專利名稱：高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，特別是涉及一種高爾夫桿頭利用一介質(zhì)層來增加摩擦焊接結(jié)合可靠度的結(jié)合構(gòu)造。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的高爾夫桿頭結(jié)合構(gòu)造，如美國專利第5,769,307號“鐵桿型高爾夫桿頭及其制造方法(Iron-Type Golf Club Head and Production MethodTherefor)”及第5,885,170號“鐵桿型高爾夫桿頭制造方法(Iron-Type GolfClub Head Production Method Therefor)”發(fā)明專利，如圖1和圖2所示，現(xiàn)有的高爾夫球桿通常包含一桿頭本體10、一套頸20及一桿體30。桿頭本體10由第一金屬材質(zhì)制成，其正面形成一打擊面板11，該打擊面板11的一側(cè)形成一跟部12，該跟部12向上形成一延伸端13，該延伸端13具有一第一抵接面131。該套頸20由第二金屬材質(zhì)制成，其頂部開設(shè)一結(jié)合孔21，其底部具有一第二抵接面22。在組裝時，選擇利用摩擦焊接(friction welding)方式結(jié)合桿頭本體10及套頸20。首先，利用施加作用力F的高壓使第一及第二抵接面131、22相互抵接，并使第一抵接面131(或第二抵接面22)相對第二抵接面22(或第一抵接面131)形成轉(zhuǎn)動。接著，該第一及第二抵接面131、22因摩擦產(chǎn)生高溫而發(fā)生結(jié)合。藉此，套頸20即可快速的結(jié)合于延伸端13上。
雖然，上述高爾夫桿頭使用摩擦焊接方式相較一般焊接或硬焊可簡化制程及降低制造成本。然而，該摩擦焊接方式在實施上仍容易產(chǎn)生下列問題在摩擦焊接后，第一及第二抵接面131、22之間由于第一及第二金屬材質(zhì)的相互熔融，而產(chǎn)生一介金屬層(intermetallic layer圖中未示出)。雖然該介金屬層可用以連接第一及第二抵接面131、22，但是當?shù)谝患暗诙饘俨馁|(zhì)，例如不銹鋼與鈦合金的焊接兼容性不足時，則該介金屬層的金相結(jié)構(gòu)將不利于結(jié)合強度的提升，且容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)碎裂或降低彈性變形能力。結(jié)果，當高爾夫桿頭成品進一步對套頸20調(diào)整傾角A，或用于揮桿擊球時，桿頭本體10及套頸20的結(jié)合位置可能產(chǎn)生斷裂，影響成品合格率及使用壽命。經(jīng)由炮擊試驗證明，高爾夫桿頭成品在進行低于1000次的炮擊(標準重量的高爾夫球以50米/秒的球速撞擊桿頭本體10的打擊面板11)時，該桿頭本體10及套頸20即傾向發(fā)生龜裂或斷裂的嚴重缺陷。
再者，當該摩擦焊接方法使用在結(jié)合高爾夫桿頭的其它任二相鄰部位時，只要該二相鄰部位的金屬材質(zhì)之間存在焊接兼容性不足問題，其皆造成該二相鄰部位的結(jié)合不適用摩擦焊接制程。因此，仍有必要進一步改良上述高爾夫桿頭結(jié)合構(gòu)造的必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種可提升結(jié)合可靠度、成品良率及延長使用壽命的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造。
本發(fā)明的次要目的在于提供一種可提升套頭結(jié)合可靠度、套頸調(diào)角幅度及延長使用壽命的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種可提升配重塊結(jié)合可靠度的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造。
本發(fā)明中的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造包含一第一部位，該第一部位構(gòu)成一桿頭本體的一部分，由一第一金屬材質(zhì)制成，并設(shè)有一第一抵接面；一第二部位，該第二部位構(gòu)成桿頭本體的另一部分，由一第二金屬材質(zhì)制成，并設(shè)有一第二抵接面；及一介質(zhì)層，該介質(zhì)層由一第三金屬材質(zhì)制成，并介于第一部位的第一抵接面及第二部位的第二抵接面之間，該介質(zhì)層分別與第一及第二抵接面形成摩擦焊接結(jié)合，使第一部位、介質(zhì)層及第二部位共同組成高爾夫桿頭成品。
本發(fā)明中高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造是通過在任二相鄰部位的二抵接面之間增設(shè)一介質(zhì)層，該介質(zhì)層能與該二相鄰部位分別形成良好焊接兼容性，因此該二相鄰部位可利用該介質(zhì)層進行摩擦焊接，而間接結(jié)合成一體。藉此，本發(fā)明確實能提升桿頭各部位的結(jié)合強度及可靠度，并使高爾夫桿頭成品可進行套頭調(diào)角，及相對延長桿頭使用壽命。


