(57)【要約】      （修正有）【課題】磁場に対する感受性を限定することと、時計産業で必要とされる衝撃抵抗の要求を満たすことを両立するピボット軸を提供する。【解決手段】時計ムーブメント用のピボット軸に関する。ピボット軸は、磁場に対する感受性を限定するために、第１の非磁性の金属素材４からなる少なくとも１つのピボット３を少なくとも１つの端部に備える。少なくともピボット３の外面は、Ｎｉ、ＮｉＢおよびＮｉＰ、好ましくは化学ＮｉＰを含む群から選択される第２の素材の第１の層５によって被膜される。少なくとも第２の素材の第１の層５は、金、銀、銅、白金、ロジウム、パラジウムおよびそれらの合金を含む群から選択される第３の素材の第２の層６によって少なくとも部分的に被膜される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
時計ムーブメント用のピボット軸（１）であって、磁場に対する感受性を限定するために、第１の非磁性の金属素材（４）からなる少なくとも１つのピボット（３）を少なくとも１つの端部に備え、少なくとも前記ピボット（３）の外面は、Ｎｉ、ＮｉＢおよびＮｉＰ、および好ましくは化学ＮｉＰを含む群から選択される第２の素材の第１の層（５）によって被膜され、少なくとも前記第２の素材の前記第１の層（５）は、金、銀、銅、白金、ロジウム、パラジウムおよびそれらの合金を含む群から選択される第３の素材の第２の層（６）によって少なくとも部分的に被膜されることを特徴とする、ピボット軸（１）。
【請求項２】
請求項１に記載のピボット軸（１）であって、前記ピボット軸（１）は磁場に対する感受性を限定するために、第１の非磁性の金属素材からなり、前記外面はＮｉ、ＮｉＢおよびＮｉＰ、および好ましくは化学ＮｉＰを含む群から選択される第２の素材の第１の層によって被膜されることを特徴とし、前記第２の素材の前記第１の層は、金、銀、銅、白金、ロジウム、パラジウムおよびそれらの合金を含む群から選択される第３の素材の第２の層によって少なくとも部分的に被膜されることを特徴とする、ピボット軸（１）。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載のピボット軸（１）であって、前記第１の非磁性の金属素材（４）は、オーステナイト鋼、オーステナイトコバルト合金、オーステナイトニッケル合金、チタニウム合金、アルミニウム合金、銅および亜鉛系真ちゅう、ベリリウム銅、ニッケル銀、青銅、アルミニウム青銅、銅−アルミニウム、銅−ニッケル、銅−ニッケル−スズ、銅−ニッケル−ケイ素、銅−ニッケル−リン、銅−チタニウムを含む群から選択されることを特徴とする、ピボット軸（１）。
【請求項４】
前記第１の非磁性の金属素材（４）は６００ＨＶ未満の硬度を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載のピボット軸（１）。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のピボット軸（１）であって、前記第２の素材の第１の層（５）は、０．５μｍから１０μｍ、好ましくは１μｍから５μｍ、およびより好ましくは１μｍから２μｍの厚さを有することを特徴とする、ピボット軸（１）。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のピボット軸（１）であって、前記第２の素材の第１の層（５）は、４００ＨＶを超える硬度、好ましくは５００ＨＶを超える硬度を有することを特徴とする、ピボット軸（１）。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のピボット軸（１）であって、前記第３の素材の第２の層（６）は、０．１μｍから１μｍ、好ましくは０．１μｍから０．５μｍの厚さを有することを特徴とする、ピボット軸（１）。