CN109997085B

CN109997085B - 表壳体

Info

Publication number: CN109997085B
Application number: CN201780073184.6A
Authority: CN
Inventors: 寺园治彦; 林真一
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2021-12-24
Anticipated expiration: 2037-11-29
Also published as: CN109997085A; EP3550383A4; EP3550383B1; EP3550383A1; JP6419391B2; EP3550383B9; JPWO2018101332A1; WO2018101332A1

Abstract

本发明的表壳体由陶瓷构成。另外，该表壳体具备在和盖构件的嵌合中的与该盖构件对置的嵌合面。而且，在该嵌合面中，从粗糙度曲线求出的算术平均粗糙度(Ra)为0.6μm以下，从粗糙度曲线求出的突出山部高度(Rpk)为0.9μm以下。

Description

表壳体

技术领域

本发明涉及表壳体。

背景技术

为了使手表具有高档感，则提出一种由陶瓷构成的表壳体，该表壳体是用于收容机芯等的外装部件。

例如，在专利文献1中，公开了一种表身以及后盖的一部分或全部由陶瓷或人造宝石的材料构成的表用壳体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63-249085号公报

发明内容

本发明的表壳体由陶瓷构成。另外，该表壳体具备与所嵌合的盖构件对置的嵌合面。而且，该嵌合面的从粗糙度曲线求出的算术平均粗糙度Ra为0.6μm以下，并且该嵌合面的从粗糙度曲线求出的突出山部高度Rpk为0.9μm以下。

附图说明

图1是示出本发明的表壳体的一例的概要图。

具体实施方式

手表的表壳体为盖构件能够安装或拆除(以下，记载为装卸)的结构。该盖构件是防止水、灰尘等进入表壳体的内部的部件。在此，在更换手表的电池时，需要将该盖构件从表壳体拆下。在表壳体由陶瓷构成的情况下，若为了更换电池而反复进行盖构件的装卸，则在和盖构件嵌合中的与盖构件对置的表壳体的嵌合面(以下，有时仅记载为嵌合面)容易磨损。而且，若表壳体中的嵌合面磨损，则水、灰尘等容易从盖构件与表壳体之间侵入，从而手表的防水性、防尘性降低。另外，由于在嵌合面磨损时产生的碎屑进入机芯内，从而成为产生故障的原因。

对于本发明的表壳体，即使反复进行盖构件的装卸，由于嵌合面不易磨损，因此能够长期地维持防水性、防尘性。以下，使用图1对本发明的表壳体进行详细地说明。需要说明的是，在图1所示的表壳体1中，盖构件从图示中的下方嵌合于表壳体1，阴影面是嵌合面2。

本发明的表壳体1由陶瓷构成。在此，陶瓷是指氧化铝质陶瓷、氧化锆质陶瓷、氮化硅质陶瓷或碳化硅质陶瓷等。在陶瓷中，若使用氧化锆质陶瓷构成本发明的表壳体1，则即使长期使用也不易损伤，因此难以有损美观。

在此，氧化锆质陶瓷是指，以氧化锆为主要成分的陶瓷，并且是在构成陶瓷的所有成分100质量％中含有70质量％以上的氧化锆的物质。而且，上述主要成分的含量能够通过以下的方法算出。首先，使用X射线衍射装置(XRD)测定表壳体1，并使用JCPDS卡片对所得到的2θ(2θ为衍射角度)的值进行识别。此时，在表壳体1由氧化锆质陶瓷构成的情况下，确认到氧化锆的存在。

接下来，使用ICP(Inductively Coupled Plasma)发光分光分析装置(ICP)对识别到的成分中的金属成分(氧、碳以及氮等以外)进行定量分析。然后，根据定量分析的结果，算出由XRD识别到的成分(化合物)的含量。例如，若由XRD识别到的成分为氧化锆，则从通过由ICP测定所得的锆(Zr)的含量换算成氧化锆(ZrO₂)。若在此换算成的含量为70质量％以上，则为氧化锆质陶瓷。需要说明的是，对于其他的陶瓷也能够使用同样的方法进行确认。

而且，本发明的表壳体1具备与所嵌合的盖构件对置的嵌合面2。而且，该嵌合面2的从粗糙度曲线求出的算术平均粗糙度Ra为0.6μm以下，并且该嵌合面2的从粗糙度曲线求出的突出山部高度Rpk为0.9μm以下。

