專利名稱：滑動零件及鐘表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用作齒輪、軸承等鐘表用零件的滑動零件。
背景技術(shù)：
作為制造尺寸精度高的小型齒輪等滑動零件的方法之一，使用將光刻和電鑄組合 的技術(shù)(例如，參照專利文獻1)。在滑動零件中，由于與對方的相互作用而產(chǎn)生摩擦。如果 這些零件所接觸的區(qū)域不具有耐磨損性，則這些零件提前磨損。使用滑動零件的機構(gòu)的效 率被滑動零件的磨損顯著地影響。于是，為了提高耐磨損性而使用潤滑油。可是，由于潤滑 油是流體，因而存在著不留在滑動部而分散至滑動零件整體或其他零件的危險。于是，還具 有使用將潤滑油保持在滑動部的構(gòu)造的滑動零件(例如，參照專利文獻2)。專利文獻1 日本特開2006-64575號公報專利文獻2 日本特表2007-506073號公報

發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻1所記載的構(gòu)造中，由于滑動部是平滑的，因而即使使用潤滑油，潤滑 油也不留在滑動部，分散的可能性高。在專利文獻2所記載的構(gòu)造中，由于具有潤滑油保持構(gòu)造，因而潤滑油分散的可 能性低。圖31是專利文獻2所記載的擒縱輪的擒縱齒501和作為滑動的對方零件的擒縱 叉的叉鉆210的滑動過程的部分截面圖。由于擒縱齒501將潤滑油410保持在潤滑油保持部521，因而潤滑油410不分散而 留在滑動部。如圖31 (a)、(d)所示，由于在擒縱齒501和叉鉆210以筆直的狀態(tài)接觸的情 況下，將潤滑油410供給至滑動部，因而能夠期待潤滑性。另外，在擒縱齒501和叉鉆210以沿著圖31 (b)、(e)所示的朝向傾斜的狀態(tài)而接 觸的情況下，也將潤滑油410供給至滑動部，能夠期待潤滑性?？墒?，在擒縱齒501和叉鉆 210以沿著圖31(c)、(f)所示的朝向傾斜的狀態(tài)而接觸的情況下，存在著不從潤滑油供給 部521供給潤滑油410的可能性。本發(fā)明的目的是提供一種具有用于無論與對方零件的接觸角度如何均供給潤滑 油的構(gòu)造且耐磨損性高的滑動零件及鐘表。本發(fā)明的滑動零件是層疊有至少3個層的構(gòu)造，在相對于層疊方向而大致平行的 外周面具有與其他零件滑動的滑動部，其中，在位于被夾在層疊的至少3個層的最上層和 最下層的至少一個的內(nèi)部的層的滑動部形成有凹部。依照本發(fā)明，由于成為潤滑油保持部 的凹部不位于層疊方向的單側(cè)，因而并不那么受到與對方零件的接觸角度的影響而能夠可 靠地供給潤滑油，能夠得到耐磨損性高的滑動零件。本發(fā)明的滑動零件也可以是所述凹部形成為位于被夾在層疊的至少3個層的最 上層和最下層的至少一個的內(nèi)部的層之中的至少1個層后退。本發(fā)明的滑動零件沿所述層疊方向具有多個所述凹部。依照本發(fā)明，更難以受到與對方零件的接觸角度的影響，能夠更可靠地供給潤滑油。本發(fā)明的滑動零件的特征在于，所述凹部遍及所述外周面的整周而形成。依照本 發(fā)明，能夠增多凹部的潤滑油的保持量。本發(fā)明的滑動零件也可以是層疊有由至少2種以上的不同材料構(gòu)成的至少3個層 的構(gòu)造。此時，所述層之中的1個層的材料的熱傳導(dǎo)性也可以比其他層的材料更好。本發(fā)明的滑動零件的特征在于，相對于形成所述凹部的層而突出的凸層之中的至 少一個所述凸層在與所述層疊方向大致平行的面和大致垂直的面的交叉部具有曲面。本發(fā)明的滑動零件的特征在于，所述至少3個層具備規(guī)定層以及在所述規(guī)定層的 厚度方向上與所述規(guī)定層相向的第1相對層和第2相對層，所述凹部形成為所述規(guī)定層比 所述第1相對層或所述第2相對層的外周面更后退，所述第1相對層和所述第2相對層中 的至少一個在與所述層疊方向大致平行的面和大致垂直的面的交叉部具有曲面。本發(fā)明的滑動零件的特征在于，所述第1相對層和第2相對層的至少一個在形成 有所述規(guī)定層的規(guī)定層側(cè)和與所述規(guī)定層側(cè)相反的相反側(cè)之中的所述規(guī)定層側(cè)具有所述 曲面。本發(fā)明的滑動零件的特征在于，所述第1相對層和第2相對層的至少一個在形成 有所述規(guī)定層的規(guī)定層側(cè)和與所述規(guī)定層側(cè)相反的相反側(cè)之中的所述相反側(cè)具有所述曲本發(fā)明的滑動零件的特征在于，所述第1相對層和第2相對層的至少一個在形成 有所述規(guī)定層的規(guī)定層側(cè)和與所述規(guī)定層側(cè)相反的相反側(cè)具有所述曲面。本發(fā)明的滑動零件的特征在于，用作鐘表用零件。本發(fā)明的鐘表的特征在于，具備本發(fā)明的滑動零件。本發(fā)明的滑動零件的制造方法的特征在于，具備在導(dǎo)電性基板的上面形成感光 性材料層的工序、經(jīng)由配置在所述感光性材料上方的掩模圖案而對所述感光性材料進行曝 光的工序、對所述感光性材料進行顯影且形成由所述感光性材料和所述導(dǎo)電性基板的露出 面構(gòu)成的空腔的工序、通過電鑄而在所述空腔中的所述導(dǎo)電性基板的露出面上堆積至少2 種以上的材料層的工序、從所述空腔取出堆積的材料層的工序、選擇性地除去所述材料層 的表面的一部分的工序。依照本發(fā)明，能夠得到具有潤滑油保持構(gòu)造的耐磨損性優(yōu)異的滑動零件和通過將 該滑動零件用作鐘表用零件而延長維護周期的鐘表。而且，依照本發(fā)明的制造方法，能夠容 易地制造具有潤滑油保持構(gòu)造的耐磨損性優(yōu)異的滑動零件。


