JP2018048935A - 機械部品の製造方法、及び時計の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な工程により、シリコンを含む基材からなる回転部材と軸部材とを強固に固定できる機械部品の製造方法、および、時計の製造方法を提供する。【解決手段】シリコンを含む基材をエッチングして貫通孔１１５を有する回転部材としてのがんぎ歯車部１０１を形成する工程と、がんぎ歯車部１０１の貫通孔１１５に軸部材１０２を挿入して位置決めする工程と、位置決めする工程の後で、がんぎ歯車部１０１の酸化処理を行う工程と、を含むことを特徴とする機械部品の製造方法。【選択図】図７Ｂ

Description

本発明は、機械部品の製造方法、及び、時計の製造方法に関する。

機械式時計等の時計には、歯車等に代表される数多くの機械部品が搭載されている。歯車等の機械部品は、外周に複数の歯部が形成された回転部材の中心に形成された貫通孔に、軸部材が挿入され固定されてなる。近時では、時計用の材料としてシリコンを有する基材が用いられるようなっている。シリコン製の機械部品は、金属製のものに比べて軽いことから、慣性力を小さくした部品の材料として好適であり、エネルギーの伝達効率の向上が見込まれる。また、シリコンは、形状の自由度が高く、加工精度を向上できるという利点もある。

例えば特許文献１に、シリコンを含む基材からなる回転部材の貫通孔に軸部材を挿通して固定するために、貫通孔の内壁面（内周面）に金属膜（応力緩和層）を形成する技術が開示されている。

特許第５８９２１８１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の機械部品の製造方法では、回転部材の貫通孔の内壁面に金属膜を形成するための工程が必要であるため、工程が複雑になってしまい、製造コストが増大する虞があるという課題があった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］ 本適用例にかかる機械部品の製造方法は、シリコンを含む基材をエッチングして貫通孔を有する回転部材を形成する工程と、前記回転部材の前記貫通孔に軸部材を挿入して位置決めする工程と、前記位置決めする工程の後で、酸化処理を行う工程と、を含むことを特徴とする。

シリコンを含む材料をフォトリソグラフィー及びエッチングを用いて加工することにより形成される機械部品は、金属製の機械部品に比べて軽いとともに、形状の自由度が高く、加工精度が高いという利点を有する。
本適用例によれば、シリコンを含む基材からなる回転部材の貫通孔に、軸部材を挿入して位置決めした後で、回転部材の表面にシリコン酸化膜を形成する酸化処理を行うので、貫通孔の内壁に形成されるシリコン酸化膜により貫通孔と軸部材との隙間が埋まることによって、回転部材に軸部材が強固に固定された機械部品を提供することができる。
また、酸化処理により形成されるシリコン酸化膜は、貫通孔内において、軸部材との隙間の大小に拘わらず略均一な厚みで形成されるので、貫通孔の中心と軸部材の軸の中心とを合致させた状態で回転部材に軸部材を固定することができる。
また、シリコンを含む基材からなる回転部材の表面に形成されるシリコン酸化膜により、回転部材に軸部材が固定されてなる機械部品の機械的強度を向上させることができる。

［適用例２］ 上記適用例にかかる機械部品の製造方法において、前記酸化処理を行う工程は、熱酸化処理を行うことを特徴とする。

本適用例の熱酸化処理によれば、十分な厚さの緻密なシリコン酸化膜を比較的短時間に形成することができるので、回転部材に軸部材が強固に固定され、機械的強度が高い機械部品を効率よく製造することができる。

［適用例３］ 上記適用例にかかる機械部品の製造方法において、前記熱酸化処理は、水蒸気酸化法によることを特徴とする。

本適用例によれば、水蒸気酸化法は、例えばドライ酸化法に比してシリコン酸化膜の成長速度が速いので、より効率よくシリコン酸化膜を形成して、回転部材に軸部材を固定することができる。