在此，算术平均粗糙度Ra是指JIS B 0601(2013)所规定的值。另外，突出山部高度Rpk由JIS B 0671-2(2002)规定，其定义如下。首先，在包括粗糙度曲线的测定点的40％的负载曲线的中央部分，以负载长度率之差为40％绘制的负载曲线的割线将倾斜最为平缓的直线设为等效直线。接下来，将该等效直线在负载长度率0％的位置和负载长度率100％的位置与纵轴相交的两个高度位置之间设为核心部。而且，在粗糙度曲线中，位于核心部上的突出的山部的平均高度为突出山部高度Rpk。

而且，本发明的表壳体1通过满足上述结构，嵌合面2的凹凸较小，且突出的山部较小，因此，即使反复进行盖构件的装卸，突出的山部也不易磨损。因此，即使本发明的表壳体1反复进行盖构件的装卸，也能够长期地维持防水性、防尘性。需要说明的是，在嵌合面2中，若算术平均粗糙度Ra为0.1μm以上，且突出山部高度Rpk为0.06μm以上，则存在较多的山部，从而容易进行盖构件的装卸。

另外，本发明的表壳体1中的嵌合面2的从粗糙度曲线求出的核心部的水平差Rk可以为0.8μm以下。在此，核心部的水平差Rk是指由JIS B0671-2(2002)规定，且在粗糙度曲线中表示上述核心部的上侧与下侧的水平差的指标。

若满足这样的结构，则本发明的表壳体1的嵌合面2的核心部的高度偏差较小，因此，即使盖构件和与嵌合面2的核心部相对应的部位接触，该部位也不易磨损。因此，即使反复进行盖构件的装卸，也能够更长地维持防水性、防尘性。需要说明的是，在嵌合面2中，若核心部的水平差Rk为0.11μm以上，则具有优异的防水性以及优异的防尘性，且容易进行盖构件的装卸。

另外，对于本发明的表壳体1中的嵌合面2，核心部的水平差Rk与突出山部高度Rpk之比Rpk/Rk可以为0.7以下。若满足这样的结构，则本发明的表壳体1的嵌合面2成为突出的山部较小且核心部的高度偏差较小的表面性状，因此，即使反复进行盖构件的装卸，也能够更长地维持防水性、防尘性。需要说明的是，在嵌合面2中，若核心部的水平差Rk与突出山部高度Rpk之比Rpk/Rk为0.5以上，则具有优异的防水性以及优异的防尘性，且容易进行盖构件的装卸。

另外，本发明的表壳体1中的嵌合面2的从粗糙度曲线求出的偏态Rsk可以为负。在此，偏态Rsk是指，由JIS B 0601(2013)规定，且在以粗糙度的平均高度为中心线时，表示山部与谷部相对于该中心线的比率的指标。若偏态Rsk为负，则表示与谷部相比呈山部的区域较大。若满足这样的结构，则即使反复进行盖构件的装卸，由于嵌合面2中的山部自身难以破损，因此能够更长地维持防水性、防尘性。

另外，本发明的表壳体1中的嵌合面2的从粗糙度曲线求出的平均山高度Rpm可以为0.5μm以下。在此，平均山高度Rpm是指，从粗糙度曲线沿着平均线的方向仅截取基准长度，在将基准长度划分为五等分的区间中，将从各区间所包括的最高的山部的平均高度至顶部为止的高度设为Rpi时，这五个区间中的Rpi的平均值。若满足这样的结构，则本发明的表壳体1的嵌合面2的突出的山部较少，因此，即使反复进行盖构件的装卸，嵌合面2中的磨损也较少，从而能够更长地维持防水性、防尘性。需要说明的是，在嵌合面2中，若平均山高度Rpm为0.2μm以上，则具有优异的防水性以及优异的防尘性，且容易进行盖构件的装卸。

另外，本发明的表壳体1中的嵌合面2的均方根斜率RΔq可以为10°以下。在此，均方根斜率RΔq是指，由JIS B 0601(2013)规定，且表示山部的倾斜的平缓度的指标。若满足这样的结构，则本发明的表壳体1的嵌合面2中的山部的倾斜平缓，即使反复进行盖构件的装卸，山部也不易磨损，因此能够更长地维持防水性、防尘性。需要说明的是，在嵌合面2中，若均方根斜率RΔq为3°以上，则具有优异的防水性以及优异的防尘性，且容易进行盖构件的装卸。

