JP2011017701A

JP2011017701A - ピボット機構に部品を組み立てる方法

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Publication number: JP2011017701A
Application number: JP2010155144A
Authority: JP
Inventors: Christophe Gigandet; ギガンデットクリストフ; Armin Behrend; ベアレンドアーミン; Francisco Dias; ディアスフランシスコ
Original assignee: Chopard Technologies SA
Current assignee: Chopard Technologies SA
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2011-01-27
Anticipated expiration: 2030-07-07
Also published as: HK1150078A1; EP2273322A1; CN101968626B; US20110005055A1; CN101968626A; EP2273322B1; JP5600504B2

Abstract

【課題】５００ビッカース硬度よりも高い硬度を有する材料で作られた硬質部品（１８）をピボット機構に組み立てる方法を提供する。
【解決手段】管状部と該管状部の周りに延在する軸受面とを備えるピボット機構を用意し、前記硬質部品を前記ピボット機構における前記管状部の周りに自由に導入し、前記硬質部品は、入り口を規定する前もって作った少なくとも１つの構造を有し、さらに、前記硬質部品を引っ張って、前記ピボット機構における前記管状部の周りに置かれた可鍛性部品に接触させて、前記可鍛性部品が前記構造を覆うように位置付け、この組立品は、前記硬質部品と前記可鍛性部品とにより形成されて、前記軸受面を支持するようにさせられ、さらに、前記可鍛性部品を不可逆的に変形して、前記可鍛性部品により形成されるキャッチ部（２４）を作り、何の自由度もなく前記構造内に前記キャッチ部を収容し、前記可鍛性部品は、前記ピボット機構と一体になる。
【選択図】図１ｂ

Description

本発明はピボット機構（pivot organ）に硬質部品を組み立てる方法に関する。ピボット機構により、軸又は軸を受け入れるための中空軸（cannon）を意味する。

近年、時計製造に用いられる材料は、かなり進化してきた。特に、マイクロ・テクノロジーの他の分野で発達した成長技術及びエッチング技術は、時計製造における用途にとって特別な機会を提供している。しかしながら、シリコン又はダイヤモンドのようなこれらの新材料の大部分は、塑性領域がないか、又は、塑性領域が小さく、すなわち、塑性変形をすることができない。軸にホイールのような部品を取り付けるために、通常用いられる取り付け方法は、部品を壊すことになるため、用いることができない。

このような欠点を克服するために、部品のハブに弾性構造を据え付けて、その組立品を軸に取り付けることを可能にする解決策が提案されている。このような構造は、軸との関連で角度的及び長手方向両方共に、部品の自由度を排除するために、追加の機構を設ける必要がある。

特許文献１は、第１の部品を第２の部品に塑性変形をせずに押し込む方法を提案しており、その方法は、第２の穴を含む変形可能な中間部品を備える第２の部品の第１の穴を導入するステップと、中間部品の変形により中間部品を第１の穴の壁に対して締め付けるために、第１の部品を第２の穴に押し込むステップとを有する。中間部品を押し込むことに関連して圧力を加えることは興味深いが、塑性変形をしない部品については興味深くはなく、後者は、それにもかかわらず、これらの圧力の衝撃を受けることになる。また、中間部品を押し込む場合、ほぼ半径方向の応力が塑性変形をしないでその部品に加えられない限り、高トルクが加えられる必要のある場合、その部品を回転中に軸に取り付けることは、満足できるものではなく、塑性変形をしないその部品の壊れやすさに関連する最初の課題を解決しない。ほとんどの場合、このような困難は、典型的に５００ビッカース硬度以上の硬度を有する材料で作られた硬質部品が遭遇し得る。シリコン及びダイヤモンドの他に、ニッケル、鋼、セラミックス及び石（天然及び人工）も、また、この種の課題をもたらし得る時計製造に用いられる材料である。

