時計部品、及び当該時計部品を備えた時計
【課題】摩擦摺動部、及び切替部の耐磨耗性、及び潤滑性を飛躍的に向上させ、無注油で時計の長期間の使用が可能となる時計部品の提供。
【解決手段】電子制御式機械時計の三番車７は、上下のホゾ部分が輪列受および地板２に組み込まれた受石５０で受けられている。三番車７は、三番カナ７１と、三番車７の下部位置に設けられる下ホゾ７２とを備える。受石５０は、中央にホゾ穴５１が形成されたルビー等により構成されている。三番カナ７１、及び下ホゾ７２の表面は、複合メッキ７３により皮膜されている。複合メッキ７３は、電気メッキ処理により皮膜されたニッケルメッキ７４と、ニッケルメッキ７４上にポリアクリル酸等の分散剤を用いて無配向に形成されたカーボンナノチューブ層７５とを備える。したがって、三番カナ７１、及び下ホゾ７２と、ホゾ穴５１とは、カーボンナノチューブ層７５を介して摺動する。
【解決手段】電子制御式機械時計の三番車７は、上下のホゾ部分が輪列受および地板２に組み込まれた受石５０で受けられている。三番車７は、三番カナ７１と、三番車７の下部位置に設けられる下ホゾ７２とを備える。受石５０は、中央にホゾ穴５１が形成されたルビー等により構成されている。三番カナ７１、及び下ホゾ７２の表面は、複合メッキ７３により皮膜されている。複合メッキ７３は、電気メッキ処理により皮膜されたニッケルメッキ７４と、ニッケルメッキ７４上にポリアクリル酸等の分散剤を用いて無配向に形成されたカーボンナノチューブ層７５とを備える。したがって、三番カナ７１、及び下ホゾ７２と、ホゾ穴５１とは、カーボンナノチューブ層７５を介して摺動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時計部品、及び当該時計部品を備えた時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通常の電気メッキ浴、あるいは化学メッキ浴に不溶性の微粒子を混入して金属と共に共析させることにより、金属メッキに微粒子を混入させた複合メッキが知られている。複合メッキでは、金属メッキ、及び微粒子を選択することにより、硬度、耐摩耗性、潤滑性などに優れたメッキを皮膜することができる（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の複合メッキでは、硫酸ニッケルと塩化ニッケルを主成分とするワット浴に、光沢剤、ポリアクリル酸、及びカーボンナノチューブを混合することで複合メッキ液を調整して電気メッキ処理を施すことにより、金属メッキとしてのニッケルメッキに、微粒子としてのカーボンナノチューブを混入させ、高硬度、かつ表面が平滑な複合メッキを皮膜することができる。
【０００３】
ところで、従来、電池やゼンマイなどのエネルギーを利用して指針を運針させる時計が知られている。このような時計には、他の時計部品と接触して摺動する摩擦摺動部、または時計の動作に応じて他の時計部品との接触状態を切り替える切替部を有する時計部品が利用されている。
ここで、摩擦摺動部、及び切替部には、他の時計部品と点接触するため磨耗しやすいので、耐磨耗性、及び潤滑性を付与するべく時計専用の油を注油している。
【０００４】
図７は、無電解ニッケルメッキの注油有り、無しにおけるメッキとアルミナ球との磨耗試験結果である。
本試験は、ボールオンプレート往復揺動式摩擦摩耗試験機にて測定を行ったものである。本試験における試料としては、メッキ下地板（高炭素鋼材、硬さ：Ｈｖ＝７００、表面粗さ：Ｒａ＝５ｎｍ）に、無電解メッキ処理によりメッキ厚を２０μｍとしてニッケルメッキを皮膜したものを用いている。また、対磨耗物としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）球（硬さ：Ｈｖ＝１５００）を用いている。
【０００５】
本試験における試験条件としては、荷重：２００ｇ（３０ｋｇ／ｍｍ２）、ストローク：２Ｈｚ（０．５秒／回）、ストローク長さ：１０ｍｍ、トータル時間：１４００秒として行った。なお、この条件にて行った試験は、時計部品における三番カナの下ホゾと受石との摺動に換算すれば、２ヶ月間の耐久試験に相当する。
図７は、前述した試験条件の下、縦軸に摩擦係数、横軸にストローク回数をとり、試料と、対磨耗物との接触面に注油を行った場合における試験結果をグラフＥ、試料と、対磨耗物との接触面に注油を行わなかった場合における試験結果をグラフＦとして示した図である。
【０００６】
接触面に注油を行った場合には、グラフＥに示すように、摩擦係数は、ストローク回数が増加しても０．１付近で安定している。
一方、接触面に注油を行わなかった場合には、グラフＦに示すように、ストローク回数が０〜３００回付近において、摩擦係数が０．６付近まで急激に上昇する。そして、これ以降は、ストローク回数が増加するとともに、摩擦係数が０．６付近まで徐々に上昇している。
ストローク回数が０〜２００回付近において、摩擦係数が０．６付近まで急激に上昇しているのは、他の時計部品との接触により一時的に大きな力がかかり、接触面のメッキが削れて粗くなっているためであると考えられる。そして、これ以降は、ストローク回数が増加するとともに、接触面のメッキが削れることにより発生した削りかすが接触面に付着して摩擦係数が上昇していると考えられる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２８６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、時計部品に時計専用の油を注油した場合であっても、長期間の使用や低温環境下においては、油の劣化が進み摩擦抵抗が大きくなり、ひいては、消費エネルギーが増大して時計が停止してしまうなどの問題がある。
また、摩擦摺動部、及び切替部は、前述したように、他の時計部品との点接触により一時的に大きな力がかかるので、接触面が削れて粗くなったり、接触面が削れることにより発生した削りかすが接触面に付着したりすることによっても、摩擦抵抗が大きくなる場合がある。
【０００９】
このため、摩擦摺動部、及び切替部に、無電解ニッケルメッキに熱処理を施した高硬度メッキや、無電解ニッケルメッキにテフロン（登録商標）を含有させた潤滑メッキなどが皮膜されているが、このようなメッキを皮膜した場合であっても、長期間の使用においては前述したように摩擦抵抗が大きくなってしまうため、定期的な分解洗浄と注油が不可欠であるという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、摩擦摺動部、及び切替部の耐磨耗性、及び潤滑性を飛躍的に向上させ、無注油で時計の長期間の使用が可能となる時計部品、及び当該時計部品を備えた時計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、時計部品の摩擦摺動部、または切替部に、金属メッキにカーボンナノチューブを複合させた複合メッキを皮膜することにより、摩擦係数を低減させて耐磨耗性、及び潤滑性を飛躍的に向上させることができることを突き止め、定期的な分解洗浄と注油を行わなくとも時計の長期間の使用を可能とする本発明を創作したものである。
【００１２】
具体的には、本発明の時計部品は、他の時計部品と接触して摺動する摩擦摺動部、または時計の動作に応じて他の時計部品との接触状態を切り替える切替部を有する時計部品であって、前記摩擦摺動部、または前記切替部の接触面には、金属メッキにカーボンナノチューブを混入した複合メッキが皮膜されることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、時計部品の摩擦摺動部、または切替部の接触面には、金属メッキにカーボンナノチューブを混入した複合メッキが皮膜されるので、摩擦摺動部、または切替部の接触面における摩擦係数を低減させて耐磨耗性、及び潤滑性を飛躍的に向上させることができ、定期的な分解洗浄と注油を行わなくとも時計の長期間の使用を可能とすることができる。
