特許 6336869 機械部品、機械部品の製造方法および時計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6336869

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】機械部品、機械部品の製造方法および時計

(51)【国際特許分類】

   F16H 55/17 20060101AFI20180528BHJP

   F16H 55/06 20060101ALI20180528BHJP

   G04B 13/02 20060101ALI20180528BHJP

【ＦＩ】

   F16H55/17 A

   F16H55/06

   G04B13/02 Z

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-195697(P2014-195697)

(22)【出願日】2014年9月25日

(65)【公開番号】特開2016-65624(P2016-65624A)

(43)【公開日】2016年4月28日

【審査請求日】2017年7月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002325

【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142837

【弁理士】

【氏名又は名称】内野 則彰

(74)【代理人】

【識別番号】100166305

【弁理士】

【氏名又は名称】谷川 徹

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 未英

(72)【発明者】

【氏名】中嶋 正洋

(72)【発明者】

【氏名】新輪 隆

【審査官】 塚本 英隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１２１６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１６３７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２１５１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４６９６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ５５／１７

Ｆ１６Ｈ ５５／０６

Ｇ０４Ｂ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

打ち込みによって打ち込み部品が取り付けられる機械部品であって、
貫通孔を有し脆性材料からなる基部品と、
前記基部品の一方の面に固定され、前記貫通孔と同軸で前記貫通孔よりも径の小さい、前記打ち込み部品が打ち込まれる保持孔を有する電鋳部品と、を備えたことを特徴とする機械部品。

【請求項2】

請求項１に記載の機械部品と、前記保持孔に打ち込まれて取り付けられた打ち込み部品と、を備えたことを特徴とする機械部品。

【請求項3】

前記打ち込み部品が、軸部材であることを特徴とする請求項２に記載の機械部品。

【請求項4】

前記打ち込み部品が、軸部材を保持するブッシュであることを特徴とする請求項２に記載の機械部品。

【請求項5】

打ち込みによって打ち込み部品が取り付けられる機械部品の製造方法であって、
脆性材料基板上に前記打ち込み部品が打ち込まれる保持孔を有してなる電鋳部品を形成する工程と、
前記脆性材料基板に前記保持孔と同軸の貫通孔を形成して基部品を形成する工程と、を有することを特徴とする機械部品の製造方法。

【請求項6】

前記電鋳部品の保持孔に打ち込み部品を打ち込んで取り付ける工程を、有することを特徴とする請求項５に記載の機械部品の製造方法。

【請求項7】

前記打ち込み部品が、軸部材であることを特徴とする請求項６に記載の機械部品の製造方法。

【請求項8】

前記打ち込み部品が、軸部材を保持するブッシュであることを特徴とする請求項６に記載の機械部品の製造方法。

【請求項9】

請求項１〜４のいずれか一項に記載の機械部品が、時計の組立て部品に用いられることを特徴とする時計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、機械部品、機械部品の製造方法および時計に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、時計などの小型の精密機械に用いられる機械部品として、歯車が多用されている。歯車は、一般に回転軸としての軸部材が嵌合されて用いられるが、このような軸部材の嵌合には、特に小型で高精密な機械部品の場合、打ち込み方法が多く採用されている。

【0003】

ところで、このような歯車等の高精密な機械部品としては、近年ではより高い加工精度が要求されるに伴い、シリコンを用いるようになっている（例えば、特許文献１参照）。また、シリコンはルビー等の結晶性材料に比べると摩耗し易いものの、金属に比べると摩耗しにくいことから耐久性に優れ、したがって歯車等の機械部品に多く用いられている。さらに、シリコンは金属材料に比べて軽いことから、慣性力を小さくした部品の材料に適しており、この点からも歯車等の機械部品に多く用いられるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２―２７６７７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところが、シリコンは脆性が高いといった欠点があることから、シリコンからなる歯車等の部品は、特に軸部材などを打ち込み方法で嵌合させ、取り付けようとすると、打ち込み時にシリコンに割れが発生し易いといった問題がある。このような割れに対処するため従来では、例えば軸の打ち込み部分をバネにするといった手法も一部に採られている。しかし、このような手法を採用しても、シリコンの割れを確実に防止するには至っていないのが現状である。

