(57)【要約】【課題】極めて硬質の結晶質材料製の時計部品、特にサファイア製の地板を、孔の直径および位置ならびに必要に応じてくぼみの位置および深さに関して高い精度で、低い廃棄率で製造することを可能にする方法を提供すること。【解決手段】支持部上に固定されたムーブメント・ブランクから機械加工される。支持部の底部は、それぞれが、ムーブメント・ブランク内で形成される、孔（３から９）またはくぼみ（１１から１５）の位置を決め、機械のターンテーブルの回転軸に配置された鉛直方向のピン上に遊びなしに係合するように構成された同じ直径の複数の位置決め孔を有する。ムーブメント・ブランク内で正確な位置を有する孔の形成は、  （ａ）最終的な孔のサイズよりも小さい直径を有する仮の孔を穿孔するステップと、に研削することによって広げるステップと、  （ｂ）研削ホイールまたは他の方法の丸み付け手段に対するテーブルの回転軸を徐々に偏移させることによって行われる。【選択図】図１
2005195591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔（３〜９、３４、３５）が設けられる硬質の材料の板を用いて、硬質の結晶質材料製の時計部品、特にサファイア製の地板（１）またはブリッジ（３０）を製造するための方法であって、
板内に正確な位置を有する孔が、
（ａ）最終的な孔のサイズよりも小さい直径を有する仮の孔を穿孔するステップと、
（ｂ）次に、板と研削ホイールの間の相対運動によって、孔の周縁壁面に所望の正確な位置を与えるために、研削ホイールを用いてこの壁面を精密研削するステップとで形成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
ステップ（ｂ）が、その形状および／またはサイズを修正するために研削することによって仮の孔を広げることから成る少なくとも１つのステップ（ａ１）によって先行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくともステップ（ａ）、（ｂ）の間、前記板が、板と平行な底部を備える支持部に固定され、該底部が、同じ直径の複数の位置決め孔を備え、それらのそれぞれが、板内での孔の、またはくぼみの位置を決め、機械のターンテーブル回転軸に配置された鉛直方向ピンと遊びなしで係合するように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ステップ（ａ）で、その軸が、テーブルの軸と一致している回転ツールが使用されること、およびステップ（ｃ）で、その軸が、横方向に偏移しているまたは反対に回転する回転研削ツールが使用され、テーブルがその軸の周りで回転するようにされることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
軸が横方向に偏移しているまたは反対に回転する回転研削ツールを使用することによって、およびテーブルをその軸の周りで回転させることによって、板の厚さの一部に、板内の前記孔の少なくとも１つの周囲に円形のくぼみ形成することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
板の一方の面で、複数の前記くぼみが、次々に形成され、そのくぼみが交差し、異なる深さであること、およびより深いくぼみと交差するくぼみがより深いくぼみの後に形成されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
板内に正確な位置を有する少なくとも２つの孔（３４、３５）が形成された後、板が、板をテーブルに対して角度付けするために、前記孔をピン上に遊びなしで係合することによってＣＮＣ機械の移動テーブル上に固定され、板の縁部が、テーブルの運動によって所望の輪郭（３６）を与えるために研削ホイールによって形成されることを特徴とする請求項１から６の一項に記載の方法。
【請求項８】
縁部の形成が、板と垂直な回転軸を有する研削ホイールを用いて実行され、研削ホイールもまた、軸方向往復運動によって駆動されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記研削ホイールが、５ｍｍ以下の直径を有し、少なくとも８００００ｒｐｍで回転することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１から９に記載の方法によって得られる、特に地板またはブリッジがサファイア製である、硬質の結晶質材料製の時計部品。
