JP4350091B2 - 眼鏡レンズの保持構造及びその修復方法並びに眼鏡 - Google Patents

Description

本発明は、縁無しタイプの眼鏡に適用して好適な眼鏡レンズの保持構造、及び、その眼鏡レンズの保持構造を修復するための修復方法、並びに、その眼鏡レンズの保持構造を適用した眼鏡フレーム、その眼鏡レンズの保持構造を使用した眼鏡に関する。

近年、視野の広さを確保できることや、軽量化を図れること等の利点から、縁無しタイプの眼鏡が注目されている。このような縁無しタイプの眼鏡における眼鏡レンズの保持構造として、眼鏡レンズにビス挿通孔を貫通形成し、このビス挿通孔にレンズ保持部材に設けたビスを通し、そのビスの先端にナットを締結することにより、眼鏡レンズをレンズ保持部材とナットとでレンズ前後面から挟んで保持するものがある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

しかし、このようにビスとナットなどの螺合部材で眼鏡レンズを保持するものの場合、ネジが緩みやすいという問題がある。そこで、ビスを使用しないで、単純にピンをレンズの孔に差し込むことによって、眼鏡レンズを保持する構造が提供されている。本発明は、その種の、ビスやナットなどの螺合部材によるものではなく、レンズの孔に対するピンの単純な差し込みによって、眼鏡レンズを保持するようにした眼鏡レンズの保持構造に関するものである。

ピンの差し込みによって眼鏡レンズを保持する構造の例として、眼鏡レンズに設けた貫通孔にブッシュを介してテーパピンを挿通させ、テーパピンの差し込み作用でブッシュを拡開させるとともに、別途ピンの抜け止め防止構造を設けることにより、レンズを保持するものがある（例えば、特許文献３参照）。

また、眼鏡レンズに設けた貫通孔に、レンズ保持部材に設けたスリット付きの筒ピンを差し込み、反対側からその筒ピンの中に抜け止め部材を押し込んで、抜け止め部材によって筒ピンを押し広げることにより、筒ピンを孔に圧接させてレンズを保持するものもある（例えば、特許文献４参照）。
実開平４−６３４１９号公報 特開昭６３−６５２１号公報 特表２００２−５２９７６５号公報 特開２０００−１７１７５８号公報

しかし、特許文献３に記載のレンズ保持構造では、ブッシュを介してテーパピンをレンズ側の孔に挿入しているので、細かい部品の点数が多くなる上、ブッシュがある分だけ、レンズに設ける貫通孔の径を大きくしなければならず、レンズの強度が低下するおそれがある。また、ブッシュはプラスチックやゴムからなるため、ブッシュ切れや潰れ等が発生することがあり、また、ブッシュ自体の材質劣化の可能性もあるため、レンズとフレームがガタついたり外れたりする問題がある。また、別途、抜け止め防止構造も必要となる。

また、特許文献４に記載のレンズ保持構造では、樹脂製やゴム製等のブッシュを使用しないので、そのような問題が生じるおそれはないが、スリット付きの筒ピンをレンズ保持部材に設ける上、反対側から筒ピンに押し込む抜け止め部材も用意する必要があるので、構造が複雑でコスト高になる問題がある。

本発明は、上記事情を考慮し、ビスやナットなどの螺合部材や、ブッシュ、筒ピン、抜け防止ピンなどの余分な部品を使用することなく、簡単な構成で、確実に眼鏡レンズを保持することのできる眼鏡レンズの保持構造、及び、その眼鏡レンズの保持構造を修復するための修復方法、並びに、その眼鏡レンズの保持構造を適用した眼鏡フレーム、その眼鏡レンズの保持構造を使用した眼鏡を提供することを目的とする。

第１の発明は、縁無しタイプの眼鏡に適用される眼鏡レンズの保持構造において、眼鏡レンズを保持するレンズ保持部材にテーパピンを突設し、眼鏡レンズに前記テーパピンと略同じテーパの大きさを有するテーパ孔を設け、このテーパ孔に前記テーパピンを直接圧入することにより、前記テーパ孔の内周面とテーパピンの外周面の圧接によって眼鏡レンズを保持したことを特徴とする。

テーパの大きさは、例えば、テーパーピンの長さに対する両端の直径の差の比で表される。あるいは、テーパの中心軸線とテーパ面の母線のなす角度（テーパ角）として定義することができる。テーパの大きさは、テーパ角をθとしたとき「ｔａｎθ」として定義することもできる。

この場合の眼鏡レンズとしては、テーパピンの圧入によって割れにくい、プラスチック製のものを使用するのが普通である。テーパピンとテーパ孔の圧接力は、ピン及びレンズの摩擦係数と、レンズが収縮しようとする力の大きさと、により決定される。本発明では、テーパピンの外周面とテーパ孔の内周面の直接の圧接によってレンズ保持力を得るようにしている（ブッシュを使用しない）ので、ガタ付きがなく、緩みにくく、確実にレンズを保持することができる。

また、このようにテーパピンをテーパ孔に直接圧入することによって眼鏡レンズを保持した場合、細かな部品（ブッシュや抜け止めピンなど）の数を減らすことができ、構成を簡略にでき、デザインを簡素なものにすることができる。さらに、ブッシュや筒ピンを使用するものではなく、細いテーパピンだけを使用するものであるから、眼鏡レンズ側の孔の径を小さくすることができる。このため、レンズ強度の低下を防ぐことができ、無理なく薄いレンズに適用することができる。また、孔をレンズの縁に近づけることができ、有効視野を広げることができる。また、レンズ保持部材側のテーパピンを取り付けている部分（取付当板）を小さくできるので、デザイン上の制限を緩和することができる。

第１の発明では、テーパピンを圧入する方向を限定していないので、眼鏡レンズのコバ面にテーパ孔を穿設して、そのテーパ孔にテーパピンを圧入する場合をも含んでいるが、第２の発明の眼鏡レンズの保持構造では、前記テーパ孔を眼鏡レンズの厚さ方向に穿設し、前記テーパピンを眼鏡レンズの厚さ方向に圧入したことに限定している。