另外，本发明的表壳体1中的嵌合面2的从粗糙度曲线求出的山部顶点的平均间隔S可以为15μm以下。在此，山部顶点的平均间隔S是指，由JIS B 0601(1994)规定，且表示如下指标：相邻山部的顶点彼此的间隔的平均值。若满足这样的结构，在本发明的表壳体1的嵌合面2中，水、灰尘等容易侵入的山部彼此的间隙变窄，因此能够提高防水性、防尘性。需要说明的是，在嵌合面2中，若山部顶点的平均间隔S为3μm以上，则具有优异的防水性以及优异的防尘性，且容易进行盖构件的装卸。

在此，本发明的表壳体1的嵌合面2中的算术平均粗糙度Ra、偏态Rsk、平均山高度Rpm、均方根斜率RΔq依据JIS B 0601(2013)测定即可。另外，本发明的表壳体1的嵌合面2中的山部顶点的平均间隔S依据JIS B 0601(1994)测定即可。另一方面，本发明的表壳体1的嵌合面2中的突出山部高度Rpk、核心部的水平差Rk依据JIS B 0671-2(2002)测定即可。作为测定条件，例如，将测定长度设定为0.8mm、将边界值设定为1.0mm、将探针半径为2μm的探针的扫描速度设定为1mm/秒即可。然后，在嵌合面2中，测定至少三处并求出其平均值即可。

另外，如图1所示，本发明的表壳体1可以在嵌合面2具有槽部3。在盖构件存在有突起的情况下，该槽部3是与该突起嵌合的部位。这样，若本发明的表壳体1具有槽部3，成为盖构件的突起与槽部3嵌合的结构，则能够将盖构件更牢固地固定于表壳体1。

另外，如图1所示，本发明的表壳体1可以在嵌合面2具有贯通孔4，该贯通孔4是用于供表冠插入的孔。需要说明的是，表冠是指用于从外部对表的时刻进行校正操作等的构件。

以下，对本发明的表壳体1的制造方法进行说明。需要说明的是，在此以由氧化锆质陶瓷构成的表壳体1为例进行说明。

首先，将主要原料的氧化锆(ZrO₂)粉末与溶剂以及滚珠一起放入磨机，将其粉碎至规定的粒度，以制作料浆。接下来，在向所得到的料浆添加粘合剂之后，使用喷雾干燥机进行喷雾干燥，从而得到颗粒。

接下来，将该颗粒、热塑性树脂和石蜡等投入混合机，一边加热一边混炼，从而得到坯土。然后，将得到的坯土投入造粒机，得到成为注射成形(注塑成形)用的原料的颗粒。接下来，将得到的颗粒投入注射成形机(注塑成形机)，通过注塑成形得到表壳体形状的成形体。

这样，为了得到表壳体形状的成形体，则基于通常的注塑成形法，制作得到表壳体形状的成形模具，并将该成形模具设置于注射成形机进行注塑成形即可。在此，该成形模具的内表面的表面性状转印于成形体的表面。因此，为了得到算术平均粗糙度Ra为0.6μm以下，且突出山部高度Rpk为0.9μm以下的嵌合面2，使用在内表面具有对烧制后进行滚筒研磨等表面处理的研磨量进行了考量的表面性状的成形模具，来制作成形体即可。需要说明的是，在嵌合面2中，在将核心部的水平差Rk设为0.8μm以下、将Rpk/Rk的值设为0.7以下、将偏态Rsk设为负、将平均山高度Rpm设为0.5μm以下、将均方根斜率RΔq设为10°以下、将山部顶点的平均间隔S设为15μm以下的情况下也相同。

接下来，将得到的表壳体形状的成形体，例如，在氧化锆为主要原料的情况下，在大气中以最高温度为1350℃以上且1550℃以下进行烧制，从而得到烧结体。然后，对得到的烧结体进行滚筒研磨，从而得到本发明的表壳体1。需要说明的是，由于烧制条件会根据制品的形状、大小产生变化，因此根据需要对其进行调整即可。

以下，对本发明的实施例进行具体地说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1

对在嵌合面中算术平均粗糙度Ra、突出山部高度Rpk以及核心部的水平差Rk不同的样品(表壳体)进行制作，并进行盖构件的装卸试验。

首先，以氧化锆(ZrO₂)为94.8质量％、作为稳定剂的氧化钇(Y₂O₃)为5.2质量％的方式进行称量，并将其混合，从而得到原料粉末。然后，相对于100质量％的该原料粉末，添加共计4质量％的作为颜料成分的氧化铬(Cr₂O₃)、氧化铁(Fe₂O₃)以及氧化钴(Co₃O₄)。此外，向这些中加入水，使用球磨机进行粉碎、混合，从而得到料浆。

