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TECHNISCHES GEBIET
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Diese
Erfindung bezieht sich auf einen Dekorartikel einer Armbanduhr,
der aus einem Metall wie z. B. Titan, Titanlegierung, Edelstahl
usw. hergestellt ist, einen stabilen Aufbau besitzt und eine ausgezeichnete
Korrosionsfestigkeit besitzt sowie wasserdicht ist und eine Fülle von
Designvariationen aufweist, sowie außerdem auf ein Verfahren für seine
Herstellung.
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STAND DER TECHNIK
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Für Dekorartikel
einer Armbanduhr (die nachfolgend als "Armbanduhrteile" bezeichnet werden), wie etwa ein Armbanduhrgehäuse usw.,
sind bisher vorrangig Titan (im Folgenden bezeichnet "Titan" reines Titan und
Titanlegierungen) und Edelstahl als Bestandmaterialien verwendet
worden. Insbesondere der Anteil von Titan zur Verwendung bei den
Armbanduhrteilen hat sich in letzter Zeit wegen seiner Stabilität, der ausgezeichneten
Korrosionsfestigkeit, des geringen Gewichts und der guten Bioverträglichkeit
vergrößert, da
am menschlichen Körper
keine allergischen Reaktionen mit dem Metall auftreten. Des Weiteren
wurde Titan weit verbreitet nicht nur für Armbanduhren, sondern auch
in verschiedenen Industriesektoren verwendet, um seine ausgezeichneten
Eigenschaften wie z. B. geringes Gewicht, hohe Festigkeit und ausgezeichnete
Korrosionsfestigkeit zu nutzen.
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Ein
reines Titankristall ist bei Raumtemperatur eine hexagonale, eng
gepackte Struktur, verwandelt sich jedoch bei einer Temperatur über 882°C, d. h.
an seinem Umwandlungspunkt (die Temperatur, bei der eine Umwandlung
erfolgt) in eine kubisch raumzentrierte Struktur. Wenn demzufolge
diese Temperatur (d. h. 882°C)
im Herstellungsprozess eines Armbanduhrteils überschritten wird, wird der
Oberflächenzustand
des Armband uhrteils nach der Umwandlung seiner Kristalle einer Änderung
unterzogen, so dass ein erneutes Polieren usw. ausgeführt werden
muss. Wegen der Gefahr einer Vergrößerung der Anzahl von Prozessschritten in
diesem Umfang wird es als wünschenswert
betrachtet, Titan bei einer Temperatur zu behandeln, die nicht höher ist
als sein Umwandlungspunkt.
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Da
Edelstahl ein mittleres Gewicht und eine auszeichnete Korrosionsfestigkeit
besitzt, wird er weit verbreitet als Bestandmaterial von Armbanduhrteilen
verwendet. Es stehen verschiedene Arten von Edelstählen zur
Verfügung,
als Bestandmaterial der Armbanduhrteile wird jedoch vom Standpunkt
der Korrosionsfestigkeit häufig
ein austenitischer Edelstahl wie SUS 304, SUS 316L usw. verwendet.
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Ein
herkömmliches
Armbanduhrgehäuse
als ein Armbanduhrteil wird im Allgemeinen hergestellt, indem ein
Armbanduhrgehäuse
einteilig mit einem Endstück
(das Endstück
ist ein Teil zum Verbinden eines Armbanduhrbands mit dem Armbandgehäusekörper) gebildet
wird. Bei einem derartigen Gehäuse
ist es schwierig, Teile mit einem komplexen Aufbau durch ein Pressverfahren
herzustellen im Vergleich mit einem Gehäuse unter Verwendung eines
Gießverfahrens,
es ist jedoch in letzter Zeit eine allgemein übliche Praxis geworden, die Armbanduhrteile
durch ein Pressverfahren, wie etwa Heißpressen, Kaltpressen usw.
herzustellen.
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In
Bezug auf die Armbanduhrteile gab es in letzter Zeit eine verstärkte Forderung
vom Standpunkt des Designs nach der Bereitstellung von diversen Änderungen
bei der Oberflächenendbearbeitung
durch das Anwenden von einer Oberflächenbearbeitung, wie etwa Hochglanzpolieren,
Haarstrichpolieren, Honen usw. an einzelnen Abschnitten. Dabei bedeutet
Hochglanzpolieren eine glänzende
spiegelnde Fertigbearbeitung durch Polieren und Haarstrichpolieren
bedeutet ein Oberflächenpolieren mit
winzigen haarstrichähnlichen
gerichteten Linien. Honen bedeutet ein Oberflächenpolieren mit feinen Oberflächenerhebungen,
wobei die Verwendung einer Plattierung vermieden wird, und wird
auch als Mattieren bezeichnet. Zum Beispiel bei einem Armbanduhrgehäuse gibt
es eine Forderung nach Anwendung eines kombinierten Oberflächenpolierens
durch Anwenden des Honens auf einem Armbanduhrgehäusekörper und
des Hochglanzpolierens auf ein Endstück, um dadurch bei Abschnitten
des Armbanduhrgehäuses
die Oberflächenendbearbeitung
zu variieren. In Bezug auf die Armbanduhrteile gibt es ebenfalls
eine Forderung, dass diese diverse Variationen aufweisen, wie etwa Farbvariationen,
Mustervariationen usw. durch Anwenden eines Schichtablagerungsprozesses,
wie etwa Plattieren, IP (Ionenplattieren) oder Beschichten zusätzlich zur
Anwendung der Oberflächenbearbeitung.
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Die
Armbanduhrteile haben jedoch jeweils eine geringe Gesamtgröße, so dass
es z. B. bei einem Armbanduhrgehäuse
dann, wenn das Armbanduhrgehäuse
hergestellt wird, indem anfangs ein Endstück mit einem Armbanduhrgehäusekörper zusammengefügt wird, äußerst schwierig
wird, seine Oberfläche
in ansprechender Weise fertigzubearbeiten (so dass sie eine Variation
der Oberflächenbearbeitung
aufweist), indem anschließend
an verschiedenen Abschnitten die Oberflächenbearbeitung und der Schichtablagerungsprozess angewendet
wird. Es gibt auch den Fall, bei dem ein Endstück eines Armbanduhrgehäuses ein
Designmerkmal aufweisen soll, indem das Endstück in einer komplexen Form
gebildet wird, und wenn in diesem Fall ebenfalls das Armbanduhrgehäuse hergestellt
wird, indem anfangs das Endstück
mit dem Armbanduhrgehäusekörper zusammengefügt wird,
wird es schwierig, später
an dem Endstück
zu arbeiten.
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Wenn
demzufolge eine starke Forderung vom Standpunkt des Designs besteht,
das Armbanduhrgehäuse
mit Änderungen
in der Oberflächenendbearbeitung
herzustellen oder das Armbanduhrge häuse mit einem Designmerkmal
zu versehen, indem das Endstück
in einer komplexen Form gebildet wird, werden der Armbanduhrgehäusekörper und
das Endstück
getrennt gebildet und eine gewünschte
Bearbeitung wird jeweils an ihnen ausgeführt, und sie werden zusammengefügt, indem
sie in einen gegenseitigen Eingriff gebracht oder miteinander verbunden
werden. Dadurch kann eine gewünschte
Bearbeitung an den jeweiligen Teilen des Armbanduhrgehäuses angewendet
werden, so dass das Armbanduhrgehäuse mit einer Fülle von
Designvariationen versehen wird.
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Wenn
das Endstück
an dem Armbanduhrgehäusekörper in
Eingriff gebracht wird, steht ein Verfahren zur Verfügung, bei
dem ein Stift zwischen den Armbanduhrgehäusekörper und das Endstück gepresst
wird, wobei beide Teile durch Vermittlung des Stifts in einen gegenseitigen
Eingriff gebracht werden. Dieses Verfahren hat jedoch einen Nachteil
dahingehend, dass es schwierig ist, einen Eingriffzustand des Armbanduhrgehäusekörpers an
dem Endstück über eine
längere
Zeitperiode aufrechtzuerhalten, was eine geringe Zuverlässigkeit
in Bezug auf die Haltbarkeit zur Folge hat.
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Bei
dem Verfahren ist es ferner schwierig, den Stift, der für den gegenseitigen
Eingriff beider Teile verwendet wird, von außen unsichtbar zu machen, so
dass das Verfahren einen weiteren Nachteil darin besitzt, dass die
Gefahr besteht, dass ein Designmerkmals eines Armbanduhrgehäuses infolge
der Sichtbarkeit des Stifts von außen beeinträchtigt wird.
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Des
Weiteren stehen zum Verbinden des Endstücks mit dem Armbanduhrgehäusekörper Verfahren zum
Löten unter
Verwendung eines Lötfüllmetalls
und zum Schweißen
zur Verfügung.
Beim Löten
besteht ein Problem des Lötfüllmetallflusses,
bei diesem Verfahren kann jedoch eine Oberflächenbearbeitung selbst nach der
Verbindung des Armbanduhrgehäusekörpers mit
dem Endstück
verhältnismäßig gut
ausgeführt
werden. Das Löten
be sitzt jedoch einen Nachteil in Bezug auf die Korrosionsfestigkeit
an Verbindungsabschnitten. Wie oben beschrieben wurde, ist es bei
der Verwendung von Titan als Bestandmaterial des Armbanduhrgehäusekörpers und
des Endstücks
dann, wenn versucht wird, die beiden Teile bei einer Temperatur
zu verbinden, die nicht höher
als der Umwandlungspunkt von Titan ist, nicht möglich, ein Lötfüllmetall
zu finden, das für
diesen Zweck vollständig
geeignet ist. Vor allem ist Silberlot (z. B. JIS: PAg-8 usw.) geeignet.
Da jedoch Silberlot eine sehr geringe Korrosionsfestigkeit besitzt,
besteht die Gefahr, dass eine Verfärbung, Rost usw. an verbundenen Teilen
im Verlauf einer längeren
Zeit nach der Verbindung auftritt, wodurch die visuelle Qualität des Armbanduhrgehäuses beträchtlich
verschlechtert wird.
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Einige
Armbanduhrteile müssen
wasserdicht sein. Insbesondere bei dem Armbanduhrgehäuse ist
es jedoch schwierig, die Wasserundurchlässigkeit bei Verbindung des
Armbanduhrgehäusekörpers mit
einem Kronrohr langfristig aufrechtzuerhalten, so dass ein von einem
strukturellen Standpunkt unvermeidbares Problem dahingehend besteht,
dass bei der Zuverlässigkeit
in Bezug auf die Wasserundurchlässigkeit
die Tendenz zur Verschlechterung vorhanden ist.
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Außerdem können bei
Armbanduhrteilen entsprechende Teile neben dem Löten auch durch Schweißen miteinander
verbunden werden. Bei einer Verbindung durch Schweißen bleiben
jedoch brandartige Markierungen zurück, wodurch die visuelle dekorative
Wirkung beeinträchtigt
wird. Unter anderem steht das Buckelschweißen zum Schmelzen von winzigen
Vorsprüngen,
die Buckel genannt werden, zur Verfügung, die verwendbaren Teile
sind jedoch begrenzt, da Teile, die geschweißt werden sollen, beim Schweißen z. B.
eine Größenänderung
(Formänderung)
erfahren, wodurch eine Einschränkung
bei den Armbanduhrteilen vom Standpunkt des Designs besteht.
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Somit
bestehen bei den herkömmlichen
Armbanduhrteilen gewöhnlich
verschiedene Probleme, wenn die entsprechenden Teile (z. B. der
Armbanduhrgehäusekörper, das
Endstück,
das Kronrohr usw.) einzeln gebildet werden und jeweils eine gewünschte Oberflächenbearbeitung
angewendet wird, wobei diese Teile anschließend durch einen gegenseitigen
Eingriff oder eine gegenseitige Verbindung zusammengefügt werden. Das
heißt,
in diesem Fall ist es äußerst schwierig,
die Armbanduhrteile nicht nur mit der erforderlichen Stabilität zu versehen,
um langfristig einen Zustand aufrechtzuerhalten, in dem die entsprechenden
Teile durch gegenseitigen Eingriff oder eine Verbindung zusammengefügt sind,
sondern außerdem
eine Korrosionsfestigkeit sowie Wasserundurchlässigkeit aufrechtzuerhalten,
während
gleichzeitig die visuelle dekorative Wirkung in einem ausgezeichneten
Zustand aufrechterhalten wird.
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Das
Patent
JP 2001-147280 offenbart
ein Verfahren zum Befestigen eines Rohrs für eine Aufzugkrone eines mit
einem Rückseitendeckel
kombinierten Uhrgehäuses,
das ein Aufzugkronloch aufweist, und zum Anlöten des Rohrs für die Aufzugkrone,
so dass eine sehr gute Kontaktfestigkeit und Luftdichtheit ohne
Metallisierung vorhanden ist. Das Uhrgehäuse ist mit einem gesinterten
Körper
gebildet, der aus einer harten Schicht gebildet ist, die Titankarbid
und eine kombinierte Metallschicht, in der Nickel enthalten ist,
enthält.
