專利名稱：用于眼鏡架的連接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景1.本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于眼鏡架的連接方法，更具體的是，涉及用于眼鏡架的連接方法，用該方法將鼻架或柄腿等連接至鏡片框上。
2.現(xiàn)有技術(shù)的說(shuō)明形狀記憶合金在固態(tài)有不少于兩個(gè)相，一個(gè)在高溫下穩(wěn)定的相稱為奧氏體，一個(gè)在低溫下穩(wěn)定的相稱為馬氏體。而產(chǎn)生相變的溫度則稱為轉(zhuǎn)變溫度。


圖1A示出了形狀記憶合金在高于合金轉(zhuǎn)變溫度的溫度時(shí)的形狀。圖1B示出圖1A的形狀記憶合金在低于轉(zhuǎn)變溫度時(shí)沿縱向變形。圖1C示出圖1A的形狀記憶合金在低于轉(zhuǎn)變溫度時(shí)沿橫向變形。以及圖1D示出圖1B或圖1C的變形的形狀記憶合金在高于轉(zhuǎn)變溫度時(shí)的形狀。
如圖1A、1B和1C所示，當(dāng)在高于轉(zhuǎn)變溫度時(shí)有特殊形狀的形狀記憶合金在低于轉(zhuǎn)變溫度沿縱向或橫向變形時(shí)，則如圖1D所示，產(chǎn)生從馬氏體至奧氏體的相變，因此，形狀記憶合金回至原來(lái)的形狀，此時(shí)，上述現(xiàn)象稱為形狀記憶效應(yīng)。
NiTi合金可以有8％的形狀記憶效應(yīng)，它意味著，當(dāng)有100mm長(zhǎng)度的NiTi合金沿縱向變形，以致它有不大于108mm的長(zhǎng)度并加熱至轉(zhuǎn)變溫度以上時(shí)，NiTi合金的長(zhǎng)度回至100mm。
同時(shí)，在某些材料中，它們被一定的載荷變形而沒(méi)有任何的溫度變化，并且在去掉載荷以后重新得到原來(lái)的形狀，上述現(xiàn)象稱為超塑性效應(yīng)。因此，在具有超塑性效應(yīng)的材料中，由于很少發(fā)生由外沖擊而產(chǎn)生永久變形，因此它有可能總是保持原來(lái)的形狀。
具有形狀記憶效應(yīng)或超塑性效應(yīng)的形狀記憶合金可用于家庭用具、工業(yè)用具和醫(yī)藥用具等。此外，隨著高技術(shù)如計(jì)算機(jī)和信息通訊等的發(fā)展，Ti-Ni族形狀記憶合金致動(dòng)器的小型化和自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)驚人地發(fā)展并被付諸實(shí)施。
圖2示意地示出眼鏡。
如圖2所示，由于形狀記憶合金接觸時(shí)舒適并且不因外力而變形，因此，作為眼鏡架如鼻架4或柄腿5等的材料，它成為大家注意的中心。
用作眼鏡架的NiTi合金一般有-20℃-0℃的范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)變溫度，這意味著，它在溫度超過(guò)0℃時(shí)有超塑性效應(yīng)。
不過(guò)，由于NiTi合金對(duì)氧和氮等有強(qiáng)的反應(yīng)性，因此它難于用點(diǎn)焊將用NiTi合金做的鼻架4或柄腿5直接連接至鏡片框1或者鉸鏈2上。
因此，為了將鼻架4或柄腿5連接至鏡片框1或鉸鏈2上，NiTi合金鼻架4的端部要插入并連接至一管子3中，該管子有良好的焊接性和小的直徑，同時(shí)用點(diǎn)焊將管子3連至鏡片框1上。此外，用NiTi材料做的鼻架5用具有小直徑的管子3連至鉸鏈2上。
為了將NiTi合金材料鼻架或柄腿連至一根管子上，將鼻架或柄腿的連接部分插入該管子中，壓縮并使管子變形，也就是采用一夾緊法，但是，在該方法中，連接部分不會(huì)出來(lái)，但是會(huì)轉(zhuǎn)向一邊。
