JP2005147942A - Manufacturing method for machine part, machine part and clock equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機械部品の製造方法、機械部品、およびこの機械部品を備えた時計に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a machine part, a machine part, and a timepiece having the machine part.
従来、他の部材と摺接する機械部品において、摺接面の耐磨耗性を向上させるためのいくつかの方法が提案、実用化されている。
例えば、摺接面の潤滑性を向上させることで、摺接面の耐磨耗性を向上させる方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この方法は、機械部品の摺動面をリン酸亜鉛被膜などの化成処理被膜で被覆するとともに、該化成処理被膜の表面を固体潤滑剤粒子とバインダーと防錆剤とを含有する塗膜で被覆するものである。
また、例えば、機械部品自体の硬度を高くしかつ、摺接面を硬度の高い被膜で被覆することで、摺接面の耐磨耗性を向上させる方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。
この方法は、機械部品の母材を焼き入れ・焼き戻しを行う炭素鋼で形成するとともに、摺接面を無電解Ni-Pメッキの被膜で被覆し、さらに被膜した状態で熱処理するものである。
さらに、例えば、機械部品の摺接面に脆性材料からなる微粒子を衝突固着することで、該摺接面の耐磨耗性を向上させる方法が知られている(例えば、特許文献3参照)。
この方法は、酸化アルミニウムの脆性材料微粒子(平均粒径寸法:0.5μm)がガス中に分散されているエアロゾルを、高速で機械部品の母材に衝突させる。そして、この衝突により、脆性材料微粒子の1次粒子が破砕した微細断片粒子を生成し、該微細断片粒子の母材への接着あるいは微細断片粒子同士の接合により母材の摺接面に緻密質の脆性材料からなる摺接層を形成するものである。
Conventionally, several methods have been proposed and put into practical use for improving the wear resistance of a sliding contact surface in a mechanical part that is in sliding contact with another member.
For example, a method of improving the wear resistance of the sliding contact surface by improving the lubricity of the sliding contact surface is known (for example, see Patent Document 1).
In this method, the sliding surface of a machine part is coated with a chemical conversion coating such as a zinc phosphate coating, and the surface of the chemical conversion coating is coated with a coating containing solid lubricant particles, a binder, and a rust inhibitor. To do.
Further, for example, a method for improving the wear resistance of the sliding contact surface by increasing the hardness of the machine part itself and coating the sliding contact surface with a coating with high hardness is known (for example, Patent Documents). 2).
In this method, the base material of the machine part is formed of carbon steel that is tempered and tempered, and the sliding contact surface is coated with an electroless Ni-P plating film, followed by heat treatment in the coated state. .
Furthermore, for example, a method is known in which fine particles made of a brittle material are collided and fixed on the sliding contact surface of a mechanical component to improve the wear resistance of the sliding contact surface (see, for example, Patent Document 3).
In this method, an aerosol in which fine particles of brittle material of aluminum oxide (average particle size: 0.5 μm) are dispersed in a gas is collided with a base material of a machine part at high speed. Then, by this collision, fine fragment particles in which primary particles of brittle material fine particles are crushed are generated, and the fine contact particles are bonded to the base material or the fine fragment particles are joined to each other to form a dense material on the sliding surface of the base material. A sliding contact layer made of a brittle material is formed.
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、摺接面の潤滑性を向上させることを目的としており、機械部品の摺接面自体の耐久性が向上していないため、機械部品の長期信頼性を確保することができない。
また、特許文献2に記載の方法では、摺接面に無電解Ni-Pメッキの被膜で被覆するウェット処理による煩雑な処理工程を実施する必要があり、機械部品の製造の迅速化が図れない。
さらに、特許文献3に記載の方法では、機械部品の耐久性は飛躍的に向上するが、脆性材料微粒子の平均粒径寸法が比較的小さいため、摺接層の表面粗さが小さくなり、摺接面の摩擦係数を大きくしてしまう。このため、例えば、精密でかつ、低い駆動力で駆動する精密機器の構成部品として前記機械部品を採用した場合には、当該精密機器を円滑に駆動させることが困難となる。
However, the method described in
Moreover, in the method described in
Furthermore, in the method described in
本発明の目的は、製造の迅速化を図れるとともに、耐磨耗性の向上を促進して長期信頼性を確保できかつ、円滑な駆動が可能となる機械部品の製造方法、機械部品、およびこの機械部品を備えた時計を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a mechanical component, a mechanical component capable of speeding up manufacturing, promoting long-term reliability by promoting improvement in wear resistance, and enabling smooth driving, and the mechanical component. The object is to provide a watch with mechanical parts.
本発明の機械部品の製造方法は、他の部材と摺接する摺接面を有する機械部品を製造するために、前記摺接面に脆性材料からなる微粒子を衝突固着させる機械部品の製造方法であって、前記脆性材料微粒子は、所定の平均粒径寸法を有する第1粒径微粒子と、前記第1粒径微粒子よりも大きい平均粒径寸法を有する第2粒径微粒子とが混合されたものであり、前記脆性材料微粒子を不活性ガス雰囲気中に分散し、前記不活性ガスをキャリアガスとして前記脆性材料微粒子を前記機械部品の摺接面に衝突固着させることを特徴とする。
本発明では、脆性材料微粒子は第1粒径微粒子と第2粒径微粒子とが混合されたものであり、第2粒径微粒子は第1粒径微粒子の平均粒径寸法よりも大きい平均粒径寸法を有する。このような脆性材料微粒子を不活性ガス雰囲気中に分散し、不活性ガスをキャリアガスとして脆性材料微粒子を機械部品の摺接面に衝突固着させる場合には、脆性材料微粒子のうち、第2粒径微粒子の一部は、摺接面上で相互に固着することなく、局部的に堆積しやすい。このように局部的に堆積した一部の第2粒径微粒子は、摺接層から剥離されやすい。このため、摺接面上には、主に第1粒径微粒子が固着した緻密質の固着領域内に第2粒径微粒子の一部が剥離された複数の没入部がランダムに配置した摺接層が形成されることとなる。このことにより、前記固着領域の形成により機械部品における摺接面の十分な耐久性を得ることができるとともに、前記没入部の形成により摺接面と該摺接面に接触する他部材との接触面積を低減して機械部品の摩擦係数の低減を図れる。したがって、機械部品の耐磨耗性の向上を促進して機械部品の長期信頼性を確保できるとともに、精密機器の構成部品として本発明の機械部品を採用すれば、当該精密機器の円滑な駆動が可能となる。
また、脆性材料微粒子を摺接面に衝突固着させて摺接層を形成するので、従来の摺接面にメッキ等の被膜で被覆するウェット処理等の煩雑な処理工程を実施することなく、機械部品を迅速に製造できる。
The method of manufacturing a mechanical component according to the present invention is a method of manufacturing a mechanical component in which fine particles made of a brittle material are collided and fixed to the sliding contact surface in order to manufacture a mechanical component having a sliding contact surface in sliding contact with another member. The brittle material fine particles are a mixture of the first particle size fine particles having a predetermined average particle size and the second particle size fine particles having an average particle size larger than the first particle size fine particles. And the fine particles of the brittle material are dispersed in an inert gas atmosphere, and the fine particles of the brittle material are collided and fixed to the sliding contact surface of the mechanical component using the inert gas as a carrier gas.
