用于眼镜的弹性安全侧防护罩

1、技术领域

本发明一般涉及安全侧面佩戴。尤其，本发明涉及通用的用于眼镜 的可弯曲的安全侧防护罩。

2、现有技术

安全眼镜是现有技术中已知的，并用于保护个人的眼睛防止空气微 粒、高速抛射物、风等。如这里使用的，以及由本领域技术人员所用的 术语“安全眼镜”或者“眼睛防护罩”典型地表示在眼睛之前的保护性 屏障。另一方面，“侧防护罩”典型地表示眼睛的侧面、上面或者下面 的保护性屏障，通常补充安全眼镜。

在眼镜结构中使用很多种不同类型的侧防护罩。例如，有些是永久 地安装到眼镜结构中并对眼睛地上部、侧部和下部提供合理的保护。提 供这种保护和适合大范围的眼镜结构的侧防护罩的形状和尺寸已知为 通用侧防护罩。而且，眼镜结构，如这里使用的，是指包括前部和镜腿 或者眼镜腿。

通用侧防护罩的一种类型就是具有侧翼、部分顶部和底翼的塑料结 构，前翼从每个侧面和顶部延伸出来，底翼从沿着眼镜结构的前部边缘 包围的每个侧面和顶部延伸出来。在眼镜结构的每一侧的镜腿通过在侧 防护罩的侧面形成的适当的狭槽插入，这样侧防护罩可以在镜腿上朝着 眼镜前面滑动并由镜腿固定在适当的位置。在这种情况下，当镜腿折叠 时，侧防护罩随着镜腿移动，因此要将自己重新定位在镜腿上并且每次 镜腿折叠或者打开时都要求重新调整。

另一类侧防护罩主要包括具有垂直延伸顶部的清晰侧部和形成眼 镜结构前部的小的垂直延伸前部。有弹性的连续橡皮带通过侧面的四个 开口使镜腿能够在连续橡皮带的两个间隔部分滑动来吧侧防护罩固定 在眼镜的镜腿上。在此，每次镜腿折叠时，侧防护罩随着镜腿移动，因 此每次镜腿折叠和打开时都需要重新调整。还有，这个侧防护罩对眼睛 的顶部提供非常少的保护，并对底部没有保护。

第三类通用的侧防护罩由柔软材料作成，使佩戴者能够在佩戴期间 沿着眼镜腿架弯曲侧防护罩。典型地，现有技术侧防护罩比他们的固定 对应部分小一点，但是有时认为完全适合某些眼镜结构。这些现有弹性 侧防护罩，虽然是可弯曲的，通常用于对于防护罩大得不适合的眼镜结 构。通常，现有技术侧防护罩是伸长的并过分扩展成大的结构。这就使 侧防护罩失去了本来的轮廓，并变平超过镜架，导致了侧防护罩的轮廓 和佩戴者脸部之间的覆盖范围中的缝隙。现有技术侧防护罩的另一个缺 点是与镜架的装配方式。固定的、硬塑料侧防护罩具有定义良好的装配 方式用户将侧防护罩紧固在眼镜结构的特定部分。现有技术弹性侧防护 罩，在另一方面，没有这些类型装配方式的刚性，所以通常眼镜镜腿仅 仅是穿过侧防护罩的侧面部分上的狭缝。

发明概要

本发明专注于弹性侧防护罩，用于可拆卸地装配到眼镜镜架上，而 不妨碍通过铰链安装到眼镜镜架上的镜腿的移动。该侧防护罩典型地由 聚氯乙烯(PVC)，它是柔软的，但是能复原的和保持其形状。侧防护 罩形状通常是弓形的，具有外围通常用于适合眼镜镜架的形状，并具有 合成形成一个单元的顶部、底部和侧部。边缘部分从侧防护罩的顶部、 底部或者侧部中的至少一个部分向内延伸到眼镜镜架的前面，并基本上 与眼镜镜架的平行。扩展组件设置在边缘部分中，使弹性侧防护罩适合 于多种眼镜镜架的尺寸和形状，同时提供保持侧防护罩在眼镜镜架上的 位置的向内偏压。偏压组件的向内偏压力还使弹性侧防护罩的曲线边界 的轮廓边缘接近于佩戴者的面部轮廓。

