Spring hinge for glasses

【発明の詳細な説明】 眼鏡用ばねヒンジ 説明 本発明は、中心部品およびこの中心部品に関節のように可動に接続された２つの側部品から構成される眼鏡用のばねヒンジに関する。 この種のばねヒンジは、 眼鏡の側部品に割り当てられたばね収容体と、このばね収容体と相互作用し、かつ眼鏡のフレームを固定することできるように構成されたヒンジ部とから成る。 ここで記述する種類のばねヒンジは、側部品を通常の着用位置以上に旋回することができ、そうしなければ眼鏡の着用中に着用者の頭部に押し当てられることを特徴とする。 ＥＰ ９０１０７３８８は、眼鏡の側部品を通常の着用位置以上に開くことを可能にする眼鏡のばねヒンジを開示している。 この種のばねヒンジは、断面がＵ 字形であって少なくとも１つの弾性脚を備えた係止体を設けている。 係止体は， ばねヒンジのばね収容体の凹所に押し込まれ、Ｕ字形の係止体の自由端が、凹所の壁内に組み込まれた係止用凹部に捕捉される。 ＧＢ−２，２４８，１２１ Ａは、周囲を取り囲むショルダを備えた円筒形の係止体を設け、この係止体をスロットによって直径方向に分割して成る眼鏡のばねヒンジを開示している。 この場合もまた、係止体のショルダが、ばね収容体の凹所の壁に組み込まれた係止用凹所に係合される。 この種のばねヒンジの設計の欠点は、係止体による係止作用が、係止体により加えられるばね力によってのみ得られることである。 また、係止体をばね収容体の凹所に差し込むようにした眼鏡用のばねヒンジも知られている（Ｇ ９１１４９１７．７）。 この係止体は、収容体が係止体の領域内で変形することによって凹所に係止状態に保持される。 すなわち、凹所の内部に突起するクリンプを設けることにより、係止体をしっかりと保持する。 このばねヒンジの欠点は、収容体の製造が非常に時間を消費し、したがって費用集約的であるということである。 収容体には、材料の除去を含む方法によって、 特に係止体を挿入するための凹所が設けられる。 凹所の内部に可動部品を滑動可能に収容するので、凹所は高精度に仕上げる必要がある。 不正確な仕上げのためにこれらの部品の動きが妨げられると、ばねヒンジの動作不良が生じる。 したがって本発明の目的は、構造が単純であり、効果的な費用で製造することができ、以上に述べた欠点を回避するばねヒンジを提供することである。 冒頭で述べた種類のばねヒンジの場合、粉末射出成形法によりばねヒンジのばね収容体を製造できることによって、この目的が達成される。 この方法を使用することにより、凹所の内部に移動可能に装着される部品を問題無く案内することができるように、非常に滑らかな内部表面を持ち、しかも寸法が非常に正確な凹所を、ばね収容体に簡単に組み込むことが可能になる。 ばねヒンジは、粉末射出成形中にマンドレル（心金）を挿入することによって製造できる凹所をばね収容体に設けることが望ましい。 凹所がばね収容体に形成された後、このマンドレルを引き抜くことができるので、ばね収容体の内部に形成される凹所は非常に滑らかであり、その寸法は正確である。 本発明のばねヒンジの他の実施例は、従属請求項から明白である。 以下、図面を参照しながら本発明について詳しく説明するが、その前に図面について簡単に説明する。 図１は、本発明によるばねヒンジの部分縦断面図である。 図２は、図１によるばねヒンジに側部品を取り付けた状態を示している。 図３は、図２によるばねヒンジの平面図を示している。 図４は、第１機能位置にあるばねヒンジを示している。 図５は、第２機能位置にあるばねヒンジを示している。 図１に示すばねヒンジ１は、縦断面として示されるようなばね収容体３を備えている。 