JP2002266078A - 摺動部品、スリップ機構および時計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面硬度を向上できて耐摩耗性に優れ、かつ
母材の焼き鈍し等による強度低下を抑えることができる
摺動部品を提供すること。 【解決手段】 摺動部品である二番カナ６ａは、焼き入
れ・焼き戻しを行う炭素鋼で形成される。その摺接面に
は、無電解Ｎｉ−Ｐメッキの表面処理膜を被覆し、この
表面処理膜が被覆された状態で２００℃から３００℃の
温度で熱処理する。無電解Ｎｉ−Ｐメッキの表面処理膜
で二番カナ６ａを被覆しているので、防錆性能が得られ
る。さらに、無電解Ｎｉ−Ｐメッキを２００℃から３０
０℃の温度で熱処理しているので被膜硬度を高くでき、
耐摩耗性を向上できる。さらに、熱処理温度がそれほど
高くないため、焼き入れした炭素鋼で構成される二番カ
ナ６ａが、焼き鈍しされることもなく、母材強度の低下
も防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、摺動部品、スリッ
プ機構および時計に関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、ゼンマイによって指針を駆動す
る機械式時計では、複数の歯車からなる輪列によって指
針を駆動している。このような時計では、針合わせ時
に、分針および時針を歯車から切り離して動かすことが
できるように、二番車のカナ（二番カナの軸部）に嵌合
された筒カナに分針を取付けている。

【０００３】すなわち、通常運針時は、分針が取り付け
られた筒かなと、この筒かなに挿入された二番車とが同
軸上で共に回転する。これに対して、二番車を含む輪列
全体の回転が止められる時刻修正時には、竜頭操作によ
る大きな回転トルクが時刻修正用の輪列を介して筒かな
に与えられるため、二番車との間でスリップ（滑り）が
生じて筒かなのみが回転する。

【０００４】このような二番車では、二番カナにおいて
筒かなに挿入される軸部が先太りのテーパ状に形成され
ており、このテーパ状の部分に対応させて筒かなを外周
側からかしめることにより、二番カナの軸部と筒かなと
を互いに接触させている。そして、この時の接触抵抗
（摩擦抵抗）によって通常運針時には、二番車と筒かな
とが共に回転し、時刻修正時には、接触抵抗を上回る竜
頭操作時のトルクが加わるため、筒かなは二番カナに対
して摺動し、筒カナのみが回転される。このように、二
番カナおよび筒カナ間は、筒カナに摩擦力（滑りトル
ク）以上の一定以上のトルクが加わると、二番カナおよ
び筒カナ間でスリップするスリップ機構が組み込まれて
いる。

【０００５】ところで、二番カナおよび筒カナ間におけ
る滑り機構（スリップ機構）は、筒カナの潰し量と、潰
し位置を最適化することで、筒カナの滑りトルクの安定
化を図っていた。すなわち、筒カナによる締め付け力が
弱い場合、つまり滑りトルクが低い場合には、時計の落
下などの衝撃で筒カナに取り付けられた分針に回転モー
メントが加わることにより、分針が勝手に回ってしま
い、時刻指示に誤差が発生してしまう。

【０００６】一方で、締め付け力が強すぎると、針合わ
せ時に竜頭を強く回さなければならず、指が痛くなり、
不快な針回し感を与えるおそれがある。特に、針回し感
は、ユーザーが腕時計を唯一操作する時刻修正時の感覚
であり、時計の使いやすさ、高級感を与えるものであ
り、時計の印象を左右する大きな要因でもある。また、
締め付け力が強いと、筒カナが摩耗しやすくなり、耐久
性が低下してしまう問題が発生する。さらに、筒カナを
動かすために必要なトルクが大きくなるため、時刻修正
用のトルクを伝達する竜頭、つづみ車、小鉄車、日の裏
車、筒カナ、筒車という輪列にも高い負荷が発生し、そ
のため各部品の強度を高く設定する必要があり、コスト
アップや部品大型化につながるという問題も発生する。

【０００７】そこで、従来は、時計の製造組立時に、筒
カナの潰し量等を細かく調整して最適となるように注意
している。

【０００８】ところで、二番カナや筒カナを含む各歯車
等は、防錆処理のために、電解Ｎｉメッキによって表面
処理していた。しかしながら、このような電解Ｎｉメッ
キは、短時間で付けることができる点や、電流でメッキ
量を管理できる点で優れているが、表面硬度がそれほど
高くないため、二番カナおよび筒カナ間のようにある程
度の負荷（トルク）が加わる摺動部分では、摩耗が進行
してしまうという問題がある。

