、第２の特性値が制約条件を満たす設計パラメータが存在するか否かを判定する（ステップＳ３４）。
判定結果が肯定であれば、コンピュータ３０は、第１の特性値が最適条件を満たし、かつ、第２の特性値が制約条件を満たす設計パラメータを設計案として出力する（ステップＳ３６）。
ステップＳ３４の判定結果が否定ならば、コンピュータ３０は、ステップＳ１４で設定した最適条件、制約条件について見直しを行い最適条件、制約条件の一方あるいは双方を変更し、再度同様の処理を実行する。
ステップＳ３２，Ｓ３４の処理は、例えば、コンピュータ３０が表計算ソフトを実行することによってなされる。
本実施の形態では、ステップＳ３４が、繰り返しステップによって求められた第１の特性値が最適条件を満たし、かつ、第２の特性値が制約条件を満たすときの設計パラメータの値を最適化された設計パラメータの値として求める最適化ステップに相当する。
本実施の形態では、フェース面１２が４９個の領域ａに分割されているため、設計パラメータである肉厚値も各領域ａに設定され、したがって、合計４９個の肉厚値が得られることになる。
【００２５】
次に、ステップＳ１８、Ｓ２０の処理について図１１のフローチャートを参照して詳細に説明する。
以下の各処理は、コンピュータ３０が有限要素解析プログラムおよび前記の計算プログラムを実行することにより行われるものである。
ステップＳ１２で作成されたインパクト解析用のゴルフクラブヘッドモデル１０Ａを用いて有限要素法による固有値解析を行うことによってゴルフクラブヘッド１０のフェース面１２の各節点ｐにおけるフェース面１２と直交する方向の振幅を算出する（ステップＳ１００：固有値解析ステップ）。
具体的には、固有値解析の結果からゴルフクラブヘッドモデル１０Ａのフェース面１２における１次共振周波数を特定した後、フェース面１２の各節点ｐについて特定された１次共振周波数における振幅を算出する。特定された１次共振周波数における振幅は、各節点ｐの変位モードベクトルに相当する。
ステップＳ１００はコンピュータ３０が有限要素解析プログラムを実行することで行われる。
図６は、ステップＳ１００で算出されたフェース面１２における振幅、すなわち、たわみ量の分布を模式的に示す説明図であり、本例ではたわみ量が等しい点を結ぶ等高線ｋが表示されている。
【００２６】
次いで、各節点ｐの振幅のうち最大振幅を１００％としたとき、振幅がｎ％以上（ただし０＜ｎ＜１００）となる節点ｐを選択する（ステップＳ１０２：節点選択ステップ）。
本実施の形態では、ｎ＝９５％としたがこれに限定されるものではない。
すなわち、図９にハッチングで示すように節点ｐが選択される。
ステップＳ１０２はコンピュータ３０が前記の計算プログラムを実行することで行われる。
【００２７】
次いで、選択された節点ｐの振幅に基づいてフェース面１２における振幅の変化を示す回帰曲面を決定する（ステップＳ１０４：回帰曲面決定ステップ）。
ステップＳ１０４はコンピュータ３０が前記の計算プログラムを実行することで行われる。
本実施の形態では、回帰曲面は、以下の式（１）で示される回帰式によって定義される二次曲面（回帰二次曲面）である。
したがって、選択された節点ｐの振幅データに基づいて二次曲面に最小二乗回帰を行うことになる。
回帰曲面は、三次以上の高次の多項式曲面であってもよいが、二次曲面を用いると、計算処理に要する時間の短縮化を図る上で有利となる。
【００２８】
【数１】
0005664298.tif 000002
【００２９】
但し、Ａは振幅、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは回帰係数である。
また、ｙ，ｚは、図６に示すように、フェース面１２上に設定された直交座標で規定される座標値である。
【００３０】
具体的には、ライ角通りにゴルフクラブヘッドモデル１０Ａをセットした状態でゴルフクラブヘッドモデル１０Ａのフェース面１２のトウ２４側からヒール２２側に向かう水平方向をＹ方向とし、鉛直上向きの方向をＺ方向とする。Ｙ軸およびＺ軸の交点は、例えば、フェース面１２の中心点と一致している。
図１０にステップＳ１０４で決定されたに回帰二次曲面Ｋを示す。
図中、記号◆はステップＳ１００、Ｓ１０２の算出結果を示し、湾曲した複数の実線は回帰二次曲面Ｋを示す。
図１０から明らかなように、ステップＳ１００、Ｓ１０２では、離散した各節点ｐに対応した振幅Ａが得られ、ステップＳ１０４では、離散した各節点ｐの間における振幅Ａが補間されて得られることになる。
【００３１】
次に、回帰曲面Ｋで示される振幅Ａの最大値（極大値）を求め、この最大値を真の最大振幅とすると共にこの真の最大振幅を１００％としたとき、振幅ＡがＮ％以上（ただし０＜Ｎ＜１００）となるフェース面１２の領域をたわみ量評価領域ＴＡとして特定する（ステップＳ１０６：たわみ量評価領域特定ステップ）。
本実施の形態では、Ｎ＝９５％としたがこれに限定されるものではない。
図７にフェース面１２に特定されたたわみ量評価領域ＴＡを示す。
ステップＳ１０６はコンピュータ３０が前記の計算プログラムを実行することで行われる。
本実施の形態では、回帰曲面（回帰二次曲面）Ｋで示される振幅Ａの最大値は、以下の式（２）、式（３）で示される連立方程式を解くことで求められる。
なお、回帰曲面Ｋが三次以上の高次の多項式曲面であれば、振幅Ａの最大値は、多項式曲面に対応する連立方程式を解くことで求められる。
【００３２】
【数２】
0005664298.tif 000003
【００３３】
【数３】
0005664298.tif 000004
【００３４】
次に、たわみ量評価領域ＴＡの面積と最大たわみ点の位置とを算出する（ステップＳ１０８：たわみ量評価領域算出ステップ、最大たわみ点位置特定ステップ）。
この場合、最大たわみ点の位置は振幅Ａの最大値（真の最大振幅）に対応するフェース面１２上の位置である。
ステップＳ１０８はコンピュータ３０が前記の計算プログラムを実行することで行われる。
【００３５】
次に、ゴルフクラブヘッドの重心位置をフェース面に垂直に投影した重心点とフェース面１２の最大たわみ点との離間距離Ｌを算出する（ステップＳ１１０：離間距離算出ステップ）。
離間距離Ｌは、スイートエリアの面積に大きな影響を与える特性値であり、離間距離Ｌが前記の制約条件を満たすことにより、スイートエリアの面積を大きく確保する上で有利となる。離間距離Ｌがスイートエリアの面積に大きな影響を与えることについては後述する。
【００３６】
このような固有値解析によってたわみ量評価領域ＴＡの面積と離間距離Ｌを求めるようにすることで以下の効果が奏される。
すなわち、本実施の形態では、有限要素モデルで構成されたゴルフクラブヘッドモデル１０Ａを用いて有限要素法による固有値解析を行うことによってフェース面１２の各節点ｐにおける振幅Ａを算出し、各節点ｐの振幅Ａのうち最大振幅を１００％としたとき、振幅Ａがｎ％以上となる節点ｐを選択する。
次いで、選択された節点ｐの振幅Ａに基づいてフェース面１２における振幅Ａの変化を示す回帰曲面Ｋを決定し、回帰曲面Ｋで示される振幅Ａの最大値を求め、この最大値を真の最大振幅とすると共にこの真の最大振幅を１００％としたとき、振幅ＡがＮ％以上となるフェース面１２の領域をたわみ量評価領域ＴＡとして特定する。
そして、たわみ量評価領域ＴＡの面積を第１の特性値として算出し、離間距離Ｌを第２の特性値として算出するようにした。
したがって、実際にゴルフクラブヘッドを製作することなく第１、第２の特性値を短時間、低コストで正確に求めることができ、設計の効率化を図る上で有利となる。
特に、有限要素法の固有値解析は、衝突解析に比較して計算量が少ないため、短時間で計算結果を得ることができることから第１、第２の特性値を得るために要する時間の短縮化を図る上で有利となる。
また、ゴルフクラブヘッドモデルを構成する有限要素の大きさをより小さくし、各節点ｐの間隔をより小さくすることによって回帰曲面Ｋを用いることなく真の最大振幅を得ることも考えられる。
しかしながら、有限要素が小さくなるほど有限要素の数が増大するため、計算量が膨大なものとなり、計算時間の短縮を図る上で不利がある。
これに対して、本実施の形態のように、回帰曲面Ｋから真の最大振幅を求めるようにすると、有限要素の大きさをむやみに小さくすることなく真の最大振幅を精度よく求めることができる。
