JP6054143B2 - 振動用おもり - Google Patents

Description

本発明は、自動巻腕時計用の回転錘(oscillating weight,「振動錘」又は「振動用おもり」とも称する）に関する。更に詳細には、本発明はプラスチック又は樹脂製の回転錘に関する。

プラスチック又は合成樹脂製の時計部品は公知である。これらの部品は成形方法により製造される。成型方法の利点は各種の、時には非常に複雑な形状も、何らの補正作業無しに得ることができることである。これらの部品はまた、殆ど１に近い密度を有することが特徴であり、その結果、軽量であり、このことは最も重要な利点である。

しかし、プラスチック部品の軽量性は深刻な欠点でもある。このことは特に、プラスチック部品が自動巻機構における回転錘として使用されるような場合に該当する。実際、自動巻機構では、巻上げトルクは回転錘の重量に正比例する。

前記の欠点を解消するため、特許文献１には、密度が７超の成形部品が提案されている。これらの部品は、プラスチック材料塊から製造されている。このプラスチック材料塊中には大量の重金属粒子が分散されている。特許文献１に記載された解決方法は、特に、自動巻腕時計機構用の回転錘の製造を企図している。特許文献１に記載された解決方法により製造された部品の別の欠点は、これらが脆いことである。実際、本発明者らが試験したところ、時計に衝撃を加えると、回転錘が破壊しがちであることが判明した。

米国特許第３，９４２，３１７号明細書

特許文献１に記載された方法により製造された回転錘の耐衝撃性を改善するために考えられ得る一つの解決法は、重金属粒子が充填されたプラスチック材料塊にファイバー（例えば、ガラス繊維又は炭素繊維など）も添加することである。ファイバーの存在により、射出成型プラスチック部品の剛性が高められると共に耐衝撃性も向上されるという二重の効果が得られる。しかし、この解決法の欠点は、ファイバーと重金属粒子との同時添加により射出成型用プラスチック材料の粘度が大幅に上昇されることである。ファイバーと重金属粒子の濃度が或るレベルを越えると、この混合物の粘度は、金型への射出成型作業が最早正常に実施できない位にまで高まる。従って、実用的理由により、重金属粒子が充填されたプラスチック製回転錘の最大密度なかんずくそのアンバランス性が制限されることは明白である。

従って、本発明の目的は、公知のプラスチック製回転錘の密度、更に具体的にはアンバランス性よりも高い密度、更に具体的にはアンバランス性を有するプラスチック製回転錘を提供することにより、ファイバー添加に伴う前記欠点を解決することである。本発明は添付の請求項１に記載された構成を有する自動巻時計機構用回転錘を提供することにより前記目的を達成する。

本明細書に記載された「重金属」という用語は、密度が１１超、好ましくは１７超の全ての金属を意味する。更に、本明細書に記載された「複合材料」という用語は、プラスチック母材と、機械的性能を高める補強部分（好ましくはファイバーの形状をしたもの）とから形成された材料を意味する。

本発明の回転錘を製造するために、複合材料は先ず液体の状態で金型内に注入され、基本部品を形成する。本発明の好都合な実施態様によれば、基本部品の周縁部は重金属粒子（好ましくはタングステン粒子）が予め充填された複合材料から構成されている。本発明の重金属要素はその後、基本部品の周縁部のハウジング内に固定される。

本発明の一実施例による回転錘のムーブメント側から見た斜視図である。 本発明の一実施例による回転錘のバックカバー側から見た斜視図である。 ３本の突起部(lug)によりハウジング内に弾力的に保持されている重金属円板の細部を示す部分平面図である。 図２ａにおけるD-D線に沿った断面図である。 図１ａ及び１ｂの回転錘の部分断面図であり、回転錘の回転軸を通り、その周縁部から半径方向に延びる断面を示す。

図示された実施態様において、本発明の回転錘の基本部品は重金属粒子が充填された複合材料から形成されている。しかし、本発明の別の実施態様では、基本部品は重金属粒子を全く含有しない複合材料から形成することもできる。重金属粒子が充填されていない実施態様の形成方法は本明細書には詳細には記載しない。なぜなら、当業者であれば本発明によるこのタイプの基本部品を何らの困難性無しに製造できるからである。

