(57)【要約】チタン又はステンレス鋼からなる時計ケース本体（１）と竜頭パイプ（３）とを固着して構成される時計ケース（１１）において、時計ケース本体（１）は竜頭パイプ（３）に対応する巻真孔（２）を有する。その竜頭パイプ（３）は径小部を有し、その径小部に対応する径小部が巻真孔（２）に形成されている。竜頭パイプ（３）が時計ケース本体（１）の巻真孔（２）に嵌合されてその径小部同士が密着している部分に固相拡散接合部を形成し、径小部同士が密着している部分以外の部分にロウ付け接合部を形成して、良好な耐蝕性と防水性を兼ね備え、デザインバリエーションが豊富な時計外装部品とする。
2003027777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部品と第２の部品とが固着された構成を有する時計外装部品であって、
前記第２の部品が前記第１の部品に密着した密着部に固相拡散接合部とロウ付け接合部が形成されていることを特徴とする時計外装部品。
【請求項２】
第１の部品と第２の部品とが固着された構成を有する時計外装部品であって、
前記第２の部品に対応する孔部が前記第１の部品に形成され、
前記第２の部品が前記孔部に嵌合して該孔部に密着している部分に固相拡散接合部とロウ付け接合部が形成されていることを特徴とする時計外装部品。
【請求項３】
請求の範囲第２項記載の時計外装部品において、
前記第２の部品が径小部を有し、かつ前記孔部が該径小部に対応する径小部を有し、
前記第２の部品の径小部が前記孔部の径小部に相着している部分に前記固相拡散接合部が形成され、その密着している部分以外の部分に前記ロウ付け接合部が形成されていることを特徴とする時計外装部品。
【請求項４】
第１の部品と第２の部品とが固着された構成を有する時計外装部品であって、
前記第１の部品に凹部が形成され、かつ前記第２の部品に該凹部に対応する突出部が形成され、
前記突出部が前記凹部に嵌合して該凹部に密着している密着部に固相拡散接合部とロウ付け接合部が形成されていることを特徴とする時計外装部品。
【請求項５】
請求の範囲第４項記載の時計外装部品において、
前記凹部と前記突出部に密着する第３の部品を設け、該第３の部品が前記凹部及び突出部に密着している部分に前記固相拡散接合部が形成され、前記突出部が前記凹部に密着している部分に前記ロウ付け接合部が形成されていることを特徴とする時計外装部品。
【請求項６】
請求の範囲第４項記載の時計外装部品において、
前記突出部の表面に金属膜が形成され、該金属膜を介して前記突出部が前記凹部に密着していることを特徴とする時計外装部品。
【請求項７】
前記第１の部品及び第２の部品の材質がステンレス鋼又はチタンであることを特徴とする請求の範囲第１項記載の時計外装部品。
【請求項８】
前記第１の部品及び第２の部品の材質がステンレス鋼又はチタンであることを特徴とする請求の範囲第２項記載の時計外装部品。
【請求項９】
前記第１の部品及び第２の部品の材質がステンレス鋼又はチタンであることを特徴とする請求の範囲第４項記載の時計外装部品。
【請求項１０】
前記第１の部品が時計ケース本体であり、前記第２の部品が竜頭パイプであることを特徴とする請求の範囲第１項記載の時計外装部品。
【請求項１１】
前記第１の部品が時計ケース本体であり、前記第２の部品が竜頭パイプであることを特徴とする請求の範囲第２項記載の時計外装部品。
【請求項１２】
前記第１の部品が時計ケース本体であり、前記第２の部品が先カン部であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の時計外装部品。
【請求項１３】
前記第１の部品が時計ケース本体であり、前記第２の部品が先カン部であることを特徴とする請求の範囲第４項記載の時計外装部品。
【請求項１４】
前記ロウ付け接合部が低融点ロウ材により形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の時計外装部品。
【請求項１５】
前記ロウ付け接合部が低融点ロウ材により形成されていることを特徴とする請求の範囲第２項記載の時計外装部品。
【請求項１６】
前記ロウ付け接合部が低融点ロウ材により形成されていることを特徴とする請求の範囲第４項記載の時計外装部品。
【請求項１７】
前記ロウ付け接合部がパラジウム、白金、ニッケル及びリンを主成分とするロウ材又はパラジウム、銅、ニッケル及びリンを主成分とするロウ材により形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の時計外装部品。
【請求項１８】
前記ロウ付け接合部がパラジウム、白金、ニッケル及びリンを主成分とするロウ材又はパラジウム、銅、ニッケル及びリンを主成分とするロウ材により形成されていることを特徴とする請求の範囲第２項記載の時計外装部品。
【請求項１９】
前記ロウ付け接合部が金、銀、銅、ゲルマニウム及びパラジウムを主成分とするロウ材により形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の時計外装部品。
【請求項２０】
前記ロウ付け接合部が金、銀、銅、ゲルマニウム及びパラジウムを主成分とするロウ材により形成されていることを特徴とする請求の範囲第４項記載の時計外装部品。
【請求項２１】
前記ロウ付け接合部が金、銀、銅、パラジウム及びニッケルを主成分とし、ガリウム、インジウム、錫のうち、少なくとも１種類以上の元素を含有するロウ材により形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の時計外装部品。
【請求項２２】
前記ロウ付け接合部が金、銀、銅、パラジウム及びニッケルを主成分とし、ガリウム、インジウム、錫のうち、少なくとも１種類以上の元素を含有するロウ材により形成されていることを特徴とする請求の範囲第４項記載の時計外装部品。
【請求項２３】
第１の部品と第２の部品とを固着して時計外装部品を製造する時計外装部品の製造方法であって、
前記第２の部品にロウ材を付着する工程と、
前記第２の部品が前記第１の部品に密着した密着部の中に固相拡散接合部とロウ付け接合部を形成する工程とを有することを特徴とする時計外装部品の製造方法。
【請求項２４】
第１の部品と第２の部品とを固着して時計外装部品を製造する時計外装部品の製造方法であって、
前記第２の部品にロウ材を付着する工程と、
前記第２の部品の前記ロウ材を付着した部分以外の部分を前記第１の部品に圧接させる圧接工程と、
前記第２の部品の前記ロウ材を付着した部分を前記第１の部品に対面させる対面工程とを有し、
前記圧接工程及び対面工程の後に、前記第１の部品と第２の部品を加熱する熱処理工程を有することを特徴とする時計外装部品の製造方法。
【請求項２５】
第１の部品と第２の部品とを固着して時計外装部品を製造する時計外装部品の製造方法であって、
前記第２の部品にロウ材を付着する工程と、
前記第２の部品の前記ロウ材を付着した部分以外の部分と前記第１の部品とに第３の部品を圧接させる圧接工程と、
前記第２の部品の前記ロウ材を付着した部分を前記第１の部品に対面させる対面工程とを有し、
前記圧接工程及び対面工程の後に、前記第１の部品、第２の部品及び第３の部品を加熱する熱処理工程を有することを特徴とする時計外装部品の製造方法。
【請求項２６】
前記圧接工程を、前記第２の部品を前記第１の部品に圧入して行うことを特徴とする請求の範囲第２４項記載の時計外装部品の製造方法。
【請求項２７】
前記圧接工程を、前記第３の部品を前記第１の部品と前記第２の部品に圧入して行うことを特徴とする請求の範囲第２５項記載の時計外装部品の製造方法。
【請求項２８】
前記ロウ材を付着する工程を、ペースト状ロウ材をディスペンサで付着して行うことを特徴とする請求の範囲第２３項記載の時計外装部品の製造方法。
【請求項２９】
前記ロウ材を付着する工程を、ペースト状ロウ材をディスペンサで付着して行うことを特徴とする請求の範囲第２４項記載の時計外装部品の製造方法。
【請求項３０】
前記ロウ材を付着する工程を、ペースト状ロウ材をディスペンサで付着して行うことを特徴とする請求の範囲第２５項記載の時計外装部品の製造方法。
