JPS582394A - カレンダ−表示腕時計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、腕時計のカレンダー構造において日車と日曜
制レバー、または曜車と曜躍制レバーの両方あるいは片
方の部品表面全体、または特に該両部品同志が摩擦摺動
する部分だけに、有機金属化合物と有機化合物及び固体
潤滑性微粒子からなる複合被膜を形成す尿ととによシ、
日車と日躍制レバー、または−車と曜細制レバーの摩擦
摺動部に潤滑性を付与したカレンダー表示腕時計に関す
る。

本発明の目的は、高度の潤滑性及び耐摩耗性を有する被
膜を、均一厚みに、しかも簡便な方法で日ｉと日曜側レ
バー、または曜車と曜躍制レバーの両方あるいは片方の
部品表面全体、または特に該両部品同志が摩擦摺動する
部分だけに形成することによシ無注油状態で、長期的に
変動しない日送りトルク、または曜送シトルクを提供す
ることにある。

通常、日車または曜車は、該部品に設けられた歯と歯の
間に日趣制レバーまたは曜躍制レバーの先端がクサビ状
に入り込み、しかも両レバーのバネ力によって一定方向
に押え付けられることによシミたまった位置に静止して
いる。ところが正しい日にち、または曜日を表示するた
めには１日に１回その静止位置を変えなければならない
。一般に静止位置を変える力は表輪列から日の裏車、筒
車、中間車（この部品は省略されることが多い。）を介
して最終的に日回し車に伝達され、該日回し車に取り付
けられた日送り爪または曜送シ爪が口車の歯または曜車
の歯と噛合って日車または曜車を１ピッチ分回転させる
。

この日車、または曜車の静止位置を変えるのに要する力
（以降、口車の静止位置を変えるのに要する力を日送り
トルク、曜車の静止位置を変えるのに要する力を曜送り
トルクと記す。）は日曜側レバー、または曜繭制レバー
が口車、または曜車を押し付ける力（腕時計に衝撃が加
わったとき、口車、または曜車が自から持つ慣性によっ
て回転しないように通常１０〜ｓａｙの力を設定してい
る。）、及び日曜側レバーと口車の歯または曜躍制レバ
ーと曜車の歯の間の賑振力及び日車または曜車の他部材
との岸、振力などの合力に打ち勝つ大きさが必要で、通
常、２歯車換算で０２〜２．０９−０ｍ以上が要求され
る。

従来、日曜側レバーと日車または曜躍制レバーと曜車の
摩擦摺動部に潤滑性及び耐摩耗性を付与し、目送シトル
クまたは曜送シトルクを極力小さく押え、しかも長期間
に渡って初期の水準を維持する目的で、潤滑油が使用さ
れてきた。しかし、潤滑油の使用は、摺動部以外への油
の拡散で日車または曜車の部品表面にシミが発生し外観
不良となったり、あるいは油の経時的な化学変化や注油
するスペースが狭く注油がしすらいため注油量が不安定
になり摩擦摺動部に十分油が回らないなどの原因によシ
潤渭能力が低下してしまうなどの不具合な点がある。

また、腕時計の組立作業の合理化や市場゛における間欠
的な注油作業の廃止な１どの点ではオイルレス油滑処理
技術の開発が希求されている。このような観点から、こ
れまで種々の固体潤滑処理が検討されてきた。例えば、
ＭＯＢｌ　％　ＷＳ２　ｓグラファイト、ＢＮ、（ａＦ
）ｎ、ｐＴｙｍなどの微粉末を有機バインダー、無機バ
インダーを用いて口車と日曜側レバーまたは曜車と曜躍
制レバーの摩擦摺動部の表面に被膜形成する方法、ある
いは固体潤滑性物質を蒸着、スパッタリング、イオンブ
レーティングなどで被膜形成する方法、あるいは固体＠
滑性物質を硬質メッキ中に共析させ被膜化する方法など
が検討された。しかし、いずれの方法も口車と日曜側レ
バーまたは曜車とｆｌｉ！Ｉ躍制レバーの摩擦摺動部に
適用する場合、必要とする寸法精度で被膜厚みをコント
ロールすることが不可能なことや、使用頻度の厳しい条
件下では、潤滑被膜の寿命がきわめて短かいという問題
がある。

寿命の短かい主な原因は潤滑性物質の口車、日曜側レバ
ー、曜車、−躍制レバーとの密着力が不足していること
によるハク離摩耗現象と考えることができる。さらに従
来の潤滑処理技術、とシわけ真空装置を用いる方法にお
いては、高価な装置を必要とすることや被処理部品を治
具などに脱着する工数が大きいことなど、部品価格が高
くなる欠点がある。

