JPH0913136A - ぜんまいおよびぜんまいの製造方法 - Google Patents
ぜんまいおよびぜんまいの製造方法Info
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- JPH0913136A JPH0913136A JP10291696A JP10291696A JPH0913136A JP H0913136 A JPH0913136 A JP H0913136A JP 10291696 A JP10291696 A JP 10291696A JP 10291696 A JP10291696 A JP 10291696A JP H0913136 A JPH0913136 A JP H0913136A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型精密機器、例えば、腕時計用の動力ぜん
まいとその製造方法の発明であり、出力トルクが高く、
耐久性及び耐食性に優れたぜんまいを提供する。 【解決手段】 組成は重量比でＣｏ３０〜４０％、Ｎｉ
２７〜３６％、Ｃｒ１２〜２６％、Ｍｏ８〜１３％、Ｍ
ｎ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｆｅの１種または２種以上各０．１〜
３％、Ｎｂ０．５〜３％、ミッシュメタル０．００５〜
０．０５％、及び不可避不純物から成るＣｏ−Ｎｉ基合
金を真空溶解にて溶製し、逆張力伸線機で最終加工度３
０〜９０％に冷間線引した線材を冷間圧延した材料を用
いてぜんまいに加工し、その後、４００〜６２０℃で真
空中または無酸化雰囲気中で時効処理する。
まいとその製造方法の発明であり、出力トルクが高く、
耐久性及び耐食性に優れたぜんまいを提供する。 【解決手段】 組成は重量比でＣｏ３０〜４０％、Ｎｉ
２７〜３６％、Ｃｒ１２〜２６％、Ｍｏ８〜１３％、Ｍ
ｎ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｆｅの１種または２種以上各０．１〜
３％、Ｎｂ０．５〜３％、ミッシュメタル０．００５〜
０．０５％、及び不可避不純物から成るＣｏ−Ｎｉ基合
金を真空溶解にて溶製し、逆張力伸線機で最終加工度３
０〜９０％に冷間線引した線材を冷間圧延した材料を用
いてぜんまいに加工し、その後、４００〜６２０℃で真
空中または無酸化雰囲気中で時効処理する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小型精密機器例えば腕
時計の動力ぜんまいとその製造方法に関するものであ
る。
時計の動力ぜんまいとその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】腕時計の動力ぜんまいは高い出力トルク
と耐久性、耐食性を要求されるため、その材料には高弾
性および高耐食性材料のＣｏ基合金が使用される。
と耐久性、耐食性を要求されるため、その材料には高弾
性および高耐食性材料のＣｏ基合金が使用される。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】ぜんまいの出力トル
クは次の式で表される。 Ｔ＝Ｅｂｔ3πＮ／６Ｌ Ｔ：出力トルク Ｅ：材料のヤング率 ｂ：ぜんまいの幅 ｔ：ぜんまいの厚さ Ｎ：ぜんまいの有効巻数 Ｌ：ぜんまいの長さ ぜんまいの厚さ、幅を増さずに高い出力トルクを得るに
はヤング率の高い材料を使用すればよいが、従来使用さ
れているＣｏ基合金のヤング率は２００００〜２１００
０ｋｇｆ／ｍｍ2であり、これよりも高いヤング率を有
する耐久性、耐食性に優れた腕時計用動力ぜんまい材料
が求められていた。
クは次の式で表される。 Ｔ＝Ｅｂｔ3πＮ／６Ｌ Ｔ：出力トルク Ｅ：材料のヤング率 ｂ：ぜんまいの幅 ｔ：ぜんまいの厚さ Ｎ：ぜんまいの有効巻数 Ｌ：ぜんまいの長さ ぜんまいの厚さ、幅を増さずに高い出力トルクを得るに
はヤング率の高い材料を使用すればよいが、従来使用さ
れているＣｏ基合金のヤング率は２００００〜２１００
０ｋｇｆ／ｍｍ2であり、これよりも高いヤング率を有
する耐久性、耐食性に優れた腕時計用動力ぜんまい材料
が求められていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明においてぜんまいの材質を、高い機械的強度と
ヤング率、優れた耐久性および耐食性を有するＣｏ−Ｎ
ｉ基合金とした。このＣｏ−Ｎｉ基合金とは、例えば、
組成は重量比でＣｏ３０〜４０％、Ｎｉ２７〜３６％、
Ｃｒ１２〜２６％、Ｍｏ８〜１３％、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａ
ｌ、Ｆｅの１種または２種以上各０．１〜３％、Ｎｂ
