JP2003214526A - Metal part, gear device, power transmission device, and apparatus having the part and devices - Google Patents
Metal part, gear device, power transmission device, and apparatus having the part and devicesInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属部品、歯車装
置、動力伝達装置およびこれらを備えた機器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal part, a gear device, a power transmission device, and equipment equipped with these.
【０００２】[0002]
【背景技術】従来より、電子制御式機械時計（以下ＭＧ
Ｓと称する。）では、ゼンマイを動力源とした増速輪列
が使用されている（特開平８−５０１８６号公報）。し
たがって、歯車の歯面や回転軸のホゾ面などの他部材と
の接触面に大きな負荷がかかることから、材料には炭素
鋼を使用し、焼き入れ等の熱処理により硬化することが
行われている。さらに、四フッ化エチレン系樹脂等の固
体潤滑材を付着させて、歯車等による動力の伝達効率を
向上させている（特開２００１−１４１８４０号公
報）。BACKGROUND ART Conventionally, an electronically controlled mechanical timepiece (hereinafter referred to as MG
Call S. ), A speed-up gear train using a power spring as a power source is used (Japanese Patent Laid-Open No. 50186/1996). Therefore, since a large load is applied to the tooth surface of the gear and the contact surface of the rotating shaft with other members, carbon steel is used as the material and is hardened by heat treatment such as quenching. There is. Further, a solid lubricant such as ethylene tetrafluoride-based resin is attached to improve the power transmission efficiency of gears and the like (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-141840).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＰＴＦＥ等
の固体潤滑剤は、粒子状であるため、自動車の部品等の
大きな部材表面に付着させたときには、固体潤滑剤から
なる潤滑層を比較的厚くできるので、表面の付着の分布
を均一にすることに問題は生じなかった。しかしなが
ら、本出願人が、時計の歯車や回転軸等の小さな部品に
おいて固体潤滑材を塗布して潤滑層を形成したところ、
母材の地肌同士の接触が起きたり、固体潤滑剤が剥離し
て摩耗が発生するという新たな問題が見出された。By the way, since the solid lubricant such as PTFE is in the form of particles, when it is attached to the surface of a large member such as an automobile part, the lubricating layer made of the solid lubricant is relatively thick. As a result, there was no problem in making the distribution of adhesion on the surface uniform. However, when the present applicant forms a lubricating layer by applying a solid lubricant to small parts such as a gear and a rotating shaft of a timepiece,
A new problem has been found that the base materials of the base metal contact each other and the solid lubricant peels off to cause wear.
【０００４】すなわち、時計の歯車のように、小型でか
つ負荷が高い歯車や軸部においては、潤滑層もあまり厚
く塗布できないため、図１２に示すように、母材４１、
４２表面では、固体潤滑剤５１を付着させた際に固体潤
滑剤の粒子を均一な分布とすることは困難であった。こ
のため、固体潤滑剤の粒子が島状に固まり、均一に分布
しないため、母材が露出した部分で母材同士の接触が起
きたり、固体潤滑剤が剥離しやすくなり、母材が摩耗す
るという問題がある。That is, in a small gear and shaft having a large load such as a gear of a timepiece, the lubricating layer cannot be applied too thickly. Therefore, as shown in FIG.
On the surface 42, it was difficult to make the particles of the solid lubricant have a uniform distribution when the solid lubricant 51 was attached. For this reason, the particles of the solid lubricant solidify in an island shape and are not uniformly distributed, so that the base materials come into contact with each other in the exposed part of the base material, or the solid lubricant is easily peeled off and the base material is abraded. There is a problem.
【０００５】上記問題を解決するために、本出願人が鋭
意研究を重ねた結果、固体潤滑剤をその融点以上で融解
させ、母材表面に付着させるという方法を考え出した。
しかしながら、固体潤滑剤を融解させるために加熱する
と、焼き入れ等の熱処理により硬化させた母材の焼きが
なまり、母材の硬度が減少してしまうという新たな問題
が発生した。特に、固体潤滑剤は、例えば５年間等の長
期間の使用により徐々に剥がれ、母材同士が接触するよ
うになるが、母材表面の硬度が低下していると、摩耗が
生じやすく、歯車や軸部の寿命が短くなってしまう。こ
のような問題は、時計の歯車や軸部に限らず、他の部品
と摺動等で接触する各種の金属部品においても共通した
問題である。In order to solve the above-mentioned problems, the present applicant has conducted extensive studies and, as a result, has devised a method of melting the solid lubricant at a temperature equal to or higher than its melting point and adhering it to the surface of the base material.
However, when the solid lubricant is heated to melt it, the base material hardened by heat treatment such as quenching is apt to be tempered, and the hardness of the base material is reduced, which causes a new problem. In particular, the solid lubricant is gradually peeled off after a long period of use such as 5 years, and the base materials come into contact with each other. And the life of the shaft will be shortened. Such a problem is not limited to gears and shafts of a timepiece, but is common to various metal parts that come into sliding contact with other parts.
【０００６】本発明の目的は、固体潤滑剤の付着強度を
向上でき、かつ母材表面の硬度低下を防止できて摩耗の
発生を抑えることができる金属部品、歯車装置、動力伝
達装置およびこれらを備えた機器を提供することにあ
る。An object of the present invention is to improve the adhesion strength of a solid lubricant, prevent the hardness of the surface of a base material from decreasing, and suppress the occurrence of wear, a metal part, a gear device, a power transmission device, and these. It is to provide the equipment provided.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達するため
に、本発明の金属部品は、他の部品に対して接触される
金属部品であって、金属製の母材と、この母材の少なく
とも他の部品に対して接触する接触面に付着された固体
潤滑材からなる潤滑層とを備え、前記母材は、前記固体
潤滑材の融点よりも高い温度で表面硬化処理され、前記
潤滑層は、前記固体潤滑材をその融点以上で融解して前
記接触面に付着させて形成されていることを特徴とす
る。表面硬化処理とは、焼き入れのように母材全体を硬
化する処理ではなく、母材の表面層のみを硬化処理し
て、表面が母材内部に比べて硬くなるように処理するこ
とを意味する。In order to achieve the above object, the metal part of the present invention is a metal part which is brought into contact with other parts, and is a metal base material and at least the base material. A lubricating layer made of a solid lubricant adhered to a contact surface that comes into contact with another component, the base material is surface-hardened at a temperature higher than the melting point of the solid lubricant, and the lubricating layer is It is characterized in that it is formed by melting the solid lubricant above its melting point and adhering it to the contact surface. Surface hardening treatment does not mean hardening the entire base material like quenching, but means hardening the surface layer of the base material only so that the surface is harder than the inside of the base material. To do.
【０００８】このような本発明によれば、前記潤滑層
は、前記固体潤滑材をこの固体潤滑材の融点以上で融解
して接触面に付着させて形成されていることにより、粒
子状の固体潤滑剤を直接付着させた場合に比べ、固体潤
滑剤の潤滑層を均一な分布とすることができる。このた
め、固体潤滑剤の付着強度を向上できて潤滑層を剥がれ
難くでき、潤滑層による効果を長期間維持することがで
きる。また、母材の地肌が直接露出する部分が無いた
め、母材同士が接触することもない。このため、金属部
品の摩耗発生を抑えることができるとともに、金属部品
を歯車や回転軸に用いた場合には、摩擦損失を少なくで
き、エネルギーロスの少ない効率的な駆動を行うことが
できる。According to the present invention as described above, the lubricating layer is formed by melting the solid lubricant at a melting point of the solid lubricant or higher and adhering it to the contact surface. As compared with the case where the lubricant is directly attached, the lubricating layer of the solid lubricant can be made to have a uniform distribution. Therefore, it is possible to improve the adhesion strength of the solid lubricant, make it difficult to peel off the lubricating layer, and maintain the effect of the lubricating layer for a long period of time. Further, since there is no portion where the base material of the base material is directly exposed, the base materials do not come into contact with each other. For this reason, it is possible to suppress the occurrence of wear of the metal component, and when the metal component is used for the gear and the rotating shaft, it is possible to reduce friction loss and perform efficient driving with less energy loss.
【０００９】また、前記母材は、前記固体潤滑材の融点
よりも高い温度で表面硬化処理されているので、固体潤
滑剤を融解させるために、その融点まで加熱しても、表
面硬化処理した際の温度まで加熱されて母材表面の硬度
が低下されることはない。このため、固体潤滑剤を融解
させても母材表面の硬度は高い状態で維持することがで
きる。従って、長期間の使用により、潤滑層が減少して
母材同士が接触しても、その表面硬度が高い状態で維持
されているので、摩耗なども発生せず、非常に長寿命の
金属部品とすることができる。Further, since the base material is subjected to the surface hardening treatment at a temperature higher than the melting point of the solid lubricant, the surface hardening treatment is carried out even if the solid lubricant is heated to the melting point in order to melt the solid lubricant. The hardness of the surface of the base material is not lowered by being heated to the actual temperature. Therefore, even if the solid lubricant is melted, the hardness of the base material surface can be maintained in a high state. Therefore, even if the lubrication layer is reduced and the base materials come into contact with each other due to long-term use, the surface hardness of the base materials is maintained at a high level. Can be
【００１０】本発明の金属部品では、他の部品に対して
摺動される摺動部品または動力を伝達する歯車であるこ
とが好ましい。ここで、摺動部品とは、例えば、歯車等
に貫通して固定され、軸受に対して摺動されるホゾを有
する回転軸等が挙げられる。この回転軸の場合には、少
なくともホゾの摺動面に表面硬化処理を施し、固体潤滑
剤を融解して付着させればよい。また、歯車の場合に
は、少なくとも歯面に表面硬化処理を施し、固体潤滑剤
を融解して付着させればよい。これによれば、前述の作
用・効果を享受することができる。In the metal component of the present invention, it is preferable that the metal component is a sliding component that is slid with respect to another component or a gear that transmits power. Here, the sliding component includes, for example, a rotating shaft having a worm that is fixed by penetrating a gear or the like and is slid with respect to a bearing. In the case of this rotating shaft, at least the sliding surface of the mortise may be subjected to a surface hardening treatment, and the solid lubricant may be melted and attached. Further, in the case of a gear, at least the tooth surface may be subjected to a surface hardening treatment, and the solid lubricant may be melted and attached. According to this, it is possible to enjoy the actions and effects described above.
【００１１】本発明の金属部品では、前記表面硬化処理
は、窒化処理または浸炭窒化処理であることが好まし
い。ここで、窒化処理とは、鋼材等をアンモニアガスな
ど窒素を含む媒剤中で500℃程度に加熱し、鋼表面部の
窒化鉄の硬化層を生成させて母材表面の硬度を向上させ
る方法である。窒化処理には、アンモニアガスを用いる
ガス法、シアン酸ソーダ等を用いる塩浴法、窒素をプラ
ズマ状態にして鋼材に浸透させるプラズマ法などがあ
る。In the metal part of the present invention, the surface hardening treatment is preferably a nitriding treatment or a carbonitriding treatment. Here, the nitriding treatment is a method of heating the steel material or the like to about 500 ° C. in a medium containing nitrogen such as ammonia gas to generate a hardened layer of iron nitride on the steel surface portion to improve the hardness of the base material surface. Is. Examples of the nitriding treatment include a gas method using ammonia gas, a salt bath method using sodium cyanate, and the like, and a plasma method in which nitrogen is brought into a plasma state to permeate a steel material.
【００１２】浸炭窒化処理とは、900℃付近で、鉄鋼の
表面層に炭素と窒素を同時に拡散させる方法である。こ
の方法では、一般的には、低温域では窒素の拡散が進
み，高温域では炭素の拡散が進む。また、浸炭窒化処理
には、浸炭性ガスにアンモニアを添加して行うガス浸炭
窒化法などがある。Carbonitriding is a method of simultaneously diffusing carbon and nitrogen into the surface layer of steel at around 900 ° C. In this method, generally, diffusion of nitrogen proceeds in a low temperature region and diffusion of carbon proceeds in a high temperature region. Further, the carbonitriding treatment includes a gas carbonitriding method performed by adding ammonia to a carburizing gas.