本発明は、かかる従来の欠点を完全に解決するもので、
日車と日曜側レバー、または曜車と曜躍制レバーの部品
表面全体、または摩擦摺動部分のみに有機金属化合物と
有機化合物、及び固体潤滑性微粒子からなる複合被膜を
形成することによツ、高度な餉滑性と面１摩耗性を可能
にし、従来の潤滑処理では得られ々かった長期的に、し
かも安定した目送り）ルク、または１１ｉ１送りトルク
を無注油状態で可能ならしめるものである。

本発明に用いられる有機金属化合物は、一般式５１（ｏ
Ｒ，）４で示されるテトラアルコキシシラン化合物と一
般式Ｔｌ（ＯＲ２）４で示されるテトラアルコキシチタ
ン化合物の混合されたものとして使用される。テトラア
ルコキシシラン化合物は加熱されることによって酸化シ
リコン被膜となるもので、本発明の被膜成分である固体
潤滑性微粉末のバインダーとなるものである。テトラア
ルコキシチタン化合物はテトラアルコキシシラン化合物
と同様、加熱されるととによって酸化チタン被膜となる
とともに、テトラアルコキシシランの反応触媒ともなる
成分である。テトラアルコキシシラン化合物とテトラア
ルコキシチタン化合物１：・ の混合比は任倉に選択できるが、一般的にテトラアルコ
キシチタン化合物は加水分解反応が激しい傾向にあり、
含有量が多くなると処理液中で、処理液中に含捷れる水
と反応し酸化チタン微粉末が生じるため好ましくない。

又そのような処理液では均一な被膜形成は難かしい。と
のようなことからテトラアルコキシシランに対して０，
５％〜５０％程度の混合比が適当である。本発明で使用
されるテトラアルコキシシラン化合物としては、テトラ
メトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラｎ−プ
ロピルオキシシラン、テトラ１−プロピルオキシシラン
、テトラｎ−オクチルオキシシランなどの直鎮アルコキ
シ及び分岐アルコキシタイプがある。捷たテトラアルコ
キシチタン化合物としては、テトラｎ−プロピルオキシ
チタン、テトラ１−プロピルオキシチタン、テトラｎプ
ルチオキシチタン、テトラｎ−オクチルオキシチタン、
テトラ２−メチルへブチルオキシチタンなどの直鎮アル
コキシ及び分岐アルコキシタイプが用いられる。これら
の化合ｉは加熱することＶＣよって被処理表面に酸化シ
リコ゛ンと酸化チタンの複合反応被膜になると同時に、
被処理表面に存在する水酸基（’−０Ｈ）、吸着水と°
化学結合し強固な密着が得られる。しかも高硬度で平滑
な被膜面が得られることから耐摩耗性が良い。しかしこ
のような有機金属化合物のみからなる被膜は熱膨張係数
が小さく、かつ被膜形成時に発生する内部応力のためク
ラックが発生し易すい。こｎを解決するために本発明の
第３成分が用いられる。このヘキサキス（アルコキシメ
チル）メラミン化合物は先に述べた本発明の第１成分、
第２成分である有機金属化合物とともに加熱することに
よって、脱アルコール化し、金属酸化物とメラミン化合
物との複合被膜が得られる。その結果熱膨張係数が大き
くなってクラックの発生を防止することが可能となった
。使用されるメラミン化合物の量は、有機金属化合物に
対して１ｗｔ％以上であれば本発明の効果が期待出来る
。ヘキサキス（アルコキシメチル）メラミン化合物とし
ては、ヘキサキス（メトキシメチル）メラミン、ヘキサ
キス（エトキシメチル）メラミン、ヘキサキス（ｎ−ブ
トキシメチル）メラミンなどが使用される。一方、これ
らの被膜に分散させることによって高度な潤滑性が付与
可能な本発明の第４成分である固体潤滑性微粒子として
は、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、窒化はう
素、黒鉛、ふり化黒鉛、合成樹脂、金属酸化物などがあ
り、これらの固体潤滑性微粒子を単独または必要によっ
ては２種以上の組み合せで使用する。分散量は第１成分
〜第３成分の総量に対して１ｗｔ％〜９０ｗｔ％の範囲
で使用される。これらの固体潤滑性微粒子は精密摺動部
品に使用さｎるためには、寸法精度上出来るだけ細かい
ものが良（０，［］−１μ〜０．５μ範囲が使い易い。