圖1是顯示機芯的表面輪系側(cè)的概略形狀的平面圖。圖2是顯示條盒至擒縱叉的部分的概略部分截面圖。圖3是顯示擒縱輪至擺輪的部分的概略部分截面圖。圖4是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的擒縱輪的圖。圖5是擒縱齒和叉鉆的部分放大圖。圖6是顯示擒縱齒和叉鉆的滑動過程的圖。圖7是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的擒縱輪的潤滑油供給功能的圖。
圖8是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的擒 縱輪的制造工序的圖。
圖9是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的擒 縱輪的制造工序的圖。
圖10是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的制造工序的圖。
圖11是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的制造工序的圖。
圖12是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的制造工序的圖。
圖13是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的制造工序的圖。
圖14是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的潤滑油供給功能的圖。
圖15是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的制造工序的圖。
圖16是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的制造工序的圖。
圖17是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的潤滑油供給功能的圖。
圖18是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的制造工序的圖。
圖19是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的制造工序的圖。
圖20是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的制造工序的圖。
圖21是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的制造工序的圖。
圖22是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的潤滑油供給功能的圖。
圖23是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的制造工序的圖。
圖24是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的制造工序的圖。
圖25是具有本發(fā)明的構(gòu)造的擒縱輪的部分放大圖。
圖26是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的潤滑油供給功能的圖。
圖27是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的潤滑油供給功能的圖。
圖28是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的潤滑油供給功能的圖。
圖29是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的潤滑油供給功能的圖。
圖30是顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的 禽縱輪的潤滑油供給功能的圖。
圖31是顯示現(xiàn)有的擒縱輪的潤滑油供給功能的圖。
符號說明100、700 擒縱輪100、701 擒縱齒102 軸孔121、711第1金屬層(第1相對層)122、712 第 2 金屬層123,713第3金屬層(第2相對層)150,750 凹部210 叉鉆410潤滑油
具體實施例方式[第一實施方式]以下，基于附圖，說明本發(fā)明的第一實施方式。圖1是顯示鐘表1的機芯的表面輪系側(cè)的概略形狀的平面圖，圖2是顯示鐘表1的條盒2至擒縱輪100的部分的概略部分截面圖，圖3是顯示鐘表1的擒縱輪100至擺輪 10的部分的概略部分截面圖。在此，鐘表1是2針式的機械式鐘表?？墒牵姳硪部梢允请娮涌刂剖綑C械式鐘表、 石英式鐘表等。鐘表1具備條盒輪2，該條盒輪2由發(fā)條2B、條盒齒輪2A、條盒心軸2C以及條盒 蓋2D構(gòu)成。發(fā)條2B的外端固定在條盒齒輪2A，內(nèi)端固定在條盒心軸2C。條盒心軸2C由 主板3和輪系夾板4支撐，由棘輪螺絲固定，從而與棘輪5 —體地旋轉(zhuǎn)。棘輪5與掣子7嚙 合，從而沿順時針方向旋轉(zhuǎn)而不沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。此外，由于旋轉(zhuǎn)棘輪5而卷繞發(fā)條2B 的方法與一般的機械式鐘表的自動卷繞或手動卷繞相同，因而省略說明。條盒齒輪2A的旋轉(zhuǎn)在經(jīng)由增速輪系11而增速之后，還經(jīng)由擒縱輪100和擒縱叉 200而傳遞至擺輪10，其中，增速輪系11包括二號輪12、三號輪13、四號輪14。在增速輪系11的二號輪12固定有分輪15，在分輪15固定有分針8。