【請求項３１】
前記第１の部品と第２の部品の素材としてチタンを用い、
前記熱処理工程で加熱するときの温度が約６００℃以上約８５０℃以下であることを特徴とする請求の範囲第２３項記載の時計外装部品の製造方法。
【請求項３２】
前記第１の部品と第２の部品の素材としてチタンを用い、
前記熱処理工程で加熱するときの温度が約６００℃以上約８５０℃以下であることを特徴とする請求の範囲第２４項記載の時計外装部品の製造方法。
【請求項３３】
前記第１の部品と第２の部品の素材としてチタンを用い、
前記熱処理工程で加熱するときの温度が約６００℃以上約８５０℃以下であることを特徴とする請求の範囲第２５項記載の時計外装部品の製造方法。
【請求項３４】
前記第１の部品と第２の部品の素材としてステンレス鋼を用い、
前記熱処理工程で加熱するときの温度が約６００℃以上約９００℃以下であることを特徴とする請求の範囲第２３項記載の時計外装部品の製造方法。
【請求項３５】
前記第１の部品と第２の部品の素材としてステンレス鋼を用い、
前記熱処理工程で加熱するときの温度が約６００℃以上約９００℃以下であることを特徴とする請求の範囲第２４項記載の時計外装部品の製造方法。
【請求項３６】
前記第１の部品と第２の部品の素材としてステンレス鋼を用い、
前記熱処理工程で加熱するときの温度が約６００℃以上約９００℃以下であることを特徴とする請求の範囲第２５項記載の時計外装部品の製造方法。
【請求項３７】
請求の範囲第２４項記載の時計外装部品の製造方法において、
前記第２の部品にロウ材を付着する工程よりも前に、該第２の部品のロウ材を付着する部分以外の部分に金属膜を形成する工程を有することを特徴とする時計外装部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、チタン、チタン合金、ステンレス鋼等の金属からなり、丈夫で耐蝕性と防水性が高く、デザインバリエーションが豊富な時計外装部品及びその製造方法に関する。
背景技術
従来より、時計ケース等の腕時計の時計外装部品（以下「腕時計部品」ともいう）は、その素材としてチタン（以下「チタン」には、純チタン及びチタン合金を含む）や、ステンレス鋼が多く用いられている。中でも最近では、丈夫で耐蝕性が高く軽量であり、人体に金属アレルギー反応を生じさせない良好な生体適合性を有していることから、腕時計部品にチタンを使用する割合が多くなってきている。また、軽量、高強度、良好な耐蝕性という優れた特性を生かすため、チタンは腕時計だけではなく、様々な産業分野で広く用いられている。
純チタンの結晶は、常温では六方最密構造であるが、変態点（変態時の温度）である８８２℃以上の温度では体心立方構造になる。したがって、腕時計部品の製造過程でこの温度（すなわち、８８２℃）を超える温度が加わると、腕時計部品は、結晶の変態に伴い表面状態が変化してしまうため、再研磨等を行わねばならない。その分、余計な工程が増える恐れがあることから、チタンはその変態点以下の温度で処理することが望ましいとされている。
一方、ステンレス鋼は適度な重量感があり、耐蝕性も良好で、腕時計部品の素材として、最も広く使用されている。そのステンレス鋼には様々な種類があるが、腕時計部品の素材としては、耐蝕性の観点からＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６Ｌ等のオーステナイト系ステンレス鋼が多く用いられている。
ところで、従来、腕時計部品である時計ケースは、一般に、時計ケース本体と先カン部とを一体成形で製造している（先カン部は、時計ケース本体に時計バンドを連結する部材である）。その場合、鍛造法は、鋳造法と比較してデザインの複雑な部品を製造することが困難ではあるが、近年、腕時計部品は熱間鍛造或いは冷間鍛造等、鍛造法で製造するのが一般的となっている。
また、最近では、腕時計部品は、ミラー面仕上げ、ヘアーライン面仕上げ、ホーニング（ｈｏｎｉｎｇ）等の表面加工を部分ごとに施して、表面の仕上がりに様々な変化を与えたいというデザイン上の要望も強くなってきている。ここで、ミラー面仕上げとは光沢のある鏡面研磨仕上げであり、ヘアーライン面仕上げとは髪の毛のように細かくて方向性のあるラインを入れた表面仕上げをいう。ホーニングとはメッキを避けて細かな凹凸を設けた表面仕上げをいい、梨地（ｍａｔ）ともいう。例えば、時計ケースの場合、時計ケース本体はホーニング、先カン部はミラー面仕上げという組合わせの表面加工を施して、部分ごとに表面の仕上がりを変化させたいという要望である。また腕時計部品は、表面加工を施すほか、メッキ、ＩＰ（イオンプレーティング）或いはコーティング等の被膜形成加工を施して、色違いや模様違い等の様々な変化を出したいという要望もある。
しかし、腕時計部品は、全体の大きさが小さいため、例えば時計ケースの場合、時計ケース本体と先カン部とを当初から一体化して製造すると、その後で部分ごとに異なる表面加工や被膜形成加工を施して表面をきれいに仕上げる（表面の仕上がりに変化を出す）ことが極めて困難である。また、時計ケースは、先カン部を複雑な形状にしてデザイン上の特徴を出したい場合もあり、この場合も、時計ケース本体と先カン部とを当初から一体化して製造すると、その後で先カン部を加工することが難しくなる。
したがって、時計ケースは、表面の仕上がりを変化させて製造したいというデザイン上の要望や、先カン部を複雑な形状にしてデザイン上の特徴を出したいという要望が強い場合は、時計ケース本体と先カン部とを別々に形成してそれぞれに所望の加工を施し、その後に係合するか又は接合するかして両者を一体化している。こうすれば、時計ケースは、各部品ごとに所望の加工を施せるから、デザインバリエーションが豊富になる。
時計ケース本体と先カン部とを係合する場合、その方法として、時計ケース本体と先カン部との間にピンを圧入し、そのピンを介して双方を係合するという方法がある。しかし、この方法の場合、時計ケース本体と先カン部との係合状態を長期間維持するのが難しく、耐久性についての信頼性が低いという欠点がある。また、双方を係合するために用いるピンを外側から見えなくすることが困難であり、ピンが外側から見えることによって、時計ケースのデザイン性を低下させるおそれがあるという欠点もある。
また、時計ケース本体と先カン部とを接合する場合、その方法には、ロウ材を用いるロウ付けと溶接がある。ロウ付けは、ロウ材流れの問題があるものの、ケース本体と先カン部とを接合した後も表面の仕上がりを比較的良好にすることができる。しかし、接合した部分の耐蝕性に難点がある。上述したように、ケース本体と先カン部の素材としてチタンを用いる場合、チタンの変態点以下の温度で接合しようとすると、あまり適切なロウ材は見当たらない。その中では銀ロウ（例えば、ＪＩＳ規格：ＢＡｇ−８等）が妥当である。しかし、この銀ロウは耐蝕性が極めて低いため、接合してから長期間経過すると、接合した部分に変色やさび等が発生して外観の品質を著しく損ねるおそれがある。
一方、腕時計部品の中には高い防水性を要求されるものがある。しかし、特に、時計ケースについては、時計ケース本体と竜頭パイプとを接合したときに防水性を長期間維持するのが難しく、防水面での信頼性が低くなりやすいという構造上避けられない問題がある。
そして、腕時計部品は、ロウ付けのほか、各部品を溶接して接合することもできる。しかし、溶接して接合すると、その後に焼けた様な跡が残ってしまい、外観の装飾性を損ねてしまう。中には、プロジェクションと呼ばれる微小な突起を溶かして行うプロジェクション溶接もあるが、この溶接は、その被溶接部品の大きさ（形状）を変える等のため、適用可能な部品が限られ、その関係で腕時計部品にデザイン上の制約を生じてしまう。
このように、従来の腕時計部品は、各部品（例えば、時計ケース本体、先カン部、竜頭パイプ等）を別々に形成してそれぞれに所望の加工を施し、その後に係合するか又は接合するかして一体化する場合は種々の問題があった。すなわち、この場合には、各部品を係合するか又は接合するかして一体化した状態を長期間維持し得る丈夫さを備えるとともに、耐蝕性と防水性を兼ね備え、外観の装飾性を良好に保持することが極めて困難であった。