したがって、有限要素の数を抑制して計算量を少なくでき、短時間で計算結果を得ることができるため、第１、第２の特性値を得るために要する時間の短縮化を図り、かつ、第１、第２の特性値の精度を確保する上で有利となる。
【００３７】
（離間距離Ｌ）
離間距離Ｌについて説明する。
本発明者らは、ゴルフクラブヘッド１０の有限要素モデルであるゴルフクラブヘッドモデルを用いて有限要素解析を行ない、ゴルフクラブのスイング時におけるフェース面１２のスピードの分布と、ゴルフクラブヘッド１０の重心点と、ゴルフクラブヘッド１０のフェース最大たわみ点との位置関係がスイートエリアの面積に大きな影響を与えるという知見を得た。
そして、このような知見から、離間距離Ｌが所定の範囲内、すなわち、前記の制約条件を満たすように設定されることがスイートエリアの面積を確保する上で有利であることを見出した。
そして、この場合、ステップＳ１１０（離間距離算出ステップ）による離間距離Ｌの算出は、フェース面１２でゴルフボールを打撃する直前におけるフェース面１２のスピード分布がフェース面１２上に設定された場合、最大たわみ点が、フェース面１２上において重心点を通りかつスピード分布の等高線と直交する直線上に配置された状態でなされることが、スイートエリアの面積を確保する上で好ましいことがわかった。ここで、スピード分布の等高線とは、フェース面１２上に設定されたスピードが等しい点を結んだ線である。
以下では、離間距離Ｌに関する知見、離間距離Ｌの制約条件について具体的に説明する。
【００３８】
図２に示すコンピュータ３０を用いて図１２に示すような手順でゴルフクラブヘッド１０を有限要素法によって解析する。
コンピュータ３０のハードディスク装置３８には、有限要素解析プログラムと、この有限要素解析プログラムによって得られたシミュレーション結果を用いてゴルフクラブヘッド１０の特性値を計算する計算プログラムを格納されており、これらプログラムが実行されることにより以下の解析が実行される。
【００３９】
まず、有限要素モデルで構成されたゴルフクラブヘッドモデルを設定する（ステップＳ２００）。
また、ゴルフボールについてもゴルフクラブヘッドモデルと同様に有限要素モデルで構成されたゴルフボールモデルを設定する（ステップＳ２０２）。
【００４０】
次に、上記で設定したゴルフクラブヘッドモデルを用いて、フェース面１２のスピード（以下フェーススピードという）の分布を計算によって求め、フェーススピードの分布をフェース面１２に設定する（ステップＳ２０４）。
ここで、スピード分布とは、図１３に示すように、プレイヤーがゴルフクラブヘッド１０を有するゴルフクラブでゴルフボールを打撃したときに、打撃直前におけるフェーススピードの分布を意味するものである。
スピード分布は、シャフト２８の長さに依存する成分と、ゴルフクラブヘッド１０のローリング（シャフト２８の周りの回転）による成分とから主に決定される。
図１３に示すように、前者のシャフト２８の長さに依存する成分は、シャフト２８の中心軸の延長線Ｌ１の垂線が、ゴルフクラブヘッド１０のソール部１８に接する点Ａにおいて最大となる。
また、後者のゴルフクラブヘッド１０のローリングに依存する成分は、シャフト２８の中心軸の延長線Ｌ１から最も離れた点Ｂ（ゴルフクラブヘッド１０のトウ２４側端部）において最大となる。
従って、フェーススピードは、図１４に示すように、フェース面１２のヒール２２側の上部ａからトウ２４側の下部ｇへ向けて次第に大きくなるように分布する。なお、図１４においては、速度０．５ｍ／ｓ毎に等高線ｖを示している。
ここでスピード分布の等高線ｖとは、フェーススピードの分布を示すために、フェース面１２上において互いに等しいフェーススピードの点を結んだ線である。
以下では、シャフト２８の長さと、ゴルフクラブヘッド１０のローリングの大きさとを、平均的なゴルフクラブにおけるシャフト２８の長さと、平均的なゴルフクラブにおけるゴルフクラブヘッド１０のローリングの大きさに設定して解析を行う。このとき、ローリングは、多数のゴルファがスウィングした場合の平均的なローリングとする。
【００４１】
次に、図１５に示すように、重心点Ｐ（ゴルフクラブヘッド１０の重心位置をフェース面１２に対して垂直に投影した点）をフェース面１２の中心位置に配置する（ステップＳ２０６）。
【００４２】
次に、図１５に示すように、重心点Ｐを中心とする円周Ｅ上に沿って最大たわみ点Ｑを仮に配置する（ステップＳ２０８）。そして、図１５に示すように、その最大たわみ点Ｑの周囲におけるたわみ量の分布Ｒ（以下たわみ分布Ｒという）を仮に設定する（ステップＳ２１０）。なお、本例では、重心点Ｐを中心とする円周Ｅ上に沿って最大たわみ点Ｑを配置する場合について説明するが、最大たわみ点Ｑの配置はこれに限定されるものではない。
なお、たわみ量と反発係数とは正の相関関係にあるため、たわみ量から反発係数を換算することができる。したがって、たわみ量を反発係数に換算して反発分布を設定しても良い。
ここで、反発係数とは、U.S.G.A（全米ゴルフ協会）のCOR測定方法（Procedure for Measuring the Velocity Ratio of a Club Head for Conformance to Rule 4-1e,Revision 2(February8,1999)により測定される値である。
たわみ分布Ｒの形状としては、最大たわみ点Ｑに対して同心円状かつ等間隔の等高線を有する形状などが例示される。ここでたわみ分布Ｒの等高線とは、フェース面１２のたわみ量の分布を示すために、フェース面１２上において互いに等しいたわみ量の点を結んだ線である。
【００４３】
そして、ゴルフクラブヘッド１０が、フェース面１２上の打点Ｄにおいて、所定のヘッドスピードＨでゴルフボールに衝突したときのゴルフボールの初速（ボール初速）を計算し、フェース面１２上における打点Ｄの位置と、該打点Ｄにおけるボール初速とを対応付けてＲＡＭ３６などの記憶手段に記憶させる（ステップＳ２１２）。なお、打点Ｄは、有限要素Ｘｉｊｋと同一又は別個に設定することができる。
次いで、フェース面１２上の打点Ｄの位置を変化させて（ステップＳ２１４）、ステップＳ２１２に戻って同様の処理を繰り返す。
【００４４】
本例では、変打点Ｄを変化させる位置は、フェース面１２の全体にわたって分布するように複数の位置に予め定められ、打点Ｄの数は４９である。
全ての打点Ｄの位置についてボール初速を取得したならば、それらボール初速と予め定められた閾値Ｃとを比較し、ボール初速が閾値Ｃ以上となる打点Ｄの分布、すなわち、スイートエリアの位置と大きさを取得し、スイートエリアの位置と大きさをＲＡＭ３６などの記憶手段に記憶する（ステップＳ２１６）。
これにより、ステップＳ２０８で仮配置した１つの最大たわみ点Ｑに対応したボール初速が閾値Ｃ以上となる打点Ｄの分布が求められたならば、最大たわみ点Ｑの位置を円周Ｅ上に沿って変化させて配置する（ステップＳ２１８）。
そして、ステップＳ２１８で配置された最大たわみ点Ｑに対応してたわみ分布Ｒを設定する（ステップＳ２２０）。
次いで、ステップＳ２１２に移行して同様の処理を繰り返す。
【００４５】
ここで図１６を参照して説明する。
図１６はゴルフクラブヘッドモデルのフェース面１２上に設定されたスピード分布の等高線ｖと、重心点Ｐと、最大たわみ点Ｑとを示す説明図である。
図１６において、横軸はゴルフクラブヘッドモデルのフェース面１２を正面から見た場合における水平方向の座標位置をｍｍ単位で示し、縦軸はゴルフクラブヘッドモデルのフェース面１２を正面から見た場合におけるゴルフクラブヘッドモデルのフェース面１２における上下方向の座標位置をｍｍ単位で示す。
水平方向の座標位置が左方向（負方向）に向かうほどトウ側であり、水平方向の座標位置が右方向（正方向）に向かうほどヒール側である。
言い換えると、横軸は水平方向における打点Ｄの位置、縦軸は上下方向における打点Ｄの位置をそれぞれ示す。
本例では、重心点Ｐがフェース面１２の中心位置に合致しているため、重心点Ｐの座標位置が原点（０ｍｍ，０ｍｍ）となっている。
なお、フェース面１２と横軸および縦軸との位置関係は、図１３に示すように、ゴルフクラブヘッドモデルにおけるシャフト２８の中心軸の延長線Ｌ１と水平面とがなす角度がシャフト２８のライ角に合致した状態で示している。
