時計部品の製造方法および時計部品ならびに時計
【課題】複雑な形状または細幅部分を有する時計部品を効率よく低コストで提供することおよび当該部品を有する時計を提供すること。
【解決手段】時計部品であるレバー部材１は、金属板材５０から形成され、プレス加工を用いて部品形状の一部を成形したプレス加工形成部（本体７の両側など）と、プレス加工により成形された部分以外の部品形状を、ワイヤカット放電加工を用いて成形したワイヤカット放電加工形成部（バネ部３の突起部４側、歯車部５，突起部６など）と、を有する。そして、時計は、この時計部品と、その時計部品と係合する部材と、を有している。
【解決手段】時計部品であるレバー部材１は、金属板材５０から形成され、プレス加工を用いて部品形状の一部を成形したプレス加工形成部（本体７の両側など）と、プレス加工により成形された部分以外の部品形状を、ワイヤカット放電加工を用いて成形したワイヤカット放電加工形成部（バネ部３の突起部４側、歯車部５，突起部６など）と、を有する。そして、時計は、この時計部品と、その時計部品と係合する部材と、を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス加工とワイヤカット放電加工とを組み合わせて形成する時計部品の製造方法および時計部品ならびに時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、時計部品の加工方法としては、金型を用いたプレス加工が一般的に用いられている。プレス加工は、高精度に加工できることや高速加工が可能であるところに特徴がある。また、時計部品以外の分野では、抜き型等の加工方法として、ワイヤ電極を用いたワイヤカット放電加工も採用されるようになってきている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
プレス加工では、加工する材料の厚さに対する部品の幅の割合が概ね８０％以上ないと精度よく加工することができないことが知られている。また、製造する部品が時計部品のように歯車部や複雑な形状を有する場合、金型が高価となり、中・少量生産の場合には、プレス加工は、コスト面で採用できないという課題がある。
【０００４】
ワイヤカット放電加工では、材料の厚さに対する部品の幅の割合が８０％以下であっても加工可能であるが、ワイヤ電極の走査速度の限界からプレス加工に比べ加工に要する時間がかかり、生産効率が低いという課題がある。そのため、大量生産が必要となる時計部品では採用されることはなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本発明の一つの形態に係る時計部品の製造方法は、金属板材から、プレス加工を用いて部品形状の一部を成形し、そのプレス加工により成形された部分以外の部品形状を、ワイヤカット放電加工を用いて成形することを特徴とする。
【０００７】
本発明の一つの形態に係る時計部品は、金属板材から形成され、プレス加工を用いて部品形状の一部を成形したプレス加工形成部と、プレス加工により成形された部分以外の部品形状を、ワイヤカット放電加工を用いて成形したワイヤカット放電加工形成部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本各形態によれば、プレス加工により加工量の大きい部品形状の一部を加工し、ワイヤカット放電加工により残りの形状を加工することから、プレス加工の生産性の良さと、金型を用いないワイヤカット放電加工による複雑な形状加工が可能という長所を生かした時計部品となる。すなわち、コストと生産性と精度を満足しうる時計部品となる。
【０００９】
ワイヤカット放電加工は、ワイヤ電極の走査軌跡を一筆書きで加工するのが好ましい。プレス加工により広範囲の成形を行い、プレス加工で成形された部分にワイヤ電極の走査軌跡の多くを配置することで、この部分は高速度で走査可能であり、加工時間を短縮化できる。
【００１０】
また、時計部品の幅の金属板材の厚さに対する割合が概ね８０％以下となる細幅部分の一方の側をワイヤカット放電加工形成部とし、他方の側をプレス加工形成部とすることが好ましい。
