JP2018205196A - 機械部品、時計、機械部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回転部材と軸部材とを確実に固定して軸部材に対する回転部材の傾きや抜けを抑止でき、競争力のあるコストで生産できる機械部品、その機械部品を用いた時計、及び機械部品の製造方法を提供する。【解決手段】機械部品としてのがんぎ車３５は、軸部材１０２と、軸部材１０２を保持する保持部１１５を有する回転部材としてのがんぎ歯車部１０１とを備え、軸部材１０２は、保持部１１５と嵌合する凹部１２７を有し、凹部１２７の保持部１１５と接する部分に、軸部材１０２の軸方向に対して傾斜したテーパー部１２６が設けられていることを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、機械部品、時計、機械部品の製造方法に関する。

機械式時計には、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設けられた貫通孔（保持部）に、軸部材が挿入され固定（保持）されてなる。従来、機械部品は金属材料を機械加工することにより形成されているが、近年では、時計用の機械部品の材料としてシリコンを含む基材が用いられるようになっている。シリコンを基材とする機械部品は、金属を基材とする機械部品と比べて軽いことから、機械部品の慣性力を小さくすることができるので、エネルギーの伝達効率の向上が見込まれる。また、シリコンはフォトリソグラフィーやエッチング技術を用いて形成する形状の自由度が高いため、シリコンを基材とすることで機械部品の加工精度を向上できるという利点もある。

特許文献１に、シリコンを基材とする回転部材（三番歯車）を有する機械部品（三番車）が開示されている。シリコンは金属と比べて脆性破壊し易いため、回転部材の貫通孔に軸部材（三番かな）を嵌合させる際に回転部材に加わる応力が大きいと、回転部材が破損する場合がある。そこで、特許文献１に記載の機械部品では、回転部材と軸部材とが嵌合することで生じる応力を緩和するため、回転部材の貫通孔の内周面に金属からなる応力緩和層を設け、軸部材の外周面と接触させる構造としている。

特開２０１２−１６７８０８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の機械部品では、シリコンを基材として形成した回転部材の表面全体に金属膜を成膜した後、回転部材の貫通孔の内周面以外の部分の金属膜をフォトリソグラフィーやエッチング技術を用いて除去することにより、応力緩和層が形成される。そのため、回転部材を形成する工程に加えて、金属膜を成膜する工程と金属膜の一部を除去する工程とを必要とするので、機械部品の製造工数が増大して生産コストの上昇を招くおそれがある。

また、軸部材は切削加工や研削加工などの機械加工で形成されるため、回転部材の貫通孔と嵌合する部分、すなわち応力緩和層と接する部分の外径の大きさや軸方向における長さがばらつく場合がある。これに対して、応力緩和層は金属膜であるため、軸部材を機械加工する際のばらつきが大きいと、そのばらつきを吸収することが困難となる。例えば、軸部材の外径が小さいと、回転部材と軸部材とが嵌合する際の応力が不足して、回転部材から軸部材が抜けてしまう。一方、軸部材の外径が大きいと、回転部材と軸部材とが嵌合する際の応力を応力緩和層で緩和し切れず回転部材が破損してしまう。したがって、軸部材を機械加工する際のばらつきが生じると、機械部品の製造歩留まりの低下を招くおそれがある。

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］本適用例に係る機械部品は、軸部材と、前記軸部材を保持する保持部を有する回転部材と、を備え、前記軸部材は、前記保持部と嵌合する凹部を有し、前記凹部の前記保持部と接する部分に、前記軸部材の軸方向に対して傾斜した第１テーパー部が設けられていることを特徴とする。

本適用例の機械部品の構成によれば、軸部材は回転部材の保持部と嵌合する凹部を有し、凹部の保持部と接する部分に第１テーパー部が設けられている。凹部に第１テーパー部が設けられていない場合、凹部の軸方向における長さが保持部の厚さに対して小さいと保持部が凹部に入らなくなり、凹部の軸方向における長さが保持部の厚さに対して大きいと保持部と凹部との嵌合にがたつきが生じてしまう。本適用例では、凹部に軸方向に対して傾斜した第１テーパー部が設けられているので、凹部の軸方向における長さがばらついた場合でも、保持部が第１テーパー部のいずれかの位置に接して凹部に嵌合する。そのため、回転部材に応力緩和層等を設けることなく、保持部を凹部に確実に嵌合させて、回転部材と軸部材とを固定することができる。これにより、機械部品の製造工数の増大と、機械部品の製造歩留まりの低下とが抑えられる。

［適用例２］上記適用例に係る機械部品であって、前記第１テーパー部は、前記凹部における一端側から他端側に近付くにしたがって径が小さくなるように形成されていることが好ましい。

本適用例の機械部品の構成によれば、第１テーパー部が凹部における一端側から他端側に近付くにしたがって径が小さくなるように形成されているので、第１テーパー部の断面形状は、軸方向に対して他端側を向く傾斜面となっている。これにより、凹部に嵌合する保持部に対して、第１テーパー部から他端側に向かう応力が加えられるので、回転部材からの軸部材の抜けが抑えられる。

［適用例３］上記適用例に係る機械部品であって、前記軸部材は、前記凹部に対して前記他端とは反対側に、前記凹部から遠ざかるにしたがって径が小さくなるように形成された第２テーパー部を有し、前記第１テーパー部の前記軸方向に対する傾斜角度は、前記第２テーパー部の前記軸方向に対する傾斜角度よりも大きいことが好ましい。

本適用例の機械部品の構成によれば、軸部材は、凹部に対して他端とは反対側に、凹部から遠ざかるにしたがって径が小さくなるように、すなわち、凹部に近付くにしたがって径が大きくなるように形成された第２テーパー部を有する。そのため、回転部材に軸部材を第２テーパー部の側から挿入すると、回転部材の保持部は、第２テーパー部において凹部に近付くにしたがって外側へ押し広げられる。このとき、軸方向に対する第２テーパー部の傾斜角度が第１テーパー部の傾斜角度よりも小さいため、回転部材に軸部材を挿通する方向において保持部に加えられる応力が徐々に増加するので、回転部材に軸部材を容易に挿入することができる。一方、一旦保持部が凹部に嵌合すると、軸方向に対する第１テーパー部の傾斜角度が第２テーパー部の傾斜角度よりも大きいため、回転部材から軸部材が抜ける方向において保持部に加えられる応力が急激に増加するので、回転部材からの軸部材の抜けが抑えられる。

［適用例４］上記適用例に係る機械部品であって、前記凹部と前記第２テーパー部との境界部における前記軸部材の外径は、前記保持部が前記第１テーパー部に接する部分における前記軸部材の外径よりも大きいことが好ましい。

本適用例の機械部品の構成によれば、第１テーパー部を有する凹部と第２テーパー部との境界部における軸部材の外径が、保持部が第１テーパー部に接する部分における外径よりも大きい。そのため、凹部に嵌合した保持部が第２テーパー部側へ戻りにくくなるので、回転部材からの軸部材の抜けが抑えられる。

