JP5555411B2 - 密閉式腕時計ケース - Google Patents

Description

本発明は、胴部（ｍｉｄｄｌｅ）およびベゼルによって取り囲まれた保護ケーシングを備える密閉式腕時計ケースに関する。

水深３００ｍを超える深さを想定した、鋼より弱い材料から作られた胴部−ベゼル連結部および底部からなる密閉式時計ケースが、特許文献１によってすでに提案されている。この密閉式時計ケースは、底部の内面に嵌まり、胴部−ベゼル連結部の内壁に少なくとも部分的に嵌まり、その縁を介してガラスが圧迫する（ｂｅａｒ ｏｎ）側とは反対の胴部−ベゼル連結部のショルダの側に圧接する（ｂｅａｒ ａｇａｉｎｓｔ）、高機械強度材料から作られた内部ドームを有している。

この解決策には、密閉式ケースが耐えることができる深さを制限する２つの欠点がある。第１の欠点は、より低い機械強度の材料から作られ、ガラスと内部ドームの間に配置された胴部上のショルダの存在であり、このショルダは、胴部−ベゼル連結部の材料の弾性限度を超える圧力下では圧壊することがある。第２の欠点は、胴部−ベゼル連結部のショルダに圧接するドームの部分がドームの壁から突出しており、そのことでドームに及ぼされた圧縮力の伝達能力が低下しているという事実に起因していることである。

文献上、３ｍｍ厚さのチタン製のドームを有するケースは、水深１０００ｍの深さも耐えられることが知られている。しかし、ガラスと内部ドームの間に保持された胴部上にはショルダが存在しているので、こうしたショルダの永久的圧壊のリスクなしにより一層深く降下することは不可能であろう。

本体が少なくとも部分的にプラスチック製であり、一部がガラスの縁を取り囲む密閉式時計ケースが、特許文献２に記載されている。胴部−ベゼル連結部は、プラスチック製ケース本体を取り囲み、円錐台形の内側ショルダを有し、このショルダは、プラスチック製ケース本体のガラスの縁を取り囲む部分に作用するが、その作用は、底部がねじ込まれたときに軸方向の引張力を胴部−ベゼル連結部上に及ぼし、その引張力により、ケース本体の部分が、その上に及ぼされた軸方向の圧力によって弾性的に変形されるように行われる。

特許文献２では、少なくとも一部が圧縮可能な材料から作られたケース本体をさらに含む。したがって、ケース本体は、通常の時計ケースとは異なり、特にケース本体上に及ぼされた軸方向の引張力のもとで変形するように設計されているため、耐圧構造を有するケーシングは含まない。

したがって、プラスチック製ケース本体に及ぼされている軸方向の力の結果、特許文献２で必要とされる変形能力は、本発明の目的とは反対の目的を意図する。
ＣＨ６９０８７０ ＣＨ３４３９４９

本発明の目的は、所定の圧力に耐えることができる密閉式腕時計ケースの厚さの増大を抑えながら、従来技術の解決策の限界を克服することである。

通常、水深３０００ｍ〜５０００ｍの非常に大きな深さにまで降下しても耐性を有する密閉式腕時計を製造する際に発生する問題は、特に、その厚さである。それぞれ水深１０００ｍ〜１５００ｍの深さに相当する、約１０〜１５ＭＰａの圧力に対して耐性を有する密閉式腕時計ケースが、知られている。こうしたケースは、腕時計にしてはすでに比較的厚い、約１４．５ｍｍの厚さがすでにある。３倍〜４倍の大きさの圧力に対して耐性を有するには、そのようなケースの厚さを５ｍｍ以上大きくする必要があり、それが、腕時計に対する問題を呈する。一定の厚さを超えると、１ｍｍごとの追加は過大である。

このため、本発明の主題は、請求項１に記載の、胴部およびベゼルによって取り囲まれた保護ケーシングを備える密閉式腕時計ケースである。

こうした密閉式時計ケースの主要な利点は、その時計ケースが、従来の時計ケースに比べて厚みの増大を実質的に小さくして数十ＭＰａの圧力に耐えることができ、それにより、数千ｍ、通常は３０００〜５０００ｍの深さに耐えることができ、かつその厚みが腕時計として着用することを可能にする時計ケースの製造が可能になることである。ベゼルおよび胴部は時計のムーブメントを保護せず、ムーブメントは保護ケーシングによって全体が保護されるので、プラスチックからステンレス鋼および金の様々な合金を含めてプラチナに至る、時計ケースに従来使用されるものと同様の材料で作ることができる。

