具有撓性構件的眼鏡的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有包括縱向設置的第一肋和縱向設置的第二肋的撓曲部分的眼鏡制品。在另一示例性實施例中，所述撓曲部分具有在平行于正中矢狀面的方向上的最大高度(H)，所述正中矢狀面將所述眼鏡對分成假想的左半塊和右半塊，該最大高度大于20mm。本發(fā)明的眼鏡制品提供適合于一定范圍的用戶頭部尺寸的貼合性與舒適度之間的平衡。
【專利說明】具有撓性構件的眼鏡

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及表現(xiàn)出改善的貼合性的人用眼鏡，具體地涉及在一定范圍的頭部尺寸內提供改善的貼合性的眼鏡。

【背景技術】
[0002]諸如旨在矯正人的視力的眼鏡以及旨在保護人的眼睛或面部免受傷害的安全眼鏡的眼鏡制品是廣泛已知的。這兩種類型的眼鏡常常架在鼻部上以及用戶的每只耳朵上方或上。用戶對眼鏡貼合程度的感知可受下述因素影響:眼鏡在鼻部上以及在耳朵上的貼合程度、或許還有眼鏡的鏡片是否過于靠近人的眼睛或面部、或者其他因素。
[0003]現(xiàn)有的眼鏡制品已嘗試通過將眼鏡制品指定為用在具有特定頭部尺寸的個人上來提供舒適的眼鏡。另外，許多設計結合諸如彈簧鉸鏈的特征或者使得眼鏡能夠針對特定佩戴者進行調節(jié)的機構。此類方法由于復雜的設計和制造要求或者需要儲備多種尺寸的每種眼鏡設計而導致成本增加。
[0004]最終，仍需要一種適合大的用戶群使用的更貼合的眼鏡。


【發(fā)明內容】

[0005]術語表
[0006]參照本發(fā)明，下列術語定義如下:
[0007]“和/或”意指“和”、“或”以及“和”與“或”的組合。
[0008]當涉及撓曲部分的肋時，“成角度地設置”意指肋不平行，使得肋的一個或多個主表面形成不在180°的5°內的角度。
[0009]“附接部分”意指鏡片、鏡框的特征或者可固定鏡腿件的其它合適的特征。
[0010]當涉及鏡腿件的接觸部分時，“接觸部分”意指在耳朵的正常位置的緊上方和或緊后方接觸用戶的頭部的部分。
[0011]“撓曲部分”是指鏡腿件的在經受適當力時(例如，就像眼鏡制品被定位成用在用戶的頭部上時一樣)撓曲的部分。
[0012]“彎曲模量”意指在撓性變形中應力與應變之比，并可根據(例如)ASTM D790或ISO 178來測量。
[0013]“在接觸部分處施加的力”意指在大體與接觸部分的表面垂直的方向上施加在(例如)用戶的頭部上的力和/或由用戶的頭部施加在接觸部分上的對應力，并且可在眼鏡制品被定位用于使用時在距眼鏡制品的額狀面大約IlOmm的位置處測量。
[0014]“鏡片”意指用戶可通過其看到周圍環(huán)境的結構，并可包括任何合適的材料。
[0015]“部分”意指較大東西的一部分。
[0016]當涉及眼鏡制品時，“被定位成用于使用”意指眼鏡制品被大體定位在用戶的一只眼睛或兩只眼睛的前方以提供眼鏡制品的預期功能。
[0017]當涉及眼鏡制品的鏡腿件或撓曲部分時，“非撓曲狀態(tài)”意指在鏡腿件的接觸部分處施加很少的力或未施加力的中立狀態(tài)。
[0018]“曲率半徑”意指在曲線的某一點處的密切圓的半徑，符合該術語的傳統(tǒng)數(shù)學含義。
[0019]當用于描述人的頭部的寬度時，“寬度”是指每只耳朵的正常位置緊上方的點之間的距離。
[0020]本發(fā)明提供一種眼鏡制品，該眼鏡制品具有從眼鏡制品的前部向后延伸的鏡腿件，該鏡腿件包括在平行于正中矢狀面的方向上具有最大高度(H)的撓曲部分，所述正中矢狀面將眼鏡制品對分成假想的左半塊和右半塊。撓曲部分包括縱向設置的第一肋和縱向設置的第二肋，并且當鏡腿件處于非撓曲狀態(tài)時，第一肋相對于第二肋成角度地設置，并且H>20mm。在一些實施例中，第一肋和第二肋沿著其長度連接。所述眼鏡制品還包括接觸部分，當眼鏡制品被定位成用在人的頭部上時，該接觸部分可為基本上豎直取向的。在一些實施例中，所述眼鏡制品包括兩個以上的縱向設置的肋，并且第一肋和第二肋均包括由厚度(t)隔開的第一主表面和第二主表面，并且每個肋的第一主表面與將眼鏡制品對分成假想的上半塊和下半塊的橫向平面不垂直。在一些實施例中，H大于24_，或者撓曲部分還包括縱向設置的第三肋和縱向設置的第四肋，當鏡腿件處于非撓曲狀態(tài)時，第三肋相對于第四肋成角度地設置。在各種實施例中，撓曲部分關于其縱向軸線的扭轉剛度大于32N-mm/rad或者大于56N-mm/rad。在各種實施例中，撓曲部分由具有800MPa至1700MPa或者100MPa至1200MPa的彎曲模量的材料制成。在一些實施例中，撓曲部分具有曲率半徑(P )，并且當鏡腿件處于非撓曲狀態(tài)時，P〈80_。
[0021]在一些實施例中，所述第一肋和所述第二肋均具有由厚度(t)隔開的第一主表面和第二主表面，并且包括在其縱向方向上的長度(I)以及在與厚度(t)和長度(I)均垂直的方向上的高度(h)，并且其中，所述第一肋和所述第二肋的第一主表面和第二主表面基本上為平坦的。在各種實施例中，h在2.5mm和8mm之間，t在0.5mm和2.5mm之間，和/或I在15mm和45mm之間。在一些實施例中,所述第一肋和所述第二肋的高度(h)均沿著其長度變化。