【０００９】特に、摺動部で摩耗が進行すると、筒カナ
の滑りトルク（筒カナが二番カナに対して滑り出す時の
トルク値）は、初期には安定した値が得られるが、摩耗
の進行に伴い締め付け量が小さくなって滑りトルクが低
下してしまい、前述のように、衝撃時に分針が移動して
指示誤差が発生するという問題があった。

【００１０】一方で、摩耗による滑りトルクの低下を考
慮し、初期状態での滑りトルクを高く設定すると、前述
のように締め付け力が強すぎる時の問題が発生し、針合
わせの操作性が低下するという問題がある。

【００１１】このため、本発明者は、電解Ｎｉメッキで
はなく、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ処理を行うことで摺動部
の耐摩耗性を向上させることを考えた。特に、無電解Ｎ
ｉ−Ｐメッキ処理を施しただけでは、それほど高い硬度
を得ることができないが、メッキ処理した部材を４００
℃程度で熱処理すると、表面硬度Ｈｖを９００程度に上
昇させることができ、耐摩耗性を非常に向上することが
できるため、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ処理を行い、かつ熱
処理を施すことを考え出した。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、時計の二番
カナや筒カナのように肉厚が薄い部材では、強度を確保
するために、カーボン量１％程度の高炭素鋼を焼き入れ
したものを用いている。このため、熱処理を行うと、母
材の炭素鋼が軟化（焼き鈍し）されてしまい、部品強度
が確保できないという新たな問題が発生した。一方で、
無電解Ｎｉ−Ｐメッキを施した後に熱処理しない場合に
は、その硬度はＨｖ４００〜５００程度であり、熱処理
した場合に比べて耐摩耗性が劣るという問題がある。

【００１３】このような問題は、二番カナおよび筒カナ
間のスリップ機構だけでなく、各種歯車等、焼き入れ・
焼き戻しを行う炭素鋼で構成され、表面にメッキ処理が
施されかつ他の金属部品等に摺動される摺動部品におい
ても広く発生していた。

【００１４】本発明の目的は、表面硬度を向上できて耐
摩耗性に優れ、かつ母材の焼き鈍し等による強度低下を
抑えることができる摺動部品、スリップ機構および時計
を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の摺動部品は、他
の部品に対して摺動される摺動部品であって、焼き入れ
・焼き戻しを行う炭素鋼で形成されているとともに、少
なくともその摺接面には、無電解Ｎｉ−Ｐメッキの表面
処理膜が被覆され、かつこの表面処理膜が被覆された状
態で２００℃から３００℃の温度で熱処理されたことを
特徴とするものである。

【００１６】また、本発明のスリップ機構は、摩擦によ
り所定トルク以上の負荷が加わった際に、金属部材同士
が摺動されるスリップ機構であって、前記各金属部材の
少なくとも一方は焼き入れ・焼き戻しを行う炭素鋼で形
成されているとともに、少なくともその摺接面には、無
電解Ｎｉ−Ｐメッキの表面処理膜が被覆され、かつこの
表面処理膜が被覆された状態で２００℃から３００℃の
温度で熱処理されたことを特徴とするものである。

【００１７】これらの発明では、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ
の表面処理膜で炭素鋼を被覆しているので、防錆性能が
得られる。さらに、この無電解Ｎｉ−Ｐメッキを２００
℃から３００℃の温度で熱処理しているので、熱処理を
しない場合に比べて被膜硬度を高くでき、耐摩耗性を向
上することができる。さらに、熱処理温度がそれほど高
くないため、焼き入れした炭素鋼で構成される金属部品
が、焼き鈍しされることもなく、母材強度の低下も防止
することができる。

【００１８】これにより、母材自体の強度も高く、かつ
無電解Ｎｉ−Ｐメッキの表面処理膜の硬度も高くでき、
耐摩耗性および剛性に優れた摺動部品を提供できる。ま
た、このような金属部材同士を摺動させるスリップ機構
を設ければ、摩耗によって滑りトルクが低下することも
なく、長期間安定した滑りトルクを維持できる。

