JP5644209B2 - ゴルフクラブヘッド及びゴルフクラブの設計及び選定方法 - Google Patents

Description

本発明はゴルフクラブヘッド及びゴルフクラブの設計及び選定方法に関し、更に詳しくは、打球の飛距離が最大となるゴルフクラブヘッド及びゴルフクラブを、個々のプレイヤーの適性に応じて設計及び選定することができる方法に関する。

一般に、ゴルフクラブでゴルフボールを打撃するときには、打球の飛距離を大きくするため、ゴルフクラブヘッドのフェース面のスイートスポット、又はそのスイートスポットの周囲に形成されたスイートエリアを打点とすることが好ましいとされている。
なお、スイートエリアとは、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を指す。

そのため、ゴルフクラブヘッドの設計においては、スイートエリアを拡大することが行われており、また。プレイヤーがゴルフクラブヘッドを選定する際には、スイートエリアが広いものが重視されている。

このスイートエリアを拡大するには、フェース部を薄くしたり、フェース面の面積を大きくしたりするのが一般的であるが、近年では、特許文献１のように、フェース面の最大撓み位置と、フェース面に投影されるヘッド本体の重心位置との相対的な位置関係に基づいて、個々のプレイヤーの適性に応じてスイートエリアを形成することも行われている。

しかしながら、従来から経験的に、打球の飛距離が最大となる打点（最大飛距離点）は、スイートスポットとは必ずしも一致せず、スイートスポットからトウ側へずれた領域に位置することが知られている。そのため、これまでのスイートスポットやスイートエリアを重視するものとは全く異なった視点から、ゴルフクラブヘッドの設計及び選定を行うことが必要となっていた。

発明者らが鋭意研究したところ、上記の最大飛距離点は個々のプレイヤーのスイング特性に深く関係することを見出し、本発明を完成するに至ったものである。

特開２００３−７７２号公報

本発明の目的は、打球の飛距離が最大となるゴルフクラブヘッド及びゴルフクラブを、個々のプレイヤーの適性に応じて設計及び選定することができる方法を提供することにある。

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、フェース面で打撃したゴルフボールの飛距離が最大となるゴルフクラブヘッドを、プレイヤーの適性に応じて設計するゴルフクラブヘッドの設計方法であって、前記ゴルフクラブヘッド及びゴルフボールをそれぞれ複数の有限要素に分割する第１ステップと、前記プレイヤーが前記ゴルフクラブヘッドを有するゴルフクラブで前記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を設定する第２ステップと、前記ゴルフクラブヘッドのヘッド本体の仮の重心位置を前記フェース面に対して垂直に投影した仮の重心点と、前記ボールを打撃する仮の打点とを、前記スピード分布の等高線に対して角度θをなす方向に沿って前記フェース面に設定する第３ステップと、前記仮の重心点及び仮の打点が設定されたフェース面を有するゴルフクラブヘッドが、該仮の打点において、所定のヘッドスピードで前記ゴルフボールに衝突したときの該ゴルフボールの初速、打ち出し角度及びバックスピン量から該ゴルフボールの飛距離を算出する第４ステップと、前記ゴルフボールの飛距離が最大となるように、前記仮の重心点の位置、仮の打点の位置及び角度θの少なくとも１つを変化させる第５ステップとを含むことを特徴とするものである。

また、上記の目的を達成する本発明のゴルフクラブの設計方法は、ゴルフクラブヘッドにシャフトを取り付けてなるゴルフクラブの設計方法であって、前記ゴルフクラブヘッドは、上記本発明のゴルフクラブヘッドの設計方法により設計されることを特徴とするものである。

