【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時計部品のオシドリとカンヌキ、および該時計部品を使用した時計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、時計の摩擦摺動部には、潤滑性および耐摩耗性を付与し、時計精度および長期信頼性を確保するために、時計専用の油を給油していた。
しかしながら、前記油は、長期間の駆動や経時変化により劣化する為、従来の時計は定期的な分解洗浄と給油が必要であった。
【０００３】
近年、光発電等、一次電池以外のエネルギー源で駆動する時計が増えており、電池交換をおこなう必要がなくなってきた。分解洗浄と給油を不要にすることができれば裏ぶたの開閉の必要がなくなり、完全封止の時計を実現できることになる。
【０００４】
そこで、無給油で潤滑性および耐摩耗性を付与することを目的とし、輪列部の回転摺動部に固体潤滑剤粒子とバインダーとを含有する塗膜を被覆する技術が知られている。（例えば、特許文献１、２参照）
また、低温領域における低消費電力化を目的として、輪列部の回転摺動部に無給油で耐摩耗性を付与するために、ＤＬＣを形成する技術が知られている。（例えば、特許文献３参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１５６４７０号公報 （第３頁、段落２４から段落２６）
【特許文献２】
特開２００２−２５７９５１号公報 （第３頁、段落２７から段落２９）
【特許文献３】
特開平１１−１３３１６２号公報 （第３頁、段落２３から段落２４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１、２、３における無給油化技術は輪列部を対象としており、摺動速度や荷重が全く異なる裏まわりの摩擦摺動部にはそのまま適用できない。
【０００７】
本発明の目的は、裏まわりの摩擦摺動部の中でも特に負荷が大きいオシドリとカンヌキの摺動部を無給油で使用できるような、オシドリとカンヌキを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の要旨は、少なくともオシドリの摩擦摺動部をＤＬＣで被覆したことを特徴とする。また、少なくともカンヌキの摩擦摺動部を固体潤滑剤粒子とバインダーとを含有する塗膜で被覆したことを特徴とする。
【０００９】
また、固体潤滑剤粒子は、フッ素系樹脂粒子、硫化物粒子、グラファイト、フッ化黒鉛、または窒化ホウ素であることを特徴とする。
【００１０】
また、バインダーは、有機樹脂であることを特徴とする。
【００１１】
また、有機樹脂は、エポキシ系、ビニル系、アルキド系、ウレタン系、ポリエステル系、アクリル系、またはフェノール系であることを特徴とする。
【００１２】
また、オシドリとカンヌキを組合せて使用した時計であることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態における時計部品の構成を説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態における時計の裏まわり構造の一部を表す図であり、図１（ａ）は通常状態で、図１（ｂ）は巻真を引いたときの図である。図中、１はオシドリを、２はカンヌキを、３は巻真を、４はツヅミ車を、５は小鉄車を、６はオシドリ軸を示す。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、オシドリ１の先端１１部は巻真３の溝部３１に係合しており、カンヌキ２の先端部２１はツヅミ車４の溝部４１に係合している。ツヅミ車４は巻真３が貫通しており、巻真３と連動して回転するとともに巻真３を軸にして前後に動くことができる。本実施形態ではオシドリ１の先端部１２とカンヌキ２の山部２２がそれぞれの摩擦摺動部を構成している。
【００１６】
巻真３を引くと、図１（ｂ）のように巻真３の溝部３１とオシドリ１の先端１１部の係合によりオシドリ１がオシドリ軸６を中心に回転し、オシドリ１の先端部１２がカンヌキ２の山部２２の側面を摺動することによりカンヌキ２が回転する。このときカンヌキ２の先端部２１との係合によりツヅミ車４が前方に移動し、それまで噛み合っていなかった小鉄車５と噛み合う。この状態で巻真を回転するとツヅミ車４と小鉄車５を回転することができ、時刻修正が可能となる。
【００１７】
巻真３を押して元の位置に戻すときはこれとは逆の動きで、オシドリ１の先端部１２とカンヌキ２の山部２２の側面が摺動する。
この時、オシドリ１がＤＬＣで被覆されており、カンヌキ２が固体潤滑剤粒子とバインダーとを含有する塗膜で被覆されていることにより、摩擦摩耗を防ぐのである。
【００１８】
本発明のオシドリに被覆したＤＬＣとは、水素を含む非晶質炭素膜であり、高硬度、高耐摩耗性、低摩擦性の膜として知られている。本実施形態のオシドリ１に被覆したＤＬＣは、炭化水素ガス雰囲気中でプラズマＣＶＤ法やイオン化蒸着法等で形成することができる。ＤＬＣ膜の厚さは０．５〜３μｍであることが望ましい。
【００１９】
本発明のカンヌキに被覆した塗膜は、潤滑性を付与する固体潤滑剤粒子を、バインダーで定着させて得られるものである。
バインダーには、固体潤滑剤粒子を定着させる働き以外に、摺動部の動きに合わせて変形することにより力を逃し摺動部を摩耗させずに安定した摺動を続けさせる働きがある。
本実施形態のカンヌキ２に被覆した塗膜を構成する固体潤滑剤粒子としては、固体潤滑剤を微粒化したものを使用することができる。たとえば、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系高分子、二硫化モリブデン等の硫化物粒子、グラファイト、フッ化黒鉛、窒化ホウ素等が挙げられ、またこれらのいずれかを組合せて混合したものを用いる。これらの固体潤滑剤粒子の粒子径は１μｍ以下であることが望ましい。