Durch das Versehen der inneren Oberfläche des Aufzugkronlochs zum
Befestigen des Rohrs für
die Aufzugkrone mit einer Nickelablagerungsschicht, kann das Uhrgehäuse erhalten
werden, das eine hervorragende Kontaktfestigkeit und Luftabgeschlossenheit
ohne Metallisierung aufweist.
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Das
Patent
JP 61-180685 offenbart
ein Verfahren zur Verhinderung einer Verringerung der Korrosionsfestigkeit
und einer thermischen Verformung der Verbindungsstelle, indem der
Grundkörper
aus einem Material hergestellt wird, das leicht mit Gold diffundieren
kann, nachdem eine Gold- oder Goldlegierungsplattierung an zu verbindenden
Zubehörteilen
einschließlich
des Grundkörpers
ausgeführt
wird, wobei diffundierende Metallatome den Grundkörper und
die Zubehörteile
an der Verbindungsfläche
bilden. Der Grundkörper,
der dekorativ freiliegt, ist aus Kupfer oder Kupferlegierung oder
Zink oder Zinklegierung gebildet, bei denen leicht eine Diffusion
mit Gold bewirkt werden kann. Eine mehrschichtige Plattierung, die
eine Gold- oder Goldlegierungsplattierung enthält, oder eine Gold- oder Goldlegierungsplattierungsschicht
wird auf Zubehörteilen
hergestellt, wobei die Zubehörteile
an festgelegten Positionen des Grundkörpers enthalten sind, die dekorativ
freiliegen. Anschließend
erfolgt eine Erwärmung
auf eine Temperatur, die niedriger als der Schmelzpunkt sowohl des Grundkörpers als
auch der Zubehörteile
ist, um eine atomare Diffusion an der Verbindungsstelle zu bewirken. Dadurch
werden der Grundkörper
und die Zubehörteile
verbunden.
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Das
Patent
US 4.146.165 offenbart
eine Prozedur zum Verbinden von Teilen durch Lötdiffusion, indem eine primäre Bearbeitung
an den zusammenzufügenden
Teilen ausgeführt
wird, um Reservoire für
ein Füllmetall
zu schaffen, ein Streifen zwischen den Teilen oder eine Ablagerung
einer Beschichtung auf einem der Teile angeordnet wird, das Füllmetallreservoir
mit einem Metallpulver gefüllt
wird, die Teile zusammengehalten werden und mittels Schrauben oder
dergleichen ein Druck auf die zu verbindenden Oberflächen ausgeübt wird, die
Anordnung in einem Gehäuse
angeordnet wird, die eine gesteuerte Atmosphäre enthält, die erwärmt wird, um zu bewirken, dass
erstens das Füllmetall
fließt
und zweitens eine Diffusion stattfindet, wobei anschließend eine
sekundäre
Bearbeitung ausgeführt
wird, um die Halteschrauben und gegebenenfalls die Reservoire zu eliminieren.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung wurde entwickelt, um die beschriebenen Probleme zu lösen, die
bei herkömmlichen Armbanduhrteilen
auftreten, und es ist ein Aspekt der Erfindung, einen Dekorartikel
einer Armbanduhr, der aus zwei oder mehr Teilen hergestellt ist,
wie etwa ein Armbanduhrgehäuse,
das aus einem Armbanduhrgehäusekörper und
einem Endstück
hergestellt wird, und ein Verfahren für seine Herstellung zu schaffen,
wobei nicht nur eine Stabilität
geschaffen wird, die ausreichend ist, dass ein Eingriffzustand oder
eine Verbindung der entsprechenden Teile langfristig aufrechterhalten
werden kann, sondern außerdem
eine Korrosionsfestigkeit sowie Wasserundurchlässigkeit geschaffen werden,
während
eine visuelle dekorative Wirkung in einem ausgezeichneten Zustand
gehalten wird und eine Fülle
von Designvariationen vorhanden ist.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch einen Dekorartikel gemäß Anspruch
1. Die Aufgabe wird außerdem
gelöst
durch ein Verfahren zum Herstellen eines Dekorartikels gemäß Anspruch
14. Weiterentwicklungen der Erfindung sind jeweils in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Armbanduhrgehäuses, die einen Armbanduhrgehäusekörper und
ein Kronrohr in einer Explosionsansicht zeigt;
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2 ist
eine Schnittansicht eines Abschnitts, der gebildet wird, indem das
Kronrohr mit dem Armbanduhrgehäusekörper in
einen engen Kontakt gebracht wird, längs einer Linie 2-2 von 1;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht eines weiteren Armbanduhrgehäuses, die
einen Armbanduhrgehäusekörper, ein
Endstück
und ein Metallrohr in einer Explosionsansicht zeigt;
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4 ist
eine Schnittansicht des Abschnitts, der gebildet wird, indem das
Endstück
mit dem Armbanduhrgehäusekörper über Vermittlung
des Metallrohrs in einen engen Kontakt gebracht wird, längs einer
Linie 4-4 von 3;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht eines weiteren Armbanduhrgehäuses, die
einen Armbanduhrgehäusekörper und
ein Endstück
in einer Explosionsansicht zeigt;
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6 ist
eine Schnittansicht des Abschnitts, der gebildet wird, indem das
Endstück
mit dem Armbanduhrgehäusekörper in
einen engen Kontakt gebracht wird, längs einer Linie 6-6 von 5;
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7 ist
eine perspektivische Ansicht eines weiteren Armbanduhrgehäuses, die
einen Armbanduhrgehäusekörper, ein
Endstück
und ein Metallrohr in einer Explosionsansicht zeigt;
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8 ist
eine Schnittansicht des Abschnitts, der gebildet wird, indem das
Endstück
mit dem Armbanduhrgehäusekörper über Vermittlung
des Metallrohrs in einen engen Kontakt gebracht wird, längs einer
Linie 8-8 von 7;
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9 ist
eine Schnittansicht, die einen Schnitt längs einer Linie 2-2 von 1 zeigt,
indem Teile hiervon weggelassen sind;
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10 ist
eine Schnittansicht, die einen Schnitt längs einer Linie 4-4 von 3 zeigt,
die teilweise weggelassen ist;
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11 ist
eine Schnittansicht, die den Armbanduhrgehäusekörper sowie das Endstück, die
in 6 gezeigt sind, in einer Explosionsansicht gemeinsam
mit einer teilweise vergrößerten Ansicht
des Endstücks zeigt;
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12 ist
eine Schnittansicht, die einen Schnitt längs einer Linie 8-8 von 7 zeigt,
wobei die Lage von entsprechenden Teilen teilweise geändert ist;
und
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13 ist eine Schnittansicht längs einer
Linie 13-13 von 8, die einen Abschnitt zeigt,
der den Abschnitt des Armbanduhrgehäusekörpers und des Endstücks bildet,
der in 7 gezeigt ist.
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BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER
ERFINDUNG
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Die
beste Art zum Ausführen
eines Dekorartikels einer Armbanduhr und eines Verfahrens für seine Herstellung
gemäß der Erfindung
werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben.
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Erste Ausführungsform (1, 2 und 9)
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1) Der Gesamtaufbau eines Dekorartikels
einer Armbanduhr
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Zunächst wird
ein Armbanduhrgehäuse 11,
das in 1 gezeigt ist, als eine erste Ausführungsform eines
Dekorartikels einer Armbanduhr und eines Verfahrens für seine
Herstellung gemäß der Erfindung
beschrieben. Das Armbanduhrgehäuse 11 ist
ein Dekorartikel einer Armbanduhr und wird hergestellt, indem ein Armbanduhrgehäusekörper 1 als
ein erstes Teil mit einem Kronrohr 3 als ein zweites Teil
fest verbunden wird. Das Armbanduhrgehäuse 11 ist dadurch
gekennzeichnet, dass zwei Verbindungsabschnitte, d. h. ein Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a und
ein Lötverbindungsabschnitt 5a,
die später
in der Beschreibung beschrieben werden, an einem Abschnitt 7 mit
engem Kontakt gebildet sind, an dem das Kronrohr 3 mit dem
Armbanduhrgehäusekörper 1 in
einem engen Kontakt ist. 1 ist eine perspektivische Ansicht
des Armbanduhrgehäuses 11,
die den Armbanduhrgehäusekörper 1 und
das Kronrohr 3 in einer Explosionsansicht zeigt. 2 ist
eine Schnittansicht des Abschnitts 7, der gebildet wird,
indem das Kronrohr 3 in mit dem Armbanduhrgehäusekörper 1 einen
engen Kontakt gebracht wird, längs
einer Linie 2-2 von 1. 9 ist eine Schnittansicht,
die einen Schnitt längs
einer Linie 2-2 von 1 zeigt, die teilweise weggelassen
ist.
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Der
Armbanduhrgehäusekörper 1 hat
einen Aufnahmeraum zum Aufnehmen eines Uhrwerks, eines Zifferblatts
usw. innerhalb seines Seitenwandabschnitts 1a und ein Schaftloch 2 ist
in dem Seitenwandabschnitt 1a gebildet. Das Schaftloch 2 ist
in einer Form gebohrt, die dem Kronrohr 3 entspricht, und
ist so gebildet, dass es den Aufnahmeraum des Armbanduhrgehäusekörpers 1 mit
der Umgebung verbindet. Das Schaftloch 2 besitzt ferner
einen Abschnitt 2a geringen Durchmessers an seiner Innenseite
und einen Abschnitt 2b großen Durchmessers an seiner äußeren Seite,
wobei zwischen ihnen eine ringförmige
Stoßfläche 2c vorgesehen
ist. Der Abschnitt 2a geringen Durchmessers, der Abschnitt 2b größeren Durchmessers
und die Stirnfläche 2c bilden
einen Lochabschnitt, der der äußeren Form
des Kronrohrs 3 entspricht.
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Das
Kronrohr 3 ist ein zylindrisches Teil zur Verwendung beim
Befestigen einer Krone (nicht gezeigt) an dem Armbanduhrgehäusekörper 1,
um die Wasserundurchlässigkeit
sicherzustel len, und hat einen Abschnitt 3a geringen Durchmessers
und einen Abschnitt 3b größeren Durchmessers, wobei eine
ringförmige Stoßfläche 3c zwischen
dem Abschnitt 3a geringen Durchmessers und dem Abschnitt 3b größeren Durchmessers
vorgesehen ist. Der Abschnitt 3a geringeren Durchmessers
ist in einer Form gebildet, die dem Abschnitt 2a geringeren
Durchmessers des Schaftlochs 2 entspricht, ist jedoch im
Durchmesser geringfügig
größer als der
Abschnitt 2a geringeren Durchmessers.
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2) Ein Verfahren zum Herstellen des Dekorartikels
der Armbanduhren
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Das
Armbanduhrgehäuse 11 wird
hergestellt, indem zunächst
eine geeignete Menge einer niedrigschmelzenden Lötfüllmetallpaste auf die Stoßfläche 3c des
Kronrohrs 3 aufgebracht wird und das Kronrohr 3 mit
einer starken Kraft, die von außen
ausgeübt
wird, in das Schaftloch 3 gedrückt wird. Das heißt, das
Armbanduhrgehäuse 11 wird
durch Presseinpassen des Kronrohrs 3 in das Aufzugschaftloch 2 hergestellt.
Daraufhin kommt der Umfang des Abschnitts 3a geringen Durchmessers
mit der inneren Umfangsoberfläche
des Abschnitts 2a geringen Durchmessers in einen Fläche-zu-Fläche-Kontakt
(wird in einen Kontakt gepresst), wobei eine Belastung an dem Kontaktabschnitt
ausgeübt
wird, während
die Stoßfläche 3c und
die Stoßfläche 2c einander
zugewandt sind, wodurch der Abschnitt 7 mit engem Kontakt
gebildet wird. Zu diesem Zeitpunkt ist das Lötfüllmetall, das auf die Stoßfläche 3 aufgebracht
wurde, in einem Spalt zwischen der Stoßfläche 3c des Kronrohrs 3 und
der Stoßfläche 2c (teilweise
in einem Spalt zwischen dem Abschnitt 3b größeren Durchmessers
und dem Abschnitt 2b größeren Durchmessers)
zu einem bestimmten Grad gleichmäßig verteilt.
Dann werden das Armbanduhrgehäuse 11 und
das Kronrohr 3 in diesem Zustand in einer (nicht gezeigten)
Unterdruckvorrichtung angeordnet und es wird ein Wärme behandlungsprozess
ausgeführt,
um sie in einer Unterdruckatmosphäre zu erwärmen. Dabei werden eine Festphasendiffusionsverbindung
und ein Löten
gleichzeitig ausgeführt,
so dass der Armbanduhrgehäusekörper 1 und
das Kronrohr 3 fest miteinander verbunden sind, wodurch
sie zusammengefügt
werden.
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3) Aufbau der Verbindungsabschnitte des
Dekorartikels der Armbanduhren
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Als
ein Ergebnis der oben beschriebenen Herstellung des Armbanduhrgehäuses 11 werden
der Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a und der
Lötverbindungsabschnitt 5a gebildet.
