JP2004101316A

JP2004101316A - レジスターリングのクリック構造

Info

Publication number: JP2004101316A
Application number: JP2002262391A
Authority: JP
Inventors: Hitohiro Yamakawa; 山川　　人大; Mikiko Sasaki; 佐々木　　美紀子
Original assignee: AGEO SEIMITSU KK; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: AGEO SEIMITSU KK; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2004-04-02

Abstract

【課題】本発明は、高い耐摩耗性を示すレジスターリングを備えた時計について、長期間にわたって安定したクリック感が得られ、充分機能を果たすことができるレジスターリングのクリック構造を提供する。
【解決手段】時計ケース１の上周部には、下面部に位置決め用のクリック溝３を等間隔に設けたレジスターリング２が、回転自在に取り付けられている。時計ケース１とレジスターリング２の間にクリック部材４を配置し、時計ケース１に固定されている。クリック部材４には、クリック溝３に弾性的に係合させ、クリック感を得るための作用部５が設けられている。高い耐摩耗性を示す硬質部６を有するレジスターリング２に対して、クリック部材４の作用部５で、少なくともレジスターリング２のクリック溝３と接する部分に硬質部７を設ける。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レジスターリングを回転させることによってクリック感を得られる、レジスターリングのクリック構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレジスターリングのクリック構造として、特許文献１に開示されている回転ベゼル（レジスターリング）構造がある。図６のクリック構造の要部断面図に示すように、回転ベゼル（レジスターリング）２０の胴（時計ケース）２１との固定部２２ａおよび胴２１に設けた１箇所以上の突起（作用部）２３と回転ベゼル２０の回転方向で接触係合する連続した凹凸部（クリック溝）２２ｂとを耐摩耗性の高い部材で構成し、該部材は、合成ゴムなどからなる弾性部材２４を介在せしめて、該部材と同質または異質の部材より構成される回転ベゼル２０本体に装着されている。耐摩耗性の高い該部材として、ステンレススチールなどをプレス加工して用いている。
【０００３】
しかしながら、近年、時計外装の耐傷性向上を目的の一つとして、レジスターリングも含め、時計外装部品の表面に、従来にも増して更に高い耐摩耗性を示す硬質部を設けているものが一般に普及している。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭５４−１０２０４８号公報（第１―８頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記の時計外装部品のように、従来にも増して、更に高い耐摩耗性を示す硬質部をレジスターリングに設ける場合、作業の効率上、時計外装部品の外側にでる部分のみならず、外側にでないクリック溝部分にも同様に硬質部が設けられる。その結果、従来から用いられている、ステンレススチールなどに対しては耐摩耗性を示すクリック部材であっても、該硬質部を有するクリック溝に対しては、耐摩耗性を示すことができなくなり、クリック溝と接する部分が摩耗する。そのため短期間で、安定したクリック感を得ることができなくなる。さらには、位置決めすることができなくなり、目的時間に対する残り時間の算出など、レジスターリングが持つ、本来の機能が果たせなくなる。
【０００６】
本発明の目的は、上述の問題を解決すことにあり、該硬質部を有するクリック溝に対して、耐摩耗性を示すクリック部の作用部を設けることによって、長期間の使用においても、レジスターリングが滑らかに回転し、安定したクリック感が得られ、充分機能が果たせるレジスターリングのクリック構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、時計ケースに回転自在に取り付けられたレジスターリングのクリック溝に、前記時計ケースに配置されたクリック部材の作用部を弾性的に係合させたレジスターリングのクリック構造において、前記レジスターリングのクリック溝に、耐摩耗性を示す硬質部を有し、前記クリック部材は、少なくとも前記作用部のクリック溝と接する部分の表面に、耐摩耗性を示す硬質部を有している。
【０００８】
前記レジスターリングの硬質部が、硬質被膜または硬化層から構成されている。
【０００９】
前記クリック部材が有する硬質部は、表面が硬質被膜または硬化層で構成されている。
【００１０】