【００２０】
本実施形態のカンヌキ２に被覆した塗膜を構成するバインダーとしては、一般の有機樹脂を使用することができる。
この有機樹脂としてはたとえば、エポキシ系、ビニル系、アルキド系、ウレタン系、ポリエステル系、アクリル系、フェノール系等が挙げられ、またこれらのいずれかを組合せて混合したものを用いる。
これらのバインダーによる塗膜の鉛筆硬度は、Ｆ〜５Ｈであることが望ましい。また、塗膜の厚さは１〜１０μｍであることが望ましい。
【００２１】
前述のバインダーを適当な溶媒に溶解した中に固体潤滑剤粒子を分散して得られる塗料を、スプレー塗装法や、ディップ法、タンブリング法などの方法でカンヌキ表面に塗布し、乾燥および焼成処理を行なうという簡便な手段で、本発明のカンヌキを得ることができる。
【００２２】
以下、本発明のオシドリとカンヌキ、および時計の具体的な実施例を説明する。
【００２３】
〔実施例〕
はじめにオシドリについて説明する。
一般の時計に給油状態で使用されるオシドリを洗浄し、ＤＬＣの密着性を向上させるためにチタンを０．２μｍ、ついでシリコンを０．３μｍ成膜して、その後ＤＬＣを厚さ１μｍ形成した。
ＤＬＣ形成はプラズマＣＶＤ法でおこない、原料ガスはベンゼンを使用し、ガス圧０．００３Ｔｏｒｒ、電圧−３ｋＶで成膜した。
次いでカンヌキについて説明する。
一般の時計に給油状態で使用されるカンヌキを洗浄した。
バインダーとしては、有機樹脂であるエポキシ系主剤と酸無水物系硬化剤を溶媒であるメチルエチルケトンに溶解し、その中に固体潤滑剤粒子としてフッ素系樹脂粒子であるポリテトラフルオロエチレンと硫化物粒子である二硫化モリブデンを分散して塗料を作製した。このときバインダー濃度は３０ｗｔ％、ポリテトラフルオロエチレン濃度は１２ｗｔ％、二硫化モリブデン濃度は４ｗｔ％とした。
この塗料を、上記カンヌキにタンブリング法にて塗装後１８０℃で３０分間焼成して、膜厚５μｍ、鉛筆硬度３Ｈの塗膜を形成した。
このオシドリとカンヌキを使用して、オシドリとカンヌキの摺動部を無給油で時計を組立てた。
【００２４】
〔比較例１〕
実施例のオシドリと、未処理のカンヌキを使用して、オシドリとカンヌキの摺動部を無給油で時計を組立てた。
【００２５】
〔比較例２〕
実施例のカンヌキと、未処理のオシドリを使用して、オシドリとカンヌキの摺動部を無給油で時計を組立てた。
【００２６】
〔比較例３〕
実施例においてオシドリに被覆したＤＬＣをカンヌキに、カンヌキに被覆した塗膜をオシドリに形成した。
このオシドリとカンヌキを使用して、オシドリとカンヌキの摺動部を無給油で時計を組立てた。
【００２７】
実施例、比較例１、比較例２、比較例３の時計の首引き耐久試験をおこなった。すなわち、リュウズを押し引きすることによりオシドリとカンヌキを摺動させて、リュウズの引き力の変化を調べた。また、試験後には時計を分解してオシドリとカンヌキの摩擦摺動部であるオシドリの先端部とカンヌキ山部を観察した。
【００２８】
首引き耐久試験におけるリュウズの引き力の変化を図２に示す。
【００２９】
図２から明らかなように、実施例の時計のリュウズの引き力は首引き耐久試験初期から６００回の耐久試験の間、ほとんど変化はなかった。
比較例１の時計は、首引き耐久試験開始直後からリュウズの引き力が上昇し、１００回を超えると節度がなくなりリュウズの引き力は非常に小さくなった。
比較例２の時計は、４００回まではリュウズの引き力にほとんど変化がなかったが、６００回ではリュウズの引き力が上昇した。
比較例３の時計は、比較例１よりは耐久性に勝れていたが、４００回でリュウズの引き力が上昇し、６００回では節度がなくなった。
【００３０】
首引き耐久試験後の時計を分解観察したところ、実施例の時計は、カンヌキの摺動部の塗膜が薄くなっていたが、オシドリ、カンヌキとも摩耗はみられなかった。
比較例１および比較例３の時計は、オシドリとカンヌキの摺動部の周辺に摩耗粉が飛び散り、カンヌキの摺動部が激しく摩耗していた。
比較例２の時計は、摺動部の周辺に細かい摩耗粉が少しみられ、カンヌキの摺動部の塗膜が失われて下地の摩耗が始まっていた。オシドリの摺動部も少し摩耗していた。
【００３１】
すなわち、オシドリがＤＬＣで被覆されており、カンヌキが固体潤滑剤粒子とバインダーとを含有する塗膜で被覆された時計のみが首引き耐久試験に合格した。
【００３２】
なお、実施例以外の固体潤滑剤粒子とバインダーからなる塗膜でカンヌキを被覆しても、実施例と同様に良好な結果を示した。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明におけるオシドリはＤＬＣで被覆されており、カンヌキは固体潤滑剤粒子とバインダーとを含有する塗膜で被覆されたので、お互いの摩擦摺動部の耐摩耗性が向上した。
【００３４】
従って、オシドリとカンヌキの摩擦摺動部を無給油で使用しても耐久性を満足する時計を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における時計の裏まわり構造の一部を表す図である。
【図２】本発明の実施形態におけるオシドリおよびカンヌキの特性を、比較例１、２、３の特性と比較して示す図面である。
【符号の説明】
１ オシドリ
１１、１２ オシドリ先端部
２ カンヌキ
２１ カンヌキ先端部
２２ カンヌキ山部
３ 巻真
３１ 巻真溝部
４ ツヅミ車
４１ ツヅミ車溝部
５ 小鉄車