【００１３】これによれば、前記表面硬化処理は、窒化
処理または浸炭窒化処理であることにより、窒化処理で
は、母材表面部の窒化鉄の硬化層を生成させるので、表
面の硬度を向上させることができる。また、浸炭窒化処
理では、母材表面部の窒化鉄および炭素からなる硬化層
を生成させるので、表面の硬度を向上させることができ
る。また、窒化処理または浸炭窒化処理を行う温度以
下、例えば、窒化処理は約５００℃、浸炭窒化処理は約
８５０℃で処理されるため、これらの温度以下の融点の
固体潤滑材、例えば融点が約３２０℃程度の四フッ化エ
チレン系樹脂からなる潤滑層を得ることができる。According to this, since the surface hardening treatment is a nitriding treatment or a carbonitriding treatment, the nitriding treatment produces a hardened layer of iron nitride on the surface of the base material, thereby improving the hardness of the surface. be able to. Further, in the carbonitriding treatment, a hardened layer made of iron nitride and carbon on the surface of the base material is generated, so that the hardness of the surface can be improved. Further, since the nitriding treatment or the carbonitriding treatment is performed at a temperature lower than the temperature, for example, the nitriding treatment is performed at about 500 ° C. and the carbonitriding treatment is performed at about 850 ° C., a solid lubricant having a melting point below these temperatures, for example, a melting point of It is possible to obtain a lubricating layer made of tetrafluoroethylene resin at about 320 ° C.
【００１４】本発明の金属部品では、前記表面硬化処理
は、浸炭処理であってもよい。ここで、浸炭処理とは、
加工性のよい鋼の表面部の炭素含有量を増加させるた
め，炭素を含む媒剤中で加熱する処理方法である。この
方法には、コークス、木炭などによる固体浸炭、シアン
化物による液体浸炭、一酸化炭素、メタンなどによるガ
ス浸炭、さらに真空イオン浸炭がある。In the metal component of the present invention, the surface hardening treatment may be a carburizing treatment. Here, carburizing is
In order to increase the carbon content on the surface of steel with good workability, this is a treatment method in which heating is performed in a medium containing carbon. This method includes solid carburizing with coke, charcoal, etc., liquid carburizing with cyanide, gas carburizing with carbon monoxide, methane, etc., and further vacuum ion carburizing.
【００１５】これによれば、前記表面硬化処理は、浸炭
処理であることにより、浸炭処理後の材料は、表面は焼
き入れにより、耐摩耗性が大きくなり、材料内部は硬化
不能で柔軟な組織のままであるので靱性が高くなるとい
う効果が得られる。また、浸炭処理は、約１０００℃の
高温で行うので、四フッ化エチレン系樹脂等よりも融点
の高い二硫化モリブデン等の固体潤滑材を用いることが
できるので、材料選択の幅が広がる。According to this, since the surface hardening treatment is a carburizing treatment, the surface of the material after the carburizing treatment is hardened due to quenching, and the inside of the material has a non-hardening and flexible structure. As it is, the effect of increasing the toughness can be obtained. Further, since the carburizing treatment is performed at a high temperature of about 1000 ° C., a solid lubricant such as molybdenum disulfide having a melting point higher than that of the tetrafluoroethylene resin or the like can be used, so that the range of material selection is widened.
【００１６】本発明の金属部品では、前記母材の材質
は、ステンレス鋼であることが好ましい。これによれ
ば、前記母材の材質は、ステンレス鋼であることによ
り、ステンレス鋼は、鉛を含有しないので、環境に優し
い金属部品にすることができる。また、ステンレスは、
防錆性を有しており、メッキ加工をする必要がないか
ら、メッキ液を使わないので、この点でも環境に優しい
金属部品にすることができる。In the metal component of the present invention, the material of the base material is preferably stainless steel. According to this, since the material of the base material is stainless steel and the stainless steel does not contain lead, it is possible to form an environmentally friendly metal part. Also, stainless steel is
Since it has rustproof properties and does not require plating, it does not use a plating solution, so it is possible to make environmentally friendly metal parts in this respect as well.
【００１７】本発明の金属部品では、前記ステンレス鋼
は、マルテンサイト系ステンレス鋼であることが好まし
い。ここで、マルテンサイト系ステンレス鋼は、ＪＩＳ
規格では主にＳＵＳの４００番台に規定されており、針
状の細かな組織から構成され、通常は強磁性体である。In the metal component of the present invention, the stainless steel is preferably martensitic stainless steel. Here, the martensitic stainless steel is JIS
In the standard, it is mainly defined in the SUS 400 series, is composed of a needle-like fine structure, and is usually a ferromagnetic material.
【００１８】母材としてマルテンサイト系ステンレス鋼
を用いれば、切削性に優れているので、母材を加工する
バイトの寿命を延ばすことができる。また、焼き入れ等
の熱処理を行うことで、母材の硬度を調節することがで
きるので、母材自身、すなわち母材の表面だけでなく、
母材の内部も硬くすることができ、母材の変形に対して
強度を向上させることができる。When martensitic stainless steel is used as the base material, it has excellent machinability, so that the life of the cutting tool for processing the base material can be extended. In addition, since the hardness of the base material can be adjusted by performing heat treatment such as quenching, not only the base material itself, that is, the surface of the base material,
The inside of the base material can also be made hard and the strength can be improved against deformation of the base material.
【００１９】本発明の金属部品では、前記ステンレス鋼
は、オーステナイト系ステンレス鋼であってもよい。こ
こで、オーステナイト系ステンレス鋼は、ＪＩＳ規格で
は主にＳＵＳの３００番台に規定されている。In the metal component of the present invention, the stainless steel may be austenitic stainless steel. Here, the austenitic stainless steel is mainly specified in the SUS 300 series according to the JIS standard.
【００２０】母材としてオーステナイト系ステンレス鋼
を用いれば、切削後の面粗度がよく、表面を滑らかに形
成できるので、より一層均一な潤滑層を形成することが
でき、摩擦損失もより一層減少することができる。ま
た、ステンレス鋼の中でも特に耐食性に優れているの
で、錆等を防止することができる。さらに、オーステナ
イト系ステンレス鋼は、一般に非磁性体であるので、こ
の母材を、例えば、ロータなどの発電機付近の歯車に使
用した場合に、磁束を引きつけず、発電機から発生する
磁束の漏れが少なくなるから、発電機のステータに鎖交
する磁束数が減少しないので、発電機の発電能力の劣化
を招くことがない。また、時計外部からの磁力の影響を
受けない、すなわち、耐磁性能も向上できる。When austenitic stainless steel is used as the base material, the surface roughness after cutting is good and the surface can be formed smoothly, so that a more uniform lubricating layer can be formed and friction loss is further reduced. can do. Moreover, since it is particularly excellent in corrosion resistance among stainless steels, it is possible to prevent rust and the like. Furthermore, since austenitic stainless steel is generally a non-magnetic material, when this base material is used for gears near a generator such as a rotor, it does not attract magnetic flux and the leakage of magnetic flux generated from the generator occurs. Since the number of magnetic fluxes that are linked to the stator of the generator does not decrease, the power generation capacity of the generator does not deteriorate. Further, it is possible to improve the anti-magnetic performance without being influenced by the magnetic force from the outside of the timepiece.
【００２１】本発明の金属部品では、前記母材の表面硬
化処理後に、少なくとも前記接触面を平滑にする研磨処
理を行い、前記研磨処理を施された接触面の表面に、前
記潤滑層が形成されていることが好ましい。ここで、研
磨処理を施す場所として、他の部品に対して接触する接
触面が挙げられるが、具体的には、歯車の歯面、歯車の
回転軸に設けられるホゾ部等が挙げられる。また、研磨
処理としては、加工物を研磨剤と一緒に容器に入れ，回
転または振動により、ばり、はみ出しおよびスケールな
どを除去したり、洗浄するバレル研磨等が挙げられる。
歯車（かな、ともいう）やホゾ部を磨く際には、所定の
研磨機を用いて行う。In the metal component of the present invention, after the surface hardening treatment of the base material, at least the contact surface is subjected to a polishing treatment to make it smooth, and the lubricating layer is formed on the surface of the contact surface subjected to the polishing treatment. Is preferably provided. Here, as a place to be subjected to the polishing treatment, a contact surface that comes into contact with other parts can be mentioned, and specifically, a tooth surface of a gear, a mortar portion provided on a rotation shaft of the gear, and the like can be mentioned. Examples of the polishing treatment include barrel polishing in which a processed material is put in a container together with an abrasive, and burrs, protrusions, scales, etc. are removed by rotation or vibration, and washing is performed.
When polishing a gear (also called a kana) or a mortar, a predetermined polishing machine is used.
【００２２】これによれば、前記母材の表面硬化処理後
に、少なくとも前記接触面を平滑にする研磨処理を行う
ことにより、表面粗さの改善がなされているから、潤滑
層の分布をより一層均一にすることができるとともに、
仮に母材同士が接触した場合でも摩擦抵抗を減少させる
ことができる。According to this, since the surface roughness is improved by performing the polishing treatment for smoothing at least the contact surface after the surface hardening treatment of the base material, the distribution of the lubricating layer is further improved. It can be uniform and
Even if the base materials contact each other, the friction resistance can be reduced.
【００２３】本発明の金属部品では、前記母材の表面硬
化処理後に、少なくとも前記接触面を硬化させるショッ
トピーニングを行うことが好ましい。ここで、ショット
ピーニングとは、ガラスビーズや小さな硬球を圧縮空気
または遠心力を用いて高速で材料の表面に噴射し、スケ
ール（錆び）を取り除いたり、表面仕上げを行う一種の
冷間加工のことをいう。これによれば、ショットピーニ
ングにより、母材表面の凹凸やスケール等を取り除くの
で、母材表面の粗さおよび硬さの改善ができる。また、
母材表面が、高低差の小さな凹凸（ディンプル）形状と
なるため、アンカー効果によって、潤滑層が残るため、
使用により摩耗が進んでも、潤滑層が残りやすいという
効果が得られる。In the metal part of the present invention, it is preferable to perform shot peening for hardening at least the contact surface after the surface hardening treatment of the base material. Here, shot peening is a kind of cold working in which glass beads or small hard spheres are sprayed onto the surface of the material at high speed using compressed air or centrifugal force to remove scale (rust) or finish the surface. Say. According to this, since unevenness, scale, and the like on the base material surface are removed by shot peening, the roughness and hardness of the base material surface can be improved. Also,
Since the base material surface has a small unevenness (dimple) with a difference in height, the lubricating layer remains due to the anchor effect,
Even if the wear advances due to use, the effect that the lubricating layer is likely to remain is obtained.
【００２４】本発明の金属部品では、前記固体潤滑材
は、四フッ化エチレン系樹脂であることが好ましい。こ
こで、四フッ化エチレン系樹脂としては、ＰＴＦＥ（ポ
リテトラフルオロエチレン）の他に、ＰＦＡ（パーフル
オロアルコキシ）、ＦＥＰ（フルオリネーテッドエチレ
ンプロピレン）、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエ
チレン）などがある。Ａ（パーフルオロアルコキシ）、
ＦＥＰ（フルオリネーテッドエチレンプロピレン）、Ｅ
ＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン）などが挙げ
られる。In the metal part of the present invention, it is preferable that the solid lubricant is a tetrafluoroethylene resin. Here, examples of the tetrafluoroethylene-based resin include PFA (perfluoroalkoxy), FEP (fluorinated ethylene propylene), and ETFE (ethylene tetrafluoroethylene) in addition to PTFE (polytetrafluoroethylene). A (perfluoroalkoxy),
FEP (fluorinated ethylene propylene), E
Examples thereof include TFE (ethylene tetrafluoroethylene).
【００２５】これによれば、前記固体潤滑材は、四フッ
化エチレン系樹脂であることにより、その融点（約３２
０℃）が窒化、浸炭または浸炭窒化処理を行う温度以下
であるので、固体潤滑剤を融解するための加熱温度も比
較的低くでき、高温加熱による母材の硬度の劣化がな
く、均一な潤滑層を得ることができる。また、四フッ化
エチレン系樹脂は化学的に安定しているから、変質をす
ることがないので、長期間使用することができる。According to this, since the solid lubricant is a tetrafluoroethylene resin, its melting point (about 32
(0 ° C) is lower than the temperature at which nitriding, carburizing or carbonitriding is performed, so the heating temperature for melting the solid lubricant can be relatively low, and the hardness of the base material does not deteriorate due to high temperature heating and uniform lubrication Layers can be obtained. Moreover, since the tetrafluoroethylene-based resin is chemically stable and does not deteriorate, it can be used for a long period of time.