In the present invention, the brittle material fine particles are a mixture of the first particle size fine particles and the second particle size fine particles, and the second particle size fine particles have an average particle size larger than the average particle size of the first particle size fine particles. Have dimensions. In the case where such brittle material fine particles are dispersed in an inert gas atmosphere and the brittle material fine particles are collided and fixed to the sliding contact surface of the machine part using the inert gas as a carrier gas, the second particles among the brittle material fine particles are used. Some of the fine particles do not adhere to each other on the sliding contact surface and are likely to accumulate locally. Part of the second particle size fine particles deposited locally in this manner is easily peeled off from the sliding contact layer. For this reason, on the sliding contact surface, a plurality of immersed portions in which a part of the second particle size fine particles are peeled off are randomly arranged mainly in a dense fixing region where the first particle size fine particles are fixed. A layer will be formed. As a result, sufficient durability of the sliding contact surface in the machine part can be obtained by forming the fixing region, and contact between the sliding contact surface and another member that contacts the sliding contact surface by forming the recessed portion. It is possible to reduce the friction coefficient of machine parts by reducing the area. Therefore, it is possible to ensure the long-term reliability of the machine parts by promoting the improvement of the wear resistance of the machine parts, and if the machine parts of the present invention are employed as components of the precision equipment, the precision equipment can be driven smoothly. It becomes possible.
In addition, since the brittle material fine particles are collided and fixed on the sliding contact surface to form the sliding contact layer, the conventional sliding contact surface is coated with a coating film such as plating, and the like, without performing complicated processing steps such as wet processing. Parts can be manufactured quickly.
本発明の機械部品の製造方法では、前記脆性材料微粒子は、酸化アルミニウムおよび/または炭化ケイ素を主成分とした脆性材料から構成されていることが好ましい。
本発明によれば、脆性材料微粒子を酸化アルミニウムおよび/または炭化ケイ素を主成分とした脆性材料から構成することで、摺接層を強固なものにすることができる。例えば、主に第1粒径微粒子が衝突固着することにより形成される摺接層の固着領域を強固なものにすることができ、摺接面の十分な耐久性を得ることができる。
また、脆性材料微粒子を酸化アルミニウムおよび/または炭化ケイ素から構成することで、材料の入手が容易にできるとともに、材料の安全性も高い。また、材料のコストが低いことにより、機械部品の製造コストも低減できる。
In the machine part manufacturing method of the present invention, the brittle material fine particles are preferably composed of a brittle material mainly composed of aluminum oxide and / or silicon carbide.
According to the present invention, the sliding contact layer can be strengthened by forming the brittle material fine particles from the brittle material mainly composed of aluminum oxide and / or silicon carbide. For example, the fixed region of the sliding contact layer formed mainly by collision and fixing of the first particle size fine particles can be strengthened, and sufficient durability of the sliding contact surface can be obtained.
In addition, by forming the brittle material fine particles from aluminum oxide and / or silicon carbide, the material can be easily obtained and the safety of the material is high. In addition, since the cost of the material is low, the manufacturing cost of mechanical parts can also be reduced.
本発明の機械部品の製造方法では、前記脆性材料微粒子は、前記第1粒径微粒子が50重量%以上含有し、前記第2粒径微粒子が50重量%以下含有することが好ましい。
ところで、脆性材料微粒子において、第1粒径微粒子が50重量%未満含有し、第2粒径微粒子が50重量%超含有するように混合した場合には、主に第1粒径微粒子が衝突固着することにより形成される摺接層の固着領域内に、第2粒径微粒子の一部が剥離することによる複数の没入部が必要以上に多く配置形成されてしまう。このため、摺接層による摺接面の十分な耐久性を得ることが難しい。
本発明によれば、第1粒径微粒子および第2粒径微粒子を上記含有量で混合させることで、摺接層の固着領域内に複数の没入部を適切な密度でランダムに配置形成することができる。したがって、摺接層における固着領域により摺接面の十分な耐久性を得ることができるとともに、適切な密度で配置形成される複数の没入部により摺接面に接触する他部材との接触面積を低減でき、機械部品の耐磨耗性の向上を促進できる。
In the method for manufacturing a machine part according to the present invention, it is preferable that the brittle material fine particles contain 50% by weight or more of the first particle fine particles and 50% by weight or less of the second particle fine particles.
By the way, when the brittle material fine particles are mixed so that the first particle size fine particles are contained less than 50% by weight and the second particle size fine particles are contained more than 50% by weight, the first particle size fine particles are mainly fixed by collision. As a result, in the fixed region of the slidable contact layer formed, a plurality of immersive portions due to part of the second particle size fine particles being peeled are arranged and formed more than necessary. For this reason, it is difficult to obtain sufficient durability of the sliding surface by the sliding layer.
According to the present invention, by mixing the first particle size fine particles and the second particle size fine particles with the above content, a plurality of immersive portions are randomly arranged and formed at an appropriate density in the fixing region of the sliding contact layer. Can do. Therefore, sufficient durability of the sliding contact surface can be obtained by the fixing region in the sliding contact layer, and the contact area with other members that are in contact with the sliding contact surface by a plurality of recessed portions arranged and formed at an appropriate density can be obtained. This can reduce the wear resistance of machine parts.
本発明の機械部品の製造方法では、前記第1粒径微粒子は、0.2μm以上1.0μm未満の平均粒径寸法を有し、前記第2粒径微粒子は、1.0μm以上5.0μm以下の平均粒径寸法を有していることが好ましい。
ところで、第1粒径微粒子が0.2μm未満の平均粒径寸法を有する場合には、摺接層の固着領域表面の摩擦係数が大きくなりやすい。また、第1粒径微粒子が1.0μm以上の平均粒径寸法を有する場合には、第2粒径微粒子の一部と同様に、第1粒径微粒子の一部が摺接面上に局部的に堆積しやすくなり、摺接層に複数の没入部が配置形成される密度が大きくなり、摺接層による摺接面の十分な耐久性を得ることが難しい。
また、第2粒径微粒子が1.0μm未満の平均粒径寸法を有する場合には、第1粒径微粒子と同様に、摺接面上に衝突固着しやすくなり、摺接層に複数の没入部が配置形成される密度が小さくなり、摺接面に接触する他部材との接触面積の低減を図り難い。第2粒径微粒子が5.0μmを超える平均粒径寸法を有する場合には、該第2粒径微粒子の一部が剥離されることによる複数の没入部の寸法が大きくなってしまい、摺接層による摺接面の十分な耐久性を得ることが難しい。
本発明によれば、第1粒径微粒子および第2粒径微粒子がそれぞれ上記範囲内の平均粒径寸法を有する構成とすることで、上述した問題点を回避でき、機械部品の耐磨耗性の向上を促進できる。
In the method for manufacturing a mechanical component of the present invention, the first particle size fine particles have an average particle size of 0.2 μm or more and less than 1.0 μm, and the second particle size fine particles are 1.0 μm or more and 5.0 μm. It is preferable to have the following average particle size.
By the way, when the first particle size fine particles have an average particle size of less than 0.2 μm, the friction coefficient on the surface of the fixed region of the sliding contact layer tends to increase. In addition, when the first particle size fine particles have an average particle size of 1.0 μm or more, a part of the first particle size fine particles are locally on the slidable contact surface in the same manner as a part of the second particle size fine particles. Therefore, it is difficult to obtain sufficient durability of the slidable contact surface by the slidable contact layer.
Further, when the second particle size fine particles have an average particle size of less than 1.0 μm, it becomes easy to collide and fix on the sliding contact surface as in the case of the first particle size fine particles, and a plurality of immersions are made in the sliding contact layer. The density at which the portions are arranged and formed is reduced, and it is difficult to reduce the contact area with other members that are in contact with the sliding contact surface. When the second particle size fine particles have an average particle size of more than 5.0 μm, the size of the plurality of immersed portions due to the separation of a part of the second particle size fine particles becomes large, and the sliding contact It is difficult to obtain sufficient durability of the sliding surface by the layer.