このようにテーパピンをレンズ厚み方向に圧入する、つまり、レンズ面にテーパ孔を穿設して、そのテーパ孔にテーパピンを圧入することに限定した場合は、次の利点が得られる。即ち、一般的にはテーパピンを取り付けている取付当板は装用者の視野に入りやすいものであるが、前述のように本発明によれば、テーパピンやテーパ孔の径を小さくでき、取付当板も小さくできることから、装用者の視野への影響を少なくできる。また、通常は、眼鏡レンズのフロント面からテーパピンを圧入するが、その際、ナットをレンズ後面（凹面）側に使用しないレンズ保持構造であるので、レンズ後面側を邪魔物のないスッキリした状態にすることができる。

第３の発明の眼鏡レンズの保持構造は、第１の発明または第２の発明において、前記テーパピンの外周面または前記テーパ孔の内周面の少なくともいずれかに、両面が圧接した際のテーパピン抜け方向の係合力を増大させる凹凸手段を設けたことを特徴とする。このように凹凸手段を設けることで、テーパピンを一層抜け難くすることができる。凹凸手段としては、テーパピンの外周面にナシ地処理面又はサテン処理面を設けたり（第４の発明）、テーパピンの外周面に周方向に沿って環状溝やらせん溝などの溝を設けたりすることができる（第５の発明）。テーパピン側に凹凸手段を設けるのは、テーパ孔の内周面に凹凸手段を設けるのよりも容易である。

また、前記のテーパの大きさは、１／２５〜１／１００の範囲に設定するのがよい（第６の発明）。この範囲に設定すると、レンズのテーパ孔を破損することなく、十分な強度でテーパピンをテーパ孔に圧入できる。

第７の発明の眼鏡レンズの保持構造は、第１の発明〜第６の発明のいずれかにおいて、前記テーパピンに、眼鏡レンズのテーパ孔に対する規定圧入量を明示する目印を設けたことを特徴とする。

テーパピンをテーパ孔に圧入する際、圧入力を何らかの方法で測定しながら圧入してもよいが、そうすると圧入力を測定するための特別な測定器具が必要になる。そこで、第７の発明では、テーパピンに規定圧入量を明示する目印を設けている。このように目印を付けることにより、その目印の位置までテーパピンを圧入することにより、テーパ孔とテーパピンとの間に所望の圧入力を発生させることができる。従って、容易にバラツキなくテーパピンを圧入することができる。また、圧入開始位置を、目印の位置から所定の距離になるように設定すれば、加工すべきテーパ孔の径が決まるので、それに従って加工すればよい。

第８の発明の眼鏡レンズの保持構造は、第１〜第７の発明のいずれかにおいて、前記レンズ保持部材と眼鏡レンズに、前記テーパピンをテーパ孔に圧入した状態でのテーパピンとテーパ孔の相対回転を防止する回転防止手段を設けたことを特徴とする。

１個のテーパピンを１個のテーパ孔に嵌合させただけでは、外力が働いたときテーパピンがテーパ孔の中で回り出す可能性がある。回り出すとレンズが回ってしまう上、テーパピンとテーパ孔の圧接面に緩みを生じることになる。そこで、第８の発明では、回転防止手段により回転を防止することで、テーパピンとテーパ孔の圧接面の緩みを防止し、確実な圧接力の維持を図っている。

前記回転防止手段としては各種のものが考えられるが、第９の発明では、レンズ保持部材にテーパピンとは別の回転防止ピンを突設すると共に、眼鏡レンズにテーパ孔とは別のピン差込孔を穿設し、回転防止ピンをピン差込孔に差し込むことで、テーパピンとテーパ孔の相対回転を防止している。要するに、２本のピンをレンズ側の孔に挿入することで回転を防止している。２本のピンであればよいので、回転防止ピンはテーパピンであっても別に構わない。但し、２本のテーパピンを圧入する場合、テーパピンやテーパ孔の形状、ピンや孔の間隔について、より高い精度が求められるため、回転防止ピンはテーパピンではなく、ストレートピンである方が製造が容易という点でより好ましい。

また、第１０の発明では、回転防止ピンをテーパピンと平行に間隔をおいて並設すると共に、ピン差込孔をテーパ孔と平行に間隔をおいて並設している。
このように２本のピンを並設した場合、レンズ保持部材のピン取付部分のデザインが単純化し加工が容易になる上、同時に２本のピンをレンズ側の孔に差し込むことができるなどの利点が得られる。なお、テーパピンと回転防止ピンの間隔（テーパピンの根元部と回転防止ピンとの間隔）は０．５ｍｍ以上に設定するのがレンズ強度の確保と、確実な回転防止力を得る上でよい（第１１の発明）。

回転防止ピンを設ける位置は、特にレンズ面に限るものではない。第１２の発明では、テーパピンを眼鏡レンズのレンズ面に穿設したテーパ孔に圧入し、回転防止ピンを眼鏡レンズのコバ面に穿設したピン差込孔に差し込んだことを特徴としている。

このように回転防止ピンを眼鏡レンズのコバ面に差し込んだ場合は、レンズ面側にはテーパピンだけ差し込めばよくなるので、レンズ面側の構造やデザインを単純化できる。

第１３の発明の眼鏡レンズの保持構造は、回転防止ピンとピン差込孔との間に隙間を持たせたことを特徴としている。このようにすることにより、加工精度を多少甘くすることができる。回転防止ピンとピン差込孔との隙間は樹脂を充填するなどして動かないようにする。回転防止ピンはストレートピンとするとともに、ピン差込孔をストレート孔とすると製造・加工が容易という点でより好ましい。

