JP2014070253A

JP2014070253A - 機械部品の製造方法、及び機械部品

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Publication number: JP2014070253A
Application number: JP2012217980A
Authority: JP
Inventors: Natsuo Miyoshi; 夏生三好
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-04-21
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: JP6211754B2

Abstract

【課題】低コスト化、及び製造効率の向上を図るとともに、高精度な機械部品の製造方法、及び機械部品を提供する。
【解決手段】成形型２の内面にコーティング膜４を形成するコーティング工程と、成形型２を用いて電鋳を行い、コーティング膜４上に母材６を形成する母材形成工程と、コーティング膜４とともに母材６を成形型２から取り出す取り出し工程と、を有していることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、機械部品の製造方法、及び機械部品に関するものである。

従来から、小型の精密機械の１つである機械式時計には、歯車等の小型の機械部品が多く搭載されている。
この種の機械部品は、従来、打ち抜き加工等の機械加工によって主に製造されていたが、近時では電鋳を利用して製造する方法が採用されている。これは、機械加工に比べて機械公差が小さいうえ、複雑な外形形状であっても精度良く作製することができるためである。よって、時計用の歯車等の微細で精密な機械部品を製造する場合には、特に適した方法である。

ところが、電鋳材料（例えば、ニッケル等）は、通常の圧延材料よりも耐摩耗性が劣るという特性を有している。したがって、電鋳を利用して機械部品を製造した場合には、他部品が摺動される摺動面での耐摩耗性等を高めることが重要視されている。

ここで、母材の耐磨耗性を高める技術として、例えば特許文献１には、イオンプレーティング等のＰＶＤ法（物理気相成長法）を用いて、母材の摺動面をＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等によりコーティングする技術が知られている。

特開平１１−１５２５６０号公報

上述した特許文献１の技術を時計用の歯車等に採用する場合、電鋳を利用して形成された母材を複数配列して、これら複数の母材に対して一括してコーティングすることが考えられる。
しかしながら、特にイオンプレーティング等、コーティングを行うのに母材を通電する必要がある場合には、複数の母材同士を導電材料により連結し、各母材間をそれぞれ通電する必要がある。また、蒸着等、母材同士の通電が必要ない場合であっても、複数の母材同士が重ならないように配列する必要がある。
そのため、製造コストが増加するとともに、製造効率が低下するという問題がある。

また、高アスペクト比（例えば、内径に対して深さの深い）の微細孔の内面にコーティングを施す場合には、コーティング膜を均一に形成することが難しい。
さらに、機械部品の外形形状をなす母材に対してコーティングを行うため、コーティング膜の高精度な膜厚制御が必要になる。

そこで本発明は、低コスト化、及び製造効率の向上を図るとともに、高精度な機械部品の製造方法、及び機械部品の提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明の機械部品の製造方法は、成形型の内面にコーティング膜を形成するコーティング工程と、前記成形型を用いて電鋳を行い、前記コーティング膜上に母材を形成する母材形成工程と、前記コーティング膜とともに前記母材を前記成形型から取り出す取り出し工程と、を有していることを特徴としている。

この構成によれば、コーティング膜が形成された成形型内に母材を形成するのみで、母材の表面がコーティング膜に覆われた機械部品を製造することができる。そのため、例えば複数の機械部品を一括して形成する場合等において、従来のように既に成形された母材に対してコーティング膜を形成する場合と異なり、コーティング膜を形成するために複数の母材を配列したり、母材同士を通電させたりする必要がない。これにより、製造効率を向上させることができるとともに、低コスト化を図ることができる。
また、例えば機械部品の貫通孔内にコーティング膜を形成する場合には、成形型において、貫通孔を成形する柱部の外周面にコーティング膜を形成し、その上から母材を形成すればよいだけなので、母材の貫通孔自体にコーティング膜を形成する場合に比べて、コーティング膜を簡単に形成することができる。そのため、高アスペクト比の貫通孔であっても、コーティング膜を均一な膜厚で形成することができる。
さらに、機械部品の厚み寸法は成形型の深さで決定されるため、仮にコーティング膜に厚みむらがあっても、その厚み分を母材の厚みにより吸収することができる。これにより、高精度な機械部品を提供することができる。

