JP2023127743A - 複合材製品の製造方法、複合材製品および時計 - Google Patents

Abstract

【課題】製造が容易であり、かつ、形状精度を高めることができる複合材製品の製造方法、複合材製品および時計を提供する。【解決手段】複合材製品の製造方法は、第１部材に第２部材を形成して複合母材２３を得る第２部材形成工程と、複合母材２３を、複合材製品に応じた形状に加工する加工工程と、複合材製品に応じた形状を有する治具６０を用いて、加工工程で加工された部分を保持した状態で、複合母材２３から、加工工程で加工された部分を複合材製品４２として切り出す切り出し工程と、を有する。【選択図】図１６

Description

本発明は、複合材製品の製造方法、複合材製品および時計に関する。

機械式時計の調速機は、てんぷを備える。てんぷは、てん真およびてん輪を備える。てんぷは、てん真の回転軸回りに周期的に正逆回転して振動する。てん輪の慣性モーメントは温度によって変化するため、てんぷの振動周期は、温度の影響を受ける。てんぷの振動周期の温度特性を改善するため、てん輪のリム部をバイメタル構造とすることが提案されている（例えば、特許文献１，２を参照）。

特許文献１に記載の製造方法では、第１リムと第２リムとを溶接することによっててんぷを作製する。特許文献２に記載の製造方法では、２つの部材からなる複合体をスライスして平板片とし、この平板片を加工して、てん輪を得る。

特許第６１６６６２３号公報 特開２０１７－２２３５６６号公報

特許文献１に記載の製造方法では、第１リムと第２リムとの溶接に手間がかかるため、製造の容易さの点で改善の余地があった。また、特許文献１に記載の製造方法では、第１リムおよび第２リムを加工後に組み立てるため、第１リムと第２リムとの位置精度を高める必要があった。
特許文献２に記載の製造方法では、第１部材と第２部材との複合体を作製し、この複合体をスライスして得た平板片をてん輪に加工する。この製造方法では、第１部材と第２部材との複合体である平板片をてん輪形状に加工するため、第１部材と第２部材との接合位置のずれは起こりにくい。
しかし、この製造方法では、複合体をスライスする際の変形、および製品形状の加工時の変形などにより、製品の形状精度が低くなる可能性があった。

本発明の一態様は、製造が容易であり、かつ、形状精度を高めることができる複合材製品の製造方法、複合材製品および時計を提供することを目的とする。

（１）本発明の一態様は、第１部材と、前記第１部材とは異なる材料で構成された第２部材とを有する複合材製品の製造方法であって、前記第１部材に前記第２部材を形成して複合母材を得る第２部材形成工程と、前記複合母材を、前記複合材製品に応じた形状に加工する加工工程と、前記複合材製品に応じた形状を有する治具を用いて、前記加工工程で加工された部分を保持した状態で、前記複合母材から、前記加工工程で加工された部分を前記複合材製品として切り出す切り出し工程と、を有する、複合材製品の製造方法を提供する。

本態様によれば、第１部材と第２部材との複合母材から複合材製品を切り出す個片化の前に、複合母材を複合材製品に応じた形状に加工、すなわち製品形状に加工する。そのため、個片化後にその個片を複合材製品に応じた形状に加工する手法に比べ、加工工程における精度の確保が容易である。言い換えれば、切り出しの前に複合母材を製品形状に加工するため、加工精度を高めることができる。よって、複合材製品の形状精度を高めることができる。

製品形状に加工された母材から切り出しを行う際には製品に変形が起こりやすいが、本態様によれば、次の理由により、このような変形は生じにくい。本態様によれば、切り出し工程において、製品に応じた形状の治具を用いて複合母材を保持した状態で、加工された製品を切り出す。そのため、切り出し時に切断工具により母材に力がかかる場合でも、製品の変形を抑制できる。よって、形状精度の高い製品が得られる。