【請求項１１】
その２つの面内に底が平らなくぼみ（１１〜１８）を備えることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬質の結晶質材料製の時計部品を製造する、特にサファイア製の地板やブリッジを製造するための方法に関する。本発明はまた、この方法によって得られたそのような部片に関する。
【０００２】
時計製作でのコランダム族（サファイアまたはルビー）やスピネルなどの硬質の結晶質材料の標準的な適用例は、第１には、「ホワイト」・サファイアと呼ばれる透明なサファイアで一般に作製された擦過防止時計ガラスであり、第２には、時計ムーブメントのいくつかのピンのピボットを支持するためのベアリングやカウンタ・ピボットとして働く石である。
【０００３】
本発明は、これらの材料、すなわち、時計の部品を形成する板の一般形状の部品、より具体的にはこのムーブメントの固定された構造の部品、すなわち地板やブリッジなどの他の適用例に関する。ここ何年かの間、ある一流の時計製造業者が、透明なサファイアの地板やいくつかのブリッジを有するスケルトン・タイプのムーブメントを作成した。しかし、このような部品の機械加工は極めて困難である。第１に、サファイアの地板やブリッジまたは類似のものは、ムーブメントの回転運動部品用のベアリングを受ける孔と、透明なスケルトンの組立て部材を受けるための孔を備えなければならない。孔は、ムーブメントが良く機能するように、特に他の孔に対するそれらの軸の位置に関して高い精度で形成されるべきである。
【０００４】
第２に、地板または多くの場合ブリッジも、その外面の一方または両方にくぼみを有する。すなわち、その外面と平行であり、板の深さ方向に段差のある様々な表面を有する。これらの表面は、ムーブメントの回転運動部品用の軸方向支持面を形成することが多いので、時計メーカによって「カウンタシンク」と呼ばれる。サファイア製の時計ガラスを機械加工する現在の技術では、このようなくぼみのある部品を精確にかつ工業的な方式で機械加工することができない。
【背景技術】
【０００５】
特許ＣＨ  ６９０  ５１８号に開示されている方法は、時計ムーブメント用の透明なサファイア地板を製造することを可能にし、地板の当該側面の所望の形状に対して相補的な形状を有するソノトロード(sonotrode)を使用して、超音波侵食によって孔やくぼみを形成することにある。しかし、ソノトロードは迅速に摩耗するため、機械加工の精度は劣っており、ツールの寿命は短い。また、超音波を用いた機械加工は、部品の薄い部分を容易に破壊し、したがって無駄は甚大である。
【０００６】
超音波を用いた精細な機械加工はくすんだ表面となり、高価な研磨作業を続いて行わなければならない。この作業は、くぼんだ表面で実行することは特に困難である。このことが、この公知の方法が、少数の極めて高価な部品の作成に限定されたままである理由である。
【０００７】
特許ＣＨ  ６４９  １８５号に記載されている別の解決法は、透明な板の層から構成される支持構造を形成することから成る。これらのいくつかは、時計構成部品用のハウジングを形成するように切削される。これらの板は、サファイア、ルビーまたはスピネルなどの硬質の結晶質材料から構成される。この場合、切削は、有利には、レーザービームによって、または超音波によって形成される。この解決法は、くぼんだ部分の製作や研磨を明らかに簡単にするが、孔の精度の問題は解決しない。さらに、層が１０枚もの板を備えるため、アセンブリの透明度が損なわれ、ムーブメントの組立てを大いに複雑にする。
【特許文献１】特許ＣＨ  ６９０  ５１８号
【特許文献２】特許ＣＨ  ６４９  １８５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、極めて硬質の結晶質材料製の時計部品、特にサファイア製の地板を、孔の直径とその位置ならびに必要に応じてくぼみの位置とその深さに関して高い精度で、さらには低い廃棄率で製造することを可能にする方法を提供することによって、上記に述べた従来技術の欠点を実質上回避することを目的とする。また、本方法は、特に、つやだし、および縁部に欠陥がないという観点から作成される部品の素晴らしい外見を得ることを可能にすべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的のために、硬質の材料の板が用意され、孔がこの板内に形成される、硬質の結晶質材料製の時計部品、特にサファイア製の地板またはブリッジを製造するための方法であって、
