(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つの部品部材から構成される腕時計部品の製造方法であって、
前記部品部材が、腕時計ケース本体と、腕時計ケース本体と時計バンドを連結するための先かん部材とから構成され、かつチタンまたはチタン合金のいずれかからなり、
前記腕時計ケース本体と前記先かん部材にはそれぞれ接合面が形成されており、
前記部品部材の一方の部品部材の拡散接合すべき接合面と、他方の部品部材の拡散接合すべき接合面とを相互に圧接する工程と、
前記圧接した部品部材を加熱処理して拡散接合する工程とを有し、
前記部品部材の間の拡散接合が、部品部材相互の接合面を当接して、前記部品部材の外側に配置した圧接治具を介して、部品部材を接合面方向に圧接することによってなされ、
前記拡散接合が、真空中、または不活性ガスの存在下で、前記部品部材と前記圧接治具との間に、セラミック、または超硬合金からなる中間部材を配置し、さらに、前記圧接治具と前記中間部材との間に、銅、または銅合金からなる熱伝導部材を配置して行われることを特徴とする腕時計部品の製造方法。
【請求項２】
前記圧接治具が、前記部品部材の熱膨張率よりも低い熱膨張率を有することを特徴とする請求項１に記載の腕時計部品の製造方法。
【請求項３】
前記圧接治具の熱膨張率が、前記部品部材の熱膨張率の２０％〜７０％の熱膨張率を有することを特徴とする請求項２に記載の腕時計部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、チタン、チタン合金、またはステンレス鋼からなる腕時計ケースなどの腕時計部品、およびその製造方法、ならびにそのために使用する圧接治具に関し、特に、腕時計のデザインバリエーションの拡大を可能とする腕時計部品、およびその製造方法、ならびにそのために使用する圧接治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、腕時計部品、例えば、腕時計ケースなどの腕時計外装部品の素材として、チタン、チタン合金、またはステンレス鋼が多く用いられている。
その中でも最近では、チタン、チタン合金が、耐食性、強度、軽さ、ならびに生体適合性の面で優れた特徴を有しているので、腕時計用外装部品に使用される割合が増加している。
【０００３】
すなわち、チタンは軽量、高強度でかつ耐食性が高いといった優れた特性を有しているために様々な分野で広く用いられている。チタンの結晶は常温では六方最密構造であるが、変態点である８８２℃以上では体心立方構造になる。従って、腕時計ケースの製造工程において、この温度を超えるプロセスが入ると、結晶変態に伴って表面状態が変化してしまい、再研磨等が必要となりプロセスが増えるおそれがあるため、変態点以下で処理することが望ましい。
【０００４】
また、ステンレス鋼は、適度な重量感があり、耐食性も良好であり、時計の素材としてもっとも広く使用される金属材料である。このようなステンレス鋼には様々な種類があるが、腕時計の素材としては、耐食性などの観点から、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６など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。
【０００５】
従来、腕時計ケースの製造においては、ケース本体部と、腕時計ケース本体と時計バンドを連結するための先かん部材とは、鋳造法、鍛造法などによって一体的に形成されるのが一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年、腕時計ケースは、強度などの機械的諸特性を改善するために、熱間鍛造、または冷間鍛造などで形成するのが一般的になっている。しかしながら、このような鍛造法では、鋳造法と比較して、あまり複雑な形状の腕時計ケースを製造することは困難であった。
【０００７】
さらに、最近では、腕時計ケース本体部と先かん部の表面状態を、例えば、ミラー、ヘアライン、ホーニング、梨地など、様々に変化を与えて製作したいという要望がある。例えば、腕時計ケース本体部を、ホーニング加工面とし、先かん部をミラー面とするような組み合わせである。
また、腕時計ケース本体部と先かん部の表面状態を、例えば、メッキ、ＩＰ（イオンプレーティング）、コーティングなどによって、色違い、模様違いなど様々に変化を与えて製作したいという要望がある。
【０００８】
しかしながら、腕時計ケース本体部と先かん部とを、最初から一体的に作製した腕時計ケースでは、このように腕時計ケース本体部と先かん部とをそれぞれ異なった表面状態になるように、後でこのような加工面に綺麗に仕上げるには極めて困難である。
従って、上記のように、先かん部を複雑な形状とする要望が大きい場合、または、先かん部の表面状態を変化させたいようなデザイン上の要望が大きい場合には、腕時計ケース本体部と先かん部とを、別体で形成した後に、これらを何らかの方法で係合または接合することが行われている。
【０００９】
すなわち、別体で形成した腕時計ケース本体部と先かん部とを係合する方法としては、ピンを圧入することによって、このピンを介して、腕時計ケース本体部と先かん部とを係合する方法である。しかしながら、この場合には、腕時計ケース本体部と先かん部との間の長期的な接合強度について信頼性が低く、ピンを外観上見えなくすることは困難であり、外観的にピンが見えてしまい、デザイン上好ましくないことがある。
【００１０】