【００１４】
本発明では、前記金属メッキは、ニッケルメッキであることが好ましい。
このような構成によれば、ニッケルは、電気メッキ処理に好適な金属であるので、電気メッキ処理により容易に時計部品に複合メッキを皮膜することができる。また、ニッケル金属で皮膜することにより、時計部品の金属を防錆することができる。
【００１５】
本発明では、前記ニッケルメッキは、電気メッキ処理により皮膜されることが好ましい。
このような構成によれば、電気メッキ処理により、摩擦摺動部、または切替部の接触面
における細かい凹凸を覆うように皮膜しているので、摩擦係数を低減させて耐磨耗性、及び潤滑性を向上させることができる。
【００１６】
本発明では、前記ニッケルメッキは、膜厚が２μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ましい。
すなわち、ニッケルメッキの膜厚が２μｍより薄い場合には、ニッケルメッキにカーボンナノチューブを十分に混入することができないので、時計部品に複合メッキを皮膜することができない。一方、ニッケルメッキの膜厚が２０μｍより厚い場合には、ニッケルメッキの膜厚のばらつきが大きくなり、時計部品として必要な寸法精度を維持することができない。したがって、ニッケルメッキは、膜厚が２μｍ以上、２０μｍ以下であることが好適である。
【００１７】
本発明では、前記カーボンナノチューブは、長さが１０μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ましい。
金属メッキ皮膜の表面近傍のカーボンナノチューブは、その一部分が金属メッキ皮膜中に埋め込まれ、残りが金属メッキ被膜の表面に露出してカーボンナノチューブ層が形成された状態になっている。そして、複合メッキは、このカーボンナノチューブ層が形成されることにより、摩擦摺動部、または切替部の接触面における耐磨耗性、及び潤滑性を向上させている。
【００１８】
このため、カーボンナノチューブの長さが１０μｍより短い場合には、カーボンナノチューブ層を十分に形成することができないので、摩擦摺動部、または切替部の接触面における耐磨耗性、及び潤滑性を十分に向上させることができない。また、カーボンナノチューブの長さが２０μｍより長い場合には、摩擦摺動部、または切替部の接触面における耐磨耗性、及び潤滑性を向上させることは可能であるが、カーボンナノチューブの長さに応じただけの耐磨耗性、及び潤滑性を付与することができないので、ニッケルメッキにカーボンナノチューブを無駄に混入することとなる。したがって、カーボンナノチューブは、長さが１０μｍ以上、２０μｍ以下であることが好適である。
【００１９】
本発明では、前記複合メッキは、分散剤を用いて皮膜され、前記カーボンナノチューブは、前記金属メッキに無配向に混入されることが好ましい。
ここで、分散剤とは、通常の電気メッキ浴、あるいは化学メッキ浴に不溶性の微粒子を混入して複合メッキを皮膜する際、メッキ浴中の微粒子を分散させるものであり、例えば、ポリアクリル酸などを採用することができる。
したがって、このような構成によれば、分散剤を用いることにより金属メッキ被膜の表面に露出して無配向のカーボンナノチューブ層が形成されるので、摩擦摺動部、または切替部の接触面は、いずれの方向においても均一な摩擦係数を有することができる。
【００２０】
本発明では、前記カーボンナノチューブは、前記金属メッキに対する含有量が０．０５ｗｔ％以上、１ｗｔ％以下であることが好ましい。
すなわち、カーボンナノチューブの金属メッキに対する含有量が０．０５ｗｔ％より少ない場合には、摩擦摺動部、または切替部の接触面における耐磨耗性、及び潤滑性を向上させることは可能であるが、定期的な分解洗浄と注油を行わなくとも時計の長期間の使用を可能とするまでに摩擦係数を低減させることはできない。また、カーボンナノチューブの金属メッキに対する含有量が１ｗｔ％より多い場合には、分散剤の含有も増え、メッキ密着不良、メッキ付き不良、メッキ割れとなる。さらに、摩擦係数の低減が飽和するので、ニッケルメッキにカーボンナノチューブを無駄に混入することとなる。したがって、カーボンナノチューブは、金属メッキに対する含有量が０．０５ｗｔ％以上、１ｗｔ％以下であることが好適である。
【００２１】
本発明では、前記摩擦摺動部は、時計用輪列部品のカナ、及びホゾであることが好ましい。
このような構成によれば、時計用輪列部品のカナ、及びホゾは、他の時計部品と回転摺動して時計の指針を運針させる部品であり、時計の通常使用時には一方向に回転摺動しているので、時計部品の中でも特に磨耗しやすい部品であるので本発明が好適である。
【００２２】
本発明では、前記切替部は、針合わせ機構を構成するオシドリ、及びカンヌキであることが好ましい。
このような構成によれば、針合わせ機構を構成するオシドリ、及びカンヌキは、時計の使用者が時刻合わせを行うときに接触状態を切り替える部品であり、時計部品の中でも特に磨耗しやすい部品であるので本発明が好適である。
【００２３】
本発明の時計は、前述した時計部品を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、前述した時計部品と同様の作用および効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［電子制御式機械時計の全体構成］
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る電子制御式機械時計の概略を示す平面図、図２〜図３は、その要部の断面図である。
図１〜図３において、電子制御式機械時計は、ゼンマイ１ａ、香箱歯車１ｂ、香箱真１ｃおよび香箱蓋１ｄからなる香箱車１を備えている。ゼンマイ１ａは、外端が香箱歯車１ｂ、内端が香箱真１ｃに固定されている。香箱真１ｃは、地板２に支持され、角穴車４と一体で回転するようになっている。
【００２５】
角穴車４は、時計方向には回転するが反時計方向には回転しないように、こはぜ３と噛み合っている。この角穴車４は、図示しない竜頭に接続された巻真３１を操作することにより、キチ車３２、丸穴車３３、角穴中間車３４を介して回転され、香箱真１ｃを回転してゼンマイ１ａを巻き上げるように構成されている。従って、巻真３１、キチ車３２、丸穴車３３、角穴中間車３４、角穴車４によってゼンマイ１ａにエネルギーを蓄積する巻上げ部３０が構成されている。
【００２６】
香箱歯車１ｂの回転は、図３にも示すように、二番車６へ伝達された後、増速されて三番車７へ、三番車７から秒針車８および四番車９へ、さらに四番車９から順次増速されて五番車１０、六番車１１、ロータ１２へと伝達される。そして、二番車６には筒カナ６ａを介して図示しない分針が固定され、秒針車８には秒針が固定されている。また、筒カナ６ａには日の裏車３８を介して筒車６ｂが接続され、この筒車６ｂに時針が固定されている。
なお、詳しくは後述するが、各車６〜１１およびロータ１２は、輪列受１４や二番受１５と地板２とで支持されている。また、各車６〜１１によって、ゼンマイ１ａの機械エネルギーを指針（時針、分針、秒針）に伝達する輪列１３が構成されている。
【００２７】
この電子制御式機械時計は、図１に示すように、ロータ１２およびコイルブロック２１，２２から構成される発電機２０を備えている。ロータ１２は、ロータ磁石１２ａ、ロータカナ１２ｂ、ロータ慣性円板１２ｃを備えている。このうち、ロータ慣性円板１２ｃは、香箱車１からの駆動トルク変動に対しロータ１２の回転数変動を少なくするためのものである。