この発明は、このような従来の時計外装部品の問題を解決するためになされたもので、時計ケース本体と先カン部からなる時計ケースのように２つ以上の部品から製造される時計外装部品及びその製造方法において、各部品の係合又は接合状態を長期間維持し得る丈夫さを備えるとともに、耐蝕性と防水性を兼ね備え、外観の装飾性を良好に保持し、デザインバリエーションが豊富になるようにすることを目的とする。
発明の開示
この発明による時計外装部品は、第１の部品と第２の部品とが固着された構成を有する時計外装部品であって、上記第２の部品が上記第１の部品に密着した密着部に固相拡散接合部とロウ付け接合部が形成されていることを特徴とする。
また、この発明は、第１の部品と第２の部品とが固着された構成を有する時計外装部品であって、上記第２の部品に対応する孔部が上記第１の部品に形成され、上記第２の部品が上記孔部に嵌合してその孔部に密着している部分に固相拡散接合部とロウ付け接合部が形成されている時計外装部品を提供する。
この時計外装部品は、上記第２の部品が径小部を有し、かつ上記孔部がその径小部に対応する径小部を有し、上記第２の部品の径小部が上記孔部の径小部に密着している部分に上記固相拡散接合部が形成され、その密着している部分以外の部分に上記ロウ付け接合部が形成されているとよい。
さらに、この発明は、第１の部品と第２の部品とが固着された構成を有する時計外装部品であって、上記第１の部品に凹部が形成され、かつ上記第２の部品にその凹部に対応する突出部が形成され、上記突出部が上記凹部に嵌合してその凹部に密着している密着部に固相拡散接合部とロウ付け接合部が形成されている時計外装部品を提供する。
この時計外装部品は、上記凹部と上記突出部に密着する第３の部品を設け、その第３の部品が上記凹部及び突出部に密着している部分に上記固相拡散接合部が形成され、上記突出部が上記凹部に密着している部分に上記ロウ付け接合部が形成されているとよい。
また、上記突出部の表面に金属膜が形成され、その金属膜を介して上記突出部が上記凹部に密着しているとよい。
上記時計外装部品は、第１の部品及び第２の部品の材質がステンレス鋼又はチタンであるとよい。
また、上記第１の部品が時計ケース本体であり、上記第２の部品が竜頭パイプである場合、上記第１の部品が時計ケース本体であり、上記第２の部品が先カン部である場合のいずれでもよい。
さらに、上記ロウ付け接合部が低融点ロウ材により形成されているとよい。
上記ロウ付け接合部がパラジウム、白金、ニッケル及びリンを主成分とするロウ材又はパラジウム、銅、ニッケル及びリンを主成分とするロウ材により形成されているとよい。
また、ロウ付け接合部が金、銀、銅、ゲルマニウム及びパラジウムを主成分とするロウ材により形成されていてもよい。
ロウ付け接合部が金、銀、銅、パラジウム及びニッケルを主成分とし、ガリウム、インジウム、錫のうち、少なくとも１種類以上の元素を含有するロウ材により形成されていてもよい。
そして、この発明は、第１の部品と第２の部品とを固着して時計外装部品を製造する時計外装部品の製造方法であって、上記第２の部品にロウ材を付着する工程と、上記第２の部品が上記第１の部品に密着した密着部の中に固相拡散接合部とロウ付け接合部を形成する工程とを有する時計外装部品の製造方法を提供する。
また、この発明は、第１の部品と第２の部品とを固着して時計外装部品を製造する時計外装部品の製造方法であって、上記第２の部品にロウ材を付着する工程と、上記第２の部品の上記ロウ材を付着した部分以外の部分を上記第１の部品に圧接させる圧接工程と、上記第２の部品の上記ロウ材を付着した部分を上記第１の部品に対面させる対面工程とを有し、上記圧接工程及び対面工程の後に、上記第１の部品と第２の部品を加熱する熱処理工程を有する時計外装部品の製造方法を提供する。
さらに、この発明は、第１の部品と第２の部品とを固着して時計外装部品を製造する時計外装部品の製造方法であって、上記記第２の部品にロウ材を付着する工程と、上記第２の部品の上記ロウ材を付着した部分以外の部分と上記第１の部品とに第３の部品を圧接させる圧接工程と、上記第２の部品の上記ロウ材を付着した部分を上記第１の部品に対面させる対面工程とを有し、上記圧接工程及び対面工程の後に、上記第１の部品、第２の部品及び第３の部品を加熱する熱処理工程を有する時計外装部品の製造方法を提供する。
上記圧接工程は、上記第２の部品を上記第１の部品に圧入して行うことができる。また、上記圧接工程は、上記第３の部品を上記第１の部品と上記第２の部品に圧入して行うこともできる。
上記ロウ材を付着する工程は、ペースト状ロウ材をディスペンサで付着して行うとよい。
そして、上記第１の部品と第２の部品の素材としてチタンを用いるときは、上記熱処理工程で加熱するときの温度が約６００℃以上約８５０℃以下であるとよい。
また、上記第１の部品と第２の部品の素材としてステンレス鋼を用いるときは、上記熱処理工程で加熱するときの温度が約６００℃以上約９００℃以下であるとよい。
上記第２の部品にロウ材を付着する工程よりも前に、その第２の部品のロウ材を付着する部分以外の部分に金属膜を形成する工程を有してもよい。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明による時計外装部品及びその製造方法を実施するための最良の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
（第１の実施の形態：第１図、第２図、第９図）
１）時計外装部品の全体構造
まず、この発明による時計外装部品及びその製造方法の第１の実施の形態として、第１図に示す時計ケース１１について説明する。時計ケース１１は、腕時計用の時計外装部品であって、第１の部品である時計ケース本体１と、第２の部品である竜頭パイプ３とを固着して製造されている。この時計ケース１１は、その竜頭パイプ３が時計ケース本体１に密着した密着部７に後述する固相拡散接合部４ａとロウ付け接合部５ａの二つの接合部が形成されている点を特徴としている。なお、第１図は時計ケース本体１と竜頭パイプ３とを分解して示す時計ケース１１の斜視図である。第２図は第１図で竜頭パイプ３が時計ケース本体１に密着して形成される密着部を２−２線で切断して示す断面図、第９図は第１図の２−２線の切断面を一部省略して示す断面図である。
時計ケース本体１は、側壁部１ａの内側にムーブメント、文字盤等を収める収納空間を有し、側壁部１ａに巻真孔（ｓｔｅｍ  ｈｏｌｅ）２が形成されている。この巻真孔２は、竜頭パイプ３に対応する形状に穿設され、時計ケース本体１の収納空間から外部に連通するように形成されている。また、巻真孔２は内側に径小部２ａ、その外側に径大部２ｂをそれぞれ有してその間に円環状の当接面２ｃを有し、径小部２ａ、径大部２ｂ及び当接面２ｃにより竜頭パイプ３の外形に対応する孔部を構成している。
竜頭パイプ３は、図示しない竜頭を時計ケース本体１に取り付ける際に防水性を確保するために使用する筒状の部品であって、径小部３ａと径大部３ｂとを有し、径小部３ａと径大部３ｂとの間が円環状の当接面３ｃになっている。径小部３ａは巻真孔２の径小部２ａに対応する形状に形成されているが、径小部２ａよりもごくわずかに径の大きさが大きくなっている。
２）時計外装部品の製造方法
時計ケース１１は、竜頭パイプ３の当接面３ｃにペースト状の低融点ロウ材を予め適量付着させて巻真孔２の中にその外側から強い力で押し込んで製造する。すなわち、時計ケース１１は、竜頭パイプ３を巻真孔２に圧入して製造する。すると、径小部３ａの外周面が径小部２ａの内周面に応力が作用した状態で接面する（圧接する）とともに、当接面３ｃと当接面２ｃとが互いに対面する恰好になって密着部７が形成される。この時、当接面３ｃに付着したロウ材は竜頭パイプ３の当接面３ｃと当接面２ｃとの隙間（一部は径大部３ｂと径大部２ｂとの隙間）にある程度均一に広げられている。そして、その状態で時計ケース１１と竜頭パイプ３とを図示しない真空装置内に収めて真空雰囲気に置き、その中で加熱する熱処理工程を行う。すると、固相拡散接合とロウ付けとが同時に行われて時計ケース本体１と竜頭パイプ３とが固着して一体化する。
