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CN105005156A - 多向机械铰链 - Google Patents

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CN105005156A
CN105005156A CN201510409137.7A CN201510409137A CN105005156A CN 105005156 A CN105005156 A CN 105005156A CN 201510409137 A CN201510409137 A CN 201510409137A CN 105005156 A CN105005156 A CN 105005156A
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Abstract

本发明提供一种连接眼镜的眼镜腿至镜片支撑组件的铰链组件的铰链组件。该铰链组件包括具有置于正交平面内的一对反向凸轮面的凸轮件。该铰链组件还包括一对枢轴，枢轴垂直于上述平面中的对应之一延伸并分别定义上述凸轮件与上述主框架和上述眼镜腿之间的相对运动的正交轴线。该铰链组件还包括一对从动件以及一对偏压件，每一从动件与上述凸轮面中的对应之一相关联，上述偏压件作用于上述从动件上以保持上述从动件与上述凸轮面相接触。本发明还提供一种包含上述铰链组件的眼镜。上述铰链组件允许上述主框架和上述眼镜腿之间的复合运动，可适应可能施加在眼镜上的非正常负载。

Description

多向机械铰链
技术领域
本发明涉及眼镜以及用于眼镜的铰链。
背景技术
眼镜通常包括眼镜框以及一对眼镜腿，眼镜框具有一对孔以支撑镜片，眼镜腿从眼镜框的前部向后延伸以与佩戴者的耳朵配合。眼镜腿通常通过铰链与眼镜框的前部连接，以允许眼镜腿折叠到眼镜框内的镜片后以便在不使用的时候存放。
在传统的眼镜中，铰链允许往一个方向的折叠，但是禁止眼镜腿运动超过某一位置，在该位置眼镜腿基本与眼镜框所载的镜片的平面垂直。在该位置上，铰链较容易受到在正常使用中不可避免的非正常负载。这些负载可能在下列情况下产生，例如：与眼镜的意外接触或不使用时不适当的存放，或者这些负载也可能是佩戴者的面部的总宽度大于眼镜框的宽度时佩戴者的面部所施加的。不可避免地，铰链结构可为眼镜上更易损的元件之一，因此经常发生损坏。
授予Tabacchi的美国专利第4,494,834号中揭露一种弹性铰链，其中铰链块被可相对眼镜腿滑动地安装。弹簧抵抗这种滑动将铰链块保持在眼镜腿内。如果向外拉出眼镜腿，眼镜腿的外缘靠近眼镜框的外缘，并提供眼镜腿转动的支点。弹簧允许这种转动，并避免弯折眼镜腿。
类似地，授予Beyer的美国专利第4,689,851号中示出一种眼镜腿内具有滑动支撑的铰链结构，这种铰链结构允许侧向向外的动作。
授予Chene等的美国专利第7,073,904号、美国专利申请公开第2005/0163560号及美国专利第6,168,341号中示出上述两件美国专利中所示的类型的铰链的设置的一些变化。
因此，本发明的一个目的为提供一副眼镜的铰链结构，可消除或减轻上述缺点。
发明内容
一方面，提供一种包括镜片支撑组件的眼镜。该眼镜包括镜片支撑组件、一对眼镜腿及铰链组件。眼镜腿从上述镜片支撑组件向后延伸以将上述眼镜支撑在佩戴者上，上述铰链组件连接相应的眼镜腿至上述镜片支撑组件框架上，每一上述铰链组件包括一对互相垂直的转轴及偏压元件，上述转轴允许上述眼镜腿和上述镜片支撑组件之间绕上述基本垂直的转轴的运动，上述偏压元件可绕上述转轴其中至少一个操作以将上述眼镜腿相对上述眼镜支撑组件保持在稳定位置。