欧州特許第１，８５０，１９３号明細書

本発明の目的は、軸に、又は、より一般的には、ピボット機構に硬質部品を組み立てるのに上記欠点のない方法を提供することにある。

さらに具体的に言うと、本発明は、硬質部品をピボット機構に組み立てる方法に関し、該方法は、管状部と該管状部の周りに延在する軸受面とを備えるピボット機構を用意するステップと、前記硬質部品を前記ピボット機構における前記管状部の周りに自由に導入するステップとを有し、前記硬質部品は、入り口を規定する少なくとも１つのハウジングを有し、さらに、該方法は、前記硬質部品を引っ張って、前記ピボット機構における前記管状部の周りに配置された可鍛性部品に接触させて、前記可鍛性部品が前記ハウジングを覆うように位置付けるステップを有し、この組立品は、前記硬質部品と前記可鍛性部品とにより形成されて、前記軸受面を支持するようにさせられ、さらに、該方法は、前記可鍛性部品を不可逆的に変形して、座金により形成されるキャッチ部を作り、何の自由度もなく前記ハウジング内に前記キャッチ部を受け入れるステップを有する。前記可鍛性部品は、組み立てプロセスの間に又は前もって、前記ピボット機構に付着される。

本発明による方法の他の特別のステップは、特許請求の範囲に記載される。

本発明の他の特徴は、添付図面を参照して以下の明細書を読み取ることによりもっと明らかになるであろう。

本発明による方法の、第１の実施のステップを示す図である。本発明による方法の、第１の実施のステップを示す図である。本発明による方法の、第１の実施のステップを示す図である。本発明による方法の、別の実施を示す図である。本発明による方法の、別の実施を示す図である。本発明による方法の、さらに別の実施を示す図である。本発明による方法の、追加の実施を示す図である。本発明による方法の、追加の実施を示す図である。本発明による方法の、さらに追加の実施を示す図である。本発明による方法の、さらに追加の実施を示す図である。本発明による方法の実施で用いる部品の特定の形状を示す図である。本発明による方法の実施で用いる部品の特定の形状を示す図である。本発明による方法の実施で用いる部品の特定の形状を示す図である。本発明による方法の実施で用いる部品の特定の形状を示す図である。本発明による方法の実施で用いる部品の特定の形状を示す図である。本発明による方法の実施で用いる部品の特定の形状を示す図である。本発明による方法の実施で用いる部品の特定の形状を示す図である。本発明による方法の実施で用いる部品の特定の形状を示す図である。本発明による方法の実施で用いる部品の特定の形状を示す図である。本発明による方法の実施で用いる部品の特定の形状を示す図である。本発明による方法の、さらに別の追加の実施を示す図である。

図１ａ〜図１ｃは、本発明による方法の、実施形態の様々な機構を示す。従って、ピボット機構があり、これには、可動部品を順番に取り付けることができるように、可動部品に組み立てるべき様々な部品が含まれる。図１ａ〜図１ｃにおけるように、ピボット機構は管状部を有する軸１０とすることができ、管状部の端部は、図示していないが、ピボットを形成する。

軸１０は、この軸１０の周りに半径方向に延在するカップ１２を備えている。カップ１２は軸受面を規定する。カップ１２は円板状にすることができる。好ましい実施形態によれば、カップ１２は、その表面の１つに、軸１０の周りに位置付けられた環状の凹所１４を備える。凹所１４の形状は問題西内。特に本実施例で説明する方法に対しては、凹所１４は、軸に接して少なくとも１つの開口領域を有して、軸の基部に直接位置付けられる。

本発明による方法には、可鍛性機構、典型的には、通常、円環形のプラスチック座金１６も用いられる。この座金１６は、金属又は合成物質とすることができ、恐らく弾性特性を呈する。座金１６は、冷間又は高温クリープによるか、機械的応力の付与により、変形されやすい。座金１６には、変形し、次に、例えば、重合により硬化し得る、ペースト形状の材料を使用することもできる。例えば、金、スズ、アルミニウム、ゴム又はポリマー製の座金１６を使用することができる。

この座金１６は、凹所１４内に着座する大きさとする。従って、座金１６は、軸１０に通すことができる中央開口部を有している。好ましくは、中央開口部は、軸１０の外径よりも少し大きい直径を有する円形とし、座金１６の非拘束の位置付けを可能にする。座金１６の外輪郭の形状はどうでもよく、ただ、凹所１４の形状に適合させなければならない。本実施例では、座金１６の厚さは、座金１６が凹所１４から突出するように、凹所１４の深さよりも大きくする。