本発明の別の利点は、互いに対して少しの影響も与えない完全に異なる構成要素から、密閉性および耐圧性が得られることである。反対に、密閉部材は、保護ケーシングの少なくとも一部の構成要素のアセンブリ内に含められる。

添付の図は、概略的、かつ例として本発明による密閉式腕時計の１つの実施形態および２つの変形形態を示している。

図１は、従来技術による時計ケースを示す。この時計ケースは、水深１５５０ｍに対して試験され、それにより大水深に対して耐性を有する腕時計とされる、市販された密閉式腕時計ケースという理由で選択された。

約５０ＭＰａの圧力に対して耐性を有する時計ケースの製造が考慮されたとき、図１に示すような従来の密閉式時計ケースは２０ｍｍ近くのケース厚さになってしまい、これは、腕時計としては ほとんど受け入れられないであろうことが判明した。

本発明の、図２に示す腕時計ケースは、この実施形態では、変形を抑えるのに十分なヤング係数を有する材料から作られた底部１を備える全体が密閉された保護ケーシングを含む。以下において、このヤング係数は、１０００００Ｍｐａを超えなければならないことが分かるであろう。この材料の曲げ強度は、特に２つの従来の材料、すなわちステンレス鋼および金の曲げ強度より実質的に大きくなければならない。図示する例では、この材料は、ジルコニアなどのセラミックとすることができる。この材料はまた、特に高い曲げ強度および１０００００Ｍｐａを超えるヤング係数を有するチタンでもよい。

この底部１は、その曲げ強度を向上させるアーチ形のプロファイルを有する。その縁部では、側壁２が着座する平らな表面１ａが存在し、この側壁２は、ステンレス鋼または金よりも実質的に大きな圧縮強度の材料で作られる。この側壁２は、巻真の通過を可能にするように穿孔されねばならないことを考えると、金属−セラミック合金が好ましい。Ｂｉｏｄｕｒ １０８タイプのニッケルフリーステンレス鋼などの合金を使用することができ、その特性は、表２に示される。

この側壁２は、２つの平らな表面によって画定され、一方は底部１の表面１ａと接触し、他方は、ガラス３の周囲の平らな表面３ａと接触する。ガラス３は、表１に示すように適当なヤング係数および曲げ強度を有するサファイアから作られる。

底部１、側壁２、およびガラス３によってここに形成された保護ケーシングは、一方ではこの側壁２と底部１の間の、他方ではこの側壁２とガラス３の間の、支持表面に直交する平行側面を有する耐圧構造ＳＲを含み、この耐圧構造ＳＲは、空隙なしにケーシングの底部１まで延び、ケーシングの側壁２および底部１の少なくとも一部に重なる。この耐圧構造ＳＲは、図２〜４では、２本の点線によって示されている。表３が示すように、この側壁２の圧縮強度は、耐圧構造ＳＲの径方向厚さを調整することによって変更することができる。

側壁２は、ガラス３の側面の延長上に位置する外側壁２ａを有し、これらの側面によって定められた断面は一定（constant）である。これら２つの側面は、環状シール４によって取り囲まれている。このシール４の基部４ａは、保護ケーシングの側壁２を取り囲む胴部５の内側の側面部分５ａによって径方向に圧縮される。胴部５の内側の側面部分５ａと側壁２を取り囲むこの側面の残余部分との間に設けられた内側ショルダは、この側壁２の外側ショルダに当接する。

胴部５のうち保護ケーシングの底部１に位置する部分は、胴部５と底部１の間でねじ込み式締め付けリング６を収容するためのねじ山を有する。シール７が、底部１の外側ショルダと胴部５の底部の間に配置される。

ガラス３の側面を取り囲む環状シール４の部分は、好ましくはチタン製とされる締め付けリング８によって径方向に圧縮される。したがって、環状シール４は、ガラス３と側壁２の間のシールとして働き、かつこれらの２つの部分を互いに固定するための役割を果たす。ベゼル９はまた、締め付けリング８内の環状のくぼみ８ａとベゼル９の内側の側面の環状の溝９ａとにまたがる連結リング１０によって締め付けリング８周辺に固定される。

径方向に圧縮されるリングによるガラス３のこうした密閉取付けは、密閉機能から圧縮強度を完全に分離するという利点を有する。さらに、非常に大きな水深では、側壁２の弾性圧縮がわずかに発生するが、環状シール４が、ガラスが滑動すること、およびガラスが保護ケーシングの側壁２の隣接端に永久的に接触し続けることを可能にする。