［適用例５］上記適用例に係る機械部品であって、前記軸部材は、前記凹部の前記他端側に前記保持部と接する突出部を有することが好ましい。

本適用例の機械部品の構成によれば、回転部材の保持部は、凹部に設けられた第１テーパー部に接するとともに、凹部の他端側に設けられた突出部にも接する。したがって、保持部に対して、第１テーパー部から突出部に向かう応力が加えられるので、回転部材からの軸部材の抜けを効果的に抑止できる。

［適用例６］上記適用例に係る機械部品であって、前記回転部材は、複数の歯部を有するリム部を有し、前記保持部は、前記リム部から前記軸部材に向かう方向に延在する第１保持部と、前記第１保持部と交差する方向に延在する第１部分と前記第１部分から前記軸部材に向かう方向に延在する第２部分とを有する第２保持部と、を有し、前記第２部分が前記第１テーパー部と接することが好ましい。

本適用例の機械部品の構成によれば、リム部から軸部材に向かう方向に延在する第１保持部に対して、第１保持部と交差する方向に延在する第１部分が撓むことで、第２部分がその延在方向である軸部材に向かう方向、及び軸部材から外側に向かう方向に変形することが可能となる。これにより、軸部材の凹部における外径がばらついた場合でも、回転部材の保持部に加えられる応力を緩和できるので、回転部材の破損を抑えることができる。また、第１部分が撓んで第２部分が変形することによって生じる応力により、回転部材の中心に軸部材を配置して保持することができる。

［適用例７］上記適用例に係る機械部品であって、前記第２保持部は、複数の前記第１部分を有することが好ましい。

本適用例の機械部品の構成によれば、第１保持部と第２部分とを接続する複数の第１部分は、第１保持部及び第２保持部（第１部分及び第２部分）で構成される平面内においてリム部から軸部材に向かう方向に撓みやすい。このような第１部分を複数有することにより、軸部材の凹部における外径がばらついた場合でも、回転部材の中心に軸部材を保持するための十分な応力を得ることが可能となる。一方、複数の第１部分は、第１保持部及び第２保持部（第１部分及び第２部分）で構成される平面と交差する軸方向（軸部材の長手方向）には撓みにくい。したがって、第２部分は、軸部材に向かう方向、及び軸部材から外側に向かう方向には変形し易いが、軸方向には変形しにくいので、回転部材と軸部材とを確実に固定でき、軸部材に対する回転部材の傾きや抜けを抑止することができる。

［適用例８］本適用例に係る時計は、上記に記載の機械部品を備えたことを特徴とする。

本適用例の時計の構成によれば、上記適用例のいずれかに記載の機械部品を備えているので、品質とコスト競争力とに優れた精度の高い時計を提供することができる。

［適用例９］本適用例に係る機械部品の製造方法は、回転部材に軸部材を保持する保持部を形成する第１工程と、前記軸部材に、前記保持部と嵌合する凹部を形成する第２工程と、前記回転部材に前記軸部材を挿通して、前記保持部を前記凹部と嵌合させる第３工程と、を備え、前記第２工程では、前記凹部における一端側から他端側に近付くにしたがって径が小さくなるように第１テーパー部を形成し、前記第１工程で形成した前記保持部の内径は、前記第３工程で前記凹部に嵌合した前記保持部が前記第１テーパー部に接する部分における前記軸部材の外径よりも小さいことを特徴とする。

本適用例の機械部品の製造方法によれば、第２工程で軸部材の凹部に第１テーパー部を形成するので、凹部の軸方向における長さがばらついた場合でも、第３工程で回転部材に軸部材を挿通すると、保持部が第１テーパー部のいずれかの位置に接して凹部に嵌合する。そのため、回転部材に応力緩和層等を設けることなく、保持部を凹部に確実に嵌合させて、回転部材と軸部材とを固定することができる。これにより、機械部品の製造工数の増大と、機械部品の製造歩留まりの低下とが抑えられる。

また、第１工程で形成した保持部の内径は、第３工程で凹部に嵌合した保持部が第１テーパー部に接する部分における軸部材の外径よりも小さいので、保持部が凹部に嵌合すると、第１テーパー部から保持部に対して径方向の外側に広げる応力が加えられる。そして、第１テーパー部の断面形状が、軸方向に対して他端側を向く傾斜面となっているので、凹部に嵌合する保持部に対して、第１テーパー部から他端側に向かう応力が加えられる。これにより、回転部材からの軸部材の抜けが抑えられる。

［適用例１０］上記適用例に係る機械部品の製造方法であって、前記第２工程で、前記凹部に対して前記他端とは反対側に、前記凹部から遠ざかるにしたがって径が小さくなるように第２テーパー部を形成し、前記凹部と前記第２テーパー部との境界部における前記軸部材の外径は、前記第３工程で前記凹部と嵌合した前記保持部が前記第１テーパー部に接する部分における前記軸部材の外径よりも大きいことが好ましい。

本適用例の機械部品の製造方法によれば、軸部材は、第１テーパー部を有する凹部に対して他端とは反対側に、凹部に近付くにしたがって径が大きくなるように形成された第２テーパー部を有する。そのため、回転部材に軸部材を第２テーパー部の側から挿入すると、保持部が第２テーパー部において凹部に近付くにしたがって外側へ押し広げられるので、回転部材に軸部材を容易に挿入することができる。また、凹部と第２テーパー部との境界部における軸部材の外径は、凹部と嵌合した保持部が第１テーパー部に接する部分における軸部材の外径よりも大きい。そのため、第２テーパー部から境界部を乗り越えて第１テーパー部を有する凹部に嵌合した保持部は、第２テーパー部側へ戻りにくくなる。これにより、回転部材からの軸部材の抜けが抑えられる。

本実施形態に係る機械式時計のムーブメントの表側の平面図。 本実施形態に係る脱進機構の平面図。 本実施形態に係る機械部品としてのがんぎ車を表面側から見た斜視図。 図２のＡ−Ａ’線に沿うがんぎ車の断面図。 図４のＣ部を拡大した部分断面図。 本実施形態に係る回転部材としてのがんぎ歯車部の平面図。 本実施形態に係る軸部材の斜視図。 図２のＢ−Ｂ’線に沿う軸部材の断面図。 がんぎ歯車部と軸部材との嵌合を説明する部分断面図。 本実施形態に係るがんぎ車の製造方法を示すフローチャート。 がんぎ歯車部に軸部材を挿通する工程を説明する概略断面図。 がんぎ歯車部に軸部材を挿通する工程を説明する概略断面図。 がんぎ歯車部に軸部材を挿通する工程を説明する概略断面図。 がんぎ歯車部に軸部材を挿通する工程を説明する概略断面図。 がんぎ歯車部に軸部材を挿通する工程を説明する概略断面図。 がんぎ歯車部に軸部材を挿通する工程を説明する概略断面図。

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、本発明の時計の一例として、機械式時計を取り上げる。そして、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あげて説明する。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、本実施形態に係る時計としての機械式時計１について説明する。図１は、本実施形態に係る機械式時計のムーブメントの表側の平面図である。図１に示すように、本実施形態に係る機械式時計１は、ムーブメント１０と、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。