另一方面，提供一种连接眼镜腿至眼镜框的端件的铰链组件。该铰链组件包括：凸轮件，上述凸轮件具有位于正交平面内的一对反向凸轮面；一对枢轴，垂直于上述平面中的对应之一延伸并分别定义上述凸轮件与上述主框架和上述眼镜腿之间的相对运动的正交转轴；一对从动件，每一从动件与上述凸轮面中的对应之一相关联；以及一对偏压件，上述偏压件作用于上述从动件上以保持上述从动件与上述凸轮面相接触。
附图说明
以下将以将结合附图的方式对本发明的实施例进行描述，其中：
图1为一副眼镜的立体图。
图2为沿图1中线II-II的截面视图。
图3为图2中的结构的分解视图。
图4为沿图2中线IV-IV的截面视图。
图5A至5B为图2至图4中所示的铰链的结构变化视图。
图6与图4相似，为铰链的另一结构的截面视图。
图7为眼镜铰链的另一实施例的局部立体图。
图8为沿图7中线VIII-VIII的截面视图。
图9为沿图7中线IX-IX的截面视图。
在已经揭露的益处和改进中，结合附图和以下描述，本发明的其它目的和优点将变得更加明显。附图构成本说明书的一部分，其包含本发明的示例性实施例并图释各种物体及其特征。
具体实施方式
这里所揭示的是本发明的具体实施例，然而，应当理解的是，所揭示的实施例仅为本发明的说明性的举例，本发明可以以各种形式具体化。而且，所给出与本发明的各实施例相关的每一范例意为示例性，而非限定性。此外，附图不一定按比例绘制，某些特征可能被夸大以展示特殊元件的细节。因此，这里所揭示的特定结构或功能细节不作限定性解释，仅在代表性的基础上教导本领域的技术人员灵活地使用本发明。
首先参阅附图图1至图4，依据本发明的一个实施例，一副具有铰链的眼镜可包括横向延伸的镜片支撑组件11和一对眼镜腿20。在图1至图4所示的实施例中，镜片支撑组件由眼镜框11形成。该眼镜框包括由镜片框12形成的用以收容镜片14的孔。眼镜框包括鼻梁架16和自镜片框12的侧边18延伸出的一对端件24。一对眼镜腿20大体向后延伸至佩戴者的太阳穴区域或耳部，且该眼镜腿20在端件24处通过铰链组件22连接至具有镜片框12的眼镜框11，铰链组件22在图2至图4中详细说明。
铰链组件22置于端件24内，该端件24大体形成为侧边18的延伸部。该端件24的一端连接、安装或形成于镜片框12形成为单一构件，端件24的另一相对端形成槽26。孔28形成于端件24上，自槽26向内延伸。孔28容置从动件30，该从动件30被弹簧32向孔28外偏压。从动件包括圆柱形尾部31，该尾部31穿过弹簧32内部从而相对从动件定位该弹簧32。从动件30抵靠形成在凸轮件36的凸缘35外围的凸轮面34。凸轮件36收容在槽26内并由界定第一转轴的销38可枢转地安装在端件24上。
凸轮件36具有向后延伸的舌部40，该舌部40由第二凸轮表面42所界定。该舌部40大体垂直于凸缘35，且具有其轴线与销38垂直的孔44。该舌部40收容形成在眼镜腿20一端的槽46内。孔48从该槽46延伸并容置在该孔48内自由滑动的从动件50。该从动件50具有向后突出的圆柱形尾部51，该尾部51置于弹簧52内。弹簧52向孔48外偏压该从动件50，使该从动件50与凸轮面42接触。凸轮件36由销54连接至眼镜腿20，该销54穿过孔44并穿入对齐的孔56以界定第二转轴，孔56与槽46相交。第一和第二转轴基本互相垂直以允许在相互垂直的平面内眼镜框和眼镜腿之间的相对运动，并因此提供多向运动。
