JP2009186394A - 回転体の軸受構造 - Google Patents

Abstract

【課題】耐摩耗性に優れた軸受構造であり、構成部品の減少を図って簡便な構造とすることで製造コストの低減化を図った回転体の軸受構造を提供する。
【解決手段】支持体１１に形成した受穴１１ａの内部に軸受２５を固定し、この軸受に形成した支持穴２５ａに回転体８の軸８１ａ，８１ｂを挿通して当該軸を摺動自在に軸支してなる回転体の軸受構造であり、支持体１１を結晶金属で形成し、軸受を金属ガラス合金で形成した。
【選択図】図４

Description

本発明は、回転体の軸を転動体を介装せずに摺動自在に支持する回転体の軸受構造に関し、詳細には、例えば腕時計の輪列機構で使用されている小型歯車の軸受構造に好適なものである。

輪列機構を備えた電子制御式機械腕時計として、例えば特許文献１の装置が知られている。
この特許文献１の輪列機構は、機械的エネルギを蓄えるためにゼンマイを内蔵した香箱車と、ゼンマイの機械的エネルギを発電機のロータに伝達するために直列に噛合した二番車〜六番車の歯車を備えており、香箱車の回転は二番車に伝達され、二番車の回転は増速されて三番車に伝達され、この三番車の回転がさらに増速されて四番車から六番車を介してロータに伝達されていくようになっている。

二番車〜六番車は、回転軸の外周に小径なカナとカナより大径な歯部とが一体化されており、ロータは、回転軸の外周に回転駆動力を蓄える回転慣性板と永久磁石とが一体化されている。このうち、三番車、五番車、六番車及びロータは、これらを上部及び下部から覆うように配置した地板及び輪列受に設けた軸受によって回転自在に支持されている。
三番車、五番車、六番車及びロータの回転軸の両端部には、ほぞが突出して設けられている。また、軸受は、地板及び輪列受に穿設した受穴と、前記ほぞが挿通する支持穴を設けた耐摩耗性に優れたルビー等からなる穴石とを備えており、穴石を受穴の内部に打ち込むことで地板及び輪列受に組み込み、三番車、五番車、六番車及びロータのほぞを各軸受の穴石の支持穴に挿通することで回転自在に支持している。
特開２００３−２７９６７０号公報（図１〜図４）

ところで、穴石は、受穴に対して閉め代を設けて打ち込むことで受穴に対する固定力を高めているが、穴石の外形及び受穴の内形の寸法精度を高めて加工しないと、耐割れ性が低いルビーからなる穴石は、打ち込みの際に割れやすいという問題がある。
また、穴石及び受穴の加工に手間がかかり、受穴に穴石を打ち込む作業を複数箇所行わなければならないので、製造コストの面で問題がある。

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、耐摩耗性に優れた軸受構造であり、構成部品の減少を図って簡便な構造とすることで製造コストの低減化を図ることができる回転体の軸受構造を提供することを目的としている。

特定の金属材料を主成分とし、所定の条件を満たす元素を含む材料を混合した原材料を、溶融状態から極めて急速に冷却すると、結晶が形成される前のランダムな非晶質状態の合金が形成される場合がある。このような合金は、所定の温度領域においてガラスの性質を有することから、「金属ガラス合金」と呼ばれている。この金属ガラス合金は耐摩耗性、高強度、低ヤング率、高耐食性の特性を備えているので、各種機械部品の軸受部材として好適である。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の回転体の軸受構造は、支持体に形成した受穴の内部に軸受を固定し、当該軸受に形成した支持穴に回転体の軸を挿通して当該軸を摺動自在に軸支してなる回転体の軸受構造において、支持体を結晶金属で形成し、軸受を金属ガラス合金で形成した。
これにより、耐摩耗性に優れた軸受となるので、長期に亙って回転体の軸を確実に支持することができる。

また、請求項２記載の発明は、支持体に形成した受穴の内部に軸受を固定し、当該軸受に形成した支持穴に回転体の軸を挿通して当該軸を摺動自在に軸支してなる回転体の軸受構造において、支持体及び軸受の両者を、金属ガラス合金で形成した。
これにより、支持体及び軸受の両者を耐摩耗性に優れた部材とすることができる。
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の回転体の軸受構造において、受穴の内面及び軸受の外面の一方をアンダーカット面とし、当該アンダーカット面に他方の面が面接触するようにした。