【００１１】
このようにすれば、プレス加工とワイヤカット放電加工とを併用することで、時計部品の幅が金属板材の厚さの割合が８０％以下の細幅部分でも成形が可能になる。
【００１２】
また、時計部品が歯車部を有し、その歯車部の歯形部分をワイヤカット放電加工形成部とすることが好ましい。歯車部をプレス加工する場合、歯形を成形する金型の形状が複雑になり金型が高価なものとなることから部品コストが上昇する。しかし、ワイヤカット放電加工によれば、金型が不要であり、部品コストの上昇を抑制できる。
【００１３】
また、プレス加工形成部と、ワイヤカット放電加工形成部とが交互に複数回形成されていることが望ましい。これにより、複雑な形状であってもコストと生産性を両立しうる時計部品となる。
【００１４】
なお、ワイヤカット放電加工は、プレス加工された金属板材を複数枚重ねて行うことが望ましい。ワイヤカット放電加工は、ワイヤ電極の有効長さの範囲であれば被加工材は厚くても加工できる。したがって、プレス加工された金属板材を複数枚重ねて加工することが可能であり、そのことによって、ワイヤ電極の１回の走査で複数の部品を成形できることから製造効率を高めることができる。
【００１５】
さらに、上述した方法により製造された時計部品または上述の時計部品と、その時計部品と係合する部材と、を有する時計とするのが好ましい。このような時計は、少量多品種生産に好適なものとなり、ユニーク性を発揮しやすいものとなる。
【００１６】
また、ワイヤ電極の走査開始基点と走査終了点とが、金属板材の外形から離間した位置に配置されることが望ましい。仮に、ワイヤ電極の走査開始基点と走査終了点とを金属板材の内部に配置すると、ワイヤ電極の１走査サイクル毎にワイヤ電極を取り外し、被加工材をセットした後再セットしなければならない。そこで、ワイヤ電極の走査開始基点と走査終了部とを、金属板材の外形から離間した位置に配置することで、ワイヤ電極の取り外しおよび再セットをしなくてもよく、作業性が著しく向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る時計部品を示す平面図である。
【図２】図１の時計部品の製造に採用されているプレス加工工程を示す平面図である。
【図３】図１の時計部品の製造に採用されているワイヤカット放電加工工程を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る時計部品を示す平面図である。金属板材を原料とする時計部品には様々な形状を有するものがあるが、ここでは、歯車部および細幅部分を有するレバー部材を例示して説明する。
【００２０】
レバー部材１は、厚さ０．２ｍｍの金属板材（本実施の形態ではＳＵＳ３０４）からなる。レバー部材１は、太幅の本体７の一端部に開設された揺動軸孔２と、揺動軸孔２の近傍から突設される細幅のバネ部３と、揺動軸孔２から離間した本体７の他端部に成形された歯車部５と、歯車部５の延長方向に半島状に形成された突起部６と、を有している。バネ部３の先端部にはバネ部３の位置を規制するための突起部４が形成されている。
【００２１】
本実施の形態では、歯車部５は、被駆動歯車２０と噛み合い、突起部６はレバー駆動部材３０と係合する。レバー駆動部材３０は、複数の突起部３１を有するカムである（図示は簡略化のため円形としている）。バネ部３の突起部４は、時計機枠の壁部４０に当接して、レバー部材１の位置を規制している。
【００２２】
ここで、レバー部材１の部分毎の形状の特徴を明確にするため、レバー部材１の作用について説明する。レバー駆動部材３０は、図１において、時計回り（矢視Ａ方向）に回転し、突起部３１がレバー部材１の突起部６を図１の上方に押し動かすと、レバー部材１は、揺動軸孔２を回転中心として、図１において、時計回り（矢視Ｂ方向）に回転する。被駆動歯車２０は歯車部５に噛み合っているので反時計回り（矢視Ｄ方向）に回転される。この際、バネ部３は、突起部６が移動した分だけ撓む。
【００２３】
