JP2013194297A - 装飾部品、時計部品、時計、及び装飾部品の製造方法 - Google Patents

装飾部品、時計部品、時計、及び装飾部品の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】チタン合金による金属被膜が下地である表面を、高級感のある色彩で発色することが可能な装飾部品、時計部品、時計、及び装飾部品の製造方法を提供する。
【解決手段】本体164aの表面に、チタン合金被膜64を形成し、このチタン合金被膜64の表面に酸化被膜65を形成した回転錘体164であって、チタン合金被膜64のL*a*b*表色系におけるL*値が0〜50である。
【選択図】図4

Description

この発明は、装飾部品、時計部品、時計、及び装飾部品の製造方法に関するものである。
従来から、自動巻腕時計に搭載されている自動巻機構を構成する回転錘や、時計用のケースなどの時計部品の美観性を向上させる方法として、イオンプレーティング法やスパッタリング法等により、時計部品に下地となるチタンや窒化チタン等の被膜を形成し、この後、電解処理により被膜を酸化処理する方法が知られている。このような方法により光干渉効果を利用し、時計部品を色彩化している。
ここで、時計部品の装飾的価値を高めるために、下地となるチタンや窒化チタン等の被膜の色彩の1976L*a*b*表示系によるa*、又はb*の値を、−50〜50の範囲に設定した技術が開示されている。これにより、チタンや窒化チタン等の被膜をより鮮明にできる(例えば、特許文献1参照)。
特公平7−74428号公報
ところで、チタンや窒化チタン等の被膜は、明度指数となるL*値が高い、つまり、明るい色彩であることから、光を強く反射する。このため、チタンや窒化チタン等の被膜の上に形成されている酸化被膜は、薄いパステル調の色彩しか発色できず、高級感のある色彩とすることが困難であるという課題がある。
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、チタン合金による金属被膜が下地である表面を、高級感のある色彩で発色することが可能な装飾部品、時計部品、時計、及び装飾部品の製造方法を提供するものである。
上記の課題を解決するために、本発明に係る装飾部品は、部品本体の表面に、チタン合金により金属被膜を形成し、前記金属被膜の表面に金属酸化物の被膜を形成した装飾部品であって、前記金属被膜のL*a*b*表色系におけるL*値が0〜50であることを特徴とする。
このように構成することで、下地である金属被膜の光の反射を抑え、上層膜となる金属酸化物の被膜の色彩を深みのある濃い色彩に設定することができる。このため、装飾部品を高級感のある色彩で発色させることが可能になる。
本発明に係る装飾部品は、前記金属被膜が、チタンと酸素の化合物(TiOx、0.5≦x≦2)、チタン、酸素及び炭素の化合物(TiOxCy、0.5≦x≦2、0.05≦y≦0.5)、チタン、酸素及び窒素の化合物(TiOxNz、0.5≦x≦2、0.05≦z≦0.5)、チタン、酸素、炭素及び窒素の化合物(TiOxCyNz、0.5≦x≦2、0.05≦y≦0.5、0.05≦z≦0.5)から選択される少なくとも1種の化合物、及び、不可避成分からなることを特徴とする。
このように構成することで、確実に金属被膜のL*値を0〜50に設定することができ、高級感のある色彩で発色する装飾部品を提供できる。
本発明に係る装飾部品は、前記金属被膜は、多色成形されていることを特徴とする。
このように構成することで、色彩バリエーションを増大させることができる。また、例えば、色彩を施す部分に明暗をつけ、立体感のある装飾デザインとすることが可能になる。
本発明に係る装飾部品は、色彩の異なる前記金属被膜は、それぞれのL*値の差が2以上に設定されていることを特徴とする。
このように構成することで、金属被膜を鮮明に多色化することができる。
本発明に係る時計部品は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の装飾部品を備えていることを特徴とする。
このように構成することで、チタン合金による金属被膜が下地である表面を、高級感のある色彩で発色することが可能な時計部品を提供することが可能である。
本発明に係る時計は、請求項4に記載の時計部品を備えたことを特徴とする。