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載のピボット軸（１）であって、前記第１の非磁性の金属素材（４）はベリリウム銅合金であり、前記第２の素材の第１の層（５）は化学ＮｉＰ層であり、前記第３の素材の第２の層（６）は金層であることを特徴とする、ピボット軸（１）。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１つに記載のピボット軸（１）であって、前記第１の非磁性の金属素材（４）は銅−ニッケル−スズ合金であり、前記第２の素材の第１の層（５）は化学ＮｉＰ層であり、前記第３の素材の第２の層（６）は金層であることを特徴とする、ピボット軸（１）。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１つに記載のピボット軸（１）であって、前記第１の非磁性の金属素材（４）はステンレス鋼であり、前記第２の素材の層（５）は化学ＮｉＰ層であり、前記第３の素材の第２の層（６）は金層であることを特徴とする、ピボット軸（１）。
【請求項１１】
時計ムーブメントであって、前記ムーブメントは、請求項１〜１０のいずれか１つに記載のピボット軸（１）を備えることを特徴とする、時計ムーブメント。
【請求項１２】
時計ムーブメントであって、前記ムーブメントは、請求項１〜１０のいずれか１つに記載のピボット軸（１）を備えるテン真、アンクル真および／またはガンギかなを備えることを特徴とする、時計ムーブメント。
【請求項１３】
時計ムーブメント用のピボット軸（１）を製造する方法であって、
ａ）第１の非磁性の金属素材（４）からなる少なくとも１つのピボット（３）を１つの端部に備えるピボット軸（１）を形成するステップと、
ｂ）第２の素材の第１の層（５）を少なくとも前記ピボット（３）の外面に蒸着するステップであって、前記第２の素材はＮｉ、ＮｉＢおよびＮｉＰを含む群から選択されるステップと、
ｃ）少なくとも部分的に前記第２の素材の前記第１の層（５）に、金、銀、銅、白金、ロジウム、パラジウムおよびそれらの合金を含む群から選択される第３の素材の第２の層（６）を蒸着するステップと、
を含む、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、前記第２の素材の第１の層（５）は、０．５μｍから１０μｍ、好ましくは１μｍから５μｍ、より好ましくは１μｍから２μｍの厚さを示すように蒸着されることを特徴とする、方法。
【請求項１５】
請求項１３または１４のいずれか１つに記載の方法であって、前記第２の素材の第１の層（５）を蒸着するステップｂ）は、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ＡＬＤ、電気メッキおよび化学蒸着を含む群から選択される方法によって実現されることを特徴とする、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、前記第２の素材はＮｉＰであり、前記ＮｉＰ層（５）を蒸着する前記ステップは、次亜リン酸塩からの化学ニッケル蒸着プロセスによって生成されることを特徴とする、方法。
【請求項１７】
請求項１３〜１６のいずれか１つに記載の方法であって、前記第３の素材の第２の層（６）は０．１μｍから１μｍ、好ましくは０．１μｍから０．５μｍの厚さを示すように蒸着されることを特徴とする、方法。
【請求項１８】
請求項１３〜１７のいずれか１つに記載の方法であって、前記第３の素材の第２の層（６）を蒸着するステップｃ）は、ＰＶＤ、ＣＶＤ、および電気メッキを含む群から選択される方法によって実現されることを特徴とする、方法。
【請求項１９】
請求項１３〜１８のいずれか１つに記載の方法であって、前記第２の素材はＮｉＰまたはＮｉＢであり、前記方法はさらに、ステップｂ）とｃ）の間、および／またはステップｃ）の後に、熱処理ステップｄ）を含むことを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は時計ムーブメント用コンポーネントに関し、具体的には機械式時計ムーブメント用の非磁性のピボット軸と、より具体的には非磁性のテン真、アンクル真およびガンギかなに関する。
