套箍和套筒组件的制作方法

专利名称：套箍和套筒组件的制作方法
技术领域：
本设备涉及旗杆的安装装置，尤其是在高尔夫球洞杯中安装旗杆的套箍和联接元 件。
背景技术：
为了在高尔夫球洞杯中支承高尔夫旗杆，旗杆在其下端通常附接到套箍，该套箍 通常由软金属形成，例如铝，锌或锌合金。金属套箍有利于旗杆插入位于高尔夫球洞杯中央 的接纳孔中，该接纳孔一般由塑料制成。以此方式定位旗杆从而为击接近球的高尔夫球手 显示插脚旗和洞的位置。 当在塑料高尔夫球洞杯孔内接纳传统的金属套箍时，两个部件可能具有粘结在一 起的趋势。当这种情况发生时，在高尔夫球手试图移开插脚时，它们可能会将高尔夫球洞杯 的一部分或整个拉出地面。这种问题在沙地或是高湿度环境中更加明显，在此种环境下，洞 杯和套箍之间会存有沙子和湿气从而将套箍和洞杯粘结在一起。 为了减少套箍和洞杯之间的粘结，已经对套箍进行了各种修改。例如，沿套箍本体 侧部设置肋以便于减小套箍和洞杯之间的接触面积。另外，套箍的侧壁向内成锥形以进一 步最小化接触面积并可以更容易地移出旗杆。然而，这些方案具有如下缺点肋经常使接触 面积不足以提供稳定的联接，并且锥形侧壁可能引起旗杆的过分倾斜或使旗杆甚至在和风 (四级风)的情况下就易于移动。 因为高尔夫是主要在户外从事的运动，在正常的天气情况下，不同种类的碎片或 其他材料可能会吹进高尔夫球洞杯里。树叶、沙子、小石子、剪下来的草、泥土等等通常会掉 进高尔夫球洞杯里并且会滞留在套箍和套箍接纳孔之间。这使得碎片卡在套箍和洞杯之 间，从而会导致它们粘结在一起甚至会引起高尔夫球手至少部分地将洞杯从地面移开。另 外，卡在形成接纳孔的塑料壁和套箍的软金属之间的碎片(例如沙子和石子)可引起对高 尔夫球洞杯和套箍的损坏从而加速磨损和腐蚀。 高尔夫球场上的沙子和泥土经常包含打火石或石英的碎片。另外，许多高尔夫球 场使用粗粒砂——具有可增加草的锋利直叶片的锐缘的细集料——作为高尔夫球场的成 分。这些碎片会集存在套箍和接纳孔之间，使它们粘结在一起并当它们在金属套箍和塑料 套筒之间摩擦时进一步产生磨损。随着时间的过去，因为高尔夫旗杆反复被移开然后又被 放回接纳孔内，因此集存在套箍和接纳孔之间的这些碎片中的任何一些可能会使高尔夫球 洞杯的塑料磨损并对软金属套箍引起损坏，和/或将其外径磨损到较小的尺寸。所有这些 可能会引起套箍和接纳孔的内壁接触不充分，从而导致旗杆倾斜、偏移、或者甚至在一定情 况下倒下。这种腐蚀和磨损问题迫使金属套箍和塑料高尔夫球孔洞杯需周期性更换。
由于碎片妨碍了套箍正确地插进洞内，因此洞杯洞中累积的碎片也会引起旗杆和附接的套箍不能正确地插入到接纳孔内。这种情况会使得高尔夫旗杆在洞杯内得到不充分 的支持，并会引起插脚在微风中倾斜或甚至是倒下。倒了或是倾斜的插脚对于击接近球的 高尔夫球手是没用的，因为它提供了关于精确插脚位置的误导信息。 解决这些问题的一种尝试包括在高尔夫球孔洞杯内安装金属插入物以接纳金属 套箍。尽管金属插入物可避免由于套箍的反复移出和插入而造成的塑料洞杯自身的磨损， 但这种情况还存在一些不足。金属对金属的磨损仍会刮伤或损坏套箍和插入物，并且如果 套箍金属和插入物金属不同，洞杯内的任何湿气都会引起诸如电流磨损的其他问题。此外， 通常用于套箍或是插入物的金属(即锌、铝、铜)相比沙子、石子或其他掉进高尔夫球洞杯 内的颗粒物质中的许多仍是软的。因此，即便设有金属插入物，碎片仍可能引起金属套箍和 金属插入物的刮伤、轻微变形且快速磨损与腐蚀。 因此，需要一种旗杆和高尔夫球洞杯的安装装置，该安装装置提供了耐磨性且允 许旗杆能够易于插入和移开而不会妨碍嵌入到地面内的洞杯。


图1为示例性高尔夫球洞杯的洞内组件的剖视图； 图2为图1中的组件的分解图； 图3为图1中的组件的立体图； 图4为用于图1中的组件的示例性联接元件的剖视图； 图5为用于图1中组件的示例性套箍的剖视图；以及 图6为示为联接在一起的套箍和联接元件的剖视图。
具体实施例方式
