JP2008281578A - 透明性と耐引っかき性とを有する時計クリスタル及びそのようなクリスタルを装着した時計ケース - Google Patents

Abstract

【課題】透明性で耐引っかき性を有する時計クリスタルを提供する。
【解決手段】時計は、ケース１０、時計機械部１２及び表示手段１４を備える。ケース１０は、中間部１６、及びケースを封じる第１と第２の構成要素である、クリスタル１８と裏蓋２０、及びケースリング２２を備える。前記時計クリスタル１８は、透明で耐引っかき性を有する多結晶ダイヤモンドから製造される。中間部１６の４個のホーン２４は、中間部１６の本体上に延びて爪２６を形成している。爪２６は、中間部１６の本体と共にクリスタル１８の収容のためのスライドバーを形成する。裏蓋２０は、図示されていないネジによって中間部１６に固定、ケースリング２２に当接する。このケースリング２２は、中間部の全高さに渡って延在し且つクリスタル１８に当接する。裏蓋がネジで固定されるときにケースリング２２は、爪２６に当接するクリスタル１８を加圧する。
【選択図】図２

Description

本発明は耐引っかき性と透明性を有する時計クリスタル（風防）(watch crystal) に関し、特に、その形状の複雑さ、例えば、平面または球形に関係なく低価額であり、一方１０，０００ビッカース程度の非常に大きな硬度を有する時計クリスタルに関する。

さらに、本発明は、このようなクリスタルを装着した時計ケースに関する。

文字盤及び長短針またはそのようなものを保護するために時計クリスタルは、人造サファイヤまたはミネラルガラスが比較的廉価であるために、ほとんど人造サファイヤまたはミネラルガラスのいずれかから製造される。これらの範疇の材料の相対的硬度が、当然クリスタルの耐引っかき性を決める。明確にするために、プレキシグラス(Plexiglas、商標名）のような合成材料から作られた時計クリスタルは約１００のビッカース硬度を有し、そして天然ガラスまたはミネラルガラスは約９００のビッカース硬度を有する。経験によると、これら二つの範疇に属する材料から成るクリスタルは、塵芥中のシリカ、大理石または人間環境中に恒常的に含まれる砂をも含む高硬度のある種の物質による引っかき性に対する抵抗性が不良である。ただ、そのような抵抗性は、ミネラルガラスのほうが合成材料より良好であると言われる。引っかきによって、この種の時計クリスタルまたは裏蓋の美的外観は、比較的早期に変化することになる。

これらの欠点を補うために、人造のサファイヤまたはコランダムが、時計クリスタルを製造するために使用される。これらのクリスタルは、例えば、スイス特許番号６３２ ８９１及びフランス特許番号１ ２３８ ０６９にそれぞれ開示される。これらのクリスタルは、外部からの物質の攻撃によく耐えるが、しかしながら、製作のために長期の複雑な労働を要し、非常に高価である大きな欠点を有し、これが広範に使用されることに対する制限となっている。実例を挙げると、サファイヤ「ペアーズ(pears) 」（円柱状棒）の製造価格は、その８０％が必要電気エネルギだけで占められる。なお、このサファイヤ「ペアーズ」よりプレートが切り出され、引き続きこのプレートが幾多の切削加工を受けることにより、前述のクリスタルに形成されることになる。さらに、サファイヤ「ペアーズ」を製造する平均規模の工場は、ほぼ５０，０００人が居住する町の電力と同等の電力を毎年消費する。

従来の代替えとなり得るさらに経済的に有利な解決策が、耐引っかき性が高く広範に時計に使用しうる時計クリスタルの製造のための人造サファイヤの使用に関し、希求されていることは容易に理解されうる。
その上に、主にこれらのクリスタルの製造においては、これらの主として「ペアーズ」からの最終製品の切削加工工程において、無視できない量の原材料が屑となる。

発明者は新しい解決策の調査中に次のことに注目した。すなわち、時計クリスタルの製作に対して、基板に化学蒸着することにより得られる薄膜形状の多結晶ダイヤモンドの技術を適用することが特に有利である。すなわち、この技術によって製造されたクリスタルは、経済的観点及び機械的性質と透明性の全ての観点から、耐引っかき性を備えた時計クリスタル製造するに当然な条件を完全に満足するのである。

