JP7284222B2

JP7284222B2 - 計時器用アセンブリー及びその製造方法

Info

Publication number: JP7284222B2
Application number: JP2021127245A
Authority: JP
Inventors: ジョナ・ヴァンノ; クリスチャン・シャルボン
Original assignee: ニヴァロックス－ファーソシエテアノニム
Priority date: 2020-09-09
Filing date: 2021-08-03
Publication date: 2023-05-30
Anticipated expiration: 2041-08-03
Also published as: CN114237003A; JP2022045899A; US20220075322A1; EP3968097A1

Description

本発明は、応力下で組み付けられる、２つのコンポーネント、特にバランスと慣性ねじ、を備える計時器用アセンブリーに関する。本発明は、さらに、前記アセンブリーを製造する方法に関する。

バランスの慣性及び／又は平衡性を調整する手段があるバランスの構成が数多く知られている。特に、バランスの外縁において各構成にねじ込まれたり入れ込まれたりする慣性ねじとも呼ばれる慣性ブロックがあるバランスが知られている。一部の形態においては、クランプによって慣性ねじの保持を確実にしようと試みている。このような状況で、スイス特許文献ＣＨ７０５２３８は、慣性ねじのシャフトを適切な位置にて受けてクランプするための少なくとも１つの溝があるバランスを開示している。この溝は、一方では、バランスの剛体部分によって境界が定められ、他方では、この溝の境界を定めているバランスの前記剛体部分の方に恒久的に付勢される弾性アームによって境界が定められており、これによって、ねじを保持する。慣性ねじが挿入されると、弾性アームは、動かされることで大きく変形する。この変形によって、クラックや初期クラックのような材料の欠陥を発生させてしまうことがある。また、このような変形によって、バランスを覆う保護層に欠陥を発生させてしまうこともある。この層の目的は、特定の外観を与えることと、バランスの変色や腐食に対する耐性を向上させることである。この層は、通常、ニッケル層が下にある金層であり、これによって、美しい外観と耐食性を組み合わせる。慣性ブロックをバランスに組み付けると、この保護層における、アームの変形時に応力がかかる部分や局所的に損傷する可能性がある支持領域や把持領域において、欠陥が発生してしまう。この場合、保護層は、下地材の応力腐食を発生させてしまうおそれがあるアンモニアや塩素のような腐食性物質に対して不透過性ではなくなってしまう。

本発明は、バランスと慣性ねじのペアのように、応力下で組み付けられる２つのコンポーネントを備える計時器用アセンブリーを製造する方法であって、２つのコンポーネントを組み付けるステップの後に保護層を堆積させるステップを行う方法を提案することによって、前記課題を解決することを目的とする。

この保護層は基本的に、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｒｈ、Ａｕ、Ｎｉ又はＮｉＰによって構成され、又はこれらの材料の複数の層の積層体によって構成される。

組み付け後にこの層を加えることで、組み付け前に堆積させた層のバリア効果が強化され、特に、組み付けのときに損傷を受けるおそれがある部分において強化される。このような組み付け後に堆積される保護層によって、完成品に対する組み付けに起因する面欠陥が発生しないことが確実になる。この保護層は、潜在的なクラックや初期クラックを埋め、このことによって、攻撃的な環境と下地との接触を防ぐ。

保護層の厚みは、２０ｎｍ～３μｍ、好ましくは、１００ｎｍ～５００ｎｍの範囲内である。この薄い厚みによって、慣性ねじがバランスに溶接されることを避けることが可能になり、このような溶接は、慣性ねじの調整機能に影響を与えてしまう。

本発明は、さらに、応力下で組み付けられる第１のコンポーネントと第２のコンポーネントを備える計時器用アセンブリーに関し、この計時器用アセンブリーの面の少なくとも一部が、組み付けステップの終わりにおいて欠陥を覆うように意図された保護層で被覆される。

添付の図面を参照しながら例として与えられる以下の説明を読むことによって、他の特徴や利点が明確になる。

バランスと２つの慣性ねじを備える本発明に係る計時器用アセンブリーを上から見た図である。図１の計時器用アセンブリーの慣性ねじの３次元図である。本発明の方法によって複数の層で被覆される計時器用アセンブリーのコンポーネントの概略断面図である。図４Ａは、本発明に係る計時器用アセンブリーのバランスの断面についての電子顕微鏡画像である。図４Ｂは、図４Ａの模式図である。

本発明は、応力下で組み付けられる少なくとも２つのコンポーネントを備える計時器用アセンブリーに関する。例えば、図１に示しているように、第１のコンポーネントは、溝４の境界を定める弾性アーム２ａがあるバランス２であり、この溝４は、組み付けのときに、図２にも示している慣性ねじ３である第２のコンポーネントを受ける。この第２のコンポーネントは、ローラーにおけるインパルスピン、スタッフ上のバランスのように、押し込まれる要素であることもできる。