接下来，在向该料浆添加粘合剂之后，使用喷雾干燥机进行喷雾干燥，从而得到颗粒。然后，向所得到的颗粒加入热塑性树脂和石蜡，将其投入混合机，一边加热一边混炼，从而得到坯土。接下来，将得到的坯土投入造粒机，从而得到成为注射成形用的原料的颗粒。然后，将该颗粒投入注射成形机，得到表壳体形状的成形体。

在此，对于设置于注射成形机的成形模具的内表面的表面性状，对烧制后进行滚筒研磨的研磨量进行考量，使各样品的嵌合面成为表1所示的算术平均粗糙度Ra、突出山部高度Rpk以及核心部的水平差Rk。

接下来，在大气中以最高温度1500℃对该表壳体形状的成形体进行烧制，得到表壳体形状的烧结体。然后，对得到的烧结体进行滚筒研磨，从而得到各样品。

然后，对于得到的各样品，使用接触式的表面粗糙度计，基于JIS B0601(2001)以及JIS B 0671-2(2002)，进行嵌合面中的算术平均粗糙度Ra、突出山部高度Rpk、核心部的水平差Rk的测定。作为测定条件，设测定长度为0.8mm、边界值为1.0mm，并将探针半径为2μm的探针的扫描速度设定为1mm/秒，在嵌合面中测定三处并算出其平均值。

接下来，使用各样品进行盖构件的装卸试验。首先，作为盖构件，使用与各样品的嵌合面嵌合的不锈钢制的盖构件。接下来，使用市售的盖构件闭合机，对各样品进行10次盖构件的装卸。此时，使用推拉力计，对第一次安装盖构件时所需的载荷σ0、以及第10次安装盖构件时所需的载荷σ1进行测定。然后，根据该载荷σ0和载荷σ1计算出所需载荷的降低率Δσ(％)＝(σ0-σ1)/σ0×100。然后，从所需载荷的降低率Δσ较低的样品起依次对各样品排序。即，所需载荷的降低率Δσ最低的样品为第一位，所需载荷的降低率Δσ最高的样品为最末位。而且，示出如下情况：所需载荷的降低率Δσ的顺序越高，则即使反复进行盖构件的装卸，嵌合面也不会磨损，能够维持嵌合面与盖构件的密合性。

将结果示于表1中。

[表1]

如表1所示，样品No.3～6的所需载荷的降低率Δσ的顺序较高。根据该结果可知，在嵌合面中，若算术平均粗糙度Ra为0.6μm以下，且突出山部高度Rpk为0.9μm以下，则即使反复进行盖构件的装卸，也能够长期地维持防水性、防尘性。

另外，样品No.4～6与样品No.3相比，所需载荷的降低率Δσ的顺序较高。根据该结果可知，在嵌合面中，若核心部的水平差Rk为0.8μm以下，则能够更长地维持防水性、防尘性。

而且，样品No.5以及6与样品No.4相比，所需载荷的降低率Δσ的顺序较高。根据该结果可知，在嵌合面中，若核心部的水平差Rk与突出山部高度Rpk之比Rpk/Rk为0.7以下，则能够进一步较长地维持防水性、防尘性。

实施例2

接下来，制作在嵌合面中，偏态Rsk的正负不同的样品，并进行盖构件的装卸试验。

需要说明的是，作为制作方法，对烧制后进行滚筒研磨的研磨量进行考量，将设置于注射成形机的成形模具的内表面的表面性状，除了以使各样品的嵌合面成为表2所示的偏态Rsk的方式进行变更以外，采用与实施例1的样品No.6的制作方法相同的方法。需要说明的是，样品No.7与实施例1的样品No.6相同。

然后，对于得到的各样品，在嵌合面中测定了偏态Rsk，但关于测定条件则与实施例1相同。另外，盖构件的装卸试验采用与实施例1相同的方法进行。

将结果示于表2中。需要说明的是，所需载荷的降低率Δσ的排序仅将表2所示的样品进行比较并进行排序。

[表2]

如表2所示，与样品No.7相比，样品No.8的所需载荷的降低率Δσ较低。根据该结果可知，若偏态Rsk为负，则能够进一步较长地维持防水性、防尘性。

实施例3

接下来，在嵌合面中，对平均山高度Rpm不同的样品进行制作，并进行盖构件的装卸试验。

需要说明的是，作为制作方法，对烧制后进行滚筒研磨的研磨量进行考量，将设置于注射成形机的成形模具的内表面的表面性状，除了以使各样品的嵌合面成为表3所示的平均山高度Rpm的方式进行变更以外，采用与实施例2的样品No.8的制作方法相同的方法。需要说明的是，样品No.9与实施例2的样品No.8相同。