[0022]根據本發(fā)明的眼鏡制品可包括鏡腿件，該鏡腿件是注塑塑料，可由選自聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺和乙縮醛的材料制成。
[0023]在一些示例性實施例中，鏡腿件包括接觸部分，當眼鏡制品被定位成用在具有130mm至170mm寬度(W)的人的頭部上時，垂直于接觸部分處施加的力(F)在50g和IlOg之間。在一些示例性實施例中，當眼鏡制品被定位成用在具有150_至180_寬度(W)的人的頭部上時，F(xiàn)可在70g和IlOg之間。
[0024]在一些示例性實施例中，鏡腿件還包括接觸部分，當眼鏡制品被定位成用在具有130mm寬度(W)的人的頭部上時，垂直于接觸部分施加第一力(Fl)，當眼鏡制品被定位成用在具有180mm寬度(W)的人的頭部上時，垂直于接觸部分施加第二力(F2)，并且(F2-Fl) <50 克。
[0025]本發(fā)明的眼鏡可以是安全眼鏡、護目鏡、太陽鏡、裝飾眼鏡、視力矯正眼鏡和/或本領域已知的其它眼鏡制品。本發(fā)明的上述
【發(fā)明內容】
并不意在描述本發(fā)明的每個公開的實施例或每種實施方式。以下附圖和具體實施方法更具體地舉例說明了示例性實施例。提交于2012年3月2日的標題為“具有弧形撓性構件的眼鏡(Eyewear Having an ArcuateFlexural Member) ”的美國專利申請序列號13/410，944論及具有撓曲部分的示例性眼鏡制品的結構和構造，并且以引用方式并入本文中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]本發(fā)明將參照附圖得到進一步的闡明，其中在此若干視圖中的類似結構由類似數(shù)字指代，并且其中:
[0027]圖1是根據本發(fā)明的眼鏡制品的透視圖。
[0028]圖2是限定若干參考平面的根據本發(fā)明的眼鏡制品的透視圖，通過所述參考平面可更好地理解眼鏡制品。
[0029]圖3是從眼鏡制品的前部向后延伸的具有根據本發(fā)明的示例性撓曲部分的鏡腿件的透視圖。
[0030]圖4a至4c是根據本發(fā)明的示例性鏡腿件的肋的側視圖。
[0031]圖5a和圖5b是具有根據本發(fā)明的撓曲部分的示例性鏡腿件的剖面圖，所述撓曲部分包括具有第一平表面和第二平表面的肋。
[0032]圖6是具有根據本發(fā)明的撓曲部分的示例性鏡腿件的剖面圖，所述撓曲部分包括具有第一曲面和第二曲面的肋。
[0033]圖7是具有鏡腿件和撓曲部分的根據本發(fā)明的眼鏡制品的頂部透視圖，所述撓曲部分在非撓曲狀態(tài)下具有曲率。
[0034]圖8是具有撓曲部分的根據本發(fā)明的眼鏡制品的透視圖，所述撓曲部分包括四個縱向設置的肋。
[0035]圖9是根據本發(fā)明的撓曲部分的透視圖，所述撓曲部分包括四個縱向設置的肋。
[0036]圖10是根據本發(fā)明的撓曲部分的示例性實施例的側視圖。
[0037]圖11是根據本發(fā)明的撓曲部分的示例性實施例的剖面圖。

【具體實施方式】
[0038]本發(fā)明提供一種具有提供適合于一定范圍的頭部尺寸的貼合性與舒適度之間的平衡的特征的眼鏡制品。該眼鏡制品在鏡腿件的接觸部分處提供足夠的力以將眼鏡制品保持在具有相對小的頭部寬度的用戶上，同時在被定位成用在具有相對大的頭部寬度的用戶上時提供期望的舒適度范圍內的力。在示例性實施例中，眼鏡制品在鏡腿件的接觸部分處提供期望水平的力，其對用戶的頭部寬度的依賴程度低于現(xiàn)有技術的眼鏡制品。
[0039]圖1示出眼鏡制品100的第一示例性實施例。眼鏡制品100可包括傳統(tǒng)眼鏡組件，包括一個或多個鏡片130或鏡框。眼鏡制品100包括兩個鏡腿件110，每個鏡腿件具有第一末端部分111、接觸部分112和撓曲部分120。鏡腿件110從眼鏡制品100的前部向后延伸。撓曲部分120當處于非撓曲狀態(tài)時具有曲率半徑。撓曲部分120向外撓曲以適應用戶的頭部，并被構造為在合適的頭寬度的范圍內提供期望的特性。在示例性實施例中，接觸部分112保持基本上恒定的取向，與撓曲部分120經受的以適應特定頭部寬度的撓曲無關。當被定位用于使用時，眼鏡制品100被大體定位在用戶的一只眼睛或兩只眼睛的前方以提供眼鏡制品100的預期功能性。一個或多個鏡片130與用戶的視野交互，或者相對于外部元件基本上遮擋用戶的眼睛以及用戶的部分面部。
[0040]在示例性實施例中，鏡腿件110的第一末端部分111可被固定到一個或多個鏡片130的附接部分150、鏡框或者眼鏡制品100的其它合適特征。鏡腿件110可通過本領域已知的任何合適的手段固定到附接部分150。例如，鏡腿件110可利用鉸鏈可旋轉地固定，所述鉸鏈允許鏡腿件110在打開位置和閉合位置之間在各種位置處圍繞軸線的樞轉運動。這可通過鏡腿件110的第一末端部分111來實現(xiàn)，所述第一末端部分包括這樣的特征，所述特征與一個或多個鏡片130、鏡框或眼鏡制品100的其它合適的特征中的對應特征配合并利用螺釘、銷或本領域已知的其它緊固件按照可旋轉的接合方式固定。鏡腿件110還可利用(例如)按扣貼合附接方式附接。在另一示例性實施例中，眼鏡制品100可包括或可不包括鏡框，并且鏡腿件110可附接到一個或多個鏡片的附接點。