［適用例４］ 上記適用例にかかる機械部品の製造方法において、前記軸部材は、タンタル（Ｔａ）またはタングステン（Ｗ）からなることを特徴とする。

本適用例によれば、タンタルやタングステンは、軸部材として十分な剛性を有しているとともに、１０００℃以上の高温で行う熱酸化処理などの酸化処理の温度に対する耐熱性を十分に有しており、そのうえ加工性が高い材料であるので、軸部材の材料として好適に用いることができる。

［適用例５］ 上記適用例にかかる機械部品の製造方法において、前記軸部材は、シリコンを含む材料からなることを特徴とする。

本適用例によれば、酸化処理する工程により、回転部材の表面とともに、軸部材の表面にもシリコン酸化膜が形成されるので、より短時間で、より強く、回転部材の貫通孔に軸部材を強固に固定することができる。

［適用例６］ 本適用例にかかる時計の製造方法は、香箱車、番車、がんぎ車、アンクル及びてんぷのいずれかに、上記適用例のいずれかに記載の機械部品の製造方法により製造された機械部品を用いてムーブメントを組み立てる組立工程を含むことを特徴とする。

本適用例によれば、上記適用例のいずれかに記載の機械部品の製造方法により製造された機械部品を用いてムーブメントを組み立てる工程を含むので、回転部材の貫通孔の中心と軸部材の軸の中心とを合致させた状態で、回転部材と軸部材とが強固に固定されているとともに、金属製の機械部品に比べて軽く、慣性力を小さく抑えた機械部品により、エネルギーの伝達効率の高く動作の精度が高いムーブメントを構成することができる。
したがって、信頼性及び耐久性に優れた精度の高い時計を製造することができる。

実施形態に係る時計のムーブメント表側の平面図。 ムーブメントの脱進機構の平面図。 脱進機構の斜視図。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図。 回転部材としてのがんぎ歯車部の平面図。 機械部品としてのがんぎ車の製造方法を示すフローチャート。 がんぎ車作成工程を説明するための説明図であって、図４のＤ部に相当する部分断面図。 がんぎ車作成工程を説明するための説明図であって、図４のＤ部に相当する部分断面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、本発明の機械部品の一例として、機械式時計のムーブメントにおける時計部品を構成する歯車の１つであるがんぎ車を例に挙げて説明する。また、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材について実際とは異なる尺度で示している場合がある。

［機械式時計］
はじめに、機械式時計１について説明する。図１は、本実施形態に係る時計としての機械式時計のムーブメント表側の平面図である。
図１に示すように、本実施形態の機械式時計１は、ムーブメント１０と、このムーブメント１０を収納する図示しないケーシングと、により構成されている。

ムーブメント１０は、基板を構成する地板１１を有している。この地板１１の裏側には図示しない文字板が配されている。なお、ムーブメント１０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１０の裏側に組み込まれる輪列を裏輪列と称する。
地板１１には、巻真案内穴１１ａが形成されており、ここに巻真１２が回転自在に組み込まれている。この巻真１２は、おしどり１３、かんぬき１４、かんぬきばね１５及び裏押さえ１６を有する切換装置により、軸方向の位置が決められている。また、巻真１２の案内軸部には、きち車１７が回転自在に設けられている。

このような構成のもと、巻真１２が、回転軸方向に沿ってムーブメント１０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１２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１７が回転する。そして、このきち車１７が回転することにより、これと噛合う丸穴車２０が回転する。そして、この丸穴車２０が回転することにより、これと噛合う角穴車２１が回転する。さらに、この角穴車２１が回転することにより、香箱車２２に収容された図示しないぜんまい（動力源）を巻き上げる。

ムーブメント１０の表輪列は、上述した香箱車（機械部品）２２の他に、所謂番車と呼ばれる二番車（機械部品）２５、三番車（機械部品）２６及び四番車（機械部品）２７により構成されており、香箱車２２の回転力を伝達する機能を果している。また、ムーブメント１０の表側には、表輪列の回転を制御するための脱進機構３０及び調速機構３１が配置されている。