附图说明

被认为是本发明特性的新颖特征在所附的权利要求中阐述。然而， 通过参考后面的示例性实施方式的详细描述以及结合附图，可以很好地 理解本发明自身以及优选的使用模式、及其进一步的目标和优点，其中：

图1A和1B是现有技术中已知的弹性侧防护罩的示意图；

图2A到2E是根据本发明示意性实施例的显示具有用于适应各种 镜架尺寸的扩展组件的弹性侧防护罩的示意图；

图3A—3C根据本发明示意性实施例显示具有扩展组件的弹性侧 防护罩，该扩展组件伸长地安装在宽镜架上；

图4A—4C根据本发明示意性实施例显示具有扩展组件的弹性侧 防护罩，该扩展组件放松地安装在窄镜架上；

图5A和5B是根据本发明示意性实施例的各自如图3和4中所 示的扩展组件的放大视图；

图6A和6B是根据本发明示意性实施例的可折叠形状的扩展组 件在放松和打开位置的放大视图；

图7A和7B是根据本发明示意性实施例的可折叠形状的扩展组 件在放松和打开位置的横截面视图；

图8A和8B根据本发明示意性实施例显示用于牢固地支撑镜架 的前部和后部边缘的实施方式；

图9A和9B是根据本发明示意性实施例的V-型扩展组件在放松 和打开位置的横截面视图；

图10A和10B是根据本发明示意性实施例的圆锥形扩展组件在 放松和打开位置的横截面视图；

图11是根据本发明示意性实施例显示弹性侧防护罩的示意图， 该侧防护罩在下部辅翼上包括空气通道，用于改经空气循环和减少模 糊；

图12是根据本发明示意性实施例显示用于适应厚的和薄的镜架 的双通道侧防护罩的示意图。

根据附图和下面的详细说明本发明的其它特性将更加清楚。

发明详述

组件参考标号分配

10：现有技术侧防护罩

12：上部

14：前边缘

16：下部

18：镜腿缝隙

110：前镜架部分

112：镜腿L

114：镜腿R

116：弹性侧防护罩L

118：弹性侧防护罩R

120：眼镜镜片L

122：眼镜镜片R

124：眼镜晶片固定框L

126：眼镜晶片固定框R

130：侧部

128：顶部

134：底部

156：上部辅助和保险翼

166：下部辅助和保险翼

170：凹入式侧通道

171：斜侧通道

172：镜腿固定器

173：前镜架开口

174：铰链盖子

176：上前沿，或者第一边缘部分

178：下前沿，或者第二边缘部分

180：扩展组件

183：上镜片镜架通道

185：下镜片镜架通道

184：倾斜通道侧

186：上后边，或者第三边缘部分188：下后边，或者第四边缘部分

360：362：364：366：372：374：375：376：378：403：404：406：408：444：445： 446：447：448：449：450：451：452：454：456：458：900：

337：338：339：340：341：342：343：344：345：350：348：350：351：

902：903：904：906：908：910：911：912：914：922：924： 925：934：935：936：937：938：940：942：950：952：954：956：

图1A和1B是现有技术中已知的弹性侧防护罩的示意图。现有技术的侧防护罩10 一般具有弓形防护罩组件，该防护罩组件包括横跨侧防护罩的侧部宽度和进入底部16 的上部12。上部12和底部16都以合适的角度与前边缘14匹配达到它们最向前的程度。 沿着侧防护罩10的侧部宽度是两对镜腿狭槽18用于插入眼镜镜腿。典型地，弹性侧防 护罩10在长度和宽度上都有点小于其刚性对应组件侧防护罩。在安装期间，佩戴者将 眼镜镜腿穿过在任一对镜腿狭槽18之间形成的两个镜腿带，并使前边缘14位于眼镜镜 架的前镜架部分之上。典型地，现有技术中已知的弹性侧防护罩10不提供眼镜镜架在 侧防护罩的内部侧上的任何类型的安装支持。本来，侧防护罩10由两对镜腿狭槽18和 前边缘14保持在眼镜镜架上的位置。

