专利名称：具有弹性铰链的眼镜架的制作方法
技术领域：
本发明涉及在架在使用者头上时具有基本垂直的前部的眼镜架，镜架两边以铰链连接水平侧臂以便勾在耳上。
一个所谓“弹性”铰链容许架臂在压力下以旋转方式在水平面上自一个架臂与正面平行的所谓“封闭”位置(镜架已准备装入镜袋或镜盒)移动至一个架臂在直角的所谓“开放”位置(镜架已准备带上)。该铰链亦可令架臂作开放位置以外伸展的辅助弹性活动。该铰链令使用者可舒适地架上眼镜，深受公众人士欣赏。尤其是双臂架在太阳穴时有适量压力的特点。
一个铰链通常一面包括一个固定于前柄的前铰链轴座，该柄可以是直的、互叠的、辊轧的或弯头的，另一面则有一个直接或间接连接臂末的臂铰链轴座及一个连接两个铰链轴座的铰枢。内铰链轴座一词乃用以指出由两个以叉形式上下排列的视孔组成的部分，并在中间接纳外铰链轴座的一个视孔。
在第一类弹性铰链中，外铰链轴座的外周具有凸轮形状，尤其具有两个分别限定开放及关闭位置的齿孔，一个由弹簧压着球的凸轮，两者均置于内铰链轴座内相对的位置上。这种复杂的铰链在文件FR1120399或EP137885内均有描述。
在第二类弹性铰链中，臂铰连轴座可转至开放位置以外，并以复杂的弹性回转机械按伸缩方式连接架臂，而架臂的末端则搁在位于其准线上的柄上。因此，当架臂移动至远离其开放位置时，架臂末端的内边以环绕支点的旋转方式移离固定铰链轴座。相反地，当架臂向其封闭位置回转时，前铰链轴座的凸轮型外周推回机构顶盖，顶盖再次压缩或延伸弹簧。该等复杂的铰链在文件FR1511263或FR2609816内均有描述。
文件FR2057408描述了另一类弹性铰链，该铰链具有由铰枢连接的外前铰链轴座及内臂铰链轴座。与内铰链轴座接触的外铰链轴座的上层表面是平坦的，而下层表面则形成一十字形齿孔(或双孔)，它与外铰链轴座下视孔的斜边上升部分(或毂)互动。下视孔的底部具有弹性，令其能在架臂开放时移开，外铰链轴座仍处于与架臂的上视孔接触的一点上。然而，该铰链的弹性证明太松，尚须时间方为可靠。
这些弹性铰链的主要缺点在于其各自铰链轴座以外的柄及/或臂的最初部分的体积必须足够大才能装嵌弹性机械。其外表并非特别美观，尤其当柄或架臂的主要部分被缩减至一条简单的杆。
本发明涉及眼镜架的弹性铰链，它可直接地连接于前柄或架臂，而毋须改动它们的末端，原因是该弹性机械已藏于铰链内。然而，由于这种铰链的组成部分减少，故这种铰链仍然坚固有力，结构合理，容易控制及价格中等。
本发明的目的是这样实现的，提供一种铰链，它由一铰枢连接的前铰链轴座及臂铰链轴座组成，其中一个与铰枢垂直的接触面具有至少一个上升部分，其斜边与另一斜边的一个或多个洞互动，原因是这种外铰链轴座可沿着连接的铰枢互动，以抗衡与铰枢同轴的弹性零件架臂与柄旋转时上升部分离开洞而产生的动力。
按逻辑而言，把一个“浮动”的外铰链轴座放置于内铰链轴座上以反抗与铰枢同轴的弹簧并不可能，原因是弹簧通常位于架臂的准线上。然而，经过多次工场测试，发现如使用一个仅具有两个或三个圈的小型弹簧，而弹簧的直径又足以提供若干劲度，或如弹簧以螺旋形或其他根据本发明的安排使用，则这种安装是可行的。另一方面，铰链轴座的这种移动使其可考虑更高的上升部分，以达到更佳的插锁效果。这亦使弹性机械可全面藏于铰链内，而铰链的体积亦可保持细小，尤其当铰链是由金属制造时。而且，本铰链并不要求柄或臂的末端特别厚。