すなわち、正確に述べると本発明は、多結晶ダイヤモンドから作られており、かつ、研磨された状態で時計表示手段の読み取りを可能とするように完全に透明であることを特徴とする透明性及び耐引っかき性を有する時計クリスタルに関する。
したがって、複雑で高価な人造サファイヤの製造と労力並びに人造サファイヤの時計クリスタルへの高価な変換過程は、所望の時計形状を有する基板上への簡単な化学蒸着工程及びこの蒸着工程に続く研磨工程によって、取って変えることができる。

本発明にしたがう時計クリスタルの硬度は、それらが実質的に耐引っかき性となり、１０，０００ビッカース程度であることがさらに注目される。また、本発明の多結晶ダイヤモンドは、卓越した耐薬品性を有する利点を備える。
時計クリスタルを製造するために、このダイヤモンドを選択するさらに意味のある利点は、人造サファイヤらしくなく、サファイヤが等方的性質を備える多結晶体であることにある。もし、サファイヤ粉末を焼結するとした場合、得られた部品は、サファイヤ粒子の相対的な光学的性質の異方性のために透明にならない。このような問題は、化学蒸着よって製造されたダイヤモンドには存在しない。

また、本発明は、多結晶ダイヤモンドで形成されたクリスタルをさらに有することを特徴とする中間部および裏蓋を備えた時計ケースに関する。
さらに、本発明の他の特徴及び利点は、次の実施例の記載、実施例に限定されない上記記載及び添付した図面を参照して明確に理解することができる。

図１及び図２に示す時計は、ケース１０、時計機械部１２及び表示手段１４を備え、表示手段は長針と短針と文字盤とを含む。ケース１０は、中間部１６、及びケースを封じる第１と第２の構成要素、すなわち、クリスタル１８と裏蓋２０、及びケースリング２２を備える。中間部１６の４個のホーン２４は、中間部の本体上に延びて爪２６を形成している。爪２６は、中間部の本体と共にクリスタル１８の収容のためのスライドバーを形成する。裏蓋２０は、図示されていないネジによって中間部１６に固定される。また、裏蓋はケースリング２２に当接する。このケースリングは、中間部の全高さに渡って延在し且つクリスタル１８に当接する。すなわち、裏蓋がネジで固定されるときにケースリング２２は、爪２６に当接するクリスタル１８を加圧する。この構成は当業者に良く知られているので、さらに詳細には記載しない。

本発明にしたがうクリスタル１８は、多結晶ダイヤモンドから作られた耐引っかき性を有する部品である。クリスタル１８は、次のようにして得ることができる。先ず、所望のクリスタルの逆形状を有する上表面を備えるグラファイト基板を準備する。この逆形状はクリスタル１８の場合は平らであるが、平らでなくても良く、例えば、部分的に筒状、部分的に球状、またはこれらの形状の組合せであってもよい。この基板の上面は、研磨されその後炭化珪素（ＳｉＣ）の薄膜で被覆される。多結晶ダイヤモンドの膜が、化学蒸着によってＳｉＣ膜上に堆積される。この蒸着工程の時に、多結晶ダイヤモンドの膜が、ＳｉＣの表面で所望の厚みに成長する。

所望の厚みが達成されると、その後クリスタル１８を形成するために多結晶ダイヤモンド膜は研磨され、必要ならば、クリスタル１８のような時計クリスタルを形成するために、最終寸法にされる。クリスタルを最終寸法にする工程は、例えば、レーザー装置によって達成される。
多結晶ダイヤモンド膜は、最終的には、基板の化学的除去等によって基板から分離される。

それによって、得られたクリスタルは、当然に研磨後は可視光線で完全に透明であり、したがって、表示手段の保護を行うと共に表示手段の読み取りが可能となる。
このような手法の実施により、１０，０００ビッカース程度の硬度が得られた。この硬度はサファイヤの硬度よりほぼ４倍程度大きいので、本発明にしたがうクリスタル１８を装着された時計は、外部からの攻撃、特に引っかきに対する防御性が良好となる。クリスタルの引っかきを起こしうるものは、それ自体がダイヤモンド部分を含む物体のみである。