弹性侧防护罩10相对于刚性现有技术侧防护罩的一个优点是弹性侧防护罩10可以 弯曲到无数种不同形状中以从表面看来适合于几乎每种镜架类型。现有技术侧防护罩10 是由通常在变形之后保持其形状的柔软材料，例如聚氯乙烯(PVC)制成的。同时，乍 一看来，侧防护罩10好像是特别柔软的，并容易为任何类型的眼镜镜架变形，作为一 个实际问题，这些侧防护罩的结构设计并没有给侧防护罩主体与很多镜架涉及协作需要 的活动的自由范围。虽然侧防护罩10可以简单地安装在某种镜架设计上，但是当安装 到比侧防护罩10的放松尺寸大的镜架上时， 上和下部12/16与前边缘14之间的半刚性交叉部分使侧防护罩10的主 体轻微变平。这个变平导致侧防护罩的外围没有精密的适合使用者的面 部并留下缝隙。

而且，因为侧防护罩10具有通常是弓形形状的防护罩组件，所以 具有自然的向外偏压。因此，侧防护罩10在向外方向承受的压力稍好 于向内的压力。当侧防护罩10向外伸长时，上和下部12/16与前边缘 14之间的半刚性交叉部分抵抗张力并试图保持其放松的形状。然而，无 论何时使用的向外张力超过侧防护罩的反射点，侧防护罩结构产生的结 构弹性部分被取消，侧防护罩变平。相反，由于这个向外偏压，与小的 向外张力比较，侧防护罩更可能随着小的向内张力而变形并自己向内转 动。

这个向内折叠的倾向可以部分地由正确地将侧防护罩10安装到合 适大小的眼镜镜架上来补偿。如此，上和下部12/16的外围边缘与佩戴 者面部并列，这进一步承受对侧防护罩主体的向内压力。应当注意到因 为侧防护罩整体的曲线主体，上和下部12/16的外围边缘具有最小的结 构支撑。如果抛射物冲击接近上和下部12/16的外围边缘，它们的本质 倾向是向内弯曲以吸收冲击力。因此，边缘可能转动向下，并允许抛射 物进入眼眶的被保护的部分。

当侧防护罩10不适当地安装在不合适的眼镜镜架上时这个不足更 加严重。这种情况下，侧防护罩10可以部分地变平，来自于弓形形状 防护罩组件的大部分支撑丢失了。这里再次，上和下部的边缘由于变形 和进一步由于边缘可以从佩戴者面部离开而最容易受到向内张力的影 响。缝隙使侧边缘对碰撞有更大的范围向内弯曲。

还有，因为侧防护罩10由在任意一对镜腿狭槽18和前边缘14之 间形成的两个镜腿凹槽固定，侧防护罩10的主体可以在碰撞时围绕由 眼镜镜腿形成的轴旋转。在某些情况下，如果侧防护罩可以与飞射物配 合旋转并使侧防护罩的外围边缘在佩戴者面部之上，这个旋转可以实际 上帮助保护佩戴者的眼睛。更可能，随着侧防护罩10旋转到镜腿位置， 松配合会在侧防护罩和佩戴者之间在镜腿一侧打开更大的缝隙。因此， 当侧防护罩位于固定居中方向时，上或者下边缘中的一个会贴近佩戴者 面部而另一个会离开更远。

当安装在镜腿上时，镜腿狭槽对18还沿着镜腿狭槽18打开开口缝 隙，该缝隙将佩戴者的眼睛暴露于液体并在侧防护罩的最坚硬的部分为 飞射物提供开口进入。需要的是适应大范围眼镜框架的弹性侧防护罩。

参考图2A到2E，根据本发明示意性实施例显示了具有用于适应各 种框架尺寸的扩展部件的弹性侧防护罩的示意图。图中所示的侧防护罩 是左侧防护罩，右侧防护罩是它的镜像(参见图3A-3B和4A-4C的双 侧防护罩视图)。图2A显示了侧防护罩116的外部视图，图2B显示了 侧防护罩116的顶部视图，图2C显示了侧防护罩116的前部视图，图 2E显示了侧防护罩116的内部视图而图2D显示了侧防护罩116较近的 等尺寸视图。在此显示的弹性侧防护罩的某些方面类似于授予Simmons 名称为“具有舒适安全侧翼的保护性侧防护罩”的美国专利No.6,832,389 中所公开的侧防护罩，其全部内容在此通过引用结合于此。