０．５〜３％、ミッシュメタル０．００５〜０．０５
％、及び不可避不純物から成るＣｏ−Ｎｉ基合金を示
す。
に本発明においてぜんまいの材質を、高い機械的強度と
ヤング率、優れた耐久性および耐食性を有するＣｏ−Ｎ
ｉ基合金とした。このＣｏ−Ｎｉ基合金とは、例えば、
組成は重量比でＣｏ３０〜４０％、Ｎｉ２７〜３６％、
Ｃｒ１２〜２６％、Ｍｏ８〜１３％、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａ
ｌ、Ｆｅの１種または２種以上各０．１〜３％、Ｎｂ
０．５〜３％、ミッシュメタル０．００５〜０．０５
％、及び不可避不純物から成るＣｏ−Ｎｉ基合金を示
す。
【０００５】ここでＣｏ３０〜４０％、Ｎｉ２７〜３６
％を含むＣｏ−Ｎｉ基合金に限定した理由は、切欠けも
ろさがなく、機械的強度、疲労強度、耐食性、加工性に
優れているからである。Ｃｏが３０％未満では機械的強
度が低下し、Ｃｏが４０％を越えると硬くなり冷間加工
性が低下し不適当である。
％を含むＣｏ−Ｎｉ基合金に限定した理由は、切欠けも
ろさがなく、機械的強度、疲労強度、耐食性、加工性に
優れているからである。Ｃｏが３０％未満では機械的強
度が低下し、Ｃｏが４０％を越えると硬くなり冷間加工
性が低下し不適当である。
【０００６】Ｎｉを２７〜３６％とした理由は機械的強
度と加工性を維持する最適範囲を示すことによる。Ｆｅ
もＮｉと同様の効果があるが、耐食性を低下させないた
めにこの範囲にしてある。Ｃｒ１２〜２６％、Ｍｏ８〜
１３％の理由は、Ｃｏ、Ｎｉを含有した条件において耐
食性を有する最適範囲を示し、この下限未満では耐食性
が劣り、この上限を越えると冷間加工において硬くなり
加工困難になるため不適当であることによる。Ｍｎは脱
酸剤としての効果及び溶体化処理に際してマトリクスの
軟化を助ける。Ａｌは脱酸剤としての効果及び機械的強
度を高める効果がある。Ｔｉは結晶粒微細化の効果があ
る。Ｎｂは機械的強度を更に高める効果があるが、３％
を越えると硬くなり過ぎ不適当である。ミッシュメタル
は熱間加工性を良くする効果がある。
度と加工性を維持する最適範囲を示すことによる。Ｆｅ
もＮｉと同様の効果があるが、耐食性を低下させないた
めにこの範囲にしてある。Ｃｒ１２〜２６％、Ｍｏ８〜
１３％の理由は、Ｃｏ、Ｎｉを含有した条件において耐
食性を有する最適範囲を示し、この下限未満では耐食性
が劣り、この上限を越えると冷間加工において硬くなり
加工困難になるため不適当であることによる。Ｍｎは脱
酸剤としての効果及び溶体化処理に際してマトリクスの
軟化を助ける。Ａｌは脱酸剤としての効果及び機械的強
度を高める効果がある。Ｔｉは結晶粒微細化の効果があ
る。Ｎｂは機械的強度を更に高める効果があるが、３％
を越えると硬くなり過ぎ不適当である。ミッシュメタル
は熱間加工性を良くする効果がある。
【０００７】この合金を真空溶解にて溶製し、鍛造、熱
間圧延、熱間線引、溶体化処理、冷間線引、焼鈍の後、
断面減少率で表わされる最終加工度３０〜９０％に冷間
線引する。この合金は硬くて変形抵抗が大きいので引き
抜きダイスを用いて逆張力伸線機で線引する。その線材
をぜんまいの所定厚さに冷間圧延する。ここで線材を圧
延するのは、これにより材料の圧延方向が結晶のヤング
率の高い方向に揃い、ぜんまいの出力トルクを更に高く
することができるからである。
間圧延、熱間線引、溶体化処理、冷間線引、焼鈍の後、
断面減少率で表わされる最終加工度３０〜９０％に冷間
線引する。この合金は硬くて変形抵抗が大きいので引き
抜きダイスを用いて逆張力伸線機で線引する。その線材
をぜんまいの所定厚さに冷間圧延する。ここで線材を圧
延するのは、これにより材料の圧延方向が結晶のヤング
率の高い方向に揃い、ぜんまいの出力トルクを更に高く
することができるからである。
【０００８】線引最終加工度を３０％以上としたのは、
材料の圧延方向が結晶のヤング率の高い方向にそろい、
ゼンマイの出力効果をさらに高くするという効果が現れ
る下限値を示しており、線引最終加工度を９０％以下と
したのは、加工度がこれより高くなるとぜんまいの靱性
が低下してもろくなるからである。このようにして仕上
げた圧延材を所定幅に幅断ちし、エッジ研磨、切断、成
形、時効処理、溶接、テフロン蒸着の各工程を経てぜん
まいに仕上げる。時効処理は４００〜６２０℃の温度で
２〜３時間真空中または無酸化雰囲気中で行う。
材料の圧延方向が結晶のヤング率の高い方向にそろい、
ゼンマイの出力効果をさらに高くするという効果が現れ
る下限値を示しており、線引最終加工度を９０％以下と
したのは、加工度がこれより高くなるとぜんまいの靱性
が低下してもろくなるからである。このようにして仕上
げた圧延材を所定幅に幅断ちし、エッジ研磨、切断、成
形、時効処理、溶接、テフロン蒸着の各工程を経てぜん
