IT201800002442A1 - Cerniera elastica per astine di montature di occhiali - Google Patents

Description

CERNIERA ELASTICA PER ASTINE DI MONTATURE DI OCCHIALI

DESCRIZIONE

CAMPO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione riguarda una cerniera per il montaggio delle astine su montature di occhiali e, più in particolare, una cerniera di tipo elastico, cioè dotata di movimento di rotazione in contrasto con un elemento elastico, che consente anche una oscillazione di extra-apertura.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE

E' ben noto che, nel campo dell'occhialeria, si fa impiego di svariati tipi di cerniere, che sono disposti tra le due estremità laterali del frontale di montatura e le rispettive astine ripiegabili.

Queste cerniere in generale sono formate da un componente femmina, fissato tipicamente al frontale dell'occhiale e che comprende almeno una forcella di alloggiamento, ed un componente maschio, tipicamente fissato alla estremità di un'astina e che comprende almeno un occhiello di impegno con la forcella del componente femmina; i due componenti sono poi vincolati tra loro mediante un perno o una vite con funzione di cardine, che ne consente la reciproca rotazione.

Tra i vari tipi di cerniere, sono anche note le cerniere flessibili, che permettono un movimento a scatto, di apertura e chiusura, ed una extraapertura elastica delle astine. A questo scopo, il componente maschio è normalmente parte di un componente a carrello, guidato a scorrimento all'interno di un alloggiamento solidale all'astina dell'occhiale, sotto l'azione di un elemento elastico di richiamo.

Questa struttura tradizionale di cerniera, in cui la connessione di due componenti avviene con un perno sull'asse di rotazione, è concepita per consentire un unico grado di libertà in rotazione (salvo la presenza di giochi) tra l'astina e la montatura.

Per supplire a questo limite, la tecnica nota ha già proposto delle soluzioni alternative. Da una parte, cerniere flessibili in cui la modalità di accoppiamento dei componenti preveda un gioco strutturale, destinato a consentire rotazioni fuori del piano di rotazione principale; si veda, per esempio, quanto divulgato in EP 1061400. D'altra parte, si sono proposte strutture di vincolo con un accoppiamento sferico, per esempio come illustrato in EP 654691, EP 886712 ed anche IT 1414027 a nome della stessa Richiedente.

La presente domanda riguarda quest'ultima tipologia di cerniera, in cui si prevede un accoppiamento sferico tra due componenti di cerniera, tramite l'azione di mezzi elastici, al fine di garantire sia una rotazione principale dell'astina, sia una rotazione almeno parziale anche su un piano perpendicolare. Il vantaggio di questa conformazione di cerniera è dato dal fatto che l'astina è in grado di svolgere non soltanto il movimento principale di rotazione in chiusura ed apertura (ed eventualmente extra-apertura), che avviene sul piano visuale orizzontale, ma anche un movimento nel piano verticale (cosiddetto "up and down").

Questo tipo di cerniera è molto apprezzata dal mercato ed è considerata di elevata gamma, ma soffre di qualche inconveniente legato alla sua stessa configurazione.

Un primo inconveniente principale, deriva dalla mancanza di un'azione di guida e vincolo che viene invece esercitato nelle cerniere flessibili tradizionali dalla presenza di un carrello scorrevole ben guidato: ciò si riflette in una naturale tendenza delle cerniere ad accoppiamento sferico ad essere labili rispetto alla rotazione intorno all'asse longitudinale (cosiddetto 'rocking'). In alcuni casi si è fatto fronte a questo inconveniente prevedendo porzioni di accoppiamento molto complesse e profonde, che però rendono costosa la costruzione della cerniera. In alternativa si sono proposte superfici di accoppiamento a V - come in EP 654691 - che risolvono solo in parte il problema e soffrono peraltro di una riduzione di efficacia del tiro dei mezzi elastici rispetto ad una equivalente cerniera elastica con superfici di accoppiamento piane.

Un secondo inconveniente è legato alle inevitabili usure delle superfici di camma: questa tipologia di cerniera tollera infatti male gli eventuali giochi che si dovessero instaurare e non è possibile sostituire facilmente dei pezzi.

Descrizione sommaria dell'invenzione

Problema alla base dell'invenzione è pertanto di proporre un dispositivo di cerniera con accoppiamento a snodo sferico che superi gli inconvenienti menzionati. In particolare si desidera fornire una cerniera flessibile con snodo sferico, di struttura economica, che tuttavia preveda una buon efficacia antirocking e non soffra prematuramente di eventuale usura delle superfici di camma.