重金属が充填された複合材料の基本部品は次のようにして製造される。先ず最初に、プラスチック材料、重金属粒子及びファイバーの形の補強部分を含有する均質な材料を調製する。この混合物は液状である。好都合なことに、この混合物を調製するために市販の中間体製品を使用することができる。

例えば、タングステン粉末（密度１９．２）が充填されたポリアミド１２顆粒（密度１．０２）の形状のタングステンが市販されている。これらの顆粒はPolyOne社により、Gravi-Tech（登録商標）GRV-NJ-110-Wの商品名で市販されている。この顆粒を形成する混合物の密度は１１．０であり、射出成形に好適である。同様に、ポリアミド１２と混合されたファイバーも市販されている。例えば、Grilamid（登録商標）TRVX-50X9 Naturの商品名でEMS-GRIVORY社から市販されている。これらも顆粒である。これらは約５０％（容量基準）のグラスファイバーから形成されており、残りはポリアミド１２である。

本発明による混合物はGrilamid TR（登録商標）とGravi-Tech（登録商標）ファイバーを混合することにより調製できる。この場合、Grilamidは混合物の全重量の２．５％〜５％の範囲内を占めることが好ましい。顆粒混合物は、常用タイプの機械設備の成形タンクに供給するために直接使用することもできる。Grilamid TR（登録商標）の密度とGravi-Tech（登録商標）の密度が著しく相違することは明かである。従って、Grilamid TR（登録商標）顆粒は混合物の上部部分に集中する傾向がある。従って、成形部品の優れた再現性を確保するために、混合物が十分に均質であることを確保することが重要である。

重金属及びファイバーが充填されたプラスチック材料の射出成形は、補正作業又は仕上げ作業を全く必要とすることなく、１回だけの造形作業で比較的複雑な形状の回転錘を製造することができる。例えば、図示された回転錘の基本部品は射出成型により製造することができる。従って、本発明の回転錘は、約１８０度の円弧に沿って延びる大輪３と、大輪３を回転錘の回転軸に接続するプレート・セクタ５からなる基本部品１を有する。大輪３は基本部品の周縁部を形成し、プレート・セクタ５は前記基本部品の内側部分を形成する。図１ａに示されるように、周縁部分３は重金属円板９が固定されるハウジング７を有する。図示された実施例において、ハウジングは全て回転錘のムーブメント側に配置され、回転錘のバックカバー側（図１ｂ参照）は完全に平滑な表面を有する。このような構成により、この回転錘が取設されたムーブメントは特に落ち着いた審美的外観を有する。

図示された実施例において、基本部品が金型から取り出され、冷却されたら、重金属円板９は基本部品の円筒状ハウジング７内にスナップ嵌めされる。この方法の利点は、同じ基本部品から異なるアンバランス性を有する回転錘を製造できることである。実際、回転錘のアンバランス性は基本部品の周縁部に嵌着された重金属円板の個数に応じて著しく変化する。例えば、再度これらの図面を参照すれば明らかなように、最大のアンバランス性を有する回転錘は、周縁部に形成された６個の各ハウジング７内に重金属円板９を挿入することにより得られる。低いアンバランス性を有する回転錘は例えば、各末端部に空のハウジング７を１個残すことにより得られる。この構成によれば、６個の重金属円板９の代わりに全部で４個の重金属円板９がハウジング内に挿入される。

図２Ａ及び図２Ｂに詳細に図示されているように、この実施態様では、ハウジング７は、基本部品の周縁部３と一体的な微小突起部１１により部分的に閉塞されている。図２Ｂの断面図に示されるように、重金属円板９がハウジング７内に押込嵌め又はスナップ嵌めされる時に、突起部１１はハウジング７を弾力的にロックするように構成されている。図示された実施例では、各重金属円板９はハウジング７の円周に沿って規則的に分布された３個の突起部により弾力的に保持されている。しかし、突起部の個数は図示された３個に限定されず、ハウジング毎に任意の個数の突起部を配設することもできる。例えば、１２０゜毎に分離された３個の突起部の代わりに、ハウジング７は、９０゜毎に分離された４個の突起部又は１８０゜毎に分離された２個の突起部、或いは１個のみの突起部を有することもできる。