【0006】

また、打ち込み時の割れを防止するため、嵌合孔（打ち込み孔）となる貫通孔に対して軸部材の径を小さくしておき、嵌合後（打ち込み後）、接着等によって軸部材をシリコン部品に固定することも考えられる。しかし、その場合には、シリコン部品の貫通孔に対する軸部材の軸合わせが難しく、偏心し易いことから、歯車等の回転部材に適用した場合に、円滑に回転がなされなくなるといった問題を生じる。

【0007】

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的はシリコンなどの脆性材料製の部品に対し、割れを発生することなく打ち込み部品を良好に打ち込むことを可能にした機械部品と、この機械部品の製造方法および時計を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る機械部品は、打ち込みによって打ち込み部品が取り付けられる機械部品であって、貫通孔を有し脆性材料からなる基部品と、前記基部品の少なくともどちらか一方の平面上に固定され、前記基部品の前記貫通孔と同軸で貫通孔よりも径の小さい、前記打ち込み部品が打ち込まれる保持孔を有する電鋳部品と、を備えたことを特徴としている。
この機械部品によれば、脆性材料製の基部品の少なくともどちらか一方の平面上に、貫通孔と同軸で貫通孔よりも径の小さい保持孔を有した電鋳部品が取り付けられているので、基部品の貫通孔と電鋳部品の保持孔に向けて打ち込み部品が打ち込まれた際、電鋳部品の保持孔によって打ち込み部品が支えられ、基部品に割れが生じるのが防止される。また、基部品の貫通孔と電鋳部品の保持孔は同軸で、打ち込みによって打ち込み部品が取り付けられるので、打ち込み部品の軸合わせが容易になり、偏心する不都合が防止される。

【0009】

また、本発明の機械部品は、前記の機械部品と、前記保持孔に打ち込まれて取り付けられた打ち込み部品と、を備えていてもよい。
その場合に、前記打ち込み部品は軸部材であってもよく、また、軸部材を保持するブッシュであってもよい。
このようにすれば、基部品に割れがなく、しかも打ち込み部品が打ち込まれてこれが一体化された良好な機械部品となる。

【0010】

また、本発明の機械部品の製造方法は、打ち込みによって打ち込み部品が取り付けられる機械部品の製造方法であって、脆性材料基板上に前記打ち込み部品が打ち込まれる保持孔を有してなる電鋳部品を形成する工程と、前記脆性材料基板に前記保持孔と同軸の貫通孔を形成して基部品を形成する工程と、を有することを特徴としている。
この機械部品の製造方法によれば、脆性材料基板上に保持孔を有してなる電鋳部品を電鋳加工で形成し、脆性材料基板に保持孔と同軸の貫通孔を形成するので、例えば保持孔を有した部品を貼り合わせで形成するのと異なり、貫通孔と保持孔の中心ずれを抑えることができるため、打ち込み部品との偏心が防止される。また、この方法で得られた機械部品にあっては、前記したように貫通孔と保持孔に打ち込み部品が打ち込まれた際、電鋳部品によって打ち込み時の負荷が吸収され、基部品に割れが生じるのが防止される。

【0011】

また、前記機械部品の製造方法においては、前記電鋳部品の保持孔に打ち込み部品を打ち込んで取り付ける工程を有するのが好ましい。
その場合に、前記打ち込み部品は軸部材であってもよく、また、軸部材を保持するブッシュであってもよい。
このようにすれば、基部品に割れがなく、しかも打ち込み部品が打ち込まれてこれが一体化された良好な機械部品を製造することができる。