【００１９】すなわち、無電解Ｎｉ−Ｐメッキは、図９
に示すように、熱処理を施すと硬度が向上し、４００℃
で硬度が最も高くなる。しかしながら、図１０に示すよ
うに、炭素鋼等で構成されて焼き入れされた金属部品
を、表面処理膜の硬化のために４００℃で再度熱処理す
ると、焼き鈍しされて柔らかくなり、硬度が５００Ｈｖ
以下に低下してしまう。なお、図１０は、炭素量０．８
％と１．０％の炭素鋼の焼き戻し温度と硬度の関係を示
している。また、図１０では、炭素量０．８％と１．０
％の両方をプロットしてあり、炭素量に関係なく焼き戻
し温度は同一条件であることが分かり、同一視してよい
ことが分かる。また、図９，１０は、各温度で１時間熱
処理した際のデータを表している。

【００２０】そこで、焼き鈍しが発生しない、つまりビ
ッカース硬度で６００Ｈｖ以上を確保できる３００℃以
下で、かつ熱処理時の硬度が比較的大きくなる、つまり
表面膜処理膜のビッカース硬度が６００Ｈｖ以上確保で
きる２００℃以上の温度で熱処理することで、表面処理
膜の硬度を高くするとともに、金属部品の焼き鈍しによ
る強度低下を防止して金属部品自体の剛性も高めること
ができる。特に２５００℃から３００℃にかけては、図
９に示すように、２５０℃以下の場合に比べ、温度に伴
い表面硬度が大きく上昇し（グラフの傾斜角度が大きく
なり）、効果的に硬度を高くすることができる。

【００２１】ここで、前記スリップ機構において、前記
各金属部材は、一方が他方の孔内に挿入され、一方の金
属部材の挿入部の外面と、他方の金属部材の孔内面とが
摺動されるとともに、少なくとも一方の金属部材の挿入
部外面には、無電解Ｎｉ−Ｐメッキの表面処理膜が被覆
され、かつこの表面処理膜が被覆された状態で２００℃
から３００℃の温度で熱処理されて、他方の金属部材の
孔内面よりも表面硬度が高くされていることが好まし
い。

【００２２】孔と、この孔に挿入される挿入部との間
で、孔の軸方向に相対移動したり、孔に対して挿入部が
回転などすることで互いに摺動する際に、これらの孔お
よび挿入部に無電解Ｎｉ−Ｐメッキの表面処理膜を被覆
した場合、孔の内周面は研磨が難しく、表面は粗くな
る。一方、挿入部側のように、表面が露出していれば、
研磨し易く、表面粗さを小さくすることができる。そし
て、表面が粗い孔の表面硬度が高いと、挿入部側が摩耗
して摩擦力などが大きく変化してしまうが、本発明のよ
うに、挿入部側の硬度を孔よりも高くすることで摩耗を
効果的に防止することができる。

【００２３】また、本発明の時計は、互いに摺動する二
番カナおよび筒カナを焼き入れ・焼き戻しを行う炭素鋼
で形成するとともに、少なくともそれらの各摺接面に、
無電解Ｎｉ−Ｐメッキの表面処理膜を被覆し、かつこの
表面処理膜が被覆された状態で２００℃から３００℃の
温度で熱処理したことを特徴とするものである。

【００２４】このような本発明では、二番カナおよび筒
カナ間の摺動部分の耐摩耗性が高くなり、滑りトルクも
長期間安定させることができる。このため、針合わせ時
には、竜頭によって所定のトルクを筒カナに加えること
でスムーズに分針および時針の良好な針回し感を維持で
きる。さらに、滑りトルクが低下しないので、通常運針
時に衝撃などが加わっても、針飛びを防止することがで
きる。

【００２５】また、本発明の時計は、互いに摺動する二
番カナおよび筒カナを焼き入れ・焼き戻しを行う炭素鋼
で形成するとともに、少なくとも二番カナの摺接面に
は、無電解Ｎｉ−Ｐメッキの表面処理膜を被覆し、かつ
この表面処理膜が被覆された状態で２００℃から３００
℃の温度で熱処理し、筒カナの摺接面には、Ｎｉメッキ
の表面処理膜を被覆したことを特徴とするものである。

【００２６】このような本発明でも、二番カナおよび筒
カナ間の摺動部分の耐摩耗性が高くなり、滑りトルクも
長期間安定させることができる。このため、良好な針合
わせ操作感を維持でき、かつ運針時の針飛びを防止する
ことができる。

【００２７】さらに、筒カナを潰して滑りトルクを調整
しているので、筒カナに硬質皮膜を着けると潰すときに
皮膜が割れて突起等が発生しやすい。このような突起が
発生すると、摩耗が生じやすくなり、摩耗により発生し
た粉等が摺動部や他の部品に付着して動作異常を引き起
こす可能性がある。これに対し、筒カナ側を無電解Ｎｉ
−Ｐメッキに比べて硬度が低いＮｉメッキによる表面処
理膜を被覆すれば、筒カナを潰した際にも割れが発生し
にくくなり、突起なども生じないので、異常動作を防止
でき、耐久性を向上することができる。