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Der
Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a wird an einem
Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitt zwischen
dem Abschnitt 2a geringen Durchmessers und dem Abschnitt 3a geringen
Durchmessers gebildet. Dabei bedeutet Festphasendiffusionsverbindung
die Verbindung von Objekten, die bei einer Temperatur erfolgt, die
nicht höher
als deren Schmelzpunkt ist, indem die zur Verbindung vorgesehenen
Objekte gegeneinander gestoßen
werden und Druck und Wärme
in einem bestimmten Grad angewendet werden, so dass nahezu eine
plastische Verformung bewirkt wird, damit die Diffusion von Atomen,
die zwischen den Verbindungsoberflächen auftritt, genutzt werden
kann. An dem Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a ist
der Abschnitt 2a geringen Durchmessers mit dem Abschnitt 3a geringen
Durchmessers in einem Fläche-zu-Fläche-Kontakt
und an einer Grenzfläche
zwischen ihnen tritt auf einer atomaren Ebene eine Mikrodiffusion
des Bestandmaterials (z. B. Titan) der entsprechenden Abschnitte
auf, wodurch eine innere Diffusion des Sauerstoffs einer Oxidschicht
bewirkt wird, die anfangs vorhanden ist, um dadurch ein Mischkristall
zu bilden. Selbst wenn mikroskopische Unebenheiten an der Grenzfläche im Anfangsstadium
der Verbindung vorhanden sind und mikroskopische Spalte, die zu
den Unebenheiten beitragen, an der Grenzfläche vorhanden sind, werden diese
Spalte im Verlauf der Mikrodiffusion allmählich kleiner und verschwinden
am Ende im Wesentlichen. In diesem Zustand ermöglicht die Grenzfläche nicht
einmal mehr den Durchgang von Dampf. Deswegen ist der Flächezu-Fläche-Kontaktabschnitt
zwischen dem Abschnitt 2a geringen Durchmessers und dem
Abschnitt 3a geringen Durchmessers dicht und fest verbunden,
wobei dazwischen kein Spalt vorhanden ist, wodurch der Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a gebildet
wird.
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Der
Lötverbindungsabschnitt 5a wird
durch das niedrigschmelzende Lötfüllermetall
in pastösem
Zustand, das auf die Stoßfläche 3c aufgebracht
wird, gebildet, das in einem Spalt zwischen dem Kronrohr 3 und dem
Schaftloch 2 beim Presseinsetzen des Aufzugkronrohrs 3 in
dieses Loch verteilt wird. Das niedrigschmelzende Lötfüllmetall
schmilzt in einem Wärmebehandlungsprozess
zum Erwärmen
des Armbanduhrgehäusekörpers 1 und
des Kronrohrs 3 und verteilt sich, um die mikroskopischen
Spalte zwischen den Stoßflächen 2c und 3c in
einem Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitt
infolge einer Kapillarwirkung zu füllen (verteilt sich teilweise
außerdem
in einen Spalt zwischen dem Abschnitt 2b größeren Durchmessers
und dem Abschnitt 3b größeren Durchmessers).
Da die Stoßflächen 2c und 3c so
gebildet sind, dass sie die Abschnitte 2a und 3a geringeren
Durchmessers umgeben, wird der Lötverbindungsabschnitt 5a daraufhin
so gebildet, dass er den Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a umgibt.
Dadurch werden der Armbanduhrgehäusekörper 1 und das
Kronrohr 3 miteinander verbunden.
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Dabei
bedeutet "das niedrigschmelzende
Lötfüllmetall" ein Lötfüllmetall
mit einem Schmelzpunkt, der niedriger als der Umwandlungspunkt oder
die Kristallisierungstemperatur des Bestandmaterials der Teile,
die verlötet
werden sollen, ist, das auf einen Fertigbearbeitungszustand der
Oberflächen
der zu verlötenden
Teile, auch nach ihrer Verbindung durch Löten, keine Auswirkung besitzt.
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Da
das Kronrohr 3 mit dem Armbanduhrgehäusekörper 1 fest verbunden
wird, indem der Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a geschaffen
wird, wird die interne Wasserundurchlässigkeit des Armbanduhrgehäuses 11 sowie
seine hermetische Abgeschlossenheit mit ziemlich hoher Sicherheit
in einem ausgezeichneten Zustand aufrechterhalten. Um den Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a zu
schaffen, müssen
zu verbindende Abschnitte (die Abschnitte 2a und 3a geringen
Durchmessers) in einem gegenseitigen engen Kontakt sein, wobei zwischen
ihnen kein Spalt vorhanden ist. In einigen seltenen Fällen haben
die Abschnitte 2a und 3a geringen Durchmessers
jedoch aus bestimmten Gründen
eine schlechte Oberflächengenauigkeit,
so dass die beiden Abschnitte nicht genau kreisförmig im Querschnitt sind, oder
die innere Umfangsoberfläche
des Abschnitts 2a geringen Durchmessers ist infolge von
Adhäsion
usw., die auftritt, wenn das Schaftloch 2 durch Bohren
mit einem Bohrer gebildet wird, nicht glatt. In diesen Fällen kommen
selbst dann, wenn das Kronrohr 3 durch Presseinsetzen in
den Armbanduhrgehäusekörper 1 eingesetzt
wird, die Abschnitte 2a und 3a geringen Durchmessers
nicht in einen gegenseitigen engen Kontakt, wodurch eine Gefahr
entsteht, dass der Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a nicht
zuverlässig
gebildet werden kann. Dann lässt
sich eine Möglichkeit
nicht verneinen, dass die Wasserundurchlässigkeit des Armbanduhrgehäuses 11 unzureichend
wird.
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Aus
diesem Grund wird bei dem Armbanduhrgehäuse 11, während der
Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a an dem Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitt
zwischen den Abschnitten 2a und 3a geringen Durchmessers
gebildet wird, der Lötverbindungsabschnitt 5a an
einer äußeren Seite
des Armbanduhrgehäuses 11 derart
gebildet, dass er den Festphasendiffusionsver bindungsabschnitt 4a umgibt.
Dadurch wird selbst dann, wenn der Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a nicht
zuverlässig
gebildet wird, beim Armbanduhrgehäuse 11 eine Stabilität und eine
perfekte Wasserundurchlässigkeit
aufrechterhalten, indem durch die Verwendung des Lötfüllmetalls,
das auf seine Außenseite
aufgebracht wird, eine Verbindung realisiert wird, bei der dazwischen
kein Spalt vorhanden ist.
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4) Funktionsmuster des Dekorartikels der
Armbanduhr
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Spezielle
Funktionsmuster (Gebrauchsmuster) des Armbanduhrgehäuses 11,
die einen Aufbau besitzen, der oben beschrieben wurde, wurden als
die Ausführungsform
des Dekorartikels der Armbanduhr gemäß der Erfindung hergestellt.
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Funktionsmuster 1
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Bei
diesem Funktionsmuster wurde ein Armbanduhrgehäuse 11 hergestellt,
indem ein Armbanduhrgehäusekörper 1,
der aus reinem Titan hergestellt wurde, mit einem Kronrohr 3,
das aus einer Titanlegierung hergestellt wurde (Ti-6Al-4V), fest
verbunden wurde. Ein Schaftloch 2 des Armbanduhrgehäusekörpers 1 hat einen
Abschnitt 2a geringen Durchmessers von etwa 1,80 mm Durchmesser
und das Kronrohr 3 hatte einen Abschnitt 3a geringen
Durchmessers von 1,83 mm als Außendurchmesser.
Dementsprechend betrug eine Presseinsetztoleranz (Differenz der
Größe zwischen
Teilen, die beim Presseinsetzen beteiligt sind) zum Zeitpunkt des
Presseinsetzens des Kronrohrs 3 in das Schaftloch 2 1,83
mm – 1,80
mm = 0,03 mm, d. h. 30 μm. Dadurch
wurde der Außendurchmesser
des Abschnitts 3a geringen Durchmessers geringfügig größer gemacht
als die Bohrung des Abschnitts 2a geringen Durchmessers,
damit das Kronrohr 3 durch Presseinpassen in das Schaftloch 2 eingesetzt
werden kann.
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Um
bei diesem Funktionsmuster des Weiteren einen Lötverbindungsabschnitt 5a zu
bilden, wurde ein Lötfüllmetall
auf der Grundlage von Pd-Pt-Ni-P in pastösem Zustand verwendet, das
hauptsächlich
Palladium, Platin, Nickel und Phosphor mit einem Zusammensetzungsverhältnis von
Pd:Pt:Ni:P bei 34:53:8:5 (Gew.-%) enthält. Das Lötfüllmetall ist ein niedrigschmelzendes
Lötfüllmetall
mit einem Schmelzpunkt, der niedriger ist als der Umwandlungspunkt
des Bestandmaterials (bei diesem Beispiel Titan) des Armbanduhrgehäusekörpers 1 und
des Kronrohrs 3, wobei deren Schmelzpunkt bei etwa 699°C liegt.
Das Lötfüllmetall
muss nicht in pastösem
Zustand sein, die Verwendung des Lötfüllmetalls in pastösem Zustand
ist jedoch bevorzugt, da es leichter zu handhaben ist, wenn es im
pastösen
Zustand ist. Das Lötfüllmetall
wurde auf eine Stoßfläche 2c des Schaftlochs 2 oder
eine Stoßfläche 3c des
Kronrohrs 3 aufgebracht, indem eine Menge von etwa 2 μl (Mikroliter)
unter Verwendung eines Dispensers aufgetropft wurde.
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Nach
dem Presseinpassen des Abschnitts 3a geringen Durchmessers
des Kronrohrs 3 in den Abschnitt 2a geringen Durchmessers
des Schaftlochs 2 wurde der Armbanduhrgehäusekörper 1 zusammen
mit dem Kronrohr 3 in einer Unterdruckvorrichtung (nicht
gezeigt) aufgenommen. Der Druck in der Unterdruckvorrichtung wurde
bei etwa 5 × 10–6 Torr
(etwa 6,7 × 10–4 Pa)
aufrechterhalten, um eine Unterdruckatmosphäre zu erzeugen, und anschließend wurde
in der Vorrichtung eine Wärmebehandlung
ausgeführt.
Die Temperatur (Wärmebehandlungstemperatur),
die bei der Wärmebehandlung
verwendet wurde, wurde auf etwa 750°C eingestellt und die Dauer
der Anwendung der Wärmebehandlung
(Wärmebehandlungszeit)
wurde in der Größenordnung
von einer Stunde eingestellt. Durch Anwenden der Wärmebehandlung
wurden zwei Verbindungsabschnitte, d. h. ein Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a und
ein Lötverbindungsabschnitt 5a gebildet, woraufhin
das Kronrohr 3 mit dem Armbanduhrgehäusekörper 1 fest verbunden
ist.
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Um
den Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a zu bilden,
ist es erforderlich, die Presseinpasstoleranz mit einer bestimmten
Größe zum Zeitpunkt
des Presseinpassens des Kronrohrs 3 in das Schaftloch 2 zu
gewährleisten
sowie außerdem
eine bestimmte Temperatur als Wärmebehandlungstemperatur
aufrechtzuerhalten. Die Presseinpasstoleranz und die Wärmebehandlungstemperatur
schwanken in Abhängigkeit
von dem Bestandmaterial und der Größe von Armbanduhrgehäuse 11 und
Kronrohr 3, so dass sowohl die Presseinpasstoleranz als
auch die Wärmebehandlungstemperatur
so eingestellt werden, dass der Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a gebildet
werden kann.
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Wie
aus dem Funktionsmuster 1 deutlich ist, liegt bei dem Verbinden
von Metallteilen, die aus Titan hergestellt sind, die Wärmebehandlungstemperatur
vorzugsweise in einem Bereich von etwa 600°C bis 850°C. Die Wärmebehandlungstemperatur, die
niedriger als 600°C
ist, ist nicht erwünscht,
da eine Gefahr besteht, dass das beim Löten verwendete Lötfüllmetall
nicht ausreichend schmilzt und die Spalte nicht vollständig füllt. In
diesem Fall besteht außerdem
eine Möglichkeit,
dass an dem Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a keine
ausreichende Diffusion erfolgt und an ihrer Grenzfläche mikroskopische
Hohlräume
verbleiben, was eine unzureichende Festigkeit zur Folge hat. Andererseits
ist eine Wärmebehandlungstemperatur über 850°C ebenfalls
unerwünscht,
da in diesem Fall die Wärmebehandlungstemperatur
nahe am Umwandlungspunkt von Titan liegt, so dass sich der Oberflächenzustand
eines Armbanduhrgehäuses
verändern
kann. Das Armbanduhrgehäuse 11,
das gemäß dem Funktionsmuster
1 hergestellt wurde, wird im Übrigen
als Prüfstück C bezeichnet.