最後に、典型的に５００ビッカース硬度より高い硬度を有する材料で作った、塑性領域がないか、又は、小さい塑性領域を有する硬質部品１８がある。硬質部品１８は、特に、シリコン、ダイヤモンド、ニッケル又は鋼で作ることができる。硬質部品１８は、例えば、軸上に組み立てることを意図するホイール又はレバーとすることができる。このために、硬質部品１８は貫通孔を備え、この貫通孔の形状は、軸１０に自由に挿入できるように、軸１０の形状に調整する。所望部品の位置決め精度に応じて、多少の遊び又はわずかな弾性を持たせることができるが、硬質部品１８に半径方向の応力がかからないようにする。硬質部品１８は、さらに、座金１６の隣りに流出させるように位置付けた入り口を規定する少なくとも１つのハウジング２０を有している。本実施例によれば、硬質部品１８には、ハウジングとして作用する２つの管状オリフィス、好ましくは円筒形での開口を貫通させる。

随意に、カバー２２を設けることもできる。カバー２２は、軸１０に押し込める大きさにした開口部を備える。カバー２２の寸法は、本方法による組立品の可視部分を隠すと共に、組立品のバランスをとることも可能にするために、典型的にはカップ１２の寸法と同じようにする。なお、座金１６を弾性材料で作る場合には、カバー２２は、ピボット機構に関連する座金１６の軸方向の位置決めにとって、特に重要である。

ピボット機構の組み立てのためには、座金１６を凹所１４内に配置する。それから、硬質部品１８を軸１０に取り付けて、凹所１４から突出している座金１６に押し当てる。上記のように、ハウジング２０の開口部を座金１６の隣りに位置付ける事により、硬質部品１８に加えられる圧力は、ハウジング２０内に座金１６をクリープさせるのに十分である。このような座金１６の変形が、キャッチ部２４の作成を誘発し、このように変形された座金１６の部分は、何の自由度もなく硬質部品１８のハウジング２０内に挿入される。従って、硬質部品１８及び座金１６は、完全に順番に取り付けられる。また、座金１６は、軸１０の近くに位置付けるので、座金１６に加えられる圧力は、図に示すように、座金１６の軸１０の方への変形も誘発する。後者の変形は、座金１６が軸１０にぴったりすることで分かる。硬質部品１８は、このように、何の自由度もなく軸１０に固定される。また、キャッチ部２４が存在するため、硬質部品１８を軸１０から引き離すために、硬質部品１８に加えるべき力は、キャッチ部２４を壊すために必要なせん断応力に関連する分力を伴う。硬質部品１８の回転中にキャッチ部２４に加えられるせん断応力もあり、これは、トルクに関連する制約分布をより良いものにする。

図２ａ及び図２ｂは、本発明の別の実施形態を示し、ピボット機構は、管状部を有し、軸２８を受け入れることを意図する中空軸２６である。図1を参照した上記のものと同様に、中空軸２６は、座金１６を受け入れる凹所１４を設けたキャップ１２を有する。図1を参照した上記のものと同様に、硬質部品１８は、中空軸２６内に自由に組み立てられる。図２ａ及び図２ｂにおいて、カバー２２は、本方法による組立品の可視部分を隠すために用いられる。有利なことに、中空軸２６、座金１６、硬質部品１８及び恐らくはカバー２２を含めて、独立の機能的な組立品が作られる。それから、軸２８を中空軸２６内に取り付けることができるが、お分かりのように、中空軸２６は、上記の組立品を保持できる軸２８を駆動しない。

図３は、中空軸２６を有する、本発明の実施をまた、示す。本実施例では、カバーがなく、軸はカバーとして作動する直接の可動部３０を有する。なお、有利なことに、可動部３０はホイール又は歯付きピニオンである。中空軸２６は、硬質部品１８を超えて突出しないため、軸２８及び可動部３０の組み立て後に、その組立品は硬質部品１８に対して両者の間の間隙なしで、押圧される。

