專利名稱：彈簧鉸鏈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按權利要求1前序部分的可電焊的彈簧鉸鏈。
這里所說的類型的彈簧鉸鏈是公知的。它用作眼鏡腿的鉸鏈并借助于電焊法固定在眼鏡腿上。在電焊時彈簧鉸鏈緊密地壓在眼鏡腿上。壓緊力例如在70至700N的范圍內。一旦加上壓緊力，便通過殼體和眼鏡腿引入2000A至8000A的焊接電流。在彈簧鉸鏈和眼鏡腿之間的接觸區(qū)內設有焊點，它們在大的電流強度時受熱熔化。用這種方法建立彈簧鉸鏈和眼鏡腿之間的固定連接。實際證明，在壓緊力很大時彈簧鉸鏈的殼體可能出現(xiàn)變形，特別是設置在殼體內的用來安裝鉸接元件的空腔。鉸接元件在鉸鏈使用時在空腔內移動。在電焊時還可能出現(xiàn)材料偏移，它損害彈簧鉸鏈最佳的功能材料可能偏移在殼體內部，也就是室腔內，使得在那里形成凸臺。如果在焊接時殼體、從而是空腔發(fā)生變形或者材料偏移在空腔內，便會妨礙鉸接元件相對于殼體運動，從而影響彈簧鉸鏈的功能。這種類型的殼體變形特別出現(xiàn)在越來越多地使用的那種小的彈簧鉸鏈中。
因此本發(fā)明的目的是，開發(fā)一種開頭所述類型的彈簧鉸鏈，它盡管尺寸很小，但用電焊法可將它最佳地固定在眼鏡腿上。
為了實現(xiàn)這個目的，推薦一種具有在權利要求1中所述特征的彈簧鉸鏈，其特征為彈簧鉸鏈的殼體有一空腔，在電焊時它里面可以裝入至少一個支承體。這有這樣的優(yōu)點，支承體防止不希望的由于電焊引起的材料偏移，并且支承體在焊接過程中使殼體穩(wěn)定和保證最佳的力線。
優(yōu)選采用這樣彈簧鉸鏈的一種實施例中，其特征為支承體做成單獨的零件并可從空腔中取出。這使得支承體在生產(chǎn)過程中可多次使用。
另一種優(yōu)選的實施例的特征為支承體是可裝入殼體內的鉸接元件的一部分。這可以使空腔尺寸盡可能小，從而使彈簧鉸鏈盡可能小，并在生產(chǎn)過程中節(jié)省兩道工序，也就是支承體的裝入和取出。
另一種優(yōu)選的實施例的特征為支承體是鉸接元件彈性件的一部分。這除了使彈簧鉸鏈結構緊湊外還使它具有只帶少數(shù)零件的簡單結構，從而使彈簧鉸鏈可以經(jīng)濟地制造。
另一種優(yōu)選的實施例的特征為支承體做成鉸接元件的導向件。在這種情況下彈簧鉸鏈一個反正需要的零件做成這樣，使它附帶地滿是支承體的功能。這最終減少彈簧鉸鏈單個零件的數(shù)量，從而可以成本低廉地制造。
另一種優(yōu)選的實施例的特征為彈簧鉸鏈可以借助于電焊法裝在眼鏡腿上。這使得彈簧鉸鏈可以和眼鏡腿作有利于自動化的、可在一定溫度條件下進行的牢固連接。
另一種優(yōu)選的實施例的特征為彈簧鉸鏈的殼體具有至少兩個焊點。這提供這樣的優(yōu)點，使得可以通過焊點尺寸和位置的選擇精確確定焊接電流，從而確定流動特性和材料軟化。
另一種優(yōu)選的實施例的特征為支承體安裝在焊點區(qū)域內。由此可以使通過焊點引入的、對于焊接所需要的壓緊力通過支承體來承受，并由此防止彈簧鉸鏈殼體不希望的變形。
另一種優(yōu)選的實施例的特征為鉸接元件可作為預裝好的單元裝入殼體內。其優(yōu)點是，優(yōu)化和經(jīng)濟的制造過程。
另一種優(yōu)選的實施例的特征為彈簧鉸鏈具有一用來將鉸接元件固定在殼體內的壓痕和/或卡鎖元件。在制造過程中將鉸接元件裝入殼體內并卡鎖在那里和/或將鉸接元件裝入殼體內并借助于一加工在上面的壓痕固定在那里。這提供制造方便和將鉸接元件可靠地固定在彈簧鉸鏈的殼體內的優(yōu)點。
