JP7227308B2 - ポリマー被覆物を備える装飾用硬質材料部品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、特に時計製造、宝飾品又は電話において、装飾用部品を製造する分野に関し、装飾用部品は、ポリマー被覆物を有する硬質材料から作製される。本発明は、より詳細には、内面のポリマー被覆物を備える時計の中板を製造する方法に関する。

時計製造及び宝飾品産業において、様々な外観のケース又はベルトの製造に、様々な材料が使用される。特に、硬質材料から計時器、特に時計ケースを製造することは公知である。硬質材料とは、１０００ＨＶを超えるビッカース硬度を有する材料を意味する。そのような硬質材料は、例えば、セラミック、窒化ケイ素、酸化ジルコニウム、サファイア又はアルミナである。

時計製造において、これらの硬質材料は、その機械的特性、特に耐引っ掻き性のために使用される。例えば、こうした硬質材料は、時計の中板又はベルト連結部等の部品の製造に使用される。

装飾用部品は、部品に所望の形状を与える射出ステップ、次に、材料を硬化させる焼結ステップの後に得られる。

しかし、この種類の射出方法は、十分に正確な寸法を得ることが可能ではない。例えば、時計の中板の場合、ガラス、ベゼル又は裏蓋が堅固に保持されるように押圧することを可能にする筐体寸法を有する必要がある。りゅうず又はプッシュピースのために穿孔する必要もあるが、これらは射出方法では得ることができない。

このことを達成するために、中板を機械加工して中板の寸法を修正する必要がある。しかし、硬質材料は、それらの硬度のために機械加工が困難である。この目的で、寿命の短いダイヤモンド工具が使用されるが、かなりの費用を生じさせる。

特にセラミック材料のための、硬質材料に対する機械加工をほとんど又は全く必要としないが、機能面を備える装飾用硬質材料部品を得ることは、有利である。

本発明は、この種の方法を提供する。硬質材料とポリマー材料被覆物との組合せにより、方法は、部品の面上での硬質材料の直接的な機械加工を回避することを可能にする。ポリマーは、硬質材料よりも機械加工が容易である。したがって、部品の製造費用は、硬質材料の機械加工を可能な限り回避することにより低減される。更に、被覆物と硬質材料との間で、部品の耐水性が保証される。

より詳細には、本発明は、例えば計時器、宝飾品又は電話、特に時計の中板のための装飾用部品を製造する方法に関し、この装飾用部品は、１０００ＨＶを超えるビッカース硬度を有する硬質材料を少なくとも部分的に備える。本発明によれば、方法は、以下の主要ステップ：
－少なくとも１つの粉体材料と結合剤との混合物から前駆体を生成するステップと、
－未硬化体を形成するため、前駆体を型に射出するステップと、
－前記硬質材料から将来の部品の本体を形成するため、前記未硬化体を焼結するステップと、
－部品の一面にポリマー材料被覆物を堆積するステップと
を含み、堆積は、本体上に成形することによって、特に、型に射出することによって実行され、被覆物及び硬質材料は、分離することができない。

本発明の特定の実施形態によれば、方法は、ポリマー材料被覆物を機械加工する更なるステップを含む。

本発明の特定の実施形態によれば、方法は、部品を組み立てる更なるステップを含む。

本発明の特定の実施形態によれば、方法は、未硬化体を機械加工する更なるステップを含む。

本発明の特定の実施形態によれば、本体は、内面を備え、堆積ステップは、前記内面上に被覆物を堆積することにある。

本発明の特定の実施形態によれば、部品である裏蓋は、被覆物堆積ステップの間、ポリマー材料から形成される。

本発明の特定の実施形態によれば、ポリマーは、以下のリスト：ＰＯＭ、ＰＡ、ＰＵＲ、ＰＰＳ、ＡＢＳ、ＰＣから選択される。

本発明の特定の実施形態によれば、硬質材料は、セラミック、窒化ケイ素、酸化ジルコニウム、サファイア又はアルミナ等の材料から選択される。

本発明は、例えば、計時器、宝飾品又は電話、特に時計の中板のための装飾用部品にも関し、この装飾用部品は、硬質材料本体と、ポリマー材料被覆物を備える少なくとも１つの面とを備え、硬質材料本体は、内側空間を画定する。