これにより、支持体の受穴に固定されている軸受の固定力を高めることができる。
また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の回転体の軸受構造において、軸受に、支持体或いは回転体からの衝撃を吸収する衝撃吸収部を形成した。
これにより、耐衝撃性に優れた軸受構造を得ることができる。

また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の回転体の軸受構造において、衝撃吸収部を、支持穴を囲むように形成した複数のスリットと、隣接するスリットの間に形成した薄肉部とで構成した。
これにより、簡便で、且つ単一部材で耐衝撃性に優れた軸受構造を得ることができるので、製造コストの低減化を図ることができる。

また、請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の回転体の軸受構造において、支持体は、腕時計の輪列機構を構成する輪列受、或いは地板であり、回転体は、回転力を伝達する歯車である。
これにより、耐摩耗性に優れた軸受部を備え、部品減少により組立も容易になって製造コストの低減化を図った腕時計を提供することができる。

さらに、請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の回転体の軸受構造において、金属ガラス合金が、Ｚｒ基、Ｃｏ基、Ｆｅ基、Ｎｉ基を組成とした金属ガラス合金である。
これにより、金属ガラス合金で形成した部位を、耐摩耗性に優れるとともに、高強度で低ヤング率の特性を有する部位とすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明に係る電子制御式機械腕時計の実施形態の輪列機構を示す平面図であり、図２及び図３は輪列機構の要部を断面で示した図である。
本発明に係る電子制御式機械腕時計には、ゼンマイ１Ａの機械的エネルギを発電機２に伝達する輪列機構３が設けられている。

輪列機構３は、香箱車１、二番車５、三番車６、四番車７、五番車８、六番車９及び発電機２のロータ１８とで構成されている。
香箱車１は、図２に示すように、機械的エネルギを蓄えたゼンマイ１Ａにより回転駆動される香箱歯車１Ｂと、ゼンマイ１Ａを巻き上げるための香箱真１Ｃと、香箱蓋１Ｄとで構成されている。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、対向配置された地板１０と輪列受１１との間に、回転可能に支持されている。香箱真１Ｃには、角穴車１２が角穴ネジ１３によって固定されており、香箱真１Ｃと角穴車１２が一体的に回転するようになっている。そして、図示しないリューズによって、角穴車１２を時計方向に回転させることで、香箱真１Ｃによってゼンマイ１Ａを巻き上げることができるようになっている。なお、角穴車１２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、コハゼ１４と噛み合っている。

ゼンマイ１Ａによって回転駆動される香箱歯車１Ｂの回転は、二番車５へ伝達された後、増速されて三番車６へ、さらに順次増速されて四番車７、五番車８、六番車９及び発電機２の後述するロータ１８へと伝達される。ここで、二番車５には筒カナ１５を介して分針１６が固定され、四番車７には秒針１７が固定されている。
発電機２は、ロータ１８、ステータ１９、第１コイルブロック２０及び第２コイルブロック２１を備えている。ロータ１８は、その回転軸に貫通されたロータ磁石１８Ａ、ロータカナ１８Ｂ及びロータ慣性円板１８Ｃを有している。このうち、ロータ慣性円板１８Ｃは、香箱車１からの駆動トルク変動に対しロータ１８の回転速度変動を少なくするために設けられている。

ステータ１９は、ロータ１８のロータ磁石１８Ａとともに、発電機２の磁気回路を形成するものである。ステータ１９には、第１及び第２コイルブロック２０，２１がそれぞれ巻回された磁心２０Ａ，２１Ａが設けられている。これらの磁心２０Ａ，２１Ａは、ＰＣパーマロイ等の高透磁率を有する軟磁性体製であり、ネジ２２によって互いに連結されている。これにより、ロータ磁石１８Ａが回転すると、このロータ磁石１８Ａの回転に応じた誘導起電圧が第１、第２コイルブロック２０，２１の両端にそれぞれ発生し、発電機２から電気エネルギが得られるようになっている。なお、このような構成を有する発電機２は、ゼンマイ１Ａからの機械エネルギを電気エネルギに変換する他に、ロータ１８の回転速度を調整する調速機としての役割も兼ねており、この発電機２で発生した電気エネルギを用いてロータ１８の回転速度を調整している。