上記の目的を達成する本発明のゴルフクラブヘッドの選定方法は、重心位置をフェース面に投影した重心点が既知である複数のゴルフクラブヘッドの中から、該フェース面で打撃したゴルフボールの飛距離が最大となるゴルフクラブヘッドを、プレイヤーが自己の適性に応じて選定する方法であって、前記ゴルフクラブヘッド及びゴルフボールをそれぞれ複数の有限要素に分割する第１ステップと、前記プレイヤーが前記ゴルフクラブヘッドを有するゴルフクラブで前記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と、該プレイヤーの平均打点とを設定する第２ステップと、前記ゴルフクラブヘッドのヘッド本体の仮の重心位置を前記フェース面に対して垂直に投影した仮の重心点と、前記ボールを打撃する仮の打点とを、前記スピード分布の等高線に対して角度θをなす方向に沿って前記フェース面に配置する第３ステップと、前記仮の重心点及び仮の打点が設定されたフェース面を有するゴルフクラブヘッドが、該仮の打点において、所定のヘッドスピードで前記ゴルフボールに衝突したときの該ゴルフボールの初速、打ち出し角度及びバックスピン量から求められる該ゴルフボールの飛距離を、該仮の打点の位置を変更する毎に算出する算出する第４ステップと、前記ゴルフボールの飛距離が最大となる仮の打点と前記平均打点との間の距離を求める第５ステップと、前記距離が最小となるように、前記仮の重心点の位置及び角度θの少なくとも１つを変化させる第６ステップとを含むことを特徴とするものである。

また、上記の目的を達成する本発明のゴルフクラブの選定方法は、ゴルフクラブヘッドにシャフトを取り付けてなるゴルフクラブの選定方法であって、そのゴルフクラブヘッドは、上記本発明のゴルフクラブヘッドの選定方法により選定されることを特徴とするものである。

本発明のゴルフクラブヘッド及びゴルフクラブの設計方法によれば、上述したように、個々のプレイヤーに特有のフェース面のスピード分布と、そのスピード分布の等高線に対して角度θをなす方向に沿って配置された仮の重心点及び仮の打点をパラメータとしてゴルフボールの飛距離が最大となる仮の打点を求め、その場合における仮の重心点及び仮の打点を基にして設計を行うようにしたので、最大飛距離点を求めることができるので、打球の飛距離が最大となるゴルフクラブヘッド及びそのゴルフクラブヘッドにシャフトを取り付けてなるゴルフクラブを設計することができる。

本発明のゴルフクラブヘッド及びゴルフクラブの選定方法によれば、上述したように、個々のプレイヤーに特有のフェース面のスピード分布と、そのスピード分布の等高線に対して角度θをなす方向に沿って配置された仮の重心点及び仮の打点をパラメータとしてゴルフボールの飛距離が最大となる仮の打点を求め、その仮の打点とプレイヤーの平均打点との距離が最短になる場合における仮の重心点を基にして選定を行うようにしたので、打球の飛距離が最大となるゴルフクラブヘッド及びそのゴルフクラブヘッドにシャフトを取り付けてなるゴルフクラブを、個々のプレイヤーの適性に応じて選定することができる。

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。 本発明の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。 本発明の実施形態からな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。 コンピュータ２０によって構成される計算装置の構成を示す機能ブロック図である。 フェース面のスピード分布を説明する正面図である。 フェース面のスピード分布の例を示す正面図である。 ローリング成分の割合によるフェース面のスピード分布の変化を説明する正面図であって、（ａ）はローリング成分が大きい場合を、（ｂ）はローリング成分が中程度の場合を、（ｃ）はローリング成分が小さい場合を、それぞれ示す。 本発明のゴルフクラブヘッドの設計方法における初期設定の例を示す正面図である。 仮の重心点の位置を変化させる方法を示す正面図である。 仮の打点の位置を変化させる領域を示す正面図である。 本発明の実施形態からなるゴルフクラブヘッドの選定方法を説明するフロー図である。 コンピュータ２０によって構成される計算装置の構成を示す機能ブロック図である。 本発明のゴルフクラブヘッドの選定方法における初期設定の例を示す正面図である。 本発明のゴルフクラブヘッドの選定方法における計算結果の例を示す正面図である。 本発明のゴルフクラブヘッドの選定方法における最終結果の例を示す正面図であって、（ａ）はローリング成分が大きい場合を、（ｂ）はローリング成分が中程度の場合を、（ｃ）はローリング成分が小さい場合を、それぞれ示す。