[0041]上述眼鏡制品100的組件可單獨地形成，且隨后被接合在一起以形成眼鏡制品。在示例性實施例中，一個或多個鏡片130和鏡框整體形成為單件，諸如通過注塑成型、傳遞模塑、壓塑或本領域已知的其它技術。在另一示例性實施例中，鏡腿件110可通過注塑成型、傳遞模塑、壓塑或本領域已知的其它技術形成，且隨后被接合到鏡片或鏡框。作為另外一種選擇，各種部件或整個眼鏡制品100可整體形成。
[0042]撓曲部分120可由具有合適特性的材料形成以允許在鏡腿件和撓曲部分可經受的正常彎曲的范圍內彈性變形。在示例性實施例中，鏡腿件I1和/或撓曲部分120由聚碳酸酯和聚酯的紫外穩(wěn)定共混物制成(諸如，可購自馬薩諸塞州彼德思費德的沙伯基礎創(chuàng)新塑料公司(Sabic Innovative Plastics of Pittsfield, Massachusetts)的商品名為XYLEX X8300的材料)或者聚碳酸酯和聚丁烯的共混物(諸如，可購自沙伯基礎創(chuàng)新塑料公司(Sabic Innovative Plastics)的商品名為XENOY 5720的材料)。在其它示例性實施例中，鏡腿件110和/或撓曲部分120由聚碳酸酯(例如，可購自沙伯基礎創(chuàng)新塑料公司的PC124R)或者乙縮醒(諸如，可購自杜邦公司(E.1.Du Pont De Nemours and Co)的DlOOST)制成。其它合適的材料包括其它聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、乙縮醛、熱塑性塑料、本領域已知的其它合適的材料以及這些材料的合適的組合。
[0043]在示例性實施例中，鏡腿件110和撓曲部分120由具有800MPa至2500MPa的彎曲模量的材料制成。在各種示例性實施例中，彎曲模量可在約800MPa和1700MPa之間或者在約100MPa和約1200MPa之間。
[0044]可從相對于眼鏡制品100定義的以及圖2所示的三個參考平面的角度來理解根據本發(fā)明的眼鏡制品的某些特征。在眼鏡制品100被定位用于使用時水平定位并且從鏡片的外側(可被稱作眼鏡的前部)觀察眼鏡制品100的情況下，正中矢狀面161將眼鏡制品100對分成假想的左半塊和右半塊。橫向平面162將眼鏡制品100水平分成假想的上半塊和下半塊。橫向平面162大體平行于由鏡腿件110在打開位置和閉合位置之間移動時以及在從非撓曲狀態(tài)移動至撓曲狀態(tài)以適應用戶的頭部時所形成的旋轉平面。當將鏡腿件110接合到鏡框或鏡片的鉸鏈完全打開時鏡腿件110處于打開位置，并且鏡腿件110保持在非撓曲狀態(tài)，使得在鏡腿件110的接觸部分112上未施加負載或者鏡腿件110的接觸部分112未施加負載。當鉸鏈完全閉合時鏡腿件110處于閉合位置，使得鏡腿件110 (例如)向內折疊。額狀面163正交于正中矢狀面和橫向平面二者，并且基本上相切于一個或多個鏡片130的最前部。
[0045]如圖2所示，接觸部分112的位置以及鏡腿件110的對應撓曲可通過將接觸部分與眼鏡制品100的正中矢狀面隔開的距離d來表征，該距離基本上平行于眼鏡制品100的橫向平面162并垂直于正中矢狀面161。例如，當鏡腿件110處于打開位置和非撓曲狀態(tài)時，第一距離將接觸部分112與正中矢狀面161隔開。當鏡腿件110撓曲以適應用戶的頭部時，如(例如)虛線所示，第二距離d將接觸部分112與正中矢狀面161隔開。第二距離d可為眼鏡制品100被定位于其上的頭部的寬度大小的大約一半。當鏡腿件110撓曲時，恢復力起到使鏡腿件110返回到其未經受撓曲的位置的作用。對于給定撓曲在鏡腿件110的接觸部分112處施加的力的大小可被確定，并且如本文進一步討論的，其與鏡腿件和眼鏡制品的幾何形狀和材料有關。
[0046]圖3示出從眼鏡制品100的前部向后延伸的具有根據本發(fā)明的撓曲部分120的示例性實施例的鏡腿件110。撓曲部分120具有第一末端121和第二末端122以及在第一末端121和第二末端122之間的縱向設置的第一肋125和縱向設置的第二肋126。所述第一肋和所述第二肋均具有由厚度t隔開的第一主表面SI和第二主表面S2，并且包括在其縱向方向上的長度I以及在與厚度t和長度I均垂直的方向上的高度h。在各種實施例中，I可在大約1mm和75mm之間或者在15mm和45mm之間，或者可為大約30mm。
[0047]在圖3所示的示例性實施例中，第一肋125和第二肋126中的每一個的內周邊邊緣限定在第一肋125和第二肋126的部分之間延伸的狹槽129。在替代示例性實施例中，內周邊邊緣可限定多個狹槽、溝槽或其它開口，或者第一肋和第二肋均可沿著其長度通過(例如)使內周邊邊緣連接而完全或部分地接合。
[0048]肋125和肋126的厚度和高度可影響當力施加到鏡腿件110時撓曲部分120如何彎曲以及以其它方式做出反應。具體地，肋125和肋126的厚度和高度可影響當力施加到鏡腿件110時撓曲部分120初始彎曲的位置，以及力如何在整個撓曲部分120上分布。在各種示例性實施例中，肋125和肋126的高度h可在2mm和1mm之間，或者在2.5mm和8mm之間。在示例性實施例中，肋125和肋126之一或二者的高度h可在最小高度和最大高度之間變化。在此類實施例中，當初始力施加到鏡腿件時，撓曲部分120可在肋的最小高度的位置處或附近開始彎曲。