図１における紙面の手前側を表側といい、奥側を裏側という。ムーブメント１０は、基板を構成する地板１１を有している。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、巻真案内穴１１ａに巻真１２が回転自在に組み込まれている。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、その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、きち車１７が回転することにより、きち車１７と噛合う丸穴車２０が回転する。そして、丸穴車２０が回転することにより、丸穴車２０と噛合う角穴車２１が回転する。さらに、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に噛合う歯車である。三番車２６は、二番車２５に噛合う歯車である。四番車２７は、三番車２６に噛合う歯車である。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、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。

［がんぎ車］
次に、本実施形態に係る脱進機構３０が備えるがんぎ車３５について、より詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る脱進機構の平面図である。図３は、本実施形態に係る機械部品としてのがんぎ車を表面側から見た斜視図である。図４は、図２のＡ−Ａ’線に沿うがんぎ車の断面図である。図５は、図４のＣ部を拡大した部分断面図である。図６は、本実施形態に係る回転部材としてのがんぎ歯車部の平面図である。図７は、本実施形態に係る軸部材の斜視図である。図８は、図２のＢ−Ｂ’線に沿う軸部材の断面図である。図９は、がんぎ歯車部と軸部材との嵌合を説明する部分断面図である。

図２及び図３に示すように、脱進機構３０が備えるがんぎ車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に沿う長手方向を単に軸方向という。がんぎ歯車部１０１の表面１０１ａ及び裏面１０１ｂは、軸線Ｏ１（軸部材１０２の中心を軸方向に沿って通る線）と直交している。がんぎ歯車部１０１の表面１０１ａ及び裏面１０１ｂに平行な面内で軸線Ｏ１を通る方向を径方向という。がんぎ歯車部１０１及び軸部材１０２の軸線Ｏ１回りに周回する方向を周方向という。

がんぎ歯車部１０１は、表面１０１ａ、及び、裏面１０１ｂ（図３参照）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。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、または金属等の材料からなる。

がんぎ歯車部１０１は、複数の歯部１１２を有するリム部１１１と、軸部材１０２を保持する保持部１１５と、を有する。リム部１１１は、がんぎ歯車部１０１の外縁の環状部分である。歯部１１２は、リム部１１１の外周から外側に向けて突設されており、特殊な鉤型状に形成されている。複数の歯部１１２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。

保持部１１５は、リム部１１１に対して軸部材１０２側に配置されている。本実施形態では、がんぎ歯車部１０１は７つの保持部１１５を有している。保持部１１５は、環状のリム部１１１の周方向における７箇所に、３６０°／７の等ピッチで配置されている。なお、保持部１１５の数は、３つから７つの範囲でもよいし７つ以上でもよく、特に限定されない。

保持部１１５は、リム部１１１から延在する第１保持部１１３と、第１保持部１１３から分岐して設けられた第２保持部１１４と、を有する。第１保持部１１３、第２保持部１１４（第１部分１１４ａ、第２部分１１４ｂ）、及びリム部１１１は、同一の材料で一体に形成されている。

がんぎ歯車部１０１の中央部の保持部１１５（第１保持部１１３及び第２保持部１１４）で囲まれた領域に、軸部材１０２が挿通されている。換言すれば、保持部１１５（第１保持部１１３及び第２保持部１１４）により、がんぎ歯車部１０１の中央部に軸部材１０２を挿通させる貫通孔が構成されている。

第１保持部１１３は、リム部１１１から軸部材１０２に向かう方向に延在する。第１保持部１１３は、軸部材１０２の溝１２５に嵌合することで、軸部材１０２に対するがんぎ歯車部１０１の回転を抑止する機能を有する。第１保持部１１３の先端は、第２保持部１１４の第２部分１１４ｂの先端よりも軸部材１０２の中心側に位置している（図６参照）。

第２保持部１１４は、第１部分１１４ａと第２部分１１４ｂとを有している。第２保持部１１４は、軸部材１０２をがんぎ歯車部１０１の中心に固定するとともに、軸部材１０２に対するがんぎ歯車部１０１の傾きや抜けを抑止する機能を有する。

第１部分１１４ａは、第１保持部１１３に接続され、第１保持部１１３から分岐して形成されており、第１保持部１１３の延在方向と交差する方向に延在する。第２保持部１１４は、複数の第１部分１１４ａを有する。複数の第１部分１１４ａは、互いに略平行に配置されている。第２部分１１４ｂは、複数の第１部分１１４ａに接続され、軸部材１０２に向かう方向に延在する。複数の第１部分１１４ａは、第２部分１１４ｂに対して、第２部分１１４ｂの延在方向に加えられる応力を緩和する機能を有する。

第２部分１１４ｂは、軸部材１０２の凹部１２７に嵌合している（図４及び図５参照）。第２部分１１４ｂの先端と接する内接円を、内接円１１４ｃとする（図６参照）。第２部分１１４ｂが凹部１２７に嵌合していない状態（がんぎ歯車部１０１に軸部材１０２が挿通されていない状態）、すなわち、第２保持部１１４に応力が加えられていない状態における内接円１１４ｃの径をＤ１とする。内接円１１４ｃの径Ｄ１を、第２保持部１１４の内径ともいう。第１保持部１１３は、内接円１１４ｃよりも内側まで延在している。

がんぎ歯車部１０１を軸部材１０２から見ると、第１保持部１１３と第２部分１１４ｂとはそれぞれ放射状に径方向の外側に向かって延在する。がんぎ歯車部１０１の表面１０１ａに平行な面内において、第１保持部１１３の延在方向と第２部分１１４ｂの延在方向とは、それぞれ径方向に沿った方向であるが、互いに平行ではない。第１部分１１４ａの延在方向は、がんぎ歯車部１０１の表面１０１ａに平行な面内において、第１保持部１１３の延在方向及び第２部分１１４ｂの延在方向と交差する方向である。

第１保持部１１３と第２部分１１４ｂとの間に梁状に形成された複数の第１部分１１４ａは、複数の第１部分１１４ａで構成される面（がんぎ歯車部１０１の表面１０１ａ及び裏面１０１ｂ）内において、その延在方向には撓みにくいが、その延在方向と交差する方向には撓みやすい。また、複数の第１部分１１４ａで構成される面と交差する軸方向には撓みにくい。

複数の第１部分１１４ａが撓んで第２部分１１４ｂの延在方向の外側に変形すると、第２保持部１１４の内径、すなわち、第２部分１１４ｂの先端と接する内接円１１４ｃ（図６参照）の径が径Ｄ１よりも大きくなる。そのため、軸部材１０２をがんぎ歯車部１０１に挿通する際には、軸部材１０２の外径に対応して複数の第１部分１１４ａが撓み、軸部材１０２に対して第２部分１１４ｂの延在方向に変形することにより、容易に第２部分１１４ｂを凹部１２７に嵌合させることができる。複数の第１部分１１４ａが撓んで変形できる内接円１１４ｃの最大径をＤ１ｍａｘとする。

また、がんぎ車３５に外力が加えられた際には、第２部分１１４ｂの延在方向に変形し易いので、がんぎ歯車部１０１の中心に軸部材１０２を保持することができる。また、複数の第１部分１１４ａが撓むことで、がんぎ車３５に加えられた外力を緩和できるので、がんぎ歯車部１０１の破損を抑えることができる。一方、軸方向、すなわち軸部材１０２ががんぎ歯車部１０１から抜ける方向には変形しにくいので、がんぎ歯車部１０１と軸部材１０２とを確実に固定でき、軸部材１０２に対するがんぎ歯車部１０１の傾きや抜けを抑止することができる。