前記レジスターリングが有する硬質部と、前記クリック部材が有する硬質部は、それぞれ異なる構成の硬質部である。
【００１１】
前記レジスターリングが有する硬質部と、前記クリック部材が有する硬質部は、同一構成の硬質部であるが、ビッカース硬度にして２００〜２０００（Ｈｖ）程度の範囲までの硬度差を示す。
【００１２】
前記クリック部材の作用部は、弾性部材からなるクリックバネに形成された係合突起、弾性体より押圧されたクリックボールまたはクリック突起のいずれかである。
【００１３】
前記硬質被膜が、チタン、ジルコニウム、ニッケル、クロム、ハフニウム、タンタル、アルミニウムの中の金属またはそれらの合金と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも１種との金属化合物から構成されている。
【００１４】
前記硬質被膜が、カーボン硬質被膜である。
【００１５】
前記硬化層が、窒化層、浸炭層、窒素と酸素を固溶させた固溶層の中の１つからなる。
【００１６】
前記レジスターリングが有する硬質部が、浸炭層である場合、前記クリック部は主成分がチタンである金属と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも１種との金属化合物から構成されている。
【００１７】
前記レジスターリングが有する硬質部が、窒素と酸素を固溶させた固溶層である場合、前記クリック部材が有する硬質部は、主成分がチタンである金属と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも１種との金属化合物から構成されている　。
【００１８】
前記レジスターリングが有する硬質部が、カーボン硬質被膜で構成されている場合、前記クリック部材が有する硬質部は、カーボン硬質被膜で構成されている。
【００１９】
前記レジスターリングが有する硬質部が、主成分がチタンである金属と、窒素との金属化合物から構成されている場合、前記クリック部材が有する硬質部は、主成分がチタンである金属と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも１種との金属化合物から構成されている。
【００２０】
前記レジスターリングが有する硬質部が、主成分がチタンである金属と、酸素との金属化合物から構成されている場合、前記クリック部材が有する硬質部は、主成分がチタンである金属と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも１種との金属化合物から構成されている。
【００２１】
前記レジスターリングが有する硬質部が、主成分がチタンである金属と、炭素との金属化合物から構成されている場合、前記クリック部材が有する硬質部は、主成分がチタンである金属と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも１種との金属化合物から構成されている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例１から実施例３について、図を参考に説明する。
【００２３】
（実施例１）
第１の実施例は上下方向でクリック動作を行う例であり、図１はクリック構造の要部断面図、図２はクリックバネの斜視図である。
【００２４】
時計ケース１の上周部には、下面部に位置決め用のクリック溝３を等間隔に設けたレジスターリング２が、回転自在に取り付けられている。時計ケース１とレジスターリング２の間にクリックバネ（クリック部材）４を配置し、クリックバネ４は、時計ケース１に固定されている。また、クリックバネ４には、レジスターリング２の方向へむけて反りあがった、爪状の係合突起（作用部）５が設けられている。レジスターリング２のクリック溝３と、係合突起５は互いに接する位置に存在し、レジスターリング２を回転させることによって、クリックバネ４に設けられた係合突起５が、弾性的にクリック溝３に係合されることによって、クリック感が得られ、位置決めされる。
【００２５】
また、レジスターリング２は、チタン材からなり、その表面には窒素と酸素を固溶させた固溶層６が形成されている。固溶層６は、表面から深さ５０μｍ程度まで形成され、表面硬度は、ビッカース硬度で６００〜１５００（Ｈｖ）程度である。
【００２６】
また、クリックバネ４は、母材が従来品と同様の弾性部材からなり、母材自体の硬度はビッカース硬度で１００〜３００（Ｈｖ）程度であるが、表面はチタンを主成分とする金属と炭素の金属化合物である硬質被膜７で覆われている。この硬質被膜７の厚さは０．２〜２．０μｍ程度であり、その硬度は、ビッカース硬度で１０００〜２０００（Ｈｖ）程度までにする。
【００２７】
このクリック構造で、レジスターリング２を５０００回回転させた回転テストでは、回転も滑らかであり、クリック構造は問題なく機能し、クリックバネ４の係合突起５についても、摩耗箇所がみられなかった。この回転テストについては、この回転テストにおいて、機能問題が発生しなかったクリック構造は、現在まで市場での問題も発生しておらず、その有効性が確認されている。