二番車５、三番車６、四番車７、五番車８及び六番車９は、略同様な構成を有しており、それぞれ回転軸とされるとともに、二番カナ（筒カナ）５１Ａ、三番カナ６１Ａ、四番カナ７１Ａ、五番カナ８１Ａ、六番カナ９１Ａがそれぞれ一体に形成された二番軸部５１、三番軸部６１、四番軸部７１、五番軸部８１及び六番軸部９１と、各軸部５１〜９１に一体化され、且つ各カナ５１Ａ〜９１Ａよりも直径が大きい円盤形状の二番歯部５２、三番歯部６２、四番歯部７２、五番歯部８２及び六番歯部９２とで構成されている。

そして、香箱車１の香箱歯車１Ｂに二番車５の二番カナ５１Ａが噛み合い、二番車５の二番歯部５２に三番車６の三番カナ６１Ａが噛み合い、三番車６の三番歯部６２に四番車７の四番カナ７１Ａが噛み合い、四番車７の四番歯部７２に五番車８の五番カナ８１Ａが噛み合い、五番車８の五番歯部８２に六番車９の六番カナ９１Ａが噛み合い、六番車９の六番歯部９２にロータ１８のロータカナ１８Ｂが噛み合っている。

そして、図３に示すように、三番車６、五番車８、六番車９及びロータ１８は、裏蓋側が軸受２５を介して輪列受１１に軸支され、文字板側が軸受２５を介して地板１０に軸支されている。なお、二番車５及び四番車７は、軸受２５を介して輪列受１１に軸支されている。
図４は、地板１０及び輪列受１１に軸受２５を介して軸支された五番車８を示すものである。

五番車８は、五番軸部８１の両端にほぞ８１ａ，８１ｂが形成されており、一方のほぞ８１ａは輪列受１１に設けた軸受２５に回転自在に支持され、他方のほぞ８１ｂは地板１０に設けた軸受２５に回転自在に支持されている。
図４の上部の軸受２５は金属ガラス合金からなる部位であり、真鍮等の結晶金属からなる輪列受１１に形成した円形状の受穴１１ａ内に一体化されているとともに、図４の下部の軸受２５も金属ガラス合金からなる部位であり、真鍮等の結晶金属からなる地板１０に形成した円形状の受穴１０ａ内に一体化されている。

結晶金属は、結晶粒同士の境界である結晶粒界や、結晶粒内の原子レベルでの位置ズレである転位等の不連続部位が存在する。これに対して、金属ガラス合金は、その原子配列がランダムであり、結晶粒界や転位等の不連続部位が実質的に存在しない金属材料であり、本実施形態では、具体的には耐摩耗性に優れたＺｒ基（例えばＺｒ-Ａｌ-Ｎｉ-Ｃｕ）、Ｃｏ基（例えばＣｏ-Ｆｅ-Ｓｉ-Ｂ-Ｎｂ）、Ｆｅ基（例えばＦｅ-Ｃｏ-Ｎｉ-Ｓｉ-Ｂ-Ｎｂ）、Ｎｉ基（例えばＮｉ-Ｎｂ-Ｚｒ-Ｔｉ-Ｃｏ-Ｃｕ）等を組成とした金属ガラス合金が使用されている。

輪列受１１の受穴１１ａの内面は、輪列受１１の表面及び裏面から厚さ方向中央に向かうに従い平面形状で拡径している面形状（本発明のアンダーカット面に対応する）を有しており、この受穴１１ａの内面全域に接触して軸受２５が一体化されている。この軸受２５の中央部には、五番車８のほぞ８１ａが挿通する支持穴２５ａが厚さ方向に貫通して形成されているとともに、五番軸部８１の肩８１ｃに対向する支持穴２５ａの周囲に、所定の曲率で凹む球状座面２５ｂが形成されている。

また、地板１０の受穴１０ａの内面も、地板１０の表面及び裏面から厚さ方向中央に向かうに従い平面形状で拡径している面形状（本発明のアンダーカット面に対応する）を有しており、この受穴１０ａの内面全域に接触して軸受２５が一体化されている。この軸受２５の中央部にも、五番車８のほぞ８１ｂが挿通する支持穴２５ａが厚さ方向に貫通して形成されているとともに、五番軸部８１の肩８１ｄに対向する支持穴２５ａの周囲に、所定の曲率で凹む球状座面２５ｂが形成されている。

また、三番車６、六番車９及びロータ１８も同一構造の軸受２５で軸支されている。
上記の五番車８の軸受構造によると、例えばＣｏ基を組成とした金属ガラス合金で形成した軸受２５の硬さはＨｖ＝１０００程度であり、焼き入れ鋼からなる結晶金属（Ｈｖ＝７５０）と比較して非常に高い。これにより、本実施形態の軸受２５は、従来使用していたルビーと同様に耐摩耗性に優れた部材となるので、五番車８のほぞ８１ａ，８１ｂを長期に亙って確実に支持することができる。