本態様によれば、第２部材形成工程において第１部材に第２部材を形成した後、複合母材からの切り出しを行う。個片化の前に第１部材に第２部材を形成するため、個片化後に第１部材と第２部材とを接合する手法に比べ、接合工程（第２部材形成工程）を少なくすることができる。そのため、製造は容易となる。

本態様によれば、個片化の前に第１部材に第２部材を形成するため、個片化後に第１部材と第２部材とを接合する手法に比べ、第１部材と第２部材との接合位置の精度を高めることができる。

（２）前記第１部材は、一方向に延在し、前記第２部材は、前記第１部材の延在方向の一部が露出するように形成され、前記切り出し工程において、前記露出した部分の前記第１部材を保持した状態で前記複合材製品を前記複合母材から切り出すことが好ましい。
本態様によれば、第１部材を精度よく位置決めできる。そのため、切り出し時の加工精度を高めることができる。

（３）前記第２部材形成工程においては、拡散接合、ろう材、接着材、めっき、および３Ｄプリンタのうちいずれかを用いて前記第１部材に前記第２部材を形成することが好ましい。
本態様によれば、第２部材を容易に形成することができる。

（４）前記第２部材は、前記第１部材より線膨張係数が大きいことが好ましい。
本態様によれば、複合材製品としてのてんぷの振動周期の温度特性を良好にできる。

（５）前記治具の先端面に、前記複合母材に向けて突出する凸部が形成され、前記凸部は、前記切り出し工程によって前記複合材製品を切り出した後に、前記複合母材に当接することで、前記治具および前記複合材製品が前記複合母材に近づく方向に移動するのを規制することが好ましい。
本態様によれば、切り出し工程で用いる切断工具による前記複合材製品の破損を抑制できる。

（６）本発明の他の態様は、前記複合材製品の製造方法によって得られた複合材製品を提供する。

（７）本発明のさらに他の態様は、前記複合材製品を備えた時計を提供する。

本発明の一態様によれば、製造が容易であり、かつ、形状精度を高めることができる複合材製品の製造方法、複合材製品および時計を提供することができる。

実施形態に係る時計の外観図である。 ムーブメントの表側から見た平面図である。 てん輪の斜視図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。 ３Ｄプリンタによって第２部材を形成する方法を説明する図である。 ３Ｄプリンタによって第２部材を形成する方法を説明する図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。 実施形態に係る複合材製品の製造方法の工程図である。

本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
実施形態に係る機械式の腕時計およびこの腕時計に組み込まれたムーブメントについて説明したあと、複合材製品の製造方法の詳細について説明する。

［時計］
一般に、時計の駆動部分を含む機械体を「ムーブメント」と称する。このムーブメントに文字板、針を取り付けて、時計ケースの中に入れて完成品にした状態を時計の「コンプリート」と称する。時計の基板を構成する地板の両側のうち、時計ケースのガラスのある方の側、すなわち文字板のある方の側をムーブメントの「裏側」と称する。また、地板の両側のうち、時計ケースのケース裏蓋のある方の側、すなわち文字板と反対の側をムーブメントの「表側」と称する。

図１は、実施形態に係る時計１の外観図である。図１に示すように、本実施形態の時計１のコンプリートは、図示しないケース裏蓋、およびガラス２からなる時計ケース３内に、ムーブメント１００と、時に関する情報を示す目盛り等を有する文字板１１と、時を示す時針１２、分を示す分針１３および秒を示す秒針１４を含む指針と、を備えている。文字板１１には、日付を表す数字を明示させる日窓１１ａが開口している。これにより、時計１は、時刻に加え、日付を確認することが可能とされている。

図２は、ムーブメント表側の平面図である。図２では、図面を見やすくするため、ムーブメント１００を構成する時計部品のうち一部の図示を省略している。
図２に示すように、機械式時計のムーブメント１００は、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。この巻真１１０は、おしどり１９０、かんぬき１９２、かんぬきばね１９４および裏押さえ１９６を含む切換装置によって、軸線方向の位置が決められている。
巻真１１０を回転させると、つづみ車（不図示）の回転を介してきち車１１２が回転する。きち車１１２の回転により丸穴車１１４および角穴車１１６が順に回転し、香箱車１２０に収容されたぜんまい（不図示）が巻き上げられる。