（第１の実施の形態）
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、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。

このゴルフクラブヘッドは、ゴルフボールを打撃するフェース面１と、そのフェース面１に連接するクラウン部２及びソール部３とを外殻とする金属製の中空構造のヘッド本体４から構成されている。
ヘッド本体４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２には、フェース面１側でかつヒール５寄りの位置にシャフト６に接続するホーゼル７が設けられている。

図２は本発明の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２０の構成を示すブロック図である。
コンピュータ２０は、ＣＰＵ２２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ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２６、ハードディスク装置２８、ディスク装置３０、キーボード３２、マウス３４、ディスプレイ３６、プリンタ３８、入出力インターフェース４０などを有している。
ＲＯＭ２４は制御プログラムなどを格納し、ＲＡＭ２６はワーキングエリアを提供するものである。

ハードディスク装置２８は、ゴルフクラブヘッド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プレイヤーの適性に応じて打球の飛距離が最大となるゴルフクラブヘッドの設計値を求める専用の計算プログラムを格納している。

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およびゴルフボール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とゴルフボールの有限要素モデルとを用いて衝突解析を行うためのプログラムである。

ディスク装置３０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３２およびマウス３４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３６はデータを表示出力するものであり、プリンタ３８はデータを印刷出力するものであり、ディスプレイ３６およびプリンタ３８によってデータを出力する。
入出力インターフェース４０は、外部機器との間でデータの授受を行うものである。

また、コンピュータ２０はスイートエリアが最大となるゴルフクラブヘッドの設計値を求める計算装置を構成する。ここで設計値とは、何れも後で詳述するフェース面１上における重心点Ｐの位置、打点Ｄの位置、角度θを含む。
図４に示すように、この計算装置は、モデル作成手段２０Ａと、フェース面速度分布設定手段２０Ｂと、設計値仮設定手段２０Ｃと、飛距離算出手段２０Ｄと、設計値変更手段２０Ｅとを含んで構成されている。
これら各手段２０Ａ乃至２０Ｅは、コンピュータ２０が前記の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って実現されるものである。
各手段２０Ａ乃至２０Ｅについては本実施の形態の設計方法と共に説明する。

次に、図１に示したゴルフクラブヘッドを対象にした、本発明の実施形態からなるゴルフクラブヘッドの設計方法を、図３に基づいて以下に詳述する。
また、以下の各処理は、コンピュータ２０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行われるものである。

まず、ヘッド本体４を複数の有限要素Ｘｉｊｋ（ｉ、ｊ、ｋは整数）に、ゴルフボールを複数の有限要素Ｙｉｊｋ（ｉ、ｊ、ｋは整数）に、それぞれ分割する（Ｓ１０：第１ステップ）。すなわち、ヘッド本体４およびゴルフボールの有限要素モデルを作成する。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。ステップＳ１０はコンピュータ２０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、このステップＳ１０は図４のモデル作成手段２０Ａに相当する。
ここで有限要素とは、有限要素法による解析を行うための要素であって、梁要素、シェル要素及び固体要素などが例示される。また、計算に必要な物性値としては、ロフト角、重心深さ、バルジ＆ロール半径、ＦＰ値（フェースプログレッション）や、慣性モーメント、ヘッド質量などが例示される。

次に、あらかじめ測定したフェース面１のスピード分布を設定する（Ｓ１１：第２ステップ）。ステップＳ１２はコンピュータ２０が前記の計算プログラムを実行することで行われる。なお、このステップＳ１２は図４のフェース面速度分布設定手段２０Ｂに相当する。
このスピード分布とは、ヘッド本体４を有するゴルフクラブをスイングしたときに、インパクト直前におけるフェース面１の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６の長さに依存する成分と、ヘッド本体４のローリング（シャフト６の回りの回転）による成分とから主に決定される。
図５に示すように、前者のシャフト６の長さに依存する成分は、シャフト６の中心軸の延長線Ｌの垂線が、ヘッド本体４のソール部３に接する点Ａにおいて最大となる。
また、後者のヘッド本体４のローリングに依存する成分は、シャフト６の中心軸の延長線Ｌから最も離れた点Ｂ（ヘッド本体４のトウ８側端部）において最大となる。
従って、スピード分布は、図６に示すように、フェース面１のヒール５側の上部ａからトウ側８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６においては、速度０．５ｍ／ｓ毎に等高線ｖを示している。