このように構成することで、チタン合金による金属被膜が下地である表面を、高級感のある色彩で発色することが可能な時計を提供することが可能である。
本発明に係る装飾部品の製造方法は、部品本体の表面に、チタン合金により金属被膜を形成し、前記金属被膜の表面に金属酸化物の被膜を形成した装飾部品の製造方法であって、L*a*b*表色系におけるL*値が0〜50となるように、前記金属被膜を形成する工程と、前記金属被膜の表面に前記金属酸化物の被膜を形成する工程と、を有することを特徴とする。
このような製造方法とすることで、金属酸化物の被膜の色彩を深みのある濃い色彩に設定することができ、装飾部品を高級感のある色彩で発色させることが可能になる。
本発明によれば、下地である金属被膜の光の反射を抑え、上層膜となる金属酸化物の被膜の色彩を深みのある濃い色彩に設定することができる。このため、装飾部品を高級感のある色彩で発色させることが可能になる。
本発明の実施形態における自動巻機構を取り外した状態でムーブメントを表側からみた平面図である。 本発明の実施形態における自動巻機構の概略構成図である。 本発明の実施形態における回転錘の平面図である。 本発明の実施形態における被膜の構造図である。 本発明の本実施形態の変形例における回転錘の平面図である。
(自動巻腕時計)
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、自動巻機構を取り外した状態でムーブメントを表側からみた平面図、図2は、自動巻機構の概略構成図である。
図1、図2に示すように、本発明に係る装飾部品(例えば、後述の回転錘160)が組み込まれた自動巻腕時計10は、ムーブメント100と、このムーブメント100を収納する不図示のケーシングとにより構成され、ムーブメント100に不図示の文字板が取り付けられている。ムーブメント100は、基板を構成する地板102と、一番受105と、二番受106と、てんぷ受108と、アンクル受109とを備えている。二番受106は、一番受105と地板102との間に配置される。地板102には巻真案内孔103が形成されており、ここに巻真110が回転可能に組み込まれている。
ここで、地板102の両側のうち、文字板が配置される側(図1、図2における紙面奥側)をムーブメント100の裏側と称し、文字板が配置される側とは反対側(図1、図2における紙面手前側)をムーブメント100の表側と称する。ムーブメント100の裏側には、裏輪列と称する輪列や、おしどり140、かんぬき142、及びおしどり押さえ144を含む切換装置が配置されている。この切換装置により、巻真110の軸方向の位置が決定するようになっている。
一方、ムーブメント100の表側には、表輪列と称する輪列、表輪列の回転を制御するための脱進・調速装置40、及び自動巻機構60等が組み込まれている。
表輪列は、香箱車120、二番車124、三番車126、四番車128により構成されている。香箱車120は、一番受105と地板102とにより回転可能に支持されており、不図示のぜんまいを有している。そして、巻真110を回転させると不図示のつづみ車が回転し、さらにきち車、丸穴車(何れも不図示)、及び角穴車118を介してぜんまいが巻き上げられる。
さらに、角穴車118の歯部には、板状のこはぜ117が噛合されており、これにより、角穴車118の回転が規制されるようになっている。
一方、ぜんまいが巻き戻される際の回転力により香箱車120が回転し、さらに二番車124が回転するように構成されている。二番車124は、二番受106と地板102とにより回転可能に支持されている。二番車124が回転すると、三番車126が回転する。
三番車126は、一番受105と地板102とにより回転可能に支持されている。三番車126が回転すると、四番車128が回転する。四番車128は、一番受105と二番受106とにより回転可能に支持されている。四番車128が回転することにより脱進・調速装置40が駆動する。
(脱進・調速装置)
脱進・調速装置40は、てんぷ136と、がんぎ車134と、アンクル138とを備えている。アンクル138は、アンクル受109と地板102とにより回転可能に支持されている。てんぷ136は、てんぷ受108と地板102とにより回転可能に支持されている。てんぷ136は、てん真136aと、てん輪136bと、ひげぜんまい136cとを有している。