【００２８】
また、上記実験のクリックバネ４を、従来品の硬質被膜で覆われていないクリックバネに置き換えて実験したところ、レジスターリング２を１００回程度回転させた状態で、すでに係合突起５が摩耗しており、８００回回転させた状態では、クリック感が得られなくなったばかりか、位置決めすらできなくなった。
【００２９】
また、上記の実験のように、互いにこの程度まで高い表面硬度を示す部材同士について、弾性部材を介してクリック感を得ることを目的とする程度の圧力では、両者の耐摩耗性については問題がなくなる。
【００３０】
（実施例２）
第２の実施例は径方向でクリック動作を行う例であり、図３はクリック構造の要部断面図、図４はクリックバネの平面図である。
【００３１】
時計ケース１上周部には、レジスターリング２が回転自在に取り付けられている。レジスターリング２の下面部（内壁）には、ノコギリ歯状の凹凸（クリック溝）３が中心方向に向けて設けられている。時計ケース１とレジスターリング２の間に円上のクリックバネ（クリック部材）４を配置し、クリックバネ４は、時計ケース１に固定されている。
【００３２】
クリックバネ４の外周部には、クリック溝３と接する位置に、係合突起（作用部）５を設ける。係合突起５は、クリック溝３と同形状のノコギリ歯状になっているため、一方向へしか回転しない。
【００３３】
クリックバネ４の母材は、弾性部材であり、係合突起５内側には、切り欠き８が設けられている。そのため、レジスターリング２を回転可能な方向へ回転させると、クリックバネ４の切り欠き８の外側部分が弾性的に変形し、係合突起５の位置は、切り欠き８部分へ沈み込むことで係合突起５がレジスターリングのクリック溝凸部を乗り越えことができる。係合突起５がクリック溝凸部を乗り越えると、クリックバネ４の変形が弾性的に元へ戻り、係合突起５がクリック溝凹部に弾性的に係合し、クリック感が得られ、位置決めされる。
【００３４】
また、レジスターリング２の表面は、母材上にチタン層、その上層にシリコン層を設け、その上層にカーボン硬質被膜９を設けた３層構造になっている。カーボン硬質被膜の厚さは０．５〜３．０μｍ程度であり、その表面硬度はビッカース硬度で２５００〜３５００（Ｈｖ）程度である。
【００３５】
また、前記クリックバネは、母材の硬度はビッカース硬度で１００〜３００（Ｈｖ）程度であるが、クリックバネ４のクリック溝３と接する部分は、チタンを主成分とする金属と炭素の金属化合物である硬質被膜７で覆われている。この硬質被膜７の厚さは０．２〜２．０μｍ程度であり、その硬度は、ビッカース硬度で１０００〜２０００（Ｈｖ）程度までにする。
【００３６】
このクリック構造で、レジスターリング２を５０００回回転させた回転テストでは、回転も滑らかであり、クリック構造は問題なく機能し、クリックバネ４の係合突起５についても、摩耗箇所がみられなかった。
【００３７】
（実施例３）
第３の実施例は上下方向でクリック動作を行う実施例であり、図５はクリック構造の要部断面図である。
【００３８】
時計ケース１の上周部には、下面部に位置決め用のクリック溝３を等間隔に設けたレジスターリング２が、回転自在に取り付けられている。時計ケース１上では、埋設されたコイルスプリング（弾性体）１０に押圧されたクリック突起（作用部）１１が、先端部分を突出させている。クリック突起の先端部分は、レジスターリング２のクリック溝３と接している。レジスターリング２を回転させることによって、コイルスプリング１０によって押圧されたクリック突起１１が、弾性的にクリック溝３に係合することによって、クリック感が得られる。
【００３９】
また、レジスターリング２は、ステンレス材からなり、その表面には浸炭層１２が形成されている。この浸炭層１２は、表面から深さ５０μｍ程度まで形成され、表面硬度はビッカース硬度で５００〜１３００（Ｈｖ）程度である。
【００４０】
また、クリック突起１１は、チタン材からなり、母材の硬度はビッカース硬度で１００〜３００（Ｈｖ）程度であるが、表面には窒素と酸素を固溶させた固溶層６が形成されている。この固溶層６は、表面から深さ５０μｍ程度まで形成され、表面はビッカース硬度で６００〜１５００（Ｈｖ）程度にした。
【００４１】
このクリック構造で、レジスターリング２を５０００回回転させた回転テストでは、回転も滑らかであり、クリック構造は問題なく機能し、クリック突起１１についても、摩耗箇所がみられなかった。
【００４２】
なお、上記実施例に挙げたレジスターリング、クリック部材に対する硬質被膜や硬化層の組み合わせに限定されず、請求項に記載の様々な硬質被膜、硬化層について、それぞれ必要に応じ、組み合わせて使用した場合においても、同様の効果が得られることは、言及するまでもなく容易である。したがって、上記実施例以外についての詳細は省略する。
【００４３】
また、各硬質部について、レジスターリング及びクリック部材上に設ける際に、適切な硬度を表１に、適切な厚さまたは深さを表２に示す。
【００４４】
【表１】硬質部の適切な硬度範囲（Ｈｖ）

