JP2019132883A - Metal hinge and spectacle frame including the same - Google Patents

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賢樹 橋本
Masaki Hashimoto
賢樹 橋本
宏之 真柄
Hiroyuki Magara
宏之 真柄
善教 佐々木
Yoshinori Sasaki
善教 佐々木
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Abstract

To provide a metal hinge capable of making all constituted components from titanium, having a struggle maintained over a long term and having excellent corrosion resistance and physiological suitability, and a spectacle frame using the same.SOLUTION: The metal hinge including a pair of coupling members consisting of a titanium based material rotatably and pivotally supports the coupling members to each other. Slide facing surfaces sliding to each other when rotating the coupling members are formed of the titanium based material, and a slide contact layer 3a including a graphitic material is formed on at least one surface.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、金属製丁番とそれを備えた眼鏡フレームに関するものであり、より詳細には、該丁番のあがき特性(摺動特性)や耐焼付き特性の改善に関するものである。 The present invention relates to a metal hinge and a spectacle frame provided with the same, and more particularly to improvement of the opening characteristic (sliding characteristic) and seizure resistance of the hinge.

眼鏡には、テンプルの開閉操作を行うために丁番が備わっている。丁番は、以前は独立した部品であることが多かったが、現在では意匠性を高める等の目的で、丁番の機構をテンプルやフロント等に施してそれらと一体にしていることも増えている。 The glasses are equipped with hinges for opening and closing the temples. Hinges used to be independent parts in many cases, but now, for the purpose of improving the design, the hinge mechanism is applied to temples and fronts to integrate them with them. Yes.

丁番は、テンプルの開閉操作をすると、構成する部品同士が摺動する。一般的な丁番には、1枚こま、2枚こまおよびワッシャが含まれており、この場合、2枚こまとワッシャの対向面が摺動することになる。ここで、「潤滑状態の滑らかさとは異なり、テンプルを開閉するとき丁番にある程度の摩擦力があり、一方、余り固すぎない程度の摺動性」を「あがき」(JISB7283:1997眼鏡枠の繰返し耐久試験方法(2008年9月20日廃止))と呼び、市場では、長期間の使用に渡ってあがきが維持される丁番が求められている。また、丁番の性能については、人間の一般的な使用環境における耐食性や生理学的適合性が優れることも求められている。 As for the hinge, when the temple is opened and closed, the constituent parts slide. A typical hinge includes a top, a top, and a washer. In this case, the opposing surfaces of the top and the washer slide. Here, “unlike smoothness in the lubrication state, the hinge has a certain amount of frictional force when the temple is opened and closed, and on the other hand, the slidability is not too stiff” as “Agaki” (JISB7283: 1997 This method is called a repeated durability test method (discontinued on September 20, 2008), and there is a need in the market for a hinge that maintains its finish over a long period of use. Further, the hinge performance is also required to have excellent corrosion resistance and physiological compatibility in a general human use environment.

さらに市場では、すべての部品が前記耐食性や前記生理学的適合性に優れた材料であるチタンで構成された、チタン製眼鏡フレームが常に求められているが、摺動対向面がチタン同士では、摺動させると表層の酸化膜が摩耗して活性面が露出し焼付きが起こるため、丁番が機能を満たさなくなる。 Furthermore, in the market, there is always a need for a titanium spectacle frame made of titanium, which is a material having excellent corrosion resistance and physiological compatibility. When it is moved, the surface oxide film is worn and the active surface is exposed and seizure occurs, so that the hinge does not fulfill its function.

そこで以前から、チタン製眼鏡フレームでは、丁番の焼付きを防いであがきを維持するため、チタンと対向する摺動相手に洋白やポリアセタール等の材料を介在させて対処している。 Therefore, in the past, titanium eyeglass frames have been dealt with by interposing a material such as white or polyacetal on the sliding counterpart opposite to titanium in order to prevent seizure of the hinge and to keep the punching.

また、同様にあがきを維持する目的で、特許文献1から3が提案されている。特許文献1には、リン青銅からなるワッシャが提案されている。また、特許文献2には、ポリイミド樹脂粉末を圧縮プレスと焼成で成形されたワッシャが提案されている。また、特許文献3には、導電性を有するフッ素樹脂材料を成形してなる導電性ワッシャが提案されている。 Similarly, Patent Documents 1 to 3 have been proposed for the purpose of maintaining the postcard. Patent Document 1 proposes a washer made of phosphor bronze. Patent Document 2 proposes a washer formed by compressing and baking polyimide resin powder. Patent Document 3 proposes a conductive washer formed by molding a fluororesin material having conductivity.

以上のように、チタン製眼鏡フレームと表記している商品でも、丁番の焼付きを防ぐため、実際にはワッシャ等一部に上記のチタン以外の材料を使用しているのが現状である。 As described above, even in the product described as a titanium eyeglass frame, in order to prevent the seizure of the hinge, the actual condition is that a material other than the above-mentioned titanium is actually used for a part such as a washer. .