また、図中、スピード分布を示す等高線ｖに付した数値は該等高線のスピード（ｍ／ｓ単位）を示している。
また、符号Ｍは、重心点Ｐを通りかつ等高線ｖと直交する直線を示す。
図１６に示すように、本例では、最大たわみ点Ｑを変化させる位置は、円周Ｅ上に沿った６つの位置と、重心点Ｐと同じ１つの位置とに予め定められ、したがって、最大たわみ点Ｑの数は７つである。
ここで円周Ｅの半径は７ｍｍとする。
【００４６】
図１２に戻って説明を続けると、全ての最大たわみ点Ｑについてスイートエリアの位置と大きさが取得されたならば、スイートエリアの大きさが最大となる最大たわみ点Ｑの位置を判定し（ステップＳ２２２）、一連の解析処理を終了する。
【００４７】
このような解析処理を行うことにより、閾値Ｃによって決定されるスイートエリアの大きさが最大となる最大たわみ点Ｑの位置が求められる。
【００４８】
本例では、スイートエリアを決定する閾値Ｃを第１の閾値Ｃ１，第２の閾値Ｃ２の２種類に設定した。また、以下では、説明をわかりやすくするために、第１の閾値Ｃ１で定義されるスイートエリアを高初速スイートエリアといい、第２の閾値Ｃ２で定義されるスイートエリアを中初速スイートエリアという。
第１の閾値Ｃ１＞第２の閾値Ｃ２
第１の閾値Ｃ１：ボール初速−１ｍ／ｓ（高初速エリア９８％）
第２の閾値Ｃ２：ボール初速−３ｍ／ｓ（中初速エリア９５％）
ただし、最大ボール初速（１００％）：５８．５ｍ／ｓ（ヘッドスピード４０m/s）
【００４９】
まず、閾値Ｃを第１の閾値Ｃ１に設定することにより高初速スイートエリアを実現する場合について説明する。
図１７は閾値Ｃを第１の閾値Ｃ１に設定した場合の解析結果を示す説明図である。
図１７において、７つの最大たわみ点Ｑに、高初速スイートエリアの面積の大きさに応じて１位乃至７位の順番を付している。すなわち、１位の最大たわみ点Ｑは高初速スイートエリアの面積が最大であり、７位の最大たわみ点Ｑは高初速スイートエリアの面積が最小である。
図１７から明らかなように、最大たわみ点Ｑのフェーススピードが最高となる場合に、高初速スイートエリアの面積が最大（１位）となり、最大たわみ点Ｑのフェーススピードが最低となる場合に、高初速スイートエリアの面積が最小（７位）となっている。
この場合、１位および７位の最大たわみ点Ｑは直線Ｍ上に位置している。
なお、１位の最大たわみ点Ｑにおける高初速スイートエリアの面積を１００％として２位乃至７位の高初速スイートエリアの面積を示すと下記のとおりとなる。
１位：１００％
２位：  ９７％
３位：  ８６％
４位：  ８５％
５位：  ７４％
６位：  ５１％
７位：  ５０％
【００５０】
図１７から以下のことが判明した。
閾値Ｃを第１の閾値Ｃ１とした場合、最大たわみ点Ｑにおけるフェーススピードが低い場合よりも高い場合の方が、高初速スイートエリアの大きさを大きく確保する上で有利となる。
また、重心点Ｐにおけるフェーススピードよりも最大たわみ点Ｑにおけるフェーススピードを高い値にすると、高初速スイートエリアの大きさを大きく確保する上で有利となる。
また、フェース面１２を、重心点Ｐを通る横軸、縦軸によって４つの領域に区画した場合、水平方向においては重心点Ｐよりトウ側で、かつ、上下方向においては重心点Ｐよりも下側に位置する領域に最大たわみ点Ｑを配置することが、高初速スイートエリアの大きさを大きく確保する上で有利となる。
【００５１】
図１８、図１９は重心点Ｐと、最大たわみ点Ｑと、フェーススピードＶｆと、ボール初速との関係を示す模式図である。
図１８、図１９において、横軸は図１７における直線Ｍを示し、図中左側がトウ側、右側がヒール側となる。また、縦軸はボール初速を示し、上方に向かうほどボール初速が高くなる。
ある打点Ｄにおけるボール初速は、フェーススピードＶｆと、最大たわみ点Ｑの位置と、重心点Ｐの位置との３つの要素が寄与して決定されるものと考えられる。
すなわち、打点ＤにおけるフェーススピードＶｆが高いほどボール初速は高速となる。
また、打点Ｄに重心点Ｐが近いほどボール初速は高速となる。
また、打点Ｄに最大たわみ点Ｑが近いほどボール初速は高速となる。
すなわち、図１８、図１９に示すように、ある打点Ｄにおけるボール初速は、フェーススピードＶｆが寄与する成分と、最大たわみ点Ｑの位置（たわみ分布Ｒ）が寄与する成分と、重心点Ｐの位置が寄与する成分とを足し合わせた値で決定されるものと考えられる。
したがって、図１９に示すように、重心点ＰにおけるフェーススピードＶｆよりも最大たわみ点Ｑにおけるフェーススピードを低い値にすると、高初速スイートエリアの大きさを大きく確保する上で不利となる。
これに対して、図１８に示すように、重心点ＰにおけるフェーススピードＶｆよりも最大たわみ点Ｑにおけるフェーススピードを高い値にすると、高初速スイートエリアの大きさを大きく確保する上で有利となる。
この場合、最大たわみ点Ｑにおけるフェーススピードを高い値にするほど、高初速スイートエリアの大きさを大きく確保する上で有利となる。すなわち、図２０に示すように、最大フェーススピード点Ｖｆｍａｘと、最大たわみ点Ｑとを一致させると、高初速スイートエリアは最大となる。
なお、フェース面１２上における重心点Ｐおよび最大たわみ点Ｑの位置は、ゴルフクラブヘッド１０の設計上の制約を受けるため、高初速スイートエリアの大きさには上限がある。
【００５２】
次に、閾値Ｃを第２の閾値Ｃ２に設定することにより中初速スイートエリアを実現する場合について説明する。
図２１は閾値Ｃを第２の閾値Ｃ２に設定した場合の解析結果を示す説明図である。
図２１において、７つの最大たわみ点Ｑに、中初速スイートエリアの面積の大きさに応じて１位乃至７位の順番を付している。すなわち、１位の最大たわみ点Ｑは中初速スイートエリアの面積が最大であり、７位の最大たわみ点Ｑは中初速スイートエリアの面積が最小である。
図２１から明らかなように、最大たわみ点Ｑのフェーススピードが最低となる場合に、中初速スイートエリアの面積が最大（１位）となり、最大たわみ点Ｑのフェーススピードが最高となる場合に、中初速スイートエリアの面積が最小に近く（６位）なっている。
この場合、１位および６位の最大たわみ点Ｑは直線Ｍ上に位置している。
なお、１位の最大たわみ点Ｑにおける中初速スイートエリアの面積を１００％として２位乃至７位の中初速スイートエリアの面積を示すと下記のとおりとなる。
１位：１００％
２位：  ９９．９％
３位：  ９８．８％
４位：  ９７．８％
５位：  ９４．８％
６位：  ９２．２％
７位：  ９１．９％
【００５３】
図２１から以下に示す知見を得た。
閾値Ｃを第２の閾値Ｃ２とした場合、最大たわみ点Ｑにおけるフェーススピードが高い場合よりも低い場合の方が、中初速スイートエリアの大きさを大きく確保する上で有利となる。
また、重心点Ｐにおけるフェーススピードよりも最大たわみ点Ｑにおけるフェーススピードを低い値にすると、中初速スイートエリアの大きさを大きく確保する上で有利となる。
また、フェース面１２を、重心点Ｐを通る横軸、縦軸によって４つの領域に区画した場合、水平方向においては重心点Ｐよりヒール側で、かつ、上下方向においては重心点Ｐよりも上側に位置する領域に最大たわみ点Ｑを配置することが、中初速スイートエリアの大きさを大きく確保する上で有利となる。
【００５４】
図２２、図２３は重心点Ｐと、最大たわみ点Ｑと、フェーススピードＶｆと、ボール初速との関係を示す模式図である。
図１８、図１９の場合と同様に、ある打点Ｄにおけるボール初速は、フェーススピードＶｆが寄与する成分と、最大たわみ点Ｑの位置（反発係数の分布）が寄与する成分と、重心点Ｐの位置が寄与する成分とを足し合わせた値で決定されるものと考えられる。
したがって、図２２に示すように、重心点ＰにおけるフェーススピードＶｆよりも最大たわみ点Ｑにおけるフェーススピードを高い値にすると、中初速スイートエリアの大きさを大きく確保する上で不利となる。
これに対して、図２３に示すように、重心点ＰにおけるフェーススピードＶｆよりも最大たわみ点Ｑにおけるフェーススピードを低い値にすると、中初速スイートエリアの大きさを大きく確保する上で有利となる。