図４ａ及び図４ｂは、本発明による方法の、追加の実施を表わす。特に、本実施形態では、座金１６は、凹所１４から突出する必要がないことに注目すべきである。座金１６の厚さは、好ましくは凹所１４の深さに等しいか、又は近くする。硬質部品１８の少なくともいくつかのハウジング２０は、貫通孔である。また、カップ１２には、空洞３２を設けて、いくつかの空洞３２は、座金１６に隣接して出る少なくとも貫通孔である。硬質部品１８のハウジング２０及びカップ１２の空洞３２は、二つずつ対向するように位置付けられる。

従って、座金１６は最初に凹所１４内に置かれて、それから、硬質部品１８はその上に置かれて、硬質部品１８のハウジング２０及びカップ１２の空洞３２は、二つずつ対向させられる。当業者は、一方が他方を参照して両者を容易に案内するインデックス手段を提供できる。それから、各部分を適切な位置に保つことにより、適切な工具３３をカップ１２の空洞３２及び硬質部品１８の貫通孔のハウジング２０にそれぞれ通過させて、従ってアクセス可能となり、圧力が座金１６に加えられる。座金１６は、硬質部品１８のハウジング２０及びカップ１２の空洞３２にそれぞれクリープを起こして進み、キャッチ部２４を形成する。

ピボット機構の硬質部品１８及びカップ１２は、このようにして、両者間に何の自由度もなく、完全に接着される。なお、この場合に、凹所１４が、ピボット機構の管状部の底部に直接配置される必要はない。座金１６は任意の形状にすることができる。実際に、カップ１２の内側で作られるキャッチ部２４は、直接、座金１６をピボット機構に付着する。

当業者は、なお他の代替方法を考慮できる。例えば、座金１６の変形は、例えば、座金１６の融解により熱的に行うことができ、その間に圧力を加えた結果として、座金１６の材料は、単に、硬質部品１８のハウジング２０に流入し、かつ、適切な場合は、カップ１２の空洞３２に流入する。

座金１６の変形ステップとは独立のステップで、座金１６をカップ１２に固定することもまた、可能である。例えば、その実施のために選択した材料に依存して、座金１６は、接着し、溶接し、ろう付けし、電気を通すことにより直接、カップ１２へ溶着することさえできる。このような場合、上記のように、座金１６の変形ステップの間に、座金１６がピボット機構の管状部に接着するように、座金１６を置く必要はない。

図５ａ及び図５ｂは、本発明による方法の、追加の実施形態を示し、硬質部品１８は、軸１０の管状部に自由に取り付けられる。この実施形態に特別であるが、座金１６は、軸１０に接して取り付けられる大きさとする。厚さは材料の力の関数であり、特に、座金１６の厚さは、そのような取り付けにより誘発された機械的応力に耐えるために十分である。座金１６を軸１０に組み立てる間に、座金１６と管状部とは取り付けにより接着される。座金１６が硬質部品１８に接触する際、硬質部品１８を含むハウジングへ、座金１６にクリープを起こして進み、キャッチ部２４を形成するように、座金１６は硬質部品１８に対して押圧される。

図６ａ〜図６ｄは、硬質部品に達成可能な異なるハウジング２０の例を示し、硬質部品の中に座金からキャッチ部２４を形成することができる。この場合、図は可動部のハブ３４を示す。従って、ハウジング２０は、ハブ３４上で開けられた任意の閉じた形状の開口部から成ることができる。ハウジング２０は、また、ハブ３４の内周又は外周の開いた形状の開口部から成ることができる。ハウジング２０は、それから、切り込みを入れられて、多かれ少なかれ、変形される。ハウジング２０の配置は、好ましくは、可動部の重心が回転軸と一直線になるように、行うことができる。ハウジング２０は、好ましくは、座金１６に隣接するように、硬質部品１８の領域に分散される。図６ｄは、軸に接して組み立てられるべき開いた弾性構造を有する、特定のハブ３４の構造を示す。ホイールの各半径は、ホイールのハブを形成する、つかみ領域３６のホイールの中心で終わる。半径方向のスロット３８は、２つの連続するつかみ領域を分離する。スロット３８は、図６ｃのものと同様の切り込みで、ホイールの中心側に出ることができる。また、これらのつかみ領域３６は、また、ハウジング２０を備える。このようなホイールを座金１６と組み立てる際に、可鍛性材料は、クリープを起こしてスロット３８に進み、また、つかみ領域３６の開口部にも進む。