特開2005−17363号公報JP 2005-17363 A 特開平6−59219号公報JP-A-6-59219 実開平7−34429号公報Japanese Utility Model Publication No. 7-34429

上述のように、チタン製眼鏡フレーム用の丁番に関しては、構成する部品がすべてチタン製で、長期間に渡ってあがきが維持され、優れた耐食性および生理学的適合性を有することが市場で求められている。 As mentioned above, regarding hinges for titanium eyeglass frames, the market requires that all the components are made of titanium, that the finish is maintained over a long period of time, and that it has excellent corrosion resistance and physiological compatibility. It has been.

チタンと対向する摺動相手材を洋白やポリアセタールにすると、それらの材料はチタンに比べて軟質で活性ではないため、チタンがほとんど摩耗せず焼付きが起こることはほぼなく、短期的なあがきは維持される。しかし、反対にそれらの材料が大きく摩耗するため、長期的なあがきは維持されなくなる。さらに、洋白には、銅やニッケルが含まれているため、前記耐食性および前記生理学的適合性がチタンに比べて劣っている。 If the sliding counterpart facing titanium is made of white or polyacetal, these materials are softer and less active than titanium, so there is almost no wear on titanium and almost no seizure occurs. Is maintained. However, on the contrary, since these materials are greatly worn, the long-term firing is not maintained. Furthermore, since the whites contain copper and nickel, the corrosion resistance and the physiological compatibility are inferior to titanium.

また、特許文献1に示された材料は、リン青銅であり銅が含まれているため、前記耐食性が劣ってしまう。また、特許文献2に示された材料は、ポリイミドの樹脂であるため、前記耐食性や前記生理学的適合性には優れると考えられるが、チタンに比べて軟質であるため、上記と同様の理由で長期的なあがきは維持されなくなってしまう。また、特許文献3に示された材料は、フッ素の樹脂であるため、前記耐食性には優れると考えられるが、チタンに比べて軟質であるため、上記と同様の理由で長期的なあがきは維持されなくなってしまう。 Moreover, since the material shown by patent document 1 is phosphor bronze and contains copper, the said corrosion resistance will be inferior. Moreover, since the material shown in Patent Document 2 is a polyimide resin, it is considered to be excellent in the corrosion resistance and the physiological compatibility, but because it is softer than titanium, for the same reason as described above. Long-term struggle will not be maintained. The material disclosed in Patent Document 3 is a fluororesin, so it is considered to be excellent in the corrosion resistance. However, since it is softer than titanium, the long-term finish is maintained for the same reason as described above. It will not be done.

以上のとおり、上述したチタン製眼鏡フレームの丁番に対する要求に対しては、有効な対応法がないのが現状である。 As described above, the present situation is that there is no effective way to deal with the above-described requirement for the hinge of the titanium eyeglass frame.

本発明は、以上のことを鑑み、構成する部品をすべてチタン製にすることが可能で、長期間に渡ってあがきが維持され、優れた耐食性および生理学的適合性を有する金属製丁番とそれを用いた眼鏡フレームを提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention is a metal hinge having excellent corrosion resistance and physiological compatibility, in which all components can be made of titanium, and the finish is maintained over a long period of time. An object is to provide a spectacle frame using the.

前記目的を達成するため、本発明は以下のような特長を有する。
(1)チタン系材料からなる一対の連結部材を備えるとともに当該連結部材を互いに回動可能に軸支した金属製丁番であって、前記連結部材の回動時に互いに摺動する摺動対向面は、チタン系材料により形成されているとともに少なくとも一方の面に黒鉛状物質を有する摺接層が形成されている金属製丁番。
In order to achieve the above object, the present invention has the following features.
(1) A metal hinge having a pair of connecting members made of a titanium-based material and pivotally supporting the connecting members so that they can rotate with respect to each other, and sliding surfaces facing each other when the connecting members are rotated. Is a metal hinge formed of a titanium-based material and having a sliding contact layer having a graphite-like substance on at least one surface.

(2)前記連結部材の一方には第一コマ部が形成されているとともに他方には一対の第二コマ部が形成されており、前記摺動対向面は、前記第一コマ部を前記第二コマ部の間に嵌め込んで互いに当接する面となっている(1)に記載の金属製丁番。 (2) A first frame portion is formed on one side of the connecting member and a pair of second frame portions are formed on the other side, and the sliding facing surface has the first frame portion as the first frame portion. The metal hinge as set forth in (1), which is a surface which is fitted between the two frame portions and comes into contact with each other.

(3)前記摺接層は、波長514.5nmのアルゴンレーザを励起源とするラマン分光分析により得られるラマンスペクトルおいて、波数1200cm−1から1800cm−1の間に2本のピークを持つ黒鉛状物質を有する(1)または(2)に記載の金属製丁番。 (3) The sliding layer is a graphite having two peaks between wave numbers 1200 cm −1 and 1800 cm −1 in a Raman spectrum obtained by Raman spectroscopic analysis using an argon laser having a wavelength of 514.5 nm as an excitation source. Metal hinges as described in (1) or (2) which have a state substance.

