JPS5933886B2 - 眼鏡フレ−ム用蝶番 - Google Patents
眼鏡フレ−ム用蝶番Info
- Publication number
- JPS5933886B2 JPS5933886B2 JP7033378A JP7033378A JPS5933886B2 JP S5933886 B2 JPS5933886 B2 JP S5933886B2 JP 7033378 A JP7033378 A JP 7033378A JP 7033378 A JP7033378 A JP 7033378A JP S5933886 B2 JPS5933886 B2 JP S5933886B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hinge
- titanium
- layer
- alloy
- alloy layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は眼鏡フレームの蝶番の材質に関する。
第１図に示す如く一般に眼鏡フレームの蝶番はアップル
（腕）１に固着されたアップル側蝶番輪２とフロント（
前枠）３に連結するよろい４に固着されたフロント側蝶
番輪５、６とを有し、アップル側蝶番輪２をフロント側
蝶番輪５と６との間に嵌合し、ねじＴで適度に締付ける
ことによつてアップル１とフロント３とが開閉自在に結
合される。従つて、アップル側蝶番輪２の面２ａ、２ｂ
とフロント側蝶番輪５、６の面５ａ及び６ａによる嵌合
部が開閉運動によつて摩耗すると、蝶番にガタが生じ、
眼鏡レンズを保持しているフロント３が装用者の目に対
して傾斜したり、顔面に対して角度が変化する原因とな
る。このことは瞳孔と眼鏡レンズとの光軸が光学的バラ
ンスを失ない、眼鏡を装用する最大の目的である視力矯
正が不適となり、装用者に苦痛を与える結果となる。こ
の場合ねじ７を締付ければ一時的にガタを消滅させるこ
とができるが、再度の摩耗や振動等によるねじの弛みが
生じるため恒久的なものではない。また潤滑油を塗付し
て摩耗を防止することは、人間の行動する寒暖、高湿、
乾燥雰囲気の中で装用される眼鏡フレームの場合には油
は凝固あるいは蒸発し、不適当である。そのため、従来
蝶番の材料として耐摩耗性のよい洋白が使用されている
。
（腕）１に固着されたアップル側蝶番輪２とフロント（
前枠）３に連結するよろい４に固着されたフロント側蝶
番輪５、６とを有し、アップル側蝶番輪２をフロント側
蝶番輪５と６との間に嵌合し、ねじＴで適度に締付ける
ことによつてアップル１とフロント３とが開閉自在に結
合される。従つて、アップル側蝶番輪２の面２ａ、２ｂ
とフロント側蝶番輪５、６の面５ａ及び６ａによる嵌合
部が開閉運動によつて摩耗すると、蝶番にガタが生じ、
眼鏡レンズを保持しているフロント３が装用者の目に対
して傾斜したり、顔面に対して角度が変化する原因とな
る。このことは瞳孔と眼鏡レンズとの光軸が光学的バラ
ンスを失ない、眼鏡を装用する最大の目的である視力矯
正が不適となり、装用者に苦痛を与える結果となる。こ
の場合ねじ７を締付ければ一時的にガタを消滅させるこ
とができるが、再度の摩耗や振動等によるねじの弛みが
生じるため恒久的なものではない。また潤滑油を塗付し
て摩耗を防止することは、人間の行動する寒暖、高湿、
乾燥雰囲気の中で装用される眼鏡フレームの場合には油
は凝固あるいは蒸発し、不適当である。そのため、従来
蝶番の材料として耐摩耗性のよい洋白が使用されている
。
しかし洋白は銅を主成分とし、それに亜鉛、ニッケルを
添加したものであるため、汗や人間生活の環境雰囲気に
於て緑青が発生して蝶番としての作動をｍｌ害するばか
りでなくファッション性が要求される眼鏡フレームとし
ての外観を損う。また洋白の比重は約８であり蝶番材と
しては重く、必ずしも良好とはいえない。緑青発生防止
として金属等のメッキをする方法もあるが、メッキであ
るが故に剥離の恐れがあり、またピンボールの存在や密
着不良等のメッキ特有の欠点から耐食性を保証するには
メッキ厚を大きくしなければならず、嵌合部の寸法変動