另一種優(yōu)選的實施例的特征為壓痕被一焊點包圍。這提供這樣的優(yōu)點，即焊點和壓痕可以緊靠在支承體附近設在殼體上。
另一種優(yōu)選的實施例的特征為支承體具有一條槽并最好保持在殼體的空腔內。其優(yōu)點是，用來固定支承體的壓痕可以嵌入槽內。
另一種優(yōu)選的實施例的特征為在電焊時一定的偏移材料將鉸接元件固定在殼體內。其優(yōu)點是，在彈簧鉸鏈的各個零件的制造過程中不必設置卡鎖元件或壓痕，因為這個功能可通過焊接方法出現(xiàn)的變形來完成。
另一種優(yōu)選的實施例的特征為在電焊時偏移的材料嵌入支承體的槽內。這提供這樣的優(yōu)點，支承體在焊接工序中固定在殼體內并可以用作彈性元件的止擋。
另一種優(yōu)選的實施例的特征為殼體可借助于MIM工藝(金屬注射成形)制造。在用MIM工藝時可以類似于壓鑄方法那樣實現(xiàn)彈簧鉸鏈殼體的復雜形狀。
下面借助于附圖對本發(fā)明作較詳細的說明。附圖表示圖1殼體連同支承體的縱剖視；圖2殼體端面視圖；圖3在與眼鏡架的焊接狀態(tài)下殼體端面視圖；圖4殼體另一個實施例與圖2相似的視圖；圖5類似于圖4的與眼鏡腿處于焊接狀態(tài)下的殼體；圖6彈簧鉸鏈的一局部縱向剖視；圖7圖6中所示的彈簧鉸鏈的底視圖；圖8-10圖6中所示的彈簧鉸鏈的另一些實施例；圖11圖10中所示彈簧鉸鏈的底視圖，和圖12-14類似于圖6中所示彈簧鉸鏈的另一些實施例。
圖1表示一用于眼鏡的、帶一殼體2和一支承體3的彈簧鉸鏈1。可以看出，殼體工具有一空腔，這里它做成圓柱形孔5，支承體3可裝入此孔內。殼體2包括一第一焊點9和一第二焊點11，它們用來使殼體2與這里未畫出的眼鏡腿電焊在一起。在焊接時在焊點9和11上出現(xiàn)通過兩個箭頭13、13’表示的力。根據(jù)殼體2設計的不同，這些力可能導致殼體2不希望的變形?？梢钥闯?，支承體3裝在殼體2中第一焊點9的區(qū)域內。因此在焊接時的由箭頭13表示的作用力通過殼體壁15直接傳遞到支承體3上。從而在實際上排除了在殼體壁15的區(qū)域內殼體不希望的變形。在孔5的末端連接一支承區(qū)17，它由實心材料制成，并用來承受在焊接時傳遞的通過箭頭13’表示的力。因此支承體3和支承區(qū)17賦予殼體2對于焊接過程必要的穩(wěn)定性。在焊接以后這里固定在一桿19上的支承體3可以借助于桿19從孔5中取出。因此在焊接后鉸接元件可以裝入孔5內。
圖2表示殼體2端面視圖。相同的零件采用相同的附圖標記，因此參照對圖1的說明。
可以看到支承體3連同桿19，支承體位于圓柱形孔5中第一焊點9和另一第一焊點9’的區(qū)域內。還可以看到，殼體2是一封閉殼體，它只有一個由孔5構成的開口。
圖3表示和圖2中相似的殼體2，其區(qū)別是，它與一眼鏡腿21焊接在一起?？梢钥吹皆诤附訒r偏移的材料，它以凸起23的形式位于殼體2和眼鏡腿21之間的交接處25的側面。支承體3靠在殼體壁15內側上并支承殼體壁。它除了支承功能外還提供這樣的優(yōu)點，即在焊接時變軟的材料不致于到達孔5內，使得可靠地避免彈簧鉸鏈的功能故障。也就是說，由于支承體3的支承作用實際上排除了孔5內表面的變形。
圖4表示殼體2的另一實施例的和圖2和3同樣的視圖。相同的零件采用相同的附圖標記，因此在這方面參照對前述附圖的說明。