コイルブロック２１，２２は、各コア２３にコイル２４をそれぞれ巻線して構成されたものである。各コア２３は、ロータ１２に隣接して配置されるコアステータ部２３ａと、コイル２４が巻回されるコア巻線部２３ｂと、互いに連結されるコア磁気導通部２３ｃとが一体に形成されて構成されている。
【００２８】
以上の電子制御式機械時計では、発電機２０からの交流出力は、昇圧整流、全波整流、半波整流、トランジスタ整流等からなる整流回路を通して昇圧、整流されて平滑用コンデンサに充電され、このコンデンサからの電力で発電機２０の回転を制御する図示しない回転制御回路を作動させている。なお、回転制御回路としては、発振回路、分周回路、回転検出回路、回転数比較回路、電磁ブレーキ制御手段等を含む集積回路（ＩＣ）によって構成され、発振回路には水晶振動子が用いられる。
【００２９】
また、分針および時針を合わせる針合わせ操作は、竜頭（図示省略）を引き出して巻真３１を軸方向に移動し、オシドリ４０、クリックバネ４１、カンヌキ４２の作用によってつづみ車３５を小鉄車３６側に移動して噛み合わせ、この小鉄車３６から日の裏中間車３７、日の裏車３８を介して筒カナ６ａおよび筒車６ｂを回転させることで行われる。従って、竜頭、巻真３１、つづみ車３５、小鉄車３６、日の裏中間車３７、日の裏車３８、オシドリ４０、クリックバネ４１、カンヌキ４２により、針合わせ機構４４が構成されている。
【００３０】
［輪列１３の支持構造］
各車６〜１１は、図３に示すように、輪列受１４と、地板２との間に回転自在に支持されている。具体的には、各車６〜１１の上下のホゾ部分が輪列受１４、及び地板２に組み込まれた各受石で受けられている。
例えば、図４は、三番車７が受石５０にて支持される部分の拡大図である。
三番車７は、図４に示すように、秒針車８（図３）の歯車と当接する三番カナ７１と、三番車７の下部位置に設けられる下ホゾ７２とを備える。三番カナ７１は、炭素鋼が使用され、硬度は、Hｖ６００から８００程度で熱処理される。下ホゾ７２は、熱処理された後、表面粗さＲａ＝５ｎｍ程度の鏡面に仕上げられる。
受石５０は、三番車７を回転自在に支持するものであり、中央にホゾ穴５１が形成されたルビー等により構成されている。
【００３１】
本実施形態では、摺動摩擦部を有する時計部品として前述した三番車７の支持構造を例示して説明する。
図５は、摩擦摺動部としての三番カナ７１、及び下ホゾ７２と、ホゾ穴５１との接触状態を示す模式図である。
三番カナ７１、及び下ホゾ７２の表面、すなわち、ホゾ穴５１との接触面は、図４、及び図５に示すように、複合メッキ７３により皮膜されている。この複合メッキ７３は、電気メッキ処理により皮膜されたニッケルメッキ７４と、ポリアクリル酸等の分散剤を用いてニッケルメッキ７４の表面に露出して無配向に形成されたカーボンナノチューブ層７５とを備える。
したがって、三番カナ７１、及び下ホゾ７２と、ホゾ穴５１とは、図５に示すように、カーボンナノチューブ層７５を介して摺動する。
【００３２】
ここで、ニッケルメッキ７４は、膜厚が２μｍ以上、２０μｍ以下となるように皮膜される。
また、カーボンナノチューブ層７５は、長さが１０μｍ以上、２０μｍ以下であるカーボンナノチューブ７５Ａから形成される。また、カーボンナノチューブ７５Ａは、ニッケルメッキ７４に対する含有量が０．５ｗｔ％である。
なお、このような複合メッキ７３は、特開２００６−２８６３６号公報に記載されている方法等で皮膜することができる。
【００３３】
また、切替部を有する時計部品としては、前述した針合わせ機構４４（図１）におけるオシドリ４０、及びカンヌキ４２が例示できる。
具体的には、図１に示すように、オシドリ４０のカンヌキ４２との接触面４０Ａは、前述した複合メッキ７３により皮膜されている。
【００３４】
図６は、カーボンナノチューブの含有量水準を振った、電気ニッケルカーボンナノチューブ複合メッキとアルミナ球との磨耗試験結果である。
本試験は、ボールオンプレート往復揺動式摩擦摩耗試験機にて測定を行ったものである。本試験における試料としては、メッキ下地板（高炭素鋼材、硬さ：Ｈｖ＝７００、表面粗さ：Ｒａ＝５ｎｍ）に、電気メッキ処理により、メッキ厚を２０μｍとしてカーボンナノチューブを混入した複合メッキを皮膜したものを用いている。この複合メッキに混入するカーボンナノチューブの長さは、１０μｍ以上、２０μｍ以下としている。また、対磨耗物としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）球（直径：４．７６２ｍｍ、表面粗さ：Ｒａ＝５ｎｍ、硬さ：Ｈｖ＝１５００）を用いている。
【００３５】
本試験における試験条件としては、荷重：２００ｇ（３０ｋｇ／ｍｍ２）、ストローク：２Ｈｚ（０．５秒／回）、ストローク長さ：１０ｍｍ、トータル時間：１４００秒として行った。なお、この条件にて行った試験は、時計部品における三番カナ７１の下ホゾ７２と受石５０との摺動に換算すれば、２ヶ月間の耐久試験に相当する。
図６は、前述した試験条件の下、縦軸に摩擦係数、横軸にストローク回数をとり、カーボンナノチューブ７５Ａのニッケルメッキ７４に対する含有量を０ｗｔ％、０．０５ｗｔ％、０．１ｗｔ％、及び０．５ｗｔ％とした場合を、それぞれグラフＡ、グラフＢ、グラフＣ、及びグラフＤとして示した図である。なお、全ての場合において、接触面に注油は行われていない。
【００３６】
本実施形態では、金属板を研磨し、電気メッキ処理によりニッケルメッキを皮膜しているため、カーボンナノチューブ７５Ａの含有量を０ｗｔ％、すなわち、複合メッキではなく、通常のニッケルメッキを皮膜した場合のグラフＡは、前述した無電解メッキ処理によりニッケルメッキを皮膜した場合のグラフＦ（図７）と比較して低い摩擦係数となっている。しかしながら、ストローク回数が０〜５００回付近においては、摩擦係数が０．５付近に急激に上昇する部分が存在している。
【００３７】
これに対して、カーボンナノチューブ７５Ａの含有量を０．０５ｗｔ％、０．１ｗｔ％、及び０．５ｗｔ％とした場合には、グラフＢ、グラフＣ、及びグラフＤに示すように、摩擦係数が急激に上昇する部分が存在していない。さらに、カーボンナノチューブ７５Ａの含有量を増加させるごとに摩擦係数が減少し、カーボンナノチューブ７５Ａの含有量が０．５ｗｔ％に達すると、前述した無電解メッキ処理によりニッケルメッキを皮膜し、接触面に注油を行った場合のグラフＥ（図７）と略同じ摩擦係数である０．１付近で安定している。
【００３８】
なお、カーボンナノチューブ７５Ａの側面における摩擦係数は、ほぼ０．１であるので、これ以上にカーボンナノチューブ７５Ａの含有量を増加させた場合であっても摩擦係数が大きく減少することはなく、例えば、カーボンナノチューブ７５Ａの含有量を１ｗｔ％としてもカーボンナノチューブ７５Ａの含有量を０．５ｗｔ％とした場合と同程度の摩擦係数である。したがって、ニッケルメッキ７４にカーボンナノチューブ７５Ａを無駄に混入することがないように、カーボンナノチューブ７５Ａの含有量は、１ｗｔ％以下とすることが好ましい。
【００３９】
［実施形態の効果］
本実施形態に係る電子制御式機械時計によれば、次のような効果がある。
（１）三番カナ７１、及び下ホゾ７２の接触面には、複合メッキ７３が皮膜されるので、摩擦係数を低減させて耐磨耗性、及び潤滑性を飛躍的に向上させることができ、定期的な分解洗浄と注油を行わなくとも電子制御式機械時計の長期間の使用を可能とすることができる。これは、複数のカーボンナノチューブ７５Ａの側面がホゾ穴５１内の周面と多点接触しながら滑りあう構成となり、三番カナ７１及び下ホゾ７２におけるニッケルメッキ７４の表面がホゾ穴５１内の周面と直接こすれあうことがなくなったためである。そして、カーボンナノチューブ７５Ａの側面が多点接触しながら滑りあう状態は、カーボンナノチューブの先端が摺動方向になびきながら弾性変形していくことによって生じるものである。また、カーボンナノチューブは、金属よりも機械的な強度が大きいので、圧潰されにくい。よって、電子制御式機械時計の長期間の使用を可能とすることができる。