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Funktionsmuster 2
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Anschließend wurde
ein Armbanduhrgehäusekörper 1 mit
einem Kronrohr 3 verbunden mit einem Lötfüllmetall, das sich von dem
für das
Funktionsmuster 1 verwendeten Lötfüllmetall
unterscheidet. Bei diesem Funktionsmuster wurde ein Lötfüllmetall
auf der Grundlage von Pd-Cu-Ni-P in pastösem Zustand verwendet, das
hauptsächlich
Palladium, Kupfer, Nickel und Phosphor mit einem Zusammensetzungsverhältnis von Pd:Cu:Ni:P
mit 78:4:11:7 (Gew.-%) enthält.
Dieses Lötfüllmetall
ist ebenfalls ein niedrigschmelzendes Lötfüllmetall, dessen Schmelzpunkt
niedriger ist als der Umwandlungspunkt des Bestandmaterials (Titan)
des Armbanduhrgehäusekörpers 1 und
des Kronrohrs 3, wobei deren Schmelzpunkt bei etwa 604°C liegt.
Um dieses Lötfüllmetall
zu verwenden, wurde eine Wärmebehandlungstemperatur
auf etwa 700°C
geändert
und die Wärmebehandlungsdauer
wurde auf einen Wert in der Größenordnung
von einer Stunde eingestellt. Ansonsten waren die Bedingungen für den Wärmebehandlungsprozess
gleich jenen für
das Funktionsmuster 1. Ein Armbanduhrgehäuse 11,
das gemäß dem Funktionsmuster 2 hergestellt
wurde, wird im Übrigen
als Prüfstück D bezeichnet.
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Vergleichsmuster 1
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Für den Zweck
des Vergleichs mit den Funktionsmustern 1 und 2, die oben beschrieben
wurden, wurde ein Armbanduhrgehäuse
gemäß einem
Vergleichsmuster in Übereinstimmung
mit einer herkömmlichen Prozedur
hergestellt. Bei diesem Vergleichsmuster wurden ein Armbanduhrgehäusekörper und
ein Kronrohr verwendet, deren Bestandmaterial den gleich jenen für die Funktionsmuster
1 und 2 waren, jedoch mit anderen Abmessungen, und ein Löten mit
Silberlot unter Verwendung von Silberlötpaste (JIS: BAg-8, Schmelzpunkt
bei 780°C)
wurde dabei verwendet, wodurch das Kronrohr mit dem Armbanduhrgehäusekörper verbunden
wurde. Für
diesen Lötvorgang
wurde eine Löttemperatur
auf etwa 820°C
eingestellt und das Löten
wurde ausgeführt, während der
Armbanduhrgehäusekörper und
das Kronrohr in einem Unterdruckofen für etwa zehn Minuten angeordnet
wurden. Da jedoch die Löttemperatur
eine Temperatur nahe am Umwandlungspunkt von Titan war, wurden Kristalle
in der Oberfläche
etwas gröber
in der Korngröße und wurden
weißlich,
so dass ein erneutes Polieren erforderlich wurde. Da ferner der
Armbanduhrgehäusekörper und
das Kronrohr nicht die Abmessungen hatten, die ermöglichten,
dass das Kronrohr durch Presseinpassen eingesetzt werden konnte
(d. h. es erfolgte kein Presskontakt an dem Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitt zwischen
dem Armbanduhrgehäusekörper und
dem Kronrohr), konnte kein Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt
wie bei den Funktionsmustern 1 und 2 gebildet werden. Das Armbanduhrgehäuse, das
gemäß dem Vergleichsmuster
1 hergestellt wurde, wird im Übrigen
als Prüfstück A bezeichnet.
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Vergleichsmuster 2
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Bei
Verwendung eines Armbanduhrgehäusekörpers und
eines Kronrohrs, die beide von der gleichen Art sind, die im Vergleichsmuster
1 verwendet wurde, wurde Buckelschweißen ausgeführt, nachdem Buckel (Vorsprünge) an
dem Kronrohr gebildet wurden. Obwohl Schweißmarkierungen nach dem Schweißen im Allgemeinen
sichtbar sind, wurden bei einem Armbanduhrgehäuse, das gemäß dem Vergleichsmuster
2 hergestellt wurde, geschweißte
Abschnitte des Armbanduhrgehäusekörpers und
des Kronrohrs in einem Schaftloch in der Weise gebildet, dass sie
nicht von außen
sichtbar sind. Demzufolge konnte das Vorhandensein von Schweißmarkierungen
nicht mit dem bloßen
Auge geprüft
werden. Wenn jedoch ein extrem kleines Teil, wie etwa das Kronrohr
mit Buckeln versehen wird, wird ein Anteil der Buckel an dem Teil
insgesamt hoch, so dass ein Armbanduhrgehäuse gemäß dem Vergleichsmuster 2 in
Bezug auf die äußere dekorative
Wirkung nicht als ausgezeichnet betrachtet werden kann. Das Armbanduhrgehäuse, das
gemäß dem Vergleichsmuster
2 hergestellt wurde, wird im Übrigen
als Prüfstück B bezeichnet.
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Bewertung von Funktionsmustern
und Vergleichsmustern
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Unter
Bezugnahme auf die Prüfstücke A bis
D gemäß den Vergleichsmustern
1, 2 bzw. den Funktionsmustern 1, 2, die durch die entsprechenden,
oben beschriebenen Prozeduren gefertigt wurden, wurde eine Bewertung
an einem Abschnitt, in dem das Kronrohr mit dem Armbanduhrgehäusekörper fest
verbunden ist, gemäß der folgenden
Prozedur durchgeführt.
Es gab in diesem Fall vier Bewertungspunkte, d. h. "Korrosionsfestigkeit", "Wasserundurchlässigkeit", "Befestigungsstärke" und "äußere Erscheinung".
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In
Bezug auf die "Korrosionsfestigkeit" wurde das Prüfstück für 48 Stunden
in eine CASS-Prüflösung getaucht
und wenn daran keine Korrosion auftrat, wurde es als annehmbar bewertet
(auf der Grundlage von ISO 3770).
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In
Bezug auf die "Wasserundurchlässigkeit" erfolgte eine Bewertung
an dem Prüfstück durch
Ausführung
einer Wasserundurchlässigkeitsprüfung bei
10 atm in einer Wasserundurchlässigkeitsprüfvorrichtung
und durch Ausführen
einer Prüfung
in Bezug auf Feuchtigkeitswiderstand, indem die relative Feuchtigkeit
auf 90 Prozent bei einer Temperatur von etwa 40 °C eingestellt wurde.
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In
Bezug auf die "Befestigungsstärke" wurde an dem Aufzugkronrohr
durch eine Zugkraftprüfmaschine gezogen
und es erfolgte eine Messung in Bezug auf die größte Festigkeit (Verbindungsstärke), bei
der ein Verbindungszustand aufrechterhalten werden konnte.
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In
Bezug auf "äußeres Erscheinungsbild" erfolgte eine Bewertung
durch visuelle Prüfung
eines äußeren Zustands
eines Abschnitts (Abschnitt mit engem Kontakt), in dem der Armbanduhrgehäusekörper und
das Kronrohr miteinander verbunden sind.
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Die
Prüfstücke A bis
D gemäß den Vergleichsmustern
1, 2 bzw. den Funktionsmustern 1, 2 wurden in Bezug auf die vier
Bewertungspunkte relativ bewertet und die Ergebnisse dieser Bewertung
wurden durch Symbole O, Δ bzw. × in abnehmender
Reihenfolge der Wertigkeit markiert, wie in Tabelle 1 gezeigt ist.
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Wie
in Tabelle 1 angegeben ist, wurden unter Bezugnahme auf das Prüfstück A gemäß dem Vergleichsmuster
1, bei dem die Verbindung durch Löten mit Silberlot realisiert
wurde, ausgezeichnete Ergebnisse erzielt in Bezug auf "Wasserundurchlässigkeit", "Befestigungsstärke" und "äußeres Erscheinungsbild". Das Prüfstück A wurde
jedoch in Bezug auf "Korrosionsfestigkeit" nicht als ausgezeichnet
bewertet. Es wurde ferner der Beginn von beträchtlichem Rost an Abschnitten
festgestellt, die durch das Löten
mit Silberlegierung verbunden wurden, so dass es unmöglich erschien,
eine Armbanduhr auf diese Weise herzustellen.
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Unter
Bezugnahme auf das Prüfstück B gemäß dem Vergleichsmuster
2, bei dem die Verbindung durch das Buckelschweißen realisiert wurde, wurde
festgestellt, dass das Prüfstück B in
Bezug auf "Wasserundurchlässigkeit" minderwertig war
und gelegentlich eine geringe Wasserundurchlässigkeit auftrat. Da des Weiteren
der Außendurchmesser
des Kronrohrs groß ist,
wurde die äußere dekorative
Wirkung als unerwünscht
beurteilt.
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Unter
Bezugnahme auf das Prüfstück C gemäß dem Funktionsmuster
1 wurde dagegen festgestellt, dass sowohl der Festphasen diffusionsverbindungsabschnitt 4a und
der Lötverbindungsabschnitt 5a gebildet wurden,
und es wurde eine ausreichende Verbindung festgestellt, die in Bezug
auf alle Punkte "Korrosionsfestigkeit", "Wasserundurchlässigkeit", "Befestigungsstärke" und "äußeres Erscheinungsbild" zufriedenstellend ist.
Es wird angenommen, dass dies dem Folgenden zuzuschreiben ist. Es
wird insbesondere vermutet, dass die Verwendung des niedrigschmelzenden
Lötfüllmetalls
zu der sehr guten Korrosionsfestigkeit beiträgt im Vergleich zur Verwendung
eines herkömmlichen
Silberlots usw. und sowohl die Wirkung der Festphasendiffusion am
Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a und die Benetzungsfähigkeit
des niedrigschmelzenden Lötfüllmetalls
zu der ausgezeichneten Wasserundurchlässigkeit beitragen. Es wird
ferner angenommen, dass eine Vergrößerung der Verbindungsstärke infolge
der festen Verbindung des Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitts
ohne dazwischenliegenden Spalt, der am Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a auftritt,
zu der ausgezeichneten Befestigungsstärke beiträgt.
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Wie
oben beschrieben wurde, besitzt das Armbanduhrgehäuse 11 eine
Stabilität,
durch die sein Verbindungszustand langfristig aufrechterhalten werden
kann, sowie eine ausgezeichnete Wasserundurchlässigkeit, da die entsprechenden
Teile fest miteinander verbunden sind. Da die Verbindung ferner
durch Verwendung des niedrigschmelzenden Lötfüllmetalls realisiert ist, besitzt
das Armbanduhrgehäuse 11 eine
ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit und eine ausgezeichnete äußere dekorative
Wirkung. Da ferner das Armbanduhrgehäuse 11 hergestellt
werden kann, indem der Armbanduhrgehäusekörper 1 und das Kronrohr 3 einzeln gefertigt
werden, die Oberflächenbearbeitung
und der Schichtablagerungsprozess an jedem Teil auf Wunsch ausgeführt werden
und anschließend
beide Teile fest miteinander verbunden werden, kann eine Fülle von
Designvariationen bereitgestellt werden.
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Zweite Ausführungsform (3, 4 und 10)
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1) Der Gesamtaufbau eines Dekorartikels
einer Armbanduhr
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Im
Folgenden wird ein Armbanduhrgehäuse 21,
das in 3 gezeigt ist, als eine zweite Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Das Armbanduhrgehäuse 21 wird hergestellt,
indem ein Armbanduhrgehäusekörper 14 als
ein erstes Teil mit einem Endstück 15 als
ein zweites Teil über
Vermittlung eines Metallrohrs 16 als ein drittes Teil fest
verbunden wird. Bei dem Armbanduhrgehäuse 21 wird das Endstück 15 über Vermittlung
des Metallrohrs 16 mit dem Armbanduhrgehäusekörper 14 in
einen engen Kontakt gebracht, um dadurch einen Abschnitt 17 zu
bilden, in dem zwei Verbindungsabschnitte, d. h. ein Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4b und
ein Lötverbindungsabschnitt 5b gebildet
werden. 3 ist eine perspektivische Ansicht des
Armbanduhrgehäuses 21,
die den Armbanduhrgehäusekörper 14,
das Endstück 15 und
das Metallrohr 16 in einer Explosionsansicht zeigt. 4 ist
eine Schnittansicht des Abschnitts 17, der gebildet wird,
indem das Endstück 15 über Vermittlung
des Metallrohrs 16 mit dem Armbanduhrgehäusekörper 14 in
einem engen Kontakt gebracht wird, längs der Linie 4-4 von 3 und 10 ist
eine Schnittansicht, die einen Schnitt längs der Linie 4-4 von 3 zeigt,
die teilweise weggelassen ist.
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Der
Armbanduhrgehäusekörper 14 hat
den gleichen Aufbau wie der Armbanduhrgehäusekörper 1 mit der Ausnahme,
dass in dem Armbanduhrgehäusekörper 14 eine
ausgeschnittene Vertiefung 10 gebildet ist. In 3 ist
kein Schaftloch gezeigt.
