辅助眼镜的安装方法及装置 【发明背景】
本发明涉及辅助眼镜(eyewear)的安装方法及装置，例如夹子式眼镜，并特别涉及一种将辅助太阳镜固定在普通眼镜上的辅助眼镜。
将普通眼镜转换为太阳镜的辅助眼镜非常受欢迎。它使得使用者不需要佩带两种不同焦距的镜片。它也可以(但不经常)用于安装能够改变镜片焦距的辅助眼镜。更为普遍的用途是将有色地镜片安装到普通眼镜上。
对于包括夹子式眼镜以及用磁铁安装的辅助眼镜在内的辅助眼镜，存在很多不同的设计。一种安装辅助眼镜的方法是用夹子安装。1995年8月3日申请的美国专利申请08/510,797中展示并描述了一种利用夹子安装辅助眼镜的方法。该申请的发明人与本发明相同，在此作为参考。1997年12月9日公布的美国专利5,696,571中公开并描述了另一种夹子式的太阳镜。在这些装置中，利用常规的夹子系统将辅助眼镜固定在眼镜上。其中一个夹子夹在眼镜腿(temple)上，另一个夹子夹在常规的镜架上。
一种更为新颖和受欢迎的方法是利用磁铁来固定眼镜。在Meeker的美国专利4,070,105中公开了一种这样的方法。Meeker专利中的常规镜架包括固定在眼镜框部分附近的磁性材料，其有助于将辅助眼镜固定在常规的眼镜架上。
Sadler的美国专利5,416,537中公开了另一种用磁铁固定辅助眼镜的方法。其中，固定在常规镜架眼镜腿部分的磁铁与辅助眼镜架中的类似的磁铁相配合。在Meeker和Sadler专利中，磁铁沿垂直方向被嵌入到镜架中，以便与辅助眼镜中的类似磁铁相配合。这种结构的问题在于，辅助眼镜仅依靠磁铁的强度被保持在普通眼镜的前部。没有用来防止辅助眼镜相对于常规镜架的垂直移动的支撑部件。因此，当在剧烈的运动中(如慢跑或锻炼)使用该辅助眼镜时，它可能会滑落并与常规镜架脱离。
在Chao的美国专利5,568,207中公开了一种设计，通过在辅助眼镜的延伸部分中设置磁铁从而解决了该问题。在该专利中，通过使辅助眼镜延伸部分上的磁铁沿着普通眼镜的眼镜腿的铰接连接件的上方延伸，从而解决了辅助眼镜垂直滑落与普通眼镜脱离的问题。铰接连接件中的磁铁与延伸部分中的磁铁配合，以便将辅助眼镜保持在普通眼镜前方的适当位置。套在普通眼镜的铰接部分上的延伸部分防止镜架向下移动。人们认为将眼镜腿连接件上方的延伸部分与磁铁相结合能够防止在剧烈运动中辅助眼镜相对于普通眼镜向下移动而掉下。即，该专利对现有技术的教导是：仅使用磁铁不能够将辅助眼镜有效地固定在普通眼镜上。
美国专利5,568,207所公开的眼镜的问题在于，辅助眼镜的延伸部分必须被小心地设置在眼镜腿铰接连接件的上方。这使得在固定辅助眼镜时存在一定的不便，必须确保该延伸部分被小心地设置在普通眼镜的铰接连接件的上方。在大多数情况下，为了安装辅助眼镜，佩带者必须摘下他的普通眼镜。
因此，本发明的一个目的是提供一种将辅助眼镜固定在普通眼镜上的改进的方法和装置。
本发明的另一个目的是提供一种将辅助眼镜固定在普通眼镜上的改进的方法和装置，仅使用磁铁而不需要任何其它支撑。
本发明的另一个目的是提供一种将辅助眼镜固定在普通眼镜上的方法，该方法是通过带有磁铁的附件来实现的。该磁铁固定在普通眼镜的用于连接眼镜眼镜腿的延伸部分中的类似磁铁的下方并与之配合。
本发明的另一个目的是提供一种用于将辅助眼镜固定在普通眼镜上的改进的磁力连接，其上的磁铁的取向使磁力最大化，以防止辅助眼镜的垂直或向下移动。