（２）複合メッキ７３は、金属メッキとしてニッケルメッキ７４を選択しているので、電気メッキ処理により容易に時計部品に複合メッキ７３を皮膜することができる。また、ニッケル金属で皮膜することにより、時計部品の金属を防錆することができる。
（３）ニッケルメッキ７４は、電気メッキ処理により皮膜されているので、大量の時計部品に複合メッキを皮膜することができる。また、電気メッキ処理により、三番カナ７１、及び下ホゾ７２の接触面における細かい凹凸を覆うように皮膜しているので、摩擦係数を低減させて耐磨耗性、及び潤滑性を向上させることができる。
【００４０】
（４）ニッケルメッキ７４は、膜厚が２μｍ以上、２０μｍ以下であるので、ニッケルメッキ７４にカーボンナノチューブ７５Ａを十分に混入することができ、時計部品として必要な寸法精度を維持することができる。
（５）カーボンナノチューブ７５Ａは、長さが１０μｍ以上、２０μｍ以下であるので、カーボンナノチューブ層７５を十分に形成することができ、ニッケルメッキ７４にカーボンナノチューブ７５Ａを無駄に混入することもない。
（６）分散剤を用いることによりニッケルメッキ７４の表面に露出して無配向のカーボンナノチューブ層７５が形成されるので、三番カナ７１、及び下ホゾ７２の接触面は、いずれの方向においても均一な摩擦係数を有することができる。
【００４１】
（７）カーボンナノチューブ７５Ａは、ニッケルメッキ７４に対する含有量が０．５ｗｔ％であるので、定期的な分解洗浄と注油を行わなくとも電子制御式機械時計の長期間の使用を可能とするまでに摩擦係数を低減させることができ、ニッケルメッキ７４にカーボンナノチューブ７５Ａを無駄に混入することもない。
（８）電子制御式機械時計は、複合メッキ７３が接触面に皮膜された三番カナ７１、及び下ホゾ７２を備えるので、定期的な分解洗浄と注油を行わなくとも電子制御式機械時計の長期間の使用を可能とすることができる。
【００４２】
［実施形態の変形］
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、摺動摩擦部を有する時計部品として三番車７の支持構造を例示し、三番カナ７１、及び下ホゾ７２の接触面に複合メッキ７３を皮膜していたが、他の車の支持構造であってもよく、要するに、摩擦摺動部を有する時計部品に複合メッキを皮膜すればよい。
さらに、前記実施形態では、切替部を有する時計部品として、針合わせ機構４４におけるオシドリ４０、及びカンヌキ４２を例示し、オシドリ４０のカンヌキ４２との接触面４０Ａに複合メッキ７３を皮膜していたが、他の針合わせ機構における時計部品であってもよく、要するに、切替部を有する時計部品に複合メッキを皮膜すればよい。
【００４３】
また、前記実施形態では、金属メッキは、ニッケルメッキ７４を選択していたが、他の金属メッキを選択してもよく、さらには、合金メッキなどを選択してもよい。
また、前記実施形態では、複合メッキ７３は、電気メッキ処理により摩擦摺動部の接触
面に皮膜していたが、無電解メッキ処理により皮膜してもよい。
また、前記実施形態では、ニッケルメッキ７４は、膜厚が２μｍ以上、２０μｍ以下であったが、これ以外の膜厚であってもよく、要するに、摩擦摺動部、または切替部の接触面に複合メッキを皮膜することができればよい。さらに、寸法精度を向上させるために厚く皮膜してから研磨してもよい。
【００４４】
また、前記実施形態では、カーボンナノチューブ７５Ａは、長さが１０μｍ以上、２０μｍ以下であったが、これ以外の長さであってもよく、要するに、摩擦摺動部、または切替部の接触面に複合メッキを皮膜することができればよい。
また、前記実施形態では、カーボンナノチューブ層７５は、分散剤を用いることによりニッケルメッキ７４の表面に露出して無配向に形成されていたが、配向があるように形成されていてもよく、要するに、カーボンナノチューブ層が形成されていればよい。
【００４５】
また、前記実施形態では、カーボンナノチューブ７５Ａは、ニッケルメッキ７４に対する含有量が０．５ｗｔ％であったが、これ以外の含有量であってもよく、要するに、摩擦摺動部、または切替部の接触面に複合メッキを皮膜することができればよい。
また、前記実施形態では、三番カナ７１、及び下ホゾ７２の接触面に複合メッキ７３を皮膜したが、ホゾ穴５１の接触面に複合メッキ７３を皮膜してもよい。さらに、三番カナ７１、及び下ホゾ７２の接触面と、ホゾ穴５１の接触面との両方に複合メッキ７３を皮膜してもよく、この場合には、一方の時計部品の接触面に複合メッキを皮膜した場合と比較して、摩擦摺動部、及び切替部の耐磨耗性、及び潤滑性を、さらに飛躍的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施形態に係る電子制御式機械時計の概略を示す平面図である。
【図２】図１の要部を示す断面図である。
【図３】図１の要部を示す断面図である。
【図４】三番車が受石にて支持される部分の拡大図である。
【図５】摩擦摺動部を有する三番カナ、及び下ホゾと、ホゾ穴との接触状態を示す模式図である。
【図６】カーボンナノチューブの含有量水準を振った、電気ニッケルカーボンナノチューブ複合メッキとアルミナ球との磨耗試験結果である。
【図７】無電解ニッケルメッキの注油有り、無しにおける、メッキとアルミナ球との磨耗試験結果である。
【符号の説明】
【００４７】
７…三番車、４０…オシドリ、４２…カンヌキ、４４…針合わせ機構、５０…受石、５１…ホゾ穴、７１…三番カナ、７２…下ホゾ、７３…複合メッキ、７４…ニッケルメッキ、７５…カーボンナノチューブ層、７５Ａ…カーボンナノチューブ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時計部品、及び当該時計部品を備えた時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通常の電気メッキ浴、あるいは化学メッキ浴に不溶性の微粒子を混入して金属と共に共析させることにより、金属メッキに微粒子を混入させた複合メッキが知られている。複合メッキでは、金属メッキ、及び微粒子を選択することにより、硬度、耐摩耗性、潤滑性などに優れたメッキを皮膜することができる（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の複合メッキでは、硫酸ニッケルと塩化ニッケルを主成分とするワット浴に、光沢剤、ポリアクリル酸、及びカーボンナノチューブを混合することで複合メッキ液を調整して電気メッキ処理を施すことにより、金属メッキとしてのニッケルメッキに、微粒子としてのカーボンナノチューブを混入させ、高硬度、かつ表面が平滑な複合メッキを皮膜することができる。
【０００３】
ところで、従来、電池やゼンマイなどのエネルギーを利用して指針を運針させる時計が知られている。このような時計には、他の時計部品と接触して摺動する摩擦摺動部、または時計の動作に応じて他の時計部品との接触状態を切り替える切替部を有する時計部品が利用されている。
ここで、摩擦摺動部、及び切替部には、他の時計部品と点接触するため磨耗しやすいので、耐磨耗性、及び潤滑性を付与するべく時計専用の油を注油している。
【０００４】
図７は、無電解ニッケルメッキの注油有り、無しにおけるメッキとアルミナ球との磨耗試験結果である。
本試験は、ボールオンプレート往復揺動式摩擦摩耗試験機にて測定を行ったものである。本試験における試料としては、メッキ下地板（高炭素鋼材、硬さ：Ｈｖ＝７００、表面粗さ：Ｒａ＝５ｎｍ）に、無電解メッキ処理によりメッキ厚を２０μｍとしてニッケルメッキを皮膜したものを用いている。また、対磨耗物としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）球（硬さ：Ｈｖ＝１５００）を用いている。