上記のシャフト６の長さに依存する成分と、ヘッド本体４のローリングに依存する成分との割合は、個々のプレイヤーの適性によって異なり、ローリングに依存する成分が大きい場合には、図７（ａ）に示すように、等高線ｖの傾きが大きくなると共に、隣接する等高線ｖ間の幅が狭くなる。そして、ローリングに依存する成分が小さくなり、シャフト６の長さに依存する成分が大きくなると、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、等高線ｖの傾きが小さくなると共に、隣接する等高線ｖ間の幅が広くなる。

このように、フェース面１のスピード分布は、個々のプレイヤーの適性に応じた固有のものであることが分かる。

スピード分布の測定方法は、特に限定するものではないが、例えば特開２００５−３４６１９号公報に記載されたゴルフクラブヘッドの挙動計測装置のように、ヘッド本体に設けた複数のマーカの変位をカメラで連続的に撮影し、その三次元座標の時系列データを計算機で処理する方法を用いることができる。

次に、図８に示すように、フェース面１に、ヘッド本体４の重心位置をフェース面１に対して垂直に投影した仮の重心点Ｐ及び仮の打点Ｄを、スピード分布の等高線ｖに対して角度θ（０〜１８０°）をなす直線Ｍに沿うように設定する（Ｓ１２：第３ステップ）。ステップＳ１２はコンピュータ２０が前記の計算プログラムを実行することで行われる。
なお、このステップＳ１２は図４の設計値仮設定手段２０Ｃに相当する。

そして、ヘッド本体４が、仮の打点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）、打ち出し角度（打角）及びゴルフボールの逆回転量（バックスピン量）を計算し（Ｓ１３〜Ｓ１４）、それらを基にしてゴルフボールの飛距離Ｌを求める（Ｓ１５）。ヘッドスピードＨとしては、平均的なプレイヤーのヘッドスピードである３０〜５０ｍ／ｓが例示される。
ステップＳ１３、Ｓ１４はコンピュータ２０が有限要素解析プログラムを実行することで行われ、ステップＳ１５はコンピュータ２０が前記の計算プログラムを実行することで行われる。
なお、ステップＳ１３，Ｓ１４、Ｓ１５は、第４ステップに相当し、かつ、図４の飛距離算出手段２０Ｄに相当する。

次に、仮の打点Ｄ、仮の重心点Ｐ及び角度θの少なくとも１つを変化させた後（Ｓ１６〜Ｓ１８）に、ゴルフボールの飛距離Ｌを求める作業を繰り返し行う（Ｓ１３〜Ｓ１５）。
ステップＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１８は、コンピュータ２０が前記の計算プログラムを実行することで行われる。
ステップＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１８は、第５ステップに相当し、かつ、図４の設計値変更手段２０Ｅに相当する。

上記の作業を通じて求められた飛距離Ｌが最大となるケースを抽出し（Ｓ１９）、そのケースおける仮の打点Ｄ（最大距離点Ｚ）、仮の重心点Ｐ及び角度θを基にゴルフクラブヘッドの設計を行う。言い換えると、打点Ｄ（最大距離点Ｚ）、重心点Ｐ及び角度θを設計値として決定してゴルフクラブヘッドの設計を行う。

このようにゴルフクラブヘッドを設計することにより、個々のプレイヤー毎に異なるフェース面１のスピード分布に応じて、すなわち、個々のプレイヤーの適性に応じて、最大飛距離点Ｚを求めることができるので、打球の飛距離を最大にすることができる。