弹性侧防护罩116一般显示为包括顶部128和底部134的弓形防护 罩部件，具有侧部130形成限定侧防护罩的侧面范围的基本平面部件。 在顶和底部和侧部130之间的结合部分由侧通道170固定用于舒适地容 纳各种镜腿款式，该侧通道170在形成镜腿通道的主体部分之间的结合 部分下凹进去。本弹性侧防护罩116的一个特性是侧通道170在两个倾 斜通道侧184之间形成，该通道侧184朝向侧防护罩116的前部比后部 更深。这样，侧通道170由此在眼镜镜腿中的近似锥形之间形成，该锥 形在在前部更粗而在接近曲线的后部更细。

镜腿通过接近弹性侧防护罩116的后部并穿过前镜架开口173的镜 腿定位器172安全地固定在凹入式侧通道170中。在镜腿开口173中是 灵活铰链盖子拉环174。拉环174提供两个主要功能。它在眼镜镜腿上 维持向前和向外的偏向力来将弹性侧防护罩116稳固地固定在镜腿上， 同时将侧防护罩沿镜腿向后推，由此使前边缘176/178靠着镜架和镜片 固定器的前部。铰链盖子拉环174还盖住镜架铰链的背面和镜腿开口 173没有被铰链或者镜腿盖住的部分。铰链盖子拉环174是弹性的，以 适应大的或者小的铰链，无论铰链位于镜腿和前镜架之间或者沿着镜腿 的前部。

正如很多侧防护罩中一样，本侧防护罩包括盖住眼镜镜架的前镜架 部分的上部、侧部和底部的前边缘。然而，不像现有技术，本发明前边 缘包括使弹性侧防护罩116能够扩展来适合更大的镜架而不用如现有技 术一样变平的灵活部件。尤其，前边缘包括上前边缘176、下前边缘178 和扩展部件180，扩展部件180灵活的将上前边缘176与下前边缘178 结合。根据本发明示意性实施例，扩展部件180配置为可折叠形状，具 有可伸展打开而不用扭曲弹性侧防护罩的主体的扩展风箱。如此，顶部 128和底部134中的一个或者二者可以打开以接受更大的镜架而不用变 平并仍然维持一般的弓形。

根据本发明一个示意性实施例，扩展部件180将上前边缘部分176 和下前边缘部分178再细分。虽然扩展部件180显示为从前边缘的内部 轮廓边缘延伸到侧部130，实际上扩展部件180可以只占用那个区域的 一部分，最好位于或者接近于前边缘的内部轮廓边缘来最大化扩展部件 180的灵活性。可选地，扩展部件180可以占用前边缘的内部轮廓边缘 和镜腿开口173之间的整个区域。而且，根据本发明的另一个示意性实 施例，扩展部件180完全位于眼镜镜架的特定坚固部分之上，在该点镜 腿结合前镜架。因此，扩展部件180可以比侧防护罩的其余部分更细而 不会牺牲佩戴者的安全。例如，扩展部件可以具有1.0mm(0.040in.) 的标称厚度而侧防护罩的顶和底部厚得多，例如2.0mm(0.080in.)的 标称厚度。

如上所述，现有技术侧防护罩的一个缺点是它们覆盖区域的范围。 典型地，为了提高坚固性和因为变平的有害影响，现有技术侧防护罩的 尺寸保持为很小。如此，佩戴者的面部的覆盖区域变小。在第一个实例 中，因为本侧防护罩使用新颖的扩展部件180，该扩展部件使侧防护罩 即使在打开来适应更大的镜架时仍然保持结构完整性，本侧防护罩比现 有技术中典型的弹性侧防护罩更大而不用牺牲坚固性。变平不是主要问 题。扩展部件使侧防护罩的周围边缘能够接触佩戴者面部而没有缝隙。

另外，辅助和保险翼可以形成为弹性侧防护罩的表面配件，并以基 本垂直方向从弹性侧防护罩的表面沿着位于最接近佩戴者面部的弹性 侧防护罩的轮廓边缘延伸。辅助和保险翼是侧防护罩形成完整结构所必 须的。辅助和保险翼通常与面部表面平行并通常沿接近面部轮廓的方 向。单独的侧翼部分可以装配在每个侧防护罩的上和下部，上侧翼部分 从侧防护罩的上轮廓边缘延伸，其提供眼睛眼眶、镜腿和低前额区域上 部的额外覆盖。下眼眶和上面颊区域周围的下面部具有基本上与面部区 域平行的方向。设置在当前描述的弹性侧防护罩上的辅助和保险翼提供 减少入射和变形程度的好处，在侧防护罩被接近侧防护罩的轮廓边缘的 入射物碰撞的情况下。胜于在下面扣紧，弹性侧防护罩上的辅助和保险 翼趋向于捕获入射物并由此消除对佩戴者的影响。