【０００５】
本試験における試験条件としては、荷重：２００ｇ（３０ｋｇ／ｍｍ２）、ストローク：２Ｈｚ（０．５秒／回）、ストローク長さ：１０ｍｍ、トータル時間：１４００秒として行った。なお、この条件にて行った試験は、時計部品における三番カナの下ホゾと受石との摺動に換算すれば、２ヶ月間の耐久試験に相当する。
図７は、前述した試験条件の下、縦軸に摩擦係数、横軸にストローク回数をとり、試料と、対磨耗物との接触面に注油を行った場合における試験結果をグラフＥ、試料と、対磨耗物との接触面に注油を行わなかった場合における試験結果をグラフＦとして示した図である。
【０００６】
接触面に注油を行った場合には、グラフＥに示すように、摩擦係数は、ストローク回数が増加しても０．１付近で安定している。
一方、接触面に注油を行わなかった場合には、グラフＦに示すように、ストローク回数が０〜３００回付近において、摩擦係数が０．６付近まで急激に上昇する。そして、これ以降は、ストローク回数が増加するとともに、摩擦係数が０．６付近まで徐々に上昇している。
ストローク回数が０〜２００回付近において、摩擦係数が０．６付近まで急激に上昇しているのは、他の時計部品との接触により一時的に大きな力がかかり、接触面のメッキが削れて粗くなっているためであると考えられる。そして、これ以降は、ストローク回数が増加するとともに、接触面のメッキが削れることにより発生した削りかすが接触面に付着して摩擦係数が上昇していると考えられる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２８６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、時計部品に時計専用の油を注油した場合であっても、長期間の使用や低温環境下においては、油の劣化が進み摩擦抵抗が大きくなり、ひいては、消費エネルギーが増大して時計が停止してしまうなどの問題がある。
また、摩擦摺動部、及び切替部は、前述したように、他の時計部品との点接触により一時的に大きな力がかかるので、接触面が削れて粗くなったり、接触面が削れることにより発生した削りかすが接触面に付着したりすることによっても、摩擦抵抗が大きくなる場合がある。
【０００９】
このため、摩擦摺動部、及び切替部に、無電解ニッケルメッキに熱処理を施した高硬度メッキや、無電解ニッケルメッキにテフロン（登録商標）を含有させた潤滑メッキなどが皮膜されているが、このようなメッキを皮膜した場合であっても、長期間の使用においては前述したように摩擦抵抗が大きくなってしまうため、定期的な分解洗浄と注油が不可欠であるという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、摩擦摺動部、及び切替部の耐磨耗性、及び潤滑性を飛躍的に向上させ、無注油で時計の長期間の使用が可能となる時計部品、及び当該時計部品を備えた時計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、時計部品の摩擦摺動部、または切替部に、金属メッキにカーボンナノチューブを複合させた複合メッキを皮膜することにより、摩擦係数を低減させて耐磨耗性、及び潤滑性を飛躍的に向上させることができることを突き止め、定期的な分解洗浄と注油を行わなくとも時計の長期間の使用を可能とする本発明を創作したものである。
【００１２】
具体的には、本発明の時計部品は、他の時計部品と接触して摺動する摩擦摺動部、または時計の動作に応じて他の時計部品との接触状態を切り替える切替部を有する時計部品であって、前記摩擦摺動部、または前記切替部の接触面には、金属メッキにカーボンナノチューブを混入した複合メッキが皮膜されることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、時計部品の摩擦摺動部、または切替部の接触面には、金属メッキにカーボンナノチューブを混入した複合メッキが皮膜されるので、摩擦摺動部、または切替部の接触面における摩擦係数を低減させて耐磨耗性、及び潤滑性を飛躍的に向上させることができ、定期的な分解洗浄と注油を行わなくとも時計の長期間の使用を可能とすることができる。
【００１４】
本発明では、前記金属メッキは、ニッケルメッキであることが好ましい。
このような構成によれば、ニッケルは、電気メッキ処理に好適な金属であるので、電気メッキ処理により容易に時計部品に複合メッキを皮膜することができる。また、ニッケル金属で皮膜することにより、時計部品の金属を防錆することができる。
【００１５】
本発明では、前記ニッケルメッキは、電気メッキ処理により皮膜されることが好ましい。
このような構成によれば、電気メッキ処理により、摩擦摺動部、または切替部の接触面
における細かい凹凸を覆うように皮膜しているので、摩擦係数を低減させて耐磨耗性、及び潤滑性を向上させることができる。
【００１６】
本発明では、前記ニッケルメッキは、膜厚が２μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ましい。
すなわち、ニッケルメッキの膜厚が２μｍより薄い場合には、ニッケルメッキにカーボンナノチューブを十分に混入することができないので、時計部品に複合メッキを皮膜することができない。一方、ニッケルメッキの膜厚が２０μｍより厚い場合には、ニッケルメッキの膜厚のばらつきが大きくなり、時計部品として必要な寸法精度を維持することができない。したがって、ニッケルメッキは、膜厚が２μｍ以上、２０μｍ以下であることが好適である。
【００１７】
本発明では、前記カーボンナノチューブは、長さが１０μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ましい。
金属メッキ皮膜の表面近傍のカーボンナノチューブは、その一部分が金属メッキ皮膜中に埋め込まれ、残りが金属メッキ被膜の表面に露出してカーボンナノチューブ層が形成された状態になっている。そして、複合メッキは、このカーボンナノチューブ層が形成されることにより、摩擦摺動部、または切替部の接触面における耐磨耗性、及び潤滑性を向上させている。
【００１８】
このため、カーボンナノチューブの長さが１０μｍより短い場合には、カーボンナノチューブ層を十分に形成することができないので、摩擦摺動部、または切替部の接触面における耐磨耗性、及び潤滑性を十分に向上させることができない。また、カーボンナノチューブの長さが２０μｍより長い場合には、摩擦摺動部、または切替部の接触面における耐磨耗性、及び潤滑性を向上させることは可能であるが、カーボンナノチューブの長さに応じただけの耐磨耗性、及び潤滑性を付与することができないので、ニッケルメッキにカーボンナノチューブを無駄に混入することとなる。したがって、カーボンナノチューブは、長さが１０μｍ以上、２０μｍ以下であることが好適である。
【００１９】
本発明では、前記複合メッキは、分散剤を用いて皮膜され、前記カーボンナノチューブは、前記金属メッキに無配向に混入されることが好ましい。
ここで、分散剤とは、通常の電気メッキ浴、あるいは化学メッキ浴に不溶性の微粒子を混入して複合メッキを皮膜する際、メッキ浴中の微粒子を分散させるものであり、例えば、ポリアクリル酸などを採用することができる。
したがって、このような構成によれば、分散剤を用いることにより金属メッキ被膜の表面に露出して無配向のカーボンナノチューブ層が形成されるので、摩擦摺動部、または切替部の接触面は、いずれの方向においても均一な摩擦係数を有することができる。
【００２０】
本発明では、前記カーボンナノチューブは、前記金属メッキに対する含有量が０．０５ｗｔ％以上、１ｗｔ％以下であることが好ましい。