参照图1和图2，示出了高尔夫球洞杯和旗杆组件8。在一种形式里，组件8包括 塑料高尔夫球洞杯孔衬套IO和旗杆11，该组件可用于高尔夫球场、推杆场地等等。高尔夫 球洞杯孔衬套10包括限定高尔夫球接纳空间13的大致为圆柱形的孔衬套管12。管12具 有大致为倾斜的圆锥形区域14，该区域向内延伸到空间13，并限定多个开口 16。圆锥形区 域14通常具有三到四个开口 16以允许水和碎片下落穿过到管12的底部，但是应被理解的 是圆锥形区域14可具有任何数量的开口 16。在圆锥形区域14的中央，限定有套箍接纳孔 18，套箍30在被插入到高尔夫球洞杯孔衬套10内时穿过该套箍接纳孔18。环形挡壁20 从圆锥形区域14向下延伸，该壁限定了环形袋22。插入物或联接元件50接纳在环形袋22 内，该元件50优选地由和套箍30 —样的材料形成。衬套管12和挡壁20被描述为大致垂 直的壁，但将认识到它们可具有轻微的斜度，尤其在它们是用注射成型技术制造的情况下。 在优选的形式中，高尔夫球洞杯孔衬套10由塑料制成，但是将认识到其也可由金属制成， 例如铝。 现在转到图2-4，这些图中更加详细的示出了联接元件50的一种形式。在这种形 式下，联接元件50为具有限定延伸通过联接元件的内孔52的外壁56和内壁58的环形插 入物。内孔52的第一或上端51终止于倒角54内，该倒角向外倾斜以与套箍30上的对应 面40(即图5)互补。正如下面进一步描述的，联接元件50优选地由非金属材料做成，例如 陶瓷，最优选地为陶瓷复合材料。
使用时，联接元件50接纳在环形袋22中使得联接元件50的外壁56与管衬套12 的环形挡壁20相邻。优选地，将联接元件50从高尔夫球洞杯孔衬套10的底部插入到袋22 内并通过至少一个紧固元件69将其保持在其中。正如图2和图3中示出的，紧固元件69的 一个示例性形式为多个螺钉70和垫圈80。虽然显示了三个螺钉和垫圈，但将认识到只要紧 固元件69将联接元件50固定在袋22内，可使用任意数量的紧固元件69或用不同的紧固 方法(例如摩擦配合、夹子、螺栓、粘合剂、胶水、带、凸缘等等)来将联接元件50保持在袋 22内。在一种形式里，联接元件50的外径Dl (图4)大于套箍接纳孔18的内径D2 (图1)， 使得联接元件50可利用紧固元件69、圆锥形区域14的下表面19以及挡壁20被完全安置 在袋22内。 现在转到图5，更加详细的显示了套箍30的一种形式。套箍30优选为细长的圆 柱元件，该元件被构造成滑动穿过套12的接纳孔18且可拆卸地插入到联接元件50的内孔 内。套箍30优选地从下端32通过外倒角边缘42过渡到环形侧壁49以便于其插入到联接 元件内孔52内。使用时，倒角42帮助引导套箍30通过洞18然后进一步进入到联接元件 50的内孔52内(即图6)。当被插入到联接元件50内时，当套箍30的下倾斜面40与联接 元件倒角54接触时套箍30停止。倒角54和下倾斜面40优选地彼此互补以在套箍30和 联接元件50之间形成界面，该界面通常相对内孔52倾斜从而一般可增加套箍30在洞杯10 内的稳定性。 倾斜面40在套箍30上还形成环形延伸部或唇缘38。例如，下倾斜面40从环形唇 缘侧壁49向外倾斜而形成环形唇缘38，在环形唇缘38处，套箍30的外径D3大于侧壁49 的外径D4(图5)。在唇缘38上，上倾斜面36向内过渡到套箍30的顶端34。顶端34限定 第一或上内孔44的第一开口 43。套箍30的底端32限定第二或下内孔46的第二开口 45。 旗杆11的下部优选插入套箍30的第一内孔44 一定距离。在优选的形式中，套箍30和旗 杆11使用环氧树脂胶粘合在一起，然而应认识到旗杆11和套箍30可通过粘合剂、紧固元 件、摩擦配合、或连接套箍和旗杆的任何其它的适合方法组装。 第一内孔44伸入到套箍30内并且优选地终止于向内延伸的环形唇缘48，当被插 入到内孔44内时，旗杆11可在停靠在该唇缘上。套箍30也优选地包括第二或下内孔46， 使得当套箍30被插进联接元件50内时，任何可能已掉进高尔夫球孔洞杯10的松散碎片可 被推进或截留在内孔46内。