According to the present invention, the first particle size fine particles and the second particle size fine particles each have an average particle size within the above range, so that the above-mentioned problems can be avoided and the wear resistance of the machine parts is reduced. Can be improved.
本発明の機械部品は、上述した機械部品の製造方法により製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、機械部品は、上述した機械部品の製造方法により製造されるので、上述した機械部品の製造方法と同様の作用・効果を享受できる。
The mechanical component of the present invention is manufactured by the above-described method for manufacturing a mechanical component.
According to the present invention, since the machine part is manufactured by the above-described method for manufacturing a machine part, the same operation and effect as the above-described method for manufacturing a machine part can be enjoyed.
本発明の機械部品は、他の部材と摺接する摺接面を有する機械部品であって、前記摺接面には、脆性材料からなる多数の微粒子が衝突固着されて摺接層が形成され、前記摺接層には、前記多数の微粒子の一部が剥離されることで複数の没入部が形成されていることを特徴とする。
ここで、複数の微粒子の一部が剥離されることで複数の没入部が形成されるとは、例えば、上記機械部品の製造方法と同様に、脆性材料微粒子を、平均粒径寸法の異なる2つの第1粒径微粒子および第2粒径微粒子を混合させた構成とし、第2粒径微粒子の一部を剥離することにより複数の没入部を形成する方法等を採用できる。また、この方法に限らず、例えば、脆性材料微粒子を摺接面に衝突固着させて摺接層を形成した後、該摺接層表面を研磨等により複数の没入部を形成する方法を採用してもよい。
本発明によれば、摺接層における脆性材料微粒子の固着領域、および複数の微粒子の一部が剥離されることによる複数の没入部により、上記機械部品の製造方法と同様の作用・効果を享受できる。
The mechanical component of the present invention is a mechanical component having a sliding contact surface that is in sliding contact with another member, and on the sliding contact surface, a large number of fine particles made of a brittle material are collision-fixed to form a sliding contact layer, The sliding contact layer is characterized in that a plurality of immersion portions are formed by peeling off some of the large number of fine particles.
Here, the formation of a plurality of immersive portions by part of a plurality of fine particles being peeled means that, for example, the brittle material fine particles have different average particle size dimensions as in the above-described method of manufacturing a mechanical part. It is possible to adopt a method in which two first particle size fine particles and second particle size fine particles are mixed and a plurality of immersive portions are formed by peeling a part of the second particle size fine particles. Further, not limited to this method, for example, a method of forming a plurality of immersive portions by polishing the surface of the sliding contact layer after the brittle material fine particles are collided and fixed to the sliding contact surface to form a sliding contact layer is adopted. May be.
According to the present invention, the brittle material fine particle fixing region in the sliding contact layer and the plurality of immersed portions due to the separation of a part of the plurality of fine particles can enjoy the same operation and effect as the method of manufacturing a mechanical part. it can.
本発明の機械部品では、前記没入部は、0.1μm以上5.0μm以下の深さ寸法を有していることが好ましい。
ところで、摺接層に形成される没入部の深さ寸法が0.1μm未満である場合には、例えば、摺接層の表面に潤滑油を塗布した際、摺接層による潤滑油の保持機能の向上を図り難い。また、没入部の深さ寸法が5.0μmを超える場合には、没入部の寸法が大きくなってしまい、摺接層による摺接面の十分な耐久性を得ることが難しい。
本発明によれば、没入部が上記範囲内の深さ寸法を有しているので、上述した問題点を回避できる。また、没入部が上記範囲内の深さ寸法を有しているので、例えば、粘性の異なる種々の潤滑油に対応して該潤滑油の保持機能の向上を図れる。
In the mechanical component according to the aspect of the invention, it is preferable that the immersion portion has a depth dimension of 0.1 μm or more and 5.0 μm or less.
By the way, when the depth dimension of the immersion part formed in the sliding contact layer is less than 0.1 μm, for example, when lubricating oil is applied to the surface of the sliding contact layer, the lubricating oil holding function by the sliding contact layer It is difficult to improve. Further, when the depth dimension of the immersive part exceeds 5.0 μm, the dimension of the immersive part becomes large, and it is difficult to obtain sufficient durability of the sliding contact surface by the sliding contact layer.
According to the present invention, since the immersion portion has a depth dimension within the above range, the above-described problems can be avoided. Moreover, since the immersion part has the depth dimension within the above range, for example, it is possible to improve the holding function of the lubricating oil corresponding to various lubricating oils having different viscosities.
本発明の機械部品では、前記摺接層の表面には、潤滑油が塗布されていることが好ましい。
本発明によれば、摺接層の表面に潤滑油が塗布されているので、摺接層に形成される複数の没入部により、摺接層における潤滑油の保持機能が向上する。したがって、このように摺接層の表面に潤滑油を塗布した構成では、機械部品の耐磨耗性をさらに向上させるとともに、潤滑油の保持機能の向上により機械部品の長期信頼性をさらに確保できる。
In the mechanical component of the present invention, it is preferable that a lubricating oil is applied to the surface of the sliding contact layer.
According to the present invention, since the lubricating oil is applied to the surface of the sliding contact layer, the holding function of the lubricating oil in the sliding contact layer is improved by the plurality of recessed portions formed in the sliding contact layer. Therefore, with the configuration in which the lubricating oil is applied to the surface of the sliding contact layer in this way, the wear resistance of the machine part is further improved, and the long-term reliability of the machine part can be further secured by improving the holding function of the lubricating oil. .
本発明の時計は、上述した機械部品を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、時計は、上述した機械部品を備えているので、上述した機械部品と同様の作用・効果を享受できる。
また、機械部品の摺接面に形成される摺接層は、潤滑油の保持機能を有しているので、摺接層に潤滑油を塗布した場合には、機械部品の円滑な駆動が長期的に可能になり、メンテナンスフリーの時計を提供できる。
A timepiece according to the present invention includes the mechanical parts described above.
According to the present invention, since the timepiece includes the above-described mechanical component, the same operation and effect as the above-described mechanical component can be enjoyed.
In addition, since the sliding contact layer formed on the sliding contact surface of the machine part has a function of retaining lubricating oil, when the lubricating oil is applied to the sliding contact layer, the smooth drive of the machine part is long-lasting. This makes it possible to provide a maintenance-free watch.