【００２８】この際、互いに摺動する二番カナおよび四
番カナを焼き入れ・焼き戻しを行う炭素鋼で形成し、二
番カナの摺接面には、無電解Ｎｉ−Ｐメッキの表面処理
膜を被覆し、四番カナの摺接面には、無電解Ｎｉ−Ｐメ
ッキの表面処理膜を被覆し、かつこの表面処理膜が被覆
された状態で２００℃から３００℃の温度で熱処理し
て、二番カナの摺接面よりも表面硬度が高くされている
ことが好ましい。

【００２９】四番カナは二番カナの貫通孔内に挿入され
るため、穴内面の研磨が難しい二番カナよりも硬度を高
くすれば、研磨が難しいために穴内面が粗くても、それ
による摩耗を防止できる。

【００３０】

【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。図１は、本実施形態の電子制御式
機械時計の概略構成を示す平面図、図２〜４はその要部
の断面図である。電子制御式機械時計は、ゼンマイ１
ａ、香箱歯車１ｂ、香箱真１ｃおよび香箱蓋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、筒状とされて支持部材２に挿通されることによ
り、この支持部材２を介して地板３に片持ち状態に支持
され、支持部材２に螺合される角穴ネジ５で抜けないよ
うに押さえ込まれている。香箱車１および地板３間には
香箱真１ｃと一体に回転する角穴車４が配置されてい
る。

【００３１】香箱歯車１ｂの回転は、二番車６のカナ
（二番カナ）６ａへ伝達された後、二番車６の歯車６ｂ
から増速されて三番車７のカナ７ａへ、三番車７の歯車
７ｂから増速されて四番車８のカナ（四番カナ）８ａ
へ、四番車８の歯車８ｂから五番第１中間車９を介して
増速されて五番第２中間車１０のカナ１０ａへ、五番第
２中間車１０の歯車１０ｂから増速されて五番車１１の
カナへ、五番車１１の歯車から増速されて六番車１２の
カナへ、六番車１２の歯車から増速されてロータ１３へ
と伝達される。そして、二番車６には筒カナ９０が、筒
カナ９０には分針８１が、四番車８には秒針８２がそれ
ぞれ固定されている。また、筒カナ９０には日の裏車４
６を介して筒車９１が接続され、この筒車９１に時針８
３が固定されている。

【００３２】二番車６、五番車１１は、上方が二番受１
５に、下方が地板３に軸支されている。三番車７、五番
第２中間車１０、六番車１２、およびロータ１３は、上
方が輪列受１４に、下方が地板３に軸支されている。四
番車８、五番第１中間車９は、上方が輪列受１４に、下
方が二番受１５に軸支されている。

【００３３】この電子制御式機械時計は、図１に示すよ
うに、前記ロータ１３およびコイルブロック２１，３１
から構成される発電機２０を備えている。ロータ１３
は、六番車１２が噛み合うロータカナ、磁石としてのロ
ータ磁石、および慣性板から構成される。コイルブロッ
ク２１，３１は、コア（磁心）２３，３３にコイル２
４，３４を巻線して構成されたものである。コア２３，
３３は、ロータ１３に隣接して配置されたステータとし
てのコアステータ部２２，３２と、互いに連結されるコ
ア磁気導通部２３ａ，３３ａと、前記コイル２４，３４
が巻回されるコア巻線部２３ｂ、３３ｂとが一体に形成
されて構成され、コアステータ部２２，３２でロータ１
３のロータ磁石が収容されるステータ穴２０ａを形成し
ている。

【００３４】このような構成の発電機２０は、増速輪列
６〜１２を介してゼンマイ１ａによって駆動され、誘起
電力を発生して電気的エネルギを供給する。この発電機
２０からの交流出力は、図５に示すように、整流回路２
５を通して昇圧、整流され、電源装置（コンデンサ、蓄
電装置）２６に充電供給される。このコンデンサ２６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５０が駆動される。この回転制御装置５０
は、発振回路５１、ロータの回転検出回路５２およびブ
レーキの制御回路５３を備えて構成されている。

