钟表用齿轮和钟表制造技术

本发明专利技术提供一种高质量的钟表用齿轮和钟表，该钟表用齿轮能够高效地制造以实现低成本化，并且具有精细且高精度的外形形状，并且耐磨损性高、工作可靠性高。钟表用齿轮(130)具备通过光刻法技术形成为齿轮状的齿轮部(132)，齿轮部由能够实施光刻法的材料且与硅(Si)相比硬度及韧性高的材料形成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钟表用齿轮和具有该钟表用齿轮的钟表。
技术介绍
在以机械式钟表为代表的钟表中，使用了非常多的钟表用齿轮。这种钟表用齿轮根据用途形成为各种形状，而且通过复杂地组合来传递动力。以往，这种钟表用齿轮主要通过冲裁加工等机械加工进行制造，而近年采用的方法是利用微机电系统(MEMS =Micro Electro Mechanical Systems)技术之一的光刻法(photolithography)技术来进行制造。 因为与机械加工相比，上述方法的加工精度更高，并且即使是复杂的外形形状也能够高精度地进行制造。因此，作为利用光刻法技术来进行制造的方法之一，公知有这样的方法利用通过光刻法制造的电铸模具进行电铸，将该电铸件作为钟表用齿轮。但是，该方法耗费在电铸上的工序增加，从而难以进行高效率的制造。此外，镍等电铸材料具有硬度低(维氏硬度Hv为800以下)、耐磨损性差的特性。因此，如图6所示，有必要进行二次加工，即在钟表用齿轮100的末端部形成成为油槽部的台阶部101。特别是，钟表用齿轮由于滑动次数多，因此要求高耐磨损性，为了进一步提高耐磨损性并指示更准确的时间，期待今后能够进一步改善耐磨损性。然而，在采用上述的电铸的方法的情况下，需要向油槽部注油，并且各油槽部的保油性会产生偏差而有可能无法确保良好的耐磨损性。另一方面，作为利用光刻法技术的另一方法，还公知有这样的方法采用为半导体材料的硅(Si)作为母材，利用光刻法将硅的母材直接形成外形来作为钟表用齿轮。在该情况下，由于与上述的情况不同，不需要进行电铸，因此能够省略耗费于电铸上的工序。然而，硅具有硬度高(维氏硬度Hv为数千)而韧性却非常低(韧性值约为0. 9) 的特性，如直接仅采用母材的话，则作为钟表用齿轮难以确保充分的耐磨损性。因此，在采用硅作为母材的情况下，通常，实施表面处理以形成保护膜，通过该保护膜来对母材进行保护，从而提高耐磨损性。作为这种表面处理，公知有如下方法等，即实施热氧化处理来包覆保护膜的方法 (参见专利文献1)、或实施物理蒸镀处理(PVD Physical Vapor Deposition)来包覆保护膜的方法。通过这样的表面处理而包覆的保护膜硬度非常高，例如还能够形成示出维氏硬度 Hv为1500 3000这样高数值的保护膜。因此，作为钟表用齿轮，能够确保充分的耐磨损性，不需要进行上述的二次加工来形成油槽部，也不需要注油。因此，在制造钟表用齿轮时，适合采用这样的方法采用硅作为母材，并通过表面处理在该母材上包覆保护膜。专利文献1 日本特表2008-544290号公报然而，上述现有的方法还留有如下课题。首先，通过表面处理而包覆的保护膜具有硬度高而残余应力却高的特性，必须要减薄膜厚。假如增厚膜厚，则会积存高的残余应力，从而与母材之间会产生大的应力差。因此，有可能因该应力差而使保护膜及母材本身产生自身破坏所造成的裂纹或裂痕等。因此必须将膜厚减薄至0. 1 μ m 2 μ m左右。然而，由于膜厚薄，因此，即使是高硬度的保护膜也很有可能因磨擦或撞击等而产生膜剥落的现象，从而有时无法确保充分的耐磨损性。此外，由于在通过光刻法将硅的母材加工成钟表用齿轮的形状后还需要进行表面处理，因此制造工序增加了，不仅不能高效率地进行制造，而且也影响了低成本化。并且，如上所述，由于硅本身具有韧性非常低的特性，因而在受到撞击等时容易发生变形或碎裂(缺损)。因此，对于滑动次数多且容易受到撞击的钟表用齿轮，很难期待高的可靠性。