がんぎ車３５（がんぎ歯車部１０１）の複数の歯部１１２は、アンクル３６に噛合するようになっている。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、軸であるアンクル真１４２ｆと、を備えている。アンクル体１４２ｄは、アンクル真１４２ｆによって回動可能に構成されている。なお、アンクル真１４２ｆは、その両端が地板１１（図１参照）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、接着材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がアンクル真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１１２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。

図２に示すように、軸部材１０２の軸方向から見た平面視において、軸部材１０２は、がんぎ歯車部１０１の中央部に配置されている。図３及び図４に示すように、軸部材１０２は、がんぎ歯車部１０１の保持部１１５で囲まれた貫通孔内に、裏面１０１ｂ側から挿通されている。軸部材１０２は、保持部１１５と嵌合する凹部１２７（図４参照）を有する。軸部材１０２の凹部１２７にがんぎ歯車部１０１の保持部１１５（第２保持部１１４の第２部分１１４ｂ）が嵌合しており、これにより、軸部材１０２ががんぎ歯車部１０１に固定されている。

軸部材１０２は、剛性や耐熱性に優れ切削加工や研削加工などの加工性も高い炭素鋼からなる。軸部材１０２の材料は、タンタル（Ｔａ）またはタングステン（Ｗ）であってもよい。軸部材１０２は、ほぞ部１２１ａ，１２１ｂと、突出部としてのがんぎかな部１２２と、凹部１２７と、第１テーパー部としてのテーパー部１２６と、第２テーパー部としてのガイド部１２３とを有している。

ほぞ部１２１ａ，１２１ｂは、軸部材１０２における軸方向の両端部に位置している。ほぞ部１２１ａ，１２１ｂのうち、がんぎ歯車部１０１の裏面１０１ｂ側に位置するほぞ部１２１ａは、図示しない輪列受に回転可能に支持され、がんぎ歯車部１０１の表面１０１ａ側に位置するほぞ部１２１ｂは、地板１１に回転可能に支持されている。

がんぎかな部１２２は、がんぎ歯車部１０１の裏面１０１ｂ側に配置されている。がんぎかな部１２２は、凹部１２７に対してほぞ部１２１ａ側に軸部材１０２の軸方向に沿って形成されている。がんぎかな部１２２のうち、がんぎ歯車部１０１側の部分が突出部としての機能を有し、ほぞ部１２１ａ側の部分が歯車部としての機能を有する。がんぎかな部１２２のほぞ部１２１ａ側の部分が四番車２７（図１参照）の歯車部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。

がんぎかな部１２２は、複数の歯１２４を有している。複数の歯１２４は、軸部材１０２の軸方向に沿って延在し、径方向の外側に突出するように形成されている。複数の歯１２４のほぞ部１２１ｂ側の端部は、がんぎ歯車部１０１の保持部１１５（第２部分１１４ｂ）の裏面１０１ｂに接している。周方向における複数の歯１２４同士の間には、軸方向に沿って溝１２５が形成されている。溝１２５は、がんぎかな部１２２から凹部１２７を経てガイド部１２３まで軸方向に沿って延在している（図７参照）。

本実施形態では、がんぎかな部１２２は７つの歯１２４を有している。歯１２４は、がんぎかな部１２２の周方向における７箇所に、３６０°／７の等ピッチで配置されている。したがって、溝１２５も、がんぎかな部１２２の周方向における７箇所に３６０°／７の等ピッチで配置されている。なお、歯１２４及び溝１２５の数は、本実施形態では７つであるが、３つから７つの範囲でもよいし７つ以上でもよく、特に限定されない。

第２テーパー部としてのガイド部１２３は、がんぎ歯車部１０１の表面１０１ａ側に配置されている。ガイド部１２３は、凹部１２７に対して、がんぎかな部１２２とは反対側のほぞ部１２１ｂ側に形成されている。ガイド部１２３は、ほぞ部１２１ａ，１２１ｂよりも大径に形成されている。ガイド部１２３は、がんぎ歯車部１０１に軸部材１０２を挿通する際に、保持部１１５の第２部分１１４ｂを案内する機能を有する。

ガイド部１２３は、凹部１２７からほぞ部１２１ｂ側へ遠ざかるにしたがって径が小さくなるように形成されている。換言すれば、ガイド部１２３は、がんぎ歯車部１０１に挿入されるほぞ部１２１ｂ側から、がんぎ歯車部１０１の保持部１１５と嵌合する凹部１２７に近付くにしたがって径が大きくなるように形成されている。ガイド部１２３は、周方向において溝１２５により分断されている。したがって、ガイド部１２３は、軸部材１０２のほぞ部１２１ｂ側の周方向における７箇所に、３６０°／７の等ピッチで配置されている。また、ガイド部１２３と歯１２４とは、軸部材１０２の周方向における同じ位置に設けられている。

図４及び図５に示すがんぎ車３５の断面は、図２のＡ−Ａ’線に沿う断面である。すなわち、図４及び図５の左側が軸部材１０２のガイド部１２３とがんぎかな部１２２の歯１２４とを通る断面であり、右側が軸部材１０２の溝１２５を通る断面である。

図４及び図５に示すように、溝１２５は、がんぎかな部１２２からガイド部１２３に亘って、軸方向に沿って直線状に設けられている。溝１２５は、径方向においてがんぎかな部１２２の歯１２４、凹部１２７、及びガイド部１２３よりも内側に窪むように形成されている（図７参照）。溝１２５は、第１保持部１１３と嵌合することで、軸部材１０２に対するがんぎ歯車部１０１の回転を抑止する機能を有する。

図５に示すように、第１保持部１１３は、軸方向（図５の上下方向）において、凹部１２７が配置された位置で溝１２５に嵌合する。溝１２５に第１保持部１１３が嵌合した状態では、第１保持部１１３と溝１２５との間に間隙Ｇが存在するよう設計されている。この状態においては、軸部材１０２と第１保持部１１３との間に応力は発生しない。ただし、がんぎ車３５を組み込んだ機械式時計１（ムーブメント１０）が動作している状態等で、がんぎ車３５に外力が加えられたときには、第１保持部１１３は軸部材１０２と接触してもよい。

図７に示すように、溝１２５は凹部１２７から窪むように設けられているので、周方向における溝１２５と凹部１２７との間には段差が形成されている。そして、溝１２５において、第１保持部１１３の先端は凹部１２７よりも軸部材１０２の中心側に位置している（図４参照）。そのため、がんぎ車３５の回転方向である周方向に外力が加えられても、溝１２５に第１保持部１１３が嵌合した状態が保持される。これにより、軸部材１０２に対するがんぎ歯車部１０１の回転を抑止することができる。

また、溝１２５がガイド部１２３からがんぎかな部１２２に亘って設けられているので、軸部材１０２をがんぎ歯車部１０１にほぞ部１２１ｂ側から挿通させる際に、周方向における第１保持部１１３の位置と溝１２５の位置とを合わせれば、第１保持部１１３が溝１２５に嵌合した状態で、軸部材１０２を挿通させることができる（図４参照）。