ばね収容体３は、眼鏡の側部品（図示せず）に当てがわれる。 ばね収容体３の内部には、ばね収容体３の長手方向に伸長する凹所５がある。 凹所５の輪郭は、円筒形であることが望ましい。 滑動部７は、少なくとも部分的に凹所内に押し込まれる。 滑動部７は、圧縮ばね、この場合はコイルばね１１として設計された弾性要素と相互作用するばね案内ボルト９を圧縮する。 コイルばねの一端は、係止体として機能するロック・リング１３で支持し、他端は、適切な方法で、 例えばプレス加工で作成した広げられた部分１７によってばね案内ボルト９にしっかりと固定した支持リング１５で支持する。 コイルばね１１にはプレストレスを与える。 ロック・リング１３は、ばね案内ボルト９の案内要素としても機能するので、 ロック・リングの内径は、ばね案内ボルト９がロック・リング１３内を通過できるように選択する。 支持リング１５の外径は、凹所５の寸法に適応させ、支持リングが低摩擦で凹所の内側を凹所の長手方向に移動することができるように決定する。 凹所の内部表面は非常に平滑であり、その寸法は正確である。 ばね案内ボルト９は、滑動部７の基部１９から始まる。 滑動部７は、貫通穴２ ３が設けられた側部品のヒンジ２１につながる。 ロック・リング１３は、その外周表面２５に組み込まれた環状溝２７を有する。 ばね収容体３は、環状溝２７の領域が、すなわちクリンプ２９のある部分が変形する。 つまり、ばね収容体３の壁が内側に向かって凹所５の方向に変形し、環状溝２７内に押し込まれる。 この方法により、係止体として機能するロック・リング１３がしっかりと保持されるので、凹所５の軸方向の移動は阻止される。 この場合、滑動部７はコイルばね１１の力に対抗して左の方向に移動することができ、プレストレスを与えられたコイルばね１１はさらに圧縮を受け、滑動部７を第１図に示すその始動位置に押し戻す。 図２は、第１図と同じばねヒンジ１を示す。 ここで説明を繰り返さずにすむように、同一部品は同一符号で表示する。 図２から、貫通穴２３内を貫通するねじ３３により、中心部品のヒンジ３１を側部品のヒンジ２１に固定できることは明白である。 眼鏡の中心部品３５はここではほのめかす程度にとどめる。 図２に示す側部品は着用位置にあり、ばねヒンジ２１が側部品に固定されている。 この場合、中心部品はばねヒンジ１の前面３７を押す。 中央部品のヒンジ３ １は、着用位置では、滑動部７が図１に示す基部に対し左の方向へわずかに移動するように設計する。 また、ばね案内ボルト９が凹所５からわずかに引き出され、コイルばね１１が追加圧縮されるようにする。 コイルばね１１はその一端を、 ロック・リング１３として設計されクリンプ２９によって凹所の内側で固定される係止体に支持し、他端を凹所５の内側で移動可能な支持リング１５で支持する。 したがって支持リングに対し右向きに作用する力が働くので、ばね案内ボルト９ も同様に右向きに作用する力によって作動し、ばね案内ボルト９は図１に示す位置に押し戻される。 図３は、中央部品３５に取り付けたばね収容体１の平面図であり、眼鏡の着用者の頭に面する側のばねヒンジ１を示す。 ここに示す側部品ヒンジ２１は１つのヒンジ・アイを有するのに対し、中心部品ヒンジ３１は２つのヒンジ・アイを有し、これらの２つのヒンジ・アイ間の距離は、側部品ヒンジ２１のヒンジ・アイが中心部品ヒンジ３１の２つのヒンジ・アイの間に配置されるように選択することが一目瞭然である。 ねじ３３は全てのヒンジ・アイを貫通し、それによって側部品ヒンジ２１を中心部品ヒンジ３１に関節のように可動状態に接続する。 クリンプ２９もこの平面図で一目瞭然であり、前記クリンプはばね収容体１の材料的に弱い部分に設けることも可能である。 