每一凸轮面34、42的轮廓设计成为眼镜腿20相对眼镜框12在其基本相互垂直时提供稳定的定位。在优选实施例中，凸轮面具有距离各自的轴线最小半径的中部。凸轮面在中部两侧的半径递增以对运动提供递增的阻力。
如图5a所示，通过眼镜腿20绕销38所提供的轴线旋转，眼镜腿20可被折叠至存放位置。随着眼镜腿20向内移动，凸轮件36绕销38旋转并克服从动件30对凸轮面34所施加的偏压。在某些情形下，在存放眼镜腿20所需要的运动上的凸轮面34可为部分圆弧，从而对该运动提供均匀的抵抗力，该抵抗力由从动件30穿过该凸轮面34时的摩擦力所产生。与凸轮面34接触的摩擦力所造成的均衡的抵抗力。可选择地，凸轮面34的轮廓可设计为从稳定位置经过一定范围内的运动提供阻碍，一旦超过该运动范围则提供朝向存放位置的偏压。
销38和凸轮件36的设置允许眼镜腿20向外移动出正常位置以适应非正常的侧向负载。这种加载在眼镜腿20的负载造成凸轮件36绕销38沿相反方向的转动，并使得从动件30抵抗弹簧32的偏压移动。眼镜腿20能够移动以适应非正常负载，但该负载移除后弹簧32的偏压将使凸轮件返回至其稳定位置。在这种运动中，尾部31定位在该弹簧32内以允许其伸缩。该尾部31帮助定位该弹簧32在孔28内并帮助在组装过程中保持弹簧在原位上。
如图5b所示，销54的配备使眼镜腿能相对镜片14的平面的在两个垂直方向被转置。凸轮面42的轮廓设计成提供一个稳定位置，在该位置上眼镜腿20基本垂直于镜片14的平面。然而，销54允许眼镜腿相对凸轮件34转动，并因此允许其在一个垂直平面内运动。绕销54的运动使得从动件50抵抗弹簧52的偏压移动以在眼镜腿上的负载移除后提供回复力。在操作和安装过程中，尾部51都定位该弹簧52。
因此应当理解，销38、54沿互相垂直的轴线的设置允许眼镜框和眼镜腿20的主要部分之间的复合运动，该运动可适应加载在眼镜10上的非正常负载。然而，凸轮面34、42的配置能使眼镜10在正常条件下保持稳定的结构，并有助于眼镜腿20折叠至存放位置。应当理解，轴线的相对位置可互换，即，如果想要的话，第一轴线水平放置，第二轴线垂直放置。
另一结构如图6中所示，为了表述清楚，其中类似的元件使用类似的标号加上后缀“a”。在图6所示的结构中，铰链组件22a容置在一对外壳60、62中。孔28a形成于主体63内，该主体63的尺寸设计为配合在壳体60内的凹穴64内。类似地，孔48a形成于主体66内，该主体63的尺寸设计为可适配于在壳体62的凹穴68内。凸轮件36a可旋转地连接至每个主体24a、66以形成整体结构。每一壳体60、62分别设有槽70、72，臂24a和眼镜腿20a可通过粘合剂或销或者其它适合的方式被分别安装至槽70、72。通过这种方式，铰链22a提供一个整体结构，眼镜腿20a和眼镜框12a可被安装至该整体结构以提供铰链22a的柔性。
铰链的另一实施例如图7至图9中所示，为了表述清楚，其中类似的元件使用类似的标号并加上后缀“b”。在图7所示的结构中，铰链组件22b具有套筒60，该套筒60形成于臂24b的一端并具有容置销38b的中孔62。销38b在核66的相对的臂64之间延伸，轭部66形成为凸轮件36b的一部分。销38b与臂64其中之一螺旋连接并陷入另一臂64的槽内，以提供嵌入面(Flush Surface)并允许凸轮件36b和臂24b之间的相对转动。与图2中所示类似的偏压机构整合在轭部66中以抵靠套筒60并向预设位置偏压眼镜腿。可选择地，弹簧可被加在套筒60和轭部66之间以提供该偏压。
凸轮件36b具有向后延伸的舌部40b，该舌部40b收容在形成于眼镜腿20b一端的槽46b内。销54b在眼镜腿20b和凸轮件36b之间延伸以将其转动连接。销54b垂直于销38b以允许绕互相垂直的轴线的相对转动。
