JP2009229186A - 指針およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 外観品質を向上させると共に、金型やマスク等の製作や準備も含めた加工工程とコストの削減を図ることにある。
【解決手段】 本発明の指針４は、その側面４ａが切削で形成された平滑な鏡面となっている。この鏡面は、切削で指針４の外形を形成するときに、側面４ａの一部あるいは全部に形成される。このため、この指針４は、外形形成するだけで外形と側面４ａの両方の状態が整えられて、優れた外観品質を持つことになる。また、本発明の指針の製造方法においては、指針の外形を切削にて形成しており、金型の製作等を不要としている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、時計、計器類に用いる指針に関するものであり、特に、切削加工により形成される指針およびその製造方法に関するものである。

従来、この種の指針を製造するには、帯材から外形をプレス抜きすることで形状形成することが広く行われていた（例えば、特許文献１参照）。このようにプレス抜きすることで外形形成した指針においては、抜き落とした指針に1本ずつダイヤカット等の加工や表面処理を施したり、抜き落とす前に表面処理等（ダイヤカット、ホーニング等）を施してから抜き落とすことにより指針を形成していた。
特開昭６４−７１５３４号公報

上記従来技術のようにプレス抜きにより指針の外形を形成すると、図２４に示すように、指針２の側面２ａに、上面から中央にかけて細かい筋状のせん断面と、中央から下面にかけて材料をむしりとった感じの凹凸状で粗い面状態の破断面となる。このため、指針２の表面に加工を施して鏡面状に仕上げても、側面の品質が悪いため、外観品質が悪いものとなっていた。

また、指針本体の一部を中抜きしたデザインを有する指針の場合、プレス加工により形成することは難しく、特に、金型の製作が難しいという問題があった。

また、指針の一部を中抜きするためにエッチングを施しても、中抜きした部分の内面を垂直に形成することができず、明瞭な形状を形成することができなかった。更に、エッチングの場合、中抜き部分以外をマスクで覆うマスキング工程が必要であり、加工工数や加工時間が増加するという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を解決し、外観品質を向上させると共に、金型やマスク等の製作や準備も含めた加工工程とコストの削減を図ることにある。

本発明の指針は、形状が切削で設けられた指針であって、該指針の側面が平滑で角度を持った少なくとも１つの面を含んでいる。また、前期側面が研磨した仕上げ面を有している。指針の側面を砥石またはバフで研磨することで多様な仕上げ面（例えば、鏡面から梨地まで）にできる。

また、前記指針は、側面が複数の面（多面）で構成されている。また、前記指針は、側面が下方に向かって内側に傾斜する面を含むものとなっている。また、前記指針は、側面に模様が設けられている。また、前記指針は、表面と異なる模様が側面に設けられるものとなっている。また、前記指針は、外形を模様化したものとなっている。このとき、前記指針に設けられた模様は、山形、凹部形、段部形、甲丸形、幾何学形等の一つまたはそれらの組み合わせから形成することが可能である。

また、本発明の指針の製造方法は、加工治具に固定した短冊材に切削加工を施すことにより指針の外形形状を形成するものとなっている。

本発明の指針は、その外形形状を切削により形成しているため、その側面を平滑な鏡面に仕上げることができる。これにより、指針の外観品質を向上させることができる。

また、切削加工を施すことで指針を形成しているため、指針の外形形状を複雑にして模様化したり、側面に模様を形成することができる。これにより、指針のデザインバリエーションを大幅に増やすことができる。

また、本発明の指針の製造方法によれば、切削加工だけで指針の外形を形成しているので、プレス加工のように指針ごとに金型を製作する必要がなく、エッチングのように加工時にマスキングする必要がなくなる。このため、工数およびコストを削減することができ、サンプルの製造期間を短縮することができると共に、多品種少量生産にも容易に対応することができる。

また、本発明によれば、指針の外形を形成する工程と、指針表面のダイヤカット、模様付け等を行う工程を一貫した加工工程で行うことができる。これにより、製造手番を簡素化することができる。

本発明の指針は、その側面が切削で形成された平滑な鏡面となっている。この鏡面は、切削で指針の外形を形成するときに、側面の一部あるいは全部に形成される。このため、この指針は、外形形成するだけで外形と側面の両方の状態が整えられて、優れた外観品質を持つことになる。また、本発明の指針の製造方法においては、指針の外形を切削にて形成しており、金型の製作等を不要としている。