【００２６】本発明の金属部品では、前記固体潤滑材
は、二硫化モリブデンであってもよい。ここで、二硫化
モリブデンは、天然の鉱物を精製した軟らかな黒灰色の
微粉末で，六角柱状の結晶体である。二硫化モリブデン
(MoS2)は、一般的には、エポキシ樹脂とともに加熱硬化
させ、母材等の接触面に皮膜をつくる。In the metal component of the present invention, the solid lubricant may be molybdenum disulfide. Here, molybdenum disulfide is a soft black-gray fine powder obtained by refining a natural mineral, and is a hexagonal columnar crystal body. Molybdenum disulfide
(MoS 2 ) is generally heat-cured together with an epoxy resin to form a film on the contact surface of the base material or the like.
【００２７】これによれば、前記固体潤滑材は、二硫化
モリブデンであることにより、層状に重なっている構造
であるので、耐久応力を向上させることができる。According to this, since the solid lubricant is molybdenum disulfide, the solid lubricant has a layered structure, so that the durability stress can be improved.
【００２８】本発明の歯車装置は、前述の金属部品から
なる歯車および回転軸を備えることを特徴とする。これ
によれば、前述の金属部品からなる歯車および回転軸を
備える歯車装置を構成したので、歯車の噛み合い部分や
回転軸の軸受部分における摩擦抵抗を減少でき、動力を
伝達する際にも機械的エネルギの損失を減少できる。A gear device according to the present invention is characterized by including a gear and a rotary shaft made of the above-mentioned metal parts. According to this, since the gear device including the gear and the rotating shaft made of the above-described metal parts is configured, it is possible to reduce the friction resistance in the meshing portion of the gear and the bearing portion of the rotating shaft, and to mechanically transmit power. Energy loss can be reduced.
【００２９】本発明の動力伝達装置は、前記歯車装置を
含む複数の歯車装置で構成されることを特徴とする。こ
のような本発明によれば、歯車の噛み合い部分や回転軸
の軸受部分における摩擦抵抗を減少できるので、伝達ロ
スの少ない高効率の動力伝達装置を提供することができ
る。The power transmission device of the present invention is characterized by comprising a plurality of gear devices including the gear device. According to the present invention as described above, the frictional resistance in the meshing portion of the gear and the bearing portion of the rotary shaft can be reduced, so that a highly efficient power transmission device with less transmission loss can be provided.
【００３０】本発明の機器は、前記動力伝達装置と、こ
の動力伝達装置に動力を加える駆動源とを備えることを
特徴とする。ここで、駆動源としては、複数の歯車から
なる動力伝達装置に機械的エネルギを供給できるもので
あればよく、例えば、ゼンマイ、ゴム、スプリング、重
錘や、圧縮空気等の流体等の各種の機械的エネルギ源
や、モーター等の電気的エネルギで作動されるものなど
でもよい。要するに、動力源としては、手巻き、回転
錘、位置エネルギ、気圧変化、風力、波力、水力、温度
差、電力等の各種エネルギを利用して動力伝達装置に動
力を加えることができるものであればよい。The equipment of the present invention is characterized by including the power transmission device and a drive source for applying power to the power transmission device. Here, the drive source may be any one capable of supplying mechanical energy to the power transmission device including a plurality of gears, and for example, various springs, rubbers, springs, weights, and various fluids such as compressed air. It may be a mechanical energy source or one that is operated by electric energy such as a motor. In short, as the power source, it is possible to add power to the power transmission device by using various energies such as manual winding, rotary weight, potential energy, atmospheric pressure change, wind power, wave power, hydraulic power, temperature difference, and electric power. I wish I had it.
【００３１】このような本発明の機器においては、動力
を伝達時にエネルギのロスの少ない動力伝達装置を備え
ているので、機器の作動時の効率を向上でき、省エネル
ギー化が図れ、長時間作動可能な機器を提供することが
できる。Since the equipment of the present invention is equipped with a power transmission device which causes little energy loss when transmitting power, the efficiency of the equipment during operation can be improved, energy can be saved, and the equipment can be operated for a long time. It is possible to provide various devices.
【００３２】本発明の機器では、前記駆動源として用い
られる機械的エネルギ源と、この機械的エネルギ源に連
結されて動力伝達装置として用いられる増速輪列と、こ
の増速輪列により駆動されるとともに電力を発生して電
気的エネルギを出力する発電機と、前記輪列に結合され
た指針と、前記発電機から出力された電気的エネルギに
より駆動されて前記発電機の回転周期を制御する回転制
御装置とを備える電子制御式機械時計であることが好ま
しい。これによれば、機械的エネルギの損失が少ないの
で、時計の動作の持続時間を長期化することができる。
また、時計の持続時間が同じでよければ、機械的エネル
ギのロスが少ないから、機械的エネルギ源を小さくでき
る。In the device of the present invention, the mechanical energy source used as the drive source, the speed increasing gear train connected to the mechanical energy source and used as a power transmission device, and driven by the speed increasing gear train. And a generator that generates electric power to output electrical energy, a pointer coupled to the train wheel, and a rotational cycle of the generator driven by the electrical energy output from the generator. It is preferably an electronically controlled mechanical timepiece having a rotation control device. According to this, since the loss of mechanical energy is small, the duration of the operation of the timepiece can be extended.
Further, if the time durations of the clocks are the same, the loss of mechanical energy is small, so that the mechanical energy source can be made small.
【００３３】[0033]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。
［第１実施形態］図１は、本発明に係る歯車装置を適用
した電子制御式機械時計の要部を示す平面図であり、図
２及び図３はその断面図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 is a plan view showing a main part of an electronically controlled mechanical timepiece to which a gear device according to the present invention is applied, and FIGS. 2 and 3 are sectional views thereof.
【００３４】［電子制御式機械時計の構造］電子制御式
機械時計は、ゼンマイ１ａ、香箱歯車１ｂ、香箱真１ｃ
及び香箱蓋１ｄからなる香箱車１を備えている。ゼンマ
イ１ａは、外端が香箱歯車１ｂ、内端が香箱真１ｃに固
定されている。香箱真１ｃは、地板２と輪列受３に支持
され、角穴車４と一体で回転するように角穴ネジ５によ
り固定されている。角穴車４は、時計方向には回転する
が反時計方向には回転しないように、こはぜ６と噛み合
っている。なお、角穴車４を時計方向に回転しゼンマイ
を巻く方法は、機械時計の自動巻または手巻機構と同様
であるため、説明を省略する。[Structure of electronically controlled mechanical timepiece] The electronically controlled mechanical timepiece has a mainspring 1a, a barrel wheel 1b, and a barrel barrel 1c.
And a barrel wheel 1 including a barrel cover 1d. The mainspring 1a has an outer end fixed to the barrel wheel 1b and an inner end fixed to the barrel holder 1c. The barrel barrel 1c is supported by the main plate 2 and the train wheel bridge 3, and is fixed by a square hole screw 5 so as to rotate integrally with the square hole wheel 4. The ratchet wheel 4 meshes with the spigot 6 so as to rotate clockwise but not counterclockwise. The method of rotating the ratchet wheel 4 in the clockwise direction to wind the mainspring is the same as in the automatic winding or manual winding mechanism of the mechanical timepiece, and thus the description thereof will be omitted.
【００３５】香箱歯車１ｂの回転は、歯車装置としての
二番車１０７、三番車１０８、四番車１０９、五番車１
１０および六番車１１１からなる増速輪列１１７を介し
て増速されて調速機１２０に伝達される。なお、香箱歯
車１ｂの回転は７倍に増速され二番車１０７に伝達さ
れ、二番車１０７から三番車１０８へは８．０倍増速さ
れ、三番車１０８から四番車１０９へは７．５倍増速さ
れ、四番車１０９から五番車１１０へは６倍増速され、
五番車１１０から六番車１１１へは１０倍増速され、六
番車１１１からロータ１１２へは８倍増速されている。The rotation of the barrel wheel 1b is performed by rotating the second wheel 107, the third wheel 108, the fourth wheel 109, and the fifth wheel 1 as a gear device.
The speed is increased and transmitted to the speed governor 120 via a speed increasing wheel train 117 composed of the 10th and 6th wheel & pinion 111. The rotation of the barrel wheel 1b is increased 7 times and transmitted to the second wheel & pinion 107, and the second wheel & pinion 107 to the third wheel & pinion 108 is accelerated 8.0 times to shift from the third wheel & pinion 108 to the fourth wheel & pinion 109. Is increased 7.5 times, from the fourth wheel 109 to the fifth wheel 110 is increased 6 times,
From the fifth wheel 110 to the sixth wheel 111, the speed is increased 10 times, and from the sixth wheel 111 to the rotor 112, the speed is increased 8 times.
【００３６】増速輪列１１７の二番車１０７には筒かな
が、筒かなには分針８が、四番車１０９には秒針９がそ
れぞれ固定されている。つまり、分針８、秒針９等の指
針は、増速輪列１１７に結合されて輪列１１７の回転に
伴い駆動される。A center pinion is fixed to the center wheel & pinion 107 of the speed increasing wheel train 117, a minute hand 8 is fixed to the center pinion, and a second hand 9 is fixed to the fourth wheel & pinion 109, respectively. That is, the hands such as the minute hand 8 and the second hand 9 are connected to the speed increasing wheel train 117 and driven as the wheel train 117 rotates.
【００３７】なお、地板２、輪列受３および二番受７に
は、ルビー製の軸受が圧入されており、この軸受は、各
歯車装置１０７〜１１１の回転軸を支持する。A bearing made of ruby is press-fitted into the main plate 2, the train wheel bridge 3, and the second bridge 7, and the bearing supports the rotating shafts of the gear units 107 to 111.
【００３８】電子制御式機械時計の調速機１２０は、磁
石およびコイルからなる電磁ブレーキ式の調速機であ
り、具体的にはロータ１１２、ステータ１１５、コイル
ブロック１１６を備えて構成されている。The speed governor 120 of the electronically controlled mechanical timepiece is an electromagnetic brake speed governor composed of a magnet and a coil, and is specifically configured to include a rotor 112, a stator 115, and a coil block 116. .
【００３９】ロータ１１２は、ロータ磁石１１２ａ、ロ
ータかな１１２ｂ、ロータ慣性円板１１２ｃから構成さ
れる。ロータ慣性円板１１２ｃは、香箱車１からの駆動
トルク変動に対しロータ１１２の回転速度変動を少なく
するためのものである。The rotor 112 comprises a rotor magnet 112a, a rotor pinion 112b, and a rotor inertia disk 112c. The rotor inertial disk 112c is for reducing fluctuations in the rotation speed of the rotor 112 with respect to fluctuations in the driving torque from the barrel wheel 1.
【００４０】コイルブロック１１６は、ステータの一部
１１６ｃが一体とされた磁心１１６ａにコイル１１６ｂ
を巻線したものである。ステータ１１５は、ステータ体
１１５ａにステータコイル１１５ｂを巻線したものであ
り、磁心１１６ａの一部で構成されるステータ１１６ｃ
にロータ１１２を挟んで対向する側に配置され、ネジ１
２１でコイルブロック１１６の他端および地板に固定さ
れている。ここで、ステータ１１５と磁心１１６ａ、磁
心１１６ａに一体のステータ１１６ｃはＰＣパーマロイ
等で構成されている。また、コイル１１６ｂは、出力電
圧の変動を検出することでロータ１１２の回転を検出す
るように構成されている。In the coil block 116, a coil 116b is attached to a magnetic core 116a in which a part 116c of the stator is integrated.
Is wound. The stator 115 is obtained by winding a stator coil 115b around a stator body 115a, and a stator 116c configured by a part of a magnetic core 116a.
Are arranged on opposite sides of the rotor 112 with the screw 1
It is fixed at 21 to the other end of the coil block 116 and the main plate. Here, the stator 115, the magnetic core 116a, and the stator 116c integrated with the magnetic core 116a are made of PC permalloy or the like. Further, the coil 116b is configured to detect the rotation of the rotor 112 by detecting the fluctuation of the output voltage.
【００４１】図４には、本実施形態の電子制御式機械時
計の構成を示すブロック図が示されている。電子制御式
機械時計は、機械的エネルギ源としてのゼンマイ１ａ
と、ゼンマイ１ａのトルクを発電機１２０に伝達する増
速輪列１１７と、増速輪列１１７に連結されて時刻表示
を行う時刻表示装置である指針１１８とを備えている。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the electronically controlled mechanical timepiece of this embodiment. The electronically controlled mechanical timepiece has a mainspring 1a as a mechanical energy source.
