JP2021518881A - 装飾部品を製造する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、非導電性材料で構成された支持体（２）を備える部品（１）を製造する方法に関し、支持体（２）は、導電性材料で構成された美的要素（３）が充填される少なくとも１つの凹部（４）を有し、美的要素（３）は、可視面となる部品（１）の面（２ａ）において装飾を形成するものであり、この方法は、美的要素（３）を形成するためのプリフォームを、支持体（２）の少なくとも１つの凹部（４）に圧入により嵌め込むステップと、美的要素（３）の表面を電気化学的に処理するステップと、を含み、少なくとも１つの凹部（４）は、表面処理中に美的要素（３）に電流を流すことを可能とする１つ以上の接点（４ｂ）をそれぞれ形成するために、非可視面となる部品（１）の面（２ｂ）における１つ以上の箇所で開口している。【選択図】図６Ｂ

Description

本発明は、装飾部品を製造する方法に関する。より具体的には、本発明は、非導電性材料で構成された支持体に嵌め込まれる導電性の美的要素を備える装飾部品を製造する方法に関するものである。この製造方法は、嵌め込みステップの後に、嵌め込まれた要素の電気化学的表面処理ステップを含む。

計時器外装部品を美的要素で装飾することが知られている。例えば、インデックスのようなモチーフで装飾された時計ベゼルがある。一般的にはセラミック製であるこれらのベゼルは、金、銀、または白金のような様々な材料を用いて様々な方法で指標を付けることが可能である。この指標付けは、凸部または凹部で構成することができる。凹状の指標の場合、これは、支持体に予め機械加工された凹部に充填することにより実現される。このような指標付けを実現するために用いる原理は、最初に物理気相成長（ＰＶＤ）によって導電性接着層を堆積させることにある。接着層を堆積させたら、電鋳によって凹部に金属を充填する。この方法は、複雑であるとともに極めて時間がかかるという欠点がある。

特許文献１に記載されている他の方法は、支持体に設けられた凹部に美的要素を圧入することにより嵌め込むことにある。この文献は、より具体的には、例えば、時計ベゼル上にインデックスを形成するために、非晶質金属材料で構成された美的要素をホットプレスによってセラミック製の支持体内に嵌め込む方法について記載している。この方法は、実施が簡単であるとともに、非常に再現性が高く、ほとんどの支持体に適合するという利点がある。様々に異なる材料を嵌め込むことによって、いくつかの色および仕上げを組み合わせることが可能となる。しかしながら、そのような部品の生産コストは極めて高く、多くの場合、使用する材料によって仕上げが決まり、ゴムのような材料の場合はマット仕上げ、金属の場合はサテン仕上げである。さらに、実現できる色の範囲は、限定されるか、または非常に長い開発期間を要することが多い。

欧州特許第２３１５６７３号明細書

本発明の目的は、製造コストを削減しつつ、実現できる色および仕上げの範囲を拡大することを可能とする、装飾部品を製造する新規の方法を提案することである。

この目的のため、本発明は、支持体内に要素を圧入することによる嵌め込み方法の利点と電気化学的表面処理の利点とを組み合わせて、実現できる色および仕上げを所望通りに変更することを可能とするとともに、嵌め込まれた要素の上に保護層を形成することを可能とする製造方法を提案する。

本発明は、より具体的には、セラミックのような非導電性材料で構成された支持体内に導電性要素を嵌め込むことに関する。従って、本発明の発明性は、それぞれの嵌め込まれた要素に電流を供給するために、視認できないがアクセス可能な接点を支持体上に構成することにある。

これを実現するため、支持体は、美的要素を嵌め込むための少なくとも１つの凹部を有し、その少なくとも１つの凹部は、表面処理中に美的要素に電流を流すことを可能とする１つ以上の接点をそれぞれ形成するために、非可視面となる部品の面における１つ以上の箇所で開口している。これらの視認できない接点によって、時計ベゼルのタキメータスケールのような多数の微細な装飾に電流を流すことが可能である。処理に応じて、これらの装飾において、幅広い範囲の色さらには色階調を得ることができる。これらの接点によって、それぞれの装飾に同じ電気化学的処理を施すことが可能となり、または場合によっては、電気化学的処理ごとに装飾のうちの１つ以上のみに電流を流すことにより、様々に異なる処理を組み合わせることが可能となる。また、より低コストの材料で構成された要素を嵌め込んだ後に、それを、アルミニウムの場合は陽極酸化処理によって硬化させることも想定できる。さらに、より低コストの金属材料で構成された要素を嵌め込んだ後に、貴金属を堆積させることも想定できる。この場合、使用される貴金属の量は最小限であり、材料の無駄がない。