【背景技術】
【０００２】
ピボット軸の製造は、棒材旋削作業を硬化可能な鋼鉄製の棒材に実施して、様々な作用面（軸受面、肩部、ピボットなど）を画定することと、次に、棒材旋削加工した軸に熱処理作業を実施することを含む。熱処理作業には、軸の硬度を改善するための少なくとも１回の硬化作業と、強靭性を改善するための１または複数の焼き戻し作業を含む。熱処理作業の次に、軸のピボットに圧延作業を実施し、この圧延作業はピボットを必要な寸法に研磨することからなる。ピボットの硬度および粗度は圧延作業中にさらに改善される。
【０００３】
機械式時計ムーブメントにおいて従来用いられるピボット軸、たとえばテン真は、一般にはマルテンサイト炭素鋼である棒材旋削可能な鋼種からなり、加工性を高めるために硫化鉛および硫化マンガンを含む。２０ＡＰと呼ばれるこの種類で既知の鋼が、このような用途のために一般に用いられる。
【０００４】
この種類の素材は加工しやすいという有利点を有し、特に、棒材旋削に適しているという有利点を有し、硬化および焼き戻し後は、時計のピボット軸を作製するのに非常に有利な優れた機械的性質を有する。これらの鋼は、特に熱処理後に、高硬度を示し、非常に優れた衝撃抵抗を得ることができる。一般に、２０ＡＰ鋼製の軸ピボットの硬度は、熱処理および圧延後に７００ＨＶを超えることもある。
【０００５】
この種類の素材は、前述の時計としての用途に十分な機械的性質を提供するが、この素材は磁性であり、特に強磁性素材製のヒゲゼンマイと協働するテン真を作製するためにこの素材を使用すると、磁場にさらされた後で腕時計の動作が中断され得るという欠点を有する。この現象は当業者には周知である。これらのマルテンサイト鋼はまた、腐食しやすいことにも留意されたい。
【０００６】
これらの欠点を克服するために、非磁性、つまり常磁性または反磁性または反強磁性であるという特性を有するオーステナイトステンレス鋼を用いる試みが行われてきた。ただし、これらのオーステナイト鋼は結晶構造を有するため、オーステナイト鋼を硬化することはできず、時計のピボット軸を作製するために必要な要件を満たすレベルの硬度ひいては衝撃抵抗レベルを実現することができない。得られた軸は後で、衝撃を受けると傷やひどい損傷を示すが、これらはムーブメントの時間測定に悪影響を与えることになる。これらの鋼の硬度を上げる１つの手段は冷間加工であるが、この硬化作業では５００ＨＶを超える硬度を実現することはできない。その結果として、高い衝撃抵抗を示すピボットを必要とする部品では、この種の鋼の使用は依然として限定されている。
【０００７】
前述の欠点を克服しようとする別の手法は、特許文献１に記載されている。同手法によれば、ピボット軸はオーステナイトコバルトまたはニッケル合金からなり、一定の深さまで外面硬化されている。ただし、これらの合金はピボット軸を製造するための加工が困難であると証明されることもある。さらに、ニッケルおよびコバルトが高価であるため、このような合金は比較的高価である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許出願第２７５７４２３号
【発明の概要】
【０００９】
本発明の目的は、磁場に対する感受性を限定することと、時計産業で必要とされる衝撃抵抗の要求を満たすことが可能な機械的特性を得ることとを両立するピボット軸を提供することによって、前述の欠点を克服することである。
【００１０】
本発明のさらに別の目的は、簡単および経済的に製造可能な非磁性のピボット軸を提供することである。
【００１１】
そのために、本発明は、第１の非磁性の金属素材からなる少なくとも１つのピボットを少なくとも１つの端部に備え、磁場に対する感受性を限定する時計ムーブメント用ピボット軸に関する。少なくともピボットの外面はＮｉ（ニッケル）、ＮｉＢ（ニッケル−ホウ素）およびＮｉＰ（ニッケル−リン）を含む群から選択される第２の素材の第１の層で被膜される。
【００１２】