凹部１２７は、軸方向におけるガイド部１２３とがんぎかな部１２２との間に設けられている。換言すれば、軸部材１０２は、凹部１２７の一端側（ほぞ部１２１ｂ側）にガイド部１２３を有し、凹部１２７の他端側（ほぞ部１２１ａ側）にがんぎかな部１２２（歯１２４）を有している。凹部１２７は、軸部材１０２の軸線Ｏ１（図４参照）回りに周回するように設けられている。

図８に示すがんぎ車３５の断面は、図２のＢ−Ｂ’線に沿う断面であり、左右対称となっている。すなわち、図８の左側及び右側がともに軸部材１０２のガイド部１２３とがんぎかな部１２２の歯１２４とを通る断面である。

図８に示すように、凹部１２７は、径方向においてがんぎかな部１２２の歯１２４及びガイド部１２３よりも内側（軸部材１０２の中心側）に窪むように形成されている。凹部１２７は、保持部１１５の第２部分１１４ｂと嵌合することで、がんぎ歯車部１０１に対する軸部材１０２の抜けを抑止する機能を有する。

凹部１２７には、第１テーパー部としてのテーパー部１２６が設けられている。テーパー部１２６は、凹部１２７における一端側（ほぞ部１２１ｂ側）に配置されている。テーパー部１２６は、第２部分１１４ｂと接している。換言すれば、テーパー部１２６は、凹部１２７の保持部１１５（第２部分１１４ｂ）と接する部分に設けられている。なお、第２部分１１４ｂは、テーパー部１２６と接して凹部１２７と嵌合しているため、凹部１２７の底部には接していない。

テーパー部１２６は、軸方向におけるガイド部１２３側からがんぎかな部１２２に近付くにしたがって径が小さくなるように形成されている。したがって、ほぞ部１２１ｂから凹部１２７の他端側（ほぞ部１２１ａ側）に至るまでの軸部材１０２の外径は、ガイド部１２３においてほぞ部１２１ｂ側からテーパー部１２６との境界部１２８に向かうにしたがって大きくなり、境界部１２８に到達した後、テーパー部１２６においてがんぎかな部１２２に近付くにしたがって小さくなる。

なお、境界部１２８は、軸部材１０２においてテーパー部１２６とガイド部１２３との間に位置する部分である。例えば、軸部材１０２におけるテーパー部１２６からガイド部１２３に亘る部分の断面形状がテーパー部１２６とガイド部１２３とを斜辺とする三角形状である場合はその三角形の頂点を境界部１２８とし、断面形状がテーパー部１２６とガイド部１２３とを斜辺とする台形状である場合はその台形の上底を境界部１２８とする。

凹部１２７に軸方向に対して傾斜したテーパー部１２６が設けられているので、凹部１２７の軸方向における長さがばらついた場合でも、保持部１１５（第２部分１１４ｂ）がテーパー部１２６のいずれかの位置に接して凹部１２７に嵌合する。すなわち、テーパー部１２６により凹部１２７の軸方向における長さのばらつきを吸収できる。そのため、がんぎ歯車部１０１に応力緩和層等を設けることなく、保持部１１５を凹部１２７に確実に嵌合させて、がんぎ歯車部１０１と軸部材１０２とを固定することができる。

ここで、ガイド部１２３のほぞ部１２１ｂ側の端部における軸部材１０２の外径Ｄ２は、がんぎ歯車部１０１に軸部材１０２が挿通されていない状態における第２保持部１１４の内径、すなわち、第２部分１１４ｂの内接円１１４ｃの径Ｄ１（図６参照）以下であることが好ましい。軸部材１０２の外径Ｄ２が第２部分１１４ｂの内接円１１４ｃの径Ｄ１以下であると、軸部材１０２をがんぎ歯車部１０１にほぞ部１２１ｂ側から挿通させる際に、軸部材１０２を容易に第２部分１１４ｂの内接円１１４ｃに挿入できる。

保持部１１５が凹部１２７に嵌合した状態において第２部分１１４ｂがテーパー部１２６に接する部分における軸部材１０２の外径Ｄ４は、軸部材１０２が挿通されていない状態における第２部分１１４ｂの内接円１１４ｃの径Ｄ１よりも大きい。また、境界部１２８における軸部材１０２の外径Ｄ３は、第２部分１１４ｂの内接円１１４ｃの径Ｄ１よりも大きい。そして、境界部１２８における軸部材１０２の外径Ｄ３は、保持部１１５が凹部１２７に嵌合した状態において第２部分１１４ｂがテーパー部１２６に接する部分における軸部材１０２の外径Ｄ４よりも大きい。

そのため、保持部１１５が凹部１２７に嵌合した状態から、第２部分１１４ｂが軸部材１０２に対して相対的にガイド部１２３側へずれる方向、すなわち、がんぎ歯車部１０１から軸部材１０２が抜ける方向に移動しようとすると、境界部１２８に向かうにしたがって第２部分１１４ｂに加えられる応力が増大する。これにより、がんぎ歯車部１０１からの軸部材１０２の抜けが抑えられる。

ただし、境界部１２８における軸部材１０２の外径Ｄ３は、複数の第１部分１１４ａ（図６参照）が撓んで第２部分１１４ｂの延在方向の外側に変形できる内接円１１４ｃの最大径Ｄ１ｍａｘ以下であることとする。境界部１２８における軸部材１０２の外径Ｄ３が内接円１１４ｃの最大径Ｄ１ｍａｘを超えると、第２部分１１４ｂがガイド部１２３から境界部１２８を乗り越えて凹部１２７に嵌合できなくなる。

さらに、がんぎかな部１２２の歯１２４の外接円の径Ｄ５は、境界部１２８における軸部材１０２の外径Ｄ３よりも大きく、内接円１１４ｃの最大径Ｄ１ｍａｘよりも大きい。これにより、複数の第１部分１１４ａが撓んで第２部分１１４ｂが最大限に径方向の外側に移動しても、第２部分１１４ｂががんぎかな部１２２の歯１２４を乗り越えることはない。すなわち、がんぎかな部１２２の歯１２４により、軸方向における保持部１１５のほぞ部１２１ａ（図４参照）側の位置が規制される。

図９は、図８の左側の部分を拡大した部分断面図である。図９に、軸部材１０２が挿通されていない状態における第２部分１１４ｂの先端の位置を２点鎖線で示す。換言すれば、第２部分１１４ｂの内接円１１４ｃの径がＤ１のときの第２部分１１４ｂの先端の位置を２点鎖線で示す。また、保持部１１５が凹部１２７に嵌合した状態における第２部分１１４ｂの先端の位置を実線で示す。保持部１１５が凹部１２７に嵌合した状態では、第２部分１１４ｂの内接円１１４ｃの径は軸部材１０２の外径Ｄ４と同じとなる。なお、第２部分１１４ｂの角部を丸めたり、或いはテーパー形状としたりした場合は、第２部分１１４ｂの内接円１１４ｃの径は軸部材１０２の外径Ｄ４よりも小さくなる。