【００３５】発振回路５１は、時間標準源である水晶振
動子５１Ａ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５３に出力している。回転検出回路
５２は、発電機２０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５３へ出力する。制御回路５３は、基準信号ｆｓに対
する回転検出信号ＦＧ１の位相差等に基づいて発電機
（調速機）２０にブレーキ信号を入力し、調速してい
る。

【００３６】このような電子制御式機械時計において、
二番車６および筒カナ９０は、図６に示すような構造で
嵌合されている。すなわち、筒かな９０は、二番車６の
二番カナ６ａ、より具体的には二番カナ６ａに形成され
た軸部に嵌合しており、二番カナ６ａと同軸上で回転す
る。この筒かな９０は、日の裏車４６と噛み合う歯車部
９０ａと、二番車６の二番カナ６ａが挿入される貫通穴
を有する筒状部９０ｂとを備えている。このうち筒状部
９０ｂの軸方向中間部の一部分９０ｃは、二番カナ６ａ
の軸に向かって潰されており、二番カナ６ａとの間の摩
擦力つまりは滑りトルクが調整されている。

【００３７】また、筒カナ９０は、焼き入れ・焼き戻し
を行う炭素量０．８〜１．０％の炭素鋼で構成され、電
解Ｎｉメッキによる表面処理膜が被覆されている。ま
た、二番車６の二番カナ６ａは、焼き入れ・焼き戻しを
行う炭素量０．８〜１．０％の炭素鋼で構成され、無電
解Ｎｉ−Ｐメッキによる表面処理膜が被覆され、さらに
２００℃から３００℃の温度で熱処理されて製造されて
いる。特に、本実施形態では、２００℃〜３００℃の範
囲のうち、２５０℃〜３００℃の高温側で熱処理が行わ
れている。この際、焼き戻しやメッキ熱処理の時間は
「１時間」であり、その際の特性は、二番カナ６ａの母
材硬度や表面膜硬度の特性は、図９，１０に示すものと
同じである。なお、この処理時間は実施にあたって適宜
設定すればよいが、±１０分程度の誤差であれば、１時
間の場合（図９，１０の特性）と大きくずれることはな
い。

【００３８】ここで、本実施形態では、リン含有量が約
８％の無電解Ｎｉ−Ｐメッキを用いた。また、つづみ車
４５の歯数は９枚、筒カナ９０の歯数は１９枚、竜頭で
の最適トルクは５〜１０g・cm（0.00049〜0.00098N・m
）、噛み合い段数３段、噛み合い効率０．９とした場
合、滑りトルクの最小値minは、５×１９／９×０．９
＝７．７g・cm（0.000755N・m ）、最大値maxは１０×
１９／９×０．９＝１５．４g・cm（0.00151N・m ）程
度である。従って、筒カナ９０の滑りトルクは、７．７
〜１５．４g・cm（0.000755〜0.00151N・m ）程度とな
る。

【００３９】このような本実施形態において、時刻を修
正するには次のような手順で行われる。腕時計等の電子
制御式機械時計において、時刻を修正する場合、一般的
な時計では竜頭を一段引き出して時針８３、分針８１、
秒針８２を止める。次に、竜頭を回して、時針８３、分
針８１を回転させる。すなわち、竜頭を回すと、図４に
示すように、巻真４０、つづみ車４５、小鉄車４７、日
の裏車４６を介して筒カナ９０が回転して分針８１が回
り、かつ日の裏車４６のカナに噛み合う筒車９１も連動
して回転して時針８３が分針８１に連動して回り、時刻
修正が行われる。一方、駆動系は、規正レバー４８を四
番車８に当接させるなどして停止し、このため、秒針８
２も停止したままとなる。

【００４０】この際、輪列側は停止しているので、ユー
ザーの竜頭操作によって、筒カナ９０に二番カナ６ａに
対する滑りトルクよりも大きなトルクが加わると、筒カ
ナ９０は二番カナ６ａに対して摺動して回動する。ま
た、筒カナ９０と筒車９１とは回転速度が異なるため、
互いに摺動して回動する。

【００４１】一方、通常運針時には、日の裏車４６、小
鉄車４７とつづみ車４５との噛み合いが外れるため、筒
カナ９０は二番カナ６ａに対して摩擦力によって一体的
に回転する。また、この回転は、日の裏車４６を介して
筒車９１に伝達されて時針８３が連動して駆動される。

【００４２】以上のように、二番カナ６ａと筒カナ９０
との間は、時計の通常運針時では筒カナ９０が二番車６
と一体になって回転する程度の締め付け力で保持され、
時刻修正時ではユーザーの竜頭操作による回転力によっ
てスリップする滑り機構（スリップ機構）になってい
る。