圖1是傳統(tǒng)高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造的分解立體圖；圖2是傳統(tǒng)高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造進行摩擦焊接時的組合剖視圖；圖3是本發(fā)明第一實施例中高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造的分解立體圖；圖4是本發(fā)明第一實施例中高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造進行摩擦焊接時的組合剖視圖；圖5是本發(fā)明第一實施例中高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造的組合立體圖；圖6是本發(fā)明第二實施例中高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造的分解立體圖；圖7是本發(fā)明第二實施例中高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造進行摩擦焊接時的組合剖視圖；圖8是本發(fā)明第三實施例中高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造的分解立體圖；圖9是本發(fā)明第三實施例中高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造進行摩擦焊接時的組合剖視圖；圖10是本發(fā)明第四實施例中高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造的分解立體圖；圖11是本發(fā)明第四實施例中高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造進行摩擦焊接時的組合示意圖；圖12是本發(fā)明第四實施例中高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造的組合立體圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明中的具體實施列作進一步詳細說明。
如圖3所示，本發(fā)明第一實施例中高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造包含一第一部位、一第二部位及一介質(zhì)層40。第一部位是由一第一金屬材質(zhì)制成的一桿頭本體10，該桿頭本體10的正面形成一打擊面板11，供打擊高爾夫球。該打擊面板11的一側(cè)形成一跟部12，該跟部12向上形成一延伸端13，該延伸端13的頂面形成一第一抵接面131。第二部位是由一第二金屬材質(zhì)制成的一套頸20，該套頸20的頂部開設(shè)一結(jié)合孔21，其底部形成一第二抵接面22。介質(zhì)層40是由第三金屬材質(zhì)制成的一預(yù)制片，該介質(zhì)層40夾設(shè)于桿頭本體10及套頸20之間，以便結(jié)合第一抵接面131及第二抵接面22。在本實施例中，第一、第二及第三金屬材質(zhì)互為不同材質(zhì)，同時第三及第一金屬材質(zhì)的冶金兼容性明顯優(yōu)于第一及第二金屬材質(zhì)的冶金兼容性；及第三及第二金屬材質(zhì)的冶金兼容性亦明顯優(yōu)于第一及第二金屬材質(zhì)的冶金兼容性。在材質(zhì)不同的前提下，第一及第二金屬材質(zhì)可選自不銹鋼、鈦合金、碳鋼、低合金鋼、鑄鐵、鎳基合金、結(jié)構(gòu)用鋼、鐵錳鋁合金、超合金，及第三金屬材質(zhì)可選自鈮、鉻、鋁、銅、鐵、鋯、鈦、釩、鉭、銀、鎳、鎢的金屬或其合金。再者，本發(fā)明另包含一桿體30，該桿體30可適當結(jié)合于套頸20的結(jié)合孔21。該桿體30由其它金屬或非金屬材質(zhì)制成，例如碳纖維復(fù)合材料。
如圖4和圖5所示，本發(fā)明第一實施例中的桿頭本體10(第一部位)、介質(zhì)層40及套頭20(第二部位)是利用摩擦焊接方式進行組裝結(jié)合。在組裝時，首先利用施加作用力F的高壓分別抵推桿頭本體10及套頸20，使桿頭本體10的第一抵接面131、介質(zhì)層40及套頸20的第二抵接面22緊密的依序互相抵接。接著，持續(xù)施加高壓下，先使第一抵接面131相對介質(zhì)層40及第二抵接面22形成轉(zhuǎn)動。如此，第一抵接面131及介質(zhì)層40的頂面之間即可籍由摩擦產(chǎn)生高溫，因而發(fā)生結(jié)合。接著，再使第二抵接面22(或該第一抵接面131及介質(zhì)層40的組合)相對第一抵接面131及介質(zhì)層40的組合(或該第二抵接面22)形成轉(zhuǎn)動。如此，介質(zhì)層40的底面及第二抵接面22之間亦因摩擦產(chǎn)生高溫，因而發(fā)生結(jié)合。最后，在桿頭本體10、介質(zhì)層40及套頸20初步結(jié)合成一體后，對結(jié)合位置進行適當表面加工，移除塑性變形余料，如此即可制得高爾夫桿頭成品。