上述のように、本発明の機械部品の製造方法、機械部品、およびこの機械部品を備えた時計によれば、機械部品の製造の迅速化を図れるとともに、機械部品の耐磨耗性の向上を促進して長期信頼性を確保できかつ、円滑な駆動が可能となる。 As described above, according to the method for manufacturing a machine part, the machine part, and the timepiece having the machine part according to the present invention, the manufacture of the machine part can be speeded up and the wear resistance of the machine part can be improved. It can be promoted to ensure long-term reliability and can be driven smoothly.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、第1実施形態における時計1の切換部10の要部を模式的に示す平面図である。
切換部10は、一端に竜頭12Aが取り付けられる巻真12を操作することで、例えば、時計の時刻修正、日、曜日等のカレンダ修正を実施する部分である。この切換部10は、図1に示すように、地板11に対して巻真12が矢印R方向に進退自在に地板11の案内溝11A内に収納配置された構成であり、巻真12を地板11に対して引き出すことで、時計の時刻修正、日、曜日等の修正が実施可能となる。
このように時計機能修正のために、巻真12を地板11に対して進退させた際には、地板11の案内溝11Aの内周面に対して巻真12の外周面が摺動することとなる。
すなわち、地板11が本発明に係る機械部品に相当し、案内溝11Aの内周面が本発明に係る摺接面に相当する。
なお、地板11の材料としては、黄銅系材料を一般的に採用できる。また、巻真12の材料としては、例えば、炭素鋼に焼入れおよび焼き戻しを施したものを採用できる。
このような切換部10では、巻真12の動作により、地板11の案内溝11Aが磨耗しやすい。このため、本実施形態では、以下に示すように、製造装置により地板11の案内溝11Aの内周面に脆性材料からなる摺接層を形成する。
[First embodiment]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view schematically showing a main part of the switching
The switching
As described above, when the winding
That is, the
In addition, as a material of the
In such a
摺接層を形成するための製造装置は、具体的な図示は省略するが、真空ポンプにより内部が所定の圧力とされる成膜室と、脆性材料からなる微粒子をエアロゾル化するエアロゾル化室とを備える。
前記成膜室内には、時計1を構成する地板11を固定するためのホルダと、地板11の案内溝11Aに対応する位置に開口を有するマスクとが設置されている。
前記エアロゾル化室では、不活性ガスが内部に充填されるとともに、脆性材料からなる微粒子を不活性ガス雰囲気中に分散させることで、前記微粒子がエアロゾル化される。このエアロゾル化室は、該室内で生成されたエアロゾルが前記成膜室内に搬送可能とするように前記成膜室と搬送管にて接続される。そして、前記搬送管の先端は、前記マスクを介して前記ホルダに設置される地板11の案内溝11Aに対向配置され、例えば5mm×1mmの開口を有するノズル状に形成されている。
Although the manufacturing apparatus for forming the sliding contact layer is not specifically illustrated, a film forming chamber whose inside is set to a predetermined pressure by a vacuum pump, an aerosol forming chamber for aerosolizing fine particles made of a brittle material, and Is provided.
In the film forming chamber, a holder for fixing the
In the aerosol chamber, an inert gas is filled therein, and fine particles made of a brittle material are dispersed in an inert gas atmosphere, whereby the fine particles are aerosolized. The aerosol generation chamber is connected to the film formation chamber via a transfer pipe so that the aerosol generated in the chamber can be transferred into the film formation chamber. And the front-end | tip of the said conveyance pipe is arrange | positioned facing the
本実施形態では、前記エアロゾル化室にてエアロゾル化する脆性材料微粒子として、所定の平均粒径寸法を有する第1粒径微粒子と、この第1粒径微粒子よりも平均粒径寸法の大きい平均粒径寸法を有する第2粒径微粒子とが混合されたものを採用する。
ここで、第1粒径微粒子の平均粒径寸法が0.2μm以上1.0μm未満の範囲内にあり、第2粒径微粒子の平均粒径寸法が1.0μm以上5.0μm以下の範囲内にあることが好ましい。
また、第1粒径微粒子が50重量%以上で含有され、第2粒径微粒子が50重量%以下で含有されていることが好ましく、第1粒径微粒子が90重量%以上で含有され、第2粒径微粒子が10重量%以下で含有されていることがより好ましい。
In the present embodiment, as the brittle material fine particles to be aerosolized in the aerosol chamber, the first fine particle having a predetermined average particle size and the average particle having a larger average particle size than the first fine particle. What mixed the 2nd particle size fine particle which has a diameter dimension is employ | adopted.
Here, the average particle size of the first particle size fine particles is in the range of 0.2 μm or more and less than 1.0 μm, and the average particle size of the second particle size fine particles is in the range of 1.0 μm or more and 5.0 μm or less. It is preferable that it exists in.
The first particle size fine particles are preferably contained in an amount of 50% by weight or more, the second particle size fine particles are preferably contained in an amount of 50% by weight or less, and the first particle size fine particles are contained in an amount of 90% by weight or more. It is more preferable that the two particle size fine particles are contained at 10% by weight or less.
なお、第1粒径微粒子および第2粒径微粒子の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化クロム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム等の酸化物、炭化ケイ素、炭化硼素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化二オブ、炭化クロム、炭化タングステン等の炭化物、窒化硼素、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化二オブ等の窒化物、硼化アルミニウム、硼化ケイ素、硼化チタン、硼化ジルコニウム、硼化クロム等の硼化物等が例示できる。ここで、第1粒径微粒子および第2粒径微粒子は、同一材料にて構成してもよく、異なる材料にて構成してもよい。
また、前記エアロゾル化室に充填される不活性ガスとしては、N2,He,Ne,またはAr等が例示できる。
Examples of the material of the first particle size fine particles and the second particle size fine particles include oxides such as aluminum oxide, zirconium oxide, zinc oxide, titanium oxide, chromium oxide, silicon oxide, and magnesium oxide, silicon carbide, and boron carbide. Carbides such as titanium carbide, zirconium carbide, niobium carbide, chromium carbide, tungsten carbide, nitrides such as boron nitride, silicon nitride, titanium nitride, niobium nitride, aluminum boride, silicon boride, titanium boride, boron Examples thereof include borides such as zirconium fluoride and chromium boride. Here, the first particle size fine particles and the second particle size fine particles may be composed of the same material or different materials.
Examples of the inert gas filled in the aerosol chamber include N 2 , He, Ne, or Ar.
次に、上述した製造装置による摺接層の形成方法(以下では、ジェットモールディング法と記載する)を説明する。
先ず、摺接層を形成する対象部品となる時計1の地板11を前記ホルダに設置する。また、前記エアロゾル化室内に不活性ガスを充填させ、第1粒径微粒子および第2粒径微粒子と不活性ガスとが適当な比率で混合されたエアロゾルを生成させる。さらに、前記真空ポンプにより前記成膜室内を所定の圧力で真空状態とし、前記成膜室および前記エアロゾル化室に差圧を生じさせる。
このように差圧が生じることにより、前記エアロゾル化室内にて生成したエアロゾルが前記搬送管を通して加速され、前記ノズルからエアロゾルが音速前後の速度で噴霧される。噴霧されたエアロゾルは、前記マスクを介して地板11の案内溝11Aにのみ衝突固着され、案内溝11Aの内周面に摺接層が形成される。
なお、この摺接層の厚み寸法は、0.1μm以上であればよいが、1μm以上10μm以下の範囲内であることが好ましい。
Next, a method for forming a sliding contact layer (hereinafter referred to as a jet molding method) by the manufacturing apparatus described above will be described.
First, the
As the differential pressure is generated in this manner, the aerosol generated in the aerosolization chamber is accelerated through the carrier tube, and the aerosol is sprayed from the nozzle at a speed around the speed of sound. The sprayed aerosol is collided and fixed only to the
In addition, the thickness dimension of this sliding contact layer should just be 0.1 micrometer or more, but it is preferable to exist in the range of 1 micrometer or more and 10 micrometers or less.