この電気化学的処理は、嵌め込まれた装飾の最終的な表面状態である研磨、サテン仕上げ、サンドブラストで実施され、従って、製造プロセスの最後に実施される。

本発明の他の特徴および効果は、添付の図面を参照して非限定的な例として提示される好ましい実施形態についての以下の説明において明らかになるであろう。

図１は、装飾部品の平面図を示しており、より正確には、本発明の製造方法によって嵌め込まれるとともに電気化学的に処理されたインデックスを有する、時計ベゼルを示している。 図２は、この同じ装飾部品の部分断面図を示している。 図３は、支持体にプリフォームを嵌め込むステップを概略的に示している。 図４は、支持体にプリフォームを嵌め込むステップを概略的に示している。 図５は、支持体にプリフォームを嵌め込むステップを概略的に示している。 図６Ａは、いくつかの美的要素が嵌め込まれたベゼルの前面すなわち可視面の図、および１つの美的要素に注目した断面図を示している。図６Ｂは、この同じベゼルの裏面の図を示している。 図７Ａは、バネ棒挿入孔に連通した凹部をミドルケースに有する、時計ケースの３次元図を示している。図７Ｂは、凹部に嵌め込まれた美的要素を有する、この同じ時計ケースを示している。図７Ｃは、凹部に嵌め込まれるとともに石がセットされた美的要素を有する、この同じ時計ケースを示している。

本発明は、１つ以上の凹部を備えた支持体内にホットプレスによって１つ以上の美的要素を嵌め込むステップを含み、さらに、その美的要素の表面を電気化学的に処理するステップを含む、装飾部品を製造する方法に関する。本発明は、さらに、この方法で製造される装飾部品に関する。その部品は、特に、ベゼル、文字盤、ケース、竜頭、プッシュボタン、クリスタル、ブレスレット要素などのような、計時器外装部品とすることができる。図１および２に示す例では、部品１は、支持体２を形成する環状体を有する時計ベゼルであり、インデックスを形成する美的要素３を受容するために支持体２に配置された凹部４を備える。図７Ａ〜７Ｃに示す他の例では、部品１は、石６がセットされる美的要素３がそれぞれ１つずつ嵌め込まれた２つの凹部４を備えた、時計ミドルケース５である。

本発明によれば、支持体は、セラミック、エナメル、サファイアなどのような非導電性材料で構成される。美的要素は、結晶質または非晶質の金属合金のような導電性材料で構成される。例えば、それは、アルミニウム合金、チタン合金、または金合金もしくは白金合金のような貴金属合金であってよい。従って、さらなる例として、部品は、結晶質アルミニウム合金で構成されたインデックスを有するジルコニア製の時計ベゼルで構成することができる。

支持体２は、レーザエッチング、機械加工などによって形成された少なくとも１つの凹部４を有する。凹部４は、可視面となる支持体２の面２ａにおいて、所望の装飾の輪郭に対応した形状４ａを有する（図２）。本発明によれば、凹部のうちの少なくとも１つは、支持体２の非可視面２ｂにおいて開口している。効果的には、美的要素３は、凹部４の全空間に充填されており、支持体２の面２ａから突き出ているか、または支持体２の面２ａと同一平面である。変形例では、美的要素は、凹部の空間に部分的にのみ充填されることも想定できる。

本発明によれば、美的要素は、ホットプレスによって支持体の凹部に嵌め込まれる。プレス温度は、嵌め込まれる材料によって異なる。例えば、結晶質金属合金の場合、美的要素を構成する合金の固相線温度と液相線温度の間の温度で、嵌め込みを実施する。非晶質金属合金の場合、その合金のガラス転移温度Ｔｇと結晶化温度Ｔｘの間の温度で、嵌め込みを実施する。同様に、材料に応じて圧力を適応させる。例えば、印加荷重は、３００〜１０００ｋｇの間であってよい。欧州特許第２３１５６７３号に記載されているのと同様の方法で、嵌め込みを実施する。より正確には、図３〜５を用いて、本発明による製造方法の嵌め込みステップを概略的に示している。最初に、凹部（群）４、および美的要素（群）３を形成するためのプリフォーム（群）、を備えた支持体２を準備する（図３）。インデックスで装飾される時計ベゼルの場合、嵌め込まれる美的要素は、リング径およびリング幅がインデックスのそれと略等しい寸法の環状プリフォームの形態を呈する。プリフォーム３を、支持体２の面２ａ上で凹部４の位置に配置する。このアセンブリをプレス内に配置して、圧力Ｐ下での嵌め込みを、材料が軟化する上記の温度範囲内で実施する（図４）。凹部に合金を嵌め込むステップの後に続いて、冷却ステップを実施し、さらに場合によっては、美的要素３の余り部分を除去する（図５）ことを可能にするとともに、支持体と美的要素の可視面を切れ目なく互いにつなげることを可能とする研磨のような、上面２ａおよび美的要素３の機械的研削ステップを実施する。

