专利名称：高尔夫球杆头与击球面板的接合方法
技术领域：
本发明涉及一种高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，特别是关于利用高能量焊接融熔接合一杆头及一击球面板，该杆头的槽座及该击球面板对应向外倾斜以方便组装，及该杆头的槽座环设一补料凸缘可变形以做为高能量焊接时的焊料。
上述习用氩焊过程中所造成的金属(及焊料94)熔融、凝固量及输入该杆头91及击球面板92的总热量非常大，其常导致该杆头91及击球面板92的变形，导致焊接合后的杆头91的击球面板92失去平整度，并在焊接处(焊道)形成过大的焊接突点95。因此，为了克服上述缺点，通常系使该击球面板92预留0.3至0.5mm的厚度，以便焊接后将该击球面板92的变形表面及该焊接突点95铣平，及在铣平后再进行其打击面的沟线等刻痕加工，其相对增加制程及操作上的繁杂及不便，同时经由前述铣面加工将焊接变形所造成的表面凹陷铣平后，亦造成该击球面板92的打击面厚度不均匀。及另一方面，其渗透深度较浅的焊接特性，亦常造成该杆头91及击球面板92接界处较深的底部金属无法被有效融熔接合，致使该击球面板92与该杆头91接合不完整，而影响高尔夫球杆的击球性能。因此确实有必要进一步改良上述高尔夫球杆头与击球面板的焊接方法的构造。
本发明的次要目的系提供一种高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其系使一击球面板外缘及一杆头的槽座内缘对应向外倾斜，使本发明具有方便安装击球面板的功效。
本发明的另一目的系提供一种高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其在一杆头的槽座环设补料凸缘，使本发明具有无需另外添加焊料及快速焊接的功效。
为实现上述目的本发明采用如下所述的技术方案高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，该方法包含下列步骤使一击球面板外缘及一杆头的槽座内缘对应向外倾斜，及在该槽座周缘环设一补料凸缘；
利用至少一个压块压迫该杆头的补料凸缘使其变形；利用高能量焊接方式使该杆头与击球面板交界处熔融接合；及对焊接处进行表面修磨处理。
其中该高能量焊接系为雷射焊接或电子束焊接。
其利用一小压块抵推该击球面板，使其紧配合的置入该杆头的槽座。
其中可利用一第一压块压迫该杆头的补料凸缘使其初步变形，及利用一第二压块再次压迫该杆头的补料凸缘使其再变形，另包含一垫圈，该垫圈可控制第二压块的下压程度，使补料凸缘在最后变形的厚度可被控制。或者利用单一压块压迫该杆头的补料凸缘使其变形；并且其利用一支撑治具稳固支撑该杆头与击球面板的组合体，以便至少一压块依序压迫该杆头的补料凸缘。
其中该击球面板外缘及该杆头的槽座内缘对应的向外倾斜角度小于5°，较佳的倾斜角度系约等于3°。
其中该杆头与击球面板交接处的间隙小于雷射或电子束的光束直径。
其中该补料凸缘受压迫而变形成一金属薄片并覆盖在该杆头与击球面板交界处，以做为高能量焊接的填充焊料；该补料凸缘变形后的最终厚度系0.80±0.20mm。
其中该击球面板在置入该杆头的槽座前，系设有依球杆用途而预先加工处理完成的击球表面。
本发明采用上述技术方案，其主要系通过高能量的焊接如雷射焊接或电子束焊接，对一杆头及一击球面板的交接处进行焊接，该击球面板外缘及该杆头的一槽座一内缘系对应向外倾斜，以方便该击球面板紧配合的置入该杆头的槽座，该杆头的槽座环设一补料凸缘可变形以做为高能量焊接时的焊料，因此具有焊接快速、接合完整、焊接变形量极小、击球面板可在焊接前预先加工、焊接后击球面板的厚度均匀、不需额外焊料及仅需少量修磨的优点，故能提升焊接速度、降低成本，及制得品质稳定与击球性能极佳的高尔夫球杆头。
图2为习用高尔夫杆头与击球面板进行氩焊接合后的组合剖视图。
图3为本发明高尔夫球杆头与击球面板的分解剖视图。
图4为本发明高尔夫球杆头与击球面板以小压块使击球面板紧配合置入杆头的槽座的示意图。
