KR101881641B1 - 변경된 버니싱 단계를 포함하는 구성 요소 제작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웰딩되도록 의도된 부품에 대한 제작 방법에 관한 것이고, 상기 방법은 웰딩될 면의 편평도를 개선시키도록 의도된 버니싱을 거쳐 표면에 대해 수직한 벽을 형성하기 위한 버니싱 단계를 포함한다.

Description

변경된 버니싱 단계를 포함하는 구성 요소 제작 방법{COMPONENT FABRICATION METHOD INCLUDING A MODIFIED BURNISHING STEP}
본 발명은 변경된 버니싱 단계, 보다 구체적으로 개선된 표면 편평도를 제공하는 이러한 타입의 단계를 포함하는 제작 방법에 관한 것이고, 에 관한 것이다
예를 들면, 금속 또는 금속 합금과 같은 다른 부품에 직접 전자기 복사에 의해 웰딩되는 규소계 또는 세라믹계 재료를 포함하는 부품으로부터 타임피스 구성 요소를 형성하는 방법은 WO 국제 공개 공보 No. 2015/185423 로부터 공지되어 있다.
이러한 개선예의 경우에, 부품들 사이의 갭이 0.5 마이크로 미터를 넘지 않는 것이 중요하다고 밝혀졌고 다르게는 부품들이 함께 웰딩되지 않을 수 있다.
본 발명의 목적은 부품들이 웰딩에 의해 조립되는 것을 가능하게 하는 개선된 편평도를 갖는 적어도 하나의 접촉 표면을 구비한 새로운 제작 방법을 제안함으로써 모든 부품들의 앞서 언급된 단점을 극복하는 것이다.
따라서, 본 발명은:
- 금속으로 제조된 바아를 취하는 단계,
- 실질적으로 수직의 표면 및 실질적으로 수평의 표면을 포함하는 적어도 하나의 직경 부분을 형성하도록 바아를 프로파일 터닝하는 단계,
- 바아의 경도를 증가시키고 그 표면 상태를 개선시킴으로써 금속으로 제조된 제 1 부품을 얻도록 바아를 버니싱하는 단계,
- 제 2 부품의 표면에 제 1 부품의 표면을 실장하는 단계,
- 서로 고정시키도록 제 2 부품의 표면에 실장된 제 1 부품의 표면을 레이저 전자기 복사에 의해 웰딩하는 단계를 포함하고,
버니싱 단계에서, 버니셔가 또한 실질적으로 수평의 표면과 접촉할 때까지 버니셔는 실질적으로 수직의 표면을 따라 이동되어, 버니셔가 상기 실질적으로 수직의 표면으로부터 멀리 이동할 때에 상기 실질적으로 수평의 표면을 폴리싱하는 것을 특징으로 하는 타임피스 구성 요소 제작 방법에 관한 것이다.
유리하게 본 발명에 따르면, 제작 방법은 적절한 웰딩을 보장하도록 완전히 편평한 수직한 표면을 갖는 면을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 유리한 변형예들에 따르면:
- 터닝 단계는 또한 버니셔가 상기 실질적으로 수평의 표면과 접촉될 때에 버 형성을 방지하도록 실질적으로 수직의 표면과 실질적으로 수평의 표면 사이에 비스듬한 벽을 형성하고,
- 터닝 단계는 또한 버니셔가 상기 실질적으로 수평의 표면과 접촉될 때에 버 형성을 방지하도록 상기 실질적으로 수평의 표면 주위에 만곡된 벽을 형성하고,
- 제 2 부품은 규소 또는 세라믹으로부터 제조되고,
- 제 2 부품은 또한 금속, 산화 규소, 질화 규소, 탄화 규소 또는 탄소 동소체의 적어도 부분적인 코팅을 포함하고,
- 제 1 금속계 부품은 철 합금, 구리 합금, 니켈 또는 그 합금, 티타늄 또는 그 합금, 금 또는 그 합금, 은 또는 그 합금, 백금 또는 그 합금, 루테늄 또는 그 합금, 로듐 또는 그 합금, 또는 팔라듐 또는 그 합금을 포함한다.
다른 특징들 및 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 비제한적인 예시로써 주어진 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
- 도 1 은 스프링형 밸런스 공진기의 사시도이고,
- 도 2 는 본 발명에 따른 밸런스 스프링의 사시도이고,
- 도 3 은 본 발명에 따른 밸런스 스태프의 사시도이고,
- 도 4 는 WO 공개 공보 No. 2015/185423 에 따른 조립체의 횡단면도이고,
- 도 5 및 도 6 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 버니싱 작용의 횡단면도들이고,
- 도 7 및 도 8 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 버니싱 작용의 횡단면도들이고,
-도 9 는 본 발명에 따른 조립체의 횡단면도이다.
