專利名稱：高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高爾夫球運動器具部件及其制造方法，特別是一種高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)及其方法。
背景技術(shù)：
習用的美國第5,769,307號專利‘鐵桿型高爾夫桿頭及其制造方法(Iron-Type Golf Club Head and Production Method Therefor)’及第5,885,179號專利‘鐵桿型高爾夫桿頭制造方法(Iron-Type Golf Club HeadProduction Method Therefor)’，如圖1、圖2所示，高爾夫球桿頭通常包含桿頭本體10’、套頸20’及桿體30’。
桿頭本體10’為由第一金屬材質(zhì)，如不銹鋼制成，且其正面結(jié)合打擊面板11’，并于打擊面板11’一側(cè)形成跟部12’，由跟部12’向上形成具有第一抵接面14’的延伸端13’。
套頸20’為由第二金屬材質(zhì)，如鈦合金制成，套頸20’頂部開設(shè)結(jié)合孔21’，其底部具有第二抵接面22’。
組裝時，其為選擇利用摩擦焊接(friction welding)方式結(jié)合桿頭本體10’及套頸20’。結(jié)合時，首先施加作用力F’使第一、二抵接面14’、22’相互抵接，并使第一抵接面14’(或第二抵接面22’)相對第二抵接面22’(或第一抵接面14’)同軸轉(zhuǎn)動；接著，第一、二抵接面14’、22’即因摩擦產(chǎn)生高溫而發(fā)生固態(tài)結(jié)合。借此，套頸20’即可快速結(jié)合于桿頭本體10’的延伸端13’上。
雖然，上述高爾夫球桿頭采用摩擦焊接方式將套頸20’結(jié)合于桿頭本體10’上相較一般焊接或硬焊可簡化制程及降低制造成本。
然而，摩擦焊接方式在實施上仍容易產(chǎn)生下列問題
如圖3、圖4所示，在摩擦焊接后，由于為第一金屬材質(zhì)(圖4中左側(cè)的不銹鋼)的第一抵接面14’與為第二金屬材質(zhì)(圖4中右側(cè)的鈦合金)的第二抵接面22’之間通常產(chǎn)生介金屬層(inter metallic layer，或稱硬化層，介于第一、二金屬材質(zhì)之間的中間區(qū)域)。雖然，介金屬層可用以連接第一、二抵接面14’、22’，但是當?shù)谝?、二金屬材質(zhì)的焊接相容性不足時，則介金屬層的金屬結(jié)構(gòu)將不利于提升結(jié)合強度，且容易在拉伸后導致結(jié)構(gòu)碎裂或降低彈性變形能力。結(jié)果，當高爾夫球桿成品進一步對套頸20’調(diào)整傾角A或用以揮桿擊球時，桿頭本體10’及套頸20’的結(jié)合位置可能產(chǎn)生斷裂，因而影響成品良率或其使用壽命。經(jīng)由炮擊試驗證明，高爾夫球桿成品在進行低于1000次炮擊(利用標準重量的高爾夫球以50m/sec的球速撞擊桿頭本體10’的打擊面板11’)時，桿頭本體10’及套頸20’即傾向發(fā)生龜裂或斷殂的嚴重缺陷。
再者，當摩擦焊接方法使用在結(jié)合高爾夫球桿頭其他任兩相鄰部位時，只要兩相鄰部位的金屬材質(zhì)之間存在焊接相容性不足的問題，其同樣皆可能造成兩相鄰部位結(jié)合不適用摩擦焊接制程。因此，仍有必要進一步改良習知的高爾夫球桿的摩擦焊接結(jié)構(gòu)及其方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提升結(jié)合可靠度、形成較高結(jié)合強度、提升成品良率、延長使用壽命的高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)及其方法。