また、別体で形成した腕時計ケース本体部と先かん部とを係合する方法としては、ろう付けと溶接がある。
ろう付けは、ろう流れなどの問題があるが、外観的には比較的良好な接合状態が得られる。しかしながら、ろう付けでは、その接合部の耐食性に問題がある。すなわち、腕時計ケースなどの腕時計部品の素材である、例えば、チタン、チタン合金、またはステンレス鋼の変態点以下での接合を考慮すれば、適当なろう材としては、銀ろう（ＪＩＳ規格ＢＡｇ−８など）が最も望ましい。
【００１１】
ところが、銀ろう材は、極めて耐食性が低く、長時間使用すると、変色、錆などが生じるおそれがあり、腕時計の外観品質を著しく損なうおそれがある。
また、耐食性に比較的優れたチタンろう（TiCuNi系ろう材）も開発されているが、ろう付け処理温度がチタンの変態点に近く、表面状態を変化させてしまうおそれがあるとともに、ぬれ性にも劣り、作業性が良好ではない。
【００１２】
さらに、腕時計ケース本体部と先かん部とを溶接して接合する方法もあるが、溶接では、溶接箇所に一般的に溶接後に焼けたような溶接跡が残ってしまい、外観を損なうことになる。
このように、従来では、先かん部を複雑な形状とする要望が大きい場合、または、先かん部の表面状態を変化させたいようなデザインの要望が大きい場合に、腕時計ケース本体部と先かん部とを別体で形成した後に、これらを係合または接合する場合に、長期間の接合強度、耐食性、ならびに外観品質などを十分に満足する方法がなかった。
【００１３】
本発明は、このような現状を考慮して、例えば、ケース本体部と、腕時計ケース本体と時計バンドを連結するための先かん部材などのように、少なくとも二つの部品部材から構成される腕時計部品において、デザインバリエーションの拡大が容易に行うことができるとともに、高品質な外観を有し、しかも、部品部材相互の接合強度の長期信頼性、および耐食性などに優れた腕時計部品、およびその製造方法、ならびにそのために使用する圧接治具を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明なされたものであって、本発明の腕時計部品は、少なくとも二つの部品部材から構成される腕時計部品であって、
前記部品部材が、それぞれ別体の部品部材から形成されており、
前記部品部材が、部品部材の間の接合面を圧接、加熱することによって、前記接合面に形成された接合部を介して相互に拡散接合されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の腕時計部品の製造方法は、少なくとも二つの部品部材から構成される腕時計部品の製造方法であって、
前記部品部材の一方の部品部材の拡散接合すべき接合面と、他方の部品部材の拡散接合すべき接合面とを相互に圧接する工程と、
前記圧接した部品部材を加熱処理して拡散接合する工程と、
を有することを特徴とする。
【００１６】
このように構成することによって、部品部材の間の接合面を圧接、加熱することによって、部品部材の間で元素レベルでの固相拡散が起こり、部品部材を構成する元素を含む拡散層が形成され、接合面に形成された拡散層を介して相互に拡散接合される。
従って、部品部材の間が相互に、固相拡散によって直接接合されているので、接合強度が極めて高く、部品部材相互の接合強度の長期信頼性、および耐食性などに優れる。しかも、例えば、ケース本体部と、腕時計ケース本体と時計バンドを連結するための先かん部材などのように、少なくとも二つの部品部材から構成される腕時計部品において、デザインバリエーションの拡大が容易に行うことができるとともに、高品質な外観を有する腕時計部品を提供することができる。
【００１７】
また、本発明では、前記部品部材の接合面が、それぞれ凹凸形状に形成されていることを特徴とする。
このように部品部材の接合面が、それぞれ凹凸形状に形成されているので、部品部材の間が相互に、この接合面の凹凸形状に沿って固相拡散によって直接接合され、その結果、より接合強度が極めて高く、部品部材相互の接合強度の長期信頼性に優れることになる。
【００１８】
また、本発明では、前記部品部材の接合面の凹凸形状が、嵌合部を形成していることを特徴とする。
このように、部品部材の接合面の凹凸形状が、嵌合部を形成していることによって、この接合面の凹凸形状の嵌合部に沿って固相拡散によって直接接合され、その結果、固相拡散と嵌着力によって、より接合強度が極めて高く、部品部材相互の接合強度の長期信頼性に優れることになる。
【００１９】
また、本発明では、前記部品部材の接合面にそれぞれ凹部が形成されており、これらの凹部に嵌合する嵌合部を有する連結部材を介して、部品部材が相互に固定されていることを特徴とする。
このように、部品部材の接合面にそれぞれ凹部が形成されており、これらの凹部に嵌合する嵌合部を有する連結部材を介して、部品部材が相互に固定されているので、接合面における固相拡散と、この凹部と連結部材の嵌合部の嵌着力によって、より接合強度が極めて高く、部品部材相互の接合強度の長期信頼性に優れることになる。
【００２０】
また、本発明では、前記部品部材の間の拡散接合が、前記接合面に形成された嵌合部を介してなされていることを特徴とする。
このように構成することによって、部品部材の間の拡散接合が、接合面に形成された嵌合部を介してなされているので、接合面における固相拡散と、この嵌合部の嵌着力によって、より接合強度が極めて高く、部品部材相互の接合強度の長期信頼性に優れることになる。
【００２１】
また、本発明では、前記部品部材の間の拡散接合が、前記接合面相互を圧入することによってなされていることを特徴とする。