すなわち、カーボンナノチューブの金属メッキに対する含有量が０．０５ｗｔ％より少ない場合には、摩擦摺動部、または切替部の接触面における耐磨耗性、及び潤滑性を向上させることは可能であるが、定期的な分解洗浄と注油を行わなくとも時計の長期間の使用を可能とするまでに摩擦係数を低減させることはできない。また、カーボンナノチューブの金属メッキに対する含有量が１ｗｔ％より多い場合には、分散剤の含有も増え、メッキ密着不良、メッキ付き不良、メッキ割れとなる。さらに、摩擦係数の低減が飽和するので、ニッケルメッキにカーボンナノチューブを無駄に混入することとなる。したがって、カーボンナノチューブは、金属メッキに対する含有量が０．０５ｗｔ％以上、１ｗｔ％以下であることが好適である。
【００２１】
本発明では、前記摩擦摺動部は、時計用輪列部品のカナ、及びホゾであることが好ましい。
このような構成によれば、時計用輪列部品のカナ、及びホゾは、他の時計部品と回転摺動して時計の指針を運針させる部品であり、時計の通常使用時には一方向に回転摺動しているので、時計部品の中でも特に磨耗しやすい部品であるので本発明が好適である。
【００２２】
本発明では、前記切替部は、針合わせ機構を構成するオシドリ、及びカンヌキであることが好ましい。
このような構成によれば、針合わせ機構を構成するオシドリ、及びカンヌキは、時計の使用者が時刻合わせを行うときに接触状態を切り替える部品であり、時計部品の中でも特に磨耗しやすい部品であるので本発明が好適である。
【００２３】
本発明の時計は、前述した時計部品を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、前述した時計部品と同様の作用および効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［電子制御式機械時計の全体構成］
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る電子制御式機械時計の概略を示す平面図、図２〜図３は、その要部の断面図である。
図１〜図３において、電子制御式機械時計は、ゼンマイ１ａ、香箱歯車１ｂ、香箱真１ｃおよび香箱蓋１ｄからなる香箱車１を備えている。ゼンマイ１ａは、外端が香箱歯車１ｂ、内端が香箱真１ｃに固定されている。香箱真１ｃは、地板２に支持され、角穴車４と一体で回転するようになっている。
【００２５】
角穴車４は、時計方向には回転するが反時計方向には回転しないように、こはぜ３と噛み合っている。この角穴車４は、図示しない竜頭に接続された巻真３１を操作することにより、キチ車３２、丸穴車３３、角穴中間車３４を介して回転され、香箱真１ｃを回転してゼンマイ１ａを巻き上げるように構成されている。従って、巻真３１、キチ車３２、丸穴車３３、角穴中間車３４、角穴車４によってゼンマイ１ａにエネルギーを蓄積する巻上げ部３０が構成されている。
【００２６】
香箱歯車１ｂの回転は、図３にも示すように、二番車６へ伝達された後、増速されて三番車７へ、三番車７から秒針車８および四番車９へ、さらに四番車９から順次増速されて五番車１０、六番車１１、ロータ１２へと伝達される。そして、二番車６には筒カナ６ａを介して図示しない分針が固定され、秒針車８には秒針が固定されている。また、筒カナ６ａには日の裏車３８を介して筒車６ｂが接続され、この筒車６ｂに時針が固定されている。
なお、詳しくは後述するが、各車６〜１１およびロータ１２は、輪列受１４や二番受１５と地板２とで支持されている。また、各車６〜１１によって、ゼンマイ１ａの機械エネルギーを指針（時針、分針、秒針）に伝達する輪列１３が構成されている。
【００２７】
この電子制御式機械時計は、図１に示すように、ロータ１２およびコイルブロック２１，２２から構成される発電機２０を備えている。ロータ１２は、ロータ磁石１２ａ、ロータカナ１２ｂ、ロータ慣性円板１２ｃを備えている。このうち、ロータ慣性円板１２ｃは、香箱車１からの駆動トルク変動に対しロータ１２の回転数変動を少なくするためのものである。
コイルブロック２１，２２は、各コア２３にコイル２４をそれぞれ巻線して構成されたものである。各コア２３は、ロータ１２に隣接して配置されるコアステータ部２３ａと、コイル２４が巻回されるコア巻線部２３ｂと、互いに連結されるコア磁気導通部２３ｃとが一体に形成されて構成されている。
【００２８】
以上の電子制御式機械時計では、発電機２０からの交流出力は、昇圧整流、全波整流、半波整流、トランジスタ整流等からなる整流回路を通して昇圧、整流されて平滑用コンデンサに充電され、このコンデンサからの電力で発電機２０の回転を制御する図示しない回転制御回路を作動させている。なお、回転制御回路としては、発振回路、分周回路、回転検出回路、回転数比較回路、電磁ブレーキ制御手段等を含む集積回路（ＩＣ）によって構成され、発振回路には水晶振動子が用いられる。
【００２９】
また、分針および時針を合わせる針合わせ操作は、竜頭（図示省略）を引き出して巻真３１を軸方向に移動し、オシドリ４０、クリックバネ４１、カンヌキ４２の作用によってつづみ車３５を小鉄車３６側に移動して噛み合わせ、この小鉄車３６から日の裏中間車３７、日の裏車３８を介して筒カナ６ａおよび筒車６ｂを回転させることで行われる。従って、竜頭、巻真３１、つづみ車３５、小鉄車３６、日の裏中間車３７、日の裏車３８、オシドリ４０、クリックバネ４１、カンヌキ４２により、針合わせ機構４４が構成されている。
【００３０】
［輪列１３の支持構造］
各車６〜１１は、図３に示すように、輪列受１４と、地板２との間に回転自在に支持されている。具体的には、各車６〜１１の上下のホゾ部分が輪列受１４、及び地板２に組み込まれた各受石で受けられている。
例えば、図４は、三番車７が受石５０にて支持される部分の拡大図である。
三番車７は、図４に示すように、秒針車８（図３）の歯車と当接する三番カナ７１と、三番車７の下部位置に設けられる下ホゾ７２とを備える。三番カナ７１は、炭素鋼が使用され、硬度は、Hｖ６００から８００程度で熱処理される。下ホゾ７２は、熱処理された後、表面粗さＲａ＝５ｎｍ程度の鏡面に仕上げられる。
受石５０は、三番車７を回転自在に支持するものであり、中央にホゾ穴５１が形成されたルビー等により構成されている。
【００３１】
本実施形態では、摺動摩擦部を有する時計部品として前述した三番車７の支持構造を例示して説明する。
図５は、摩擦摺動部としての三番カナ７１、及び下ホゾ７２と、ホゾ穴５１との接触状態を示す模式図である。
三番カナ７１、及び下ホゾ７２の表面、すなわち、ホゾ穴５１との接触面は、図４、及び図５に示すように、複合メッキ７３により皮膜されている。この複合メッキ７３は、電気メッキ処理により皮膜されたニッケルメッキ７４と、ポリアクリル酸等の分散剤を用いてニッケルメッキ７４の表面に露出して無配向に形成されたカーボンナノチューブ層７５とを備える。
したがって、三番カナ７１、及び下ホゾ７２と、ホゾ穴５１とは、図５に示すように、カーボンナノチューブ層７５を介して摺動する。
【００３２】
ここで、ニッケルメッキ７４は、膜厚が２μｍ以上、２０μｍ以下となるように皮膜される。
また、カーボンナノチューブ層７５は、長さが１０μｍ以上、２０μｍ以下であるカーボンナノチューブ７５Ａから形成される。また、カーボンナノチューブ７５Ａは、ニッケルメッキ７４に対する含有量が０．５ｗｔ％である。
なお、このような複合メッキ７３は、特開２００６−２８６３６号公報に記載されている方法等で皮膜することができる。
【００３３】
また、切替部を有する時計部品としては、前述した針合わせ機構４４（図１）におけるオシドリ４０、及びカンヌキ４２が例示できる。
具体的には、図１に示すように、オシドリ４０のカンヌキ４２との接触面４０Ａは、前述した複合メッキ７３により皮膜されている。