【0012】

本発明の時計は、前記の機械部品が、時計の組立部品に用いられていることを特徴としている。
この時計によれば、割れがない良好な機械部品がその組み立て部品として用いられているので、時計自体の精度向上や、生産性の向上が図られる。

【発明の効果】

【0013】

本発明の機械部品によれば、打ち込み部品が打ち込まれた際に、シリコンなどの脆性材料からなる基部品に割れが生じるのが防止されているので、生産性が高く、したがって製造コストの低減化が図られた良好なものとなる。
本発明の機械部品の製造方法によれば、シリコンなどの脆性材料基板に割れが生じるのを防止することができ、したがって生産性を向上し、製造コストの低減化を図ることができる。
本発明の時計によれば、前記機械部品が用いられたことにより、時計自体の精度向上や、生産性の向上が図られたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係る機械式時計の、ムーブメント表側の平面図である（一部の部品を省略し、受部材は仮想線で示している）。

【図2】本発明に係る機械式時計の、香箱からがんぎ車の部分を示す概略部分断面図である。

【図3】本発明に係る機械式時計の、がんぎ車からてんぷの部分を示す概略部分断面図である。

【図4】本発明の機械部品の一実施形態としての、三番車の概略構成を示す平面図である。

【図5】図４に示した三番車の側断面図である。

【図6】図４に示した三番車における、歯車部の概略構成を示す平面図である。

【図7】図６に示した歯車部の側断面図である。

【図8】（Ａ）〜（Ｅ）は図６に示した歯車部の製造方法を工程順に説明するための模式図である。

【図9】（Ｆ）〜（Ｊ）は図６に示した歯車部の製造方法を工程順に説明するための模式図であって、図８に続く工程を説明するための図である。

【図10】（ａ）、（ｂ）は本発明に係る製造方法の電鋳工程を説明するための模式図である。

【図11】本発明の機械部品の他の実施形態を模式的に示す側断面図である。

【図12】本発明の機械部品の他の実施形態を模式的に示す側断面図である。

【図13】本発明の機械部品の他の実施形態を模式的に示す側断面図である。

【図14】本発明の機械部品における電鋳部品の他の実施形態を模式的に示す平面図である。

【図15】本発明の機械部品における電鋳部品の他の実施形態を模式的に示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明を詳しく説明する。
（機械式時計）
まず、本発明の機械部品が組立部品として用いられた、時計の一実施形態について説明する。なお、この実施形態では、時計が機械式時計である場合について説明する。
この機械式時計の概略構成について説明すると、図１〜図３に示すように、機械式時計のムーブメント１００は、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。文字板１０４（図２参照）は、ムーブメント１００に取り付けられる。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。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。

【0016】

図１に示すように、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、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２参照）を巻き上げる。

【0017】

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。香箱車１２０、二番車１２４、三番車１２６、四番車１２８は表輪列を構成する。

【0018】

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とを含む。てんぷ１４０は、図３に示すようにてん真１４０ａと、ひげぜんまい１４０ｃとを含む。図２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。筒かな１５０に取り付けられた分針１５２が「分」を表示する。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。筒車１５４に取り付けられた時針１５６が「時」を表示する。

【0019】

図３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、ひげぜんまい１４０ｃの外端部は、てんぷ受１６６（図１参照）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およびてんぷ受１６６に対して回転可能に支持されている。

【0020】

図２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とを含む。香箱真１２０ｆは、炭素鋼などの金属で形成されている。香箱歯車１２０ｄは黄銅などの金属で形成されている。

【0021】

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とを含む。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と、下軸部１２４ｂと、そろばん玉部１２４ｈは、炭素鋼などの金属で形成されている。歯車部１２４ｄはニッケルなどの金属で形成されている。

【0022】

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

【0023】

四番車１２８は、上軸部１２８ａと、下軸部１２８ｂと、かな部１２８ｃと、歯車部１２８ｄとを含む。四番車１２８のかな部１２８ｃは歯車部１２６ｄと噛み合うように構成されている。上軸部１２８ａと、下軸部１２８ｂは、炭素鋼などの金属で形成されている。歯車部１２８ｄはニッケルなどの金属で形成されている。

