JPS5935304B2 - ネジ部を有する操作杆 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、腕時計用の外部操作杆と締結部材、及びこれ
らの製造に供する材料に関するものである。

従来、腕時計用の外部操作杆や締結部材は、防錆と高い
耐ねじり強度を得ることを目的として、析出硬化型ステ
ンレス鋼により作られる。

これらの部材は、棒状の材料を用いて自動旋盤により製
造されるが、材料の被剛性の良否により仕上り精度と加
工能率は大きく左右される。

このため、これらの部材の製造に供する材料＆ｉ、Ｐｂ
（鉛）、Ｓｅ（セレン）、Ｐ（燐）、Ｓ（硫黄）などを
適量添加して被削性の改善をした析出硬化型快削ステン
レス鋼が多用されている。

しかし、前記元素の添加は材料にとって致命的欠点とさ
れている内部欠陥（割れ）を誘発する。

それゆえ、析出硬化型快削ステンレス鋼の棒材は過流電
流探傷と、超音波探傷の２つの方式の異なる被破壊的内
部欠陥検査を施し、合格したもののみが出荷される様に
なっており、通常０．５％〜１．５％程度の不良材が検
出され廃棄されている。

内部欠陥の代表的形態と、探傷機の能力について述べれ
ば、第１図に於て１は材料の外径であり内部欠陥の割れ
目２は材料の外径部に於て開口している。

そして割れの内端部３は材料の中心４の直近まで達し、
割れの最大中部５は、３０μ程度である。

この様な内部欠陥であれば、はソ完壁な探傷が行われる
。

しかし、第２図の如（、材料外径部１に於て内部欠陥の
割れ目２ａが閉鎖しており、割れの内端部３ａが材料の
中心４より０．２ｎｍ程度の所で止っているものや、割
れの最大中５ａが１０μ〜２０μのものにあっては時と
して内部欠陥の検出力の限界を超え、不良品が検出され
ずに出荷されてしまうことがある。

これらの割れは第３図に示す様に材料の長手方向に沿っ
て、おおむね３００００藺〜１２００の長さに渡って連
続して°存在する材料の外径部で閉鎖している割れ２ａ
は顕微鏡で観察しても、はとんど発見できない。

しかし、第４図に示す様な部品として完成したときには
、割れの最大中５ａは部品の表面に出てくるので内部欠
陥品であることが明らかとなる。

ちなみに、腕時計用巻真等の外部操作杆について調査し
てみたところ、年間に１２００万本の生産をすると約３
０件の内部欠陥品発生があり、その都度多くの時間と労
力を使って不良品の選別を行い０．２ ％〜１．５％の
不良品を発見し廃棄している。

これらの不良品は正常晶と比較すると、曲げ強度は８０
％、ねじり強度は４６％の負荷で破壊してしまうので改
善が必要であるが、材料の製造技術や非破壊検査の信頼
性は未だ完全とは言えず、内部欠陥の無い材料の入手は
困難な状況下にある。

本発明は、上記の欠点を除去するため該部材のネジ切り
方向に対応させてあらかじめねじりを与えることにより
、割れの開口部２及び、割れの最大巾部５を、できるだ
け密着せしむるとともに、ネジ切り加工時に作用するね
じり力のため材料にねじれが生じ、割れ口が拡大するの
を防止し、大巾な強度低下をきたさぬ様にすることを目
的としたものである。

以下、本発明を第５図〜第８図により詳細に説明する。

第５図をζ本発明になる腕時計用外部操作杆であり、右
ねじりを与えた材料を用いている。

この材料に内部欠陥が存在すれば、割れ目６はねじり回
数に対応してθなる右まわりのねじれ角度をもって現わ
れる。

次にネジ切り部７に、外径０．９ｒＩｊｌ、ピッチ０．
２２５１ｕｔの右ねじを転造加工するとネジ切部１の部
分の割れ目６は、第６図の６ａの如く更に右ねじれが大
き（なり、ねじれ角度もθ１の様に大きくなっている。

即ち、あらかじめ操作杆の長さ１００ｍａにつき２〜７
回の割合でねじりが与えられると、内部欠陥による割れ
の最大中５（第１図）は５ａ（第２図）か、或いはそれ
以下の大きさに圧縮された上に、ネジの転造により更に
密着を促進せしむる変形を与えられた訳である。

すべての機械加工を終了した外部操作杆は、入念な熱処
理が施され焼戻し硬さＩ（ｖ（３００Ｓ’）５５０±３
０ （Ｈｖは、ビッカース硬度計による硬さ）に仕上げ
られ実用に供せられるが、内部欠陥のない正常品と、第
２図程度の割れがあってねじりの与えられていないもの
、及び、本発明のねじりを与えた内部欠陥品の強度を比
較すれば次の通りである。

先ず、曲げ強度の調査を第１図に゛示す方法で行い、表
−１の結果を得た。

第１図のテストモデルについて説明すれば、外部操作杆
８をチャック９にて固定し、スパンｌを５．５藺に設定
し矢印部にＷなる荷重を加え又明瞭なる変形が生じたと
きの荷重をカウントしたものである。