によつて組合せが不可能になる。更にメッキでは硬質の
ものが得られないので耐摩耗性も不十分である。本発明
は上述の欠点を克服し、耐食性、耐摩耗性に優れ、更に
かじりの少ない軽量な眼鏡フレーム用蝶番を得ることを
目的とする。尚、「かじりＪとは、摺動面に異物れ’−
付着し、円滑な摺動が妨げられる現象を言う。本発明の
蝶番は、チタンまたはチタン合金を母材とし、該母材を
窒化、浸炭、酸化、または硼化することによつてその表
面に合金層から成る摺動面を形成したものである。
添加したものであるため、汗や人間生活の環境雰囲気に
於て緑青が発生して蝶番としての作動をｍｌ害するばか
りでなくファッション性が要求される眼鏡フレームとし
ての外観を損う。また洋白の比重は約８であり蝶番材と
しては重く、必ずしも良好とはいえない。緑青発生防止
として金属等のメッキをする方法もあるが、メッキであ
るが故に剥離の恐れがあり、またピンボールの存在や密
着不良等のメッキ特有の欠点から耐食性を保証するには
メッキ厚を大きくしなければならず、嵌合部の寸法変動
によつて組合せが不可能になる。更にメッキでは硬質の
ものが得られないので耐摩耗性も不十分である。本発明
は上述の欠点を克服し、耐食性、耐摩耗性に優れ、更に
かじりの少ない軽量な眼鏡フレーム用蝶番を得ることを
目的とする。尚、「かじりＪとは、摺動面に異物れ’−
付着し、円滑な摺動が妨げられる現象を言う。本発明の
蝶番は、チタンまたはチタン合金を母材とし、該母材を
窒化、浸炭、酸化、または硼化することによつてその表
面に合金層から成る摺動面を形成したものである。
チタンまたはチタン合金は耐食性に優れ、軽量且つ高強
度であり、その点では蝶番材料として優れた性質を有す
るが、反面耐摩耗性に乏しい。
度であり、その点では蝶番材料として優れた性質を有す
るが、反面耐摩耗性に乏しい。
このチタンまたはチタン合金を窒素、炭素、酸素又は硼
素処理して、表面に硬化層を形成し、それにより摺動面
の耐摩耗性を向上させることが産業機械の分野では行な
われている。しかしながら、硬化層は逆に硬すぎて、も
ろく、そのため激しい摺動をさせると、部分的に剥離を
生じ、剥離した粒子が摺動面に乗つて蝶番のかじりを生
じることがある。
素処理して、表面に硬化層を形成し、それにより摺動面
の耐摩耗性を向上させることが産業機械の分野では行な
われている。しかしながら、硬化層は逆に硬すぎて、も
ろく、そのため激しい摺動をさせると、部分的に剥離を
生じ、剥離した粒子が摺動面に乗つて蝶番のかじりを生
じることがある。
本発明者らは、硬化層について研究の結果、通常の方法
で形成した硬化層は、表面の化合物層と母材との間に窒
素、炭素、酸素又は硼素が拡散した合金層（拡散層）が
形成され、この合金層は化合物層に比べもろさがなく、
そのため、かじりがなく、しかも眼鏡フレームは軽いの
で合金層を摺動面としても全く遜色なく、化合物層を摺
動面とすると、かえつて硬すぎて、かじりの問題が出る
ことを見い出した。
で形成した硬化層は、表面の化合物層と母材との間に窒
素、炭素、酸素又は硼素が拡散した合金層（拡散層）が
形成され、この合金層は化合物層に比べもろさがなく、
そのため、かじりがなく、しかも眼鏡フレームは軽いの
で合金層を摺動面としても全く遜色なく、化合物層を摺
動面とすると、かえつて硬すぎて、かじりの問題が出る
ことを見い出した。
そのため、本発明は、化合物層を摺動面とするのである
。以下参考例及び実施例によつて詳述する。
。以下参考例及び実施例によつて詳述する。
参考例 １
ＪＩＳＨ４６５０チタン棒２種を使用して第１図に示す
如き形状のテンプル側及びフロント側蝶番輪２及び５，
６を各々切削加によつて製作する。
如き形状のテンプル側及びフロント側蝶番輪２及び５，
６を各々切削加によつて製作する。
これを１００％窒素ガス雰囲気１気圧中，に入れ、８５
゛０℃に加熱し、約１時間保持することによつて各蝶番
輪の表面に約２μの厚さの窒化チタンの層とその下に約
３０μの厚さの窒素拡散層（合金層）とから成る硬化層
が形成された。参考例 ２参考例１と同様のテンプル側