【0024】

がんぎ車１３０は、上軸部１３０ａと、下軸部１３０ｂと、かな部１３０ｃと、歯車部１３０ｄとを含む。がんぎ車１３０のかな部１３０ｃは歯車部１２８ｄと噛み合うように構成されている。図３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とを含む。

【0025】

香箱車１２０は、図２に示すように地板１０２および香箱受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る。二番車１２４、三番車１２６、四番車１２８、がんぎ車１３０は、地板１０２および輪列受１６２に対して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、がんぎ車１３０の上軸部１３０ａは、輪列受１６２に対して回転可能に支持される。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、がんぎ車１３０の下軸部１３０ｂは、地板１０２に対して、回転可能に支持される。

【0026】

図３に示すようにアンクル１４２は、地板１０２およびアンクル受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る。

【0027】

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の軸受部には、潤滑油が注油される。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の軸受部には、潤滑油が注油される。この潤滑油は、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。

【0028】

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、または円錐台状の油溜め部を設けるのが好ましい。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。地板１０２、香箱受１６０、輪列受１６２、アンクル受１６４は、黄銅などの金属で形成してもよいし、ポリカーボネートなどの樹脂で形成してもよい。

【0029】

（番車の構造）
次に、本発明の機械部品の一実施形態としての、番車の構造について説明する。なお、番車の構造は略同一であるため、三番車１２６を用いて説明する。
三番車１２６は、図４、図５に示すように、歯車部１２６ｄと、歯車部１２６ｄに打ち込みによって取り付けられた軸部材１２６ｆ（打ち込み部品）とからなるものである。

【0030】

歯車部１２６ｄは、図６、図７に示すようにその中心部に貫通孔１２６ｋが形成されてなる基部品１２６ｇと、この基部品１２６ｇの少なくともどちらか一方の平面に一体に形成された電鋳部品１２６ｈとからなるものである。基部品１２６ｇは、本実施形態ではシリコンからなっているが、シリコンに限定されることなく、炭化ケイ素、酸化アルミニウム等のセラミックスや、ガラスなどの脆性材料が使用可能である。電鋳部品１２６ｈは、図４、図５では歯車部１２６ｄに対して軸部材１２６ｆが打ち込まれる側に形成されている。

【0031】

電鋳部品１２６ｈは、後述するように、基部品１２６ｇの少なくともどちらか一方の平面に、電鋳加工によって形成されたもので、本実施形態ではＮｉからなっている。なお、この電鋳部品１２６ｈとしては、Ｎｉに限定されることなく、電鋳加工で形成可能な材料であれば種々のものが使用可能である。例えば、Ｃｕ、Ｃｏ、Ａｕ等の金属や、Ｎｉ−Ｗ、Ｎｉ−Ｂ等の合金、あるいはＮｉ−Ａｌ2Ｏ3、Ｎｉ−ＳｉＣ等の複合物などが使用可能である。また、この電鋳部品１２６ｈは、基部品１２６ｇに対して回動不能になっている。

【0032】

また、この電鋳部品１２６ｈは、その中心部に保持孔１２６ｊが形成されている。この保持孔１２６ｊは、その開口形状および横断面形状が円形に形成されたもので、基部品１２６ｇの貫通孔１２６ｋと同一の中心軸を有し、かつその内径が貫通孔１２６ｋよりも小さく形成されたものである。この保持孔１２６ｊには、図４、図５に示したように中心軸に沿って軸部材１２６ｆが打ち込まれ、取り付けられている。

【0033】

軸部材１２６ｆは、前述したように上軸部１２６ａと、下軸部１２６ｂと、かな部（三番かな）１２６ｃとを有し、さらに保持孔１２６ｊに打ち込まれる打ち込み部１２６ｅと、大径部１２６ｉとからなるものである。かな部１２６ｃは、図２に示したように二番車１２４の歯車部１２４ｄに歯合し、これによってこの二番車１２４の回転力を軸部材１２６ｆに伝達し、歯車部１２６ｄを回転させるものである。