また、軸受２５に軸方向（支持穴２５ａが延在する方向）の外力が作用し、軸受２５が輪列受１１及び地板１０に対して移動しようとしても、受穴１１ａの内面及び受穴１０ａの内面が輪列受１１及び地板１０の表面及び裏面から厚さ方向中央に向かうに従い徐々に拡径した面形状を有しており、これらの内面全域に接触することで軸受２５が受穴１１ａ及び受穴１０ａから抜けるのを確実に防止しているので、輪列受１１及び地板１０に対する軸受２５の固定力を高めることができる。

また、軸受２５は、受穴１１ａの内面及び受穴１０ａの内面に一体化された部材なので、構成部品の減少を図りながら簡便な構造となる。
そして、三番車６、六番車９及びロータ１８の軸受構造も、五番車８の軸受構造と同様の作用を得ることができる。
したがって、本実施形態の輪列機構３は、上記の軸受構造で三番車６、五番車８、六番車９及びロータ１８を軸支すると、耐摩耗性に優れるとともに、輪列受１１及び地板１０に設けた受穴１１ａ，１０ａに衝撃を加えずに軸受２５を固定することができるので製造コストの低減化を図ることができる。

ここで、本発明のアンダーカット面に対応する輪列受１１の受穴１１ａの内面の形状は、図４の構成に限るものではなく、例えば図５（ａ）に示すように、輪列受１１の表面及び裏面から厚さ方向中央に向かうに従い平面形状で縮径している面形状、図５（ｂ）に示すように、受穴１１ａの軸心に近接する方向に所定曲率で凸な面形状、或いは、受穴１１ａの軸心から離間する方向に所定曲率で凸な面形状（不図示）、図５（ｃ）に示すように、受穴１１ａの軸心に沿う方向にジグザグ形状の面形状であってもよい。そして、これら受穴１１ａの内面全域に接触するように軸受２５が形成されている。また、本発明のアンダーカット面に対応する地板１０の受穴１０ａの内面の形状も、図５（ａ）〜（ｃ）と同様の構造であり、これら受穴１０ａの内面全域に接触するように軸受２５が形成されていてもよい。

次に、図６及び図７は、耐衝撃性を有する軸受２７に軸支された五番車８を示すものである。なお、図４で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の軸受２７は、Ｚｒ基、Ｃｏ基、Ｆｅ基、Ｎｉ基等を組成とした金属ガラス合金からなる部位であり、図７の上部に示すように、真鍮等の結晶金属からなる輪列受１１に形成した円形状の受穴１１ａ内に一体化されている。受穴１１ａの内面は、輪列受１１の表面及び裏面から厚さ方向中央に向かうに従い平面形状で拡径した面形状を有しており、この受穴１１ａの内面全域に接触した状態で軸受２７が一体に形成されている。

図７の下部に示す軸受２７も、Ｚｒ基、Ｃｏ基、Ｆｅ基、Ｎｉ基等を組成とした金属ガラス合金からなる部位であり、真鍮等の結晶金属からなる地板１０に形成した円形状の受穴１０ａ内に一体化されている。受穴１０ａの内面も、地板１０の表面及び裏面から厚さ方向中央に向かうに従い平面形状で拡径した面形状を有しており、この受穴１０ａの内面全域に接触した状態で軸受２７が一体に形成されている。

図７の上部の軸受２７は、五番車８のほぞ８１ａが挿通する支持穴２７ａが中央部に形成されているとともに、五番軸部８１の肩８１ｃに対向する支持穴２７ａの周囲に、所定の曲率で凹む球状座面２７ｂが形成されている。また、軸受２７の表裏面には、所定直径の円上に複数の円弧スリット２７ｃ〜２７ｆが表裏面を連通して形成されており、隣接する円弧スリット（例えば円弧スリット２７ｃ，２７ｄ）の間に、薄肉部２７ｇが形成されている。

図７の下部の軸受２７も、五番車８のほぞ８１ｂが挿通する支持穴２７ａが中央部に形成されているとともに、五番軸部８１の肩８１ｄに対向する支持穴２７ａの周囲に、所定の曲率で凹む球状座面２７ｂが形成されている。また、軸受２７の表裏面には、所定直径の円上に複数の円弧スリット（不図示）が表裏面を連通して形成されており、隣接する円弧スリットの間に、薄肉部２７ｇが形成されている。

