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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine schraubenlose Scharnierstruktur
für eine
Brille. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung schraubenlose
Scharniere, die jeweils eine Vorderseite oder eine Fassung für eine Linse
oder ein Glas und einen Bügel
bei einer Brille verbinden.
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Hintergrund
der Erfindung
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In
den letzten Jahren favorisieren mehr und mehr Kunden die Art von
Brillen, die einfach, aber stylisch ist, eine geringes Gewicht besitzt
und hergestellt ist aus Metallen wie beispielsweise Titan, einer Titanlegierung,
Edelstahl oder einer Kupferlegierung mit einer Dicke von ungefähr 0.5–1.0 mm.
Die Leute möchten
einen Brille tragen mit einem Rahmen, der ohne Schrauben und/oder
ohne eine Verschweißung vollständig aus
Metall hergestellt ist. Allerdings sind bis jetzt nicht sehr viele
derartige Rahmen auf dem Markt verfügbar, die die Nachfrage befriedigen
können.
Insbesondere sind konventionelle Scharniere, beispielsweise Scharniere,
die gekoppelt sind über ein
Schweißen,
oder Federscharniere, immer noch die Hauptausführungsform für eine Verbindung
einer Vorderseite/einer Fassung mit einem Bügel.
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Im
Moment gibt es einen Brillentyp auf dem Markt, deren Scharnierstruktur
keine Schraube oder Schweißung
aufweist. Die Scharnierstruktur besitzt einen ersten Bereich, der
mit der Vorderseite/Fassung verbunden ist, und einen zweiten Bereich,
der mit dem Bügel
verbunden ist. Der zweite Bereich ist mit dem ersten Bereich gekoppelt
und kann relativ gegenüber
dem ersten Bereich verschwenkt werden.
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EP 0 330 713 offenbart ein
Verbindungselement, welches prinzipiell mit zwei festen Rahmen gebildet
ist, die separat gebildet sind durch direktes Stanzen eines elastischen
Stahles. Auf einer hiermit gebildeten oberen und unteren konvexen
Platte wird ein mittiges Loch gesetzt, und auf der inneren Wandung
der oberen und unteren Keilplatten des lateral fixierten Rahmens
werden zwei konvexe Vorsprünge angeordnet
oder angebracht. Zum Zeitpunkt des Zusammenbaus wird die konvexe
Platte des vorderen fixierten Rahmens in den Raum gedrückt, der
zwischen den zwei Keilplatten auf dem vorderen Ende der lateralen
fixierten Platte liegt, so dass die zwei konvexen Vorsprünge, die
auf der inneren Wandung der oberen und unteren Keile gesetzt sind,
in das mittige Loch der konvexen Platte der vorderen fixierten Platte
gedrückt
werden, ohne herauszuspringen. Hierdurch wird sowohl eine einfache
Montage, als auch eine angenehme Benutzung gewährleistet.
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Allerdings
besitzt eine derartige Scharnierstruktur einige Nachteile. Nach
einer Verwendung des Scharniers über
eine Zeitspanne kann der zweite Bereich des Scharnieres einen losen
Kontakt mit dem ersten Bereich ausbilden, was in einem offensichtlichen
Schlackern, Schaukeln oder Wiegen resultieren kann, da die Scharnierstruktur
eine vorher vorhandene ausgewogene Spannung nicht mehr aufrecht
erhalten kann. Bei Verwendung des ersten Bereiches und des zweiten
Bereiches zur Ausbildung einer Scharnierstruktur besitzt das Scharnier
lediglich ein begrenztes Vermögen,
eine Deformation und/oder eine Verdrillung zu vermeiden. Um die
vorgenannten Nachteile zu beseitigen hat der Hersteller einige Maßnahmen
oder Maße
angepasst, um die Scharniere gegenüber einer Deformation nach
einem Gebrauch für
eine bestimmte Zeitspanne zu stärken. Beispielsweise
verwendet der Hersteller ein Paar von Scharnieren für eine Verbindung
der Vorderseite und jedes Bügels,
wodurch die Festigkeit der Scharnierstruktur verbessert werden soll.