ほとんどの場合、硬質部品の表面に斑点状に配置されたハウジング２０は、可鍛性部品と接触する領域において、硬質部品の表面で形成される微細構造により置換することができる。用語「斑点状」は、管状のハウジングによりもくろまれるような、一定の点の周りに制限される表面又は空間を意味する。これらの構造は、砂まき技術又は日差し技術により、規則的に又は不規則的に作ることができる。可鍛性部品が変形するにつれて、可鍛性部品は、硬質部品の表面で形成された構造の内部に入り込み、こうして多数の小さいキャッチ部を提供する。

図７ａ〜図７ｆは、座金を構成する材料がクリープを起こして進む方向に導くために、凹所１４を形成するために用いる異なるパターンを示す。図７ａの例は最も単純であり、底が平坦な凹所を有する。図７ｂでは、凹所の底が畝の形状であり、第１の内側の側面１４ａは座金の中心の方へ傾き、第２の外側の側面１４ｂは座金の外側の方へ傾くことを規定する。図７ｃ及び図７ｄは、単一の側面を有する底を設けて、それぞれ、座金の中心の方へ傾く側面１４ｃ及び座金の外側の方へ傾く側面１４ｄを規定する。図７ｅでは、凹所の底が平坦であるが、内側の溝１４ｅ及び外側の溝１４ｆが凹所の底の縁により規定される。言い換えれば、凹所は底の方がより広い。図７ｆは、どのようにして貫通孔又は隠し空洞３２が凹所の底に適合することができるかを示す。凹所の底は、また、硬質部品に対して上記で提案されたものの方針に沿って構成することができる。これは、可鍛性部品とピボット機構との間の相互作用を強化する。

こうして硬質部品をピボット機構に組み立てる方法が提供されるが、実装することは、特に簡単である。また、硬質部品は半径方向の応力を受けないことは注目すべきである。硬質部品は座金の変形の間に加えられる圧縮により影響されるだけであり、この種の圧力はシリコン、ダイヤモンドなどの部品により、特に良く支えられる。

当業者は、特許請求の範囲により規定される本発明の一般的構成内で他の実施形態をなお考慮するであろう。例えば、支持面に接触する厚さ及び表面に対する座金の寸法が適合される際、プラスチックのカップ上の座金を有することができる。このような解決法は図８に示す。同様に、凹所は円環状でなくすることができる。支持面は管状部の周りに分布された複数の凹所を有することができる。可鍛性部品は、硬質部品内に適宜に位置付けられたハウジングと協働するために、複数の凹所内に配置される。なお、可鍛性部品は、任意の形状にすることができる。可鍛性部品とハウジングとを互いに隣接して位置付けるために、インデックス手段を設けることができる。

１０、２８軸
１２
１４凹所
１４ａ第１の内側の側面
１４ｂ第２の外側の側面
１４ｃ座金の中心の方へ傾く側面
１４ｄ座金の外側の方へ傾く側面
１４ｅ内側の溝
１４ｆ外側の溝
１６座金
１８硬質部品
２０ハウジング
２２カバー
２４キャッチ部
２６中空軸
３０可動部
３２空洞
３３工具
３４ハブ
３６つかみ領域
３８スロット