【００４３】なお、つづみ車４５は、無電解Ｎｉ−Ｐメ
ッキによる表面処理膜が被覆され、さらに２００℃から
２５０℃の低温側の温度で熱処理されている。つづみ車
４５は、小鉄車４７との噛み合いのため、歯（母材：炭
素鋼）の強度を必要としており、表面処理膜の硬度をよ
り高くするよりも、熱処理による焼き鈍しが少なくなっ
て母材の強度を確保できるように、低温側の温度（２０
０℃〜２５０℃）で熱処理している。但し、低温側であ
っても、図９に示すように、熱処理しない場合に比べ
て、表面硬度を向上できるため、必要十分な硬度を得る
ことができる。

【００４４】同様に、四番カナ８ａも、炭素鋼で構成さ
れ、無電解Ｎｉ−Ｐメッキによる表面処理膜を被覆後、
低温側の温度（２００℃〜２５０℃）で熱処理してい
る。四番カナ８ａは細く、秒針８２を取り付ける時の曲
がりを防止するために、軟化を避ける必要があるからで
ある。また、二番カナ６ａ内面と四番カナ８ａのソロバ
ン玉部８ｃとが摩擦するため、表面硬度もある程度確保
する必要があるため、電解Ｎｉメッキや熱処理しない無
電解Ｎｉ−Ｐメッキではなく、低温側ではあるが無電解
Ｎｉ−Ｐメッキ処理膜を熱処理している。

【００４５】一方、小鉄車４７、日の裏車４６、筒車９
１は、それぞれ炭素鋼等で構成され、無電解Ｎｉ−Ｐメ
ッキによる表面処理膜を被覆後、高温側の温度（２５０
℃〜３００℃）で熱処理している。小鉄車４７は、カレ
ンダ修正車が打ち込まれる際に割れが発生することを防
止するため、母材は多少軟化していることが好ましいた
め、高温側の温度で熱処理している。

【００４６】日の裏車４６は、小鉄車４７と同様に、カ
ナとのアッセンブル時の割れを防止するため、高温側の
温度（２５０℃〜３００℃）で熱処理し、母材を多少軟
化させている。筒車９１は、肉厚も比較的厚いので、母
材強度はそれほど必要がない。このため、表面硬度や耐
摩耗性の上昇を優先し、高温側の温度（２５０℃〜３０
０℃）で熱処理している。

【００４７】このような本実施形態によれば、次のよう
な効果がある。 (1) 二番車６の二番カナ６ａを、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ
表面処理膜で被覆し、さらに２００〜３００℃の範囲の
温度で熱処理して表面硬度を向上しているので、耐摩耗
性を向上できる。このため、針合わせ等で筒カナ９０と
の間で摺動しても、摩耗しにくくでき、摩耗による滑り
トルクの変動を防止できる。従って、二番カナ６ａつま
りは輪列の耐久性を向上でき、長期間安定して運針が行
えて指示誤差の発生も防止でき、かつ針合わせの操作性
も向上できて高級感のある時計にすることができる。そ
の上、焼き入れ・焼き戻しを行う炭素鋼で構成された二
番カナ６ａを、２００〜３００℃で熱処理しているの
で、二番カナ６ａが焼き戻されてその硬度が低下するこ
とがなく、必要十分な母材強度を得ることができる。

【００４８】(2) 本実施形態では、二番カナ６ａの無電
解Ｎｉ−Ｐメッキ表面処理膜を２５０℃〜３００℃の高
温側の温度で熱処理しているので、特に表面硬度を向上
できる。このため、研磨が難しいために表面が粗い筒カ
ナ９０の貫通穴内に二番カナ６ａの軸部を嵌挿し、摺動
させた場合でも、その摩耗を確実に防止できる。

【００４９】(3) 肉厚が薄い筒カナ９０を電解Ｎｉメッ
キで処理したので、筒カナ９０を潰した際に割れが発生
することがなく、安定した運針を維持することができ
る。

【００５０】(4) つづみ車４５、小鉄車４７、日の裏車
４６、筒車９１、四番カナ８ａ等の各部品も、炭素鋼で
構成し、かつ無電解Ｎｉ−Ｐメッキ表面処理膜で被覆
し、さらに２００〜３００℃の範囲の温度で熱処理して
いるので、部材の強度の向上と、表面硬度の向上とをバ
ランス良く達成できる。特に、各部材の用途などを考慮
し、つづみ車４５、四番カナ８ａは低温側（２００℃〜
２５０℃）の温度で熱処理し、小鉄車４７、日の裏車４
６、筒車９１は高温側（２５０℃〜３００℃）の温度で
熱処理しているので、各部品の特性に応じて強度の向上
と、表面硬度の向上とをバランス良く実現できる。

