特開 2024-142010 ヒゲ玉

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024142010

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】ヒゲ玉

(51)【国際特許分類】

   G04B 17/32 20060101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

G04B17/32

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023053945

(22)【出願日】2023-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】徳永 大介

(72)【発明者】

【氏名】井上 祥太郎

(72)【発明者】

【氏名】古内 悠介

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 陽介

(72)【発明者】

【氏名】小澤 孝

(57)【要約】

【課題】ヒゲ玉において、ヒゲゼンマイを取り付けた（固定した）後に、ヒゲゼンマイを修正する作業を不要又は修正する作業を低減する。
【解決手段】ヒゲ玉６０は、中心部に形成された、天真２０が固定される貫通孔６３と、外周縁の近傍に、取り付けられるヒゲゼンマイ４０の内周端部４１ａの周方向に沿って形成された、内周端部４１ａが挿入される溝６１と、を備え、溝６１を仕切る、中心部を中心軸Ｃとする半径方向の外側の壁部６２が、半径方向の内側の壁部６９に向けて変形可能であり、外側の壁部６２が変形することにより、溝６１に挿入されたヒゲゼンマイ４０の内周端部４１ａを、内側の壁部６９と外側の壁部６２とで挟んで仮固定する。
【選択図】図５Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心部に形成された、天真が固定される貫通孔と、
外周縁の近傍に、取り付けられるヒゲゼンマイの内周端部の周方向に沿って形成された、前記内周端部が挿入される溝と、を備え、
前記溝を仕切る、前記中心部を中心とする半径方向の外側の壁部が、前記半径方向の内側の壁部に向けて変形可能であり、
前記外側の壁部が変形することにより、前記溝に挿入された前記ヒゲゼンマイの前記内周端部を、前記内側の壁部と前記外側の壁部とで挟んで仮固定する、ヒゲ玉。

【請求項2】

前記貫通孔は、前記天真が嵌め合わされる嵌合部と、前記嵌合部と同軸に配置された、前記嵌合部よりも内径が大きい導入孔と、を備え、
厚さ方向に沿った領域を、前記溝を仕切る前記内側の壁部及び前記外側の壁部が形成された範囲を第１厚さ領域と、前記溝を仕切る底壁部が形成された範囲を第２厚さ領域と、に区分けしたとき、
前記嵌合部は前記第１厚さ領域に形成され、
前記導入孔は前記第２厚さ領域に形成されている、請求項１に記載のヒゲ玉。

【請求項3】

前記嵌合部は、前記導入孔と同じ内径の円周面から前記半径方向の内側に張り出した複数の張り出し部によって形成されている、請求項２に記載のヒゲ玉。

【請求項4】

平面視において、前記嵌合孔の周囲の３箇所に前記半径方向の外側に突出した突出部を有する略三角形状に形成され、
３つの前記突出部のうち１つの突出部に前記溝が形成され、
３つの前記突出部にそれぞれ、前記厚さ方向に貫通した肉抜き孔が形成されている、請求項１又は２に記載のヒゲ玉。

【請求項5】

前記内側の壁部は、前記ヒゲゼンマイの前記内周端部の周方向に沿った輪郭形状で形成されている、請求項1又は２に記載のヒゲ玉。

【請求項6】

前記溝の、前記ヒゲゼンマイが取り付けられた状態での、前記ヒゲゼンマイの内周端縁から遠い側の端部における溝幅が、前記ヒゲゼンマイの内周端縁に近い側の端部における溝幅よりも広くなるように、前記内周端縁から遠い側の端部における前記外側の壁部に，テーパが形成されている、請求項１又は２に記載のヒゲ玉。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヒゲ玉に関する。

【背景技術】

【0002】

機械式時計におけるテンプは、環状に形成された部分と環状の中心部まで架け渡されたアームとを有する天輪と、天輪の中心に配置される天真と、渦巻き状に形成されたヒゲゼンマイと、ヒゲゼンマイの内周側の一端部を天真に固定するヒゲ玉と、ヒゲゼンマイの外周側の一端部をテンプ受等の動かない部分に固定するヒゲ持と、を備えている。

【0003】

ここで、ヒゲゼンマイをヒゲ玉の側面に溶接することで、ヒゲゼンマイをヒゲ玉に固定したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３－１６７５３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、ヒゲゼンマイをヒゲ玉の側面に溶接で接合したものは、溶接時の熱変形により、ひげの収縮時に芯ずれを起こし易い。このため、溶接後に、ヒゲゼンマイの形状を修正する必要があり、この修正作業に手間がかかる。