香箱車１２０は、地板１０２と香箱受１６０との間で回転可能に支持されている。二番車１２４、三番車１２６、四番車１２８およびがんぎ車１３０は、地板１０２と輪列受１６２との間で回転可能に支持されている。
ぜんまいの復元力により香箱車１２０が回転すると、香箱車１２０の回転により二番車１２４、三番車１２６、四番車１２８およびがんぎ車１３０が順に回転する。これら香箱車１２０、二番車１２４、三番車１２６および四番車１２８は、表輪列を構成する。

二番車１２４が回転すると、その回転に基づいて筒かな（不図示）が同時に回転し、この筒かなに取り付けられた分針１３（図１参照）が「分」を表示する。また、筒かなの回転に基づいて日の裏車（不図示）の回転を介して筒車（不図示）が回転し、この筒車に取り付けられた時針１２（図１参照）が「時」を表示する。

表輪列の回転を制御するための脱進・調速装置は、がんぎ車１３０、アンクル１４２およびてんぷ１０で構成されている。
がんぎ車１３０の外周には歯１３０ａが形成されている。アンクル１４２は、地板１０２とアンクル受１６４との間で回転可能に支持されており、一対のつめ石１４２ａ，１４２ｂを備えている。アンクル１４２の一方のつめ石１４２ａが、がんぎ車１３０の歯１３０ａに係合した状態で、がんぎ車１３０は一時的に停止している。
てんぷ１０は、一定周期で往復回転することにより、がんぎ車１３０の歯１３０ａに、アンクル１４２の一方のつめ石１４２ａおよび他方のつめ石１４２ｂを、交互に係合および解除させている。これにより、がんぎ車１３０を一定速度で脱進させている。

てんぷ１０は、主に、てん輪４２（図３参照）と、てん真と、ひげぜんまいと、ひげ玉とを備える。

［複合材製品の製造方法］
図３は、てん輪４２の斜視図である。てん輪４２は、複合材製品の一例である。
図３に示すように、てん輪４２は、複数のリム５０と、複数の連結アーム５１と、中央リング５２とを備える。リム５０は、てん真（図示略）を中心とする円弧状とされている。連結アーム５１は、リム５０と中央リング５２とを径方向に連結する。

リム５０の一端部は、連結アーム５１の先端が連結された固定端部５０ａである。リム５０の他端部は、径方向に変位可能な自由端部５０ｂである。

リム５０は、径方向内側に配置される第１リム５４と、第１リム５４に対して径方向外側に配置される第２リム５５とを備える。第１リム５４と第２リム５５とは、リム５０の径方向に隣り合う。第１リム５４と第２リム５５とは、異なる材料で構成されている。第１リム５４と第２リム５５とは、例えば、線膨張係数が異なる材料で構成されている。

第２リム５５は、例えば、第１リム５４の材料に比べて線膨張係数が大きい材料で形成されている。
温度が上昇した場合には、第２リム５５は第１リム５４よりも周方向に大きく膨張する。これにより、リム５０の自由端部５０ｂは径方向内側へ移動する。そのため、てんぷの振動周期の温度特性を良好にできる。なお、線膨張係数の測定方法としては、ＪＩＳ Ｚ ２２８５：２００３などがある。

てん輪４２の製造方法の一例について、図４～図１６を参照して説明する。

（第２部材形成工程）
図４に示すように、円柱状の第１部材２１を用意する。第１部材２１は、例えば、線膨張係数が比較的小さい材料で形成されている。第１部材２１は、一方向（中心軸方向）に延在する。Ｃ１は第１部材２１の中心軸である。