これらのコンポーネントは、銅、真鍮や洋白のような銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、炭素鋼、及びフェライト系及びオーステナイト系のステンレス鋼を含む群から選ぶことができる。

本発明によると、計時器用アセンブリーは、組み付け後に、保護層で少なくとも部分的に被覆される。この保護層は、組み付けプロセスに起因していたり、又は可能性としては組み付け前から存在していたりする、クラック、初期クラック、剥離のような欠陥をいずれも覆うことを意図している。図４Ａ及び４Ｂはそれぞれ、コンポーネントの１つ（参照符号２）の基材と、組み付け前に堆積される第１の層６と呼ばれる保護層における、クラック８の形成についての電子顕微鏡画像とその模式図である。本発明によると、第２の層と呼ばれる保護層７は、クラックがある面上に堆積されて、組み付け後に外部環境に対して不透過性のバリアを形成する。

図３は、計時器用アセンブリー１に堆積される層を模式的に示している。組み付け前に、計時器用アセンブリーを構成している２つのコンポーネントのうち、少なくとも１つのコンポーネントに一又は複数の層を任意に堆積させることができる。このようにして、計時器用アセンブリーの基材は、第１の層６で被覆することができ、また、随意的に、第１の層６の下にて副層５で被覆することができる。第１の層６は、ロジウム、純金、又はコバルトやニッケルのような微量元素を含む金を含むことができ、副層５は、ＮｉＰや純粋な電気めっきされたＮｉのようにニッケルを含むことができ、又は純金、又は微量元素を含むように金を含むことができる。第１の層の厚みは１００ｎｍ～２μｍの範囲内であり、副層の厚みは１００ｎｍ～２μｍの範囲内である。

保護層７は、特に本発明の主題であり、組み付け後に堆積されるバリア層である。この層は、単層によって形成することができ、また、複数の層からなる積層体によって形成することができる。各層はそれぞれ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｒｈ、Ａｕ、Ｎｉ、又は低Ｐ（２～４重量％）、中Ｐ（５～９重量％）又は高Ｐ（１０～１３重量％）であるＮｉＰを含む。好ましくは、各層はそれぞれ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｒｈ、Ａｕ、Ｎｉ、又は低Ｐ（２～４重量％）、中Ｐ（５～９重量％）又は高Ｐ（１０～１３重量％）であるＮｉＰによって構成している。保護層の厚みは、２０ｎｍ～３μｍ、好ましくは、１００ｎｍ～５００ｎｍ、の範囲内である。複数の層の積層体を用いる形態の場合、すべての層の厚みは、２０ｎｍ～３μｍ、好ましくは、１００ｎｍ～５００ｎｍ、の範囲内である。

本発明によると、組み付けプロセスの終わりにおいて、アセンブリーの面の少なくとも一部が、欠陥を覆うように意図された保護層で被覆される。好ましいことに、少なくとも、組み付けのときに変形するコンポーネントの面が被覆される。好ましくは、計時器用アセンブリーの外面全体が保護層で被覆される。

このように、組み付け後に堆積される保護層７には、欠陥がなく、特に、クラックや初期クラックがない。

本発明は、さらに、以下のステップを行う計時器用アセンブリーを製造する方法に関する。
ａ）第１のコンポーネントと第２のコンポーネントを用意するステップ
ｂ）前記第１のコンポーネントと前記第２のコンポーネントを応力下で組み付けるステップ
ｃ）前記第１のコンポーネントと前記第２のコンポーネントとを備えるアセンブリーの面の少なくとも一部に、第２の層である保護層７を堆積させるステップ

本発明によると、保護層は、ＡＬＤ（原子層堆積：Atomic Layer Deposition）、ＰＶＤ（物理的蒸着：Physical Vapour Deposition）、ＣＶＤ（化学的蒸着：Chemical Vapour Deposition）、化学的堆積又は電気めっきによる堆積によって堆積される。

また、この方法は、前記組み付けステップｂ）の前に、前記第１のコンポーネント及び／又は第２のコンポーネントの少なくとも一部上に、第１の層６を堆積させるステップａ’）を行うことができる。

また、この方法は、ステップａ’）の前に、前記第１のコンポーネント及び／又は前記第２のコンポーネントの前記少なくとも一部上に、副層５を堆積させるステップａ”）を行うことができる。