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述的情况而作出的，其目的在于提供一种高质量的钟表用齿轮和具有该钟表用齿轮的钟表，该钟表用齿轮不仅能够高效地制造以实现低成本化，而且具有精细且高精度的外形形状，并且耐磨损性高、工作可靠性高。为了解决上述课题，本专利技术提供以下手段。(1)本专利技术的钟表用齿轮具备通过光刻法技术形成为齿轮状的齿轮部，该钟表用齿轮的特征在于，所述齿轮部由能够实施光刻法的材料且与硅(Si)相比硬度及韧性高的材料形成。根据本专利技术的钟表用齿轮，由于齿轮部通过光刻法技术形成外形，因此，与机械加工不同，能够形成精加工为精细且高精度的外形形状的高质量的钟表用齿轮。并且，由于该齿轮部由与硅(Si)相比硬度及韧性高的材料形成，因此，即便不像以往那样地实施表面处理以包覆保护膜，也能够作为钟表用齿轮而确保充分的耐磨损性。 因此，能够省略耗费在表面处理上的工序，从而能够进行高效的制造并容易实现低成本化。此外，由于不需要实施表面处理以包覆保护膜，因此齿轮部也不会出现因覆膜而产生的裂纹及裂痕等。并且，由于齿轮部本身的韧性高，因而在受到撞击等时不易发生变形或碎裂。因此，即便滑动次数多也能够长期稳定地工作，并且能够提高工作的可靠性。(2)此外，在上述本专利技术的钟表用齿轮中，所述齿轮部也可以在整个面形成为均一的厚度。在该情况下，由于如上述那样地充分地确保了齿轮部本身的耐磨损性，因而不需要实施通常用来提高耐磨损性的对策，即不需要设置对润滑油等进行储存的台阶(油槽部)等。因此，能够将齿轮部在整个面形成为均一的厚度，从而能够将厚度本身减薄。因此， 能够实现钟表用齿轮的轻量化，并且能够使齿轮的动作(从动性)良好而提高工作性能。 此外，由于不需要设置上述台阶部，因此能够易于实现形状的简单化，并进一步实现低成本化。(3)此外，在上述本专利技术的钟表用齿轮中，所述齿轮部也可以为擒纵轮用齿轮部， 该擒纵轮用齿轮部具有多个钩形状的齿部，在所述钩形状的齿部的末端部形成有供擒纵叉的叉瓦进行滑动的滑动部，并且也可以对所述齿部的角部进行曲面加工。在该情况下，可以使钟表用齿轮为具备擒纵轮用齿轮部的擒纵轮，该擒纵轮用齿轮部具有多个齿部，对所述齿部的角度进行曲面加工(R加工)。特别是，由于齿轮部本身的韧性高，因而不会导致变形或碎裂，且能够将包括滑动部的齿部整体的角部曲面加工成光滑的。因此，在擒纵叉的叉瓦与滑动部接触并进行滑动时，即便叉瓦相对于该滑动部的接触位置稍微发生了变化，也容易将两者的接触状况维持在相同的状态。假如在齿部的角部处于突出的状态的情况下，那么可以想到叉瓦有时与角部线接触，有时与平坦面面接触， 二者不形成一定的接触方式。但是，通过对齿部的角部进行曲面加工，由于容易将叉瓦与滑动部的接触状况维持成一定状态，因此能够将来自叉瓦的能量均衡地可靠地向擒纵轮进行传递。(4)此外，在上述本专利技术的钟表用齿轮中，所述齿轮部也可以由以碳化硅(SiC)为主要成分的材料形成。在该情况下，由于齿轮部的主要成分是碳化硅(SiC)，因此能够达到接近金刚石的硬度，从而能够成为耐磨损性更加优异的钟表用齿轮。(5)此外，本专利技术的钟表的特征在于，其具备本专利技术的上述钟表用齿轮。根据本专利技术的钟表，由于其具备高质量的钟表用齿轮，该钟表用齿轮能够高效地制造且实现低成本化，并且耐磨损性高、工作可靠性高，因此该钟表能够成为能长期指示准确的时间且工作可靠性高的高质量的钟表，并且容易实现低成本化。(专利技术的效果)根据本专利技术的钟表用齿轮，能够高效率地制造且实现低成本化，而且能够成为具有精细且高精度的外形形状、并且耐磨损性高、工作可靠性高的高质量的钟表用齿轮。根据本专利技术的钟表，由于其具备上述的钟表用齿轮，因此能够成为能长期指示准确的时间且工作可靠性高的高质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：麦岛胜也，
申请(专利权)人：精工电子有限公司，
类型：发明
国别省市：