专利名称：用于眼镜架的连接方法
技术领域：
本发明的背景1.本发明的领域本发明涉及用于眼镜架的连接方法，更具体的是，涉及用于眼镜架的连接方法，用该方法将鼻架或柄腿等连接至镜片框上。
2.现有技术的说明形状记忆合金在固态有不少于两个相，一个在高温下稳定的相称为奥氏体，一个在低温下稳定的相称为马氏体。而产生相变的温度则称为转变温度。
图1A示出了形状记忆合金在高于合金转变温度的温度时的形状。图1B示出图1A的形状记忆合金在低于转变温度时沿纵向变形。图1C示出图1A的形状记忆合金在低于转变温度时沿横向变形。以及图1D示出图1B或图1C的变形的形状记忆合金在高于转变温度时的形状。
如图1A、1B和1C所示，当在高于转变温度时有特殊形状的形状记忆合金在低于转变温度沿纵向或横向变形时，则如图1D所示，产生从马氏体至奥氏体的相变，因此，形状记忆合金回至原来的形状，此时，上述现象称为形状记忆效应。
NiTi合金可以有8％的形状记忆效应，它意味着，当有100mm长度的NiTi合金沿纵向变形，以致它有不大于108mm的长度并加热至转变温度以上时，NiTi合金的长度回至100mm。
同时，在某些材料中，它们被一定的载荷变形而没有任何的温度变化，并且在去掉载荷以后重新得到原来的形状，上述现象称为超塑性效应。因此，在具有超塑性效应的材料中，由于很少发生由外冲击而产生永久变形，因此它有可能总是保持原来的形状。
具有形状记忆效应或超塑性效应的形状记忆合金可用于家庭用具、工业用具和医药用具等。此外，随着高技术如计算机和信息通讯等的发展，Ti-Ni族形状记忆合金致动器的小型化和自动化技术已经惊人地发展并被付诸实施。
图2示意地示出眼镜。
如图2所示，由于形状记忆合金接触时舒适并且不因外力而变形，因此，作为眼镜架如鼻架4或柄腿5等的材料，它成为大家注意的中心。
用作眼镜架的NiTi合金一般有-20℃-0℃的范围内的转变温度，这意味着，它在温度超过0℃时有超塑性效应。
不过，由于NiTi合金对氧和氮等有强的反应性，因此它难于用点焊将用NiTi合金做的鼻架4或柄腿5直接连接至镜片框1或者铰链2上。
因此，为了将鼻架4或柄腿5连接至镜片框1或铰链2上，NiTi合金鼻架4的端部要插入并连接至一管子3中，该管子有良好的焊接性和小的直径，同时用点焊将管子3连至镜片框1上。此外，用NiTi材料做的鼻架5用具有小直径的管子3连至铰链2上。
为了将NiTi合金材料鼻架或柄腿连至一根管子上，将鼻架或柄腿的连接部分插入该管子中，压缩并使管子变形，也就是采用一夹紧法，但是，在该方法中，连接部分不会出来，但是会转向一边。
此外，为了连接柄腿，可以采用一个方法，将金属丝插入管子中，并进行用硬钎料的钎焊。不过，为了钎焊，必须进行镀镍。此外，由于钎焊而引起的温升将损害NiTi形状记忆合金的弹性，而且由于在钎焊时产生毒性气体等，工作环境也被破坏。
本发明的概况为了解决上述问题，本发明的目的为提供一种用于眼镜架的连接方法，它能容易地用形状记忆效应将形状记忆合金做的鼻架和柄腿连至眼镜的框上。
为了达到上述目的，按照本发明的用于眼镜架的连接方法包括变形用形状记忆合金材料做的构件的连接部分，以使能被插入用于将构件连至镜片框的管子中；和在构件插入管子中以后，通过使构件的连接部分回至原来的在变形之前的形状而将构件的连接部分连至管子上。
为了达到上述目的，按照本发明的用于眼镜架的连接方法包括将用形状记忆合金材料做的并具有与管子的内径相同或更小的外径的构件的连接部分插入用于将构件连至镜片框上的管子中；变形构件和管子的连接部分，以便减小连接部分的尺寸和管子的外径；以及通过使构件的连接部分回至原来的在变形之前的形状而将构件的连接部分连至管子上。
此外，按照本发明的眼镜架包括一用形状记忆合金材料做的柄腿或鼻架，和一连至镜片框上的连接管，其中，柄腿或鼻架的连接部分受到变形，以便能插入管子中，以及构件的连接部分在插入管子中之后，通过回到原来的在变形之前的形状而连至管子上。
优选的实施例的详细说明下面将参考附图详细描述按照本发明的用于眼镜架的连接方法。
在通过使用一管子将鼻架或柄腿连至一镜片框上时，如果有可能将具有大于一管子的内径的直径的鼻架或柄腿插至一管子中，则连接可以很结实。在普通金属中，这几乎不可能实现，但是，在形状记忆合金中，则可通过使用形状记忆效应来实现。
图3A、3B、3C和3D示出按照本发明的眼镜架的连接过程。