例えば、ジルコニア系の支持体に７０７５アルミニウム金属合金を嵌め込む場合、プリフォームを、５５０℃で９０秒間加熱して、７５０ｋｇのオーダの荷重でプレスした。

嵌め込みステップおよび場合によっては機械的研削ステップの後に、美的要素に仕上げ処理を施す。この仕上げ処理は、材料の外観および／または硬度を変化させることを目的とした、嵌め込まれた金属材料の選択的な電気化学的処理からなる。それは、着色を伴う陽極酸化または着色を伴わない陽極酸化、銀、金、ロジウム、白金などのような貴金属の堆積、であってよい。従って、より低コストのアルミニウム合金を嵌め込んだ後に、それを陽極酸化によって硬化させること、または、より低コストの導電性材料を嵌め込んだ後に、貴金属でメッキすること、が想定できる。本発明が対象とする支持体は非導電性であるので、その難しさは、電気化学的処理の際に、装飾部品上で絶対に視認できてはいけない接点を介して、美的要素に電流を流すことにある。この目的のため、凹部のうちの１つ以上は、装飾部品の非可視面となる面において開口するように構成される。非可視面において開口しているこれらの凹部は、嵌め込まれた美的要素に電流を流すことを可能とするほど多くの接点を形成する。嵌め込みよって形成される金属のインデックスを有するセラミック製の時計ベゼルの例に戻ると、図２に示すように、インデックスのそれぞれのための凹部４は、ベゼル１の裏面２ｂにおいて開口している。接点４ｂによって、電気化学的処理の際にインデックスのそれぞれに電流を流すことが可能となる。支持体２の裏面２ｂにおけるこれらの接点４ｂは、支持体２の可視面２ａにおいて開口している凹部の部分４ａの断面よりも小さい断面を有することができる。これらの接点によって、それぞれのインデックスに同じ電気化学的処理を施すことが可能となり、または場合によっては、電気化学的処理ごとにインデックスのうちの１つ以上のみに電流を流すことにより、様々に異なる処理を組み合わせることが可能となる。

図６Ａおよび７Ｂの例のように、美的要素３がより大きいサイズである場合、美的要素の均一な電気化学的処理を確保するためには、美的要素ごとに複数の接点が必要となることがある。図６Ａでは、例として、ベゼル１の可視面２ａの環状部分に３つの美的要素３が配置される。この構成では、非導電性材料で構成されたインデックスを含む基板２上に、美的要素３が嵌め込まれる。これらの３つの要素に電流を流すことを可能とする接点を形成するために、ベゼル１は、図６Ｂに示すその裏面２ｂに、凹部４と連通した複数のオリフィス４ｂを備える。図６Ａの断面図に示すように、美的要素３ごとに２つの接点４ｂを設ける。図７Ｂおよび７Ｃは、支持体に配置された凹部に嵌め込まれた美的要素の他の構成を示している。嵌め込まれた美的要素３は、時計ミドルケース５のホーン５ａにまで及ぶとともに、後続の工程で石６をセットするための複数の収容部３ａを有しており、これは、セラミックのような低延性材料で構成された時計ケースを装飾するのに特に効果的である。他の例と同様に、美的要素を受容する凹部は、時計ケースの非可視面において少なくとも１つの箇所で開口している。従って、図７Ａに示すように、凹部４はバネ棒挿入孔７と連通することが想定できる。当然のことながら、凹部４は、美的要素３に電流を流す接点を形成することを可能とする他の貫通オリフィスによって、複数箇所で連通することができる。このように、本発明は、時計ケースの非可視面に設けられた接点（群）によって、石がセットされた後の美的要素を電気化学的に処理することを可能とする。