二番車２５は、香箱車２２に噛合う歯車とされている。三番車２６は、二番車２５に噛合う歯車とされている。四番車２７は、三番車２６に噛合う歯車とされている。
脱進機構３０は、上述した表輪列の回転を制御する機構であって、四番車２７と噛み合うがんぎ車（機械部品）３５と、このがんぎ車３５を脱進させて規則正しく回転させるアンクル（機械部品）３６と、を備えている。
調速機構３１は、上述した脱進機構３０を調速する機構であって、てんぷ（機械部品）４０を具備している。

＜脱進機構＞
次に、上述したムーブメント１０の脱進機構３０について、より詳細に説明する。図２は脱進機構３０の平面図であり、図３は脱進機構３０の斜視図、図４は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図２〜図４に示すように、脱進機構３０のがんぎ車３５は、回転部材としてのがんぎ歯車部１０１と、がんぎ歯車部１０１に同軸（軸線Ｏ１）上に固定された軸部材（回転軸）１０２と、を備えている。以下の説明では、がんぎ歯車部１０１及び軸部材１０２の軸線Ｏ１に沿う方向を単に軸方向、軸線Ｏ１に直交する方向を径方向といい、軸線Ｏ１回りに周回する方向を周方向という。

図５は、回転部材としてのがんぎ歯車部１０１の平面図である。
図２〜図５に示すように、がんぎ歯車部１０１は、単結晶シリコン等、結晶方位を有する材料からなり、一方の面としての表面１０１ａ、及び、一方の面と反対側の他方の面としての裏面１０１ｂが平坦面とされるとともに、全面に亘って均一な厚みとされた板状のものである。具体的に、がんぎ歯車部１０１は、周囲のリム部１１１と、中央のハブ部１１２と、これらリム部１１１及びハブ部１１２を連結する複数のスポーク部１１３と、を有している。
リム部１１１の外周面には、特殊な鉤型状に形成された複数の歯部１１４が径方向の外側に向けて突設されている。これら複数の歯部１１４の先端に、後述するアンクル３６の爪石１４４ａ，１４４ｂが接触するようになっている。

図３〜図５に示すように、ハブ部１１２は、リム部１１１の内側に配置された円板形状のものであり、その中央部分には軸方向に貫通する貫通孔１１５が形成されている。この貫通孔１１５は、平面視で円形状とされ、軸方向に沿う表面１０１ａから裏面１０１ｂに貫通されている。

各スポーク部１１３は、ハブ部１１２の外周縁からリム部１１１の内周縁に向かって放射状に延在しており、リム部１１１及びハブ部１１２を連結している。

軸部材１０２は、軸方向両端部に位置するほぞ部１２１ａ，１２１ｂと、上述した四番車２７の歯車部に噛合されるがんぎかな部１２２と、を有している。
ほぞ部１２１ａ，１２１ｂのうち、軸方向一端側に位置する一端ほぞ部１２１ａは、図示しない輪列受に回転可能に支持され、軸方向他端側に位置する他端ほぞ部１２１ｂは、上述した地板１１に回転可能に支持されている。

がんぎかな部１２２は、軸部材１０２において、一端ほぞ部１２１ａ寄りに形成されている。そして、がんぎかな部１２２が四番車２７（図１参照）に噛合されることで、四番車２７の回転力が軸部材１０２に伝達されがんぎ車３５が回転するようになっている。

圧入軸部１２３は、上述した各ほぞ部１２１ａ，１２１ｂよりも大径に形成されるとともに、がんぎ歯車部１０１の貫通孔１１５内に、裏面１０１ｂ側から挿通されている。この場合、圧入軸部１２３は、その一部ががんぎ歯車部１０１から軸方向他端側に向けて突出した状態で、貫通孔１１５内に配置されている。

また、軸部材１０２のうち、がんぎかな部１２２と圧入軸部１２３との間には、径方向の外側に向けて突出するフランジ部１２４が形成されている。フランジ部１２４は、貫通孔１１５の裏面１０１ｂ側の開口よりも大径とされ、その軸方向他端側に位置する端面がハブ部１１２の裏面１０１ｂに当接している。

このように構成されたがんぎ車３５は、複数の歯部１１４がアンクル３６に噛合するようになっている（図２参照）。アンクル３６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が回動可能に構成されている。なお、アンクル真１４２ｆは、その両端が上述した地板１１及び図示しないアンクル受に対してそれぞれ回動可能に支持されている。