この場合、最大たわみ点Ｑにおけるフェーススピードを低い値にするほど、中初速スイートエリアの大きさを大きく確保する上で有利となる。すなわち、図２４に示すように、最小フェーススピード点Ｖｆｍｉｎと、最大たわみ点Ｑとを一致させると、中初速スイートエリアは最大となる。
なお、高初速スイートエリアを実現する場合と同様に、フェース面１２上における重心点Ｐおよび最大たわみ点Ｑの位置は、ゴルフクラブヘッド１０の設計上の制約を受けるため、中初速スイートエリアの大きさにも上限がある。
【００５５】
以上の解析結果をまとめると次のようになる。
図２２、図２３から明らかなように、スイートエリアを定義する閾値Ｃを高くするほど、高初速エリア（最大ボールスピードの値を１００とし、９８％以上のボールスピードを出現できるエリア）を広くすることができる。
また、スイートエリアを定義する閾値Ｃを低くするほど、中初速エリア（最大ボールスピードの値を１００とし、９５％以上のボールスピードを出現できるエリア）を広くすることができる。
したがって、高初速エリアを拡大する場合は、図２２に示すように、重心点Ｐにおけるフェーススピードよりも最大たわみ点Ｑにおけるフェーススピードを高い値にすると、図２３に示す場合に比較して高初速スイートエリアの大きさを大きく確保することができる。
また、中初速エリアを拡大する場合は、図２３に示すように、重心点Ｐにおけるフェーススピードよりも最大たわみ点Ｑにおけるフェーススピードを低い値にすると、図２２に示す場合に比較して中初速スイートエリアの大きさを大きく確保することができる。
このような知見によれば、重心点Ｐおよび最大たわみ点ＱをフェーススピードＶｆを考慮して配置することにより、高初速スイートエリアの大きさを大きく設定したゴルフクラブヘッド１０を設計し、あるいは、中初速スイートエリアの大きさを大きく設定したゴルフクラブを設計することができることになる。
【００５６】
次に、前記の知見に基づいてスイートエリアを大きく確保するための重心点Ｐおよび最大たわみ点Ｑの配置を求める方法について説明する。
図２に示すコンピュータ３０を用いて図２５，図２６に示すような手順で重心点Ｐおよび最大たわみ点Ｑの配置を求める。
コンピュータ３０のハードディスク装置３８には、ゴルフクラブヘッド１０の有限要素解析を行う有限要素解析プログラムに加えて、有限要素解析の結果に基づいて重心点Ｐおよび最大たわみ点Ｑの配置を求める計算プログラムが格納されており、これらプログラムが実行されることにより以下の処理が実行される。
【００５７】
図２５は重心点Ｐおよび最大たわみ点Ｑの配置を求める計算を示すフローチャート、図２６は図２５のステップＳ３１０の詳細を示すフローチャートである。
図２５に示すように、まず、スイートエリアを決定する閾値Ｃの設定を行う（ステップＳ３００）。
本実施の形態では、閾値Ｃとして前述した第１の閾値Ｃ１と第２の閾値Ｃ２との何れか一方が設定されるものとして説明する。
【００５８】
次に、ゴルフクラブヘッドモデルの設定、ゴルフボールモデルの設定、フェース面１２上のスピード分布の算出、設定を行う（ステップＳ３０２、Ｓ３０４，Ｓ３０６）。これらの処理は、図１２のステップＳ２００、Ｓ２０２、Ｓ２０４と同様であるため説明を省略する。
【００５９】
次いで、重心点Ｐをフェース面１２上に配置する（ステップＳ３０８）
本例では、重心点Ｐをフェース面１２の中心位置に配置した場合について説明するが、重心点Ｐをフェース面１２の中心位置から外れた位置に配置してもよいことは無論である。
【００６０】
次に、スイートスポットを最大にする最大たわみ点Ｑの位置を絞り込む（ステップＳ３１０）。
以下、ステップＳ３１０の処理について図２６を参照して詳細に説明する。
まず、最大たわみ点Ｑの配置条件を決定する（ステップＳ３５０）。
すなわち、設定された閾値Ｃに応じてスイートエリアを大きく確保する上で有利な領域を決定する。
具体的には、閾値Ｃが第１の閾値Ｃ１である場合には、図１７に示すように、水平方向においては重心点Ｐよりトウ側で、かつ、上下方向においては重心点Ｐよりも下側に位置する領域を、最大たわみ点Ｑの配置条件として決定する。
また、閾値Ｃが第２の閾値Ｃ２である場合には、図２１に示すように、水平方向においては重心点Ｐよりヒール側で、かつ、上下方向においては重心点Ｐよりも上側に位置する領域を、最大たわみ点Ｑの配置条件として決定する。
【００６１】
次に、最大たわみ点Ｑを前記の配置条件を満たす範囲で仮に配置する（ステップＳ３５２）。
そして、その最大たわみ点Ｑの周囲におけるたわみ分布Ｒを仮に設定する（ステップＳ３５４）。
【００６２】
そして、ゴルフクラブヘッド１０が、フェース面１２上の打点Ｄにおいて、所定のヘッドスピードＨでゴルフボールに衝突したときのゴルフボールの初速（ボール初速）を計算し、フェース面１２上における打点Ｄの位置と、該打点Ｄにおけるボール初速とを対応付けてＲＡＭ３６などの記憶手段に記憶させる（ステップＳ３５６）。
次いで、フェース面１２上の打点Ｄの位置を変化させて（ステップＳ３５８）、ステップＳ３５６に戻って同様の処理を繰り返す。
【００６３】
変打点Ｄを変化させる位置は、フェース面１２の全体にわたって分布するように複数の位置に予め定められている。
全ての打点Ｄの位置についてボール初速を取得したならば、それらボール初速と予め定められた閾値Ｃとを比較し、ボール初速が閾値Ｃ以上となる打点Ｄの分布、すなわち、スイートエリアの位置と大きさを取得し、スイートエリアの位置と大きさをＲＡＭ３６などの記憶手段に記憶する（ステップＳ３６０）。
これにより、ステップＳ３５２で仮配置した１つの最大たわみ点Ｑに対応したボール初速が閾値Ｃ以上となる打点Ｄの分布が求められたならば、最大たわみ点Ｑの位置を変化させて配置する（ステップＳ３６２）。
なお、最大たわみ点Ｑの位置の変化は、前述した重心点Ｐを中心とする円周Ｅ上に沿って行うことに限定されるものではなく、最大たわみ点Ｑの位置を前記の配置条件を満たす範囲で変化させればよい。
そして、ステップＳ３６２で配置された最大たわみ点Ｑに対応してたわみ分布Ｒも設定する（ステップＳ３６４）。
次いで、ステップＳ３５６に移行して同様の処理を繰り返す。
全ての最大たわみ点Ｑについてスイートエリアの位置と大きさが取得されたならば、スイートエリアの大きさが最大となる最大たわみ点Ｑの位置を判定し、これにより最大たわみ点Ｑの位置の絞込みがなされる（ステップＳ３６６）。次いで、図２５のステップＳ３１２に移行する。
【００６４】
ステップＳ３１２では、ステップＳ３０８で設定された重心点Ｐと、ステップＳ３１２で絞り込まれた最大たわみ点Ｑとを、それぞれ最終的な重心点Ｐと最大たわみ点Ｑとして設定する（ステップＳ３１２）。
これにより、閾値Ｃが第１の閾値Ｃ１である場合には、重心点ＰにおけるフェーススピードＶｆよりも最大たわみ点Ｑにおけるフェーススピードが高い値となり、かつ、スイートエリア（高初速スイートエリア）の面積が最大となるように、重心点Ｐおよび最大たわみ点Ｑのフェース面１２上の位置が設定される。
また、閾値Ｃが第２の閾値Ｃ２である場合には、重心点ＰにおけるフェーススピードＶｆよりも最大たわみ点ＱにおけるフェーススピードＶｆが低い値となり、かつ、スイートエリア（中初速スイートエリア）の面積が最大となるように、重心点Ｐおよび最大たわみ点Ｑのフェース面１２上の位置が設定される。
【００６５】
次に、重心点Ｐと最大たわみ点Ｑとの距離、すなわち、離間距離Ｌについて以下説明する。
図２７は、重心点Ｐ−最大たわみ点Ｑ間の離間距離Ｌと、高初速エリアの面積との関係を示す図である。
図２７において、重心点Ｐに対して最大たわみ点Ｑがヒール側に位置した場合は離間距離ＬをＬ＝０の右側に示し、重心点Ｐに対して最大たわみ点Ｑがトウ側に位置した場合は離間距離ＬをＬ＝０の左側に示す。
図中、記号で示した値は実測値、破線で示した値は計算値を示す。
なお、この場合、閾値Ｃ＝第１の閾値Ｃ１であり、図１７に示すように、最大たわみ点Ｑは重心点Ｐよりもトウ側に配置されている。
本例では、図２７から明らかなように、最大たわみ点Ｑが重心点Ｐよりもトウ側に配置され、かつ、離間距離Ｌが５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲である場合に、高初速エリアの面積が約４００ｍｍ２以上を確保しているのに対して、離間距離Ｌが５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲を超えると、高初速エリアの面積が約４００ｍｍ２よりも大きく低下していることがわかる。