與圖2的主要區(qū)別在于，代替第一焊點9、9’設有一中心焊點27。由于支承體3設置在中心焊點27區(qū)域內，殼體2盡管在焊接時出現(xiàn)力仍可以保持不變形。此外保證，在焊接過程中軟化的材料不會到達圓柱形孔5內并在那里造成不希望的凸起。
圖5表示在圖4中所示的彈簧鉸鏈1的殼體2連同眼鏡腿21。相同的零件采用相同的標記，因此在這方面參照對前述附圖的說明。
與圖3的主要區(qū)別在于焊接過程不引起不希望的凸起23。其原因在于，焊點27設置在中央，因此焊點27的通過焊接過程變軟的區(qū)域不會擴展到殼體2的外表面。在焊接過程中殼體壁15的中心緊靠中心焊點27和支承體3的區(qū)域地變軟。這里支承體3也確保圓柱形孔5的內表面不產(chǎn)生不希望的變形。
圖6表示一帶一殼體2和一鉸接元件31的彈簧鉸鏈1的局部縱剖視，鉸接元件插入彈簧鉸鏈1殼體2的圓柱形孔5中，并借助于一上壓痕33和一下壓痕35固定在那里。鉸接元件31主要具有一個帶一孔41的軸承體39、一個帶一這里做成螺旋彈簧45的彈性元件和一彈簧止擋47的彈簧銷43。彈簧止擋47與鉸接元件31的彈簧銷43固定連接，或者由它構成，例如通過彈簧銷末端的變形構成。螺旋彈簧45通過彈簧銷43引導并位于彈簧止推47和殼體2的上壓痕33及下壓痕35之間。兩個壓痕使孔5的內空腔變得這樣窄，使它起螺旋彈簧45的止擋的作用。如果在使用彈簧鉸鏈1時在鉸接元件31上施加一個拉力，那么螺旋彈簧45便發(fā)生這樣的變形，使得產(chǎn)生一使鉸接元件或其彈簧銷43縮回孔5內部的復位力。也就是說在按圖6的視圖中通過螺旋彈簧45在鉸接元件31上施加向右作用的復位力，使得構成一鉸鏈孔眼的軸承體39拉向貼合面49，此貼合面由彈簧鉸鏈1殼體2左側的端面構成。彈簧鉸鏈的基本功能基本上是眾所周知的，因此這里僅僅作簡要說明在鉸接元件31上例如借助于一穿過孔41的螺釘安裝一鉸鏈中心件，它固定在鏡腿的中心件上。在打開上面安裝著彈簧鉸鏈1的眼鏡腿時，在鉸接元件31上產(chǎn)生拉力，它與螺旋彈簧45的作用力方向相反。鉸鏈中心件有一貼合面，它貼合在貼合面49上，并確保鏡腿相對于中心件確定的基本位置。用這種方法使鏡腿通過彈簧鉸鏈1既可保持在折合位置，又可保持在打開位置上。
螺旋彈簧45有一個加強區(qū)51，它在這里所示的實施例中由靠在一起的兩圈彈簧組成。加強區(qū)51位于緊靠焊點37處。因此螺旋彈簧45的加強區(qū)51在焊接過程中作為支承體3起阻止殼體2不希望的變形的作用。
在這個實施例中殼體2的焊點37和第二中心焊點11’具有環(huán)形凹坑53，它們緊靠焊點37、11’分布，并用來容納在焊接過程中偏移的材料。也就是說，在焊接過程中軟化和偏移的材料借助于凹坑53形成通道。從而避免在電焊過程中軟化的材料的集積和突起，就像借助于圖2所說明的那樣。
圖7表示圖6中所示的彈簧鉸鏈1的底視圖。相同的零件采用相同的標記，因此在這方面參照對前述附圖的說明。
在底視圖中可以看到殼體壁15連同圍繞的焊點37和第二焊點11’以及帶有這里用虛線表示的孔41的鉸接元件31。在這個視圖中清楚地看出，圍繞壓痕55的焊點37和第一焊點11’作縱向看設置在殼體壁15的中央。將螺旋彈簧45從而還有鉸接元件31固定在殼體1的圓柱形孔5內的下壓痕35位于焊點37中心?？梢钥吹綒んw壁15上的槽55，鉸接元件31嵌入此槽內。槽55構成鉸接元件31的滑動支承，從而構成其導向，它防止鉸接元件31繞彈簧銷43的中心線旋轉。