上記の設計方法における計算時間を短縮するためには以下の３つの事項を考慮することが好ましい。
１）角度θを９０°とすることが望ましい。
この理由は、等高線ｖに対して９０°に近い方向が、スピードの傾きが最も大きい（短い距離で、スピード差が最も大きい方向）であることから、フェーススピードの効果を最も大きくできる可能性が高いためである。
２）仮の重心点Ｐの位置は、図９に示すように、ゴルフクラブヘッドのヒール側へ向けて移動させるようにすることが望ましい。
この理由は、フェースセンター近辺（最も人が打球する確率の高い位置）で、ボール初速が最高値になるようにするためである。すなわち、スピード分布はフェーススピードがトウ８側に至るほど高くなるので、必ず重心点Ｐよりもトウ８側に最高初速点が位置することになるためである。ここで、最高初速点とは、ボール初速が最高となる打点をいう。
３）仮の打点Ｄの位置については、図１０に示すように、フェース面１の幾何学中心（フェースセンター）から３０ｍｍ以内の領域内、より好ましくは、フェースセンターから上方（クラウン部２側）の半円内の領域内で変化させることが望ましい。
この理由は次のように説明される。実際にゴルファーがゴルフクラブをスウィングしてゴルフクラブヘッドのフェース面でボールを打撃した場合の打点がフェースセンターを中心にして高い確率で分布していること、言い換えると、フェースセンターを中心に、ゴルファーが打点する確率が高い位置であること。さらに、フェースセンターが重心点Ｐ（フェース面上重心位置）の配置位置にも近いこと。これらのことから、飛距離が最大となる打点がフェースセンターに近いことが予測されるためである。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、ゴルフクラブヘッドの設計方法について説明したが、第２の実施の形態では、上記設計方法を利用することにより、個々のプレイヤー毎に異なるフェース面１のスピード分布に応じて、すなわち、個々のプレイヤーの適性に応じた最適のゴルフクラブを選定するゴルフクラブの選定方法について説明する。

ゴルフクラブの選定方法を実行するために、第１の実施の形態と同様に、図２に示すコンピュータ２０を用いる。
ハードディスク装置２８は、ゴルフクラブヘッドの有限要素解析を行う第１の実施の形態と同様の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プレイヤーの適性に応じて打球の飛距離が最大となるゴルフクラブヘッドを選定する専用の計算プログラムを格納している。

第２の実施の形態では、コンピュータ２０はプレイヤーの適性に応じて打球の飛距離が最大となるゴルフクラブヘッドを選定する計算装置を構成する。
図１２に示すように、この計算装置は、モデル作成手段２０Ｆと、フェース面速度分布平均打点設定手段２０Ｇと、設計値仮設定手段２０Ｈと、飛距離算出手段２０Ｉと、打点間距離算出手段２０Ｊと、設計値変更手段２０Ｋとを含んで構成されている。
これら各手段２０Ｆ乃至２０Ｋは、コンピュータ２０が前記の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って実現されるものである。
各手段２０Ｆ乃至２０Ｋについては以下に示す選定方法と共に説明する。

本発明のゴルフクラブヘッドの選定方法の対象となるゴルフクラブヘッドの例は図１と同じであるが、ヘッド本体４の重心位置をフェース面１に対して垂直に投影した重心点Ｇ（スイートスポット）の位置が既知となっている。

重心点Ｇの位置が、互いに異なる複数のゴルフクラブヘッドを対象とした、本発明の実施形態からなるゴルフクラブヘッドの選定方法を、図１１に基づいて以下に詳述する。

まず、ヘッド本体４を複数の有限要素Ｘｉｊｋ（ｉ、ｊ、ｋは整数）に、ゴルフボールを複数の有限要素Ｙｉｊｋ（ｉ、ｊ、ｋは整数）に、それぞれ分割する（Ｓ２０：第１ステップ）。すなわち、ヘッド本体４およびゴルフボールの有限要素モデルを作成する。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。ステップＳ２０は、第１の実施の形態と同様に、コンピュータ２０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、このステップＳ２０は図１２のモデル作成手段２０Ｆに相当する。