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の先端には、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たルビーであり、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３６は、アンクル真１４２ｆを中心に回動した際に、爪石１４４ａ或いは爪石１４４ｂが、がんぎ車３５の歯部１１４の先端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、図示しないドテピンに接触するようになっており、これによってアンクル３６は、同方向にそれ以上回動しないようになっている。その結果、がんぎ車３５の回転も一時的に停止するようになっている。

［がんぎ車の製造方法］
次に、上述した機械部品としてのがんぎ車３５の製造方法について説明する。
図６は、機械部品としてのがんぎ車３５の製造方法を示すフローチャートであり、図７Ａ，図７Ｂは、がんぎ車３５の作成工程を説明するための説明図であって、図４のＤ部に相当する部分断面図である。

図６において、本実施形態のがんぎ車３５の製造方法は、回転部材としての歯車部（がんぎ歯車部）１０１を形成する工程と、軸部材１０２を準備する工程と、これらの工程を経て準備した歯車部１０１と軸部材１０２とを組み立てる工程とを含む。
歯車部１０１の形成工程では、まず、シリコンを含む基材（ウェハー）２００を準備する（ステップＳ１）。

次いで、例えばスピンコート法やスプレーコート法等により、基材２００の表面２００ａに、フォトレジストを塗布し（ステップＳ２）、基材２００の裏面２００ｂに裏面マスク材を配置する（ステップＳ３）。フォトレジストは、ネガ型、及びポジ型の何れの材料も採用することができる。また、裏面マスク材は、後述する基材２００をエッチングする工程で基材２００をエッチングするときに、基材２００の裏面２００ｂをエッチングから保護できるマスク性能を有して、且つ、エッチングする工程の後で、確実に除去できる性質の樹脂材料を選択して適用する。
基材２００に塗布したフォトレジスト及び裏面マスク材の各々は所定の温度によるキュアを行うが、フォトレジストのキュア条件と裏面マスク材のキュア条件との差が大きい場合等には、フォトレジストと裏面マスク材とで別々にキュアを行い、フォトレジストのキュア条件と裏面コート材のキュア条件とが同じか近似であれば、キュア工程を同時に行うことにより工程の効率化を図ることができる。
なお、フォトレジストの塗布工程と裏面マスク材の塗布工程とは、各樹脂材料のキュア条件を考慮した工程順の設定などの便宜上、順番を逆にして行う構成としてもよい。

次に、フォトレジストに対してフォトリソグラフィー技術により、露光をした後（ステップＳ４）、現像を行うことにより（ステップＳ５）、がんぎ歯車部１０１の平面視外形に対応するマスク（エッチングマスク）となるフォトレジストパターンを形成する。

次に、上述のフォトレジストパターンをマスクとして基材２００にエッチングを施すことで、貫通孔１１５、および、がんぎ歯車部１０１の外形を形成する（ステップＳ６）。具体的には、ディープ・リアクティブ・イオンエッチング（ＤＲＩＥ＝Deep Reactive Ion Etching）を行い、基材２００を厚さ方向に貫通するようにエッチングすることで、がんぎ歯車部１０１の外形形状を得ることができる。ここで、フォトレジストパターンの開口により形成される貫通孔１１５等の貫通部分の内面（内壁）は、基材２００の裏面２００ｂに形成された裏面マスク材で保護されているために、裏面２００ｂからエッチングされることなく、貫通部の内面形状が変化することはない。

次いで、フォトレジストによるフォトレジストパターン、及び、裏面マスク材を除去する除去工程を行うことにより（ステップＳ７）、上述したがんぎ歯車部１０１が得られ、がんぎ歯車部１０１の形成工程は終了する。なお、樹脂除去は、フォトレジストパターン（フォトレジスト）及び裏面マスク材を溶解・剥離可能な発煙硝酸や有機溶剤等でのウェットエッチング、あるいは、酸素プラズマアッシング等により行うことができる。