本発明によれば、少なくとも第２の素材の第１の層は、金、銀、銅、白金、ロジウム、パラジウムおよびその合金を含む群から選択される第３の素材の第２の層で少なくとも部分的に被膜される。
【００１３】
その結果として、本発明によるピボット軸によって、磁場に対する低感受性と、少なくとも主要応力領域における優れた衝撃抵抗の有利点を組み合わせることが可能となる。そのため、衝撃を受けた際にも、本発明によるピボット軸は、ムーブメントの時間測定を損なう原因となる跡やひどい損傷を示さない。
【００１４】
さらに、本発明による軸は、より良好な機械抵抗、改善された摩擦特性を示すが、軸を潤滑するために従来用いられてきた潤滑油に対してより良好な化学抵抗も示す。
【００１５】
本発明の別の有利な特徴によれば、
−第２の素材の第１の層は、０．５μｍから１０μｍ、好ましくは１μｍから５μｍ、より好ましくは１μｍから２μｍの厚さを有し、
−第２の素材の第１の層は、好ましくは４００ＨＶを超える硬度、より好ましくは５００ＨＶを超える硬度を有し、
−第２の素材の第１の層は、好ましくは化学ＮｉＰ層であり、つまり化学蒸着によって得られ、
−第３の素材の第２の層は、０．１μｍから１μｍ、好ましくは０．１μｍから０．５μｍの厚さを有し、
−第３の素材の第２の層は、好ましくは電気メッキによって蒸着する金系の層である。
【００１６】
さらに、本発明は、上記で画定したピボット軸を備える時計ムーブメントに関し、特に上記で画定した軸を備えるテン真、アンクル真および／またはガンギかなに関する。
【００１７】
最後に、本発明は、以下のステップを備える上記で画定したピボット軸を製造する方法に関する。
ａ）第１の非磁性の金属素材からなる少なくとも１つのピボットを少なくとも１つの端部に備えるピボット軸を形成し、磁場に対する感受性を限定するステップと、
ｂ）第２の素材の第１の層をピボットの少なくとも外面に蒸着し、第２の素材はＮｉ、ＮｉＢおよびＮｉＰを含む群から選択されるステップと、
ｃ）第２の素材の第１の層に、金、銀、銅、白金、ロジウム、パラジウムおよびその合金を含む群から選択される第３の素材の第２の層を少なくとも部分的に蒸着するステップ。
【００１８】
本発明の別の有利な特徴によれば、
−第２の素材の層は、０．５μｍから１０μｍ、好ましくは１μｍから５μｍ、より好ましくは１μｍから２μｍの厚さを示すようにステップｂ）で蒸着され、
−第２の素材はＮｉＰであり、ステップｂ）は、次亜リン酸塩による化学ニッケル蒸着プロセスにおいてＮｉＰ蒸着からなり、
−第３の素材の第２の層は、０．１μｍから１μｍ、好ましくは０．１μｍから０．５μｍの厚さを示すようにステップｃ）で蒸着され、
−第３の素材は金であり、ステップｃ）は金電気メッキ作業からなる。
【００１９】
その他の特徴および有利点は、非限定的例示として示される以下の説明から、添付図を参照して明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明によるピボット軸の描写である。
【図２】本発明によるテン真ピボットの部品断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本明細書において、「非磁性」という用語は、透磁率が１．０１以下である常磁性または反磁性または反強磁性素材を意味する。
【００２２】
元素の合金とは、少なくとも５０重量％の当該元素を含有する合金である。
【００２３】
本発明は時計ムーブメント用コンポーネントに関し、具体的には機械式時計ムーブメントの非磁性のピボット軸に関する。
【００２４】
本発明を非磁性のテン真１に対する用途を参照して以下に説明する。もちろん、たとえば、時計ホイールセット軸、一般にガンギかなまたはアンクル真などのその他の種類の時計のピボット軸を考察してもよい。この種類のコンポーネントは、数ミクロンの精度で、好ましくは２ｍｍ未満の直径を持つ本体と、好ましくは０．２ｍｍ未満の直径を有するピボットとを有する。
【００２５】