【0006】

本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、ヒゲゼンマイを取り付けた（固定した）後に、ヒゲゼンマイを修正する作業を不要とし、又はヒゲゼンマイを修正する作業の発生を低減することができるヒゲ玉を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、中心部に形成された、天真が固定される貫通孔と、外周縁の近傍に、取り付けられるヒゲゼンマイの内周端部の周方向に沿って形成された、前記内周端部が挿入される溝と、を備え、前記溝を仕切る、前記中心部を中心とする半径方向の外側の壁部が、前記半径方向の内側の壁部に向けて変形可能であり、前記外側の壁部が変形することにより、前記溝に挿入された前記ヒゲゼンマイの前記内周端部を、前記内側の壁部と前記外側の壁部とで挟んで仮固定する、ヒゲ玉である。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係るヒゲ玉は、ヒゲゼンマイを取り付けた（固定した）後に、ヒゲゼンマイを修正する作業を不要とし、又はヒゲゼンマイを修正する作業の発生を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】機械式時計の調速装置におけるテンプを示す平面図である。

【図2】図１におけるＡ－Ａ線に沿った断面を示す断面図である。

【図3】図２におけるＢ部を拡大した部分拡大図である。

【図4】ヒゲゼンマイとヒゲ持ちとヒゲ玉とが接合された状態を示す平面図である。

【図5A】ヒゲ玉の、ヒゲ持ちの配置に近い上面を上に向けた姿勢での斜視図である。

【図5B】ヒゲ玉の、ヒゲ持ちの配置から遠い下面を上に向けた姿勢での斜視図である。

【図6】ヒゲ玉の厚さ方向Ｔに沿って、上面を見た平面図である。

【図7】図５Ａ及び図６におけるＤ－Ｄ線に沿った断面を示す断面図である。

【図8】溝にヒゲゼンマイの内周端部を挿入した状態で仮固定し、その後に、溶接Ｐによって最終的な固定（本固定）を行った状態を示す模式図である。

【図9】実施形態のヒゲ玉の変形例１としてのヒゲ玉の溝の詳細を示す、図８相当の図である。

【図10】実施形態のヒゲ玉の変形例２としてのヒゲ玉の溝の詳細を示す、図８相当の図である。

【図11】ヒゲ玉を電気鋳造の工程で製造する場合の製造工程（製造方法）の一例の流れを、図５Ａ及び図６におけるＤ－Ｄ線に沿った断面において模式的に示した図（その１）である。

【図12】ヒゲ玉を電気鋳造の工程で製造する場合の製造工程（製造方法）の一例の流れを、図５Ａ及び図６におけるＤ－Ｄ線に沿った断面において模式的に示した図（その２）である。

【図13】ヒゲ玉を電気鋳造の工程で製造する場合の製造工程（製造方法）の一例の流れを、図５Ａ及び図６におけるＤ－Ｄ線に沿った断面において模式的に示した図（その３）である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明に係るヒゲ玉の実施形態は、図面を用いて、以下のように説明される。図１は、機械式時計の調速装置におけるテンプ１００を示す平面図、図２は図１におけるＡ－Ａ線に沿った断面を示す断面図、図３は図２におけるＢ部を拡大した部分拡大図、図４はヒゲゼンマイ４０とヒゲ持ち５０とヒゲ玉６０とが接合された状態を示す平面図である。図示のテンプ１００におけるヒゲ玉６０は、本発明に係るヒゲ玉の一実施形態である。

【0011】

＜テンプの構成＞
図示のテンプ１００は、天輪１０と、天真２０と、振り座３０と、ヒゲゼンマイ４０と、ヒゲ持ち５０と、ヒゲ玉６０と、を備えている。

【0012】

天輪１０は環状に形成されている。天輪１０は、環状の部分と環状の中心部とを架け渡す複数のアーム１５を有している。天真２０は、天輪１０の中心部のアーム１５及び振り座３０に圧入されて、天輪１０及び振り座３０と一体に、天輪１０の中心軸Ｃ回りに回転可能となっている。

【0013】

ヒゲゼンマイ４０は、図４に示すように、アルキメデス曲線（アルキメデスの螺旋）で渦巻き状に巻かれた輪郭形状を有している。ヒゲゼンマイ４０の渦巻きの内周側の端部（内周端部）４１ａは、後述するヒゲ玉６０に接合して取り付けられている（固定されている）。ヒゲゼンマイ４０の渦巻きの外周側の端部（外周端部）４２は、後述するヒゲ持ち５０に接合されている。ヒゲ持ち５０は、図２に示すようにヒゲゼンマイ４０の渦巻きの面に対して上方に偏った位置において、例えばテンプ受等の動かない部分に固定されている。

【0014】

ヒゲ玉６０に接合されているヒゲゼンマイ４０の内周端部４１ａは、内周端縁４１の近傍の部分を意味するが、内周端部４１ａには内周端縁４１を含んでもよい。つまり内周端部４１ａは、内周端縁４１のみを示すという狭い意味ではなく、内周端縁４１の近傍の部分まで含める意味であり、したがって、内周端部４１ａは、内周端縁４１を含んでもよいし、内周端縁４１を含まなくてもよい。本実施形態のヒゲ玉６０においては、図４に示す通り、内周端部４１ａは内周端縁４１を含まない。本実施形態のヒゲ玉６０においては、外周端部４２は、内周端部４１ａと同様に、外周端縁を含んでもよいし、外周端縁を含まなくてもよい。本実施形態のヒゲ玉６０においては、外周端部４２は外周端縁を含む。