본 발명은, 제 2 부품이 동일한 타입의 재료 또는 상이한 타입의 재료를 포함하고, 사용 가능한 소성 범위를 갖지 않는, 즉 매우 제한된 소성 범위를 갖는 재료를 사용하여 형성된 구성 요소에 관한 것이다.
이러한 구성 요소는 시계학의 분야에 적용예들을 위해 발명되었고 규소계 또는 세라믹계 재료들와 같은 부서지기 쉬운, 취성의 재료들에 의해 담당되는 부품의 증가에 의해 필수적으로 제공된다. 예를 들면, 부서지기 쉬운 또는 취성의 재료들로부터 전체적으로 또는 부분적으로, 케이스, 다이얼, 플랜지, 크리스탈, 베젤, 푸시 버튼, 크라운, 케이스 백, 핸드, 팔찌 또는 스트랩, 밸런스 스프링, 밸런스 휠, 팔레트들, 브릿지 또는 바아, 요동 추 또는 심지어 에스케이프 휠과 같은 휠을 형성하도록 구현하는 것이 가능하다.
바람직하게, 보상형 밸런스 스프링을 제조하는 데 사용되는 규소계 재료는 그 결정질 배향에 관계없이 단일한 결정질 규소, 그 결정질 배향과 관계없이 도핑된 단일한 결정질 규소, 그 결정질 배향과 관계없이 무정형 규소, 다공성 규소, 다결정질 규소, 질화 규소, 탄화 규소, 석영 또는 산화 규소일 수 있다. 물론, 유리, 세라믹들, 서멧들, 금속들 또는 금속 합금들과 같은 다른 재료들이 구현될 수 있다. 추가로, 제 1 규소계 부품은 또한 타임피스 구성 요소의 의도된 적용들에 따라 산화 규소, 질화 규소, 탄화 규소 또는 탄소 동소체의 적어도 하나의 부분적인 코팅을 선택적으로 포함할 수 있다.
상기 설명된 바와 같이, 다른 부품은 동일한 타입의 재료 또는 다른 타입의 재료를 포함할 수 있다. 따라서, 바람직하게, 다른 부품은 금속계이고 철 합금, 구리 합금, 니켈 또는 그 합금, 티타늄 또는 그 합금, 금 또는 그 합금, 은 또는 그 합금, 백금 또는 그 합금, 루테늄 또는 그 합금, 로듐 또는 그 합금, 또는 팔라듐 또는 그 합금을 포함할 수 있다.
간단하게, 밸런스 스프링과 밸런스 스태프 사이에서의 조립체에 관한 설명이 아래에서 행해질 것이다. 도 1 은 공진기 (1) 를 도시하고 밸런스 스프링 (5) 은 전체 공진기 조립체 (1), 즉 모든 부품들 및 특히 동일한 밸런스 스태프 (7) 에 실장된 밸런스 휠 (3) 의 온도 보상을 위해 사용된다. 공진기 (1) 는 또한 스태프 (7) 에 실장된 테이블-롤러 (11) 의 임펄스 핀 (9) 과 협동하는, 예를 들면 스위스 레버 에스케이프먼트 (Swiss lever escapement : 도시 생략) 와 같은 유지 시스템과 협동한다.
보상 밸런스 스프링 (15) 은 도 2 에 보다 명백하게 도시된다. 보상 밸런스 스프링은 콜렛 (17) 과 일체인 내부의 코일 (19) 과 스터드에 핀 고정 (pin up) 되도록 의도된 단부 (14) 를 포함하는 외부의 코일 (12) 사이에서 그 자체에 권취된 단일한 스트립 (16) 을 포함한다. 도 2 에서 알 수 있는 바와 같이, 밸런스 스프링 (15) 이 사용되는 공진기의 등시성을 개선시키도록, 밸런스 스프링은Grossmann 커브를 포함하는 내부의 코일 (19) 및 밸런스 스프링 (15) 의 나머지에 대해 두껍게 만들어진 부분 (13) 을 포함하는 외부의 코일 (12) 을 포함한다. 마지막으로, 콜렛 (17) 이 실질적으로 삼각형의 형상으로 연장되는 단일한 스트립을 포함하고 따라서 콜렛은 스태프에 끼워 맞춤될 때 특히 콜렛이 스태프에 대해 센터링되는 것을 가능하게 하도록 탄성을 나타낸다는 것을 알 수 있다.