[0049]在示例性實施例中，例如，如圖4a所示，肋125和肋126之一或二者的最小高度hmin出現(xiàn)在與撓曲部分120的第一末端121和第二末端122間隔開的位置處。在其它示例性實施例中，每個肋的高度可如圖4b所示是均一的，或者可(例如)如圖4c所示在其長度上從第一末端121附近的最大高度hmax變化到第二末端122附近的最小高度hmin。
[0050]在示例性實施例中，當撓曲部分處于非撓曲狀態(tài)時，第一肋125相對于第二肋126成角度地設置，使得第一主表面SI (肋125和肋126的內側的主表面)形成小于180°的角度Θ。當鏡腿件110撓曲，使得眼鏡制品100可被定位成用在用戶的頭部上時，例如肋125和肋126相對于彼此旋轉，使得角度Θ變得更大，如下文更詳細討論的。如圖5a所示，例如，當鏡腿件110處于非撓曲狀態(tài)時由每個肋125和肋126的內表面上的第一平表面SI限定的角度Θ I小于當鏡腿件110撓曲時由每個肋125和肋126的第一平表面SI限定的角度Θ2。在撓曲狀態(tài)下，角度Θ 2的值比角度Θ I的值更接近180°，使得每個肋125和肋126的表面SI更接近于平行。由于每個肋的相對旋轉，圍繞彎曲軸線的橫截面的面積慣性矩減小。因此，如下文更詳細描述的，鏡腿件110的撓曲的微小改變需要較少的力，并且對于撓曲的進一步增大，在接觸部分112處施加的力更緩慢地增加或者維持恒定。
[0051]在另一示例性實施例中，第一肋125和第二肋126可成角度地設置，使得當撓曲部分120處于非撓曲狀態(tài)時，第二主表面S2(每個肋的外側的主表面)形成小于180°的角度Θ，如圖5b所示。當鏡腿件110撓曲，使得眼鏡制品100可被定位成用在用戶的頭部上時，第一肋125和第二肋126旋轉，使得角度Θ朝著180°或比180°小的角度減小。如圖5b所示，例如，當鏡腿件110未撓曲時每個肋125和肋126的外表面上的第二平表面S2限定的角度Θ 3小于當鏡腿件110撓曲時每個肋125和肋126的第二平表面S2限定的角度Θ4。在撓曲狀態(tài)下，角度Θ 4的值可比角度Θ 3的值更接近180°，使得每個肋125和肋126的表面S2可更接近于平行。
[0052]在另一示例性實施例中，第一肋125和/或第二肋126成角度地設置，使得第一主表面SI和第二主表面S2之一或二者不垂直于眼鏡制品100的橫向平面162,(例如)如圖5a和圖5b所示。S卩，第一主表面SI和第二主表面S2之一或二者不在與眼鏡制品100的橫向平面162形成90°角的5°內。當鏡腿件110撓曲，使得眼鏡制品100可被定位成用在用戶的頭部上時，第一肋125和第二肋126旋轉,使得第一主表面SI和第二主表面S2之一或二者更接近垂直于眼鏡制品100的橫向平面162。
[0053]在不例性實施例中，如圖5a和圖5b所不,第一肋125和第二肋126各具有在第一主表面SI和第二主表面S2之間的厚度t，所述厚度從內周邊邊緣123至外周邊邊緣124減小。在一些示例性實施例中，第一肋和第二肋在任何特定點處的厚度t可在0.5mm和5mm之間。在其它實施例中，厚度t可在0.5和4mm或者0.5mm和2.5mm之間。撓曲部分隨著肋的厚度增大而變得更硬，與具有厚度較小的肋的撓曲部分相比，對于特定鏡腿間距，可導致鏡腿件的接觸部分處的力更大。
[0054]在一些示例性實施例中，例如，厚度t可沿著肋的高度在外周邊邊緣124處的約0.5mm的厚度t至內周邊邊緣123處的約2.5mm的厚度t之間變化。在其它示例性實施例中，第一肋125和第二肋126的厚度t橫跨其高度h為恒定的，或者厚度t從內周邊邊緣123至外周邊邊緣124增大。
[0055]在一些示例性實施例中，內周邊邊緣123處的厚度tmax可沿著每個肋125和肋126的長度I保持恒定，而外周邊邊緣124處的厚度tmin沿著長度I變化。在示例性實施例中，內周邊邊緣123處的厚度tmax沿著長度I為大約1.5mm,并且外周邊邊緣124處的厚度tmin沿著長度I從每個末端處的大約1.0mm變化至沿著長度I某一位置處大約0.5mm,該位置距每個肋的最接近撓曲部分320的第一末端321的末端大約10mm。
[0056]在另一不例性實施例中，如圖6所不,第一肋125和第二肋126可具有第一曲面SI和第二曲面S2。類似于肋具有第一平表面和第二平表面的實施例，肋的厚度可恒定或者可在肋的高度上變化。第一肋125和第二肋126各自在第一曲面SI和第二曲面S2之間的厚度t可從每個內周邊邊緣123至每個外周邊邊緣124減小。
[0057]在其它示例性實施例中，第一肋125和第二肋126的厚度t恒定，或者厚度t從內周邊邊緣123至外周邊邊緣124增加。作為另外一種選擇，第一肋125和第二肋126的內周邊邊緣可連接，厚度t可橫跨每個肋的高度在每個外周邊邊緣124與第一肋和第二肋的內周邊邊緣123的連接點之間變化。
[0058]每個肋125和肋126的曲面限定肋的曲率半徑。當處于非撓曲狀態(tài)時，肋彼此成角度地設置，使得肋限定特定曲率半徑R1。當力施加到鏡腿件110時，像眼鏡制品被定位成用在用戶的頭部上時一樣，第一肋125和第二肋126可相對于彼此撓曲和/或旋轉，使得曲率半徑R2變得更大，如虛線所示的肋125和肋126所指示。