上記の五番車８の軸受構造によると、本実施形態の金属ガラス合金からなる軸受２７は、従来使用していたルビーと同様に耐摩耗性に優れた部材となるので、五番車８のほぞ８１ａ，８１ｂを長期に亙って確実に支持することができる。
また、Ｚｒ基、Ｃｏ基、Ｆｅ基、Ｎｉ基等を組成とした金属ガラス合金は、耐摩耗性に優れるとともに、高強度、低ヤング率の特性を有する。特に、Ｚｒ基、Ｃｏ基、Ｆｅ基、Ｎｉ基等を組成とした金属ガラス合金のヤング率は１００ＧＰａ程度であり、鋼からなる結晶金属（ヤング率が約２００ＧＰａ）と比較してヤング率が大幅に低い。

このため、五番車８の軸方向、或いは軸に直交する方向に衝撃が加わり、ほぞ８１ａが図７の上方の軸方向、或いは軸に直交する方向に移動すると、軸受２７の円弧スリット２７ｃ〜２７ｆの間に形成した薄肉部２７ｇが弾性変形しながら衝撃を吸収する。また、衝撃によりほぞ８１ｂが図７の下方の軸方向、或いは軸に直交する方向に移動すると、軸受２７の複数の円弧スリットの間に形成した薄肉部２７ｇが弾性変形しながら衝撃を吸収する。

このように、本実施形態の軸受２７は、五番車８に対して耐衝撃性を有して軸支することができる。
また、本実施形態の軸受２７は、図４で示した実施形態と同様に、軸受２７が輪列受１１及び地板１０に対して移動しようとしても、受穴１１ａの内面及び受穴１０ａの内面が輪列受１１及び地板１０の表面及び裏面から厚さ方向中央に向かうに従い徐々に拡径した面形状を有しており、これらの内面全域に接触することで軸受２７が受穴１１ａ及び受穴１０ａから抜けるのを確実に防止しているので、輪列受１１及び地板１０に対する軸受２７の固定力を高めることができる。

また、本実施形態の軸受２７は、受穴１１ａの内面及び受穴１０ａの内面に一体化された部材なので、複数の部品を必要とし、構造が複雑で組立にも時間がかかる従来の耐衝撃性を有する軸受と比較して、構成部品の減少が図られて簡便な構造となる。
したがって、三番車６、六番車９及びロータ１８の軸受構造も、前述した五番車８と同様の耐衝撃性を有する軸受構造にすると、耐摩耗性、耐衝撃性に優れながら製造コストの低減化を図った輪列機構３を提供することができる。

次に、図４で示した軸受２５の製造について図８及び図９を参照して説明する。
軸受２５は、図８に示すように、相対的に型閉め型開き自在に設けられた第１プレート３１、第２プレート３２及び第３プレート３３を有する成形型３０を使用し、受穴１１ａを形成した結晶金属からなる輪列受１１を第１プレート３１及び第２プレート３２の間に配置し、成形型３０内に金属ガラス合金からなる溶融材料を充填することでインサート形成される。輪列受１１は、Ｃｕの含有量を多くした真鍮からなる結晶金属で形成されている。

第１〜第３プレート３１〜３３は、例えば耐熱鋼、超硬合金で形成されており、第１プレート３１は、軸受２５の球状座面２５ｂを形成する球状凸型３１ａが形成されている。
そして、輪列受１１の上下面に当接するように第１及び第２プレート３１，３２を配置することで、第１プレート３１、第２プレート３２及び受穴１１ａとの間にキャビティ３４が形成されている。

第２プレート３２には、軸受２５の支持穴２５ａの内径と同一外径寸法の円柱形状の突起型３２ａが形成されている。また、この第２プレート３２には、出口がキャビティ３４に対して上部から開口し、上下方向に沿って形成されたゲート部３５と、このゲート部３５の出口と反対側の端部に連続し、ゲート部３５よりも横断面積の面積が大きいランナー部３６とが形成されている。ゲート部３５の内周面は、図９に示すように円筒形状とされ、その横断面の面積は７５００〜７５０００μｍ²程度と非常に小さな横断面に形成されている。また、ランナー部３６の内周面は、ゲート部３５に向かうに従い徐々に縮径したテーパ形状とされ、このテーパ形状の内周面の抜きテーパの角度は、１０〜３０°程度に設定されている。