図１を参照すると、本発明によるテン真１が示される。テン真１は異なる直径の複数の断面２を備える。区分２は、好ましくは棒材旋削または任意の別のチップ除去加工技法によって形成され、従来の方法で、２つのピボット３を画定する２つの端部部分間に配置される、軸受面２ａおよび肩部２ｂを画定する。これらのピボットはそれぞれ、一般に石またはルビーの穴内の軸受内で旋回することを目的とする。
【００２６】
日常的に接触する物品が誘発する磁気に関して、テン真１の感受性を限定し、テン真１が組み込まれる時計の動作に悪影響を与えることを回避することが重要である。
【００２７】
このように、ピボット３は第１の非磁性の金属素材４からなり、それによって、有利には磁場に対する感受性を限定する。
【００２８】
好ましくは、第１の非磁性の金属素材４は、オーステナイト、好ましくはステンレス鋼、オーステナイトコバルト合金、オーステナイトニッケル合金、非磁性のチタニウム合金、非磁性のアルミニウム合金、真ちゅう（Ｃｕ−Ｚｎ（亜鉛））または特殊真ちゅう（Ａｌ（アルミニウム）および／またはＳｉ（シリカ）および／またはＭｎ（マンガン）を含むＣｕ−Ｚｎ）、ベリリウム銅、青銅（Ｃｕ−Ｓｎ）、アルミニウム青銅、銅−アルミニウム（任意にＮｉおよび／またはＦｅ（鉄）を含む）、銅−ニッケル、ニッケル銀（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｚｎ）、銅−ニッケル−スズ、銅−ニッケル−ケイ素、銅−ニッケル−リン、銅−チタニウムを含む群から選択される。合金が非磁性の特性および優れた加工性の両方を持つように、様々な合金元素の比率を選択する。
【００２９】
たとえば、オーステナイト鋼は、Ｅｎｅｒｇｉｅｔｅｃｈｎｉｋ  Ｅｓｓｅｎ  ＧｍｂＨ製のＣｒ−Ｍｎ−Ｎ  Ｐ２０００鋼などの高格子間ステンレスオーステナイト鋼である。
【００３０】
オーステナイトコバルト合金は、少なくとも３９％のコバルトを含有していてもよく、一般に「Ｐｈｙｎｏｘ」という名称または参照番号ＤＩＮ  Ｋ１３Ｃ２０Ｎ１６Ｆｅ１５Ｄ７で既知の合金であり、一般に３９％のＣｏ（コバルト）、１９％のＣｒ、１５％のＮｉおよび６％のＭｏ（モリブデン）、１．５％のＭｎ（マンガン）、１８％のＦｅを有し、残部は添加物である。
【００３１】
オーステナイトニッケル合金は、少なくとも３３％のニッケルを含有していてもよく、一般に参照番号ＭＰ３５Ｎ（登録商標）として既知の合金であり、一般に３５％のＮｉ、２０％のＣｒ、１０％のＭｏ、３３％のＣｏを有し、残部は添加物である。
【００３２】
チタニウム合金は、好ましくは少なくとも８５％のチタニウムを含有する。
【００３３】
真ちゅうは合金ＣｕＺｎ３９Ｐｂ３、ＣｕＺｎ３７Ｐｂ２またはＣｕＺｎ３７を備えていてもよい。
【００３４】
特殊真ちゅうは、合金ＣｕＺｎ３７Ｍｎ３Ａｌ２ＰｂＳｉ、ＣｕＺｎ２３Ａｌ３ＣｏまたはＣｕＺｎ２３Ａｌ６Ｍｎ４Ｆｅ３Ｐｂを備えていてもよい。
【００３５】
ニッケル銀は、合金ＣｕＮｉ２５Ｚｎ１１Ｐｂ１Ｍｎ、ＣｕＮｉ７Ｚｎ３９Ｐｂ３Ｍｎ２またはＣｕＮｉ１８Ｚｎ１９Ｐｂ１を備えていてもよい。
【００３６】
青銅は合金ＣｕＳｎ９またはＣｕＳｎ６を備えていてもよい。
【００３７】
アルミニウム青銅は、合金ＣｕＡｌ９またはＣｕＡｌ９Ｆｅ５Ｎｉ５を備えていてもよい。
【００３８】
銅−ニッケル合金は、合金ＣｕＮｉ３０を備えていてもよい。
【００３９】
銅−ニッケル−スズ合金は、合金ＣｕＮｉ１５Ｓｎ８、ＣｕＮｉ９Ｓｎ６またはＣｕＮｉ７．５Ｓｎ５（たとえばＤｅｃｌａｆｏｒの名称で市販）を備えていてもよい。
【００４０】
銅−チタニウム合金は、合金ＣｕＴｉ３Ｆｅを備えていてもよい。
【００４１】
銅−ニッケル−ケイ素合金は、合金ＣｕＮｉ３Ｓｉを備えていてもよい。
【００４２】
銅−ニッケル−リン合金は、合金ＣｕＮｉ１Ｐを備えていてもよい。
【００４３】
ベリリウム銅合金は、合金ＣｕＢｅ２ＰｂまたはＣｕＢｅ２を備えていてもよい。
【００４４】
組成値は重量パーセントで与えられる。組成値の表示がない元素は、残部（大部分）であるか、または組成における割合が１重量％未満の元素である。