【0034】

打ち込み部１２６ｅは、下軸部１２６ｂより大径の円柱状のもので、その外形が、電鋳部品１２６ｈの保持孔１２６ｊの内径にほぼ一致して形成されたものである。また、大径部１２６ｉは、打ち込み部１２６ｅの上側（下軸部１２６ｂと反対の側）に設けられたもので、打ち込み部１２６ｅよりさらに大径に形成されたものである。このような構成によって打ち込み部１２６ｅは、後述するように電鋳部品１２６ｈの保持孔１２６ｊに打ち込まれたことにより、該保持孔１２６ｊに保持固定されたものとなっている。また、この打ち込み部１２６ｅの上側に大径部１２６ｉが設けられていることにより、この大径部１２６ｉが歯車部１２６ｄの上面に当接することで、軸部材１２６ｆの打ち込みが完了するようになっている。

【0035】

（番車の製造方法）
次に、このような三番車１２６の製造方法に基づき、本発明の機械部品の製造方法の一実施形態を、図８〜図１０を参照して説明する。なお、図８〜図１０では、各部材を分かり易くするため、図４、５に示した三番車１２６とはその大きさや形状を変えて示している。

【0036】

まず、図８（Ａ） に示すように、シリコン基板１０を用意する。
そして、図８（Ｂ）に示すように、このシリコン基板１０の一方の面上に導電膜１１を形成する。この導電膜１１については、例えば、金、銀、銅、ニッケルなどを用いて形成することができる。導電膜１１の成膜については、スパッタリング、蒸着、無電解めっきなどの成膜法を用いることができる。また、導電膜１１の膜厚については、数ｎｍ（不連続膜）〜数μｍの範囲であるのが好ましい。

【0037】

続いて、この導電膜１１上にフォトレジストをスピンコート法等によって塗布し、図８（Ｃ）に示すように第１のレジスト層１２を形成する。そして、第１の露光マスク１３を用いてこの第１のレジスト層１２を露光する。

【0038】

続いて、現像液によって現像することにより、図８（Ｄ）に示すように開口１４を形成したレジスト型１２ａを形成する。そして、このように開口１４を形成することで、開口１４の底部に導電膜１１が露出する。

【0039】

次いで、開口１４を形成した基板１０を、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように電鋳液に浸漬させ、導電膜１１を電極として用いることにより、電鋳加工を行う。この電鋳加工では、まず、電鋳すべき金属材料によって電鋳液を選択する。例えば、ニッケル電鋳加工ではスルファミン酸浴、ワット浴、硫酸浴などが用いられる。

【0040】

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、図１０（ａ）に示すように、電鋳加工用の処理槽３０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３１を入れる。また、電鋳すべき金属材料もしくは不溶性の金属材料からなる陽極電極３２をスルファミン酸浴３１の中に浸漬させる。陽極電極３２の金属材料は、電鋳すべき金属材料とするとスルファミン酸浴３１の金属イオン濃度が安定する。陽極電極３２としては、例えば電鋳すべき金属材料からなるボールを複数用意し、この金属ボールをチタン等で作った金属製のかごの中に入れることで構成する。

【0041】

そして、電鋳加工を行うシリコン基板１０をスルファミン酸浴３１の中に浸漬し、図１０（ｂ）に示すようにシリコン基板１０に形成した導電膜１１を電源３３の陰極に接続し、陽極電極３２を電源３３の陽極に接続する。

【0042】

すると、スルファミン酸浴３１に含まれる金属イオンがシリコン基板１０に形成された開口部１４の底部に露出する導電膜１１上に金属として析出し、図８（Ｅ）に示すように開口部１４内に電鋳部１９が形成される。また、陽極電極３２の金属材料を電鋳すべき金属材料とした場合、陽極電極３２を構成する金属が、導電膜１１上に金属として析出した金属イオンとほぼ同量、イオン化してスルファミン酸浴３１に溶け込むので、スルファミン酸浴３１の金属イオン濃度を一定に保つことができる。