스태프 (27) 는 도 3 에 보다 명백하게 예시된다. 스태프는 밸런스 스프링, 밸런스 휠 및 테이블-롤러를 수용하도록 각각 의도된, 특히 몇개의 직경 부분들 (22, 24, 26) 을 포함한다. 도 3 에 예시된 바와 같이, 직경 부분 (22) 은 원통형 샤프트 (21), 견부 (23) 로써 에지형인 하부 부분을 포함한다.
도 4 에 예시된 바와 같이, 직경 부분 (22) 은 샤프트 (21) 와 견부 (23) 사이에서, 밸런스 스프링 (15) 의 콜렛 (17) 을 수용하도록 의도된다. 보다 구체적으로, 콜렛 (17) 의 내부 면 (20) 은 샤프트 (21) 의 외부의 표면에 대해 탄성적으로 가압되고 콜렛 (17) 의 하부 면 (18) 은 견부 (23) 에 대해 가압된다. 마지막으로, 도면 부호 28 로 나타낸 바와 같이, 샤프트 (21) 및/또는 견부 (23) 는 WO 국제 공개 공보 No. 2015/185423 의 시사에 따라 콜렛 (17) 에 웰딩된다.
그러나, WO 국제 공개 공보 No. 2015/185423 의 시사를 설명하는 문맥 내에서, 부품들 사이의 갭은 0.5 마이크로 미터를 넘지 않아야 하고, 다르게는 그것들과 함께 웰딩되지 않을 수 있다는 것이 매우 명백하다.
본 발명의 제 1 실시형태에 따른 방법은 따라서 프로파일-터닝을 견딜 수 있는 바아를 취하는 제 1 단계를 포함한다. 예가 밸런스 스프링과 밸런스 스태프 사이의 조립체에 관한 것일 때에, 바아는 금속 또는 금속 합금으로 제조될 수 있다.
제 2 단계는 밸런스 스프링 (15) 의 콜렛 (17) 을 수용하기 위해 밸런스 스태프 (47) 및 특히 직경 부분 (42) 을 형성하는 데 요구되는 다양한 직경 부분들을 프로파일 터닝하도록 의도된다. 도 5 에서, 직경 부분 (42) 은 샤프트의 프리폼 (preform) 을 형성하는 실질적으로 수직의 표면 (41) 및 견부의 프리폼을 형성하는 실질적으로 수평의 표면 (43) 을 포함한다는 것이 이해될 수 있다.
방법에서는 그 경도를 증가시키고 그 표면 상태를 개선시키고 따라서 샤프트 (41') 를 형성하기 위해 실질적으로 수직의 표면 (41) 을 버니싱하도록 의도되는 제 3 단계가 연속된다. 유리하게 본 발명에 따르면, 버니싱 단계의 제 1 페이즈에서, B 를 중심으로 회전 가능하게 실장된 버니셔 (30) 는 또한 도 5 에 도시된 바와 같이 C 를 중심으로 회전 가능하게 실장된 실질적으로 수직의 표면 (41) 의 길이를 따라 그 메인 면 (31) 을 통해 접촉하여 방향 (A) 로 변위된다.
추가로, 버니싱 단계의 제 2 페이즈에서, 버니셔 (30) 가 또한 실질적으로 수평의 표면 (43) 과 그 측 면 (32) 을 통해 접촉할 때까지 버니셔 (30) 는 방향 (A') 으로 그 변위를 계속한다. 따라서 버니셔 (30) 의 측 면 (32) 은 버니셔 (30) 가 샤프트 (41') 에 의해 형성된 상기 실질적으로 수직의 표면으로부터 멀리 방향 (D) 으로 이동할 때에 실질적으로 수평의 표면 (43) 을 폴리싱하여 도 6 에 도시된 바와 같이 완전히 편평한 그리고 수평의 견부 (45) 를 형성한다는 것이 이해될 것이다.
따라서, 예를 들면 디버링 단계를 포함하는 마무리 단계 후에, 얻어진 스태프 (47') 는 WO 국제 공개 공보 No. 2015/185423 에 시사된 바와 같이 다른 부품와의 적절한 웰딩을 보장하는 완전히 편평한 웰딩 표면 (45) 을 제공한다.
방법의 제 4 단계에서, 콜렛 (17) 은 이때 직경 부분 (42') 에 끼워 맞춤되고, 즉 콜렛 (17) 의 내부 면 (20) 은 샤프트 (41') 의 표면에 대해 탄성적으로 가압되고 콜렛 (17) 의 하부 면 (18) 은 견부 (45) 의 표면에 대해 가압된다.