図2は、形成された摺接層11Bの表面状態を示す模式図である。具体的に、図2(A)は、摺接層11Bの断面構造を示す図であり、図2(B)は、摺接層11Bの一部を上方から見た図である。
上述したジェットモールディング法により形成された摺接層11Bの表面は、図2に示すように、所定の平均表面粗さを有する領域内に、複数の没入部11Cがランダムに形成されている。本実施形態では、摺接層11Bの表面に形成される複数の没入部11Cは、0.1μm以上5.0μm以下の範囲内の深さ寸法を有している。このように摺接層11Bの表面に複数の没入部11Cが形成されるのは、第2粒径微粒子の平均粒径寸法が第1粒径微粒子よりも大きいため、第2粒径微粒子の一部が案内溝11A上で相互に固着せずに案内溝11A上に局部的に堆積する。そして、前記ノズルから噴霧される第1粒径微粒子および第2粒径微粒子が局部的に堆積した一部の第2粒径微粒子に衝突した際に剥離され、該剥離された部分が没入部11Cとなったものである。また、没入部11C以外の領域は、主に第1粒径微粒子が案内溝11A上で相互に固着した緻密質の固着領域である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the surface state of the formed sliding
As shown in FIG. 2, the surface of the sliding
上述したように地板11の案内溝11Aの内周面に摺接層11Bを形成した後、摺接層11Bの表面に、時計専用潤滑油「シンタVルーベ(商品名)」を適量塗布する(図2(A)中、2点鎖線で示す)。そして、この状態の地板11の案内溝11Aに巻真12を収納配置させる。
As described above, after the sliding
〔第1実施形態の効果〕
上述した第1実施形態によれば、以下の効果がある。
(1)摺接層11Bにおける固着領域により地板11の案内溝11Aの内周面の十分な耐久性を得ることができるとともに、摺接層11Bにおける複数の没入部11Cにより案内溝11Aの内周面と巻真12との接触面積を低減して案内溝11Aの摩擦係数の低減を図れる。したがって、地板11における案内溝11Aの耐磨耗性が向上し、案内溝11Aに磨耗粉が生じにくくなるため該磨耗粉が例えば輪列等の他の部位に転位することがなく、時計1の長期信頼性を確保できる。また、竜頭12Aの操作による巻真12の切換操作を円滑に実施でき、ユーザに巻真12の良好な操作感を与えることができる。
[Effects of First Embodiment]
The first embodiment described above has the following effects.
(1) Sufficient durability of the inner peripheral surface of the
(2)摺接層11Bをジェットモールディング法により形成するので、従来のように摺接面にメッキ等の被膜で被覆するウェット処理等の煩雑な処理工程を実施することなく、地板11を迅速に製造できる。
(3)摺接層11Bには、複数の没入部11Cが形成されることにより、摺接層11Bにおける時計専用潤滑油「シンタVルーベ(商品名)」の保持機能が向上する。このため、時計専用潤滑油「シンタVルーベ(商品名)」を摺接層11Bの表面に塗布することで、地板11における案内溝11Aの耐磨耗性をさらに向上させるとともに、竜頭12Aの操作による巻真12のより円滑な切換操作が長期的に可能になり、メンテナンスフリーの時計1とすることができる。したがって、切換部10の不具合により部品交換やメンテナンスをすることがなく、ユーザや時計店またはメーカー側に余計な負担を負わせることがない。
(2) Since the
(3) Since the sliding
(4)脆性材料微粒子を構成する第1粒径微粒子および第2粒径微粒子の材料として、酸化アルミニウムおよび/または炭化ケイ素を主成分とした脆性材料から構成すれば、摺接層11Bにおける固着領域を強固なものにすることができ、地板11における案内溝11Aの内周面の十分な耐久性を得ることができる。
(5)また、第1粒径微粒子および第2粒径微粒子の材料として、酸化アルミニウムおよび/または炭化ケイ素を採用すれば、材料の入手が容易にできるとともに、材料の安全性も高い。また、材料のコストが低いことにより、地板11の製造コストも低減できる。
(4) If the first particle size fine particles and the second particle size fine particles constituting the brittle material fine particles are made of a brittle material mainly composed of aluminum oxide and / or silicon carbide, the fixing region in the sliding
(5) Further, when aluminum oxide and / or silicon carbide is adopted as the material of the first particle size fine particles and the second particle size fine particles, the material can be easily obtained and the safety of the material is high. In addition, since the cost of the material is low, the manufacturing cost of the
(6)脆性材料微粒子を、第1粒径微粒子が50重量%以上含有し、第2粒径微粒子が50重量%以下含有する構成とすれば、摺接層11Bの固着領域内に複数の没入部11Cを適切な密度でランダムに配置形成することができる。したがって、摺接層11Bにおける固着領域により地板11における案内溝11Aの内周面の十分な耐久性を得ることができるとともに、適切な密度で配置形成される複数の没入部11Cにより案内溝11Aの内周面と巻真12との接触面積を低減でき、案内溝11Aの耐磨耗性を向上できる。
(6) If the brittle material fine particles contain 50% by weight or more of the first particle size fine particles and 50% by weight or less of the second particle size fine particles, a plurality of immersions are in the fixed region of the sliding
(7)第1粒径微粒子の平均粒径寸法が0.2μm以上1.0μm未満の範囲内にあり、第2粒径微粒子の平均粒径寸法が1.0μm以上5.0μm以下の範囲内にある構成とすれば、摺接層11Bの固着領域表面の摩擦係数を大きくすることがなく、また、固着領域に対する没入部11Cの形成密度、および没入部11Cの寸法を適切にでき、摺接層11Bによる地板11の案内溝11Aの耐磨耗性を向上できる。
(8)複数の没入部11Cは、0.1μm以上5.0μm以下の範囲内の深さ寸法を有しているので、該没入部11Cを適切な寸法として摺接層11Bによる案内溝11Aの内周面の十分な耐久性を得ることができるとともに、時計専用潤滑油「シンタVルーベ(商品名)」の保持機能を確実に向上できる。また、時計専用潤滑油「シンタVルーベ(商品名)」に限らず、粘性や温度特性などの性質の異なる種々の時計専用潤滑油に対応して該時計専用潤滑油の保持機能を確実に向上できる。
(7) The average particle size of the first particle size fine particles is in the range of 0.2 μm or more and less than 1.0 μm, and the average particle size of the second particle size fine particles is in the range of 1.0 μm or more and 5.0 μm or less. With this configuration, the friction coefficient on the surface of the fixed area of the sliding
(8) Since the plurality of
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第1実施形態では、脆性材料からなる摺接層11Bを、時計1の切換部10を構成する地板11の案内溝11Aの内周面に形成している。
これに対して第2実施形態では、脆性材料からなる摺接層を、時計2の日修正部20を構成する日ジャンパ21の一部に形成する。
[Second Embodiment]
Next, 2nd Embodiment of this invention is described based on drawing.