本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)包含第一部位、第二部位及摩擦焊接斜面；第一部位構(gòu)成高爾夫球桿的一部分，其由第一金屬材質(zhì)制成并設(shè)有第一抵接面；第二部位構(gòu)成高爾夫球桿的另一部分，其由第二金屬材質(zhì)制成并設(shè)有第二抵接面；摩擦焊接斜面凸設(shè)于第一抵接面及第二抵接面的兩抵接面中的一個抵接面上并形成軸向?qū)诹硪坏纸用嫘D(zhuǎn)軸心；本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接方法包含下列步驟形成摩擦焊接斜面在高爾夫球桿的第一部位的第一抵接面及第二部位第二抵接面的兩抵接面中的一個抵接面上形成摩擦焊接斜面；抵靠摩擦焊接斜面將凸設(shè)于抵接面上的摩擦焊接斜面抵靠于另一抵接面上；轉(zhuǎn)動第一、二抵接面使第一部位及第二部位上的第一、二抵接面沿同一軸心相對轉(zhuǎn)動，以進行摩擦焊接，形成焊接結(jié)合部；表面處理在第一、二抵接面的焊接部位進行表面加工處理。
其中摩擦焊接斜面呈圓錐面或棱錐面；或由環(huán)凸體及凹部構(gòu)成；或由環(huán)凸體、環(huán)凹部及中央凸部構(gòu)成。
呈圓錐面或棱錐面的摩擦焊接斜面的頂角介于90°至180°之間；環(huán)凸體、凹部、環(huán)凹部及中央凸部兩端點切線交點處的夾角介于90°至180°之間。
第一部位的第一抵接面及第二部位的抵接面分別形成于桿頭本體延伸端及套頸上。
第一部位的第一抵接面及第二部位的抵接面分別形成于桿頭本體容室內(nèi)及配重塊上。
第一、二金屬材質(zhì)互為不同材質(zhì)；第一金屬材質(zhì)為不銹鋼、碳鋼、鈦合金、低合金鋼、鑄鐵、鎳基合金、結(jié)構(gòu)用鋼、鐵錳鋁合金或超合金；第二金屬材質(zhì)為不銹鋼、碳鋼、鈦合金、低合金鋼、鑄鐵、鎳基合金、結(jié)構(gòu)用鋼、鐵錳鋁合金、超合金、鎢鐵鎳合金、鎢合金、鉬合金或銅合金。
桿頭本體的延伸端鄰近第一抵接面的外周凹設(shè)環(huán)槽。
頸套上第二抵接面周緣形成供桿頭本體第一抵接面易于精準對位于第二抵接面的環(huán)凸緣。
第一抵接面及第二抵接面的表面粗糙度通常保持在Ra25μm以下。
形成摩擦焊接斜面步驟中摩擦焊接斜面呈圓錐面或棱錐面；或由環(huán)凸體及凹部構(gòu)成；或由環(huán)凸體、環(huán)凹部及中央凸部構(gòu)成；呈圓錐面或棱錐面的摩擦焊接斜面的頂角介于90°至180°之間；環(huán)凸體、凹部、環(huán)凹部及中央凸部兩端點切線交點處的夾角介于90°至180°之間。
形成摩擦焊接斜面步驟中第一部位的第一抵接面及第二部位的抵接面分別形成于桿頭本體延伸端及套頸上。
形成摩擦焊接斜面步驟中第一部位的第一抵接面及第二部位的抵接面分別形成于桿頭本體容室內(nèi)及配重塊上。
形成摩擦焊接斜面步驟中桿頭本體的延伸端鄰近第一抵接面的外周凹設(shè)環(huán)槽。
形成摩擦焊接斜面步驟中頸套上第二抵接面周緣形成供桿頭本體第一抵接面易于精準對位于第二抵接面的環(huán)凸緣。
由于本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)包含第一部位、第二部位及摩擦焊接斜面；第一、二部位分別由第一、二金屬材質(zhì)制成并設(shè)有第一、二抵接面；摩擦焊接斜面凸設(shè)于第一、二抵接面中的一個抵接面上并形成軸向?qū)诹硪坏纸用嫘D(zhuǎn)軸心；本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接方法包含在第一、二抵接面中的一個抵接面上形成摩擦焊接斜面；將凸設(shè)于抵接面上的摩擦焊接斜面抵靠于另一抵接面上；使第一部位及第二部位上的第一、二抵接面沿同一軸心相對轉(zhuǎn)動，以進行摩擦焊接，形成焊接結(jié)合部；在第一、二抵接面的焊接部位進行表面加工處理。由于本發(fā)明的凸設(shè)摩擦焊接斜面的抵接面利用摩擦焊接斜面抵靠在另一抵接面上，因此，在進行初步摩擦焊接作業(yè)時，兩個抵接面之間僅具有較小的接觸面積，如此，有利于將作用力F高壓集中于較小的接觸面積上，因而獲得較高的摩擦焊接溫度，可有效避免形成介金屬層；且擴大結(jié)合面積，進而使第一、二金屬材質(zhì)能形成較佳的焊接結(jié)合；確實可提升高爾夫球桿成品的結(jié)合強度、結(jié)合可靠度，并相對提高球桿成品良率及延長其使用壽命。不僅提升結(jié)合可靠度、形成較高結(jié)合強度，而且提升成品良率、延長使用壽命，從而達到本發(fā)明的目的。