３）時計外装部品の接合部の構造
時計ケース１１は、上述のようにして製造することによって、固相拡散接合部４ａとロウ付け接合部５ａが形成されている。
固相拡散接合部４ａは、径小部２ａと径小部３ａとが接面している部分に形成されている。ここで、固相拡散接合とは、被接合物をつき合わせ、塑性変形をほとんど生じない程度の圧力と熱を加え、接合面同士で生じる原子の拡散を利用して被接合物を融点以下で接合することをいう。この固相拡散接合部４ａでは、径小部２ａと径小部３ａとが互いに接面して、その境界面において、それぞれを構成する素材（たとえばチタン）の原子レベルのミクロ拡散が起こり、元々存在していた酸化膜の酸素が内部に拡散して固溶されている。たとえ、接合する初期の段階で、境界面に微小な凹凸が存在し、その凹凸に起因する微小な隙間が境界面にあっても、その隙間はミクロ拡散の進行につれて次第に小さくなり、最終的にはほぼ消失してしまう。こうなると、その境界面はもはや水蒸気さえも通さなくなる。こうして、径小部２ａと径小部３ａの接面部分が隙間無く緊密かつ強固に接合して固相拡散接合部４ａとなっている。
ロウ付け接合部５ａは、当接面３ｃに付着したペースト状の低融点ロウ材が、竜頭パイプ３を圧入した際に竜頭パイプ３と巻真孔２の隙間に広がって形成されている。この低融点ロウ材は、時計ケース本体１と竜頭パイプ３を加熱する熱処理工程で溶融して毛細管現象により当接面２ｃ，３ｃの対面部分に存在する微小な隙間を埋めるようにして広がる（一部は径大部２ｂと径大部３ｂとの隙間にも広がる）。すると、当接面２ｃ，３ｃが径小部２ａ，３ａを取り囲むようにして形成されているので、ロウ付け接合部５ａが固相拡散接合部４ａを取り囲むようにして形成される。これをもって、時計ケース本体１と竜頭パイプ３とが接合されている。
ここで、「低融点ロウ材」とは、被ロウ付け部品の素材の変態点又は結晶化温度よりも融点が低いロウ材をいい、ロウ付けによる接合後も被ロウ付け部品の表面の仕上がり状態に影響を及ぼさないロウ材を意味している。
時計ケース１１は、時計ケース本体１と竜頭パイプ３とを固相拡散接合部４ａを設けて固着しているため、密閉性を含む内部の防水性がかなりの確率で良好な状態に保たれている。この固相拡散接合部４ａを設けるには、接合しようとする部分（径小部２ａと径小部３ａ）が隙間無く緊密に接しなくてはならない。しかし、ごくまれに何らかの事情で、径小部２ａや径小部３ａの面精度が悪く、双方の断面形状が厳密な真円で無かったり、巻真孔２をドリルで穴開けして形成する際に発生する溶着等により、径小部２ａの内周面が荒れている場合がある。すると、竜頭パイプ３を時計ケース本体１に圧入しても、径小部２ａと径小部３ａとが緊密に接しなくなってしまい、固相拡散接合部４ａが確実に形成されないおそれがある。こうなると、時計ケース１１の防水性は不十分になる可能性がある。
このことから、時計ケース１１は、径小部２ａ，３ａの接面部分に固相拡散接合部４ａを形成するとともに、その外側に固相拡散接合部４ａを取り囲むようにしてロウ付け接合部５ａを形成している。こうして、時計ケース１１は、固相拡散接合部４ａが確実には形成されていない場合でも、その外側をロウ材により隙間無く接合して丈夫さと完全な防水性を得ている。
４）時計外装部品の実施例
この発明による時計外装部品として、上述した構成を有する時計ケース１１の具体的な実施例（サンプル）を作製した。
（実施例１）
この実施例では、時計ケース１１は、純チタン製の時計ケース本体１と、チタン合金製（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）の竜頭パイプ３を固着して製造した。時計ケース本体１の巻真孔２は、径小部２ａの穴径を約１．８ｍｍφとし、竜頭パイプ３は、径小部３ａの外径を約１．８３ｍｍφとした。よって、竜頭パイプ３を巻真孔２に圧入する際の圧入代（圧入に寄与する両者の寸法差）は、１．８３ｍｍφ−１．８ｍｍφ＝０．０３ｍｍφ、すなわち３０μｍとなる。こうして、径小部３ａの径を径小部２ａよりもごくわずかに大きくして竜頭パイプ３が巻真孔２に圧入できるようにした。
また、ロウ付け接合部５ａを形成するため、この実施例では、パラジウム、白金、ニッケル及びリンを主成分とし、Ｐｄ：Ｐｔ：Ｎｉ：Ｐの組成比率が、３４：５３：８：５（重量％）となるＰｄＰｔＮｉＰ系のペースト状ロウ材を使用した。このロウ材は、融点が時計ケース本体１と竜頭パイプ３の素材（この実施例ではチタン）の変態点よりも低い低融点ロウ材であり、その融点は約６９９℃である。ロウ材は、ペースト状でなくてもよいが、ペースト状にすると取り扱いが容易になるから、ペースト状のロウ材を使用するのが好ましい。このロウ材は、巻真孔２の当接面２ｃか、竜頭パイプ３の当接面３ｃにディスペンサを用いて約２μｌほど滴下して付着させた。
そして、竜頭パイプ３の径小部３ａを巻真孔２の径小部２ａに圧入した後、時計ケース本体１を竜頭パイプ３とともに図示しない真空装置内に収めた。この真空装置内の圧力を５×１０−６Ｔｏｒｒ（約６．７×１０−４Ｐａ）程度に保持して真空雰囲気を形成し、その中で熱処理を行った。この熱処理を行う際に加える温度（熱処理温度）は約７５０℃に設定し、熱処理を行う時間（熱処理時間）は約１時間程度にした。この熱処理を行うことにより、時計ケース本体１と竜頭パイプ３は、固相拡散接合部４ａとロウ付け接合部５ａという二つの接合部が形成されて固着した。
固相拡散接合部４ａを形成するためには、竜頭パイプ３を巻真孔２に圧入する際の圧入代にある程度の大きさを確保するとともに、熱処理温度もある程度の温度にしなければならない。圧入代と熱処理温度は、時計ケース１１及び竜頭パイプ３の材質、大きさによって異なるが、固相拡散接合部４ａが形成されるようにして双方を調節する。
この実施例１に示すように、チタンからなる金属製の部品を接合する場合の熱処理温度は、約６００℃から約８５０℃程度の範囲であることが望ましい。熱処理温度が６００℃未満では、ロウ付けに使用するロウ材が十分に溶けずに隙間に回り切らないおそれがあるから好ましくない。また、固相拡散接合部４ａでも十分な拡散が発生せず、境界面に微小な空孔が残ってしまい、強度が不十分になる場合がある。一方、熱処理温度が８５０℃を越えてしまうとチタンの変態点に接近して、表面の状態が変化する場合があるから好ましくない。なお、この実施例１で製造した時計ケース１１を試料Ｃとした。
（実施例２）
次に、実施例１で使用したロウ材とは別のロウ材を用いて時計ケース本体１と竜頭パイプ３を接合した。この実施例では、パラジウム、銅、ニッケル及びリンを主成分とし、Ｐｄ：Ｃｕ：Ｎｉ：Ｐの組成比率が、７８：４：１１：７（重量％）となるＰｄＣｕＮｉＰ系のペースト状ロウ材を使用した。このロウ材も、融点が時計ケース本体１と竜頭パイプ３の素材（チタン）の変態点よりも低い低融点ロウ材であり、その融点は約６０４℃である。また、このロウ材を用いるため、熱処理温度を約７００℃に変更し、熱処理時間を約１時間程度にした。その他、熱処理工程の条件は実施例１と同じにしている。なお、この実施例２で製造した時計ケース１１を試料Ｄとした。
（比較例１）
上述の実施例１，２と比較するため、従来の要領で時計ケースの比較例を作製した。この比較例では、上述の実施例１，２と素材は同じであるが、寸法の異なる時計ケース本体と竜頭パイプを用いて、ペースト状の銀ロウ材（ＪＩＳ規格：ＢＡｇ、−８，融点７８０℃）を用いた銀ロウ付けを行い、その時計ケース本体と竜頭パイプを接合した。そのロウ付けでは、ロウ付け温度を約８２０℃に設定し、時計ケース本体と竜頭パイプを真空炉の中に１０分間程度置いてロウ付けを行った。しかし、ロウ付け温度がチタンの変態点に近い温度であるため、表面の結晶が若干粗大化して白濁したため再研磨が必要となった。また、時計ケース本体と竜頭パイプは、その寸法が竜頭パイプの圧入されない（時計ケース本体と竜頭パイプの接面部分が圧接されない）大きさであるため、実施例１，２のように固相拡散接合部は形成されなかった。なお、この比較例１で製造した時計ケースを試料Ａとした。
（比較例２）
