CN114787692B - 具有能量分散机构的眼镜组件 - Google Patents

Abstract

能量分散机构可以集成到眼镜设计中以结合更有弹性的镜片保持结构，该镜片保持结构可以分散在冲击期间接收的能量并将镜片保持在适当位置。能量分散机构包括安置在第一框架部分的凹槽内的冲击分散材料，冲击分散材料延伸超出第一框架部分以形成将第一框架部分连结到第二框架部分的鼻部桥接部；并且冲击分散材料安置在第二框架部分的凹槽内。冲击分散材料可以二次成型在眼镜上以允许有效率的制造。

Description

具有能量分散机构的眼镜组件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年9月26日提交的美国临时专利申请No.62/906,408的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明总体上涉及眼镜和眼镜框架，更具体地涉及提供能量分散机构的眼镜框架。

背景技术

眼镜(例如目镜)通常包括支撑一个或多个镜片的框架。框架通常包括接合使用者的鼻部以将眼镜支撑在使用者的头部上的鼻部桥接部或鼻部件。目镜通常还包括一对臂，这对臂附接到框架(或与框架成一体)，以例如通过将臂搁置在使用者的耳朵上或将其头部接合在太阳穴区域中来进一步支撑目镜。其它眼镜可以包括其它支撑元件，例如条或带(例如，在运动护目镜中)。

目镜传统上使用由基本上刚性的材料例如塑料、金属或复合材料制成的框架或框架部件。这些材料的刚性将镜片支撑在框架中，并且基本上维持目镜的形状，使得它们如预期的那样一致地佩戴在使用者的头部上。然而，当目镜受到物理冲击时，它们可能断裂或变形。另外，由刚性材料制成的框架可能不能够挠曲或被挠曲。

以下目的是解决上述缺点中的至少一个。

发明内容

在一个方面中，提供了一种用于眼镜的能量分散机构，所述能量分散机构在用于保持镜片的至少一个框架部分中包括：凹槽，所述凹槽位于所述框架部分中，所述凹槽围绕所述镜片使得所述框架部分的一部分插设在所述镜片和所述凹槽之间；以及冲击分散材料，所述冲击分散材料定位在所述凹槽的至少一部分中。

在另一方面中，提供了具有能量分散机构的眼镜，所述眼镜包括：第一框架部分，所述第一框架部分围绕并保持第一镜片；第二框架部分，所述第二框架部分围绕并保持第二镜片；第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂分别从所述第一框架部分和所述第二框架部分延伸；以及桥接部分，所述桥接部分将所述第一框架部分连接到所述第二框架部分；其中，所述能量分散机构在所述框架部分中的至少一个框架部分中包括：凹槽，所述凹槽位于所述框架部分中，所述凹槽围绕相应的镜片，使得所述框架部分的一部分插设在相应的镜片和凹槽之间；以及冲击分散材料，所述冲击分散材料定位在所述凹槽的至少一部分中。

在又一方面中，提供了一种将能量分散机构设置到眼镜的方法，所述方法包括：在所述眼镜的至少一个框架部分中形成凹槽，所述框架部分围绕镜片，使得所述框架部分的一部分插设在所述镜片与所述凹槽之间；以及将冲击分散材料施加到所述凹槽的至少一部分。

附图说明

现在将参考附图描述实施方式，其中：

图1是具有结合到框架中的能量分散机构的眼镜组件的立体图；

图2是图1所示的眼镜组件的立体图，具有透明度用于示出内部部件；

图3是图2所示的眼镜组件的局部放大图；

图4是图1所示的眼镜组件沿线A-A截取的横截面立体图；

图5a是图4中所示和圈出的框架的局部放大图，示出了框架中的凹槽；

图5b是图4中所示和圈出的框架的局部放大图，示出了嵌入框架的凹槽中的材料；

图5c是具有结合到图5a所示的凹槽中的轨道的框架的局部放大图；

图5d是具有轨道的框架的局部放大图，示出了嵌入框架的轨道和凹槽中的材料；

图6是图2所示的眼镜组件沿线B-B截取的横截面立体图；

图7是具有能量分散机构的眼镜框架部分的正视局部视图。

图8是图7所示的眼镜框架部分的局部立体图。

图9是在冲击期间的具有能量分散机构的眼镜框架部分的局部正视图。

具体实施方式

当眼镜受到物理冲击时，通常由刚性材料例如塑料、金属或复合材料制成的眼镜框架或框架部件会破裂、断裂或变形。能量分散机构可以被集成到眼镜的框架中以结合更有弹性的镜片保持结构，该镜片保持结构可以通过框架分散在冲击期间接收的能量，同时将镜片保持在适当位置。