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Die
ausgeschnittene Vertiefung 10 ist einem Punkt eines Seitenwandabschnitts 1a des
Armbanduhrgehäusekörpers 14 gegenüberliegend
gebildet, an dem kein Schaftloch gebildet ist. Die ausgeschnittene
Vertiefung 10 besitzt eine Stoßfläche 10a und im Wesentlichen
in deren Mitte ist ein Einsetzloch 9 gebildet. Das Einsetzloch 9 ist
so gebohrt, dass es in einer Richtung senkrecht zur Stoßfläche 10a orientiert
ist, und weist eine Umfangswandfläche 9a und einen Boden 9b auf.
Das heißt,
das Einsetzloch 9 ist kein Durchgangsloch.
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Bei
dem Endstück 15 ist
an einer Seite hiervon, die einem Bandeingriffabschnitt 15a gegenüberliegt, ein
Vorsprung 20 gebildet. Der Vorsprung 20 ist so
gebildet, dass er der ausgeschnittenen Vertiefung 10 entspricht,
und weist eine Stoßfläche 20a auf.
Im Wesentlichen in der Mitte hiervon ist ein Einsetzloch 12 gebildet. Das
Einsetzloch 12 ist so gebohrt, dass es in einer Richtung
senkrecht zur Stoßfläche 20a gebohrt
ist, und weist eine Umfangswandfläche 12a und einen
Boden 12b auf. Das heißt,
das Einsetzloch 12 ist ebenfalls kein Durchgangsloch.
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Das
Einsetzloch 9 und das Einsetzloch 12 sind in Bezug
auf Bohrung und Tiefe untereinander gleich und sind an entsprechenden
Positionen gebildet, die einander gegenüberliegen, wenn der Vorsprung 20 in
die ausgeschnittene Vertiefung 10 eingesetzt ist.
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Das
Metallrohr 16 ist ein zylindrisches Element mit Stirnflächen 16a, 16b und
einer Umfangswandfläche 16c.
Das Metallrohr 16 ist so gebildet, dass sein Außendurchmesser
geringfügig
größer ist
als die Bohrung des Einsetzlochs 9 sowie des Einsetzlochs 12,
und die Länge
hiervon ist etwas kürzer
als die Summe aus der Tiefe des Einsetzlochs 9 und jener
des Einsetzlochs 12. Dementsprechend kommt dann, wenn das
Metallrohr 16 durch Presseinpassen in das Einsetzloch 9 und
das Einsetzloch 12 eingesetzt wird, die Umfangswandfläche 16c in
einen Fläche-zu-Fläche-Kontakt
(wird in einen Kontakt gepresst) mit den Umfangswandflächen 9a, 12a bei
wirkender Belastung. Das Metallrohr 16 ist ferner so angeordnet,
dass die Stirnflächen 16a, 16b den Böden 9b bzw. 12b gegenüberliegen,
und es ist sowohl in dem Einsetzloch 9 als auch in dem
Einsetzloch 12 in der Weise vollständig aufgenommen, so dass es
sich über
die beiden Löcher
erstreckt.
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Da
ferner die Einsetzlöcher 9 und 12 Böden 9b bzw. 12b aufweisen,
ist das Metallrohr 16 von außen nicht mehr sichtbar, nachdem
das Metallrohr 16 in das Einsetzloch 9 und das
Einsetzloch 12 eingesetzt wurde. Demzufolge hat das Armbanduhrgehäuse 21 eine
ausgezeichnete äußere dekorative
Wirkung und eine erwünschte
Konfiguration.
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Bei
dem Armbanduhrgehäuse 21 ist
der Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4b in einem
Abschnitt des Abschnitts 17 gebildet, in dem die Umfangswandfläche 16c des
Metallrohrs 16 in einem Fläche-zu-Fläche-Kontakt mit den Umfangswandflächen 9a, 12a der
Einsetzlöcher 9 und 12 ist.
An dem Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4b bildet
ein Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitt
zwischen der Umfangswandfläche 16c und
den Umfangswandflächen 9a, 12a eine
dichte und feste Verbindung ohne dazwischenliegenden Spalt.
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Ferner
schmilzt an dem Lötverbindungsabschnitt 5b ein
niedrigschmelzendes Lötfüllmetall,
das auf die Stoßfläche 20a aufgebracht
wird, in einem Wärmebehandlungsprozess
und verteilt sich, um die mikroskopischen Spalte zu füllen, die
an einem Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitt
zwischen den Stoßflächen 20a und 10a vorhanden
sind, um dadurch das Endstück 15 mit
dem Armbanduhrgehäusekörper 14 zu
verbinden.
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Da
bei dem Armbanduhrgehäuse 21 der
Armbanduhrgehäusekörper 14 und
das Endstück 15 durch den
Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4b fest miteinander
verbunden sind, besitzt das Armbanduhrgehäuse 21 eine Stabilität, durch
die ein Verbindungszustand der beiden Teile langfristig aufrechterhalten werden
kann. Da ferner der Lötverbindungsabschnitt 5b mit
dem niedrigschmelzenden Lötfüllmetall
gebildet ist, besitzt das Armbanduhrgehäuse 21 eine ausgezeichnete
Korrosionsfestigkeit, wobei selbst dann, wenn die Festphasendiffusionsverbindung
nicht zuverlässig
realisiert ist, das Armbanduhrgehäuse 21 eine Stabilität besitzt,
durch die der Verbindungszustand langfristig aufrechterhalten werden
kann.
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2) Ein Verfahren zum Herstellen des Dekorartikels
der Armbanduhr
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Das
Armbanduhrgehäuse 21 wird
in der folgenden Weise hergestellt: Zuerst wird eine geeignete Menge
eines niedrigschmelzenden Lötfüllmetalls
in pastösem
Zustand auf die Stoßfläche 20a des
Vorsprungs 20 aufgebracht. Während das Metallrohr 16 in
das Einsetzloch 9 und das Einsetzloch 12 eingesetzt
wird, wird der Vorsprung in die ausgeschnittene Vertiefung 10 eingesetzt
und das Endstück 15 wird
mit einer starken Kraft, die von außen ausgeübt wird, in die ausgeschnittene
Vertiefung 10 geschoben, woraufhin das Metallrohr 16 durch
Presseinpassen in die Einsetzlöcher 9, 12 eingesetzt
wird. Die Stoßfläche 20a und
die Stoßfläche 10a liegen
einander gegenüber.
Zu diesem Zeitpunkt verteilt sich das Lötfüllmetall, das auf die Stoßfläche 20a aufgebracht
wurde, vom einem Spalt, der zwischen der Stoßfläche 20a und der Stoßfläche 10a gebildet
ist, durch einen Spalt, der zwischen der ausgeschnittenen Vertiefung 10 und
dem Vorsprung 20 gebildet ist, zu einem bestimmten Grad
gleichmäßig. Dann
werden der Armbanduhrgehäusekörper 14,
das Endstück 15 und
das Metallrohr 16 in diesem Zustand in einem Wasserstoffofen
(nicht gezeigt) aufgenommen und ein Wärmebehandlungsprozess wird
ausgeführt,
um sie in einer reduzierenden Atmosphäre zu erwärmen, woraufhin die Festphasendiffusionsverbindung
und das Löten
gleichzeitig erfolgen, so dass der Armbanduhrgehäusekörper 14 über Vermittlung
des Me tallrohrs 16 mit dem Endstück 15 fest verbunden
ist, wodurch diese Teile einteilig miteinander verbunden werden.
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3) Ein Funktionsmuster des Dekorartikels
der Armbanduhr
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Im
Folgenden wird ein besonderes Funktionsmuster (Gebrauchsmuster)
des Armbanduhrgehäuses 21,
das eine Konfiguration besitzt, die oben beschrieben wurde, beschrieben.
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Bei
diesem Funktionsmuster wurde ein Armbanduhrgehäuse 21 hergestellt,
indem ein Armbanduhrgehäusekörper 14 mit
einem Endstück 15 über Vermittlung
eines Metallrohrs 16, das aus einem Automaten-Edelstahl
(SUS 316F) hergestellt ist, fest verbunden wird. Die Einsetzlöcher 9, 12 des
Armbanduhrgehäusekörpers 14 bzw.
des Endstücks 15 hatten
einen Durchmesser von etwa 2 mm und das Metallrohr 16 hatte einen
Außendurchmesser
von etwa 2,05 mm. Demzufolge betrug eine Presseinpasstoleranz zum
Zeitpunkt des Presseinpassens des Metallrohrs 16 in die
Einsetzlöcher 9,
12 2,05 mm – 2
mm = 0,05 mm, d. h. 50 μm.
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Das
Metallrohr 16 hatte eine Gesamtlänge von etwa 4 mm und das Einsetzloch 9 und
das Einsetzloch 12 hatten jeweils eine Tiefe von 2,1 mm.
Demzufolge betrug die Summe aus der Tiefe des Einsetzlochs 9 und jener
des Einsetzlochs 12 4,2 mm. Da die Länge des Metallrohrs 16 etwas
kürzer
war als die Summe der Tiefen, wurde das Metallrohr 16 vollständig in
den Einsetzlöchern 9, 12 aufgenommen.
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Um
bei diesem Funktionsmuster einen Lötverbindungsabschnitt 5b zu
bilden, wurde ein Lötfüllmetall auf
der Grundlage von Au-Ag-Cu-Ge-Pd in pastösem Zustand verwendet, das
hauptsächlich,
Gold, Silber, Kupfer, Germanium und Palladium mit einem Zusammensetzungsverhältnis von
Au:Ag:Cu:Ge:Pd mit 45,5:32:5:12,5:5 (Gew.-%) enthielt. Das Lötfüllmetall
war ein niedrigschmelzendes Lötfüllmetall,
dessen Schmelzpunkt niedriger liegt als die Umkristallisierungstemperatur
eines Bestandmaterials (bei diesem Beispiel Edelstahl) des Armbanduhrgehäusekörpers 14 und
des Metallrohrs 16, wobei deren Schmelzpunkt bei etwa 635°C liegt.
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Zum
Herstellen des Armbanduhrgehäuses 21 wurde
anschließend
zunächst
das Lötfüllmetall
auf die Stoßfläche 20a aufgebracht,
indem etwa 2 μl
hiervon unter Verwendung eines Dispensers aufgetropft wurde. Während das
Metallrohr 16 in das Einsetzloch 9 und das Einsetzloch 12 eingesetzt
wurde, wurde der Vorsprung 20 durch Presseinpassen in die
ausgeschnittene Vertiefung 10 eingesetzt, und anschließend wurde eine
Wärmebehandlung
in einer Wasserstoffatmosphäre
bei einer hohen Temperatur, die eine reduzierende Atmosphäre darstellt,
an dem Armbanduhrgehäusekörper 14,
dem Endstück 15 und
dem Metallrohr 16 in einem Behandlungsofen ausgeführt. In
diesem Fall wurde die Wärmebehandlungstemperatur
auf etwa 850°C eingestellt
und die Wärmebehandlungsdauer
war auf etwa 20 Minuten eingestellt. Daraufhin wurden die beiden
Verbindungsabschnitte und zwar ein Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4b und
der Lötverbindungsabschnitt 5b gebildet,
so dass der Armbanduhrgehäusekörper 14,
das Endstück 15 und
das Metallrohr 16 fest miteinander verbunden wurden.
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Bei
dem Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4b trat an
einer Grenzfläche
(d. h. ein Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitt
zwischen der Umfangswandfläche 16c und
der Umfangswandflächen 9a, 12a),
an der der Edelstahl (SUS 316L) als das Bestandmaterial des Armbanduhrgehäusekörpers 14 und
des Endstücks 15 mit
dem Edelstahl (SUS 316F) als ein Bestandmaterials des Metallrohrs 16 in
einem Fläche-zu-Fläche-Kontakt
ist, auf einer atomaren Ebene eine Mikrodiffusion von Fe, Cr, Ni
usw. auf, die alle Bestandelemente des Edelstahls sind. Selbst wenn
mikroskopische Spalte vorhanden sind, die Oberflächenunebenheiten an den Grenzflächen im
Anfangsstadium der Verbindung zuzuschreiben sind, werden in der
Folge diese Spalte mit dem Fortschreiten der Mikrodiffusion allmählich kleiner
und verschwinden am Ende im Wesentlichen. Dadurch bildet der Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitt
zwischen der Umfangswandfläche 16c und dem
Umfangswandflächen 9a, 12a eine
dichte und feste Verbindung ohne dazwischenliegenden Spalt.
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An
dem Lötverbindungsabschnitt 5b schmolz
das Lötfüllmetall
während
der Erwärmung
auf etwa 850°C
und verteilte sich so, dass es die mikroskopischen Spalte, die an
dem Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitt
zwischen den Stoßflächen 20a und 10a vorhanden
sind, durch Kapillarwirkung füllt.
Nach dem Kühlen des
Armbanduhrgehäusekörpers 14,
des Endstücks 15 und
des Metallrohrs 16 sind daraufhin die Stoßfläche 20a und
die Stoßfläche 10a miteinander
verbunden.
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Wie
aus diesem Funktionsmuster deutlich wird, liegt beim Verbinden metallischer
Teile, die aus Edelstahl hergestellt sind, die Wärmebehandlungstemperatur vorzugsweise
in einem Bereich von etwa 600°C
bis 900°C.