また、離間距離Ｌが７ｍｍ〜１０ｍｍであると、高初速エリアの面積を最大に確保することができることがわかる。
【００６６】
なお、本例では、スイング時に発生するゴルフクラブヘッドのローリングが平均的な値であるものとして解析を行った。
しかしながら、ローリングは、ゴルファによってばらつきがある。ローリングが大きい場合と小さな場合とでは、フェース面１２上の速度分布が変化する。
以下このことについて図２８、図２９を用いて模式的に説明する。図２８はローリングが大きい場合を示し、図２９はローリングが小さい場合を示す。
ローリングが変化すると、フェーススピードＶｆの傾斜が変化する。
具体的には、ローリングが大きくなるほどフェース面１２上の速度分布の一定範囲の等高線の間隔（例えば0.5m/s毎の等高線）が狭くなり、したがって、離間距離Ｌをより大きくすることがスイートエリアを確保する上で有利となる。
図２８に模式的に示すように、フェーススピードＶｆの傾斜が大きくなるほど、最大たわみ点Ｑと重心点Ｐとの離間距離Ｌを大きくすることがスイートエリア（高初速エリア）を確保する上で有利となる。
また、ローリングが小さくなるほどフェース面１２上の速度分布の一定範囲の等高線の間隔（例えば0.5m/s毎の等高線）が広くなり、したがって、離間距離Ｌをより小さくすることがスイートエリアを確保する上で有利となる。
図２９に模式的に示すように、フェーススピードＶｆの傾斜が小さくなるほど、最大たわみ点Ｑと重心点Ｐとの離間距離Ｌを小さくすることがスイートエリア（高初速エリア）を確保する上で有利となる。
したがって、離間距離Ｌの制約条件は、ローリングの大きさに対応して変えることがスイートエリアを確保する上でより好ましい。
そこで、高初速エリアの面積を最大に確保するために必要な離間距離Ｌについてローリングの大きさを考慮して検討した。以下、検討結果について説明する。
【００６７】
まず、図３０を参照して野球のバットを例に説明する。
バット６０でボール６２を打つ場合、バット６０の重心点Ｐで打つよりも、重心点Ｐよりもバット６０の先端側で打ったほうがボール６２の飛距離が長くなる。
この理由は以下のとおりである。
バットスイングは回転運動のため、バット６０とボール６２の衝突の瞬間におけるバット６０の速度分布は、重心点Ｐの箇所より先端側ほど速い。
衝突速度と衝突効率の関係から、打球速度が最高となるバット６０上の位置である最高初速点Ｐｖは、重心点Ｐよりも衝突速度が速い先端側へ移動する。
図３１に示すように、バット６０の場合と同様に、ゴルフクラブのスウィングも回転運動であるため、ゴルフクラブヘッド１０とゴルフボール１との衝突の瞬間におけるフェース面１２の速度分布は、重心点Ｐの箇所より先端側ほど速い。
したがって、フェース面１２上における最高初速点Ｐｖは、重心点Ｐよりフェース面１２の速度分布が速い先端側へ移動する。
【００６８】
これに加えて、ゴルフクラブヘッド１０のフェース面１２上の速度分布は、前述したローリングの影響も受ける。
図３２（Ａ）はローリングが小さい場合のゴルフクラブヘッド１０の動きを示す模式図、（Ｂ）はローリングが大きい場合のゴルフクラブヘッド１０の動きを示す模式図である。
図中、符号ｗ１、ｗ２はゴルフクラブヘッド１０に設けた２箇所の指標を示す。符号ｗ３は指標ｗ１，ｗ２を通る直線を示す。符号θはゴルフクラブヘッド１０がローリングしたときの単位時間当たりの直線ｗ３の回転角度（角速度）を示し、回転角度θはゴルフクラブヘッド１０のローリングの度合いを示す。
図３３、図３４，図３５に示すように、ゴルフクラブヘッド１０のローリングが小さいほど角速度が小さく、したがって回転が遅くなり、フェース面１２の速度分布の等高線の間隔は広くなる。また、ゴルフクラブヘッド１０のローリングが大きいほど角速度が大きく、したがって回転が速くなり、フェース面１２の速度分布の等高線ｖの間隔は狭くなる。
【００６９】
このような知見に基づいて以下のような解析を行った。
すなわち、有限要素法に基づいてゴルフクラブヘッドモデルおよびゴルフボールモデルを構築し、ゴルフクラブヘッドモデルに重心点Ｐ、フェース面１２のスピード分布、たわみ分布を組み込み、フェース面１２に設定した４９打点でゴルフボールモデルを打撃するシミュレーションをローリングの大きさを小、中、大の３段階に異ならせて行った。
そして、離間距離Ｌに対応するフェース面１２上における高初速エリアの面積を求めた。
解析結果を図３６に示す。
図中、太い破線はローリングが小である場合を示している。
太い実線はローリングが中である場合を示し、図２７の計算値と同じ値を示す。
細い破線はローリングが大である場合を示している。
記号◆を結ぶ実線は実測値を示し、図２７の実測値と同じ値を示す。
図３６から明らかなように、高初速エリアを最大に確保するためには、最大たわみ点Ｑが重心点Ｐよりもトウ側に位置し、かつ、離間距離Ｌが以下のような範囲となることが好ましい。
ローリングが中（平均的）の場合：６ｍｍ≦Ｌ≦１０ｍｍ
ローリングが大きい場合：１０ｍｍ＜Ｌ≦１４ｍｍ
ローリングが小さい場合：２ｍｍ≦Ｌ＜６ｍｍ
図３６から以下のことが明らかである。
ローリングが大きいほど、高初速エリアを最大に確保するために必要な離間距離Ｌは長くなり、高初速エリアが広くなる。
ローリングが小さいほど、高初速エリアを最大に確保するために必要な離間距離Ｌは短くなり、高初速エリアが狭くなる。
また、図中符号ΔＬは、高初速エリアの面積を約４００ｍｍ２以上確保することができる離間距離Ｌの範囲を示しており、ローリングが大きくなるほど前記の範囲ΔＬが大きく、ローリングが小さいほど前記の範囲ΔＬが小さくなることがわかる。
【００７０】
次に、図３のステップＳ２２，Ｓ２４の処理を説明する前に、反発係数ＣＴ値を規定する、ＵＳＧＡが定めるペンデュラム試験について説明する。
図３７はペンデュラム試験を行う専用の測定装置の原理を示す側面図である。
測定装置は、軸心を水平方向に向けた支軸２と、支軸２に上端が揺動可能に支持されたアーム４と、アーム４の下端に固定された半球状の金属材料からなる質量体６（剛体圧子ともいう）と、質量体６に取り付けられた加速度センサ８と、シャフト２８を固定する不図示のチャックとを備えている。
フェース面１２に質量体６が衝突する際の質量体６の移動方向がフェース面１２に対して直交するように、フェース面１２の向きが調整され、この状態が保持されるようにシャフト２８が前記のチャックにより固定される。
【００７１】
試験手順は次のとおりである。
まず、アーム４と鉛直線とがなす角度が所定角度となるまで質量体６が持ち上げられたのち、アーム４が振り下ろされる。
これにより、アーム４が支軸２を支点として下方に揺動され質量体６がフェース面１２に衝突する。
質量体６がフェース面１２に接触している間、質量体６の移動方向とは逆方向における加速度を示す検出信号が加速度センサ８によって検出される。
検出された加速度を示す検出信号は、不図示の信号処理部によって積分されることにより、速度Ｖの時系列データに変換される。
【００７２】
図３８は、質量体６の速度Ｖの時系列データを示す線図である。
ゴルフクラブヘッド１０の反発係数を示すＣＴ値は、以下のようにして算出される。
速度Ｖの時系列データにおける最高速度をＶｍａｘとする。
速度ＶがＶ１（Ｖ１＝Ｖｍａｘのα％）に達する時間を開始時間ｔｓとする。
速度ＶがＶ２（Ｖ２＝Ｖｍａｘのβ％）に達する時間を終了時間ｔｅとする。
αを０〜９９％とし、βを１〜１００％とし、α＜βとする。
ＣＴ値はｔｅ−ｔｓによって求められる。
なお、一般的にはα％＝５％、β％＝９５％とされる。
【００７３】
図３のステップＳ２２，Ｓ２４の処理について図３９のフローチャートを参照して詳細に説明する。
以下の各処理は、コンピュータ３０が有限要素解析プログラムおよび前記の計算プログラムを実行することにより行われるものである。
まず、図４０に示すように、コンピュータ３０は、ステップＳ１２で作成されたインパクト解析用のゴルフクラブヘッドモデル１０Ａの他に、前記の質量体６の有限要素モデルである質量体モデル６Ａを作成する（ステップＳ４００：質量体モデル作成ステップ）。