及びフロント側蝶番輪を１０ｍｍＨｇに減圧したプロパ
ン１０％とアルゴン９０％の混合ガス雰囲気中に人れ、
８００℃で１時間加熱することによつて蝶番輪表面に約
１μの厚さの炭化チタン層とその下に約２０μの厚さの
炭素拡散層（合金層）とから成る硬化層が形成された。
゛０℃に加熱し、約１時間保持することによつて各蝶番
輪の表面に約２μの厚さの窒化チタンの層とその下に約
３０μの厚さの窒素拡散層（合金層）とから成る硬化層
が形成された。参考例 ２参考例１と同様のテンプル側
及びフロント側蝶番輪を１０ｍｍＨｇに減圧したプロパ
ン１０％とアルゴン９０％の混合ガス雰囲気中に人れ、
８００℃で１時間加熱することによつて蝶番輪表面に約
１μの厚さの炭化チタン層とその下に約２０μの厚さの
炭素拡散層（合金層）とから成る硬化層が形成された。
参考例 ３
硼砂を８５０℃に加熱した塩浴中に参考例１と同様の蝶
番輪を１時間浸漬することによつて、各蝶番輪の表面に
約２μの厚さの硼化チタンの層とその下に約３０μの厚
さの硼素拡散層（合金層）とから成る硬化層が形成され
た。
番輪を１時間浸漬することによつて、各蝶番輪の表面に
約２μの厚さの硼化チタンの層とその下に約３０μの厚
さの硼素拡散層（合金層）とから成る硬化層が形成され
た。
実施例１〜３
参考例１〜３で製造した蝶番輪をそれぞれ化学研摩する
ことによつて各化合物層を除去し、合金層を露出させて
、これを摺動面とした。
ことによつて各化合物層を除去し、合金層を露出させて
、これを摺動面とした。
実施例 ４
空気中で参考例１と同様の蝶番輪を６００℃で１時間加
熱することによつて各蝶番輪の表面に酸化チタンの層と
その下に酸素拡散層とから成る硬化層が形成された。
熱することによつて各蝶番輪の表面に酸化チタンの層と
その下に酸素拡散層とから成る硬化層が形成された。
これを化学研摩することによつて酸化チタンの化合物層
を除去し、酸素拡散層（合金層）が摺動面として露出し
た蝶番輪を得た。参考例 ５窒素とプロパン（１：１）
の混合ガス雰囲気中で参考例１と同様の蝶番輪を７００
℃で２時間の加熱処理を行うことによつて、各蝶番輪の
表面に窒化物と炭化物とが複合された化合物層約０．５
μとその下に窒素と炭素が拡散した層（合金層）１０μ
とから成る硬化層が形成された。
を除去し、酸素拡散層（合金層）が摺動面として露出し
た蝶番輪を得た。参考例 ５窒素とプロパン（１：１）
の混合ガス雰囲気中で参考例１と同様の蝶番輪を７００
℃で２時間の加熱処理を行うことによつて、各蝶番輪の
表面に窒化物と炭化物とが複合された化合物層約０．５
μとその下に窒素と炭素が拡散した層（合金層）１０μ
とから成る硬化層が形成された。
実施例 ５
参考例５で製造した蝶番輪を化学研摩することによつて
化合物層を除去し、合金層を露出させてこれを摺動面と
した。
化合物層を除去し、合金層を露出させてこれを摺動面と
した。
比較例 １
実施例１乃至５によつて得られた各蝶番輪をテンプル１
及びよろい４にろう付けし、各々を嵌合させ、ねじ７に
よつて４２０〜４３０７・？のトルクで締付けたものと
、これと同一材料、同一形状の硬化処理を施していない
チタン製蝶番輪によるものとをその性能について比較す
る。
及びよろい４にろう付けし、各々を嵌合させ、ねじ７に
よつて４２０〜４３０７・？のトルクで締付けたものと
、これと同一材料、同一形状の硬化処理を施していない
チタン製蝶番輪によるものとをその性能について比較す
る。
各々をテンプルをフロント側に１８０比曲げ戻す開閉運
動を行なうアガキ試験器に取り付け、無給油で毎分５０
回の速度で開閉し、その時の開閉に要するトルクを計測
したところ第２図に示す結果となつた。第２図から明ら
かなように硬化処理を行なわないチタン蝶番はグラフａ
に示す如く開閉運動１４回でトルクが１５００７・？以
上になつて焼付き現象が生じ、この状態になつたものを
開閉するとテンプルが曲がつてしまい、眼鏡フレームと
して使用に耐えられなくなる。これに対して合金層を摺
動面としたものは、グラフＩ（実施例１）、グラフ（実