また、第３プレート３３には、図示しないが、ランナー部３６に連通するスプルー部が連結されており、このスプルー部に、溶融した金属ガラス合金を供給する供給源（不図示）が連結されている。
上記構成の成形型３０を用いて軸受２５を製造する手順について説明する。
先ず、輪列受１１が間に位置するように第１及び第２プレート３１，３２を配置して成形型３０を型閉め状態とする。この際、受穴１１ａの中央に第１プレート３１の球状凸型３１ａが位置し、この球状凸型３１ａに第２プレート３２の突起型３２ａが当接する。そして、減圧手段（不図示）により、形成したキャビティ３４内部を減圧する。

次いで、Ｚｒ基、Ｃｏ基、Ｆｅ基、Ｎｉ基等を組成とした金属ガラス合金を所定温度に加熱して溶湯を生成し、供給源からスプルー部、ランナー部３６、ゲート部３５を介してキャビティ３４に溶湯を射出する。
キャビティ３４内に射出された溶湯は、キャビティ３４を画成する第１及び第２プレート３１，３２の内壁面と、熱電導性の高い結晶金属（Ｃｕの含有量を多くした真鍮）からなる輪列受１１に接触することにより急速に冷却される。溶湯中にランダムに存在している各原子は、そのランダムな配置を保存した状態で固化に至る。その結果、キャビティ３４内の溶湯は、原子がランダムに配置した金属ガラス合金となり、外周が受穴１１ａの内周面に一体化され、支持穴２５ａ及び球状座面２５ｂを有する軸受２５が形成される。

次いで、輪列受１１に対して第２プレート３２及び第３プレート３３を上方に移動させる。この際、輪列受１１に対して第２プレート３２が離間すると、ゲート部３５に存在する金属ガラス合金が、テーパ形状のランナー部３６に存在する金属ガラス合金から引張応力が作用して破断し、軸受２５から金属ガラス合金の不要部（ゲート部３５に存在していた金属ガラス合金）が除去される。

次いで、輪列受１１に対して第１プレート３１を下方に移動させると、結晶金属からなる輪列受１１と金属ガラス合金からなる軸受２５とが一体化されて製造される。
したがって、上述した製造方法によると、軸受２５を容易に製造することができる。
また、輪列受１１を熱電導性の高い結晶金属で形成したことで、キャビティ３４内に射出された溶湯は受穴１１ａの内面に接触して冷却速度が早くなるので、高品質の金属ガラス合金からなる軸受２５を形成することができる。

さらに、第２プレート３２に形成したゲート部３５の横断面の面積を非常に小さくしたので、輪列受１１に対して第２プレート３２を離間するだけで、不要部（ゲート部３５に存在していた金属ガラス合金）を軸受２５から簡単、且つ確実に除去することができ、製造後に不要部を切り離すなどの仕上げ加工を省略して効率良く軸受２５を製造することができるので、製造コストの低減化を図ることができる。

なお、図４で示した地板１０に一体化された軸受２５、三番車６、六番車９及びロータ１８の軸受構造に使用する軸受も、上記の軸受２５と同様の手順で製造すると、同様の効果を奏することができる。
さらに、図６及び図７で示した軸受２７の製造について図１０を参照して説明する。
本実施形態の軸受２７は、相対的に型閉め型開き自在に設けられた第１プレート４１、第２プレート４２及び第３プレート４３を有する成形型４０を使用し、受穴１１ａを形成した結晶金属からなる輪列受１１を第１プレート４１及び第２プレート４２の間に配置し、成形型４０内に金属ガラス合金からなる溶融材料を充填することでインサート形成される。

本実施形態の輪列受１１も、Ｃｕの含有量を多くした真鍮からなる結晶金属で形成されている。第１〜第３プレート４１〜４３は、例えば耐熱鋼、超硬合金で形成されている。
第１プレート４１は輪列受１１の上面に当接するように配置される型であり、軸受２７の薄肉部２７ｇを形成するための複数のリブ型４１ａが下方に突出して形成されている。また、図示しないが、軸受２７の複数の円弧スリット２７ｃ〜２７ｆを形成する円弧状凸型が下方に向けて突出して形成されている。