[0059]圖7示出具有根據本發(fā)明的鏡腿件110的眼鏡制品100的示例性實施例。鏡腿件110具有撓曲部分120，該撓曲部分在處于非撓曲狀態(tài)時具有曲率。撓曲部分120的曲率可由曲率半徑限定。曲率半徑是曲線上的一點處的密切圓的半徑，在曲線上從一點到另一點可以是變化的。繃緊曲線通常具有較大的曲率和較小的曲率半徑，而平緩曲線通常具有較小的曲率和較大的曲率半徑。當鏡腿件110撓曲時，例如為了適應用戶的頭部，撓曲部分120的曲率半徑增大。因此，撓曲部分120的示例性實施例在非撓曲狀態(tài)下的曲率大于當眼鏡被定位成用在用戶的頭部上時的曲率。
[0060]鏡腿件110的撓曲部分120通過撓曲部分120處于非撓曲狀態(tài)時的曲率半徑P來表征。在示例性實施例中，撓曲部分120處于非撓曲狀態(tài)時的曲率半徑P小于80mm。在其它實施例中，當撓曲部分120處于非撓曲狀態(tài)時，撓曲部分120的曲率半徑P在20mm和60mm之間，或者在45mm和55mm之間。在示例性實施例中，沿著撓曲部分120的長度的曲率半徑P恒定或者幾乎恒定。例如，撓曲部分120可具有最大曲率半徑PM和最小曲率半徑Pm，最大曲率半徑的大小可在最小曲率半徑的大小的5_內。在示例性實施例中,鏡腿件110的曲率半徑可被表征為沿著鏡腿件的長度的特定距離的特定點處的曲率半徑。例如，在示例性實施例中，沿著鏡腿件110的長度距附接部分150或第一末端部分111為30mm距離處的撓曲部分120的曲率半徑P在20mm和80mm之間。
[0061]具有如上所述的曲率半徑的撓曲部分為根據本發(fā)明的眼鏡制品提供若干優(yōu)點。與缺少曲率的傳統(tǒng)鏡腿件在被定位于相同頭部上時將經受的撓曲相比，具有低曲率半徑的撓曲部分必須經受附加撓曲以適應佩戴者的頭部。即，盡管在每個鏡腿件的接觸部分充分分離以被定位于用戶的頭部上之前，基本上直的鏡腿件經受很少彎曲或不經受彎曲，鏡腿件110 (具體地，圖7所示的眼鏡制品100的撓曲部分120)必須經受顯著的撓曲以適應用戶的頭部。因此，與傳統(tǒng)眼鏡相比，具有此類撓曲部分的鏡腿件110在鏡腿件110之間隔開較少的情況下就進入應力狀態(tài)。即使利用更柔性的鏡腿件也可獲得將眼鏡制品100固定在用戶的頭部上的足夠的力。另外，當撓曲部分120處于非撓曲狀態(tài)時所呈現(xiàn)的曲率半徑允許撓曲部分根據需要在與多數(shù)用戶頭部寬度對應的適當撓曲范圍內起作用。即，撓曲部分120的指定曲率允許鏡腿件110的接觸部分112在特定鏡腿間距下施加期望水平的力。將參照下文所述的具有根據本發(fā)明的撓曲部分的鏡腿件的力位移特性來更充分地理解這些和其它優(yōu)點。
[0062]包括根據本發(fā)明的撓曲部分的眼鏡制品可針對比先前眼鏡制品更寬范圍的頭部尺寸在鏡腿件的接觸部分處提供期望的力。成人的頭部的顯著部分具有在130mm和170mm之間的寬度，其在每只耳朵的正常位置緊上方測量。另外，本發(fā)明人已確定，在大約40克和140克之間或者在大約50克和110克之間或者大約80克的力提供安全性和有限壓力之間的最佳感知平衡，使得眼鏡制品不會無意間脫離位置，也不會施加過大的力以引起不適。因此，示例性眼鏡制品100在被定位成用在具有130_至170_寬度的人的頭部上時在接觸部分處表現(xiàn)出以上期望的范圍內的力。即，當每個鏡腿件110的接觸部分112與眼鏡制品100的正中矢狀面161隔開的距離d(如上參照圖2所述)在65mm和85mm之間時，在鏡腿件110的接觸部分112處的力在期望的范圍內。在示例性實施例中，當眼鏡制品100被定位在寬度在130mm和170mm之間的人的頭部上使用時，垂直于接觸部分112施加的力在50克和140克之間。在其它示例性實施例中，所述力在50克和110克之間，并且當眼鏡制品100被定位成用在具有150mm至180mm寬度，或者d在75mm和90mm之間的人的頭部上時，所述力可在70克和110克。
[0063]可針對眼鏡制品通過測量各種鏡腿間距下的力(例如，通過下述程序I)來獲得指示在接觸部分處施加的力對鏡腿件的位移的曲線。不受理論的約束，此類曲線的斜率與測量的鏡腿件的柔性有關。因此，與剛性鏡腿件(其中撓曲的較小增加會導致在接觸部分處施加的力的相對大的增加)相比，更柔性的鏡腿件通常將導致針對一定范圍的撓曲，接觸部分處的力變化較小。在示例性實施例中，針對在130mm和180mm之間的鏡腿間距范圍，在鏡腿件110的接觸部分112處施加的力變化50克或更少。即，當眼鏡制品100被定位成用在具有130_寬度的人的頭部上時在接觸部分112處施加第一力F1，當眼鏡制品100被定位成用在具有180mm寬度的人的頭部上時在接觸部分112處施加第二力F2，F(xiàn)2和Fl的差值小于或等于50克。在各種其它實施例中，F(xiàn)2和Fl的差值可小于30克或小于20克。相比之下，許多現(xiàn)有的設計針對在130mm和180mm之間的鏡腿間距范圍，表現(xiàn)出顯著變化超過
50克的力。
[0064]盡管由與許多傳統(tǒng)鏡腿件相比具有更大柔性的材料構造而成，仍可獲得鏡腿件110的接觸部分112處的最小期望力水平。此結果部分地在于鏡腿件110和處于非撓曲狀態(tài)的撓曲部分120所具有的固有曲率的組合以及如本文所述的縱向設置的肋的存在。在示例性實施例中，鏡腿件110甚至在鏡腿間距超過80mm之前就經受撓曲。結果，盡管鏡腿件110比許多現(xiàn)有的眼鏡制品具有更大的柔性，當鏡腿間距大于130mm時，接觸部分112處的力仍達到超過50克的值。另外，由于通過撓曲部分120的固有曲率實現(xiàn)的相對柔性的鏡腿件110，通過更大范圍的鏡腿間距的力水平保持更接近期望的水平。