６ オシドリ軸[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a clock part such as a mandarin duck and a snail, and a timepiece using the clock part.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to impart lubrication and wear resistance to a friction sliding portion of a timepiece, and to ensure timepiece accuracy and long-term reliability, oil dedicated to the timepiece has been supplied.
However, since the oil deteriorates due to long-term driving or aging, the conventional timepiece requires regular disassembly and cleaning and refueling.
[0003]
In recent years, clocks driven by an energy source other than the primary battery such as photovoltaic power generation have been increasing, and it is no longer necessary to replace batteries. If disassembly cleaning and refueling can be made unnecessary, there is no need to open and close the back cover, and a completely sealed timepiece can be realized.
[0004]
Therefore, there is known a technique of coating a rotating sliding portion of a wheel train with a coating film containing solid lubricant particles and a binder for the purpose of imparting lubricity and wear resistance without lubrication. (For example, see Patent Documents 1 and 2)
In addition, there is known a technique of forming a DLC in order to impart wear resistance without lubrication to a rotary sliding portion of a wheel train for the purpose of reducing power consumption in a low temperature region. (For example, see Patent Document 3)
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-156470 (Page 3, paragraphs 24 to 26)
[Patent Document 2]
JP 2002-257951 A (Page 3, paragraphs 27 to 29)
[Patent Document 3]
JP-A-11-133162 (page 3, paragraphs 23 to 24)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the oil-free technology disclosed in Patent Documents 1, 2, and 3 is directed to a wheel train, and cannot be directly applied to a frictional sliding portion on the back side where the sliding speed and load are completely different.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a mandarin duck and a canker that can be used without lubrication in a sliding part between a mandarin duck and a canker that has a particularly large load among the friction sliding parts around the back.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention for achieving the above object is characterized in that at least a friction sliding portion of a mandarin duck is covered with DLC. In addition, at least the friction sliding portion of Kannuki is coated with a coating film containing solid lubricant particles and a binder.
[0009]
The solid lubricant particles are fluorine resin particles, sulfide particles, graphite, fluorinated graphite, or boron nitride.