図９に示すように、軸部材１０２が挿通されて保持部１１５が凹部１２７に嵌合した状態では、軸部材１０２が挿通されていない状態と比べて、第２部分１１４ｂが径方向の外側に押し広げられている。これにより、第２部分１１４ｂに径方向の外側に向かう応力が加えられるので、保持部１１５が凹部１２７に嵌合した状態を保持できる。

保持部１１５が凹部１２７に嵌合した状態における第２部分１１４ｂの先端の位置と境界部１２８との径方向における距離をＤ６とする。距離Ｄ６は、境界部１２８における軸部材１０２の外径Ｄ３と第２部分１１４ｂがテーパー部１２６と接する部分における軸部材１０２の外径Ｄ４との差の半分、すなわち、Ｄ６＝（Ｄ３−Ｄ４）／２である。距離Ｄ６は、１０μｍ程度であることが好ましい。距離Ｄ６が小さいと、第２部分１１４ｂを径方向の外側へ広げるような外力が加えられた場合に、第２部分１１４ｂが境界部１２８を越えてガイド部１２３側へずれてしまうおそれがある。

テーパー部１２６の断面形状は、軸部材１０２の径方向の外側、かつ、軸方向のがんぎかな部１２２側を向く傾斜面となっている。一方、ガイド部１２３の断面形状は、軸部材１０２の径方向の外側、かつ、軸方向のほぞ部１２１ｂ側を向く傾斜面となっている。テーパー部１２６の軸方向に対する傾斜角度をθ１とし、ガイド部１２３の軸方向に対する傾斜角度をθ２とする。テーパー部１２６の軸方向に対する傾斜角度θ１は、ガイド部１２３の軸方向に対する傾斜角度θ２よりも大きい。

テーパー部１２６の軸方向に対する傾斜角度θ１がガイド部１２３の軸方向に対する傾斜角度θ２よりも大きいので、保持部１１５がテーパー部１２６からガイド部１２３に向かう方向、すなわち、がんぎ歯車部１０１から軸部材１０２が抜ける方向において第２部分１１４ｂに加えられる応力が急激に増加する。これにより、がんぎ歯車部１０１からの軸部材１０２の抜けが抑えられる。

一方、ガイド部１２３の軸方向に対する傾斜角度θ２がテーパー部１２６の軸方向に対する傾斜角度θ１よりも小さいので、軸部材１０２をがんぎ歯車部１０１にほぞ部１２１ｂ側から挿通させる際に、ガイド部１２３において第２部分１１４ｂに加えられる応力が徐々に増加する。これにより、第２部分１１４ｂが徐々に径方向の外側へ押し広げられるので、容易に軸部材１０２をがんぎ歯車部１０１に挿通させることができる。

また、テーパー部１２６の軸方向に対する傾斜角度θ１は、４５°程度であることが好ましい。テーパー部１２６の傾斜角度θ１が４５°程度であると、テーパー部１２６から保持部１１５（第２部分１１４ｂ）に対して、径方向の外側に向かう応力と、軸方向のがんぎかな部１２２（歯１２４）側に向かう応力とがバランスよく加えられる。

上述したように、第２部分１１４ｂに径方向の外側に向かう応力が加えられることにより、保持部１１５が凹部１２７に嵌合した状態を保持できる。そして、第２部分１１４ｂに軸方向のがんぎかな部１２２側に向かう応力が加えられることにより、第２部分１１４ｂががんぎかな部１２２の歯１２４に押し付けられる。これにより、がんぎ歯車部１０１からの軸部材１０２の抜けを効果的に抑止できる。そして、第２部分１１４ｂががんぎかな部１２２の歯１２４に押し付けられることにより、軸部材１０２に対してがんぎ歯車部１０１を、表面１０１ａ及び裏面１０１ｂが軸線Ｏ１と直交するように保持できる。

テーパー部１２６の傾斜角度θ１が小さいと、テーパー部１２６から第２部分１１４ｂに対して加えられるがんぎかな部１２２側に向かう応力が小さくなるため、がんぎ歯車部１０１からの軸部材１０２の抜けを抑止する効果が低減する。テーパー部１２６の傾斜角度θ１が大きいと、テーパー部１２６の軸方向における長さが小さくなるため、テーパー部１２６により吸収可能なばらつきの幅が小さくなる。

［がんぎ車の製造方法］
次に、本実施形態に係る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１０は、本実施形態に係るがんぎ車の製造方法を示すフローチャートである。図１０に示すように、本実施形態に係る機械部品としてのがんぎ車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（第１工程）と、軸部材１０２を形成する工程（第２工程）と、がんぎ歯車部１０１に軸部材１０２を挿通してがんぎ車３５を形成する工程（第３工程）と、を含む。

第１工程としてのがんぎ歯車部１０１を形成する工程は、がんぎ歯車部１０１に保持部１１５を形成する工程であり、ステップＳ０１〜ステップＳ０６を含む。まず、シリコンを含むウェハー状の基材を準備する（ステップＳ０１）。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、基材の表面にフォトレジストを塗布する（ステップＳ０２）。ステップＳ０２で塗布するフォトレジストは、ネガ型、及びポジ型のいずれの材料も採用することができる。

次いで、基材の表面に塗布した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Ｓ０３）、現像を行う（ステップＳ０４）。これにより、図６に示すがんぎ歯車部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が形成される。

次いで、ステップＳ０３及びステップＳ０４で形成したフォトレジストパターンをマスクとして、基材に、例えばディープ・リアクティブ・イオンエッチング（Deep Reactive Ion Etching：ＤＲＩＥ）等の異方性エッチングを施す（ステップＳ０５）。これにより、フォトレジストパターンを介して、基材が表面側から略垂直方向に深掘りされ、図６に示すような、複数の歯部１１２を有するリム部１１１と、第１保持部１１３及び第２保持部１１４を有する保持部１１５とを有するがんぎ歯車部１０１の外形形状が得られる。

次いで、フォトレジスト（フォトレジストパターン）を除去する（図１０のステップＳ０６）。ステップＳ０６では、例えば、フォトレジストを溶解・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、フォトレジストを除去できる。これにより、がんぎ歯車部１０１を形成する工程は終了する。

なお、ステップＳ０５で基材に異方性エッチングを施すときに、基材の裏面をエッチングから保護するマスクを形成するようにしてもよい。基材の裏面にマスクを形成することにより、ステップＳ０５において基材が裏面側からエッチングされないので、歯部１１２や保持部１１５の側面（軸方向に沿った面）の形状が変化しないようにして、図４に示すようながんぎ歯車部１０１の断面形状を得ることができる。

このように、がんぎ歯車部１０１の基材をシリコンとすることで、がんぎ歯車部１０１の第１保持部１１３、第２保持部１１４、及びリム部１１１等の各部を、同一の基材から同じエッチング工程により形成することができ、１枚の基材からがんぎ歯車部１０１を複数取りできるので、がんぎ歯車部１０１の生産性を向上させるとともに生産コストを低減することができる。また、フォトリソグラフィーやエッチング技術を用いて形成するので、各部の形状を所望の形状に形成でき、かつ、その加工精度を向上できる。