図５に示すように、第１部材２１の表面（詳しくは外周面）に、第２部材２２を形成する。第２部材２２は、例えば、第１部材２１の材料に比べて線膨張係数が大きい材料で形成される。第２部材２２は、第１部材２１の外周面に、層状に形成されている。これにより、第１部材２１に第２部材２２が形成された複合母材２３が得られる。複合母材２３は、中心軸Ｃ１を有する円柱状である。

第２部材２２は、第１部材２１の延在方向の一部が露出するように形成する。例えば、第２部材２２は、第１部材２１の外周面のうち、第１部材２１の一端２１ａ（前端）から長さ方向の中央までの領域のみに形成されている。そのため、第１部材２１の外周面のうち、第１部材２１の他端２１ｂ（後端）から長さ方向の中央までの領域は露出している。
なお、第２部材２２が形成される領域は、第１部材２１の一端から長さ方向の中央までの領域に限定されない。第２部材２２が形成される第１部材２１の領域は任意に選択できる。第２部材２２は、第１部材２１の全長にわたって形成することもできる。

図６および図７は、３Ｄプリンタによって第２部材を形成する方法を説明する図である。
図６および図７に示すように、第２部材２２は、例えば、３Ｄプリンタ２００によって形成することができる。
３Ｄプリンタ２００は、供給ノズル２０１と、レーザヘッド２０２とを備える。供給ノズル２０１は、パウダー状の材料を第１部材２１の外周面に供給する。レーザヘッド２０２は、第１部材２１にレーザ光を照射する。レーザ光の照射によって、材料は溶融し、結合および凝固する。材料供給およびレーザ光の照射は、支持部２０３によって第１部材２１を支持し、第１部材２１を中心軸Ｃ１の周りに回転させながら行う。

複合母材２３は、３Ｄプリンタ２００の支持部２０３によって支持した状態のまま、加工工程および切り出し工程に供することもできる。この方法によれば、てん輪４２（図３参照）の製造が容易となる。この方法によれば、共通の支持部で複合母材２３を支持したまま、複合母材２３を、第２部材形成工程、加工工程および切り出し工程に供するため、各工程の加工精度を高めることができる。

第２部材２２は、３Ｄプリンタ２００に限らず、他の手法によって形成してもよい。例えば、第２部材２２は、めっきによって第１部材２１の外周面に形成してもよい。第２部材２２は、ろう材、接着材などの接合材を用いて第１部材２１に接合してもよい。第２部材２２は、拡散接合を利用して第１部材２１の外周面に形成することもできる。

第２部材２２の形成方法としては、拡散接合、ろう材、接着材、めっき、および３Ｄプリンタのうちいずれかを採用できる。これにより、第２部材２２を容易に形成することができる。

（加工工程）
図８に示すように、切削加工などにより、複合母材２３の先端面２３ａに凹部２４を形成する。凹部２４は、第１部材２１と同心の円形状とされている。凹部２４の内径は第１部材２１の外径より小さい。

図９に示すように、切削加工などにより、凹部２４をさらに深く形成する。この際、凹部２４の底部に連結アーム５１および中央リング５２を形成する（図３参照）。複合母材２３の外周縁には、リム５０（図３参照）となる環状リム５６が形成される。環状リム５６は、第１部材で形成された第１リム５７と、第２部材で形成された第２リム５８とを有する。第２リム５８は、第１リム５７の外周面に設けられている。第１リム５７は第１リム５４（図３参照）となる。第２リム５８は第２リム５５（図３参照）となる。このように、複合母材２３の先端部は、てん輪４２（図３参照）に応じた形状に加工される。
中央リング５２の内側の凹所を中央凹所５３という。

穿孔工具（例えば、ドリルなどの回転工具）を用いて、環状リム５６に、周方向に間隔をおいて複数の孔５９を形成する。孔５９は、環状リム５６を径方向に貫通する。
本実施形態では、凹部２４の形成（図８参照）の後に孔５９を形成するが、凹部２４の形成の前に孔５９を形成することもできる。その場合、てん輪４２の形状精度を高めることができる可能性がある。