質量体モデル６Ａの作成は、ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａの作成と同様になされる。
図４０ではゴルフクラブヘッドモデル１０Ａ、質量体モデル６Ａが多数の要素に分割された状態を示す線を省略している。
【００７４】
図４１に示すように、ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａは、多数の要素Ｅおよび各要素Ｅの節点Ｎによって規定される。
また、図４２（Ａ），（Ｂ）に示すように、質量体モデル６Ａは、フェース面１２に衝突する衝突面６Ｂを備え、衝突面６Ｂはフェース面１２に向かって凸状の球面を呈している。
そして、質量体モデル６Ａも、ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａと同様に、多数の要素Ｅおよび各要素Ｅの節点Ｎによって規定される。
ステップＳ４００はコンピュータ３０が有限要素解析プログラムを実行することで行われる。
【００７５】
本実施の形態では、ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａのフェース部１４が質量体モデル６Ａに衝突する部分の要素Ｅの長さをフェース部要素長さＬｆとし、質量体モデル６Ａがゴルフクラブヘッドモデル１０Ａに衝突する部分の要素Ｅの長さを質量体要素長さＬｒとしたとき、比率Ｌｒ／Ｌｆが０．７５以上２以下となるようにした。
比率Ｌｒ／Ｌｆが上記の範囲内であると、ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａのフェース部１４の単位体積当たりの要素数と、質量体モデル６Ａの単位体積当たりの要素数とが後述する衝突解析のシミュレーションによって得られる速度の時系列データの精度を確保するために必要十分なものとなり、かつ、フェース部１４の要素数および質量体モデル６Ａの要素数を抑制できるため、シミュレーションに要する計算時間の短縮化を図る上で有利となる。
比率Ｌｒ／Ｌｆが上記の範囲に満たないと、シミュレーションに要する計算時間の短縮化を図れるものの、速度の時系列データの精度を確保する上で不利となる。
比率Ｌｒ／Ｌｆが上記の範囲を超えると、速度の時系列データの精度を確保できるもの、シミュレーションに要する計算時間の短縮化を図る上で不利となる。
【００７６】
また本実施の形態では、ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａを構成する全ての要素Ｅの数をヘッド全要素数Ｎｈとし、フェース部１４を構成する全ての要素Ｅの数をフェース要素数Ｎｆとしたとき、比率Ｎｈ／Ｎｆが２以上８以下となるようにした。
比率Ｎｈ／Ｎｆが上記の範囲内であると、ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａの単位体積当たりの要素数と、フェース部１４の単位体積当たりの要素数とが後述する衝突解析のシミュレーションによって得られる速度の時系列データの精度を確保するために必要十分な比率となり、かつ、ヘッド全要素数Ｎｈを抑制できるため、シミュレーションに要する計算時間の短縮化を図る上で有利となる。
比率Ｎｈ／Ｎｆが上記の範囲に満たないと、ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａの単位体積当たりの要素数が、フェース部１４の単位体積当たりの要素数に比較して少なすぎるため、速度の時系列データの精度を確保する上で不利となる。
比率Ｎｈ／Ｎｆが上記の範囲を超えると、ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａの単位体積当たりの要素数が、フェース部１４の単位体積当たりの要素数に比較して多すぎるため、シミュレーションに要する計算時間の短縮化を図る上で不利となる。
【００７７】
また本実施の形態では、ヘッド全要素数Ｎｈが５０以上７４５以下、かつ、フェース要素数Ｎｆが９以上９５以下となるようにした。
ヘッド全要素数Ｎｈおよびフェース要素数Ｎｆがそれぞれ上記の範囲内であると、ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａの単位体積当たりの要素数と、フェース部１４の単位体積当たりの要素数とが後述する衝突解析のシミュレーションによって得られる速度の時系列データの精度を確保するために必要十分な割合となり、かつ、ヘッド全要素数Ｎｈを抑制できるため、シミュレーションに要する計算時間の短縮化を図る上で有利となる。
ヘッド全要素数Ｎｈおよびフェース要素数Ｎｆがそれぞれ上記の範囲に満たないと、ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａの単位体積当たりの要素数と、フェース部１４の単位体積当たりの要素数とが後述する衝突解析のシミュレーションによって得られる速度の時系列データの精度を確保するために不足するため、速度の時系列データの精度を確保する上で不利となる。
ヘッド全要素数Ｎｈおよびフェース要素数Ｎｆがそれぞれ上記の範囲を超えると、ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａの単位体積当たりの要素数と、フェース部１４の単位体積当たりの要素数とが多すぎるため、シミュレーションに要する計算時間の短縮化を図る上で不利となる。
【００７８】
また、本実施の形態では、図４１乃至図４３に示すように、フェース面１２と衝突面６Ｂとの位置関係が以下のとおりとなるようにされている。
図４１に示すように、フェース面１２を構成する複数の要素Ｅを規定する複数の節点Ｎのうち衝突面６Ｂに衝突する節点Ｎを第１の節点Ｎ１とする。
図４２（Ａ）に示すように、衝突面６Ｂを構成する複数の要素Ｅを規定する複数の節点Ｎのうちフェース面１２に衝突する節点Ｎを第２の節点Ｎ２とする。
図４１に示すように、フェース面１２を構成する複数の要素Ｅを分割する分割線Ｓのうち第１の節点Ｎ１を通る分割線Ｓを第１の分割線Ｓ１とする。
図４２（Ａ）に示すように、衝突面６Ｂを構成する複数の要素Ｅを分割する分割線Ｓのうち第２の節点Ｎ２を通る分割線Ｓを第２の分割線Ｓ２とする。
図４３はフェース面１２に衝突面６Ｂが衝突した状態を示す平面図である。
図４３に示すように、フェース面１２を平面視した状態で、第１の節点Ｎ１と第２の節点Ｎ２とが合致し、かつ、第１の分割線Ｓ１と第２の分割線Ｓ２とが合致する。
このようにすると、衝突するフェース面１２および衝突面６Ｂの間で節点の位置および分割線の位置が合致した状態で以下に説明する有限要素法による衝突解析のシミュレーションを行うことができるため、シミュレーションの精度を確保でき、したがって、質量体モデル６Ａに発生する速度の時系列データの精度を確保する上で有利となる。
【００７９】
次に、質量体モデル６Ａが予め定められた速度でフェース面１２に衝突したときに質量体モデル６Ａに発生する速度の時系列データを有限要素法による衝突解析のシミュレーションによって求める（ステップＳ４０２：速度算出ステップ）。言い換えると、質量体モデル６Ａの重心位置における速度ベクトル履歴を算出する。
このようにして求められた速度の時系列データは、図３８に示す速度Ｖの時系列データに相当するものである。
なお、衝突解析のシミュレーションは、衝突面６Ｂをなす球面の中心がフェース面１２の予め定められた箇所に衝突する条件でなされる。本実施の形態では、衝突解析のシミュレーションは、衝突面６Ｂをなす球面の中心がフェース面１２の中心に衝突する条件でなされる。
また、実際のペンデュラム試験と同様の条件となるように、ゴルフクラブヘッドモデル１０Ａのホーゼル２６を完全拘束としている。
ステップＳ４０２はコンピュータ３０が有限要素解析プログラムを実行することで行われる。
【００８０】
次に、速度の時系列データから前述したペンデュラム試験で定められる方法に基づいてＣＴ値を算出する（ステップＳ４０４：ＣＴ値算出ステップ）。
すなわち、ＣＴ値は、速度ＶがＶ１（Ｖ１＝Ｖｍａｘのα％）に達する時間を開始時間ｔｓ、速度ＶがＶ２（Ｖ２＝Ｖｍａｘのβ％）に達する時間を終了時間ｔｅとしたとき、ｔｅ−ｔｓによってＣＴ値を算出する。