本発明にしたがう時計クリスタルの厚みは、所望のクリスタルの寸法と必要とする効果との関数になる。一般的には０．５〜２ｍｍである。
クリスタル１８のような本発明にしたがうクリスタルを得ることを可能にする工程が、ヨーロッパ特許願書Ｎｏ．ＥＰ−Ａ−０ ６９３ ５７３に開示され、必要ならば参照できる。多結晶ダイヤモンド板またはフィルムの製造のため上記とは別の方法を着想することはもとより可能である。

ここで図３を参照して、本発明にしたがう時計クリスタルを装着した別の時計の実施態様を示すことができる。
この実施例では、時計ケースは、球状カップの形状の上側シェル(upper shell) ２８を有し、上側シェルは、透明であり且つ本発明にしたがう第１の時計クリスタルを形成する少なくとも一つの部品である。

また、ケースは球状カップの形状の下側シェル(lower shell) ３０とシェル２８、３０の周辺付近に配置された中間部３２とを備え、下側シェルは本発明にしたがい第２の時計クリスタルを形成する。クリスタル２８と３０は、したがって、非平面形状である。
図３に示すように、シェル２８、３０はその中に時計機械部(movement)（図示せず）が収納される内側空間を画成し、且つ中間部(midle part)３２がそれぞれ上側シェル２８及び下側シェル３０の下側フェース及び上側フェースの形状を装着するために配置され、それらの支持表面として作用する。すなわち、ケースが組み立てられるときに、上側シェル及び下側シェルの縁部３４、３６が、腕バンド(wristlet strand) ４２、４３を取りつけるために設けられた区画３８、４０を除いてそれらの全周に沿って結合されて中間部は見ることができない。

ここで、耐引っかき性と透明性のクリスタルを形成する上側シェル２８すなわちクリスタル（風防）及び下側シェルすなわち裏蓋は、図１と図２に関して記載されたクリスタルと同様に作られる。シェルの縁部が結合されるので、したがって作られたケースは完全な耐引っかき性を備える。その上に、本発明では、クリスタルの形状は球状カップ−それらをもし人造サファイヤで作るとすると、非常に高価なものとなるが−を成しており、ケースの衝撃吸収性は非常に優れている。すなわち、衝撃はクリスタルが固定される中間部上に位置するシェルのシートに伝達され、アーチ効果という利益を享受することができるのである。

二つのシェルは、中間部のような所定のケース素子を隠すために、それらの内側面の周辺に金属被覆のような遮蔽層を備えてもよい。
本発明は、特別な実施例について記載したが、しかしながら、その実施例に限定されるものでなく、本発明の分野から離れることなく種々の別の改良が可能であることは明らかである。例えば、時計クリスタルは時計ケースの透明裏蓋として使用することが可能である。

本発明にしたがう耐引っかき性及び透明性を有するクリスタルを装着した時計の平面図を示す。 図１の線分ＩＩ−ＩＩに沿う時計の断面図を示す。 本発明にしたがう耐引っかき性と透明性を有する二つのクリスタル、この場合はクリスタルと裏蓋とを装着した時計の分解斜視図を示す。

符号の説明

１０ ケース
１２ 時計機械部
１４ 表示手段
１６ 中間部
１８ クリスタル（風防）
２０ 裏蓋
２２ ケースリング
２４ ホーン
２６ 爪
２８ 上側シェル
３０ 下側シェル
３２ 中間部
３４ 上側シェルの縁部
３６ 下側シェルの縁部
３８ 区画
４０ 区画
４２ 腕バンド
４４ 腕バンド

Claims (6)

1. 多結晶ダイヤモンドから作られており、かつ、研磨された状態で時計表示手段の読み取りを可能とするように完全に透明であることを特徴とする透明性及び耐引っかき性を有する時計クリスタル。
2. 非平面形状を有することを特徴とする請求項１記載の時計クリスタル。
3. 部分的に球状であることを特徴とする請求項１または２に記載の時計クリスタル。
4. 部分的に筒状であることを特徴とする請求項１または２に記載の時計クリスタル。
5. ０．５〜２ｍｍの厚みを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の時計クリスタル。
6. 中間部及び裏蓋を備える時計ケースにおいて、請求項１〜５のいずれか１項の少なくとも一つのクリスタルをさらに有することを特徴とする時計ケース。

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