[0010]
The binder is an organic resin.
[0011]
Further, the organic resin is characterized by being epoxy-based, vinyl-based, alkyd-based, urethane-based, polyester-based, acrylic-based, or phenol-based.
[0012]
In addition, the watch is characterized by using a combination of a mandarin duck and a cannud.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the configuration of the timepiece component according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a diagram showing a part of the back-around structure of a timepiece according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) is a normal state, and FIG. 1 (b) is a diagram when a stem is pulled out. In the drawing, 1 indicates a mandarin duck, 2 indicates a kanuki, 3 indicates a winding stem, 4 indicates a Tsuzumi wheel, 5 indicates a small iron wheel, and 6 indicates a mandrel axis.
[0015]
As shown in FIG. 1A, the tip 11 of the mandarin duck 1 is engaged with the groove 31 of the winding stem 3, and the tip 21 of the knuckle 2 is engaged with the groove 41 of the pinwheel 4. The pinion wheel 4 has the stem 3 penetrating therethrough, and can rotate in conjunction with the stem 3 and move back and forth around the stem 3. In the present embodiment, the tip portion 12 of the mandarin duck 1 and the crest portion 22 of the canker 2 constitute respective friction sliding portions.
[0016]
When the winding stem 3 is pulled, as shown in FIG. 1B, the groove 31 of the winding stem 3 is engaged with the tip 11 of the mandrel 1 so that the mandrel 1 rotates about the mandrel shaft 6 and the tip 12 of the mandrel 1 is rotated. Slides on the side surface of the mountain portion 22 of the kanuki 2 to rotate the kanuki 2. At this time, the ratchet wheel 4 moves forward due to the engagement with the tip portion 21 of the knuckle 2, and meshes with the small iron wheel 5 that has not meshed until then. When the winding stem is rotated in this state, the pinwheel 4 and the small iron wheel 5 can be rotated, and the time can be adjusted.
[0017]
When the winding stem 3 is pushed back to the original position, the tip 12 of the mandrel 1 and the side surface of the crest 22 of the canker 2 slide in the opposite motion.
At this time, since the mandarin duck 1 is covered with the DLC and the canker 2 is covered with the coating film containing the solid lubricant particles and the binder, friction and wear are prevented.
[0018]
The DLC coated on the mandarin duck of the present invention is an amorphous carbon film containing hydrogen, and is known as a film having high hardness, high wear resistance and low friction. The DLC covering the mandrel 1 of the present embodiment can be formed by a plasma CVD method, an ionization vapor deposition method, or the like in a hydrocarbon gas atmosphere. It is desirable that the thickness of the DLC film is 0.5 to 3 μm.
[0019]
The coating film coated on the canker of the present invention is obtained by fixing solid lubricant particles imparting lubricity with a binder.
In addition to the function of fixing the solid lubricant particles, the binder has a function of deforming in accordance with the movement of the sliding portion to release a force and to continue stable sliding without abrading the sliding portion.
As the solid lubricant particles constituting the coating film coated on the canker 2 of the present embodiment, fine particles of the solid lubricant can be used. Examples include fluorine-based polymers such as polytetrafluoroethylene, sulfide particles such as molybdenum disulfide, graphite, fluorinated graphite, boron nitride, and the like, and a mixture of any of these is used. The particle diameter of these solid lubricant particles is desirably 1 μm or less.
[0020]
A general organic resin can be used as a binder constituting the coating film coated on the canker 2 of the present embodiment.
Examples of the organic resin include an epoxy resin, a vinyl resin, an alkyd resin, a urethane resin, a polyester resin, an acrylic resin, a phenol resin, and the like, and a mixture of any of these resins is used.
It is desirable that the pencil hardness of the coating film by these binders is F to 5H. Further, the thickness of the coating film is desirably 1 to 10 μm.
[0021]
A paint obtained by dispersing the solid lubricant particles in a solution of the binder described above in a suitable solvent is applied to the surface of the kanuki by a spray coating method, a dip method, a tumbling method, and the like, and dried and fired. The kanuki of the present invention can be obtained by the simple means of carrying out the method.
[0022]
Hereinafter, specific examples of the mandarin duck, the canker, and the timepiece of the present invention will be described.
[0023]
〔Example〕
First, the mandarin duck will be described.
A dumbbell used for a general watch in a lubricated state was washed, titanium was formed in a thickness of 0.2 μm, and silicon was formed in a thickness of 0.3 μm to improve the adhesion of the DLC, and then the DLC was formed in a thickness of 1 μm.