因此，仍然根据本发明另一个示意性实施例，弹性侧防护罩116进 一步包括一对分别固定在侧防护罩的上和下主体部分上的辅助和保险 翼。顶部126的轮廓接近佩戴者眼眶之上和旁边面部的轮廓。上辅助侧 翼156从那个轮廓延伸并以几乎与佩戴者面部表面平行的方向向外伸 展。总之，底部134终止于接近佩戴者眼眶顶部下面和旁边的面部轮廓 的轮廓。下辅助侧翼166从那个轮廓延伸并以几乎与佩戴者面部表面平 行的方向向外伸展，但是在眼眶下面。因此本弹性侧防护罩相对于现有 技术显著地提高了覆盖面积。

根据ANSI Z87(职业和教育的眼睛和面部保护设备的修订美国国 家标准)的最近版本，所有侧防护罩必须为高速兼容性进行测试。尤其， 侧防护罩必须在三个特定点被入射物以150英尺/秒碰撞。利用扩展部件 180，结合上和下辅助侧翼156/166相对于现有技术提高了保护覆盖区域 而不丧失高速兼容的结构完整性。还有，弹性侧防护罩116的设计允许 侧防护罩围绕镜腿旋转来使侧防护罩进一步适合佩戴者的面部。如上所 述，镜腿沿着凹入式侧通道固定，该侧通道稍稍倾斜来符合典型镜腿的 锥形形状。镜腿被固定在铰链盖子拉环174，在向前末端通过镜腿开口 173并在后面通过镜腿固定器172。如此一来，弹性侧防护罩116沿着 镜腿和凹入式通道170的公共轴位于镜腿上。因此，期望侧防护罩116 围绕镜腿旋转来保持辅助翼紧密接触佩戴者面部，即使在佩带者或者眼 镜向上或向下滑动或者重新放置在佩戴者面部上时。

最后，尤其参考图2E，本弹性侧防护罩提供前镜架通道用于容纳 眼镜的前镜架部分。注意上镜片镜架通道183在上前镜架边缘176和上 后部边缘184之间形成。与现有技术弹性侧防护罩对比，本弹性侧防护 罩不仅在其内部表面上保护镜架，实际上还利用两种不同结构，与前边 缘配合的镜片镜架通道和后边缘。类似配置中，下镜片镜架通道185在 下前镜架边缘178和下后边缘186之间形成。

现在转到图3A、3B和3C，与图4A、4B和3C比较，本发明的一 个方面图示出来。这里，左弹性侧防护罩116和右弹性侧防护罩118显 示于眼镜镜架上。图3A、3B和3C显示安装于较大镜架上的弹性侧防 护罩116/118，图4A、4B和3C显示安装于小镜架眼镜上的侧防护罩。 在每个图中，眼镜镜架包括左镜腿112和右镜腿114，具有镜架前部110， 在其之间具有左和右镜片固定器124/126用于固定左和右镜片120/126。 帽和右活动防护罩188。注意弹性侧防护罩116/118基本上相同，即使 图3A、3B和3C的侧防护罩打开得更宽以适应更宽的镜架。

扩展部件180的功能显示于图5A和5B，其各自是图3和4中扩展 部件周围区域放大图。图5A显示了为图3的宽镜架完全展开的扩展部 件。图5B显示了在更窄的镜架上的更放松状态的扩展部件，如图4、 图6A和6B中所示，与图7A和7B一起显示可折叠形状扩展部件的工 作方式。

本侧防护罩使用的另一个结构是如上所述将眼镜镜架夹紧在前和 后边缘之间。然而，在如图8A和8B所示期望其它固定的情况下，后 边缘186/188可以面向前边缘176/178。

图9A是显示包括处于放松位置的V-型扩展组件190的弹性侧防护 罩前视图的示意图，根据本发明示意性实施例，其前边缘176/178的上 和下部分由扩展部件和弹性侧防护罩材料的弹性的偏向力拉拢。