(4)前記摺接層は、前記摺動対向面の少なくとも一方の面のチタン材料を浸炭処理することにより生成された黒鉛状物質を有する(1)から(3)のいずれかに記載の金属製丁番。 (4) The metal according to any one of (1) to (3), wherein the sliding contact layer has a graphite-like substance generated by carburizing a titanium material on at least one surface of the sliding facing surface. A hinge.

(5)前記摺接層は、前記摺動対向面の少なくとも一方の面を炭化チタンまたは炭窒化チタンで被覆してその表面を他の表面と摺動することにより生成された黒鉛状物質を有する(1)から(3)のいずれかに記載の金属製丁番。 (5) The sliding contact layer has a graphite-like substance generated by coating at least one surface of the sliding facing surface with titanium carbide or titanium carbonitride and sliding the surface with another surface. The metal hinge according to any one of (1) to (3).

(6)前記摺接層は、前記摺動対向面の少なくとも一方の面に炭素を主成分とする材料を物理的に付着させた黒鉛状物質を有する(1)から(3)のいずれかに記載の金属製丁番。 (6) The sliding contact layer has a graphite-like substance in which a material mainly composed of carbon is physically attached to at least one surface of the sliding facing surface. The metal hinge described.

(7)(1)から(6)のいずれかに記載の金属製丁番を備えた眼鏡フレーム。 (7) An eyeglass frame provided with the metal hinge according to any one of (1) to (6).

本発明によれば、摺動対向面の少なくとも一方の面に黒鉛状物質を有する摺接層を形成したので、構成する部品をすべてチタン製にした場合でも長期間にわたってあがき(良好な摺動特性)が維持され、優れた耐食性および生理学的適合性を有するようになる。 According to the present invention, since the sliding contact layer having the graphite-like substance is formed on at least one surface of the sliding facing surface, even if all the components are made of titanium, it is baked for a long time (good sliding characteristics) ) Are maintained and have excellent corrosion resistance and physiological compatibility.

眼鏡フレーム用の丁番に関する分解斜視図である。It is a disassembled perspective view regarding the hinge for eyeglass frames. 丁番に関する一部拡大断面図である。It is a partially expanded sectional view regarding a hinge. 本発明の実施例1および2の丁番のあがき試験の方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the method of the hinge front test of Example 1 and 2 of this invention. 本発明の実施例1によって得られたあがき試験結果図である。It is a front test result figure obtained by Example 1 of this invention. 本発明の実施例2によって得られたあがき試験結果図である。It is a front test result figure obtained by Example 2 of this invention.

以下、本発明の実施の形態を図1と図2に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1は、眼鏡フレーム用の丁番に関する分解斜視図であり、図2は、丁番に関する一部拡大断面図である。丁番5は、連結部材である1枚こま1および2枚こま2を備えており、1枚こま1には、第一コマ部1aの両側にワッシャ3が嵌め込まれて2枚こま2の一対の第二コマ部2aおよび2bの間に挿入され、止めねじ4により1枚こま1および2枚こま2が互いに回動可能に連結されるようになっている。 FIG. 1 is an exploded perspective view of a hinge for a spectacle frame, and FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of the hinge. The hinge 5 includes a one-piece top 1 and two-piece top 2 that are connecting members, and the one-piece top 1 is fitted with washers 3 on both sides of the first top portion 1a to form a pair of two-top pieces 2. The first piece 1 and the two pieces 2 are rotatably connected to each other by a set screw 4.

この例では、1枚こま1、2枚こま2およびワッシャ3は、チタン系材料からなっている。ここで、チタン系材料としては、チタン金属、チタン合金等が挙げられる。 In this example, the single top 1, the top 2 and the washer 3 are made of a titanium-based material. Here, examples of the titanium-based material include titanium metal and titanium alloy.

ワッシャ3と第二コマ部2aおよび2bの互いに対向する当接面が摺動対向面となっており、1枚こま1および2枚こま2が互いに回動する際に摺動対向面同士が摺接するようになる。ワッシャ3の摺動対向面には、図2に示すように、黒鉛状物質を有する摺接層3aが形成されている。 The abutting surfaces of the washer 3 and the second piece portions 2a and 2b facing each other are slidable facing surfaces, and the sliding facing surfaces slide when the single top 1 and the double top 2 rotate relative to each other. Get in touch. As shown in FIG. 2, a sliding contact layer 3 a having a graphite-like substance is formed on the sliding facing surface of the washer 3.