【００４５】
【表２】硬質被膜の適切な厚さ、硬化層の適切な深さ範囲（μｍ）

【００４６】
量産上、安定した硬質部の硬度と、厚さまたは深さは、上記範囲が最適である。
【００４７】
また、硬質部の厚さまたは深さが表２の範囲を上回った場合、量産上、時間やコストがかかり、好ましくない。また、硬質部が硬質被膜である場合、表２の範囲を上回ると、被膜のストレスにより密着性に支障がでるなど、成膜が困難になる。また、逆に、硬質部の厚さまたは深さが表２の範囲を下回った場合、本発明の目的とするところである耐摩耗性を示すことができないことがある。
【００４８】
また、レジスターリングとクリック部材の作用部に、同一組成、同一硬度の硬質部を設け、５０００回の回転テストを行ったところ、両方または一方の硬質部が摩耗することがあった。しかし、レジスターリングとクリック部材の作用部に、同一組成であるが、双方の硬質部の硬度に差を２００〜２０００（Ｈｖ）程度設けたところ、目的とするところの耐摩耗性を示した。
【００４９】
また、また、レジスターリングとクリック部材の作用部に、組成が異なる硬質部をそれぞれ設け、５０００回の回転テストを行ったところ、双方の硬度差が５０〜２０００（Ｈｖ）程度においては、目的とするところの耐摩耗性を示した。
【００５０】
なお、クリック部材としてクリックバネを用いた場合、レジスターリングのクリック溝に対し、係合突起の作用部が点接触ではなく、線接触になるように設置することによって、作用部の摩耗が極めて少なくなり、レジスターリング及びクリックバネの耐久性が更に向上することがわかった。
【００５１】
以上、実施例を示したが、本発明のクリック構造は、上記実施例に示したレジスターリングのクリック機構のみならず、様々なクリック機構に適用する事は容易であり、同様の効果が得られる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレジスターリングのクリック構造は、クリック部材に硬質部を設けることによって、高い耐摩耗性を示す硬質部を持ったレジスターリングに対する、クリックバネの寿命を容易に延ばすことができる。
また、本実験で設けた硬質部は摩擦係数が低く、更なる耐摩耗性向上に有効である。
【００５３】
したがって、長期にわたり、レジスターリングが滑らかに回転し、安定したクリック感が得られ、また、位置決め能力もおちないので、目的時間に対する残り時間の算出など、レジスターリングが持つ本来の機能を、長期間にわたって果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１で、クリック構造の要部断面図である。
【図２】実施例１のクリックバネの斜視図である。
【図３】本発明の実施例２で、クリック構造の要部断面図である。
【図４】実施例２のクリックバネの平面図である。
【図５】本発明の実施例３で、クリック構造の要部断面図である。
【図６】従来例のクリック構造の要部断面図である。
【符号の説明】
１　時計ケース
２　レジスターリング
３　クリック溝
４　クリックバネ（クリック部材）
５　係合突起（作用部）
６　窒素と酸素を固溶させた固溶層（硬質部）
７　硬質被膜（硬質部）
８　切り欠き
９　カーボン硬質被膜（硬質部）
１０　コイルスプリング
１１　クリック突起（作用部）
１２　浸炭層（硬質部）
２０　回転ベゼル（レジスターリング）
２１　胴（時計ケース）
２２ａ　固定部
２２ｂ　凹凸部（クリック溝）
２３　突起（作用部）
２４　弾性部材