And a speed increasing wheel train 117 that transmits the torque of the mainspring 1a to the generator 120, and a pointer 118 that is a time display device that is connected to the speed increasing wheel train 117 and displays the time.
【００４２】発電機１２０は、増速輪列１１７を介して
ゼンマイ１ａによって駆動され、電力を発生して電気的
エネルギを供給する。この発電機１２０からの交流出力
は、整流回路１２５を通して昇圧、整流され、コンデン
サ（蓄電装置）１２６に充電供給される。The generator 120 is driven by the mainspring 1a via the speed increasing train wheel 117 to generate electric power and supply electric energy. The AC output from the generator 120 is boosted and rectified through the rectifier circuit 125 and charged and supplied to the capacitor (power storage device) 126.
【００４３】このコンデンサ１２６から供給される電力
によってワンチップＩＣで構成された回転制御装置１５
０が駆動される。この回転制御装置１５０は、図４に示
すように、発振回路１５１、ロータの回転検出回路１５
２およびブレーキの制御回路１５３を備えて構成されて
いる。The rotation control device 15 composed of a one-chip IC by the electric power supplied from the capacitor 126.
0 is driven. The rotation control device 150 includes an oscillation circuit 151 and a rotor rotation detection circuit 15 as shown in FIG.
2 and a brake control circuit 153.
【００４４】発振回路１５１は、時間標準源である水晶
振動子１５１Ａを用いて発振信号（３２７６８Ｈｚ）を
出力し、この発振信号を所定の分周回路で分周し、基準
信号ｆｓとして制御回路１５３に出力している。The oscillator circuit 151 outputs an oscillation signal (32768 Hz) by using the crystal oscillator 151A which is a time standard source, divides this oscillation signal by a predetermined frequency dividing circuit, and outputs it as a reference signal fs to the control circuit 153. Is output to.
【００４５】回転検出回路１５２は、発電機１２０から
出力される発電波形からロータの回転速度を検出し、そ
の回転検出信号ＦＧ１を制御回路１５３へ出力する。制
御回路１５３は、基準信号ｆｓに対する回転検出信号Ｆ
Ｇ１の位相差等に基づいて発電機（調速機）１２０にブ
レーキ信号を入力し、調速している。The rotation detection circuit 152 detects the rotation speed of the rotor from the power generation waveform output from the generator 120, and outputs the rotation detection signal FG1 to the control circuit 153. The control circuit 153 controls the rotation detection signal F with respect to the reference signal fs.
A brake signal is input to the generator (governor) 120 based on the phase difference of G1 or the like to adjust the speed.
【００４６】本実施形態では、このような電子制御式機
械時計において、各番車１０７〜１１１を本発明に係る
歯車装置として適用している。従って、この電子制御式
機械時計によって、増速輪列（動力伝達装置）を備えた
機器が構成されている。In the present embodiment, in such an electronically controlled mechanical timepiece, each wheel & pinion 107 to 111 is applied as a gear device according to the present invention. Therefore, the electronically controlled mechanical timepiece constitutes a device provided with a speed increasing train wheel (power transmission device).
【００４７】［歯車装置の構造］図５は、増速輪列１１
７を構成する一歯車装置を示す拡大断面図である。各歯
車装置１０７〜１１１は、大歯車１０と、この大歯車１
０の回転中心に取り付けられる回転軸３０とを備え、こ
の回転軸３０には、大歯車１０に比べて歯数の少ないか
なである小歯車２０が、大歯車１０に対向するように一
体成形される。[Structure of Gear Device] FIG.
7 is an enlarged cross-sectional view showing one gear device that constitutes No. 7. FIG. Each of the gear devices 107 to 111 includes the large gear 10 and the large gear 1
A rotary shaft 30 attached to the center of rotation of 0, and a small gear 20 having fewer teeth than the large gear 10 is integrally formed on the rotary shaft 30 so as to face the large gear 10. It
【００４８】各歯車装置１０７〜１１１のそれぞれの構
成および製造方法は、略同様であるので、ここでは、三
番車１０８を例に挙げて、歯車装置の構成および製造方
法について説明する。なお、三番車１０８以外のその他
の歯車装置（二番車１０７、四番車１０９、五番車１１
０、六番車１１１）については、その説明を省略する。Since the structure and manufacturing method of each of the gear devices 107 to 111 are substantially the same, the structure and manufacturing method of the gear device will be described by taking the third wheel & pinion 108 as an example. Gears other than the third wheel 108 (second wheel 107, fourth wheel 109, fifth wheel 11
The description of the 0th and 6th wheel 111) will be omitted.
【００４９】大歯車１０は、その厚さ（図中の上下方向
の寸法）が０．１４ｍｍであって、そのモジュールが
０．０７７６ｍｍ、歯数７５枚のステンレス鋼の歯車で
ある。大歯車１０の外周側（図中の左右端縁）には、隣
接する他の歯車装置（四番車１０９）の小歯車２０とか
み合って、自身の回転を伝達するための複数個の歯１１
が形成される。また、大歯車１０の回転中心には、回転
軸３０が貫通して取り付けられる開口部１２が形成され
ている。The large gear 10 is a stainless steel gear having a thickness (dimension in the vertical direction in the figure) of 0.14 mm, a module of 0.0776 mm, and 75 teeth. On the outer peripheral side (the left and right edges in the drawing) of the large gear 10, a plurality of teeth 11 for engaging with the small gear 20 of another adjacent gear device (second wheel & pinion 109) to transmit its rotation.
Is formed. Further, at the center of rotation of the large gear 10, there is formed an opening 12 through which the rotating shaft 30 is attached.
【００５０】回転軸３０は、ステンレス鋼によって形成
され、棒状の本体３１と、本体３１の一端側に形成さ
れ、かつ本体３１より径寸法の大きい支持体３２と、こ
の支持体３２の一端側に形成され、かつ本体３１よりも
径寸法の小さい第１突出部３３と、本体３１の他端側に
一体成形された小歯車２０の他端側に形成され、かつ本
体３１よりも径寸法の小さい第２突出部３６とを備え
る。The rotary shaft 30 is made of stainless steel and has a rod-shaped main body 31, a support body 32 formed on one end side of the main body 31 and having a larger diameter than the main body 31, and one end side of the support body 32. The first projecting portion 33 is formed and has a smaller diameter than the body 31, and is formed on the other end of the small gear 20 integrally formed with the other end of the body 31, and has a smaller diameter than the body 31. And a second protrusion 36.
【００５１】小歯車２０は、そのモジュールが０．０８
１５ｍｍに形成されたステンレス鋼製の歯車である。小
歯車２０の外周側（図中の左右端縁）には、隣接するそ
の他の歯車装置（二番車１０７）の大歯車１０とかみ合
って、その大歯車１０の回転が伝達される複数個の歯２
１が形成される。The pinion gear 20 has a module of 0.08.
It is a gear made of stainless steel and formed to 15 mm. On the outer peripheral side (the left and right edges in the figure) of the small gear 20, a plurality of gears that mesh with the large gear 10 of the other adjacent gear device (second wheel & pinion 107) and the rotation of the large gear 10 is transmitted. Tooth 2
1 is formed.
【００５２】支持体３２は、小歯車２０と略同じ径寸法
を有し、大歯車１０の開口部１２に挿入される挿入部３
４と、大歯車１０の表面１０Ａ（図中下側の面）に接触
する接触部３５とを備える。第１突出部３３は、他端側
に向かって突出するように形成され、その先端部分であ
るほぞ３３Ａは、０．１ｍｍの径寸法を有するととも
に、図示しない軸受けで支持されている。また、第２突
出部３６は、一端側に向かって突出するように形成さ
れ、その先端部分であるほぞ３６Ａは、０．１ｍｍの径
寸法を有するとともに、図示しない軸受けで支持されて
いる。なお、本実施形態では、各歯車装置１０７〜１１
１だけでなく、ロータかな１１２ｂも本発明にかかる金
属部品で構成されている。The support 32 has substantially the same diameter as the small gear 20 and is inserted into the opening 12 of the large gear 10.
4 and a contact portion 35 that contacts the surface 10A (the lower surface in the figure) of the large gear 10. The first projecting portion 33 is formed so as to project toward the other end side, and the tenon 33A, which is the tip portion thereof, has a diameter dimension of 0.1 mm and is supported by a bearing (not shown). The second protruding portion 36 is formed so as to protrude toward one end side, and the tenon 36A, which is the tip portion thereof, has a diameter dimension of 0.1 mm and is supported by a bearing (not shown). In the present embodiment, each gear device 107-11
Not only the rotor pinion 112b but also the rotor pinion 112b is made of the metal component according to the present invention.
【００５３】［歯車装置の回転軸の製造方法］このよう
な三番車１０８の回転軸３０の製造手順について、図６
を参照しながら、以下に説明する。まず、図６（Ａ）に
示す母材がステンレス鋼である棒状部材４０を旋盤等に
よって切削される。図６（Ｂ）に示すように、支持体３
２、挿入部３４、第１突出部３３および第２突出部３６
の他に、小歯車２０、ほぞ３３Ａおよびほぞ３６Ａとな
る部分を削りだす。なお、この切削工程では、小歯車２
０となる部分の外周には、まだ歯を形成しない（切削工
程）。[Manufacturing Method of Rotating Shaft of Gear Device] The manufacturing procedure of the rotating shaft 30 of the third wheel & pinion 108 will be described with reference to FIG.
Will be described below with reference to. First, the rod-shaped member 40 whose base material shown in FIG. 6A is stainless steel is cut by a lathe or the like. As shown in FIG. 6B, the support 3
2, insertion portion 34, first protruding portion 33 and second protruding portion 36
In addition, the small gear 20, the tenon 33A and the tenon 36A are cut out. In this cutting process, the small gear 2
Teeth are not yet formed on the outer periphery of the portion which becomes 0 (cutting step).
【００５４】この後、歯割り加工によって、図６（Ｃ）
に示すように、小歯車２０となる部分の外周に歯２１を
削りだして小歯車２０を形成する。なお、歯割り加工
は、歯２１と歯２１との間の溝の輪郭を有した刃物で、
１つ１つの歯を削りだしていく総型歯切り法による加工
であってもよく、また、歯車型カッタ、ラック型カッ
タ、またはホブカッタ等の工具を用いて、歯２１を削り
だしていく創成歯切り法による加工であってもよい。こ
こで、歯割り加工の際、その切削条件等によっては、小
歯車２０の歯２１の端部、および歯２１と歯２１の間の
溝の端部にかえりが生じる場合がある（歯割り工程）。After that, by tooth splitting, FIG. 6 (C)
As shown in FIG. 3, the teeth 21 are cut out on the outer periphery of the portion to be the pinion 20, and the pinion 20 is formed. Incidentally, the tooth splitting is a cutting tool having a contour of a groove between the teeth 21 and
The machining may be performed by the total die cutting method in which each tooth is carved out, and the tooth 21 is carved out by using a tool such as a gear cutter, a rack cutter, or a hob cutter. It may be processed by a gear cutting method. Here, during the tooth splitting process, burr may occur at the ends of the teeth 21 of the small gear 20 and the ends of the grooves between the teeth 21 depending on the cutting conditions (the tooth splitting process). ).
【００５５】歯割り工程が完了した後、回転軸３０を１
つ１つに切り落とし、これらの回転軸３０に表面硬化処
理を施す。ここで、本実施形態では、表面硬化処理とし
て、窒化処理を採用している。なお、回転軸３０を１つ
１つに切り落とした際に、ほぞ３３Ａおよびほぞ３６Ａ
が形成される（図６（Ｄ）参照）。窒化処理において、
図６（Ｄ）に示すように、回転軸３０をアンモニア中で
加熱することにより、アンモニアから発生する窒素が回
転軸３０中に溶解し、母材であるステンレス鋼に含まれ
たＣｒ等によって、回転軸３０の表面に表面硬化層が形
成される。After the gear splitting process is completed, the rotary shaft 30 is set to 1
These are cut off one by one, and a surface hardening treatment is applied to these rotating shafts 30. Here, in this embodiment, a nitriding treatment is adopted as the surface hardening treatment. In addition, when cutting off the rotary shaft 30 one by one, tenon 33A and tenon 36A
Are formed (see FIG. 6D). In the nitriding process,
As shown in FIG. 6 (D), by heating the rotating shaft 30 in ammonia, nitrogen generated from the ammonia is dissolved in the rotating shaft 30, and due to Cr contained in the stainless steel as the base material, A surface hardened layer is formed on the surface of the rotating shaft 30.