【0015】

＜ヒゲ玉の構成＞
図５Ａ，５Ｂはヒゲ玉６０を示す斜視図であり、図５Ａは、ヒゲ持ち５０の配置に近い上面６０ａを上に向けた姿勢での斜視図であり、図５Ｂは、ヒゲ持ち５０の配置から遠い下面６０ｂを上に向けた姿勢での斜視図である。なお、図５Ａ，５Ｂにおいて、上面６０ａと下面６０ｂとにそれぞれ直交する方向がヒゲ玉６０の厚さ方向Ｔである。

【0016】

図６はヒゲ玉６０の厚さ方向Ｔに沿って上面６０ａを見た平面図であり、図７は図５Ａ及び図６におけるＤ－Ｄ線に沿った断面を示す断面図、図８は溝６１にヒゲゼンマイ４０の内周端部４１ａを挿入した状態で仮固定し、その後に、溶接Ｐによって最終的な固定（本固定）を行った状態を示す模式図である。

【0017】

ヒゲ玉６０は、例えば、ニッケルで形成されている。なお、ヒゲ玉６０は、ニッケルに限定されるものではなく、後述する溝６１の外側の壁部６２が内側の壁部６９に向けて変形可能な材料であれば、ニッケル以外の材料で形成されてもよい。

【0018】

なお、ヒゲ玉６０は、後述する、新規な工程を含むＬＩＧＡ（Lithographie，Galvanoformung，Abformung）工法によって製造されるものであることが好ましいため、このＬＩＧＡ工法で製造可能な材料であることが好ましい。

【0019】

ＬＩＧＡ工法は、導電性の基板上にレジストを形成し、そのレジストに、可溶部と不溶部のパターンを形成することで、パターンに対応した電鋳型を製造し、この電鋳型を用いた電気メッキにより製品（電鋳品）を製造する製造方法であり、微細で高精度な製品を製造することができる点で、時計の部品を製造するのに適している。

【0020】

ヒゲ玉６０は、平面視において、中心軸Ｃを含む中心部に貫通孔６３が形成されている。貫通孔６３は、内側に天真２０が固定される孔である。貫通孔６３は、図５Ａ，５Ｂに示すように、導入孔６３ｂと嵌合部６３ａとが、中心軸Ｃを共通にした同軸に、厚さ方向Ｔに沿って隣接して設けられている。

【0021】

導入孔６３ｂは、図３に示すように、天真２０の外径よりも大きい内径で形成され、貫通孔６３に天真２０を挿入する際に、天真２０が嵌合部６３ａよりも先に挿入される配置となっている。一方、嵌合部６３ａは、導入孔６３ｂから挿入された天真２０が通されて、天真２０を嵌め合わせ、天真２０をヒゲ玉６０に固定する。

【0022】

嵌合部６３ａは、図５Ａ，５Ｂに示すように、導入孔６３ｂと同じ内径の円周面から半径方向の内側に張り出した複数の張り出し部６４によって形成されている。本実施例における張り出し部６４は、中心軸Ｃ回りの周方向に沿って、略等角度間隔で７個、形成されている。なお、嵌合部６３ａを、円周面から半径方向の内側に張り出した複数の張り出し部６４によって形成する場合、張り出し部６４の数は、３つ以上であればよく、７つに限定されない。

【0023】

嵌合部６３ａは、上述した複数の張り出し部６４によって形成されたものに限定されず、単に、内径が天真２０の外径よりも小さく、周方向において導入孔６３ｂよりも均一に半径方向の内側に張り出した孔として形成されてもよい。ただし、嵌合部６３ａを、複数の張り出し部６４によって形成したものは、内径の小さい孔で形成したものに比べて、ヒゲ玉６０の重さを低減することができ、ヒゲ玉６０の中心軸Ｃ回りの慣性モーメントを小さくすることができる。

【0024】

嵌合部６３ａは、図６に示すように、７つの張り出し部６４の、半径方向の内側に張り出した先端の面６４ａを滑らかに結んだ仮想線Ｃｅが、中心軸Ｃからの半径で描かれる円となり、この仮想線Ｃｅによる円の内径が、天真２０の外径よりも小さく形成されている。これにより、天真２０は嵌合部６３ａの先端の面６４ａに嵌め合わされてヒゲ玉６０に固定される。

【0025】

なお、導入孔６３ｂと嵌合部６３ａとは、厚さ方向Ｔに沿って隣接して設けられているが、図７に示すように、導入孔６３ｂは、ヒゲ玉６０の厚さ方向Ｔに沿った、溝６１を仕切る底壁６８が形成された第２厚さ領域６０ｄに形成され、導入孔６３ｂよりも半径方向の内側に張り出した嵌合部６３ａは、ヒゲゼンマイ４０が固定される溝６１を仕切る内側の壁部６９及び外側の壁部６２が形成された第１厚さ領域６０ｃに形成されている。