ここで、黒鉛状物質とは、波長514.5nmのアルゴンレーザを励起源とするラマン分光分析により得られるラマンスペクトルおいて、波数1200cm−1から1800cm−1の間に2本のピークを持つ物質である。2本のピークは、一方が波数1200cm−1から1500cm−1の間に、他方が波数1500cm−1から1800cm−1の間に、それぞれピーク位置が存在する。波数1200cm−1から1500cm−1の間に存在するピークについて、ガウス関数でピークフィットし、ピークフィットしたガウス関数の半値幅が純粋な黒鉛の値(23cm−1)より大きいラマンスペクトルを示す黒鉛状物質は、純粋な黒鉛よりも摺動特性が優れているため、摺動対向面の摩耗が所定量以上には進みにくく優れた摺動特性を有するようになり、長期間に渡ってあがきが維持される丁番となる。 Here, the graphite-like substance is a substance having two peaks between wave numbers 1200 cm −1 to 1800 cm −1 in a Raman spectrum obtained by Raman spectroscopic analysis using an argon laser having a wavelength of 514.5 nm as an excitation source. It is. One of the two peaks has a peak position between wave numbers 1200 cm-1 and 1500 cm-1, and the other has a wave position between wave numbers 1500 cm-1 and 1800 cm-1. Graphite-like that shows a Raman spectrum in which a peak existing between wave numbers 1200 cm −1 to 1500 cm −1 is peak-fit with a Gaussian function and the half-width of the peak-fitted Gaussian function is larger than that of pure graphite (23 cm −1). Since the material has better sliding characteristics than pure graphite, the wear of the sliding facing surface is less likely to progress beyond a predetermined amount, and it has excellent sliding characteristics, so that the agitation is maintained over a long period of time. Will be a hinge.

摺接層は、摺動対向面の表面を浸炭処理することにより黒鉛状物質を生成して層状に形成することができる。浸炭処理は、一般的な方法で行うと、表面に黒鉛状物質が生成されないが、これを過浸炭条件で行うと、表面に確実に黒鉛状物質が生成されるようになる。また、過浸炭の程度で黒鉛状物質の量が変わるので、適宜条件設定すればよい。 The sliding contact layer can be formed into a layer by generating a graphitic substance by carburizing the surface of the sliding facing surface. When the carburizing treatment is performed by a general method, no graphite-like substance is generated on the surface. However, when this is performed under an excessive carburizing condition, the graphite-like substance is reliably generated on the surface. Moreover, since the amount of the graphite-like substance changes depending on the degree of overcarburization, conditions may be set as appropriate.

また、摺接層は、摺動対向面の表面を炭化チタンまたは炭窒化チタンで被覆し、さらに炭化チタンまたは炭窒化チタンの表面を他の表面に当接して摺動させることにより黒鉛状物質を生成して層状に形成することもできる。炭化チタンや炭窒化チタンは、被覆したままの表面には黒鉛状物質が生成されない。また、炭化チタンや炭窒化チタンは硬質であるため、被覆したまま摺動すると、摺動する面を傷つけて大きく摩耗させてしまう可能性がある。しかし、炭化チタンまたは炭窒化チタン被覆後に表面を他の表面と摺動すると、摩擦熱により摺動対向面に黒鉛状物質が生成される。黒鉛状物質の生成量は、摺動面圧や摺動時間で変わるので、適宜必要な条件を設定すればよい。 Further, the sliding contact layer covers the surface of the sliding facing surface with titanium carbide or titanium carbonitride, and further slides the surface of titanium carbide or titanium carbonitride against another surface to slide the graphite-like substance. It can also be formed into a layer. Titanium carbide or titanium carbonitride does not produce a graphitic substance on the surface as it is coated. Moreover, since titanium carbide and titanium carbonitride are hard, if they slide while covered, there is a possibility that the sliding surface will be damaged and worn greatly. However, when the surface is slid with another surface after being coated with titanium carbide or titanium carbonitride, a graphite-like substance is generated on the sliding facing surface due to frictional heat. Since the amount of the graphite-like substance generated varies depending on the sliding surface pressure and sliding time, necessary conditions may be set as appropriate.

また、摺接層は黒鉛を主成分とする材料を摺動対向面に例えば擦り付けなどの物理的な手段で形成することができる。この方法は特別な装置を必要とせず好ましいのであるが、黒鉛状物質を形成できるのであれば蒸着など他の方法を用いても構わない。 The sliding contact layer can be formed by physical means such as rubbing a material mainly composed of graphite on the sliding facing surface. This method is preferable without requiring a special apparatus, but other methods such as vapor deposition may be used as long as a graphite-like substance can be formed.