圖1、為習用的高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)分解結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖2、為習用的高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意剖視圖。
圖3、為習用的高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)的第一、二抵接面照相圖。
圖4、為習用的高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)的第一、二抵接面顯微照相圖。
圖5、為本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)分解結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖6、為圖5中A部局部放大剖視圖。
圖7、本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接方法步驟示意圖。
圖8、為本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)立體圖。
圖9、為本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)第一、二抵接面結(jié)合截面照相圖。
圖10、為本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)第一、二抵接面結(jié)合截面顯微照相圖。
圖11、為本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)分解結(jié)構(gòu)示意立體圖(摩擦焊接斜面呈棱錐狀)。
圖12、為本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)局部放大剖視圖(摩擦焊接斜面外周緣銜接外摩擦焊接斜面)。
圖13、為本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)局部放大剖視圖(鄰近第一抵接面的外周凹設(shè)環(huán)槽)。
圖14、為本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)局部放大剖視圖(第二抵接面周緣形成環(huán)凸緣)。
圖15、為本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)局部放大剖視圖(第一抵接面外周緣形成環(huán)凸體)。
圖16、為本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)局部放大剖視圖(第一抵接面形成環(huán)凸體及凹部)。
圖17、為本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)局部放大剖視圖(第一抵接面形成環(huán)凸體147、位于中央呈半圓形凸部的中央凸體、環(huán)凹部及中央凸體)。
圖18、為本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)分解結(jié)構(gòu)示意立體圖(第一、二部位分別為桿頭本體及配重塊)。
圖19、為圖18中B部局部放大剖視圖。
圖20、為本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)局部放大剖視圖(第一、二部位分別為桿頭本體及配重塊)。
圖21、為本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)立體圖(第一、二部位分別為桿頭本體及配重塊)。
具體實施例方式
如圖5、圖6、圖7、圖8所示，本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)包含第一部位、第二部位及至少一摩擦焊接斜面140。
第一部位為由第一金屬材質(zhì)制成的桿頭本體10，其構(gòu)成高爾夫球桿的一部分。桿頭本體10的正面結(jié)合供打擊高爾夫球的打擊面板11，打擊面板11的一側(cè)形成跟部12，并于跟部12向上形成延伸端13，于延伸端13的頂面形成第一抵接面14，第一抵接面14為呈圓形。