【0026】

ヒゲ玉６０は、図５Ａ，５Ｂに示すように、貫通孔６３の周囲の３箇所に、中心軸Ｃからの半径方向の外側に突出した３つの突出部６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを有し、これら３つの突出部６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃにより、平面視で略三角形状に形成されている。

【0027】

３つの突出部６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃにはそれぞれ、厚さ方向Ｔに貫通した肉抜き孔６５，６６，６７が形成されている。肉抜き孔６５，６６，６７は、ヒゲ玉６０の重さを低減して、ヒゲ玉６０の中心軸Ｃ回りの慣性モーメントを低下させるとともに、ヒゲ玉６０にヒゲゼンマイ４０が固定された状態での中心軸Ｃ回りの回転のバランスを調整する機能を発揮することができる。

【0028】

ヒゲ玉６０の１つの突出部６０Ｃには、貫通孔６３よりも半径方向の外側で、突出部６０Ｃの外周縁の近傍に、溝６１が形成されている。この溝６１は、ヒゲ玉６０に取り付けられるヒゲゼンマイ４０の内周端部４１ａ（図４参照）が挿入される。内周端部４１ａの意義は前述した通りであり、本実施形態においては、溝６１に、ヒゲゼンマイ４０の内周端縁４１は挿入されていないが、溝６１にヒゲゼンマイ４０の内周端縁４１まで挿入されてもよい。

【0029】

溝６１は、図７に示すように、中心軸Ｃからの半径方向の外側の壁部６２と半径方向の内側の壁部６９と厚さ方向Ｔの下側の底壁６８とによって仕切られて形成されている。内側の壁部６９は、ヒゲゼンマイ４０の内周端部４１ａの周方向に沿った輪郭形状で形成されている。ヒゲゼンマイ４０は、前述したようにアルキメデス曲線の輪郭形状で形成されているため、内側の壁部６９は、アルキメデス曲線の輪郭形状で形成されている。

【0030】

溝６１の外側の壁部６２は、内側の壁部６９に向けて変形可能に形成されている。外側の壁部６２と内側の壁部６９との間隔で規定される溝６１の幅は、ヒゲゼンマイ４０の厚さに比べてわずかに大きく（溝幅に対して例えば３～５［μｍ］大きく）形成されている。

【0031】

なお、溝６１を仕切る内側の壁部６９及び外側の壁部６２は、図７に示すように、ヒゲ玉６０の厚さ方向Ｔにおけるヒゲ玉６０の上面６０ａ側である第１厚さ領域６０ｃに形成されている。一方、溝６１を仕切る底壁６８は、ヒゲ玉６０の厚さ方向Ｔにおけるヒゲ玉６０の下面６０ｂ側であるが第２厚さ領域６０ｄに形成されている。

【0032】

つまり、ヒゲ玉６０は、溝６１と嵌合部６３ａとが厚さ方向Ｔにおける同じ厚さ領域（第１厚さ領域６０ｃ）に形成され、底壁６８と導入孔６３ｂとが厚さ方向Ｔにおける同じ厚さ領域（第２厚さ領域６０ｄ）に形成されている。

【0033】

そして、溝６１にヒゲゼンマイ４０の内周端部４１ａが挿入された状態で、図８に示すように、外側の壁部６２が内側の壁部６９に向けて押圧して塑性変形されることで、ヒゲゼンマイ４０の内周端部４１ａを、内側の壁部６９と外側の壁部６２とで挟んで、ヒゲゼンマイ４０がヒゲ玉６０に対して一定の強度で動かないように固定する（仮固定する）ことができる。

【0034】

仮固定された状態のヒゲゼンマイ４０の内周端部４１ａは、内側の壁部６９に沿うため、ヒゲゼンマイ４０の内周端部４１ａを、アルキメデス曲線の形状に維持する。

【0035】

ヒゲ玉６０は、図８に示すように、溝６１にヒゲゼンマイ４０の内周端部４１ａを仮固定した状態で、ヒゲゼンマイ４０と外側の壁部６２及び内側の壁部６９とを溶接Ｐによって接合することで、ヒゲゼンマイ４０をヒゲ玉６０に最終的な固定（本固定）を行うことができる。

【0036】

本実施形態のヒゲ玉６０は、ヒゲゼンマイ４０を仮固定して動かない状態としているが、ヒゲゼンマイ４０を仮固定しない従来のヒゲ玉は、ヒゲゼンマイ４０をヒゲ玉に溶接Ｐによって接合する際に、溶接の熱の影響によって、ヒゲゼンマイ４０を固定する位置がずれたり、ヒゲゼンマイ４０を固定した姿勢がずれたりし易く、固定した位置や姿勢のずれによる歩度の影響を抑制するために、固定後のヒゲゼンマイの形状等を修正する作業が必須であった。