圖8表示圖6中所示彈簧鉸鏈的另一個實施例。相同的零件采用相同的標記，因此在這方面參照對前述附圖的說明。
與圖6的主要區(qū)別在于，彈簧鉸鏈1具有一帶一單側開口的槽57的支承體3’。這里支承體3’用作彈簧銷43的導向和螺旋彈簧45的彈簧止擋。由于螺旋彈簧45的彈簧力支承體3被壓在下壓痕35上，下壓痕伸入孔5的內空腔，從而通過支承體3’和螺旋彈簧45將鉸接元件31固定在殼體2的孔5內。由于一端作用在彈簧止擋47上，另一端通過支承體3’和下壓痕35作用在殼體2上的螺旋彈簧45，得到已經(jīng)在圖6中說明過的彈簧鉸鏈的作用原理。
支承體3’這樣地緊靠在下壓痕35上，使它位于焊點37的附近。從而支承體3’象前面所說的那樣，防止在電焊時不希望的材料偏移和可能出現(xiàn)的殼體1的變形。
圖9表示彈簧鉸鏈1的另一個優(yōu)良的實施例。相同的零件采用相同的標記，因此參照對前述附圖的說明。
可以看到一支承體3”，它與支承體3’不同具有一個帶兩側邊棱的環(huán)形槽59。殼體2的下壓痕35嵌入槽59內，從而將支承體3”固定在殼體2的圓柱形孔5內。這里支承體3”這樣地設置在殼體2的圓柱形孔5內，使它位于緊靠焊點37處。因此支承體3”一方面象已經(jīng)說明過的那樣，起支承體作用，其次起彈簧銷43的導向作用，第三借助于環(huán)形槽59和下壓痕35起將鉸接元件31固定在殼體2內的作用。
圖10表示彈簧鉸鏈1的另一個實施例。相同的零件采用相同的標記。因此在這方面參照對前述附圖的說明。
可以看到—沿殼體2縱向看—中心焊點27和同樣位于中央的焊點11’。殼體2的上壓痕33嵌入支承體3”的環(huán)形槽59內。在這種結構中特別有利的是，在電焊時殼體壁15的材料偏移到殼體2的孔5內。這里支承體3”和焊點37這樣設置，使殼體壁15偏移的材料嵌入支承體3”的環(huán)形槽59內。
在這個實施例中偏移到殼體2的孔5中的材料用作支承體3”的附加固定裝置。其優(yōu)點是，可以取消在前述圖形中所提到的下壓痕35的加工工序。其中在某些情況下也可以放棄上壓痕33，也就是說取消一道工序—壓痕33的加工。
圖11表示在圖10中所示的彈簧鉸鏈1的底視圖。相同的零件采用相同的標記，因此在這方面參照對前述附圖的說明。
可以看到中心焊點27和第二中心焊點11’。中心焊點27具有窄長的形狀，它垂直于殼體2縱向分布，并保證在焊接時材料按要求偏移在支承體3”的槽59內。
綜上所述，顯然為了將鉸接元件固定在殼體的內部可以設置壓痕。其中上或下可以分別設一單獨的壓痕，但是也可以設置一上一下兩個壓痕。除壓痕外或代替壓痕也可以設置由電焊過程引起的殼體的變形壁區(qū)，它們伸入殼體的孔內并固定鉸接元件。這里“固定”僅僅意味著，鉸接元件不能完全從殼體中拉出。鉸接元件自由運動的可能性必須保持不變，以保證彈簧鉸鏈的基本功能。也就是說在固定鉸接元件時僅僅確保形成一用于做成螺旋彈簧的彈性元件的支承座。從而可以建立在拉出鉸接元件時形成的復位力。
圖12表示帶一卡鎖元件61的彈簧鉸鏈一的另一個優(yōu)選的實施例。相同的零件采用相同的標記，因此在這方面參照對前述附圖的說明。
與前述實施例不同殼體2具有一下方開口的槽63，它在上面和下面切開殼體2的圓柱形孔5。由此形成臺階65和65’，卡鎖元件61嵌入其間?？ㄦi元件61具有一個孔，彈簧銷43穿過此孔。