DLC was formed by a plasma CVD method, and benzene was used as a source gas, and a film was formed at a gas pressure of 0.003 Torr and a voltage of -3 kV.
Next, kanuki will be described.
Washed kanuki used for refueling in general watches.
As a binder, an epoxy resin as an organic resin and an acid anhydride as a curing agent are dissolved in a solvent, methyl ethyl ketone, and solid lubricant particles therein are polytetrafluoroethylene as fluororesin particles and sulfide particles as solid lubricant particles. A coating was prepared by dispersing a certain molybdenum disulfide. At this time, the binder concentration was 30 wt%, the polytetrafluoroethylene concentration was 12 wt%, and the molybdenum disulfide concentration was 4 wt%.
This paint was applied to the above kanuki by the tumbling method and then baked at 180 ° C. for 30 minutes to form a paint film having a thickness of 5 μm and a pencil hardness of 3H.
Using this mandarin duck and kanuki, a timepiece was assembled without lubrication of the sliding part of the mandarin duck and kannu.
[0024]
[Comparative Example 1]
Using the mandarin duck of the example and the untreated kanuki, a timepiece was assembled without lubricating the sliding part of the mandarin duck and kanuki.
[0025]
[Comparative Example 2]
A clock was assembled without using lubrication at the sliding part between the mandarin duck and the mandarin duck, using the canker of the example and the untreated mandarin duck.
[0026]
[Comparative Example 3]
In the examples, the DLC coated on the mandarin duck was formed on the canker, and the coating film coated on the mandarin duck was formed on the mandarin duck.
Using this mandarin duck and kanuki, a timepiece was assembled without lubrication of the sliding part of the mandarin duck and kannu.
[0027]
The necklace durability test of the timepieces of Example, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 was performed. That is, by pushing and pulling the crown, the mandarin duck and the canker were slid, and the change in the pulling force of the crown was examined. After the test, the watch was disassembled, and the tip of the mandarin duck, which was a friction sliding part between the mandarin duck and the canker, and the crested crested mountain were observed.
[0028]
FIG. 2 shows the change in the pulling force of the crown in the neck pulling durability test.
[0029]
As is clear from FIG. 2, the pulling force of the crown of the timepiece of the example did not change during the 600 endurance tests from the beginning of the neck pull endurance test.
In the timepiece of Comparative Example 1, the pulling force of the crown rose immediately after the start of the neck pulling endurance test, and when it exceeded 100 times, moderation was lost and the pulling force of the crown became very small.
In the timepiece of Comparative Example 2, the pull of the crown hardly changed up to 400 times, but the pull of the crown increased 600 times.
The watch of Comparative Example 3 was superior in durability to Comparative Example 1, but the pulling force of the crown was increased 400 times, and the moderation was lost at 600 times.
[0030]
When the timepiece after the necking durability test was disassembled and observed, the timepiece of the example had a thin coating film on the sliding part of the kanuki, but no wear was observed on both the mandarin duck and the kanuki.
In the timepieces of Comparative Example 1 and Comparative Example 3, abrasion powder scattered around the sliding portion between the mandarin duck and the canker, and the sliding portion of the canker was severely worn.
In the timepiece of Comparative Example 2, a small amount of fine abrasion powder was observed around the sliding portion, and the coating film of the sliding portion of Kannuki was lost, and wear of the base started. The sliding part of the mandarin duck was also slightly worn.
[0031]
That is, only a watch in which the mandarin duck was coated with DLC and the kanuki was coated with a coating film containing solid lubricant particles and a binder passed the necking durability test.
[0032]
It should be noted that good results were shown in the same manner as in the examples, even when the cannus was coated with a coating film composed of solid lubricant particles and a binder other than the examples.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, the mandarin duck in the present invention is coated with DLC, and the canker is coated with the coating film containing the solid lubricant particles and the binder, so that the abrasion resistance of the friction sliding portions of each other is improved. did.
[0034]
Therefore, it is possible to obtain a timepiece that satisfies the durability even when the friction sliding portion between the mandarin duck and the canker is used without lubrication.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a part of a back-around structure of a timepiece according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a drawing showing characteristics of a mandarin duck and a canker in an embodiment of the present invention in comparison with characteristics of Comparative Examples 1, 2, and 3.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mandarin duck 11 and 12 Mandarin tip 2 Kannuki 21 Kannuki tip 22 Kannuki mountain part 3 Makoto 31 Winding groove 4 Tsumi wheel 41 Tsumi wheel groove 5 Small iron wheel 6 Mandrel shaft