クリンプ２９領域のばね収容体１ の壁に、中ぐりまたはフライス削りによって作成できるめくら穴の形でくぼみを設けることも可能である。 また、ばね収容体を形成する工程で、クリンプ２９を設けるための位置が容易に分かるように、ばね収容体１の壁の材料的に弱い部分につながるくぼみを設けることも可能である。 ただし、クリンプ２９はこうした材料的に弱い部分を使用せずに組み込むことができるということに、特に留意されたい。 図４および図５は、図２および図３に示したばねヒンジ１が、２つの異なる機能位置にあるときの状態を示す。 図４は、ばねヒンジ１が過剰伸長位置にある状態を示す。 すなわち、側部品が中心部品３５に対し着用位置以上に広がった状態である。 中心部品３５はばねヒンジ１の前面３７で支えられるために、滑動部７ は、コイルばね１１の力に対抗して、ばねヒンジ１のばね収容体３に対して位置を移動し、ばね案内ボルト９は凹所５から引き出される。 ここで再び、ロック・ リング１３として設計された係止体がクリンプ２９によって確実に保持され、軸方向に移動しないことが明瞭になる。 コイルばね１１は圧縮力により支持リング１５に作用するので、ばね案内ボルト９は凹所５の内側に引き込まれ、したがってばねヒンジ１およびそこに固定された側部品は、図２に示す位置に引き戻され、適切な場合、この位置を超えてさらに旋回する。 この方法により、側部品は眼鏡を着用する人の頭に押し当てられる。 図５のばねヒンジ１は、図２に示す位置を超えてさらに中心部品３５の方向に旋回した状態、すなわち側部品の静止位置にある状態を示す。 中心部品ヒンジ３ １は、この位置状態ではリミット・ストップ３９がばね収容体３の突合せ表面４ １に支持される形状を備えている。 突合せ表面４１は、図３にも示されている。 リミット・ストップ３９が突合せ表面４１に支持されることにより、ここでもまた、ばね案内ボルト９は、コイルばね１１の力に対抗して凹所５から引き出され、支持リング１５に作用するばね力が増加し、したがって復元力が生じる。 ここでもまた、ロック・リング１３として設計された係止体が移動できないように固定され、凹所の内側に維持されることが明瞭である。 ばねヒンジ１は、ばね収容体３が粉末射出成形法（ＰＩＭ）を用いて製造されるということによって特徴付けられる。 この方法では、適切な金属粉末に微粉末結合剤を混合する。 ２つの基本的物質を均質に混合することに特に注意を払うことが望ましい。 金属粉末と結合剤の混合物を、望ましくは加熱状態で圧力下で、プラスチックの射出成型法と同様の方法で、適切な射出成形機の金型に注入する。 金型の形状は、ばねヒンジ１のばね収容体３の形状に対応する。 金型にマンドレルを設け、 ばね収容体３の凹所５を形成するように配置する。 この射出成型法では、ばね収容体１の第１予備成形品、いわゆるグリーン・ボディが得られる。 射出成形工程の後、第１予備成形品を金型から取り出し、マンドレルを取り出すと、凹所５が形成される。 したがって、凹所５は、材料の除去を含む方法で製造する必要が無く、このことからばね収容体１の製造コストはかなり軽減される。 この凹所は寸法が非常に正確であり、特に平滑であり、中でも特に特筆すべきことは、係止体を固定する目的のために凹所の内壁に係止用の凹所を組み込む必要が無いという点である。 したがって、内壁または内部表面は連続的に均等な設計である。 ばねヒンジ１の外側は円筒形に設計することができ、追加的な機械加工や製造段階を必要としないので、特に有利である。 この結果、外観上特に魅力的なばねヒンジが実現される。 第１予備成形品を加熱して第２予備成形品を作成するが、その結果、結合剤は第１予備成型品から放出される。 第２予備成型品は「ブラウン・ボディ」と呼ばれる。 第１予備成形品はさらにその後の段階で焼結する。 この作業には従来の焼結炉を使用することができる。 このプロセス段階で仕上げばねヒンジ１が得られる。 その後、表面処理を実行する必要がある場合にはそうすることができるが、表面処理は一般的に必要無いということが、この方法の重要な利点である。 また、金属粉末を自由に選択できることも大きな利点である。 特に、チタン粉末をばね収容体３の製造に使用することもできる。