このように構成することによって、圧入による圧接によって、部品部材の間の拡散接合を行うことができるので、別途圧接治具などを用いることなく、拡散接合を行うことができ、煩雑な作業が不要で、工程が簡略化され、大量生産が可能でコストの低減が図れる。
【００２２】
また、本発明の腕時計部品は、前記部品部材の間の拡散接合が、部品部材相互を圧接治具を介して圧接することによってなされていることを特徴とする。
また、本発明の腕時計部品の製造方法は、前記部品部材の間の拡散接合が、部品部材相互の接合面を当接して、前記部品部材の外側に配置した圧接治具を介して、部品部材を接合面方向に圧接することによってなされていることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の圧接治具は、少なくとも二つの部品部材から構成される腕時計部品の部品部材を拡散接合するための圧接治具であって、
前記部品部材相互の接合面を当接した状態で、前記部品部材の外側に配置され、部品部材を保持する外枠部材と、
前記外枠部材に、相互に接近離反する方向に移動自在に装着された押圧部材とを備え、
前記押圧部材の間に、前記部品部材相互の接合面を当接した状態で配置して、前記押圧部材を相互接近する方向に移動させることによって、前記部品部材を接合面方向に圧接するように構成されていることを特徴とする。
【００２４】
このように構成することによって、部品部材相互を圧接治具を介して圧接することができるので、接合面がずれたりすることなく、拡散接合処理を確実にしかも簡単に行うことができる。
また、本発明では、前記部品部材と圧接治具との間に、セラミック、または超硬合金からなる中間部材を配置したことを特徴とする。
【００２５】
このように部品部材と圧接治具との間に、セラミック、または超硬合金からなる中間部材を配置することによって、圧接治具と部品部材とが拡散接合によって接合するのが防止できる。
また、本発明では、前記圧接治具と中間部材との間に、銅、または銅合金からなる熱伝導部材を配置したことを特徴とする。
【００２６】
このように圧接治具と中間部材との間に、銅、または銅合金からなる熱伝導部材を配置したことによって、圧接治具、中間部材、および部品部材全体に加熱処理における熱が伝導して、拡散接合を確実に行うことができる。
また、本発明では、前記圧接治具が、前記部品部材の熱膨張率よりも低い熱膨張率を有することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明では、前記圧接治具の熱膨張率が、前記部品部材の熱膨張率の２０％〜７０％の熱膨張率を有することを特徴とする。
このように圧接治具が、前記部品部材の熱膨張率よりも低い熱膨張率を有するので、拡散接合工程における加熱処理の際に、圧接治具が部品部材よりも膨張して、部品部材の接合面の圧接状態が解除されることがないので、確実に圧接状態のまま拡散接合ができることになる。
【００２８】
また、本発明では、前記部品部材が、チタン、チタン合金、またはステンレス鋼のいずれかからなることを特徴とする。
このように、部品部材が、チタン、チタン合金である場合には、耐食性、強度、軽さ、ならびに生体適合性の面で優れ、部品部材が、ステンレス鋼である場合には、適度な重量感があり、耐食性も良好である。
【００２９】
また、本発明では、前記拡散層が、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、またはＡｇのいずれか２種以上の金属を含むことを特徴とする。
このように、様々な異種金属を組み合わせた部品部材を拡散接合できるので、デザインのバリエーションを大幅に拡大することができる。
【００３０】
また、本発明では、前記拡散層の厚さが、１μｍ〜１００μｍであることを特徴とする。
また、本発明では、前記部品部材相互の接合強度が、１０００Ｎ以上であることを特徴とする。
このような拡散層の厚さ、接合強度の範囲であれば、部品部材相互の接合強度の長期信頼性、および耐食性などに優れている。
【００３１】
また、本発明では、前記腕時計部品が、腕時計ケースであり、
前記部品部材が、腕時計ケース本体と、腕時計ケース本体と時計バンドを連結するための先かん部材とから構成されていることを特徴とする。
また、本発明では、前記腕時計部品が、腕時計ケースであり、
前記部品部材が、腕時計ケース本体と、ベゼルとから構成されていることを特徴とする。
【００３２】
さらに、本発明では、前記腕時計部品が、裏蓋であり、
前記部品部材が、裏蓋本体と、裏蓋を腕時計ケース本体に取り付けるための中子とから構成されていることを特徴とする。
このように、腕時計ケース本体、先かん部材、ベゼル、裏蓋本体、中子など様々な部品部材の間を拡散接合することによって、接合強度が極めて高く、部品部材相互の接合強度の長期信頼性、および耐食性などに優れ、デザインバリエーションの拡大が容易に行うことができるとともに、高品質な外観を有する腕時計部品を製造することができる。
【００３３】
また、本発明では、前記部品部材が、チタン、またはチタン合金である場合に、前記拡散接合工程が、真空中、または不活性ガスの存在下で行われることを特徴とする。
このように部品部材が、チタン、またはチタン合金である場合に、拡散接合を、真空中、または不活性ガスの存在下で行うことによって、無酸化状態であるので、表面の変色なしで良好な拡散接合を行うことができる。
【００３４】
また、本発明では、前記部品部材が、ステンレス鋼である場合に、前記拡散接合工程が、真空中、または水素ガスの存在下で行われることを特徴とする。