図２Ｂ及び図３の断面図を再度参照する。図示されているように、突起部１１はその底部に窪み１３を有する。この窪み１３は突起部１１を一層弾力的にすることができる。突起部のサイズ及び突起部底部の窪みの存在又は不存在は、基本部品１の周縁部３を形成するのに使用される複合材料の弾力性及び柔軟性に応じて変化する。

しかし、適所に弾力的に型締する代わりに、重金属要素をハウジングの底部に均等に接着させるか又は、ハウジングを閉鎖するためのキャップの一部として機能する封止ガスケットによりハウジング内に重金属要素を保持することもできる。同様に、特に簡単な実施態様によれば、ハウジング７は、簡単な接着ストリップにより重金属円板９をハウジング７内に閉じ込めることもできる。

本発明の特に有利な実施態様によれば、重金属要素又は重金属円板９は、金属粉を圧締めし、焼結させることにより製造できる（厚さ調整を除いて機械的仕上げ作業は不要である）。粉末圧締及び焼結により得られた重金属円板は非常に高い密度を有することができる。更に、この実施態様によれば、粉末廃棄物の一部も再利用する。従って、特に経済的な方法である。

基本部品は、ディスクの一部分ではなく完全なディスク形状を付与することができる。従って、後者の実施態様によれば、基本部品の大輪（周縁部分）は３６０゜全体に及ぶ。しかし、重金属要素は大輪の限られた部分にしか配設されず、その結果、回転錘にアンバランス性が付与される。

更に別の実施態様によれば、大輪又は周縁部３及び基本部品１の内側部（プレート・セクタ）５は２種類の異なるプラスチック材料から形成することもできる。例えば、第１の操作で周縁部を形成するためにタングステン充填プラスチック材料を注入することができる。次いで、ファイバーだけが充填されたプラスチック材料を第２の操作で注入し、回転錘の内側部を形成することができる。

以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。用語「又は」に関して、例えば「Ａ又はＢ」は、「Ａのみ」、「Ｂのみ」ならず、「ＡとＢの両方」を選択することも含む。特に記載のない限り、装置又は手段の数は、単数か複数かを問わない。

１ 基本部品
３ 周縁部分
５ プレート・セクタ
７ ハウジング
９ 重金属円板
１１ 突起部
１３ 窪み

Claims (9)

1. 複合材料製の基本部品（１）と重金属要素（９）を有する自動巻時計機構用の振動用おもりであって、
   前記基本部品（１）は、内側部分（５）と周縁部分（３）とを有し、
   前記周縁部分（３）は、内部に前記重金属要素（９）が嵌められているハウジング（７）を有し、前記ハウジング（７）は、前記周縁部分（３）と一体的な少なくとも１個の突起部（１１）により部分的に閉塞される盲穴である
   することを特徴とする振動用おもり。
2. 前記突起部（１１）は、その底部に前記突起部（１１）を一層柔軟にするように構成された窪み（１３）を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の振動用おもり。
3. 前記重金属要素（９）は円板状の形状を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の振動用おもり。
4. 前記ハウジング（７）は、穴の円筒壁面と一体的な突起部（１１）により部分的に閉塞された円筒状盲穴である
   ことを特徴とする請求項３記載の振動用おもり。
5. 各盲穴の円筒壁面は、３個の規則的に分布された突起部（１１）を有することを特徴とする請求項４に記載の振動用おもり。
6. 前記基本部品（１）の周縁部（３）が形成される複合材料には、重金属粒子が充填されている
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の振動用おもり。
7. 前記基本部品（１）の内側部分（５）及び周縁部分（３）は、一方の部分に他方の部分をオーバーモールドすることにより、２種類の異なる複合材料から形成されている
   ことを特徴とする請求項６記載の振動用おもり。
8. 前記周縁部分（３）は、前記重金属要素（９）を有しないハウジング（７）も含む
   ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の振動用おもり。
9. 前記重金属要素（９）は封止ガスケットにより被覆されている
   ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の振動用おもり。

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