第二部位為由第二金屬材質(zhì)制成的套頸20，其構(gòu)成高爾夫球桿的另一部分。套頸20的頂部開設(shè)結(jié)合桿體30的結(jié)合孔21，其底部形成第二抵接面22，第二抵接面22呈圓形。桿體30為由其他金屬或非金屬材質(zhì)，如碳纖維復合材料制成。
摩擦焊接斜面140為呈同心的圓錐狀，且較佳為選擇形成在金屬材質(zhì)硬度較高的抵接面上。例如摩擦焊接斜面140可凸設(shè)于第一抵接面14上，且大致軸向?qū)诘诙纸用?2的旋轉(zhuǎn)軸心。同時，摩擦焊接斜面140的頂角角度θ1較佳介于90°至180°之間。再者，在第一金屬材質(zhì)及第二金屬材質(zhì)互為不同材質(zhì)的前題下，第一金屬材質(zhì)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、鐵錳鋁合金或超合金。
如圖7、圖8所示，本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接方法包含下列步驟
形成摩擦焊接斜面在高爾夫球桿的第一部位，如桿頭本體10的第一抵接面14上形成摩擦焊接斜面140。凸設(shè)于第一抵接面14或14a的摩擦焊接斜面140或140a呈圓錐面或棱錐面；或凸設(shè)于第一抵接面14e的摩擦焊接斜面140e由環(huán)凸體144構(gòu)成；或凸設(shè)于第一抵接面14f的摩擦焊接斜面140f由環(huán)凸體145及凹部146構(gòu)成；或凸設(shè)于第一抵接面14g的摩擦焊接面140g由環(huán)凸體147、環(huán)凹部148及中央凸部149構(gòu)成。呈圓錐面或棱錐面的摩擦焊接斜面140的頂角介于90°至180°之間；環(huán)凸體144(145、147)、凹部146、環(huán)凹部148及中央凸部149兩端點切線交點處的夾角介于90°至180°之間。
第一部位的第一抵接面14及第二部位的抵接面22分別形成于桿頭本體10延伸端13及套頸20上。
第一部位的第一抵接面16及第二部位的抵接面41分別形成于桿頭本體10容室15內(nèi)及配重塊40上。
桿頭本體10的延伸端13鄰近第一抵接面14c的外周凹設(shè)環(huán)槽143。
頸套20上第二抵接面22d周緣形成供桿頭本體10第一抵接面140易于精準對位于第二抵接面22d的環(huán)凸緣23。
抵靠摩擦焊接斜面將凸設(shè)于第一抵接面14的摩擦焊接斜面140抵靠于高爾夫球桿的第二部位，如套頸20的第二抵面22上。
轉(zhuǎn)動第一、二抵接面14、22使桿頭本體10及頸套20上的第一、二抵接面14、22沿同一軸心相對轉(zhuǎn)動，以進行摩擦焊接，形成焊接結(jié)合部。
表面處理在第一、二抵接面14、22的焊接部位進行表面加工處理，以形成高爾夫球桿成品。
在上述摩擦焊接過程中，其首先利用施加作用力F，使第一、二抵接面14、22相互抵接。此時，凸設(shè)于第一抵接面14的摩擦焊接斜面140的頂點大致抵接于第二抵接面22的圓心位置。接著，使第一抵接面14(或第二抵接面22)相對第二抵接面22(或第一抵接面14)沿軸心進行旋轉(zhuǎn)。借此，第一抵接面14及第二抵接面22即可因摩擦產(chǎn)生高溫而形成固態(tài)結(jié)合，從而使套頸20快速結(jié)合于桿頭本體10的延伸端13上。最后在桿頭本體10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，以移除塑性變形的余料，如此，即可制得高爾夫球桿的成品。
如圖9、圖10所示，由于本發(fā)明的第一抵接面14為利用摩擦焊接斜面140的圓錐頂點抵靠在第二抵接面22上，因此，在進行初步摩擦焊接作業(yè)時，第一抵接面14及第二抵接面22之間僅具有較小的接觸面積，如此，有利于將作用力F高壓集中于較小的接觸面積上，因而獲得較高的摩擦焊接溫度，可有效避免形成介金屬層；且擴大結(jié)合面積，進而使第一、二金屬材質(zhì)能形成較佳的焊接結(jié)合。
表一、將不銹鋼的桿頭本體與鈦合金的套頸進行摩擦焊接后進行炮擊測試結(jié)構(gòu)