【手続補正書】 【提出日】１９９８年８月１４日【補正内容】 請求の範囲 １． 中心部品と該中心部品に関節のように可動状態に接続した２つの側部品とからなる眼鏡用のばねヒンジにおいて、 該ばねヒンジが、眼鏡の前記側部品に割り当てられるばね収容体と、該ばね収容体と相互作用しかつ前記中心部品を固定することができるヒンジ部とにより構成され、前記ばね収容体（３）に該ばね収容体（３）の長手方向に伸長しかつ連続的に均一な内壁を有する凹所（５）を設け、 前記ばね収容体（３）を前記凹所（５）に収容されて係止体の役割をするロック・リング（１３）の環状溝（２７）の領域に押し込むことができ、それによって前記ロック・リング（１３）が前記凹所（５）内に確実に保持され、前記凹所（５）内における軸方向の移動を阻止され、前記ばね収容体（３）が粉末射出成形法（ＰＩＭ：Powder-Injection-Molding）を用いて製造されることを特徴とするばねヒンジ。 ２． 前記粉末射出成型工程中にマンドレルを挿入することにより、前記凹所（５ ）を形成することを特徴とする請求項１記載のばねヒンジ。 ３． 前記マンドレルが円筒形の外表面を有することを特徴とする請求項２記載のばねヒンジ。 ４． 前記マンドレルが円柱形の外表面を有することを特徴とする請求項３記載のばねヒンジ。 ５． 前記凹所（５）が少なくとも部分的に滑動部（７）を受容するように機能することを特徴とする請求項４記載のばねヒンジ。 ６． 前記凹所（５）が前記滑動部（７）のばね案内ボルト（９）を受容することを特徴とする請求項５記載のばねヒンジ。 ７． 前記凹所が前記ばね案内ボルト（９）と相互作用する弾性要素を有することを特徴とする請求項６記載のばねヒンジ。 ８． 前記弾性要素を圧縮ばねとして設計することを特徴とする請求項７記載のばねヒンジ。 ９． 前記圧縮ばねをコイルばね（１１）として設計し、その内側に前記ばね案内ボルト（９）を通すことを特徴とする請求項８記載のばねヒンジ。 １０． 前記凹所に係止体を受容することを特徴とする請求項９記載のばねヒンジ。 １１． 前記係止体を、前記ばね案内ボルト（９）を取り囲むロック・リング（１ ３）として設計することを特徴とする請求項１０記載のばねヒンジ。 １２． 前記ロック・リング（１３）が前記弾性要素の第１支持表面を形成することを特徴とする請求項１１記載のばねヒンジ。 １３． 前記ばね案内ボルト（９）が前記弾性要素の第２支持表面を有することを特徴とする請求項１２記載のばねヒンジ。 １４． 前記ばね案内ボルト（９）を押しつけることのできる支持リング（１５） により、前記第２支持表面を形成することを特徴とする請求項１３記載のばねヒンジ。 １５． 前記ばね収容体（３）が前記押込み領域に壁の厚さを低減した部分を有することを特徴とする請求項１記載のばねヒンジ。 １６． 中ぐりまたはフライス削りによってめくら穴を形成することによって、前記壁厚低減部分を形成できることを特徴とする請求項１５記載のばねヒンジ。 １７． 前記壁厚低減部分を前記ばね収容体（３）の製造後に形成できることを特徴とする請求項１６記載のばねヒンジ。 １８． 