回転防止手段は別にピンによらなくてもよい。第１４の発明では、前記回転防止手段として、眼鏡レンズに凹溝を設け、その凹溝にレンズ保持部材の一部を嵌め込んだことを特徴としている。

なお、以上で述べたテーパ孔に接着剤を注入した上で、テーパピンを圧入してもよい（第１５の発明）。

第１６の発明の眼鏡レンズの保持構造の修復方法は、第１〜第１５の発明のいずれかに記載の眼鏡レンズの保持構造のテーパ孔がテーパピンに対し緩くなったときや破損・変形したときの修復方法であって、テーパピンを取り外したテーパ孔に液状樹脂を注入した上で、そのテーパ孔の中に前記テーパピン又は修復専用テーパピンを途中まで挿入して、テーパ孔とテーパピンの間に径方向の僅かの隙間を確保し、その状態で前記液状樹脂を硬化させ、樹脂の硬化後に、前記テーパピンをそのまま圧入するか、又は、修復専用テーパピンを引き抜いた後に前記テーパピンを圧入することを特徴としている。

このように、テーパピンを浮かした状態で樹脂を硬化させることにより、テーパピンと同じ大きさのテーパを有し、しかも、修復前より径の小さいテーパ孔を容易に形成することができる。また、注入した樹脂が硬化してからテーパピンをテーパ孔に圧入することにより、樹脂にコーキング材としての役目を持たせることができる。つまり、樹脂による接着力に期待するのではなく、あくまでテーパピンの圧入により発揮される圧接力によってレンズ保持力を得るのである。これにより、緩みが生じた部分を、本発明の主旨を活かしながら修復することができる。

第１７の発明の眼鏡は、第１〜第１５の発明のいずれかに記載の眼鏡レンズの保持構造を、眼鏡フレームの智と眼鏡レンズの固定部、または、ブリッジと眼鏡レンズの固定部に使用したことを特徴としている。

第１８の発明の眼鏡フレームは第１〜第１５の発明のいずれかに記載の眼鏡レンズ保持構造に用いられる眼鏡フレームである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
第１図は実施形態の眼鏡レンズの保持構造を適用した縁無しタイプの眼鏡の全体構成を示す図で、（ａ）は眼鏡を上から見た図、（ｂ）は正面図である。第２図、第３図は、同眼鏡におけるレンズ保持構造部分を拡大して示す図である。第２図と第３図の違いは、第２図はレンズ側の孔を不貫通孔としてその不貫通孔にピンを差し込んだ場合を例として示し、第３図はレンズ側の孔を貫通孔としてその貫通孔にピンを差し込んだ場合を例として示している点である。

第１図〜第３図に示すように、この眼鏡１では、実施形態の眼鏡レンズの保持構造を、眼鏡フレーム２の智４と眼鏡レンズ１０の固定部、及び、ブリッジ５と眼鏡レンズ１０の固定部にそれぞれ使用している。智４は、左右のテンプル３の各先端にヒンジを介して取り付けられている。

智４と眼鏡レンズ１０の固定部及びブリッジ５と眼鏡レンズ１０の固定部にそれぞれ使用されているレンズ保持構造は、眼鏡レンズ１０を保持するレンズ保持部材（智４、ブリッジ５）に先端側が細いテーパピン２１を突設し、眼鏡レンズ１０にテーパピン２１と略同じテーパの大きさを有するテーパ孔１１を設け、このテーパ孔１１にテーパピン２１を直接圧入することにより、テーパ孔１１の内周面とテーパピン２１の外周面の圧接によって眼鏡レンズ１０を保持したことを主たる特徴として持つ。この場合、テーパ孔１１は眼鏡レンズ１０の厚さ方向に穿設してあり、テーパピン２１はレンズの厚さ方向に圧入してある。なお、ここでは、前面から厚さ方向に先細の孔を設け、テーパピンを前面から圧入しているが、レンズ後面から厚さ方向に先細の孔を設け、テーパピンを後面から圧入するような構造にしてもよい。

レンズ１０の材質はプラスチックであり、例えば、ポリカーボネート系、アクリル系、ウレタン系、ポリアミド系樹脂等が例として挙げられる。また、テーパの大きさは、１／２５〜１／１００の範囲に設定されている。

また、レンズ保持部材（智４、ブリッジ５）と眼鏡レンズ１０には、テーパピン２１をテーパ孔１１に圧入した状態でのテーパピン２１とテーパ孔１１の相対回転を防止するための回転防止手段が設けられている。本実施形態では、回転防止手段として、ストレートピンよりなる回転防止ピン２２、及び、ストレート孔よりなるピン差込孔１２が設けられている。回転防止ピン２２及びピン差込孔１２は、それぞれテーパピン２１及びテーパ孔１１と平行に所定の間隔をおいて並設されている。ここで、ピン２１、２２間の間隔（ピンの根元の間の距離）は０．５ｍｍ以上に設定されている。また、回転防止ピン２２の径は１．０ｍｍ、ピン差込孔１２の径は１．０３ｍｍに設定されている。これにより回転防止ピン２２をピン差込孔１２に挿入した状態では、回転防止ピンの周囲に隙間が生じる。この隙間には、透明な樹脂を充填して回転防止ピンを固定している。

テーパ孔１１及びピン差込孔１２は、第２図に示すように不貫通孔であってもよいが、ここでは、第３図に示すように貫通孔である場合を例にとって説明する。不貫通孔である場合の利点としては、孔の開いていない側のレンズ面の汚れを拭き取りやすいという点が挙げられる。また、貫通孔である場合の利点としては、特にテーパ孔１１に圧入してあるテーパピン２１の先端を、圧入した側と反対側から適当な治具（細いピンの先）で押すことにより、テーパピン２１を容易に取り外すことができるという点が挙げられる。これは、修理等でテーパピン２１を外す必要が生じた場合に有効なことである。