また、前記コーティング工程と前記母材形成工程との間に、前記コーティング膜と前記母材との密着性を向上させるための密着層を形成する密着層形成工程を有していることを特徴としている。
この構成によれば、コーティング膜と、密着層上に形成される母材と、の密着性を向上させ、コーティング膜の剥離等を抑制できるので、コーティング膜の機能を長期間に亘って発揮させることができる。

また、本発明の機械部品は、上記本発明の機械部品の製造方法を用いて製造されたことを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明の機械部品の製造方法を用いて製造されているため、高精度な機械部品を低コストで提供することができる。

本発明の機械部品の製造方法、及び機械部品によれば、低コスト化、及び製造効率の向上を図るとともに、高精度な機械部品を提供することができる。

機械部品の製造方法を説明するためのフローチャートである。機械部品の製造方法を説明するための工程図（断面図）である。電鋳装置の概略構成図である。ムーブメント表側の平面図である。香箱車からがんぎ車の部分を図示する概略部分断面図である。がんぎ車からてんぷの部分を図示する概略部分断面図である。がんぎ車及びアンクルの平面図である。筒車を示す斜視図である。図８のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（機械部品の製造方法）
図１は機械部品の製造方法を説明するためのフローチャートであり、図２は機械部品の製造方法を説明するための工程図（断面図）である。
本実施形態の機械部品の製造方法では、成形型形成工程（Ｓ１０）、コーティング工程（Ｓ２０）、母材形成工程（Ｓ３０）及び取り出し工程（Ｓ４０）を主に有している。
まず、図１、図２（ａ）に示すように、成形型形成工程（Ｓ１０）では、機械部品１０（図２（ｅ）参照）の外形形状を成形するためのパターン部１を有する成形型２を形成する。図示のパターン部１は、機械部品１０の外形形状を成形する凹部１ａと、凹部１ａの底面から立設されて機械部品１０に貫通孔１０ａ（図２（ｅ）参照）を成形する柱部１ｂと、を備えている。

なお、成形型２となる基材の材料としては、レジストやシリコン（Ｓｉ）、ステンレス等、種々の材料を用いることが可能である。これらの材料のうち、レジストやシリコン等を基材に用いた場合には、フォトリソグラフィ技術を利用してエッチングを行うことでパターン部１を形成し、ステンレス等を基材に用いた場合には、レーザ等を用いてパターン部１を形成することが可能である。また、図示しないが成形型２には、上述したパターン部１が行列方向に沿って複数形成されているものとする。

次に、図１、図２（ｂ）に示すように、コーティング工程（Ｓ２０）では、ＰＶＤ法やＣＶＤ法（化学気相成長法）等の成膜法により、成形型２の主面上にコーティング膜４を形成する。本実施形態では、厚さが１μｍ〜２μｍ程度のコーティング膜４を、成形型２における主面全体（凹部１ａの内面及び表面）に亘って形成する。また、コーティング膜４の材料としては、窒化チタン（ＴｉＮ）等の窒化膜や、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等の炭化膜、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）や二酸化珪素（ＳｉＯ₂）等の酸化膜、その他（例えば、二硫化モリブデン（ＭｏＳ₂）等）の各種材料を用いることが可能である。なお、コーティング工程（Ｓ２０）において、イオンプレーティング等、成膜対象（成形型２）を通電する必要がある場合には、上述した成形型形成工程（Ｓ１０）において、成形型２の材料として導電性材料を選択し、成形型２自体に通電することが好ましい。

図１、図２（ｃ）に示すように、母材形成工程（Ｓ３０）は、成形型２を電鋳装置２０（図３参照）にセットして、コーティング膜４上に電鋳体５を形成する電鋳体形成工程（Ｓ３１）と、電鋳体５を所望の厚み寸法になるように調整する研磨工程（Ｓ３２）と、を有している。なお、以下で説明する電鋳体形成工程（Ｓ３１）は、上述したコーティング膜４を導電性材料（例えば、窒化チタン等）で形成し、電鋳体５をニッケル（Ｎｉ）によって形成する場合を例に挙げて説明する。

