JP2017009590A - 改良した研磨ステップを含む構成要素製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも１つの接触面を、溶接によって複数部品を組付けることが可能な平坦度に向上させる時計構成要素の製造法を提供する。【解決手段】金属製棒を取込むステップと、略垂直面と略水平面を含む少なくとも１つの直径部品を形成するよう棒を倣い旋削加工するステップと、棒を研磨して、硬度を高め、表面状態を改善し、それにより金属製の第１部品４７’を得るステップと、第１部品４７’の表面４１’を、第２部品の表面に取付けるステップと、第２部品の表面に取付けた第１部品４７’の表面４１’を、表面同士を互いに固定するために、レーザ電磁放射によって溶接するステップを含む時計構成要素の製造方法であって、研磨ステップにおいて、研磨器３０を略垂直面から離隔させる際に、略水平面を磨くために、研磨器３０を、略垂直面に沿って、研磨器３０が略水平面とも接触状態になるまで、移動させる。【選択図】図６

Description

本発明は、改良した研磨ステップ、特に平坦性を向上させた表面を提供する種類の研磨ステップを含む製造方法に関する。

国際特許第ＷＯ２０１５／１８５４２３号（特許文献１）から、例えば、金属又は金属合金等の別の部品に直接電磁放射して溶接する、シリコン系材料又はセラミック系材料から成る部品から、どのように時計構成要素を形成するかについて知られている。

この開発を行う中で、該部品の間隔が０．５ミクロン以下であることが重要で、そうでなければ、両部品は、互いに溶接できない可能性があることが明らかになった。

国際特許第ＷＯ２０１５／１８５４２３号

本発明の目的は、少なくとも１つの接触面を、溶接によって複数部品を組付け可能な平坦度に向上させることを伴う、新たな製造方法を提案することによって、上記欠点の全て又は一部を解消することである。

そのために、本発明は、以下のステップ：
−金属製棒を取込むステップ；
−略垂直面と略水平面を含む少なくとも１つの直径部品を形成するよう棒を倣い旋削加工するステップ；
−棒を研磨して、硬度を高め、表面状態を改善して、それにより金属製の第１部品を得るステップ；
−第１部品の表面を、第２部品の表面に取付けるステップ；
−第２部品の表面に取付けた第１部品の表面を、表面同士を互いに固定するために、レーザ電磁放射によって、溶接するステップを含む時計構成要素の製造方法であって、
研磨ステップにおいて、研磨器を略垂直面から離隔させる際に、略水平面を磨くために、研磨器を、略垂直面に沿って、研磨器が略水平面とも接触状態になるまで、移動させることを特徴とする、方法に関する。

本発明によれば、有利には、本製造方法は、確実に適切な溶接を行うために、完全に平坦な垂直面を有する面を提供できる。

本発明の他の有利な変形例によれば：
−旋削ステップは、略垂直面と略水平面との間に傾斜壁も形成して、研磨器が、上記略水平面と接触状態になる際にバリを形成させないようにする；
−旋削ステップは、上記略水平面周りに湾曲壁も形成して、研磨器が、上記略水平面と接触状態になる際にバリを形成させないようにする；
−第２部品を、シリコン製又はセラミック製とする；
−第２部品は、金属、酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素又は炭素の同素体の部品コーティングも少なくとも含む；
−第１金属ベース部品は、鉄合金、銅合金、ニッケル又はその合金、チタニウム又はその合金、金又はその合金、銀又はその合金、プラチナ又はその合金、ルテニウム又はその合金、ロジウム又はその合金、パラジウム又はその合金を含む。

他の特徴及び効果については、添付図を参照して非限定的な説明目的で示した、以下の記述から明確になるであろう。

調速共振器の斜視図である。 本発明によるひげぜんまいの斜視図である。 本発明によるてん真の斜視図である。 特許文献１による組立体の断面図である。 本発明の第１実施形態による研磨動作の断面図である。 本発明の第１実施形態による研磨動作の断面図である。 本発明の第２実施形態による研磨動作の断面図である。 本発明の第２実施形態による研磨動作の断面図である。 本発明による組立体の断面図である。