時輪16基 于分輪15的旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由圖中未顯示的跨輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。在該時輪16固定有時針9。艮口， 各指針8、9與增速輪系11結(jié)合，條盒齒輪2A和在增速輪系11中使用的各號輪12 14的 齒輪用作驅(qū)動鐘表1的指針8、9的齒輪。因此，對于各鐘表用零件，要求高尺寸精度及耐磨 損性。雖然在鐘表1中存在著各種輪系，但以下為了簡單而以擒縱輪100為例進行說明。 可是，為了使本發(fā)明的理解容易，示范性地描述擒縱輪。在圖4(a)中，顯示具有本發(fā)明的構(gòu)造的擒縱輪(滑動零件)100。擒縱輪100在其 外周部具有多個擒縱齒101，在中心部具有沿厚度方向貫通的軸孔102。該擒縱輪100是用 作圖1 3所示的機械式鐘表的鐘表用零件的一個零件。圖4(b)是圖4(a)的被圓C包圍的擒縱齒101的放大圖。擒縱齒101具有停止面 111、沖擊面112以及背面113，停止面111和沖擊面112的交叉棱線成為叉瓦前棱(locking corner) 114，沖擊面112和背面113的交叉棱線成為齒后棱(let-off corner) 115。擒縱齒 101的停止面111、沖擊面112以及背面113構(gòu)成相對于擒縱輪100的厚度方向而大致平行 的外周面的一部分，含有叉瓦前棱114和齒后棱115的沖擊面112成為與后述的叉鉆210 滑動的滑動部。具有本發(fā)明的構(gòu)造的擒縱輪100具有沿厚度方向?qū)盈B至少3個層的多層構(gòu) 造，例如，在本實施方式中，由相同材料的第1和第3金屬層121(第1相對層)、123(第2 相對層)以及被第1和第3金屬層121、123夾著且與這些金屬層不同的材料的第2金屬層 122構(gòu)成。對于第1和第3金屬層121、123的材料，可列舉出鎳(Ni)、鈷(Co)、鉬(Pt)、銠 (Rh)、鉻(Cr)、鈀(Pd)等金屬或鎳(Ni)-鎢(W)、鎳(Ni)-硼(B)等合金或者在上述金屬基 質(zhì)中共析有氧化鋁(Al2O3)或碳化硅(SiC)等陶瓷、聚四氟乙烯(PTFE)等樹脂、其他有機物 質(zhì)或無機物質(zhì)的粒子或纖維的復(fù)合物。對于第2金屬層122的材料，可列舉出銅(Cu)、金 (Au)、鋅(Zn)、銀(Ag)、鐵(Fe)、錫(Sn)等金屬或Cu-Au、Cu-Ag等合金或者在上述金屬基 質(zhì)中共析有上述粒子或纖維的復(fù)合物。在后述的制造工序中，為了對第2金屬層122進行 蝕刻而形成凹部150，采用能夠選擇性地僅對第2金屬層122進行蝕刻的材料的組合或蝕刻 速度具有差別的材料的組合。另外，由于擒縱輪100是滑動零件，因而期望與對方零件抵接 的第1和第3金屬層121、123是硬材料。
圖4(c)是在圖4(b)的X-X線處剖切擒縱輪100時的截面圖。在具有本發(fā)明的構(gòu) 造的擒縱輪100中，第2金屬層122的外形比第1和第3金屬層121、123的外形更小。第 2金屬層122的外周面從擒縱輪100的外周面(第1和第3金屬層121、123的外周面)后 退。因此，擒縱輪100在至少滑動部的一部分、在本實施方式中，遍及擒縱輪100的外周面 的整周而具有凹部150，該凹部150在擒縱輪100的厚度方向上不開放。凹部150起到潤滑 油保持的作用。在本實施例中，擒縱輪100的厚度TO是100 μ m。厚度TO根據(jù)所制造的零件而為 10 μ m 1mm。第1金屬層121的厚度Tl和第3金屬層123的厚度T3為1 μ m 900 μ m。 厚度Tl和T3沒有必要是相同值。第2金屬層122的厚度T2為500nm 500 μ m。凹部150 的深度Wl為1 μ m 1mm。決定凹部150的尺寸的厚度T2和深度Wl由潤滑油的粘度和表 面張力適當(dāng)決定。擒縱輪100與擒縱叉200滑動。具體而言，擒縱輪100的擒縱齒101和擒縱叉200 的叉鉆210滑動。圖5(a)是擒縱齒101的部分放大圖，圖5 (b)是擒縱叉200的叉鉆210 的部分放大圖。叉鉆210與擒縱齒101同樣地由停止面211、沖擊面212、背面213、叉瓦前 棱214、齒后棱215構(gòu)成。使用圖6來說明擒縱齒101和叉鉆210滑動的過程。在圖6(a)中，擒縱齒101的 叉瓦前棱114抵接在叉鉆210的停止面211，擒縱叉使擒縱輪101停止。如果擒縱叉沿箭頭方向運動，那么，經(jīng)過擒縱齒101的叉瓦前棱114和叉鉆210的 叉瓦前棱214抵接的圖6 (b)所示的狀態(tài)，如圖6 (c)所示，擒縱齒101的叉瓦前棱114在叉 鉆210的沖擊面212上滑行。然后，經(jīng)過擒縱齒101的叉瓦前棱114和叉鉆210的齒后棱215抵接的圖6(d)所 示的狀態(tài)，這次，如圖6 (e)所示，叉鉆210的齒后棱215在擒縱齒101的沖擊面112上滑行。如圖6(f)所示，如果擒縱齒101的齒后棱115和叉鉆210的齒后棱215抵接，則 擒縱齒101和叉鉆210分離。在圖6所示的滑動過程中，由于在擒縱齒101和叉鉆210之間產(chǎn)生摩擦，因而為了 提高耐磨損性而注入潤滑油。圖7是在圖6(e)的Y-Y線處剖切的截面圖。如7(a)、(d)所 示，凹部150擁有保持潤滑油410的作用。由于凹部150設(shè)在擒縱輪100的整周，因而在圖3所說明的滑動過程的所有狀態(tài) 下，都能夠?qū)櫥?10供給至滑動部。另外，由于成為擒縱輪100的潤滑油保持部的凹部 150并不位于層疊方向的單側(cè)，而是位于大致中央部，因而如圖7 (b)、(e)、(c)、(f)所示，即 使叉鉆210傾斜，也能夠?qū)櫥?10供給至滑動部。擒縱輪100通過由滑動部從凹部150可靠地供給潤滑油410而提高滑動性。因此， 擒縱輪100的耐磨損性提高，零件壽命比現(xiàn)有的零件壽命更長。另夕卜，由于凹部150設(shè)在擒縱輪100的整周，因而保油量比現(xiàn)有的構(gòu)造的擒縱輪更 多。在機械式鐘表中，有必要每隔幾年進行用于滑動零件的注油的維護，但如果使用具有本 發(fā)明的構(gòu)造的滑動部件，則維護周期能夠比現(xiàn)有的維護周期更長。以下使用圖8 11來闡述具有本發(fā)明的構(gòu)造的擒縱輪100的制造方法。圖8 11是擒縱輪100的制造工序的部分截面圖。在此，大致地顯示形成有一個擒縱輪100的附 近的截面圖。