図１は本発明の一実施例に係る指針を示す正面図、図２は図１に示す指針の一部拡大斜視図、図３は図１に示す指針の要部断面図である。この指針４は、正面および背面に対して垂直をなす平滑な側面４ａを有している。本実施例における指針４の側面４ａは、指針４の外形に沿って一様に平滑な鏡面（指針表面の鏡面品質より劣る）となっている。また、表面４ｂは、中央に向かって上方に傾斜した平滑な鏡面からなるダイヤカット面となっている。

上記指針４は、次のような製造方法により形成される。この指針４は、図４に示すような黄銅、アルミニウム、チタン等からなる短冊材６に切削加工を施すことで形成される。この短冊材６は、指針形成位置にパイロット孔６ａを有し、その厚みは、プレス加工される一般的な指針の厚み（１５０〜２００μｍ）よりも範囲が広い５０〜５００μｍの範囲で設定可能となっている。はじめに、この短冊材６を、図５に示すように、治具８に接着剤１０により固定する。なお、接着剤１０の他、ワックス、凍結チャック等、治具８に短冊材６を平坦に固定することができる手段であればどのような手段を用いて固定しても良い。

上記のように短冊材６を治具８に固定した後、直径０．２〜０．３ｍｍのエンドミル１２を取り付けたＮＣ加工機に治具を取り付ける。ここで、短冊材６をエンドミル１２で切削し、指針の外形を切り出す。

上記のように、切削加工で外形を形成した指針４は、その外形に沿った側面４ａが極めて平滑な面となり、外観品質が向上する。また、図１に示す指針４のように、表面４ｂにダイヤカットを施す場合、上記のような外形形成工程に連続して治具８を移動するだけで
加工を施すことができる。

上記切削加工におけるエンドミル１２の選定と切削加工の詳細は次のような実験に基づいて設定している。即ち、エンドミル１２の直径は、指針４における最も微細な曲面加工部分、例えば指針４の座と本体との連接部４ｃを形成することが可能なように０．１５〜０．３ｍｍのものを選定した。また、エンドミル１２の先端の刃部には、短冊材６の材質および厚みに応じて超硬、ダイヤモンド等や、これらに硬質被膜（ＴｉＮ、ＴｉＣ等）が設けられたものを使用して、指針４の側面４ａが平滑な鏡面になるように設定した。

上記のように選定したエンドミル１２を使用して、図１に示すような指針４を切削加工にて形成する場合、エンドミル１２を約2万回転（毎分）で回転し、1回の切削にて１０〜５０μｍずつ外形を切削することを短冊材６の材質および厚みに応じて複数回（実験では３〜４回程度）繰り返した。この結果、2分程度で指針４を仕上げることができ、上記切削を繰り返して１５０本の指針を形成したが、直径０．２ｍｍのエンドミル１２に異常はなかった。

また、より複雑な加工を必要とする指針の場合、例えば側面を複数の面で構成したり（例えば、後述する図６〜図２０に示す指針）、指針本体に窓孔を形成する（例えば、後述する図２１〜図２３に示す指針）場合、直径０．１５、０．２ｍｍのエンドミル１２は何れも５０本程度であれば切削が可能であり、直径０．２ｍｍのエンドミル１２は８０本程度まで折損することなく加工が可能であった。

上記のような実験から指針形成には、その大きさや厚みから直径０．１５〜０．３ｍｍのエンドミルが適しており、特に、直径０．２ｍｍのエンドミルを使用すれば数百本の指針を加工することが可能であり、複雑な加工を施しても百本程度の加工が可能であることがわかった。

次に、上記切削加工で形成される指針の形状例を説明する。図６から図８に示す指針１４は、その表面１４ｂが平坦な面で構成され、側面１４ａが下方の垂直面１４ｃと上方の傾斜面１４ｄで構成されている。この指針１４においては、一連の切削加工で垂直面１４ｃと傾斜面１４ｄが形成される。このように側面１４ａを複数の面で構成することで、それぞれの面の大きさや傾斜角度を変えて様々なデザインに仕上げることができる。例えば、図９および図１０に示すように、側面１４ａの上下を共に傾斜面１４ｅ，１４ｆとすると共に上方の傾斜面１４ｅを下方に向かって外側に傾斜するように設定し、下方の傾斜面１４ｆを下方に向かって内側に傾斜するように設定している。このような側面１４ａも、一連の切削加工で形成することができる。

また、図１１および図１２に示すように、切削加工で側面１４ａを形成すると共に、その側面１４ａに外形に沿って溝を形成して模様１４ｇを設けることもできる。このような切削加工にて形成される模様は、図１３に示すように、複数の凹部を形成することで模様１４ｈを形成することもできる。指針１４に設ける模様は、側面１４ａの模様１４ｇ、１４ｈだけでなく、表面１４ｂにも溝や凹部で形成した模様１４ｉを形成することができる。なお、側面１４ａの模様１４ｇ、１４ｈと表面１４ｂの模様１４ｉは同一の模様であっても良いし、図１３に示すように異なる模様であっても良い。