本发明的另一个目的是提供一种辅助眼镜磁性连接件，其上的磁铁水平取向，以使竖直方向的磁力最大化。
本发明的另一个目的是提供一种辅助眼镜磁力连接，如果需要的话，可以包括辅助的支撑夹。
本发明的另一个目的是提供一种辅助眼镜磁力连接，包括通常套在普通眼镜鼻梁架上的夹子。
发明概述
本发明的目的是提供一种改进的辅助眼镜安装方法和装置，该装置通过磁铁的牢固安装能够有效地防止辅助眼镜与普通眼镜分离，而不需要其它的支撑物。
在本发明的优选实施例中，辅助眼镜借助于磁铁被安装在普通眼镜上，从而防止可能引起辅助眼镜脱离的任何向下的或竖直的运动。在此公开的用磁铁安装的方法还提供了一种将辅助眼镜固定在普通眼镜上的更为简单的方法，该方法将在下文中详细说明。
如Chao的美国专利5,568,207所述，人们普遍认为需要一些支撑物来防止辅助眼镜“向下移动”与普通眼镜脱离，但是却没有认识到磁铁在垂直于它们的轴的方向上具有很强的吸引力。也就是说，难以将磁性强的磁铁直接拉开而使之分离。特别是当磁铁的磁性很强时，通常使磁铁沿平行于配合面的方向滑动以便使之分离。其原因就在于垂直于磁铁表面(即，磁极)的磁力大于平行于该表面的磁力。本发明所公开的辅助眼镜的发明人发现，由于该原理，正确取向的磁铁可以将辅助眼镜牢固地固定在普通眼镜架上，而不需要额外的支撑物。关键在于磁铁的取向，使得任何施加在辅助眼镜架上的竖直力与磁铁的平面垂直。
为了实现此目的，位于辅助眼镜架相反两侧的附件的独特结构包括用于容纳磁铁的凹槽，该磁铁被取向为：磁铁的平面水平，轴线(即，磁极)竖直或平行于辅助眼镜架。互补配合的磁铁安装在普通眼镜的铰接延伸部分上的凹槽中，该磁铁也被取向为：磁铁的平面水平，其轴线(即，磁极)竖直，大致平行于普通眼镜的平面。
这种结构意味着辅助眼镜可以轻易地安装在普通眼镜上，而不需要任何摸索或搜寻。使用者不需要象上文引用作为参考的美国专利No.5,568,207中那样，用手指感知或取下眼镜以确保辅助眼镜附件在眼镜腿安装延伸部分的上方被小心地对准。使用者只需要将辅助眼镜轻轻向上移动便可以将之贴靠在普通眼镜上，并且当磁铁相互靠近时很容易将之固定。这种结构产生了牢固安装的辅助眼镜和镜架。镜架结构简单，能够毫无难度地与其它辅助眼镜设计一起使用。
可以容易地看到，辅助眼镜借助于位于普通眼镜眼镜腿部分下方的辅助眼镜上的附件与普通眼镜连接。然后通过非常轻微的向上移动，吸引辅助眼镜架的磁铁被牢固地固定。这可以用一只手简单容易地完成，而不需要先前结构所要求的任何感知或摸索。取向过程几乎是自动的，并且不需要其它磁铁固定式辅助眼镜所要求的仔细对准。
在一个可选但不是优选的实施例中，如果需要，可以用夹子提供辅助的支撑。例如当磁铁很小时，可以用夹子将眼镜固定到镜架上。在该实施例中，在本申请人1995年8月3日的在先申请08/510,797中所述的夹子或在其它专利中展示的与之相似的夹子可以被连接在辅助眼镜架上。夹子可以被结合在辅助眼镜架的鼻梁架上，该鼻梁架套在普通眼镜的鼻梁架上并与之配合连接。结果，将两侧保持在适当位置的磁铁将辅助眼镜架锁定在普通眼镜架上。
在另一个可选但不是优选的实施例中，磁铁可以被设置在普通眼镜的梁的下方，以便与辅助眼镜架梁上方的类似的磁铁相配合。在该实施例中，夹子可以安装在辅助眼镜架的眼镜腿区域的上方或内部，眼镜腿区域套在普通眼镜架上并与之配合连接。在该实施例中，辅助眼镜是这样安装的：使夹子在普通眼镜架上滑动，然后将之向下压在鼻梁架上，使得鼻梁架上的磁铁在与该磁铁匹配的普通眼镜架的鼻梁架的下方滑动。鼻梁架内的磁铁将辅助眼镜保持在普通眼镜架上，用夹子将之牢固地锁定。