In the following description, the same structure and the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
In the first embodiment, the
In contrast, in the second embodiment, a sliding contact layer made of a brittle material is formed on a part of the
図3は、第2実施形態における時計2の日修正部20の要部を模式的に示す平面図である。
日修正部20は、ユーザによる図示しない竜頭の操作、または時計2自体の駆動により日車22が回転することで、表示する日付の修正を実施する部分である。この日修正部20は、図3に示すように、日ジャンパ21と、日車22とを含んで構成される。
日ジャンパ21は、日車22の回転動作を規制するものであり、ばね性を有する部材から構成され、図3に示すように、一端21Aが地板の所定位置に固定され、他端21Bが日車22の内周部分に形成された突起部22A間に係合する。この日ジャンパ21の他端21Bには、日車22の突起部22A間の溝部に対応して互いのなす角が鈍角となるように傾斜面21Cが形成されている。
日車22が回転した際は、突起部22Aが他端21Bの傾斜面21Cを日ジャンパ21の付勢方向と逆方向に押圧しながら、他端21Bの傾斜面21C上を摺動する。そして、日車22がさらに回転すると、傾斜面21Cを押圧するものがなくなるので、日ジャンパ21が元の状態に戻り、他端21Bの傾斜面21Cが日車22の突起部22A間の溝部に係合する。
すなわち、日ジャンパ21が本発明に係る機械部品に相当し、傾斜面21Cが本発明に係る摺接面に相当する。
なお、日ジャンパ21の材料としては、ばね性を有する部材であればよく、例えば、燐青銅、黄銅等の銅合金を採用できる。また、日車22の材料としては、例えば、表面にアルマイト処理を施したアルミニウム等を採用できる。
FIG. 3 is a plan view schematically showing a main part of the
The
The
When the
That is, the
In addition, as a material of the
このような日修正部20では、日ジャンパ21の傾斜面21Cに日車22の突起部22Aのうちのいずれかが常に接しているために、日車22の各突起部22Aに対して約30倍程度の負荷がかかることとなる。このため、日ジャンパ21の傾斜面21Cが磨耗しやすい。本実施形態では、日ジャンパ21の傾斜面21Cに脆性材料からなる摺接層21Dを形成する。なお、摺接層21Dは、第1実施形態で説明したジェットモールディング法にて形成できるため、その形成方法についての説明を省略する。また、形成した摺接層21Dの表面には、第1実施形態で説明した摺接層11Bの表面と同様に没入部11Cが形成されている。
そして、日ジャンパ21の傾斜面21Cに摺接層21Dを形成した後、第1実施形態と同様に、摺接層21Dの表面に、時計専用潤滑油「シンタVルーベ(商品名)」を適量塗布する。この状態で、日ジャンパ21を日修正部20に設置する。
In such a
Then, after the sliding
〔第2実施形態の効果〕
上述した第2実施形態によれば、上記(1)〜(8)と略同様の効果の他、以下の効果がある。
(9)日ジャンパ21の傾斜面21Cに摺接層21Dを形成することで、傾斜面21Cの耐磨耗性を向上できるとともに、日修正時のトルクが低減してユーザに竜頭の良好な操作感を与えることができかつ、時計2自体の駆動時に負荷をかけることがない。また、摺接層21Dは、潤滑油の保持機能を有しているので、時計専用潤滑油「シンタVルーベ(商品名)」を摺接層11Bの表面に塗布することで、傾斜面21Cの耐磨耗性をさらに向上させるとともに、日車22のより円滑な駆動が長期的に可能になる。時計2の長期使用により、日修正時のトルクが、例えばクオーツ時計における磁気モータの保有トルクを超えることがなく、また、例えば機械式時計でもぜんまいの保有トルクを超えることがないので、時計2自体が駆動を停止するという危険性がない。
[Effects of Second Embodiment]
According to 2nd Embodiment mentioned above, there exist the following effects other than the effect substantially the same as said (1)-(8).
(9) By forming the sliding
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第1実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第1実施形態では、脆性材料からなる摺接層11Bを、時計1の切換部10を構成する地板11の案内溝11Aの内周面に形成している。
これに対して第3実施形態では、脆性材料からなる摺接層を、時計3の巻上げ部30を構成する角穴第2中間車34の一部に形成する。
[Third embodiment]
Next, 3rd Embodiment of this invention is described based on drawing.
In the following description, the same structure and the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
In the first embodiment, the
On the other hand, in the third embodiment, a sliding contact layer made of a brittle material is formed on a part of the square hole second
図4は、第3実施形態における時計3の巻上げ部30の要部を模式的に示す平面図である。
巻上げ部30は、竜頭12Aを手で回すことで、指針を運針させるための機械エネルギを蓄積するぜんまいを巻き上げる部分である。この巻上げ部30は、図4に示すように、竜頭12Aを手で回すことによる巻真12の回転を、キチ車31、丸穴車32、角穴第1中間車33、および角穴第2中間車34を介して、角穴車35に伝達する。そして、角穴車35を回転させることで、図示しないぜんまいが巻き上げられる。
FIG. 4 is a plan view schematically showing a main part of the winding
The winding
図5は、角穴第2中間車34の構造を示す断面図である。
地板11には、図5に示すように、角穴第2中間車34の設置位置に孔11Dが形成され、この孔11Dに角穴第2中間車34を取り付けるための固定ピン11Eが嵌合する。
固定ピン11Eは、略筒状体から構成され、図示しないねじ溝が形成された筒状内側面に角穴第2中間車34を取り付けるための止めねじ11Fが螺合する。
角穴第2中間車34には、図5に示すように、平面略中央部分に、固定ピン11Eを挿通可能とする丸孔34Aが形成されている。そして、地板11の孔11Dに嵌合した固定ピン11Eを丸孔34Aに挿通することで、地板11の面内方向に角穴第2中間車34が移動することが規制されるとともに、固定ピン11Eの軸を中心として角穴第2中間車34が回動自在となる。
また、角穴第2中間車34には、図5に示すように、止めねじ11Fの回転端の形状に対応する凹部34Bが形成されている。そして、止めねじ11Fを固定ピン11Eに螺合することで、止めねじ11Fの回転端が角穴第2中間車34の凹部34Bに遊嵌状態で配置され、地板11の面内方向と直交する方向に角穴第2中間車34が移動することが規制される。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of the square hole second
As shown in FIG. 5, a
The fixing
As shown in FIG. 5, the square hole second
Further, as shown in FIG. 5, the square hole second
以上のような状態で、竜頭12A(図4)を手で回すことにより角穴第2中間車34が回転した際には、止めねじ11Fの頭部の裏面に対して角穴第2中間車34の凹部34Bの底面34Cが摺動することとなる。
すなわち、角穴第2中間車34が本発明に係る機械部品に相当し、凹部34Bの底面34Cが本発明に係る摺接面に相当する。
なお、角穴第2中間車34および止めねじ11Fの材料としては、例えば、炭素鋼(PBS100CB)を採用できる。
このような巻上げ部30では、ぜんまいの巻上げ動作により、角穴第2中間車34の凹部34Bの底面34Cが磨耗しやすい。また、ぜんまいの巻上げ動作により、角穴第2中間車34の表面温度が高温となりやすく、例えば角穴第2中間車34を金属で構成した場合には、高温により表面が酸化し錆が発生してしまう。このため、本実施形態では、角穴第2中間車34の凹部34Bの底面34Cに脆性材料からなる摺接層34Dを形成する。なお、摺接層34Dは、第1実施形態で説明したジェットモールディング法にて形成できるため、その形成方法についての説明を省略する。また、形成した摺接層34Dの表面には、第1実施形態で説明した摺接層11Bの表面と同様に没入部11Cが形成されている。
そして、角穴第2中間車34の凹部34Bの底面34Cに摺接層34Dを形成した後、第1実施形態と同様に、摺接層34Dの表面に、時計専用潤滑油「シンタVルーベ(商品名)」を適量塗布する。この状態で、角穴第2中間車34を巻上げ部30に設置する。
In the state as described above, when the square hole second
That is, the square hole second
In addition, as a material of the square hole second
In such a winding
Then, after the sliding
〔第3実施形態の効果〕
上述した第3実施形態によれば、上記(1)〜(8)と略同様の効果の他、以下の効果がある。
(10)角穴第2中間車34の凹部34Bの底面34Cに摺接層34Dを形成することで、底面34Cの耐磨耗性を向上できるとともに、竜頭12Aの操作によるぜんまいの巻き上げ操作を円滑に実施でき、ユーザに竜頭12Aの良好な操作感を与えることができる。また、摺接層34Dは、潤滑油の保持機能を有しているので、時計専用潤滑油「シンタVルーベ(商品名)」を摺接層34Dの表面に塗布することで、底面34Cの耐磨耗性をさらに向上させるとともに、竜頭12Aによる円滑な巻き上げ操作が長期的に可能になりかつ、角穴第2中間車34の摺動に対しても持続的な冷却機能を維持することができる。これにより、底面34Cは、磨耗もなく、表面に酸化による錆が生じることもない。
[Effect of the third embodiment]
According to 3rd Embodiment mentioned above, there exist the following effects other than the effect substantially the same as said (1)-(8).