このように部品部材が、ステンレス鋼である場合に、拡散接合を、真空中、または水素ガスの存在下で行うことによって、無酸化状態であるので、表面の変色なしで良好な拡散接合を行うことができる。
【００３５】
この場合、前記部品部材が、チタン、またはチタン合金である場合に、前記拡散接合工程における加熱処理温度が、６００〜８５０℃、好ましくは、７００〜８００℃であるのが望ましい。
すなわち、加熱処理温度が、６００℃より低ければ、十分に固相拡散が進行せず、拡散接合が不十分で、高い接合力が得られない場合があり、逆に、加熱処理温度が８５０℃より高ければ、チタンの変態点に近いため、ミラー研磨した腕時計ケースに、再結晶が生じて、表面が白く曇ってしまうことがあるからである。
【００３６】
また、前記部品部材が、ステンレス鋼である場合に、前記拡散接合工程における加熱処理温度が、６００〜９００℃であるのが好ましい。
すなわち、加熱処理温度が、６００℃より低ければ、十分に固相拡散が進行せず、拡散接合が不十分で、高い接合力が得られない場合があり、逆に、加熱処理温度が９００℃より高ければ、ミラー研磨した腕時計ケースに、再結晶が生じて、表面が白く曇ってしまうことがあるからである。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態（実施例）について説明する。
【００３８】
【実施例１】
図１は、本発明を、腕時計ケース本体と、腕時計ケース本体と時計バンドを連結するための先かん部材とからなる腕時計部品の接合に適用した実施例を示す分解斜視図である。
図１に示したように、腕時計部品を構成する腕時計ケース１０は、部品部材として、腕時計ケース本体１２と、この腕時計ケース本体１２と時計バンド１４を連結するための先かん部材１６とから構成されている。これらの腕時計ケース本体１２と、時計バンド１４と、先かん部材１６は、それぞれ別体で形成されており、これらの腕時計ケース本体１２、先かん部材１６を、チタンで作製した。
【００３９】
また、図１に示したように、腕時計ケース本体１２には、凹部からなる第１の嵌合部１２ａが形成されている。一方、先かん部材１６には、この第１の嵌合部１２ａに嵌着するように、第１の嵌合部１２ａと相補的な形状の凸部からなる第２の嵌合部１６ａが形成されている。
この場合、腕時計ケース本体１２に形成した第１の嵌合部１２ａよりも、先かん部材１６に形成した第２の嵌合部１６ａの寸法が、僅かに大きくなるように形成されている。これによって、腕時計ケース本体１２と先かん部材１６とを当接させて、第１の嵌合部１２ａに第２の嵌合部１６ａを嵌合した際に、凹部からなる第１の嵌合部１２ａ内に、凸部からなる第２の嵌合部１６ａが、圧入されることになり、その界面、すなわち接合面において応力が発生する。
【００４０】
この状態で、５×１０-6torrの真空中において、７００℃、１時間加熱したところ、完全に腕時計ケース本体１２と先かん部材１６が固相拡散により拡散接合することによって一体化して、外観上も美麗な腕時計ケースが完成した。
この場合、拡散接合する部品部材として、本実施例では、腕時計ケース本体１２、先かん部材１６として、チタンで作製したが、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖなどのチタン合金、またはステンレス鋼を用いることもできる。
【００４１】
また、これらの部品部材の材質は、それぞれ独立に用いることができ、互いに同一であっても、異なっていてもよい。この場合、チタンまたはチタン合金といったチタン同士やステンレス鋼同士といった同種金属同士を用いることが好ましい。また、チタンの場合、チタン同士、チタン合金同士であることが特に好ましい。なお、チタンやステンレス鋼、チタン合金やステンレス鋼といった異種金属の組み合わせも適用可能である。
【００４２】
このように、部品部材が、チタン、チタン合金である場合には、耐食性、強度、軽さ、ならびに生体適合性の面で優れ、部品部材が、ステンレス鋼である場合には、適度な重量感があり、耐食性も良好となる。
また、上記以外にも、拡散接合する部品部材として、拡散層として、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、またはＡｇのいずれか２種以上の金属を含むように、異種金属の部品部材を組み合わせることもできる。
【００４３】
このように、様々な異種金属を組み合わせた部品部材を拡散接合できるので、デザインのバリエーションを大幅に拡大することができる。
また、圧入代としては、０．００３ｍｍ〜０．０５ｍｍ、好ましくは０．００５ｍｍ〜０．０３ｍｍの範囲にあることが望ましい。
すなわち、圧入代がこの範囲にあれば、固相接合により、部品部材である腕時計ケース本体１２と先かん部材１６との間の接合面に接合部（拡散層）が形成され、これらの部品部材の間を接合界面を残すことなく拡散接合できるので、良好な固定力を得ることができる。
【００４４】
また、汗、雨水、海水等に対しても、優れた耐食性を保持することができる。また、圧入代が、上記範囲にあれば、部品部材の嵌合部１２ａ、１６ａの寸法のばらつきの影響をより抑制することができ、圧入もより容易となるが、圧入代が、０．０５ｍｍを超えると、圧入が困難となるからである。
一方、圧入代が０．００３ｍｍより小さければ、部品部材である腕時計ケース本体１２と先かん部材１６とを固相接合しても、これらの部品部材の間に界面が存在し、満足ゆく固定力を得ることができない場合があるからである。逆に、圧入代が０．０３ｍｍより大きいと、圧入した後の部品部材が変形して、拡散接合が良好でなく、外観を損なうおそれがあるからである。