以上の各被膜成分を溶解、分散させる有機溶媒は各種タ
イプが使用可能である。溶解性能としては少なくとも本
発明の第１成分、第２成分、第３成分である有機金属化
合物及びヘキサキス（アルコキシメチル）メラミン化合
物を溶解出来うるものであればよい。たとえば、メタノ
ール、エタノールなどのアルコール類、アセトン、メチ
ルエチルケトンなどのケトン類、酢酸メチルエステル、
酢酸メチルエステルなどのエステル類、ベンゼン、トル
エン、キシレンなどの芳香族類、塩化メチレン、１．１
．１−トリクロルエタン、１．１．２−トリクロロ−１
，２，２−トリフルオロエタンなどのハロゲン化炭化水
素類などが単独もしくは混合されて使用される。

以上の本発明による処理液は、浸漬法、スプレー法、回
転塗布法、転写法、印刷法など通常使用されている塗布
方法で摩擦摺動部に塗布され乾燥焼成することによって
固体潤滑被膜が得られる。

処理液の組成、濃度、乾燥焼成条件を選択することによ
り軟質被膜から硬質被膜まで任意の厚みで形成可能であ
る。それらの各条件は被処理部の素材材質、寸法精度、
要求潤滑寿命などによって任意に調整すｎばよい。

一般に、被膜の形成条件、固体潤滑剤の種類と粒径、及
び固体潤滑剤の量と有機金属化合物及び有機化合物の総
量との重量比は下記の通りである被膜形成温度：６０℃
〜２５０・℃ （６０℃以下では強固な密着強度が得られず、また、２
５０℃以上では日曜制レバー、曜躍制レバＦがなまされ
てし壕・い聚求する機蝋強度が確保できない。） 被膜形成時間：５分〜１００分 （５分以下では、強固な密着性が得られず、また１００
分以上では作業性が悪い。） 固体潤滑剤の種類及び粒径 （ＣＦ）ｎ　（粒径００２〜２μ） ＭＯ８２（粒径００２〜２μ） ＷＢ２　　　（粒径００２〜２μ） ＢＮ　　　　　（粒径００２〜２μ） ＰＴＦＥ　　　（粒径００２〜２μ） など （％に、粒径については、００２μ以下になると製作性
が恕＜、粉末の価格が高くなる。また、２μ以上では要
求する被膜厚みの寸法精度が得られず、しかも固体潤滑
性が部品の表面に一層程度しか形成で亀ないため耐摩耗
性がいちじるしく低５下する。） 固体潤滑剤と有機金属化合物及び有機化合物の総量との
重量比：　　５：１００〜１００：１（固体潤滑剤が５
：１００以下で少ないと充分な潤滑性能が得られず、逆
に１００：１以上に多くなると充分な被膜強度が得られ
ない。）上記の条件で日車、日細制レバー、曜車、曜躍
制レバーの部品表面に被膜形成すれば、被膜厚が０．１
μ〜２．０μ、硬度が鉛線硬度で３Ｈ〜９Ｈ以上、摩擦
係数が００５〜０４の潤滑被膜が得られ腕時計のカレン
ダー構造の実用潤滑寿命が充分確保できる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する実施例１
゜ カレンダー表示腕時計の構成部品であるｈｔ製の口車に
表面強度の向上を目的としてアルマイト処理を施こす。

該部品と同じくカレンダー表示腕時計の構成部品である
リン青銅製の日曜制レバーに腐蝕防止を主目的として電
解ニッケルメッキを０．５μ厚で部品表面に形成する。

これら２部品を下記組成の溶液（Ａ）に、室温で２分間
浸漬し、しかる後に６０℃で１０分間溶剤の乾燥を行な
いさらに２００℃で６０分焼成する。

溶液（Ａ）の組成 テトラメトキシシラン　　　　　　　　１０ｙテトラｎ
−ブトキシチタン　　　　　　　　１ｙへキサキス（メ
トキシメチル）メラミン　１ｙ二硫化モリブデン（平均
粒径０．２μ）　１０タイイソプロピルアルコール　　
　　　　１０〇−上記溶液で処理された口車と日曜制レ
バーの被膜厚は、約０３μであった。また、該処理部品
を２００℃に加熱した後、０℃の冷水中に浸漬し急冷後
の外観観察をしたととろ全くクラックの発生がなく強固
な密着性を有することが確認された。

この被膜の摩擦係数を測定するための振子型摩擦試験機
用のテストピースに日車と日曜制レバーに施こしたのと
同様の処理を行なって該測定機で摩擦係数を測定したと
ころ、その値は、０．１５であり注油したときとほぼ同
等な値を示した。このような口車と日曜制レバーを腕時
計に組み込み２番車における日送りトルクを測定する。