本発明の特定の実施形態によれば、被覆物は機能形状を有する。

本発明の特定の実施形態によれば、被覆物は、階段状に段の付いた形状を含み、特に、噛み合いによって、時計ケースの他の部分を組み付けることができる。

本発明の特定の実施形態によれば、本体は、内部空間を画定し、面は、前記空間の境界を画定する。

本発明の特定の実施形態によれば、面は、本体の内面である。

本発明の特定の実施形態によれば、部品は、被覆物堆積ステップの間に得られる裏蓋を備える。

本発明は、そのような装飾用部品と、ガラスと、ガラスを部品上に保持するベゼルとを備える時計ケースにも関し、ベゼルは、ポリマー被覆物によって部品に組み付けられる。

本発明は、添付の図面と共により良好に理解されよう。

本発明による方法を示すブロック図である。 図２ａ～図２ｆは、本発明による一方法ステップの後の時計の中板の斜視図である。 本発明の第１の実施形態による部品を備える、組み立てた時計ケースの断面図である。 本発明の第１の実施形態による時計ケースの反転斜視図である。 本発明の第２の実施形態による部品を備える、組み立てた時計ケースの断面図である。 本発明の第２の実施形態による時計ケースの反転斜視図である。

例えば、計時器、宝飾品又は電話のための装飾用部品１０を製造する方法１を図１に示す。装飾用部品は、例えば、図２ａ）から図２ｆ）に示す時計ケースの中板、ベゼル、時計ケースの裏蓋、宝石又は計時器のプッシュピース、宝飾リング又はベルト又は携帯電話カバーである。部品１０は、１０００ＨＶを超えるビッカース硬度を有する硬質材料を少なくとも部分的に備える。硬質材料は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、カーバイド、窒化物、サーメット等のセラミック材料、硬質金属、又は１０００ＨＶを超えるビッカース硬度のあらゆる他の材料である。

方法１は、少なくとも１つの粉体材料と結合剤との混合物から前駆体を生成する第１のステップ２を含む。この背景において、セラミックベースの粉体は、少なくとも１つの酸化金属、１つの窒化金属、又は１つの炭化金属を含むことができる。例えば、セラミックベースの粉体は、合成サファイアを生成する酸化アルミニウム、又は合成ルビーを生成する酸化アルミニウムと酸化クロムとの混合物、又は酸化ジルコニウムを含むことができる。更に、結合剤は、例えば、ポリマー型結合剤若しくは有機型結合剤等、様々な性質のものとすることができる。

方法１は、未硬化体１２を形成するため、前駆体を型に射出する第２のステップ３を含む。型は、実質的に、部品の収縮係数を考慮する所望の部品の形状を有する。前駆体は、管を介し、次に、型全体にわたり前駆体を分配する回路を介して、型に射出される。したがって、前駆体は、型の形状、例えば、本適用例で説明する例のように、時計ケースの中板の形状を取る。代替的に、射出は、円形シート又は導管によって実行することができる。

第３のステップ４は、未硬化体１２を機械加工し、射出によって生成した未硬化体１２の不要な部分を除去することである。例えば、管及び分配回路のために形成した管類３８又は導管１９が除かれる。こうして、機械加工した未硬化体１３が得られる。

第４のステップ５は、前記少なくとも１つの硬質材料から将来の部品の本体１４を形成するため、前記未硬化体１３を焼結する機能を有する。焼結には、粉体粒子が凝集するような前駆体の加熱を伴う。焼結中、未硬化体１３は、収縮によって硬化し、硬質本体１４がもたらされる。好ましくは、本発明によれば、焼結ステップは熱分解を含むことができる。

任意の第５のステップ６は、残りのステップのために、焼結によって得られた本体１４のいくつかの部分を調製する、特に、仕上げの感触のために本体１０を調製するために使用される。

方法１は、部品の一面上にポリマー材料被覆物１６を堆積する第６のステップ７を含み、堆積７は、本体１４、１５にオーバーモールディングすることによって、特に型に射出することによって実行される。時計ケースの中板は、例えば、ポリマー被覆物１６で被覆されるのに望ましい内面１８を備える。堆積ステップ７は、前記内面１８上に被覆物１６を堆積することにある。したがって、硬質材料部品は、ポリマー材料で被覆した面１８により得られる。このステップでは、ポリマー材料の成形により、被覆物１６の形成を可能にし、焼結後の硬質材料よりもより正確な寸法を有する。本方法のために、部品１０の硬質材料を機械加工する必要性を回避する。したがって、被覆物１６を適切な寸法に直接形成することが可能である。更に、２つの材料、即ち、硬質本体及び被覆物は、分離不可能に組み立てられる。