能量分散机构可以通过将凹槽结合在围绕眼镜的镜片的眼镜框架中来设置。具有凹槽的框架可容纳冲击分散材料，该冲击分散材料也可吸收一些冲击能量。例如，凹槽可在框架结构中提供一些弹性或“伸展性”，使得在凹槽的一侧由框架容纳的镜片可在冲击时挠曲和变形，并且将来自冲击的至少一些能量传递到框架。因此，凹槽允许框架本身的一些挠曲。凹槽也可以适于包括轨道或其它附加轮廓，以促进冲击分散材料的粘附并进一步吸收来自冲击的能量。

现在参照附图，图1提供了眼镜组件10的立体图。眼镜组件10包括保持一对镜片12的框架22。框架22包括鼻部桥接部分18、一对臂20和冲击分散材料14。冲击分散材料14基本上是柔性的，并且可以由弹性体(例如热塑性聚氨酯(TPU)、橡胶或热塑性橡胶(TRP))、软塑料或任何其它合适的材料构成。这允许能量分散机构容易地集成到眼镜设计中，并且结合了适于分散在冲击期间接收的能量的更有弹性的框架22。此外，在经受冲击期间和之后，镜片12可被保持在适当位置。框架22中的附加“伸展性”也可以便于镜片12插入框架22中。

图2提供了眼镜组件10的立体图，该眼镜组件被示出为具有透明度以示出内部部件。眼镜组件10包括经由鼻部桥接部分18连接在一起的一对框架部分22a和22b。框架部分被保持在一起所用的材料可以延伸到框架部分22a、22b的凹槽中，以进一步将框架部分联接或连接在一起。框架部分22a、22b还包括刚性附接构件16，该刚性附接构件也将框架部分22a、22b连接到鼻部桥接部分18。鼻部桥接部分18可以由与冲击分散材料14相同的材料构成。也就是说，在镜片12周围的冲击分散材料14和构成鼻部桥接部分18的柔性材料可以是单一成分的。然而，鼻部桥接部分18可以由与冲击分散材料14不同的材料构造并且联接到该冲击分散材料。鼻部桥接部分18可由具有一定变形或挠曲能力的任何合适的材料构成。此外，可以理解，尽管是优选的，鼻部桥接部分18也可以是刚性的或基本刚性的，并且被用于填充框架部分22a、22b的凹槽的柔性材料覆盖或涂覆。

图3是图2所示眼镜的局部放大图。在该示例中，刚性附接构件16从框架部分22a、22b中的每一个并朝向彼此突出。在该示例中，框架22由单独的零件形成，在鼻部桥接部分18的任一侧有一个，从而提供经由鼻部桥接部分18彼此联接的该对框架部分22a和22b。刚性附接构件16在鼻部桥接部分18处从框架部分22a、22b突出，使得鼻部桥接部分18可以附接或形成在它们之间，在该示例中通过嵌入附接构件16。为此，鼻部桥接部分18和冲击分散材料14可以二次成型在刚性附接构件16上和/或周围。刚性附接构件的形状可以变化，只要刚性附接构件16可以用作二次成型过程的基底。

鼻部桥接部分18将一个框架部分22a连接到另一个框架部分22b。鼻部桥接部分18可由软塑料或允许鼻部桥接部分18可变形或可膨胀的任何其它合适的材料构成。软塑料允许鼻部桥接部分18在抵靠佩戴者的鼻子时感觉柔软并且在眼镜组件10中提供更大的舒适度。诸如橡胶的较软材料还提供足够的夹持能力，因此眼镜10不会从佩戴者的鼻子滑落。