図３に示す変形例は、側壁２’が主に耐圧構造ＳＲまで縮小され、フランジ１１が、図２の例のように側壁２に一体化される代わりに側壁２’の内側に取り付けられているという点で、図２に示す実施形態とは基本的に異なる。

図４に示す第２の変形例は、主に、側壁および底部が、図３と同じ方法で取り付けられたフランジ１１を備えたキャップ１２の形の一体型を形成するという点で、図２および図３に示す例とは異なる。このフランジ１１は、ケース内に上方から装填し得るのみの時計のムーブメントＭを、キャップ１２の側壁の内側の側面のショルダ１２ａ上に圧迫することにより、保持するように働くことができる。ケースの残りの部分は、図２および図３のケースに類似している。

２つのピース１と２を組み合わせて一体型１２にすると、巻真の通過のために穿孔が必要とされることを考えてこの一体型１２がセラミック製である場合、製造に関する問題が生じる。

図２および図３に示すように側壁のみに使用される合金Ｂｉｏｄｕｒ １０８が、十分な曲げ強度を有さないことを考えると、この一体型１２全体を、この材料から作ることは不可能であろう。その反対に、この一体型１２をチタンから作ることを阻むものは何もない。というのは、表１および表２に示すように、この材料は、側壁に求められる圧縮強度の条件およびガラスまたは底部に求められる曲げ強度の条件、ならびに保護ケーシングの材料の変形（この変形が過剰になると、保護ケーシングには明らかに許容不可能なケースの厚みの増大が求められるであろう）を抑えるように固定されたヤング係数の相対的条件を同じように良好に満たすからである。

以下の２つの表に、保護ケーシングの様々な構成要素に使用される材料が、５０ＭＰａまでの圧力に対して耐性を有する時計ケースを提供するために満たさねばならない条件をまとめる。

これらの表およびこれらの表の値に基づいて実行されたシミュレーションから、ヤング係数に対して固定することができる下限値は、１０００００ＭＰａであり、曲げ強度および圧縮強度は、それぞれ５００ＭＰａに固定できることが判る。

以下の表３は、一方は本発明による腕時計ケースの寸法、他方は図１に示す従来技術のケースの寸法に関する比較表である。

４９ＭＰａの同じ圧力では、厚さの低減は２．０２ｍｍまたは１０．２５％であることが判る。この比較は、２つの同一の時計ムーブメントＭ用の２つの密閉式腕時計ケースに対して行われたと考えると、興味深いものであり、ケースの厚みにおける２．０２ｍｍの低減が、本発明によるケースのコンセプトの結果だけによるものであることを意味している。

この比較は、密閉式腕時計ケースが耐圧性を示す対象の深さがどのようなものであれ、本発明によるケースの構造により、厚みを低減することが可能になることを示す。当然のことながら、深さが増すにつれて低減も大きくなるが、表３は、この低減が、１５．５ＭＰａの圧力においてすでにほぼ１ｍｍあることを示している。

従来技術による時計ケースの縦断面図である。 本発明による密閉式腕時計ケースの実施形態の縦断面図である。 図２に示す時計ケースの第１変形例の縦断面図である。 図２に示す時計ケースの第２変形例の縦断面図である。

符号の説明

１ 底部
１ａ、３ａ 平面の表面
２、２’ 側壁
２ａ 外側壁
３ ガラス
４ 環状シール
４ａ 基部
５ 胴部
５ａ 内側の側面部分
６、８ 締め付けリング
８ａ 環状のくぼみ
７ シール
９ ベゼル
９ａ 環状の溝
１０ 連結リング
１１ フランジ
１２ キャップ
１２ａ ショルダ

Claims (13)