如下列表一所示，經(jīng)由炮擊試驗證明，本發(fā)明的高爾夫球桿成品在適當控制摩擦焊接結(jié)合面的曲率半徑的情況下，進行3000次炮擊(利用標準重量的高爾夫球以50m/sec的球速撞擊桿頭本體10的打擊面板11)。在測試后，第一部位，如桿頭本體10及第二部位，如套頸20相對具有較高抗拉強度，且傾向不發(fā)生分離、龜裂或斷裂的缺陷。因此，摩擦焊接斜面140確實可提升高爾夫球桿成品的結(jié)合強度、結(jié)合可靠度。在足夠的結(jié)合強度可靠度下，套頸20允許進一步調(diào)整傾角A，且高爾夫球桿的成品亦可相對延長使用壽命。
另外，第一、二抵接面14、22的表面粗糙度通常保持在Ra25μm以下。借此，當?shù)谝?、二抵接?4、22相互抵接時，本發(fā)明可在摩擦焊接的轉(zhuǎn)動初期，利用表面粗糙度刨除各接觸表面的氧化層，以避免氧化層影響摩擦焊接的結(jié)合強度及可靠度。
如圖11所示，凸設(shè)于第一抵接面14a上的摩擦焊接斜面140a呈同心的棱錐狀。借此，在進行摩擦焊接時，摩擦焊接斜面140a同樣可相對增加抵接壓力、提升摩擦焊接溫度、形成較佳焊接結(jié)構(gòu)、避免形成介金屬層、擴大結(jié)合面積，進而提升摩擦焊接的結(jié)合強度及可靠度。
如圖12所示，凸設(shè)于第一抵接面14b上的摩擦焊接斜面140呈同心的圓錐狀或棱錐狀，并于摩擦焊接斜面140外周緣向外延伸形成與摩擦焊接斜面140外周緣銜接的外摩擦焊接斜面142。摩擦焊接斜面140的頂角θ1的角度較佳介于90°至180°之間。外摩擦焊接斜面142與摩擦焊接斜面140之間的夾角θ2的夾角較佳介于120°至180°之間。借此，在進行摩擦焊接時，摩擦焊接斜面140及外摩擦焊接斜面142亦可相對增加抵接壓力、提升摩擦焊接溫度、形成較佳焊接結(jié)合、避免形成介金屬層、擴大結(jié)合面積，進而提升摩擦焊接的結(jié)合強度及可靠性。
如圖13所示，凸設(shè)于第一抵接面14c的摩擦焊接斜面140的第一部位，如桿頭本體10的延伸端13鄰近第一抵接面14的外周凹設(shè)環(huán)槽143，以便使鄰近第一抵接面14外周緣具有較高的塑性變形能力。借此，在進行摩擦焊接過程中，當?shù)谝坏纸用?4與第二抵接面22摩擦焊接結(jié)合至第一抵接面14外周緣時，借由環(huán)槽143允許鄰近第一抵接面14外周緣較容易因摩擦的高熱而產(chǎn)生固態(tài)結(jié)合，進而增加第一、二抵接面14、22外周緣結(jié)合的可靠度。
如圖14所示，第二部位，如頸套20的第二抵接面22d周緣形成環(huán)凸緣23。借此，環(huán)凸緣23能使第一部位，如桿頭本體10的第一抵接面14易于精準對位于第二抵接面22d。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，以制得如圖8所示的高爾夫球桿成品。
如圖15所示，第一部位，如桿頭本體10延伸端13的第一抵接面14e外周緣形成呈半圓形凸部的環(huán)凸體144。并令環(huán)凸體144兩端點切線交點處的夾角θ3較佳為介于90°至180°之間。借此，在進行摩擦焊接時，借由環(huán)凸體144相對增加抵接壓力、提升摩擦焊接溫度、形成較佳焊接結(jié)合、避免形成介金屬層、擴大結(jié)合面積，進而提升摩擦焊接的結(jié)合強度及可靠性。
如圖16所示，第一部位，如桿頭本體10延伸端13的第一抵接面14f形成位于第一抵接面14f外周緣呈半圓形凸部的環(huán)凸體145及位于中央呈半圓形的凹部146。環(huán)凸體145兩端點切線交點處的夾角θ4較佳為介于90°至180°之間。凹部146兩端點切線交點處的夾角θ5較佳為介于90°至180°之間。借此，在進行摩擦焊接時，借由環(huán)凸體145及凹部146同樣可相對增加抵接壓力、提升摩擦焊接溫度、形成較佳焊接結(jié)合、避免形成介金屬層、擴大結(jié)合面積，進而提升摩擦焊接的結(jié)合強度及可靠性。
如圖17所示，第一部位，如桿頭本體10延伸端13的第一抵接面14g形成位于第一抵接面14g外周緣呈半圓形凸部的環(huán)凸體147、位于中央呈半圓形凸部的中央凸體149及銜接于環(huán)凸體147與中央凸體149之間呈半圓形凹部的環(huán)凹部148。環(huán)凸體147、中央凸體149及環(huán)凹部148兩端點切線交點處的夾角θ6、θ7、θ8分別較佳為介于90°至180°之間。借此，在進行初步摩擦焊接時，借由環(huán)凸體147、環(huán)凹部148及中央凸體149同樣可相對增加抵接壓力、提升摩擦焊接溫度、形成較佳焊接結(jié)合、避免形成介金屬層、擴大結(jié)合面積，進而提升摩擦焊接的結(jié)合強度及可靠性。