[0065]鏡腿件110的示例性實施例所呈現(xiàn)的在接觸部分112處施加的力水平還歸因于撓曲部分120的結構和構造。不受理論的約束，本發(fā)明的鏡腿件110的接觸部分112處施加的力可被表征為與鏡腿間距和相關面積慣性矩的乘積成比例。如本領域已知的，圍繞與鏡腿件110的縱向軸線垂直的軸線并在彎曲平面內計算面積慣性矩。隨著撓曲增大，接觸部分112處的力增大，并且隨著撓曲減小，接觸部分112處的力減小。類似地，隨著鏡腿件110的橫截面的面積慣性矩增大，接觸部分112處的力增大，且隨著面積慣性矩減小，接觸部分112處的力減小。
[0066]現(xiàn)有技術的鏡腿件的面積慣性矩據信在撓曲時保持基本上恒定，使得在接觸部分處施加的力大體與撓曲成比例。然而，在撓曲部分120的示例性實施例中，特定橫截面位置的面積慣性矩隨著鏡腿件撓曲以適應用戶的頭部而改變。如上所述，隨著鏡腿件110撓曲，第一肋125和第二肋126相對于彼此旋轉。結果，撓曲部分120的特定橫截面處的面積慣性矩隨著鏡腿件110撓曲而改變。例如，當眼鏡制品被定位成用在具有第一寬度的頭部上時，橫截面的面積慣性矩大于眼鏡制品被定位成用在具有大于第一寬度的第二寬度的頭部上時的面積慣性矩。因此，隨著撓曲部分經受另外的撓曲，鏡腿件的橫截面的面積慣性矩減小。這樣，并非隨著鏡腿件110撓曲或彎曲以適應增大的頭部寬度在鏡腿件110的接觸部分112處施加的力增大，而是面積慣性矩減小。對于鏡腿件110的一定范圍的撓曲，以及因此對于一定范圍的用戶頭部尺寸，在鏡腿件110的接觸部分112處施加的力保持基本上恒定或者呈現(xiàn)較小的變化。
[0067]除了上述特征和特性之外，眼鏡制品的貼合性可部分地取決于鏡腿件關于用戶的頭部的定位，并且尤其是鏡腿件的接觸部分接觸用戶的頭部的位置和取向。在根據本發(fā)明的鏡腿件的示例性實施例中，接觸部分可具有基本上平的表面以使接觸用戶的頭部的面積最大化，使得對用戶施加的壓力最小化。如果(例如)僅接觸部分的邊緣接觸用戶的頭部，則舒適度可能降低。因此，根據本發(fā)明的示例性鏡腿件的接觸部分在與頭部尺寸的期望范圍對應的鏡腿間距范圍內在任何位置處保持基本上垂直的取向，并且保持在基本上平行于上面定義的橫向平面的平面內。即，根據本發(fā)明的示例性鏡腿件能抵抗圍繞鏡腿件的縱向軸線旋轉或者在非撓曲狀態(tài)下由鏡腿件限定的平面外的旋轉。
[0068]圖8和圖9示出根據本發(fā)明的眼鏡制品200的示例性實施例。眼鏡制品200可包括傳統(tǒng)眼鏡組件，該眼鏡組件包括一個或多個鏡片230或鏡框。眼鏡制品200包括兩個鏡腿件210，每個鏡腿件具有撓曲部分220和接觸部分212。撓曲部分220具有第一末端221和第二末端222，包括縱向設置的第一肋225和第二肋226以及縱向設置的第三肋227和第四肋228。每個肋具有分別在其內表面和外表面上的第一主表面SI和第二主表面S2、以及在與其縱向方向上的長度垂直的方向上的高度。另外，撓曲部分220表現(xiàn)出在平行于眼鏡制品的正中矢狀面的方向上的最大高度H。在示例性實施例中，最大高度H出現(xiàn)在沿著鏡腿件210接近撓曲部分220的末端221的位置處。眼鏡制品200的各種特征和特性可相對于上面參照眼鏡制品100描述的三個參考平面來定義，并且如圖2所示取向。
[0069]在示例性實施例中，肋225相對于肋226成角度地設置，并且肋227相對于肋228成角度地設置，使得肋225和226以及肋227和228的內側的第一主表面SI分別形成小于180°的角度。當鏡腿件210撓曲，使得眼鏡制品200可被定位成用在用戶的頭部上時，肋225、226、227和228旋轉，使得肋225和226以及肋227和228的第一主表面SI分別形成比非撓曲狀態(tài)下更接近180°的角度。在另一示例性實施例中，肋225相對于肋226成角度地設置，并且肋227相對于肋228成角度地設置，使得肋225和226以及肋227和228的外側的第二主表面S2分別形成小于180°的角度。當鏡腿件210撓曲，使得眼鏡制品200可被定位成用在用戶的頭部上時，肋225、226、227和228旋轉，使得肋225和226以及肋227和228的第二主表面S2分別形成比非撓曲狀態(tài)下更接近180°的角度。在另一示例性實施例中，肋225、226、227和228中的一個或多個被設置為使得第一主表面SI和第二主表面S2之一或二者不垂直于眼鏡制品200的橫向平面。即，第一主表面SI和第二主表面S2之一或二者不在與眼鏡制品200的橫向平面形成90°角的5°內。當鏡腿件210撓曲，使得眼鏡制品200可被定位成用在用戶的頭部上時，肋225、226、227和228旋轉，使得肋225和226以及肋227和228的第一主表面SI和第二主表面S2之一或二者分別更接近于與眼鏡制品200的橫向平面成垂直關系。
[0070]在圖9的示例性實施例中，在每個肋之間限定狹槽229。在替代示例性實施例中，內周邊邊緣可限定多個狹槽、溝槽或其它開口，并且第一肋和第二肋可沿著其長度通過(例如)使內周邊邊緣連接而完全或部分地接合。