此外，為了連接柄腿，可以采用一個(gè)方法，將金屬絲插入管子中，并進(jìn)行用硬釬料的釬焊。不過(guò)，為了釬焊，必須進(jìn)行鍍鎳。此外，由于釬焊而引起的溫升將損害NiTi形狀記憶合金的彈性，而且由于在釬焊時(shí)產(chǎn)生毒性氣體等，工作環(huán)境也被破壞。
本發(fā)明的概況為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的為提供一種用于眼鏡架的連接方法，它能容易地用形狀記憶效應(yīng)將形狀記憶合金做的鼻架和柄腿連至眼鏡的框上。
為了達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明的用于眼鏡架的連接方法包括變形用形狀記憶合金材料做的構(gòu)件的連接部分，以使能被插入用于將構(gòu)件連至鏡片框的管子中；和在構(gòu)件插入管子中以后，通過(guò)使構(gòu)件的連接部分回至原來(lái)的在變形之前的形狀而將構(gòu)件的連接部分連至管子上。
為了達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明的用于眼鏡架的連接方法包括將用形狀記憶合金材料做的并具有與管子的內(nèi)徑相同或更小的外徑的構(gòu)件的連接部分插入用于將構(gòu)件連至鏡片框上的管子中；變形構(gòu)件和管子的連接部分，以便減小連接部分的尺寸和管子的外徑；以及通過(guò)使構(gòu)件的連接部分回至原來(lái)的在變形之前的形狀而將構(gòu)件的連接部分連至管子上。
此外，按照本發(fā)明的眼鏡架包括一用形狀記憶合金材料做的柄腿或鼻架，和一連至鏡片框上的連接管，其中，柄腿或鼻架的連接部分受到變形，以便能插入管子中，以及構(gòu)件的連接部分在插入管子中之后，通過(guò)回到原來(lái)的在變形之前的形狀而連至管子上。
優(yōu)選的實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明下面將參考附圖詳細(xì)描述按照本發(fā)明的用于眼鏡架的連接方法。
在通過(guò)使用一管子將鼻架或柄腿連至一鏡片框上時(shí)，如果有可能將具有大于一管子的內(nèi)徑的直徑的鼻架或柄腿插至一管子中，則連接可以很結(jié)實(shí)。在普通金屬中，這幾乎不可能實(shí)現(xiàn)，但是，在形狀記憶合金中，則可通過(guò)使用形狀記憶效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖3A、3B、3C和3D示出按照本發(fā)明的眼鏡架的連接過(guò)程。
更詳細(xì)一些，如圖3A、3B、3C和3D所示，為了將一形狀記憶合金構(gòu)件10如NiTi合金插入具有略小于形狀記憶合金構(gòu)件10的外徑的內(nèi)徑的管子11中，要進(jìn)行變形步驟，以減少構(gòu)件10的外徑。并且，在構(gòu)件10插入管子11的內(nèi)徑中時(shí)，最好變形構(gòu)件10，以便完美地配合在管子11中。
為了減小構(gòu)件10的外徑，有一種利用形狀記憶合金的形狀記憶效應(yīng)的變形方法，即通過(guò)在低于構(gòu)件的轉(zhuǎn)變溫度的溫度冷卻構(gòu)件10來(lái)減小構(gòu)件10的直徑，并且有一種利用超塑性效應(yīng)的變形方法，它不用改變溫度就減小構(gòu)件10的直徑。
在通過(guò)形狀記憶效應(yīng)或超塑性效應(yīng)將構(gòu)件10插入管子11中以后，構(gòu)件10的直徑回至原來(lái)的形狀，在此處，插入管子11中的構(gòu)件10的連接部分不能加大。例如，在利用形狀記憶效應(yīng)的情況下，構(gòu)件10按照不低于轉(zhuǎn)變溫度的溫升回至原來(lái)的形狀，在利用超塑性效應(yīng)的情況下，構(gòu)件10按照一定的時(shí)間過(guò)程回至原來(lái)的形狀。因此，構(gòu)件10和管子11彼此緊密地接觸并牢固地連接。
