異質金屬高爾夫球桿頭的冷凍結合方法

2023-04-26 18:21:46

專利名稱：異質金屬高爾夫球桿頭的冷凍結合方法
技術領域：
本發明涉及一種異質金屬高爾夫球桿頭的冷凍結合方法，特別是涉及一種可確實將兩種異質金屬緊密結合一體的異質金屬高爾夫球桿頭的冷凍結合方法。
高爾夫球桿因場地地形及用途的不同，而具有數種不同型式的球桿頭，例如木桿頭(wood club)、鐵桿頭(iron club)及推桿頭(putter club)等。如

圖1所示，一般異質球桿頭的成型方式是先個別成型出表面具有嵌合槽100的球桿頭10，以及可對應嵌入該嵌合槽100內的打擊面板12，該球桿頭10的嵌合槽100周緣延伸設有一個固接唇102，使得當該打擊面板12嵌入該球桿頭10的嵌合槽100後，再利用鍛造方式將該固接唇102壓迫嵌入該打擊面板12與嵌合槽100之間的間隙當中，以將該打擊面板12穩固結合定位在該球桿頭10的嵌合槽100內，但是，這種密合定位的方式還是無法完全達到緊密接合的效果，且利用鍛壓方式壓迫該固接唇102變形嵌入該嵌合槽100，也會使得該固接唇102內部金屬晶粒改變其排列結構而降低其強度。
如圖2所示，是臺灣新型專利申請第84213596號的球桿頭與打擊面板的組合剖視圖，其利用加熱膨脹的方式，將球桿頭20預先加熱至適當溫度，使該球桿頭20表面的接合槽200寬度受熱膨脹而變寬後，再將該打擊面板22置入接合槽200中，最後再將結合有該打擊面板22的球桿頭20置於室溫下，當溫度冷卻後，該球桿頭20表面的接合槽200就自然會再收縮而達到與該打擊面板22緊密結合的目的。雖然這種利用加熱膨脹的方式，能夠改善上述球桿頭10與打擊面板12無法完全密合的缺點，但是因為該球桿頭20與打擊面板22是由不同的金屬材質所製成，所以熔點也不相同，如果該打擊面板22的金屬熔點較低，而該球桿頭20能夠加熱至膨脹的溫度又比該打擊面板22高，當該打擊面板22置入該球桿頭20的接合槽200時，會產生熔化的現象，所以，這種利用加熱膨脹溫度使該球桿頭20與打擊面板22緊密接合的方式，將因兩者的金屬材質熔點不同，而無法結合成型出具有較佳擊球品質的球桿頭。
本發明的目的在於提供一種可確實將兩種異質金屬緊密結合成一體，有效提升高爾夫球桿頭的成型品質的異質金屬高爾夫球桿頭的冷凍結合方法。
本發明異質金屬高爾夫球桿頭的冷凍結合方法，其特徵是利用熱脹冷縮原理，將打擊面板置入冷凍環境下一段時間，使該打擊面板周緣的嵌合唇產生收縮現象，而能置入球桿頭表面的嵌合槽內，然後再將該打擊面板與球桿頭置放於室溫下，等溫度回升時，該打擊面板的嵌合唇自然會再膨脹而與該球桿頭的嵌合槽緊密嵌緊，而能有效地增加該球桿頭與打擊面板的兩種異質金屬能緊密結合。
本發明異質金屬高爾夫球桿頭的冷凍結合方法，是分別以鍛造或鑄造方式個別成型出打擊面板及球桿頭，然後再利用嵌合邊成型步驟以電腦數值控制銑床(CNC)分別在該打擊面板周緣成型出嵌合唇，以及在該球桿頭表面對應成型出嵌合槽，該嵌合唇的凸出量為0．02～1．00mm，不同地是，在該嵌合邊成型步驟之後是依序包含有冷凍步驟與嵌合步驟，該冷凍步驟是將該打擊面板置於冷凍環境下一段時間以產生收縮現象，而該嵌合步驟是將收縮後的該打擊面板置入該球桿頭的嵌合槽內，再置放於室溫下，等待溫度回升，該打擊面板的嵌合唇就自然會再膨脹而與該球桿頭的嵌合槽嵌緊。
下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明圖1是以往球桿頭與打擊面板的組合剖視示意圖。
圖2是另一種以往的球桿頭與打擊面板的組合剖視示意圖。
圖3本發明較隹實施例的方塊流程圖。