Tale scopo viene conseguito attraverso il trovato definito nei suoi termini essenziali nella allegata rivendicazione principale; le rivendicazioni subordinate descrivono caratteristiche preferenziali dell'invenzione.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita, data a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrata nei disegni allegati, nei quali:

fig. 1A è una vista in alzato laterale di una cerniera secondo l'invenzione;

fig. 1B è una vista in sezione longitudinale presa secondo la linea A-A di fig. 1A;

fig. 1C è una vista in prospettiva della cerniera secondo l'invenzione sezionata come illustrato in fig. 1B;

fig. 2A è una vista prospettica in esploso della cerniera di fig. 1; fig. 2B è una vista prospettica dei componenti di fig. 2A assemblati fra di loro;

figg. 3 e 4 sono viste simili a quella di fig. 1, ma con la cerniera in posizione chiusa e di extra-apertura, rispettivamente;

figg. 5 e 6 sono viste simili a quella di fig. 1, ma con cerniera in due diverse fasi del movimento di "up and down"; e

fig. 7 è una vista di un dettaglio fortemente ingrandito delle superfici di camma in una fase intermedia di chiusura.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA PREFERITA FORMA DI ATTUAZIONE

Nei disegni allegati è mostrato un dispositivo a cerniera elastica destinato ad essere interposto tra il musetto di una montatura per occhiali (non mostrata) ed una rispettiva astina.

In modo di per sè noto, il dispositivo a cerniera è formato dal reciproco accoppiamento di un componente maschio M, reso solidale ad un'astina di un occhiale, ed un componente femmina F, solidale al musetto della montatura dell'occhiale (questa disposizione non è vincolante, potendo anche essere invertita).

La specifica modalità di accoppiamento che è qui contemplata, prevede che il componente maschio M ed il componente femmina F siano mantenuti attestati uno contro l'altro, su rispettive superfici di camma, mediante un tirante di vincolo 1, quest'ultimo composto da uno stelo la che termina con una testa sferica lb imprigionata in una sede di alloggiamento del componente femmina F e messo in trazione verso il componente maschio M mediante mezzi elastici 3.

Più in dettaglio, qui di seguito si descriverà una forma di esecuzione esemplificativa.

Il componente maschio M comprende un corpo a bicchiere 2 suddiviso in due parti, una porzione di alloggiamento 2' ed una porzione flottante di battuta 2" che è inserita scorrevole nella porzione di alloggiamento in contrasto con una molla elastica 3 che lavora in compressione. La molla elastica 3 è montata internamente al corpo a bicchiere 2 ed è bloccata tra un'estremità posteriore della porzione di alloggiamento 2' ed una estremità anteriore della porzione flottante 2".

Il corpo a bicchiere 2 termina posteriormente con un codolo 2a col quale il componente maschio M può essere fissato ad un'astina (non illustrata), per esempio per aggrappaggio meccanico nel materiale dell'astina.

La porzione flottante 2" è disposta all'estremità anteriore del corpo a bicchiere 2 e presenta un gambo (per esempio a sezione sostanzialmente cilindrica) atto a scorrere guidato nella porzione di alloggiamento 2' ed una testa di lavoro con una superficie di battuta 6 atta ad impegnarsi con il contrapposto componente femmina F, come si illustrerà meglio più sotto. Come visto, entrambe le porzioni di alloggiamento 2' e flottante 2" sono cave per alloggiare la molla elastica 3, ma presentano inoltre un foro passante per l'introduzione longitudinale del tirante 1.

Il componente femmina F è costituito da un corpo cavo 5 dotato di una sede sferica 7 atta ad alloggiare di precisione la testa sferica lb del tirante 1. Dalla parte posteriore, la sede sferica 7 si apre in un canale di ingresso 8, attraverso il quale può essere introdotto il tirante 1. Nella parte anteriore, la sede sferica 7 è comunicante con una fenditura a ventaglio 9 che si distende su un arco di almeno 90°, preferibilmente da circa -a° a circa β° - dove a è un angolo di 0 a 20° e β è un angolo compreso fra 80 e 110° - considerando che l'angolo di 0° è quello assunto dal tirante 1 quando i due componenti maschio M e femmina F sono allineati in posizione di astina aperta. La fenditura a ventaglio 9 presenta una larghezza poco maggiore al diametro del tirante 1, così da consentire il libero spostamento angolare dello stelo la entro la fenditura 9, senza tuttavia lasciar fuoriuscire anche la testa sferica lb.

Il profilo esterno del corpo cavo 5 si sviluppa genericamente su due piani ortogonali fra loro, definendo così un generico profilo di camma ad L, come avviene in modo tradizionale nelle cerniere flessibili.

Il corpo cavo 5 termina posteriormente con un codolo 5a di fissaggio alla montatura degli occhiali. L'intero componente femmina 5 è preferibilmente ricavato da un pezzo monolitico, anche se ciò non è da considerarsi limitativo.