ポリマーは、例えば、以下のリスト：ＰＯＭ（ポリオキシメチレン又はポリホルムアルデヒド又はポリアセタールの略）、ＰＡ（ポリアミドの略）、ＰＵＲ（ポリウレタンの略）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイドの略）、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレンの略）、ＰＣ（ポリカーボネートの略）から選択される。

第７のステップ８において、ポリマー材料被覆物１６は、任意で機械加工し、必要な場合、いくつかの部分を修正するように、特に、ケースの他の要素の組み付けを可能にすることができる。

第８のステップ９は、硬質材料のサテン仕上げ及び／又は研磨を実行するために必要になる場合がある。このように、中板の美的な外観を向上させる。

最後に、第９のステップ１１において、部品１０は、被覆物１６により、噛み合わせることによって他の要素と共に組み立てられる。例えば、部品１０が時計ケースの中板である場合、時計ケース１７は、ベゼル２１、ガラス２５及び裏蓋を中板に組み付けることによって形成される。

図２ａ）から図２ｆ）では、方法１の特定のステップの後、最終的に時計ケース１７の部品１０にすることを可能にする本体が示される。第２の射出ステップの後、図２ａ）に示すように、時計の中板の形状を有する未硬化体１２が得られる。未硬化体は、２つの対向要素３４、３５によって両側に延在する開放円筒体の一部分を表し、対向要素３４、３５のそれぞれは、ベルトを中に締結する取り付けシステムを備える。未硬化体１２は、円筒体部分の内側空間の境界を定める内面を含む。

いくつかの射出点がある場合、未硬化体１２は、内側空間の中心に配置された中心交差部３６で未硬化体の内面１８を接続する導管１９を備える。４つの直交する導管１８は、導管１８に直交する管類３８を接合し、管類２８は、中心交差部３６を通過する。導管１８及び管類３８は、射出ステップの間に生成され、前駆体は、管を介して型に射出される。

これらの導管１８及び管類３８は、図２ｂ）に示される機械加工した未硬化体１３を得るため、未硬化体１２を機械加工する第３のステップの間に取り外される。未硬化体１２、１３は、機械加工を難なく実行し得るようにそれほど硬質ではない。

焼結ステップの後、図２ｃ）の本体１４は、ある焼結係数で実質的に同じ形状を保つが、以前よりもかなり硬質である。次に、硬質本体１４は、図２ｄ）の硬質本体１５を形成することによって、必要な場合、仕上げのために調製することができる。

図２ｅ）において、得られた部品１０は、内面１８上にポリマー被覆物１６を含む。被覆物１６は、オーバーモールディングにより得られる、正確な寸法を有する所望の形状を有する。図示の部品１０は、中板の上部から底部まで階段形状の被覆物１６を備える。様々な階段状の段は、要素を空間内又は開口付近に保つため、例えば、りゅうずを上部に、あるいは裏蓋を底部に保つために使用される。

組み立て後、図２ｆ）に示す時計ケース１７は、ベゼル２１及びガラス２５を組み付けた中板を備える。ベゼル２１は、被覆物１６の第１の階段状の段２７に噛み合わせた状態で維持される。

図３及び図４は、時計ケース１７を示し、時計ケース１７は、硬質材料部品１０、ここでは中板と、本発明による方法によって得られた中板の内面１８上のポリマー被覆物１６と、ベゼル２１と、りゅうず２２と、巻真２３と、裏蓋２４と、ガラス２５とを備える。中板は、上記したものと同じ形状を有する。ベゼル２１は、被覆物１６の第１の階段状の段２７に噛み合わせた環２６を備える。ベゼル２１は、ベゼル２１を中板上に保持するようにガラス２５の円周外形部２８上に載置される。ガラス２５は、その円周に縁２９を含み、縁２９は、組み立て位置ではベゼル２１の環２６の下に配置される。縁２９は、被覆物１６の第１の階段状の段２７上に載置され、第１の階段状の段２７の縁部は、被覆物１６の階段状の段２７の垂直部分３１と接触する。