テーパピン２１と回転防止ピン２２の配置については、第２図、第３図に示す例のようにテーパピン２１と回転防止ピン２２が並設されている場合は、テーパピン２１を眼鏡レンズ１０の内側（コバから遠い側）に配置し、回転防止ピン２２を外側（コバ側）に配置するのが、レンズの強度確保の上でより好ましい。つまり、テーパピン２１がレンズのコバに近い位置にあると、圧入時などにレンズ破損の可能性が高まるからである。テーパ孔２１の位置（孔中心）は、レンズコバから２ｍｍ程度以上に設定するのがよい。

テーパ孔１１とテーパピン２１の組み合わせによってレンズの保持を行う場合は、まず、第４図（ａ）に示すように、眼鏡レンズ１０にテーパ孔１１を開けておく。レンズ側の孔加工は、テーパピン２１のテーパ角と同じテーパ角を有するテーパリーマを使用して行う。テーパ孔１１の加工は、第５図（ａ）に示すように、まず直径ｄ１のストレート孔１１ｄを開ける。次いで第５図（ｂ）に示すように、ストレート孔１１ｄの上から仕上として直径ｄ２のテーパ孔１１をテーパリーマで加工する。大径部の径ｄ２＝１．００ｍｍのテーパ孔１１を開ける場合には、ストレート孔の下孔をｄ１＝０．８５〜０．９５ｍｍで開け、次いで例えば１／５０テーパリーマ（先端０．６φ、上端１．２φ）を使用して、上孔径が１．０ｍｍになるまで削る。

眼鏡レンズ１０にテーパ孔１１を開けたら、次に第４図（ｂ）に示すように、テーパピン２１をレンズ１０のテーパ孔１１に差し込む。テーパピン２１とテーパ孔１１の径が一致するところまでは、負荷を与えなくともテーパピン２１は入っていく。両者の径が一致する点（圧入開始位置）から、テーパピン２１に圧入力を加える。そうすると、第４図（ｃ）に示すように、レンズ１０のテーパ孔１１が押し広げられながら、テーパピン２１が圧入されていく。

弾性のあるレンズ１０ならば、この際、収縮しようとする力Ｆが、テーパ孔１１の内周面からテーパピン２１の外周面に働く。テーパ角＝θのとき、力Ｆの分力として、テーパピン２１を横から押さえ込もうとする力（Ｆｃｏｓθ）と、テーパピン２１を押し戻そうとする力（Ｆｓｉｎθ）が働く。

例えば、テーパの大きさが「１／５０」であるとき、テーパピン２１をテーパ孔１１に圧入したときの力の関係は次のようになる。
・θ＝０．５７３°（１／５０のテーパ角）
・横方向の分力＝Ｆｃｏｓθ＝０．９９９９５Ｆ
・押し戻す方向の分力＝Ｆｓｉｎθ＝０．０１Ｆ

もし、テーパ面に働く圧接力Ｆ＝１０００ｇｆとすれば、テーパピン２１を押し戻そうとする力（Ｆｓｉｎθ）は１０ｇｆしか働かないことになり、ほとんど無視できる。それに対し、テーパピン２１を抜けないように保持する横力（Ｆｃｏｓθ）は９９９．９５ｇｆで、ほとんど減少しないことが分かる。このときのテーパピン２１を保持しようとする力は、テーパピン２１とレンズ１０の摩擦係数と、レンズ１０が収縮しようとする力Ｆの大きさによって決定される。従って、圧接面の固定力を高くするには、テーパピン２１を強い圧力をかけて押し込むこと、圧接面の表面を荒らして摩擦係数を上げることが重要であると言える。

テーパピン２１の圧入力は、ピンや孔の径、テーパ角、ピンの長さ、レンズ厚み、孔のコバからの距離、レンズ材質等を考慮して適宜決定することになる。例えば、レンズ孔位置での厚さが薄いために強度的に弱いと考えられるレンズを使用し、次の条件で実験した場合、７ｋｇｆ〜１０ｋｇｆで圧入すると、レンズの破損がなく、しかも十分な強度で接続できた。

（実験条件）
・テーパ孔位置：テーパ孔中心がレンズコバから２ｍｍ
・孔位置厚み：１．８ｍｍ
・ピン ：材質（Ｔｉ合金）
：１／５０テーパ、最大径１．１ｍｍ、長さ（２．５ｍｍ）
・レンズ ：材質（ウレタン樹脂；屈折率１．６、ＨＯＹＡ（株）製）

テーパピン２１とテーパ孔１１の圧接面の結合力を高める方法としては、テーパピン２１の外周面またはテーパ孔１１の内周面の少なくともいずれかに、両面が圧接した際のテーパピン抜け方向の係合力を増大させる凹凸手段（滑り止め手段）を設けるのが有効である。テーパピンとレンズとで弾性が異なる場合は、弾性の低い方に凹凸手段を設ける方が、テーパピンとテーパ孔との接触面積が増え、より結合力が高まるため、より好ましい。例えば、テーパピンが金属の場合は、テーパピンに凹凸手段を設ける。この凹凸手段の例としては、第６図（ａ）に示すように、テーパピン２１の外周面にナシ地処理面（サンドブラストやメッキ等により形成可能）やサテン処理面などの表面粗し面を設けたり、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のように、テーパピン２１の外周面に、ピン挿入方向と交差する周方向溝を設けたりするのが一般的に考えられる。溝の種類としては、（ｂ）に示すような単なるリング溝であっても、（ｃ）に示すようならせん溝であってもよい。また、（ｄ）に示すように網目状の溝であってもよい。（ｄ）に示した例は、網目状の溝をテーパピンの側面に部分的に設けており、図の裏側にも同様の網目状の溝を部分的に設けている例であるが、テーパピンの側面全周に設けてもよい。