図３は電鋳装置の概略構成図である。
図３（ａ）に示すように、電鋳装置２０は、電鋳液Ｗが貯液された電鋳槽２１と、電鋳すべき金属材料からなり、電鋳液Ｗ内に浸漬された電極２２と、電極２２及び成形型２に形成されたコーティング膜４に電気配線２３を介してそれぞれ接続される電源部２４と、を備えている。なお、電源部２４の陽極側に電極２２が接続され、陰極側にコーティング膜４が接続されている。また、電鋳液Ｗは、電鋳材料に応じて選択されるが、ニッケル電鋳を行う場合には、例えばスルファミン酸浴、ワット浴や硫酸浴等が用いられる。仮にスルファミン酸浴を用いてニッケル電鋳を行う場合には、例えば電鋳槽２１の中にスルファミン酸ニッケル水和塩を主成分とするスルファミン酸浴を入れる。

そして、このように構成された電鋳装置２０を利用して、電鋳体形成工程（Ｓ３１）を行う。
まず、電鋳槽２１内に貯液された電鋳液Ｗ中に成形型２を浸漬させた後、電源部２４を作動させて、電極２２とコーティング膜４との間に電圧を印加する。すると、電極２２を構成するニッケルがイオン化してスルファミン酸浴中を移動し、図２（ｃ）、図３（ｂ）に示すように電鋳液Ｗ内にてコーティング膜４上に金属として析出するとともに、このニッケルが徐々に成長して電鋳体５となる。本実施形態では、成形型２における主面全体（凹部１ａ内及び表面上）に電鋳体５が形成される。そして、少なくとも成形型２の凹部１ａが埋まるまで電鋳体５を成長させる。
この時点で、電鋳体形成工程（Ｓ３１）が終了する。なお、上述したコーティング工程（Ｓ２０）において、コーティング膜４を絶縁材料により形成した場合には、無電解処理により電鋳体５を形成することも可能である。また、電極２２と成形型２との間に電圧を印加しても構わない。

次に、図１、図２（ｄ）に示すように、研磨工程（Ｓ３２）を行う。具体的には、電鋳体５が形成された成形型２を電鋳槽２１（図３参照）から取り出した後、電鋳体５が所望の厚み寸法となるように成形型２ごと研磨を行う。本実施形態では、成形型２の表面上に形成された電鋳体５及びコーティング膜４が除去されるように（凹部１ａ内に形成された電鋳体５及びコーティング膜４が残存するように）研磨を行う。これにより、パターン部１内のコーティング膜４上に母材６が形成される。

最後に、図１、図２（ｅ）に示すように、取り出し工程（Ｓ４０）では、成形型２のパターン部１（凹部１ａ）内に残存する母材６及びコーティング膜４を成形型２から取り出す。具体的に、成形型２、コーティング膜４及び母材６のうち、成形型２のみを溶解等によって選択的に除去する。これにより、コーティング膜４及び母材６が一体となった機械部品１０が完成する。

なお、成形型２の取り出し方法は、溶解に限らず、物理的な方法を用いても構わない。また、成形型２としてステンレス等の溶解不能な材料を用いた場合には、コーティング工程（Ｓ２０）の前に成形型２の少なくともパターン部１（凹部１ａ）内に離型層（不図示）を形成し、この離型層上にコーティング膜４及び母材６を形成することが好ましい。この場合には、取り出し工程（Ｓ４０）において、成形型２とコーティング膜４との間に介在する離型層のみを選択的に除去することで、機械部品１０（コーティング膜４及び母材６）を成形型２から取り出すことができる。