【００４５】
非磁性の銅合金はまた、１４．５％から１５．５％のＮｉ、７．５％から８．５％のＳｎ、最大でも０．０２％のＰｂの重量成分パーセントを有し、残部がＣｕである合金であってもよい。このような合金はＭａｔｅｒｉｏｎ社からＴｏｕｇｈＭｅｔ（登録商標）という商標で市販されている。
【００４６】
もちろん、構成物質の割合が非磁性の特性および優れた加工性の両方をもたらすことを条件として、別の非磁性の合金を考案してもよい。
【００４７】
第１の非磁性の金属素材は、一般には６００ＨＶ未満の硬度を有する。
【００４８】
図２に示すように、少なくともピボットの外面３はＮｉ、ＮｉＢおよびＮｉＰを含む群から選択される第２の素材の層５で被膜され、有利には、特に必要な衝撃抵抗を得られるような機械的性質を外面に提供する。
【００４９】
第２の素材において、リン含有量は好ましくは、０％（この場合には、純Ｎｉが存在する）から１５％からなっていてもよい。好ましくは、第２のＮｉＰ素材内のリンのレベルは、６％から９％の中間レベルであってもよく、または９％から１２％の高レベルであってもよい。ただし、第２のＮｉＰ素材のリン含有量が低いことは極めて明らかである。
【００５０】
第２の素材では、ホウ素含有量は好ましくは、０％（この場合は純Ｎｉが存在する）から８％からなっていてもよい。好ましくは、第２のＮｉＢ素材では、ホウ素のレベルは４％から５％の中間レベルであってもよい。
【００５１】
さらに、ステップｂ）とｃ）の間、および／またはステップｃ）後に熱処理を実施してもよい。たとえば、第２の素材がＮｉＢである場合、または中間または高レベルのリンを含むＮｉＰの場合は、第２のＮｉＢまたはＮｉＰ素材の第１の層は、有利には熱処理によって硬化されてもよい。
【００５２】
第２の素材の第１の層は、好ましくは４００ＨＶを超える硬度、より好ましくは５００ＨＶを超える硬度を有する。
【００５３】
特に有利な方法において、第２の非硬化ＮｉまたはＮｉＰ素材の第１の層は、好ましくは５００ＨＶを超えるが、６００ＨＶより低い硬度を有する。つまり、好ましくは５００ＨＶから５５０ＨＶの硬度を備える。意外かつ予想外の方法で、第２の素材の層の硬度（ＨＶ）が第１の素材よりも低いことがあるにもかかわらず、本発明によるピボット軸は優れた衝撃抵抗を有する。
【００５４】
熱処理によって硬化される場合は、第２のＮｉＰ素材の第１の層は９００ＨＶから１０００ＨＶの硬度を有していてもよい。
【００５５】
第２の非硬化ＮｉＢ素材の第１の層は、好ましくは５００ＨＶを超える硬度を有し、熱処理によって硬化される場合は１０００ＨＶを超える硬度を有していてもよい。
【００５６】
有利には、第２の素材の第１の層は０．５μｍから１０μｍ、好ましくは１μｍから５μｍ、より好ましくは１μｍから２μｍの厚さを有していてもよい。
【００５７】
好ましくは、第２の素材の第１の層はＮｉＰ層であり、より具体的には化学ＮｉＰ層であり、つまり化学蒸着によって蒸着される。
【００５８】
別の変形実施形態では、第２の素材の第１の層はＮｉＢ層であり、より具体的には化学ＮｉＢ層であり、つまり化学蒸着によって蒸着される。
【００５９】
本発明によれば、少なくとも第２の素材の第１の層５は少なくとも部分的に、第３の素材の第２の層６で被膜される。第３の素材は純粋または合金の形で用いられる金、銀、銅、白金、ロジウム、パラジウムからなる群から選択される。第２の層６の厚さは第１の層５より薄い。有利には、第３の素材の第２の層６は０．１μｍから１μｍ、好ましくは０．１μｍから０．５μｍの厚さを有していてもよい。
【００６０】
好ましくは、第３の素材は２４金であり、微量の別の元素を含むこともある。たとえば、０．０２−０．０３％のＮｉまたはＣｏを含む９９．７−９９．８％の金が用いられる。
【００６１】
以下に関する組み合わせは特に好ましい。
−第１の非磁性の金属素材としてベリリウム銅合金、より具体的にはＣｕＢｅ３Ｐｂであって、第２の素材の第１の層５である化学ＮｉＰ層で被膜され、第２の素材の第１の層５自体は、第３の素材の第２の層６である金層で被膜される。