上記したような溝は、テーパピンを成型する際に設けてもよいし、後から刻印してもよい。刻印にはレーザー刻印機を使用することもできる。

プラスチックレンズの場合、レンズの方がピンよりも柔らかくて弾性がある。そこにテーパピン２１の表面粗さが加わると、レンズ側のテーパ孔１１の内径がテーパピン２１に押されることでピンの表面形状に合わせて変形してピンと接触するため、接触面積が増えて、摩擦係数が増大しテーパピン１１が抜けにくくなる。

テーパ孔１１に接着剤を注入した上でテーパピン２１を圧入してもよい。その場合、テーパピン１１の表面に凹凸があると、その凹凸が接着剤の溜まり部分となり、接着力向上を期待できる。

次にテーパピン２１（回転防止ピン２２についても同様）の長さについて述べる。
テーパピン２１は、テーパ孔１１の深さに応じて、適切な長さに設定するのがよい。その理由は、テーパピン２１がレンズから飛び出す長さが長いほど、レンズ拭き取りの邪魔になったり、装用者の視界を妨げたりするおそれがあり、反対にテーパピン２１がテーパ孔１１の深さより短いほど、テーパピン２１とテーパ孔１１の内壁との接触面積が少なくなり、接続強度が弱くなる等の問題が起きると考えられるからである。

ピン長さを適切に設定するための第１の方法は、第７図（ａ）〜（ｃ）に示すように、予めテーパピン２１の長さＬ１〜Ｌ３の異なるものを複数種類用意しておき、レンズの厚さが決まったら、それに応じて最も長さの適切なものを選択するという方法である。例えば、複数種類のテーパピンの中に、レンズテーパ孔の深さとほぼ同じ長さの物がある場合には、それを選択する。もし、なければ、最も近い長さのものを選択するとよい。この場合、テーパピンがレンズから突出するもののうち、最も突出長さの短いものを選択すると、テーパピン側壁とテーパ孔の内壁との接触面積を大きくできるため、保持強度を強くでき、かつ装用者の視界を妨げないという点で好ましい。また、レンズテーパ孔の深さ以上の長さのピンがない場合などのように、テーパ孔の深さより短いピンの中から選択するときは、テーパ孔の深さに最も近い長さのものを選択すると接触面積を大きくできるという点でより好ましい。また、第２の方法は、予め長めのテーパピン２１を有するレンズ保持部材を用意しておき、レンズに取り付けるときに、レンズの厚さに合わせてピンの先端を切断するという方法である。この場合は、ひとつのテーパピンで広範囲のレンズの厚さに対応できるという点で好ましい。

以上のように適切な長さのテーパピン２１を使用することにより、ピンが邪魔になることなく、十分なレンズ保持強度を確保することが可能となる。

次にテーパ孔１１の方向性について述べる。
テーパ孔１１は、第８図（ａ）に示すように、レンズ１０のベースカーブの球心方向に向けて穿設するのがよい。例えば、第８図（ｂ）のように、テーパピン２１の軸が、レンズ１０のベースカーブの球心方向からずれるほど、テーパピン２１の周囲とテーパ孔１１内面とが、テーパピン２１の挿入方向に対して垂直方向において全周接触している領域（クロスハッチング部分）が狭くなり、接続強度が低下する可能性が考えられるからである。

また、第１３図（ａ）に示すようにテーパピンの根元の隅部分がテーパピンの側面から突出している場合が多い。（そのような部分を以下フィレット部と記す）これは、例えばロウ付けや溶接などでテーパピンを接続する場合のはみ出したロウ材や母材の溶融部であったり、プレス成型で成形する際に、隅部分を滑らかな曲面でつなぐことにより強度を確保する場合などがある。このようにテーパピン根元にフィレット部があり、このフィレット部付近まで圧入する場合も、第１３図（ａ）に示すように、レンズ１０のベースカーブの球心方向に向けて穿設するのがよい。例えば、第１３図（ｂ）のようにテーパピン２１の軸が、レンズ１０のベースカーブの球心方向からずれるほど、テーパピン２１とテーパ孔１１内面との接触面積が小さくなり、接続強度が低下する可能性が考えられる。

次に圧入方法について述べる。
圧入の基本は、テーパ孔１１に対しテーパピン２１を所定の圧力で挿入することである。圧入時の圧力を計測しながらテーパピン２１を圧入する方法でもよいが、ここでは、予め設定した所定位置までテーパピン２１をテーパ孔１１に挿入することで、所定の圧入力となるように、テーパピン２１の形状やテーパ孔１１の形状を設定しておく。こうすることで、圧力計測のための特別な道具が必要なくなり、作業が容易にできるようになる。

圧入量を適正に設定するためには、第９図に示すように、テーパピン２１の外周に、眼鏡レンズ１０のテーパ孔１１に対する規定圧入量を明示する目印（ライン等）２１ｅを設けておくのがよい。つまり、この目印２１ｅがテーパ孔１１の上縁に達するまでテーパピン２１を圧入することにより、所定の圧入力が発生するようにしてある。ここで、圧入量（圧入高）とは、無圧状態でテーパピン２１とテーパ孔１１内壁とを接触させた状態（圧入開始位置）から押し込む高さ寸法Ｓを指す。例として、０．５〜１ｍｍ程度を設定するのがよい。このように目印２１ｅを付けることにより、その目印２１ｅの位置までテーパピン２１を圧入することによって、テーパ孔１１とテーパピン２１との間に、バラツキなく所望の圧入力を発生させることができるので、簡単な作業であるにも拘わらず、レンズ保持品質の安定に寄与することができる。なお、目印としては、ライン等に限らず、例えば、溝、凹凸、段差など、形状で位置を明示できるものでもよい。