板内に正確な位置を有する孔の形成が、
（ａ）最終的な孔のサイズよりも小さい直径を有する仮の孔を穿孔するステップと、
（ｂ）次に、板と研削ホイールの間の相対運動によって、孔の周縁壁面に所望の正確な位置を与えるために、研削ホイールを用いてこの壁面を精密研削するステップとを含む方法が提供される。
【００１０】
必要に応じて、ステップ（ｂ）が、その形状および／またはサイズを修正するために研削することによって仮の孔を広げることから成る少なくとも１つのステップ（ａ１）によって先行される。
【００１１】
好ましくは、少なくともステップ（ａ）、（ｂ）の間、硬質材料の板が、板と平行な底部を備える支持部に固定され、底部が同じ直径の複数の位置決め孔を備え、そのそれぞれが、板内での孔の、またはくぼみの位置を決め、機械のターンテーブルの回転軸に配置された鉛直方向ピンと遊びなしで係合するように構成されている。
【００１２】
本発明の結果として得られる利点は、様々なサファイア製の時計部品を製造するための本発明の実施形態の以下の説明で明らかになるであろう。この説明は、添付の図面を参照にして、限定されない例として示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１、２に示されている透明な地板１は、この例では、研磨後、約３２ｍｍの直径と１．６５ｍｍの厚さを有し、従来型の金属製の地板などの円形の枠を支持するために、０．５ｍｍくぼんでいるショルダ２をその周辺部上に有するほぼ円形の形状である。地板は、その直径が２．３０から０．８０ｍｍの範囲である円形の孔３、４、５、６、７、８と、非円形の孔９を有している。その面は、カウンタシンクと呼ばれる平坦な底面を備える様々なくぼみを有し、平面図では円または円の一部、またはさらにいくつかの円部分の組合せの形状を一般に有する。図１では、５つのカウンタシンク１１から１５を識別することができる。地板の外側表面１０に対するそれらの高さは、たとえば１．０８から０．３６ｍｍまでの段差がある。図２に示されているもう一方の面上に、３つのカウンタシンク１６から１８を識別することができる。ブリッジの側の地板の外側表面１９に対するそれらの高さは、たとえば０．７０から０．１７ｍｍまで段差がある。金属製の地板のように、大部分のカウンタシンクは、カウンタシンクの前に来るホイールの軸を支持するためのベアリングを受けるように意図された３、４、５などのそれぞれの孔に中心を有する。他方、７などのいくつかの孔は、直接ムーブメントの部品用のベアリングとして働くことができる。孔６は、たとえば両端にねじを備える金属製の足などのブリッジの部材を固定するように意図されている。地板はまた、その表面の周辺１９に、標準的な金属製の地板のように、地板を時計ケース内に固定させる、その厚さの一部に３つの切欠き２０を有する。
【００１４】
地板１を製造するためには、まず、ムーブメント・ブランクが、この分野で慣習的である研削技術によって、地板の最終直径とショルダ２の短い内径を有する円形のサファイア円板の形態で形成される。ムーブメント・ブランクの厚さは、最終的な研磨により、両面で１０分の１ミリ程度の研磨ができるように、好ましくは地板１の最終厚さよりも約０．２０ｍｍだけ大きい。
【００１５】
このようにして用意されたムーブメント・ブランクが金属製の支持部上に載せられる。上部表面にムーブメント・ブランク用のハウジングを、その下部表面に、ムーブメント・ブランクに機械加工される孔またはカウンタシンクの１つの中心とそれぞれ一致する軸を有する一群の位置決め孔を備えている。これらの位置決め孔はすべて同じ直径であり、それに続く動作のために使用される機械のターンテーブルの中央に配置された鉛直方向ピン上に遊びなしで係合するように意図されている。支持部の周辺部は、支持部とムーブメント・ブランクをターンテーブルで所望の方向に保持することを可能にする２つの平行な直線状の側面を有する。ムーブメント・ブランクは、その鉛直方向軸Ｚの周りに回転することができ、スタンドによって支持され、機械のツール・ホルダ・スピンドルに対するその位置が、直交するＸ、Ｙ、Ｚ方向において０．０１ｍｍのオーダーの精度で調整される。ツール・ホルダ・スピンドルは、マイクロメータの止め部を備える鉛直方向滑動部に装着され、油圧ブレーキを伴う手動制御によって、およびカムを備える往復運動デバイスによって、必要に応じて、Ｚ方向に変位することができる。