時計製作で用いる装飾部品の場合について、より具体的に本発明について説明したが、本発明による方法は、宝飾品、テレフォニー、自動車産業などのような他の多くの分野における装飾部品の製造に適用されることは明らかである。

１ 装飾部品
２ 支持体
２ａ 可視面
２ｂ 非可視面
３ 美的要素またはプリフォーム
３ａ 収容部
４ 凹部
４ａ 支持体の可視面において開口している部分
４ｂ 接点とも呼ばれる、支持体の非可視面において開口している部分
５ 時計ケース
５ａ ホーン
６ 石
７ バネ棒挿入孔

Claims (16)

1. 非導電性材料で構成された支持体（２）を備える部品（１）を製造する方法であって、前記支持体（２）は、導電性材料で構成された美的要素（３）が充填される少なくとも１つの凹部（４）を有し、前記美的要素（３）は、可視面となる前記部品（１）の面（２ａ）において装飾を形成するものであり、前記方法は、
   前記少なくとも１つの凹部（４）を有する前記支持体（２）を準備するとともに、前記部品（１）の前記美的要素（３）を形成するためのプリフォームを準備するステップと、
   前記支持体（２）の前記少なくとも１つの凹部（４）に前記プリフォームを圧入により嵌め込むステップと、を含み、
   前記方法は、次に、前記美的要素（３）の表面を電気化学的に処理するステップを含み、前記少なくとも１つの凹部（４）は、前記表面処理中に前記美的要素（３）に電流を流すことを可能とする１つ以上の接点（４ｂ）をそれぞれ形成するために、非可視面となる前記部品（１）の面（２ｂ）における１つ以上の箇所で開口している、ことを特徴とする方法。
2. 前記支持体（２）は、セラミック、サファイア、およびエナメルから選択された材料で構成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記美的要素（３）は、非晶質金属、結晶質金属、またはそれらの合金の１つ、で構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記美的要素（３）は、アルミニウム合金、チタン合金、または貴金属合金で構成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記嵌め込みステップに続く機械的研削ステップの後に、前記電気化学的表面処理ステップを実行することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つの凹部（４）に嵌め込まれた前記美的要素（３）に石（６）をセットするステップの後に、前記電気化学的表面処理ステップを実行することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記電気化学的表面処理ステップは、陽極酸化プロセスまたは特に貴金属の金属堆積プロセスであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 非導電性材料で構成された支持体（２）を備える部品（１）であって、前記支持体（２）は、導電性材料で構成された美的要素（３）が充填される少なくとも１つの凹部（４）を有し、前記美的要素（３）は、前記部品（１）の可視面（２ａ）において装飾を形成するものであり、前記部品（１）は、
   前記少なくとも１つの凹部（４）は、非可視面となる前記部品（１）の面（２ｂ）における１つ以上の箇所で開口していることと、
   前記美的要素（３）は、表面に被覆層を有すること、を特徴とする部品。
9. 前記被覆層は、陽極酸化層または特に貴金属の金属層であることを特徴とする、請求項８に記載の部品（１）。
10. 前記支持体（２）は、セラミック、サファイア、およびエナメルから選択された材料で構成されることを特徴とする、請求項８または９に記載の部品（１）。
11. 前記美的要素（３）は、非晶質金属、結晶質金属、またはそれらの合金の１つ、で構成されることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の部品（１）。
12. 前記美的要素（３）は、アルミニウム合金、チタン合金、または貴金属合金で構成されることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の部品（１）。
13. 前記部品は、時計製作用または宝飾品用の外装部品であることを特徴とする、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の部品（１）。
14. 前記部品は、前記美的要素（３）が嵌め込まれた前記少なくとも１つの凹部（４）を有する前記支持体（２）を形成する時計ベゼルであり、前記美的要素（３）は、前記ベゼルのインデックスまたは環状部分を形成している、ことを特徴とする、請求項１３に記載の部品（１）。
15. 前記部品は、前記美的要素（３）が嵌め込まれた前記少なくとも１つの凹部（４）を有する前記支持体（２）を形成するミドルケースであり、前記美的要素（３）は、前記ミドルケースのホーン（５ａ）にまで及ぶ前記ミドルケースの部分を形成している、ことを特徴とする、請求項１３に記載の部品（１）。
16. 前記少なくとも１つの凹部（４）は、前記ミドルケースの前記ホーン（５ａ）に配置されたバネ棒挿入孔（７）に連通していることを特徴とする、請求項１５に記載の部品（１）。

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