【0037】

これに対して、本実施形態のヒゲ玉６０は、ヒゲゼンマイ４０を仮固定した状態で溶接Ｐによって接合することができるため、溶接の熱によるヒゲゼンマイ４０の固定位置のずれや固定姿勢のずれを防止することができる。したがって、ヒゲ玉６０は、ヒゲゼンマイ４０と接合された組立体の状態で、ヒゲゼンマイ４０の内周端部４１ａを、アルキメデス曲線の形状に維持することができる。

【0038】

したがって、本実施形態のヒゲゼンマイ４０は、ヒゲゼンマイ４０を固定した後の修正作業が不要となり、ヒゲ玉６０とヒゲゼンマイ４０とからなる組立体の製造コストを低減し、本実施形態におけるテンプ１００を備えた時計の製造コストも低減させることができる。

【0039】

また、本実施形態のヒゲ玉６０は、嵌合部６３ａと溝６１とが、ヒゲ玉６０の厚さ方向Ｔにおける同じ厚さ領域（第１厚さ領域６０ｃ）に形成されているため、嵌合部６３ａで固定された天真２０と溝６１で固定されたヒゲゼンマイ４０とを、厚さ方向Ｔにおける同一の平面状に配置することができる。

【0040】

これにより、ヒゲ玉６０は、ヒゲゼンマイ４０の揺動中心をヒゲゼンマイ４０の面内で天真２０に固定することができ、ヒゲゼンマイ４０の揺動中心をヒゲゼンマイ４０の面外（ヒゲゼンマイ４０の面から厚さ方向Ｔに外れた位置）で天真２０に固定したものに比べて、ヒゲゼンマイ４０の揺動を安定させることができる。

【0041】

＜変形例１＞
図９は、上述した実施形態のヒゲ玉６０の変形例１としてのヒゲ玉１６０の溝６１の詳細を示す、図８相当の図である。図示のヒゲ玉１６０は、ヒゲ玉６０に対して、溝６１の、ヒゲ玉１６０にヒゲゼンマイ４０が取り付けられた状態におけるヒゲゼンマイ４０の内周端縁４１（図４参照）から遠い側の端部６１ｂにおける溝幅ｗ２が、ヒゲゼンマイ４０の内周端縁４１に近い側の端部６１ｃにおける溝幅ｗ１よりも広くなる（ｗ１＜ｗ２）ように、端部６１ｂにおける外側の壁部６２にテーパ６２ｂが形成されている点が異なる以外は、ヒゲ玉６０と同じである。

【0042】

このように構成された変形例１のヒゲ玉１６０は、ヒゲ玉６０と同様の作用、効果を発揮する。加えて、ヒゲ玉１６０は、ヒゲゼンマイ４０の内周端縁４１を、一方の端部６１ｂから溝６１に挿入する際に、相対的に狭い溝幅ｗ１の他方の端部６１ｃから挿入する場合に比べて、挿入し易くすることができる。

【0043】

＜変形例２＞
図１０は、上述した実施形態のヒゲ玉６０の変形例２としてのヒゲ玉２６０の溝６１の詳細を示す、図８相当の図である。図示のヒゲ玉２６０は、ヒゲ玉６０に対して、溝６１の、一方の端部６１ｂから途中の位置までの範囲は、溝幅が、ヒゲゼンマイ４０の厚さｔ１よりもわずかに広い溝幅ｗ１（＞ｔ１）であるが、その途中の位置から他方の端部６１ｃに向かう範囲は、溝幅が、ヒゲゼンマイ４０の厚さｔ１よりも狭い溝幅ｗ３（＜ｔ１）で形成されている点が異なる以外は、ヒゲ玉６０と同じである。

【0044】

このように構成された変形例２のヒゲ玉２６０は、ヒゲ玉６０と同様の作用、効果を発揮する。また、ヒゲゼンマイ４０の内周端縁４１を、一方の端部６１ｂから溝６１に挿入すると、ヒゲゼンマイ４０は内周端縁４１が途中の位置に達するまでは、ヒゲゼンマイ４０は溝６１に挿入されるが、内周端縁４１が溝幅ｗ３の位置まで達すると、内周端縁４１は、外側の壁部６２の壁面６２ａと内側の壁部６９の壁面６９ａとに挟まれて突き当たり、それ以上先にまで挿入されない。

【0045】

つまり、ヒゲ玉２６０は、溝幅ｗ３によって、溝６１に対するヒゲゼンマイ４０の挿入位置を一定に設定することができる。すなわち、従来のヒゲ玉は、ヒゲゼンマイ４０の内周端縁４１を溝６１の他方の端部６１ｃから突出させて、端部６１ｃから突出したヒゲゼンマイ４０長さを、治具等を用いて設定することにより、ヒゲ玉に対するヒゲゼンマイ４０の挿入位置を一定にするように管理する必要がある。