この例では、ワッシャ3の第二コマ部2aおよび2bと当接する摺動対向面に摺接層3aを形成しているが、第二コマ部2aおよび2bの摺動対向面の表面にも摺接層を形成してもよく、また、第二コマ部の摺動対向面のみに摺接層を形成することもできる。また、ワッシャ3を取り付けることなく第一コマ部1aと第二コマ部2aおよび2bとが直接当接するように構成することも可能で、この場合には、両コマ部が当接する面の少なくとも一方の摺動対向面に黒鉛状物質を有する摺接層を形成すればよい。 In this example, the sliding contact layer 3a is formed on the sliding facing surface that contacts the second piece portions 2a and 2b of the washer 3. However, the sliding contact layer 3a is also formed on the sliding facing surface of the second piece portions 2a and 2b. A contact layer may be formed, or a sliding contact layer may be formed only on the sliding facing surface of the second frame portion. Further, the first frame portion 1a and the second frame portions 2a and 2b can be configured to directly contact each other without attaching the washer 3, and in this case, at least one of the surfaces on which both the frame portions contact each other is possible. A sliding contact layer having a graphite-like substance may be formed on the sliding facing surface.

また、摺動対向面は、一方が浸炭処理、他方が炭化チタン被覆のような異なる組み合わせであってもよく、摺動対向面の少なくとも一方の面に黒鉛状物質を有する摺接層を形成すればよい。 Further, the sliding facing surface may be a different combination such that one is carburized and the other is titanium carbide coating, and a sliding contact layer having a graphitic substance is formed on at least one surface of the sliding facing surface. That's fine.

眼鏡フレーム用の丁番5では、長期間の使用に渡ってあがきが維持されることが求められている。図3は、本発明の実施形態である丁番5のあがき試験の方法を示したものである。まず、あがき試験片6について説明する。本あがき試験片6は、丁番5の1枚こま1と2枚こま2の底面にそれぞれ開閉用チタン板7と固定用チタン板8をろう付けして製作する。実際の眼鏡商品では、開閉用チタン板7と固定用チタン板8のなす角度が180°になるように丁番5を開くと、開閉用チタン板7と固定用チタン板8が接触するようにろう付けされていることが多く、これが止めねじ4の緩みの要因になっている。止めねじ4が緩むとあがきが維持されなくなってしまう。本実施形態では、摺動対向面の効果のみを測定したいので、図3に示すように、開閉用チタン板7と固定用チタン板8が接触しないようにろう付けを行う。また、止めねじ4の緩みを完全に抑えるため、丁番5の止めねじ4を任意のトルクで締め付けた後、2枚こま2の外側からシスロックナット(手賀精工株式会社製)で固定する。 The hinge 5 for the spectacle frame is required to maintain the finish over a long period of use. FIG. 3 shows a method of a front test of hinge 5 which is an embodiment of the present invention. First, the finish test piece 6 will be described. The final test piece 6 is manufactured by brazing the open / close titanium plate 7 and the fixing titanium plate 8 to the bottom surfaces of the single top 1 and the double top 2 of the hinge 5, respectively. In an actual eyeglass product, when the hinge 5 is opened so that the angle formed by the opening / closing titanium plate 7 and the fixing titanium plate 8 is 180 °, the opening / closing titanium plate 7 and the fixing titanium plate 8 come into contact with each other. It is often brazed, and this is a cause of loosening of the set screw 4. If the set screw 4 is loosened, the finish will not be maintained. In this embodiment, since only the effect of the sliding facing surface is desired to be measured, brazing is performed so that the opening / closing titanium plate 7 and the fixing titanium plate 8 do not contact each other as shown in FIG. Further, in order to completely suppress the loosening of the set screw 4, the set screw 4 of the hinge 5 is tightened with an arbitrary torque, and then fixed with a cis lock nut (manufactured by Tega Seiko Co., Ltd.) from the outside of the two-piece top 2.

次に、製作したあがき試験片6の開閉操作方法を説明する。開閉操作の説明図を図3(a)に示す。開閉操作は、JISB7283:1997眼鏡枠の繰返し耐久試験方法(2008年9月20日廃止)に準拠した装置を用いて行う。まず、あがき試験片6の開閉用チタン板7と固定用チタン板8のなす角度を180°にし、固定用チタン板8を前記装置に固定する。その後、丁番5の回転軸の中心から80mmの距離に2本の円柱形のピン9を配置し、開閉用チタン板7を両ピン9で挟むようにする。次に、前記回転軸を中心として、開閉用チタン板7と固定用チタン板8のなす角度が閉じる方向に100°になるまでピン9を動かし、その後、開閉用チタン板7と固定用チタン板8のなす角度が元の180°に戻るまでピン9を動かす。開閉するスピードは任意である。本開閉操作を任意の回数行う。 Next, an opening / closing operation method for the manufactured awning test piece 6 will be described. An explanatory view of the opening / closing operation is shown in FIG. The opening / closing operation is performed using an apparatus conforming to the JISB7283: 1997 glasses frame repeated durability test method (discontinued on September 20, 2008). First, the angle formed between the opening / closing titanium plate 7 and the fixing titanium plate 8 of the awning test piece 6 is set to 180 °, and the fixing titanium plate 8 is fixed to the apparatus. Thereafter, two cylindrical pins 9 are arranged at a distance of 80 mm from the center of the rotation axis of the hinge 5 so that the opening / closing titanium plate 7 is sandwiched between the pins 9. Next, the pin 9 is moved about the rotation axis until the angle between the opening and closing titanium plate 7 and the fixing titanium plate 8 is 100 ° in the closing direction, and then the opening and closing titanium plate 7 and the fixing titanium plate are moved. The pin 9 is moved until the angle formed by 8 returns to the original 180 °. The opening and closing speed is arbitrary. This opening / closing operation is performed an arbitrary number of times.