图4示出了图1所示的眼镜组件沿线A-A截取的横截面立体图。根据框架的横截面，可以理解，冲击分散材料14利用框架部分22a、22b中的凹槽24围绕镜片12装配到框架22中。以该凹槽24的形式，沿框架22产生结构柔性。通过将冲击分散材料14集成到框架22中，可以增加框架22的强度和/或框架22具有凹槽的部分可以部分地挠曲、膨胀或收缩以吸收来自冲击或其它力的能量。因此，在保持眼镜10和镜片12的形状的同时，眼镜10被保护以防止由于冲击而变形。该集成系统还允许眼镜镜框的厚度更小，同时仍通过冲击测试。

图5a是图4的圈出部分中所示的能量分散机构的局部放大图。凹槽24可以沿框架部分22形成，以安置冲击分散材料14，在该示例中，沿框架22的面向前的一侧，在此冲击更可能发生。凹槽24改变眼镜的结构以允许上述挠曲。凹槽24可以形成在框架22的表面上，并且可以完全或部分地围绕镜片12。此外，凹槽24还可以位于眼镜的前表面和/或后表面上，并且可以完全或部分地覆盖框架22的表面。

图5b是图4的圈出部分中所示的能量分散机构的局部放大图。如上所述，可以沿着框架部分22a、22b形成凹槽24，以在经受冲击或其它力时改变框架部分22a、22b的结构和柔性。凹槽24可以用冲击分散材料14二次成型，使得在凹槽24附近的框架部分22的挠曲或移动被冲击分散材料14吸收以分散能量。可以理解，冲击分散材料14也可以向框架部分22a、22b提供一些通过移除材料以提供凹槽24而引起的附加强度。冲击分散材料14可以安置在框架22的表面上的凹槽24中，并且也可以位于框架22的任一前表面和/或后表面上，完全或部分地覆盖框架22的表面。

在另一实施方式中，凹槽24可以具有形成轨道26的一个或多个凹口或脊。轨道26可以提供用于接收冲击分散材料14并将该冲击分散材料结合到框架22的增加的表面区域。图5c提供了具有沿着凹槽24并在该凹槽内的轨道26的框架的局部放大图。可以理解，形成轨道26的凹口或脊可以是任何合适的形状(例如，圆形、矩形等)和/或凹槽24可以包括任何合适数量的轨道26(例如，相对的一对、三个或更多个等)。图5d是框架22的局部放大图，该框架具有一对轨道26，该轨道在凹槽24上在彼此的对面，示出了嵌入框架22的轨道26中的冲击分散材料14。可以理解，包括轨道26可以增加框架22和冲击分散材料14之间的粘附，并且可以为眼镜组件10提供额外的能量分散和吸收特性。

图6是图2所示的眼镜组件沿线B-B截取的横截面立体图。在该示例中，可以看到另外的细节，示出了框架22可以通过在形成鼻部桥接部分18的材料内二次成型从框架部分22突出的附接构件16来组装。这有效地将一个框架部分22a经由鼻部桥接部分18联接到另一个框架部分22B，以向整个眼镜提供柔性和弹性。冲击分散材料14可沉积或二次成型在/到刚性附接构件16上以形成鼻部桥接部分18。冲击分散材料14可延伸超过鼻部桥接部分并且沉积到凹槽24和/或轨道26中以覆盖框架部分22a、22b的表面。因此，能量分散机构包括安置在第一框架部分22a的凹槽24和/或轨道26内的冲击分散材料14，冲击分散材料14延伸超过第一框架部分22a，以形成将第一框架部分22a连结到第二框架部分22b的鼻部桥接部18。冲击分散材料14安置在第二框架部分22b的凹槽24和/或轨道26内。