また、前記副層と前記第１の層は、ＡＬＤ、ＰＶＤ、ＣＶＤ、化学的堆積又は電気めっき堆積によって堆積されることができる。

また、この方法は、第１の層と副層が存在する場合、これらの層の密着性を向上させることを意図された熱処理を行うステップａ'''）を行うことができる。このステップは、組み付けステップｂ）の前に行う。前記熱処理は、３０分～５時間の間、１５０～３００℃の範囲内で行う。実施形態の１つにおいて、この方法は、保護層を堆積させるステップｃ）の後に、この同じ熱処理を行うステップｄ）を行う。別の実施形態において、この方法は、前記組み付けステップｂ）の前にこの熱処理を行うステップａ'''）と、前記保護層を堆積させるステップｃ）の後にこの熱処理を行うステップｄ）を行う。

１計時器用アセンブリー
２バランス
２ａ弾性アーム
３慣性ねじ
３ａシャフト
４溝
５組み付け前に堆積される副層
６第１の層である、組み付け前に堆積される層
７保護層や第２の層である、組み付け後に堆積される層
８クラック又は初期クラック
９電子顕微鏡画像で見たサンプルの被覆材料

Claims

機械的応力下で組み付けられる第１のコンポーネントと第２のコンポーネントを備える計時器用アセンブリー（１）を製造する方法であって、
前記第１のコンポーネントは、慣性ねじ（３）である前記第２のコンポーネントを受けるように意図された溝（４）の境界を定める弾性アーム（２ａ）があるバランス（２）であり、
前記方法は、
ａ）バランスと慣性ねじを用意するステップと、
ｂ）前記弾性アームの弾性変形と前記慣性ねじの前記溝への挿入によって、機械的応力の下で前記慣性ねじを前記バランスに組み付けるステップと、
ｃ）前記第１のコンポーネントと前記慣性ねじである前記第２のコンポーネントとを備えるアセンブリーの面の少なくとも一部に、第２の層である保護層（７）を前記組み付けに起因する欠陥および／または前記組み付け前から存在する初期欠陥を埋めるために堆積させるステップと
を順に行う
ことを特徴とする方法。
前記組み付けるステップｂ）の前に、前記第１のコンポーネント及び／又は前記第２のコンポーネントの少なくとも一部に第１の層（６）を堆積させるステップａ’）を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記堆積させるステップａ’）の前に、前記第１のコンポーネント及び／又は前記第２のコンポーネントの前記少なくとも一部に副層（５）を堆積させるステップａ”）を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記堆積させるステップａ’）の後であって前記組み付けるステップｂ）の前に、３０分～５時間の間、１５０～３００℃の範囲内で熱処理を行うステップａ’’’）を行う
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
前記堆積させるステップｃ）の後に、３０分～５時間の間、１５０～３００℃の範囲内で熱処理を行うステップｄ）を行う
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
前記保護層（７）は、ＡＬＤ、ＰＶＤ、ＣＶＤ、化学的堆積、又は電気めっき堆積によって堆積される
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
前記第１の層（６）と前記副層（５）は、ＡＬＤ、ＰＶＤ、ＣＶＤ、化学的堆積、又は電気めっき堆積によって堆積される
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
第１のコンポーネントと第２のコンポーネントを備える計時器用アセンブリー（１）であって、
前記第１のコンポーネントは、溝（４）の境界を定める弾性アーム（２ａ）があるバランス（２）であり、前記溝（４）に、慣性ねじ（３）である前記第２のコンポーネントが配置されて機械的な応力によって保持され、
前記計時器用アセンブリー（１）は、前記慣性ねじと前記バランスのアセンブリーの面の少なくとも一部に、前記機械的な応力に起因する欠陥を埋める保護層（７）が被覆されている
ことを特徴とする計時器用アセンブリー（１）。
前記計時器用アセンブリー（１）の面全体が前記保護層（７）で被覆される
ことを特徴とする請求項８に記載の計時器用アセンブリー（１）。
前記保護層（７）には、クラック及び初期クラック（８）がない
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の計時器用アセンブリー（１）。
前記第１のコンポーネント及び／又は前記第２のコンポーネントの少なくとも一部上に、前記保護層（７）の下に配置される第１の層（６）を備える
ことを特徴とする請求項８～１０のいずれか一項に記載の計時器用アセンブリー（１）。
前記第１の層（６）の下に配置される副層（５）がある
ことを特徴とする請求項１１に記載の計時器用アセンブリー（１）。
機械的応力下で組み付けられる第１のコンポーネントと第２のコンポーネントを備える計時器用アセンブリー（１）を製造する方法であって、