根据第一实施例，两个铰链轴座均属外铰链轴座，仅有一个与铰枢垂直的接触面，至少一个外铰链轴座具有一个有斜边的弧形上升部分，该部分可卡住一个或多个弧形凹进处，并令铰链轴座在弹簧所产生的动力下沿着连接的铰枢彼此移开。
具有两个外铰链轴座的实施例令其可生产出特别有效但体积细小的铰链。
其优点为上升部分为沿直径方向的，而凹进处则为十字形，以限定架臂的开放及封闭位置。
该十字形凹进处由两个铣出的并成直角的槽所产生，两个槽均通过铰链轴座的中心。该凹进处可能有一个对称或不对称的十字形，换句话说，由两个拥有不同深度及/或宽度的槽所组成。
而铣出的一块沿直径方向的上升部分的情况亦相同。该上升部分切成铰链轴座的形状，如希望其达到最高的弹性效果，则可能有一个三角形的横截面，如希望其减少磨擦力，则需要一个半圆筒形部分。
如以塑胶或金属制出模制部分，则有机会考虑制造互补的凹进处的规则十字形上升部分。尽管较难实现，但该上升部分有增加斜边接触面的优点。
作为一个选择，承载上升部分的铰链轴座可以是杯状，其圆筒侧墙有两个沿直径方向的孔口，而上升部分则包括一穿过铰链轴座上的孔口及穿过铰枢横向洞的针。
较佳的是，该弹性零件为一个置于铰枢头部与第一铰链轴座表面之间的弹簧，铰枢的另一末端固定于另一个铰链轴座，例如通过一个置于孔口的螺纹部分或通过一同时穿过铰枢及另一个铰链轴座的垂直针。
铰枢的头部及弹簧最好置于第一铰链轴座表面所提供的杯状地方。该杯相对地简单，以简单钻孔方式制成，可令弹簧及铰枢受到保护。
弹簧可以为螺旋形，并同轴地环绕着铰枢。弹性铰链将较直及较高。
为加强弹性刚度及缩减距离，可使用本身封闭的螺旋弹簧。
作为另一个选择，可使用与轴线同轴的螺旋弹簧，但各圈的直径均增加以组成一个锥形弹簧。该弹簧可达远程，原因是其可被压缩至高度等于一圈的厚度，该弹簧则形成一个椭圆形。该弹性铰链的水平面将更宽及薄。
根据美观考虑，柄及臂可被安排成铰链直径的延展，或在水平面上互相偏移，一个接近佩戴者的太阳穴，另一个则向着外边。
铰链轴座的一面或两面接触面均由垫圈所覆盖，垫圈与上升部分或相对凹进处的形状相符，本垫圈乃由较铰链轴座的制造材料更硬及/或磨擦力较低的材料制成。
根据第二实施例，内铰链轴座的形状如套筒，其圆筒侧墙具有一个V形直视缝，形成两个上洞，而外铰链轴座的形状为杆端，具有一个圆形横截面，与直视缝构成一个半圆上升部分，本杆端被固定于一个盘上，作为一支连接针，并在套筒中滑动，作为套筒底部与盘之间的弹性零件。
各V形孔限定铰链的开放或封闭位置。本实施例亦包括可简易操作的部分，并可取得非阻碍性的铰链，可直接承接柄或臂的末端，令臂成为一条简单的金属杆。
较佳的是，限定架臂开放位置的洞由向下倾斜的小段延展，以容许架臂在开放位置以外弹性移动。
通过对非限制性的实施例的研究及对附图的描述，可以更清楚地了解本发明，其中
图1为根据本发明的铰链的第一实施例的分解的立体图；图2a及2b为分别从侧面及上面观察图1所示的铰链的视图，架臂位于开放位置；图3a及3b与图2a及2b相似，但架臂位于中间位置；图4为根据图1的铰链的第一替换实施例的分解的立体图；图5a、5b、5c及5d为分别从侧面及上面观察图4所示的铰链的视图，首先架臂位于开放位置，然后架臂位于中间位置；图6a及6b为分别从前面及侧面观察根据图1所示的铰链的第二替换实施例的纵断面图；图7为根据图1所示的铰链的第三替换实施例的分解的立体图8为根据本发明的铰链的第二实施例的分解的立体图；图9a、9b、9c及9d分别为根据图8的铰链经装配后的立体图，且分别显示架臂位于封闭位置、中间位置、开放位置及开放位置以外位置的情况。