Allerdings erhöhen derartige
Maßnahmen
die Größe der Scharnierstruktur,
wodurch das optische Erscheinungsbild des gesamten Rahmens beeinträchtigt wird.
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Daher
besteht ein Bedarf an einer Bereitstellung einer Scharnierstruktur,
die nicht nur keine Schrauben und/der Schweißung aufweist, sondern auch
eine verhältnismäßig kleine
Größe besitzt
sowie ein vergrößertes Vermögen, eine
Deformation und/oder eine Verdrillung zu vermeiden. Diese Scharnierstruktur
besitzt Bereiche für
eine Verbindung der Vorderseite/Linsenfassung und der Bügel, die
jeweils aus einem einzigen Metallstück hergestellt sind. Zusätzlich kann
eine derartige Scharnierstruktur in unterschiedlichsten Brillenrahmen
eingesetzt werden, wie beispielsweise einem Vollrahmen, einem Halbrahmen,
einem fassungslosen Rahmen und einem Plastikrahmen. Brillen mit
der Scharnierstruktur besitzen ein geringes Gewicht, ein scharfes oder
gutes Aussehen und sind als stylisch zu bezeichnen.
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US 5,797,173 offenbart ein
Verfahren zur Herstellung eines Brillenscharnieres mit einem Scharnierteil
mit einem Doppelroller, der zwei Arme und eine Basisoberfläche besitzt,
wobei das Scharnierteil aus einem streifenförmigen Material herausgestanzt
ist und anschließend
in eine U-Form gebogen ist.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Um
die zuvor beschriebenen Einschränkungen
des Standes der Technik und andere Einschränkungen zu überwinden, die mit der Erfassung
der vorliegenden Anmeldung ersichtlich werden, stellt die vorliegende
Erfindung eine schraubenlose Scharnierstruktur bereit, die keine
Schrauben und/oder keine Schweißung
aufweist. Zusätzlich
gewährleistet die
Scharnierstruktur ein vergrößertes Vermögen einer
Vermeidung einer Deformation und/oder Verdrillung auch nach einem
Gebrauch über
eine bestimmte Zeitspanne. Die Scharnierstruktur entsprechend der
vorliegenden Erfindung kann eingesetzt werden in unterschiedlichen
Rahmen von Brillen, beispielsweise einem Vollrahmen, einem Halbrahmen,
einem fassungslosen Rahmen und einem Plastikrahmen. Die Scharnierstruktur
gewährleistet
weiterhin eine geringere Größe, wodurch
das Aussehen des Rahmens der Brille exquisiter gemacht werden soll.
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Entsprechend
der Erfindung wird eine schraubenloses Scharnier für Brillen
vorgeschlagen mit:
einem vorderen Scharnierelement, welches
geeignet angeordnet ist, um gegenüber einem vorderen Rahmenbereich
der Brille befestigt oder gesichert zu werden und welches zwei parallele
Lappen besitzt sowie zwei zylindrische Vorsprünge, die von jedem Lappen derart
aufeinander zu vortreten, dass diese eine Scharnierachse definieren,
einen
Bügelelement,
das an seinem vorderen Ende einen in Längsrichtung orientierten Schlitz
besitzt sowie auf einer Seite oder beiden Seiten des Schlitzes ein
Auge oder eine Öse,
die derart parallel zu dem Schlitz angeordnet ist oder sind, dass
diese ein hinteres Scharnierelement bilden, wobei die Vorsprünge drehbar
derart in die Augen oder Ösen
passen, dass ein Ein- und Ausklappen des Bügels ermöglicht ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Schlitz in der Mitte des hinteren
Scharnierelementes und ungefähr
3.5 bis 5.0 mm lang mit einer Breite von 0.2–0.5 mm. Weiterhin ist eine
Plastikscheibe oder plastische Scheibe vorgesehen zwischen Augen
oder Ösen
des hinteren Scharnierelementes um die Festigkeit des Scharnieres
zu erhöhen
und um das Scharnier gegenüber
einer Deformation und/oder eine Verdrillung zu stärken. Die
Plastikscheibe besitzt zwei sphärische
vorstehende Endflächen,
von denen jede mit dem korrespondierenden Auge des hinteren Scharnierelementes
gekoppelt ist. Zusätzlich
ist weiterhin eine Edelstahlscheibe vorgesehen zwischen dem vorderen Scharnierelement
und dem hinteren Scharnierelement, wenn ein Material mit einem hohen
Reibkoeffizient eingesetzt ist, um die Scharnierstruktur zu bilden,
wie beispielsweise Titan oder eine Titanlegierung. Hierdurch können die
Scharnierelemente voneinander getrennt werden und kann ein Reiben
derselben aneinander vermieden wird.