凸轮件36b具有凸轮面42b，该凸轮面42b抵抗从动件50b，该从动件50b被弹簧52b偏压以与凸轮面42b接触。凸轮面42b的轮廓设计为偏压眼镜腿20b至正常水平位置，但可屈服于弹簧52b的偏压以适应绕销54在竖直平面内的位移。类似地，眼镜腿可通过绕销38b的相对转动在水平平面内旋转，而偏压装置回复眼镜腿至预设位置。
在图7至图9所示的结构中，铰链组件22b的结构被简化以利于生产。
尽管本发明已参照一些具体的实施例来描述，但本领域的技术人员在不脱离本发明的精神与本发明的权利要求所记载的范围的前提下可作出各种修改。
例如，业界已知眼镜(例如框架眼镜、太阳镜及其它类型的眼镜)可在类型、形状、尺寸和材料上进行不同组合的变化。一般地，眼镜分成三种基本类型：全框、半框和无框。在全框眼镜架中，镜片支撑组件由完全包围镜片的镜片边框组成。在半框眼镜架中，边框包围镜片的上部和下部其中之一。无框眼镜架的镜片上部和下部通常都没有边框。尽管存在其它变化，就大部分眼镜而言，无框眼镜分成三部分(两端部和鼻梁架)。在这种结构中，镜片是构成镜片支撑组件的一部分。一般地，在无框结构中，每个镜片被照例钻孔从而使元件可紧密地安装到镜片内。虽然本发明利用眼镜框的一个具体示例(有框)来进行说明，其也可适用并用于半框和无框镜架。为了简便的目的，实施例使用全框眼镜架来进行绘制和描述，但每一附图可用上述或业界已知的结构类型替换。
同样，虽然以上描述和附图已经通过详细的方式进行描述，应当理解个别元件的方位可被颠倒以实现相同的效果。
所有以上引用的参考内容的全部揭示以参考方式引入本文。

Claims (16)

1.一种眼镜，其包括镜片支撑组件(11)、一对眼镜腿(20)及铰链组件(22)，眼镜腿从上述镜片支撑组件(11)延伸以将上述眼镜支撑在佩戴者上，上述铰链组件连接相应的眼镜腿(20)至上述镜片支撑组件(11)上，每一上述铰链组件(22)包括一对互相垂直的转轴(38、54)，上述转轴允许上述眼镜腿和上述镜片支撑组件之间绕上述基本垂直的转轴的运动，其特征在于，每一上述铰链组件(22)包括：
凸轮件(36)，上述凸轮件(36)置于上述眼镜腿(20)和上述镜片支撑组件(11)之间，上述凸轮件(36)具有指向上述镜片支撑组件(11)的凸缘(35)，上述凸轮件(36)还具有指向上述眼镜腿(20)的舌部(40)；
第一销(38)，上述第一销(38)延伸于上述镜片支撑组件(11)和上述凸缘(35)之间以转动连接上述镜片支撑组件(11)和上述凸缘(35)，从而定义上述互相垂直的转轴(38、54)中的第一转轴(38)；
位于上述凸缘(35)上的第一凸轮面(34)，上述第一凸轮面具有从上述第一旋转轴向中部两侧逐渐递增的半径；
第一凸轮从动件，与上述第一凸轮面(34)配合；
第一偏压元件(30，32)作用于上述第一凸轮从动件和上述镜片支撑组件(11)之间以抵抗上述眼镜腿和镜片支撑组件之间绕上述第一转轴的离开预定位置的相对活动；
第二销(54)，上述第二销(54)延伸于上述眼镜腿和上述舌部(40)之间以转动连接上述眼镜腿(20)和上述舌部(40)，从而定义上述互相垂直的转轴(38、54)中的第二转轴(54)，上述第一转轴(54)垂直于上述第一转轴(38)；
位于上述舌部(40)上的第二凸轮面(42)，上述第二凸轮面具有从上述第二旋转轴向中部两侧逐渐递增的半径；
第二凸轮从动件，与上述第二凸轮面(42)配合；