图1至3显示的铰链，一面由前铰链轴座12与固定连接于眼镜架前边的前柄10组成，架臂20的另一末端屈曲以勾住耳朵。使拥有头部32的螺丝30与前铰链轴座12的上层表面相对，而螺纹杆34穿过前铰链轴座12的视孔进入臂铰链轴座22的中央螺纹孔口26，孔口内的螺纹与螺纹杆螺接，使前铰链轴座12与臂铰链轴座22旋回连接。
尤其是，根据本发明，螺丝30较必须者为高，因此一个弹性零件40可设置于螺丝头部32与前铰链轴座12的上层表面之间。如图1至3所示，本弹性零件为与螺丝30同轴的螺旋弹簧。螺丝30位于前铰链轴座上层表面的杯14内，该杯用螺丝头部32封闭。通过这样安装，前铰连轴座12便可沿着螺纹杆34移离臂铰链轴座22，并压缩弹簧40。
此外，与前铰链轴座12下半部接触的臂铰链轴座22上半部拥有一个上升部分24，该部分沿直径方向，拥有三角形横截面。相对而言，两个垂直的沿直径方向的凹进处18及19位于前铰链轴座12的下半部，该两个凹进处亦有三角形横截面，凹进处18大致上与上升部分24的横截面面积相同，而凹进处19则具有较宽的底部。
图2a和2b显示当架臂20处于开放位置(即前柄10的延展部分)的铰链。在此位置上，臂铰链轴座22的沿直径方向的上升部分24置于凹进处19内。臂铰链轴座22的上半部及前铰链轴座12的下半部乃通过压在螺丝30的头部下的弹簧40把铰链轴座向下推而连接起来。
图3a和3b显示怎样给与架臂20相关的前柄10的转动，尤其是从开放位置至封闭位置的转动，由此导致上升部分24离开凹进处19，令臂铰链轴座22及螺丝30在弹簧的压缩下向下移动。另一方面，只要上升部分4开始交接另一凹进处18，弹簧40的压缩鼓励上升部分上升进入第二个凹进处，加速架臂到达第二个位置。臂铰链轴座22相对前铰链轴座12的先向下及后向上的移动，尤其可通过上升部分24相对凹进处18或19的互动而产生。
图4及5a、5b、5c和5d显示了第一替换实施例，臂铰链轴座22的上升部分25具有一个圆形横截面，换句话说，该上升部分25乃是沿着直径方向的中间平面切割的一个半圆筒形。臂铰链轴座相对前铰链轴座的垂直距离略为减少，使上升部分与相对凹进处的互动较具弹性。
在本替换实施例中，弹性零件为螺旋弹簧，它环绕着螺丝30的轴。如图5a至5d所示，当上升部分25离开凹进处18或19，弹簧42被压缩，各圈受侧向压轧。该弹簧的优点为拥有高弹性系数，即使在轻微压缩下仍可施加足够推力。
图5a、5b、5c和5d所示更为清楚，该铰链的形状可较图1所示的第一实施例为扁平，并拥有略长的直径，因此为设计师在考虑眼镜架之美观设计时提供另一个选择。在图5b中，在开放位置的架臂与铰链的直径处同一准线上，并为前柄10的延展。然而，在拥有较长直径的铰链的实施例中，完全可以想像前柄与架臂为美观考虑而在平面上互相对销，柄与架臂两者之一将更贴近佩戴者的太阳穴。