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Mit
einer derartigen Struktur stellt die vorliegende Erfindung eine
einfache Struktur bereit, die keine Schrauben und/oder Schweißung besitzt
mit einem Scharnier geringer Größe. Das
Scharnier besitzt eine ausreichende Festigkeit gegenüber einer Deformation/einem
Verdrillen.
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Die
vorliegende Erfindung schlägt
weiterhin eine Brille mit schraubenloser Scharnierstruktur vor. Die
Brille besitzt ein Paar von Linsen oder Gläsern (im Folgenden Gläser) und
einen Rahmen mit einer Vorderseite/Fassung zur Aufnahme und zum
Halten der Gläser
und für
eine Wechselwirkung mit einer Nase einer die Brille tragenden Person
sowie ein Paar von Bügelelementen
für eine
elastische Anpassung an die die Brille tragende Person. Der Rahmen besitzt
weiterhin schraubenlose Scharniere, die jeweils für eine Verbindung
der Vorderseite/Fassung mit den Bügelelementen dienen. Das schraubenlose Scharnier
besitzt ein vorderes Scharnierelement mit kreisförmigen Vorsprüngen an
einem Ende bei Sicherung gegenüber
der Vorderseite an dem anderen Ende sowie ein hinteres Scharnierelement,
welches an einem Ende des Bügelelementes
vorgesehen ist und Augen oder Ösen
besitzt, die korrespondierend zu den kreisförmigen Vorsprüngen ausgebildet
sind. Das hintere Scharnierelement besitzt einen Schlitz in dem
einen Ende des Bügelelementes.
Die kreisförmigen
Vorsprünge
des vorderen Scharnierelementes sind in die Augen oder Ösen des
hinteren Scharnierelementes eingepasst, so dass das hintere Scharnierelement
gegenüber
dem vorderen Scharnierelement verdrehbar ist, wodurch ein Einklappen/Ausklappen
des Bügelelementes
ermöglicht
ist. Eine Brille mit einer derartigen Scharnierstruktur besitzt
ein geringes Gewicht, sieht scharf aus und ist einfach und stylisch.