次に、前記開閉操作を行った後の曲げモーメント測定方法を説明する。曲げモーメントの測定方法の説明図を図3(b)に示す。任意の条件で前記開閉操作を行った後、2本のピン9をはずし、開閉用チタン板7と固定用チタン板8のなす角度が閉じる方向に160°になるように開閉用チタン板7を動かす。その後、開閉用チタン板7の前記回転軸から開閉用チタン板7の方向へ40mmの位置に、先端が半径4mmの半球状になっているフォースゲージ10を開閉用チタン板7と垂直になるように配置する。その後、フォースゲージ10をその先端が開閉用チタン板7に接触する方向へ連続的に動かし、開閉用チタン板7に接触してから任意の速度で3mm動いたところで停止する。そして、この移動の間のフォースゲージ10にかかる最大荷重を測定する。その最大荷重と前記回転軸からフォースゲージ10の先端までの距離(40mm)の積により曲げモーメントを得る。この曲げモーメントの値が0.01N・mを超えている間は、前記JISや眼鏡フレーム業界においてあがきが維持されていると考えられている。 Next, a method for measuring a bending moment after the opening / closing operation is performed will be described. An explanatory view of the method of measuring the bending moment is shown in FIG. After performing the opening / closing operation under arbitrary conditions, the two pins 9 are removed, and the opening / closing titanium plate 7 is moved so that the angle formed by the opening / closing titanium plate 7 and the fixing titanium plate 8 is 160 ° in the closing direction. move. Thereafter, the force gauge 10 having a hemispherical shape with a radius of 4 mm is perpendicular to the opening / closing titanium plate 7 at a position 40 mm from the rotating shaft of the opening / closing titanium plate 7 toward the opening / closing titanium plate 7. To place. Thereafter, the force gauge 10 is continuously moved in a direction in which the tip thereof contacts the opening / closing titanium plate 7, and stopped after moving at an arbitrary speed by 3 mm after contacting the opening / closing titanium plate 7. Then, the maximum load applied to the force gauge 10 during this movement is measured. A bending moment is obtained by the product of the maximum load and the distance (40 mm) from the rotating shaft to the tip of the force gauge 10. As long as the value of the bending moment exceeds 0.01 N · m, it is considered that the JIS and the eyeglass frame industry maintain the pre-treatment.

以下、本発明の代表的な実施例について説明する。実施例は、黒鉛状物質を有する摺接層を摺動対向面の一方の面のみ存在させる例(実施例1)と、両方の面に存在させる例(実施例2)の二例を示す。実施例1は、摺動対向面の組み合わせの中で最もあがき試験に厳しい例であるが、後記のとおり十分な効果を得ることができる。したがって、実施例1以外の摺動対向面の組み合わせにおいても、同様の効果を有することは明らかである。 Hereinafter, typical examples of the present invention will be described. The example shows two examples of an example (Example 1) in which the sliding contact layer having the graphite-like substance exists only on one surface of the sliding facing surface and an example (Example 2) in which the sliding layer exists on both surfaces. Example 1 is the most severe example for the finish test among the combinations of the sliding facing surfaces, but a sufficient effect can be obtained as described later. Therefore, it is clear that the same effects can be obtained in combinations of sliding facing surfaces other than Example 1.

図1の構成の丁番5(手賀精工株式会社製)を用いて、ワッシャ3の2枚こま2との摺動対向面の表層を浸炭処理した。浸炭処理した対向面を、波長514.5nmのアルゴンレーザを励起源とするラマン分光分析をして得られたラマンスペクトルには、波数1200cm−1から1800cm−1の間に2本のピークが存在し、波数1200cm−1から1500cm−1の間に存在するピークについて、ガウス関数でピークフィットしたところ、ピークフィットした前記ガウス関数の半値幅が55.731cm−1である黒鉛状物質の存在が確認され、黒鉛状物質を有する摺接層が形成されていたことがわかる。 Using the hinge 5 (manufactured by Tega Seiko Co., Ltd.) having the structure shown in FIG. 1, the surface layer of the sliding facing surface of the washer 3 with the two tops 2 was carburized. The Raman spectrum obtained by performing Raman spectroscopic analysis of the carburized facing surface using an argon laser with a wavelength of 514.5 nm as an excitation source has two peaks between wave numbers 1200 cm-1 and 1800 cm-1. When a peak existing between wave numbers 1200 cm-1 and 1500 cm-1 is peak-fitted with a Gaussian function, it is confirmed that a graphite-like substance having a half-value width of 55.731 cm-1 at the peak-fitted Gaussian function is confirmed. It can be seen that a sliding contact layer having a graphite-like substance was formed.