第１５図は、テーパピン２１の外周に規定圧入量を明示する目印２１ｅのピン先端側に、圧入開始位置を示す目印２１ｆを設けた例である。目印としては、規定圧入量を明示する目印２１ｅの場合と同様に特に限定しないが、この例では溝からなっている。溝などの凹部で圧入開始位置２１ｆを明示し接着剤を注入して圧入力する場合、圧入後、圧入開始位置を示す目印は接着剤の溜まり部分を兼ねることができるという点でより好ましい。ここで、圧入開始位置とは無圧状態でテーパピン２１がテーパ孔１１に入り込む高さ位置であり、通常、テーパピン２１とテーパ孔１１の径が一致している状態である。そして、圧入開始位置を示す目印と規定圧入量を示す目印との高さ距離は、あらかじめ、所定の圧力が発生するように設定されている。この場合、テーパ孔１１は、第１５図（ａ）に示すようにテーパピン２１の圧入開始位置２１ｆがテーパ孔１１の上縁に来るように加工しておく。そして、第１５図（ｂ）に示すように規定圧入量を示す目印がテーパ孔１１の上縁に達するまで圧入する。このような場合は、テーパ孔加工量を圧入開始位置の目印２１ｆを参考に判断できるためテーパ孔１１の加工が容易になる。

以上の構成の眼鏡レンズの保持構造は、テーパピン２１の外周面とテーパ孔１１の内周面の直接の圧接によってレンズ保持力を得るようにしている（ブッシュを使用しない）ので、ガタツキがなく、緩みにくく、確実にレンズを保持することができる。また、細かな部品（ブッシュや抜け止めピンなど）の数を減らすことができ、構成を簡略にでき、デザインを簡素なものにすることができる。

さらに、ブッシュや筒ピンを使用するものではなく、細いテーパピン２１と回転防止ピン２２だけを使用するものであるから、眼鏡レンズ１０側の孔１１、１２の径を小さくすることができ、レンズ強度の低下を防ぐことができる。特に、ピン径の縮小によりレンズ保持部材（智４及びブリッジ５）側のピン取付当板を小さくできるので、デザイン上の制限を緩和することができる。また、構成が簡単である上、レンズ１０に形成する孔を小さくできることから、レンズ強度低下を防ぎ無理なく薄いレンズに適用することができる。

また、上記実施形態の眼鏡レンズの保持構造では、テーパピン２１及び回転防止ピン２２をレンズ厚み方向に挿入しているので、それらのピンを取り付けている取付当板が装用者の視野に入りやすくなるが、前述のようにピン径の小径化により取付当板も小さくでき、また、孔１１をレンズ縁により近づけることができるから、装用者の視野への影響を少なくできる。また、当然、ナットを使用しないので、レンズ後面側を邪魔物のないスッキリした状態にすることができる。

また、上記実施形態の眼鏡レンズの保持構造では、回転防止ピン２２をテーパピン２１の挿入方向と平行に並設しているので、レンズ保持部材（智４及びブリッジ５）のピン取付部分のデザインが単純化しやすくなり、加工が容易になる。また、同時に２本のピン２１、２２をレンズ側の孔１１、１２に差し込むことができ、また、テーパピンの挿入方向をガイドする機能を、回転防止ピン２２とピン差込孔１２に持たせることも可能になるので、組み付け作業も楽になる。また、ピン差し込み孔１２は回転防止ピン２２より大きめにあけることによりピン２１、２２間の距離や、孔１１、１２間の距離の加工精度を多少甘くすることができる。

なお、回転防止ピンとピン差込孔との間の隙間は、樹脂を充填するなどして固定する。樹脂の充填方法は、例えば、ピン差込孔１２にあらかじめ樹脂を充填しておいてから回転防止ピンを挿入してもよいし、挿入後に隙間に樹脂を充填してもよい。樹脂の種類としては、例えばエポキシ系、アクリル系、ウレタン系、ゴム系の樹脂を使用できる。透明な樹脂であるとより好ましく、レンズの屈折率に近い屈折率を有する樹脂であるとさらに好ましい。

上記実施の形態では、回転防止ピン２２をストレートピンとし、ピン差込孔１２をストレート孔としているので、上記した効果を単純な構造で得られることができ、より好ましい。

また、上記の構成の眼鏡を温度試験に供したところ、ピンの抜けは起こらなかった。そのときの温度試験条件は、
（１）５０℃で３０分間放置後、−２０℃で３０分間放置する。
（２）これを２０サイクル繰り返す。
（３）その後、室温に戻し、ピン引き抜き荷重１ｋｇｆを加える。
というものである。

次に、上記実施形態で述べたもの以外のピン回転防止構造について述べる。
ピンを２本以上使用し、そのうち少なくとも１本をテーパピン２１とするのが有効であることは前に述べた。その場合、第１０図（ａ）に示すように、２つのピン２１、２２の配置は横であっても、（ｂ）に示すように縦であっても、斜めであっても機能的には問題なく、デザイン面の要請に従って自由に選択することができる。

また、例えば、回転防止ピン２２を設ける位置は、特にレンズ面に限るものではなく、第１１図に示すように、テーパピン２１を眼鏡レンズ１０のレンズ面に圧入し、回転防止ピン２２を眼鏡レンズ１０のコバ面１０ａに差し込んでも勿論よい。このようにコバ面１０ｂ側に１本のピン２２を配置すると、レンズ面側のテーパピン２１のレイアウトが楽になる。また、圧入の際に、あらかじめ、回転防止ピン差込孔に接着剤を塗布あるいは充填しておき、テーパピンの圧入と同時に回転防止ピンをピン差込孔に差し込み、回転防止ピンとピン差込孔内壁とを接着するようにしてもよい。これによれば、より確実な固定が可能になる。

また、回転防止は別にピンによらなくてもできる。第１２図の例では、回転防止手段として、眼鏡レンズ１０に凹溝１５を設け、そのレンズ側の凹溝１５にレンズ保持部材（智４）の一部を嵌め込んでいる。この場合は、ピンは１本で済む。

第１４図の例では、回転防止手段として、眼鏡レンズ１０の縁面にテーパピンの挿入方向に沿った凹溝を設け、ここにレンズ保持部材（智４）の一部を嵌め込んでいる。この場合も、ピンは一本で済む。