加工工程における「加工」は、複合母材２３の形状の変化を伴う。本実施形態における「加工」は、凹部２４の形成に伴い、複合母材２３の先端部の形状が変化している。
「加工」としては、切削加工に限らず、レーザ加工、プレス加工、曲げ加工、切断加工、打ち抜き加工、放電加工などが挙げられる。

図１０および図１１に示すように、複合母材２３の先端部の形状に応じた先端形状を有する治具６０を用意する。治具６０は、ヘッド部材６１と、支持体６２と、付勢部材６３（図１１参照）とを備える。図１１～図１６、図１８～図２２において、右方向は前方である。

ヘッド部材６１は、複合母材２３と同軸の円柱状とされている。ヘッド部材６１の先端面には、てん輪４２に即した形状の凹部６４が形成されている。凹部６４は、環状リム５６に応じた環状溝７６と、連結アーム５１に応じた直線溝７１と、中央リング５２に応じた環状溝７２とを有する。環状溝７２の内側には、中央凸部７４が形成されている。中央凸部７４は、ヘッド部材６１と同軸の円柱状である。中央凸部７４は、ヘッド部材６１の先端面６１ａから複合母材２３に向けて突出する。中央凸部７４は、複合母材２３の中央凹所５３に挿入される。

図１０に示すように、ヘッド部材６１には、環状リム５６を切断するためのカッター８３（図１４参照）を受け入れる２つの切り欠き７３が形成されている。図１１に示すように、ヘッド部材６１には、離型用の流体（気体または液体）、または棒状の操作体が通る通路６５が形成されている。通路６５は、ヘッド部材６１の中心軸と平行に形成され、ヘッド部材６１の先端面に開口している。通路６５を通して流体または操作体を送入し、てん輪４２（図１６参照）をヘッド部材６１から離れる方向に押圧することによって、てん輪４２をヘッド部材６１から容易に取り外すことができる。なお、図１０では通路６５の図示を省略する。
付勢部材６３（図１１参照）は、支持体６２に反力をとってヘッド部材６１を複合母材２３に向けて付勢する。

図１１に示すように、チャック８１（支持部）を用いて複合母材２３を把持する。チャック８１は、第１部材２１の露出部分（図５に示す第１部材２１の他端２１ｂから長さ方向の中央までの部分）を把持すると、第１部材２１を精度よく位置決めできる。そのため、切り出し時の加工精度を高めることができる。

図１２に示すように、治具６０のヘッド部材６１を複合母材２３の先端に突き合わせる。環状リム５６は環状溝７６に挿入される。連結アーム５１は直線溝７１に挿入される。中央リング５２は環状溝７２に挿入される（図１０参照）。ヘッド部材６１は、付勢部材６３によって複合母材２３に押し当てられることが好ましい。

図１３に示すように、環状溝７６の幅Ｗ１（環状溝７６の径方向の寸法）は、環状リム５６の厚さＴ１（環状リム５６の径方向の寸法）より大きい。そのため、環状溝７６の側面と環状リム５６の側面との間には隙間が形成される。例えば、図１３では、環状溝７６の外周側の側面と環状リム５６の外周側の側面との間に隙間Ｇ１が形成されている。環状溝７６の内周側の側面と環状リム５６の内周側の側面との間に隙間Ｇ２が形成されている。環状溝７６の幅Ｗ１が環状リム５６の厚さＴ１より大きいことによって、環状リム５６を環状溝７６に容易に挿入できる。

図１３では、環状リム５６の先端面５６ａは環状溝７６の底面７６ａに突き当てられている。
環状溝７６の深さは、環状リム５６の突出高さより小さい。例えば、直線溝７１の底面からの環状溝７６の深さＤ１は、連結アーム５１の突出面からの環状リム５６の突出高さＨ１より小さい。そのため、ヘッド部材６１の先端面と、複合母材２３の凹部２４（図１０参照）の底面との間には隙間が形成される。例えば、図１３では、直線溝７１の底面と連結アーム５１の突出面との間に、隙間Ｇ３が形成されている。