Claims

５００ビッカース硬度よりも高い硬度を有する材料で作られた硬質部品（１８）をピボット機構に組み立てる方法であって、該方法は、
管状部と該管状部の周りに延在する軸受面とを備えるピボット機構を用意する第１のステップと、
前記硬質部品を前記ピボット機構における前記管状部の周りに自由に導入する第２のステップとを有し、前記硬質部品は、入り口を規定する前もって作った少なくとも１つの構造を有し、
さらに、該方法は、
前記硬質部品を引っ張って、前記ピボット機構における前記管状部の周りに置かれた可鍛性部品に接触させて、前記可鍛性部品が前記構造を覆うように位置付ける第３のステップを有し、この組立品は、前記硬質部品と前記可鍛性部品とにより形成されて、前記軸受面を支持するようにさせられ、
さらに、該方法は、
前記可鍛性部品を不可逆的に変形して、前記可鍛性部品により形成されるキャッチ部（２４）を作り、何の自由度もなく前記構造内に前記キャッチ部を受け入れる第４のステップを有し、
前記可鍛性部品は、前記ピボット機構と一体になる、硬質部品をピボット機構に組み立てる方法。
前記軸受面は、前記ピボット機構の周りに凹所（１４）を有し、前記可鍛性部品は座金（１６）であり、該座金は前記凹所内に置かれる、請求項１に記載の組み立てる方法。
前記可鍛性部品と前記ピボット機構との付着は、前記可鍛性部品を変形する前記第４のステップと同時に行われることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の方法。
前記座金（１６）の厚さは、前記座金が前記凹所（１４）から突出するように、前記凹所の深さよりも大きくすることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の方法。
前記凹所（１４）は、前記ピボット機構の基部で形成されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
前記可鍛性部品を付着するステップは、前記硬質部品（１８）を導入する前に、前記可鍛性部品を置くステップに引き続いて行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記可鍛性部品は前記軸受面に置かれて電気を通しての成長により直接行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記可鍛性部品の前記変形は、機械的に行われることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の方法。
前記可鍛性部品の前記変形は、熱的に行われることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の方法。
前記ピボット機構は、軸（１０）であることを特徴とする、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の方法。
前記ピボット機構は、軸を受け入れるための中空軸（２６）であることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の方法。
前記凹所（１４）は、前記座金の前記変形を案内するような形状であることを特徴とする、請求項２から請求項１１のいずれか一項に記載の方法。
前記第４のステップに引き続いて、カバー（２２）を前記硬質部品（１８）の上へ前記ピボット機構に加えて、第１のステップから第４のステップの操作による可視部分を隠すために、前記硬質部品は前記軸受面と前記カバーとの間に挿入されるステップをさらに有することを特徴とする、請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の方法。
前記可鍛性部品と接触する意図の領域で、前記硬質部品の表面に微細構造を設けるために、前記硬質部品を微細構造化するステップを有することを特徴とする、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の方法。
少なくとも１つの斑点状のハウジングの形状の前記構造を作るステップを有することを特徴とする、請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の方法。
前記硬質部品はハブ（３４）を有し、少なくとも１つの斑点状のハウジング（２０）は、前記ハブの内周又は外周に配置された切り込みであることを特徴とする、請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載の方法。
前記硬質部品（１８）は少なくとも２つのハウジング（２０）を有し、少なくとも１つのハウジングは貫通孔であり、前記軸受面は少なくとも２つの空洞（３２）を備えるカップ（１２）により作られ、少なくとも１つの空洞は、貫通孔であり、かつ、その開口部は前記可鍛性部品に隣接して出るように位置付けられ、前記硬質部品の前記ハウジング及び前記カップの前記空洞は、二つずつ対向して位置付けできるように、配置される、請求項１または請求項２に記載の方法であって、
前記硬質部品の前記ハウジング及び前記カップの前記空洞は、二つずつ対向するように、前記可鍛性部品及び前記硬質部品を前記ピボット機構に配置して、前記第２のステップ及び前記第３のステップを実施し、
前記第４のステップは、前記カップ及び前記硬質部品の通り抜ける開口部に適合する工具（３３）を通すことにより、前記可鍛性部品を変形するステップと、前記可鍛性部品に圧力を加えて、前記硬質部品の前記ハウジング及び前記カップの前記空洞に、それぞれ前記可鍛性部品を流入するために、前記カップ及び前記硬質部品を適切な位置に保持して、それによって前記キャッチ部（２４）を作るステップとを有する方法。