【００５６】このような窒化処理では、雰囲気ガスや、
温度、処理時間等の種々の処理条件を任意に設定するこ
とによって、回転軸３０の表面に形成される表面硬化層
（窒化層）の厚みや表面硬度を任意に選択することがで
きる。In such a nitriding treatment, the atmosphere gas,
By arbitrarily setting various processing conditions such as temperature and processing time, the thickness and surface hardness of the surface hardened layer (nitrided layer) formed on the surface of the rotating shaft 30 can be arbitrarily selected.
【００５７】なお、窒化処理としては、ガス窒化、液体
窒化、軟窒化等の方法を採用してもよい。ここで、表面
硬化処理では、歯割り加工で生じたかえりも硬化される
こととなり、かえりは、もともと小さく薄肉なので、脆
くなって、回転軸３０から折れ易くなっている（表面硬
化処理工程）。As the nitriding treatment, a method such as gas nitriding, liquid nitriding or soft nitriding may be adopted. Here, in the surface hardening treatment, the burr generated by the tooth splitting is hardened, and since the burr is originally small and thin, it becomes brittle and easily broken from the rotary shaft 30 (surface hardening treatment step).
【００５８】その後、図６（Ｅ）に示すように、固体潤
滑材としての四フッ化エチレン系樹脂である、ＰＴＦＥ
（ポリテトラフルオロエチレン）粉をパーフロロカーボ
ン液等の分散媒に分散させ、回転軸３０をこの分散液中
に浸漬けして表面を塗布する。その後、大気中で加熱し
てＰＴＦＥをその融点以上で融解して、回転軸３０の表
面に付着させる。そして、付着させた固体潤滑材を空気
中で、冷却し、回転軸３０の表面に潤滑層が形成され、
回転軸３０が完成する（潤滑層形成工程）。この潤滑層
５０は、図７に示すように、回転軸３０の表面上に形成
され、他の部材４０の表面と回転軸３０の表面が直接接
触しないようになる（潤滑層形成工程）。Then, as shown in FIG. 6E, PTFE, which is a tetrafluoroethylene resin as a solid lubricant, is used.
(Polytetrafluoroethylene) powder is dispersed in a dispersion medium such as perfluorocarbon liquid, and the rotary shaft 30 is immersed in this dispersion liquid to apply the surface. Then, it is heated in the air to melt the PTFE at a temperature equal to or higher than its melting point and adhere to the surface of the rotating shaft 30. Then, the attached solid lubricant is cooled in air to form a lubricating layer on the surface of the rotating shaft 30,
The rotating shaft 30 is completed (lubrication layer forming step). As shown in FIG. 7, the lubricating layer 50 is formed on the surface of the rotating shaft 30 so that the surface of the other member 40 and the surface of the rotating shaft 30 do not come into direct contact with each other (the lubricating layer forming step).
【００５９】なお、本第１実施形態における材料、処理
条件等の具体的条件を以下の通りである。
ステンレス鋼：ＳＵＳ３０１（オーステナイト系ステン
レス鋼）、
ステンレス鋼の表面硬化処理前の全体の硬度：約２００
Ｈｖ、
窒化処理の条件：５００℃、２時間、Specific conditions such as materials and processing conditions in the first embodiment are as follows. Stainless steel: SUS301 (austenitic stainless steel), overall hardness of stainless steel before surface hardening treatment: about 200
Hv, condition of nitriding treatment: 500 ° C., 2 hours,
【００６０】固体潤滑材：四フッ化エチレン系樹脂、中
心粒径０．３μｍのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチ
レン）、株式会社 喜多村 製 ＫＤ−４００ＡＳ、
分散媒：パーフロロカーボン液、
分散液の比重：２．１〜２．２ｇ／ｃｍ3、
固体潤滑材のコーティング条件：空気雰囲気中で３６０
℃（ＰＴＦＥの融点は３２０度であるためその融点以上
の温度）、２時間、
以上のような条件で、表面効果処理した結果、ステンレ
ス鋼の硬度は以下に述べる通りである。ステンレス鋼の
表面硬化処理（窒化処理）後の表面の硬度：約１０００
ＨｖSolid lubricant: tetrafluoroethylene resin, PTFE (polytetrafluoroethylene) having a central particle size of 0.3 μm, KD-400AS manufactured by Kitamura Co., Ltd., dispersion medium: perfluorocarbon liquid, specific gravity of dispersion liquid: 2 0.1 to 2.2 g / cm 3 , coating conditions for solid lubricant: 360 in air atmosphere
C. (PTFE has a melting point of 320.degree. C. so that the temperature is equal to or higher than the melting point) for 2 hours. As a result of the surface effect treatment under the above conditions, the hardness of stainless steel is as described below. Surface hardness of stainless steel after surface hardening treatment (nitriding treatment): about 1000
Hv
【００６１】［摩擦摩耗試験］上記の手順で、板状のプ
レートを製造し、窒化処理が施されたプレートの表面に
潤滑層が形成されたプレートの耐摩耗性を、摩擦摩耗試
験の結果に基づいて、具体的に説明する。なお、この摩
擦摩耗試験では、直径３／１６inch（0.47625cm）のボ
ールを１Ｎの荷重で上記プレート上に押しつけ、この状
態でプレートを直線往復運動させ、このときのボールお
よびプレート間に働く摩擦力を測定した。[Friction and Wear Test] The plate-shaped plate was manufactured by the above procedure, and the wear resistance of the plate having the lubricating layer formed on the surface of the plate subjected to the nitriding treatment was compared with the result of the friction and wear test. Based on this, a specific description will be given. In this friction and wear test, a ball with a diameter of 3/16 inch (0.47625 cm) was pressed against the plate with a load of 1 N, and the plate was linearly reciprocated in this state, and the frictional force acting between the ball and the plate at this time Was measured.
【００６２】この摩擦力とボールの往復回数との関係を
グラフとして示したものが図８である。この際、摩擦力
は、当初一定ＦAであるが、あるボールの往復回数ＮAに
なると、急激に摩擦力が大きくなる。これは、プレート
表面に形成された潤滑層が剥がれ始めていることを示し
ている。このときのボールの往復回数ＮAを表１に示し
た。さらに、ボールを往復させると、潤滑層が摩耗して
いき、完全に潤滑層が剥がれて、プレートの表面とボー
ルが直に接触すると摩擦力の増大が止まる。このときの
摩擦力がＦBであり、このときのボールの往復回数がＮB
である。以上の試験を行った結果を表１に示した（実施
例１）。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the frictional force and the number of times the ball reciprocates. At this time, the frictional force is initially constant F A , but when the number of reciprocations of a ball reaches N A , the frictional force rapidly increases. This indicates that the lubricating layer formed on the plate surface has begun to peel off. The number of ball reciprocations N A at this time is shown in Table 1. Further, when the ball is reciprocated, the lubricating layer is worn away, the lubricating layer is completely peeled off, and when the surface of the plate and the ball come into direct contact, the increase in the frictional force stops. The frictional force at this time is F B , and the number of ball reciprocations at this time is N B
Is. The results of the above tests are shown in Table 1 (Example 1).
【００６３】なお、ＰＴＦＥを融解させずに直接、上記
ステンレス鋼の表面に付着させたプレートにより、上記
摩擦摩耗試験を行った例を比較例１とした。また、ＰＴ
ＦＥをバインダ（接着剤等）を用いて上記ステンレス鋼
の表面に付着させたプレートにより、上記摩擦摩耗試験
を行った例を比較例２とした。評価結果を表１に示す。Comparative Example 1 was an example in which the above-mentioned friction and wear test was conducted using a plate directly attached to the surface of the above stainless steel without melting PTFE. Also, PT
Comparative Example 2 was an example in which the friction and wear test was performed using a plate in which FE was attached to the surface of the stainless steel using a binder (such as an adhesive). The evaluation results are shown in Table 1.
【００６４】[0064]
【表１】 [Table 1]
【００６５】実施例１と比較して、比較例１、２は、急
激に摩擦力が大きくなるボールの往復回数が小さいこと
がわかる。すなわち、ＰＴＦＥを融解させて潤滑層を形
成させた実施例１のほうが、潤滑層の摩耗量が少ないこ
とがわかる。つまり、ＰＴＦＥを融解させて潤滑層を形
成させたほうが、部品の高寿命化による長期信頼性向上
が可能となる。また、実施例１と比較例２とを比較する
ことにより、本実施形態の製造方法による金属部品は、
従来の方法より約５０％（（１８００÷１２００−１）
×１００＝５０％）の耐久性が期待される。It can be seen that, as compared with Example 1, in Comparative Examples 1 and 2, the number of reciprocation of the ball, in which the frictional force rapidly increases, is small. That is, it is understood that the wear amount of the lubricating layer is smaller in Example 1 in which PTFE is melted to form the lubricating layer. That is, when PTFE is melted to form the lubricating layer, long-term reliability can be improved by extending the service life of the component. Further, by comparing Example 1 and Comparative Example 2, the metal component manufactured by the manufacturing method of the present embodiment is
Approximately 50% ((1800 / 1200-1) compared to the conventional method
A durability of × 100 = 50%) is expected.
【００６６】上述のような本実施形態によれば、次のよ
うな効果がある。
（１）潤滑層５０は、固体潤滑材をこの固体潤滑材であ
るＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）の融点３２
０℃以上で融解して形成されていることにより、固体潤
滑剤を付着させた初期の状態における固体潤滑剤の潤滑
層５０を均一な分布とすることができる。このため、固
体潤滑剤の付着強度を向上できて潤滑層５０を剥がれ難
くでき、潤滑層５０による効果を長期間維持することが
できる。
（２）母材であるステンレス鋼の地肌が直接露出する部
分が無いため、ステンレス鋼同士が接触することもな
い。このため、摩耗発生を抑えることができるととも
に、例えば、回転軸３０に用いた場合には、摩擦損失を
少なくでき、エネルギーロスの少ない効率的な駆動を行
うことができる。
（３）母材であるステンレス鋼は、固体潤滑材（ＰＴＦ
Ｅ）の融点よりも高い温度で表面硬化処理（窒化処理）
されているので、固体潤滑剤を融解させるために、その
融点まで加熱しても、表面硬化処理した際の温度まで加
熱されてステンレス鋼表面の硬度が低下されることはな
い。このため、固体潤滑剤を融解させてもステンレス鋼
表面の硬度は高い状態で維持することができる。従っ
て、長期間の使用により、潤滑層５０が減少してステン
レス鋼同士が接触しても、その表面硬度が高い状態で維
持されているので、摩耗なども発生せず、非常に長寿命
である。According to this embodiment as described above, the following effects can be obtained. (1) The lubricating layer 50 is a solid lubricant made of PTFE (polytetrafluoroethylene), which is the solid lubricant, having a melting point 32.
By being formed by melting at 0 ° C. or higher, the lubricating layer 50 of the solid lubricant in the initial state where the solid lubricant is attached can be made to have a uniform distribution. For this reason, the adhesion strength of the solid lubricant can be improved, the lubricating layer 50 can be made difficult to peel off, and the effect of the lubricating layer 50 can be maintained for a long period of time. (2) Since the base material of the stainless steel, which is barely exposed, has no contact between the stainless steels. For this reason, the occurrence of wear can be suppressed, and when used for the rotating shaft 30, for example, friction loss can be reduced, and efficient driving with less energy loss can be performed. (3) The base material, stainless steel, is a solid lubricant (PTF
Surface hardening treatment (nitriding treatment) at a temperature higher than the melting point of E)
Therefore, even if the solid lubricant is heated to its melting point to melt it, the hardness of the surface of the stainless steel is not lowered by being heated to the temperature at the time of the surface hardening treatment. Therefore, even if the solid lubricant is melted, the hardness of the stainless steel surface can be kept high. Therefore, even if the lubricating layer 50 is reduced and the stainless steels come into contact with each other due to long-term use, the surface hardness is maintained in a high state, so that no wear occurs and the life is very long. .