如圖4所示，由于本發(fā)明的介質(zhì)層40的第三金屬材質(zhì)能分別與第一或第二抵接面131、22的第一或第二材質(zhì)形成較佳的焊接兼容性，因此第一及第二抵接面131、22利用介質(zhì)層40形成間接結(jié)合的強度將可明顯高于第一及第二抵接面131、22直接進行結(jié)合的強度。經(jīng)由炮擊試驗證明，本發(fā)明的高爾夫桿頭成品即使進行3000次炮擊(標準重量的高爾夫球以50米/秒的球速撞擊該桿頭本體10的打擊面板11)，該桿頭本體10及套頭20仍不會發(fā)生分離、龜裂或斷裂的缺陷。因此，該介質(zhì)層40確實可提升高爾夫桿頭成品的結(jié)合強度、結(jié)合可靠度，并有利于后續(xù)調(diào)整套頸20的傾角A，及可相對延長高爾夫桿頭成品的使用壽命。
再者，本發(fā)明的介質(zhì)層40除了可預(yù)制成片狀之外，其亦可選擇制成粉末狀、膏狀，或者利用電鍍或噴涂方式直接形成在第一及/或第二抵接面131、22。另外，第一及/或第二抵接面131、22的表面粗糙度通常保持在Ra25μm以下、較佳保持在Ra6.3μm以下，更佳保持在Ra1.6μm以下，特別是保持在Ra0.2μm以下。藉此，當該第一及/或第二抵接面131、22分別抵接介質(zhì)層40的下側(cè)及上側(cè)時，本發(fā)明即可在摩擦焊接的轉(zhuǎn)動初期，利用表面粗糙度刨除各接觸表面的氧化層(圖中未示出)，以避免氧化層影響摩擦焊接的結(jié)合強度及可靠度。
如圖6和圖7所示，本發(fā)明第二實施例中的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，相較于第一實施例，第二實施例中的桿頭本體10(第一部位)的第一抵接面131的周緣進一步形成一環(huán)凸緣132。該環(huán)凸緣132的內(nèi)部空間供容置呈片狀、粉末狀或膏狀的介質(zhì)層40，或亦可方便利用電鍍或噴涂方式形成介質(zhì)層40。藉此，第二實施例不但可相對增加摩擦焊接的制程調(diào)整幅度，且更能使桿頭本體10(第一部位)、介質(zhì)層40及套頸20(第二部位)之間傾向形成精準對位。在完成摩擦焊接后，本發(fā)明可選擇保留環(huán)凸緣132，或利用適當表面加工方式移除環(huán)凸緣132，以制得高爾夫桿頭成品，如圖5所示。
如圖8和圖9所示，本發(fā)明第三實施例中的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，相較于第一實施例，第三實施例的套頸20(第二部位)的第二抵接面22的周緣進一步形成一環(huán)凸緣23。該環(huán)凸緣23的內(nèi)部空間供容置呈片狀或膏狀的介質(zhì)層40，或也可方便利用電鍍或噴涂方式形成該介質(zhì)層40。籍此，該第三實施例同樣可相對增加摩擦焊接的制程調(diào)整幅度，且亦能使桿頭本體10(第一部位)、介質(zhì)層40及套頸20(第二部位)之間傾向形成精準對位。在完成摩擦焊接后，本發(fā)明則可選擇保留環(huán)凸緣23，或利用適當表面加工方式移除環(huán)凸緣23，以制得高爾夫桿頭成品，如圖5所示。
如圖10和圖12所示，本發(fā)明第四實施例中高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，相較于第一實施例，第四實施例是利用介質(zhì)層40結(jié)合一桿頭本體10(第一部位)及一配重塊50(第二部位)。該桿頭本體10的適當部位(如底部)設(shè)有一容室14，該容室14內(nèi)形成一第一抵接部141。該配重塊50對應(yīng)第一抵接部141形成一第二抵接部51。該介質(zhì)層40同樣可選擇形成片狀、粉末狀或膏狀，或利用電鍍或噴涂方式直接形成于容室14內(nèi)的第一抵接部141上。藉此，在施加作用力F的高壓作用下，該桿頭本體10及配重塊50可藉由介質(zhì)層40并利用摩擦焊接方式形成較佳結(jié)合強度及可靠度。在完成摩擦焊接后，利用適當表面加工方式移除配重塊50的突出部分，即可制得高爾夫桿頭成品，如圖12所示。再者，在本實施例中，該桿頭本體10(第一部位)的第一金屬材質(zhì)選自不銹鋼、銀合金、低合金鋼、鑄鐵、鎳基合金、結(jié)構(gòu)用鋼、鐵錳鋁合金、超合金；配重塊50(第二部位)的第二金屬材質(zhì)選自鎢鐵鎳合金、鎢合金、鉬合金、銅合金等，其比重大于7.6g/cm3的金屬或合金；及介質(zhì)層40選自鈮、鉻、鋁、銅、鐵、鋯、鈦、釩、鉭、銀、鎳、鎢的金屬或其合金。
如上所述，相較于圖1與2圖中所示的傳統(tǒng)高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造容易在摩擦焊接位置形成介金屬層而影響結(jié)合強度等缺點，本發(fā)明藉由使用介質(zhì)層40間接結(jié)合第一及第二部位，其確實可提升結(jié)合強度、結(jié)合可靠度、成品合格率及延長使用壽命，并使高爾夫桿頭成品可進行套頸20調(diào)角。