また、比較例１と同じ時計ケース本体と竜頭パイプを用いて竜頭パイプにプロジェクション（突起）を作製し、プロジェクション溶接を行った。溶接を行うと、一般的に溶接跡が見えるが、製造した時計ケースは、時計ケース本体と竜頭パイプを溶接した箇所が巻真孔の中に形成され、外側から見えなくなった。そのため、溶接跡の存在は肉眼で確認することはできない。しかし、竜頭パイプのような大きさの非常に小さい部品に突起を設けると、部品全体に占めるその突起の割合が高くなるから、この比較例２は、外観の装飾性が良好ではないと考えられる。なお、この比較例２で製造した時計ケースを試料Ｂとした。
（実施例と比較例の評価について）
上述の要領で作製した実施例１、２及び比較例１、２の試料ＡからＤついて、竜頭パイプを時計ケース本体に密着した部分の評価を次の要領で行った。ここでは、そのための項目として、「耐蝕性」、「防水信頼性」、「固定力」、「外観」の４つを設定した。
「耐蝕性」は、ＣＡＳＳ試験溶液に４８時間浸漬を行って腐蝕が全く発生しないものを合格として（ＩＳＯ３７７０に準拠）評価した。
「防水信頼性」は、防水試験機にて１０気圧防水試験を行うとともに、約４０℃の温度の下で相対湿度を９０％に設定して耐湿試験を行い評価した。
「固定力」は、引っ張り試験機により竜頭パイプを引っ張り、接合状態を保持できる最も高い強度（接合強度）を測定した。
「外観」は、時計ケース本体と竜頭パイプが接合している部分（密着部）の外観の状態を目視により確認して評価した。
これらの４つの評価項目について、実施例１，２及び比較例１，２による各試料ＡからＤを相対的に評価し、良好なものから順に、○，△，×とする評価を行った。その結果は、表１に示すとおりである。
表１に示すとおり、比較例１で銀ロウ付けにより接合した試料Ａは、防水信頼性、固定力、外観では良好な結果が得られている。しかし、耐蝕性は良好ではない。また、ロウ付けして接合した部分からの発錆がひどく、腕時計の製造は不可といえる結果であった。
比較例２でプロジェクション溶接により接合した試料Ｂは、防水信頼性が低く、わずかに防水不良が発生した。また、竜頭パイプの外径が大きくなっているため、外観の装飾性が好ましくないという結果であった。
一方、実施例１の試料Ｃは、固相拡散接合部４ａとロウ付け接合部５ａの両方が形成されており、耐蝕性、防水信頼性、固定力、外観のすべてについて満足のいく十分な接合が行われていた。これは、次のことによると考えられる。低融点ロウ材を用いたため、耐蝕性が従来の銀ロウ材等に比較して極めて良好になったこと、防水信頼性は、固相拡散接合部４ａにおける固相拡散接合の効果及び低融点ロウ材の濡れ性の両方が寄与したためと考えられる。さらに、固定力では、固相拡散接合部４ａにおいて接面部分が隙間無く緊密に接合して接合強度が大きくなっていることが寄与していると考えられる。
以上のように、時計ケース１１は、各部品が強固に接合しているため、その接合状態を長期間維持し得る丈夫さを備え、良好な防水性も兼ね備えている。また、時計ケース１１は、低融点ロウ材により接合しているから良好な耐蝕性も備え、外観の装飾性が良好になっている。さらに、時計ケース１１は、時計ケース本体１と竜頭パイプ３を別々に形成してそれぞれに所望の表面加工や被膜形成加工を施し、その後に両者を固着することによって製造することができるから、デザインバリエーションが豊富になる。
（第２の実施の形態：第３図、第４図、第１０図）
１）時計外装部品の全体構造
次に、第２の実施の形態として、第３図に示す時計ケース２１について説明する。時計ケース２１は、第１の部品である時計ケース本体１４と第２の部品である先カン部１５とを、第３の部品である金属管１６を介して固着して製造されている。この時計ケース２１は、その先カン部１５が金属管１６を介して時計ケース本体１４に密着して密着部１７が形成され、その密着部１７に固相拡散接合部４ｂとロウ付け接合部５ｂの二つの接合部が形成されている。なお、第３図は時計ケース本体１４、先カン部１５及び金属管１６を分解して示す時計ケース２１の斜視図である。第４図は第３図で先カン部１５が金属管１６を介して時計ケース本体１４に密着して形成される密着部１７を４−４線で切断して示す断面図、第１０図は第３図の４−４線の切断面を一部省略して示す断面図である。
時計ケース本体１４は、時計ケース本体１１と比較して、切欠き凹部１０が形成されている点で異なるが、その他は同じ構成を有している。なお、第３図では巻真孔の図示を省略している。
切欠き凹部１０は、時計ケース本体１４の側壁部１ｃの巻真孔の形成されない箇所に対向して形成されている。この切欠き凹部１０はそれぞれ当接面１０ａを有し、その略中央に嵌合穴９が形成されている。嵌合穴９は、当接面１０ａと垂直な方向に穿設され、周壁面９ａと底部９ｂを有している。すなわち、嵌合穴９は貫通孔ではない。
先カン部１５は、バンド係合部１５ａと異なる側面に突出部２０が形成されている。この突出部２０は、切欠き凹部１０に対応して形成されていて、当接面２０ａを有し、その略中央に嵌合穴１２が形成されている。この嵌合穴１２は当接面２０ａと垂直な方向に穿設され、周壁面１２ａと底部１２ｂを有している。すなわち、嵌合穴１２も貫通穴ではない。
嵌合穴９と嵌合穴１２は、互いに穴径の大きさと深さが等しく、突出部２０を切欠き凹部１０に嵌め込んだ際に互いに対向する位置に形成されている。
金属管１６は、端面１６ａ，１６ｂ及び周壁面１６ｃを有する円筒状の部材である。金属管１６は、外径の大きさが嵌合穴９，１２の穴径よりもごくわずかに大きく形成され、長さが嵌合穴９，１２の深さの和よりも若干短い長さに形成されている。そのため、金属管１６は嵌合穴９，１２に圧入され、その周壁面１６ｃが周壁面９ａ，１２ａに応力が作用した状態で接面（圧接）する。また、金属管１６は、端面１６ａ，１６ｂと底部９ｂ，１２ｂとが対面する恰好で配置され、嵌合穴９，１２の両方に跨って完全に収まる。
また、嵌合穴９，１２が底部９ｂ，１２ｂを有するから、金属管１６は嵌合穴９，１２に嵌め込まれると、もはや外側からは視認することができない。したがって、時計ケース２１は、外観の装飾性が良好であり、好ましい構成である。
時計ケース２１は、固相拡散接合部４ｂが密着部１７内において、金属管１６の周壁面１６ｃと嵌合穴９，１２の周壁面９ａ，１２ａとが接面している部分に形成されている。この固相拡散接合部４ｂでは、周壁面１６ｃと周壁面９ａ，１２ａの接面部分が隙間無く緊密かつ強固に接合している。
また、ロウ付け接合部５ｂでは、当接面２０ａに付着した低融点ロウ材が、熱処理の過程で溶融して当接面２０ａと当接面１０ａの対面部分に存在する微小な隙間を埋めるようにして広がっており、これにより、先カン部１５と時計ケース本体１４とが接合されている。
このように、時計ケース２１は、固相拡散接合部４ｂにより、時計ケース本体１４と先カン部１５とが強固に接合されているので、両者の接合状態を長期間維持し得る丈夫さを備えている。また、低融点ロウ材によりロウ付け接合部５ｂを形成しているから良好な耐蝕性を備え、固相拡散接合が確実には行われていない場合があっても、接合状態を長期間維持し得る丈夫さを備えている。
２）時計外装部品の製造方法
時計ケース２１は、次のようにして製造する。まず、突出部２０の当接面２０ａにペースト状の低融点ロウ材を予め適量付着させる。そして、金属管１６を嵌合穴９，１２に嵌め合わせつつ、突出部２０を切欠き凹部１０に嵌め込み、先カン部１５を外側から強い力で押し込む。すると、金属管１６が嵌合穴９，１２に圧入される。また、当接面２０ａと当接面１０ａとが互いに対面する恰好になる。この時、当接面２０ａに付着したロウ材は当接面１０ａとの間に形成される隙間から切欠き凹部１０と突出部２０との間に形成される隙間全体にわたってある程度均一に広がっている。そして、その状態で時計ケース本体１４、先カン部１５及び金属管１６を図示しない水素炉内に収めて還元雰囲気に置き、その中で加熱する熱処理工程を行う。すると、固相拡散接合とロウ付けとが同時に行われて時計ケース本体１４と先カン部１５とが金属管１６を介して固着し、これらの部品が一体化する。
３）時計外装部品の実施例