图9B是显示包括处于伸展或者伸长位置的V-型扩展组件190的弹 性侧防护罩前视图的示意图，根据本发明示意性实施例，其前边缘 176/178的上和下部分被拉开以适应更宽/更大眼镜镜片固定器镜架。

图10A是显示包括处于放松位置的具有多个圆锥形扩展接头196的 圆锥形扩展组件194的弹性侧防护罩前视图的示意图，根据本发明示意 性实施例，其前边缘176/178的上和下部分由扩展部件和弹性侧防护罩 材料的弹性的偏向力拉拢。

图10B是显示包括处于伸展或者伸长位置的具有多个圆锥形扩展 接头196的圆锥形扩展组件194的弹性侧防护罩前视图的示意图，根据 本发明示意性实施例，其前边缘176/178的上和下部分被拉开以适应更 宽/更大眼镜镜片固定器镜架。

本弹性侧防护罩和保险翼典型地由坚固的、能变形的可以是透明 的、吸收性的或者不透明的材料(透明的通常是首选)形成。一种广泛 用于制造业的合适材料是聚氯乙烯(PVC)，PVC是能变形的，但是弹 性的和保持自己的形状。有利地，PVC还提供天然的偏向力来回到侧防 护罩的本来形状。另一种合适材料包括热塑性烯烃(TPOs)等。无论何 种情况，侧防护罩通常是弓形的，具有通常适合眼镜镜架形状的外围， 还具有顶部、上侧翼部分、底部、下侧翼部分，还可以具有独立的侧部 分，结合起来形成一个单元。其它热塑性弹性体(TPEs)可以替代但是 应当完全测试高速兼容性以符合ANSI Z87标准。

在现有技术中仍然足够专注的一个问题是侧防护罩雾。图11是显示 在下辅助翼上包括空气通道来改善空气循环和减少模糊的弹性侧防护 罩的示意图。这里，侧防护罩1100具有包括一系列穿过侧翼的空气通 道1112的下辅助翼1166，该空气通道对侧防护罩的内部提供通风开口。 然后空气可以在侧翼下通过并进入侧防护罩。气流会通过现有的通道例 如镜腿开口1173流出侧防护罩。

如上所述，本发明利用前和后边缘来支撑眼镜镜架。众所周知镜架 厚度各个不同。迄今，具有边缘的侧防护罩在边缘保留间隔来适合最厚 的镜架。这导致对于更薄的镜架比最佳松配合稍差。图12是显示根据 本发明示意性实施例为了适应厚和薄镜架的双通道侧防护罩的示意图。 这里，侧防护罩1200包括前上和下边缘1276/1278和后上和下边缘 1286/1288。在此之间形成一对镜架通道。窄通道1202是两个通道中更 深的通道，集中在宽通道1204中。使用时，窄镜架放置更深放入窄通 道1202中，而比窄通道1202更宽的镜架放置在宽通道1204中。这样， 宽和窄镜架都能够固定在同一个侧防护罩中。宽通道1204具有大约0.24 英寸的规格而更深和更窄的通道、通道1202具有0.180英寸的标称直径。 双通道侧防护罩可以由刚硬的或者能变形的塑料制成。

为了最好地解释本发明的原理和实际应用选择和描述下描示意性 实施例，并使其他本领域技术人员能够理解本发明应用于各种符合特定 使用预期的修改的不同实施例。下述特定实施例并不试图限制本发明的 范围，本发明可以实现于各种修改和环境而不脱离本发明的范围和意 图。因此，本发明并不试图局限于所示实施例，而是与在此描述的原理 和特性的最宽范围一致。

在此使用的术语仅是用于描述特定实施例，并不试图限制本发明。 如在此使用的，单数形式“a”、“an”和“the”也可以包括复数形式， 除非上下文另有说明。可以进一步理解本说明书中使用的术语“包括” 和/或“包含”说明存在所述特性、数字、步骤、操作、元件、和/或部 件，但并不排除存在或者附加一个或者多个其它特性、数字、步骤、操 作、元件、部件、和/或其组合。

相关申请的交叉引用

本申请涉及和要求以下2006年3月20日提交的、名称为用于眼镜 的弹性安全侧防护罩的共同未决的美国实用新型临时专利申请 No.60/784.193的优先权，其全部内容通过参考结合于此。

背景技术