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Eine
Vielzahl von zusätzlichen
Vorteilen der Erfindung wird teilweise in der folgenden Beschreibung
erläutert
und ist teilweise aus der Beschreibung ersichtlich oder ist bei
einem Gebrauch der Erfindung ersichtlich. Zahlreiche Vorteile der
Erfindung werden durch die Elemente und deren Kombinationen, die insbesondere
in den Ansprüchen
herausgestellt sind, erreicht und aufrechterhalten. Sowohl die vorangegangene
grundsätzliche
Beschreibung als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung
sind lediglich beispielhaft, dienen lediglich der Erläuterung
und sollen keine Einschränkung
der in den Patentansprüchen
beanspruchten Erfindung darstellen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1A–1C zeigen
ein Verfahren zur Herstellung eines vorderen Scharnierelementes
einer Scharnierstruktur entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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1D ist
eine vergrößerte Ansicht
des vorderen Scharnierelementes entsprechend einer Ausströmungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2A–2D zeigt
ein Verfahren zur Herstellung eines hinteren Scharnierelementes
einer Scharnierstruktur entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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3A–3B zeigen
eine Scheibe mit zwei sphärisch
hervorstehenden Endflächen
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht einer Scharnierstruktur vor dem Zusammenbau
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht der Scharnierstruktur nach einem Zusammenbau
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht einer Brille mit einer Scharnierstruktur
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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6A ist
eine vergrößerte Ansicht
einer demontierten Scharnierstruktur gemäß 6.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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In
der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen wird Bezug genommen auf
die beigefügten
Zeichnungen, die einen Teil hiervon bilden und in denen zur Illustration
spezifische Ausführungsformen
dargestellt sind, in denen die Erfindung verkörpert sein oder eingesetzt
werden kann. Andere Ausführungsformen
können
ebenso eingesetzt werden wie strukturelle Veränderungen vorgenommen werden
können,
ohne dass hierdurch der Gegenstand der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
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Die
Erfindung schlägt
eine schraubenlose Scharnierstruktur vor, die eine Vorderseite oder
eine Fassung für
eine Linse oder ein Glas und ein Bügelelement miteinander in einer
Brille verbindet. In einer Ausführungsform
besitzt die Scharnierstruktur ein vorderes Scharnierelement, welches
an einem Ende kreisförmigen
Vorsprüngen
aufweist und an dem anderen Ende an der Vorderseite oder der Fassung
befestigt oder gesichert ist, sowie ein hinteres Scharnierelement,
welches an einem Ende des Bügelelementes
vorgesehen ist und mit Augen oder Ösen entsprechend den kreisförmigen Vorsprüngen ausgestattet
ist. Das hintere Scharnierelement besitzt an dem einen Ende des
Scharnierelementes einen darin angeordneten Schlitz.
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Gemäß 1A–1D ist
das vordere Scharnierelement der Scharnierstruktur dargestellt, wobei 1A–1C das
Verfahren zur Herstellung eines vorderen Scharnierelementes zeigen,
während 1D eine
vergrößerte Ansicht
eines fertig gestellten vorderen Scharnierelementes ist. Das vordere Scharnierelement 20 ist
an einem Ende an einer Vorderseite oder einer Fassung gesichert
oder befestigt. Das vordere Scharnierelement 20 und die
Fassung werden einstückig
aus Metall hergestellt. Das vordere Scharnierelement 20 ist
durch eine lineare Schneideeinrichtung in eine Form gemäß 1A geschnitten.
Dieses Verfahren einer Bildung des vorderen Scharnierelementes 20 ist
einfach und präzise.
Andere Verfahren für
eine Bildung des vorderen Scharnierelementes 20, beispielsweise
ein Stanzen, können
für eine
Massenproduktion ebenfalls eingesetzt werden. Nach einer Formgebung
wird das vordere Scharnierelement 20 unter teilweise Deformation
des Metalls zur Ausbildung von zwei Vorsprüngen 22 in der vorderen
Fläche
(vgl. 1B) gepresst unter Ausbildung
von zwei Vertiefungen, die auf der Rückseite zu erkennen sind (vgl. 1B).
Die zwei Vorsprünge 22 sind
kreisförmig.
Anschließend
wird das vordere Scharnierelement 20 gebogen, wobei die zwei
Vorsprünge 22 nach
innen geklappt werden, um einander gegenüberzuliegen, wie dies in 1C und 1D dargestellt
ist. Somit ist ein vorderes Scharnierelement 20 fertiggestellt,
welches mit einem hinteren Scharnierelement gekoppelt werden kann,
um eine Scharnierstruktur entsprechend der vorliegenden Erfindung
zu bilden.
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Zur
Bildung des hinteren Scharnierelementes werden die folgenden Verfahrensschritte
ausgeführt,
vgl. 2A–2D.
Das hintere Scharnierelement 24 ist an einem Ende des Bügels 36 vorgesehen.