がんぎ歯車部１０１の形成工程とは別に、軸部材１０２を準備する工程により、切削加工や研削加工などの機械加工をすることなどにより別途形成された軸部材１０２を準備する（ステップＳ１１）。軸部材１０２は、軸体として十分な剛性を有しているとともに、後述する酸化処理を行う工程において、１０００℃以上の高温で行う熱酸化処理などの酸化処理の温度に対する十分な耐熱性を有する材料であるタンタル（Ｔａ）またはタングステン（Ｗ）からなることが好ましい。タンタルやタングステンは、上述した剛性や耐熱性に優れた材料であることに加えて、切削加工や研削加工などの加工性も高い材料であるため、軸部材１０２の材料として特に好適である。

次に、上述した形成工程により形成された回転部材としてのがんぎ歯車部１０１の貫通孔１１５に、上述した準備工程で準備した軸部材１０２を挿入して位置決めする工程を行う（ステップＳ２１）。
図７Ａは、がんぎ車３５の作成工程において、がんぎ歯車部１０１の貫通孔１１５に軸部材１０２を挿入して位置決めした状態を示している。図７Ａに示すように、がんぎ歯車部１０１の貫通孔１１５の開口部の直径は、軸部材１０２の貫通孔１１５内に配置される圧入軸部１２３の直径に対して大きめに形成されている。具体的には、貫通孔１１５の直径は、軸部材１０２を貫通孔１１５に挿入したときに、貫通孔１１５の内壁面２００ｃが欠けてしまわない程度であって、且つ、がんぎ歯車部１０１と軸部材１０２との位置決め状態が保持できる程度にて、軸部材１０２の圧入軸部１２３の直径よりも大きめに形成されている。例えば、軸部材１０２の圧入軸部１２３の直径が３２０μｍである場合に、貫通孔１１５の開口部の直径を３２２μｍ程度に形成する。
また、図７Ａに示すように、軸部材１０２をがんぎ歯車部１０１の貫通孔１１５に挿入して位置決めした状態では、貫通孔１１５の内壁面２００ｃと軸部材１０２（圧入軸部１２３）との隙間が軸部材１０２の周方向各所で均一でなくてもよく、また、軸部材１０２の軸線Ｏ１とがんぎ歯車部１０１の中心（貫通孔１１５の中心）とが所定の範囲内でずれていてもよい。

上述したがんぎ歯車部１０１の貫通孔１１５に軸部材１０２を挿入して位置決めした後で、次に、回転部材としてのがんぎ歯車部１０１の表面に二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）からなるシリコン酸化膜を形成する酸化処理を行う（図６のステップＳ２２）。酸化処理は、例えば１０００℃以上の高温で行う熱酸化処理を行うことが好ましい。熱酸化処理によれば、所定の厚さの緻密なシリコン酸化膜を比較的短時間に形成することができる。本実施形態では、水蒸気酸化法による熱酸化処理を行う。水蒸気酸化法は、熱酸化処理におけるドライ酸化法に比べてシリコン酸化膜の成長が速いので、より効率よく所望の厚みのシリコン酸化膜を形成することができる。

