JPH04124246A - 時計の文字盤 - Google Patents

時計の文字盤

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JPH04124246A
JPH04124246A JP24358890A JP24358890A JPH04124246A JP H04124246 A JPH04124246 A JP H04124246A JP 24358890 A JP24358890 A JP 24358890A JP 24358890 A JP24358890 A JP 24358890A JP H04124246 A JPH04124246 A JP H04124246A
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JP
Japan
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alloy
dial
atom
magnetic
group
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Application number
JP24358890A
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English (en)
Inventor
Seisaku Suzuki
清策 鈴木
Teruhiro Makino
彰宏 牧野
Takeshi Masumoto
健 増本
Akihisa Inoue
明久 井上
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は腕時計などの文字盤に関するものである。
〔従来の技術〕
従来一般に、腕時計などの時計の文字盤を製造するには
、まず、時計のムーブメントを収納する本体ケースの大
きさに合わせて金属板を打ち抜き加工し、打ち抜き加工
後に得られた円盤状の板体の表面を研摩加工する。次に
この板体の表面にめっき処理を施し、めっき層の上に塗
装を施し、その上に必要に応じて印刷を行い、更に時字
を植え込むなどして文字盤として完成するようにしてい
る。
そして、この種の文字盤に要求されることは、ある程度
機械強度が高く、温度による変形か少ないこと、めっき
が付きやすく印刷用のインクの乗りが良好であることな
どである。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、時計においては、ムーブメント内部の金属部
品が磁化すると時計の精度が低下するので、ムーブメン
トは磁気を嫌うものである。従って時計を磁石などの磁
気製品に接近させることは従来から禁止されていること
である。ところが、腕時計の使用中に誤って時計を磁気
製品に近付けてしまうことがあり、これが原因となって
時計が狂ってしまうことがあった。
一方、本発明者らは、先に、軟磁気特性に優れたFe系
軟磁性合金を特願平2−108308号明細書において
、平成2年4月24日付で特許出願している。
この特許出願に係る合金の1つは、次式で示される組成
からなることを特徴とする高飽和磁束密度合金であった
(Fe +−a Cc a)b B X  Ty  T
 z但しTはTi 、Zr 、l(f 、V、Nb 、
Ta 、Mo 。
Wからなる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であ
り、且つ、Zr 、Hfのいずれか、又は両方を含み、
T゛はCu 、Ag 、Ni 、Pd 、Ptからなる
群から選ばれた1種又は2種以上の元素であり、 a≦0.05、b≦92原子% 原子−,5〜16原子%、y=4〜IO原子%z=0.
2〜4.5原子%である。
また、前記特許出願に係る合金の他の1つは、次式で示
される組成からなることを特徴とする高飽和磁束密度合
金であった。
Feb  BX  T  y  T′z但しTはTi 
、Zr 、Hf 、V、Nb 、Ta 、M。
Wからなる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であ
り、且つ、Zr 、Hfのいずれか、又は両方を含み、
T−はCu 、Ag 、Ni 、Pd 、Ptからなる
群から選ばれた1種又は2種以上の元素であり、 b≦92原子%原 子−=0.5〜16原子%、y=4〜10原子%z=0
.2〜4.5原子%である。
更に本発明者らは、前記合金の発展型の合金として、先
に、以下に示す組成の合金について特許出願を行ってい
る。
この特許出願に係る合金の1つは、次式で示される組成
からなることを特徴とする高飽和磁束密度合金であった
(Fe I−a Qa )b B x  Ty但しQは
C01Niのいずれか、または、両方であり、TはTi
 、Zr 、Hf 、V、Nb 、Ta 、M。
Wからなる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であ
り、且つ、Zr 、Hfのいずれか、又は両方を含み、 a≦0.05、b≦93原子% x−05〜8原子%、y=4〜9原子%である。
また、前記特許出願に係る合金の他のLつは、次式で示
される組成からなることを特徴とする高飽和磁束密度合
金であった。
FebByTy 但しTはTi 、Zr 、Hf 、V、Nb 、Ta 
、Mo 。
Wからなる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であ
り、且つ、Zr 、Hfのいずれか、又は両方を含み、 b≦93原子%、 x=0.5〜8原子%、y=4〜9原子%である。
以上のように本発明者らは、前記各組成の種々のFe系