Das hintere Scharnierelement 24 und das Bügelelement 36 sind
einstückig
aus Metall hergestellt. Das hintere Scharnierelement 24 ist
durch eine lineare Schneideeinrichtung in eine Form gemäß 2A geschnitten.
Dieses Verfahren zu Bildung des hinteren Scharnierelementes 24 ist
einfach und präzise. Allerdings
können
für eine
Massenproduktion auch andere Verfahren, wie beispielsweise ein Stanzen, eingesetzt
werden. Nach der Formgebung des hinteren Scharnierelementes werden
unter Verwendung eines Stanzwerkzeuges zwei Augen 26 oder Ösen ausgestanzt
(vgl. 2B). Anschließend wird
der Bereich mit den zwei Augen oder Ösen 26 in einem Ausmaß gebogen
oder abgewinkelt, dass die zwei Augen 26 einander gegenüberliegen
(vgl. 2C). Schließlich wird ein Schlitz 28 gebildet
durch Einbringen eines Schnittes in die Mitte des hinteren Scharnierelementes 24,
wie dies in 2D dargestellt ist. Der Schlitzt
kann 3.5–5.0
mm lang sein mit einer Breite von 0.2–0.5 mm. Allerdings sind mögliche Abmessungen
des Schlitzes 28 nicht auf die vorgenannten Größenbereiche
eingeschränkt.
Die Länge
und Breite des Schlitzes wird bestimmt durch die Flexibilität und Dicke
des Metalles und berücksichtigt
auch den Montagekomfort und das Aussehen des Rahmens.
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Bei
Zusammenbau des vorderen Scharnierelementes 20 und des
hinteren Scharnierelementes 24 zur Abbildung eines Scharniers
wird das hintere Scharnierelement 24 in einen elastisch
vorgespannten Zustand gedrückt,
so dass dieses in das vordere Scharnierelement 20 passt,
wobei die kreisförmigen Vorsprünge 22 in
den Augen 26 gekoppelt werden oder sind. Mit einer derartigen
Struktur ist das hintere Scharnierelement 24 verschenkbar
gegenüber
dem vorderen Scharnierelement 20, so dass das Bügelelement
eine Ein- und Ausklapp-Bewegung ausführen kann. In der vorliegenden
Erfindung ist der Schlitz 28 in der Mitte des hinteren
Scharnierelementes 24 vorgesehen, so dass das hintere Scharnierelement 24 eine
gleichmäßige und
beständige
Spannung besitzt, mit der der Bereich der Augen 26 in engem
Kontakt mit dem Bereich der kreisförmigen Vorsprünge 22 gehalten
wird. Dies beruht darauf, dass das Metallmaterial elastisch ist.
Das Scharnier kann in dem elastischen Zustand des Metallmateriales
zusammengebaut werden und kann dann für einen langen Zeitraum in
dem elastischen Zustand ohne eine Deformation und/oder Verdrillung
eingesetzt werden. Somit wird vermieden, dass das vordere Scharnierelement
nach einer gewissen Zeit einen losen Kontakt mit dem hinteren Scharnierelement
ausbildet. Um weiter die Scharnierstruktur gegenüber einer Deformation/einem
Verdrillen zu stärken
und um das Scharnier besser aussehen zu lassen, wird eine Scheibe 30 (vgl. 3A und 3B)
eingesetzt, um das Scharnier zu unterstützen. Die Scheibe 30 kann eine
Plastikscheibe oder plastische Scheibe sein. Um zu vermeiden, dass
die Plastikscheibe im Gebrauch herausrutscht, besitzt die Scheibe 30 zwei sphärisch vorspringende
Endflächen 32,
von denen jede mit dem korrespondierenden Auge 26 des hinteren
Scharnierelementes 24 gekoppelt ist, wodurch die Scheibe 30 in
Position gehalten wird.