(10) By forming the sliding
〔実施形態の変形〕
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記各実施形態では、摺接層11B,21D,34Dの複数の没入部11Cは、脆性材料微粒子を平均粒径寸法の異なる2つの第1粒径微粒子および第2粒径微粒子を混合させた構成とし、第2粒径微粒子の一部を剥離することにより形成していたが、これに限らない。例えば、脆性材料微粒子を摺接面に衝突固着させて摺接層を形成した後、該摺接層表面を研磨等により複数の没入部を形成してもよい。すなわち、没入部の形状は、前記各実施形態で説明した略半球状の形状に限らず、研磨方向に延びる溝形状でもよい。
[Modification of Embodiment]
Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention. It is.
In each of the above embodiments, the plurality of
前記各実施形態では、摺接層11B,21D,34Dを形成する際、ノズルから噴霧されるエアロゾルの速度を音速前後としたが、これに限らず、成膜室およびエアロゾル化室に生じる差圧を変化させて音速前後以外の速度でエアロゾルをノズルから噴霧させるように構成してもよい。
前記各実施形態において、摺接層11B,21D,34Dが形成される地板11、日ジャンパ21、角穴第2中間車34の母材としては、前記各実施形態で説明した材料に限らず、他の金属、セラミックス、半金属、あるいは有機化合物等のその他の部材も採用できる。このように母材として種々の材料を用いることができるので、機械部品の設計の自由度を向上できる。
前記各実施形態では、本発明の機械部品を、時計1,2,3の構成部品である地板11、日ジャンパ21、および角穴第2中間車34とする構成を説明したが、これに限らず、摺接面を有する構成部品であれば、いずれの部品でも構わない。また、機械部品を時計1,2,3に採用した構成を説明したが、時計以外の精密機器に本発明の機械部品を採用してもよい。
In each of the above-described embodiments, when forming the sliding contact layers 11B, 21D, and 34D, the velocity of the aerosol sprayed from the nozzle is set to around the sonic velocity. However, the pressure is not limited to this, and the differential pressure generated in the film formation chamber and the aerosolization chamber. The aerosol may be sprayed from the nozzle at a speed other than the speed around the sound speed by changing.
In each of the above embodiments, the
In each of the above-described embodiments, the configuration in which the mechanical parts of the present invention are the
次に、本発明の効果を具体的な実施例に基づいて説明する。
[実施例1]
本実施例1は、第1実施形態に基づくジェットモールディング法にて、切換部10を構成する黄銅系材料からなる地板11の案内溝11Aの内周面に以下に示す成膜条件で膜厚5μmの摺接層を形成した。また、形成した摺接層の表面に、時計専用潤滑油「シンタVルーベ(商品名)」を適量塗布した。
Next, the effect of this invention is demonstrated based on a specific Example.
[Example 1]
In Example 1, a film thickness of 5 μm is formed on the inner peripheral surface of the
(成膜条件)
成膜室内圧力:70Pa
エアロゾル化室内圧力:70kPa
搬送ガス種類:He
成膜時温度:常温
ノズル−ワーク間距離:4mm
脆性材料微粒子の材料:酸化アルミニウム
第1粒径微粒子の平均粒径寸法:0.3μm
第2粒径微粒子の平均粒径寸法:2〜3μm
第2粒径微粒子の含有量:10重量%(脆性材料微粒子100重量%に対する)
(Deposition conditions)
Deposition chamber pressure: 70 Pa
Aerosolization chamber pressure: 70kPa
Carrier gas type: He
Deposition temperature: normal temperature
Nozzle-work distance: 4mm
Material of brittle material fine particles: Aluminum oxide Average particle size of first particle size fine particles: 0.3 μm
Average particle size of the second particle size fine particles: 2 to 3 μm
Content of second particle size fine particles: 10% by weight (based on 100% by weight of brittle material fine particles)
[実施例2]
本実施例2は、前記実施例1と同様のジェットモールディング法および成膜条件にて、日修正部20を構成する日ジャンパ21の傾斜面21Cに膜厚5μmの摺接層を形成した。また、形成した摺接層の表面に、時計専用潤滑油「シンタVルーベ(商品名)」を適量塗布した。なお、日ジャンパ21の材料としては、MX−96(商品名)を用いた。
[Example 2]
In Example 2, a sliding contact layer having a film thickness of 5 μm was formed on the
[実施例3]
本実施例3は、前記実施例1と同様のジェットモールディング法および成膜条件にて、巻上げ部30を構成する角穴第2中間車34の凹部34Bの底面34Cに膜厚5μmの摺接層を形成した。また、形成した摺接層の表面に、時計専用潤滑油「シンタVルーベ(商品名)」を適量塗布した。なお、角穴第2中間車34の材料としては、炭素鋼(PBS100CB)を用いた。
[Example 3]
In the third embodiment, a sliding contact layer having a film thickness of 5 μm is formed on the
実施例1ないし実施例3において、上記成膜条件で摺接層を形成した結果、摺接層に形成される没入部の深さ寸法は平均して約2μm程度であった。 In Example 1 to Example 3, as a result of forming the slidable contact layer under the above film forming conditions, the depth dimension of the immersive part formed in the slidable contact layer was about 2 μm on average.
[比較例1]
本比較例1は、前記実施例1と同様の黄銅系材料から構成される地板11の表面に、Ni電解メッキにて被覆処理を施した。この状態の表面硬度(ビッカース硬度)は、300〜400である。また、Niメッキ処理が施された表面に、前記実施例1と同様の時計専用潤滑油「シンタVルーベ(商品名)」を適量塗布した。
[Comparative Example 1]
In this comparative example 1, the surface of the
[比較例2]
本比較例2は、前記実施例2と同様のMX−96(商品名)からなる日ジャンパ21の表面に、Ni電解メッキにて被覆処理を施した。この状態の表面硬度(ビッカース硬度)は、300〜400である。また、Niメッキ処理が施された表面に、前記実施例2と同様の時計専用潤滑油「シンタVルーベ(商品名)」を適量塗布した。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, the surface of the
[比較例3]
本比較例3は、前記実施例3と同様の炭素鋼(PBS100CB)から構成される角穴第2中間車34の表面に、Ni−Pメッキにて被覆処理を施し、さらに、熱処理を実施した。この状態の表面硬度(ビッカース硬度)は、500〜700である。また、Ni−Pメッキ処理が施された表面に、前記実施例3と同様の時計専用潤滑油「シンタVルーベ(商品名)」を適量塗布した。
[Comparative Example 3]
In Comparative Example 3, the surface of the square hole second
そして、上記実施例1ないし実施例3、および比較例1ないし比較例3の機械部品を以下の評価方法にて評価した。
(評価1)
実施例1および比較例1の地板11を時計1内に設置し、各時計1における切換部10の切換耐久試験を実施する。具体的に、切換耐久試験とは、手動にて竜頭12Aを操作して巻真12の引き出しおよび押し込みの切換動作を連続して実施し、地板11における案内溝11Aの磨耗状態を確認する。この際、巻真12の材料としては、焼入れおよび焼き戻しを実施した炭素鋼を採用する。
結果として、比較例1は、切換連続動作50回程度(概ね1年相当分)から案内溝11Aの内周面に磨耗が確認され、切換連続動作50回以降、磨耗量は増加していく傾向にあった。また、磨耗が確認された耐久試験1年相当分以降、竜頭12Aによる巻真12の円滑な切換操作の感覚が損なわれていく傾向にあった。
一方、実施例1は、切換連続動作50回程度(概ね1年相当分)および切換連続動作500回以上(概ね10年相当分)でも、案内溝11Aの内周面に磨耗は確認されなかった。また、耐久試験10年相当分を実施している際、竜頭12Aによる巻真12の切換操作を円滑に実施でき、その操作感覚も持続した。
The mechanical parts of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were evaluated by the following evaluation methods.