本実施の形態では、α％＝５％、β％＝９５％としている。
ステップＳ４０４はコンピュータ３０が前記の計算プログラムを実行することで行われる。
【００８１】
次に、ＣＴ値を出力する（ステップＳ４０６：ＣＴ値出力ステップ）。
ステップＳ４０６はコンピュータ３０が前記の計算プログラムを実行することで行われる。
以上で一連の処理を終了する。
【００８２】
次に実施例について説明する。
図４４は実施例におけるフェース部要素長さＬｆと質量体要素長さＬｒとの比率Ｌｒ／Ｌｆを比較する説明図である。
条件は以下の通りである。
実施例１：Ｌｒ／Ｌｆ＝２．１
実施例２：Ｌｒ／Ｌｆ＝０．７５
何れもＬｒ／Ｌｆ≧０．７５という条件を満足している。
言い換えると、比率Ｌｒ／Ｌｆはフェース部１２を構成する要素の密度に対する質量体モデル６Ａを構成する要素の密度の大小を表わす値であり、したがって、実施例１は実施例２に比較してフェース部１２を構成する要素の密度が高いことになる。
したがって、実施例１は密モデル、実施例２は粗モデルと表現することができる。
また、密モデルである実施例１は、粗モデルである実施例２に比較してフェース部１２のモデルをより密度の高い要素で分割していることからＣＴ値の精度を確保する上で有利であると考えられる。
このような条件でゴルフクラブヘッドモデル１０Ａ、質量体モデル６Ａを作成し、本実施の形態で説明した計算方法によって計算した場合のＣＴ値（指数）と、計算時間とを図４５に示す。
図４５に示すように、実施例１のＣＴ値（指数）を１００とした場合、実施例２のＣＴ値は９８．７３となっており、実施例２であってもＣＴ値を精度よく求めることができた。
また、実施例２の計算時間は２０秒であり、実施例１の計算時間１時間１４分４３秒に比較して大幅に短縮できた。
このような結果から、本実施の形態のように、比率Ｌｒ／Ｌｆを０．７５以上２以下とすることが、ＣＴ値の精度を確保しつつ、計算時間の短縮化を図る上で有利であることがわかった。
【００８３】
次に、ゴルフクラブヘッド１０のフェース部１４の肉厚を変化させた場合におけるＣＴ値の計算値と、実測値とを比較するために実験を行った。
実験条件は以下のとおりである。
実際にフェース肉厚が３．２ｍｍ、３．４ｍｍ、３．６ｍｍとなる３つのゴルフクラブヘッド１０をそれぞれ製作した。
そして、３つのゴルフクラブヘッド１０について前記のペンデュラム試験に準拠した試験を行いフェース面１２の中心点におけるＣＴ値を３点実測値として測定した。
また、前記の実施例１、２に示した密モデル、粗モデルを用いて本実施の形態の計算方法に基づいてフェース面１２の中心点におけるＣＴ値を計算によって求めた。この場合、フェース肉厚を３．１ｍｍから３．７ｍｍまで０．１ｍｍ単位で異ならせてＣＴ値を６点計算によって求めた。
図４６は、実測値、実施例１による計算値、実施例２による計算値を示す説明図であり、横軸はフェース肉厚（ｍｍ）、縦軸はＣＴ値（指数）を示す。なお、本例では、肉厚３．４ｍｍにおける実測値のＣＴ値を指数１００として計算している。
図中、記号△は実測値（３点）を示し、記号□は実施例１（密モデル）による計算値（６点）を示し、記号◇は実施例２（粗モデル）による計算値（６点）を示している。
図４６に示すように、実施例１、２の計算値と、実測値とはよく一致しており、本実施の形態の計算方法によって評価データとしてのＣＴ値を正確に得ることができた。
したがって、インパクト解析用のゴルフヘッドモデル１０Ａにおいては、その比率Ｌｒ／Ｌｆを０．７５以上２以下とすることで、必要十分なＣＴ値の精度を確保しつつ、有限要素法の衝突解析のシミュレーションに要する計算時間の短縮化、ひいては低コストを図る上で有利となる。
すなわち、本実施の形態では、固有値解析用のゴルフヘッドモデルとは別に、インパクト解析用のゴルフクラブヘッドモデルを作成するようにしたので、インパクト解析用のゴルフクラブヘッドモデルについて、上述のような比率Ｌｒ／Ｌｆを設定することにより、設計時間の短縮化、設計コストの低コスト化を図る上で有利となる。
【００８４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ゴルフクラブヘッドモデルに与える設計パラメータの値を許容範囲内で繰り返し変更し、変更の度にこの変更によって生成されるゴルフクラブヘッドモデルについて第１、第２の特性値演算ステップを実行する繰り返しステップを行い、繰り返しステップによって求められた第１の特性値が最適条件を満たし、かつ、第２の特性値が制約条件を満たすときの設計パラメータの値を最適化された設計パラメータの値として求める最適化ステップを行うようにした。
この場合、第２の特性値として、スイートエリアに大きな影響を与える値である、フェース面１２の反発係数のＣＴ値と、ゴルフクラブヘッド１０の重心位置をフェース面１２に垂直に投影した重心点とフェース面１２の最大たわみ点との離間距離Ｌとを用いるようにした。
したがって、スイートエリアの拡大を図り打球の飛距離を向上することができるゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブヘッドの設計方法を提供することができる。
【００８５】
また、第１の実施の形態によってフェース部１４の肉厚値を設計した場合の実験例について説明する。
実験例１〜４のフェース部１４を設計し、たわみ量評価領域ＴＡの面積の計算値と、実際に作成したフェース部１４のたわみ量評価領域ＴＡの面積の実測値とを求め、その結果を図４７に示した。
なお、図４７において、比較例におけるたわみ量評価領域ＴＡの面積の実測値は１２０ｍｍ２である。比較例は、従来の設計方法によって設計されたゴルフクラブヘッドのフェース部１４を用いている。
本発明の設計方法によって設計したゴルフクラブヘッド１０のたわみ量評価領域ＴＡの面積が比較例と比較して大きく確保できていることがわかる。
【００８６】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
第１の実施の形態では、フェース面１２を、上下方向に７分割、トウ−ヒール方向に７分割することで、合計４９個の領域ａを格子状に設定し、設計パラメータとして４９個の肉厚値が求められる。
しかしながら、実際にフェース部１４を４９個の領域に分割して各領域の肉厚値を細かく変化させると、例えば、鋳造によってゴルフクラブヘッド１０を製造する場合、金型が作りにくく、量産化を図る上で、また、製造コストを低減する上で不利となることが懸念される。
したがって、第１の特性値（たわみ量評価領域ＴＡの面積）を確保しつつ、設計パラメータの数の増加を抑制することが量産化を図る上で、また、製造コストを低減する上で好ましい。
第２の実施の形態では、このような観点から最終的に得られる設計パラメータの数の増加を抑制するようにしている。
【００８７】
次に、図４８のフローチャートを参照して第２の実施の形態の設計方法について説明する。なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略し、あるいは、簡単に行う。
また、以下の各処理は、第１の実施の形態と同様に、コンピュータ３０が有限要素解析プログラムおよび計算プログラムを実行することにより行われるものである。この種の計算プログラムは、専用のプログラムを用いても、あるいは、市販の表計算ソフトウェア（アプリケーションプログラム）およびそのマクロプログラムを用いるなど任意である。
【００８８】
まず、ゴルフクラブヘッド１０の特定の部分を予め定められた多数の領域に分割して設定すると共に、各領域に対応して１次設計パラメータを設定する（ステップＳ５０：１次設計パラメータ設定ステップ）。設計パラメータをどのように設定するかは、設計者によって定められる。
１次設計パラメータはフェース部１４の肉厚値であり、例えば、予め第１の実施の形態で説明した設計方法を用いて、あるいは、従来公知のさまざまな設計方法を用いて多数の領域に肉厚値が設定されるものとする。
また、本例では、領域の分割数が１８７個、１次設計パラメータとしての肉厚値が１．７５〜５．７５ｍｍの範囲にあるとする。
【００８９】