图6a及6b所示的第二替换实施例与图1的例子有差别，其差别主要在具有上升部分的臂铰链轴座22的制造方法，而类似部分则用相同标号指定。在该替换实施例中，臂铰链轴座22置于一个杯内，杯的底部有一个中央孔口26，并由圆筒边墙23围着。在边墙上有两个沿直径方向的孔口27。相对地，螺丝30具有一个头部32，其杆34’拥有一个横向孔口而非一条螺线。上升部分包括一同时穿过边墙23及杆24的针25’，以锁住铰枢。
装配时，臂铰链轴座22的边墙围绕着前铰链轴座12，而杆34’的末端置于孔口26，以提供额外引导。如需要，一个圆筒踏板置于铰链的下半部。该踏板连接边墙23以保持铰链轴座的稳定的外直径。
针25’的半圆筒形上半部与上例一样，在弹簧40施加的压力下与垂直的沿直径方向的凹进处18及19互动，以确定架臂的两个搁置位置。该针可能有一突出的中央部分25”，形成在前铰链轴座12的中央视孔16所支持的两个台肩。该台肩令该针可在指定位置中上锁，而保存不装配的可能性。
图7显示倒置的第三替换实施例，为一个具有上升部分15及螺纹孔口17的前铰链轴座13，而臂铰链轴座23在配合上升部分15的上层表面处具有凹进处29，在其下层表面处具有一个杯25，通往中央视孔以供螺丝30经过，并从下面把螺丝固定。
该替换实施例亦显示上升部分15及凹进处29均有互补的、规则性的十字形形状。换句话说，该上升部分与两个互相垂直的三角形的沿直径方向的上升部分24相对应。该复杂的几何结构乃由模制而成，略微增加上升部分24相对应。该复杂的几何结构乃由模制而成，略微增加上升部分15与凹进处29之间互动的倾斜面积。
上升部分15及凹进处29的三角形横截面亦可被加工形成一个具有两排四齿的前齿轮，孔口17的圆筒墙及视孔被该等轮齿的起伏切成肋形。图7显示前铰链轴座及臂铰链轴座的接触面可怎样分别由垫圈21所覆盖，且正好符合上升部分及凹进处的形状。该垫圈是由如不锈钢之类的材料制成，不锈钢较根据图7的铰链模制的塑胶或根据图1至6所示的铰链磨成的镍银合金更为坚硬及磨擦力较低。
在该例子中还显示了可用于根据本发明的铰链内的第三类弹簧即锥形螺旋弹簧44，而其各圈的直径亦较上一个弹簧为长。当完全被压缩后，该弹簧形成椭圆形，令其弹程较传统的螺旋弹簧为远。
图8及9a、9b、9c和9d显示了根据本发明的铰链的第二实施例，包括在架臂120的末端所制造的外铰链轴座124/130，并与固定于前柄110的内铰链轴座112相关，可以理解的是臂及柄均可被倒转。
尤其是，铰链轴座112的形状如套筒，具有底部116及圆筒墙114。在墙上有一个横向的V-形直视缝111，以界定上开边及两个洞(左洞118及右洞119)的方向。
相对而言，外铰链轴座成为杆端124，其圆形横截面直接位于内铰链轴座，即构成视孔间的间隙的直视缝111内，以便固定于构成连接铰枢的盘130的外周上的孔口132上。一压缩弹簧140一面位于套筒的底部116，另一面位于可滑进套筒的盘130的下半面。杆端124的上半圆筒部分构成上升部分，其圆斜边与直视缝111/113的上接触面弹性接触。
如图9a所示，V-形直视缝111的洞118限定架臂120的封闭位置，它与固定于眼镜架前的前柄110有关。图9b显示当架臂120以旋转形式移动时，如盘130因内置弹簧的压缩而移向套筒的底部时，直视缝111及杆端124的互动造成向外铰链轴座的下侧移动。图9c显示架臂20怎样在限定开放位置的第二个洞119的内置弹簧所发出的动力下上升。如架臂被推至其开放位置以外，则杆端124将经过向下倾斜的延伸部分113，再次使盘130下压内置弹簧。图9d更清楚地显示了该活动。