以此方式，因为这样的碎片将被接纳在内孔46内而不是套箍 30和联接元件50之间，因此任何松散碎片妨碍套箍30进入的机会减小。结果，套箍30更 可能达到与联接元件50的预期接触量。优选实施例具有直接与内孔44连接的内孔46，两 个内孔的过度由环形唇缘48限定，但是应认识到这些内孔的相对深度可以改变并且内孔 44和46可以根本不连接(即，在它们之间会有一段材料)。还应认识到内孔46在套箍30 的某些实施例中可能不出现。 在优选形式中，套箍30和联接元件50都由基本上相同的非金属材料(例如陶瓷) 且优选基本上相同的陶瓷复合材料构成。在一个实施例中，套箍30和联接元件50主要由 氧化铝(A1203)复合物形成，例如由美国俄亥俄州斯瑞弗(Shreve， Ohio)的CerCo， LLC提 供的氧化铝复合物，但是应认识到复合材料也可包括氧化锌、氮化硅和/或其混合物。陶瓷 材料还可包括微量组分或次要材料。例如，微量组分可包括尖晶石类材料、其他晶体材料或 是非晶体材料(即非晶态材料)中的任何矿物。例如，微量组分可为MgA^(V为了本文的目的，尖晶石涉及在等轴晶系中结晶的具有八面体性质的一类矿物。 由同种陶瓷材料构造成的套箍和联接元件相比在现有技术中用于构造套箍和接 纳孔的普通金属或塑料具有很多优点。本文所述的套箍和联接元件的优选复合物具有大于 约980HV5 (kg/mm2)的维氏硬度值，通常来说该硬度值已经足够硬以能够基本上抵御由于在 高尔夫球场或推杆环境中的碎片、石子、沙子等等的损坏。优选的材料也呈现出约18kpsi 或更大(ACMA四号试验)的抗拉强度，以及235kpsi或更大(ASTMC-773-74)的抗压强度。 由于用于形成套箍和联接元件的陶瓷材料的硬度，本文描述的陶瓷套箍和联接元件优选地 压碎或粉碎被截留在它们之间的任何碎片而不会被碎片刮伤或损坏。另外，优选的复合材 料通常为化学惰性的且通常在暴露于湿气或温度梯度时几乎没有变化。另外，因为套箍30 和联接元件50为同种非金属材料，因此它们通常会发生电流腐蚀。 由陶瓷复合物形成的套箍30和联接元件50也可被制成具有比金属和塑料对应物 更大的公差。例如，现有技术的金属/塑料套箍和洞杯接纳孔具有组装时通常在其间造成 约0. 030到0. 050英寸或更大的间隙的公差。另一方面，由上述陶瓷材料制成的套箍30和 联接元件50可制成在联接元件内壁58和被联接的套箍30的侧壁49之间具有仅约0. 005 到0.010英寸的间隙90(图6)。较小间隙90同陶瓷复合材料的硬度一起通常允许套箍30 进入联接元件50并且能将任何可能集留在两者之间并会刮伤或损害其中表面的颗粒或碎 片推出、压碎或粉碎。较小间隙90还允许套箍侧壁49和联接元件内壁58具有更加多的实 质接触并且通常使旗杆11能够在甚至大风的情况下保持直立。 除了增加的公差，套箍30和联接元件50使用陶瓷材料还允许具有比现有塑料和 金属部件更平滑的表面。例如，套箍侧壁30和/或联接元件内壁58可具有约16RMS或更 小的表面光洁度，该表面光洁度比大多数机器加工或铸造金属和许多加工过的塑料更加光 滑(即，典型的金属套箍具有约20到40RMS的表面光洁度)。该表面光洁度使光圈30可以 以低摩擦滑动进出联接元件50的内孔52，并且在某些情况下最小化并且优选地消除套箍 在孔衬套内的粘结或摩损。 因此，高尔夫球洞杯和旗杆组件8允许套箍30很容易地以最小(如果有的话)的 粘结滑动进出联接元件50。同时，由于套箍30和联接元件50在两者之间具有相对紧密的 间隙90且因为它们都足够硬以通常可以阻止碎片损坏套箍30和联接元件50，因此，本文的 实施例最小化并优选地消除刮伤、腐蚀或其他损坏。小间隙90还允许套箍30和联接元件 50之间大量接触以形成人们更加希望的旗杆11稳定性水平。倒角54和倾斜接触面40进 一步提供了额外的稳定性。因此，本文的实施例通常使套箍保持稳定且使其甚至在风、湿气 或碎片存在的情况下仍可保持旗杆11直立。 尽管前面已经描述了所述设备的实施例，应该理解的是，可以有部分和部件的其 他细节、材料以及设置，它们都落入权利要求的范围内并将被包含在本文中。