마지막으로, 최종 웰딩 단계에서, 콜렛 (17) 의 내부 면 (20) 및/또는 하부 면 (18) 의 적어도 하나의 부분은 밸런스 스프링 (15) 및 스태프 (47') 가 서로 고정되는 것을 보장하도록 샤프트 (47') 에 레이저 웰딩된다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따른 방법은 프로파일-터닝을 견딜 수 있는 바아를 취하는 제 1 단계를 포함한다. 예가 밸런스 스프링과 밸런스 스태프 사이의 조립체에 관한 것일 때에, 바아는 금속 또는 금속 합금으로 제조될 수 있다.
제 2 단계는 밸런스 스프링 (15) 의 콜렛 (17) 을 수용하기 위한 밸런스 스태프 (57) 및 특히 직경 부분 (52) 을 형성하도록 요구되는 다양한 직경 부분들을 프로파일-터닝하도록 의도된다. 도 7 에서 직경 부분 (52) 은 샤프트의 프리폼을 형성하는 실질적으로 수직의 표면 (51) 및 견부의 프리폼을 형성하는 실질적으로 수평의 표면 (53) 을 포함한다는 것을 알 수 있다.
도 5 와 비교하여 도 7 에 도시된 바와 같이, 프로파일-터닝 단계는 실질적으로 수평의 표면 (53) 을 향해 터닝 툴에 의해 제조된 언더컷으로부터 시작하는 비스듬한 벽 (54) 을 형성하도록 계획적으로 의도되고, 상기 수평의 표면은 또한 실질적으로 수직의 표면 (51) 에 실질적으로 수직이지만, 도 5 의 표면 (43) 보다 훨씬 더 제한된 폭이다. 스태프의 경우에, 비스듬한 벽 (54) 은 따라서 원뿔형을 형성한다는 것이 이해될 것이다.
방법은 실질적으로 수직의 표면 (51) 을 버니싱하여 그 경도를 증가시키고 그 표면 상태를 개선시키고 따라서 샤프트 (51') 를 형성하도록 의도된 제 3 단계로 계속된다. 유리하게 본 발명에 따르면, 버니싱 단계의 제 1 페이즈에서, B 를 중심으로 회전 가능하게 실장되는 버니셔 (30) 는 또한 도 7 에 도시된 바와 같이 C 를 중심으로 회전 가능하게 실장된 실질적으로 수직의 표면 (51) 의 길이를 따라 그 메인 면 (31) 을 통해 접촉하여 방향 (A) 으로 변위된다.
추가로, 버니싱 단계의 제 2 페이즈에서, 버니셔 (30) 가 또한 실질적으로 수평의 표면 (53) 과 그 측 면 (32) 을 통해 접촉할 때까지 버니셔 (30) 는 방향 (A') 으로 그 변위를 계속한다. 따라서 버니셔 (30) 의 측 면 (32) 은 버니셔 (30) 가 샤프트 (51') 에 의해 형성된 상기 실질적으로 수직의 표면으로부터 멀리 방향 (D) 으로 이동될 때에 실질적으로 수평의 표면 (53) 을 폴리싱하여 도 8 에 도시된 바와 같이 완전히 편평한 그리고 수평의 견부 (55) 를 형성한다는 것이 이해될 것이다.
따라서, 예를 들면 디버링 단계를 포함하는 마무리 단계 후에, 얻어진 스태프 (57') 는 특허 문서 WO 국제 공개 공보 No. 2015/185423 에 시사된 바와 같이 다른 부품과의 적절한 웰딩을 보장하는 완전히 편평한 웰딩 표면 (55) 을 제공한다. 또한 제 1 실시형태와 비교하여, 제 2 실시형태는 도 6 에 도시된 바와 같이 프리폼 (43) 과 최종 견부 (45) 사이의 버들의 형성을 방지한다는 것을 알 수 있다.
방법의 제 4 단계에서, 콜렛 (17) 은 이때 직경 부분 (52') 에 끼워 맞춤되고, 즉 내부 면 (20) 은 샤프트 (51') 의 표면에 대해 가압되고 그 하부 면 (18) 은 견부 (55) 의 표면에 대해 가압된다.