【0043】

なお、処理槽３０に配管（図示せず）を介して弁（図示せず）を接続し、さらにこの配管に濾過用フィルタ（図示せず）を設けることにより、処理槽３０から排出されるスルファミン酸浴３１を濾過するのが好ましい。そして、このように濾過されたスルファミン酸浴３１を、注入用配管（図示せず）によって処理槽３０内に返送し、スルファミン酸浴３１を循環させるのが好ましい。

【0044】

続いて、処理槽３０からシリコン基板１０を引き上げ、純水等で洗浄した後、必要に応じて電鋳物１９を研磨し、第1のレジスト層１２から突出した電鋳部１９の突出部分を除去する。

【0045】

次いで、シリコン基板１０の電鋳部１９を形成した面とは他方の面にフォトレジストをスピンコート法等によって塗布し、図９（Ｆ）に示すように第２のレジスト層１５を形成する。そして、第２の露光マスク１６を用いてこの第２のレジスト層を露光する。
続いて、現像液によって現像することにより、図９（Ｇ）に示すように開口１７を形成したレジストマスク１５ａを形成する。

【0046】

次いで、レジストマスク１５ａを用いてシリコン基板１０をエッチングし、図９（Ｈ）に示すようにシリコン基板１０をパターニングする。このパターニングでは、図６に示した基部品１２６ｇに対応する形状を、シリコン基板１０に形成する。エッチングについては、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）等のドライエッチングが用いられる。

【0047】

次いで、図９（Ｉ）に示すようにレジスト型１２ａ（第１のレジスト層１２）とレジストマスク１５ａ（第２のレジスト層１５）をアッシング処理や剥離液等によって除去する。

【0048】

次いで、導電膜１１をウエットエッチング等によって除去する。なお、導電膜１１は薄いため、シリコン基板１０と電鋳部１９の間の導電膜１１は除去されない。このようにして、図９（Ｊ）に示すように本発明にかかる機械部品となる三番車１２６の歯車部１２６ｄ、すなわちシリコン基板１０からなる基部品１２６ｇと、電鋳部１９からなる電鋳部品１２６ｈを形成する。

【0049】

また、このようにして歯車部１２６ｄを形成したら、別に用意した図５に示す軸部材１２６ｆ（打ち込み部品）を、電鋳部品１２６ｈの保持孔１２６ｊに打ち込み、貫通孔１２６ｋを貫通させる。すなわち、図５に示すように下軸部１２６ｂ側を保持孔１２６ｊ内に挿入し、その状態で打ち込みを行うことにより、打ち込み部１２６ｅを保持孔１２６ｊに嵌合させる。また、このような打ち込みは、大径部１２６ｉを電鋳部品１２６ｈの上面に当接させることにより、完了させることができる。

【0050】

このようにして軸部材１２６ｆを打ち込むことにより、この軸部材１２６ｆは保持孔１２６ｊ内に強固に嵌合し、ここに固定されるようになる。また、軸部材１２６ｆを打ち込んだ際には、電鋳部品１２６ｈにのみ打ち込み時の負荷がかかるので、歯車部１２６ｄには割れが生じるのが防止される。また、打ち込みによって軸部材１２６ｆが取り付けられるので、打ち込み部品の軸合わせが容易になり、偏心してしまう不都合が防止される。

【0051】

さらに保持孔１２６ｊと貫通孔１２６ｋをフォトリソグラフィーにより精度よく形成するので、例えば保持孔を有する金属部品を貼り合わせて保持孔１２６ｊを形成するのと異なり、保持孔１２６ｊと貫通孔１２６ｋの中心ずれを抑えることができ、軸部材１２６ｆを保持孔１２６ｊで保持しても三番車１２６が偏心してしまう不都合が防止される。