【００５１】なお、本発明は、前記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他の構成等
を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
本発明は、電子制御式機械時計に限らず、クオーツ時計
等に用いてもよい。例えば、図７（Ａ），（Ｂ）に示す
ように、クオーツ時計において、二番車６の二番カナ６
ａと歯車６ｂとを、炭素鋼で構成し、かつそれぞれ無電
解Ｎｉ−Ｐメッキ表面処理膜で被覆し、２００〜３００
℃の熱処理を施し、歯車の面状部分をアミダ状に打ち抜
いてばね性を持たせた歯車６ｂに二番カナ６ａを圧入し
てもよい。この場合も、二番カナ６ａおよび歯車６ｂの
一方に滑りトルク以上の過大な力が加わった際に、二番
カナ６ａおよび歯車６ｂ間で摺動して部品の破損を防止
するスリップ機構を構成でき、かつ耐摩耗性を向上でき
るので、その滑りトルクを長期間安定して維持すること
ができる。

【００５２】また、図８（Ａ），（Ｂ）に示すような、
炭素鋼で構成されたクオーツ時計の二番車６の二番カナ
６ａおよび歯車６ｂをそれぞれ無電解Ｎｉ−Ｐメッキ表
面処理膜で被覆し、２００〜３００℃の熱処理を施して
スリップ機構を構成してもよい。

【００５３】また、本発明のスリップ機構を、例えば、
回転錘等を用いた自動巻上部の伝え車等に設けてもよ
い。さらに、本発明の摺動部品は、スリップ機構を構成
する部品に限らず、歯車のように他の部品と噛み合い等
で摺動する部品に広く適用できる。

【００５４】本発明のスリップ機構を備えた時計として
は、前記実施形態のような電子制御式機械時計や、水晶
発振器、ステップモータおよび電池を備えたいわゆる電
子（クオーツ）時計に限らず、ゼンマイ駆動の通常の機
械式時計や、回転錘の回転で発電機を駆動し、発電され
た電気エネルギでステップモータを駆動する自動発電装
置付きの電子時計であってもよく、さらには、腕時計、
懐中時計、クロックなどの各種時計であってよい。

【００５５】さらに、本発明の無電解Ｎｉ−Ｐメッキ表
面処理膜で被覆され、かつ２００〜３００℃の熱処理さ
れた炭素鋼からなる摺動部品は、時計に用いられるもの
に限らず、母材の剛性を維持しつつ、表面硬度を高める
ことができる特性を生かして、各種玩具、オルゴール、
メトロノーム等の摺動部品を有する各種機械等に広く適
用できる。

【００５６】

【実施例】図１１には、二番カナ６ａを無電解Ｎｉ−Ｐ
メッキ表面処理膜で被覆し、かつ２００〜３００℃で熱
処理した本発明の場合と、二番カナ６ａを電解Ｎｉメッ
キ表面処理膜で被覆した従来例の場合とで、耐久試験を
行った際の滑りトルクの変化を示されている。この図１
１から分かるように、本発明によれば、滑りトルクの変
動を非常に小さくでき、長期間にわたって安定した滑り
トルクを維持でき、非常に有効であることが判明した。

【００５７】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の摺動部品
によれば、表面硬度を向上できて耐摩耗性に優れ、かつ
母材の焼き鈍し等による強度低下を抑えることができる
という効果がある。また、このような摺動部品を利用し
たスリップ機構によれば、滑りトルクを安定させること
ができ、動作の安定したスリップ機構を構成することが
できる。さらに、スリップ機構を用いた時計によれば、
滑りトルクが安定することで、指示誤差が少なく、操作
性もよく、耐久性も向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における電子制御式機械時計
の構成を示す平面図である。