图5为本发明高尔夫球杆头与击球面板以第一压块压迫该补料凸缘时的示意图。
图6为本发明高尔夫球杆头与击球面板以第二压块压迫该补料凸缘时的示意图。
图7为本发明高尔夫球杆头与击球面板以第一及第二压块压迫该补料凸缘后的示意图。
图8为本发明高尔夫球杆头与击球面板的交界处以高能量焊接处理后的示意图。
图9为本发明高尔夫球杆头与击球面板的交界处表面抛光后的示意图。
附图
标记说明10杆头11槽座 12补料凸缘20击球面板21小压块30支撑治具40第一压块41凹槽 50第二压块60垫圈91杆头壳体 911槽座912倾斜面 92击球面板 921倾斜面93焊接电弧94焊料 95焊接突点具体实施方式
请参照图3至图9所示，本发明高尔夫球杆头与击球面板构造主要系包含一杆头10及一击球面板20。高尔夫球杆头与击球面板焊接设备包含一小压块21、一支撑治具30、一第一压块40、一第二压块50及一垫圈60。而本发明高尔夫球杆头与击球面板的接合方法系包含下列步骤使一击球面板20外缘及一杆头10的槽座11内缘对应向外倾斜，及在该槽座11周缘环设一补料凸缘12；利用一第一压块40压迫该杆头10的补料凸缘12使其初步变形；利用一第二压块50再次压迫该杆头10的补料凸缘12使其进一步地变形；利用高能量焊接方式使该杆头10及击球面板20交界处熔融接合；及对焊接处进行表面修磨处理。
请参照图3及图4所示，本发明高尔夫球杆头与击球面板的接合方法的第一步骤系使一击球面板20外缘及一杆头10的槽座11内缘对应向外倾斜，及在该槽座11周缘环设一补料凸缘12。以本发明较佳实施例为例，为了方便一小压块21抵推该击球面板20使其紧配合的置入该杆头10的槽座11，该杆头10的槽座11内缘的底部与顶部间系设计成具有一微小倾斜角度θ，θ角较佳系小于5°，最佳系约等于3°及该击球面板20外缘的底部与顶部间亦夹有相同对应的倾斜角度θ。再者，为了使在量产时该击球面板20的外径与该槽座11的内径间的尺寸可以维持在可控制的范围内，以避免该击球面板20在置入该槽座11时产生面板因受过度的应力而变形，影响成品的平整度；或间隙过大而造成焊接不良的情形，故该击球面板20外径尺寸的精度较佳系控制在±0.05mm的范围内，而该槽座11底部内径尺寸较佳系设计由该击球面板20底部外径尺寸往外扩张约0.05mm，及该槽座11底部内径的尺寸精度较佳系控制在±0.15mm的范围内，以使该击球面板20压入该槽座11后，两者间的间隙在大量生产的正常变异下仍可控制在0至0.25mm之间，使其小于高能量焊接的雷射光束直径(约0.3至0.5mm)。接着，为了避免该槽座11与击球面板20的间隙过小导致组装时该击球面板20的底侧仅卡掣于该槽座11的内壁(未标示)，而无法确实紧抵于该槽座12的底部环面(未标示)的问题发生，因此本发明系先以一支撑治具30稳固支撑该杆头及击球面20的组合体，再以一小压块21抵推该击球面板20使其确实紧配合的置入该槽座11内。另外，该击球面板20在置入该杆头10的槽座11前，即设有依球杆用途而预先加工处理完成的击球表面(未标示)。此外，该补料凸缘12较佳系与该槽座11一体成型，且其外环缘形成一倾斜面(未标示)，以便在该补料凸缘12受压迫时，使该补料凸缘12的金属材料倾向往内侧产生变形，而形成金属薄片并覆盖于该杆头10与击球面板20的交界处上方。
请参照图5所示，本发明高尔夫球杆头与击球面板的接合方法的第二步骤系利用一第一压块40压迫该杆头10的补料凸缘12使其产生初步的变形。当该击球面板20依上述设计的紧配合方式置入该槽座11后，将该杆头10及击球面板20的组合体再利用一第一压块40压迫该杆头10的补料凸缘12变形。且该第一压块40对应该杆头10的补料凸缘12一侧中央系设有一凹槽41，该凹槽41内缘亦呈倾斜状，因而可在压迫该杆头10的补料凸缘12时，该凹槽41会导引其金属材料往内侧产生初步变形。