そして、上述のように製造された機械部品１０は、母材６のうち、上述した成形型２のパターン部１内面に位置する面にコーティング膜４が形成され、凹部１ａの開口部に位置する面（上述した研磨工程（Ｓ３２）における研磨面）にはコーティング膜４は形成されていない。また、図示の例では、機械部品１０のうち、成形型２の柱部１ｂに対応する部分には、機械部品１０を厚さ方向に貫通する貫通孔１０ａが形成されている。
なお、上述した母材形成工程（Ｓ３０）の前に、成形型２に形成されたコーティング膜４をパターニングすることで、母材６上における任意の位置のみにコーティング膜４を形成することも可能である。

このように、本実施形態では、成形型２のパターン部１内面に一括してコーティング膜４を形成した後、コーティング膜４が形成された成形型２内に電鋳によって母材６を形成する構成とした。
この構成によれば、コーティング膜４が形成された成形型２内に母材６（電鋳体５）を形成するのみで、母材６の表面がコーティング膜４に覆われた機械部品１０を製造することができる。そのため、例えば複数の機械部品１０を一括して形成する場合等において、従来のように既に成形された母材に対してコーティング膜を形成する場合と異なり、コーティング膜を形成するために複数の母材を配列したり、母材同士を通電させたりする必要がない。これにより、製造効率を向上させることができるとともに、低コスト化を図ることができる。

また、例えば機械部品１０の貫通孔１０ａ内面にコーティング膜４を形成する場合であっても、パターン部１内における柱部１ｂの外周面にコーティング膜４を形成し、その上から母材６を形成すればよいだけなので、従来のように母材の貫通孔自体にコーティング膜を形成する場合に比べて、コーティング膜４を簡単に形成することができる。そのため、高アスペクト比の貫通孔１０ａ内面であっても、コーティング膜４を均一な膜厚で形成することができる。

さらに、機械部品１０の厚み寸法は成形型２のパターン部１（凹部１ａ）の深さで決定されるため、仮にコーティング膜４に厚みむらがあっても、その厚み分を母材６の厚みにより吸収することができる。これにより、高精度な機械部品１０を提供することができる。

（機械式時計）
次に、機械式時計について説明する。なお、図４は、ムーブメント表側の平面図である。図５は、香箱車からがんぎ車の部分を図示する概略部分断面図である。図６は、がんぎ車からてんぷの部分を図示する概略部分断面図である。

図４〜図６に示すように、機械式時計のムーブメント１００は、このムーブメント１００の基板を構成する地板１０２を有している。地板１０２の巻真案内穴１０２ａには、巻真１１０が回転可能に組み込まれている。また、ムーブメント１００には、文字板１０４（図５及び図６参照）が取り付けられている。
一般に、地板１０２の両側のうち、文字板１０４が配される側をムーブメント１００の裏側と称し、文字板１０４が配される側の反対側をムーブメント１００の表側と称する。また、ムーブメント１００の表側に組み込まれる輪列を表輪列と称し、ムーブメント１００の裏側に組み込まれる輪列を裏輪列と称する。

おしどり１９０、かんぬき１９２、かんぬきばね１９４、裏押さえ１９６を含む切換装置により、巻真１１０の軸線方向の位置が決められている。きち車１１２は、巻真１１０の案内軸部に回転可能に設けられている。巻真１１０が、回転軸線方向に沿ってムーブメント１００の内側に一番近い方の第１の巻真位置（０段目）にある状態で巻真１１０を回転させると、図示しないつづみ車の回転を介してきち車１１２が回転する。丸穴車１１４は、きち車１１２の回転により回転する。また、角穴車１１６は、丸穴車１１４の回転により回転する。角穴車１１６が回転することにより、香箱車１２０に収容されたぜんまい１２２（図５参照）が巻き上げられる。

二番車１２４は、香箱車１２０の回転により回転する。がんぎ車１３０は、四番車１２８、三番車１２６、二番車１２４の回転を介して回転する。これら香箱車１２０、二番車１２４、三番車１２６及び四番車１２８は、表輪列を構成する。