【００３４】
図６は、カーボンナノチューブの含有量水準を振った、電気ニッケルカーボンナノチューブ複合メッキとアルミナ球との磨耗試験結果である。
本試験は、ボールオンプレート往復揺動式摩擦摩耗試験機にて測定を行ったものである。本試験における試料としては、メッキ下地板（高炭素鋼材、硬さ：Ｈｖ＝７００、表面粗さ：Ｒａ＝５ｎｍ）に、電気メッキ処理により、メッキ厚を２０μｍとしてカーボンナノチューブを混入した複合メッキを皮膜したものを用いている。この複合メッキに混入するカーボンナノチューブの長さは、１０μｍ以上、２０μｍ以下としている。また、対磨耗物としては、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）球（直径：４．７６２ｍｍ、表面粗さ：Ｒａ＝５ｎｍ、硬さ：Ｈｖ＝１５００）を用いている。
【００３５】
本試験における試験条件としては、荷重：２００ｇ（３０ｋｇ／ｍｍ２）、ストローク：２Ｈｚ（０．５秒／回）、ストローク長さ：１０ｍｍ、トータル時間：１４００秒として行った。なお、この条件にて行った試験は、時計部品における三番カナ７１の下ホゾ７２と受石５０との摺動に換算すれば、２ヶ月間の耐久試験に相当する。
図６は、前述した試験条件の下、縦軸に摩擦係数、横軸にストローク回数をとり、カーボンナノチューブ７５Ａのニッケルメッキ７４に対する含有量を０ｗｔ％、０．０５ｗｔ％、０．１ｗｔ％、及び０．５ｗｔ％とした場合を、それぞれグラフＡ、グラフＢ、グラフＣ、及びグラフＤとして示した図である。なお、全ての場合において、接触面に注油は行われていない。
【００３６】
本実施形態では、金属板を研磨し、電気メッキ処理によりニッケルメッキを皮膜しているため、カーボンナノチューブ７５Ａの含有量を０ｗｔ％、すなわち、複合メッキではなく、通常のニッケルメッキを皮膜した場合のグラフＡは、前述した無電解メッキ処理によりニッケルメッキを皮膜した場合のグラフＦ（図７）と比較して低い摩擦係数となっている。しかしながら、ストローク回数が０〜５００回付近においては、摩擦係数が０．５付近に急激に上昇する部分が存在している。
【００３７】
これに対して、カーボンナノチューブ７５Ａの含有量を０．０５ｗｔ％、０．１ｗｔ％、及び０．５ｗｔ％とした場合には、グラフＢ、グラフＣ、及びグラフＤに示すように、摩擦係数が急激に上昇する部分が存在していない。さらに、カーボンナノチューブ７５Ａの含有量を増加させるごとに摩擦係数が減少し、カーボンナノチューブ７５Ａの含有量が０．５ｗｔ％に達すると、前述した無電解メッキ処理によりニッケルメッキを皮膜し、接触面に注油を行った場合のグラフＥ（図７）と略同じ摩擦係数である０．１付近で安定している。
【００３８】
なお、カーボンナノチューブ７５Ａの側面における摩擦係数は、ほぼ０．１であるので、これ以上にカーボンナノチューブ７５Ａの含有量を増加させた場合であっても摩擦係数が大きく減少することはなく、例えば、カーボンナノチューブ７５Ａの含有量を１ｗｔ％としてもカーボンナノチューブ７５Ａの含有量を０．５ｗｔ％とした場合と同程度の摩擦係数である。したがって、ニッケルメッキ７４にカーボンナノチューブ７５Ａを無駄に混入することがないように、カーボンナノチューブ７５Ａの含有量は、１ｗｔ％以下とすることが好ましい。
【００３９】
［実施形態の効果］
本実施形態に係る電子制御式機械時計によれば、次のような効果がある。
（１）三番カナ７１、及び下ホゾ７２の接触面には、複合メッキ７３が皮膜されるので、摩擦係数を低減させて耐磨耗性、及び潤滑性を飛躍的に向上させることができ、定期的な分解洗浄と注油を行わなくとも電子制御式機械時計の長期間の使用を可能とすることができる。これは、複数のカーボンナノチューブ７５Ａの側面がホゾ穴５１内の周面と多点接触しながら滑りあう構成となり、三番カナ７１及び下ホゾ７２におけるニッケルメッキ７４の表面がホゾ穴５１内の周面と直接こすれあうことがなくなったためである。そして、カーボンナノチューブ７５Ａの側面が多点接触しながら滑りあう状態は、カーボンナノチューブの先端が摺動方向になびきながら弾性変形していくことによって生じるものである。また、カーボンナノチューブは、金属よりも機械的な強度が大きいので、圧潰されにくい。よって、電子制御式機械時計の長期間の使用を可能とすることができる。
（２）複合メッキ７３は、金属メッキとしてニッケルメッキ７４を選択しているので、電気メッキ処理により容易に時計部品に複合メッキ７３を皮膜することができる。また、ニッケル金属で皮膜することにより、時計部品の金属を防錆することができる。
（３）ニッケルメッキ７４は、電気メッキ処理により皮膜されているので、大量の時計部品に複合メッキを皮膜することができる。また、電気メッキ処理により、三番カナ７１、及び下ホゾ７２の接触面における細かい凹凸を覆うように皮膜しているので、摩擦係数を低減させて耐磨耗性、及び潤滑性を向上させることができる。
【００４０】
（４）ニッケルメッキ７４は、膜厚が２μｍ以上、２０μｍ以下であるので、ニッケルメッキ７４にカーボンナノチューブ７５Ａを十分に混入することができ、時計部品として必要な寸法精度を維持することができる。
（５）カーボンナノチューブ７５Ａは、長さが１０μｍ以上、２０μｍ以下であるので、カーボンナノチューブ層７５を十分に形成することができ、ニッケルメッキ７４にカーボンナノチューブ７５Ａを無駄に混入することもない。
（６）分散剤を用いることによりニッケルメッキ７４の表面に露出して無配向のカーボンナノチューブ層７５が形成されるので、三番カナ７１、及び下ホゾ７２の接触面は、いずれの方向においても均一な摩擦係数を有することができる。
【００４１】
（７）カーボンナノチューブ７５Ａは、ニッケルメッキ７４に対する含有量が０．５ｗｔ％であるので、定期的な分解洗浄と注油を行わなくとも電子制御式機械時計の長期間の使用を可能とするまでに摩擦係数を低減させることができ、ニッケルメッキ７４にカーボンナノチューブ７５Ａを無駄に混入することもない。
（８）電子制御式機械時計は、複合メッキ７３が接触面に皮膜された三番カナ７１、及び下ホゾ７２を備えるので、定期的な分解洗浄と注油を行わなくとも電子制御式機械時計の長期間の使用を可能とすることができる。
【００４２】
［実施形態の変形］
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、摺動摩擦部を有する時計部品として三番車７の支持構造を例示し、三番カナ７１、及び下ホゾ７２の接触面に複合メッキ７３を皮膜していたが、他の車の支持構造であってもよく、要するに、摩擦摺動部を有する時計部品に複合メッキを皮膜すればよい。
さらに、前記実施形態では、切替部を有する時計部品として、針合わせ機構４４におけるオシドリ４０、及びカンヌキ４２を例示し、オシドリ４０のカンヌキ４２との接触面４０Ａに複合メッキ７３を皮膜していたが、他の針合わせ機構における時計部品であってもよく、要するに、切替部を有する時計部品に複合メッキを皮膜すればよい。
【００４３】
また、前記実施形態では、金属メッキは、ニッケルメッキ７４を選択していたが、他の金属メッキを選択してもよく、さらには、合金メッキなどを選択してもよい。
また、前記実施形態では、複合メッキ７３は、電気メッキ処理により摩擦摺動部の接触
面に皮膜していたが、無電解メッキ処理により皮膜してもよい。
また、前記実施形態では、ニッケルメッキ７４は、膜厚が２μｍ以上、２０μｍ以下であったが、これ以外の膜厚であってもよく、要するに、摩擦摺動部、または切替部の接触面に複合メッキを皮膜することができればよい。さらに、寸法精度を向上させるために厚く皮膜してから研磨してもよい。
【００４４】