本発明は、使用可能な塑性域を全く持たない材料を使用して、即ち、極めて限定された塑性域を有する材料で、同じ種類の材料又は異なる種類の材料から成る第２部品と共に形成する構成要素に関する。

この構成要素は、時計分野における用途に対して考案されたもので、シリコン系又はセラミック系材料等の破損し易く脆い材料が果たす役割が大きくなるにつれて必要とされている。例えば、全体的又は部品的に、破損し易い若しくは脆い材料から、ケース、文字盤、フランジ、時計ガラス、ベゼル、押しボタン、クラウン、ケース裏面、針、ブレスレット又はストラップ、ひげぜんまい、てん輪、アンクル、ブリッジ又は棒、振動錘又は、がんぎ車等の車さえも形成することを想定できる。

好適には、補償性ひげぜんまいを作製するのに使用するシリコン系材料は、結晶方位に関係なく、単結晶シリコン、結晶方位に関係なく、ドープ処理した単結晶シリコン、結晶方位に関係なく、非晶質シリコン、多孔質シリコン、多結晶シリコン、窒化ケイ素、炭化ケイ素、水晶、又は酸化ケイ素とすることができる。勿論、ガラス、セラミック、陶性合金（ｃｅｒｍｅｔ）、金属又は金属合金等の他の材料も想定できる。更に、第１シリコン系部品は、意図する時計構成要素の用途に応じて、酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素又は炭素の同素体の中の少なくとも１つを部品的コーティングとして、任意に含むこともできる。

以上で説明したように、もう一方の部品は、同じ種類の材料又は別の種類の材料を含むことができる。従って、好適には、もう一方の部品は、金属系であり、鉄合金、銅合金、ニッケル又はその合金、チタニウム又はその合金、金又はその合金、銀又はその合金、プラチナ又はその合金、ルテニウム又はその合金、ロジウム又はその合金、パラジウム又はその合金を含むことができる。

簡素化するために、以下の説明は、ひげぜんまいとてん真との組立体に関して行う。図１は、共振器１を示しており、ひげぜんまい５を、共振器組立体１全体、即ち部品全て及び、特に同じてん真７に取付けたてん輪３の温度を補償するのに使用する。共振器１は、例えば、てん真７にも取付けたテーブルローラ１１の振り石９と協働するスイスレバー脱進機（図示せず）等のメンテナンスシステムと協働する。

補償用ひげぜんまい１５について、図２においてより明確に示す。補償用ひげぜんまい１５は、ひげ玉１７と一体化した内側コイル１９と、ひげ持ちにピンアップするよう意図した端部１４を備える外側コイル１２との間で巻回する単条片１６を含む。図２から分かるように、ひげぜんまい１５を使用する共振器の等時性を向上するために、ひげぜんまい１５は、グロースマン曲線部を備える内側コイル１９、及びひげぜんまい１５の他の部品に対して厚くした部品１３を備える外側コイル１２を含む。最後に、ひげ玉１７は略三角形の形で延伸する単条片から成り、それによりひげ玉をてん真に嵌合する際に、ひげ玉が弾性を示して、特にひげ玉をてん真に対して中心に置けるようになるのが分かる。

てん真２７について、図３でより明確に示す。てん真２７は、特に、複数の直径部品２２、２４、２６を含み、該部品は其々、ひげぜんまい、てん輪、及びテーブルローラを受容することを意図している。図３に示すように、直径部品２２は、円筒軸２１を含み、該軸の下部を肩部２３で縁取りしている。

図４に示すように、直径部品２２では、軸２１と肩部２３との間で、ひげぜんまい１５のひげ玉１７を受容することを意図する。より詳細には、ひげ玉１７の内面２０を、軸２１の外面に弾発的に押圧し、ひげ玉１７の下面１８を肩部２３に押圧する。最後に、参照番号２８で示したように、軸２１及び／又は肩部２３を、特許文献１の教示に従い、ひげ玉１７に溶接する。

しかしながら、特許文献１の教示を進展させる中で、部品間の差が０．５ミクロン以下でなくてはならず、さもなければ部品は互いに溶接できないことが直ぐに明らかになった。

従って、本発明の第１実施形態による方法は、倣い旋削加工（ｐｒｏｆｉｌｅ−ｔｕｒｎｉｎｇ）に耐えられる棒を取込む第１ステップを含む。この実施例は、ひげぜんまいとてん真との組立体に関するため、棒を、金属又は金属合金から作製できる。