Eine Wärmebehandlungstemperatur
unter 600°C
ist unerwünscht,
da dabei eine Gefahr besteht, dass das Lötfüllmetall nicht ausreichend
schmilzt und die Spalte nicht vollständig ausfüllt. In diesem Fall besteht
außerdem
eine Möglichkeit,
dass keine ausreichende Diffusion an dem Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4a erfolgt
und an deren Grenzfläche
mikroskopische Hohlräume
verbleiben, was eine unzureichende Festigkeit zur Folge hat. Andererseits
ist eine Wärmebehandlungstemperatur über 900°C ebenfalls
unerwünscht,
da sich die Wärmebehandlungstemperatur
der Umkristallisationstemperatur von Edelstahl nähert und die Struktur des Edelstahls
gröber
wird, so dass sich dessen Oberflächenzustand ändern kann.
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Dritte Ausführungsform (5, 6 und 11)
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1) Der Gesamtaufbau eines Dekorartikels
einer Armbanduhr
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Im
Folgenden wird ein Armbanduhrgehäuse 31,
das in 5 gezeigt ist, als eine dritte Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Das Armbanduhrgehäuse 31 wird hergestellt,
indem ein Armbanduhrgehäusekörper 24 als
ein erstes Teil und ein Endstück 25 als
ein zweites Teil fest miteinander verbunden werden. Bei dem Armbanduhrgehäuse 31 wird
das Endstück 25 mit
dem Armbanduhrgehäusekörper 25 in
einen engen Kontakt gebracht, um dadurch einen Abschnitt 28 zu
bilden, in dem ein Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4c und
ein Lötverbindungsabschnitt 5c gebildet
werden. 5 ist eine perspektivische Ansicht
des Armbanduhrgehäuses 31,
die den Armbanduhrgehäusekörper 24 und
das Endstück 25 in
einer Explosionsansicht zeigt. 6 ist eine
Schnittansicht des Abschnitts, der gebildet wird, indem das Endstück 25 mit
dem Armbanduhrgehäusekörper 25 in
einen engen Kontakt gebracht wird, längs einer Linie 6-6 von 5 und 11 ist
eine Schnittansicht, die den Armbanduhrgehäusekörper 24 und das Endstück 25 von 6 in
einer Explosionsansicht gemeinsam mit einer teilweise vergrößerten Ansicht
des Endstücks 25 zeigt.
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Der
Armbanduhrgehäusekörper 24 besitzt
den gleichen Aufbau wie der Armbanduhrgehäusekörper 14 mit der Ausnahme,
dass in einer ausgeschnittenen Vertiefung 27 kein Eintrittsloch
gebildet ist. In 5 ist ebenfalls kein Schaftloch
gezeigt. Die ausgeschnittene Vertiefung 27 hat eine Stoßfläche 27a und
Seitenwandflächen 27b, 27b an
ihren beiden Seiten.
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Im
Vergleich zu dem Endstück 15 unterscheidet
sich das Endstück 25 hiervon
in Bezug auf die Form eines Vorsprungs 26. Der Vorsprung 26 ist
so gebildet, dass er in einer Längsab messung
geringfügig
größer ist
als die ausgeschnittene Vertiefung 27, und weist eine Stoßfläche 26a sowie
Seitenwandflächen 26b, 26b an
seinen beiden Seiten auf. Die Seitenwandflächen 26b, 26b sind
jeweils mit einer Metallschicht 30 versehen, die darauf
abgeschieden ist. Demzufolge wird der Vorsprung 26 durch
Presseinpassen in die ausgeschnittene Vertiefung 27 eingesetzt,
woraufhin die Seitenwandflächen 26b, 26b mit
den Seitenwandflächen 27b bzw. 27b über Vermittlung
der Metallschicht 30 in einen Fläche-zu-Fläche-Kontakt kommt (sie werden
in einen Kontakt gepresst), wobei eine Belastung an dem Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitt
wirkt.
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Bei
dem Armbanduhrgehäuse 31 ist
der Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4c an allen
Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitten
gebildet, an denen die Seitenwandflächen 26b, 26b des
Vorsprungs 26 und die Seitenwandflächen 27b, 27b der
ausgeschnittenen Vertiefung 27 über Vermittlung der jeweiligen
Metallschichten 30, 30 in einem gegenseitigen
Fläche-zu-Fläche-Kontakt
sind. An den Festphasendiffusionsverbindungsabschnitten 4c sind
die Seitenwandflächen 26b, 26b über Vermittlung
der entsprechenden Metallschichten 30 in einem Zustand
des Fläche-zu-Fläche-Kontakts
mit den jeweiligen Seitenwandflächen 27b, 27b und werden
gegen diese gepresst (d. h. die Seitenwandflächen 26b, 26b werden über Vermittlung
der entsprechenden Metallschichten 30 in einen Kontakt
mit den jeweiligen Seitenwandflächen 27b, 27b gepresst).
Ferner wird an Grenzflächen,
an denen die entsprechenden Seitenwandflächen des Vorsprungs 26 und
der ausgeschnittenen Vertiefung 27 in einem gegenseitigen
Fläche-zu-Fläche-Kontakt
sind, eine Diffusionsschicht der Bestandelemente ([Ni, P] als Bestandelemente
des Edelstahls bzw. der Metallschichten 30) von deren Bestandmaterial
gebildet, wobei die Seitenwandflächen 26b, 26b über Vermittlung
der entsprechenden Metallschichten 30 mit den jeweiligen
Seitenwandflächen 27b, 27b dicht
und fest verbunden sind, wobei dazwischen kein Spalt gebildet ist.
-
Des
Weiteren schmilzt an dem Lötverbindungsabschnitt 5c ein
niedrigschmelzendes Lötfüllmetall,
das auf die Stoßfläche 26a aufgebracht
wird, in einem Wärmebehandlungsprozess
und verteilt sich, so dass es mikroskopische Spalte, die an einem
Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitt
zwischen den Stoßflächen 26a und 27a vorhanden
sind, füllt,
wodurch das Endstück 25 mit
dem Armbanduhrgehäusekörper 24 verbunden
wird.
-
Da
bei dem Armbanduhrgehäuse 31 der
Armbanduhrgehäusekörper 24 und
das Endstück 25 mittels des
Festphasendiffusionsverbindungsabschnitts 4c fest miteinander
verbunden sind, besitzt das Armbanduhrgehäuse 31 eine Stabilität, durch
die ein Verbindungszustand der beiden Teile langfristig aufrechterhalten
werden kann. Da ferner der Lötverbindungsabschnitt 5c mit
dem niedrigschmelzenden Lötfüllmetall
gebildet ist, besitzt das Armbanduhrgehäuse 31 eine ausgezeichnete
Korrosionsfestigkeit und besitzt außerdem eine Stabilität, durch
die selbst dann, wenn die Festphasendiffusionsverbindung nicht zuverlässig realisiert
ist, der Verbindungszustand langfristig aufrechterhalten werden
kann. Da sowohl die Festphasendiffusionsverbindungsabschnitte 4c und
der Lötverbindungsabschnitt 5c von
außen
nicht sichtbar sind, besitzt das Armbanduhrgehäuse 31 eine ausgezeichnete äußere dekorative
Wirkung.
-
Da
insbesondere bei dem Armbanduhrgehäuse 31 die Festphasendiffusionsverbindungsabschnitte 4c über Vermittlung
der Metallschichten 30 gebildet sind, sind Festphasendiffusionskennwerte
bei niedrigen Temperaturen besser als in einem Fall, bei dem die
Seitenwandflächen 26b, 26b mit
den Seitenwandflächen 27b, 27b in
einem direkten Fläche-zu-Fläche-Kontakt
sind, so dass es möglich
ist, Poren an entsprechenden Grenzflächen zwischen den beiden Seitenwandflächen zu
verkleinern. Wenn z. B. der Vorsprung 26 und der Armbanduhrgehäusekörper 24 aus
Titan hergestellt sind und die abgeschiedenen Metallschichten 30 aus
Kupfer sind, oder wenn der Vorsprung 26 und der Armbanduhrgehäusekörper 24 aus
Edelstahl hergestellt sind und die abgeschiedenen Metallschichten 30 aus
Palladium sind, sind Festphasendiffusionskennwerte bei niedrigen Temperaturen
besser im Vergleich zu einem Fall, bei dem keine Metallschichten 30 abgeschieden
sind. Ferner tritt dann, wenn die Metallschichten 30 aus
einem verhältnismäßig weichen
Metall (Pt, Cu, Au usw.) abgeschieden sind, beim Presseinpassen
des Vorsprungs 26 eine plastische Verformung auf und demzufolge
wird eine Belastung, die an den Grenzflächen auftreten kann, vermindert,
indem sie im Wesentlichen gleichmäßig über die Grenzflächen verteilt
wird. Demzufolge werden mikroskopische Spalte infolge von Unterschieden
in der Rundheit usw. aufgefüllt,
wodurch die Verbindung leichter erfolgt.
-
2) Ein Verfahren zum Herstellen des Dekorartikels
der Armbanduhr
-
Das
Armbanduhrgehäuse 31 wird
in folgender Weise hergestellt. Zuerst wird die Metallschicht 30 auf den
Oberflächen
der Seitenwandflächen 26b, 26b des
Vorsprungs 26 abgeschieden. Anschließend wird eine geeignete Menge
des niedrigschmelzenden Lötfüllmetalls
in pastösem
Zustand auf die Stoßfläche 26a aufgebracht.
Dann wird der Vorsprung 26 von außen in die ausgeschnittene
Vertiefung 27 eingesetzt und das Endstück 25 wird mit einer
starken Kraft, die von außen
ausgeübt
wird, in die ausgeschnittene Vertiefung 27 geschoben, woraufhin
der Vorsprung 26 durch Presseinpassen in die ausgeschnittene
Vertiefung 27 eingesetzt wird. Dann liegen die Stoßfläche 26a und
die Stoßfläche 27a einander
gegenüber.
Zu diesem Zeitpunkt verteilt sich das Lötfüllmetall, das auf die Stoßfläche 26a aufgebracht
wurde, in einem Spalt, der zwischen der Stoßfläche 26a und der Stoßfläche 27a gebildet
ist, zu einem bestimmten Grad gleichmäßig. Dann werden der Armbanduhrgehäusekörper 24 und
das Endstück 25 in
diesem Zustand in einer Unterdruckvorrichtung (nicht gezeigt) angeordnet
und ein Wärmebehandlungsprozess
wird ausgeführt,
um sie in einer Unterdruckatmosphäre zu erwärmen, woraufhin die Festphasendiffusionsverbindung
und das Löten
gleichzeitig ablaufen, so dass der Armbanduhrgehäusekörper 24 und das Endstück 25 fest
miteinander verbunden werden, damit sie einteilig verbunden sind.
-
3) Ein Funktionsmuster des Dekorartikels
der Armbanduhr
-
Im
Folgenden wird ein spezielles Funktionsmuster (Gebrauchsmuster)
des Armbanduhrgehäuses 31 mit
einem Aufbau, der oben beschrieben wurde, beschrieben.
-
Bei
diesem Funktionsmuster wurde ein Armbanduhrgehäuse 31 hergestellt,
indem ein Armbanduhrgehäusekörper 24 und
ein Endstück 25,
die beide aus einem Edelstahl (SUS 304) hergestellt sind, fest miteinander
verbunden werden. Bei dem Armbanduhrgehäusekörper 24 hatte eine
ausgeschnittene Vertiefung 27 eine longitudinale Abmessung
von etwa 10 mm und das Endstück 25 hatte
einen Vorsprung 26 mit einer longitudinalen Abmessung von
etwa 10,05 mm. Demzufolge betrug eine Presseinpasstoleranz zum Zeitpunkt
des Presseinpassens des Vorsprungs 26 in die ausgeschnittene
Vertiefung 27 etwa 10,05 mm – 10 mm = 0,05 mm, d. h. 50 μm.
-
Seitenwandflächen 26b, 26b des
Vorsprungs 26 waren jeweils mit einer Ni-P-Plattierungsschicht
versehen, die als eine Metallschicht 30 dient, die darauf
zuvor durch Maskenplattierung abgeschieden wurde. Die Schicht hatte
eine Dicke von etwa 3 μm.
-
Um
bei diesem Funktionsmuster einen Lötverbindungsabschnitt 5b zu
bilden, wurde ein Lötfüllmetall verwendet,
das hauptsächlich
Gold, Silber, Kupfer, Palladium und Nickel gemeinsam mit einem oder
mehreren Elementen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Gallium,
Indium und Zinn besteht, enthielt. In diesem Fall wurde ein Lötfüllmetall
auf der Grundlage von Au-Ag-Cu-Pd-Ni-Ga-In in pastösem Zustand
verwendet, das Gallium und Indium als zusätzliche Hauptbestandteile enthielt
und ein Zusammensetzungsverhältnis
von Au:Ag:Cu:Pd:Ni:Ga:In mit 41:30:8:10:4:4:3 (Gew.-%) hatte. Das
Lötfüllmetall
ist ein niedrigschmelzendes Lötfüllmetall,
dessen Schmelzpunkt niedriger ist als die Umkristallisierungstemperatur
des Bestandmaterials (Edelstahl) des Armbanduhrgehäusekörpers 24 und
des Endstücks 25,
wobei dessen Schmelzpunkt bei etwa 605°C liegt.