从下面的描述和附图中可以更全面地了解本发明的上述和其它新颖特征，其中：
附图简要说明
图1是轴测图，示出了单独用磁铁将辅助眼镜架安装到普通眼镜上的方法和装置。
图2是轴测图，示出了单独用磁铁被安装到普通眼镜架上的辅助眼镜架。
图3示出了辅助眼镜架的连接方式，其通过嵌入附件中的磁铁与嵌入普通眼镜架的眼镜腿延伸部分内的类似磁铁相匹配。
图4示出了一个优选实施例，其中在辅助眼镜架的梁上形成的夹子套在普通眼镜架的梁上并与之接合。
图5示出了安装在普通眼镜架上的图4的实施例。
图6是沿图5中线6-6截取的剖视图。
图7示出了另一个实施例，其中磁铁嵌入到辅助眼镜架的梁内，以便与安装在普通眼镜架梁下方的磁铁配合，并包括用于将辅助眼镜架锁定到普通眼镜架上的夹子。
图8示出了将图7的辅助眼镜架安装到普通眼镜上的方法。
图9示出了图7的实施例，辅助眼镜牢固地固定在普通眼镜架上。
图10是沿图9中线10-10截取的剖视图。
本发明详述
图1-图3示出了将辅助眼镜10安装到普通眼镜12上的独特方法和结构。辅助眼镜是将普通眼镜12转换为太阳镜的最常见的有色眼镜，但可以具有不同度数的镜片。辅助眼镜10带有安装在镜架16内的镜片14，而镜架带有在镜架16两侧向后延伸的附件18。普通眼镜12的镜架20带有梁22，在镜架20的两侧具有眼镜腿延伸部分22，用于将眼镜腿连接到镜架上。
在现有技术的辅助眼镜中，磁铁被嵌入镜架20中或辅助眼镜的延伸部分上，所述延伸部分在镜架20的眼镜腿延伸部分上方延伸。借助于嵌入到镜架20中的磁铁的现有结构，磁铁的表面与镜片垂直或平行，容易使辅助眼镜在向下剪力的作用下脱落。为了解决这个问题，美国专利5,568,207提出将磁铁放置在辅助眼镜延伸部分内，该延伸部分套在镜架的眼镜腿安装延伸部分上。人们通常认为需要磁铁以外的辅助支撑物，以防止辅助眼镜脱落。尽管这是一个令人满意的方案，但却不是最佳方案。必须将辅助眼镜小心地定位在普通眼镜架上，以确保延伸部分位于眼镜腿上方。
本发明不仅提供了防止潜在的辅助眼镜脱落或掉下的方法，并且简化了安装辅助眼镜的方法。这是通过以下步骤实现的：将磁铁26插入到与辅助眼镜架16相连的附件18的槽28中。将互补磁铁30安装在与普通眼镜架20的眼镜腿延伸部分22相连的槽32中。优选地，磁铁26和30的直径至少为4毫米。
本发明的一个重要和关键的特征是磁铁26和30的取向，这在图3的截面图中清楚地示出。通常，磁铁具有平面和轴线。在这种情况下，图示的磁铁26和30为具有轴线34的圆柱体，轴线34竖直取向并与辅助眼镜架16和普通眼镜架20大致平行。这意味着最大的磁吸力沿着轴线34的方向竖直取向。因而，磁铁26和30的最大磁力竖直取向以抵抗由于向下运动引起的辅助眼镜架10的脱落。已经发现，安装具有竖直方向强大磁力的直径大致为4毫米的磁铁26和30便足以将辅助眼镜架10保持在适当的位置，以防止向下移动。从而，辅助眼镜架10能够牢固地安装在普通眼镜12上，并且不会由于运动或锻炼过程中发生的剧烈活动而轻易脱落。
