JP3493328B2 - 時計枠 - Google Patents
時計枠Info
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Description
枠にリュウズ用パイプをロー付けする構造において、高
気圧、あるいは極寒の環境下でも何ら支障無く使用可能
な時計枠に関するものである。
高級化を促進するためにキズの付きにくい材質、例えば
超硬合金、セラミックス等からなる時計枠1が使用され
ている。
形成する場合、図3に示すように、上部にガラスやサフ
ァイア等からなる上蓋11が取り付けられた筒状セラミ
ック部材12の内周面の底部近くに凹部12aを設け、
この凹部12aに金属製の裏蓋13を嵌着していた。す
なわち、金属製の裏蓋13をダボ喰い付けと呼ばれる構
造で筒状セラミック部材12に取り付けていた。
図4に示すように、筒状セラミック部材22の底面に孔
22aを設けて、この孔22aに雌ネジ24をエポキシ
系の接着剤等で接着し、裏蓋23を固定する雄ネジ25
をネジ合わせして取り付ける方法が提案された。
時間を調整するためのリュウズ31が備えられている。
従来の金属製の時計枠の場合、このリュウズは時計枠に
開けられたリュウズ孔に、金属製のリュウズ用パイプを
圧入する方式で固定しており、リュウズ用パイプの固定
力、防水等の気密性を確保するために、接着やパッキン
等の部品を装着する際に、金属には弾性力があるため比
較的容易に圧入することができた。ところが、セラミッ
クス製の時計枠1の場合は弾性力がないため、時計枠1
にリュウズ用パイプを単に圧入するだけでは気密性が確
保できず、セラミックスにメタライズを施してリュウズ
用パイプをロー付けする方式で固定していた。
が広く、過酷な条件下でも耐えうる事が要求されてい
る。例えば、水深200mの水圧(20気圧)、あるい
は−40℃の温度条件でも何ら問題なく使用可能な状態
で動き続ける事が要求されている。
かの故障で時計が停止した場合、作業者の酸素ボンベの
残量が確認できなくなり、最悪の場合死に至る等の人命
に関わる問題となることもある。同様に、標高数千メー
トル級の山頂、または、極寒の北、南極では氷点下での
気温が続く中、研究者達の作業が続く。この様な状況下
での何ら支障なく動き続ける耐久力の時計枠が要求され
る。
と筒状セラミック部材12の間にはゴムあるいは樹脂の
パッキンを用いて、防水性を向上させていたが、3気圧
程度の防水しか得られなかった。また、金属製の裏蓋1
3をダボ喰い付け方法で筒状セラミック部材12に取り
付けると、筒状セラミック部材12の内周面に凹部12
aを設けなければならず、この凹部12aの加工が極め
て困難で、製造費用が嵩むという問題があった。
エポキシ製接着剤等で接着しても、この接着剤の耐食性
が悪く、特に高湿状態では接着剤が極端に劣化し、接着
強度が低くなるという問題があった。例えば二液性のエ
ポキシ系接着剤でステンレス材をセラミック部材に接着
面積5mm2で接着したものは、温度60℃、湿度65
%の恒湿恒温条件下で64時間保持すると、接合強度が
10kgから4kgに低下した。そのため裏蓋23から
の防水性確保および上蓋ガラス21のはめ込み部からの
防水性確保の点で問題があり、6気圧までの防水効果し
か得られなかった。
体化した構造の時計枠1を採用し、接着不足による気密
性悪化の問題を解消したものも提案されている。この構
造では、全体の気密性を確保するために時計枠1にサフ
ァイア等の透光部材からなる上蓋ガラス2およびリュウ
ズ用パイプ4を確実に固定しなければならない。このう
ち上蓋ガラス2は、固定リング(不図示)とともに圧着
することで気密に固定できるが、リュウズ用パイプ4は
上述したようにロー付けして固定するため、ロー付けし
やすいようにメタライズと呼ばれるニッケル、シリコン
等の被膜を時計枠1に生成する処理が必要であり、製造
工程が煩雑になってコストが嵩んでいた。また、近年で
は活性金属ロー付け法を用いる技術もあるが、メタライ
ズ作業と同様、作業工程が増え、コストが嵩むという問
題点があった。
め、本発明の時計枠においては、チタンの炭化物からな
る硬質相と、ニッケルを含む金属の結合相からなり、表
面にニッケル析出相を生成した焼結体からなる時計枠で
あって、リュウズ用パイプを取り付けるリュウズ孔を有
し、該リュウズ孔の内面以外のニッケル析出相を研削加
工によって完全に除去し、リュウズ孔内面に生成した厚
み5〜30μmのニッケル析出相上にリュウズ用パイプ
をロー付けしたことを特徴とする。
が20kgf以上で、20気圧以上の気密性を有するこ
とを特徴とする。
いて詳細に説明する。この裏蓋一体型の時計枠1は、枠
と裏蓋とを一体化することによって接着不足による気密
性の悪化を防いでおり、例えば平面視した形状が円形、
矩形、多角形等を有するサーメット材からなる。図2に
示すように、内部にはムーブメント6とそれを駆動させ