まいに仕上げる。時効処理は４００〜６２０℃の温度で
２〜３時間真空中または無酸化雰囲気中で行う。
【０００９】図１に腕時計用動力ぜんまいの形状例を、
また図２にぜんまいの製造工程の例を示す。
また図２にぜんまいの製造工程の例を示す。
【００１０】
【作用】前記のような構成により、高い出力トルクを有
し、耐久性と耐食性に優れたぜんまいを得ることができ
る。
し、耐久性と耐食性に優れたぜんまいを得ることができ
る。
【００１１】
【実施例】Ｃｏ−Ｎｉ基合金（合金Ａ）と従来使用のＣ
ｏ基合金（合金Ｂ）とを用いて腕時計用動力ぜんまいに
加工して特性の比較を行った。表１と表２に夫々合金Ａ
と合金Ｂの組成を示す。また表３に合金Ａと合金Ｂのヤ
ング率を示す。
ｏ基合金（合金Ｂ）とを用いて腕時計用動力ぜんまいに
加工して特性の比較を行った。表１と表２に夫々合金Ａ
と合金Ｂの組成を示す。また表３に合金Ａと合金Ｂのヤ
ング率を示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】 以後合金Ａ製ぜんまいを本発明ぜんまい、合金Ｂ製ぜん
まいを比較ぜんまいと称することにする。各合金を真空
溶解にて溶製し、鍛造、熱間圧延、熱間線引、溶体化処
理、冷間線引、焼鈍の各工程を経た後、超硬製の引き抜
きダイスを用いて逆張力伸線機で常温で最終加工度６０
％の線引加工を行い、線径３ｍｍの線材にした。その線
材を常温で厚さ０．１２ｍｍに圧延し、幅０．９５ｍｍ
に幅断ちした後、エッジ研磨を行った。
まいを比較ぜんまいと称することにする。各合金を真空
溶解にて溶製し、鍛造、熱間圧延、熱間線引、溶体化処
理、冷間線引、焼鈍の各工程を経た後、超硬製の引き抜
きダイスを用いて逆張力伸線機で常温で最終加工度６０
％の線引加工を行い、線径３ｍｍの線材にした。その線
材を常温で厚さ０．１２ｍｍに圧延し、幅０．９５ｍｍ
に幅断ちした後、エッジ研磨を行った。
【００１５】次に３７０ｍｍの長さに切断して成形加工
し、ぜんまい端部に外掛けを溶接した。その後５００℃
で２時間真空中で時効処理し、最後に表面にテフロンを
真空蒸着してぜんまいに仕上げた。このぜんまいを香箱
車に挿入しぜんまいの特性を調べた。香箱車の内径は１
０．６０ｍｍ、巻き芯径は２．８０ｍｍである。
し、ぜんまい端部に外掛けを溶接した。その後５００℃
で２時間真空中で時効処理し、最後に表面にテフロンを
真空蒸着してぜんまいに仕上げた。このぜんまいを香箱
車に挿入しぜんまいの特性を調べた。香箱車の内径は１
０．６０ｍｍ、巻き芯径は２．８０ｍｍである。
【００１６】図３にぜんまい１が香箱車３に挿入された
状態を示す。図中の符号２はゼンマイの外掛け、符号４
は香箱芯である。表４に各ぜんまいの出力トルクＴ0.5
（ぜんまいをいっぱいに巻き上げてから０．５時間分ほ
どけた状態での出力トルク）、出力トルクＴ24（２４時
間分ほどけた状態での出力トルク）、持続時間に関係す
る巻き数Ｎを示す。表４からわかるように、本発明ぜん
まいは比較ぜんまいに比べＴ0.5で１５％、Ｔ24で１８
％出力トルクが高くなっている。またこのことは、同じ
出力トルクのぜんまいであれば、本発明ぜんまいは比較
ぜんまいに比べぜんまい厚さを薄くできるので、限られ
た香箱車のスペース内でぜんまいの巻き数を増やすこと
ができ、時計の持続時間を伸ばすことができる。
状態を示す。図中の符号２はゼンマイの外掛け、符号４
は香箱芯である。表４に各ぜんまいの出力トルクＴ0.5
（ぜんまいをいっぱいに巻き上げてから０．５時間分ほ
どけた状態での出力トルク）、出力トルクＴ24（２４時
間分ほどけた状態での出力トルク）、持続時間に関係す
る巻き数Ｎを示す。表４からわかるように、本発明ぜん
まいは比較ぜんまいに比べＴ0.5で１５％、Ｔ24で１８
％出力トルクが高くなっている。またこのことは、同じ
出力トルクのぜんまいであれば、本発明ぜんまいは比較
ぜんまいに比べぜんまい厚さを薄くできるので、限られ
た香箱車のスペース内でぜんまいの巻き数を増やすこと
ができ、時計の持続時間を伸ばすことができる。
【００１７】
【表４】 次にぜんまいの耐久性を調べるためにぜんまいの全巻き
締め全巻き戻しを繰り返す加速試験を行い、ぜんまいが
破断するまでの繰り返し数を調べた。表５に本発明ぜん
まいと比較ぜんまいの破断までの繰り返し数を示す。本
発明ぜんまいは比較ぜんまいに比べ破断までの繰り返し
数が多く耐久性に優れていることがわかる。また本発明
ぜんまいは材料組成を見てもわかるように、ＣｒとＭｏ
を多量に含むので耐食性も非常に優れている。
締め全巻き戻しを繰り返す加速試験を行い、ぜんまいが
破断するまでの繰り返し数を調べた。表５に本発明ぜん
まいと比較ぜんまいの破断までの繰り返し数を示す。本
発明ぜんまいは比較ぜんまいに比べ破断までの繰り返し