第２工程としての軸部材１０２を形成する工程は、軸部材１０２に凹部１２７とがんぎかな部１２２とを形成する工程であり、図１０に示すステップＳ１１とステップＳ１２とを含む。軸部材１０２を形成する工程は、ステップＳ０１〜ステップＳ０６のがんぎ歯車部１０１を形成する工程とは別に行われる。

まず、軸部材１０２となる部材を準備する（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、耐熱性を有していることが望ましい。炭素鋼は、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。なお、軸部材１０２の材料としてタンタル（Ｔａ）またはタングステン（Ｗ）を用いてもよい。

次いで、軸部材１０２となる部材に対して、切削加工や研削加工などの機械加工を行う（ステップＳ１２）。例えば、テーパー部１２６を有する凹部１２７は、軸方向におけるガイド部１２３とがんぎかな部１２２との間を周方向に１周、軸部材１０２の表面から内側（軸部材１０２の中心側）に切削加工することにより形成される。テーパー部１２６は、凹部１２７のガイド部１２３側からがんぎかな部１２２に近付くにしたがって径が小さくなるように形成される。同様に、ガイド部１２３は、凹部１２７からほぞ部１２１ｂ側へ遠ざかるにしたがって径が小さくなるように形成される。これにより、図７に示すような、ほぞ部１２１ａ，１２１ｂと、がんぎかな部１２２と、ガイド部１２３と、凹部１２７と、テーパー部１２６と、溝１２５とを有する軸部材１０２が得られる。

第３工程（ステップＳ２１）は、がんぎ歯車部１０１に軸部材１０２を挿通して、保持部１１５を凹部１２７と嵌合させる工程である。ステップＳ２１では、ステップＳ０１〜ステップＳ０６で形成されたがんぎ歯車部１０１に、ステップＳ１１及びステップＳ１２で形成された軸部材１０２を挿通することにより、がんぎ車３５が形成される。

ステップＳ２１においてがんぎ歯車部１０１に軸部材１０２を挿通する手順を、図１１〜図１６を参照して説明する。図１１〜図１６は、がんぎ歯車部に軸部材を挿通する工程を説明する概略断面図である。図１１〜図１６は、図４の要部を拡大した部分断面図に相当する。なお、図１１〜図１６では、軸部材１０２に対してがんぎ歯車部１０１を押し込む場合の例を示しているが、がんぎ歯車部１０１に対して軸部材１０２を挿入して押し込むこととしてもよい。

まず、図１１に示すように、軸部材１０２のほぞ部１２１ｂ側にがんぎ歯車部１０１を配置する。より具体的には、軸部材１０２に対してがんぎ歯車部１０１を、ほぞ部１２１ｂが保持部１１５（第１保持部１１３及び第２保持部１１４の第２部分１１４ｂ）により構成される貫通孔内を通ってがんぎ歯車部１０１から突出するように配置する。このとき、軸部材１０２の周方向において、第１保持部１１３と溝１２５とが同じ位置となり、第２部分１１４ｂとガイド部１２３とが同じ位置となるように、軸部材１０２とがんぎ歯車部１０１とを配置する（図２参照）。

次いで、図１２に示すように、軸部材１０２に対してがんぎ歯車部１０１を、第２保持部１１４の第２部分１１４ｂがガイド部１２３と接触するまで軸方向に沿って押し込む。その際、ガイド部１２３のほぞ部１２１ｂ側の端部における軸部材１０２の外径Ｄ２（図８参照）が、がんぎ歯車部１０１に軸部材１０２が挿通されていない状態における第２部分１１４ｂの内接円１１４ｃの径Ｄ１（図６参照）以下であると、第２部分１１４ｂの内接円１１４ｃ内にガイド部１２３のほぞ部１２１ｂ側の端部が容易に挿入される。

一方、第１保持部１１３と溝１２５との間には間隙Ｇが存在する（図５参照）ため、軸部材１０２に対してがんぎ歯車部１０１を押し込むと、第１保持部１１３は溝１２５に容易に嵌合する。

次いで、図１３に示すように、軸部材１０２に対してがんぎ歯車部１０１をさらに押し込む。そうすると、ガイド部１２３がほぞ部１２１ｂ側から凹部１２７（テーパー部１２６）に近付くにしたがって軸部材１０２の径が大きくなるように形成されているので、第２部分１１４ｂは径方向の外側へ徐々に押し広げられる。

そして、図１４に示すように、第２部分１１４ｂがガイド部１２３と凹部１２７（テーパー部１２６）との境界部１２８に差し掛かると、第２部分１１４ｂが径方向の外側へ最も押し広げられた状態となる。このとき、軸部材１０２から第２部分１１４ｂに加えられる径方向の外側への応力は最大となる。なお、境界部１２８における軸部材１０２の外径Ｄ３（図８参照）は、第２部分１１４ｂの内接円１１４ｃの最大径Ｄ１ｍａｘ以下であるので、第２部分１１４ｂは境界部１２８を乗り越えることができる。

次いで、図１５に示すように、第２部分１１４ｂが境界部１２８を乗り越えると、第２部分１１４ｂは、凹部１２７におけるガイド部１２３側に配置されたテーパー部１２６と接触する。第２部分１１４ｂは、境界部１２８を通過する際の径方向の外側へ最も押し広げられた状態から径方向の内側に戻ろうとする。その際、テーパー部１２６がガイド部１２３からがんぎかな部１２２の歯１２４（以下では、単に歯１２４と表記する）に近付くにしたがって軸部材１０２の径が小さくなるように形成されているので、第２部分１１４ｂが径方向の内側へ戻るに伴って、第２部分１１４ｂが歯１２４側へ移動する。

この結果、図１６に示すように、第２部分１１４ｂが、歯１２４に接した状態で凹部１２７に嵌合する。ステップＳ０１〜ステップＳ０６で形成したがんぎ歯車部１０１の第２部分１１４ｂの内接円１１４ｃの径Ｄ１（図６参照）が、ステップＳ２１で凹部１２７に嵌合した状態において第２部分１１４ｂがテーパー部１２６に接する部分における軸部材１０２の外径Ｄ４（図８参照）よりも小さいので、凹部１２７に嵌合した状態においても、第２部分１１４ｂに径方向の外側に向かう応力が加えられる。

また、テーパー部１２６から、周方向に複数配置された各第２部分１１４ｂに対して軸方向の歯１２４側に向かう応力が加えられることにより、保持部１１５が歯１２４に押し付けられる。これにより、軸部材１０２に対してがんぎ歯車部１０１を、表面１０１ａ及び裏面１０１ｂが軸線Ｏ１と直交するように保持できる（図４参照）。

歯１２４の外接円の径Ｄ５（図８参照）は、境界部１２８における軸部材１０２の外径Ｄ３よりも大きく、内接円１１４ｃの最大径Ｄ１ｍａｘよりも大きい。したがって、歯１２４により、軸方向における第２部分１１４ｂのほぞ部１２１ａ（図４参照）側の位置が規制される。