图7是具有能量分散机构的眼镜框架部分22a、22b的正视局部视图。第一刚性附接构件16a从第一框架部分22a突出，并且第二刚性附接构件16b从第二框架部分22b突出。第一框架部分22a可以使用鼻部桥接部分18连结到第二框架部分22b。刚性附接构件16a、16b可以使用各种方法连结到鼻部桥接部分18，这些方法包括二次成型、卡扣配合组件、紧固件或任何其它合适的附接方法。对于二次成型过程，刚性附接构件16a、16b的一部分可以用作利用合适的冲击分散材料14二次成型的基板。另外，凹槽24和/或轨道26可以用作利用合适的柔性材料二次成型以形成冲击分散机构的基板。附接构件16可以由金属、碳纤维、塑料或任何其它合适的刚性材料制成。

可以理解，第一框架部分22a是第二框架部分22b的镜像。因此，刚性附接构件16a、16b从框架部分22a、22b的相应第一侧突出，然而，第一侧在框架部分22a、22b中的每一个上成镜像。

凹槽24和/或轨道26可以通过铣削、钻孔、CNC机加工或使用任何其它技术来形成。替代地，框架22可以被设计成具有凹槽24和/或轨道26，这样，它可以制造成已经具有凹槽24和/或轨道26。眼镜框架可以使用注射成型、3D打印、挤压、压缩成型或用于制造框架22的任何其它技术来制造。框架22的表面可以完全或部分地由凹槽24和/或轨道26覆盖。

图8是图7所示的眼镜框架部分22a、22b的局部立体图。鼻部桥接部分18可以通过将冲击分散材料14二次成型到刚性附接构件16a和16b上而形成。这形成了在佩戴者的鼻子处将第一框架部分22a附接到第二框架部分22b的桥接部。在该示例中，在框架部分22中的每一个的前表面上形成完全围绕镜片12的凹槽24。可以通过将冲击分散材料二次成型到凹槽24中而将冲击分散材料14添加到凹槽24，以形成能量分散机构。

刚性附接构件16a、16b的一侧可设置有一个或多个槽(或其它通道)，用于在二次成型过程期间接收材料，如下面详细描述的。冲击分散材料14可以二次成型在附接构件16上和/或二次成型到凹槽，以形成眼镜分散机构。眼镜分散机构的构造可以使用任何合适的二次成型过程来完成。二次成型，有时称为两次注射成型，是使用两种或更多种不同材料组合地来产生单个部件的过程。通常，在制造过程期间，第一材料(或基底)部分地或完全地被二次成型材料覆盖。在这种情况下，刚性附接构件16或凹槽24和/或轨道26的一部分可以用作基底，利用用于形成眼镜分散机构的材料对该基底进行二次成型。

二次成型材料通常是弹性体，例如热塑性TPU、橡胶或TRP、软塑料或任何其它合适的材料。在将冲击分散材料14附接到框架22之前，冲击分散材料14可以二次成型到刚性附接构件16。也就是说，鼻部桥接部分18可以构造为结合到组装过程中的单独部件。然而，鼻部桥接部分18还可以与镜片部件一起构造，使得整个冲击分散部件被结合到组装过程中。

刚性附接构件16可用于将鼻部桥接部分18连结到框架22。在该示例中，至少一个叉状物16a从第一框架部分22a突出并且将第一框架部分22a连结到鼻部桥接部分18的第一侧，并且至少一个叉状物16b从第二框架部分22b突出并且将第二框架部分22b连结到二次成型的桥接部分18的与第一侧反对的第二侧。附接构件16可由刚性材料制成，以在二次成型的桥接部18附接到框架时为眼镜10提供稳定性和支撑。刚性附接构件16可以由金属通过机加工或冲压制成，或者由聚合物例如聚碳酸酯制成。显然，也可以使用本领域常用的方法使用任何其它刚性材料来形成刚性附接构件16。

刚性附接构件16可设置有用于二次成型过程的一个或多个通道(未示出)。例如，二次成型的桥接部18的材料可在二次成型过程期间流过通道并填充这些通道以提供刚性附接构件的附加夹持和封装，从而在二次成型的桥接部分18和框架22之间形成更强的保持。可以理解，可以使用任何数量的任何几何形状的细长通道、槽或孔。