第２ステップは、てん真４７を形成するのに必要な様々な直径部品、特にひげぜんまい１５のひげ玉１７を受容する直径部品４２を倣い旋削加工することを意図する。図５では、直径部品４２が、軸のプリフォームを形成する略垂直面４１、及び肩部のプリフォームを形成する略水平面４３を含むのが分かる。

本方法は、引き続き、略垂直面４１を研磨して、硬度を高め、表面状態を改善し、その結果軸４１’を形成することを意図する第３ステップを行う。本発明によると、有利には、図５に見られるように、研磨ステップの第１段階では、Ｂ周りに回転可能に取付け、且つＣ周りにも回転可能に取付けた研磨器３０を、略垂直面４１の長さに沿って、主面３１を介して、接触した状態で、方向Ａに変位させる。

また、研磨ステップの第２段階では、研磨器３０が、該研磨器の側面３２を介して、略水平面４３にも接触するまで、研磨器３０を方向Ａ’に連続的に変位させる。その結果、図６で見られるように、研磨器３０の側面３２は、研磨器３０が、軸４１’に形成された上記略垂直面から方向Ｄに離隔すると、略水平面４３を磨いて、完全に平坦で水平な肩部４５を形成することが理解できる。

このように、特許文献１で教示したように、例えば、バリ取りステップを含む仕上げステップ後に、得られたてん真４７’は、完全に平坦な溶接面４５を提供し、確実に別の部品と適切に溶接できる。

その後、本発明の第４ステップでは、ひげ玉１７を直径部品４２’に嵌合させる、即ちひげ玉１７の内面２０を、軸４１’の表面に弾発的に押圧すると共に、ひげ玉１７の下面１８を肩部４５の表面に押圧する。

最後に、最終溶接ステップで、確実にひげぜんまい１５とてん真４７’を互いに固定した状態で、ひげ玉１７の内面２０及び／又は下面１８の少なくとも一部を、軸４７’にレーザ溶接する。

本発明の第２実施形態による方法は、倣い旋削加工に耐えられる棒を取込む第１ステップを含む。この実施例は、ひげぜんまいとてん真との組立体に関するため、棒を、金属又は金属合金から作製できる。

第２ステップは、てん真５７を形成するのに必要な様々な直径部品、特にひげぜんまい１５のひげ玉１７を受容する直径部品５２を倣い旋削加工することを意図する。図７では、直径部品５２が、軸のプリフォームを形成する略垂直面５１、及び肩部のプリフォームを形成する略水平面５３を含むのが分かる。

図７から分かるように、図５と比較すると、倣い旋削加工ステップでは、意図的に、旋削工具によって、略水平面５３に向かい作製したアンダーカットから始まる傾斜壁５４を形成し、該略水平面５３は、ここでも略垂直面５１と略直交するが、図５の表面４３より遥かに幅は限定されている。その結果、てん真の場合では、傾斜壁５４は、円錐となることが理解できる。

本方法は、引き続き、略垂直面５１を研磨して、硬度を高め、表面状態を改善して、その結果、軸５１’を形成する第３ステップを行う。本発明によると、有利には、図７に見られるように、研磨ステップの第１段階では、Ｂ周りに回転可能に取付け、且つＣ周りにも回転可能に取付けた研磨器３０を、略垂直面５１の長さに沿って、主面３１を介して、接触した状態で、方向Ａに変位させる。

また、研磨ステップの第２段階では、研磨器３０が、該研磨器の側面３２を介して、略水平面５３にも接触するまで、研磨器３０を方向Ａ’に連続的に変位させる。その結果、図８で見られるように、研磨器３０の側面３２は、研磨器３０が、軸５１’に形成された上記略垂直面から方向Ｄに離隔すると、略水平面５３を磨いて、完全に平坦で水平な肩部５５を形成することが理解できる。

このように、特許文献１で教示したように、例えば、バリ取りステップを含む仕上げステップ後に、得られたてん真５７’は、完全に平坦な溶接面５５を提供し、確実に別の部品と適切に溶接可能にできる。また、第１実施形態と比べると、第２実施形態では、図６に見られるように、プリフォーム４３と最終肩部４５との間にバリを形成させないことが分かる。