次に、この丁番5に、開閉用チタン板7と固定用チタン板8をそれぞれろう付けし、トルクドライバ(株式会社東日製作所製)を用いて締め付けトルク20cN・mで止めねじ4を締め付け、2枚こま2の外側からシスロックナットで固定した。その後、前記装置に固定用チタン板8を固定し、図3(a)の開閉操作を開閉周波数0.5Hzの条件で100回行った。その後、前記と同条件で止めねじの締め付け、シスロックナットの固定、開閉操作をもう1セット行った後、再度、前記と同条件で止めねじの締め付け、シスロックナットの固定を行いあがき試験片6を準備した。 Next, the opening / closing titanium plate 7 and the fixing titanium plate 8 are brazed to the hinge 5, and the set screw 4 is tightened with a tightening torque of 20 cN · m using a torque driver (manufactured by Tohnichi Corporation). It fixed with the cis lock nut from the outer side of the 2 tops 2. Thereafter, the fixing titanium plate 8 was fixed to the apparatus, and the opening / closing operation of FIG. 3A was performed 100 times under the condition of an opening / closing frequency of 0.5 Hz. Then, after another set of tightening of the set screw, fixing of the cis-lock nut and opening / closing operation was performed under the same conditions as above, the set screw was tightened and fixed to the cis-lock nut again under the same conditions as above, and the test specimen 6 was prepared.

次に、このあがき試験片6を用いて、図3に示した方法であがき試験を行った。図3(a)の開閉動作は、開閉周波数0.5Hzの条件で行ない、図3(b)の曲げモーメント測定は、フォースゲージ(株式会社イマダ製)の移動速度0.5mm/sの条件で行った。曲げモーメントの測定は、開閉100回毎に行い、合計1000回以降は開閉500回毎に行った。試験は、前記JISや眼鏡フレーム業界においてあがきが維持されなくなったと判断される曲げモーメント0.01N・m以下になるまで行った。 Next, a post test was performed using the post test piece 6 by the method shown in FIG. The opening / closing operation of FIG. 3 (a) is performed under the condition of an opening / closing frequency of 0.5Hz, and the bending moment measurement of FIG. 3 (b) is performed under the condition of a moving speed of a force gauge (manufactured by Imada Co., Ltd.) of 0.5mm / s. went. The measurement of the bending moment was performed every 100 times of opening and closing, and after a total of 1000 times, it was performed every 500 times of opening and closing. The test was conducted until a bending moment of 0.01 N · m or less, at which it was judged that the aki and the eyeglass frame industry could not maintain the brazing, was conducted.

また、比較のため、ワッシャ3を浸炭処理せず、摺動対向面をチタン同士にしたものと、ワッシャ3を洋白にしたものについても同様の条件であがき試験を行った。 In addition, for comparison, a brushing test was performed under the same conditions for a case where the washer 3 was not carburized and the sliding facing surfaces were made of titanium and a case where the washer 3 was made white.

図4にあがき試験の結果を示す。摺動対向面をチタン同士にしたものは、開閉操作の初回100回開閉中に固定用チタン板8と2枚こま2のろう付けが剥がれ、測定できなかったため図示していない。これは、開閉により摺動対向面に大量の摩耗粉が生成し、焼付いたためと考えられる。前記開閉操作前(開閉操作0回)の曲げモーメントの値が異なるのは、丁番5の各部品の寸法精度や浸炭処理による表面性状の変化等に起因するものである。この結果より、本発明は従来のものに比べて格段に安定的にあがきが長期間に渡って維持されることがわかった。 FIG. 4 shows the results of the post test. The sliding facing surfaces made of titanium are not shown in the figure because the brazing of the fixing titanium plate 8 and the two tops 2 peeled off during the initial opening and closing operation 100 times and could not be measured. This is considered to be because a large amount of wear powder was generated and seized on the sliding facing surface by opening and closing. The difference in the value of the bending moment before the opening / closing operation (opening / closing operation 0 times) is due to the dimensional accuracy of each part of the hinge 5 and the change in surface properties due to the carburizing process. From this result, it was found that the present invention can maintain the firing for a long period of time much more stably than the conventional one.

実施例1と同様の構成の丁番5を用いて、2枚こま2およびワッシャ3の対向面をそれぞれ炭化チタンで被覆し、その対向面同士を摺動させた。代表してワッシャ3の前記摺動後の対向面を、実施例1と同様のラマン分光分析をして得られたラマンスペクトルには、波数1200cm−1から1800cm−1の間に2本のピークが存在し、波数1200cm−1から1500cm−1の間に存在するピークについて、ガウス関数でピークフィットしたところ、ピークフィットした前記ガウス関数の半値幅が257.654cm−1である黒鉛状物質の存在が確認され、黒鉛状物質を有する摺接層が形成されていたことがわかる。 Using the hinge 5 having the same configuration as in Example 1, the opposing surfaces of the two pieces 2 and the washer 3 were each coated with titanium carbide, and the opposing surfaces were slid. As a representative, the Raman spectrum obtained by performing the same Raman spectroscopic analysis as in Example 1 on the facing surface of the washer 3 after sliding has two peaks between wave numbers 1200 cm −1 to 1800 cm −1. When a peak existing between wave numbers 1200 cm −1 and 1500 cm −1 is peak-fitted with a Gaussian function, the presence of a graphite-like substance whose half-width of the peak-fitted Gaussian function is 257.654 cm −1 It was confirmed that a sliding contact layer having a graphite-like substance was formed.