另外，上述雖然對本發(fā)明中的較佳實施例作了說明，但并不能作為本發(fā)明的保護范圍，即對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說應(yīng)該明白，在不脫離本發(fā)明的設(shè)計精神下可以對其作出等效的變化與修飾，因此，凡是在不脫離本發(fā)明的設(shè)計精神下所作出的等效變化與修飾，均應(yīng)認為落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，其包含一第一部位，該第一部位構(gòu)成一桿頭本體的一部分，由一第一金屬材質(zhì)制成，并設(shè)有一第一抵接面；一第二部位，該第二部位構(gòu)成桿頭本體的另一部分，由一第二金屬材質(zhì)制成，并設(shè)有一第二抵接面；及一介質(zhì)層，該介質(zhì)層由一第三金屬材質(zhì)制成，并介于第一部位的第一抵接面及第二部位的第二抵接面之間，該介質(zhì)層分別與第一及第二抵接面形成摩擦焊接結(jié)合，使第一部位、介質(zhì)層及第二部位共同組成高爾夫桿頭成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于所述第一部位的第一抵接面形成于桿頭本體跟部的一延伸端上；及第二部位的第二抵接面形成于一套頸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于所述第一部位的第一抵接面形成于桿頭本體的一容室內(nèi)；及第二部位的第二抵接面形成于一配重塊上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于所述第一、第二及第三金屬材質(zhì)互為不同材質(zhì)，且第三及第一金屬材質(zhì)的冶金兼容性高于第一及第二金屬材質(zhì)的冶金兼容性，該第三及第二金屬材質(zhì)的冶金兼容性亦高于第一及第二金屬材質(zhì)的冶金兼容性。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于所述第一金屬材質(zhì)選自不銹鋼、碳鋼、銀合金、低合金鋼、鑄鐵、鎳基合金、結(jié)構(gòu)用鋼、鐵錳鋁合金、超合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于所述第二金屬材質(zhì)選自銀合金、不銹鋼、碳鋼、鎢鐵鎳合金、低合金鋼、鑄鐵、鎳基合金、結(jié)構(gòu)用鋼、鐵錳鋁合金、超合金。
7.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于所述介質(zhì)層的第三金屬材質(zhì)選自鈮、鉻、鋁、銅、鐵、鋯、鈦、釩、鉭、銀、鎳、鎢的金屬或其合金。
8.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于在摩擦焊接結(jié)合前，所述延伸端的第一抵接面的周圍形成一用于容置所述介質(zhì)層的環(huán)凸緣。
9.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于在摩擦焊接結(jié)合前，所述套頸的第二抵接面的周圍形成一用于容置所述介質(zhì)層的環(huán)凸緣。
10.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于在摩擦焊接結(jié)合前，所述介質(zhì)層呈片狀、粉末狀、膏狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于在摩擦焊接結(jié)合前，所述介質(zhì)層利用電鍍、噴涂方式形成在所述第一抵接面及第二抵接面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，其特征在于在摩擦焊接結(jié)合前，所述第一抵接面及第二抵接面的表面粗糙度保持在Ra25μm以下。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高爾夫桿頭的結(jié)合構(gòu)造，其包含一第一部位、一第二部位及一介質(zhì)層，皆由不同金屬材質(zhì)制成。該第一部位設(shè)有一第一抵接面，第二部位設(shè)有一第二抵接面。介質(zhì)層介于第一及第二抵接面之間，并分別與第一及第二抵接面形成摩擦焊接結(jié)合，使第一部位、介質(zhì)層及第二部位共同組成高爾夫桿頭成品。
文檔編號A63B53/02GK1621113SQ200310115420
公開日2005年6月1日 申請日期2003年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月25日
發(fā)明者黃峻勇, 陳建同 申請人:楠盛股份有限公司