数が多く耐久性に優れていることがわかる。また本発明
ぜんまいは材料組成を見てもわかるように、ＣｒとＭｏ
を多量に含むので耐食性も非常に優れている。
【００１８】
【表５】
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明ぜんまいは
出力トルクが高く、耐久性、耐食性に優れているため、
小型精密機器に使用して最適であるという大きな効果が
ある。
出力トルクが高く、耐久性、耐食性に優れているため、
小型精密機器に使用して最適であるという大きな効果が
ある。
【図１】腕時計用動力ぜんまいの形状例を示す図であ
る。
る。
【図２】ぜんまいの製造工程の例を示す図である。
【図３】腕時計用動力ぜんまいが香箱車に挿入された状
態を示す図である。
態を示す図である。
Ａ ぜんまい本体 Ｂ 外掛け １ ぜんまい本体 ２ 外掛け ３ 香箱車 ４ 巻き芯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡崎 真人 宮城県仙台市太白区西多賀５丁目30番１号 株式会社エスアイアイ・マイクロパーツ 内
Claims (8)
- 【請求項１】 加工硬化及び時効硬化型Ｃｏ−Ｎｉ基合
金を用いることを特徴とするぜんまい。 - 【請求項２】 組成は重量比でＣｏ３０〜４０％、Ｎｉ
２７〜３６％、Ｃｒ１２〜２６％、Ｍｏ８〜１３％、Ｍ
ｎ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｆｅの１種または２種以上各０．１〜
３％、Ｎｂ０．５〜３％、ミッシュメタル０．００５〜
０．０５％、及び不可避不純物から成るＣｏ−Ｎｉ基合
金を用いることを特徴とするぜんまい。 - 【請求項３】 組成は重量比でＣｏ３０．９〜３７．２
％、Ｎｉ３１．４〜３３．４％、Ｃｒ１９．５〜２０．
５％、Ｍｏ９．５〜１０．５％、Ｍｎ０．１〜０．５
％、Ｔｉ０．３〜０．７％、Ｆｅ１．１〜２．１％、Ｎ
ｂ０．８〜１．２％、ミッシュメタル０．０１〜０．０
２％、及び不可避不純物より成るＣｏ−Ｎｉ基合金を用
いることを特徴とするぜんまい。 - 【請求項４】 請求項２、３いずれか一項記載のＣｏ−
Ｎｉ基合金を、断面減少率で表わされる最終加工度３０
〜９０％に冷間線引した線材を冷間圧延した材料を用い
ることを特徴とするぜんまい。 - 【請求項５】 組成は重量比でＣｏ３０〜４０％、Ｎｉ
２７〜３６％、Ｃｒ１２〜２６％、Ｍｏ８〜１３％、Ｍ
ｎ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｆｅの１種または２種以上各０．１〜
３％、Ｎｂ０．５〜３％、ミッシュメタル０．０１〜
０．０２％、及び不可避不純物より成るＣｏ−Ｎｉ基合
金を用いてぜんまいを製造する工程において、少なくと
も焼鈍工程、冷間線引工程、冷間圧延工程、幅断ち工
程、エッジ研磨工程、切断工程、成形工程、時効処理工
程、溶接工程、テフロン蒸着工程を有することを特徴と
するぜんまいの製造方法。 - 【請求項６】 組成は重量比でＣｏ３０．９〜３７．２
％、Ｎｉ３１．４〜３３．４％、Ｃｒ１９．５〜２０．
５％、Ｍｏ９．５〜１０．５％、Ｍｎ０．１〜０．５
％、Ｔｉ０．３〜０．７％、Ｆｅ１．１〜２．１％、Ｎ
ｂ０．８〜１．２％、ミッシュメタル０．０１〜０．０
２％、及び不可避不純物より成るＣｏ−Ｎｉ基合金を用
いてぜんまいを製造する工程において、少なくとも焼鈍
工程、冷間線引工程、冷間圧延工程、幅断ち工程、エッ
ジ研磨工程、切断工程、成形工程、時効処理工程、溶接
工程、テフロン蒸着工程を有することを特徴とするぜん
まいの製造方法。 - 【請求項７】 請求項５、６いずれか一項記載のぜんま
いの製造工程において、焼鈍した線材を引き抜きダイス
を用いて逆張力伸線機で線引加工することによる断面減
少率で表わされる最終加工度３０〜９０％に冷間線引し
た線材を用意する工程を有することを特徴とするぜんま
いの製造方法。 - 【請求項８】 請求項５、６いずれか一項記載のぜんま
いの製造工程において、時効処理工程は４００〜６２０
℃の温度で真空中または無酸化雰囲気中で処理すること
を特徴とするぜんまいの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8102916A JP3041585B2 (ja) | 1995-04-28 | 1996-04-24 | ぜんまいの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-106410 | 1995-04-28 | ||
| JP10641095 | 1995-04-28 | ||