更详细一些，如图3A、3B、3C和3D所示，为了将一形状记忆合金构件10如NiTi合金插入具有略小于形状记忆合金构件10的外径的内径的管子11中，要进行变形步骤，以减少构件10的外径。并且，在构件10插入管子11的内径中时，最好变形构件10，以便完美地配合在管子11中。
为了减小构件10的外径，有一种利用形状记忆合金的形状记忆效应的变形方法，即通过在低于构件的转变温度的温度冷却构件10来减小构件10的直径，并且有一种利用超塑性效应的变形方法，它不用改变温度就减小构件10的直径。
在通过形状记忆效应或超塑性效应将构件10插入管子11中以后，构件10的直径回至原来的形状，在此处，插入管子11中的构件10的连接部分不能加大。例如，在利用形状记忆效应的情况下，构件10按照不低于转变温度的温升回至原来的形状，在利用超塑性效应的情况下，构件10按照一定的时间过程回至原来的形状。因此，构件10和管子11彼此紧密地接触并牢固地连接。
下面描述用于减少构件10的连接部分的直径的方法。
通过使用诸如液氮、冰或干冰冷却构件，管子或构件如鼻架或柄腿等的连接部分的外径被冷却。
在冷却以后，可以采用象轧槽工艺和旋转锻这样的工艺，以减小构件10的连接部分的直径(例如，从1.04mm减至1.0mm)，以便将构件10的端部插入管子11中；该轧槽工艺采用了具有许多槽的辊子；该旋转锻工艺用锤子敲打构件10的外表面，而构件10则同时旋转。不过，由于难以得到一真正的圆，在工艺中需要有技术。
因此，在本发明中提供了一种变形装置，它用于变形象鼻架或柄腿等这样的构件10的连接部分，以便将其插入管子11中，该装置能容易地调节变形量并得到一真正的圆，该装置用不少于三个辊子构成，并且至少有一个辊子有一可移动的轴。
图5示意地示出用于变形按照本发明的构件的连接部分的装置。
如图5所示，变形装置在构件10的周围包括三个辊子A、B、C。在此处，两个辊子A、B是固定的，而具有可移动的轴的辊子C则移动。因此，通过使用辊子C改变离开辊子B和C的距离，就可以通过调节加工的程度调节厚度即构件10的外径。两个辊子A、B都用于固定构件10。
同时，在构件10的连接部分插入管子11之前，由于管子11被加热，以便胀大管子11的内径，因此连接可以更加容易地实现，因而可以提高作业效率。
并且，形状记忆合金可以同时有形状记忆效应或超塑性效应或只有其中之一。此外，包括NiTi合金在内，还可以用C-Zn-Al合金或Cu-Al-Ni合金或Fe-Mn-Si合金等作为形状记忆合金。
在NiTi合金中，可以有8％左右的形状记忆效应。此处，如果具有100mm长度的构件被变形，以便有小于108mm的长度，则在它受热时可完全回至具有100mm长度的原来形状。同时，当构件有超塑性效应时，如果构件在规定的范围内被一外力变形而没有任何温度变化，则它可以通过去掉外力而回至原来的形状。
同时，为了将一构件如鼻架或柄腿等连至眼镜架上，连接部分在其被插入一管子中之前受到变形。不过，在本发明的另一实施例中，为了将一构件如鼻架或柄腿等连至眼镜架上，在具有与管子的内径几乎相同的外径的构件的连接部分被插入管子中以后，要进行用于减小管子的外径的变形。
更详细一些，在将具有与管子的内径几乎相同的外径的连接部分插入管子中以后，连接部分在低于转变温度的温度下冷却，并进行减少管子的外径。并且，按照温升(在室温下)，用形状记忆合金做的连接部分回至原来的形状，管子维持变形的状态，因此连接部分和管子可牢固地连接。
下面更详细地描述按照本发明的用于一副眼镜的架子的连接方法的例子。
图4A、4B、4C和4D示意地示出按照本发明的眼镜架的连接过程例子现在用下面的例子更详细地描述本发明，但是这些例子是为了说明本发明而给出的，它们并不限制其范围。例1如图4A所示，通过使用CNC，用NiTi合金(Ni按重量51％，Ti按重量49％)做的鼻架20成形成U字形，具有1.04mm的直径，并且它在400-600℃的温度被加热，因此鼻架20的形状被记忆。此处，由于其转变温度为-10℃，因此鼻架20在室温下有很好的弹性。不过，由于它在低于转变温度-10℃时转变成马氏体，因此它能容易地变形，并且在高于-10℃的温度下回至原来的形状，换句话说，产生形状记忆效应。
通过图5所示的变形方法处理鼻架20的连接部分20a，以使处于马氏体状态的具有不小于1.00mm的直径被插入管子21中。在不低于转变温度的室温下，鼻架20的连接部分20a通过形状记忆效应力求回至原来的形状(1.04mm的直径)，但是它受到管子21的内径的限制，因此，鼻架20的连接部分20a可以完美地连至管子21上。更详细一些，它同具有1.04mm的直径的构件(鼻架20的连接部分20a)被强迫地插入具有1.00mm的内径的管子中一样。