レバー駆動部材３０がさらに回転すると、レバー部材１の突起部６とレバー駆動部材３０の突起部３１との係合が解除され、突起部６はレバー駆動部材３０の谷部３２（図示は簡略化する）に落下する。したがって、レバー部材１は、バネ部３の弾性力により揺動軸孔２を回転中心として、図１において、反時計回り（矢視Ｃ方向）に回転し、被駆動歯車２０は歯車部５により、図１において、時計まわり（矢視Ｅ方向）に回転する。
【００２４】
このような作用によれば、バネ部３は適切な弾性力を得るために適切な幅に設計される必要がある。本実施の形態ではバネ部３の最小幅Ｈは０．１ｍｍであって、金属板材の厚さ０．２ｍｍに対する最小幅Ｈの割合は５０％となり、プレス加工による成形は困難である。
【００２５】
また、歯車部５は、レバー部材１の揺動量と、被駆動歯車２０の回転角度から歯形が限定される。本実施の形態では、歯車部５は、モジュールが０．０５、歯幅が０．０８ｍｍ（対厚さの割合４０％）、ピッチが０．１８ｍｍであって複数の歯形を有しているため、この歯車部５もプレス加工で成形することは困難であり、また、プレス加工の場合、金型が高価になってしまう。
【００２６】
さらに、突起部６の先端部は、レバー駆動部材３０との係合および係合解除のタイミングを正確に合わせるため半径０．０５ｍｍとし鋭角状形態をなしている。よって、突起部６をプレス加工で成形することも困難である。
【００２７】
そこで、本実施の形態では、プレス加工とワイヤカット放電加工とを適切に組み合わせてレバー部材１を成形する加工方法を採用している。すなわち、時計部品であるレバー部材１は、金属板材から形成され、プレス加工を用いて部品形状の一部を成形したプレス加工形成部と、プレス加工により成形された部分以外の部品形状を、ワイヤカット放電加工を用いて成形したワイヤカット放電加工形成部と、を有するものとしている。
【００２８】
続いて、本実施の形態に係るレバー部材１の製造方法について図面を参照して説明する。まず、プレス加工について説明する。
【００２９】
図２は、プレス加工工程を示す平面図である。プレス加工工程では、原料となる四角形の金属板材５０に打ち抜き型を用いて、４隅の加工案内穴５１〜５４と、揺動軸孔２と、レバー部材１の形状の一部をなす穴５５〜５８と、を同時加工で開設する。加工案内穴５１〜５４は、後工程のワイヤカット放電加工の際に位置を正確に規制するために設けられる。
【００３０】
開設された穴５５の図２の右側部５５ａは、プレス加工形成部であり、突起部６の半島状元部の図示左側の一部をなし、穴５６の図２の上方部５６ａも、プレス加工形成部であり、突起部６の図示右側と本体７の一部をなす。また、穴５７の図２の右上方部５７ａも、プレス加工形成部であり、バネ部３の幅の一方側（図示内側）の形状をなし、図２の左下方部５７ｂも、プレス加工形成部であり、本体７の図示上方側の形状となる。穴５８は捨て穴であって、端部５８ａは金属板材５０の外形よりも突出して成形されている。穴５５、穴５６、穴５７、穴５８の間の相互距離（穴間の幅）は、プレス加工に十分な大きさを有し、レバー部材１の外形形状をなす部分以外は可能な限り単純化することが好ましい。
【００３１】
プレス加工後、ワイヤカット放電加工を行う。図３は、ワイヤカット放電加工工程を示す平面図である。ワイヤカット放電加工は、ワイヤカット放電加工機（図示は省略）を用いて行う。ワイヤカット放電加工機は、銅、黄銅、タングステン、またはモリブデン等の細いワイヤ電極を巻き取りながらインパルス電圧を印加して間歇的火花放電を行い、ワイヤ電極を数値制御により走査して糸鋸状に輪郭を成形する加工方式である。なお、加工時において、ワイヤ電極を移動させる場合と、被加工物を固定するクロステーブルを移動させる場合があるが、いずれにおいても被加工物とワイヤ電極との相対的な送りをワイヤ電極の走査、送り速度を走査速度と表す。
【００３２】