【0046】

これに対して、変形例２のヒゲ玉２６０は、溝６１の溝幅ｗ３によって、溝６１に挿入されるヒゲゼンマイ４０の挿入長さを一定にすることができるため、治具等を用いた管理を行う必要がない。

【0047】

＜ヒゲ玉の製造方法＞
次に、上述した実施形態及び変形例のヒゲ玉６０の好ましい製造方法の一例を説明する。図１１，１２，１３は、ヒゲ玉２６０の製造工程（製造方法）の一例の流れを、図５Ａ及び図６におけるＤ－Ｄ線に沿った断面において模式的に示した図である。この一例の製造方法は、新規な工程を含むＬＩＧＡ工法である。なお、本発明に係るヒゲ玉は、この新規な工程を含むＬＩＧＡ工法によって製造されたものに限定されない。

【0048】

（第１塗布工程）
図１１の上段に示すように、導電性の基板２００上に、第１レジスト１１０を塗布する。その後、加熱して第１レジスト１１０内の溶媒を除去する。

【0049】

基板２００は、導電性の金属で形成されてもよいし、又は、半導体であるシリコン等の基板本体や非導電性の樹脂などの基板本体に導電性の膜を形成することで、導電性を発揮するものでもよい。

【0050】

第１レジスト１１０は、厚さ方向Ｔの１層目である第１型層Ｅ１を形成する。第１型層Ｅ１は、ヒゲ玉６０の、厚さ方向Ｔにおける第１厚さ領域６０ｃ（図７参照）を形成する型（電鋳型）となる。第１レジスト１１０は、例えば、化学増幅型のエポキシ系ネガ型フォトレジストで形成されている。

【0051】

なお、第１レジスト１１０は、ＵＶ光（紫外線）が照射された部分が溶けない不溶部、照射されなかった部分が溶ける可溶部に構成されるネガ型レジストに限定されず、ＵＶ光が照射された部分が可溶部、照射されなかった部分が不溶部に構成されるポジ型レジスト（例えば、ポリメチルメタクリレート系ポジ型フォトレジスト等）であってもよい。この点は、後述する第２レジスト１２０についても同様である。

【0052】

（第１露光工程）
次いで、図１１の中段に示すように、開口部１３１と遮蔽部１３２とが形成されたフォトマスク１３０を介して、図の矢印で示すように、第１レジスト１１０にＵＶ光Ｌを照射（露光）する。開口部１３１と遮蔽部１３２とは、製造しようとする電鋳品３００（図１３の中段におけるヒゲ玉６０）の第１厚さ領域６０ｃの輪郭形状に応じたパターンで形成されている。ただし、肉抜き孔６７とヒゲ玉６０の外形輪郭形状を形成するための外側の型枠部分については、ヒゲ玉６０の厚さ方向Ｔの全長に亘る形状に形成するため、第１レジスト１１０を露光する第１露光工程では露光せずに、後の第２露光工程において、第２レジスト１２０と同時に露光する。

【0053】

第１レジスト１１０には、開口部１３１を通じてＵＶ光Ｌが照射された領域である第１露光領域１１１と、遮蔽部１３２によりＵＶ光Ｌが照射されなかった領域である第１未露光領域１１２とが形成される。

【0054】

（庇部配置工程）
次に、図１１の下段に示すように、第１レジスト１１０の上面１１０ａの一部に庇部１４０を配置する。この庇部１４０を配置する工程は、従来のＬＩＧＡ工法にはない新規な工程である。

【0055】

庇部１４０は、ＵＶ光の透過を防止する機能を有する層、又はＵＶ光の透過を防止する機能と反射を防止する機能を有する層である。庇部１４０を配置する上面１１０ａの一部は、具体的には、第１レジスト１１０の第１未露光領域１１２のうち、後述する第２レジスト１２０の第２露光領域１２１が形成される範囲である。

【0056】

第１レジスト１１０の上には、後に、図１２の上段に示すように第２レジスト１２０が塗布されて、第２レジスト１２０に対して、図１２の中段に示すようにＵＶ光Ｌの照射（露光）が行われる。庇部１４０の透過防止機能が、この第２レジスト１２０に照射されたＵＶ光が第１未露光領域１１２を露光するのを防止する。

【0057】

さらに、その庇部１４０でＵＶ光Ｌが反射すると、第２レジスト１２０における未露光領域（第２未露光領域１２２）が反射したＵＶ光Ｌによって露光されるが、庇部１４０の反射防止機能が、ＵＶ光Ｌが反射するのを防止して、第２未露光領域１２２が露光するのを防止する。

【0058】

庇部１４０のＵＶ光Ｌの透過を防止する機能は、例えばスパッタリングにより銅（Ｃｕ）等の金属で形成される。庇部１４０は、後に電鋳型から電鋳品（ヒゲ玉６０）を分離する際に溶解される。したがって、庇部１４０は、電鋳品を構成する金属材料（例えば、ニッケル）とは異なる金属材料で形成されていればよく、銅に限定されない。