軟磁性合金を開発したわけであるが、前記組成の合金に
ついて研究を重ねた結果、この合金が優れた機械特性と
磁気遮蔽能力を有していることが判明したので、本発明
に到達した。
この発明は前記課題を解決するためになされたもので、
機械強度に優れるとともに磁気遮蔽能力に優れた時計の
文字盤を提供することを目的とオる。
〔課題を解決するための手段〕
請求項Iに記載した発明は前記課題を解決するために、
次式で示される組成の材料力Xらなる板体を加工したも
のである。
(Fe +−a Co a)b B X  Ty  T
 z但しTはTi 、Zr 、Hf 、V、Nb 、T
a 、Mo 。
Wからなる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であ
り、且つ、Zr 、Hfの0ずれ力x1又番よ両方を含
み、T−はCu 、Ag 、Ni 、Pd 、Pt力\
らなる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であり、 a≦0.05、b≦92原子% x=0.5〜16原子%、y=4〜10原子%z−02
〜45原子%である。
請求項2に記載した発明は前記課題を解決するために、
次式で示される組成の材料力\らなる板体を加工したも
のである。
Fe b B xT y  T′z 但しTはTi 、Zr 、Hf 、V、Nb 、Ta 
、Mo 。
Wからなる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であ
り、且つ、Zr 、Hfのいずれか、又は両方を含み、
T゛はCu 、Ag 、Ni 、Pd 、Pt力\らな
る群から選ばれた1種又は2種以上の元素であり、 b≦92原子%、 x=0.5〜16原子%、y=4〜IO原子%z=0.
2〜4.5原子%である。
請求項3に記載した発明は前記課題を解決するために、
次式で示される組成の材料からなる板体を加工したもの
である。
(pe 、−a Qa )b B X  Ty但しQは
Co 、Niのいずれか、または、両方であり、TはT
i 、Zr 、Hf 、V、Nb 、Ta 、Mo 。
Wからなる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であ
り、且つ、Zr 、Hfのいずれか、又は両方を含み、 a≦0.05、b≦93原子% x=0.5〜8原子%、Y=4〜9原子%である。
請求項4に記載した発明は前記課題を解決するために、
次式で示される組成の材料からなる板体を加工したもの
である。
Feb  B  XT  y 但しTはTi 、Zr 、Hf 、V、Nb 、Ta 
、Mo 。
Wからなる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であ
り、且つ、Zr 、Hfのいずれか、又は両方を含み、 b≦93原子%、 x=0.5〜8原子%、Y=4〜9原子%である。
〔作用〕
特別の組成のFe系軟磁性合金から文字盤を形成したの
で、高透磁率を高飽和磁束密度を示し、磁気遮蔽能力に
優れるとともに、機械強度が高く硬度が高い文字盤が提
供される。従って本発明の文字盤を時計に使用するなら
ば、文字盤の強度が向上するとともに、時計を誤って磁
気製品に接近させた場合であっても、ムーブメントを磁
化させてしまうおそれか少なくなる。
〔実施例〕
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
第1図はこの発明の一実施例を示すもので、1a  l
b、lcはそれぞれ時計針、2は文字盤、3は時計のム
ーブメントを示している。そして、前記ムーブメント3
を図示路の時計ケースに収納し、文字盤2をムーブメン
ト3に被せ、時計針1a〜1cをセットし、時計ケース
に透明蓋を被せることで時計が完成するようになってい
る。
前記文字盤2は、第2図に断面構造を示すように、後述
する組成のFe系軟磁性合金から形成された本体5と、
その外面に形成されためつき層などからなる被覆層6と
、この被覆層6の上面に形成された印刷部分と、本体5
に取り付けられた時字7・・・とを具備して構成されて
いる。また、文字盤2において、8は窓部、9は時計針
1 a = 1 cを駆動するためのムーブメントの回
転軸■0を挿通する透孔をそれぞれ示している。
前記本体5を形成する材料の1つとして次式で示される
組成からなる高飽和磁束密度Fe系軟磁性合金を使用す
ることができる。
(Fe I−a Co a )b B x  Ty  
T′z但しTはTi 、Zr 、Hf 、V、Nb 、
Ta 、Mo 。
Wからなる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であ
り、且つ、Zr 、Hfのいずれか、又は両方を含み、
T−はCu 、Ag 、Ni 、Pd 、Ptからなる
群から選ばれた1種又は2種以上の元素であり、 a≦0.05、b≦92原子% x=0..5〜16原子%、y:=4〜IO原子%z=
0.2〜4.5原子%である。
また、本体5を形成する材料の1つとして次式で示され
る組成からなる高飽和磁束密度Fe系軟磁性合金を使用
することができる。
Feb  BX  Ty  T′z 但しTはTi 、Zr 、Hf 、V、Nb 、Ta 
、Mo 。
Wからなる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であ
り、且つ、Zr 、Hrのいずれか、又は両方を含み、
T−はCu 、Ag 、Ni 、Pd 、Ptからなる
群から選ばれた1種又は2M以上の元素であり、 b≦92原子%、 x=0.5〜16原子%、y=4〜10原子%z=0.