次に、上述した構成を有する時計ケース２１の具体的な実施例（サンプル）について説明する。
この実施例では、時計ケース２１は、快削性ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｆ）からなる金属管１６を介して、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）製時計ケース本体１４と先カン部１５とを固着して製造した。時計ケース本体１４と先カン部１５の嵌合穴９，１２は穴径を約２ｍｍφとし、金属管１６は外径を約２．０５ｍｍφとした。よって、金属管１６を嵌合穴９，１２に圧入する際の圧入代は、約２．０５ｍｍφ−２ｍｍφ＝０．０５ｍｍφ、すなわち５０μｍとなる。
金属管１６は全長を約４ｍｍとし、嵌合穴９，１２の深さはともに２．１ｍｍとした。よって、嵌合穴９，１２の深さの和は４．２ｍｍである。金属管１６は長さがこの深さの和よりも若干短いので、嵌合穴９，１２の内部に完全に収まった。
また、ロウ付け接合部５ｂを形成するため、この実施例では、金、銀、銅、ゲルマニウム及びパラジウムを主成分とし、Ａｕ：Ａｇ：Ｃｕ：Ｇｅ：Ｐｄの組成比率が、４５．５：３２：５：１２．５：５（重量％）となるＡｕＡｇＣｕＧｅＰｄ系のペースト状ロウ材を使用した。このロウ材は融点が時計ケース本体１４及び金属管１６の素材（この実施例ではステンレス）の再結晶温度よりも低い低融点ロウ材であり、その融点は約６３５℃である。
そして、時計ケース２１を製造するため、まず、ロウ材をディスペンサを用いて当接面２０ａに約２μｌほど滴下して付着させた。次に、金属管１６を嵌合穴９，１２に嵌め合わせつつ、突出部２０を切欠き凹部１０に圧入した後、時計ケース本体１４、先カン部１５及び金属管１６に対し、還元雰囲気である高温の水素ガス雰囲気処理炉内で熱処理を行った。このとき、熱処理温度は約８５０℃に設定し、熱処理時間は約２０分程度にした。すると、時計ケース本体１４、先カン部１５及び金属管１６は、固相拡散接合部４ｂとロウ付け接合部５ｂという二つの接合部が形成されて固着した。
この固相拡散接合部４ｂでは、時計ケース本体１４及び先カン部１５の素材であるステンレスＳＵＳ３１６Ｌと、金属管１６の素材であるステンレスＳＵＳ３１６Ｆとが接面する境界面（すなわち、周壁面１６ｃと、周壁面９ａ，１２ａとの接面部分）において、互いにステンレス鋼の構成元素であるＦｅ，Ｃｒ，Ｎｉ等の原子レベルのミクロ拡散が起こっている。これにより、接合する初期の段階で、微小な凹凸に起因する隙間が境界面にあっても、その隙間はミクロ拡散の進行につれて次第に小さくなり、最終的にはほぼ消失してしまう。こうして、周壁面１６ｃと、周壁面９ａ，１２ａとの接面部分が隙間無く緊密かつ強固に接合している。
また、ロウ付け接合部５ｂでは、ロウ材が約８５０℃の加熱中に溶融し、毛細管現象により当接面２０ａと当接面１０ａの対面部分に存在する微小な隙間を埋めるようにして広がる。その後、時計ケース本体１４、先カン部１５及び金属管１６を冷却した時に当接面２０ａと当接面１０ａとが接合する。
この実施例に示すように、ステンレス鋼からなる金属製の部品を接合する場合の熱処理温度は、約６００℃から約９００℃程度の範囲であることが望ましい。熱処理温度が６００℃未満では、ロウ付けに使用するロウ材が十分に溶けずに隙間に回り切らないおそれがあるから好ましくない。また、固相拡散接合部４ｂでも十分な拡散が発生せず、境界面に微小な空孔が残ってしまい、強度が不十分になる場合がある。一方、熱処理温度が９００℃を越えてしまうと、ステンレス鋼の再結晶温度に接近してステンレス鋼の組織が粗大化し、表面の状態が変化してしまう場合があるから好ましくない。
（第３の実施の形態：第５図、第６図、第１１図）
１）時計外装部品の全体構造
続いて、第３の実施の形態として、第５図に示す時計ケース３１について説明する。時計ケース３１は、第１の部品である時計ケース本体２４と、第２の部品である先カン部２５とを固着して製造されている。この時計ケース３１は、先カン部２５が時計ケース本体２４に密着して密着部２８が形成され、その密着部２８に固相拡散接合部４ｃとロウ付け接合部５ｃが形成されている。なお、第５図は時計ケース本体２４と先カン部２５を分解して示す時計ケース３１の斜視図である。第６図は第５図で先カン部２５が時計ケース本体２４に密着して形成される密着部を６−６線で切断して示す断面図、第１１図は第６図で時計ケース本体２４と先カン部２５とを分解して先カン部の一部拡大図とともに示す断面図である。
時計ケース本体２４は、時計ケース本体１４と比較して、切欠き凹部２７に嵌合穴が形成されていない点で異なり、その他は同じ構成を有している。なお、第５図でも巻真孔の図示を省略している。切欠き凹部２７は、当接面２７ａと、その両側に側壁面２７ｂ，２７ｂを有している。
先カン部２５は、先カン部１５と比較して、突出部２６の形状が異なっている。この突出部２６は、横幅の寸法が切欠き凹部２７よりもわずかに大きく形成されていて、当接面２６ａと、その両側に側壁面２６ｂ，２６ｂを有している。この側壁面２６ｂ，２６ｂには、金属膜３０が形成されている。したがって、突出部２６は、切欠き凹部２７に圧入され、側壁面２６ｂ，２６ｂが金属膜３０を介して側壁面２７ｂ，２７ｂに応力が作用した状態で接面（圧接）される。
時計ケース３１は、固相拡散接合部４ｃが、突出部２６の側壁面２６ｂ，２６ｂが金属膜３０，３０を介して切欠き凹部２７の側壁面２７ｂ，２７ｂに接面している部分に形成されている。この固相拡散接合部４ｃでは、側壁面２６ｂ，２６ｂと、側壁面２７ｂ，２７ｂとが金属膜３０を挟んで接面し、かつ押し付けられた状態で存在している（すなわち、側壁面２６ｂ，２６ｂが金属膜３０を介して側壁面２７ｂ，２７ｂに圧接している）。また、互いに接面する境界面において、その素材の成分（ステンレス鋼成分及び金属膜３０の成分（Ｎｉ，Ｐ））の拡散層が形成され、側壁面２６ｂ，２６ｂと側壁面２７ｂ，２７ｂとが金属膜３０を介して隙間無く緊密かつ強固に接合している。
また、ロウ付け接合部５ｃでは、当接面２６ａに付着した低融点ロウ材が、熱処理の過程で溶融して当接面２６ａと当接面２７ａの対面部分に存在する微小な隙間を埋めるようにして広がっており、これにより、先カン部２５と時計ケース本体２４とが接合されている。
このように、時計ケース３１は、固相拡散接合部４ｃにより、時計ケース本体２４と先カン部２５とが強固に接合されているので、両者の接合状態を長期間維持し得る丈夫さを備えている。また、低融点ロウ材によりロウ付け接合部５ｃを形成しているから良好な耐蝕性を備え、固相拡散接合が確実には行われていない場合があっても、接合状態を長期間維持し得る丈夫さを備えている。また、固相拡散接合部４ｃとロウ付け接合部５ｃとが外部からは見えないので、外観の装飾性が良好となっている。
特に、時計ケース３１は、固相拡散接合部４ｃが金属膜３０を介して形成されているので、側壁面２６ｂ，２６ｂが直に側壁面２７ｂ，２７ｂに接面している場合よりも、低温での固相拡散性が向上しており、両者の界面でのボアを少なくすることができる。例えば、突出部２６、時計ケース本体２４をチタン製とし、金属膜３０をＣｕで形成した場合、突出部２６、時計ケース本体２４をステンレス製とし、金属膜３０をＰｄにした場合は、金属膜３０を形成しない場合よりも低温での固相拡散性が向上する。また、金属膜３０を比較的軟質の金属（Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ等）を用いて形成すると、突出部２６を圧入した際に塑性変形が起こるため、界面で発生し得る応力が界面全体で略均等になるように緩和される。したがって、真円度の差等による微小な隙間が埋まり、接合がされやすくなる。
２）時計外装部品の製造方法