【0059】

庇部１４０のＵＶ光Ｌの反射を防止する機能は、例えば、庇部１４０の表面に微細な凹凸を形成する表面処理や、反射防止コーティングなどを施すことにより実現することができるが、例えば、透過を防止する機能を有する透過防止層１４１と、その上に、反射を防止する機能を有する反射防止層１４２を形成した２層構造で構成してもよい。

【0060】

この場合、反射防止層１４２は、例えば、有機系ＡＲＣ（Anti-Reflection Coating）材料や、無機系ＡＲＣ材料、又は微小突起配列フィルムなどの材料を用いればよい。反射防止層１４２は、スパッタリング法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、スピンコーティング等により形成することができる。

【0061】

なお、図１１の下段に示した庇部１４０は、第１レジスト１１０の第１未露光領域１１２のうち第２レジスト１２０の第２露光領域１２１が形成される範囲だけでなく、第１レジスト１１０の第１未露光領域１１２に隣接する第１露光領域１１１の一部まで延びて形成されている。このように、庇部１４０が、第１未露光領域１１２に隣接する第１露光領域１１１の一部まで延びて形成されている理由は、以下の通りである。

【0062】

すなわち、庇部１４０が、第１未露光領域１１２のうち第２レジスト１２０の第２露光領域１２１が形成される範囲のみに形成されている場合、庇部１４０の、第１未露光領域１１２に隣接する第１露光領域１１１の側の端縁で回折したＵＶ光Ｌが第１未露光領域１１２に進行して第１未露光領域１１２を露光する可能性がある。そこで、回折したＵＶ光Ｌによって第１未露光領域１１２が露光するのを防止するために、庇部１４０は、第１未露光領域１１２に隣接する第１露光領域１１１の一部まで延びて形成されていることが好ましい。

【0063】

ただし、庇部１４０は、少なくとも、第１レジスト１１０の第１未露光領域１１２のうち第２レジスト１２０の第２露光領域１２１が形成される範囲に形成されていればよく、第１レジスト１１０の第１未露光領域１１２に隣接する第１露光領域１１１の一部まで延びて形成されていなくてもよい。

【0064】

（第２塗布工程）
次に、図１２の上段に示すように、庇部１４０の上を含めて第１レジスト１１０の上に、第２レジスト１２０を塗布する。

【0065】

第２レジスト１２０は、厚さ方向Ｔの２層目である第２型層Ｅ２を形成する。第２型層Ｅ２は、ヒゲ玉６０の、厚さ方向Ｔにおける第２厚さ領域６０ｄ（図７参照）を形成する型（電鋳型）となる。第２レジスト１２０は、例えば、化学増幅型のエポキシ系ネガ型フォトレジストで形成されている。

【0066】

なお、第２レジスト１２０も、ネガ型に限定されず、例えば、ポリメチルメタクリレート系ポジ型フォトレジスト等であってもよい。ただし、第１レジスト１１０がネガ型のときは第２レジスト１２０もネガ型とし、第１レジスト１１０がポジ型であるときは第２レジスト１２０もポジ型として、第１レジスト１１０と第２レジスト１２０とは互いに同じ材料であることが、工程の簡略化の観点で好ましい。

【0067】

（第２露光工程）
次いで、図１２の中段に示すように、開口部１５１と遮蔽部１５２とが形成されたフォトマスク１５０を介して、図の矢印で示すように、第２レジスト１２０にＵＶ光Ｌを照射（露光）する。開口部１５１と遮蔽部１５２とは、製造しようとする電鋳品３００（図１３の中段におけるヒゲ玉６０）の第２厚さ領域６０ｄの輪郭形状に応じたパターンで形成されている。開口部１５１のうち最外周の部分は、ヒゲ玉６０の外形輪郭形状を形成するための外側の型枠部分に相当する第２露光領域１２１を形成する。

【0068】

第２レジスト１２０は、開口部１５１を通じてＵＶ光Ｌが照射された領域である第２露光領域１２１と、遮蔽部１５２によりＵＶ光Ｌが照射されなかった領域である第２未露光領域１２２とが形成される。

【0069】

なお、開口部１５１を通じて照射されたＵＶ光Ｌは、第２露光領域１２１を通じて、第１レジスト１１０の第１未露光領域１１２のうち第２露光領域１２１の真下の領域も露光するため、第１レジスト１１０の第１未露光領域１１２のうちそのように露光された領域は、第１露光領域１１１となる。

【0070】

このように第２露光領域１２１を通じて第２露光領域１２１と同時に露光して形成された第１露光領域１１１は、例えば、肉抜き孔６７の型部分やヒゲ玉６０の外形輪郭形状を形成するための外側の型枠部分に対応する。そして、このように第１露光領域１１１と第２露光領域１２１とが同時に形成された型部分は、第１露光領域１１１と第２露光領域１２１との境界に継ぎ目となる境界線が形成されないため、外観品質を向上させることができる。