如圖18、圖19、圖20、圖21所示，本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)包含第一部位、第二部位及至少一摩擦焊接斜面160。
第一部位為由第一金屬材質(zhì)制成的桿頭本體10，其構(gòu)成高爾夫球桿的一部分。桿頭本體10適當部位，如底部設(shè)有容室15，并于容室15內(nèi)形成第一抵接面16。
第二部位為由第二金屬材質(zhì)制成的配重塊40，其構(gòu)成高爾夫球桿的另一部分。配重塊40形成對應于第一抵接面16的第二抵接面41。
摩擦焊接斜面160選擇形成在金屬材質(zhì)硬度較高的抵接面上。例如，摩擦焊接斜面160為凸設(shè)于第一抵接面16(或第二抵接面41)上，且軸向?qū)诘谝坏纸用?6(或第二抵接面41)的旋轉(zhuǎn)軸心。借此，在施加作用力下，桿頭本體10及配重塊40可借由摩擦焊接斜面160相對增加抵接壓力、提升摩擦焊接溫度、形成較佳焊接結(jié)合、避免形成介金屬層、擴大結(jié)合面積，進而提升摩擦焊接的結(jié)合強度及可靠性。在完成摩擦焊接后，利用適當表面加工方式移除配重塊的突出部分，即可制得如圖8所示的高爾夫球桿成品。再者第一部位，如桿頭本體10的第一金屬材質(zhì)選自不銹鋼、鈦合金、低合金鋼、鑄鐵、鎳基合金、結(jié)構(gòu)用鋼、鐵錳鋁合金或超合金。第二部位，如配重塊40的第二金屬材質(zhì)選自鎢鐵鎳合金、鎢合金、鉬合金、銅合金或比重大于7.6g/cm3的金屬或合金。
如上所述，與如圖1、圖2所示的習用高爾夫球桿頭存在容易在摩擦焊接位置形成介金屬層而影響結(jié)合強度缺點相比較，本發(fā)明借由形成于第一抵接面第二抵接面的摩擦焊接斜面，確實可提升第一部位與第二部位的結(jié)合強度、結(jié)合可靠度、成品良率及延長使用壽命，且當?shù)谝徊课粸闂U頭本體10及第二部位為套頸20時，亦可使高爾夫球桿成品易于對套頸20進行調(diào)角。
本發(fā)明高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)為使球桿的任兩相鄰部位的.抵接面選擇形成至少一摩擦焊接斜面，以便在進行摩擦焊接時，借由摩擦焊接斜面相對增加兩抵接面之間的抵接壓力、擴大結(jié)合面積、提升摩擦焊接溫度，以避免相鄰部位之間形成不利結(jié)構(gòu)強度的介層金屬層。因此，本發(fā)明確實能提升球桿各部位的結(jié)合強度及可靠度，并相對提高球桿成品良率及延長其使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)，它包含第一部位及第二部位；第一部位構(gòu)成高爾夫球桿的一部分，其由第一金屬材質(zhì)制成并設(shè)有第一抵接面；第二部位構(gòu)成高爾夫球桿的另一部分，其由第二金屬材質(zhì)制成并設(shè)有第二抵接面；其特征在于所述的第一抵接面及第二抵接面的兩抵接面中的一個抵接面上凸設(shè)形成軸向?qū)诹硪坏纸用嫘D(zhuǎn)軸心的摩擦焊接斜面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的摩擦焊接斜面呈圓錐面或棱錐面；或由環(huán)凸體及凹部構(gòu)成；或由環(huán)凸體、環(huán)凹部及中央凸部構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的呈圓錐面或棱錐面的摩擦焊接斜面的頂角介于90°至180°之間；環(huán)凸體、凹部、環(huán)凹部及中央凸部兩端點切線交點處的夾角介于90°至180°之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的第一部位的第一抵接面及第二部位的抵接面分別形成于桿頭本體延伸端及套頸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的第一部位的第一抵接面及第二部位的抵接面分別形成于桿頭本體容室內(nèi)及配重塊上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的第一、二金屬材質(zhì)互為不同材質(zhì)；第一金屬材質(zhì)為不銹鋼、碳鋼、鈦合金、低合金鋼、鑄鐵、鎳基合金、結(jié)構(gòu)用鋼、鐵錳鋁合金或超合金；第二金屬材質(zhì)為不銹鋼、碳鋼、鈦合金、低合金鋼、鑄鐵、鎳基合金、結(jié)構(gòu)用鋼、鐵錳鋁合金、超合金、鎢鐵鎳合金、鎢合金、鉬合金或銅合金。