このような構成のもと、脱進・調速装置40は、二番車124が1時間に1回転するように制御する。二番車124の回転に基づいて不図示の筒かなが同時に回転するように構成されており、この筒かなに取り付けられた不図示の分針が「分」を表示するようになっている。
また、筒かなには、二番車124に対するスリップ機構が設けられている。筒かなの回転に基づいて、日の裏車の回転を介し、筒車(何れも不図示)が12時間に1回転するように構成されている。そして、筒車に取付けられた不図示の時針が「時」を表示するようになっている。
さらに、二番車124の回転により、三番車126の回転を介し、四番車128が1分間に1回転するように構成されている。四番車128には、不図示の秒針が取り付けられている。
(自動巻機構)
自動巻機構60は、この自動巻機構60を構成する回転錘160をユーザーの腕の動きで動かし、香箱車120の不図示のぜんまいを巻き上げるものである。また、回転錘160は、不図示のぜんまいを巻き上げる役割を有していると共に、不図示のケーシングが透過性の部材により形成されている場合等、自動巻腕時計10の外観を構成する装飾部品としての役割を有している。
このような回転錘160は、ボールベアリング162と、回転錘体164と、回転重錘166とを有している。ボールベアリング162は、内輪と、外輪と、これら外輪と内輪との間に設けられた複数のボール(何れも不図示)とを有しており、内輪がボールベアリング止めねじ168を介して一番受105に固定されている。
(回転錘体、及び回転重錘)
図3は、回転錘の平面図である。
同図に示すように、回転錘160の回転錘体164は、平面視略扇状に形成されたものであって、その回転中心にはボールベアリング162が配置されている。そして、このボールベアリング162の外輪と、回転錘体164とが固定されている。回転錘体164の材料は、この表面をメッキ処理を施すことが可能な材料であればよい。
また、回転錘体164の外周縁には、この回転錘体164の外周縁に対応するように湾曲形成された回転重錘166がビス61を介して固定されている。回転重錘166は、重金属粉末を主成分とするコンパウンド、例えばタングステン(W)にニッケル(Ni)や銅(Cu)を含有させた粉末を成形・焼成することにより形成されたものである。また、真鍮等を用いてもよい。
尚、回転錘体164への回転重錘166の固定方法は、ビス61を用いる場合に限られるものではなく、例えば接着剤等を用いて固定することも可能である。
(被膜)
ここで、回転錘体164は、この本体164aの表面に被膜70を形成することにより、色彩化されている。
図4は、回転錘体164の本体164aの表面に形成されている被膜70の構造図である。同図に示すように、回転錘体164の本体164aには、表面全体にチタン合金被膜64、及び酸化被膜65からなる2層構造の被膜70が一様に形成されている。
より具体的には、回転錘体164の本体164aの表面に接する第1層には、チタン合金被膜64が形成されている。チタン合金被膜64は、チタン(Ti)に、微量の炭素(C)、窒素(N)、酸素(O2)等を添加することにより形成される化合物であって、その膜厚T1は、0.2μm〜5.0μmの範囲で設定される。より望ましくは、膜厚T1を約1.0μm程度に設定するとよい。
これは、チタン合金被膜64の膜厚T2が薄すぎると、このチタン合金被膜64の上層に形成される酸化被膜65が発色できず、且つ膜厚T2が厚すぎると、チタン合金被膜64自身の圧縮残留応力によりひび割れして剥離してしまう虞があるからである。
ここで、チタン合金被膜64を、例えば、炭化チタン(TiC)とすると灰色に、窒化チタン(TiN)とすると金色に発色する。このようなチタン合金被膜64は、L*a*b*表色系におけるL*値が0〜50に設定されている。すなわち、炭素や窒素の含有量を変化させることにより、チタン合金被膜64のL*値を0〜50に設定している。
より具体的には、チタン合金被膜64は、例えば、以下の例の少なくとも1種の化合物、及び不可避成分から選択されてなる。
・チタンと酸素の化合物(TiOx、0.5≦x≦2)
・チタン、酸素及び炭素の化合物(TiOxCy、0.5≦x≦2、0.05≦y≦0.5)
・チタン、酸素及び窒素の化合物(TiOxNz、0.5≦x≦2、0.05≦z≦0.5)
・チタン、酸素、炭素及び窒素の化合物(TiOxCyNz、0.5≦x≦2、0.05≦y≦0.5、0.05≦z≦0.5)