1. 胴部（５）およびベゼル（９）によって取り囲まれた保護ケーシングを備える密閉式腕時計ケースであって、前記保護ケーシングが、ガラス（３）、底部（１）、および前記ガラスの平らな内面の周囲面の少なくとも１つの平らな支持表面によって画定された側壁（２）を含む耐圧構造（ＳＲ）を形成し、少なくとも前記側壁の断面の、前記ガラスの支持表面に対して垂直な平行側面を有する前記耐圧構造（ＳＲ）を形成する部分が、空隙なしに前記ケーシングの前記底部（１）まで延びるとともに、前記ケーシングの前記側壁（２）および前記底部（１）の壁の少なくとも一部と重複しており、さらに前記保護ケーシングが、前記ケーシングの構成要素を固定し密閉するための手段を含み、前記ケーシングの前記構成要素を固定し密閉するための前記手段が、前記ガラス（３）の側面の一定（ｃｏｎｓｔａｎｔ）断面の一部分、および前記ケーシングの前記側壁（２）の外側の側面の一定断面の一部分を取り囲む少なくとも１つの環状シール（４）、ならびにこのシールを前記ガラス（３）および前記ケーシングの前記側壁（２）の一定断面のこれらの部分に径方向に締め付ける手段（８）を含むことを特徴とする密閉式腕時計ケース。
2. 胴部（５）およびベゼル（９）によって取り囲まれた保護ケーシングを備える密閉式腕時計ケースであって、前記保護ケーシングが、ガラス（３）、底部（１）、および前記ガラスの平らな内面の周囲面の少なくとも１つの平らな支持表面によって画定された側壁（２）を含む耐圧構造（ＳＲ）を形成し、少なくとも前記側壁の断面の、前記ガラスの支持表面に対して垂直な平行側面を有する前記耐圧構造（ＳＲ）を形成する部分が、空隙なしに前記ケーシングの前記底部（１）まで延びるとともに、前記ケーシングの前記側壁（２）および前記底部（１）の壁の少なくとも一部と重複しており、さらに前記保護ケーシングが、前記ケーシングの構成要素を固定し密閉するための手段を含み、前記ケーシングの前記側壁（２）および前記底部（１）が、２種の異なる材料から作られたツーピースであり、シール（７）が、前記ケーシングの前記底部（１）の外側ショルダと前記胴部（５）のショルダとの間に設けられ、締め付けリング（６）が、前記胴部（５）のねじ山に係合するねじ山を有し、ねじ部を軸方向に締め付けて前記保護ケーシングの前記底部（１）の第二表面に係合する第一表面を含むことを特徴とする密閉式腕時計ケース。
3. 前記ケーシングの前記ガラス（３）および前記底部（１）の構成要素が、ヤング係数が１０００００ＭＰａを超え、曲げ強度が５００ＭＰａを超える材料から作られ、前記耐圧構造（ＳＲ）の材料が、１０００００ＭＰａを超えるヤング係数および５００ＭＰａを超える圧縮強度を有する、請求項１または２に記載の密閉式腕時計ケース。
4. 前記ガラス（３）が、サファイア製であり、前記底部（１）が、セラミック製であり、前記側壁（２）が、金属または合金製である、請求項２に記載の密閉式腕時計ケース。
5. 前記環状シール（４）を径方向に締め付ける手段が、第１に、前記環状シール（４）の部分（４ａ）を前記胴部（５）と前記保護ケーシングの前記側壁（２）の外面の間に締め付けるために前記胴部（５）の内側に設けられた側面部分（５ａ）、および第２に、前記環状シール（４）の別の部分を締め付けリング（８）と前記ガラス（３）の側面の間に締め付けるための前記締め付けリング（８）を備える、請求項１に記載の密閉式腕時計ケース。
6. 前記ケーシングの前記ガラス（３）の側面および前記側壁（２）の外面が、互いに隣接し、一定断面を画定する一定した表面を形成する、請求項１から５のいずれか一項に記載の密閉式腕時計ケース。
7. 前記ケーシングの前記ガラス（３）および前記底部（１）の材料が、５５０ＭＰａを超える曲げ強度を有し、前記耐圧構造の材料が、７５０ＭＰａを超える圧縮強度を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の密閉式腕時計ケース。
8. １７．７ｍｍ未満の全体厚さおよび５０ＭＰａまでの耐圧性を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の密閉式腕時計ケース。
9. 前記保護ケーシングの前記底部および前記側壁が、一体型（１２）を形成する、請求項１から８のいずれか一項に記載の密閉式腕時計ケース。
10. 一体型（１２）を形成する前記底部および前記側壁が、チタン製である、請求項９に記載の密閉式腕時計ケース。
11. 保護ケーシングの側壁を提供するため、チタンＴＡ６Ｖ ５級、合金Ｂｉｏｄｕｒ １０８、ジルコニア（ＺｒＯ _２ ）、またはサファイア（Ａｌ _２ Ｏ _３ ）が用いられることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の密閉式腕時計ケース。
12. 腕時計ケースが数千メートル、主として３０００〜５０００ｍの深さに耐性を有することを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の密閉式腕時計ケース。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の密閉式腕時計ケースを含む、腕時計。

Images