【００６７】（４）摺動部品である回転軸３０のほぞ３
３Ａおよびほぞ３６Ａ表面にも、窒化処理後、ＰＴＦＥ
の潤滑層が形成されるので、摺動する部分の耐摩擦性を
向上させることができる。
（５）小歯車２０の歯２１の表面にも、窒化処理後、Ｐ
ＴＦＥの潤滑層が形成されるので、接触する部分である
歯２１の耐摩擦性を向上させることができる。(4) Tenon 3 of the rotary shaft 30 which is a sliding component
The surface of 3A and tenon 36A is also treated with PTFE after nitriding.
Since the lubricating layer is formed, the friction resistance of the sliding portion can be improved. (5) The surface of the teeth 21 of the small gear 20 is also treated with P after nitriding treatment.
Since the lubricating layer of TFE is formed, it is possible to improve the abrasion resistance of the teeth 21 which are the contacting portions.
【００６８】（６）小歯車２０等の材質は、ステンレス
鋼であることにより、ステンレス鋼は、鉛を含有しない
ので、環境に優しい。また、ステンレス鋼は、防錆性を
有しており、メッキ加工をする必要がないから、メッキ
液を使わないので、環境に優しい。ステンレス鋼は、鉛
を含有しないので、環境に優しい。また、ステンレス
は、防錆性を有しており、メッキ加工をする必要がない
から、メッキ液を使わないので、この点でも環境に優し
い。(6) The material of the pinion gear 20 and the like is stainless steel. Since stainless steel does not contain lead, it is environmentally friendly. In addition, stainless steel has rust resistance and does not need to be plated, so no plating solution is used, which is environmentally friendly. Stainless steel is environmentally friendly as it does not contain lead. Also, stainless steel is rustproof and does not need to be plated, so no plating solution is used, so this is also environmentally friendly.
【００６９】（７）オーステナイト系ステンレス鋼は、
切削後の表面が滑らかであるので、より一層均一な潤滑
層５０を形成することができる。また、耐食性に優れて
いるので、錆等を防止することができる。さらに、一般
に非磁性体であるので、ロータ１１２付近のロータかな
１１２ａに使用しているので、磁束を引きつけず、発電
機から発生する磁束の漏れが少なくなるから、発電機１
２０のステータ１１６ｃに鎖交する磁束数が減少しない
ので、発電機１２０の発電能力の劣化を招くことがな
い。また、外部からの磁力の影響を受けない、すなわ
ち、耐磁性能も向上する。(7) The austenitic stainless steel is
Since the surface after cutting is smooth, a more uniform lubricating layer 50 can be formed. Further, since it has excellent corrosion resistance, it is possible to prevent rust and the like. Further, since it is generally a non-magnetic material, it is used for the rotor pinion 112a near the rotor 112, so that it does not attract magnetic flux and leakage of magnetic flux generated from the generator is reduced.
Since the number of magnetic fluxes interlinking with the stator 116c of 20 does not decrease, the power generation capacity of the generator 120 does not deteriorate. Further, it is not affected by the magnetic force from the outside, that is, the magnetic resistance performance is also improved.
【００７０】（８）固体潤滑材は、四フッ化エチレン系
樹脂（ＰＴＦＥ）であることにより、その融点（約３２
０℃）が窒化、浸炭または浸炭窒化処理を行う温度以下
であるので、高温による母材であるステンレス鋼の硬度
の劣化がなく、均一な潤滑層５０を得ることができる。
また、化学的に安定しているから、変質をすることがな
いので、長期間使用することができる。(8) Since the solid lubricant is a tetrafluoroethylene resin (PTFE), its melting point (about 32
(0 ° C.) is equal to or lower than the temperature at which nitriding, carburizing or carbonitriding is performed, so that the uniform lubricating layer 50 can be obtained without deterioration of hardness of the stainless steel as the base material due to high temperature.
Further, since it is chemically stable, it does not deteriorate, so it can be used for a long period of time.
【００７１】（９）機械的エネルギの損失が少ないの
で、時計の動作の持続時間を長期化することができる。
また、時計の持続時間が同じでよければ、機械的エネル
ギのロスが少ないから、機械的エネルギ源を小さくでき
る。(9) Since the loss of mechanical energy is small, the duration of operation of the timepiece can be extended.
Further, if the time durations of the clocks are the same, the loss of mechanical energy is small, so that the mechanical energy source can be made small.
【００７２】［第２実施形態］次に本発明の第２実施形
態を説明する。なお、以下の説明では既に説明した部
分、部材と同一のものは同一符号を付してその説明を簡
略する。本発明の第２実施形態に係る電子制御式機械時
計は、以下の点で第１実施形態に係る電子制御式機械時
計と異なる。[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same parts and members as those already described are designated by the same reference numerals to simplify the description. The electronically controlled mechanical timepiece according to the second embodiment of the present invention differs from the electronically controlled mechanical timepiece according to the first embodiment in the following points.
【００７３】前記第１実施形態では、歯車装置として回
転軸３０を製造し、その製造方法は、図６に説明したよ
うに、（切削工程）、（歯割り工程）、（表面硬化処理
工程）、（潤滑層形成工程）の順に実施して、製造して
いるのに対し、本第２実施形態では、（歯割り工程）後
に、（熱処理工程）を実施している点で異なる。In the first embodiment, the rotary shaft 30 is manufactured as a gear device, and the manufacturing method thereof is, as described with reference to FIG. 6, (cutting step), (dentation step), (surface hardening treatment step). , (Lubrication layer forming step) are performed in this order for manufacturing, whereas the second embodiment is different in that the (heat treatment step) is performed after the (dentation step).
【００７４】また、本実施形態では、前記第１実施形態
では、ステンレス鋼として、オーステナイト系ステンレ
ス鋼を用いているのに対し、本第２実施形態では、マル
テンサイト系ステンレス鋼を実施している点で異なる。Further, in the present embodiment, the austenitic stainless steel is used as the stainless steel in the first embodiment, whereas the martensitic stainless steel is used in the second embodiment. Different in points.
【００７５】［歯車装置の回転軸の製造方法］本実施形
態の歯車装置の回転軸３０を例に挙げた、製造方法を以
下に述べる。まず、第１実施形態（図６参照）と同様
に、母材がステンレス鋼である棒状部材を旋盤等によっ
て切削する（切削工程）、回転軸の小歯車の歯を形成す
る（歯割り工程）を実施する。その後、本実施形態で新
たに加わる、回転軸を加熱すなわち焼き入れにより回転
軸の内部の硬度まで向上させる（熱処理工程）を行い、
また第１実施形態と同様に（表面硬化処理工程）、（潤
滑層形成工程）の順に行い回転軸３０を製造する。[Method of Manufacturing Rotating Shaft of Gear Device] A manufacturing method of the rotating shaft 30 of the gear device of this embodiment will be described below as an example. First, similarly to the first embodiment (see FIG. 6), a rod-shaped member whose base material is stainless steel is cut by a lathe or the like (cutting step), and teeth of the small gear of the rotary shaft are formed (dentation step). Carry out. After that, a new addition in this embodiment is performed to heat or quench the rotating shaft to improve the hardness of the inside of the rotating shaft (heat treatment step),
Further, similarly to the first embodiment, the surface hardening treatment step and the lubricating layer forming step are performed in this order to manufacture the rotating shaft 30.
【００７６】熱処理工程は、図６（Ｃ）で（歯割り工
程）まで実施された回転軸３０を高温で加熱し、その後
急冷する。この回転軸３０のステンレス鋼の変態点以上
の高温で加熱すると、ステンレス鋼の結晶系が変化し、
その後急冷することにより、結晶間の結びつきが強くな
り、表面だけでなく内部まで硬度が向上する。In the heat treatment step, the rotary shaft 30 which has been subjected to the (dentation step) in FIG. 6C is heated at a high temperature and then rapidly cooled. When heated at a temperature higher than the transformation point of the stainless steel of the rotating shaft 30, the crystal system of the stainless steel changes,
Then, by rapidly cooling, the bond between the crystals is strengthened, and the hardness is improved not only on the surface but also inside.
【００７７】なお、本実施形態における材料、処理条件
等の具体的条件を以下の通りである。
ステンレス鋼：ＳＵＳ４２０Ｊ２（マルテンサイト系ス
テンレス鋼）、
ステンレス鋼の熱処理工程前の全体の硬度：約３５０Ｈ
ｖ、
熱処理工程の条件：真空中で１０５０℃、５分間、その
後、５０℃の油に付けて窒素ガスで急冷する。
ステンレス鋼の熱処理工程後の全体の硬度：約５８０Ｈ
ｖ、
窒化処理の条件：５００℃、２時間、Specific conditions such as materials and processing conditions in this embodiment are as follows. Stainless Steel: SUS420J2 (Martensitic Stainless Steel), Overall Hardness of Stainless Steel Before Heat Treatment: About 350H
v, condition of heat treatment step: 1050 ° C. in vacuum for 5 minutes, and then put in oil at 50 ° C. and rapidly cooled with nitrogen gas. Overall hardness of stainless steel after heat treatment: Approx. 580H
v, condition of nitriding treatment: 500 ° C., 2 hours,
【００７８】固体潤滑材：四フッ化エチレン系樹脂、中
心粒径０．３μｍのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチ
レン）、株式会社 喜多村 製 ＫＤ−４００ＡＳ、
分散媒：パーフロロカーボン液、
分散液の比重：２．１〜２．２ｇ／ｃｍ3、
固体潤滑材のコーティング条件：空気雰囲気中で３６０
℃（ＰＴＦＥの融点は３２０度であるためその融点以上
の温度）、２時間、Solid lubricant: tetrafluoroethylene resin, PTFE (polytetrafluoroethylene) having a central particle size of 0.3 μm, KD-400AS manufactured by Kitamura Co., Ltd., dispersion medium: perfluorocarbon liquid, specific gravity of dispersion liquid: 2 0.1 to 2.2 g / cm 3 , coating conditions for solid lubricant: 360 in air atmosphere
℃ (because the melting point of PTFE is 320 degrees, a temperature above the melting point) 2 hours,
【００７９】以上のような条件で、表面効果処理した結
果、ステンレス鋼の硬度は以下に述べる通りである。
ステンレス鋼の表面硬化処理（窒化処理）後の表面の硬
度：約１０００Ｈｖ、
ステンレス鋼の表面硬化処理（窒化処理）後の全体の硬
度：約５８０Ｈｖ、
ステンレス鋼の潤滑層形成工程後の表面の硬度：約１０
００Ｈｖ、
ステンレス鋼の潤滑層形成工程後の全体の硬度：約５０
０ＨｖAs a result of the surface effect treatment under the above conditions, the hardness of the stainless steel is as described below. Surface hardness of stainless steel after surface hardening treatment (nitriding treatment): about 1000 Hv, Overall hardness of stainless steel after surface hardening treatment (nitriding treatment): about 580 Hv, Surface hardness of stainless steel after lubricating layer forming step : About 10
00Hv, the overall hardness of the stainless steel after the lubricating layer forming step: about 50
0Hv
【００８０】上述のような本実施形態によれば、前述の
第１実施形態の効果に加えて次のような効果がある。
（１０）ステンレス鋼は、マルテンサイト系ステンレス
鋼であることにより、切削性に優れているので、ステン
レス鋼を加工するバイトの寿命を延ばすことができる。
また、焼き入れ等の熱処理を行うことで、ステンレス鋼
の硬度を調節することができるので、ステンレス鋼自
身、すなわちステンレス鋼の表面だけでなく、ステンレ
ス鋼の内部も硬くすることができ、ステンレス鋼の変形
に対して強度を向上させることができる。
（１１）ステンレス鋼全体の硬度は、未処理の状態から
熱処理工程を経て、３５０Ｈｖから５８０Ｈｖ程度に向
上する。この後の表面硬化処理（窒化処理）工程を経
て、ステンレス鋼全体の硬度は、５００Ｈｖに減少する
が、熱処理工程を経ていない場合の３５０Ｈｖよりは、
硬度が向上する。したがって、ステンレス鋼全体の硬度
が向上し、表面とステンレス鋼内部との硬度の差が、小
さくなり、曲げなどの塑性変形に対して強くなる。ま
た、仮に回転軸３０を使用して、表面の潤滑層が摩耗し
ても、表面硬化層が残っているので、軟質な回転軸３０
の母材であるステンレス鋼での接触を抑えることができ
る。According to this embodiment as described above, the following effects are obtained in addition to the effects of the first embodiment described above. (10) Since stainless steel is martensitic stainless steel, it has excellent machinability, so that the life of the cutting tool for processing stainless steel can be extended.