ヘッド部材６１の中央凸部７４の先端面７４ａと、複合母材２３の中央凹所５３の底面５３ａとの間は、隙間Ｇ４が形成されている。中央凸部７４の側面７４ｂと中央凹所５３の側面５３ｂとの間は、隙間Ｇ５が形成されている。隙間Ｇ５は、例えば、隙間Ｇ３，Ｇ４より大きい。隙間Ｇ５が十分に大きいことにより、カッター８２を、図１９に示す切断終了位置Ｐ１に容易に配置することができる。

図１４に示すように、カッター８３を用いて、環状リム５６を２か所で切断する。この際、カッター８３は、ヘッド部材６１の切り欠き７３（図１０参照）に挿入される。
このように、複合母材２３からてん輪４２（第１部材と第２部材との複合材製品）を切り出す前に、複合母材２３をてん輪４２に応じた形状に加工するため、てん輪４２の形状精度を高めることができる。

（切り出し工程）
図１５に示すように、カッター８２（切断工具）を用いて、複合母材２３を、中心軸Ｃ１に垂直に切断する。これにより、図１６に示すように、てん輪４２が複合母材２３から切り出される。

切り出し工程について、図１７～図２２を参照して詳しく説明する。
図１７に示すように、カッター８２は、先端８２ａに向かって厚さを増し、先端８２ａにおいて最も厚くなっている。カッター８２の前面８２ｂは、先端８２ａから離れるほど後退するように傾斜している。

図１８に示すように、カッター８２の前面８２ｂは傾斜しているため、切断終了位置Ｐ１にあるカッター８２の前面８２ｂは、側面５３ｂと同じ径方向位置において、複合母材２３の切断予定面８４に対して距離Ｌ１だけ後方に位置する。距離Ｌ１は、中央凸部７４の先端面７４ａと、中央凹所５３の底面５３ａとの隙間Ｇ４（先端面７４ａと底面５３ａとの距離）より大きい。

図１８および図１９に示すように、切り出し工程において、複合母材２３はカッター８２によって切断され、てん輪４２（複合材製品）が切り出される。切断終了時には、カッター８２は切断終了位置Ｐ１に達する。切断終了位置Ｐ１において、先端８２ａは中央凹所５３の側面５３ｂより中心軸Ｃ１に近く、かつ中央凸部７４の側面７４ｂに比べて中心軸Ｃ１から離れている。図１８において、先端８２ａは側面５３ｂより低く、側面７４ｂより高い位置にある。切断終了位置Ｐ１において、先端８２ａは中央凹所５３の側面５３ｂより中心軸Ｃ１に近いため、てん輪４２を確実に切り出しできる。切断終了位置Ｐ１において、先端８２ａが中央凸部７４の側面７４ｂに比べて中心軸Ｃ１から離れているため、中央凸部７４はカッター８２によって破損しない。

図２０に示すように、てん輪４２およびヘッド部材６１は、付勢部材６３（図１７参照）によって複合母材２３に近づく方向（後方）に移動する。ヘッド部材６１の中央凸部７４の先端面７４ａは、複合母材２３の中央凹所５３の底面５３ａに突き当てられる。前述の距離Ｌ１（図１８参照）は、先端面７４ａと底面５３ａとの隙間Ｇ４より大きいため、てん輪４２はカッター８２に達しない。治具６０のヘッド部材６１の中央凸部７４が複合母材２３に当接することで、ヘッド部材６１およびてん輪４２が複合母材２３に近づく方向に移動するのを規制する。これにより、カッター８２によるてん輪４２の破損を抑制できる。