下面描述用于減少構(gòu)件10的連接部分的直徑的方法。
通過(guò)使用諸如液氮、冰或干冰冷卻構(gòu)件，管子或構(gòu)件如鼻架或柄腿等的連接部分的外徑被冷卻。
在冷卻以后，可以采用象軋槽工藝和旋轉(zhuǎn)鍛這樣的工藝，以減小構(gòu)件10的連接部分的直徑(例如，從1.04mm減至1.0mm)，以便將構(gòu)件10的端部插入管子11中；該軋槽工藝采用了具有許多槽的輥?zhàn)?；該旋轉(zhuǎn)鍛工藝用錘子敲打構(gòu)件10的外表面，而構(gòu)件10則同時(shí)旋轉(zhuǎn)。不過(guò)，由于難以得到一真正的圓，在工藝中需要有技術(shù)。
因此，在本發(fā)明中提供了一種變形裝置，它用于變形象鼻架或柄腿等這樣的構(gòu)件10的連接部分，以便將其插入管子11中，該裝置能容易地調(diào)節(jié)變形量并得到一真正的圓，該裝置用不少于三個(gè)輥?zhàn)訕?gòu)成，并且至少有一個(gè)輥?zhàn)佑幸豢梢苿?dòng)的軸。
圖5示意地示出用于變形按照本發(fā)明的構(gòu)件的連接部分的裝置。
如圖5所示，變形裝置在構(gòu)件10的周圍包括三個(gè)輥?zhàn)覣、B、C。在此處，兩個(gè)輥?zhàn)覣、B是固定的，而具有可移動(dòng)的軸的輥?zhàn)覥則移動(dòng)。因此，通過(guò)使用輥?zhàn)覥改變離開(kāi)輥?zhàn)覤和C的距離，就可以通過(guò)調(diào)節(jié)加工的程度調(diào)節(jié)厚度即構(gòu)件10的外徑。兩個(gè)輥?zhàn)覣、B都用于固定構(gòu)件10。
同時(shí)，在構(gòu)件10的連接部分插入管子11之前，由于管子11被加熱，以便脹大管子11的內(nèi)徑，因此連接可以更加容易地實(shí)現(xiàn)，因而可以提高作業(yè)效率。
并且，形狀記憶合金可以同時(shí)有形狀記憶效應(yīng)或超塑性效應(yīng)或只有其中之一。此外，包括NiTi合金在內(nèi)，還可以用C-Zn-Al合金或Cu-Al-Ni合金或Fe-Mn-Si合金等作為形狀記憶合金。
在NiTi合金中，可以有8％左右的形狀記憶效應(yīng)。此處，如果具有100mm長(zhǎng)度的構(gòu)件被變形，以便有小于108mm的長(zhǎng)度，則在它受熱時(shí)可完全回至具有100mm長(zhǎng)度的原來(lái)形狀。同時(shí)，當(dāng)構(gòu)件有超塑性效應(yīng)時(shí)，如果構(gòu)件在規(guī)定的范圍內(nèi)被一外力變形而沒(méi)有任何溫度變化，則它可以通過(guò)去掉外力而回至原來(lái)的形狀。
同時(shí)，為了將一構(gòu)件如鼻架或柄腿等連至眼鏡架上，連接部分在其被插入一管子中之前受到變形。不過(guò)，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，為了將一構(gòu)件如鼻架或柄腿等連至眼鏡架上，在具有與管子的內(nèi)徑幾乎相同的外徑的構(gòu)件的連接部分被插入管子中以后，要進(jìn)行用于減小管子的外徑的變形。
更詳細(xì)一些，在將具有與管子的內(nèi)徑幾乎相同的外徑的連接部分插入管子中以后，連接部分在低于轉(zhuǎn)變溫度的溫度下冷卻，并進(jìn)行減少管子的外徑。并且，按照溫升(在室溫下)，用形狀記憶合金做的連接部分回至原來(lái)的形狀，管子維持變形的狀態(tài)，因此連接部分和管子可牢固地連接。
下面更詳細(xì)地描述按照本發(fā)明的用于一副眼鏡的架子的連接方法的例子。