表輪列の回転を制御するための脱進・調速装置は、てんぷ１４０と、がんぎ車１３０と、アンクル１４２とで構成されている。てんぷ１４０は、図６に示すように、てん真１４０ａと、ひげぜんまい１４０ｃとを備えている。図５に示すように、二番車１２４の回転に基づいて、筒かな１５０が同時に回転する。そして、筒かな１５０に取り付けられた分針１５２が「分」を表示する。
また、筒かな１５０には、二番車１２４に対するスリップ機構が設けられている。筒かな１５０の回転に基づいて、日の裏車の回転を介して筒車１５４が回転する。そして、筒車１５４に取り付けられた時針１５６が「時」を表示する。なお、筒車１５４の具体的な構成については後述する。

図６に示すようにひげぜんまい１４０ｃは、複数の巻き数をもったうずまき状（螺旋状）の形態の薄板ばねである。ひげぜんまい１４０ｃの内端部は、てん真１４０ａに固定されたひげ玉１４０ｄに固定されている。一方、ひげぜんまい１４０ｃの外端部は、てんぷ受１６６（図４参照）に固定されたひげ持受１７０に取り付けたひげ持１７０ａを介してねじ締めにより固定されている。
緩急針１６８は、てんぷ受１６６に回転可能に取り付けられている。また、てんぷ１４０は、地板１０２及びてんぷ受１６６に対して回転可能に支持されている。

図５に示すように香箱車１２０は、香箱歯車１２０ｄと、香箱真１２０ｆと、ぜんまい１２２とを備えている。香箱真１２０ｆは、上軸部１２０ａと、下軸部１２０ｂとを備えている。香箱真１２０ｆは、炭素鋼等の金属で形成されている。香箱歯車１２０ｄは、黄銅等の金属で形成されている。

二番車１２４は、上軸部１２４ａと、下軸部１２４ｂと、かな部１２４ｃと、歯車部１２４ｄと、そろばん玉部１２４ｈとを備えている。二番車１２４のかな部１２４ｃは、香箱歯車１２０ｄと噛み合うように構成されている。上軸部１２４ａ、下軸部１２４ｂ及びそろばん玉部１２４ｈは、炭素鋼等の金属で形成されている。

三番車１２６は、上軸部１２６ａと、下軸部１２６ｂと、かな部１２６ｃと、歯車部１２６ｄとを備えている。三番車１２６のかな部１２６ｃは、二番車１２４の歯車部１２４ｄと噛み合うように構成されている。

四番車１２８は、上軸部１２８ａと、下軸部１２８ｂと、かな部１２８ｃと、歯車部１２８ｄとを備えている。四番車１２８のかな部１２８ｃは、三番車１２６の歯車部１２６ｄと噛み合うように構成されている。上軸部１２８ａ及び下軸部１２８ｂは、炭素鋼等の金属で形成されている。歯車部１２８ｄは、ニッケル等の金属で形成されている。

がんぎ車１３０は、上軸部１３０ａと、下軸部１３０ｂと、がんぎかな部１３０ｃと、がんぎ歯車部１３２とを備えている。がんぎかな部１３０ｃは、四番車１２８の歯車部１２８ｄと噛み合うように構成されている。
図６に示すように、アンクル１４２は、アンクル体１４２ｄと、アンクル真１４２ｆとを備えている。アンクル真１４２ｆは、上軸部１４２ａと、下軸部１４２ｂとを備えている。

香箱車１２０は、図５に示すように、地板１０２及び香箱受１６０に対して回転可能に支持されている。すなわち、香箱真１２０ｆの上軸部１２０ａは、香箱受１６０に対して回転可能に支持されている。香箱真１２０ｆの下軸部１２０ｂは、地板１０２に対して回転可能に支持されている。

また、二番車１２４、三番車１２６、四番車１２８及びがんぎ車１３０は、地板１０２及び輪列受１６２に対してそれぞれ回転可能に支持されている。すなわち、二番車１２４の上軸部１２４ａ、三番車１２６の上軸部１２６ａ、四番車１２８の上軸部１２８ａ、及びがんぎ車１３０の上軸部１３０ａは、それぞれ輪列受１６２に対して回転可能に支持されている。また、二番車１２４の下軸部１２４ｂ、三番車１２６の下軸部１２６ｂ、四番車１２８の下軸部１２８ｂ、及びがんぎ車１３０の下軸部１３０ｂは、それぞれ地板１０２に対して回転可能に支持されている。