请参照图6及图7所示，本发明高尔夫球杆头与击球面板的接合方法的第三步骤其系利用一第二压块50再次压迫该杆头10的补料凸缘12使其产生更进一步的变形而成为一覆盖于该杆头10与击球面板20的交界处上方的金属薄片。再者，该第二压块50再次压迫该杆头10的补料凸缘12时亦可搭配使用一垫圈60，以控制该第二压块50下压的程度，使补料凸缘12在受压迫变形后的厚度可被控制。因此在本实施例中，可使本发明的补料凸缘12在受压迫变形后成为一覆盖于该杆头10与击球面板20的交界处上方的金属薄片，其不但可在焊接时作为填补该杆头10及击球面板20交界处间隙的填料，且由于其最终厚度适当控制在0.80±0.20mm范围内，故不会产生焊道凹陷量过大或焊接渗透深度不足等焊接品质的问题。
再请参照图8所示，本发明高尔夫球杆头与击球面板的接合方法的第四步骤其系利用高能量焊接方式使该杆头10及击球面板20交界处熔融接合。本发明较佳实施例所使用的高能量焊接方法较佳系指雷射焊接或电子束焊接，该类高能量焊接具有焊接速度快、焊接的渗透深度大、焊道宽度小(约1.2-2.0mm)、焊接的热影响极小，工件的变形量极微且表面不会因高温氧化而变形、焊道的结合强度高等优点。例如以雷射焊接与传统氩焊比较时，传统氩焊电弧的能量密度仅为5X106-108W/m2，而雷射焊接的能量密度则为1010-1012W/m2；传统氩焊电弧的焊道宽度无法小于5mm且焊接深度浅，而雷射焊接的焊道宽度仅为约1.2-2mm且焊道深度可达非常深的范围。因此在实际测试的例子中以传统氩焊焊接时焊接后的工件温度高达约400℃至500℃，而以雷射焊接接合时，焊接后工件的实际温度仅为50℃至80℃；又，传统氩焊的焊接强度约为原板材强度的60％至80％，雷射焊接的焊接强度则超过原板材强度。因此，由于本发明较佳实施例的杆头10及击球面板20交界处的间隙(0至0.25mm)系小于雷射的光束直径(0.3至0.5mm)，因此当以雷射对杆头10及击球面板20交界处进行融熔接合时，其交接处间隙两旁的金属材料皆可被雷射完全融熔，而达到接合成一体的目的，其不但能获得较高的产率、焊接强度及品质，且更能减少及简化焊接后再进行表面加工的程序。
请参照图9所示，本发明高尔夫球杆头与击球面板的接合方法的第五步骤其系对焊接处进行表面修磨处理，将焊道处的焊道金属馀肉磨除，使球头的打击面平顺。由于本发明在焊接前杆头10及击球面板20间结合方式的设计与间隙控制、补料凸缘12的设计及雷射焊接的运用，因此在焊接时不需额外填加焊料，同时不会产生焊接凹陷，因此焊接后不但不会发生上述传统氩焊焊接的缺点，且在焊接后仅在焊道上方残留些许的焊接馀肉，将这些金属馀肉磨除，修整平整后即完成球头毛胚的制作，因而能适当地减少后续的表面加工处理，提升产品的整体品质。
请再参照图2及图9所示，图9的本发明高尔夫球杆头与击球面板的接合方法主要系一杆头10设有槽座11及补料凸缘12，及一击球面板20可以预设对应的约3°倾斜外缘紧配合的置入该杆头10的槽座11内。当以支撑治具30稳固支撑该杆头10及击球面板20的组合体，及以第一及第二压块40及50依序压迫该补料凸缘12，使该补料凸缘12往该杆头10及击球面板20交界处变形至0.80±0.20mm的最终厚度，随后即以雷射或电子束等高能量焊接方式使交界处的金属熔融接合。反观，图2的习用高尔夫杆头与击球面板的氩焊接合方法，图9的本发明高尔夫球杆头与击球面板的接合方法确实可进一步加速焊接制程、提高产率、提升焊接强度及品质、及减少焊接后再进行表面加工的程序。
虽然本发明已以较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1.一种高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，该方法包含下列步骤使一击球面板外缘及一杆头的槽座内缘对应向外倾斜，及在该槽座周缘环设一补料凸缘；利用至少一个压块压迫该杆头的补料凸缘使其变形；利用高能量焊接方式使该杆头与击球面板交界处熔融接合；及对焊接处进行表面修磨处理。