表−１から明らかな如く、本発明品は正常品の９０％程
度の曲げ強度を示すが、割れのある従来の異常品にあっ
ては正常品の８０％の荷重にしか耐えられないことを示
している。

又、外部操作杆が実用時に受けるねじり力と、約１０年
間のゼンマイ巻上に相当する繰返し応力に対し、どの様
な強度を示すかを第８図のテストモデルにより調査した
。

第８図に於てマリユーズ１０を２００ｆｆ−ａｍのトル
クで時計方向に、次に、１０１００ｆｔ−のトルクで反
時計方向のねじり負荷を与える。

これを１サイクルとし、破壊に至るまで繰り返し負荷を
与え、正常品と第２図程度の割れがあってねじりを与え
ていないもの、及び、本発明のねじりを与えた内部欠陥
品の３種類について表−２の結果を得た。

表−２から明らかな如く、本発明品は内部欠陥があって
も従来の内部欠陥品のはソ２倍の耐久性を示している。

そして外部操作杆の強さの目標である繰り返し操作４０
００回の負荷にも余裕をもって耐え得ることも証明され
た。

尚、正常晶のサンプルＡ４（朱印）は、第８図のＶ溝部
１１から折れたがＷ溝径が公差の下限値で作られていた
こと以外は異常はなく、その他の１３本の近れはすべて
リューズ取付部１２の折れであった。

次に、本発明のねじり同図について説明する。

第９図＆Ｌ外部操作杆の外径（第８図の１３）と外部操
作杆の長さ１０ ｏｍに対してどの位のねじりを与える
かを示したグラフである。

多くの実施例が示す如く、外径１３が１藺附近の時＆”
４１００闘につき７回、外径１３が３〜５関の時は１０
０闘につき２回前後のねじりを与えることにより、内部
欠陥が存在しても大巾な強度低下をきたすことがない。

尚、ねじり回数が不足の場合は、強度低下防止の効果が
大巾に減少し、ねじり回数が不用意に多い場合は、熱処
理上りの外部操作部材に、実用上有害な曲りが発生する
ので、ねじり回数の決定は慎重に行わねばならない。

以上の如く本発明によれば、内部欠陥を有する外部操作
杆にあっても致命的な強度低下を防ぐことが可能となり
、非破壊検査で検出されなかった材料から作られた締結
部品であっても使用途中で破壊してしまう懸念は大巾に
減少し、ユーザーに最大の満足を提供することができ、
かつ、加工中に内部欠陥品の存在を発見したときでも、
膨大な時間を費やして選別作業を行ったり、内部欠陥品
を不良として廃棄することなしに、完全な品質保証がで
きる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、はソ完壁な探傷検査を期待できる程度の大き
さの内部欠陥をもつ析出硬化型快削ステンレス鋼の５０
倍断面図。 第２図は、完壁な探傷検査は期し難い程度の大きさの内
部欠陥をもつ析出硬化型快削ステンレス鋼の５０倍断面
図。 第３図は、第２図の材料の見取図。 第４図＆ζ第２図の材料から作れた外部操作杆の割れ部
の見取図。 第５図は、本発明の実施例で右ねじりを与えた外部操作
杆の側面図。 第６図は、本発明の実施例で機械加工の終了した外部操
作杆の側面図。 第１図は、外部操作杆の曲げ強度試験用モデル図。 第８図は、外部操作杆の耐ねじり強度試験のモデル図。 第９図は、外部操作杆の外径と、長さ１００ｗｎ当りの
適当ねじり回数を示すグラフである。 １・・・材料の外径、２・・・材料の外径部で開口した
内部欠陥、３・・・割れの内端部、４・・・材料の中心
、５・・・割れの最大中部（約３０μ）、２ａ・・・材
料の外径部で閉鎖した内部欠陥、３ａ・・・割れの内端
部、５ａ・・・割れの最大中部（約１０〜２０μ）、６
・・・右まわりにねじれた割れ、７・・・右ねじ部、θ
・・・右ねじれの割れと中心線のなす角度、６ａ・・・
ネジの転造で強調された右ねじれの割れ、θ１・・・ネ
ジの転造で強調された右ねじれの割れと中心線のなす角
度、８・・・外部操作杆、９・・・チャック、ｌ・・・
スパン、Ｗ・・・荷重、９ａ・・・４角穴チヤツク、１
０・・・リューズ、１１・・・正常晶のサンプルＡ４（
朱印）が折損したＶ溝部、１２・・・ねじり応力による
破壊部（リューズ取付部）、１３・・・外部操作杆の外
径の最大部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ネジ部を有する操作杆において、前記操作杆はネジ
   切り方向と同方向のねじりを与えてなることを特徴とす
   るネジ部を有する操作杆。 ２ 操作杆のねじりは、操作杆の長さ１００．につきＮ
   回（Ｎ＝２〜７）のねじりを与え又なる特許請求の範囲
   第１項記載のネジ部を有する操作杆。