まず、加工準備を行う。加工準備では、プレス加工された金属板材５０を加工案内穴５１〜５４を基準にして位置がずれないように複数枚積み重ねて（たとえば、３０枚）被加工材ユニットとし、クロステーブルに固定する。このとき、ワイヤ電極の走査軌跡とレバー部材１の加工すべき輪郭の相対的位置を高精度に規制する。ワイヤ電極の走査開始基点Ｐ１と走査終了点Ｐ２の位置は、プレス加工により開設された穴５８の端部５８ａの内側にある。つまり、走査開始基点Ｐ１と走査終了点Ｐ２は、金属板材５０の外形から外側に離間した位置に配置されている。このような加工準備を経てワイヤカット放電加工を実行する。
【００３３】
被加工材ユニットをクロステーブルの所定位置に固定した後、走査開始基点Ｐ１よりワイヤカット放電加工を実行する。ワイヤ電極は、数値制御により走査されて、走査終了点Ｐ２まで一筆書きの走査軌跡Ｋを描くように２次元輪郭加工を行う。このようにして、図１に示すレバー部材１を成形する。ワイヤ電極の走査速度は、前工程でプレス加工された穴５６〜５８の範囲内は早く、実際にワイヤカット放電加工を用いて加工する部分は加工に適した速度とする。
【００３４】
図３では、ワイヤカット放電加工を行った部分となるワイヤカット放電加工形成部が太線の実線で示されている。すなわち、ワイヤカット放電加工形成部は、バネ部３の図３で右上側６０ａと、歯車部５の歯形部分６０ｂと、突起部６の先端部６０ｃと、レバー部材１を金属板材５０から切り離す部分６０ｄの４箇所となる。ただし、バネ部３の図３で右上側６０ａと、レバー部材１を金属板材５０から切り離す部分６０ｄとは、つながっているため、ワイヤカット放電加工形成部は、見た目では、３箇所とされる。この結果、この実施の形態では、プレス加工形成部と、ワイヤカット放電加工形成部とは、交互に各３回形成されたものとなる。なお、バネ部３は、その最小幅Ｈを含め、その幅の金属板材５０の厚さに対する割合が８０％以下となる部分がほとんどとなっている。すなわち、バネ部３は、突起部４を除き、ほとんどが上述した８０％以下の細幅部分となっている。
【００３５】
なお、本実施の形態では、ワイヤ電極の直径を０．０５ｍｍとした。ワイヤ電極と被加工部との対向距離は０．００５ｍｍ〜０．０１ｍｍ程度であり、ワイヤ電極の直径は通常０．０３ｍｍ〜０．２５ｍｍのものがあり、近年では０．０１ｍｍのものも存在する。したがって、微細加工部分の最小直径は、「ワイヤ電極の直径＋間隙距離の２倍」まで加工可能となる。
【００３６】
さらに、歯車部５の形成範囲では被駆動歯車２０との伝達効率を高めるため、突起部６は摩擦係数を小さくするため、それぞれ走査速度を遅くし、加工表面を平滑に仕上げる。ワイヤカット放電加工が終了した時点で、ワイヤ電極の位置を走査終了点Ｐ２から走査開始基点Ｐ１まで移動させ、数値制御座標を０リセットする。ワイヤカット放電加工を終了した後、レバー部材１のユニットと、金属板材５０の残材を分離してワイヤカット放電加工機から回収する。続けて加工する場合は、加工準備からワイヤカット放電加工の工程を繰り返す。
【００３７】
以上説明した時計部品の製造方法によれば、プレス加工により部品形状の一部をなす穴５６〜５８を加工し、ワイヤカット放電加工により残り形状を加工することから、プレス加工の生産性のよさと、ワイヤカット放電加工の複雑形状加工が可能、というそれぞれの長所を生かして複雑形状の時計部品を製造することができる。このような加工によって得られる時計部品は、コストと生産性と精度を満足しうる時計部品となる。また、複雑な形状の場合でも、コストと生産性を両立しうる時計部品となる。さらに、このような時計部品と、その時計部品と係合する部材と、を有する時計とすると、少量多品種生産に好適なものとなり、ユニーク性を発揮しやすいものとなる。
【００３８】
ワイヤカット放電加工は、ワイヤ電極の走査軌跡を一筆書きするが、プレス加工により広範囲の成形を行い、プレス加工で成形された穴５６〜５８の内部に走査軌跡の多くを配置することで、この部分は高速度で走査することで加工時間を短縮化できる。また、歯車部５の形成範囲および突起部６の形成範囲では、走査速度を遅くし、加工表面を平滑に仕上げることができる。
【００３９】