圖8(a)是說明導(dǎo)電性基板形成工序的圖。在基板601形成電極材料602?；?601是硅、石英、藍寶石等。電極材料602是Cu、Au、Cr、Ti等。此外，也可以將不銹鋼或Ti 等金屬用作基板601。在基板601是金屬的情況下，也可以不形成電極材料602。基板601 的厚度為IOOym 1mm，從而在后面的工序中能夠自立。電極材料602的厚度為IOnm 10 μ m。圖8(b)是說明抗蝕劑形成工序的圖。在電極材料602上堆積光致抗蝕劑603。光 致抗蝕劑603可以是負性，也可以是正性。使用旋轉(zhuǎn)涂覆法或浸漬涂覆法來形成光致抗蝕 劑603。在使用干膜抗蝕劑作為光致抗蝕劑603的情況下，通過層壓法而在電極材料602上 形成。光致抗蝕劑603的厚度為擒縱輪100的厚度TO以上。以下，使用光致抗蝕劑603為 負性的情況來進行說明。圖8(c)是說明顯影工序的圖。使用形成有擒縱輪100的外形圖案的光掩模，將紫 外線照射在光致抗蝕劑603，使除了在擒縱輪100的電鑄中使用的部分以外的抗蝕劑硬化。 除去未硬化的抗蝕劑部分，完成電鑄用的鑄型。光致抗蝕劑603K的側(cè)面631擁有擒縱輪 100的外形的形狀。光致抗蝕劑603L的側(cè)面632擁有軸孔102的形狀。圖8(d) 圖9(a)是說明電鑄工序的圖。以由第1和第3金屬層121、123夾著第 2金屬層122的方式按照第1金屬層121、第2金屬層122、第3金屬層123的順序堆積。電 鑄物僅從底面生長。圖8(d)是說明金屬層電鑄工序的圖。使第1金屬層121以成為厚度Tl的方式堆 積在電極材料602上的、除光致抗蝕劑603K、603L以外的鑄型部分。圖8(e)是說明金屬層電鑄工序的圖。使第2金屬層122以成為厚度T2的方式堆 積在第1金屬層121上。此外，厚度Tl和厚度T2的合計比厚度TO更小。圖9(a)是說明金屬層電鑄工序的圖。使厚度T3以上的第3金屬層123堆積在第 2金屬層122上，使得電鑄物成為擒縱輪的厚度TO以上。但是，在隨后省略圖9(b)所示的 研削和研磨工序的情況下，使第3金屬層123堆積至厚度T3，使得電鑄物成為厚度TO。圖9(b)是說明研削和研磨工序的圖。通過研削，切削第3金屬層123和光致抗蝕 劑603K、603L而進行平面化，使得擒縱輪100成為厚度TO。還進行研磨，將第3金屬層123 的表面精加工成鏡面。圖9(c)是說明抗蝕劑除去工序的圖。通過蝕刻或物理的力等而除去光致抗蝕劑 603K、603L。圖9(d)是說明凹部形成工序的圖。將電鑄物浸漬在對第2金屬層122進行蝕刻 且不對第1和第3金屬層121、123進行蝕刻的蝕刻液中。僅對第2金屬層122進行蝕刻， 形成深度Wl的凹部150。作為一個示例，在使Ni堆積成第1和第3金屬層121、123且使 Cu堆積成第2金屬層122的情況下，如果將過硫酸銨溶液用作蝕刻液，則能夠僅對Cu進行 蝕刻。圖9(e)是說明電鑄物剝離工序的圖。通過蝕刻或物理的力等而除去基板601、電 極 602。此外，研削和研磨后的圖9(c) (e)所示的工序也能夠在以下的工序中進行。圖10(a)是說明基板和電極除去工序的圖。通過蝕刻等而除去基板601、電極602。圖10(b)是說明抗蝕劑除去工序的圖。通過蝕刻或物理的力等而除去光致抗蝕劑603K、603L。圖10(c)是說明凹部形成工序的圖。將電鑄物浸漬在對第2金屬層122進行蝕刻 且不對第1和第3金屬層121、123進行蝕刻的蝕刻液中。僅對第2金屬層122進行蝕刻， 形成深度Wl的凹部150。此外，在想要提高耐蝕性、潤滑性、耐熱性等功能的情況下，或者在想要使?jié)櫇裥?良好且提高保油性的情況下，在圖9(e)或圖10(c)所示的工序之后，追加圖11(a)、(b)所 示的電鍍工序。將金屬膜650電鍍在剝離的電鑄物整體。金屬膜650的材料，可列舉出Ni、 Co、Rh、Cr等金屬或Ni-W、Ni-Co等合金或者Ni_Al203、Ni-PTFE等復(fù)合物。金屬膜650的 厚度T4為IOOnm 100 μ m。但是，為不掩埋凹部150的厚度。如以上所說明的，依照本發(fā)明的制造方法，能夠容易地制造圖4所示的滑動零件。圖12是說明將在Ni或Co等金屬基質(zhì)中共析有Al2O3或SiC等粒子的復(fù)合物用作 第1金屬層121的材料的情況的電鑄工序的圖。圖12(a)是說明第1金屬層121的電鑄工 序的圖。如圖12(a)所示，共析的復(fù)合粒子的一部分被不完全地取入金屬基質(zhì)而露出于上 面。該露出的復(fù)合粒子在圖12(b)所示的第2金屬層122的電鑄工序中被金屬層122完全 地取入。在第1金屬層121的復(fù)合粒子是表面粗糙的物質(zhì)的情況下，通過在金屬層121、122 的邊界共析復(fù)合粒子，從而提高兩個金屬層的密合力。該效果對于將復(fù)合物用作第2金屬 層122的材料時的第2金屬層122和第3金屬層123的密合力也是相同的。另外，在共析 的物質(zhì)是碳化鎢(WC)等纖維的情況下，也具有相同的效果。