【００４５】
このように構成することによって、圧入による圧接によって、部品部材の間の拡散接合を行うことができるので、別途圧接治具などを用いることなく、拡散接合を行うことができ、煩雑な作業が不要で、工程が簡略化され、大量生産が可能でコストの低減が図れることになる。
さらに、加熱処理を行う際の部品部材の材質が、チタンまたはチタン合金からなる場合、拡散接合工程での加熱温度は、６００℃〜８５０℃、好ましくは、７００℃〜８００℃であることが望ましい。また、拡散接合工程での熱処理時間は、部品部材の大きさにもよるが、５分〜２時間、好ましくは、１０〜３０分の範囲にあるのが望ましい。
【００４６】
すなわち、加熱処理温度が、６００℃より低ければ、十分に固相拡散が進行せず、拡散接合が不十分で、高い接合力が得られない場合があり、逆に、加熱処理温度が８５０℃より高ければ、チタンの変態点である８８２℃に近いため、ミラー研磨した腕時計ケースに、再結晶が生じて、表面が白く曇ってしまうことがあるからである。
【００４７】
そして、このような温度で、加熱時間を上記の範囲とすることにより、接合強度１０００Ｎ以上の良好な固定力を得ることができる。
一方、部品部材の材質がステンレス鋼からなる場合は、前記加熱する工程での加熱温度は、６００℃〜９００℃、好ましくは７００〜８５０℃であるのが望ましい。
【００４８】
すなわち、加熱処理温度が、６００℃より低ければ、十分に固相拡散が進行せず、拡散接合が不十分で、高い接合力が得られない場合があり、逆に、加熱処理温度が９００℃より高ければ、ミラー研磨した腕時計ケースに、再結晶が生じて、表面が白く曇ってしまうことがあるからである。
また、部品部材がステンレス鋼である場合には、拡散接合工程での熱処理時間は、部品部材の大きさにもよるが、５分〜１時間、好ましくは、１０〜３０分の範囲にあるのが望ましい。
【００４９】
さらに、拡散接合工程での、真空度としては、変色を考慮すれば、５×１０-5torr以下、好ましくは、１×１０-5torr以下の真空度とするのが望ましい。
また、このように真空中で、加熱処理を行ってもよいが、下記の表１のように、部品部材が、チタン、またはチタン合金である場合に、拡散接合工程を、真空中、または不活性ガスの存在下で行ってもよい。この場合、用いる不活性ガスとしては、アルゴンガス、ヘリウムガスなどが使用できる。
【００５０】
このように部品部材が、チタン、またはチタン合金である場合に、拡散接合を、真空中、または不活性ガスの存在下で行うことによって、無酸化状態であるので、表面の変色なしで良好な拡散接合を行うことができる。
また、部品部材が、ステンレス鋼である場合に、拡散接合工程を、真空中、または水素ガスの存在下で行ってもよい。
このように部品部材が、ステンレス鋼である場合に、拡散接合を、真空中、または水素ガスの存在下で行うことによって、無酸化状態であるので、表面の変色なしで良好な拡散接合を行うことができる。
【００５１】
さらに、このような拡散接合において形成される拡散層の厚さが、１μｍ〜１００μｍ、好ましくは、５μｍ〜３０μｍであるのが望ましく、部品部材相互の接合強度が、１０００Ｎ以上であるのが望ましい。
このような拡散層の厚さ、接合強度の範囲であれば、部品部材相互の接合強度の長期信頼性、および耐食性などに優れるからである。
【００５２】
さらに、腕時計ケース本体１２の凹部からなる第１の嵌合部１２ａと、先かん部材１６の凸部からなる第２の嵌合部１６ａの形状は、凹凸形状であればよく、特に限定されるものではなく、例えば、図２に示したように、腕時計ケース本体１２の第１の嵌合部１２ａを凹穴形状とし、先かん部材１６の第２の嵌合部１６ａをこの凹穴に嵌合する凸部とするなど、種々の形状に変更することができる。
【００５３】
なお、以上説明したような、諸条件は、下記の全ての実施例について、同様であるので、以下の実施例においては、その説明を省略する。
さらに、このようにして得られた腕時計ケース１０について、接合部の耐食性について、人工汗試験、ＣＡＳＳ試験（キャス試験、ＩＳＯ３７７９）を４８時間行い、変色や発錆の評価を行ったがいずれも良好な試験結果であった。これは、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からである。
【００５４】
また、部品部材相互の接合強度を測定したところ、１０００Ｎ以上であった。
【００５５】
【表１】
0004754122.tif 000002
【００５６】
【実施例２】
実施例１と同様にして、腕時計ケース本体１２と、先かん部材１６は、それぞれ別体で形成されている。これらの腕時計ケース本体１２、先かん部材１６をいずれもステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）で作製した。
腕時計ケース本体１２の接合面を除く外観表面は、ホーニング仕上げ処理を施しホーニング仕上げ面とした。一方、先かん部材１６の接合面を除く外観表面は、ミラー処理を施してミラー仕上げ面とした。
【００５７】
そして、図２に示したように、腕時計ケース本体１２と先かん部材１６とを当接させて、第１の嵌合部１２ａに第２の嵌合部１６ａを嵌合して、凹部からなる第１の嵌合部１２ａ内に、凸部からなる第２の嵌合部１６ａを圧入した。
そして、このように圧入した部品部材を、水素雰囲気のインライン式の高温炉によって、８００℃、２０分間、加熱処理（拡散接合処理）を行った。