前記ばねヒンジ（１）の第１予備成形品を形成するために、金属粉末と結合剤の混合物を射出成形機の金型に注入すること、および前記金型の形状が前記ばねヒンジ（１）の前記ばね収容体（３）の形状に対応し、かつ前記金型がマンドレルを有し、前記ばね収容体（３）に前記凹所（５）が形成されるように前記マンドルルを配置することを特徴とする請求項１ないし１７のいずれかに記載のばねヒンジ。 １９． 前記金属粉末と結合剤の混合物を前記金型に注入した後、前記マンドレルを抜き取り、前記ばねヒンジ（１）を前記金型から取り出すことを特徴とする請求項１８記載のばねヒンジ。 ２０． 前記第１予備成形品を加熱し、前記第１予備成形品から前記結合剤を除去して前記第２予備成形品を形成することを特徴とする請求項１９記載のばねヒンジ。 ２１． 前記第２予備成形品を焼結工程で加熱することを特徴とする請求項２０記載のばねヒンジ。 【手続補正書】 【提出日】１９９８年１０月１５日【補正内容】 請求の範囲 １． 中心部品と該中心部品に関節のように可動状態に接続した２つの側部品とからなる眼鏡用のばねヒンジにおいて、 該ばねヒンジが、眼鏡の前記側部品に割り当てられるばね収容体と、該ばね収容体と相互作用しかつ前記中心部品を固定することができるヒンジ部とにより構成され、前記ばね収容体（３）に該ばね収容体（３）の長手方向に伸長しかつ連続的に均一な内壁を有する凹所（５）を設け、 前記ばね収容体（３）を前記凹所（５）に収容されて係止体の役割をするロック・リング（１３）の環状溝（２７）の領域に押し込むことができ、それによって前記ロック・リング（１３）が前記凹所（５）内に確実に保持され、前記凹所（５）内における軸方向の移動を阻止され、前記ばね収容体（３）が粉末射出成形法（ＰＩＭ：Powder-Injection-Molding）を用いて製造されることを特徴とするばねヒンジ。 ２． 前記粉末射出成型工程中にマンドレルを挿入することにより、前記凹所（５ ）を形成することを特徴とする請求項１記載のばねヒンジ。 ３． 前記マンドレルが、円筒形の外表面を有することを特徴とする請求項２記載のばねヒンジ。 ４． 前記マンドレルが、円柱形の外表面を有することを特徴とする請求項３記載のばねヒンジ。 ５． 前記凹所（５）が、少なくとも部分的に滑動部（７）を受容するように機能することを特徴とする請求項４記載のばねヒンジ。 ６． 前記凹所（５）が、前記滑動部（７）のばね案内ボルト（９）を受容することを特徴とする請求項５記載のばねヒンジ。 ７． 前記凹所（５）が、前記ばね案内ボルト（９）と相互作用する弾性要素を有することを特徴とする請求項６記載のばねヒンジ。 ８． 前記弾性要素を圧縮ばねとして設計することを特徴とする請求項７記載のばねヒンジ。 ９． 前記圧縮ばねをコイルばね（１１）として設計し、その内側に前記ばね案内ボルト（９）を通すことを特徴とする請求項８記載のばねヒンジ。 １０． 前記凹所（５）に係止体を受容することを特徴とする請求項９記載のばねヒンジ。 １１． 中心部品と該中心部品に関節のように可動状態に接続した２つの側部品と からなる眼鏡用のばねヒンジにおいて、 該ばねヒンジが、眼鏡の前記側部品に割り当てられるばね収容体と、該ばね収 容体と相互作用しかつ前記中心部品を固定することができるヒンジ部とにより構 成され、前記ばね収容体（３）が粉末射出成形法（ＰＩＭ：Powder-Injection-M olding）を用いて製造されることを特徴とするばねヒンジ。 １２． 前記ばね収容体（３）に該ばね収容体（３）の方向に伸長しかつ連続的に 均一な内壁を有する凹所（５）を設けることを特徴とする請求項１１記載のばね ヒンジ。 １３． 前記粉末射出成形工程中にマンドレルを挿入することにより、前記凹所（ ５）を形成することを特徴とする請求項１２記載のばねヒンジ。 １４． 前記マンドレルが、円筒形の外表面を有することを特徴とする請求項１３ 記載のばねヒンジ。 １５． 前記マンドレルが、円柱形の外表面を有することを特徴とする請求項１４ 記載のばねヒンジ。 １６． 凹所（５）が、少なくとも部分的に滑動部（７）を受容するように機能す ることを特徴とする請求項１５記載のばねヒンジ。 １７． 前記凹所（５）が、前記滑動部（７）のばね案内ボルト（９）を受容する ことを特徴とする請求項１６記載のばねヒンジ。 １８． 前記凹所（５）が、前記ばね案内ボルト（９）と相互作用する弾性要素を 有することを特徴とする請求項１７記載のばねヒンジ。 １９． 前記弾性要素を圧縮ばねとして設計することを特徴とする請求項１８記載 のばねヒンジ。 ２０． 前記圧縮ばねをコイルばね（１１）として設計し、その内側に前記ばね案 内ボルト（９）を通すことを特徴とする請求項１９記載のばねヒンジ。 ２１． 前記凹所に係止体を受容することを特徴とする請求項２０記載のばねヒン ン。 ２２． 前記係止体を、前記ばね案内ボルト（９）を取り囲むロック・リング（１ ３）として設計することを特徴とする請求項２１記載のばねヒンジ。 ２３． 前記ロック・リング（１３）が、その外周表面（２５）に組み込まれた環 状溝（２７）を有することを特徴とする請求項２２記載のばねヒンジ。 ２４． 前記ロック・リング（１３）が、前記弾性要素の第１支持表面を形成する ことを特徴とする請求項２３記載のばねヒンジ。 ２５． 前記ばね案内ボルト（９）が、前記弾性要素の第２支持表面を有すること を特徴とする請求項２４記載のばねヒンジ。 ２６． 前記ばね案内ボルト（９）を押しつけることのできる支持リング（１５） により、前記第２支持表面を形成することを特徴とする請求項２５記載のばねヒ ンジ。 ２７． 前記ばね収容体（３）を前記ロック・リング（１３）の前記環状溝（２７ ）の領域に押し込むことができ、それによって前記ロック・リング（１３）が前 記凹所（５）内に確実に保持され、前記凹所（５）内における軸方向の移動が防 止されることを特徴とする請求項２３記載のばねヒンジ。 ２８． 前記ばね収容体（３）が、前記押込み領域に壁の厚さを低減した部分を有 することを特徴とする請求項２７記載のばねヒンジ。 ２９． 中ぐりまたはフライス削りにより、めくら穴を形成することによって、前 記壁厚低減部分を形成できることを特徴とする請求項２８記載のばねヒンジ。 ３０． 前記壁厚低減部分を前記ばね収容体（３）の製造後に形成できることを特 徴とする請求項２９記載のばねヒンジ。 ３１． 前記ばねヒンジ（１）の第１予備成形品を形成するために、金属粉末と結 合剤の混合物を射出成形機の金型に注入すること、および前記金型の形状が前記 ばねヒンジ（１）の前記ばね収容体（３）の形状に対応し、かつ前記金型がマン ドレルを有し、前記ばね収容体（３）に前記凹所（５）が形成されるように前記 マンドレルを配置することを特徴とする請求項１１ないし３０のいずれかに記載 のばねヒンジ。 ３２． 前記金属粉末と結合剤の混合物を前記金型に注入した後、前記マンドレル を抜き取り、前記ばねヒンジ（１）を前記金型から取り出すことを特徴とする請 求項３１記載のばねヒンジ。 ３３． 前記第１予備成形品を加熱し、前記第１予備成形品から前記結合剤を除去 して前記第２予備成形品を形成することを特徴とする請求項３２記載のばねヒン ジ。 ３４． 前記第２予備成形品を焼結工程で加熱することを特徴とする請求項３３記 載のばねヒンジ。

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