Claims

時計ケースに回転自在に取り付けられたレジスターリングのクリック溝に、前記時計ケースに配置されたクリック部材の作用部を弾性的に係合させたレジスターリングのクリック構造において、前記レジスターリングのクリック溝に、耐摩耗性を示す硬質部を有し、前記クリック部材は、少なくとも前記作用部のクリック溝と接する部分の表面に、耐摩耗性を示す硬質部を有していることを特徴とするレジスターリングのクリック構造。
前記レジスターリングの硬質部が、硬質被膜または硬化層から構成されていることを特徴とする請求項１記載のレジスターリングのクリック構造。
前記クリック部材が有する硬質部は、表面が硬質被膜または硬化層で構成されていることを特徴とする請求項１記載のレジスターリングのクリック構造。
前記クリック部材の作用部は、弾性部材からなるクリックバネに設けられた係合突起、弾性体より押圧されたクリックボールまたはクリック突起のいずれかであることを特徴とする請求項１記載のレジスターリングのクリック構造。
前記硬質被膜が、チタン、アルミニウム、ジルコニウム、クロム、ハフニウム、タンタルの中の金属またはそれらの合金と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも１種との金属化合物から構成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のレジスターリングのクリック構造。
前記硬質被膜が、カーボン硬質被膜であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のレジスターリングのクリック構造。
前記硬化層が、窒化層、浸炭層、窒素と酸素を固溶させた固溶層の中の１つからなることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のレジスターリングのクリック構造。
前記レジスターリングが有する硬質部と、前記クリック部材が有する硬質部は、それぞれ異なる組成の硬質部であることを特徴とする請求項１〜３、５〜７のいずれか一項に記載のレジスターリングのクリック構造。
前記レジスターリングが有する硬質部と、前記クリック部材が有する硬質部は、同一組成の硬質部であって、ビッカース硬度にして２００〜２０００（Ｈｖ）程度の範囲までの硬度差を示すことを特徴とする請求項１〜３、５〜７のいずれか一項に記載のレジスターリングのクリック構造。
前記レジスターリングが有する硬質部が、浸炭層であって、前記クリック部は主成分がチタンである金属と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも１種との金属化合物から構成されていることを特徴とする請求項１〜３、５、７、８いずれか一項に記載のレジスターリングのクリック構造。
前記レジスターリングが有する硬質部が、窒素と酸素を固溶させた固溶層であって、前記クリック部材が有する硬質部は、主成分がチタンである金属と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも１種との金属化合物から構成されていることを特徴とする請求項１〜３、５、７、８のいずれか一項に記載のレジスターリングのクリック構造。
前記レジスターリングが有する硬質部が、カーボン硬質被膜で構成されており、前記クリック部材が有する硬質部は、主成分がチタンである金属と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも１種との金属化合物から構成されている特徴とする請求項１〜３、５、６、８のいずれか一項に記載のレジスターリングのクリック構造。
前記レジスターリングが有する硬質部が、主成分がチタンである金属と、窒素との金属化合物から構成されており、前記クリック部材が有する硬質部は、主成分がチタンである金属と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも１種との金属化合物から構成されていることを特徴とする請求項１〜３、５、８、９のいずれか一項に記載のレジスターリングのクリック構造。
前記レジスターリングが有する硬質部が、主成分がチタンである金属と、酸素との金属化合物から構成されており、前記クリック部材が有する硬質部は、主成分がチタンである金属と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも１種との金属化合物から構成されていることを特徴とする請求項１〜３、５、８、９のいずれか一項に記載のレジスターリングのクリック構造。
前記レジスターリングが有する硬質部が、主成分がチタンである金属と、炭素との金属化合物から構成されており、前記クリック部材が有する硬質部は、主成分がチタンである金属と、窒素、酸素、炭素のうち少なくとも１種との金属化合物から構成されていることを特徴とする請求項１〜３、５、８、９のいずれか一項に記載のレジスターリングのクリック構造。