次に、あらかじめ測定したフェース面１のスピード分布と、同じくあらかじめ求めたプレイヤーの平均的な打点Ｆの位置を、フェース面１に設定する（Ｓ２１：第２ステップ）。ステップＳ２１はコンピュータ２０が前記の計算プログラムを実行することで行われる。なお、このステップＳ２１は図１２のフェース面速度分布平均打点設定手段２０Ｇに相当する。
この平均打点Ｆの測定には、上述した特開２００５−３４６１９号公報に記載されたゴルフクラブヘッドの挙動計測装置を用いることができる。
なお、平均打点Ｆを測定する代わりに、一般的なプレイヤーの打点であるフェース面１のフェースセンターを、平均打点Ｆとしてもよい。

次に、図１３に示すように、フェース面１に、ヘッド本体４の重心位置をフェース面１に対して垂直に投影した仮の重心点Ｐ及び仮の打点Ｄを、スピード分布の等高線ｖに対して角度θ（０〜１８０°）をなす直線Ｍに沿うように設定する（Ｓ２２：第３ステップ）。ステップＳ２２はコンピュータ２０が前記の計算プログラムを実行することで行われる。
なお、このステップＳ２２は図１２の設計値仮設定手段２０Ｈに相当する。

そして、ヘッド本体４が、仮の打点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）、打ち出し角度（打角）及びゴルフボールの逆回転量（バックスピン量）を計算し（Ｓ２３〜Ｓ２４）、それらを基にしてゴルフボールの飛距離Ｌを求める（Ｓ２５）。この飛距離Ｌの計算を、仮の打点Ｄの位置を変化させるたびに行い（Ｓ２６）、図１４に示すように、飛距離Ｌが最大となる打点Ｄ’の位置を決定する（Ｓ２７）と共に、その打点Ｄ’と平均打点Ｆとの距離Ｎを求める（Ｓ２８）。
ステップＳ２３、Ｓ２４はコンピュータ２０が有限要素解析プログラムを実行することで行われ、ステップＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２８はコンピュータ２０が前記の計算プログラムを実行することで行われる。
なお、ステップＳ２３、Ｓ２４、Ｓ２５は、第４ステップに相当し、かつ、図１２の飛距離算出手段２０Ｉに相当する。
ステップＳ２６、Ｓ２７、Ｓ２８は、第５ステップに相当し、かつ、図１２の打点間距離算出手段２０Ｊに相当する。

次に、仮の重心点Ｐ及び角度θの少なくとも１つを変化させた（Ｓ２９〜Ｓ３０）後に、飛距離Ｌが最大となる打点Ｄ’と平均打点Ｆとの距離Ｎを求める作業を繰り返し行う（Ｓ２３〜Ｓ２８）。
ステップＳ２９、Ｓ３０は、コンピュータ２０が前記の計算プログラムを実行することで行われる。
ステップＳ２９、Ｓ３０は、第６ステップに相当し、かつ、図１２の設計値変更手段２０Ｋに相当する。

上記の作業を通じて求められた距離Ｎが最小となるケースを抽出し（Ｓ３１）、そのケースにおける仮の重心点Ｐの位置に最も近い重心点Ｇを有するゴルフクラブヘッドを選定する。

このようにゴルフクラブヘッドを選定することにより、ゴルフボールの飛距離Ｌが最大となる打点Ｄ’（最大飛距離点Ｚ）が、プレイヤーの平均打点Ｆに最も近接するゴルフクラブヘッドを選択することができるので、打球の飛距離が最大となるゴルフクラブヘッドを、個々のプレイヤーの適性に応じて選択することができる。

上記のゴルフクラブヘッドの選定方法における計算結果の一例を図１５に示す。この例では、プレイヤーの平均打点Ｆをフェース面１のフェースセンターにしており、算出された最大飛距離点Ｚは平均打点Ｆと一致している。