另外，在將在M或Cu等金屬基質(zhì)中共析有PTFE或丙烯樹脂等粒子的復(fù)合物用作 第2金屬層122的材料的情況下，即使在圖13所示的工序中，也能夠形成凹部。圖13(a) 是將在M或Cu等金屬基質(zhì)中共析有PTFE或丙烯樹脂等粒子的復(fù)合物用作第2金屬層122 的材料時的抗蝕劑除去工序后的狀態(tài)。如圖13(a)所示，復(fù)合粒子的一部分在滑動面共析。 通過熱處理或有機溶劑等除去在該滑動面共析的復(fù)合粒子，由此，能夠形成如圖13(b)所 示的凹部150。在該情況下，凹部150不遍及外周面的整周而形成，僅形成在復(fù)合粒子共析 而被除去的部分。該凹部150起到潤滑油保持的作用。另外，擒縱輪100有時候在滑動時產(chǎn)生摩擦熱，滑動部的溫度上升，構(gòu)成擒縱輪 100的材料的硬度減少，變得易于磨損?？墒?，在本發(fā)明中，通過將熱傳導(dǎo)性良好的材料用作 第2金屬層122，從而能夠提高擒縱輪100整體的熱傳導(dǎo)性，第1和第3金屬層121、123的 溫度難以上升，因而難以磨損。作為這樣的金屬的組合的一個示例，可以在第1和第3金屬 層121、123列舉Ni，在第2金屬層122列舉Cu。另外，如果使用圖14所示的形狀，那么，能夠進一步提高耐磨損性。圖14所示的 擒縱輪100在第1和第3金屬層121、123的外周面與不抵接于第2金屬層122的面的交叉 部具有曲面161A、163A。曲面161A的曲率Rlla和曲面163A的曲率R13a沒有必要是相同 值。如圖7(b)、(e)、(c)、(f)所示，在擒縱齒101和叉鉆210傾斜地抵接的情況下，存在著 角碰撞而摩擦力增大的可能性。另一方面，如果使用圖14所示的形狀，那么，如圖14(b)所 示，通過形成曲面161A、163A，即使在擒縱齒101和叉鉆210傾斜地抵接的情況下，角也不碰 撞，潤滑性良好，因而摩擦力降低，耐磨損性提高。另外，通過形成曲面161A、163A，滑動時的 赫茲接觸壓力降低，因而耐磨損性提高。以下，使用圖15 16來闡述具有圖14所示的構(gòu)造的擒縱輪100的制造方法。
圖15(a)、(c)是說明滾筒研磨工序的圖。在圖10(b)的工序之后，用滾筒來研磨 電鑄物，形成曲面161A、163A。能夠根據(jù)滾筒研磨的條件而調(diào)整曲面161A、163A的半徑。根 據(jù)滾筒研磨的條件，如圖15(c)所示，也對第1和第3金屬層121、123的內(nèi)周面與不抵接于 第2金屬層122的面的交叉部進行研磨，形成曲面161B、163B。曲率Rlla、R13a、曲面161B 的曲率R1 lb、曲面163B的曲率R13b沒有必要是相同值。圖15(b)、(d)是說明凹部形成工序的圖。將電鑄物浸漬在對第2金屬層122進行 蝕刻且不對第1和第3金屬層121、123進行蝕刻的蝕刻液中。僅對第2金屬層122進行蝕 刻，形成深度W1的凹部150。此外，圖15(c) (d)所示的工序也能夠在以下的工序中進行。圖16(a)是說明濕蝕刻工序的圖。將電鑄物浸漬在對第1和第3金屬層121和 123進行蝕刻且不對第2金屬層122進行蝕刻的蝕刻液中。僅對第1和第3金屬層121和 123進行蝕刻，形成曲面161A、161B、163A、163B。作為一個示例，在使Cr堆積成第1和第3 金屬層121、123且使Cu堆積成第2金屬層的情況下，如果將鐵氰化鉀溶液用作蝕刻液，則 能夠僅對Cr進行蝕刻。圖16(b)是說明凹部形成工序的圖。將電鑄物浸漬在對第2金屬層122進行蝕刻 且不對第1和第3金屬層121、123進行蝕刻的蝕刻液中。僅對第2金屬層122進行蝕刻， 形成深度W1的凹部150。此外，在擒縱輪100具有曲面161B、163B的情況下，能夠緩和將軸打入軸孔102時
的應(yīng)力，能夠防止破損。另外，即使使用圖17所示的形狀，也能夠提高耐磨損性。圖17所示的擒縱輪100 在第1和第3金屬層121、123的外周面與抵接于第2金屬層122的面的交叉部具有曲面 161C、163C。曲面161C的曲率Rile和曲面163C的曲率R13c沒有必要是相同值。由于從 凹部150到滑動面而形成曲面161C、163C，因而如圖17所示，易于從凹部150向滑動部供給 潤滑油410。因此，潤滑性提高，耐磨損性提高。以下，使用圖18 21來闡述具有圖17所示的構(gòu)造的擒縱輪100的制造方法。圖18(a)是說明犧牲層電鑄工序的圖。在圖8(c)的工序之后，使第1犧牲層141 堆積在電極材料602上的、除光致抗蝕劑603K、603L以外的鑄型部分。電鑄物僅從底面生 長。犧牲層141是Au、Cr、Ni、Cu等。第1犧牲層141的厚度為10nm 10 y m。圖18(b)是說明金屬層電鑄工序的圖。使第1金屬層121以成為厚度T1的方式 堆積在第1犧牲層141之上。使第2金屬層122以成為厚度T2的方式堆積在第1金屬層 121之上。使厚度T3以上的第3金屬層123堆積在第2金屬層122上，使得電鑄物成為擒 縱輪100的厚度TO以上。圖18(c)是說明研削和研磨工序的圖。通過研削，切削第3金屬層123和光致抗 蝕劑603K、603L而進行平面化，使得擒縱輪100成為厚度TO。還進行研磨，將第3金屬層 123的表面精加工成鏡面。圖18(d)是說明犧牲層電鑄工序的圖。使第2金屬層142堆積在第3金屬層123 之上。第2犧牲層142是々11、0、慰、01等。第2犧牲層142的厚度為10nm lOiim。圖18(e)是說明基板和電極除去工序的圖。通過蝕刻等而除去基板601、電極602。圖18(f)是說明抗蝕劑除去工序的圖。通過蝕刻或物理的力等而除去光致抗蝕劑603K、603L。圖18(g)是說明凹部形成工序的圖。將電鑄物浸漬在對第2金屬層122進行蝕刻 且不對第1和第3金屬層121、123以及第1和第2犧牲層141、142進行蝕刻的蝕刻液中。 