第２プレート４２は輪列受１１の下面に当接する型であり、前記第１プレート４１及び受穴１１ａとの間にキャビティ４４を形成する。
第２プレート４２は、軸受２７の球状座面２７ｂ及び支持穴２７ａを形成する凸型４２ａと、軸受２７の薄肉部２７ｇを形成するための複数のリブ型４２ｂが上方に突出して形成されている。また、この第２プレート４２には、出口がキャビティ４４に対して下部から開口し、上下方向に沿って形成されたゲート部４５と、このゲート部４５の出口と反対側の端部に連続し、ゲート部４５よりも横断面積の面積が大きいランナー部４６とが形成されている。ゲート部４５の内周面は円筒形状とされ、その横断面の面積は７５００〜７５０００μｍ²程度である。また、ランナー部４６の内周面は、ゲート部４５に向かうに従い徐々に縮径したテーパ形状とされ、このテーパ形状の内周面の抜きテーパの角度は、１０〜３０°程度に設定されている。

また、第３プレート４３には、図示しないが、ランナー部４６に連通するスプルー部が連結されており、このスプルー部に、溶融した金属ガラス合金を供給する供給源（不図示）が連結されている。
上記構成の成形型４０を用いて軸受２７を製造する手順について説明する。
先ず、輪列受１１が間に位置するように第１及び第２プレート４１，４２を配置して成形型４０を型閉め状態とする。この際、受穴１１ａの中央に第２プレート４２の凸型４２ａが位置し、第１プレート４１の下方に向けて突出している円弧状凸型（不図示）を第２プレート４２の上面に当接し、第１プレート４１及び第２プレート４２に形成したリブ型４１ａ，４２ｂが互いに対向するように配置する。そして、減圧手段（不図示）により、形成したキャビティ４４内部を減圧する。

次いで、Ｚｒ基、Ｃｏ基、Ｆｅ基、Ｎｉ基等を組成とした金属ガラス合金を所定温度に加熱して溶湯を生成し、供給源からスプルー部、ランナー部４６、ゲート部４５を介してキャビティ４４に溶湯を射出する。
キャビティ４４内に射出された溶湯は、キャビティ４４を画成する第１及び第２プレート４１，４２の内壁面と、熱電導性の高い結晶金属（Ｃｕの含有量を多くした真鍮）からなる輪列受１１に接触することにより急速に冷却される。溶湯中にランダムに存在している各原子は、そのランダムな配置を保存した状態で固化に至る。その結果、キャビティ４４内の溶湯は、原子がランダムに配置した金属ガラス合金となり、外周が受穴１１ａの内周面に一体化され、支持穴２７ａ、球状座面２７ｂ、円弧スリット２７ｃ〜２７ｆ及び複数の薄肉部２７ｇを有する軸受２７が形成される。

次いで、輪列受１１に対して第２プレート４２及び第３プレート４３を下方に移動させる。この際、輪列受１１に対して第２プレート４２が離間すると、ゲート部４５に存在する金属ガラス合金が、テーパ形状のランナー部４６に存在する金属ガラス合金から引張応力が作用して破断し、軸受２７から金属ガラス合金の不要部（ゲート部４５に存在していた金属ガラス合金）が除去される。

次いで、輪列受１１に対して第１プレート４１を上方に移動させると、結晶金属からなる輪列受１１と金属ガラス合金からなる軸受２７とが一体化されて製造される。
したがって、上述した製造方法によると、耐衝撃性を有する軸受２７を容易に製造することができる。
また、輪列受１１を熱電導性の高い結晶金属で形成したことで、キャビティ４４内に射出された溶湯は受穴１１ａの内面に接触して冷却速度が早くなるので、高品質の金属ガラス合金からなる軸受２７を形成することができる。

さらに、第２プレート４２に形成したゲート部４５の横断面の断面を非常に狭くしたので、輪列受１１に対して第２プレート４２を離間するだけで、不要部（ゲート部４５に存在していた金属ガラス合金）を軸受２７から簡単、且つ確実に除去することができるので、製造後に不要部を切り離すなどの仕上げ加工を省略して効率良く軸受２７を製造することができ、製造コストの低減化を図ることができる。

なお、図７で示した地板１０に一体化された軸受２７、三番車６、六番車９及びロータ１８の軸受構造に使用する耐衝撃性を有する軸受も、上記の軸受２７と同様の手順で製造すると、同様の効果を奏することができる。
なお、図８及び図１０で示した軸受の製造方法では、第１プレート、第２プレート及び第３プレートを備えた成形型について説明したが、上述したインサート成形型に限るものではなく、例えば、輪列受１１全体を金属ガラス合金で形成したり、軸受を備えた地板１０を金属ガラス合金で形成したりすることも考えられる。このように輪列受１１、地板１０全体を金属ガラス合金で形成する場合には、Ｆｅ基を組成とした金属ガラス合金を材料とすると、安価に輪列受１１、地板１０を製造することができる。