ローリングに依存する成分が大きいプレイヤーの場合には、図１５（ａ）に示すように、フェース面１内のスピード差が大きくなり（例えば、４ｍ／ｓｅｃ）、最大飛距離点Ｚ（平均打点Ｆに一致）は重心点Ｐからヒール５側へ大きく離れる（例えば、１０〜１５ｍｍ）。
また、ローリングに依存する成分が中程度のプレイヤーの場合には、図１５（ｂ）に示すように、フェース面１内のスピード差は小さくなり（例えば、３ｍ／ｓｅｃ）、最大飛距離点Ｚは重心点Ｐに近くなる（例えば、５〜１０ｍｍ）。
そして、ローリングに依存する成分が小さいプレイヤーの場合には、図１５（ｃ）に示すように、フェース面１内のスピード差は更に小さくなり（例えば、２ｍ／ｓｅｃ）、最大飛距離点Ｚは重心点Ｐとほぼ重なるようになる（例えば、１〜５ｍｍ）。

なお、いずれのケースにおいても、最大飛距離点Ｚは、重心点Ｐ（スイートスポットに相当）よりもトウ８側にずれた領域に位置しており、従来からの経験と合致していることが分かる。

上記の結果から、ローリングに依存する成分が比較的大きいプレイヤーは、重心点Ｇが自己の平均打点Ｆよりもヒール５側に大きく離れたゴルフクラブヘッドを選定すればよいことが分かる。
また、ローリングに依存する成分が比較的小さくなるほど、プレイヤーは、重心点Ｇが自己の平均打点Ｆにヒール５側から近づくようなゴルフクラブヘッドを選定すればよい。

上記の選定方法における計算時間を短縮するためには、角度θを９０°とすることが望ましい。
また、仮の重心点Ｐの位置は、上記の図９に示すように、ゴルフクラブヘッドのヒール側へ向けて移動させるようにすることが望ましい。
更に、仮の打点Ｄの位置については、上記の図１０に示すように、フェースセンターから３０ｍｍ以内の領域内、より好ましくは、フェースセンターから上方（クラウン部２側）の半円内の領域内で変化させることが望ましい。

本発明の実施に際しては、複数のゴルフクラブヘッドのそれぞれに重心点Ｇの位置を明示する表示媒体を付しておき、プレイヤーには標準となるゴルフクラブヘッドを有するゴルフクラブをスイングさせて、スピード分布の傾向と平均打点とを測定し、表示媒体と測定結果とを見比べることでゴルフクラブヘッドの選定を行うようにするのが現実的である。

本発明のゴルフクラブヘッドの設計及び選定方法の対象は特に限定するものではないが、図１に示すような、中空構造のヘッド本体を有するウッド型のゴルフクラブヘッドの設計及び選定に、それぞれ好適に用いられる。

また、本発明のゴルフクラブの設計及び選定方法は、上記ゴルフクラブヘッドの設計及び選定方法により選定されたゴルフクラブヘッドにシャフトを取り付けてなるゴルフクラブを、それぞれ設計及び選定することにより行われる。

１ フェース面
２ クラウン部
３ ソール部
４ ヘッド本体
５ ヒール
６ シャフト
７ ホーゼル
８ トウ

Claims (14)