さらに１０年間使用相当分の目送シ耐久（日車１回転／
月として１２０回転）を行ない、そのときの２番車にお
ける日送りトルクの初期値に対する相対変化を観察する
。その結果を第１図に示す。第１図で、本潤滑処理を施
こした日車と日閲制レバーを組み込んだ腕時言」の１」
送りＩ・ルクの相対変化をａ１時ｆｉ＋　用油（（エル
シン、Ｍ５６Ｂ、スイス、ベルシュン社製））を口車と
日鞘制レバーの摩擦摺動部に注油した腕時計の日送りト
ルクの相対変化をｂ１日車τ日躍制レバーの部品表面に
ＭＯ８ｚを１μ厚でスパッタコーティングした腕時引の
目送シトルクの相対変化をＣの各線図で示す。第１図か
ら明らかなように、口車と日細制レバーの摩擦摺動部に
注油した腕時計の日送りトルクの変化は、５年分の耐久
までは初期とほとんど変わシなく安定しているが、それ
を過き゛る頃から除々に上昇し１０年の耐久で初期の約
２倍の値になってしまう。また１、ＭＯ８２スパッタ膜
の日車と日曜制レバーを組み込んだ腕時計の目送りトル
クの変化は２〜５年の耐久で初期の２１５の値になり、
さらに耐久を繰シ返えすとその値は急激に上昇をし、１
０年の耐久で初期の約３倍になシ、非常に変動が激しい
ことがわかる。それに比べて本潤滑処理を施こした口車
と日細制レバーを組み込んだ腕時計の日送りトルクの変
化は長期間安定していることがわかる。

実施例２ 実施例１．で使用したと同様の日鋼制レバーを下記組成
の溶液（Ｂ）に室温で４分間浸漬し、しかる後に６０℃
で１０分間溶剤乾燥し、その後に、１５０℃で１００分
間焼成した。

溶液（Ｂ）の組成 テトラエトキシシラン　　　　　　　　１５ｙテトラブ
トキシチタン　　　　　　　　　１ｙへキサキス（エト
キシメチル）メラミン　　２ｙアセトン　　　　　　　
　　　　　　　５〇−イソプロピルアルコール　　　　
　　　５〇−ぶつ化黒鉛　（平均、粒径００３μ）　　
　　ｓｙ上記溶液で処理された日曜制レバーの被膜厚は
、０．４５μであった。また、該処理部品を実施例１、
と同様な方法で被膜の密着性を観察したところ全くクラ
ックの発生か彦く強固であることが確認された。この被
膜の摩擦係数を実施例１．と同様な方法で測定したとこ
ろ、その値は０．１２であった。このような日曜制レバ
ーと潤滑処理を施こさない口車を組み込んだ腕時計を実
施例１．と同様に日送り耐久を行ない日送りトルクの初
期値に対する相対変化を観察する。その結果を第１図の
線図ｄで示す。図から明らかな゛ように本実施例による
日細制レバーを組み込んだ腕時計の日送りトルクの耐久
による相対変化は実施例１．による日車と日曜制レバー
を組み込んだ腕時計と同様、長期に渡って初期の水準を
維持することが確認された。

実施例３ カレンダー表示腕時計の構成部品である歯車がｐｂ人黄
銅、板がＡｔ製で表面強度の向上を目的としてアルマイ
ト処理を施した曜車と、同じくカレンダー表示腕時計の
構成部品であるリン青銅製の曜躍制レバー（部品表面に
腐蝕防止を主目的として電解ニッケルメッキを０５μ厚
で′形成しである。）の該両部品を下記組成の溶液（０
）に室温で２分間浸漬し、しかる後に８０℃で２０分間
乾燥し、さらに２２０℃で３０分間焼成した。

溶液（０）の組成 テトラメトキシシラン　　　　　　　　１０ｙテトラ２
メチルへ１チルオキシチタン　０．５ノ窒化はう素　（
平均粒径０．４μ）　　　　　８５ｉぶつ化黒鉛　（平
均粒径００３μ）　　　　２５Ｅエチルアルコール　　
　　　　　　　　　４〇−塩化メチレン　　　　　　　
　　　　　６〇−上記溶液で処理された曜車と曜隋制レ
バーの被膜厚は１、約０．４μであった。密着性は、実
施例１８．２の各処理被膜と同様に非常に強固であった
。この被膜の摩擦係数を実施例１と同様な方法で測定し
たところ、その値は０．１８であった。このように処理
された曜車と躍−制レバーを腕時計に組み込み２番車に
おける曜送りトルクを測定する。さらに１０年間使用相
当分の曜送り耐久（ＢｉＩ車１回転／週、として５５０
回転）を行ない、そのときの２番車における躍送り）ル
クの初期値に対する相対変化を観察する。その結果を第
２図に示す。