さらに、本発明に係る軸受構造は、電子制御式機械腕時計の輪列機構に限らず、例えば、ベアリング等の転動体を使用せずに回転軸を軸支する携帯電話内部小型軸受に適用してもよい。

本発明に係る電子制御式機械腕時計の実施形態の輪列機構を示す平面図である。 輪列機構の要部を断面で示した図である。 図２とは異なる方向において輪列機構の要部を断面で示した図である。 輪列機構を構成する五番車の軸受構造を示す図である。 輪列受の内周面及び軸受の外周面の形状を示す図である。 輪列機構を構成する五番車の耐衝撃性を備えた軸受構造を軸方向から示した図である。 耐衝撃性を備えた軸受構造の断面図である。 図４で示した軸受構造を成形する金型を示す図である。 図８の符号Ａで示す部位の拡大図である。 図６及び図７で示した耐衝撃性を備えた軸受構造を成形する金型を示す図である。

符号の説明

１…香箱車、１Ａ…ゼンマイ、１Ｂ…香箱歯車、１Ｃ…香箱真、１Ｄ…香箱蓋、２…発電機、３…輪列機構、５…二番車、６…三番車、７…四番車、８…五番車、９…六番車、１０…地板（支持体）、１０ａ…受穴、１１…輪列受（支持体）、１１ａ…受穴、１８…ロータ、１９…ステータ、２５…軸受、２５ａ…支持穴、２５ｂ…球状座面、２７…軸受、２７ａ…支持穴、２７ｂ…球状座面、２７ｃ，２７ｄ，２７ｅ，２７ｆ…円弧スリット（スリット）、２７ｇ…薄肉部、３０…成形型、３１…第１プレート（第１の型）、３１ａ…球状凸型、３２…第２プレート（第２の型）、３２ａ…突起型、３３…第３プレート、３４…キャビティ、３５…ゲート部、３６…ランナー部、４０…成形型、４１…第１プレート（第１の型）、４１ａ，４２ｂ…リブ型、４２…第２プレート（第２の型）、４２ａ…凸型、４３…第３プレート、４４…キャビティ、４５…ゲート部、４６…ランナー部、５１…二番軸部、５１Ａ…二番カナ、５２…二番歯部、６１…三番軸部、６１Ａ…三番カナ、６２…三番歯部、７１…四番軸部、７１Ａ…四番カナ、７２…四番歯部、８１…五番軸部、８１ａ…ほぞ（軸）、８１ｂ…ほぞ（軸）、８１Ａ…五番カナ、８２…五番歯部、９１…六番軸部、９１Ａ…六番カナ、９２…六番歯部

Claims (7)

1. 支持体に形成した受穴の内部に軸受を固定し、当該軸受に形成した支持穴に回転体の軸を挿通して当該軸を摺動自在に軸支してなる回転体の軸受構造において、
   前記支持体を結晶金属で形成し、前記軸受を金属ガラス合金で形成したことを特徴とする回転体の軸受構造。
2. 支持体に形成した受穴の内部に軸受を固定し、当該軸受に形成した支持穴に回転体の軸を挿通して当該軸を摺動自在に軸支してなる回転体の軸受構造において、
   前記支持体及び前記軸受の両者を、金属ガラス合金で形成したことを特徴とする回転体の軸受構造。
3. 前記受穴の内面及び前記軸受の外面の一方をアンダーカット面とし、当該アンダーカット面に他方の面が面接触するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回転体の軸受構造。
4. 前記軸受に、前記支持体或いは前記回転体からの衝撃を吸収する衝撃吸収部を形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の回転体の軸受構造。
5. 前記衝撃吸収部を、前記支持穴を囲むように形成した複数のスリットと、隣接する前記スリットの間に形成した薄肉部とで構成したことを特徴とする請求項４記載の回転体の軸受構造。
6. 前記支持体は、腕時計の輪列機構を構成する輪列受、或いは地板であり、前記回転体は、回転力を伝達する歯車であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の回転体の軸受構造。
7. 前記金属ガラス合金は、Ｚｒ基、Ｃｏ基、Ｆｅ基、Ｎｉ基を組成とした金属ガラス合金であることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の回転体の軸受構造。

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