-
Anschließend wurde
zum Herstellen des Armbanduhrgehäuses 31 das
Lötfüllmetall
zunächst
auf die Stoßfläche 26a aufgebracht,
indem etwa 2 μl
hiervon unter Verwendung eines Dispensers aufgetropft wurde. Nach
dem Presseinpassen des Vorsprungs 26 in die ausgeschnittene
Vertiefung 27 wurde der Armbanduhrgehäusekörper 24 gemeinsam
mit dem Endstück 25 in
einer Unterdruckvorrichtung aufgenommen und ein Druck in der Unterdruckvorrichtung
wurde auf etwa 5 × 10–5 Torr
(etwa 6,7 × 10–3 Pa)
aufrechterhalten, um eine Unterdruckatmosphäre zu erzeugen, in der eine
Wärmebehandlung
ausgeführt
wurde. Die Wärmebehandlungstemperatur
wurde zu diesem Zeitpunkt auf etwa 800 °C und die Wärmebehandlungsdauer wurde auf etwa
30 Minuten eingestellt. In der Folge wurden die Festphasendiffusionsverbindungsabschnitte 4c und
der Lötverbindungsabschnitt 5c gleichzeitig
gebildet, wodurch das Endstück 25 mit
dem Armbanduhrgehäusekörper 24 fest
verbunden wurde.
-
Das
oben erhaltene Armbanduhrgehäuse 31 kann
hergestellt werden, indem zuvor ein Honen an der sichtbaren Oberfläche des
Armbanduhrgehäusekörpers 24 mit
Ausnahme eines Abschnitts hiervon um den Abschnitt 28 ausgeführt wird
und ein Hochglanzpolieren an der Oberfläche des Endstücks 25 ausgeführt wird, wodurch
beide Teile fest miteinander verbunden werden. Dadurch ist bei dem
Armbanduhrgehäuse 31,
das durch die oben beschriebene Prozedur hergestellt wird, eine
gehonte Oberfläche
des Armbanduhrgehäusekörpers 24 angrenzend
an eine spiegelähnliche
Oberfläche
des Endstücks 25 mit
einer scharfen Trennlinie zwischen ihnen vorhanden, so dass ein
neuartiges Design erhalten werden kann, wodurch eine Fülle von
Designvariationen geschaffen wird.
-
Wenn
bei diesem Funktionsmuster bei der Verbindung von Edelstahl mit
Edelstahl die Wärmebehandlungstemperatur
auf etwa 800°C
eingestellt ist, ergibt sich keine Oberflächenrauigkeit infolge Umkristallisierung,
so dass eine Verbindung bei einem unveränderten Oberflächenzustand
realisiert werden kann.
-
Des
Weiteren wurde die CASS-Prüfung
als eine Prüfung
mit künstlichem
Schweiß an
dem Armbanduhrgehäuse 31 für 48 Stunden
durchgeführt,
um eine Verfärbung,
Auslösung
von Rost usw. zu bewerten, die Prüfungsergebnisse waren jedoch
zufriedenstellend. Das heißt,
der Abschnitt 28 mit engem Kontakt hat sich in Bezug auf
Korrosionsfestigkeit als ausgezeichnet erwiesen. Das ist der Fall,
da bestimmte Elemente, die eine Korrosion bewirken, nicht im Abschnitt 28 (die
Bestandmaterialien des Armbanduhrgehäusekörpers 24 und des Endstücks 25 sowie
das Bestandmaterial der Metallschichten 30) enthalten sind.
-
In
der vorhergehenden Beschreibung wird eine Ni-P-Schicht als die Metallschichten 30 verwendet,
es kann jedoch eine Schicht, die aus Pd, Pt, Cu, Ni, Au oder Legierungen
hiervon abgeschieden wird, verwendet werden. Ferner kann als ein
Verfahren zum Abscheiden der Schichten eine Dampfabscheidung, IP
(Ionenplattierung), Sputtern oder CVD neben einem Plattierungsverfahren
verwendet werden. Ferner kann dann, wenn die Metallschicht 30 lediglich
auf den Seitenwandflächen 26b, 26b abgeschieden
wird, eine Maske auf nicht benötigten
Abschnitten außer
jenen Seitenwandflächen
abgeschieden werden, die anschließend abgezogen wird, oder nach
dem Abscheiden einer Schicht auf der gesamten Oberfläche kann
ein Ätzen
an den nicht benötigten
Abschnitten (Abschnitten außer
den Seitenwandflächen 26b, 26b)
angewendet werden, wodurch sie entfernt werden.
-
Des
Weiteren kann der Lötverbindungsabschnitt 5c gebildet
werden, indem die gleiche Metallschicht wie die Metallschicht 30 auf
der Stoßfläche 26a abgeschieden
wird. In diesem Fall kann die Benetzungsfähigkeit des Lötfüllmetalls
verbessert werden, um dadurch den Fluss des Lötfüllmetalls (Lötmittelfluss)
zu verringern. In diesem Zusammenhang wird die Benetzungsfähigkeit
des Lötfüllmetalls
allgemein durch eine Wärmebehandlungstemperatur
beeinflusst (je höher
die Temperatur ist, desto besser wird die Benetzungsfähigkeit).
-
Vierte Ausführungsform (7, 8, 11 und 13)
-
1) Der Gesamtaufbau eines Dekorartikels
einer Armbanduhr
-
Im
Folgenden wird ein Armbanduhrgehäuse 41,
das in 7 gezeigt ist, als eine vierte Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. Das Armbanduhrgehäuse 41 wird hergestellt,
indem ein Armbanduhrgehäusekörper 34 als
ein erstes Teil und ein Endstück 35 als
ein zweites Teil über
Vermittlung eines Metallrohrs 16 fest miteinander verbunden
werden. Bei dem Armbanduhrgehäuse 41 wird
das Endstück 35 über Vermittlung des Metallrohrs 16 mit
dem Armbanduhrgehäusekörper 34 in
einem engen Kontakt gebracht, um dadurch einen Abschnitt 38 mit
engem Kontakt zu bilden, in dem zwei Verbindungsabschnitte, d. h.
ein Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4d und ein
Lötverbindungsabschnitt 5d gebildet
werden. 7 ist eine perspektivische Ansicht
des Armbanduhrgehäuses 41,
die den Armbanduhrgehäusekörper 34,
das Endstück 35 und das
Metallrohr 16 in einer Explosionsansicht zeigt. 8 ist
eine Schnittansicht des Abschnitts 38 mit engem Kontakt,
der gebildet wird, indem das Endstück 35 über Vermittlung
des Metallrohrs 16 in einen engen Kontakt mit dem Armbanduhrgehäusekörper 34 gebracht
wird, längs
einer Linie 8-8 von 7 und 13 ist
eine Schnittansicht, die einen Abschnitt zeigt, der den Abschnitt
mit engem Kontakt des Armbanduhrgehäusekörpers 34 und des Endstücks 35,
die in 7 gezeigt sind, bildet, längs einer Linie 13-13 von 8.
-
Der
Armbanduhrgehäusekörper 34 hat
den gleichen Aufbau wie der Armbanduhrgehäusekörper 14 mit Ausnahme
der Weise, in der eine ausgeschnittene Vertiefung 37 gebildet
ist. Die ausgeschnittene Vertiefung 37 ist gleich der ausgeschnittenen
Vertiefung 10 mit der Ausnahme, dass ein Einsetzloch 39 an
einer anderen Position gebildet ist. In 7 ist ebenfalls
kein Schaftloch gezeigt. Die ausgeschnittene Vertiefung 37 hat
eine Stoßfläche 37a,
Seitenwandflächen 37b, 37b und
eine hintere Fläche 37c und
im Wesentlichen in der Mitte der hinteren Fläche 37c ist ein Einsetzloch 39 gebildet.
Das Einsetzloch 39 ist so gebohrt, dass es in einer Richtung
senkrecht zur hinteren Oberfläche 37c orientiert
ist, eine Umfangsseitenwandfläche 39a und
einen Boden 39b aufweist.
-
Bei
dem Endstück 35 ist
ein Vorsprung 36 gebildet. Der Vorsprung 36 ist
so gebildet, dass er in einer longitudinalen Abmessung geringfügig größer ist
als die ausgeschnittene Vertiefung 37. Demzufolge wird
der Vorsprung 36 durch Pressein passen in die ausgeschnittene
Vertiefung 37 eingesetzt, woraufhin Seitenwandflächen 36b, 36b des
Vorsprungs 36 mit den jeweiligen Seitenwandflächen 37b, 37b in
einen Fläche-zu-Fläche-Kontakt
gelangen (sie werden in einen Kontakt gepresst), wobei eine Belastung
wirkt. Der Vorsprung 36 hat eine Stoßfläche 36a, die Seitenwandflächen 36b, 36b und
eine vordere Fläche 36c,
und im Wesentlichen in der Mitte der vorderen Fläche 36c ist ein Einsetzloch 42 gebildet.
Das Einsetzloch 42 ist so gebohrt, dass es in einer Richtung
senkrecht zur vorderen Fläche 36 orientiert
ist, und hat eine Umfangswandfläche 42a und einen
Boden 42b.
-
Das
Einsetzloch 39 und das Einsetzloch 42 sind in
Bezug auf Bohrung und Tiefe untereinander gleich und sie sind an
entsprechenden Positionen gebildet, die einander gegenüberliegen,
wenn der Vorsprung 36 in die ausgeschnittene Vertiefung 37 eingesetzt
ist.
-
Da
das Metallrohr 16 einen Außendurchmesser hat, der etwas
größer ist
als die Bohrung des Einsetzlochs 39 sowie des Einsetzlochs 42,
kommt dann, wenn das Metallrohr 16 durch Presseinpassen
in das Einsetzloch 39 und das Einsetzloch 42 eingesetzt
wird, eine Umfangswandfläche 16c des
Metallrohrs 16 mit den Umfangswandflächen 39a, 42a in
einen Fläche-zu-Fläche-Kontakt (wird in
einen Kontakt gepresst), wobei eine Belastung wirkt. Da ferner das
Metallrohr 16 eine kürzere
Länge hat
als die Summe aus einer Tiefe des Einsetzlochs 39 und jener
des Einsetzlochs 42, wird das Metallrohr 16 so
angeordnet, dass seine Stirnseiten 16a, 16b den
Böden 39b bzw. 42b gegenüberliegen
und das Metallrohr 16 in den Einsetzlöchern 39 und 42 vollständig aufgenommen
ist, derart, dass es sich über
die beiden Löcher
erstreckt.
-
Bei
dem Armbanduhrgehäuse 41 wird
ein Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4d in den
folgenden Abschnitten gebil det. Im Einzelnen wird der Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4d in
einen Abschnitt des Abschnitts 38 mit engem Kontakt gebildet,
in dem die Umfangswandfläche 16c des
Metallrohrs 16 mit den Umfangswandflächen 39a, 42a der
jeweiligen Einsetzlöcher 39, 42 in
einem Fläche-zu-Fläche-Kontakt
ist, und in Abschnitten des Abschnitts 38 mit engem Kontakt,
in dem die Seitenwandflächen 36b, 36b des Vorsprungs 36 mit
den jeweiligen Seitenwandflächen 37b, 37b der
ausgeschnittenen Vertiefung 37 in einem Fläche-zu-Fläche-Kontakt
sind. An jeweiligen Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitten
der Festphasendiffusionsverbindungsabschnitte 4 tritt auf
atomarer Ebene eine Mikrodiffusion von Bestandelementen der jeweiligen
Bestandmaterialien dieser Teile auf, so dass mikroskopische Spalte
im Wesentlichen beseitigt werden. Somit bilden die Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitte
zwischen den Seitenwandflächen 36b, 36b bzw.
den Seitenwandflächen 37b, 37b sowie
der Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitt
zwischen der Umfangswandfläche 16c und
den entsprechenden Umfangswandflächen 39a, 42a eine
dichte und feste Verbindung ohne dazwischenliegenden Spalt.
-
Des
Weiteren schmilzt an dem Lötverbindungsabschnitt 5d ein
niedrigschmelzendes Lötfüllmetall,
das auf der vorderen Fläche 36c aufgebracht
wurde, in einem Wärmebehandlungsprozess
und verteilt sich so, dass es mikroskopische Spalte füllt, die
an einem Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitt
zwischen der vorderen Fläche 36c und
der hinteren Fläche 37c vorhanden
sind, wodurch das Endstück 35 mit
dem Armbanduhrgehäusekörper 34 verbunden
wird.