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4 zeigt
das vordere Scharnierelement 20, die Plastikscheibe 30 und
das hintere Scharnierelement 24 in einer Position vor einem
Zusammenbau. Mit der Montage wird das hintere Scharnierelemente 24 zusammengedrückt, um
in das vordere Scharnierelement 20 zu passen, wobei die
kreisförmigen
Vorsprünge 22 koppelnd
in die Augen 26 eintreten. Die Plastikscheibe 34 ist
sandwichartig zwischen zwei Augen 26 mit zwei sphärischen
vorspringenden Endflächen 32,
die mit den beiden Augen 26 gekoppelt sind, aufgenommen
oder eingeklemmt, um die Scheibe 30 in Position zu halten. 5 zeigt
eine fertiggestellte Scharnierstruktur mit dem hinteren Scharnierelement 24,
welches drehbar mit dem vorderen Scharnierelement 20 verbunden
ist. Für
eine derartige Struktur ist für
das Scharnier keine Schraube oder Schweißung erforderlich. Das Scharnier kann
für einen
langen Zeitraum eingesetzt werden, ohne dass eine Deformation und/oder
Verdrillung auftritt. Weiterhin besitzt das Scharnier eine kleine Größe, wodurch
das Aussehen des Rahmens verbessert wird, und das Scharnier ist
einfach zusammenzubauen. Weiterhin ist die Scharnierstruktur entsprechend
der vorliegenden Erfindung einfach herstellbar, wobei die Vorderseite
oder Fassung und das vordere Scharnierelement einstückig aus
Metall hergestellt sind und der Bügel und das hintere Scharnierelement
einstückig
aus einem Metallstück
hergestellt sind. Zusätzlich
verbessert die Plastikscheibe weiter die Festigkeit des Scharniers
und vermeidet eine Deformation/eine Verdrillung.
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Die
Scharnierstruktur der vorliegenden Erfindung kann aus zahlreichen
Metallen hergestellt sein, beispielsweise Titan, Titanlegierung,
Edelstahl oder Kupferlegierung. Wenn ein Material mit einem hohen Reibkoeffizienten
eingesetzt wird, wie beispielsweise Titan oder Titanlegierung, kann
weiterhin zwischen dem vorderen Scharnierelement und dem hinteren Scharnierelement
eine Scheibe aus Edelstahl eingesetzt werden, um diese zur Vermeidung
eines Reibens aneinander zu trennen. Vorzugsweise besitzt diese
Scheibe aus Edelstahl eine Dicke von zwischen ungefähr 0.05–0.3 mm.
Weiterhin kann die Scharnierstruktur eingesetzt werden in zahlreichen Brillenrahmen,
beispielsweise einem Vollrahmen, einem Halbrahmen, einem fassungslosen
Rahmen und einem Plastikrahmen.
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Wenn
eine Brille die schraubenlosen Scharnierstrukturen 40 (vgl. 6 und 6A)
verwendet, besitzt die Brille weiterhin ein Paar von Gläsern und einen
Rahmen mit einer Vorderseite/Linsenfassung für ein Halten der Gläser und
für eine
Wechselwirkung oder ein Eingreifen mit einer Nase einer die Brille
tragenden Person sowie ein Paar von Bügelelementen für eine elastische
Anpassung an die die Brille tragende Person. Die schraubenlose Scharnierstruktur 40 verbindet
die Vorderseite/Linsenfassung und die Bügelelemente 36, wobei
das vordere Scharnierelement 20 und die Linsenfassung aus
einem Metallstück
geschnitten sind und das hintere Scharnierelement 24 und
das Bügelelement 36 aus
einem Metallstück
geschnitten sind.
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Die
vorangegangene Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
erfolgt zum Zweck der Illustration und Beschreibung. Es ist nicht
beabsichtigt, die Erfindung auf die präzisen offenbarten Formen zu
beschränken.
Viele Modifikationen und Variationen sind unter Berücksichtigung
der obigen Offenbarung möglich.
Es ist beabsichtigt, dass der Gegenstand der Erfindung nicht durch
die detaillierte Beschreibung beschränkt wird, sondern lediglich
durch die folgenden Patentansprüche.