その後、本発明の第４ステップでは、ひげ玉１７を直径部品５２’に嵌合させる、即ち、内面２０を、軸５１’の表面に当接させると共に、下面１８を肩部５５の表面に当接させる。

最後に、図９に示したように、最終溶接ステップでは、確実にひげぜんまい１５とてん真５７’を互いに固定した状態で、ひげ玉１７の内面２０及び／又は下面１８の少なくとも一部を、軸５７’にレーザ溶接する。また、第１実施形態と比べると、第２実施形態では、肩部５５の溶接面を、平坦性に関する問題の発生が遥かに少ない幅Ｌまで減少させることができる点に注目すべきであろう。

勿論、本発明は、図示した実施例に限定されないだけでなく、当業者が想起する様々な変更又は変形も可能である。特に、研磨器３０は、本明細書に例示した研磨器に限定されない。確かに、所望する用途に応じて、異なる表面を得るために、異なる幾何学形状のものとしてもよい。

また、第２実施形態の傾斜壁５４の代わりとして、倣い旋削加工ステップを、旋削工具によって作製したアンダーカットから始まる湾曲壁を意図的に形成するようにしてもよい。この代替手段では、その結果、湾曲壁で、第２実施形態におけるような円錐５４に続く平坦面５３の代わりに、円環状面を形成すると理解できる。

１ 共振器
３ てん輪
５、１５ ひげぜんまい
７ てん真
９ 振り石
１１ テーブルローラ
１２ 外側コイル
１６ 単条片
１７ ひげ玉
１９ 内側コイル
２１ 円筒軸
２２、２４、２６、４２ 直径部品
２３、４５、５５ 肩部
２７、４７ てん真
３０ 研磨器
４１、５１ 略垂直面
４３、５３ 略水平面
５４ 傾斜壁

Claims (6)

1. 以下のステップ：
   −金属製棒を取込むステップ；
   −略垂直面（４１、５１）と略水平面（４３、５３）を含む少なくとも１つの直径部品（４２、５２）を形成するよう前記棒を倣い旋削加工するステップ；
   −前記棒を研磨して、硬度を高め、表面状態を改善し、それにより金属製の第１部品（４７’、５７’）を得るステップ；
   −前記第１部品（４７’、５７’）の表面（４１’、４５、５１’、５５）を、第２部品（１５）の表面（１８、２０）に取付けるステップ；
   −前記第２部品（１５）の前記表面（１８、２０）に取付けた前記第１部品（４７’、５７’）の前記表面（４１’、４５、５１’、５５）を、前記表面同士を互いに固定するために、レーザ電磁放射によって、溶接するステップを含む時計構成要素の製造方法であって、
   前記研磨ステップにおいて、前記研磨器（３０）を前記略垂直面（４１、５１）から離隔させる際に、前記略水平面（４３、４３）を磨くために、前記研磨器（３０）を、前記略垂直面（４１、５１）に沿って、前記研磨器（３０）が前記略水平面（４３、５３）とも接触状態になるまで、移動させることを特徴とする、方法。
2. 前記旋削ステップは、前記略垂直面（４１、５１）と前記略水平面（４３、５３）との間に傾斜壁（５４）も形成して、前記研磨器（３０）が、前記略水平面（４３、５３）と接触状態になる際にバリを形成させないようにすることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記旋削ステップは、前記一略水平面（４３、５３）周りに傾斜壁（５４）も形成して、前記研磨器（３０）が、前記略水平面（４３、５３）と接触状態になる際にバリを形成させないようにすることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記第２部品（１５）を、シリコン製又はセラミック製とすることを特徴とする、請求項１乃至３の何れかに記載の方法。
5. 前記第２部品（１５）は、金属、酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素又は炭素の同素体の部品コーティングも少なくとも含むことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 金属製の第１部品（４７’、５７’）は、鉄合金、銅合金、ニッケル又はその合金、チタニウム又はその合金、金又はその合金、銀又はその合金、プラチナ又はその合金、ルテニウム又はその合金、ロジウム又はその合金、パラジウム又はその合金を含むことを特徴とする、請求項１乃至５の何れかに記載の方法。

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