[0071]在示例性實施例中，縱向設置的肋225、226、227和228基本上與上面參照眼鏡制品100所描述的肋相同，并且按照類似的方式起作用以針對一定范圍的鏡腿間距在接觸部分212處生成期望的力。具有四個縱向設置的肋的撓曲部分具有如本文所述的單對肋的功能性和優(yōu)點，同時提供進一步的扭轉穩(wěn)定性，使得當鏡腿件210撓曲以適應用戶的頭部時，接觸部分212更傾向于保持期望的取向，例如基本上垂直的取向。在示例性實施例中，撓曲部分220圍繞其縱向軸線的扭轉剛度K大于32N-mm/弧度或大于56N_mm/弧度。扭轉剛度可被定義為施加的扭轉力矩與扭轉角度之比，并且可用于表征對扭轉的抗力。具有較大扭轉剛度的撓曲部分需要更大的力以承受圍繞縱向軸線的旋轉，并因此當鏡腿件撓曲以適應用戶的頭部時，具有扭轉剛度較大的撓曲部分的鏡腿件更趨向于保持期望的取向。
[0072]在本發(fā)明的各種實施例中，撓曲部分具有大于15_或大于20_或大于24_的最大高度H。具有上面所指定的最大高度H的撓曲部分可包括四個縱向肋，或者可包括相對較大高度的兩個縱向設置的肋。隨著最大高度H增大，扭轉剛度增大。因此，當鏡腿件撓曲以適應用戶的頭部時，具有上面所指定的最大高度H的撓曲部分更趨向于保持期望的取向。
[0073]在各種實施例中，根據本發(fā)明的眼鏡制品在獲得本文所述的優(yōu)點和特性的同時可包括兩個、三個、四個或更多個縱向設置的肋。在示例性實施例中，眼鏡制品200包括兩個以上的縱向設置的肋，并且每個肋包括由厚度(t)隔開的第一主表面和第二主表面，且每個肋的第一主表面與橫向平面不垂直，所述橫向平面將眼鏡制品對分成假想的上半塊和下半塊。
[0074]具有上述特征的示例性鏡腿件210提供足夠的扭轉穩(wěn)定性，使得接觸部分212在特定范圍的鏡腿間距內在任何位置處保持基本上垂直的取向，并且抵抗圍繞鏡腿件的縱向軸線的旋轉。
[0075]具有本文所述的各種特征和特征的組合的眼鏡制品提供若干有益效果。許多現(xiàn)有技術的設計看起來呈現(xiàn)線性力-位移響應，使得隨著鏡腿件撓曲，由鏡腿件施加的力按照相對高的斜率線性增大，并且當眼鏡制品被定位在具有不同寬度的頭部上時，由鏡腿件施加的力的水平顯著不同。因此，單個眼鏡制品由具有不同頭部寬度的個人使用時可能提供不同水平的舒適度。與許多現(xiàn)有的設計相比，通過提供在預期的鏡腿間距范圍的一部分上呈現(xiàn)非線性力-位移響應或者呈現(xiàn)具有相對低的斜率的線性力-位移響應的眼鏡制品，根據本發(fā)明的眼鏡制品在一定范圍的頭部寬度內提供貼合性和舒適度之間的平衡。由于表現(xiàn)出隨著撓曲部分撓曲而面積慣性矩改變的撓曲部分和具有固有曲率的撓曲部分的組合，單個眼鏡制品可對具有相對小的頭部寬度的用戶以及具有相對大的頭部寬度的用戶提供期望的力水平。另外，為具有不同頭部寬度的用戶提供不同尺寸的眼鏡制品的相關成本降低，并且結合了復雜或移動部件的設計的相關制造成本降至最低。
[0076]實魁
[0077]將參照以下詳細的非限制性實例來進一步描述本發(fā)明的特性、操作和優(yōu)點。提供這些實例以進一步說明各種具體的和優(yōu)選的實施例和技術。然而，應當理解，在本發(fā)明范圍內可進行許多變型和修改。
[0078]程序1:力-撓曲測暈
[0079]在接觸部分處施加的力對鏡腿件的撓曲的測量提供在一定范圍的頭部尺寸內眼鏡制品可呈現(xiàn)的舒適度的指示。被指示為鏡腿間距的值類似于頭部寬度，并且大約是上述鏡腿件110的接觸部分112與眼鏡制品100的正中矢狀面161隔開的距離d的兩倍。針對每個鏡腿間距獲得的力相當于當眼鏡制品被定位成用在人的頭部上時將在接觸部分處將施加的力。
[0080]利用包括鏡片支撐件的定制固定裝置和兩個Mark-10 MG05測力儀(可得自紐約長島市的Mark-1O公司(Mark-10 Corp.0f Long Island, NY))來獲得力對撓曲數(shù)據。每個測力儀被安裝在平移鏡臺上并可利用驅動螺桿來定位，使得當驅動螺桿轉動時，每個測力儀的負荷柱從固定裝置的中心點移動相等距離。即，每個負荷柱與將眼鏡制品分成假想的左半塊和右半塊的正中矢狀面大約等距。提供線性標度以指示每個測力儀的負荷柱之間的距離。將樣本放置在固定裝置上，使得鏡片被夾緊到鏡片支撐件上，并且每個鏡腿件被定位于相應負荷柱的外側。負荷柱之間的初始距離為80mm負荷柱，并且在距樣本的鏡片前方大約IlOmm的距離處接觸鏡腿件。每個負荷柱之間的分隔距離，以及相應地每個鏡腿件的接觸部分，可對應于相等大小的頭部寬度。在130mm和180mm的負荷柱間距之間按照1mm的增量從每個負荷傳感器記錄力測量。鏡腿件未被夾緊或固定到負荷柱，而是隨著負荷柱之間的分隔距離增大而自由地相對于負荷柱移動。
[0081]實例I至5
[0082]根據程序I測量實例I至5。實例I的樣本是購自3M公司的VIRTUAlil#70-0715-3942-6安全眼鏡。實例2的樣本是購自優(yōu)唯斯安全防護用品公司(UvexSafetygroup)的GRAVITY ZER0#9191.265安全眼鏡。實例3的樣本是購自Pyramex公司的M0NTEG0#SB5310S安全眼鏡。實例4的樣本是根據本發(fā)明的眼鏡制品，并由稱為XYLEX8300(購自沙伯基礎創(chuàng)新塑料公司)的材料構造而成。實例5的樣本是根據本發(fā)明的眼鏡制品，并由稱為DlOO ST(購自杜邦公司)的材料構造而成。