2.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其特征在于该高能量焊接系为雷射焊接。
3.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其特征在于该高能量焊接系为电子束焊接。
4.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其特征在于利用一小压块抵推该击球面板，使其紧配合的置入该杆头的槽座。
5.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其特征在于利用一第一压块压迫该杆头的补料凸缘使其初步变形，及利用一第二压块再次压迫该杆头的补料凸缘使其再变形。
6.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其特征在于利用单一压块压迫该杆头的补料凸缘使其变形。
7.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其特征在于该击球面板外缘及该杆头的槽座内缘对应的向外倾斜角度系小于5°。
8.根据权利要求7所述的高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其特征在于该击球面板外缘及该杆头的槽座内缘对应的向外倾斜角度系约等于3°。
9.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其特征在于该杆头与击球面板交接处的间隙小于雷射或电子束的光束直径。
10.根据权利要求5或6所述的高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其特征在于利用一支撑治具稳固支撑该杆头与击球面板的组合体，以便至少一压块依序压迫该杆头的补料凸缘。
11.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其特征在于其中该补料凸缘的外环缘设有向内倾斜的一倾斜面。
12.根据权利要求5所述的高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其特征在于该第一压块朝该击球面板一侧设有一凹槽。
13.根据权利要求5所述的高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其特征在于另包含一垫圈，该垫圈可控制第二压块的下压程度，使补料凸缘在最后变形的厚度可被控制。
14.根据权利要求1、5或6所述的高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其特征在于该补料凸缘受压迫而变形成一金属薄片并覆盖在该杆头与击球面板交界处，以做为高能量焊接的填充焊料。
15.根据权利要求14所述的高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其特征在于该补料凸缘变形后的最终厚度系0.80±0.20mm。
16.根据权利要求1所述的高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其特征在于该击球面板在置入该杆头的槽座前，系设有依球杆用途而预先加工处理完成的击球表面。
全文摘要
一种高尔夫球杆头与击球面板的接合方法，其包含下列步骤使一击球面板外缘及一杆头的槽座内缘对应向外倾斜，及在该槽座周缘环设一补料凸缘；利用一第一压块压迫该杆头的补料凸缘使其初步变形；利用一第二压块再次压迫该杆头的补料凸缘使其再变形；利用高能量焊接方式使该杆头与击球面板交界处熔融接合；及对焊接处进行表面修磨处理。
文档编号A63B53/04GK1439437SQ0210531
公开日2003年9月3日 申请日期2002年2月22日 优先权日2002年2月22日
发明者邱春丰, 蔡荣耀 申请人:复盛股份有限公司