| JP8102916A JP3041585B2 (ja) | 1995-04-28 | 1996-04-24 | ぜんまいの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0913136A true JPH0913136A (ja) | 1997-01-14 |
| JP3041585B2 JP3041585B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=26443602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8102916A Expired - Lifetime JP3041585B2 (ja) | 1995-04-28 | 1996-04-24 | ぜんまいの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3041585B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1462532A1 (en) * | 2003-03-26 | 2004-09-29 | SII Micro Parts Ltd. | Co-Ni-Base Alloy |
| WO2005045532A3 (en) * | 2003-11-07 | 2005-11-24 | Seiko Epson Corp | Timepiece and mainspring |
| JP2006257858A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-09-28 | Bunka Shutter Co Ltd | 開閉装置 |
| JP2011211440A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Seiko Instruments Inc | スライド式携帯機器 |
| JP2014526691A (ja) * | 2011-09-15 | 2014-10-06 | ウーテーアー・エス・アー・マニファクチュール・オロロジェール・スイス | コア直径が低減された時計の香箱アセンブリ |
| JP2014526689A (ja) * | 2011-09-15 | 2014-10-06 | ブランパン・エス アー | コアの直径が低減された時計の香箱 |
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| JP2015529339A (ja) * | 2012-12-18 | 2015-10-05 | ウーテーアー・エス・アー・マニファクチュール・オロロジェール・スイス | 計時器用バレル |
| US20160097115A1 (en) * | 2010-09-16 | 2016-04-07 | Seiko Instruments Inc. | Method of Producing Co-Ni-Based Alloy |
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| CN105695909A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-06-22 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种钴基合金丝的时效处理方法 |
| JP2017198650A (ja) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | セイコーエプソン株式会社 | 時計用ゼンマイ、時計用動力装置、時計用ムーブメント、時計および時計用ゼンマイの製造方法 |
| JP2018031769A (ja) * | 2016-07-04 | 2018-03-01 | ロレックス・ソシエテ・アノニムＲｏｌｅｘ Ｓａ | 時計用組立体の製造方法、及び該製造方法により得られる時計用組立体 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024052293A1 (fr) * | 2022-09-07 | 2024-03-14 | Générale Ressorts Sa | Procede de fabrication d'au moins un ressort de barillet et ledit ressort de barillet |
-
1996
- 1996-04-24 JP JP8102916A patent/JP3041585B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
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