1. フェース面で打撃したゴルフボールの飛距離が最大となるゴルフクラブヘッドを、プレイヤーの適性に応じて設計するゴルフクラブヘッドの設計方法であって、前記ゴルフクラブヘッド及びゴルフボールをそれぞれ複数の有限要素に分割する第１ステップと、
   前記プレイヤーが前記ゴルフクラブヘッドを有するゴルフクラブで前記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を設定する第２ステップと、
   前記ゴルフクラブヘッドのヘッド本体の仮の重心位置を前記フェース面に対して垂直に投影した仮の重心点と、前記ボールを打撃する仮の打点とを、前記スピード分布の等高線に対して角度θをなす方向に沿って前記フェース面に設定する第３ステップと、
   前記仮の重心点及び仮の打点が設定されたフェース面を有するゴルフクラブヘッドが、該仮の打点において、所定のヘッドスピードで前記ゴルフボールに衝突したときの該ゴルフボールの初速、打ち出し角度及びバックスピン量から該ゴルフボールの飛距離を算出する第４ステップと、
   前記ゴルフボールの飛距離が最大となるように、前記仮の重心点の位置、仮の打点の位置及び角度θの少なくとも１つを変化させる第５ステップと、を含むゴルフクラブヘッドの設計方法。
2. 前記第５ステップにおいて、前記角度θを９０°一定とした請求項１に記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
3. 前記第５ステップにおいて、前記仮の重心点の位置を前記ゴルフクラブヘッドのヒール側へ向けて移動させるようにした請求項１又は２に記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
4. 前記第５ステップにおいて、前記仮の打点の位置が前記フェース面の幾何学中心から３０ｍｍ以内になるようにした請求項１〜３のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
5. 前記ゴルフクラブヘッドが、中空構造のヘッド本体を有するウッド型のゴルフクラブヘッドである請求項１〜４のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドの設計方法。
6. ゴルフクラブヘッドにシャフトを取り付けてなるゴルフクラブの設計方法であって、前記ゴルフクラブヘッドは、請求項１〜５に記載のゴルフクラブヘッドの設計方法により設計されるゴルフクラブの設計方法。
7. 重心位置をフェース面に投影した重心点が既知である複数のゴルフクラブヘッドの中から、該フェース面で打撃したゴルフボールの飛距離が最大となるゴルフクラブヘッドを、プレイヤーが自己の適性に応じて選定する方法であって、
   前記ゴルフクラブヘッド及びゴルフボールをそれぞれ複数の有限要素に分割する第１ステップと、
   前記プレイヤーが前記ゴルフクラブヘッドを有するゴルフクラブで前記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と、該プレイヤーの平均打点とを設定する第２ステップと、
   前記ゴルフクラブヘッドのヘッド本体の仮の重心位置を前記フェース面に対して垂直に投影した仮の重心点と、前記ボールを打撃する仮の打点とを、前記スピード分布の等高線に対して角度θをなす方向に沿って前記フェース面に配置する第３ステップと、
   前記仮の重心点及び仮の打点が設定されたフェース面を有するゴルフクラブヘッドが、該仮の打点において、所定のヘッドスピードで前記ゴルフボールに衝突したときの該ゴルフボールの初速、打ち出し角度及びバックスピン量から求められる該ゴルフボールの飛距離を、該仮の打点の位置を変更する毎に算出する算出する第４ステップと、
   前記ゴルフボールの飛距離が最大となる仮の打点と前記平均打点との間の距離を求める第５ステップと、
   前記距離が最小となるように、前記仮の重心点の位置及び角度θの少なくとも１つを変化させる第６ステップと、を含むゴルフクラブヘッドの選定方法。
8. 前記第２ステップにおいて、前記平均打点を前記フェース面の幾何学中心に設定した請求項７に記載のゴルフクラブヘッドの選定方法。
9. 前記第６ステップにおいて、角度θを９０°一定とした請求項７又は８に記載のゴルフクラブヘッドの選定方法。
10. 前記第６ステップにおいて、前記仮の重心点の位置を前記ゴルフクラブヘッドのヒール側へ向けて移動させるようにした請求項７〜９のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドの選定方法。
11. 前記第６ステップにおいて、前記仮の打点の位置が前記フェース面の幾何学中心から３０ｍｍ以内になるようにした請求項７〜１０のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドの選定方法。
12. 前記重心位置をフェース面に投影した重心点が既知である複数のゴルフクラブヘッドのそれぞれに、前記重心点の位置を記載した表示媒体を付すようにした請求項７〜１１のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドの選定方法。
13. 前記ゴルフクラブヘッドが、中空構造のヘッド本体を有するウッド型のゴルフクラブヘッドである請求項７〜１２のいずれかに記載のゴルフクラブヘッドの選定方法。
14. ゴルフクラブヘッドにシャフトを取り付けてなるゴルフクラブの選定方法であって、前記ゴルフクラブヘッドは、請求項７〜１３に記載のゴルフクラブヘッドの選定方法により選定されるゴルフクラブの選定方法。

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