僅對第2金屬層122進行蝕刻，形成深度W1的凹部150。作為一個示例，在使Ni堆積成第1 和第3金屬層121、123，使Cu堆積成第2金屬層122，使Cr堆積成第1和第2犧牲層141、 142的情況下，如果將過硫酸銨溶液用作蝕刻液，則能夠僅對Cu進行蝕刻。圖18(h)、(j)是說明滾筒研磨工序的圖。用滾筒來研磨電鑄物，形成曲面161C、 163C。能夠根據(jù)滾筒研磨的條件而調(diào)整曲面161C、163C的半徑。對于如圖17所示地在第 1和第3金屬層121、123的外周面與不抵接于第2金屬層122的面的交叉部不具有曲面的 形狀而言，曲面161C、163C的半徑成為第1和第2犧牲層141、142的厚度以下。根據(jù)滾筒 研磨的條件，如圖18(j)所示，對第1和第3金屬層121、123的內(nèi)周面與不抵接于第2金屬 層122的面的交叉部進行研磨，形成曲面161D、163D。曲率Rile、R13c、曲面161D的曲率 Rlld、曲面163D的曲率R13d沒有必要是相同值。圖18(i)、(k)是說明犧牲層除去工序的圖。將電鑄物浸漬在對第1和第2犧牲層 141,142進行蝕刻且不對第1和第3金屬層121、123以及第2金屬層122進行蝕刻的蝕刻 液中。僅對第1和第2犧牲層141、142進行蝕刻，除去犧牲層。作為一個示例，在使Ni堆 積成第1和第3金屬層121、123，使Cu堆積成第2金屬層122，使Cr堆積成第1和第2犧 牲層141、142的情況下，如果將鐵氰化鉀溶液用作蝕刻液，則能夠僅對Cr進行蝕刻。此夕卜，圖18(b) (d)所示的工序也能夠在圖19(a) (b)所說明的工序中進行。圖19(a)是說明金屬層電鑄工序的圖。使第1金屬層121以成為厚度T1的方式 堆積在第1犧牲層141之上。使第2金屬層122以成為厚度T2的方式堆積在第1金屬層 121之上。使第3金屬層123以成為厚度T3的方式堆積在第2金屬層122之上。此外，第 1犧牲層和厚度Tl、T2、T3的合計比光致抗蝕劑603K、603L的厚度更小。圖19(b)是說明犧牲層電鑄工序的圖。使第2金屬層142堆積在第3金屬層123 之上。此夕卜，圖18(g) (j)所示的工序也能夠在圖20(a) (b)所說明的工序中進行。圖20(a)是說明濕蝕刻工序的圖。將電鑄物浸漬在對第1和第3金屬層121和 123進行蝕刻且不對第2金屬層122以及第1和第2犧牲層141、142進行蝕刻的蝕刻液中。 僅對第1和第3金屬層121和123進行蝕刻，形成曲面161C、161D、163C、163D。作為一個示 例，在使Ni堆積成第1和第3金屬層121、123，使Cr堆積成第2金屬層，使Cu堆積成第1 和第2犧牲層141、142的情況下，如果將鎳選擇蝕刻液_NC(日本化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制)用 作蝕刻液，則能夠僅對附進行蝕刻。圖20(b)是說明犧牲層除去工序的圖。將電鑄物浸漬在對第1和第2犧牲層141、 142進行蝕刻且不對第1和第3金屬層121、123以及第2金屬層122進行蝕刻的蝕刻液中。 僅對第1和第2犧牲層141、142進行蝕刻，除去犧牲層。此夕卜，圖18(d) (j)所示的工序也能夠在圖21 (a) (e)所說明的工序中進行。圖21 (a)是說明抗蝕劑除去工序的圖。通過蝕刻或物理的力等而除去光致抗蝕劑 603K、603L。圖21(b)是說明凹部形成工序的圖。將電鑄物浸漬在對第2金屬層122進行蝕刻且不對第1和第3金屬層121、123以及第1和第2犧牲層141、142進行蝕刻的蝕刻液中。 僅對第2金屬層122進行蝕刻，形成深度W1的凹部150。圖21(c)是說明濕蝕刻工序的圖。將電鑄物浸漬在對第1和第3金屬層121和 123進行蝕刻且不對第2金屬層122以及第1和第2犧牲層141、142進行蝕刻的蝕刻液中。 僅對第1和第3金屬層121和123進行蝕刻，形成曲面161C、161D、163C、163D。圖21(d)是說明電鑄物剝離工序的圖。通過蝕刻或物理的力等而除去基板601、電 極 602。圖21(e)是說明犧牲層除去工序的圖。將電鑄物浸漬在對第1和第2犧牲層141、 142進行蝕刻且不對第1和第3金屬層121、123以及第2金屬層122進行蝕刻的蝕刻液中。 僅對第1和第2犧牲層141、142進行蝕刻，除去犧牲層。另外，如果使用圖22所示的形狀，則能夠進一步提高耐磨損性。圖22所示的擒縱 輪100具有曲面161A、161C、163A、163C。曲率Rlla、Rile、R13a、R13c沒有必要是相同值。 由于具備圖14所示的形狀，因而如圖22(b)所示，通過形成曲面161A、163A，即使在擒縱齒 101和叉鉆210傾斜地抵接的情況下，角也不碰撞，潤滑性良好，因此摩擦力降低，耐磨損性 提高。另外，通過形成曲面161A、161C、163A、163C，滑動時的赫茲接觸壓力降低，因而耐磨損 性提高。另外，由于具備圖17所示的形狀，因而如圖22所示，從凹部150到滑動面而形成 曲面161C、163C，所以，易于從凹部150向滑動部供給潤滑油410。因此，潤滑性提高，耐磨 損性提高。而且，在曲面161A和161C、163A和163C連接且擒縱輪100的外周面整體為曲面 的情況下，由于與叉鉆210通過點接觸而滑動，因而潤滑性提高，耐磨損性提高。以下，使用圖23來闡述具有圖22所示的構(gòu)造的擒縱輪100的制造方法。圖23(a)、(b)是說明滾筒研磨工序的圖。在圖10 (c)的工序之后，用滾筒來研磨電 鑄物，形成曲面161A、161C、163A、163C。能夠根據(jù)滾筒研磨的條件而調(diào)整曲面161A、161C、 163A、163C的半徑。