次に上記の保持構造のテーパ孔１１がテーパピン２１に対し緩くなったときの修復方法について述べる。
そのような場合は、テーパピン２１を取り外したテーパ孔１１に液状樹脂（接着剤）を注入した上で、そのテーパ孔１１の中にテーパピン２１を途中まで挿入して、テーパ孔１１とテーパピン２１の間に径方向の僅かの隙間を確保し、その状態で樹脂を硬化させ、樹脂の硬化後にテーパピン２１を圧入する。

例えば、テーパピン２１の途中までの挿入は、１／５０テーパのテーパピン２１の場合、約１ｍｍ程度テーパピン２１をテーパ孔１１から抜いた状態にする。この状態で径方向には約０．０２ｍｍの隙間ができる。この状態で、樹脂を硬化させる。樹脂の種類としては、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、ゴム系の樹脂が使用できる。なお、透明な樹脂であるとより好ましく、レンズの屈折率に近い屈折率を有する樹脂を使用するとなお良い。

このように、テーパピンを浮かした状態で樹脂を硬化させることにより、テーパピンと同じ大きさのテーパを有し、しかも、修復前より径の小さいテーパ孔を容易に形成することができる。また、注入した樹脂が硬化してからテーパピン２１をテーパ孔１１に圧入することにより、樹脂にコーキング材としての役目を持たせることができる。つまり、樹脂による接着力に期待するのではなく、あくまでテーパピン２１の圧入により発揮される圧接力によってレンズ保持力を得るのである。これにより、緩みが生じた部分を確実に修復することができる。なお、ここでは、修復に保持部のテーパピンをそのまま用いたが、同じテーパを持つ修復専用の治具である修復専用テーパピンを用いてもよい。この場合、樹脂を硬化させた後、治具を取り外す必要があることから、テーパ部は接着剤との接着力が弱いものとするのが好ましい。例えば、金属、硝子、ゴムなどで構成すると良い。また、フッ素樹脂のように表面の摩擦係数の小さい樹脂やそれをコーティングしたものでも良い。

なお、テーパピンの圧入の方法について、上記の実施形態では、室温でテーパピン２１をテーパ孔１１に圧入するものとして述べたが、予め眼鏡レンズを加熱した状態でテーパピン２１を嵌め込むようにしてもよい。この場合、レンズが室温に戻ったときの収縮によりさらに強固に固定できる。

また、上記実施形態では、回転防止をテーパピン２１と別に設けた手段（回転防止ピン２２など）で行う場合について述べたが、テーパピンの断面を楕円や多角形など、非回転対象の形状にして、テーパピン自体に回転防止機能を持たせることも可能である。

また、上記実施形態では、テーパピン２１を眼鏡レンズ１０のレンズ面に圧入する場合を述べたが、テーパピン２１を眼鏡レンズ１０のコバ面１０ａ、１０ｂに圧入した眼鏡レンズを保持するように構成することも可能である。

以上説明したように、本発明によれば、ビスやナットなどの螺合部材や、ブッシュ、筒ピン、抜け防止ピンなどの余分な部品を使用することなく、簡単な構成で、ガタツキなく確実に眼鏡レンズを保持することができる。

［図１］本発明の実施形態の眼鏡レンズの保持構造を適用した眼鏡の全体構成図で、（ａ）は眼鏡を上から見た図、（ｂ）は正面図である。
［図２］図１の眼鏡におけるレンズ保持構造部分の第１例を拡大して示す図である。
［図３］図１の眼鏡におけるレンズ保持構造部分の第２例を拡大して示す図である。
［図４］前記眼鏡レンズの保持構造におけるテーパピンとテーパ孔の関係を示す図で、（ａ）は圧入する前の状態、（ｂ）は圧入後の状態、（ｃ）は圧入後の状態における力関係を示す図である。
［図５］前記テーパ孔の形成過程の説明図で、（ａ）は下孔を明けた段階、（ｂ）はテーパ孔に仕上げた段階を示す断面図である。
［図６］前記テーパピンの表面の凹凸手段の例（ａ）〜（ｄ）を示す図である。
［図７］前記テーパピンの長さを違えた例（ａ）〜（ｃ）を示す図である。
［図８］前記テーパピンの方向性についての説明図で、（ａ）はレンズの球心方向にピンを圧入した例、（ｂ）はレンズの球心方向からそれた方向にピンを圧入した例を示す断面図である。
［図９］前記テーパピンの圧入方法の説明図で、（ａ）は圧入前の状態、（ｂ）は圧入完了時点の状態を示す断面図である。
［図１０］前記眼鏡レンズの保持構造における回転防止手段の説明図で、（ａ）は２本のピンを横に配置した例、（ｂ）は縦に配置した例を示す図である。
［図１１］前記回転防止手段の他の例を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。
［図１２］前記回転防止手段の更に他の例を示す斜視図である。
［図１３］前記テーパピンの方向性についての他の説明図で、（ａ）はレンズの球心方向にピンを圧入した例、（ｂ）はレンズの球心方向からそれた方向にピンを圧入した例を示す断面図である。
［図１４］前記回転防止手段の更に他の例を示す斜視図である。
［図１５］前記テーパピンの圧入方法の他の説明図で、（ａ）は圧入前の状態、（ｂ）は圧入完了時点の状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 眼鏡
４ 智（レンズ保持部材）
５ ブリッジ（レンズ保持部材）
１０ 眼鏡レンズ
１０ａ，１０ｂ コバ面
１１ テーパ孔
１２ ピン差込孔
１５ 凹溝
２１ テーパピン
２２ 回転防止ピン

Claims (23)