施例２）、グラフ（実施例３）、グラフ（実施例４）、
及びグラフＶ（実施例５）に各々示す如く１００００回
の開閉運動を行なつてもトルクは２３０乃至４００７・
？であり、焼付きもガタも生ぜず眼鏡フレーム用蝶番と
しての機能を充分維持している。
動を行なうアガキ試験器に取り付け、無給油で毎分５０
回の速度で開閉し、その時の開閉に要するトルクを計測
したところ第２図に示す結果となつた。第２図から明ら
かなように硬化処理を行なわないチタン蝶番はグラフａ
に示す如く開閉運動１４回でトルクが１５００７・？以
上になつて焼付き現象が生じ、この状態になつたものを
開閉するとテンプルが曲がつてしまい、眼鏡フレームと
して使用に耐えられなくなる。これに対して合金層を摺
動面としたものは、グラフＩ（実施例１）、グラフ（実
施例２）、グラフ（実施例３）、グラフ（実施例４）、
及びグラフＶ（実施例５）に各々示す如く１００００回
の開閉運動を行なつてもトルクは２３０乃至４００７・
？であり、焼付きもガタも生ぜず眼鏡フレーム用蝶番と
しての機能を充分維持している。
また、洋白（ＪＩＳＨ３７ｌｌ洋白棒２種）で形成した
蝶番輪で同様の試験を行なつた結果は、破線のグラフｂ
に示す如くであり、本発明の各実施例の蝶番輪の方が明
らかにトルクの減少が少なく、従つて優秀である。比較
例 ２ 比較例１で使用したものと同一のチタン蝶番６種類及び
洋白による蝶番とをＪＩＳＨ８６ｌ７の付属書２のキヤ
ス試験法に従つて１６時間のキャス試験を行なつた結果
、洋白蝶番は全面緑青が発生し、嵌合部分は錆が固着し
て開閉不能となつたのに対して、チタン蝶番は処理の有
無にかかわらず発錆がなく開閉運動にも異状は認められ
なかつた。
蝶番輪で同様の試験を行なつた結果は、破線のグラフｂ
に示す如くであり、本発明の各実施例の蝶番輪の方が明
らかにトルクの減少が少なく、従つて優秀である。比較
例 ２ 比較例１で使用したものと同一のチタン蝶番６種類及び
洋白による蝶番とをＪＩＳＨ８６ｌ７の付属書２のキヤ
ス試験法に従つて１６時間のキャス試験を行なつた結果
、洋白蝶番は全面緑青が発生し、嵌合部分は錆が固着し
て開閉不能となつたのに対して、チタン蝶番は処理の有
無にかかわらず発錆がなく開閉運動にも異状は認められ
なかつた。
以上の如く本発明によつて得られた蝶番の摺動面は極め
て硬質で、ビツカース硬さＨｖは３５０乃至８００であ
るため耐摩耗性に優れ、且つ、かじりがなく、耐食性に
も優れている。
て硬質で、ビツカース硬さＨｖは３５０乃至８００であ
るため耐摩耗性に優れ、且つ、かじりがなく、耐食性に
も優れている。
また実施例１乃至３及び５における蝶番輪の摺動面は、
拡散層すなわちチタンと窒素、炭素、酸素、硼素のいず
れか一つあるいは二つ以上との合金層で、これらはチタ
ンを主体とした母材と同一系の物質であるため密着性が
よく剥離の恐れがない。化合物層を除去して摺動面を合
金層で形成する方法としては、実施例４に示す以外に真
空または不活性ガス雰囲気中での加熱により化合物層を
拡散させて合金層に変える方法もある。また窒素の合金
層を得る場合には母材を窒素雰囲気中で４００〜６００
℃に加熱すればよい。更にこのような合金層は窒素、炭
素、硼素等が拡散によつてチタン内部に浸入することに
よつて生成されるので、メツキの如き寸法の変動は全く
生じない。
拡散層すなわちチタンと窒素、炭素、酸素、硼素のいず
れか一つあるいは二つ以上との合金層で、これらはチタ
ンを主体とした母材と同一系の物質であるため密着性が
よく剥離の恐れがない。化合物層を除去して摺動面を合
金層で形成する方法としては、実施例４に示す以外に真
空または不活性ガス雰囲気中での加熱により化合物層を
拡散させて合金層に変える方法もある。また窒素の合金
層を得る場合には母材を窒素雰囲気中で４００〜６００
℃に加熱すればよい。更にこのような合金層は窒素、炭
素、硼素等が拡散によつてチタン内部に浸入することに
よつて生成されるので、メツキの如き寸法の変動は全く
生じない。
従つてこのような合金化処理を行なつても切削加工によ
つて得られた最初の寸法形状を保つことができ、テンプ