圖4A、4B、4C和4D示意地示出按照本發(fā)明的眼鏡架的連接過(guò)程例子現(xiàn)在用下面的例子更詳細(xì)地描述本發(fā)明，但是這些例子是為了說(shuō)明本發(fā)明而給出的，它們并不限制其范圍。例1如圖4A所示，通過(guò)使用CNC，用NiTi合金(Ni按重量51％，Ti按重量49％)做的鼻架20成形成U字形，具有1.04mm的直徑，并且它在400-600℃的溫度被加熱，因此鼻架20的形狀被記憶。此處，由于其轉(zhuǎn)變溫度為-10℃，因此鼻架20在室溫下有很好的彈性。不過(guò)，由于它在低于轉(zhuǎn)變溫度-10℃時(shí)轉(zhuǎn)變成馬氏體，因此它能容易地變形，并且在高于-10℃的溫度下回至原來(lái)的形狀，換句話說(shuō)，產(chǎn)生形狀記憶效應(yīng)。
通過(guò)圖5所示的變形方法處理鼻架20的連接部分20a，以使處于馬氏體狀態(tài)的具有不小于1.00mm的直徑被插入管子21中。在不低于轉(zhuǎn)變溫度的室溫下，鼻架20的連接部分20a通過(guò)形狀記憶效應(yīng)力求回至原來(lái)的形狀(1.04mm的直徑)，但是它受到管子21的內(nèi)徑的限制，因此，鼻架20的連接部分20a可以完美地連至管子21上。更詳細(xì)一些，它同具有1.04mm的直徑的構(gòu)件(鼻架20的連接部分20a)被強(qiáng)迫地插入具有1.00mm的內(nèi)徑的管子中一樣。
用本方法生產(chǎn)了十個(gè)樣本，在試驗(yàn)結(jié)果中，每個(gè)鼻架都完美地連至每個(gè)鏡片框架上而不會(huì)出來(lái)或扭曲。
柄腿可用上述方法連至結(jié)合在鉸鏈上的管子中。例2一用具有1.04mm直徑的用NiTi合金制造的鼻架的連接部分插入一具有1.04mm內(nèi)徑的管子中。處理裝置和鼻架(在-30℃時(shí))被冷卻，鼻架經(jīng)過(guò)加工處理，以便有一1.00mm的外徑。
此處，鼻架的連接部分也經(jīng)過(guò)處理，以便有一1.00mm的內(nèi)徑。當(dāng)溫度升高時(shí)，用形狀記憶合金做的鼻架轉(zhuǎn)變成奧氏體并試圖回至原來(lái)的形狀，而管子則保持在變形的狀態(tài)。因此，鼻架的連接部分完美地連至管子上。例3一具有1.04mm直徑的用NiTi材料做的鼻架連接部分插入一具有1.04mm內(nèi)徑的管子中。管子在奧氏體態(tài)被處理，以有1.00mm的內(nèi)徑。此處，鼻架的連接部分也經(jīng)過(guò)處理，以便有一1.00mm的直徑。在經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間以后，用具有超塑性效應(yīng)的形狀記憶合金做的鼻架回至原來(lái)的形狀，而管子則保持變形的狀態(tài)。因此，鼻架的連接部分完美地連至管子上。
在按照本發(fā)明的用于眼鏡架的連接方法中，用形狀記憶材料如TiNi合金等制造的構(gòu)件被插入一管子中，并通過(guò)利用形狀記憶效應(yīng)連接，就可以牢固地連接鏡片框并簡(jiǎn)化連接過(guò)程。因此，對(duì)生產(chǎn)成本是有利的。
由于本發(fā)明可以用幾種形式實(shí)施而不脫離其精神或主要特征，由此應(yīng)當(dāng)明白，上述實(shí)施例并不受到上述說(shuō)明的任何細(xì)節(jié)的限制，除非另有規(guī)定，而是應(yīng)當(dāng)在所附權(quán)利要求書(shū)所規(guī)定的精神和范圍內(nèi)廣義地解釋，因此，所有在權(quán)利要求書(shū)的邊界和范圍內(nèi)，或這些邊界和范圍的相當(dāng)物的改進(jìn)，都被所附權(quán)利要求書(shū)包括在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于眼鏡架的連接方法，其特征為，它包括變形用形狀記憶含金材料做的構(gòu)件的連接部分，以便能插入用于將構(gòu)件連至鏡片架上的管子中；以及在構(gòu)件插入管子中后，通過(guò)使構(gòu)件的連接部分回至原來(lái)的變形前的形狀而將構(gòu)件的連接部分連至管子上。