また、バネ部３は、プレス加工とワイヤカット放電加工とで成形するため、最小幅Ｈが金属板材５０の厚さに対する割合が８０％以下の細幅部分の成形が可能になる。また、歯車部５をワイヤカット放電加工で成形すれば、金型が不要であり、部品コストを低減できる。また、ワイヤカット放電加工は、プレス加工された金属板材５０を複数枚重ねて加工することが可能であり、そのことによって、ワイヤ電極の１回の走査で複数の部品を成形できることから製造効率を高めることができる。
【００４０】
さらに、ワイヤ電極の走査開始基点Ｐ１と走査終了点Ｐ２とを、金属板材５０の外形から離間した位置に配置することで、ワイヤカット放電加工の１サイクル毎にワイヤ電極の取り外しおよび再セットをしなくてもよく、作業性が著しく向上するという効果がある。
【００４１】
また、レバー部材１を上述した製造方法で成形する際、レバー部材１の重要でない部分を金属板材５０に連結してタイバーとし、プレス加工およびワイヤカット放電加工の最後にタイバーを切断する加工法が採用できる。このようにすれば、微細なレバー部材１がワイヤカット放電加工機内に落下してしまうことを防止できる。
【００４２】
なお、本実施の形態では時計部品としてレバー部材１を例示して説明したが、プレス加工、ワイヤカット放電加工単独では加工困難な他の時計用金属部品の成形にも適用できる。たとえば、歯車、細幅の梁構造を有するもの、突起部を有するものなどの時計用金属部品に採用できる。また、時計部品以外の金属部品にも採用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１…レバー部材、５０…金属板材、５５〜５８…プレス加工により形成される穴、５５ａ，５６ａ，５７ａ，５７ｂ…プレス加工形成部、６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ…ワイヤカット放電加工形成部、Ｋ…ワイヤ電極の走査軌跡
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス加工とワイヤカット放電加工とを組み合わせて形成する時計部品の製造方法および時計部品ならびに時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、時計部品の加工方法としては、金型を用いたプレス加工が一般的に用いられている。プレス加工は、高精度に加工できることや高速加工が可能であるところに特徴がある。また、時計部品以外の分野では、抜き型等の加工方法として、ワイヤ電極を用いたワイヤカット放電加工も採用されるようになってきている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
プレス加工では、加工する材料の厚さに対する部品の幅の割合が概ね８０％以上ないと精度よく加工することができないことが知られている。また、製造する部品が時計部品のように歯車部や複雑な形状を有する場合、金型が高価となり、中・少量生産の場合には、プレス加工は、コスト面で採用できないという課題がある。
【０００４】
ワイヤカット放電加工では、材料の厚さに対する部品の幅の割合が８０％以下であっても加工可能であるが、ワイヤ電極の走査速度の限界からプレス加工に比べ加工に要する時間がかかり、生産効率が低いという課題がある。そのため、大量生産が必要となる時計部品では採用されることはなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本発明の一つの形態に係る時計部品の製造方法は、金属板材から、プレス加工を用いて部品形状の一部を成形し、そのプレス加工により成形された部分以外の部品形状を、ワイヤカット放電加工を用いて成形することを特徴とする。
【０００７】
本発明の一つの形態に係る時計部品は、金属板材から形成され、プレス加工を用いて部品形状の一部を成形したプレス加工形成部と、プレス加工により成形された部分以外の部品形状を、ワイヤカット放電加工を用いて成形したワイヤカット放電加工形成部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本各形態によれば、プレス加工により加工量の大きい部品形状の一部を加工し、ワイヤカット放電加工により残りの形状を加工することから、プレス加工の生産性の良さと、金型を用いないワイヤカット放電加工による複雑な形状加工が可能という長所を生かした時計部品となる。すなわち、コストと生産性と精度を満足しうる時計部品となる。