用本方法生产了十个样本，在试验结果中，每个鼻架都完美地连至每个镜片框架上而不会出来或扭曲。
柄腿可用上述方法连至结合在铰链上的管子中。例2一用具有1.04mm直径的用NiTi合金制造的鼻架的连接部分插入一具有1.04mm内径的管子中。处理装置和鼻架(在-30℃时)被冷却，鼻架经过加工处理，以便有一1.00mm的外径。
此处，鼻架的连接部分也经过处理，以便有一1.00mm的内径。当温度升高时，用形状记忆合金做的鼻架转变成奥氏体并试图回至原来的形状，而管子则保持在变形的状态。因此，鼻架的连接部分完美地连至管子上。例3一具有1.04mm直径的用NiTi材料做的鼻架连接部分插入一具有1.04mm内径的管子中。管子在奥氏体态被处理，以有1.00mm的内径。此处，鼻架的连接部分也经过处理，以便有一1.00mm的直径。在经过一定的时间以后，用具有超塑性效应的形状记忆合金做的鼻架回至原来的形状，而管子则保持变形的状态。因此，鼻架的连接部分完美地连至管子上。
在按照本发明的用于眼镜架的连接方法中，用形状记忆材料如TiNi合金等制造的构件被插入一管子中，并通过利用形状记忆效应连接，就可以牢固地连接镜片框并简化连接过程。因此，对生产成本是有利的。
由于本发明可以用几种形式实施而不脱离其精神或主要特征，由此应当明白，上述实施例并不受到上述说明的任何细节的限制，除非另有规定，而是应当在所附权利要求书所规定的精神和范围内广义地解释，因此，所有在权利要求书的边界和范围内，或这些边界和范围的相当物的改进，都被所附权利要求书包括在内。
权利要求
1.用于眼镜架的连接方法，其特征为，它包括变形用形状记忆含金材料做的构件的连接部分，以便能插入用于将构件连至镜片架上的管子中；以及在构件插入管子中后，通过使构件的连接部分回至原来的变形前的形状而将构件的连接部分连至管子上。
2.如权利要求1的连接方法，它进一步包括在变形步骤之前，在低于构件的转变温度的温度下冷却构件。
3.如权利在求1的连接方法，其特征为构件为具有超塑性效应的形状记忆合金，变形步骤在不低于构件的转变温度下进行。
4.如权利要求2或3的连接方法，其特征为，在变形步骤之前，构件的连接部分的直径大于管子的直径，在变形步骤之后，构件的连接部分的直径不大于管子的直径。
5.如权利要求2或3的连接方法，其特征为，构件的连接部分受到变形，以便能通过轧槽工艺插入管子中，该工艺使用在表面上具有许多槽的辊子。
6.如权利要求2或3的连接方法，其特征为构件的连接部分受到变形，以便能通过旋转锻工艺插入管子中，该工艺中一面旋转，一面在旋转中用锤子敲打连接部分的外表面。
7.如权利要求2或3的连接方法，其特征为构件为NiTi合金。
8.如权利要求2或3的连接方法，它进一步包括在变形步骤之前将管子连至镜片框上。
9.如权利要求2或3的连接方法，它进一步包括在连接步骤之后将管子连至镜片框上。
10.如权利要求1、2或3的连接方法，其特征为，构件为一鼻架或一柄腿。
11.用于眼镜架的连接方法，其特征为，它包括将用形状记忆合金材料做的并具有与管子的内径相同的外径的构件的连接部分插入用于将其连至镜片框上的管子中；变形构件的连接部分和管子，以便减小连接部分的尺寸和管子的外径；以及通过使构件的连接部分回至原来的在变形之前的形状而将构件的连接部分连至管子上。
12.如权利要求11的连接方法，它进一步包括在变形步骤之前，在不大于构件的转变温度的温度下冷却构件。
13.如权利要求11的连接方法，其特征为，构件为具有超塑性效应的形状记忆合金，变形步骤在不低于构件的转变温度的温度下进行。
14.一眼镜架，它包括一用形状记忆合金材料做的鼻架或柄腿；和一连至镜片框上的连接管；其特征为，柄腿或鼻架的连接部分受到变形，以便能插入管子中，并且构件的连接部分则在插入管子中之后通过回至原来的在变形之前的形状而连至管子上。
全文摘要
在一用于眼镜架的连接方法中，并且更特别的是在一用于将鼻架或柄腿连至镜片框的方法中，用于眼镜架的连接方法包括变形用形状记忆合金材料做的构件的连接部分，以使能插入用于将构件连至镜片框的管子中；以及在构件插入管子中之后，通过使连接部分回至原来在变形之前的形状而将构件的连接部分连至管子上。
文档编号G02C5/00GK1456921SQ0211765
公开日2003年11月19日 申请日期2002年5月10日 优先权日2002年5月10日
发明者池光求 申请人:韩国科学技术研究院