2.如權(quán)利要求1的連接方法，它進(jìn)一步包括在變形步驟之前，在低于構(gòu)件的轉(zhuǎn)變溫度的溫度下冷卻構(gòu)件。
3.如權(quán)利在求1的連接方法，其特征為構(gòu)件為具有超塑性效應(yīng)的形狀記憶合金，變形步驟在不低于構(gòu)件的轉(zhuǎn)變溫度下進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求2或3的連接方法，其特征為，在變形步驟之前，構(gòu)件的連接部分的直徑大于管子的直徑，在變形步驟之后，構(gòu)件的連接部分的直徑不大于管子的直徑。
5.如權(quán)利要求2或3的連接方法，其特征為，構(gòu)件的連接部分受到變形，以便能通過(guò)軋槽工藝插入管子中，該工藝使用在表面上具有許多槽的輥?zhàn)印?br> 6.如權(quán)利要求2或3的連接方法，其特征為構(gòu)件的連接部分受到變形，以便能通過(guò)旋轉(zhuǎn)鍛工藝插入管子中，該工藝中一面旋轉(zhuǎn)，一面在旋轉(zhuǎn)中用錘子敲打連接部分的外表面。
7.如權(quán)利要求2或3的連接方法，其特征為構(gòu)件為NiTi合金。
8.如權(quán)利要求2或3的連接方法，它進(jìn)一步包括在變形步驟之前將管子連至鏡片框上。
9.如權(quán)利要求2或3的連接方法，它進(jìn)一步包括在連接步驟之后將管子連至鏡片框上。
10.如權(quán)利要求1、2或3的連接方法，其特征為，構(gòu)件為一鼻架或一柄腿。
11.用于眼鏡架的連接方法，其特征為，它包括將用形狀記憶合金材料做的并具有與管子的內(nèi)徑相同的外徑的構(gòu)件的連接部分插入用于將其連至鏡片框上的管子中；變形構(gòu)件的連接部分和管子，以便減小連接部分的尺寸和管子的外徑；以及通過(guò)使構(gòu)件的連接部分回至原來(lái)的在變形之前的形狀而將構(gòu)件的連接部分連至管子上。
12.如權(quán)利要求11的連接方法，它進(jìn)一步包括在變形步驟之前，在不大于構(gòu)件的轉(zhuǎn)變溫度的溫度下冷卻構(gòu)件。
13.如權(quán)利要求11的連接方法，其特征為，構(gòu)件為具有超塑性效應(yīng)的形狀記憶合金，變形步驟在不低于構(gòu)件的轉(zhuǎn)變溫度的溫度下進(jìn)行。
14.一眼鏡架，它包括一用形狀記憶合金材料做的鼻架或柄腿；和一連至鏡片框上的連接管；其特征為，柄腿或鼻架的連接部分受到變形，以便能插入管子中，并且構(gòu)件的連接部分則在插入管子中之后通過(guò)回至原來(lái)的在變形之前的形狀而連至管子上。
全文摘要
在一用于眼鏡架的連接方法中，并且更特別的是在一用于將鼻架或柄腿連至鏡片框的方法中，用于眼鏡架的連接方法包括變形用形狀記憶合金材料做的構(gòu)件的連接部分，以使能插入用于將構(gòu)件連至鏡片框的管子中；以及在構(gòu)件插入管子中之后，通過(guò)使連接部分回至原來(lái)在變形之前的形狀而將構(gòu)件的連接部分連至管子上。
文檔編號(hào)G02C5/00GK1456921SQ0211765
公開(kāi)日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2002年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月10日
發(fā)明者池光求 申請(qǐng)人:韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院