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的桿頭本體的延伸端鄰近第一抵接面的外周凹設(shè)環(huán)槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的頸套上第二抵接面周緣形成供桿頭本體第一抵接面易于精準對位于第二抵接面的環(huán)凸緣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的第一抵接面及第二抵接面的表面粗糙度通常保持在Ra25μm以下。
10.一種高爾夫球桿摩擦焊接方法，其特征在于它包含下列步驟形成摩擦焊接斜面在高爾夫球桿的第一部位的第一抵接面及第二部位第二抵接面的兩抵接面中的一個抵接面上形成摩擦焊接斜面；抵靠摩擦焊接斜面將凸設(shè)于抵接面上的摩擦焊接斜面抵靠于另一抵接面上；轉(zhuǎn)動第一、二抵接面使第一部位及第二部位上的第一、二抵接面沿同一軸心相對轉(zhuǎn)動，以進行摩擦焊接，形成焊接結(jié)合部；表面處理在第一、二抵接面的焊接部位進行表面加工處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的高爾夫球桿摩擦焊接方法，其特征在于所述的形成摩擦焊接斜面步驟中摩擦焊接斜面呈圓錐面或棱錐面；或由環(huán)凸體及凹部構(gòu)成；或由環(huán)凸體、環(huán)凹部及中央凸部構(gòu)成；呈圓錐面或棱錐面的摩擦焊接斜面的頂角介于90°至180°之間；環(huán)凸體、凹部、環(huán)凹部及中央凸部兩端點切線交點處的夾角介于90°至180°之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的高爾夫球桿摩擦焊接方法，其特征在于所述的形成摩擦焊接斜面步驟中第一部位的第一抵接面及第二部位的抵接面分別形成于桿頭本體延伸端及套頸上。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的高爾夫球桿摩擦焊接方法，其特征在于所述的形成摩擦焊接斜面步驟中第一部位的第一抵接面及第二部位的抵接面分別形成于桿頭本體容室內(nèi)及配重塊上。
14.根據(jù)權(quán)利要求10或12所述的高爾夫球桿摩擦焊接方法，其特征在于所述的形成摩擦焊接斜面步驟中桿頭本體的延伸端鄰近第一抵接面的外周凹設(shè)環(huán)槽。
15.根據(jù)權(quán)利要求10或12所述的高爾夫球桿摩擦焊接方法，其特征在于所述的形成摩擦焊接斜面步驟中頸套上第二抵接面周緣形成供桿頭本體第一抵接面易于精準對位于第二抵接面的環(huán)凸緣。
全文摘要
一種高爾夫球桿摩擦焊接結(jié)構(gòu)及其方法。為提供一種提升結(jié)合可靠度、形成較高結(jié)合強度、提升成品良率、延長使用壽命的高爾夫球運動器具部件及其制造方法，提出本發(fā)明，其結(jié)構(gòu)包含第一部位、第二部位及摩擦焊接斜面；第一、二部位分別由第一、二金屬材質(zhì)制成并設(shè)有第一、二抵接面；摩擦焊接斜面凸設(shè)于第一、二抵接面中的一個抵接面上并形成軸向?qū)诹硪坏纸用嫘D(zhuǎn)軸心；其方法包含在第一、二抵接面中的一個抵接面上形成摩擦焊接斜面；將凸設(shè)于抵接面上的摩擦焊接斜面抵靠于另一抵接面上；使第一部位及第二部位上的第一、二抵接面沿同一軸心相對轉(zhuǎn)動，以進行摩擦焊接，形成焊接結(jié)合部；在第一、二抵接面的焊接部位進行表面加工處理。
文檔編號A63B53/02GK1631473SQ200310123030
公開日2005年6月29日 申請日期2003年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月23日
發(fā)明者黃峻勇, 陳建同 申請人:楠盛股份有限公司