L'accoppiamento reciproco del componente maschio M e del componente femmina F si ottiene inserendo il tirante 1 nel canale di ingresso 8 sino a portare la testa sferica lb nella sede 7; poi lo stelo la attraversa la porzione flottante 2" e la porzione di alloggiamento 2' e termina all'esterno del codolo 2a. L'estremità terminale dello stelo la viene quindi bloccata in prossimità del codolo 2a, per esempio mediante un'operazione di cianfrinatura che produca uno schiacciamento localizzato le.

In questo modo la testa sferica lb viene intrappolata nella sede 7 ed ivi trattenuta dalla reazione elastica della molla 3, che si manifesta tra componente maschio M e componente femmina F per tramite della porzione flottante 2".

Come già accennato, i due componenti M ed F entrano in contatto tra di loro tramite rispettive superfici di testa, rispettivamente la superficie frontale 6 dell'elemento flottante 2" che va in battuta sul profilo ad L del corpo cavo 5. Il profilo ad L del corpo cavo 5 definisce due superfici di appoggio 50 e 51 disposte su due piani sostanzialmente ortogonali fra di loro, così che la posizione relativa tra i due componenti M ed F possa assumere due diverse posizioni stabili: una in condizione di apertura, con i due componenti allineati secondo l'asse longitudinale (come nelle figg. 1A-1C), ed una in condizione di chiusura, con i due componenti disposti circa a 90° l'uno rispetto all'altro (come in fig. 3). Il passaggio fra questi due stati si ottiene con una rotazione relativa tra i due componenti intorno all'asse di rotazione principale a-a definito dalla testa a sfera 1b, facendo scorrere lo stelo la all'interno della feritoia 9; per fare ciò, poiché il profilo ad L del corpo cavo 5 porta una cuspide in battuta sulla superficie frontale 6 dell'elemento flottante 2", si determina un allontanamento reciproco tra i due elementi che avviene vincendo la reazione elastica della molla 3: le due condizioni sono quindi stabili, perché la molla 3 tende ad opporsi a loro variazioni.

Dalla condizione di apertura è possibile sospingere l'astina dell'occhiale - ed il corpo cavo 5 ad essa solidale - in condizione di extra-apertura (fig. 4), sempre vincendo la reazione della molla elastica 3.

Secondo una prima caratteristica dell'invenzione, la superficie del profilo di camma ad L del corpo cavo 5, presenta una sezione (presa su un piano radiale uscente dal centro di rotazione della testa sferica lb e perpendicolare al piano del foglio di fig. 1B) ad ali di gabbiano, come ben rappresentato in fig. 1A. In particolare, il profilo di camma del corpo cavo 5 presenta, in modo simmetrico dalle due parti del piano di mezzeria, (i) un primo breve tratto 5' parallelo all'asse di rotazione principale a-a, (ii) un secondo tratto obliquo 5" ed (iii) un terzo tratto 5'" nuovamente parallelo all'asse di rotazione principale a-a. I primi 5' ed i terzi tratti 5'" sono paralleli ma sfalsati fra di loro a due livelli diversi in modo da non giacere sullo stesso piano. Questa sagoma in sezione trova una corrispondente forma di profilo anche nella superficie frontale 6 dell'elemento flottante 2": anch'esso presenta un primo 6' ed un terzo 6'" tratto, sfalsati e paralleli all'asse di rotazione a-a, raccordati da secondi tratti obliqui 6". Il profilo di camma sui due lati 50, 51 del corpo cavo 5 si sposa dunque con il profilo della superficie frontale 6 dell'elemento flottante 2", per tutto l'arco di rotazione tra i due componenti M ed F.

Secondo una forma di esecuzione preferita della presente invenzione, detti tratti di profilo primo 5' e terzo 5'" paralleli all'asse di rotazione a-a -che definiscono i piani di battuta tra il componente maschio M e femmina F sotto la trazione esercitata dalla molla 3 - sono distanziati fra loro di una misura diversa rispetto ai corrispondenti tratti 6' e 6"' dell'elemento flottante 2". Questa differenza di misura non è dell'ordine di grandezza delle inevitabili tolleranze costruttive, ma è definita come valore nominale, per esempio una differenza di 5 a 10 centesimi di mm. Ciò significa che, durante il funzionamento della cerniera, sono inizialmente in battuta fra loro (con scorrimento relativo) solo i primi (5' e 6') o i terzi (5'" e 6'") tratti paralleli, come visibile in fig. 7. Quando questa coppia di tratti in battuta, supponiamo i terzi tratti paralleli 5" e 6", si sono usurati a seguito dei ripetuti cicli di scorrimento dovuti alle aperture/chiusure della cerniera, la molla 3 recupera automaticamente i giochi e porta in battuta anche i primi tratti paralleli 5' e 6'. Questa modalità costruttiva, oltre a comportare meno problemi di produzione, assicura una battuta precisa sui piani laterali, che migliora la stabilità di funzionamento.