1. 縁無しタイプの眼鏡に適用される眼鏡レンズの保持構造において、
   眼鏡レンズを保持するレンズ保持部材にテーパピンを突設し、眼鏡レンズに前記テーパピンと同じテーパの大きさを有するテーパ孔を設け、このテーパ孔に前記テーパピンを直接圧入することにより、前記テーパ孔の内周面とテーパピンの外周面の圧接によって眼鏡レンズを保持したことを特徴とする眼鏡レンズの保持構造。
2. 前記テーパ孔を眼鏡レンズの厚さ方向に穿設し、前記テーパピンを眼鏡レンズの厚さ方向に圧入したことを特徴とする請求項１記載の眼鏡レンズの保持構造。
3. 前記テーパピンの外周面または前記テーパ孔の内周面の少なくともいずれかに、両面が圧接した際のテーパピン抜け方向の係合力を増大させる凹凸手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の眼鏡レンズの保持構造。
4. 前記凹凸手段が、テーパピンの外周面に設けられたナシ地処理面又はサテン処理面であることを特徴とする請求項３記載の眼鏡レンズの保持構造。
5. 前記凹凸手段が、テーパピンの外周面に周方向に沿って設けられた溝であることを特徴とする請求項３記載の眼鏡レンズの保持構造。
6. 前記テーパの大きさが１／２５〜１／１００の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１記載の眼鏡レンズの保持構造。
7. 前記テーパピンに、眼鏡レンズのテーパ孔に対する規定圧入量を明示する目印を設けたことを特徴とする請求項１記載の眼鏡レンズの保持構造。
8. 前記レンズ保持部材と眼鏡レンズに、前記テーパピンをテーパ孔に圧入した状態でのテーパピンとテーパ孔の相対回転を防止する回転防止手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の眼鏡レンズの保持構造。
9. 前記回転防止手段として、前記レンズ保持部材に前記テーパピンとは別の回転防止ピン
   を突設すると共に、前記眼鏡レンズに前記テーパ孔とは別のピン差込孔を穿設し、前記回転防止ピンを前記ピン差込孔に差し込むことで、前記テーパピンとテーパ孔の相対回転を防止したことを特徴とする請求項８に記載の眼鏡レンズの保持構造。
10. 前記回転防止ピンを前記テーパピンと平行に間隔をおいて並設すると共に、前記ピン差込孔を前記テーパ孔と平行に間隔をおいて並設したことを特徴とする請求項９に記載の眼鏡レンズの保持構造。
11. 前記テーパピンと回転防止ピンとの間隔を０．５ｍｍ以上に設定したことを特徴とする請求項１０に記載の眼鏡レンズの保持構造。
12. 前記テーパピンを眼鏡レンズのレンズ面に穿設した前記テーパ孔に圧入し、前記回転防止ピンを眼鏡レンズのコバ面に穿設した前記ピン差込孔に差し込んだことを特徴とする請求項９記載の眼鏡レンズの保持構造。
13. 前記回転防止ピンとピン差込孔との間に隙間を持たせたことを特徴とする請求項９記載の眼鏡レンズの保持構造。
14. 前記回転防止手段として、眼鏡レンズに凹溝を設け、その凹溝に前記レンズ保持部材の一部を嵌め込んだことを特徴とする請求項８記載の眼鏡レンズの保持構造。
15. 前記テーパ孔に接着剤を注入した上で前記テーパピンを圧入したことを特徴とする請求項１記載の眼鏡レンズの保持構造。
16. 請求項１〜１５のいずれかに記載の眼鏡レンズの保持構造のテーパ孔がテーパピンに対し緩くなったときや破損・変形したときの修復方法であって、
    前記テーパピンを取り外したテーパ孔に液状樹脂を注入した上で、そのテーパ孔の中に前記テーパピン又は修復専用テーパピンを途中まで挿入して、テーパ孔とテーパピンの間に径方向の僅かの隙間を確保し、その状態で前記液状樹脂を硬化させ、樹脂の硬化後に、前記テーパピンをそのまま圧入するか、又は、修復専用テーパピンを引き抜いた後に前記テーパピンを圧入することを特徴とする眼鏡レンズの保持構造の修復方法。
17. 請求項１〜１５のいずれかに記載の眼鏡レンズの保持構造を、眼鏡フレームの智と眼鏡レンズの固定部、または、ブリッジと眼鏡レンズの固定部に使用したことを特徴とする眼鏡。
18. 請求項１〜１５のいずれかに記載の眼鏡レンズ保持構造が用いられる眼鏡フレーム。
19. 眼鏡レンズを眼鏡フレームのレンズ保持部材で保持した縁無しタイプの眼鏡の製造方法において、
    前記レンズ保持部材にはテーパピンが突設されており、
    前記眼鏡レンズに前記テーパピンと同じテーパの大きさを有するテーパ孔を穿設する工程と、
    前記テーパ孔の内周面と前記テーパピンの外周面の圧接によって眼鏡レンズを保持するように、前記テーパピンを前記テーパ孔に直接圧入する工程と、
    を有することを特徴とする眼鏡の製造方法。
20. 請求項１９記載の眼鏡の製造方法において、
    前記テーパピンのテーパ孔への圧入は、所定の位置まで挿入することにより行なうことを特徴とする眼鏡の製造方法。
21. 請求項１９記載の眼鏡の製造方法において、
    前記レンズ保持部材はテーパピンの長さが異なる複数種類から、テーパ孔の深さに応じて選択されることを特徴とする眼鏡の製造方法。
22. 請求項１９記載の眼鏡の製造方法において、
    前記テーパピンのテーパ孔への圧入後、前記テーパピンの先端を切断することを特徴とする眼鏡の製造方法。
23. 請求項１９記載の眼鏡の製造方法において、
    前記レンズ保持部材には、前記テーパピンと平行なストレートピンよりなる回転防止ピンが設けられており、
    前記眼鏡レンズには、前記テーパ孔と平行なストレート孔よりなるピン差込孔が設けられており、
    前記テーパピンのテーパ孔への圧入の時に、前記回転防止ピンが前記ピン差込孔に挿入されることを特徴とする眼鏡の製造方法。

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