마지막으로, 최종 웰딩 단계에서, 콜렛 (17) 의 내부 면 (20) 및/또는 하부 면 (18) 의 적어도 하나의 부분은 도 9 에 예시된 바와 같이 밸런스 스프링 (15) 및 스태프 (57') 가 서로 고정되는 것을 보장하도록 샤프트 (57') 에 레이저 웰딩된다. 또한, 제 1 실시형태와 비교하여, 제 2 실시형태는 평편도에 대해 부수적으로 보다 적은 문제점들을 갖는 폭 (L) 로 감소된 견부 (55) 의 웰딩 표면을 제공할 수 있다는 것에 주목해야 한다.
물론, 본 발명은 예시된 예에 제한되지 않고 본 기술 분야에 숙련된 자에 의해 명백한 다양한 변형예들 및 변경예들이 가능하다. 특히, 버니셔 (30) 는 본 명세서에 제공된 버니셔에 제한되지 않는다. 실제로, 원하는 적용예에 따라, 상이한 표면을 얻도록 상이한 지오메트리를 갖는 것이 가능하다.
추가로, 제 2 실시형태의 비스듬한 벽 (54) 에 대한 대안예로서, 프로파일 터닝 단계는 터닝 툴에 의해 제조된 언더컷으로부터 시작하는 만곡된 벽을 계획적으로 형성하도록 의도될 수 있다. 대안예에서, 만곡된 벽은 따라서 편평한 표면 (53) 대신에 토릭 (toric) 표면을 형성한 후에 제 2 실시형태에서와 같이 원뿔형 (54) 을 형성하는 것이 이해될 것이다.

Claims (6)

  1. 타임피스 구성 요소를 제작하기 위한 방법으로서,
    - 금속으로 제조된 바아를 취하는 단계,
    - 실질적으로 수직의 표면 (41, 51) 및 실질적으로 수평의 표면 (43, 53) 을 포함하는 적어도 하나의 직경 부분 (42, 52) 을 형성하도록 상기 바아를 프로파일 터닝 (profile turning) 하는 단계,
    - 바아의 경도를 증가시키고 바아의 표면 상태를 개선시킴으로써 금속으로 제조된 제 1 부품 (47', 57') 을 얻도록 상기 바아를 버니싱하는 단계,
    - 제 2 부품 (15) 의 표면 (18, 20) 에 상기 제 1 부품 (47', 57') 의 표면 (41', 45, 51', 55) 을 실장하는 (mounting) 단계,
    - 서로 고정시키도록 상기 제 2 부품 (15) 의 상기 표면 (18, 20) 에 실장된 상기 제 1 부품 (47', 57') 의 상기 표면 (41', 45, 51', 55) 을 레이저 전자기 복사에 의해, 웰딩하는 (welding) 단계를 포함하고,
    상기 버니싱 단계에서, 버니셔 (30) 가 또한 상기 실질적으로 수평의 표면 (43, 53) 과 접촉할 때까지 상기 버니셔 (30) 는 상기 실질적으로 수직의 표면 (41, 51) 을 따라 이동되어, 상기 버니셔 (30) 가 상기 실질적으로 수직의 표면 (41, 51) 으로부터 멀리 이동될 때에 상기 실질적으로 수평의 표면 (43, 53) 을 폴리싱하는, 타임피스 구성 요소를 제작하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로파일 터닝하는 단계는 또한 상기 버니셔 (30) 가 상기 실질적으로 수평의 표면 (43, 53) 과 접촉될 때에 버 형성을 방지하도록 상기 실질적으로 수직의 표면 (41, 51) 과 상기 실질적으로 수평의 표면 (43, 53) 사이에 비스듬한 벽 (54) 을 형성하는, 타임피스 구성 요소를 제작하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로파일 터닝하는 단계는 또한 상기 버니셔 (30) 가 상기 실질적으로 수평의 표면 (43, 53) 과 접촉될 때에 버 형성을 방지하도록 하나의 상기 실질적으로 수평의 표면 (43, 53) 주위에서 비스듬한 벽을 형성하는, 타임피스 구성 요소를 제작하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 부품 (15) 은 규소 또는 세라믹으로 제조되는, 타임피스 구성 요소를 제작하기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 부품 (15) 은 또한 금속, 산화 규소, 질화 규소, 탄화 규소 또는 탄소 동소체의 적어도 부분적인 코팅을 포함하는, 타임피스 구성 요소를 제작하기 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    금속으로 제조된 상기 제 1 부품 (47', 57') 은 철 합금, 구리 합금, 니켈 또는 그 합금, 티타늄 또는 그 합금, 금 또는 그 합금, 은 또는 그 합금, 백금 또는 그 합금, 루테늄 또는 그 합금, 로듐 또는 그 합금, 또는 팔라듐 또는 그 합금을 포함하는, 타임피스 구성 요소를 제작하기 위한 방법.
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