圖4是本發明較隹實施例的立體分解圖。
圖5是本發明較隹實施例的冷凍步驟的組合剖視圖。
圖6是本發明較隹實施例的嵌合步驟的組合剖視圖。
如圖3、4所示，本發明的異質金屬高爾夫球桿頭的冷凍結合方法，其成型過程是利用打擊面板及球桿頭個別成型的步驟30分別以鍛造或鑄造方式成型出該打擊面板4及該球桿頭5，然後再利用嵌合邊成型步驟32以電腦數值控制銑床(CNC)(圖未示)分別在該打擊面板4周緣成型出嵌合唇40，以及在該球桿頭5表面對應成型出嵌合槽50，在該嵌合邊成型步驟32之後是依序包含有冷凍步驟34與嵌合步驟36，該冷凍步驟34是將該打擊面板置4於冷凍環境下一段時間以產生收縮現象，而該嵌合步驟36是將收縮後的該打擊面板4置入該球桿頭5的嵌合槽50內，再置放於室溫下等待溫度回升，使該打擊面板4的嵌合唇40自然再膨脹而與該球桿頭5的嵌合槽50嵌緊，而獲得一個以異質金屬結合成型的球桿頭。
如圖4、5、6並配合圖3所示，本實施例中，在該打擊面板及球桿頭個別成型步驟30中所成型的打擊面板4，是由美國新發展出的Amorphous(非晶形的)合金所製成，其成份為鋯(Zr)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鈹銅(Be-Cu)等組成的單一晶體合金，其熔點為220℃，而厚度約為2～5mm，且經試驗其運用在高爾夫球桿頭的打擊效果，比鈦合金(Ti Alloy)更隹，而該打擊面板4周緣所成型的嵌合唇40，其凸出量約為0．02～1．00mm，且該打擊面板4的總厚度與該嵌合唇40的厚度的比例為3∶1，而所成型出的該球桿頭5可由鋁合金(Al Alloy)、銅合金(Cu Alloy)、鈦合金(Ti Alloy)、或不鏽鋼(Stainless Steel)材質所製成，上述合金的熔點均高於220℃，因此在該冷凍步驟34中，將由Amorphous合金材質製成的打擊面板4置於-20℃的冷凍環境下30分鐘，會使該打擊面板4周緣的嵌合唇40產生約0．02～1．00mm的收縮量，此時，如圖5所示，可順利地將該打擊面板4置入該球桿頭5的嵌合槽50中，然後再置放於室溫下，使該打擊面板4表面的溫度逐漸回升至室溫，該打擊面板4的嵌合唇40自然會再膨脹凸伸約0．02～1．00mm的凸伸量，就能如圖6所示與該球桿頭5的嵌合槽50相互嵌卡，而達到使該打擊面板4與該球桿頭5能夠完全緊密接合的目的。另外，因為本實施例的該冷凍步驟34是將該打擊面板4置入冷凍環境下一段時間，使該打擊面板4周緣的嵌合唇40產生收縮現象，且因為物體在特定冷凍環境中的收縮量有限(與密度有關)，如果嵌合唇40的凸出量過長，就無法達到容入該球桿頭5的嵌合槽50的目的，而經實驗證明，該打擊面板4的嵌合唇40的凸出量在0．02～1．00mm之間，就可在室溫下膨脹回復至與該球桿頭5的嵌合槽50達到很好的嵌合效果，而該打擊面板4的嵌合唇40的凸出量在0．02～1．00mm，所以必須利用電腦數值控制銑床(CNC)(圖未示)分別在該打擊面板4周緣及該球桿頭5表面作精密的加工，以分別成型出該嵌合唇40與嵌合槽50，使得該打擊面板4與球桿頭5可達成精密嵌合的效果。
另外，該打擊面板4也可由其他金屬合金材質製成，例如鈦合金(Ti-Alloy)或是銅合金(Cu-Alloy)等，但是在該冷凍步驟34中，必須考慮不同金屬材質所具備不同的可產生收縮的冷凍環境及冷凍時間，例如該打擊面板4如果是採用鈦合金材質製成，則在冷凍步驟34中，該打擊面板4可選擇置放在-10℃的冷凍環境下30分鐘，而該打擊面板4如果是採用銅合金材質所製成，則在該冷凍步驟34中，該打擊面板4可擇置放在-5℃的冷凍環境下20分鐘。