[0083]實例4和5的樣本的尺寸被設定成符合圖7、圖10和圖11所示的示例性實施例。圖7提供根據本發(fā)明的示例性鏡腿件110的俯視圖的比例圖。撓曲部分具有大約50mm的曲率半徑。圖10提供根據本發(fā)明的眼鏡制品的側視圖。肋325、326、327和328中的每一個具有大約5mm的最大高度hmax和大約2.5mm的最小高度hmin。其長度I為大約30mm。狹槽329具有大約1.5mm的最大寬度Wmax和大約0.8mm的最小寬度Wmin。
[0084]圖11提供在圖10的線11-11處的剖面圖。每個肋具有從內周邊邊緣323處的最大厚度tmax減小至外周邊邊緣124處的最小厚度tmin減小的厚度。內周邊邊緣323處的厚度tmax沿著其長度I為大約1.5mm。每個肋的外周邊邊緣324處的厚度tmin沿著其從各末端處的大約1.0mm的厚度變化至沿著長度I的某一距離處大約0.5mm的厚度，該距離距每個肋的最接近撓曲部分320的第一末端321的末端大約10mm。在肋125和肋126的長度的中點處由肋125和肋126中的每一個的內表面SI形成的角度Θ為大約155°。
[0085]表I
[0086]

力(g)
鏡腿間距實例I I 實例2 I 實例3 I 實例4 I實例5
[0087]

【權利要求】
1.一種眼鏡制品，包括: 從眼鏡制品的前部向后延伸的鏡腿件，所述鏡腿件具有撓曲部分，所述撓曲部分具有在平行于正中矢狀面的方向上的最大高度(H)，所述正中矢狀面將所述眼鏡制品對分成假想的左半塊和右半塊； 其中所述撓曲部分包括縱向設置的第一肋和縱向設置的第二肋，并且當所述鏡腿件處于非撓曲狀態(tài)時，所述第一肋相對于所述第二肋成角度地設置，并且H>20mm。
2.根據權利要求1所述的眼鏡制品，其中H>24mm。
3.根據權利要求1所述的眼鏡制品，其中所述眼鏡制品還包括接觸部分，并且當所述眼鏡制品被定位成用在人的頭部上時，所述接觸部分為基本上豎直取向的。
4.根據權利要求1所述的眼鏡制品，其中所述撓曲部分還包括縱向設置的第三肋和縱向設置的第四肋，并且當所述鏡腿件處于非撓曲狀態(tài)時，所述第三肋相對于所述第四肋成角度地設置。
5.根據權利要求1所述的眼鏡制品，其中所述撓曲部分包括兩個以上的縱向設置的肋，并且每個肋包括由厚度(t)隔開的第一主表面和第二主表面，并且每個肋的所述第一主表面與將所述眼鏡制品對分成假想的上半塊和下半塊的橫向平面不垂直。
6.根據權利要求1所述的眼鏡制品，其中所述撓曲部分具有圍繞其縱向軸線的大于32N-mm/rad的扭轉剛度。
7.根據權利要求1所述的眼鏡制品，其中所述撓曲部分具有圍繞其縱向軸線的大于56N-mm/rad的扭轉剛度。
8.根據權利要求1所述的眼鏡制品，其中所述撓曲部分具有曲率半徑(P)，并且當所述鏡腿件處于非撓曲狀態(tài)時，P〈80_。
9.根據權利要求1所述的眼鏡制品，其中所述撓曲部分由具有SOOMPa至1700MPa的彎曲模量的材料制成。
10.根據權利要求1所述的眼鏡制品，其中所述撓曲部分由具有100MPa至1200MPa的彎曲模量的材料制成。
11.根據權利要求1所述的眼鏡制品，其中所述第一肋和所述第二肋沿著其長度連接。
12.根據權利要求1所述的眼鏡制品，其中所述第一肋和所述第二肋均包括由厚度(t)分隔開的第一主表面和第二主表面，并且包括在其縱向方向上的長度(I)以及在與所述厚度(t)和所述長度(I)均垂直的方向上的高度(h)，并且其中所述第一肋和所述第二肋的所述第一主表面和所述第二主表面為基本上平坦的。
13.根據權利要求12所述的眼鏡制品,其中2.5mm〈h〈8mm。
14.根據權利要求12所述的眼鏡制品,其中0.5mm<t<2.5mm。
15.根據權利要求12所述的眼鏡制品,其中15mm〈l〈45mm。
16.根據權利要求12所述的眼鏡制品，其中所述第一肋和所述第二肋的所述高度(h)均沿著其長度變化。
17.根據權利要求1所述的眼鏡制品，其中所述鏡腿件包括選自聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺和乙縮醛的材料。
18.根據權利要求1所述的眼鏡制品，其中所述鏡腿件還包括接觸部分，并且當所述眼鏡制品被定位成用在具有130mm至170mm的寬度(W)的人的頭部上時，垂直于所述接觸部分施加的力(F)在50g和IlOg之間。
19.根據權利要求1所述的眼鏡制品，其中當150mm〈W〈180mm時，70g〈F〈110g。
20.根據權利要求1所述的眼鏡制品，其中所述鏡腿件還包括接觸部分，并且其中當所述眼鏡制品被定位成用在具有130_寬度的人的頭部上時在所述接觸部分處施加第一力(Fl)，并且當所述眼鏡制品被定位成用在具有180mm寬度的人的頭部上時在所述接觸部分處施加第二力(F2)，并且其中(F2-Fl)〈50克。
【文檔編號】G02C5/16GK104136963SQ201380011224
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年2月18日 優(yōu)先權日:2012年3月2日
【發(fā)明者】所羅門·馬里尼, 保羅·A·馬丁森, 勞倫特·弗魯瓦薩爾, 格倫·E·斯坦利 申請人:3M創(chuàng)新有限公司