−第１の非磁性の金属素材として銅−ニッケル−スズ合金、より具体的にはＤｅｃｌａｆｏｒまたはＴｏｕｇｈＭｅｔ（登録商標）であって、第２の素材の第１の層５である化学ＮｉＰ層で被膜され、第２の素材の第１の層５自体は、第３の素材の第２の層６である金層で被膜される。
−第１の非磁性の金属素材としてステンレス鋼、より具体的には高格子間ステンレス鋼であって、第２の素材の第１の層５である化学ＮｉＰ層で被膜され、第２の素材の第１の層５自体は、第３の素材の第２の層６である金層で被膜される。
【００６２】
その結果として、少なくともピボットの外面領域は硬化される。つまり、テン真１の機械的性質を大幅に変えずに、軸の残りの部分はほとんど変化されないか、まったく変化されないままである。このようなテン真１のピボット３の選択的硬化によって、磁場に対する低感受性、主要応力領域における非常に優れた衝撃抵抗が得られる機械的性質などの有利点を組み合わせることが可能となる。さらに、厚さの薄い第３の素材の第２の層は、本発明のピボットの外側の層を形成し、保護層を形成する。より具体的には、第３の素材の第２の層によって、本発明のピボットの表面は化学的に不活性となり、石との摩擦および／または潤滑油との化学反応による第２の素材の第１の層の劣化を限定する。
【００６３】
第２の素材の第１の層の抵抗を改善するために、ピボット軸は、第１の素材と第２の素材の第１の層との間に蒸着される少なくとも１つの接着副層を備えていてもよい。たとえば、具体的には、高格子間ステンレス鋼からなるピボット軸の場合は、金の副層および／または電気メッキされたニッケルの副層が第２の素材の第１の層の下部に提供されていてもよい。
【００６４】
本発明はまた、前述のテン真を製造する方法に関する。本発明の方法は有利には、以下のステップを備える。
ａ）好ましくは棒材旋削または任意の別のチップ除去加工技法によって、第１の非磁性の金属素材からなる少なくとも１つのピボット３をそれぞれの端部に備え、磁場に対する感受性を限定するテン真１を形成するステップと、
ｂ）第２の素材の第１の層５を少なくともピボット３の外面に蒸着するステップであって、第２の素材はＮｉ、ＮｉＢおよびＮｉＰを含む群から選択され、ピボットの機械的性質を改善して、少なくとも主要応力領域において適切な衝撃抵抗を得るステップと、
ｃ）少なくとも部分的に第２の素材の第１の層５に第３の素材の第２の層６を蒸着するステップであって、第３の素材は金、銀、銅、白金、ロジウム、パラジウムおよびそれらの合金からなる群から選択されるステップ。
【００６５】
好ましくは、第２の素材の第１の層５は、０．５μｍから１０μｍ、好ましくは１μｍから５μｍ、およびより好ましくは１μｍから２μｍの厚さを示すようにステップｂ）で蒸着される。
【００６６】
有利には、第２の素材の第１の層５を蒸着するステップｂ）は、ＰＶＤ（物理蒸着法）、ＣＶＤ（化学気相蒸着）、ＡＬＤ（原子層蒸着）、電気メッキおよび化学蒸着を含む群から選択される方法によって、好ましくは化学蒸着によって実現されてもよい。
【００６７】
特に好ましい実施形態では、第２の素材はＮｉＰであり、ＮｉＰ層５を蒸着するステップは次亜リン酸塩からの化学ニッケル蒸着プロセスによって製造される。
【００６８】
次亜リン酸塩からの化学ニッケル蒸着に際して考慮すべき様々なパラメータは、たとえば堆積物内のリンのレベル、ｐＨ、温度、またはニッケル槽組成であり、当業者には既知である。たとえば、Ｙ．Ｂｅｎ  Ａｍｏｒらによる、Ｄｅｐｏｔ  ｃｈｉｍｉｑｕｅ  ｄｅ  Ｎｉｃｋｅｌ、  ｓｙｎｔｈｅｓｅ  ｂｉｂｌｉｏｇｒａｐｈｉｑｕｅ、Ｍａｔｅｒｉａｕｘ＆Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ１０２、１０１（２０１４）の刊行物を参照することができる。ただし、中間（６−９％）または高（９−１２％）レベルのリンを含む市販の槽が好ましくは用いられることも留意されたい。ただし、リン含有量が低い、または純ニッケル槽も使用可能である。