図２１に示すように、てん輪４２および治具６０を前方に退避させる。
図２２に示すように、カッター８２を中心軸Ｃ１に近づく方向にさらに移動させ、複合母材２３の残余部分２５（図２１参照）を切除する。これにより、複合母材２３の切断端面２６は平坦となる。

加工工程（図８、図９参照）、および切り出し工程（図１５～図２２参照）を繰り返すことによって、複合母材２３から、さらに１または複数のてん輪４２を作製できる。

本実施形態では、カッター８３が入り込む切り欠き７３を有する治具６０（図１０参照）を用いたが、治具の構成はこの例に限定されない。例えば、環状リム５６が２か所で切断された先端形状を有する治具、すなわち、てん輪４２の形状の凹部を有する治具を用いてもよい。その場合、治具６０を使用する前に環状リム５６を２分割する。これにより、さらに切り出し時の加工精度を高めることができる。
また、切り出し工程は、加工工程から連続して行われてもよい。すなわち、加工工程においてチャックを用いて複合母材２３を把持して加工を行った後、前記チャックで複合母材２３を把持したまま、切り出し工程に移行してもよい。これにより、加工時間を短縮するとともに、切り出し時の加工精度を高めることができる。

［実施形態の製造方法によって得られる効果］
本実施形態の製造方法は、第１部材２１と第２部材２２との複合母材２３からてん輪４２（複合材製品）を切り出す個片化の前に、複合母材２３を製品に応じた形状に加工、すなわち製品形状に加工する。そのため、個片化後にその個片を製品形状に加工する場合に比べ、加工工程における精度の確保が容易である。言い換えれば、切り出しの前に複合母材２３を製品形状に加工するため、加工精度を高めることができる。よって、本実施形態の製造方法によれば、製品の形状精度を高めることができる。

製品形状に加工された母材から切り出しを行う際には製品に変形が起こりやすいが、本実施形態の製造方法では、次の理由により、このような変形は生じにくい。本実施形態の製造方法は、切り出し工程において、製品に応じた形状の治具６０を用いて複合母材２３を保持した状態で、加工された製品を切り出す。そのため、切り出し時にカッター８２により複合母材２３に力がかかる場合でも、製品の変形を抑制できる。よって、本実施形態の製造方法によれば、形状精度の高い製品が得られる。

本実施形態の製造方法によれば、第２部材形成工程において第１部材２１に第２部材２２を形成した後、複合母材２３からの切り出しを行う。個片化の前に第１部材２１に第２部材２２を形成するため、個片化後に第１部材と第２部材とを接合する手法に比べ、接合工程（第２部材形成工程）を少なくすることができる。そのため、製造は容易となる。
これに対し、個片化後に第１部材と第２部材とを接合する場合は、接合工程が多くなるため、製造の手間が増大する。

本実施形態の製造方法は、個片化の前に第１部材２１に第２部材２２を形成するため、個片化後に第１部材と第２部材とを接合する手法に比べ、第１部材２１と第２部材２２との接合位置の精度を高めることができる。
個片化後に第１部材と第２部材とを接合する場合は、個片化後の小さな２つの部材を接合するため、接合位置の精度を高めるのは容易でない。

本実施形態の製造方法は、複合母材２３から複数の製品を加工することができるため、製造工程を簡略化し、生産性を高めることができる。

［複合材製品の他の例］
実施形態の複合材製品の製造方法は、図３に示すてん輪などの時計用部品の製造に限らず、他の用途にも適用できる。

（ブスバー）
実施形態の複合材製品の製造方法は、ブスバーの製造に適用することができる。ブスバーは、第１部材と第２部材とを用いた複合材製品であってよい。第１部材は母材であり、例えば銅、アルミニウム、鉄、これらの合金などの高導電性材料で構成される。第２部材は、チタン、ジルコニウムなどの高耐食性材料で構成される。第２部材は、第１部材に積層される。複合材製品であるブスバーは、導電性が高く、耐食性にも優れる。