前記第１のコンポーネントは、前記第２のコンポーネントに圧力下で組み付けられる要素であり、
前記第１のコンポーネントがインパルスピンであって前記第２のコンポーネントがローラーであり、又は
前記第１のコンポーネントがバランスであって前記第２のコンポーネントはシャフトであり、
前記方法は、
ｄ）前記第１のコンポーネントと前記第２のコンポーネントを用意するステップと、
ｅ）前記第１のコンポーネントと前記第２のコンポーネントを応力下で組み付けるステップと、
ｆ）前記第１のコンポーネントと前記第２のコンポーネントを備えるアセンブリーの面の少なくとも一部に、第２の層である保護層（７）を、前記組み付けるステップにおいて生じる欠陥および／または前記組み付けるステップを実施する前から存在する初期欠陥を埋めるために堆積させるステップと
を順に行う
ことを特徴とする方法。
前記保護層（７）は、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｒｈ、Ａｕ、Ｎｉ又はＮｉＰを含む
ことを特徴とする請求項１～７及び１３のいずれか一項に記載の方法。
前記保護層（７）は、それぞれがＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｒｈ、Ａｕ、Ｎｉ又はＮｉＰを含む複数の層の積層体によって形成される
ことを特徴とする請求項１～７及び１３のいずれか一項に記載の方法。
前記保護層（７）の厚みは、２０ｎｍ～３μｍの範囲内である
ことを特徴とする請求項１～７及び１３のいずれか一項に記載の方法。
前記第１の層（６）は、Ａｕ又はＲｈを含む
ことを特徴とする請求項２～４、７のいずれか一項に記載の方法、または請求項２～４のいずれか一項を引用する請求項５、６のいずれか一項に記載の方法。
前記第１の層（６）の厚みは、１００ｎｍ～２μｍの範囲内である
ことを特徴とする請求項２～４、７、１７のいずれか一項に記載の方法、または請求項２～４のいずれか一項を引用する請求項５、６のいずれか一項に記載の方法。
前記副層（５）は、Ｎｉ又はＡｕを含む
ことを特徴とする請求項３、７のいずれか一項に記載の方法、または請求項３を引用する請求項４～６のいずれか一項に記載の方法。
前記副層（５）の厚みは、１００ｎｍ～２μｍの範囲内である
ことを特徴とする請求項３、７、１９のいずれか一項に記載の方法、または請求項３を引用する請求項４～６のいずれか一項に記載の方法。
第１のコンポーネントと第２のコンポーネントを備える計時器用アセンブリー（１）であって、
前記第１のコンポーネントは、前記第２のコンポーネントに圧力下で組み付けられる要素であり、
前記第１のコンポーネントがインパルスピンであって前記第２のコンポーネントがローラーであり又は前記第１のコンポーネントがバランスであって前記第２のコンポーネントがシャフトであり、
前記計時器用アセンブリー（１）における、組み付けられるコンポーネントのアセンブリーの面の少なくとも一部に、前記第１のコンポーネントが前記第２のコンポーネントに組み付けられることで生じる欠陥を埋める保護層（７）が被覆されている
ことを特徴とする計時器用アセンブリー（１）。
前記保護層（７）は、ＳｉＯ ₂ 、Ａｌ ₂ Ｏ ₃ 、Ｒｈ、Ａｕ、Ｎｉ又はＮｉＰを含む
ことを特徴とする請求項８～１２のいずれか一項に記載の計時器用アセンブリー（１）。
前記保護層（７）は、それぞれがＳｉＯ ₂ 、Ａｌ ₂ Ｏ ₃ 、Ｒｈ、Ａｕ、Ｎｉ又はＮｉＰを含む複数の層の積層体によって形成される
ことを特徴とする請求項８～１２のいずれか一項に記載の計時器用アセンブリー（１）。
前記保護層（７）の厚みは、２０ｎｍ～３μｍの範囲内である
ことを特徴とする請求項８～１２のいずれか一項に記載の計時器用アセンブリー（１）。
前記第１の層（６）は、Ａｕ又はＲｈを含む
ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の計時器用アセンブリー（１）。
前記第１の層（６）の厚みは、１００ｎｍ～２μｍの範囲内である
ことを特徴とする請求項１１、１２および２５のいずれか一項に記載の計時器用アセンブリー（１）。
前記副層（５）は、Ｎｉ又はＡｕを含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の計時器用アセンブリー（１）、または請求項１２を引用する請求項２２～２６のいずれか一項に記載の計時器用アセンブリー（１）。
前記副層（５）の厚みは、１００ｎｍ～２μｍの範囲内である
ことを特徴とする請求項１２および２７のいずれか一項に記載の計時器用アセンブリー（１）、または請求項１２を引用する請求項２２～２６のいずれか一項に記載の計時器用アセンブリー（１）。
前記保護層（７）の厚みは、１００ｎｍ～５００ｎｍの範囲内である
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
前記保護層（７）の厚みは、１００ｎｍ～５００ｎｍの範囲内である
ことを特徴とする請求項２４に記載の計時器用アセンブリー（１）。