図７Ｂは、がんぎ車３５の作成工程において、酸化処理後の状態を示している。図７Ｂに示すように、シリコンを含む基材２００からなるがんぎ歯車部１０１の貫通孔１１５に、軸部材１０２を挿入して位置決めした後で、がんぎ歯車部１０１の表面に二酸化ケイ素からなるシリコン酸化膜２５０を形成されるので、貫通孔１１５の内壁面２００ｃに形成されるシリコン酸化膜２５０により貫通孔１１５と軸部材１０２の圧入軸部１２３との隙間が埋まることによって、貫通孔１１５に圧入軸部１２３が嵌合する。これにより、がんぎ歯車部１０１に軸部材１０２が強固に固定された機械部品としてがんぎ車３５を提供することができる。
また、酸化処理により形成されるシリコン酸化膜２５０は、貫通孔１１５内において、軸部材１０２（圧入軸部１２３）の各部との隙間の大小に拘わらず、貫通孔１１５の内壁面２００ｃと、基材２００の表面２００ａおよび裏面２００ｂに略均一な厚みで形成される。これにより、図７Ａに示すように、軸部材１０２をがんぎ歯車部１０１の貫通孔１１５に挿入して位置決めした状態において、貫通孔１１５の内壁面２００ｃと軸部材１０２（圧入軸部１２３）との隙間が軸部材１０２の周方向各所で均一でなかったり、軸部材１０２の軸線Ｏ１とがんぎ歯車部１０１の中心（貫通孔１１５の中心）とがずれていたりする場合でも、図７Ｂに示すように、基材２００の表面（表面２００ａおよび裏面２００ｂ）および貫通孔１１５の内壁面２００ｃに均一な厚みで形成されるシリコン酸化膜２５０により、貫通孔１１５の中心と軸部材の軸の中心とを合致させた状態で回転部材としてのがんぎ歯車部１０１に軸部材１０２を固定することができる。
また、切削加工や研削加工などの機械加工により形成された軸部材１０２は、表面に微小なキズなどの凹凸を有しているので、これらの凹凸にがんぎ歯車部１０１のシリコン酸化膜２５０が入り込むことにより、所謂アンカー効果が働いて、がんぎ歯車部１０１の貫通孔１１５に軸部材１０２がより強固に固定される効果が得られる。

以上に述べた、本実施形態のがんぎ車３５（機械部品）の製造方法によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態によれば、シリコンを含む基材２００からなる回転部材としてのがんぎ歯車部１０１の貫通孔１１５に、軸部材１０２を挿入して位置決めした後で、がんぎ歯車部１０１の表面にシリコン酸化膜２５０を形成する酸化処理を行うので、貫通孔１１５の内壁面２００ｃに形成されるシリコン酸化膜２５０により貫通孔１１５と軸部材１０２との隙間が埋まることによって、がんぎ歯車部１０１に軸部材１０２が強固に固定された機械部品としてのがんぎ車３５を提供することができる。

また、酸化処理により形成されるシリコン酸化膜２５０は、貫通孔１１５内において、軸部材１０２の圧入軸部１２３との隙間の大小に拘わらず略均一な厚みで形成されるので、貫通孔１１５の中心と軸部材１０２の軸の中心（軸線Ｏ１）とを合致させた状態でがんぎ歯車部１０１に軸部材１０２を固定することができる。

また、上記実施形態では、シリコンを含む材料からなる基材２００を、標準的なフォトリソグラフィー技術及びエッチングを用いて加工することにより、比較的簡便な工程で、精密な機械部品であるがんぎ車３５を低コストにて製造することができる。
また、シリコンを含む基材２００を本実施形態の製造方法により加工して形成されるがんぎ歯車部１０１などの精密な機械部品の少なくとも一部分は、金属製の機械部品に比べて軽いとともに、形状の自由度が高く、高精度な外形形状の形成ができるという利点を有する。
さらに、比較的脆く欠けなどが起こりやすいシリコンを含む基材２００からなるがんぎ歯車部１０１は、酸化処理を行う工程で形成されるシリコン酸化膜２５０により、機械的な強度が顕著に向上するという効果が得られる。

また、上記実施形態の機械部品の製造方法は、標準的なフォトリソグラフィーや酸化処理などの、比較的簡易な工程により構成されるので、高い歩留りにて、低コストで機械部品としてのがんぎ車３５が得られる製造方法を提供することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。以下に、上記実施形態のがんぎ車３５（機械部品）の製造方法の変形例について述べる。

（変形例）
上記実施形態では、軸部材１０２の材料として、タンタルまたはタングステンが好ましいことを説明したが、これに限らない。軸部材１０２の材料として、シリコンを含む材料を用いる構成としてもよい。

このような構成によれば、がんぎ歯車部１０１の貫通孔１１５に軸部材１０２を挿入して位置決めした後で、酸化処理する工程により、回転部材であるがんぎ歯車部１０１の貫通孔１１５の内壁面２００ｃを含む表面（表面２００ａおよび裏面２００ｂ）とともに、軸部材１０２の表面にもシリコン酸化膜が形成されるので、より短時間で、より強く、回転部材としてのがんぎ歯車部１０１の貫通孔１１５に軸部材１０２を強固に固定することができる。