時計ケース３１は、次のようにして製造する。まず、突出部２６の側壁面２６ｂ，２６ｂの表面に金属膜３０を形成する。次に、当接面２６ａにペースト状の低融点ロウ材を適量付着させる。そして、突出部２６を切欠き凹部２７に外側から嵌め込み、先カン部２５を強い力で押し込む。すると、突出部２６が切欠き凹部２７に圧入される。また、当接面２６ａと当接面２７ａとが互いに対面する恰好になる。この時、当接面２６ａに付着したロウ材は当接面２７ａとの間に形成される隙間にある程度均一に広がっている。そして、その状態で時計ケース本体２４と先カン部２５を図示しない真空装置内に収めて真空雰囲気に置き、その中で加熱する熱処理工程を行う。すると、固相拡散接合とロウ付けとが同時に行われて時計ケース本体２４と先カン部２５とが固着して一体化する。
３）時計外装部品の実施例
次に、上述した構成を有する時計ケース３１の具体的な実施例（サンプル）について説明する。
この実施例では、時計ケース３１は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製時計ケース本体２４と先カン部２５とを固着して製造した。時計ケース本体２４は、切欠き凹部２７の横幅の寸法を約１０ｍｍとし、先カン部２５は、突出部２６の横幅の寸法を約１０．０５ｍｍとした。よって、突出部２６を切欠き凹部２７に圧入する際の圧入代は、約１０．０５ｍｍ−１０ｍｍ＝０．０５ｍｍφ、すなわち５０μｍとなる。
突出部２６の側壁面２６ｂ，２６ｂには、予め金属膜３０として、マスクメッキにより、Ｎｉ−Ｐのメッキ膜を形成した。その膜厚は約３μｍとした。
また、ロウ付け接合部５ｃを形成するため、この実施例では、金、銀、銅、パラジウム及びニッケルを主成分とし、ガリウム、インジウム、錫のうち、少なくとも１種類以上の元素を含有するロウ材を使用する。ここでは、主成分となる元素にガリウム及びインジウムを含有し、Ａｕ：Ａｇ：Ｃｕ：Ｐｄ：Ｎｉ：Ｇａ：Ｉｎの組成比率が、４１：３０：８：１０：４：４：３（重量％）となるＡｕＡｇＣｕＰｄＮｉＧａＩｎ系のペースト状ロウ材を使用した。このロウ材は融点が時計ケース本体２４及び先カン部２５の素材（ステンレス）の再結晶温度よりも低い低融点ロウ材であり、その融点は約６０５℃である。
そして、時計ケース３１を製造するため、まず、ロウ材をディスペンサを用いて約２μｌほど当接面２６ａに滴下して付着させた。そして、突出部２６を切欠き凹部２７に圧入した後、時計ケース本体２４、先カン部２５を真空装置内に収めて、内部圧力を５×１０−５Ｔｏｒｒ（約６．７×１０−３Ｐａ）程度に保持して真空雰囲気とし、その中で熱処理を行った。このとき、熱処理温度は約８００℃に設定し、熱処理時間は約３０分程度にした。すると、時計ケース本体２４と先カン部２５は、固相拡散接合部４ｃとロウ付け接合部５ｃが同時に形成されて固着した。
こうして得られる時計ケース３１は、時計ケース本体２４の密着部２８周辺を除く外観表面を予めホーニングとし、先カン部２５はその表面をミラー面仕上げとしておき、それから両者を固着して製造することができる。すると、上述の要領で製造した時計ケース３１は、時計ケース本体２４のホーニング面と先カン部２５のミラー面がシャープな界面を持って隣接するため、新規なデザインを得ることが可能であり、デザインバリエーションを豊富にすることができる。
この実施例のように、ステンレス鋼同士を接合する場合、熱処理温度が約８００℃程度であれば、再結晶による表面あれを起こさないので、表面状態を維持したまま接合することができる。
また、時計ケース３１に対し、人工汗試験としてＣＡＳＳ試験を４８時間実施して変色や発錆等の評価を行ったが、試験の結果は良好であった。つまり、密着部２８の耐食性は良好である。特に腐食を起こすような元素が密着部２８（時計ケース本体２４と先カン部２５の素材及び金属膜３０の素材）の中に含まれていないためである。
なお、以上の説明では、金属膜３０はＮｉ−Ｐ膜としているが、その他にＰｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ或いはこれらの合金膜にしてもよい。また、その成膜方法はメッキ法のほか、蒸着、ＩＰ（イオンプレーティング）、スパッタリング、ＣＶＤでもよい。また、側壁面２６ｂ，２６ｂのみに金属膜３０を形成するときは、それ以外の不要な部分にマスクを付着させて後にリフトオフしても良いし、全面に成膜した後で不要な部分（側壁面２６ｂ，２６ｂ以外の部分）にエッチングを施して除去してもよい。
また、金属膜３０と同じ金属膜を当接面２６ａに形成して、ロウ付け接合部５ｃを形成してもよい。この場合、ロウ材の濡れ性が改善され、ロウ材の流れ（ロウ流れ）を少なくすることができる。なお、ロウ材の濡れ性は一般的に熱処理温度によって影響される（高温ほど濡れ性がよくなる）。
（第４の実施の形態：第７図、第８図、第１２図、第１３図）
１）時計外装部品の全体構造
続いて、第４の実施の形態として、第７図に示す時計ケース４１について説明する。時計ケース４１は、第１の部品である時計ケース本体３４と、第２の部品である先カン部３５とを金属管１６を介して固着して製造されている。この時計ケース４１は、その先カン部３５が金属管１６を介して時計ケース本体３４に密着して密着部３８が形成され、その密着部３８に固相拡散接合部４ｄとロウ付け接合部５ｄの二つの接合部が形成されている。なお、第７図は時計ケース本体３４、先カン部３５及び金属管１６を分解して示す時計ケース４１の斜視図である。第８図は第７図で先カン部３５が金属管１６を介して時計ケース本体３４に密着して形成される密着部を８−８線で切断して示す断面図、第１３図は第７図に示す時計ケース本体３４と先カン部３５の密着部を形成する部分を第８図の１３−１３線で切断して示す断面図である。
時計ケース本体３４は、時計ケース本体１４と比較して、切欠き凹部３７が形成されている点で異なり、その他は同じ構成を有している。その切欠き凹部３７は、切欠き凹部１０と比較して、嵌合穴３９の形成されている位置が異なり、その他は同じ構成を有している。なお、第７図でも巻真孔の図示を省略している。切欠き凹部３７は、当接面３７ａ、側壁面３７ｂ，３７ｂ及び背面３７ｃを有し、その背面３７ｃの略中央に嵌合穴３９が形成されている。この嵌合穴３９は、背面３７ｃと垂直な方向に穿設され、周壁面３９ａと底部３９ｂを有している。
先カン部３５は、突出部３６が形成されている。この突出部３６は、横幅の寸法が切欠き凹部３７よりもわずかに大きく形成されている。よって、突出部３６は、切欠き凹部３７に圧入され、その側壁面３６ｂ，３６ｂが側壁面３７ｂ，３７ｂに応力が作用した状態で接面する（圧接する）。また、突出部３６は、当接面３６ａ、側壁面３６ｂ，３６ｂ及び正面３６ｃを有し、その正面３６ｃの略中央に嵌合穴４２が形成されている。嵌合穴４２は、正面３６ｃと垂直な方向に穿設され、周壁面４２ａと底部４２ｂを有している。
嵌合穴３９と嵌合穴４２は、互いに穴径の大きさと深さが等しく、突出部３６を切欠き凹部３７に嵌め込んだ際に互いに対向する位置に形成されている。
金属管１６は、外径が嵌合穴３９，４２の穴径よりも若干大きいので、時計ケース本体３４と先カン部３５に圧入され、その周壁面１６ｃが周壁面３９ａ，４２ａに応力が作用した状態で接面（圧接）する。また、金属管１６は、その長さが嵌合穴３９，４２の深さの和よりも短いから、端面１６ａ，１６ｂと底部３９ｂ，４２ｂとが対面する恰好で配置され、かつ嵌合穴３９，４２の両方に跨って完全に収まる。
時計ケース４１は、固相拡散接合部４ｄが次の部分に形成されている。すなわち、固相拡散接合部４ｄは、密着部３８内において、金属管１６の周壁面１６ｃと嵌合穴３９，４２の周壁面３９ａ，４２ａとが接面している部分と、突出部３６の側壁面３６ｂ，３６ｂと切欠き凹部３７の側壁面３７ｂ，３７ｂとが接面している部分に形成されている。この固相拡散接合部４ｄでは、その接面部分において、素材を構成する原子レベルのミクロ拡散が起こり微小な隙間がほぼ完全に消失している。こうして、側壁面３６ｂ，３６ｂと側壁面３７ｂ，３７ｂの接面部分と、周壁面１６ｃと周壁面９ａ，１２ａの接面部分とが隙間無く緊密かつ強固に接合している。
また、ロウ付け接合部５ｂでは、正面３６ｃに付着した低融点ロウ材が、熱処理の過程で溶融して正面３６ｃと背面４２ｃの対面部分に存在する微小な隙間を埋めるように広がっており、これにより、先カン部３５と時計ケース本体３４とが接合されている。