【００５８】
このような拡散接合処理の後、腕時計ケース本体１２と先かん部材１６とは、接合面における拡散接合によって強固に固定され一体化して、腕時計ケース１０が作製された。
その結果、部品部材がステンレス鋼どうしの場合、８００℃程度の温度であれば、再結晶による表面荒れ（表面のくもり）は、目視でわからない程度の品質で接合が可能であり、接合前の表面状態を維持できることがわかる。
【００５９】
また、腕時計ケース１０の表面では、腕時計ケース本体１２のホーニング仕上げ面と、先かん部材１６のミラー仕上げ面とがシャープな界面を有して隣接することになり、斬新なデザインであった。
さらに、接合部の耐食性について、人工汗試験、ＣＡＳＳ試験（キャス試験、ＩＳＯ３７７０）を４８時間行い、変色や発錆の評価を行ったがいずれも良好な試験結果であった。これは、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からである。
【００６０】
また、部品部材相互の接合強度を測定したところ、１０００Ｎ以上であった。
【００６１】
【実施例３】
図３は、本発明を、腕時計ケース本体と、腕時計ケース本体と時計バンドを連結するための先かん部材とからなる腕時計部品の接合に適用した別の実施例を示す分解斜視図である。
この実施例の腕時計部品を構成する腕時計ケース１０でも、図１の実施例１と同様に、部品部材として、腕時計ケース本体１２と、この腕時計ケース本体１２と時計バンド１４を連結するための先かん部材１６とから構成されている。これらの腕時計ケース本体１２と、時計バンド１４と、先かん部材１６は、それぞれ別体で形成されている。また、これらの腕時計ケース本体１２、先かん部材１６として、チタンから形成した。
【００６２】
図３に示したように、この実施例の腕時計ケース１０では、腕時計ケース本体１２には、略平坦な接合面１２ｃに、円柱形状の凹部からなる第１の嵌合部１２ｂが形成されている。また、先かん部材１６には、この第１の嵌合部１２ｂに対応する箇所に、略平坦な接合面１６ｃに円柱形状の凹部からなる第２の嵌合部１６ｂが形成されている。
【００６３】
そして、これらの第１の嵌合部１２ｂと第２の嵌合部１６ｂに嵌合する嵌合部１８ａ、１８ｂを有する円柱形状の連結部材１８を、第１の嵌合部１２ｂと第２の嵌合部１６ｂに圧入する。これにより、連結部材１８を介して、部品部材である腕時計ケース本体１２と先かん部材１６とを相互に固定されている。
この状態で、前記の実施例１と同様にして、５×１０-6torrの真空中において、７００℃、１時間加熱し拡散接合処理を行うことによって、部品部材である腕時計ケース本体１２と先かん部材１６とが相互に拡散接合によって強固に固定されることになる。
【００６４】
このように構成することによって、接合面における固相拡散と、この凹部と連結部材の嵌合部の嵌着力によって、より接合強度が極めて高く、部品部材相互の接合強度の長期信頼性に優れることになる。
さらに、このようにして得られた腕時計ケース１０について、接合部の耐食性について、人工汗試験、ＣＡＳＳ試験（キャス試験、ＩＳＯ３７７０）を４８時間行い、変色や発錆の評価を行ったがいずれも良好な試験結果であった。これは、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からである。
【００６５】
また、部品部材相互の接合強度を測定したところ、１０００Ｎ以上であった。
なお、この実施例の腕時計ケース１０では、腕時計ケース本体１２の略平坦な接合面１２ｃに第１の嵌合部１２ｂを形成するとともに、先かん部材１６の略平坦な接合面１６ｃに第２の嵌合部１６ｂを形成したが、図７に示したように構成してもよい。
【００６６】
すなわち、図７に示したように、図１の実施例と同様に、腕時計ケース本体１２に、凹部からなる第１の嵌合部１２ａを形成するとともに、先かん部材１６には、この第１の嵌合部１２ａに嵌着するように、第１の嵌合部１２ａと相補的な形状の凸部からなる第２の嵌合部１６ａを形成する。そして、これらの第１の嵌合部１２ａと、第２の嵌合部１６ａに、それぞれ、第１の嵌合部１２ｂ、第２の嵌合部１６ｂを形成するようにしてもよい。
【００６７】
【実施例４】
図４は、本発明を、腕時計ケース本体と、ベゼルとからなる腕時計部品の接合に適用した別の実施例を示す部分拡大断面図である。
図４に示したように、腕時計部品を構成する腕時計ケース１０は、部品部材として、腕時計ケース本体１２と、この腕時計ケース本体１２の表面の周縁部に嵌着されるリング形状のべセル１１とから構成されている。これらの腕時計ケース本体１２と、べセル１１は、それぞれ別体で形成されており、これらの腕時計ケース本体１２、べセル１１を、をいずれもステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）で作製した。
【００６８】
図４に示したように、べセル１１の下方の突設部１１ａを、腕時計ケース本体１２の内周に圧入した。
そして、このように圧入した部品部材を、実施例２と同様にして、水素雰囲気のインライン式の高温炉によって、８００℃、２０分間、加熱処理（拡散接合処理）を行った。
【００６９】
これによって、腕時計ケース本体１２と、べセル１１は、拡散接合によって強固に固定されることになる。
このようにして得られた腕時計ケース１０について、接合部の耐食性について、人工汗試験、ＣＡＳＳ試験（キャス試験、ＩＳＯ３７７０）を４８時間行い、変色や発錆の評価を行ったがいずれも良好な試験結果であった。これは、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からである。