（電極型）
実施形態の複合材製品の製造方法は、電極型の製造に適用することができる。電極型は、第１部材と第２部材とを用いた複合材製品であってよい。第１部材は基材であり、例えば銅、アルミニウム、鉄、これらの合金などの高導電性材料で構成される。第２部材は、超硬合金などの高硬度材料で構成される。複合材製品である電極型は、導電性が高く、機械的強度も高い。

（温度計）
実施形態の複合材製品の製造方法は、温度計の製造に適用することができる。温度計は、第１部材と第２部材とを用いた複合材製品（バイメタル式温度計）であってよい。第１部材と第２部材とは、線膨張係数が異なる材料で構成されている。バイメタル式温度計は、例えば、第１部材と第２部材とを組み合わせたバイメタルをヘリカル状に巻いた構造を有する。

（ベアリング）
実施形態の複合材製品の製造方法は、ベアリングの製造に適用することができる。ベアリングは、第１部材と第２部材とを用いた複合材製品であってよい。第１部材は基材であり、例えば、鋼で形成される。第２部材は青銅などで形成された被覆層である。複合材製品であるベアリングは、高温での疲労強度を高めることができる。

（熱交換パイプ）
実施形態の複合材製品の製造方法は、熱交換パイプの製造に適用することができる。熱交換パイプは、第１部材と第２部材とを用いた複合材製品であってよい。第１部材は基材であり、例えば、ステンレスで形成された管状体である。第２部材はアルミニウムなどの高熱電導性材料で構成され、管状体の外周面に設けられる。複合材製品である熱交換パイプは、耐食性が高く、放熱性能にも優れている。

（自転車用フレーム）
実施形態の複合材製品の製造方法は、自転車用フレームの製造に適用することができる。自転車用フレームは、第１部材と第２部材とを用いた複合材製品であってよい。第１部材は基材であり、例えば、アルミニウムで形成された管状体である。第２部材はチタンなどの高耐久性材料で構成され、管状体の外周面に設けられる。複合材製品である自転車用フレームは、軽量であり、耐久性が高い。

１…時計、２１…第１部材、２２…第２部材、４２…てん輪（複合材製品）、２３…複合母材、６０…治具

Claims (7)

1. 第１部材と、前記第１部材とは異なる材料で構成された第２部材とを有する複合材製品の製造方法であって、
   前記第１部材に前記第２部材を形成して複合母材を得る第２部材形成工程と、
   前記複合母材を、前記複合材製品に応じた形状に加工する加工工程と、
   前記複合材製品に応じた形状を有する治具を用いて、前記加工工程で加工された部分を保持した状態で、前記複合母材から、前記加工工程で加工された部分を前記複合材製品として切り出す切り出し工程と、を有する、
   複合材製品の製造方法。
2. 前記第１部材は、一方向に延在し、
   前記第２部材は、前記第１部材の延在方向の一部が露出するように形成され、
   前記切り出し工程において、前記露出した部分の前記第１部材を保持した状態で前記複合材製品を前記複合母材から切り出す、請求項１記載の複合材製品の製造方法。
3. 前記第２部材形成工程において、拡散接合、ろう材、接着材、めっき、および３Ｄプリンタのうちいずれかを用いて前記第１部材に前記第２部材を形成する、請求項１または２に記載の複合材製品の製造方法。
4. 前記第２部材は、前記第１部材より線膨張係数が大きい、請求項１～３のうちいずれか１項に記載の複合材製品の製造方法。
5. 前記治具の先端面に、前記複合母材に向けて突出する凸部が形成され、
   前記凸部は、前記切り出し工程によって前記複合材製品を切り出した後に、前記複合母材に当接することで、前記治具および前記複合材製品が前記複合母材に近づく方向に移動するのを規制する、請求項１～４のうちいずれか１項に記載の複合材製品の製造方法。
6. 請求項１～５のうちいずれか１項に記載の複合材製品の製造方法によって得られた、複合材製品。
7. 請求項６記載の複合材製品を備えた時計。

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