在圖12中卡鎖元件61處于卡鎖狀態(tài)，也就是說與臺階65、65’貼合，并構成一用于螺旋彈簧45的止擋。這里卡鎖元件61可以同時用作鉸接元件31的彈簧銷43的導向。鉸接元件31通過卡鎖元件61借助于已經(jīng)說起過的螺旋彈簧45的彈簧力保持在殼體2的圓柱形孔5內。
彈簧鉸鏈1具有一支承體3，它位于緊靠焊點9的部位。這里所示的實施例具有四個成對設置的焊點，其中這里只能看見焊點9和11。支承體3在這里用作彈簧銷43和鉸接元件31沿導向桿43的中心線的導向，并在焊接過程中用來使殼體2穩(wěn)定。其次可以看到，殼體壁15被槽63和槽55所中斷，從而向下張開。
圖13表示彈簧鉸鏈29的另一個實施例，它帶一支承體3”和下壓痕35，下壓痕設置在第一焊點9和這里看不見的第一焊點9’之間。相同的零件采用相同的標記，因此在這方面參照對前述附圖的說明。
在本發(fā)明這種優(yōu)良的實施例中，在彈簧鉸鏈1上設有四個焊點，以便與眼鏡腿連接，其中這里可以看到第一焊點9和第二焊點11。下壓痕35這樣地加工在殼體2的殼體壁15上，使它位于第一焊點9和這里未畫出的、在剖分平面之前的第一焊點9’之間。壓痕35在殼體2圓柱形孔5的內側上嵌入支承體3”的環(huán)形槽59，由此使支承體3”固定在殼體2的圓柱形孔5內。因此如上所述，支承體3”起螺旋彈簧45的止擋的作用，從而同時將鉸接元件31固定在彈簧鉸鏈1的殼體2內。
除了通過下壓痕35固定以外，也可以使在焊接時變軟和偏移的殼體2殼體壁15的材料偏移到圓柱形孔5的內部。在這里所述的實施例中和圖10中所述的實施例相似，第一焊點9、9’這樣設置，使它們位于緊靠支承體3”的環(huán)形槽59的部位。這意味著，偏移到殼體2內部的材料嵌入槽59內，從而除了通過下壓痕55外還通過偏移材料固定支承體3”。顯然，由于在電焊時偏移的材料，也可以毫無問題地放棄下壓痕。
圖14表示彈簧鉸鏈1的帶一卡鎖元件61’的另一種優(yōu)良的實施例。相同的零件采用相同的標記，因此在這方面參照對前述附圖的說明。
可以看到，下面的開口槽63只大致到達殼體2圓柱形孔5的中心線，由此形成一臺階65’，卡鎖元件61’嵌入此臺階內。在卡鎖狀態(tài)下卡鎖元件61’嵌入臺階65’。這里它用作螺旋彈簧45的止擋，并由于螺旋彈簧45的彈簧力壓緊在殼體2的支承區(qū)67上?？ㄦi元件61’具有一這里未畫出的適當?shù)拈_口，彈簧銷43穿過此開口，卡鎖元件61’附加地貼合在彈簧銷上，從而使其更穩(wěn)定。
通過這里所述的例子可以清楚地看到，支承體安裝的形式和種類是可以變化的。例如可以設想，將支承體放置在鉸接元件31上，做成立方體或任何其他形狀。但是支承體的外形最好和孔5的內輪廓相配。也可以設想，代替圓柱形孔在彈簧鉸鏈1的殼體內設置矩形孔或任意設計的空腔。對于多個焊點也可以設置多個任意結構的可裝入的和/或做成單個零件并可以取出的支承體。這里重要的是，支承體設置在焊點區(qū)域內，并且在焊接時可能出現(xiàn)的材料偏移按希望的方式方法引導或控制，并在焊接過程中和/或在彈簧鉸鏈以后的使用期間提高彈簧鉸鏈殼體的穩(wěn)定性。此外為了將鉸接元件固定在殼體內，可以設置任意的固定元件，如卡鎖元件或彈性元件、壓痕等等，并通過任意的彈性元件，例如螺旋彈簧、回紋彈簧、扭簧等等提供用于鉸接元件的復位力。