【００７０】
また、部品部材相互の接合強度を測定したところ、１０００Ｎ以上であった。
【００７１】
【実施例５】
図５は、本発明を、腕時計ケース本体と、腕時計ケース本体と時計バンドを連結するための先かん部材とからなる腕時計部品の接合に適用した別の実施例を示す圧接治具を用いた平面図である。
この実施例の腕時計部品を構成する腕時計ケース１０は、図５に示したように、部品部材として、腕時計ケース本体１２と、この腕時計ケース本体１２と時計バンドを連結するための先かん部材１６とから構成されている。
【００７２】
これらの腕時計ケース本体１２と、先かん部材１６は、それぞれ別体で形成されており、これらの腕時計ケース本体１２、先かん部材１６を、チタンで作製した。
そして、これらの腕時計ケース本体１２と、先かん部材１６には、それぞれ略平坦な接合面１２ｄ、１６ｄが形成されている。
【００７３】
一方、図５に示したように、圧接治具２０は、これらの部品部材相互の接合面１２ｄ、１６ｄを当接した状態で、部品部材である腕時計ケース本体１２と、先かん部材１６の外側に配置され、部品部材を保持する矩形枠状の外枠部材２２を備えている。
この外枠部材２２の対向する２つの側部２４にはそれぞれ、相互に接近離反する方向に移動自在に、側部２４に形成されたネジ穴２６に螺着された押圧部２８を備えている。この押圧部２８は、ネジ穴に螺合するネジ部３０とネジ部３０の先端に固定された押圧部材３２を備えている。
【００７４】
そして、この押圧部材３２の内側には、熱伝導部材３４が配置され、この熱伝導部材３４の内側には、中間部材３６が配置されている。
そして、図５に示したように、押圧部材３２、３２の間に、部品部材相互の接合面、すなわち、腕時計ケース本体１２と、先かん部材１６の接合面１２ｃ、１６ｄを当接した状態で配置して、押圧部２８のネジ部３０を回転することによって、押圧部材３２、３２を相互接近する方向に移動させて、部品部材を接合面方向に圧接するように構成されている。
【００７５】
この場合、中間部材３６としては、セラミック、または、超硬合金からなるのが望ましい。セラミックとしては、ジルコニアなどが使用でき、超硬合金としては、ＷＣ（タングステンカーバイド）などが使用できる。
このように部品部材と圧接治具２０との間に、セラミック、または超硬合金からなる中間部材３６を配置することによって、圧接治具２０と部品部材とが拡散接合によって接合するのが防止できる。
【００７６】
また、熱伝導部材３４としては、銅、または銅合金からなるのが望ましい。銅合金としては、無酸化銅などが使用できる。
このように圧接治具２０と中間部材３６との間に、銅、または銅合金からなる熱伝導部材３４を配置したことによって、この熱伝導部材３４が熱膨張を起こし、中間部材３６を介して、腕時計ケース本体１２と先かん部材１６とをより強く圧接するので、拡散接合を確実に行うことができる。
【００７７】
また、圧接治具２０が、部品部材の熱膨張率よりも低い熱膨張率を有するのが望ましい。また、好ましくは、圧接治具２０の熱膨張率が、部品部材の熱膨張率の２０％〜７０％、好ましくは、３０％〜６０％の熱膨張率を有するのが望ましい。このような圧接治具２０としては、超硬合金などの金属が使用でき、一例を挙げれば、ＷＣ（タングステンカーバイド）が使用できる。
【００７８】
このように圧接治具２０が、部品部材の熱膨張率よりも低い熱膨張率を有するので、拡散接合工程における加熱処理の際に、圧接治具２０が部品部材よりも膨張して、部品部材の接合面の圧接状態が解除されることがないので、確実に圧接状態のまま拡散接合ができることになる。
このように圧接治具２０を用いることによって、部品部材相互を圧接治具を介して、所定の押圧力で圧接することができるので、接合面がずれたりすることなく、拡散接合処理を確実にしかも簡単に行うことができる。
【００７９】
このように、圧接治具２０を用いて、腕時計ケース本体１２と、先かん部材１６の接合面１２ｄ、１６ｄを当接した状態で配置して、押圧部２８のネジ部３０を回転することによって、押圧部材３２、３２を相互接近する方向に移動させて、部品部材を接合面方向に圧接した。
そして、前記の実施例１と同様にして、５×１０-6torrの真空中において、７００℃、１時間加熱し拡散接合処理を行うことによって、部品部材である腕時計ケース本体１２と先かん部材１６とを相互に拡散接合によって強固に固定した。このようにして得られた腕時計ケース１０について、接合部の耐食性について、人工汗試験、ＣＡＳＳ試験（キャス試験、ＩＳＯ３７７０）を４８時間行い、変色や発錆の評価を行ったがいずれも良好な試験結果であった。これは、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からである。
【００８０】
また、部品部材相互の接合強度を測定したところ、１０００Ｎ以上であった。
【００８１】
【実施例６】
図６は、本発明を、裏蓋本体と、裏蓋を腕時計ケース本体に取り付けるための中子とからなる腕時計部品の接合に適用した別の実施例を示す部分拡大断面図である。
この実施例の腕時計部品を構成する裏蓋４０は、図６に示したように、部品部材として、裏蓋本体４２と、裏蓋４０を腕時計ケース本体４４に取り付けるための中子４６とから構成されている。
【００８２】
これらの裏蓋本体４２と、中子４６は、それぞれ別体で形成されており、これらの裏蓋本体４２と、中子４６を、チタンで作製した。