また、前記実施形態では、カーボンナノチューブ７５Ａは、長さが１０μｍ以上、２０μｍ以下であったが、これ以外の長さであってもよく、要するに、摩擦摺動部、または切替部の接触面に複合メッキを皮膜することができればよい。
また、前記実施形態では、カーボンナノチューブ層７５は、分散剤を用いることによりニッケルメッキ７４の表面に露出して無配向に形成されていたが、配向があるように形成されていてもよく、要するに、カーボンナノチューブ層が形成されていればよい。
【００４５】
また、前記実施形態では、カーボンナノチューブ７５Ａは、ニッケルメッキ７４に対する含有量が０．５ｗｔ％であったが、これ以外の含有量であってもよく、要するに、摩擦摺動部、または切替部の接触面に複合メッキを皮膜することができればよい。
また、前記実施形態では、三番カナ７１、及び下ホゾ７２の接触面に複合メッキ７３を皮膜したが、ホゾ穴５１の接触面に複合メッキ７３を皮膜してもよい。さらに、三番カナ７１、及び下ホゾ７２の接触面と、ホゾ穴５１の接触面との両方に複合メッキ７３を皮膜してもよく、この場合には、一方の時計部品の接触面に複合メッキを皮膜した場合と比較して、摩擦摺動部、及び切替部の耐磨耗性、及び潤滑性を、さらに飛躍的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施形態に係る電子制御式機械時計の概略を示す平面図である。
【図２】図１の要部を示す断面図である。
【図３】図１の要部を示す断面図である。
【図４】三番車が受石にて支持される部分の拡大図である。
【図５】摩擦摺動部を有する三番カナ、及び下ホゾと、ホゾ穴との接触状態を示す模式図である。
【図６】カーボンナノチューブの含有量水準を振った、電気ニッケルカーボンナノチューブ複合メッキとアルミナ球との磨耗試験結果である。
【図７】無電解ニッケルメッキの注油有り、無しにおける、メッキとアルミナ球との磨耗試験結果である。
【符号の説明】
【００４７】
７…三番車、４０…オシドリ、４２…カンヌキ、４４…針合わせ機構、５０…受石、５１…ホゾ穴、７１…三番カナ、７２…下ホゾ、７３…複合メッキ、７４…ニッケルメッキ、７５…カーボンナノチューブ層、７５Ａ…カーボンナノチューブ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の時計部品と接触して摺動する摩擦摺動部、または時計の動作に応じて他の時計部品との接触状態を切り替える切替部を有する時計部品であって、
前記摩擦摺動部、または前記切替部の接触面には、金属メッキにカーボンナノチューブを混入した複合メッキが皮膜されることを特徴とする時計部品。
【請求項２】
請求項１に記載の時計部品において、
前記金属メッキは、ニッケルメッキであることを特徴とする時計部品。
【請求項３】
請求項２に記載の時計部品において、
前記ニッケルメッキは、電気メッキ処理により皮膜されることを特徴とする時計部品。
【請求項４】
請求項３に記載の時計部品において、
前記ニッケルメッキは、膜厚が２μｍ以上、２０μｍ以下であることを特徴とする時計部品。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の時計部品において、
前記カーボンナノチューブは、長さが１０μｍ以上、２０μｍ以下であることを特徴とする時計部品。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の時計部品において、
前記複合メッキは、分散剤を用いて皮膜され、
前記カーボンナノチューブは、前記金属メッキに無配向に混入されることを特徴とする時計部品。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の時計部品において、
前記カーボンナノチューブは、前記金属メッキに対する含有量が０．０５ｗｔ％以上、１ｗｔ％以下であることを特徴とする時計部品。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の時計部品において、
前記摩擦摺動部は、時計用輪列部品のカナ、及びホゾであることを特徴とする時計部品。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の時計部品において、
前記切替部は、針合わせ機構を構成するオシドリ、及びカンヌキであることを特徴とする時計部品。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の時計部品を備えることを特徴とする時計。
【請求項１】
他の時計部品と接触して摺動する摩擦摺動部、または時計の動作に応じて他の時計部品との接触状態を切り替える切替部を有する時計部品であって、
前記摩擦摺動部、または前記切替部の接触面には、金属メッキにカーボンナノチューブを混入した複合メッキが皮膜されることを特徴とする時計部品。
【請求項２】
請求項１に記載の時計部品において、
前記金属メッキは、ニッケルメッキであることを特徴とする時計部品。
【請求項３】
請求項２に記載の時計部品において、
前記ニッケルメッキは、電気メッキ処理により皮膜されることを特徴とする時計部品。
【請求項４】
請求項３に記載の時計部品において、
前記ニッケルメッキは、膜厚が２μｍ以上、２０μｍ以下であることを特徴とする時計部品。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の時計部品において、
前記カーボンナノチューブは、長さが１０μｍ以上、２０μｍ以下であることを特徴とする時計部品。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の時計部品において、
前記複合メッキは、分散剤を用いて皮膜され、
前記カーボンナノチューブは、前記金属メッキに無配向に混入されることを特徴とする時計部品。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の時計部品において、
前記カーボンナノチューブは、前記金属メッキに対する含有量が０．０５ｗｔ％以上、１ｗｔ％以下であることを特徴とする時計部品。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の時計部品において、
前記摩擦摺動部は、時計用輪列部品のカナ、及びホゾであることを特徴とする時計部品。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の時計部品において、
前記切替部は、針合わせ機構を構成するオシドリ、及びカンヌキであることを特徴とする時計部品。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の時計部品を備えることを特徴とする時計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１５７９１２（Ｐ２００８−１５７９１２Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８６７８４（Ｐ２００７−１８６７８４）
【出願日】平成１９年７月１８日（２００７．７．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【出願人】（５０４１８０２３９）国立大学法人信州大学 (759)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１８日（２００７．７．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【出願人】（５０４１８０２３９）国立大学法人信州大学 (759)
【Ｆターム（参考）】
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