根據(jù)滾筒研磨的條件，如圖23(b)所示，形成曲面161B、161D、163B、 163D。曲率 Rlla、Rllb、Rile、Rlld、R13a、R13b、R13c、R13d 沒有必要是相同值。此外，圖23(b)所示的工序也能夠在以下的工序中進行。圖24(a)是說明濕蝕刻工序的圖。將電鑄物浸漬在對第1和第3金屬層121和 123進行蝕刻且不對第2金屬層122進行蝕刻的蝕刻液中。僅對第1和第3金屬層121和 123 進行蝕刻，形成曲面 161A、161B、161C、161D、163A、163B、163C、163D。此外，在擒縱輪100具有曲面161B、161D、163B、163D的情況下，能夠緩和將軸打入 軸孔102時的應(yīng)力，能夠防止破損。[第二實施方式]圖25是具有本發(fā)明的構(gòu)造的擒縱輪700的部分放大圖。擒縱輪700具有沿厚度 方向?qū)盈Bn個(n是4以上的整數(shù))層的多層構(gòu)造，由例如與第一實施方式中的第1和第
3金屬層121、123相同的材料的外形大的第1、3.......金屬層711、713.......和例如
與第一實施方式中的第2金屬層122相同的材料的外形小的第2、4.......金屬層712、
714、......構(gòu)成。依照這樣的第二實施方式，在第一實施方式中取得的效果進一步提高。以下，對n是奇數(shù)且最上層和最下層是外形大的金屬層的情況進行說明。在該情況下，由于最上層和 最下層成為不被蝕刻的金屬層，因而存在著這樣的優(yōu)點即使為了形成凹部而蝕刻應(yīng)當(dāng)縮 小外形的金屬層，擒縱輪700的厚度TO也不發(fā)生偏差。在此，n = 2m+l(m是2以上的整數(shù))?；瑒恿慵?00具有(m+1)層外形大的第1、 3.......金屬層和m層外形小的第2、4.......金屬層，這些金屬層沿厚度方向交替地重疊。在擒縱輪700中，第2、4.......金屬層712、714.......的外形比第1、
3.......金屬層711、713.......的外形更小。第2、4.......金屬層712、714.......的
外周面從擒縱輪700的外周面(第1、3.......金屬層711、713.......的外周面)后退。
因此，在本實施方式中，在至少滑動部的一部分且遍及擒縱輪700的外周面的整周，擒縱輪 700沿厚度方向分散地具有在擒縱輪100的厚度方向上不開放的m個凹部750。該凹部750 起到潤滑油保持的作用。圖26是m = 3時的擒縱輪700的擒縱齒701和擒縱叉200的叉鉆210的滑動過 程的截面圖。如圖26(a)、(d)所示，由于在擒縱齒701和叉鉆210以筆直的狀態(tài)抵接時，具 有多個潤滑油410的供給場所，因而比第一實施方式更多的潤滑油410被供給至滑動部，另 外，普遍地遍布。如圖26(b)、(e)、(c)、(f)所示，在擒縱齒701和叉鉆210傾斜地抵接的情況下， 如果多個凹部750廣泛地分布，則與從圖7 (b)、(e)、(c)、(f)所示的擒縱齒101和叉鉆210 的接點至凹部150的距離D1相比，從擒縱齒701和叉鉆210的接點至最接近的凹部750的 距離D1更近，因而能夠可靠地供給潤滑油410。另外，如圖27所示，在叉鉆210具有凹凸的情況下，如圖27 (a)所示，如果凹部150 只有1個，則存在著不順利地供給潤滑油410的可能性?？墒?，如圖27(b)所示，如果使多 個凹部750沿厚度方向分布，則能夠可靠地供給潤滑油410。另外，如圖28所示，在擒縱輪700的金屬層711、799的外周面和不抵接于層712、 716的面的交叉部具有曲面761A、769A的情況，比圖26(b)、(e)、(c)、(f)所示的情況在耐 磨損性方面更優(yōu)異。曲面761A的曲率R71a和曲面769A的曲率R79a沒有必要是相同值。 如圖26 (b)、(e)、(c)、(f)所示，在擒縱齒701和叉鉆210傾斜地抵接的情況下，存在著角碰 撞而摩擦力增大的可能性。另一方面，如果使用圖28所示的形狀，那么，如圖28(b)所示， 由于具有曲面761A、769A，因而即使在擒縱齒701和叉鉆210傾斜地抵接的情況下，角也不 碰撞，潤滑性良好，因此，耐磨損性提高。另外，如圖29所示，在擒縱輪700的金屬層711、799的外周面和抵接于層712、716 的面的交叉部具有曲面761C、769C且在金屬層713、715的外周面和抵接于上下金屬層的面 的交叉部具有曲面763C、765C的情況，比圖26、圖27(b)所示的情況在耐磨損性方面更優(yōu) 異。曲面761C的曲率R71c、曲面763C的曲率R73c、曲面765C的曲率R75c、曲面769C的曲 率R79c沒有必要是相同值。由于從凹部750到滑動面為曲面，因而如圖29所示，易于將潤 滑油410從凹部750向滑動部供給，潤滑性提高，所以，耐磨損性提高。另外，如圖30 所示，在具有曲面 761A、761C、763C、765C、769C、769A、769C 的情況 下，耐磨損性更優(yōu)異。曲率R71a、R71c、R73c、R75c、R79a、R79c沒有必要是相同值。如圖 30(b)所示，即使在擒縱齒701和叉鉆210傾斜地抵接的情況下，角也不碰撞，潤滑性良好，因而摩擦力降低，耐磨損性提高。另外，由于角不存在，因而滑動時的赫茲接觸壓力降低，耐 磨損性提高。另外，由于從凹部750到滑動面為曲面，因而如圖30所示，易于將潤滑油410 從凹部750向滑動部供給，潤滑性提高，耐磨損性提高。而且，在擒縱輪700的外周面整體 是曲面的情況下，與叉鉆210通過點接觸而滑動，因而潤滑性提高，耐磨損性提高。另外，由于擒縱輪700具有多個用于潤滑油保持的凹部750，因而潤滑油410的保 持量多。因此，維護周期能夠比第一實施方式更長。