-
Da
bei dem Armbanduhrgehäuse 41 somit
der Armbanduhrgehäusekörper 34 und
das Endstück 35 durch
den Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4d fest miteinander
verbunden sind, hat das Armbanduhrgehäuse 41 eine Stabilität, durch
die ein Verbindungszustand der beiden Teile langfristig aufrechterhalten werden
kann. Da ferner der Lötverbindungsabschnitt 5d mit
dem niedrigschmelzenden Lötfüllmetall
gebildet ist, besitzt das Armbanduhrgehäuse 41 eine ausgezeichnete
Korrosionsfestigkeit, und selbst dann, wenn die Festphasendiffusionsverbindung
nicht zuverlässig
realisiert ist, besitzt das Armbanduhrgehäuse 41 eine Stabilität, durch
die der Verbindungszustand langfristig aufrechterhalten werden kann.
-
2) Ein Verfahren zum Herstellen des Dekorartikels
der Armbanduhr
-
Das
Armbanduhrgehäuse 41 wird
in folgender Weise hergestellt. Zuerst wird im Voraus eine geeignete Menge
eines niedrigschmelzenden Lötfüllmetalls
in pastösem
Zustand auf die vordere Fläche 36c des
Vorsprungs 36 aufgebracht. Während das Metallrohr 36 in
die Einsetzlöcher 39, 42 eingesetzt
wird, wird der Vorsprung 36 in die ausgeschnittene Vertiefung 37 eingesetzt
und das Endstück 35 wird
mit einer starken Kraft, die von außen ausgeübt wird, in die ausgeschnittene
Vertiefung 37 geschoben, woraufhin das Metallrohr 16 durch
Presseinpassen in den Armbanduhrgehäusekörper 34 und das Endstück 35 eingesetzt
wird. Dann liegen die vorderen Fläche 36c und die hintere
Fläche 37c einander
gegenüber.
Zu diesem Zeitpunkt verteilt sich das Lötfüllmetall, das auf die vordere
Fläche 36c aufgebracht
wurde, in einem Spalt, der zwischen der vorderen Oberfläche 36c und
der hinteren Fläche 37c gebildet
ist, zu einem bestimmten Grad gleichmäßig. Der Vorsprung 36 wird
durch Presseinpassen in die ausgeschnittene Vertiefung 37 eingesetzt.
Dann werden der Armbanduhrgehäusekörper 34,
das Endstück 35 und
das Metallrohr 16 in diesem Zustand in einer Unterdruckvorrichtung
(nicht gezeigt) aufgenommen und ein Wärmebehandlungsprozess wird
ausgeführt,
um sie in einer Unterdruckatmosphäre zu erwärmen, wodurch die Festphasendiffusionsverbindung
und die Lötverbindung
erfolgen, so dass der Armbanduhrgehäusekörper 34 über Vermittlung des
Metallrohrs 16 mit dem Endstück 35 fest verbunden
ist, wodurch diese Teile einteilig verbunden sind.
-
3) Ein Funktionsmuster des Dekorartikels
der Armbanduhr
-
Im
Folgenden wird ein spezielles Funktionsmuster (Gebrauchsmuster)
des Armbanduhrgehäuses 41 mit
einem Aufbau, der oben beschrieben wurde, beschrieben.
-
Bei
diesem Funktionsmuster wurde ein Armbanduhrgehäuse 31 hergestellt,
in dem ein Armbanduhrgehäusekörper 34 und
ein Endstück 35,
wobei beide Teile aus einem Edelstahl (SUS 304) hergestellt sind,
mit einem Metallrohr 16, das aus einem Automaten-Edelstahl
(SUS 316F) hergestellt ist, fest verbunden wird. Die Einsetzlöcher 39, 42 des
Armbanduhrgehäusekörpers 34 bzw.
des Endstücks 35 hatten
einen Bohrungsdurchmesser von etwa 1,80 mm und das Metallrohr 16 hatte
einen Außendurchmesser
von etwa 1,85 mm. Demzufolge betrugt eine Presseinpasstoleranz zum
Zeitpunkt des Presseinpassens des Metallrohrs 16 in die
Einsetzlöcher 39, 42 1,85
mm – 1,80
mm = 0,05 mm, d. h. 50 μm.
-
Das
Metallrohr 16 hatte eine Gesamtlänge von etwa 4 mm und die Einsetzlöcher 39, 42 hatten
jeweils eine Tiefe von 2,1 mm. Dementsprechend betrug die Summe
aus der Tiefe des Einsetzlochs 39 und jener des Einsetzlochs 42 4,2
mm. Da die Länge
des Metallrohrs 16 etwa kürzer war als die Summe der
Tiefen, wurde das Metallrohr 16 in den Einsetzlöchern 39, 42 vollständig aufgenommen.
-
Der
Vorsprung 36 hatte eine Längenabmessung von etwa 10,05
mm, während
die ausgeschnittene Vertiefung 37 eine Längenabmessung
von etwa 10,00 mm hatte. Dementsprechend betrug eine Presseinpasstoleranz
zum Zeitpunkt des Presseinpassens des Vorsprungs 36 in
die ausgeschnittene Vertiefung 37 10,05 mm – 10,00
mm = 0,05 mm, d. h. 50 μm.
-
Um
bei diesem Funktionsmuster einen Lötverbindungsabschnitt 5d zu
bilden, wurde ein Lötfüllmetall verwendet,
das hauptsächlich
Gold, Silber, Kupfer, Palladium und Nickel gemeinsam mit wenigstens
einem oder mehreren Elementen, die aus der Gruppe ausgewählt sind,
die aus Gallium, Indium und Zinn besteht, enthielt. In diesem Fall
wurde ein Lötfüllmetall
auf der Grundlage von Au-Ag-Cu-Pd-Ni-In-Sn in pastösem Zustand,
das Indium und Zinn als zusätzliche
Hauptbestandteile enthält,
und mit einem Zusammensetzungsverhältnis von Au:Ag:Cu:Pd:Ni:In:Sn
von 56:18:8:5:5:3:5 (Gew.-%) verwendet. Das Lötfüllmetall war ein niedrigschmelzendes
Lötfüllmetall,
wobei der Schmelzpunkt niedriger ist als die Umkristallisierungstemperatur
des Bestandmaterials (Edelstahl) des Armbanduhrgehäusekörpers 34 und
des Endstücks 35,
wobei dessen Schmelzpunkt bei etwa 660°C liegt.
-
Um
das Armbanduhrgehäuse 41 herzustellen,
wurde dann zunächst
das Lötfüllmetall
auf die vordere Fläche 36c aufgebracht,
indem etwa 2 μl
hiervon unter Verwendung eines Dispensers aufgetropft wurden. Anschließend wurde
nach dem Presseinpassen des Vorsprungs 36 in die ausgeschnittene
Vertiefung 37, wobei das Metallrohr 16 in die
Einsetzlöcher 39, 42 eingesetzt
wird, der Armbanduhrgehäusekörper 34 zusammen mit
dem Endstück 35 in
einer Unterdruckvorrichtung aufgenommen und ein Druck in der Unterdruckvorrichtung wurde
bei etwa 5 × l0–5 Torr
(etwa 6,7 × 10–3 Pa)
aufrechterhalten, um eine Unterdruckatmosphäre zu erzeugen, in der die
Wärmebehandlung
ausgeführt
wurde. Eine Wärmebehandlungstemperatur
wurde zu diesem Zeitpunkt auf etwa 800°C eingestellt und die Wärmebehandlungsdauer
wurde auf etwa 30 Minuten eingestellt. Folglich wurden zwei Verbindungsabschnitte
und zwar ein Festphasendiffusionsverbindungsabschnitt 4d und ein
Lötverbindungs abschnitt 5d gleichzeitig
gebildet, wodurch das Endstück 35 mit
dem Armbanduhrgehäusekörper 34 fest
verbunden wurde.
-
Das
oben erhaltene Armbanduhrgehäuse 41 kann
hergestellt werden, indem im Voraus ein Honen auf der sichtbaren
Oberfläche
des Armbanduhrgehäusekörpers 34 mit
Ausnahme eines Abschnitts um den Abschnitt 38 mit engem
Kontakt ausgeführt
wird und ein Spiegelpolieren an der Oberfläche des Endstücks 35 ausgeführt wird,
wobei die beiden Teile anschließend
fest miteinander verbunden werden. Dadurch befindet sich bei dem
Armbanduhrgehäuse 41,
das durch die oben beschriebene Prozedur hergestellt wird, eine
gehonte Oberfläche
des Armbanduhrgehäusekörpers 34 angrenzend
an eine spiegelähnliche
Oberfläche
des Endstücks 35 mit
einer scharfen Grenzlinie zwischen ihnen, so dass ein neuartiges
Design erhalten werden kann, wodurch eine Fülle von Designvariationen geschaffen
wird.
-
Des
Weiteren wurde die CASS-Prüfung
an dem Armbanduhrgehäuse 41 in Übereinstimmung
mit der gleichen Prozedur wie bei der dritten Ausführungsform
durchgeführt
und die Testergebnisse erwiesen sich als zufriedenstellend. Das
ist der Fall, da bestimmte Elemente, die eine Korrosion bewirken,
an den Grenzflächen der
Verbindung nicht vorhanden sind.
-
Wie
bei diesem Funktionsmuster kann bei einer Verbindung zwischen Edelstahl
und Edelstahl die Wärmebehandlungstemperatur
die gleiche sein wie jene für
die dritte Ausführungsform.
-
Bei
den entsprechenden Ausführungsformen,
die oben beschrieben wurden, wurden die Armbanduhrgehäuse als
Dekorartikel einer Armbanduhr beschrieben, die hergestellt wurden,
indem ein Kronrohr mit einem Armbanduhrgehäusekörper fest verbunden wurde,
bzw. indem ein Endstück
mit dem Armbanduhrgehäusekörper fest
verbunden wurde, der Dekorartikel der Armbanduhr gemäß der Erfindung
ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Die vorliegende Erfindung ist außerdem anwendbar auf einen
Dekorartikel einer Armbanduhr, der hergestellt wird, indem ein Rückseitendeckel
mit einem Armbanduhrgehäusekörper fest
verbunden wird, auf einen Dekorartikel einer Armbanduhr, der hergestellt
wird, indem eine Einfassung mit einem Armbanduhrgehäusekörper fest
verbunden wird, auf einen Dekorartikel einer Armbanduhr, der hergestellt
wird, indem ein Rückseitendeckel
mit einem Gehäusering
fest verbunden wird, auf einen Dekorartikel einer Armbanduhr, der hergestellt
wird, indem Bandteile untereinander fest verbunden werden, usw.
-
Des
Weiteren wurde bei den entsprechenden Ausführungsformen, die oben beschrieben
wurden, das Lötfüllmetall,
das Pd-Pt-Ni-P,
Pd-Cu-Ni-P, Au-Ag-Cu-Ge-Pd, Au-Ag-Cu-Pd-Ni-Ga-In bzw. Au-Ag-Cu-Pd-Ni-In-Sn
enthält,
als das niedrigschmelzende Lötfüllmetall
verwendet, das niedrigschmelzende Lötfüllmetall ist jedoch nicht darauf
beschränkt.
Es kann z. B. ein Lötfüllmetall
verwendet werden, das Pd-Cu-Pt-Ni-P enthält, oder ein Lötfüllmetall,
das Au-Ag-Cu-Pd-Ni-Ga-Sn sowie Au-Ag-Cu-Pd-Ni mit dem Zusatz von einem oder
mehreren Elementen, die aus der Gruppe gewählt sind, die aus Ga, In und
Sn besteht, enthält. Tabelle 1
| Korrosionsfestigkeit | Wasserundurchlässigkeit | Befestigungskraft | äußeres Erscheinungsbild |
Vergleichsmuster 1,
Prüfstück A herkömmliche
Prozedur, Löten
mit Silberlot | x | O | O | |
Vergleichsmuster 2,
Prüfstück B herkömmliche
Prozedur, Buckelschweißen | O | Δ | O | x |
Muster
1, Prüfstück C Verbindung durch
Festphasendiffusion und Lötverbindung | O | O | O | O |
Muster
2, Prüfstück D Verbindung durch
Festphasendiffusion und Lötverbindung | O | O | O | O |
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Bei
der Erfindung wird eine dichte und feste Verbindung ohne Spalt an
den Fläche-zu-Fläche-Kontaktabschnitten
zwischen entsprechenden Teilen realisiert, die die jeweiligen Festphasendiffusionsverbindungsabschnitte
bilden, und außerdem
werden die entsprechenden Teile durch den Lötverbindungsabschnitt miteinander
verbunden, so dass es möglich
ist, einen Dekorartikel einer Armbanduhr zu schaffen, der eine Stabili tät aufweist,
durch die der Verbindungszustand sowie eine ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit
und Wasserundurchlässigkeit
langfristig aufrechterhalten werden können. Da es ferner möglich ist,
den Dekorartikel der Armbanduhr herzustellen, indem die entsprechenden
Teile einzeln vorbereitet werden und daran auf Wunsch ein Fertigbearbeitungsprozess
ausgeführt
wird, und die entsprechenden Teile miteinander fest verbunden werden,
wird nicht nur eine visuelle dekorative Wirkung in einem ausgezeichneten
Zustand gehalten, sondern es kann außerdem eine Fülle von
Designvariationen geschaffen werden.