(Evaluation 1)
The
As a result, in Comparative Example 1, wear is confirmed on the inner peripheral surface of the
On the other hand, in Example 1, no wear was confirmed on the inner peripheral surface of the
(評価2)
実施例2および比較例2の日ジャンパ21を時計2内に設置し、各時計2における日修正部20の日修正加速試験を実施する。具体的に、日修正加速試験とは、手動にて竜頭12Aを回して日車22を回転させ、日ジャンパ21における傾斜面21Cの磨耗状態を確認する。この際、日車22の材料としては、表面にアルマイト処理が施されたアルミニウムを採用する。
結果として、比較例2は、日修正連続動作100周程度(概ね一般的な時計保証年数相当分)でも、日ジャンパ21における傾斜面21Cに磨耗は確認されなかったが、加速試験の時計保証年数相当分以降、傾斜面21Cが磨耗し、加速試験の耐久年数に準じて磨耗量は増加していく傾向にあった。また、加速試験の耐久年数に準じて竜頭12Aの回転操作の感覚が損なわれていく傾向にあった。
一方、実施例2は、日修正連続動作200周以上(概ね17年相当分)でも、傾斜面21Cに磨耗は確認されなかった。また、加速試験17年相当分を実施している際、竜頭12Aの回転操作を円滑に実施でき、その操作感覚も持続した。
(Evaluation 2)
The
As a result, in Comparative Example 2, no wear was confirmed on the
On the other hand, in Example 2, no wear was confirmed on the
(評価3)
実施例3および比較例3の角穴第2中間車34を時計3内に設置し、各時計3における巻上げ部30の巻上げ加速試験を実施する。具体的に、巻上げ加速試験とは、手動にて竜頭12Aを回して角穴第2中間車34を回転させ、角穴第2中間車34における底面34Cの磨耗状態を確認する。この際、止めねじ11Fは、比較例3の角穴第2中間車34と同様の炭素鋼(PBS100CB)を採用し、その表面にNi−Pメッキにて被覆処理を施し、さらに、熱処理を実施した。
結果として、比較例3は、巻き上げ連続動作365回程度から角穴第2中間車34における底面34Cに磨耗が確認され、加速試験の耐久年数に準じて磨耗量は増加していく傾向にあり、底面34Cの表面には錆が生じていた。また、加速試験の耐久年数に準じて竜頭12Aの回転操作の感覚が損なわれていく傾向にあった。
一方、実施例3は、巻き上げ連続動作3650回以上(概ね10年相当分)でも、角穴第2中間車34における底面34Cに磨耗は確認されず、底面34Cの表面に錆も生じていなかった。また、加速試験10年相当分を実施している際、竜頭12Aの回転操作を円滑に実施でき、その操作感覚も持続した。
(Evaluation 3)
The square hole second
As a result, in Comparative Example 3, wear is confirmed on the
On the other hand, in Example 3, wear was not confirmed on the
以上のように、実施例1、実施例2、または実施例3では、比較例1、比較例2、または比較例3に対して飛躍的に耐久保証年数を延ばすことができるとともに、長期的なメンテナンスフリーを実現することができる。また、高級品とされるような高価な時計においても差別化を図ることができる。 As described above, in Example 1, Example 2, or Example 3, it is possible to dramatically extend the durability guarantee years compared to Comparative Example 1, Comparative Example 2, or Comparative Example 3, and long-term. Maintenance-free can be realized. Differentiation can be achieved even in an expensive watch that is regarded as a luxury product.
1,2,3・・・時計、11・・・地板(機械部品)、11B,21D,34D・・・摺接層、11C・・・没入部、21・・・日ジャンパ(機械部品)、21C・・・傾斜面(摺接面)、34・・・角穴第2中間車(機械部品)、34C・・・底面(摺接面)。 1, 2, 3 ... Clock, 11 ... Ground plate (machine parts), 11B, 21D, 34D ... Sliding contact layer, 11C ... Immersion part, 21 ... Date jumper (machine parts), 21C ... inclined surface (sliding contact surface), 34 ... square hole second intermediate wheel (machine part), 34C ... bottom surface (sliding contact surface).
Claims (9)
前記脆性材料微粒子は、所定の平均粒径寸法を有する第1粒径微粒子と、前記第1粒径微粒子よりも大きい平均粒径寸法を有する第2粒径微粒子とが混合されたものであり、
前記脆性材料微粒子を不活性ガス雰囲気中に分散し、前記不活性ガスをキャリアガスとして前記脆性材料微粒子を前記機械部品の摺接面に衝突固着させることを特徴とする機械部品の製造方法。 In order to manufacture a mechanical component having a sliding contact surface that is in sliding contact with another member, a mechanical component manufacturing method in which fine particles made of a brittle material are collided and fixed to the sliding contact surface,
The brittle material fine particles are a mixture of a first particle size fine particle having a predetermined average particle size and a second particle size fine particle having an average particle size larger than the first particle size,
A method of manufacturing a mechanical component, comprising dispersing the brittle material fine particles in an inert gas atmosphere, and using the inert gas as a carrier gas to collide and fix the brittle material fine particles to a sliding surface of the mechanical component.
前記脆性材料微粒子は、酸化アルミニウムおよび/または炭化ケイ素を主成分とした脆性材料から構成されていることを特徴とする機械部品の製造方法。 In the manufacturing method of the machine component of Claim 1,
The brittle material fine particles are composed of a brittle material mainly composed of aluminum oxide and / or silicon carbide.
前記脆性材料微粒子は、前記第1粒径微粒子が50重量%以上含有し、前記第2粒径微粒子が50重量%以下含有することを特徴とする機械部品の製造方法。 In the manufacturing method of the machine component of Claim 1 or Claim 2,
The brittle material fine particles contain 50% by weight or more of the first particle size fine particles, and contain 50% by weight or less of the second particle size fine particles.
前記第1粒径微粒子は、0.2μm以上1.0μm未満の平均粒径寸法を有し、
前記第2粒径微粒子は、1.0μm以上5.0μm以下の平均粒径寸法を有していることを特徴とする機械部品の製造方法。 In the manufacturing method of the machine component in any one of Claims 1 thru | or 3,
The first particle size fine particles have an average particle size of 0.2 μm or more and less than 1.0 μm,
The second particle size fine particles have an average particle size of 1.0 μm or more and 5.0 μm or less.
前記摺接面には、脆性材料からなる多数の微粒子が衝突固着されて摺接層が形成され、
前記摺接層には、前記多数の微粒子の一部が剥離されることで複数の没入部が形成されていることを特徴とする機械部品。 A mechanical component having a sliding contact surface in sliding contact with another member,
On the sliding contact surface, a large number of fine particles made of a brittle material are impacted and fixed to form a sliding contact layer,
The mechanical component, wherein the sliding contact layer is formed with a plurality of recessed portions by peeling off some of the large number of fine particles.
前記没入部は、0.1μm以上5.0μm以下の深さ寸法を有していることを特徴とする機械部品。 The machine part according to claim 6,
The immersion part has a depth dimension of not less than 0.1 μm and not more than 5.0 μm.
前記摺接層の表面には、潤滑油が塗布されていることを特徴とする機械部品。 The machine part according to claim 6 or 7,
A machine part, wherein a lubricating oil is applied to a surface of the sliding contact layer.
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