図６に示したように、裏蓋本体４２と、中子４６とを、これらの接合面４２ａと４６ａを当接するように、図５に示した圧接治具を用いて圧接した。
そして、この状態で、不活性ガスであるアルゴンガスの雰囲気中で、７００℃、１時間加熱し拡散接合処理を行うことによって、部品部材である裏蓋本体４２と、中子４６とを相互に拡散接合によって強固に固定した。
【００８３】
このようにして得られた裏蓋４０について、接合部の耐食性について、人工汗試験、ＣＡＳＳ試験（キャス試験、ＩＳＯ３７７０）を４８時間行い、変色や発錆の評価を行ったがいずれも良好な試験結果であった。これは、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からである。
また、部品部材相互の接合強度を測定したところ、１０００Ｎ以上であった。
【００８４】
なお、上記実施例では、部品部材として、腕時計ケース本体、先かん部材、ベゼル、裏蓋本体、中子に適用した場合を示したが、本発明は、何らこれに限定されるものではなく、例えば、時計バンドの部品部材の接合などその他の腕時計部品の接合に適用できるだけでなく、掛け時計、置時計、ストップウォッチなどの時計の部品の接合にも適用できるなど本発明を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００８５】
【発明の効果】
本発明によれば、部品部材の間の接合面を圧接、加熱することによって、部品部材の間で元素レベルでの固相拡散が起こり、部品部材を構成する元素を含む拡散層が形成され、接合面に形成された拡散層を介して相互に拡散接合される。
従って、部品部材の間が相互に、固相拡散によって直接接合されているので、接合強度が極めて高く、部品部材相互の接合強度の長期信頼性、および耐食性などに優れる。しかも、例えば、腕時計ケース本体、先かん部材、ベゼル、裏蓋本体、中子など様々な部品部材などのように、少なくとも二つの部品部材から構成される腕時計部品において、例えば、ミラー、ヘアライン、ホーニング、梨地、メッキ、ＩＰ（イオンプレーティング）、コーティングなど、様々に変化を与えて組み合わせて製作でき、デザインバリエーションの拡大が容易に行うことができるとともに、高品質な外観を有する腕時計部品を提供することができる。
【００８６】
また、本発明では、圧入による圧接によって、部品部材の間の拡散接合を行うことができるので、別途圧接治具などを用いることなく、拡散結合を行うことができ、煩雑な作業が不要で、工程が簡略化され、大量生産が可能でコストの低減が図れる。
また、本発明によれば、部品部材相互を圧接治具を介して圧接するので、部品部材相互を圧接治具を介して圧接することができるので、接合面がずれたりすることなく、拡散接合処理を確実にしかも簡単に行うことができるなどの幾多の作用効果を奏する極めて優れた発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明を、腕時計ケース本体と、腕時計ケース本体と時計バンドを連結するための先かん部材とからなる腕時計部品の接合に適用した実施例を示す分解斜視図である。
【図２】図１は、本発明を、腕時計ケース本体と、腕時計ケース本体と時計バンドを連結するための先かん部材とからなる腕時計部品の接合に適用した別の実施例を示す分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明を、腕時計ケース本体と、腕時計ケース本体と時計バンドを連結するための先かん部材とからなる腕時計部品の接合に適用した別の実施例を示す分解斜視図である。
【図４】図４は、本発明を、腕時計ケース本体と、ベゼルとからなる腕時計部品の接合に適用した別の実施例を示す部分拡大断面図である。
【図５】図５は、本発明を、腕時計ケース本体と、腕時計ケース本体と時計バンドを連結するための先かん部材とからなる腕時計部品の接合に適用した別の実施例を示す圧接治具を用いた平面図である。
【図６】図６は、本発明を、裏蓋本体と、裏蓋を腕時計ケース本体に取り付けるための中子とからなる腕時計部品の接合に適用した別の実施例を示す部分拡大断面図である。
【図７】図７は、本発明を、腕時計ケース本体と、腕時計ケース本体と時計バンドを連結するための先かん部材とからなる腕時計部品の接合に適用した別の実施例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１０  腕時計ケース
１１  べセル
１１ａ      突設部
１２  腕時計ケース本体
１２ａ      第１の嵌合部
１２ｂ      第１の嵌合部
１２ｃ      接合面
１２ｄ      接合面
１４  時計バンド
１６  先かん部材
１６ａ      第２の嵌合部
１６ｂ      第２の嵌合部
１８  連結部材
１８ａ、１８ｂ    嵌合部
２０  圧接治具
２２  外枠部材
２４  側部
２６  ネジ穴
２８  押圧部
３０  ネジ部
３２  押圧部材
３４  熱伝導部材
３６  中間部材
４０  裏蓋
４２ａ      接合面
４２  裏蓋本体
４４  腕時計ケース本体
４６  中子
【図１】
0004754122.tif 000003
【図２】
0004754122.tif 000004
【図３】
0004754122.tif 000005
【図４】
0004754122.tif 000006
【図５】
0004754122.tif 000007
【図６】
0004754122.tif 000008
【図７】
0004754122.tif 000009