【０００９】
ワイヤカット放電加工は、ワイヤ電極の走査軌跡を一筆書きで加工するのが好ましい。プレス加工により広範囲の成形を行い、プレス加工で成形された部分にワイヤ電極の走査軌跡の多くを配置することで、この部分は高速度で走査可能であり、加工時間を短縮化できる。
【００１０】
また、時計部品の幅の金属板材の厚さに対する割合が概ね８０％以下となる細幅部分の一方の側をワイヤカット放電加工形成部とし、他方の側をプレス加工形成部とすることが好ましい。
【００１１】
このようにすれば、プレス加工とワイヤカット放電加工とを併用することで、時計部品の幅が金属板材の厚さの割合が８０％以下の細幅部分でも成形が可能になる。
【００１２】
また、時計部品が歯車部を有し、その歯車部の歯形部分をワイヤカット放電加工形成部とすることが好ましい。歯車部をプレス加工する場合、歯形を成形する金型の形状が複雑になり金型が高価なものとなることから部品コストが上昇する。しかし、ワイヤカット放電加工によれば、金型が不要であり、部品コストの上昇を抑制できる。
【００１３】
また、プレス加工形成部と、ワイヤカット放電加工形成部とが交互に複数回形成されていることが望ましい。これにより、複雑な形状であってもコストと生産性を両立しうる時計部品となる。
【００１４】
なお、ワイヤカット放電加工は、プレス加工された金属板材を複数枚重ねて行うことが望ましい。ワイヤカット放電加工は、ワイヤ電極の有効長さの範囲であれば被加工材は厚くても加工できる。したがって、プレス加工された金属板材を複数枚重ねて加工することが可能であり、そのことによって、ワイヤ電極の１回の走査で複数の部品を成形できることから製造効率を高めることができる。
【００１５】
さらに、上述した方法により製造された時計部品または上述の時計部品と、その時計部品と係合する部材と、を有する時計とするのが好ましい。このような時計は、少量多品種生産に好適なものとなり、ユニーク性を発揮しやすいものとなる。
【００１６】
また、ワイヤ電極の走査開始基点と走査終了点とが、金属板材の外形から離間した位置に配置されることが望ましい。仮に、ワイヤ電極の走査開始基点と走査終了点とを金属板材の内部に配置すると、ワイヤ電極の１走査サイクル毎にワイヤ電極を取り外し、被加工材をセットした後再セットしなければならない。そこで、ワイヤ電極の走査開始基点と走査終了部とを、金属板材の外形から離間した位置に配置することで、ワイヤ電極の取り外しおよび再セットをしなくてもよく、作業性が著しく向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る時計部品を示す平面図である。
【図２】図１の時計部品の製造に採用されているプレス加工工程を示す平面図である。
【図３】図１の時計部品の製造に採用されているワイヤカット放電加工工程を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る時計部品を示す平面図である。金属板材を原料とする時計部品には様々な形状を有するものがあるが、ここでは、歯車部および細幅部分を有するレバー部材を例示して説明する。
【００２０】
レバー部材１は、厚さ０．２ｍｍの金属板材（本実施の形態ではＳＵＳ３０４）からなる。レバー部材１は、太幅の本体７の一端部に開設された揺動軸孔２と、揺動軸孔２の近傍から突設される細幅のバネ部３と、揺動軸孔２から離間した本体７の他端部に成形された歯車部５と、歯車部５の延長方向に半島状に形成された突起部６と、を有している。バネ部３の先端部にはバネ部３の位置を規制するための突起部４が形成されている。
【００２１】
本実施の形態では、歯車部５は、被駆動歯車２０と噛み合い、突起部６はレバー駆動部材３０と係合する。レバー駆動部材３０は、複数の突起部３１を有するカムである（図示は簡略化のため円形としている）。バネ部３の突起部４は、時計機枠の壁部４０に当接して、レバー部材１の位置を規制している。