权利要求
一种高尔夫球洞杯和旗杆组件，包括高尔夫球洞杯衬套；在其一端具有陶瓷套箍的旗杆；位于所述高尔夫球洞杯孔衬套中并构造成支承所述旗杆的陶瓷套箍的陶瓷联接元件；并且其中被支承的陶瓷套箍包括所述套箍和联接元件之间的陶瓷-陶瓷界面。
2. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述界面包括所述陶瓷套箍和所述陶瓷联 接元件之间小于约0. 010英寸的间隙。
3. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述陶瓷套箍和所述陶瓷联接元件都由氧 化铝复合物形成。
4. 如权利要求3所述的组件，其特征在于，所述氧化铝复合物具有约980HV5或更大的 维氏硬度。
5. 如权利要求3所述的组件，其特征在于，所述氧化铝复合物具有约16RMS或更小的表 面粗糙度。
6. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述陶瓷联接元件为限定延伸穿过其中的 内孔的环形元件，所述内孔的尺寸制成在其中可滑动地接纳所述陶瓷套箍的至少一部分。
7. 如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述高尔夫球洞杯孔衬套限定袋，所述袋的 尺寸制成在其中接纳所述陶瓷联接元件。
8. 如权利要求7所述的组件，其特征在于，所述陶瓷联接元件用至少一个紧固元件固 定在所述袋中。
9. 如权利要求8所述的组件，其特征在于，所述袋由环形壁限定。
10. 如权利要求9所述的组件，其特征在于，所述至少一个紧固件固定到所述环形壁的丄山i而。
11. 一种高尔夫球孔洞杯衬套和旗杆组件，包括 置于所述高尔夫球洞杯孔衬套中且限定穿过其中的内孔的插入物； 位于所述旗杆一端并构造成被可滑动地接纳在所述插入物的内孔中的套箍；以及 其中所述插入物和套箍由具有至少约980HV5的维氏硬度的基本上相同的非金属材料构成。
12. 如权利要求11所述的组件，其特征在于，所述非金属材料具有至少约18kpsi的抗 拉强度以及约16RMS或更小的表面光洁度。
13. 如权利要求11所述的组件，其特征在于，所述非金属材料为陶瓷复合材料。
14. 如权利要求13所述的组件，其特征在于，所述陶瓷复合材料包括氧化铝。
15. 如权利要求11所述的组件，其特征在于，所述套箍外径的至少一部分小于所述插 入物内孔的内径，使得其间的间隙小于约0. 010英寸。
16. 如权利要求11所述的组件，其特征在于，还包括在其一端限定通向所述插入物内 孔的开口的倒角边缘，所述倒角边缘增加被接纳的套箍的稳定性。
17. 如权利要求16所述的组件，其特征在于，所述套箍具有斜面，所述斜面构造成在接 纳在所述内孔中时接触所述插入物的倒角边缘。
18. 如权利要求11所述的组件，其特征在于，还包括在所述套箍一端向内倾斜的倒角以大致引导所述套箍到所述插入物内孔中。
19. 如权利要求11所述的组件，其特征在于，还包括紧固件以将所述插入物固定在所 述高尔夫球洞杯孔衬套中。
20. 如权利要求11所述的组件，其特征在于，所述高尔夫球洞杯孔衬套包括限定袋的 挡壁，所述袋的尺寸制成并构造成在其中接纳所述插入物。
全文摘要
本发明公开了一种用于安装旗杆的套箍和联接元件组件。套箍和联接元件都由非金属材料形成，例如陶瓷复合材料，其帮助提高耐磨性并提供表面之间的低摩擦系数。另外，碎片将很少有可能集留在套箍和联接元件之间的间隙中，并且高尔夫球场上的颗粒物质将不能够擦伤或刮伤套箍或联接元件。
文档编号A63B57/00GK101711176SQ200880017961
公开日2010年5月19日 申请日期2008年2月28日 优先权日2007年6月1日
发明者J·C·普力戈尔 申请人:风直接传动有限公司