彈簧鉸鏈1的殼體2最好做成這樣，使得在電焊時出現(xiàn)的電流通過殼體2引導到離彈性元件、在這里也就是螺旋彈簧45一定距離處。從而避免彈性元件的過度加熱和變弱，此外避免螺旋彈簧45附著在殼體2上，電流的控制可以通過殼體2不同的壁厚達到，但是也可以通過設置一導電的支承體達到，如這里所說明的那樣，支承體最好設置在焊點區(qū)域內，以便在這里實現(xiàn)特別低的電阻。由此使電流通過殼體和支承體引入焊點內，從而使它融化并提供焊接過程所需要的材料。很明顯，焊點不僅可以設置在朝向眼鏡腿的殼體底面上，也可以設置在眼鏡腿上表面上。這樣存在于眼鏡腿上的焊點可以和待焊接上去的彈簧鉸鏈1或者其殼體共同作用。然而在這種實施形式中應該注意，彈簧鉸鏈這樣地放在焊點上，使得支承體可靠地承受在電焊時出現(xiàn)的力。也就是說實際表明，應該優(yōu)先選用在這里借助于


的實施例，因為這樣焊點可以準確地設置在所希望的區(qū)域內。
這里所示的所有實施例有一個共同點，鉸接元件做成一預先裝好的組件，并可以裝入殼體2內。
權利要求
1.可電焊的彈簧鉸鏈，帶有一具有空腔、特別圓柱形孔(5)的殼體(2)，它里面可裝入一鉸接元件(31)，其特征為空腔內可裝入一支承體(3；3’；3”；3)。
2.按權利要求1所述的彈簧鉸鏈，其特征為該支承體做成單獨的零件，并可從空腔(5)中取出。
3.按權利要求1或2所述的彈簧鉸鏈，其特征為支承本(3’；3”)是可裝入殼體(2)內的鉸鏈元件(31)的一部分。
4.按上述權利要求之任一項所述的彈簧鉸鏈，其特征為支承體是一彈性元件、特別是一鉸接元件(31)的螺旋彈簧(45)的加強區(qū)(51)的一部分。
5.按上述權利要求之任一項所述的彈簧鉸鏈，其特征為支承體(3’；3”；3)做成鉸接元件(31)的導向元件。
6.按上述權利要求之任一項所述的彈簧鉸鏈，其特征為殼體(2)具有至少兩個焊點。
7.按上述權利要求之任一項所述的彈簧鉸鏈，其特征為支承體設置在至少一個焊點(9，9’；27；37)區(qū)域內。
8.按上述權利要求之任一項所述的彈簧鉸鏈，其特征為鉸接元件(31)可作為一預裝單元裝入殼體(2)內。
9.按上述權利要求之任一項所述的彈簧鉸鏈，其特征為彈簧鉸鏈(1)具有至少一個用來將鉸接元件(31)固定在殼體(2)內的壓痕(33；35)和/或卡鎖元件(61；61’)。
10.按上述權利要求之任一項所述的彈簧鉸鏈，其特征為壓痕(35)被焊點(37)包圍。
11.按上述權利要求之任一項所述的彈簧鉸鏈，其特征為支承體(3’；3”)具有一槽(57；59)。
12.按上述權利要求之任一項所述的彈簧鉸鏈，其特征為在電焊時偏移的材料將鉸接元件(31)固定在殼體(2)內。
13.按上述權利要求之任一項所述的彈簧鉸鏈，其特征為在電焊時偏移的材料嵌入支承體(3”)的槽(59)內。
14.按上述權利要求之任一項所述的彈簧鉸鏈，其特征為殼體(2)可通過MIM工藝(金屬注射成形)制造。
全文摘要
推薦一種可電焊的彈簧鉸鏈，它帶一具有一空腔、特別是圓柱形孔(5)的殼體(2)，空腔內可裝入一鉸接元件(31)。這種彈簧鉸鏈的特征是，在空腔內可裝入一支承體(3；3’；3”；3”’)。
文檔編號G02C5/22GK1457448SQ02800411
公開日2003年11月19日 申請日期2002年4月9日 優(yōu)先權日2001年6月6日
發(fā)明者R·瓦納 申請人:Obe翁瑪赫特與鮑姆蓋特納公司