次に、実施例1と同様の手順、条件であがき試験片6を製作して図3のあがき試験を行った。図5にその結果を示す。この結果より、本発明は従来のものに比べて格段に安定的にあがきが長期間に渡って維持されることがわかった。 Next, a test piece 6 was manufactured under the same procedure and conditions as in Example 1, and the test of FIG. 3 was performed. FIG. 5 shows the result. From this result, it was found that the present invention can maintain the firing for a long period of time much more stably than the conventional one.

1 1枚こま
1a 1枚こまの第一コマ部
2 2枚こま
2a 2枚こまの第二コマ部
2b 2枚こまの第二コマ部
3 ワッシャ
3a 黒鉛状物質を有する摺接層
4 止めねじ
5 丁番
6 あがき試験片
7 開閉用チタン板
8 固定用チタン板
9 ピン
10 フォースゲージ












DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1 piece top 1a 1 piece top 1 top piece 2 2 pieces top 2a 2 pieces top 2 pieces 2b 2 pieces top 2 pieces 3 Washer 3a Sliding contact layer 4 which has graphite-like substance 4 set screw 5 Hinge 6 Finishing test piece 7 Titanium plate for opening and closing 8 Titanium plate for fixing 9 Pin 10 Force gauge












Claims (7)

チタン系材料からなる一対の連結部材を備えるとともに当該連結部材を互いに回動可能に軸支した金属製丁番であって、前記連結部材の回動時に互いに摺動する摺動対向面は、チタン系材料により形成されているとともに少なくとも一方の面に黒鉛状物質を有する摺接層が形成されている金属製丁番。 A metal hinge having a pair of connecting members made of a titanium-based material and pivotally supporting the connecting members so that the connecting members can rotate with each other. A metal hinge formed of a base material and having a sliding contact layer having a graphite-like substance on at least one surface. 前記連結部材の一方には第一コマ部が形成されているとともに他方には一対の第二コマ部が形成されており、前記摺動対向面は、前記第一コマ部を前記第二コマ部の間に嵌め込んで互いに当接する面となっている請求項1に記載の金属製丁番。 A first frame portion is formed on one side of the connecting member and a pair of second frame portions are formed on the other side, and the sliding facing surface includes the first frame portion and the second frame portion. The metal hinge according to claim 1, which is a surface which is fitted between and abuts against each other. 前記摺接層は、波長514.5nmのアルゴンレーザを励起源とするラマン分光分析により得られるラマンスペクトルおいて、波数1200cm−1から1800cm−1の間に2本のピークを持つ黒鉛状物質を有する請求項1または2に記載の金属製丁番。 The sliding contact layer is made of a graphite-like substance having two peaks between wave numbers 1200 cm-1 and 1800 cm-1 in a Raman spectrum obtained by Raman spectroscopy using an argon laser having a wavelength of 514.5 nm as an excitation source. The metal hinge according to claim 1 or 2. 前記摺接層は、前記摺動対向面の少なくとも一方の面のチタン材料を浸炭処理することにより生成された黒鉛状物質を有する請求項1から3のいずれかに記載の金属製丁番。 The metal sliding hinge according to any one of claims 1 to 3, wherein the sliding contact layer includes a graphite-like substance generated by carburizing a titanium material on at least one surface of the sliding facing surface. 前記摺接層は、前記摺動対向面の少なくとも一方の面を炭化チタンまたは炭窒化チタンで被覆してその表面を他の表面と摺動することにより生成された黒鉛状物質を有する請求項1から3のいずれかに記載の金属製丁番。 The said sliding contact layer has the graphite-like substance produced | generated by coat | covering at least one surface of the said sliding opposing surface with titanium carbide or a titanium carbonitride, and sliding the surface with another surface. To 3. The metal hinge according to any one of items 1 to 3. 前記摺接層は、前記摺動対向面の少なくとも一方の面に炭素を主成分とする材料を物理的に付着させた黒鉛状物質を有する請求項1から3のいずれかに記載の金属製丁番。 4. The metal binding according to claim 1, wherein the sliding contact layer has a graphite-like substance in which a material mainly composed of carbon is physically attached to at least one surface of the sliding facing surface. No. 請求項1から6のいずれかに記載の金属製丁番を備えた眼鏡フレーム。





















An eyeglass frame provided with the metal hinge according to claim 1.





















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