【００１６】
それぞれの孔が、孔の最終直径よりも小さい直径を有する回転ダイヤモンド・チゼルを用いて水の噴射の下でムーブメント・ブランクに穿孔される。たとえば、０．８０ｍｍのチゼルが、約０．９０から０．９５ｍｍのムーブメント・ブランクの直径や、１．００ｍｍの孔の最終直径を有する孔のために使用される。１．８から２．３ｍｍの最終直径を有する大きな孔３、４を、１．５０ｍｍのチゼルで作製することができる。ツールの降下は重力によって行われ、錘とブレーキを用いて調節される。非円形の孔９に対しては、円の穿孔のみが行われ、孔は、それに続くステップで広げられる。ある孔から次の孔へ通過するために、支持部が、穿孔ステップ中に回転していないターンテーブルの中央ピンに配置される。明らかに、チゼルによる穿孔は、各孔のサイズに良い精度を与える。
【００１７】
地板のすべての孔が作製され、おそらくそれらのいくつかが広げられた後、以下で説明するように、次のステップで、各孔の横壁を正確に研削する。このことは、孔の周囲の壁面の各部分が、地板内にあるべき正確な位置をとることを可能にする。したがって、各孔の軸は、地板の他の孔に対する正確な所望の位置となり、それに加えて孔の直径の精度が確実になる。
【００１８】
円筒形の孔を正確に研削するこのステップのために、円筒形のダイヤモンド・ホイールが、ツール・ホルダ・スピンドルに装着される。このホイールの直径は、穿孔された孔より小さく、差は、たとえば、０．０５ｍｍから０．２ｍｍである。ホイールの回転軸は、ほぼ鉛直方向である。ホイールが孔の中に導入され、ホイールを孔の壁面と接触させるためにテーブルが水平方向、たとえばＸ方向に変位させられる。水の噴射の下で、ホイールの軸方向往復運動（したがってこの場合鉛直方向）が始動し、孔の壁面がホイールの周りをゆっくりと円運動するように、ターンテーブルがホイールの回転と反対方向に回転させられ、次に、テーブルが０．０１ｍのステップでＸ方向に、所望の孔の直径が得られるまで徐々に変位させられる。テーブルの回転軸が、支持部の位置決め孔内に係合されたピンの軸と一致しているため、孔の正確に研削された壁面が、この位置決め孔上で高い精度で中心付けされ、その半径もまた、テーブルに付随するＸ補償器のおかげで高い精度で決めることができる。ホイールの軸方向往復運動は、極めて広い表面上でのホイールの摩耗に貢献するように意図されているだけでなく、これはまた、わずかに傾斜している孔、および一般に板の面に対して完全には垂直ではない孔の壁面を修正するという利点も有する。本明細書に記載した方法は、出願者に、孔の直径で−０．０００／＋０．０００６ｍｍおよび地板の他の側面上で±０．０１ｍｍの公差を許す。さらに、これは、穿孔が孔の縁部で作成する、起こり得る切り屑をなくす。
【００１９】
精密研削は、ムーブメントの石を担持するベアリング・ブシュが取りつけられる孔に適したくすんだ表面を作成する。他の孔では、所望の最終直径よりも０．０２ｍｍだけ小さい直径で精密研削が停止され、油中ダイヤモンド粉末懸濁液の供給部を有する鋳鉄ツールを用いて研削が実行され、精密研削ステップのものと同様のツールとテーブルの運動を付与する。
【００２０】
たとえば長円形の孔９などの、非円形の孔に対しては、精密研削ステップが研削によって広げるステップに先行し、その過程で、長円形の孔の一時的な幅と直径が等しく、様々な往復運動を実施するダイヤモンド・ホイールが使用される。前進運動は、テーブル上での手動動作によって行われる。このようにして、たとえばＴ字型、Ｌ字型または三日月型のようないかなる孔の形状も形成することができる。
【００２１】
くぼみやカウンタシンクを機械加工するために、孔に関する位置決めが行われる。ハウジングの位置で支持部に作製された位置決め孔が、ターンテーブルのピンに挿入され、その後支持部がテーブルに固定される。あまり深くない表面の機械加工での縁部が欠けるのをなくすために、最も深いくぼみが最初に機械加工される
【００２２】
テーブルが水の噴射の下で回転し、くぼみに対して適切な程度まで偏心された円筒形のダイヤモンド・ホイールを用いてくぼみが掘られる。好ましくは、掘られた直径は、仕上げ加工と研削を許すために約０．０６ｍｍだけ最終寸法よりも小さい。ツールは、たとえば６秒ごとに０．０１ｍｍ下降し、研削できるようにこの高さから所望の最終レベルに完全には到達しない深さ、たとえば０．０３ｍｍまで下降する。
【００２３】