第２図で、本潤滑処理を施こした曜車と曜躍制レバーを
組み込んだ腕時計の曜送りトルクの相対変化を０１時計
用油（エルシン、Ｍ５６Ｂ　スイスへルジーン社製）全
曜車と１１？（・躍制レバーの摩擦摺動部に注油した曜
送りトルクの相対変化をｆ１曜車とＲｆ　Ｍ制しバーの
部品表面にＭＯＳ２を１μ厚でスパッタコーティングし
た腕時計の曜送シトルクの相対変化をｇの各線図で示す
。第２図から明らかなように、曜車と曜細制レバーの摩
擦摺動部に注油した腕時計の曜送りトルクの変化は、７
．５年分の耐久までは初期とほとんど変わシなく安定し
ているが、それを過ぎる頃から除々に上昇し１０年の耐
久で初期の約１．５倍の値になってしまう。また、ＭＯ
８’、スパッタ膜の曜車と曜躍制レバーを組み込んだ腕
時Ｕ［の曜送Ｃ）ルクの変化は２．５年の耐久で初期の
２／３の値になシ、さらに耐久を繰シ返えすとその値は
除々に上昇をし１０年の耐久で初期の約２倍になシ、非
常に変動が激しいことがわかる。そｎ、に比べて本潤滑
処理を施こした曜車と曜躍制レバーを組み込んだ腕時計
の曜送りトルクの変化は長期間安定していることがわか
る。

以上のように、本発明の潤滑処理をカレンダー表示腕時
計の日車と曜躍制レバーまたは曜車と曜陸制レバーの摩
擦摺動部に施こすことにより、長期的に変動の少ない安
定した日・曜送りトルクを確保するととが可能になった
。本発明は、腕時計だけに限らず、カレンダー表示機能
を有するクロックのカレンダー構造においても同様の効
果全発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、日車と日曜制レバーの両部品または日曜制レ
バーだけの摩擦摺動部に各種潤滑処理を施こしたあきの
日送り耐久による目送シトルクの初期値に対する相対変
化を示す。 ａ：本発明の実施例１による処理を施こした口車と日細
制レバーを組み込んだ腕時計の目送シトルクの相対変化 す二日車と日曜制レバーの摩擦摺動部に潤滑油を注油し
た腕時計の日送りトルクの相対誉化 Ｃ：部品表面にＭＯＳ、をスパッタコーティングした口
車と日曜制レバーを組み込んだ腕時計の日送りトルクの
相対変化 ｄ：本発明の実施例２による処理を施とした日曜制レバ
ーを組み込んだ腕時計の日送りトルクの相対変化 第２図は、曜車と曜陸制レバーの摩擦摺動部に各種潤滑
処理を施こしたときの曜送り耐久による曜送シトルクの
初期値に対する相対変化を示す。 ｅ：本発明の実施例３による処理を施こした曜車と曜−
制レバーを組み込んだ腕時計の曜送りトルクの相対変化 ｆ：曜車と曜躍制レバーの摩擦摺動部に潤滑油を注油し
た腕時計の曜送り）ルクの相対変化 ｇ：部品表面にＭＯＳ、をスパッタコーティングした曜
車と１ｌｉｉｉｌ！ｌｉｔ制レバーを組み込んだ腕時計
のｌＩｉ＆送シトルクの相対変化 法１図 才Ｚ図 ０王・ 期　　算　　耳　　ｇ＃−イ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 日にちを表示する口車と日曜制レバー、または曜日を表
   示する曜車と曜躍制レバーからなる腕時計のカレンダー
   構造において、日車と日曜制レバー、または曜車と曜躍
   制レバーの両方あるいは片方の部品表面全体、または該
   部品同志が摩擦摺動する部分だけに （１）第１成分　一般式 ％式％） で表わされるテトラアルコキシシラン化合物（２）第２
   成分　一般式 ％式％） で表わされるテトラアルコキシチタン化合物（３）第３
   成分　一般式 ％式％） で表わされるヘキサキス（アルコキシメチル）メラミン
   化合物 （４）第４成分　固体潤滑性微粒子 （５）有機溶媒 からなる処理液をコーティングＵ加熱することによって
   被膜形成せしめたことを特徴とするカレンダー表示腕時
   計。