擒縱輪700的厚度TO與第一實施方式的厚度TO相同。金屬層的厚度T1 T2m+1 與第一實施方式的厚度T1、T3相同。但是，厚度T1 T2m+1沒有必要是相同值。金屬層的 厚度T2 T2m與第一實施方式的厚度T2相同。但是，厚度T2 T2m沒有必要是相同值。 凹部的深度W1與第一實施方式的深度W1相同。擒縱輪700的制造方法與第一實施方式相同。但是，圖8(d) 圖9(f)、圖12、圖 18(b)、圖19(a)所示的電鑄工序進行至層疊第n層。此時，至第(n_l)層的厚度比厚度TO更小。此外，在上述的各實施方式中，雖然作為滑動零件的一個示例而對擒縱輪進行了 說明，但不限定于此，本發(fā)明也可以適用于機械式鐘表的二 四號輪、棘輪、條盒輪、掣子、 上條齒輪等鐘表用零件。另外，本發(fā)明不限于鐘表用零件，也可以適用于內(nèi)窺鏡進退裝置的齒輪或車輛玩 具的驅(qū)動裝置的齒輪等滑動零件。產(chǎn)業(yè)上的實用性依照本發(fā)明，能夠得到具有潤滑油保持構(gòu)造的耐磨損性優(yōu)異的滑動零件和通過將 該滑動零件用作鐘表用零件而延長維護周期的鐘表。而且，依照本發(fā)明的制造方法，能夠容 易地制造具有潤滑油保持構(gòu)造的耐磨損性優(yōu)異的滑動零件。
權(quán)利要求
一種滑動零件，層疊有至少3個層，在與層疊方向大致平行的外周面具有與其他零件滑動的滑動部，其中，在被夾于所述至少3個層的最上層和最下層的至少一個層的所述滑動部形成有凹部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動零件，其特征在于，所述凹部形成為被夾在所述最上層 和所述最下層的層之中的至少1個層比與其相向的層的外周面更后退。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滑動零件，其特征在于，沿所述層疊方向具有多個所述凹部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的滑動零件，其特征在于，所述凹部遍及所述外周 面的整周而形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的滑動零件，其特征在于，所述滑動零件為層疊有 由至少2種以上的不同材料構(gòu)成的至少3個層的構(gòu)造。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的滑動零件，其特征在于，所述層疊的至少3個層之中的1個層 的材料的熱傳導(dǎo)性比其他層的材料更好。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的滑動零件，其特征在于，所述至少3個層具備規(guī)定層以及在所述規(guī)定層的厚度方向上與所述規(guī)定層相向的第1 相對層和第2相對層，所述凹部形成為所述規(guī)定層比所述第1相對層或所述第2相對層的外周面更后退，所述第1相對層和第2相對層之中的至少一個在與所述層疊方向大致平行的面和大致 垂直的面的交叉部具有曲面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滑動零件，其特征在于，所述第1相對層和第2相對層的至少 一個在形成有所述規(guī)定層的規(guī)定層側(cè)和與所述規(guī)定層側(cè)相反的相反側(cè)之中的所述規(guī)定層 側(cè)具有所述曲面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滑動零件，其特征在于，所述第1相對層和第2相對層的至少 一個在形成有所述規(guī)定層的規(guī)定層側(cè)和與所述規(guī)定層側(cè)相反的相反側(cè)之中的所述相反側(cè) 具有所述曲面。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的滑動零件，其特征在于，所述第1相對層和第2相對層的至 少一個在形成有所述規(guī)定層的規(guī)定層側(cè)和與所述規(guī)定層側(cè)相反的相反側(cè)具有所述曲面。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10中任一項所述的滑動零件，其特征在于，所述滑動零件用作鐘 表用零件。
12.—種鐘表，具備根據(jù)權(quán)利要求1 11所述的滑動零件。
13.—種滑動零件的制造方法，具有在導(dǎo)電性基板的上面形成感光性材料的層的工序、經(jīng)由配置在所述感光性材料的上方的掩模圖案而對所述感光性材料進行曝光的工序、對所述感光性材料進行顯影且在所述導(dǎo)電性基板的一部分形成由所述感光性材料和 所述導(dǎo)電性基板的露出面構(gòu)成的空腔的工序、通過電鑄而在所述空腔中的所述導(dǎo)電性基板的露出面上堆積至少2種以上的材料層 的工序、從所述空腔取出堆積的材料層的工序、選擇性地除去所述材料層的表面的一部分的工序。
全文摘要
本發(fā)明的課題是提供具有潤滑油保持構(gòu)造和無論與對方零件的接觸角度如何均供給潤滑油的構(gòu)造且耐磨損性高的滑動零件。層疊有至少3層的精密機械零件的相對于層疊方向而大致平行的部分具有與其他零件接觸的滑動部，至少上述滑動部的一部分具有凹部。
文檔編號F16H55/12GK101952783SQ200980106600
公開日2011年1月19日 申請日期2009年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月21日
發(fā)明者三好夏生, 佐藤未英, 天野猶貴, 岸松雄, 新輪隆 申請人:精工電子有限公司