2〜4.5原子%である。
更に前記本体5を形成する材料の1つとして次式で示さ
れる組成からなる高飽和磁束密度Fe系軟磁性合金を使
用することができる。
(Fe +−a Qa)b Bx  T  y但しQは
Go 、Niのいずれか、または、両方であり、TはT
i 、Zr 、Hf 、V、Nb 、Ta 、Mo 。
Wからなる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であ
り、且つ、Zr 、H「のいずれか、又は両方を含み、 a≦0.05、b≦93原子% x==0.5〜8原子%、Y=4〜9原子%である。
更に前記本体5を形成する材料の1つとして次式で示さ
れる組成からなる高飽和磁束密度Fe系軟磁性合金を使
用することができる。
FebBxTy 但しTはTi 、Zr 、Hr 、V、Nb 、Ta 
、Mo 。
Wからなる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であ
り、且つ、Zr 、Hrのいずれか、又は両方を含み、 b≦93原子%、 x=0.5〜8原子%、Y=4〜9原子%である。
本発明の文字盤2に用い、る材料において、非晶質相を
得やすくするためには、非晶質形成能の高いZr 、H
rのいずれかを含む必要がある。また、Zr 、Hfは
その一部を他の4A〜6A族元素のうち、Ti 、V、
Nb 、Ta 、Mo 、Wと置換することができる。
ここで、crを含めなかったのは、Crが他の元素に比
べ、非晶質形成能に劣っているからであるが、Zr 、
Hfを適量添加したならば、更にCrを添加してもよい
のは勿論である。
Bには、本発明の文字盤2に用いる合金の非晶質形成能
を高める効果、および、前記熱処理工程において磁気特
性に悪影響を及ぼす化合物相の生成を抑制する効果があ
ると考えられ、このためB添加は必須である。Bと同様
にAQ、Si 、C,P等ら非晶質形成元素として一般
に用いられており、これらの元素を添加した場合も本発
明に用いる合金と同一とみなすことができる。
本発明に用いる合金においては、Cu 、Niおよびこ
れらと同族元素のうちから選ばれた少なくとも1種又は
2種移乗の元素を0.2原子%以上含む必、要がある。
添加量が0.2原子%より少ないと前記の熱処理工程に
より特に優れた軟磁気特性を得ることかできない。また
、これらの元素の中でもCuは特に好適である。
Cu、Ni等の添加により、軟磁気特性が著しく改善さ
れる機構については明らかではないが、結晶化温度を示
差熱分析法により測定したところ、Cu、Ni等を添加
した合金の結晶化温度は、添加しない合金に比べてやや
低い温度であると認められた。これは、前記元素の添加
により、非晶質相の安定性か低下したことに起因すると
考えられる。
また、不均一な非晶質相が結晶化する場合、部分的に結
晶化しやすい領域かできて不拘−核生成オるために、得
られる組織が微結品組織となると考えられる。
また、特にFeに体する固溶度が著しく低い元素である
Cuの場合、相分離傾向かあるため、加熱によりミクロ
な組成ゆらぎか生じ、非晶質相が不均一となる傾向がよ
り顕著になると考えられ、組織の微細化に寄与するもの
と考えられる。
以上の観点からCuおよびその同族元素、NiおよびP
d 、Pt以外の元素でも結晶化温度を低下させる元素
には同様の効果が期待できる。また、CuのようにFe
に対する固溶限が小さい元素にも同様の効果が期待でき
る。
以上、本発明に用いる合金に含まれる合金元素の限定理
由を説明したが、これらの元素以外てし耐食性を改善す
るために、Cr 、Ruその他の白金族元素を添加する
ことも可能であり、また、必要に応じてY、希土類元素
、Zn 、Cd 、Ga 、In 。
Ge 、Sn 、Pb 、As 、Sb 、Bi 、S
e 、Te  LiBe 、Mg 、Ca 、Sr 、
Ba等の元素を添加することで磁歪を調整することして
きる。その他、HlN、0.S等の不可避不純物につい
ては、所望の磁気特性と機械特性が劣化しない程度に含
有していても本発明に用いる合金と同一とみなすことが
できるのは勿論である。
本発明に用いる合金の1つにおけるFe 、C。
量のbは、92原子%以下である。これは、Bが92原
子%を越えると高い透磁率が得られないためであるが、
飽和磁束密度l0kG以上を得るためには、bが75原
子%以上であることがより好ましい。なお、元素T−を
含有しない合金系においては、Fe 、Co 、Ni量