此外，框架部分22的凹槽24和/或轨道26也可以设置有用于二次成型过程的一个或多个通道。例如，二次成型的冲击分散材料14可以在二次成型过程期间流过通道，并且填充这些通道以提供对框架的附加的夹持和封装，从而在二次成型的冲击分散材料14和框架22之间形成更强的保持。可以理解，可以使用任何数量的任何几何形状的细长通道、槽或孔。类似地，形成为从凹槽24向外延伸的轨道26本身可以具有进一步延伸到框架22中的凹部，以便为材料14提供更进一步的能量分散和夹持保持。

鼻部桥接部分18可包括尺寸被设计成接收刚性附接构件16a和16b的凹口。框架部分22也可以设置有槽，以用于接收刚性附接构件的叉状物。诸如螺钉的紧固件也可用于将鼻部桥接部分18连结到框架22。这可向框架结构添加附加支撑，并且可在二次成型之前将眼镜组件保持在适当位置。

冲击分散材料14可以替代地注射成型为单独的部件，然后卡扣配合到凹槽24或轨道26中以形成能量分散机构。冲击分散材料14可形成为从眼镜的一个太阳穴部28跨越到眼镜的另一个太阳穴部的单个部件，包括围绕镜片12的部分以及鼻部桥接部分18。替代地，冲击分散材料14可形成为分离并随后连结在一起的多个部件。例如，眼镜的太阳穴部28和第一框架部分22a可以形成第一柔性部件，鼻部桥接部分18可以形成第二柔性部件，并且眼镜的太阳穴部和第二框架部分22b可以形成第三柔性部件。这些柔性部件可以首先连结在一起，或者使用包括粘合剂、紧固件等的任何合适的方式直接附接到框架22。

在一个替代实施方式中，眼镜10可以通过将框架的叉状物16a、16b插入或扣合到具有用于接收叉状物的凹部的鼻部桥接部分中来组装。将叉状物16a、16b扣合到凹部中可使叉状物略微变形以插入凹部内。

图9是在冲击期间的具有能量分散机构的眼镜框架部分的局部正视图。在该实施方式中，眼镜的凸镜片12接收冲击30。在冲击时，凸镜片12在吸收一些能量时挠曲。具有能量分散机构的框架22吸收更多的冲击30并将其分散，从而使镜片的变形较小。冲击分散材料14分散冲击使之远离镜片12和框架22。此外，框架22中形成的凹槽24和/或轨道26在框架22中提供了柔性。然而，由于冲击分散材料14的弹性，凹槽24和/或轨道26可以在吸收来自冲击30的一些能量的同时维持对镜片12的保持。因此，冲击分散材料14吸收在冲击期间接收的能量，并在将镜片12保持在适当位置的同时将能量分散到框架22和周围区域。

为了说明的简单和清楚，在认为适当的情况下，附图标记可以在附图中重复以指示对应或类似的元件。此外，阐述了许多具体细节以便提供对本文所述的示例的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本文描述的示例。在其它情况下，没有详细描述公知的方法、过程和部件，以免混淆本文所述的示例。而且，该描述不被认为限制本文描述的示例的范围。

应当理解，本文使用的示例和对应的图仅用于说明性目的。在不脱离本文所表达的原理的情况下，可以使用不同的构造和术语。例如，在不背离这些原理的情况下，部件和模块可以被添加、删除、修改，或者利用不同的连接来布置。

尽管已经参考某些具体示例描述了上述原理，但是如所附权利要求中概述的，其各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的。

Claims (21)

1.一种用于眼镜的能量分散机构，所述能量分散机构在用于将镜片保持在镜片保持凹槽内的至少一个框架部分中包括：

凹槽，所述凹槽形成在所述框架部分中并且至少部分地沿着所述框架部分延伸，所述凹槽围绕所述镜片使得所述框架部分的一部分插设在所述镜片保持凹槽和所述凹槽之间；以及

冲击分散材料，所述冲击分散材料定位在所述凹槽的至少一部分中，其中所述凹槽和所述冲击分散材料均至少部分地围绕被保持在所述框架部分的所述镜片保持凹槽内的所述镜片延伸。