また、チタン合金被膜64を形成するにあたって、例えばイオンプレーティング法が採用されている。このイオンプレーティング法によるチタン合金被膜64の被膜条件として、例えば、真空度が10-5torrに設定され、且つ印加電圧が100Vに設定される。これにより、回転錘体164の本体164aの表面にチタン合金被膜64が形成される(金属被膜を形成する工程)。
尚、チタン合金被膜64を形成する方法としては、イオンプレーティング法に限られるものではなく、チタン合金被膜64を形成可能なさまざまな方法を採用することができる。例えば、イオンプレーティング法に代わってスパッタリング法を採用することも可能である。
そして、このように形成されたチタン合金被膜64に陽極酸化処理を施し、チタン合金被膜64の表面に第2層目として酸化被膜65を形成する(金属酸化物の被膜を形成する工程)。
具体的には、例えばリン酸水溶液(H3PO4)の電解液中に、チタン板を浸漬して陰極とすると共に、チタン合金被膜64が形成されている回転錘体164の本体164aを浸漬し、電解電圧を印加して陽極とする。すると、チタン合金被膜64の表面に酸化被膜65が形成され、回転錘体164の本体164aが発色される。
ここで、リン酸水溶液は、15ml/lを使用、濃度は、5〜100ml/lで適用可能である。また、印可電圧は、酸化被膜の膜厚T2が0.03〜0.05μmとなるように設定されている。尚、回転錘体164の本体164aの色彩は、溶液の種類(アルカリ酸)、濃度、及び印可電圧の大きさで決定されるので、これらをパラメータとして任意の膜厚T2を設定することが可能である。また、印加時間は、特に限定されるものではない。
図2に戻り、ボールベアリング162の外輪には、回転錘かな178が設けられている。この回転錘かな178は、一番伝え車182の一番伝え歯車182aに噛合わされる。
一番伝え歯車182aは、一番受105と地板102とにより回転可能に支持されている。さらに、一番伝え車182と一番受105との間には、つめレバー180が組み込まれている。つめレバー180は、一番伝え車182の軸心から偏心した形で取り付けられたものであって、引きつめ180a、及び押しつめ180bを有している。これら引きつめ180a、及び押しつめ180bは、二番伝え車184の二番伝え歯車184aに噛合わされる。
二番伝え車184は、二番伝え歯車184aの他に二番伝えかな184bを有している。二番伝え歯車184aは、回転錘体164と一番受105との間に位置している。一方、二番伝えかな184bは、角穴車118と噛み合うようになっている。
そして、二番伝え歯車184aに噛合うつめレバー180の引きつめ180a、及び押しつめ180bは、二番伝え歯車184aの中心に向かって弾性力により付勢されている。
このような構成のもと、回転錘160が回転すると、回転錘かな178も同時に回転し、回転錘かな178の回転により、一番伝え車182が回転する。この一番伝え車182の軸心から偏心した形で取り付けられているつめレバー180は、一番伝え車182の回転により往復運動を行う。そして、引きつめ180a、及び押しつめ180bにより二番伝え車184を一定の方向に回転させる。すると、二番伝え車184の回転により角穴車118が回転し、香箱車120の不図示のぜんまいを巻き上げる。
(効果)
したがって、上述の実施形態によれば、回転錘体164の本体164aの表面に形成されているチタン合金被膜64のL*a*b*表色系におけるL*値が0〜50に設定されているので、チタン合金被膜64での光Lの反射を抑えることができる(図4参照)。チタン合金被膜64の上層膜となる酸化被膜65の色彩を深みのある濃い色彩に設定することができる。このため、回転錘体164を高級感のある色彩で発色させることが可能になる。
また、チタン合金被膜64を形成するための化合物の比率として、チタンと酸素の化合物(TiOx、0.5≦x≦2)、チタン、酸素及び炭素の化合物(TiOxCy、0.5≦x≦2、0.05≦y≦0.5)、チタン、酸素及び窒素の化合物(TiOxNz、0.5≦x≦2、0.05≦z≦0.5)、チタン、酸素、炭素及び窒素の化合物(TiOxCyNz、0.5≦x≦2、0.05≦y≦0.5、0.05≦z≦0.5)の少なくとも1種の化合物、及び不可避成分を選択することにより、確実に回転錘体164を高級感のある色彩で発色させることが可能になる。