本發明的異質金屬高爾夫球桿頭的冷凍結合方法具有以下所述的優點一、有效提升高爾夫球桿頭的成型品質本發明利用熱脹冷縮原理，將打擊面板置入冷凍環境下一段時間，使該打擊面板周緣的嵌合唇產生收縮現象，所以能置入該球桿頭表面的嵌合槽內，然後再將該打擊面板與球桿頭置放於室溫下，等溫度回升時，該打擊面板的嵌合唇自然會再膨脹而與該球桿頭的嵌合槽緊密嵌緊，因此能有效地改善以往結合方法所產生無法完全密合的缺點，增加該球桿頭與打擊面板的兩種異質金屬緊密結合的型態，而達到提升高爾夫球桿頭的成型品質的優點，且本發明利用冷縮方式使該打擊面板與球桿頭相互緊密嵌合，不會有上述第84213596號專利案因為以熱脹方式，導致不同熔點金屬結合時，熔點較低的金屬會產生熔融現象的缺點。
二、有效提高整體結構強度因為本發明不需在像以往一樣，利用鍛造方式，而使金屬材質製成的球桿頭內部受到任何機械性的撞擊，因此本發明的結合方法不會影響或造成整個球桿頭的結構強度變弱，所以能有效地提高球桿頭整體的結構強度。
三、因為本發明是利用冷縮的方式將該打擊面板與球桿頭相互緊密嵌合，能有效改善以熱脹方式，所導致不同熔點金屬結合時，熔點較低的金屬會產生熔融現象的缺點。
綜上所述，本發明的異質金屬高爾夫球桿頭的冷凍結合方法，確實可以將兩種異質金屬緊密結合一體，而達到提高高爾夫球桿頭的成型品質的優點及功效。
權利要求
1．一種異質金屬高爾夫球桿頭的冷凍結合方法，其是依序利用打擊面板及球桿頭個別成型步驟分別以鍛造或鑄造方式成型出該打擊面板及球桿頭，然後再利用嵌合邊成型步驟以電腦數值控制銑床分別在打擊面板周緣成型出嵌合唇，以及在該球桿頭表面對應成型出嵌合槽，該嵌合唇的凸出量是0．02～1．00mm，其特徵在於在該嵌合邊成型步驟之後依序包含冷凍步驟與嵌合步驟，該冷凍步驟將該打擊面板置於冷凍環境下以產生收縮現象，該嵌合步驟將收縮後的該打擊面板置入該球桿頭的嵌合槽內，再置放於室溫下等溫度回升，使該打擊面板的嵌合唇再膨脹，而與球桿頭的嵌合槽嵌緊。
2．如權利要求1所述的異質高爾夫球桿頭的冷凍結合方法，其特徵在於該打擊面板及球桿頭個別成型步驟中所成型出的打擊面板是由非晶形的合金材質製成，且該打擊面板於冷凍步驟中是置放在-20℃的冷凍環境下30分鐘。
3．如權利要求1所述的異質高爾夫球桿頭的冷凍結合方法，其特徵在於該打擊面板及球桿頭個別成型步驟中所成型出的打擊面板是由鈦合金材質製成，且該打擊面板在冷凍步驟中是置放在-10℃的冷凍環境下30分鐘。
4．如權利要求1所述的異質高爾夫球桿頭的冷凍結合方法，其特徵在於該打擊面板及球桿頭個別成型步驟中所成型出的打擊面板是由銅合金材質製成，且該打擊面板在冷凍步驟中是置放在-5℃的冷凍環境下20分鐘。
5．如權利要求1所述的異質高爾夫球桿頭的冷凍結合方法，其特徵在於該打擊面板及球桿頭個別成型步驟中所成型出的打擊面板厚度為2～5mm。
6．如權利要求1所述的異質高爾夫球桿頭的冷凍結合方法，其特徵在於該打擊面板及球桿頭個別成型步驟中所成型出的打擊面板的總厚度與該嵌合唇的厚度的比例為3∶1。
全文摘要
一種異質金屬高爾夫球桿頭的冷凍結合方法,是利用熱脹冷縮的原理,將打擊面板置入冷凍環境下一段時間,使打擊面板周緣的嵌合唇產生收縮現象,而能夠置入球桿頭表面的嵌合槽內,然後再將打擊面板與球桿頭置放於室溫下,等溫度回升時,打擊面板的嵌合唇自然會再膨脹而與球桿頭的嵌合槽緊密嵌緊,而達到有效地增加球桿頭與打擊面板兩種異質金屬緊密結合的目的。
文檔編號B23P11/02GK1206620SQ97115570
公開日1999年2月3日 申請日期1997年7月29日 優先權日1997年7月29日
發明者陳文達 申請人:麥得氏企業有限公司