【００６９】
別の実施形態によれば、第２の素材はＮｉＢであり、ＮｉＢ層５を蒸着するステップは、ホウ素化合物からの化学ニッケル蒸着プロセスによって実施される。
【００７０】
好ましくは、第３の素材の第２の層６は、０．１μｍから１μｍ、好ましくは０．１μｍから０．５μｍの厚さを示すように第１の層５に蒸着される。
【００７１】
有利には、第３の素材の第２の層６を蒸着するステップｃ）は、ＰＶＤ（スパタリング、蒸発など）、ＣＶＤおよび電気メッキ蒸着を含む群から選択される方法によって実現される。特に好ましい実施形態では、第３の素材は金であり、金層６を蒸着するステップは電気メッキによって実現される。これらの方法は当業者には既知であり、詳細な説明は必要ではない。
【００７２】
第２の素材が、好ましくは中間または高リン含有量を持つＮｉＢまたはＮｉＰである場合、本発明による方法はまた、ステップｂ）とｃ）との間に、および／または蒸着ステップｃ）の後に、熱処理ステップｄ）を有していてもよい。このような熱処理によって、第２の素材の第１の層５は、好ましくは９００ＨＶから１０００ＨＶの硬度を得ることが可能となる。好ましくは、熱処理ステップｄ）はステップｃ）の後に実施される。第１の素材に対する熱処理ステップはまた、ステップａ）またはステップｂ）の前に実施されてもよい。
【００７３】
化学ニッケル蒸着方法は、適切な蒸着をピーク効果なしで得ることができるため特に有利である。したがって、棒材旋削したピボット軸の寸法を予測し、第２の素材の層で被膜後に所望の形状を得ることが可能となる。
【００７４】
化学ニッケル蒸着方法はまた、大量に適用できるという有利点を有する。
【００７５】
第２の素材の第１の層の抵抗を改善するために、本発明による方法はまた、蒸着ステップｂ）の前に、少なくとも１つの接着副層を第１の素材に適用するステップｄ）を備えていてもよい。たとえば、特に高格子間ステンレス鋼からなるピボット軸の場合は、金の副層および／または電気メッキされたニッケル副層を化学ニッケル蒸着の前に適用可能である。
【００７６】
本発明によるピボット軸は、本発明にしたがってステップｂ）およびｃ）のみをピボットに適用して処理されたピボットを備えていてもよい。その際、ステップｃ）をピボットの一部または全表面に適用することによって、第３の素材の第２の層６は部分的に、または完全にピボットを被膜してもよい。
【００７７】
本発明によるピボット軸は、完全に第１の非磁性の金属素材からなっていてもよく、その外面は、ステップｂ）をピボット軸の全表面に適用することによって、第２の素材の第１の層によって完全に被膜されていてもよい。第２の素材の第１の層は次に、ステップｃ）をピボット軸の一部または全表面に適用することによって、金、銀、銅、白金、ロジウム、パラジウムおよびそれらの合金を含む群から選択される第３の素材の第２の層によって部分的に、または完全に被膜される。
【００７８】
既知の方法で、ピボット３は蒸着ステップｂ）の前後に圧延または研磨されて、ピボット３に必要な寸法および最終的な表面の仕上がりを実現してもよい。
【００７９】
本発明によるピボット軸は、磁場に対する低感受性と、少なくとも主要応力領域における優れた衝撃抵抗の有利点を組み合わせる。そのため、衝撃を受けた際にも、本発明によるピボット軸は、ムーブメントの時間測定を損なう原因となる跡やひどい損傷を示さない。
【００８０】
さらに、本発明による軸は、より良い機械抵抗、より良い摩擦特性を示すが、軸を潤滑するために従来用いられてきた潤滑油に対して良好な化学抵抗も示す。
【符号の説明】
【００８１】
１      ：テン真
２ａ    ：軸受面
２ｂ    ：肩部
３      ：ピボット
４      ：金属素材
５      ：第１の層
６      ：第２の層
【図１】
2018013484.tif 000003
【図２】
2018013484.tif 000004
【外国語明細書】
2018013484000001.pdf