2.根据权利要求1所述的能量分散机构，其中，在第一框架部分中形成有第一凹槽，在第二框架部分中形成有第二凹槽。

3.根据权利要求2所述的能量分散机构，其中，所述冲击分散材料经由桥接部分在所述第一凹槽与所述第二凹槽之间延伸。

4.根据权利要求3所述的能量分散机构，其中，所述冲击分散材料被二次成型到从所述第一框架部分和所述第二框架部分中的每一者朝向所述桥接部分延伸的刚性附接构件上，以在所述桥接部分中提供柔性。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的能量分散机构，其中，所述冲击分散材料被二次成型在所述凹槽中。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的能量分散机构，其中，所述凹槽包括延伸到所述框架部分中以形成轨道的至少一个凹口或脊。

7.根据权利要求6所述的能量分散机构，其中，所述冲击分散材料被二次成型到所述凹槽和所述轨道中。

8.一种具有能量分散机构的眼镜，所述眼镜包括：

第一框架部分，所述第一框架部分围绕第一镜片并将所述第一镜片保持在该第一框架部分的相应镜片保持凹槽内；

第二框架部分，所述第二框架部分围绕第二镜片并将所述第二镜片保持在该第二框架部分的相应镜片保持凹槽内；

第一臂和第二臂，所述第一臂和所述第二臂分别从所述第一框架部分和所述第二框架部分延伸；以及

桥接部分，所述桥接部分将所述第一框架部分连接到所述第二框架部分；

其中，所述能量分散机构在所述第一框架部分和所述第二框架部分的至少一者中包括：

凹槽，所述凹槽形成在所述框架部分中并且至少部分地沿着所述框架部分延伸，所述凹槽围绕相应的镜片，使得所述框架部分的一部分插设在相应的镜片保持凹槽和所述凹槽之间；以及

冲击分散材料，所述冲击分散材料定位在所述凹槽的至少一部分中，其中所述凹槽和所述冲击分散材料均至少部分地围绕被保持在所述框架部分的相应的镜片保持凹槽内的相应镜片延伸。

9.根据权利要求8所述的眼镜，其中，在所述第一框架部分中形成有第一凹槽，并且在所述第二框架部分中形成有第二凹槽。

10.根据权利要求9所述的眼镜，其中，所述冲击分散材料经由所述桥接部分在所述第一凹槽与所述第二凹槽之间延伸。

11.根据权利要求10所述的眼镜，其中，所述冲击分散材料被二次成型到朝向所述桥接部分延伸的刚性附接构件上，以在所述桥接部分中提供柔性。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的眼镜，其中，所述冲击分散材料被二次成型在所述凹槽中。

13.根据权利要求8至11中任一项所述的眼镜，其中，所述凹槽包括延伸到所述框架部分中以形成轨道的至少一个凹口或脊。

14.根据权利要求13所述的眼镜，其中，所述冲击分散材料被二次成型到所述凹槽和所述轨道中。

15.一种将能量分散机构设置到眼镜的方法，所述方法包括：

在所述眼镜的至少一个框架部分中形成凹槽，所述凹槽沿着所述眼镜的所述至少一个框架部分延伸，所述框架部分围绕镜片并且将镜片保持在镜片保持凹槽内，使得所述框架部分的一部分插设在所述镜片保持凹槽与所述凹槽之间；以及

将冲击分散材料施加到所述凹槽的至少一部分，其中所述凹槽和所述冲击分散材料均至少部分地围绕被保持在所述框架部分的所述镜片保持凹槽内的所述镜片延伸。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述冲击分散材料被施加到形成在第一框架部分中的第一凹槽和形成在第二框架部分中的第二凹槽。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述冲击分散材料经由所述框架部分之间的桥接部分在所述第一凹槽与所述第二凹槽之间延伸。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述冲击分散材料被二次成型到从每个框架部分朝向所述桥接部分延伸的相应的刚性附接构件上，以在所述桥接部分中提供柔性。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，所述方法还包括组装所述眼镜的至少一个附加部件。

20.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，所述方法还包括形成至少一个凹口或脊，所述至少一个凹口或脊从所述凹槽延伸到所述框架部分中，以形成轨道。

21.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中，使用二次成型技术施加所述冲击分散材料。