【図２】本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。

【図３】本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。

【図４】本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。

【図５】本実施形態の電子制御式機械時計の制御回路の
構成を示すブロック図である。

【図６】本実施形態の筒カナおよび二番車の構造を示す
断面図である。

【図７】本発明の変形例の二番車の構造を示す図であ
る。

【図８】本発明の他の変形例の二番車の構造を示す図で
ある。

【図９】無電解Ｎｉ−Ｐメッキ表面処理膜の熱処理温度
と被膜硬度との関係を示すグラフである。

【図１０】炭素鋼の熱処理温度と硬度との関係を示すグ
ラフである。

【図１１】無電解Ｎｉ−Ｐメッキ表面処理膜で被覆し熱
処理した場合と、電解Ｎｉメッキ表面処理膜で被覆した
場合の、耐久年数と滑りトルクの変化を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 香箱車 １ａ ゼンマイ １ｂ 香箱歯車 ３ 地板 ４ 角穴車 ６ 二番車 ６ａ 二番カナ ６ｂ 歯車 ７ 三番車 ８ 四番車 ８ａ 四番カナ ８ｂ 歯車 ８ｃ ソロバン玉部 １０ 五番第２中間車 １１ 五番車 １２ 六番車 １３ ロータ １４ 輪列受 １５ 二番受 ２０ 発電機 ２１，３１ コイルブロック ２２，３２ コアステータ部 ２３，３３ コア ２４，３４ コイル ２５ 整流回路 ４０ 巻真 ４５ つづみ車 ４６ 日の裏車 ４７ 小鉄車 ４８ 規正レバー ５０ 回転制御装置 ５１ 発振回路 ５２ 回転検出回路 ５３ 制御回路 ８１ 分針 ８２ 秒針 ８３ 時針 ９０ 筒かな ９０ 筒カナ ９０ａ 歯車部 ９０ｂ 筒状部 ９１ 筒車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩原 研治 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 土屋 和博 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 4K022 AA02 AA46 AA48 BA14 BA16 DA01 EA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 他の部品に対して摺動される摺動部品で
   あって、 焼き入れ・焼き戻しを行う炭素鋼で形成されているとと
   もに、少なくともその摺接面には、無電解Ｎｉ−Ｐメッ
   キの表面処理膜が被覆され、かつこの表面処理膜が被覆
   された状態で２００℃から３００℃の温度で熱処理され
   たことを特徴とする摺動部品。
2. 【請求項２】 摩擦により所定トルク以上の負荷が加わ
   った際に、金属部材同士が摺動されるスリップ機構であ
   って、 前記各金属部材の少なくとも一方は焼き入れ・焼き戻し
   を行う炭素鋼で形成されているとともに、少なくともそ
   の摺接面には、無電解Ｎｉ−Ｐメッキの表面処理膜が被
   覆され、かつこの表面処理膜が被覆された状態で２００
   ℃から３００℃の温度で熱処理されたことを特徴とする
   スリップ機構。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のスリップ機構におい
   て、 前記各金属部材は、一方が他方の孔内に挿入され、一方
   の金属部材の挿入部の外面と、他方の金属部材の孔内面
   とが摺動されるとともに、 少なくとも一方の金属部材の挿入部外面には、無電解Ｎ
   ｉ−Ｐメッキの表面処理膜が被覆され、かつこの表面処
   理膜が被覆された状態で２００℃から３００℃の温度で
   熱処理されて、他方の金属部材の孔内面よりも表面硬度
   が高くされていることを特徴とするスリップ機構。
4. 【請求項４】 互いに摺動する二番カナおよび筒カナを
   焼き入れ・焼き戻しを行う炭素鋼で形成するとともに、 少なくともそれらの各摺接面に、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ
   の表面処理膜を被覆し、かつこの表面処理膜が被覆され
   た状態で２００℃から３００℃の温度で熱処理したこと
   を特徴とする時計。
5. 【請求項５】 互いに摺動する二番カナおよび筒カナを
   焼き入れ・焼き戻しを行う炭素鋼で形成するとともに、 少なくとも二番カナの摺接面には、無電解Ｎｉ−Ｐメッ
   キの表面処理膜を被覆し、かつこの表面処理膜が被覆さ
   れた状態で２００℃から３００℃の温度で熱処理し、 筒カナの摺接面には、Ｎｉメッキの表面処理膜を被覆し
   たことを特徴とする時計。
6. 【請求項６】 請求項４または請求項５に記載の時計に
   おいて、 互いに摺動する二番カナおよび四番カナを焼き入れ・焼
   き戻しを行う炭素鋼で形成し、 二番カナの摺接面には、無電解Ｎｉ−Ｐメッキの表面処
   理膜を被覆し、 四番カナの摺接面には、無電解Ｎｉ−Ｐメッキの表面処
   理膜を被覆し、かつこの表面処理膜が被覆された状態で
   ２００℃から３００℃の温度で熱処理して、二番カナの
   摺接面よりも表面硬度が高くされていることを特徴とす
   る時計。