尚、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、回転錘体164の表面全体に、チタン合金被膜64が一様に形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、L*値が0〜50に設定されていればよく、チタン合金被膜64のL*値を部分的に変化させ、チタン合金被膜64を多色成形してもよい。より具体的に、以下に説明する。
(変形例)
図5は、本実施形態の変形例における回転錘の平面図であって、図3に対応している。尚、上述の実施形態と同一態様については、同一符号を付して説明する。
同図に示すように、例えば、回転錘体164の本体164aの表面に文字Mを印字したい場合、この文字Mに対応する箇所のチタン合金被膜264aのL*値と、文字M以外の箇所のチタン合金被膜264bのL*値とを異ならせる。
すなわち、各チタン合金被膜264a,264bを、それぞれ別々のマスクを用いて別々に形成する。そして、チタン合金被膜264aのL*値とチタン合金被膜264bのL*値の差が2以上となるように設定する。このように設定することで、各チタン合金被膜264a,264bの明暗を鮮明にすることができ、立体感のあるデザインとすることができる。
尚、チタン合金被膜64を多色成形する場合、図5に示すように、回転錘体164の本体164aの表面に文字Mを印字する場合に限られるものではなく、回転錘体164の本体164aの全体を多色成形するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、自動巻腕時計10の自動巻機構60を構成する回転錘160の回転錘体164に、チタン合金被膜64,264a,264bを形成し、これらチタン合金被膜64,264a,264bのL*値を0〜50に設定した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、さまざまな装飾部品に、上述の実施形態を採用することができる。
10 自動巻腕時計(時計)
60 自動巻機構(時計部品)
64 チタン合金被膜(金属被膜)
64a チタン被膜
64b 窒化チタン被膜
65 酸化被膜(金属酸化物の被膜)
70 被膜
160 回転錘
164 回転錘体(装飾部品)
164a 本体(部品本体)

Claims (7)

  1. 部品本体の表面に、チタン合金により金属被膜を形成し、前記金属被膜の表面に金属酸化物の被膜を形成した装飾部品であって、
    前記金属被膜のL*a*b*表色系におけるL*値が0〜50であることを特徴とする装飾部品。
  2. 前記金属被膜が、チタンと酸素の化合物(TiOx、0.5≦x≦2)、チタン、酸素及び炭素の化合物(TiOxCy、0.5≦x≦2、0.05≦y≦0.5)、チタン、酸素及び窒素の化合物(TiOxNz、0.5≦x≦2、0.05≦z≦0.5)、チタン、酸素、炭素及び窒素の化合物(TiOxCyNz、0.5≦x≦2、0.05≦y≦0.5、0.05≦z≦0.5)から選択される少なくとも1種の化合物、及び、不可避成分からなることを特徴とする請求項1に記載の装飾部品。
  3. 前記金属被膜は、多色成形されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の装飾部品。
  4. 色彩の異なる前記金属被膜は、それぞれのL*値の差が2以上に設定されていることを特徴とする請求項3に記載の装飾部品。
  5. 請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の装飾部品を備えていることを特徴とする時計部品。
  6. 請求項5に記載の時計部品を備えたことを特徴とする時計。
  7. 部品本体の表面に、チタン合金により金属被膜を形成し、前記金属被膜の表面に金属酸化物の被膜を形成した装飾部品の製造方法であって、
    L*a*b*表色系におけるL*値が0〜50となるように、前記金属被膜を形成する工程と、
    前記金属被膜の表面に前記金属酸化物の被膜を形成する工程と、
    を有することを特徴とする装飾部品の製造方法。
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