【0052】

また、電鋳部品１２６ｈが貫通孔１２６ｋに対して回動不能になっているので、軸部材１２６ｆと歯車部１２６ｄとの間で回転力が良好に伝達されなくなるといった不都合が確実に防止される。

【0053】

このようにして得られた歯車部１２６ｄ、あるいはこれに軸部材１２６ｆを打ち込んでなる三番車１２６にあっては、軸部材１２６ｆが打ち込まれた際に、シリコンからなる基部品１２６ｇに割れが生じるのが防止されているので、生産性が高く、したがって製造コストの低減化が図られた良好なものとなる。

【0054】

また、これら歯車部１２６ｄや三番車１２６の製造方法にあっては、シリコン基板１０に割れが生じるのを防止することができ、したがって生産性を向上し、製造コストの低減化を図ることができる。
さらに、これら歯車部１２６ｄや三番車１２６を機械部品として用いた時計にあっては、時計自体の精度向上や、生産性の向上が図られたものとなる。

【0055】

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態では本発明の機械部品を三番車１２６やその歯車部１２６ｄに適用したが、これ以外の各種の歯車、例えば二番車１２４や四番車１２８、がんぎ車１３０等にも、本発明を適用することができる。

【0056】

また、前記実施形態では、電鋳部品の保持孔内に打ち込む部品として、軸部材を用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば打ち込み部品として、軸部材を保持するためのブッシュを用いることもできる。具体的には、図１１に示すようにシリコンからなる基部品２６ｇの少なくとも一方の平面に、基部品２６ｇの貫通孔２６ｋと同軸の、保持孔２６ｊを有した電鋳部品２６ｈを形成し、さらにこの電鋳部品２６ｈの保持孔２６ｊ内に、打ち込み部品としてのブッシュ２７を打ち込みにより取り付けてもよい。

【0057】

ブッシュ２７としては、例えばルビー等の結晶性材料が用いられる。そして、このようなブッシュ２７を電鋳部品２６ｈの保持孔２６ｊ内に打ち込んだ後、さらにこのブッシュ２７の内部孔２７ａに、軸部材２６ｆを打ち込みによって固定する。すると、ブッシュ２７を打ち込んだ際には、電鋳部品２６ｈによって打ち込み時の負荷が吸収されるため、基部品２６ｇに割れが生じるのが防止される。また、軸部材２６ｆを打ち込んだ際にも、やはり電鋳部品２６ｈによって打ち込み時の負荷が吸収されるため、基部品２６ｇに割れが生じるのが防止される。

【0058】

したがって、このようにブッシュ２７を介して軸部材２６ｆを固定しても、シリコン製の基部品２６ｇに割れを生じさせることなく、軸部材２６ｆを打ち込みによって一体的に取り付け固定することができる。なお、このようなブッシュ２７を用いた機械部品としては、特に機械式時計において、時計の姿勢差を克服するために発明された特殊な脱進器であるトゥールビヨンなどに好適に用いられている。

【0059】

また、前記実施形態では、図５に示すように電鋳部品１２６ｈの側から軸部材１２６ｆを打ち込んで三番車１２６を形成したが、図１２に示すように基部品２２６ｇの側から軸部材２２６ｆを打ち込んでもよい。また、図１３に示すように基部品３２６ｇの両面に電鋳部品３２６ｈを形成してもよい。

【0060】

また、前記実施形態では、図６に示すように保持孔１２６ｊは横断面が円形状となるよう形成したが、図１４に示すように角形状の保持孔４２６ｊや、図１５に示すような複数の円弧からなる保持孔５２６ｊなど、種々の形状を採用することができる。

【符号の説明】

【0061】

１２６ 三番車
１２６ｄ 歯車部
１２６ｆ 軸部材
１２６ｇ 基部品
１２６ｈ 電鋳部品
１２６ｊ 保持孔
１２６ｋ 貫通孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】