各くぼみの側面とカウンタシンクの仕上げ加工と研削の作業は、ブラシのオイルにダイヤモンド粉を供給して、偏心された鋳鉄研削ホイールを用いて行われる。運動は、中ぐりのものと同様である。次のステップは、ブラシに極めて細かいダイヤモンド粉末を供給して、木製またはＲｅｓｏｆｉｌ回転式ツールを用いて艶出し加工し、完全に透明な外見を与えることである。
【００２４】
次に、部品が、第１の面のくぼみと同様にして他方の面のくぼみを機械加工するために、支持部から外され、洗浄され、支持部上に上下逆に戻される。
【００２５】
最後に、２つの外面１０、１９を、従来の技術によって順次研削することによって、地板の厚さがその最終値にされ、深さがチェックされる。
【００２６】
このようにして、それらの表面のすべてが、完全な外観を有するだけでなく、そのそれぞれが、時計の考えられる最良の機能を補償するために正確な所望の位置を占有する地板が得られる。この目的のために、ブリッジの正確な配置は、このブリッジによって担持されている各ベアリングを、地板内の対応するベアリングに対して正確に位置決めするために、ムーブメントのベアリングのために意図された孔だけでなく、地板内および各ブリッジの足部を受けるように意図された孔の正確な位置を得ることが重要である。
【００２７】
図３、４は、上記で説明した地板１に付随している平均的なサファイア・ブリッジを示している。ブリッジ３０は、この例では、たとえば研磨後、約１５ｍｍの長さと約１．３ｍｍの最大厚さを有する不規則形状の板を有する。ブリッジの端部部分３１の厚さは、くぼみ３２によって約０．６ｍｍまで減少させられ、その底部はカウンタシンク３３を形成し、１．３０ｍｍの直径を有する穴３４を備える。１．００ｍの直径を有する穴３５が、ブリッジの厚さ部分に設けられている。
【００２８】
矩形のプレートが好ましくはムーブメント・ブランクとして使用されるという事実を除いて、孔３４、３５が地板１と同じようにしてブリッジ３０内に作製されている。次に、ブリッジの輪郭３６が、標準的なＣＮＣ機械上で、プレートに対して平行なＸおよびＹの２方向に移動するテーブルとともに形成される。少なくとも２つの孔が、ムービング・ブランクのテーブルに対する角度割出しができるように、移動テーブルに固定された支持部のピン上に遊びなしで係合される。輪郭３６が、最初に、できる限り大きな直径を有する研削ホイールを用いて粗く機械加工され、次に、たとえば輪郭の凹型部分の３ｍｍの最小曲率半径に対して５ｍｍの、小さい直径のホイールを用いて正確に形成される。このホイールは、たとえば８００００ｒｐｍの最大速度で回転し、好ましくは軸方向の往復運動によって駆動される。
【００２９】
地板１のくぼみと同じようにして、くぼみ３２を形成するために、ブリッジ３０が、孔３４、３５と遊びなしで係合するピンを有する支持部上に固定される。支持部の下側表面は、くぼみを区画する円形の壁３７の中心と向かい合って配置された位置決め孔を備える。その孔は、ターンテーブルの中心ピン上に係合する。その中心は、ブリッジの輪郭３６の外側に配置されることになるであろう。仕上げステップは、地板と同様に、ブリッジの２つの外側表面３８、３９の最終研磨である。
【００３０】
本発明の適用分野は、たとえば地板またはブリッジなどの固定式時計部品の製造に限定されず、歯車、てんぷ、表示盤、主スプリング・カバーなどの可動部品の製造にも広げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】時計の文字盤の側から見た、スケルトン・タイプの時計ムーブメント用の透明なサファイア地板を示す図である。
【図２】図１の地板の他の側面の図である。
【図３】図１および２の地板とともに使用することができる透明なサファイア・ブリッジの平面図である。
【図４】図３の矢印ＩＶに沿った前部立面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  地板、２  ショルダ、３、４、５、６、７、８  円形の孔、９  非円形の孔、１０、１９  外側表面、１１、１２、１３，１４、１５、１６、１７、１８  カウンタシンク、２０  切欠き、３０  ブリッジ、３２  くぼみ、３４、３５  孔、３６  輪郭、３８、３９  外側表面
【図１】
2005195591.tif 000003
【図２】
2005195591.tif 000004
【図３】
2005195591.tif 000005
【図４】
2005195591.tif 000006