然后，对于得到的各样品，在嵌合面中测定了平均山高度Rpm，但关于测定条件则与实施例1相同。另外，盖构件的装卸试验采用与实施例1相同的方法进行。

将结果示于表3中。需要说明的是，所需载荷的降低率Δσ的排序仅将表3所示的样品进行比较并进行排序。

[表3]

如表3所示，与样品No.9相比，样品No.10以及No.11的所需载荷的降低率Δσ较低。根据该结果可知，若平均山高度Rpm为0.5μm以下，则能够进一步较长地维持防水性、防尘性。

实施例4

接下来，在嵌合面中，对均方根斜率RΔq不同的样品进行制作，并进行盖构件的装卸试验。

需要说明的是，作为制作方法，对烧制后进行滚筒研磨的研磨量进行考量，将设置于注射成形机的成形模具的内表面的表面性状，除了以使各样品的嵌合面成为表4所示的均方根斜率RΔq的方式进行变更以外，采用与实施例3的样品No.11的制作方法相同的方法。需要说明的是，样品No.15与实施例3的样品No.11相同。

然后，对于得到的各样品，在嵌合面中测定了均方根斜率RΔq，但关于测定条件则与实施例1相同。另外，盖构件的装卸试验采用与实施例1相同的方法进行。

将结果示于表4中。需要说明的是，所需载荷的降低率Δσ的排序仅将表4所示的样品进行比较并进行排序。

[表4]

如表4所示，与样品No.15相比，样品No.12～14的所需载荷的降低率Δσ较低。根据该结果可知，若均方根斜率RΔq为10°以下，则能够进一步较长地维持防水性、防尘性。

实施例5

接下来，对在嵌合面中山部顶点的平均间隔S不同的样品进行制作，并进行盖构件的装卸试验。

需要说明的是，作为制作方法，对烧制后进行滚筒研磨的研磨量进行考量，将设置于注射成形机的成形模具的内表面的表面性状，除了以使各样品的嵌合面成为表5所示的山部顶点的平均间隔S的方式进行变更以外，采用与实施例4的样品No.12的制作方法相同的方法。需要说明的是，样品No.19与实施例4的样品No.12相同。

然后，对于得到的各样品，基于JIS B 0601(1994)，在嵌合面中测定了山部顶点的平均间隔S，但关于测定条件则与实施例1相同。另外，盖构件的装卸试验采用与实施例1相同的方法进行。

将结果示于表5中。需要说明的是，所需载荷的降低率Δσ的排序仅将表5所示的样品进行比较并进行排序。

[表5]

如表5所示，与样品No.19相比，样品No.16～18的所需载荷的降低率Δσ较低。根据该结果可知，若山部顶点的平均间隔S为15μm以下，则能够进一步较长地维持防水性、防尘性。

附图标记说明：

1：表壳体

2：嵌合面

3：槽部

4：贯通孔。

Claims

1.一种表壳体，其中，

所述表壳体由陶瓷构成，且具备与所嵌合的盖构件对置的嵌合面，

所述嵌合面的从粗糙度曲线求出的算术平均粗糙度Ra为0.6μm以下，并且所述嵌合面的从粗糙度曲线求出的突出山部高度Rpk为0.9μm以下，

所述嵌合面的从粗糙度曲线求出的核心部的水平差Rk为0.8μm以下，

所述嵌合面的从粗糙度曲线求出的核心部的水平差Rk与所述突出山部高度Rpk之比Rpk/Rk为0.5以上且0.7以下。

2.根据权利要求1所述的表壳体，其中，

所述嵌合面的从粗糙度曲线求出的偏态Rsk为负。

3.根据权利要求1或2所述的表壳体，其中，

所述嵌合面的从粗糙度曲线求出的平均山高度Rpm为0.5μm以下。

4.根据权利要求1或2所述的表壳体，其中，

所述嵌合面的均方根斜率RΔq为10°以下。

5.根据权利要求1或2所述的表壳体，其中，

所述嵌合面的从粗糙度曲线求出的山部顶点的平均间隔S为15μm以下。

6.根据权利要求1或2所述的表壳体，其中，

所述陶瓷为氧化锆质陶瓷。