のbは、高い飽和磁束密度を得るために93原子%以下
とする。
前記組成の合金によって形成された文字盤2は、機械強
度が高く硬いので、文字盤として機械強度の面では十分
である。また、高透磁率であって飽和磁束密度も高いた
めに、磁気遮蔽能力にも優れている。
従って前記構成の文字盤2を備えた時計を誤って磁気製
品に接近させることがあっても時計のムーブメントを磁
化させてしまうおそれが少なくなる効果がある。
次に前記文字盤2の製造方法について説明する。
文字盤2の本体5を製造するには、前記組成の非晶質合
金あるいは非晶質相を含む結晶質合金を溶湯から急冷す
ることにより得る工程と、この工程で得られたものを加
熱し、微細な結晶粒を析出させる工程によ、って通常得
ることができる。
溶湯から急冷する場合、溶湯をノズルから回転冷却ロー
ルの表面に吹き出して冷却する場合は、薄帯(リボン)
が得られるので、この薄帯を円盤状に打ち抜き、厚さが
不足な場合は、必要に応じて複数枚積層して板体を得、
後述する熱処理を行うならば、本体5を得ることができ
る。なお、打ち抜きの際に、文字盤2の窓部8や透孔9
を本体5に形成しておくことは勿論である。
前記板体を500〜650℃で焼鈍する熱処理を施すこ
とで板体の非晶質組織を結晶化することができる。これ
によって板体の硬度が著しく向上し、磁気特性も向上す
るので磁気特性に優れ機械強度と硬度の高い本体5が得
られる。
本体5が得られたならば、本体5の表面を必要に応して
研磨し、めっき処理なとを行って被覆層6を形成する。
この被覆層6の形成後、必要な印刷を施して文字盤2が
完成する。
次に文字盤2に用いる合金の板体を実際に製造し、得ら
れた板体の磁気特性と機械特性を測定した結果を示す。
以下の例に示す各合金は片ロール液体急冷法により作製
した。即ち、1つの回転している銅製コール上に置かれ
たノズルより溶融金属をアルゴンガスの圧力により前記
ロール上に噴出させ、急冷して薄帯を得る。以」二のよ
うに作製した薄帯の幅は約15mmであり、厚さは約2
0〜40μmであった。
透磁率は、前記薄帯を加工し、外径10mm、内径6m
111のリング状に形成し、これを積み重ねたものに巻
線し、インダクタンス法により測定した。
実効透磁率(Fe)の測定条件はI Omoe、 I 
kHzとした。飽和磁束密度(Bs)は〜’SMにて1
0kOeで測定した磁化により算出した。、なI5、特
に規定しない限り、以下に示す例では、500〜700
℃の温度で1時間保持後、水焼き入れした後の磁気特性
を示す。
第3図は、Pe 5eZr 7BIICLI lなる組
成の合金の実効透磁率に及ばず焼鈍(各温度で1時間保
持後水焼き入れ)の効果を示す。
第3図より、急冷状態(RQ)における本合金の実効透
磁率は低い値を示すが、500〜650℃の焼鈍により
急激に増加している。ここで650℃の熱処理後の厚さ
約20μmの試料について透磁率の周波数依存を調べた
ところ1 kHzで26500.10kHzで1980
0、I OOkIlzて7800となり、高い周波数で
も優れた軟磁気特性を示した。また、透磁率に及はず冷
却速度の影響を調べたところ、650℃で1時間保持後
、水焼き入れにより急冷した本合金の実効透磁率265
00に対し、空冷した場合、その値は18000となり
、熱処理後の冷却速度し重要であること判明した。
よって本発明に用いる合金の磁気特性は、最適な熱処理
条件を適当に選ぶことにより調整することができ、また
磁場中焼鈍などにより磁気特性を改善することもできる
また、本発明に用いる合金の磁気特性および機械強度に
及はす熱処理の効果について本合金の1つであるF e
 ne’l r 7B ac FI I合金を例にとっ
て以下に説明する。昇温速度毎分lO℃の示差熱分析に
より求めたFe 5eZr yBacu 1合金の結晶
化開始温度は503℃であった。
また、F e saZ r tB ac u +合金の
熱処理前後の構造の変化をX線回折法により調べ、熱処
理ごぼ組織を透過電子顕微鏡を用いて観察し、その結果
を第4図に示した。
第4図から、急冷状態では非晶質に特有のハローな回折
図形が、熱処理後には体心立方晶に独特の回折図形がそ
れぞれ認められ、本発明に用いる合金の構造が熱処理に
より、非晶質から体心立方晶に変化したことかわかる。
そして第5図より熱処理後の組織が、粒径約200〜3
00オンクストローム程度の微結晶からなることがわか