る電池7、および文字盤8を有し、透光部材からなる上
蓋ガラス2より時刻を認識できる構造である。外周部に
はリュウズ孔3が設けられており、ロー材5でリュウズ
用パイプ4を固定している。裏蓋は枠と一体化されてお
り、また上蓋ガラス2は固定リング(不図示)による圧
着で気密性が確保できており、リュウズ部の気密性につ
いても、詳細を後述するように、ロー付けにより十分な
気密性を確保することができる。
り付け、ムーブメント6と連結する長針32、短針33
を文字盤8上に配置し、上蓋ガラス2で覆うことによっ
て腕時計とすることができる。
は、チタンの炭化物からなる硬質相を主成分とし、ニッ
ケルを含む金属の結合相を含有し、炭化クロム等からな
る副成分のセラミック原料を用い、加圧成型、鋳込み成
型、インジェクション成型等の方法で成形した後、切削
加工、焼成、研削加工、鏡面加工等の加工を経て作製さ
れる。
に炭化クロム1〜20重量%およびニッケル1〜30重
量%を加えて均一混合し、加圧成形する。この成形体
を、窒素、アルゴン等の非酸化性雰囲気もしくは真空炉
10-2〜10-6Torrにおいて1400〜1700℃
の温度範囲で焼成すると、耐腐食性に優れかつ滑らかで
深みのある鏡面を有する銀色焼結合金が得られる。これ
は、炭化クロムが炭化チタン粒子表面の溶融金属による
濡れ性を顕著に向上させるように作用するとともに、溶
融金属と反応して結合金属相中に耐腐食性に優れたニッ
ケル−クロム合金を形成させるように作用し、極めてポ
アの少ない焼結体の形成が可能になるからである(特開
昭61−106743号公報参照)。
ッケルの析出相が生成され、あたかも時計枠全面がメタ
ライズされたようになるので、その後ロー付けを行うリ
ュウズ用のリュウズ孔3の内面以外のニッケル析出相を
研削加工にて完全に除去することにより、リュウズ孔3
の内面のみにニッケル析出相を備え、その他の表面は耐
食性を確保することができる。また、外観を良くするた
めに外表面を鏡面仕上げすれば、後述する人工汗による
耐食試験も完全にクリアできる。
3には、ロー材5が溜まるザグリ3aを設ける。リュウ
ズ孔3の内面は上述したようにニッケル析出相があるた
め、メタライズすることなく良好にロー付けできる。リ
ュウズ用パイプ4は活性金属である純チタンやチタン合
金(6Al−4V)を用いるのが望ましい。それ以外の
活性金属は材料コストが嵩み、また色調が枠と異なって
しまう。活性金属以外の金属でもメタライズすることに
よりロー付けは可能であるが、メタライズ作業、作業時
間等のコストが嵩む。
じめロー付け部にロー材5を巻いておく。このロー材5
は一般的な銀銅ローで良い。例えば0.3mmの線材を
使用すればよい。ロー材5はロー付けする形状、大きさ
により任意に変更できる。その際、リュウズ孔3の内径
と、それに挿入するリュウズ用パイプ4の外径間の隙間
には、+0.01mm以下の隙間とするのが好ましい。
この寸法設定でリュウズ孔3を加工することで20気圧
に耐え得る気密性を確保できる。好ましくは+0.00
5mm以下が良い。これは、ロー付けによる毛細管現象
によるものであり、クリアランスが少ないほどロー付け
による接着強度は向上するからである。この寸法設定が
+0.01mmを超えるとロー材5の廻りが悪く、気密
性の確保が困難となるので、リュウズパイプ4の周りに
シール剤を巻く必要がある。ロー材5を多く使用するこ
とでシール性の向上を狙う事も考えられるが、リュウズ
用パイプ4の外側に余分なロー材5が流れ出る事があ
り、外観的に好ましくない。
主成分としたペースト状のロー材を併用する事でさらに
効果を向上できる。また、時計枠1自体が活性金属であ
るチタンを主成分としていることも、ロー付けの際にメ
タライズする必要なくロー付け作業を容易に行えるとい
うメリットの一つである。
固定すれば、接着強度20kgf以上、気密性20気圧
以上を有する耐久性に優れた時計枠を提供できる。その
結果、水圧20気圧(水深200m)あるいは温度−4
0℃という過酷な条件でも何ら問題なく使用可能な状態
で動き続けることができる。
計枠のリュウズ用パイプ4に、図1に示すような長針3
1、短針32等を操作するリュウズ31を一般的な方法
で挿入し組み付ける。リュウズ用パイプ4内の気密性に
ついては、この方法で問題なく確保できる。さらに、現
在の時計はクロノメータと呼ばれる物も多く、時計枠の
外周に4〜5箇所の穴を有している。この穴について
も、上記リュウズ用パイプ4と同様の手法でロー付けが
できることは言うまでもない。
相を主成分とし、ニッケルを含む金属の結合相を含有す
る原料を用いて成形、焼成したサーメット材を加工して
外径約40〜50mm、内径約25mm、厚み約10m
mの裏蓋付きの時計枠1を得た。この時計枠1のリュウ
ズ孔3に、ロー材5を備えたリュウズ用パイプ4を挿入
して真空炉の中に入れ、700℃〜1000℃の温度で
8時間〜13時間かけてロー付けした。時間は、炉の大