図６に示すように、アンクル１４２は、地板１０２及びアンクル受１６４に対して回転可能に支持されている。すなわち、アンクル１４２の上軸部１４２ａは、アンクル受１６４に対して回転可能に支持されている。アンクル１４２の下軸部１４２ｂは、地板１０２に対して回転可能に支持されている。

香箱真１２０ｆの上軸部１２０ａを回転可能に支持する香箱受１６０の軸受部と、二番車１２４の上軸部１２４ａを回転可能に支持する輪列受１６２の軸受部と、三番車１２６の上軸部１２６ａを回転可能に支持する輪列受１６２の軸受部と、四番車１２８の上軸部１２８ａを回転可能に支持する輪列受１６２の軸受部と、がんぎ車１３０の上軸部１３０ａを回転可能に支持する輪列受１６２の軸受部と、アンクル１４２の上軸部１４２ａを回転可能に支持するアンクル受１６４の軸受部と、には、潤滑油が注油されている。

また、香箱真１２０ｆの下軸部１２０ｂを回転可能に支持する地板１０２の軸受部と、二番車１２４の下軸部１２４ｂを回転可能に支持する地板１０２の軸受部と、三番車１２６の下軸部１２６ｂを回転可能に支持する地板１０２の軸受部と、四番車１２８の下軸部１２８ｂを回転可能に支持する地板１０２の軸受部と、がんぎ車１３０の下軸部１３０ｂを回転可能に支持する地板１０２の軸受部と、アンクル１４２の下軸部１４２ｂを回転可能に支持する地板１０２の軸受部と、には、潤滑油が注油されている。
上述した潤滑油は、精密機械用油であるのが好ましく、いわゆる時計油であるのが特に好ましい。

地板１０２のそれぞれの軸受部、香箱受１６０の軸受部、輪列受１６２のそれぞれの軸受部には、潤滑油の保持性能を高めるために、円錐状、円筒状、又は円錐台状の油溜め部を設けるのが好ましい。この油溜め部を設けると、潤滑油の表面張力により油が拡散するのを効果的に阻止することができる。
また、地板１０２、香箱受１６０、輪列受１６２及びアンクル受１６４は、黄銅等の金属で形成しても良いし、ポリカーボネート等の樹脂で形成しても良い。

次に、上述したがんぎ車１３０について、より詳細に説明する。図７はがんぎ車及びアンクルの平面図である。
図７に示すように、がんぎ車１３０は、上述したがんぎ歯車部１３２と、がんぎ歯車部１３２の中心に打ち込まれた軸部材１３１と、を備えている。

がんぎ歯車部１３２は、上面及び下面が平坦面とされるとともに、全面に亘って均一な厚みに形成されており、特殊な鉤型状に形成された複数の歯部１３２ａを有している。これら複数の歯部１３２ａの先端に、後述するアンクル１４２の爪石１４４ａ，１４４ｂが接触するようになっている。つまり、歯部１３２ａの先端の側面は爪石１４４ａ，１４４ｂが接触して摺動する摺動面（衝撃面）１３２ｂとされている。

軸部材１３１は、がんぎ歯車部１３２の中心に設けられた図示しない保持孔内に打ち込まれることで取り付けられた部材であり、中心軸ががんぎ車１３０の中心軸と同一とされている。また、軸部材１３１の上端部に上述した上軸部１３０ａが設けられ、下端部に下軸部１３０ｂが設けられている。また、上軸部１３０ａの下方にがんぎかな部１３０ｃが設けられている。このがんぎかな部１３０ｃは、上述したように、四番車１２８の歯車部１２８ｄに噛合しており、これによって四番車１２８の回転力を軸部材１３１に伝達してがんぎ車１３０を回転させる役割を果している。