［機械式時計の製造方法］
次に、本発明の機械式時計の製造方法について説明する。
本発明の機械式時計の製造方法は、図１〜図５のいずれかに示す香箱車２２、番車（二番車２５、三番車２６、四番車２７）、がんぎ車３５、アンクル３６及びてんぷ４０のいずれかに、上記実施形態および変形例のがんぎ歯車部１０１を代表例として説明した機械部品のいずれかの製造方法により製造された機械部品を用いて、ムーブメント１０を組み立てる組立工程を含むことを特徴とするものである。

このような機械式時計の製造方法によれば、上記実施形態および変形例に記載の機械部品の製造方法により製造された機械部品を用いてムーブメント１０を組み立てる工程を含むので、金属製の機械部品に比べて軽く、慣性力を小さく抑えた機械部品により、エネルギーの伝達効率の高いムーブメント１０を構成することができる。
また、上記実施形態のがんぎ車３５におけるがんぎ歯車部１０１の貫通孔１１５と軸部材１０２のような、機械部品における回転部材の貫通孔の中心と、軸部材の軸の中心とが合致した機械部品を用いているので、時計用ムーブメントの精度の向上に寄与できる。
したがって、信頼性及び耐久性に優れた精度の高い機械式時計を提供することができる。

以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態および変形例では、機械部品としてのがんぎ車３５の軸部材１０２の材料は、タンタル（Ｔａ）やタングステン（Ｗ）、あるいはシリコンからなることが好ましいことを述べたが、これらに限らず、後工程の酸化処理を行う工程における水蒸気酸化法などの熱酸化処理の温度に対する耐熱性を有していれば、他の材料を用いてもよい。

１…機械式時計、１０…ムーブメント、１１…地板、１１ａ…巻真案内穴、１２…巻真、１７…きち車、２０…丸穴車、２１…角穴車、２２…香箱車、２５…二番車、２６…三番車、２７…四番車、３０…脱進機構、３１…調速機構、３５…機械部品としてのがんぎ車、３６…アンクル、４０…てんぷ、１０１…回転部材としてのがんぎ歯車部（歯車部）、１０２…軸部材、１１１…リム部、１１２…ハブ部、１１３…スポーク部、１１４…歯部、１１５…貫通孔、１２１ａ…一端ほぞ部、１２１ｂ…他端ほぞ部、１２２…がんぎかな部、１２３…圧入軸部、１２４…フランジ部、１４２ｄ…アンクル体、１４２ｆ…アンクル真、１４３…アンクルビーム、１４４ａ，１４４ｂ…爪石、１４５…アンクルハコ、２００…基材、２００ａ…表面、２００ｂ…裏面、２００ｃ…内壁面、２５０…シリコン酸化膜。

Claims (6)

1. シリコンを含む基材をエッチングして貫通孔を有する回転部材を形成する工程と、
   前記回転部材の前記貫通孔に軸部材を挿入して位置決めする工程と、
   前記位置決めする工程の後で、酸化処理を行う工程と、
   を含むことを特徴とする機械部品の製造方法。
2. 請求項１に記載の機械部品の製造方法において、
   前記酸化処理を行う工程は、熱酸化処理を行うことを特徴とする機械部品の製造方法。
3. 請求項２に記載の機械部品の製造方法において、
   前記熱酸化処理は、水蒸気酸化法によることを特徴とする機械部品の製造方法。
4. 請求項２または３に記載の機械部品の製造方法において、
   前記軸部材は、タンタル（Ｔａ）またはタングステン（Ｗ）からなることを特徴とする機械部品の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の機械部品の製造方法において、
   前記軸部材は、シリコンを含む材料からなることを特徴とする機械部品の製造方法。
6. 香箱車、番車、がんぎ車、アンクル及びてんぷのいずれかに、請求項１〜５のいずれか一項に記載の機械部品の製造方法により製造された機械部品を用いてムーブメントを組み立てる組立工程を含むことを特徴とする時計の製造方法。

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