在权利要求范围内仍可对具有弹性铰链的眼镜架作出多项改进。
权利要求
1.一种弹性铰链，由铰枢(30，130)所连接的前铰链轴座(12，120)及臂铰链轴座(22，124)组成，其中与铰枢垂直的接触面之一具有至少一个上升部分(24，124)，其倾斜面与另一面的一个或多个洞(18/19，118/119)互动，其特征在于，当上升部分因架臂相对前柄旋转而移离洞时，铰链轴座在与铰枢同轴的弹性零件(40，42，44)所施加的压力下沿着连接铰枢互动。
2.根据权利要求1所述的弹性铰链，其特征在于，两个铰链轴座均为外铰链轴座，其一面接触面与铰枢垂直，至少一面接触面具有径向上升部分(24，25，15)，其倾斜边可卡住另一面之一个或多个径向凹进处(18/19，29)。
3.根据权利要求2所述的弹性铰链，其特征在于，上升部分(24，25)沿直径方向，凹进处(18/19)为对称或不对称的十字形，以限定架臂的开放和封闭位置。
4.根据权利要求2所述的弹性铰链，其特征在于，凹进处(21/29)及上升部分(15)的形状均为有规则的、互补的十字形。
5.根据权利要求2至4之一所述的弹性铰链，其特征在于，上升部分的横截面为三角形或半圆筒形。
6.根据权利要求2所述的弹性铰链，其特征在于，具有上升部分的铰链轴座呈杯形，其圆筒侧墙(23)具有两个沿直径方向的孔口(27)，而上升部分为一穿过铰链轴座上的孔口(27)和穿过铰枢(34)横向洞的针(25)。
7.根据权利要求2至6之一所述的弹性铰链，其特征在于，弹性零件为一个设置于铰枢(30)的头部(32)与相对的铰链轴座(12)表面之间的弹簧(40，42，44)，铰枢的另一末端(34)固定于另一个铰链轴座(22)。
8.根据权利要求7所述的弹性铰链，其特征在于，铰枢的头部(32)及弹簧(40，42，44)均置于铰链轴座(12)表面所提供的杯(14)内。
9.根据权利要求8所述的弹性铰链，其特征在于弹簧(42)为螺旋形，或为锥状螺旋形(44)。
10.根据权利要求2至9之一所述的弹性铰链，其特征在于，铰链轴座(23)两接触面的其中一个或两个均由与上升部分(29)或对应的凹进处的形状相符的垫圈(21)覆盖，该垫圈的制造材料较构成铰链轴座的材料更坚硬及磨擦力较低。
11.根据权利要求1所述的弹性铰链，其特征在于，内铰链轴座(112)的形状为套筒形，其圆筒侧墙(114)具有一个形成两个上洞(118，119)的V形直视缝(111)，而外铰链轴座为具有圆形横截面的杆端(124)形状，并固定于盘(130)上，作为连接针，并在套筒中滑动，弹簧零件(140)在套筒底部与盘之间运作。
全文摘要
一弹性铰链包括由一针(30)可转动地连接的一外前铰链轴座(12)和一内臂铰链轴座(22)。铰链轴座之一的接触面具有沿直径方向的上升部分(24),它带有与另一铰链轴座上的十字形凹进处(18/19)啮合的倾斜侧面,该凹进处限定了架臂的开放和封闭位置。
文档编号G02C5/22GK1188551SQ96194866
公开日1998年7月22日 申请日期1996年6月10日 优先权日1996年6月10日
发明者罗歇·马尔费罗伊, 吉勒·帕皮拉 申请人:舍瓦叙股份有限公司