このように、時計ケース４１は、固相拡散接合部４ｄにより、時計ケース本体３４と先カン部３５とが強固に接合されているので、両者の接合状態を長期間維持し得る丈夫さを備えている。また、低融点ロウ材によりロウ付け接合部５ｄを形成しているから良好な耐蝕性を備え、固相拡散接合が確実には行われていない場合があっても、接合状態を長期間維持し得る丈夫さを備えている。
２）時計外装部品の製造方法
時計ケース４１は、次のようにして製造する。まず、突出部３６の正面３６ｃにペースト状の低融点ロウ材を予め適量付着させる。そして、金属管１６を嵌合穴３９，４２に嵌め合わせつつ、突出部３６を切欠き凹部３７に嵌め込み、先カン部３５を外側から強い力で押し込む。すると、金属管１６は、時計ケース本体３４と先カン部３５に圧入される。また、正面３６ｃと背面４２ｃとが互いに対面する格好になる。この時、正面３６ｃに付着したロウ材は背面４２ｃとの間に形成される隙間にある程度均一に広げられている。また、突出部３６が切欠き凹部３７に圧入される。そして、その状態で時計ケース本体３４、先カン部３５及び金属管１６を図示しない真空装置内に収めて真空雰囲気に置き、その中で加熱する熱処理工程を行う。すると、固相拡散接合とロウ付け接合とが同時に行われて時計ケース本体３４と先カン部３５とが金属管１６を介して固着し、これらの部品が一体化する。
３）時計外装部品の実施例
次に、上述した構成を有する時計ケース４１の具体的な実施例（サンプル）について説明する。
この実施例では、時計ケース４１は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製時計ケース３４及び先カン部３５と、快削性ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｆ）製金属管１６とを固着して製造した。時計ケース本体３４と先カン部３５の嵌合穴３９，４２は、穴径を約１．８ｍｍφとし、金属管１６は外径を約１．８５ｍｍφとした。よって、金属管１６を嵌合穴３９，４２に圧入する際の圧入代は、約１．８５ｍｍφ−１．８ｍｍφ＝０．０５ｍｍφ、すなわち５０μｍとなる。
金属管１６は全長を約４ｍｍとし、嵌合穴３９，４２の深さはともに２．１ｍｍとした。よって、嵌合穴３９，４２の深さの和は、４．２ｍｍである。金属管１６は長さがこの深さの和よりも若干短いから、嵌合穴３９，４２の内部に完全に収まる。
また、突出部３６の横幅の寸法を約１０．０５ｍｍとし、切欠き凹部３７の横幅の寸法を約１０ｍｍとした。したがって、突出部３６を切欠き凹部３７に圧入する際の圧入代は、約１０．０５ｍｍ−１０ｍｍ＝０．０５ｍｍφ、すなわち５０μｍとなる。
ロウ付け接合部５ｄを形成するため、この実施例では、金、銀、銅、パラジウム及びニッケルを主成分とし、ガリウム、インジウム、錫のうち、少なくとも１種類以上の元素を含有するロウ材を使用する。ここでは、その主成分となる元素に、インジウム及び錫を含有し、Ａｕ：Ａｇ：Ｃｕ：Ｐｄ：Ｎｉ：Ｉｎ：Ｓｎの組成比率が、５６：１８：８：５：５：３：５（重量％）となるＡｕＡｇＣｕＰｄＮｉＩｎＳｎ系のペースト状ロウ材を使用した。このロウ材は融点が時計ケース本体３４及び先カン部３５の素材（ステンレス）の再結晶温度よりも低い低融点ロウ材であり、その融点は約６６０℃である。
そして、時計ケース４１を製造するため、まず、ロウ材をディスペンサを用いて約２μｌほど正面３６ｃに滴下して付着させた。次いで、金属管１６を嵌合穴３９，１２に嵌め合わせつつ、突出部３６を切欠き凹部３７に圧入した後、時計ケース本体３４、先カン部３５を真空装置内に収めて、内部圧力を５×１０−５Ｔｏｒｒ（約６．７×１０−３Ｐａ）程度に保持して真空雰囲気とし、その中で熱処理を行った。このとき、熱処理の温度は約８００℃に設定し、熱処理時間は約３０分程度にした。すると、時計ケース本体３４と先カン部３５は、固相拡散接合部４ｄとロウ付け接合部５ｄという二つの接合部が形成されて固着した。
こうして得られる時計ケース４１は、時計ケース本体３４の密着部３８の周辺を除く外観表面を予めホーニングとし、先カン部３５はミラー面仕上げとしておき、それから両者を固着して製造することができる。すると、上述の要領で製造した時計ケース４１は、時計ケース本体３４のホーニング面と先カン部２５のミラー面がシャープな界面を持って隣接するため、新規なデザインを得ることが可能であり、デザインバリエーションを豊富にすることができる。
この時計ケース４１に対し、第３の実施の形態と同じ要領でＣＡＳＳ試験を行ったが、試験の結果は良好であった。特に腐食を起こすような元素を接合界面に含んでいないためである。
なお、この実施例のように、ステンレス鋼同士を接合する場合の熱処理温度は、第３の実施の形態と同じでよい。
上述の各実施の形態では、時計外装部品として、時計ケース本体と竜頭パイプ、時計ケース本体と先カン部を固着した時計ケースを例にとって説明したが、この発明による時計外装部品は、このような時計ケースに限られない。例えば、この発明は、時計ケース本体と裏蓋を固着した時計外装部品、時計ケース本体とベゼルを固着した時計外装部品、裏蓋と中子（ｃａｓｉｎｇ  ｒｉｎｇ）を固着した時計外装部品、バンド部品同士を固着した時計外装部品等にも適用可能である。
また、上述の各実施の形態では、低融点ロウ材として、ＰｄＰｔＮｉＰ，ＰｄＣｕＮｉＰ，ＡｕＡｇＣｕＧｅＰｄ，ＡｕＡｇＣｕＰｄＮｉＧａＩｎ，ＡｕＡｇＣｕＰｄＮｉＩｎＳｎからなるロウ材を使用したが、低融点ロウ材はこれらに限られない。例えば、ＰｄＣｕＰｔＮｉＰでもよく、ＡｕＡｇＣｕＰｄＮｉに、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎのうちのいずれか１つ以上を添加したものとして、ＡｕＡｇＣｕＰｄＮｉＧａＳｎでもよい。
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産業上の利用可能性
この発明によれば、固相拡散接合部を構成する各部品の接面部分が隙間無く緊密かつ強固に接合しており、また、各部品がロウ付け接合部により接合されているため、その接合状態を長期間維持し得る丈夫さとともに良好な耐蝕性を備え、良好な防水性を兼ね備えた時計外装部品を得ることができる。また、各部品を別々に形成してそれぞれに所望の加工を施し、その後に両者を固着して時計外装部品を得ることができるから、外観の装飾性を良好にすることができるだけでなく、デザインバリエーションが豊富になる。
【図面の簡単な説明】
第１図は時計ケース本体と竜頭パイプとを分解して示す時計ケースの斜視図である。
第２図は第１図で竜頭パイプが時計ケース本体に密着して形成される密着部を２−２線で切断して示す断面図である。
第３図は時計ケース本体、先カン部及び金属管を分解して示す別の時計ケースの斜視図である。
第４図は第３図で先カン部が金属管を介して時計ケース本体に密着して形成される密着部を４−４線で切断して示す断面図である。
第５図は時計ケース本体と先カン部を分解して示すさらに別の時計ケースの斜視図である。
第６図は第５図で先カン部が時計ケース本体に密着して形成される密着部を６−６線で切断して示す断面図である。
第７図は時計ケース本体、先カン部及び金属管を分解して示すさらにまた別の時計ケースの斜視図である。
第８図は第７図で先カン部が金属管を介して時計ケース本体に密着して形成される密着部を８−８線で切断して示す断面図である。
第９図は第１図の２−２線の切断面を一部省略して示す断面図である。
第１０図は第３図の４−４線の切断面を一部省略して示す断面図である。
第１１図は第６図の先カン部と時計ケース本体を分解して、先カン部の一部拡大図とともに示す断面図である。
第１２図は、第７図の８−８線の切断面を各部品の配置を一部変更して示す断面図である。
第１３図は第７図に示す時計ケース本体と先カン部の密着部を形成する部分を第８図の１３−１３線で切断して示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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