La cerniera secondo l'invenzione offre almeno due vantaggi principali. Da un lato, la sezione ad ali di gabbiano del profilo di camma produce una eccellente funzione di anti-rocking, anche quando i due componenti sono allineati e la cerniera è naturalmente più soggetta a soffrire di torsioni indesiderate.

D'altro lato, la stessa conformazione di profilo ad ali di gabbiano accoglie, senza ostacolarlo, un movimento di rotazione relativa tra i due componenti sul piano ortogonale a quello principale a-a, ossia sul piano verticale di up-down, che è il piano del foglio nelle figg. 5 e 6.

Infine, la differenza di livello tra i due piani di riscontro paralleli 5' e 5'" del profilo di camma 5 che non corrisponde a quella esistente tra i rispettivi piani di riscontro 6' e 6'" dell'elemento flottante 2", consente di assicurare per lungo tempo la funzionalità della cerniera, riduce gli oneri produttivi ed assicura una migliore stabilità complessiva.

S'intende comunque che l'invenzione non deve considerarsi limitata alla particolare disposizione illustrata sopra, che costituisce soltanto una forma di esecuzione esemplificativa di essa, ma che diverse varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito di protezione dell'invenzione stessa, come definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Cerniera elastica per il montaggio di astine su una montatura per occhiali, comprendente un componente maschio (M) ed un componente femmina (F) reciprocamente incernierati almeno secondo un asse principale di rotazione (a-a), detti componenti (M, F) essendo mantenuti attestati uno contro l'altro, su rispettive superfici di impegno (50, 51, 6), mediante un tirante di vincolo (1) dotato di una testa sferica (lb) imprigionata in una sede di alloggiamento (7) di detto componente femmina (F) e sospinto verso detto componente maschio (M) mediante mezzi elastici (3) alloggiati su detto componente maschio (M), caratterizzata da ciò che dette superfici di impegno (50, 51, 6) presentano in sezione un profilo ad ali di gabbiano con almeno un primo ed un terzo tratti di battuta (5', 5'", 6', 6'") sfalsati e paralleli a detto asse di rotazione principale (a-a) raccordati da secondi tratti obliqui (5", 6").
2. 2. Cerniera come in 1, in cui uno sfalsamento di livello tra detti primi tratti di battuta (5') e detti terzi tratti di battuta (5'") su detta superficie di impegno (50, 51) di detto componente femmina (F) è differente dallo sfalsamento di livello tra detti primi tratti di battuta (6') e detti terzi tratti di battuta (6'") sulla superficie di impegno (6) di detto componente femmina (F).
3. 3. Cerniera come in 1 o 2, in cui le superfici di impegno (50, 51) di detto componente femmina (F) presentano un profilo di camma genericamente ad L.
4. 4. Cerniera elastica come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto componente maschio (M) comprende un corpo a bicchiere (2) suddiviso in una porzione di alloggiamento (2') ed una porzione flottante di battuta (2") che è inserita scorrevole nella porzione di alloggiamento (2') in contrasto con detti mezzi elastici (3).
5. 5. Cerniera come in 4, in cui detti mezzi elastici sono in forma di una molla elastica elicoidale (3) montata internamente a detto corpo a bicchiere (2) ed attraversata da un'asta (la) di detto tirante di vincolo (1).
6. 6. Cerniera come in 4 o 5, in cui detto corpo a bicchiere (2) termina posteriormente con un codolo (2a) di integrazione ad un'astina di occhiali.
7. 7. Cerniera come in 4, 5 o 6, in cui detta porzione flottante di battuta (2") è disposta ad un'estremità anteriore di detto corpo a bicchiere (2) e presenta un gambo atto a scorrere guidato in detta porzione di alloggiamento (2') ed una testa di lavoro provvista di detta superficie di impegno (6).
8. 8. Cerniera elastica come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto componente femmina (F) comprende un corpo cavo (5) dotato di una sede sferica (7) atta ad alloggiare di precisione detta testa sferica (1b) del tirante di vincolo (1).
9. 9. Cerniera come in 8, in cui detta sede sferica (7) si apre posteriormente in un canale di ingresso (8), attraverso il quale può essere introdotto il tirante di vincolo (1).
10. 10. Cerniera come in 8 o 9, in cui detta sede sferica (7) anteriormente è comunicante con una fenditura a ventaglio (9) che si distende su un arco di almeno 90°, di larghezza maggiore di un diametro di detto tirante di vincolo (1) e minore di un diametro di detta testa sferica (1b).