このように構成されたがんぎ車１３０は、複数の歯部１３２ａがアンクル１４２に噛合するようになっている。アンクル１４２は、３つのアンクルビーム１４３によってＴ字状に形成されたアンクル体１４２ｄと、アンクル真１４２ｆとを備えたもので、軸であるアンクル真１４２ｆによってアンクル体１４２ｄが回転可能に構成されている。なお、アンクル真１４２は、各アンクル体１４２ｄ同士の接続部分に形成された図示しない保持孔内に打ち込まれることで取り付けられている。

３つのアンクルビーム１４３のうち２つのアンクルビーム１４３の先端には、爪石１４４ａ，１４４ｂが設けられ、残り１つのアンクルビーム１４３先端には、アンクルハコ１４５が取り付けられている。爪石１４４ａ，１４４ｂは、四角柱状に形成され、接着剤等によりアンクルビーム１４３に接着固定されている。

このように構成されたアンクル１４２は、アンクル真１４２ｆを中心に回転した際に、爪石１４４ａ或いは爪石１４４ｂが、がんぎ車１３０の歯部１３２ａの先端、より詳細には摺動面１３２ｂに接触するようになっている。また、この際、アンクルハコ１４５が取り付けられたアンクルビーム１４３が、ドテピン（図示せず）に接触するようになっており、これによってアンクル１４２は、同方向にそれ以上回転しないようになっている。その結果、がんぎ車１３０の回転も一時的に停止するようになっている。

（時計用部品の製造方法）
次に、上述した機械部品１０の製造方法を用いた例として、がんぎ歯車部１３２、アンクル１４２、及び筒車１５４等の時計用部品の製造方法について説明する。
（がんぎ歯車部の製造方法）
上述した機械部品１０の製造方法を用いてがんぎ歯車部１３２を製造する場合、まず成形型形成工程（Ｓ１０）において、がんぎ歯車部１３２の外形形状をなすパターン部１を成形型２に形成する。その後、上述した製造方法（Ｓ２０）〜（Ｓ４０）に沿ってコーティング膜４及び母材６を形成することで、母材６がコーティング膜４に覆われたがんぎ歯車部１３２を製造することができる。

なお、コーティング膜４は、がんぎ歯車部１３２のうち、軸部材１３１が打ち込まれる保持孔内面を回避した上で、少なくとも摺動面１３２ｂを覆うように形成することが好ましい。そのため、上述したコーティング工程（Ｓ２０）において、成形型２の主面上にコーティング膜４を形成した後、少なくとも摺動面１３２ｂを成形する部分のコーティング膜４が残存するようにパターニングすることが好ましい。

また、がんぎ歯車部１３２に用いるコーティング膜４の材料としては、二硫化モリブデン等の摩擦係数の比較的小さい材料が好ましい。二硫化モリブデンは、低荷重摺動環境下であっても、静摩擦係数及び動摩擦係数がともに小さく、さらに両摩擦係数間の差が小さい。したがって、アンクル１４２とがんぎ歯車部１３２とが互いに摺動を開始する摺動始動時、及び両部品の摺動時ともに滑りが良く、摩擦損失の増加を抑制することができる。

（アンクルの製造方法）
また、アンクル１４２の爪石１４４ａ，１４４ｂを上述した機械部品の製造方法で製造する場合も、まず成形型形成工程（Ｓ１０）において、爪石１４４ａ，１４４ｂの外形形状をなすパターン部１を成形型２に形成する。その後、上述した製造方法（Ｓ２０）〜（Ｓ４０）に沿ってコーティング膜４及び母材６を形成することで、母材６がコーティング膜４に覆われた爪石１４４ａ，１４４ｂを製造することができる。なお、コーティング膜４は、爪石１４４ａ，１４４ｂのうち、少なくともがんぎ歯車部１３２の摺動面１３２ｂとの接触部分に形成することが好ましい。

また、爪石１４４ａ，１４４ｂに用いるコーティング膜４の材料としては、Ａｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂等の酸化膜を用いることが好ましい。酸化膜は、耐磨耗性に優れ、またポーラス構造となる性質を有するので、コーティング膜４に潤滑油を注油した場合には、潤滑油を確実に保油することができる。つまり、コーティング膜４に潤滑油を十分に含浸させることができ、オイルプールの役割を担わせることができる。また、母材６の材料としては、ニッケルの他にシリコン等を採用することも可能である。