次に、互いに値が異なる１次設計パラメータの数をＭ個（本例ではＭ＝１８７）とした場合、１次設計パラメータの下限値から上限値までの間を１次設計パラメータの値の大小に応じてＮ個（N＜Ｍ）（本例ではＮ＝８）のグループにグループ分けし、各グループに該当する１次設計パラメータの平均値をグループ毎に算出することにより平均化されたＮ個の２次設計パラメータを得る（ステップＳ５１：平均化ステップ）。このような計算は、例えば、コンピュータ３０が前記の計算プログラムを実行することでなされる。
具体的に説明すると以下のように肉厚値の上限と下限とを設定して８個のグループにグループ分けする。ｔ１〜ｔ８は各グループの肉厚値の範囲を示す。単位はｍｍとする。
１．７５≦ｔ１≦２．２５
２．２５＜ｔ２≦２．７５
２．７５＜ｔ３≦３．２５
３．２５＜ｔ４≦３．７５
３．７５＜ｔ５≦４．２５
４．２５＜ｔ６≦４．７５
４．７５＜ｔ７≦５．２５
５．２５＜ｔ８≦５．７５
【００９０】
次いで、各グループに該当する１次設計パラメータの平均値をグループ毎に算出することで２次設計パラメータとしての肉厚値が得られ、各領域ｂに算出された肉厚値が初期値としてそれぞれ設定される。この場合、１つの領域ｂにおける肉厚値は均一である。
このようにすることで、図４９に示すように、フェース面１２は、８個の領域ｂに分割されることになり、２次設計パラメータの数は８個に抑制される。
【００９１】
なお、隣り合う領域ｂの肉厚値の差が大きすぎると、フェース部１４がゴルフボールを打撃したときに発生する応力が肉厚値の差が大きな箇所に集中することから耐久性を確保する上で不利となる。
そのため、隣り合う２つの領域ｂの肉厚値の差が例えば所定値以上の場合は、隣り合う２つの領域ｂの肉厚値をそれぞれ肉厚値の差が所定値を下回るように調整すればよい。
この調整方法は、例えば、隣り合う２つの領域ｂの肉厚値のうち大きい方の肉厚値を所定割合で低減させ、小さい方の肉厚値を所定割合で増加させるなど任意である。
このような肉厚値の調整も、コンピュータ３０が前記計算プログラムを実行することによってなされる。
このようにしてフェース部１４の肉厚値の数が少なくなる（肉厚値が簡略化される）。
【００９２】
次いで、第１の実施の形態の場合と同様に、コンピュータ３０は、ゴルフクラブヘッドモデルを作成する（ステップＳ５２：モデル作成ステップ）。
【００９３】
次いで、第１の実施の形態の場合と同様に、２次設計パラメータの値の許容範囲と、ゴルフクラブヘッド１０の評価対象としての特性値である第１の特性値と、予め定められた制約条件を満たすべきゴルフクラブの特性値である第２の特性値と、第１の特性値が満たすべき最適条件と、前記の制約条件とを設定する（ステップＳ５４：条件設定ステップ）。これら設計パラメータの値の許容範囲、第１の特性値、第２の特性値、最適条件、制約条件をどのように設定するかは、設計者によって定められる。
【００９４】
次いで、コンピュータ３０は、各領域ｂに対して２次設計パラメータを設定する（ステップＳ５６）。
２次設計パラメータを予め定められた許容範囲内で変更して設定される。
本実施の形態では、肉厚値の許容範囲は当初設定されている値（ステップＳ５１で設定された初期値）の±３５％の範囲である。
【００９５】
これ以降は、第１の実施の形態と同様の処理がなされる。
すなわち、ステップＳ５８〜Ｓ７６のそれぞれは、図３のステップＳ１８〜Ｓ３６のそれぞれと同様になされる。ただし、第２の実施の形態における「２次設計パラメータ」は、第１の実施の形態における「設計パラメータ」に対応している。
したがって、第２の実施の形態では、ステップＳ５６〜Ｓ７０が、ゴルフクラブヘッドモデルに与える２次設計パラメータの値を許容範囲内で繰り返し変更し、変更の度にこの変更によって生成されるゴルフクラブヘッドモデルについて第１、第２の特性値演算ステップを実行する繰り返しステップに相当する。
なお、第２の実施の形態では、ステップＳ５６〜Ｓ７０の処理を繰り返して実行する際における設計パラメータを変更する方法として、肉厚値の許容範囲が当初設定されている値の±３５％の範囲であることから、例えば、逐次二次計画法などの従来公知のさまざまな手法が採用可能である。
【００９６】
また、第２の実施の形態では、ステップＳ７４が、繰り返しステップによって求められた第１の特性値が最適条件を満たし、かつ、第２の特性値が制約条件を満たすときの２次設計パラメータの値を最適化された設計パラメータの値として求める最適化ステップに相当する。
第２の実施の形態では、フェース面１２が８個の領域ｂに分割されているため、設計パラメータである肉厚値も各領域ｂに設定され、したがって、合計８個の肉厚値が得られることになる。
【００９７】
以上説明したように、第２の実施の形態によれば、ゴルフクラブヘッドの特定の部分を予め定められた多数の領域に分割して設定すると共に、各領域に対応して１次設計パラメータを設定し、１次設計パラメータの下限値から上限値までの間を１次設計パラメータの値の大小に応じてＮ個のグループにグループ分けし、各グループに該当する１次設計パラメータの平均値をグループ毎に算出することにより平均化されたＮ個の２次設計パラメータを得るようにした。
そして、第１の実施の形態と同様に繰り返しステップを行い、繰り返しステップによって求められた第１の特性値が最適条件を満たし、かつ、第２の特性値が制約条件を満たすときの２次設計パラメータの値を最適化された設計パラメータの値として求める最適化ステップを行うようにした。
この場合、第２の特性値として、スイートエリアに大きな影響を与える値である、フェース面１２の反発係数のＣＴ値と、ゴルフクラブヘッド１０の重心位置をフェース面１２に垂直に投影した重心点とフェース面１２の最大たわみ点との離間距離Ｌとを用いるようにした。
【００９８】
したがって、第１の実施の形態と同様に、スイートエリアの拡大を図り打球の飛距離を向上することができるゴルフクラブヘッドおよびゴルフクラブヘッドの設計方法を提供することができる。
また、平均化ステップにより１次設計パラメータから２次設計パラメータを得ることにより２次設計パラメータの数を１次設計パラメータの数よりも少なくなるようにした。そのため、１次設計パラメータを用いて製造する場合に比較して量産化を図る上で、また、製造コストを低減する上で有利となる。例えば、鋳造によってゴルフクラブヘッド１０を製造する場合、金型が作成しやすくなるため、金型の設計コスト、製造コストを抑制できるため、量産化を図る上で、また、製造コストを低減する上で有利となる。
【００９９】
なお、たわみ量評価領域ＴＡの面積を以下の各段階で算出した結果を比較すると以下のとおりである。
１）ステップＳ５０で設定された１次設計パラメータを用いて設計した段階
ＴＡ＝１６５ｍｍ２
２）ステップ５１で得られた簡略化された２次設計パラメータを用いて設計した段階
ＴＡ＝１４０ｍｍ２
３）ステップＳ７６で得られた最終的な２次設計パラメータを用いて設計した段階
ＴＡ＝１５９ｍｍ２
したがって、たわみ量評価領域ＴＡの面積は、２次設計パラメータを簡略化することで低下するものの、最終的に得られる２次設計パラメータで設計することで当初の１次設計パラメータを用いて設計した段階に近い値を得ることができることがわかる。
【０１００】
なお、実施の形態では、設計パラメータとして、フェース部１４の肉厚値を例示したが、設計パラメータは限定されるものではなく、例えば、ソール部１８やクラウン部１６の肉厚値、あるいは、肉厚値以外の値など任意である。
また、第１の特性値としてたわみ量評価領域ＴＡの面積を例示したが、第１の特性値はたわみ量評価領域ＴＡの面積に限定されるものではなく、第１の特性値としてどのような数値を採用するかは任意である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０……ゴルフクラブヘッド、１０Ａ……ゴルフクラブヘッドモデル、１２……フェース面、１４…フェース部、ＴＡ……たわみ量評価領域、ＣＴ…反発係数、Ｌ…重心点とフェース面の最大たわみ点との離間距離。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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