また、境界部１２８における軸部材１０２の外径Ｄ３が、保持部１１５が凹部１２７に嵌合した状態において第２部分１１４ｂがテーパー部１２６に接する部分における軸部材１０２の外径Ｄ４よりも大きい。そして、テーパー部１２６から、第２部分１１４ｂに対して軸方向の歯１２４側に向かう応力が加えられる。そのため、保持部１１５のほぞ部１２１ｂ側への移動が抑制される。これにより、軸部材１０２に対するがんぎ歯車部１０１の抜け、換言すれば、がんぎ歯車部１０１からの軸部材１０２の抜けを抑止することができる。

一方、第１保持部１１３は、図１２〜図１６に示す軸部材１０２に対してがんぎ歯車部１０１を押し込む過程において、溝１２５との間に間隙Ｇを有して溝１２５に嵌合した状態が維持される。そして、周方向における溝１２５と凹部１２７との間に段差が形成されているので、軸部材１０２に対するがんぎ歯車部１０１の回転を抑止することができる。

ところで、凹部１２７にテーパー部１２６が設けられていない場合、凹部１２７の軸方向における長さが第２部分１１４ｂの厚さに対して小さいと第２部分１１４ｂが凹部１２７に入らなくなり、凹部１２７の軸方向における長さが第２部分１１４ｂの厚さに対して大きいと第２部分１１４ｂと凹部１２７との嵌合にがたつきが生じてしまう。また、凹部１２７にテーパー部１２６が設けられていない場合、凹部１２７における軸部材１０２の外径がばらつくと、第２部分１１４ｂが凹部１２７に嵌合する応力が不足したり過剰となったりするおそれがある。

本実施形態では、凹部１２７にテーパー部１２６が設けられているので、凹部１２７の軸方向における長さがばらついた場合でも、第２部分１１４ｂがテーパー部１２６のいずれかの位置に接して凹部１２７に嵌合する。そのため、がんぎ歯車部１０１に応力緩和層等を設けることなく、保持部１１５を凹部１２７に確実に嵌合させて、がんぎ歯車部１０１と軸部材１０２とを固定することができる。これにより、がんぎ車３５の製造工数の増大と、がんぎ車３５の製造歩留まりの低下とが抑えられる。

以上述べた工程を経ることによって、機械部品としてのがんぎ車３５の一連の製造工程が終了する。

上記実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。

（変形例１）
上記実施形態では、テーパー部１２６が凹部１２７におけるガイド部１２３側に設けられた構成であったが、本発明はこれに限定されない。凹部１２７の底部全体がテーパー部１２６で構成されていてもよい。このような構成であっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。

（変形例２）
上記実施形態では、がんぎ歯車部１０１が有する保持部１１５（第１保持部１１３、第２保持部１１４）の数が、がんぎかな部１２２の歯１２４の数と同じ（上記実施形態では７つ）構成であったが、本発明はこれに限定されない。保持部１１５の数ががんぎかな部１２２の歯１２４の数（すなわち、溝１２５の数）よりも少ない構成であっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。ただし、この場合は、軸部材１０２の周方向において、第２部分１１４ｂがガイド部１２３に対向し、第１保持部１１３が溝１２５に嵌合できる位置に配置されているものとする。

（変形例３）
本発明に係るがんぎ車の製造方法において、ステップＳ２１でがんぎ歯車部１０１に軸部材１０２を挿通した後で、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こととしてもよい。がんぎ歯車部１０１に酸化処理を行うと、シリコンを含む材料からなるがんぎ歯車部１０１の表面に形成されるシリコン酸化膜により、がんぎ歯車部１０１の機械的強度が向上する。酸化処理を行う場合は、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。

（変形例４）
上記実施形態では、機械部品の一例としてがんぎ車３５を例にあげて説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明の機械部品の構成及びその製造方法は、香箱車２２、二番車２５、三番車２６、四番車２７、アンクル３６、てんぷ４０等の他の機械部品にも適用することができる。また、本発明の機械部品の構成及びその製造方法は、軸部材が突出部（上記実施形態のがんぎ車３５ではがんぎかな部１２２）を有してない機械部品にも適用することができる。

１…機械式時計（時計）、３５…がんぎ車（機械部品）、１０１…がんぎ歯車部（回転部材）、１０２…軸部材、１１１…リム部、１１３…第１保持部、１１４…第２保持部、１１４ａ…第１部分、１１４ｂ…第２部分、１１５…保持部、１２２…がんぎかな部（突出部）、１２３…ガイド部（第２テーパー部）、１２４…歯（突出部）、１２６…テーパー部（第１テーパー部）、１２７…凹部。

Claims (10)

1. 軸部材と、
   前記軸部材を保持する保持部を有する回転部材と、を備え、
   前記軸部材は、前記保持部と嵌合する凹部を有し、
   前記凹部の前記保持部と接する部分に、前記軸部材の軸方向に対して傾斜した第１テーパー部が設けられていることを特徴とする機械部品。
2. 前記第１テーパー部は、前記凹部における一端側から他端側に近付くにしたがって径が小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の機械部品。
3. 前記軸部材は、前記凹部に対して前記他端とは反対側に、前記凹部から遠ざかるにしたがって径が小さくなるように形成された第２テーパー部を有し、
   前記第１テーパー部の前記軸方向に対する傾斜角度は、前記第２テーパー部の前記軸方向に対する傾斜角度よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の機械部品。
4. 前記凹部と前記第２テーパー部との境界部における前記軸部材の外径は、前記保持部が前記第１テーパー部に接する部分における前記軸部材の外径よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の機械部品。
5. 前記軸部材は、前記凹部の前記他端側に前記保持部と接する突出部を有することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の機械部品。
6. 前記回転部材は、複数の歯部を有するリム部を有し、
   前記保持部は、前記リム部から前記軸部材に向かう方向に延在する第１保持部と、前記第１保持部と交差する方向に延在する第１部分と前記第１部分から前記軸部材に向かう方向に延在する第２部分とを有する第２保持部と、を有し、
   前記第２部分が前記第１テーパー部と接することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の機械部品。
7. 前記第２保持部は、複数の前記第１部分を有することを特徴とする請求項６に記載の機械部品。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の機械部品を備えたことを特徴とする時計。
9. 回転部材に軸部材を保持する保持部を形成する第１工程と、
   前記軸部材に、前記保持部と嵌合する凹部を形成する第２工程と、
   前記回転部材に前記軸部材を挿通して、前記保持部を前記凹部と嵌合させる第３工程と、を備え、
   前記第２工程では、前記凹部における一端側から他端側に近付くにしたがって径が小さくなるように第１テーパー部を形成し、
   前記第１工程で形成した前記保持部の内径は、前記第３工程で前記凹部に嵌合した前記保持部が前記第１テーパー部に接する部分における前記軸部材の外径よりも小さいことを特徴とする機械部品の製造方法。
10. 前記第２工程で、前記凹部に対して前記他端とは反対側に、前記凹部から遠ざかるにしたがって径が小さくなるように第２テーパー部を形成し、
    前記凹部と前記第２テーパー部との境界部における前記軸部材の外径は、前記第３工程で前記凹部と嵌合した前記保持部が前記第１テーパー部に接する部分における前記軸部材の外径よりも大きいことを特徴とする請求項９に記載の機械部品の製造方法。

Images