また、図１４から図１８に示すように、指針１４に設けられる模様は、例えば側面１４ａに設ける場合、山形の模様１４ｊ、段部形の模様１４ｋ、凹部形の模様１４ｍ、甲丸形の模様１４ｎ、多角形等の幾何学形の模様１４ｐ等、様々な模様を設けることができる。なお、これらの模様は、表面１４ｂにも設けることができる。

図１９に示す指針２４は、その外形が波形のような模様化した外形模様を有するように切削加工にて形成されている。図２０に示すように、この指針２４の側面２４ａにも、前述した指針１４と同時に、溝、凹部等からなる模様２４ｇを設けることができる。

図２１および図２２に示す指針３４は、その外形が模様化された外形模様を有すると共に、表裏面方向に貫通する複数の窓孔３４ａ，３４ｂ，３４ｃを有するように切削加工で形成されている。このような窓孔３４ａ等も、指針３４の外形形成に連続する切削加工により形成することができる。この窓孔は、図２１に示す窓孔３４ａ，３４ｂ，３４ｃのように指針３４の外形に沿ったものだけでなく、図２３に示す指針４４の窓孔４４ａのように、指針４４の一部分に複雑に並ぶように多数形成することも可能である。

なお、上記実施例においては、側面が鏡面になるように設定し加工したが、エンドミルの刃部の種類、加工条件等をかえることや、または、エンドミルで外形を形成した後、エンドミルにかえ軸付砥石や軸付バフをＮＣ加工機に取り付け、指針の側面を研磨することで多様な仕上げ面（例えば、鏡面から梨地まで）にすることができる。また、外形形状出しをエンドミルによる回転加工で行ったが、切削工具にダイヤモンドバイトを使用し、シェーパー加工（金属の平面を切削加工する方法）で行うことも可能で、この加工方法で行うと、鏡面品質の向上が図れる。

本発明の一実施例に係る指針を示す正面図である。 図１に示す指針の部分拡大斜視図である。 図１に示す指針の要部断面図である。 切削加工に使用する短冊材を示す正面図である。 図４に示す短冊材を切削加工するときの状態を示す側面図である。 本発明における指針の形状例を示す正面図である。 図６に示す指針の部分拡大斜視図である。 図６に示す指針の要部断面図である。 本発明における指針の他の形状例を示す部分拡大斜視図である。 図９に示す指針の要部断面図である。 図９に示す指針の一部変更例を示す部分拡大斜視図である。 図１１に示す指針の要部断面図である。 図９に示す指針の一部変更例を示す部分拡大斜視図である。 図９に示す指針の一部変更例を示す要部断面図である。 図９に示す指針の一部変更例を示す要部断面図である。 図９に示す指針の一部変更例を示す要部断面図である。 図９に示す指針の一部変更例を示す要部断面図である。 図９に示す指針の一部変更例を示す要部断面図である。 指針の他の形状例を示す正面図である。 図１９に示す指針の部分拡大斜視図である。 本発明における指針の他の形状例を示す正面図である。 図２１に示す指針の要部断面図である。 窓孔を有する指針の他の例を示す正面図である。 プレス加工にて形成された従来の指針の部分拡大斜視図である。

符号の説明

２，４，１４，２４，３４，４４ 指針
２ａ，４ａ，１４ａ，２４ａ 側面
４ｂ，１４ｂ 表面
４ｃ 連接部
６ 短冊材
６ａ パイロット孔
８ 治具
１０ 接着剤
１２ エンドミル
１４ｃ 垂直面
１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ 傾斜面
１４ｇ，１４ｈ，１４ｉ，１４ｊ，１４ｋ，１４ｍ，１４ｎ，１４ｐ，２４ｇ 模様
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，４４ａ 窓孔

Claims (8)

1. 外形の形状が切削で設けられた指針であって、該指針の側面が平滑で角度を持った少なくとも１つの面を含んでいることを特徴とする指針。
2. 前記側面が研磨した仕上げ面を有することを特徴とする請求項１に記載の指針。
3. 前記側面が複数の面で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の指針。
4. 前記側面が下方に向かって内側に傾斜する面を含んでいることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の指針。
5. 側面に模様が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の指針。
6. 表面と異なる模様が側面に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の指針。
7. 指針の外形を模様化したことを特徴とする請求項１に記載の指針。
8. 加工治具に固定した短冊材から切削で指針の外形形状を形成することを特徴とする指針の製造方法。
   

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