きさや炉内の雰囲気により随時変更する必要がある。
顕微鏡等でロー材5が完全にまわっているかどうか目視
確認した後、時計枠1にロー付けされたリュウズ用パイ
プ4に専用の治具を介し、万能試験機にて試験速度(C
・H・S)0.5mm/minで接着強度を測定した結
果、20kgf以上の接着強度が得られた。
用いたリークデテクターを使用し、ロー材5がリュウズ
用パイプ4の外周を確実にまわっているかということも
確認し、さらに時計枠1にガラス固定リング、ガラス、
シール用Oリング等の部品を装着し、専用の圧力容器内
で空気圧20kgfを加えてテストし、20気圧の防水
性を確認した。
とが市場ニーズになっているので、最終評価として人工
汗を用いて本発明で得られた時計枠1の耐食性試験を行
った。人工汗としては、アンモニア、尿素、蔗糖、塩化
ナトリウム等の薬品を混合した物を用い、40℃の恒温
にて熟成した後同じく40℃の恒温にて24時間保持し
て評価した。なお試験は密閉容器内にガーゼを敷き、そ
の上に裏蓋付きの時計枠1を置いて人工汗をまんべんな
くかけ、裏蓋付きの時計枠1の底が一部浸るぐらいの状
態で行った。この結果、変化は見られなかったので、市
場の使用状況下でも問題ないと判断した。
は、チタンの炭化物からなる硬質相と、ニッケルを含む
金属の結合相からなり、表面にニッケル析出相を生成し
た焼結体からなる時計枠であって、リュウズ用パイプを
取り付けるリュウズ孔を有し、該リュウズ孔の内面以外
のニッケル析出相を研削加工によって完全に除去し、リ
ュウズ孔内面に生成した厚み5〜30μmのニッケル析
出相上にリュウズ用パイプをロー付けしたことによっ
て、ロー付けの際に特別な処理を行う必要がなく、ロー
付け作業が容易に行えるというメリットがあり、かつ2
0気圧の気密性を保つとともに、ロー付けされたリュウ
ズ用パイプは20kgf以上の接着強度が得られ、耐食
性にも優れている。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】チタンの炭化物からなる硬質相と、ニッケ
ルを含む金属の結合相からなり、表面にニッケル析出相
を生成した焼結体からなる時計枠であって、リュウズ用
パイプを取り付けるリュウズ孔を有し、該リュウズ孔の
内面以外のニッケル析出相を研削加工によって完全に除
去し、リュウズ孔内面に生成した厚み5〜30μmのニ
ッケル析出相上にリュウズ用パイプをロー付けしてたこ
とを特徴とする時計枠。 - 【請求項2】上記リュウズ用パイプの接着強度が20k
gf以上で、20気圧以上の気密性を有することを特徴
とする請求項1記載の時計枠。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP33009199A JP3493328B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 時計枠 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33009199A JP3493328B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 時計枠 |
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---|---|
JP2001147280A JP2001147280A (ja) | 2001-05-29 |
JP3493328B2 true JP3493328B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=18228696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33009199A Expired - Fee Related JP3493328B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 時計枠 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3493328B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
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CN109997085B (zh) * | 2016-11-29 | 2021-12-24 | 京瓷株式会社 | 表壳体 |
-
1999
- 1999-11-19 JP JP33009199A patent/JP3493328B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
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