沿着分界面36的剪力是最小的，并且容易在取下辅助眼镜10之前使普通眼镜12从佩带者面部坠落。如图2所示，本结构不仅能够改善辅助眼镜10的连接，并且使之容易安装。只能够通过轻微的向上移动使辅助眼镜10贴合在普通眼镜12上，直到磁铁26与磁铁30吸在一起并锁定在适当位置。因而，它们可以容易地取向并安装在普通眼镜12上，而无须将普通眼镜12从佩带者面部取下。
图4至图6示出了一个可选的但不是优选的实施例。在该实施例中，辅助眼镜10’具有附件18。如前文一样，磁铁26安装在槽28中。如前文一样，磁铁26与安装在普通眼镜架20的普通眼镜腿延伸部分22上的槽32中的磁铁30配合。然而，为了提供额外的安全性和将辅助眼镜架10’保持在普通眼镜架20上，辅助眼镜架40的梁38带有夹子42，夹子安装在普通眼镜梁44上并在其上延伸。夹子42为辅助眼镜10’提供额外的支撑，以便用在剧烈运动中。例如，在体育运动中用带子绕在佩带者的脑后以便将普通眼镜固定在佩带者的头部。如图6所示，在辅助眼镜梁38上形成的夹子42牢固的配合在普通眼镜架20的梁44上。
为了安装图4的辅助眼镜10’，它们被抵在普通眼镜12上并轻微地向上滑动，直到磁铁26与磁铁30吸在一起。然后，辅助眼镜架40的梁38中的夹子42跨过普通眼镜梁44，以便将眼镜10’牢固地安装在普通眼镜12上。
图7至图10示出了采用磁铁和夹子将辅助眼镜固定在普通眼镜上的另一个实施例。在该实施例中，辅助眼镜50带有夹子52，夹子安装在镜架的上四分之一圆周的镜架54上。磁铁56被固定在将辅助眼镜镜片60连接在一起的梁58上。普通眼镜62的镜架64带有梁66，梁中安装有互补磁铁68。在该实施例中，借助于夹在普通眼镜62的镜架70上的夹子52和固定在梁66下方的梁58的共同作用和反力(opposing force)，辅助眼镜50安装在普通眼镜62的上方，从而梁66中的磁铁56配合。
图8至图9示出了普通眼镜62上的辅助眼镜50的安装过程。如图8所示，辅助镜片架54的上四分之一圆周上的夹子52夹在普通眼镜架70上。辅助眼镜梁58足够灵活以至于能够被推到普通眼镜架62的梁66下，使得磁铁56与嵌入到普通眼镜梁66中的磁铁68配合。从而，如图9所示，辅助眼镜50被牢固地安装在普通眼镜62上，并由夹子52以及磁铁56和68的反力被保持在适当的位置。另外，在进行需要用带子将普通眼镜固定在佩带者头部的剧烈运动时，该结构也许是最佳的。
然而，对于大多数运动和锻炼来说，图1至图3所示的结构便足以将辅助眼镜10安装到普通眼镜架12上。这里的关键特征是磁铁26和30的取向，以便沿着它们轴向的最大磁吸力竖直取向或平行于普通眼镜架20。在大多数情况下，只有平行于磁铁26和30之间分界面的剪力可以取下辅助眼镜10，然后该力将普通眼镜从佩带者的头部取下。
已经公开了用于将辅助眼镜安装到普通眼镜上的新颖和独特的方法。在一个实施例中，磁铁具有一定方向以使得它们的最大磁吸力竖直取向或平行于普通眼镜架，该磁铁足以将辅助眼镜牢固地固定在普通眼镜上。
在另一个不是十分优选的实施例中，在辅助眼镜架的梁上安装有或一体成型出夹子，以便将辅助眼镜套在或固定在普通眼镜的梁上。
在本发明非优选的第三实施例中，将夹子和磁铁结合使用以便将辅助眼镜安装到普通眼镜上。在第三实施例中，夹子位于套在普通眼镜架上的辅助眼镜架的上四分之一圆周处。嵌入普通眼镜梁内的磁铁与嵌入辅助眼镜梁内的磁铁配合，从而辅助眼镜梁固定在普通眼镜梁的下方。
附图和说明书中描述的实施例只用于举例而不用作限制，因此本发明不受它们的限制，而只由所附权利要求的范围决定。