なお、アンクル体１４２ｄ、及び爪石１４４ａ，１４４ｂの外形形状をなすパターン部１を成形型２に形成し、その後、コーティング膜４及び母材６を形成することで、アンクル体１４２ｄと爪石１４４ａ，１４４ｂとを一体に形成することも可能である。この場合には、アンクル真１４２が打ち込まれる保持孔を回避した上で、少なくとも爪石１４４ａ，１４４ｂにおけるがんぎ歯車部１３２との接触部分を覆うようにコーティング膜４を形成することが好ましい。

（筒車の製造方法）
図８は筒車を示す斜視図であり、図９は図８のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図８、図９に示すように、上述した筒車１５４は、筒部１５４ａと、筒部１５４ａの軸方向の一端縁に連設され、径方向の外側に向けて延びるフランジ部１５４ｂと、フランジ部１５４ｂの外周縁における周方向の全周に亘って形成された複数の歯部１５４ｃと、を備えている。
筒部１５４ａの内周面は、上述したそろばん玉部１２４ｈや、筒かな１５０の外周縁が摺動する摺動面となっており、この摺動面にコーティング膜４が形成されている。

上述した機械部品１０の製造方法を用いて筒車１５４を製造する場合、まず上述した成形型形成工程（Ｓ１０）において、筒車１５４の外形形状をなすパターン部１を成形型２に形成する。その後、上述した製造方法（Ｓ２０）〜（Ｓ４０）に沿ってコーティング膜４及び母材６を形成することで、母材６がコーティング膜４に覆われた筒車１５４を製造することができる。この場合、上述したコーティング工程（Ｓ２０）において、成形型２の主面上にコーティング膜４を形成した後、筒部１５４ａの摺動面を成形する部分のコーティング膜４が残存するようにパターニングすることで、図８、図９に示す筒車１５４を製造することができる。

なお、筒部１５４ａの摺動面に用いるコーティング膜４の材料としては、ＴｉＮ等の窒化膜やＤＬＣ等の炭化膜等、耐磨耗性に優れた材料を採用することが好ましい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述した実施形態では、コーティング膜４上に母材６（電鋳体５）を直接形成する構成について説明したが、これに限らず、コーティング膜４と母材６との間に両者の密着性を向上させる密着層を形成しても構わない。密着層の材料としては、例えば金（Ａｕ）等を用いることが可能である。

この構成によれば、コーティング膜４と、密着層上に形成される母材６と、の密着性を向上させ、コーティング膜４の剥離等を抑制できるので、コーティング膜４の機能を長期間に亘って発揮させることができる。

また、上述した実施形態では、機械式時計を例にして説明したが、これに限らず、アナログクオーツ時計に本発明を採用しても構わない。
また、上述した実施形態では、本発明の機械部品１０の製造方法をがんぎ歯車部１３２や爪石１４４ａ，１４４ｂ、筒車１５４に採用した場合について説明したが、これに限らず、種々の時計用部品の他、小型な精密機械等、機械部品全般に採用することが可能である。
さらに、上述した実施形態では、成形型２や、コーティング膜４、母材６の材料としては、上述した実施形態で挙げた材料に限らず、種々の材料を採用することが可能である。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせてもよい。

２…成形型４…コーティング膜６…母材１０…機械部品

Claims

成形型の内面にコーティング膜を形成するコーティング工程と、
前記成形型を用いて電鋳を行い、前記コーティング膜上に母材を形成する母材形成工程と、
前記コーティング膜とともに前記母材を前記成形型から取り出す取り出し工程と、を有していることを特徴とする機械部品の製造方法。
前記コーティング工程と前記母材形成工程との間に、前記コーティング膜と前記母材との密着性を向上させるための密着層を形成する密着層形成工程を有していることを特徴とする請求項１記載の機械部品の製造方法。
請求項１記載の機械部品の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする機械部品。