第二偏压元件(50，52)作用于上述第二凸轮从动件和上述眼镜腿之间以抵抗上述眼镜腿和镜片支撑组件之间绕上述第二转轴的离开上述预定位置的相对活动。
2.如权利要求1所述的眼镜，其中上述预设位置位于上述转轴中对应一个转轴所提供的运动范围内的中间位置。
3.如权利要求1或2所述的眼镜，其中上述眼镜腿(20)可绕其中一个转轴活动至一个存储位置，与上述其中一个转轴相关联的凸轮面(34，42)的轮廓设计为对离开所述预定位置的一个初始范围内的运动提供阻碍，一旦超过该初始运动范围则朝向所述存放位置偏压上述眼镜腿。
4.如权利要求2所述的眼镜，其中上述第一凸轮面(34)的形状设计为将上述眼镜腿(20)相对于所述镜片支撑组件回复至所述预设位置。
5.如权利要求4所述的眼镜，其中，每个上述第一和第二偏压元件(30，32，50，52)包括弹簧(32，52)，上述弹簧(32，52)相对于对应的上述第一和第二凸轮面(34，42)偏压上述第一和第二凸轮从动件(30，50)。
6.如权利要求5所述的眼镜，其中每个上述第一和第二从动件(30、50)可滑动地支撑在上述眼镜腿(20)和上述镜片支撑组件(11)中的对应一个内。
7.如权利要求6所述的眼镜，其中上述弹簧(32、52)支撑在对应的上述第一和第二从动件(30、50)的延伸部(31、51)上。
8.如权利要求7所述的眼镜，其中上述弹簧(32、52)和上述从动件(30、50)位于上述眼镜腿(20)和镜片支撑组件(11)中的另一个内的长孔(28、48)内，并由定义上述转轴其中之一的销(38、54)保持在上述孔(28、48)内。
9.如权利要求8所述的眼镜，其中上述凸轮面(34，42)的中部具有距离上述转轴(38、54)的最小半径，且上述凸轮面距离上述转轴的径向间隔从所述中部到两侧递增。
10.一种连接眼镜腿(20)至镜片支撑组件(11)的铰链组件，上述铰链组件(22)包括：凸轮件(36)，上述凸轮件(36)具有位于正交平面内的一对反向凸轮面(34、42)；一对枢轴(38、54)，垂直于上述平面中的对应之一延伸并分别定义上述凸轮件(36)与上述镜片支撑组件(11)和上述眼镜腿(20)之间的相对运动的正交转轴；一对从动件(30、50)，每一从动件与上述凸轮面中的对应之一相关联；以及一对偏压件(32、52)，上述偏压件(32、52)作用于上述从动件(30、50)上以保持上述从动件与上述凸轮面(32、42)相接触，每一凸轮面(34、42)的半径向中部两侧递增，以为每一凸轮面提供一个稳定位置。
11.如权利要求10所述的铰链组件，其中每一上述从动件(30、50)可相对上述枢轴(38、54)的对应之一在径向上滑动。
12.权利要求9至11项任意一项所述的铰链组件，其中每一上述偏压件(32、52)为朝向对应的枢轴偏压上述从动件(30、50)的弹簧。
13.权利要求12所述的铰链组件，其中上述弹簧(32、52)安装在上述从动件(30、50)的延伸部(31、51)上。
14.权利要求13所述的铰链组件，其中每一上述从动件(30、50)可滑动地安装于对应壳体(60、62、48、28)内并由上述枢轴(38、54)中的对应之一保持。
15.如权利要求14所述的铰链组件，其中，其中一个壳体(48)与上述眼镜腿(20)一体成型，另一个壳体(28)与上述镜片支撑组件(11)形成单一构件。
16.如权利要求15所述的铰链组件，其中每一上述壳体(60、62)包括对应收容上述眼镜腿(20)和上述镜片支撑组件(11)的槽(70、72)。
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