ル側及びフロント側の各蝶番輪を個々に合金化処理して
も嵌合に支障を生じない。また嵌合後も無給油で長時間
の使用に対して、かじりもなく性能を維持するものであ
る。また、直接に合金層を形成すれば、元の母材からの
膨張が化合物層に比べて少ないので、もとの母材の寸法
精度を狂わせることが少ない利点もある。
つて得られた最初の寸法形状を保つことができ、テンプ
ル側及びフロント側の各蝶番輪を個々に合金化処理して
も嵌合に支障を生じない。また嵌合後も無給油で長時間
の使用に対して、かじりもなく性能を維持するものであ
る。また、直接に合金層を形成すれば、元の母材からの
膨張が化合物層に比べて少ないので、もとの母材の寸法
精度を狂わせることが少ない利点もある。
第１図は一般的な眼鏡用蝶番の構造を示す斜視図、第２
図はチタン製蝶番のアガキ試１験結果を示すグラフであ
る。 〔主要部分の符号の説明〕、１・・・・・・テンプル、
２・・・・・・テンプル側蝶番輪、３・・・・・・フロ
ント、５，６・・・・・・フロント側蝶番輪。
図はチタン製蝶番のアガキ試１験結果を示すグラフであ
る。 〔主要部分の符号の説明〕、１・・・・・・テンプル、
２・・・・・・テンプル側蝶番輪、３・・・・・・フロ
ント、５，６・・・・・・フロント側蝶番輪。
Claims (1)
- １ テンプル側蝶番輪とフロント側蝶番輪とを互いに係
合してテンプルとフロントとを結合するための眼鏡フレ
ーム用蝶番において、該蝶番はチタンまたはチタン合金
によつて母材を形成し、該母材の表面に窒素、炭素、酸
素、硼素の少くとも一つを拡散して形成した合金層によ
る摺動面を形成したことを特徴とする眼鏡フレーム用蝶
番。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7033378A JPS5933886B2 (ja) | 1978-06-13 | 1978-06-13 | 眼鏡フレ−ム用蝶番 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7033378A JPS5933886B2 (ja) | 1978-06-13 | 1978-06-13 | 眼鏡フレ−ム用蝶番 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54161958A JPS54161958A (en) | 1979-12-22 |
| JPS5933886B2 true JPS5933886B2 (ja) | 1984-08-18 |
Family
ID=13428383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7033378A Expired JPS5933886B2 (ja) | 1978-06-13 | 1978-06-13 | 眼鏡フレ−ム用蝶番 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5933886B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2857728B2 (ja) * | 1992-06-30 | 1999-02-17 | 株式会社西村金属 | メガネフレームの蝶番摺動面のコーティング方法 |
| JP2909361B2 (ja) * | 1993-09-21 | 1999-06-23 | 大阪府 | チタン金属の表面処理方法 |
| JP2019132883A (ja) * | 2018-01-29 | 2019-08-08 | 福井県 | 金属製丁番とそれを備えた眼鏡フレーム |
-
1978
- 1978-06-13 JP JP7033378A patent/JPS5933886B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54161958A (en) | 1979-12-22 |
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