Further, the hardness of the stainless steel can be adjusted by performing heat treatment such as quenching, so that not only the surface of the stainless steel itself, that is, the stainless steel but also the inside of the stainless steel can be hardened. It is possible to improve the strength against deformation. (11) The hardness of the entire stainless steel is improved from 350 Hv to 580 Hv through an untreated state and a heat treatment process. Through the subsequent surface hardening treatment (nitriding treatment) step, the hardness of the entire stainless steel is reduced to 500 Hv, but compared with 350 Hv when the heat treatment step is not performed,
Hardness is improved. Therefore, the hardness of the entire stainless steel is improved, the difference in hardness between the surface and the inside of the stainless steel is reduced, and it becomes stronger against plastic deformation such as bending. Even if the rotary shaft 30 is used and the lubricating layer on the surface is worn, since the surface hardened layer remains, the soft rotary shaft 30
It is possible to suppress contact with the stainless steel which is the base material.
【００８１】［第３実施形態］本発明の第３実施形態に
係る電子制御式機械時計は、以下の点で第１実施形態に
係る電子制御式機械時計と異なる。[Third Embodiment] An electronically controlled mechanical timepiece according to a third embodiment of the present invention differs from the electronically controlled mechanical timepiece according to the first embodiment in the following points.
【００８２】前記第１実施形態では、歯車装置として回
転軸３０を製造し、その製造方法は、図６に説明したよ
うに、（切削工程）、（歯割り工程）、（表面硬化処理
工程）、（潤滑層形成工程）の順に実施して、製造して
いるのに対し、本第３実施形態では、図９に示すよう
に、（表面硬化処理工程）後に、（研磨処理工程）を実
施している点で異なる。In the first embodiment, the rotary shaft 30 is manufactured as a gear device, and the manufacturing method thereof is, as described with reference to FIG. 6, (cutting step), (dentation step), (surface hardening treatment step). , (Lubrication layer forming step) are carried out in this order, while in the third embodiment, as shown in FIG. 9, after the (surface hardening processing step), the (polishing processing step) is carried out. It is different in that it does.
【００８３】［歯車装置の回転軸の製造方法］本実施形
態の歯車装置の回転軸３０を例に挙げた、製造方法を以
下に述べる。まず、第１実施形態と同様に、母材がステ
ンレス鋼である棒状部材を旋盤等によって切削する（切
削処理工程）、回転軸の小歯車の歯を形成する（歯割り
工程）を実施する。また第１実施形態と同様に（表面硬
化処理工程）、その後、本実施形態で新たに加わる（研
磨処理工程）（図９Ｅ）を行い、その後（潤滑層形成工
程）（図９Ｆ、第１実施形態と同様である）の順に行い
回転軸３０を製造する。[Manufacturing Method of Rotating Shaft of Gear Device] A manufacturing method will be described below by taking the rotating shaft 30 of the gear device of this embodiment as an example. First, similarly to the first embodiment, a bar-shaped member whose base material is stainless steel is cut by a lathe or the like (cutting process step), and teeth of the small gear of the rotary shaft are formed (dentation step). Further, similarly to the first embodiment (surface hardening treatment step), after that, a new addition (polishing treatment step) in this embodiment (FIG. 9E) is performed, and then (lubrication layer forming step) (FIG. 9F, first embodiment). The same as the embodiment) is performed in this order to manufacture the rotary shaft 30.
【００８４】研磨処理工程は、図９（Ｄ）で（表面硬化
処理工程）まで実施した後、所定の砥粒や、研磨剤とと
もに回転軸３０をバレル８０内に投入してかえり取りバ
レル処理を施してもよいが、後述するほぞ磨き、かな磨
きを行うのがなおよい。回転軸３０の小歯車２０の歯２
１、回転軸３０のほぞ３３Ａおよびほぞ３６Ａ等は、ほ
ぞ研磨処理装置６０等によりの研磨が行われる（図１０
参照）。The polishing treatment step is performed up to (surface hardening treatment step) in FIG. 9D, and then the rotary shaft 30 is put into the barrel 80 together with predetermined abrasive grains and an abrasive to carry out the burr removal barrel treatment. It may be applied, but it is better to carry out a tenon polish or a fine polish as described later. Teeth 2 of the small gear 20 of the rotating shaft 30
1, the mortise 33A, the mortise 36A, and the like of the rotary shaft 30 are polished by the mortise polishing processing device 60 and the like (FIG. 10).
reference).
【００８５】具体的には、ほぞ研磨処理装置６０は、回
転軸３０のほぞ３３Ａおよびほぞ３６Ａを下側から支持
する支持台６１と、回転軸３０の上側にあって、小歯車
２０の歯２１と噛み合う歯６２Ａが形成されたドライビ
ングホイール６２と、ほぞ３３Ａおよびほぞ３６Ａを上
側から圧するバニッシングホイール６３とを備える。Specifically, the mortise polishing apparatus 60 includes a support base 61 for supporting the mortises 33A and 36A of the rotary shaft 30 from below, and the teeth 21 of the small gear 20 above the rotary shaft 30. And a vanishing wheel 63 for pressing the tenon 33A and the tenon 36A from above.
【００８６】ドライビングホイール６２は、軸６２Ｂを
中心にして矢印Ａの方向に回転するものであり、歯６２
Ａが小歯車２０の歯２１に噛み合って、小歯車２０を矢
印Ｂの方向に回転させる。なお、ドライビングホイール
６２と噛みあう歯は、小歯車２０の歯２１には限定され
ない。The driving wheel 62 rotates about the shaft 62B in the direction of the arrow A and has teeth 62.
A meshes with the teeth 21 of the small gear 20 to rotate the small gear 20 in the direction of arrow B. The teeth that mesh with the driving wheel 62 are not limited to the teeth 21 of the pinion 20.
【００８７】バニッシングホイール６３は、軸６３Ｂを
中心にして矢印Ｃの方向にそれぞれ回転するものであ
り、超硬合金製の接触部６３Ａが、回転しているほぞ３
３Ａおよびほぞ３６Ａの周面を上側から圧し、これによ
り、ほぞ３３Ａおよびほぞ３６Ａの周面を研磨する。The burnishing wheels 63 rotate around the shaft 63B in the directions of the arrows C, and the contact portions 63A made of cemented carbide are rotated on the tenon.
The circumferential surfaces of 3A and the tenon 36A are pressed from above, whereby the circumferential surfaces of the tenon 33A and the tenon 36A are polished.
【００８８】次に、図１１に示すように、ほぞ研磨処理
がなされた回転軸３０を、摺動面研磨処理装置７０に取
り付けて、三番カナ２３１Ａの摺動面１０Ａに摺動面研
磨処理を施し、回転軸３０を完成させる。Next, as shown in FIG. 11, the rotary shaft 30 subjected to mortise polishing processing is attached to the sliding surface polishing processing device 70, and the sliding surface polishing processing is performed on the sliding surface 10A of the third pinion 231A. Then, the rotary shaft 30 is completed.
【００８９】ここで、摺動面研磨処理装置７０は、回転
軸３０を下側から支持する支持台７１と、回転軸３０の
上側において、小歯車２０の歯２１と噛み合う歯７２Ａ
が形成されたホイール７２とを備える。Here, in the sliding surface polishing apparatus 70, the support base 71 that supports the rotary shaft 30 from the lower side and the teeth 72A that mesh with the teeth 21 of the small gear 20 on the upper side of the rotary shaft 30.
And a wheel 72 formed with.
【００９０】ホイール７２は、軸７２Ｂを中心にして矢
印Ｄの方向に回転するものであり、その外周には、小歯
車２０の歯２１の方向に対して、やや斜めにねじられた
木製の歯７２Ａが形成されている。そして、この歯７２
Ａは、小歯車２０の歯２１に噛み合うようになってい
る。The wheel 72 rotates about the shaft 72B in the direction of the arrow D, and the outer periphery thereof is a wooden tooth which is twisted slightly obliquely with respect to the direction of the tooth 21 of the pinion 20. 72A is formed. And this tooth 72
A is adapted to mesh with the teeth 21 of the small gear 20.
【００９１】ホイール７２が矢印Ｄの方向へ回転するこ
とによって、回転軸３０は、歯１０，７２Ａ同士の噛み
合いを介して、ウォームギアの様に連続的に矢印Ｅの方
向へ回転する。この際、ホイール７２の歯７２Ａの面
は、歯２１の摺動面に対してやや斜めに形成されている
ので、この歯７２Ａの面は、歯２１の摺動面を圧しなが
ら摺動し、摺動面を研磨する。When the wheel 72 rotates in the direction of arrow D, the rotating shaft 30 continuously rotates in the direction of arrow E like a worm gear through the meshing of the teeth 10 and 72A. At this time, since the surface of the tooth 72A of the wheel 72 is formed slightly oblique to the sliding surface of the tooth 21, the surface of the tooth 72A slides while pressing the sliding surface of the tooth 21, Polish the sliding surface.
【００９２】なお、本実施形態における材料、処理条件
等の具体的条件は、（研磨処理工程）を除き、第１実施
形態と同様である。ほぞ３３Ａおよびほぞ３６Ａの研磨
を行ったことで、その表面粗さは、実施前のＲａ ２０
０ｎｍからＲａ ３０ｎｍまで改善され、小歯車２０の
歯２１の研磨を行ったことで、その表面粗さは、実施前
のＲａ ２００ｎｍからＲａ １０ｎｍまで改善され、
略鏡面状態になる。研磨工程を行う順番は、硬化処理後
に限定せず、歯割・切削後でもよいが、本実施形態のよ
うに硬化処理後が望ましい。硬化処理後で表面硬度が高
いと、研磨時に研磨剤が部品に突き刺さることが少なく
なり、研磨剤が摺動部材に残留している場合には、残留
する研磨剤によって摺動部が摩耗され、耐久性能を悪化
させてしまうためである。また、硬化処理によって表面
が荒れる可能性があり、それを改善するためにも硬化処
理後の研磨が望ましい。The specific conditions such as materials and processing conditions in this embodiment are the same as those in the first embodiment except for (polishing process step). By polishing the tenon 33A and the tenon 36A, the surface roughness was Ra 20
It was improved from 0 nm to Ra 30 nm, and by polishing the teeth 21 of the small gear 20, its surface roughness was improved from Ra 200 nm before execution to Ra 10 nm,
It becomes almost mirror-like. The order of performing the polishing step is not limited to after the hardening treatment, and may be after tooth splitting / cutting, but is preferably after the hardening treatment as in the present embodiment. If the surface hardness is high after the curing treatment, the abrasive is less likely to stick into the component during polishing, and if the abrasive remains on the sliding member, the sliding part is abraded by the remaining abrasive, This is because the durability performance is deteriorated. Further, the surface may be roughened by the curing treatment, and polishing after the curing treatment is desirable in order to improve it.
【００９３】上述のような本実施形態によれば、前述の
第１実施形態の効果に加えて次のような効果がある。
（１２）回転軸３０の表面を平滑にする研磨処理工程を
実施することにより、表面粗さの改善がなされているか
ら、潤滑層の分布をより一層、均一にすることができ
る。また、回転軸３０の表面が平滑で、鏡面の状態にな
ることにより、摩擦で潤滑層がなくなっても、母材同士
が接触しても摩擦力は小さいので、機械的エネルギのロ
スを少なくできる。According to this embodiment as described above, the following effects are obtained in addition to the effects of the first embodiment described above. (12) Since the surface roughness is improved by carrying out the polishing treatment step for smoothing the surface of the rotating shaft 30, the distribution of the lubricating layer can be made more uniform. Further, since the surface of the rotating shaft 30 is smooth and has a mirror-like state, the frictional force is small even if the lubricating layer disappears due to friction and the base materials come into contact with each other, so that the loss of mechanical energy can be reduced. .
【００９４】［第４実施形態］本発明の第４実施形態に
係る電子制御式機械時計は、以下の点で第３実施形態に
係る電子制御式機械時計と異なる。前記第３実施形態で
は、（研磨処理工程）でバレル処理により実施している
のに対し、本第４実施形態では、（研磨処理工程）の代
わりに、ショットピーニングを実施している点で異な
る。[Fourth Embodiment] An electronically controlled mechanical timepiece according to a fourth embodiment of the present invention differs from the electronically controlled mechanical timepiece according to the third embodiment in the following points. In the third embodiment, the barrel processing is performed in the (polishing step), whereas the fourth embodiment is different in that shot peening is performed instead of the (polishing step). .