る。また、Pe 5eZr 7B8CLI 1合金につ
いて熱処理flQ後の硬さの変化を調へたところ、ビン
カース硬さで急冷状態の740DPNから650℃熱処
理後にはI 390DPNとなり、従来材料にない高い
値まて増加した。
以上の如く前記組成の合金は、面述の組成を育する非晶
質合金を熱処理により結晶化させ、微細結晶粒を主とす
る組成を得ることにより、高飽和磁束密度で軟磁気特性
に優れ、更に高い強度と硬さを有することが明らかであ
る。
よって前記組成の合金で時計の文字盤を形成するならば
、強度が高く、磁気シールドに有効な時計の文字盤を得
ることができることが明らかとなった。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、特別な組成のF
e系軟磁性合金から文字盤を形成したので、機械強度が
高く、硬い文字盤を提供することかてきる。また、前記
Fe系軟磁性合金は透磁率か高く飽和磁束重度も高く、
磁気ンールト性能ら優れているので、前記合金からなる
文字盤は磁気ンールト性能に優れる。従って本発明の文
字盤を適用した時計にあっては、誤って磁気製品に接近
させても時計のムーブメン]・か磁化するおそれか少な
くなる効果かある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を適用した腕時計の一部を示
す分解図、第2図は本発明の一実施例の断面図、第3図
は本発明に用いる合金の透磁率と熱処理温度の関係を示
すグラフ、第4図は同合金のX線回折試験結果を示すグ
ラフ、第5図は同合金の顕微鏡写真の模式図である。 2 文字盤、3・ムーブメント、5 6・−めっき層、7 時字。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)次式で示される組成の材料からなる板体を加工し
    てなることを特徴とする時計の文字盤。 (Fe_1_−aCoa)bBxTyT′z但しTはT
    i,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからなる群
    から選ばれた1種又は2種以上の元素であり、且つ、Z
    r,Hfのいずれか、又は両方を含み、T′はCu,A
    g,Ni,Pd,Ptからなる群から選ばれた1種又は
    2種以上の元素であり、 a≦0.05、b≦92原子% x=0.5〜16原子%、y=4〜10原子%z=0.
    2〜4.5原子%である。
  2. (2)次式で示される組成の材料からなる液体を加工し
    てなることを特徴とする時計の文字盤。 FebBxTyT′z 但しTはTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,W
    からなる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であり
    、且つ、Zr,Hfのいずれか、又は両方を含み、T′
    はCu,Ag,Ni,Pd,Ptからなる群から選ばれ
    た1種又は2種以上の元素であり、 b≦92原子%、 x=0.5〜16原子%、y=4〜10原子%z=0.
    2〜4.5原子%である。
  3. (3)次式で示される組成の材料からなる板体を加工し
    てなることを特徴とする時計の文字盤。 (Fe_1_−aQa)bBxTy 但しQはCoNiのいずれか、または、両方であり、T
    はTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wからな
    る群から選ばれた1種又は2種以上の元素であり、且つ
    、Zr、Hfのいずれか、又は両方を含み、 a≦0.05、b≦93原子% x=0.5〜8原子%、y=4〜9原子%である。
  4. (4)次式で示される組成の材料からなる板体を加工し
    てなることを特徴とする時計の文字盤。 FebBxTy 但しTはTi,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Mo,W
    からなる群から選ばれた1種又は2種以上の元素であり
    、且つ、Zr,Hfのいずれか、又は両方を含み、 b≦93原子%、 x=0.5〜8原子%、y=4〜9原子%である。
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