ケース１５の裏蓋２４は、被覆物１６内に押圧され、被覆物１６は、小さな階段状の段３２を形成する材料除去部を含み、裏蓋２４の保持及び耐水性を保証する。

部品１０は、内面上に突起３３を備え、被覆物が並進移動又は回転移動しないようにする。突起３３は、部品１０の中間高さに配設される。

りゅうず棒２３は、中板を通り、開口を通り、部品１０の外側に配置したりゅうず２２に到達する。

第１の実施形態の一変形形態では、裏蓋は、被覆物を覆い、中板の下面上で被覆物を隠す。

方法の第２の実施形態は、被覆物４３と同じポリマー材料のケース４５の裏蓋４１を形成することにある。被覆物４３及び裏蓋４１は、一体に作製し、同じ堆積ステップの間に形成される。したがって、方法が完了すると、得られた部品４０は、図５及び図６に示すように裏蓋４１を備える。裏蓋４１は、取り外すことができず、好ましくは、電池４４のための筐体４２を備える。裏蓋４１以外、他の特徴は、第１の実施形態の中板の特徴と同じである。

他の部品は、上記の方法を使用して作製することができる。したがって、例えば、計時器のベゼル、裏蓋、宝石又はプッシュピース、及び宝飾リング、又はベルト、又は電話ケースを製造することが可能である。全てのこれらの部品は、少なくとも１つの面上にポリマー材料被覆物を備える硬質材料本体を含む。

１０ 装飾用部品
１２ 未硬化体
１６ ポリマー材料被覆物
１７ 中板
４０ 装飾用部品
４３ ポリマー材料被覆物
４５ 中板

Claims (12)

1. 装飾用部品（１０、４０）を製造する方法（１）であって、前記部品は、１０００ＨＶを超えるビッカース硬度を有する硬質材料を少なくとも部分的に備える、方法（１）において、前記方法は、以下の主なステップ：
   －少なくとも１つの粉体材料と結合剤との混合物から前駆体を生成するステップ（２）と、
   －未硬化体（１２）を形成するため、前記前駆体を型に射出するステップ（３）と、
   －前記硬質材料から将来の部品（１０、４０）の本体（１４）を形成するため、前記未硬化体を焼結するステップ（５）と、
   －前記部品（１０、４０）の一面上にポリマー材料被覆物（１６、４３）を堆積するステップ（７）と
   を含み、前記堆積は、前記本体（１４、１５）上に成形することによって、型に射出することによって実行され、前記被覆物及び前記硬質材料は、分離することができないことを特徴とする、方法（１）。
2. 前記方法は、前記ポリマー材料被覆物（１６、４３）を機械加工する更なるステップ（９）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記方法は、前記部品（１０、４０）を組み立てる更なるステップ（１１）を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記方法は、前記未硬化体（１２）を機械加工するステップ（４）を含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記本体（１４、１５）は、内面（１８）を備え、前記堆積ステップ（７）は、前記内面（１８）上に前記被覆物（１６、４３）を堆積することにあることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記部品（１０、４０）の裏蓋（４１）は、前記被覆物（１６、４３）堆積ステップ（７）の間、ポリマー材料から形成することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記ポリマーは、以下のリスト：ＰＯＭ、ＰＡ、ＰＵＲ、ＰＰＳ、ＡＢＳ、ＰＣから選択することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記硬質材料は、セラミック、窒化ケイ素、酸化ジルコニウム、サファイア又はアルミナから選択することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 装飾用部品（１０、４０）であって、硬質材料本体（１４、１５）と、該本体（１４、１５）の少なくとも１つの面（１８）とからなり、この少なくとも１つの面（１８）にはポリマー材料被覆物（１６、４３）が設けられ、さらに、請求項１から８のいずれか一項に記載のポリマー材料被覆物（１６、４３）を堆積するステップ（７）中に得られる裏蓋（４１）を備える装飾用部品（１０、４０）。
10. 前記被覆物（１６、４３）は、機能形状を有することを特徴とする、請求項９に記載の装飾用部品。
11. 前記本体（１４、１５）は、内部空間を画定し、前記面（１８）は、前記空間の境界を定めることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の装飾用部品。
12. 時計ケース（１７、４５）において、前記時計ケース（１７、４５）は、請求項９から１１のいずれか一項に記載の装飾用部品（１０、４０）と、ガラス（２５）と、前記部品（１０、４０）上に前記ガラス（２５）を保持するベゼル（２１）とを備え、前記ベゼル（２１）は、前記ポリマー被覆物（１６、４３）によって前記部品（１０、４０）に組み付けることを特徴とする、時計ケース（１７、４５）。

Images