【００９５】ショットピーニングは、１〜２００μｍの
砂やガラスビーズを１〜５気圧の範囲で部品等に投射す
る方法である。本実施形態では、１μｍのシリカを２気
圧で投射した。また、ショットピーニングの前に、第３
実施形態に示す研磨を行ってもよい。部品の表面粗さが
ショットピーニングによって形成されるディンプルに対
して荒れている場合には、ディンプルの効果がなくなる
ため、研磨によって表面粗さを改善しておくのがよい。Shot peening is a method of projecting sand or glass beads of 1 to 200 μm on a component or the like in the range of 1 to 5 atmospheric pressure. In this embodiment, 1 μm of silica is projected at 2 atm. Also, before shot peening, the third
The polishing shown in the embodiment may be performed. When the surface roughness of the component is rough with respect to the dimples formed by shot peening, the effect of the dimples disappears, so it is preferable to improve the surface roughness by polishing.
【００９６】上述のような本実施形態によれば、前述の
第１実施形態の効果に加えて次のような効果がある。
（１３）ショットピーニングにより、回転軸３０の母材
表面の凹凸やスケール等を取り除くので、母材表面の粗
さおよび硬さの改善ができる。また、高低差の小さな凹
凸（デインプル）形状となるため、アンカー効果によっ
て、潤滑層が残るため、使用により摩耗が進んでも、潤
滑層が残りやすい。According to this embodiment as described above, the following effects are obtained in addition to the effects of the first embodiment described above. (13) Since shot peening removes irregularities, scales, and the like on the surface of the base material of the rotating shaft 30, the roughness and hardness of the surface of the base material can be improved. Further, since the unevenness (dimple) has a small height difference, the lubricating layer remains due to the anchor effect, so that the lubricating layer is likely to remain even if the wear progresses due to use.
【００９７】なお、本発明は前記各実施形態に限定され
るものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変
形、改良は、本発明に含まれるものである。例えば、表
面硬化処理としては、前記各実施形態では、窒化処理を
採用していたが、これに限られず、浸炭窒化処理や浸炭
処理を採用してもよい。浸炭窒化処理では、母材表面部
の窒化鉄および炭素からなる硬化層を生成させるので、
表面の硬度を向上させることができる。また、浸炭処理
では、炭素含有量が０．２５重量％以下までの低炭素鋼
に対して行われる処理で、浸炭処理後の材料は、表面は
焼き入れにより、耐摩耗性が大きくなり、材料内部は硬
化不能で柔軟な組織のままであるので靱性が高くなると
いう効果が得られる。なお、窒化処理をする際に適用で
きる材料としては、３．０％以上のクロムを含む材質の
ものであればよく、ステンレススチール、クロムモリブ
デン鋼であればよい。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and modifications and improvements within a range in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention. For example, as the surface hardening treatment, the nitriding treatment is adopted in the above-mentioned respective embodiments, but it is not limited to this, and carbonitriding treatment or carburizing treatment may be adopted. In the carbonitriding treatment, a hardened layer made of iron nitride and carbon on the surface of the base material is generated,
The surface hardness can be improved. Further, in the carburizing treatment, the treatment is performed on the low carbon steel having a carbon content of up to 0.25% by weight. The surface of the material after the carburizing treatment is hardened due to the quenching, Since the inside cannot be hardened and remains a soft structure, the effect of increasing toughness can be obtained. The material that can be used for the nitriding treatment may be any material containing 3.0% or more of chromium, such as stainless steel or chrome molybdenum steel.
【００９８】また、固体潤滑材としては、四フッ化エチ
レン系樹脂を採用していたが、これに限られず、二硫化
モリブデンを採用してもよい。固体潤滑材が、二硫化モ
リブデンであることにより、その融点（約１０８５℃）
が浸炭処理を行う温度以下であるので、高温による母材
の硬度の劣化がなく、均一な潤滑層を得ることができ
る。Further, as the solid lubricant, the tetrafluoroethylene type resin is adopted, but the solid lubricant is not limited to this, and molybdenum disulfide may be adopted. Since the solid lubricant is molybdenum disulfide, its melting point (about 1085 ° C)
Is lower than the temperature at which the carburizing treatment is performed, the hardness of the base material is not deteriorated by the high temperature, and a uniform lubricating layer can be obtained.
【００９９】さらに、本発明にかかる金属部品として
は、回転軸３０を挙げたが、これに限られず、大歯車
等、歯車装置の他の部品も、同様にして、表面硬化処
理、潤滑層の形成等を行ったものとしてもよい。また、
摺動部品として、かんぬき、おしどりが挙げられるが、
これらも本発明にかかる金属部品としてもよい。Further, although the rotating shaft 30 is mentioned as the metal part according to the present invention, it is not limited to this, and other parts of the gear device such as a large gear are similarly subjected to the surface hardening treatment and the lubricating layer. It may be formed. Also,
As sliding parts, we can mention Kanuki and Shidori.
These may also be metal parts according to the present invention.
【０１００】本発明の金属部品の用途としては、時計用
の輪列に限らず、その他の各種の動力伝達装置の歯車、
摺動部品等として利用可能である。その他、本発明を実
施する際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的
を達成できる範囲内で他の構造等としてもよい。Applications of the metal parts of the present invention are not limited to wheel trains for timepieces, and gears of various other power transmission devices,
It can be used as sliding parts. In addition, the specific structure, shape, and the like when carrying out the present invention may be other structures and the like as long as the object of the present invention can be achieved.
【０１０１】[0101]
【発明の効果】本発明によれば、固体潤滑剤の付着強度
を向上でき、かつ母材表面の硬度低下を防止できて摩耗
の発生を抑えることができるという効果がある。According to the present invention, it is possible to improve the adhesion strength of the solid lubricant, prevent the hardness of the surface of the base material from decreasing, and suppress the occurrence of wear.
【図１】本発明の第１実施形態に係る歯車装置を適用し
た電子制御式機械時計の要部を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a main part of an electronically controlled mechanical timepiece to which a gear device according to a first embodiment of the present invention is applied.
【図２】前記実施形態の電子制御式機械時計の要部を示
す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a main part of the electronically controlled mechanical timepiece according to the embodiment.
【図３】前記実施形態の電子制御式機械時計の要部を示
す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a main part of the electronically controlled mechanical timepiece according to the embodiment.
【図４】前記実施形態の電子制御式機械時計の構成を示
すブロック図であるFIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an electronically controlled mechanical timepiece according to the embodiment.
【図５】前記実施形態の歯車装置を示す拡大断面図であ
る。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the gear device of the embodiment.
【図６】前記実施形態における回転軸の製造過程を示す
模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing a manufacturing process of the rotary shaft in the embodiment.
【図７】前記実施形態における母材と潤滑層を示す模式
図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a base material and a lubricating layer in the embodiment.
【図８】前記実施形態における摩擦摩耗試験の摩擦力と
ボールの往復回数の関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the frictional force in the frictional wear test and the number of reciprocations of the ball in the embodiment.
【図９】本発明の第３実施形態に係る回転軸の製造過程
を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic view showing a manufacturing process of a rotating shaft according to a third embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第３実施形態に係る回転軸のほぞ磨
きの模式図である。FIG. 10 is a schematic view of mortise polishing of a rotary shaft according to a third embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第３実施形態に係る回転軸の歯車
（かな）磨きの模式図である。FIG. 11 is a schematic view of polishing a gear (kana) of a rotating shaft according to a third embodiment of the present invention.
【図１２】従来実施されていた方法により、母材上に付
着された固体潤滑材を示す模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram showing a solid lubricant deposited on a base material by a method that has been conventionally used.
１０ 大歯車 ２０ 小歯車 ２１ 歯 ３０ 回転軸 ３３Ａ、３６Ａ ほぞ ３５ 接触部 ５０ 潤滑層 １０７〜１１１ 歯車装置 １１７ 輪列 １１８ 指針 １２０ 調速機 １２０ 発電機 １５０ 回転制御装置 10 gears 20 small gears 21 teeth 30 rotation axis 33A, 36A Mortice 35 Contact part 50 Lubrication layer 107-111 Gear device 117 train wheel 118 pointer 120 speed governor 120 generator 150 rotation control device
Claims (16)
あって、 金属製の母材と、この母材の少なくとも他の部品に対し
て接触する接触面に付着された固体潤滑材からなる潤滑
層とを備え、 前記母材は、前記固体潤滑材の融点よりも高い温度で表
面硬化処理され、 前記潤滑層は、前記固体潤滑材をその融点以上で融解し
て前記接触面に付着させて形成されていることを特徴と
する金属部品。1. A metal part which is brought into contact with another part, comprising a metal base material and a solid lubricant adhered to a contact surface of the base material which comes into contact with at least another part. The base material is surface-hardened at a temperature higher than the melting point of the solid lubricant, and the lubricant layer melts the solid lubricant at a temperature equal to or higher than the melting point and adheres to the contact surface. A metal part, which is characterized by being formed.
とする金属部品。2. The metal component according to claim 1, wherein the metal component is a sliding component that is slid with respect to other components.
の金属部品において、 前記表面硬化処理は、窒化処理または浸炭窒化処理であ
ることを特徴とする金属部品。4. The metal component according to claim 1, wherein the surface hardening treatment is a nitriding treatment or a carbonitriding treatment.
の金属部品において、 前記表面硬化処理は、浸炭処理であることを特徴とする
金属部品。5. The metal part according to claim 1, wherein the surface hardening treatment is a carburizing treatment.
の金属部品において、 前記母材の材質は、ステンレス鋼であることを特徴とす
る金属部品。6. The metal component according to claim 1, wherein the base material is stainless steel.
あることを特徴とする金属部品。7. The metal part according to claim 6, wherein the stainless steel is martensitic stainless steel.
あることを特徴とする金属部品。8. The metal component according to claim 6, wherein the stainless steel is austenitic stainless steel.
の金属部品において、 前記母材の表面硬化処理後に、少なくとも前記接触面を
平滑にする研磨処理を行い、前記研磨処理を施された接
触面の表面に、前記潤滑層が形成されていることを特徴
とする金属部品。9. The metal component according to claim 1, wherein after the surface hardening treatment of the base material, a polishing treatment for smoothing at least the contact surface is performed, and the polishing treatment is performed. A metal component, wherein the lubricating layer is formed on the surface of the contact surface.
載の金属部品において、 前記母材の表面硬化処理後に、少なくとも前記接触面を
硬化させるショットピーニングを行うことを特徴とする
金属部品。10. The metal component according to claim 1, wherein after the surface hardening treatment of the base material, shot peening for hardening at least the contact surface is performed.
記載の金属部品において、 前記固体潤滑材は、四フッ化エチレン系樹脂であること
を特徴とする金属部品。11. The metal component according to claim 1, wherein the solid lubricant is a tetrafluoroethylene-based resin.
５から請求項１０のいずれかに記載の金属部品におい
て、 前記固体潤滑材は、二硫化モリブデンであることを特徴
とする金属部品。12. The metal component according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 10, wherein the solid lubricant is molybdenum disulfide.
記載の金属部品からなる歯車および回転軸を備えること
を特徴とする歯車装置。13. A gear device comprising a gear and a rotating shaft made of the metal component according to any one of claims 1 to 12.
数の歯車装置で構成される動力伝達装置。14. A power transmission device including a plurality of gear devices including the gear device according to claim 13.
この動力伝達装置に動力を加える駆動源とを備えること
を特徴とする機器。15. The power transmission device according to claim 14,
An apparatus comprising: a drive source that applies power to the power transmission device.
機械的エネルギ源に連結されて動力伝達装置として用い
られる増速輪列と、この増速輪列により駆動されるとと
もに電力を発生して電気的エネルギを出力する発電機
と、前記輪列に結合された指針と、前記発電機から出力
された電気的エネルギにより駆動されて前記発電機の回
転周期を制御する回転制御装置とを備える電子制御式機
械時計であることを特徴とする機器。16. The device according to claim 15, wherein a mechanical energy source used as the drive source, a speed increasing train wheel connected to the mechanical energy source and used as a power transmission device, and the speed increasing gear. A generator driven by a train wheel and generating electric power to output electric energy, a pointer coupled to the train wheel, and a generator driven by the electric energy output from the generator An electronically controlled mechanical timepiece having a rotation control device for controlling a rotation cycle.
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