【0071】

第２露光工程において、第１露光領域１１１よりも幅方向に突出する第２露光領域１２１を形成する場合、すなわち、第１未露光領域１１２上に第２露光領域１２１が配置される形状の電鋳型においては、第２露光領域１２１を通過したＵＶ光Ｌが、下層の第１未露光領域１１２に向かう。

【0072】

第２露光領域１２１の下層に形成された第１未露光領域１１２との境界には、庇部１４０が形成されているため、第２露光領域１２１を通過したＵＶ光Ｌは、庇部１４０を透過しないため、第１未露光領域１１２を露光することがない。したがって、この工法は、第１未露光領域１１２の輪郭形状を精度よく形成することができる。

【0073】

また、庇部１４０は、庇部１４０を反射しないため、第２露光領域１２１を通過したＵＶ光Ｌが、庇部で反射して第２未露光領域１２２を露光することもない。したがって、この工法は、第２未露光領域１２２の輪郭形状を精度良く形成することができる。

【0074】

（現像工程）
次に、図１２の下段に示すように、現像処理により、第１レジスト１１０の第１未露光領域１１２と第２レジスト１２０の第２未露光領域１２２が除去される。これにより、第１露光領域１１１及び第２露光領域１２１と、第１未露光領域１１２に対応した空洞（図１２において括弧付きの符号（１１２）で示す）及び第２未露光領域１２２に対応した空洞（図１２において括弧付きの符号（１２２）で示す）とで形成される電鋳型１８０が形成される。

【0075】

電鋳型１８０は、第１露光領域１１１と第１未露光領域１１２に対応した空洞（１１２）とで第１型層Ｅ１を形成し、第２露光領域１２１と第２未露光領域１２２に対応した空洞（１２２）とで第２型層Ｅ２を形成するため、厚さ方向Ｔに沿った位置において、第１型層Ｅ１と第２型層Ｅ２とで互いに異なる輪郭形状を有する。

【0076】

なお、現像処理によって第１未露光領域１１２及び第２未露光領域１２２が除去すると同時に、又はその後に、庇部１４０の一部（透過防止層１４１）又は全部を除去してもよい。

【0077】

（メッキ工程）
次いで、図１３の上段に示すように、電鋳型１８０を用いて、基板２００との間で、ニッケルを用いた電気メッキを行う。電鋳品３００を形成する電気メッキの材料はニッケルに限定されるものではなく、金、銅、錫、コバルトなど、電気メッキが可能の材料であればよい。

【0078】

この電気メッキの工程により、第１未露光領域１１２に対応した空洞（１１２）及び第２未露光領域１２２に対応した空洞（１２２）に、基板２００の側から電気メッキの材料が成長して、電鋳品３００が形成される。なお、第１型層Ｅ１に対応したメッキ工程と第２型層Ｅ２に対応したメッキ工程とを分けずに、連続した１つの工程として実施する。

【0079】

（電鋳品抽出工程）
電気メッキが、図１３の上段に示すように、第２型層Ｅ２の上面まで成長した後、第２レジスト１２０の上面１２０ａを、第２型層Ｅ２の上面と共に、平坦に研削及び研磨する。その後、第１型層を構成する第１露光領域１１１及び第２型層Ｅ２を構成する第２露光領域１２１を除去し、さらに基板２００も除去することにより、図１３の下段に示すように、ヒゲ玉６０として形成された電鋳品３００が抽出される。

【0080】

このように、新規な工程を含むＬＩＧＡ工法により製造されたヒゲ玉６０は、第１型層Ｅ１に対応した第１厚さ領域６０ｃと第２型層Ｅ２に対応した第２厚さ領域６０ｄとを分けずに連続して形成されたものとなる。

【0081】

したがって、ヒゲ玉６０は、第１厚さ領域６０ｃと第２厚さ領域６０ｄとの境界での強度が、第１厚さ領域６０ｃと第２厚さ領域６０ｄとを分けて不連続に形成されたものにおける第１厚さ領域６０ｃと第２厚さ領域６０ｄとの境界での強度よりも強い。

【0082】

この結果、溝６１にヒゲゼンマイ４０を仮固定するために、外側の壁部６２を内側の壁部６９に向けて押圧して変形させても、第１厚さ領域６０ｃと第２厚さ領域６０ｄとの境界で、外側の壁部６２が折損等するのを防ぐことができる。

【0083】

また、このように、ＬＩＧＡ工法により製造されたヒゲ玉６０は、微小な部品であるため、機械加工によって成形することが難しい肉抜き孔６５，６６，６７等を高精度に形成することができる。

【符号の説明】

【0084】

２０ 天真
４０ ヒゲゼンマイ
４１ａ 内周端部
６０ ヒゲ玉
６１ 溝
６２ 外側の壁部
６３ 貫通孔
６９ 内側の壁部
Ｃ 中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】