【００２２】
ここで、レバー部材１の部分毎の形状の特徴を明確にするため、レバー部材１の作用について説明する。レバー駆動部材３０は、図１において、時計回り（矢視Ａ方向）に回転し、突起部３１がレバー部材１の突起部６を図１の上方に押し動かすと、レバー部材１は、揺動軸孔２を回転中心として、図１において、時計回り（矢視Ｂ方向）に回転する。被駆動歯車２０は歯車部５に噛み合っているので反時計回り（矢視Ｄ方向）に回転される。この際、バネ部３は、突起部６が移動した分だけ撓む。
【００２３】
レバー駆動部材３０がさらに回転すると、レバー部材１の突起部６とレバー駆動部材３０の突起部３１との係合が解除され、突起部６はレバー駆動部材３０の谷部３２（図示は簡略化する）に落下する。したがって、レバー部材１は、バネ部３の弾性力により揺動軸孔２を回転中心として、図１において、反時計回り（矢視Ｃ方向）に回転し、被駆動歯車２０は歯車部５により、図１において、時計まわり（矢視Ｅ方向）に回転する。
【００２４】
このような作用によれば、バネ部３は適切な弾性力を得るために適切な幅に設計される必要がある。本実施の形態ではバネ部３の最小幅Ｈは０．１ｍｍであって、金属板材の厚さ０．２ｍｍに対する最小幅Ｈの割合は５０％となり、プレス加工による成形は困難である。
【００２５】
また、歯車部５は、レバー部材１の揺動量と、被駆動歯車２０の回転角度から歯形が限定される。本実施の形態では、歯車部５は、モジュールが０．０５、歯幅が０．０８ｍｍ（対厚さの割合４０％）、ピッチが０．１８ｍｍであって複数の歯形を有しているため、この歯車部５もプレス加工で成形することは困難であり、また、プレス加工の場合、金型が高価になってしまう。
【００２６】
さらに、突起部６の先端部は、レバー駆動部材３０との係合および係合解除のタイミングを正確に合わせるため半径０．０５ｍｍとし鋭角状形態をなしている。よって、突起部６をプレス加工で成形することも困難である。
【００２７】
そこで、本実施の形態では、プレス加工とワイヤカット放電加工とを適切に組み合わせてレバー部材１を成形する加工方法を採用している。すなわち、時計部品であるレバー部材１は、金属板材から形成され、プレス加工を用いて部品形状の一部を成形したプレス加工形成部と、プレス加工により成形された部分以外の部品形状を、ワイヤカット放電加工を用いて成形したワイヤカット放電加工形成部と、を有するものとしている。
【００２８】
続いて、本実施の形態に係るレバー部材１の製造方法について図面を参照して説明する。まず、プレス加工について説明する。
【００２９】
図２は、プレス加工工程を示す平面図である。プレス加工工程では、原料となる四角形の金属板材５０に打ち抜き型を用いて、４隅の加工案内穴５１〜５４と、揺動軸孔２と、レバー部材１の形状の一部をなす穴５５〜５８と、を同時加工で開設する。加工案内穴５１〜５４は、後工程のワイヤカット放電加工の際に位置を正確に規制するために設けられる。
【００３０】
開設された穴５５の図２の右側部５５ａは、プレス加工形成部であり、突起部６の半島状元部の図示左側の一部をなし、穴５６の図２の上方部５６ａも、プレス加工形成部であり、突起部６の図示右側と本体７の一部をなす。また、穴５７の図２の右上方部５７ａも、プレス加工形成部であり、バネ部３の幅の一方側（図示内側）の形状をなし、図２の左下方部５７ｂも、プレス加工形成部であり、本体７の図示上方側の形状となる。穴５８は捨て穴であって、端部５８ａは金属板材５０の外形よりも突出して成形されている。穴５５、穴５６、穴５７、穴５８の間の相互距離（穴間の幅）は、プレス加工に十分な大きさを有し、レバー部材１の外形形状をなす部分以外は可能な限り単純化することが好ましい。
【００３１】
プレス加工後、ワイヤカット放電加工を行う。図３は、ワイヤカット放電加工工程を示す平面図である。ワイヤカット放電加工は、ワイヤカット放電加工機（図示は省略）を用いて行う。ワイヤカット放電加工機は、銅、黄銅、タングステン、またはモリブデン等の細いワイヤ電極を巻き取りながらインパルス電圧を印加して間歇的火花放電を行い、ワイヤ電極を数値制御により走査して糸鋸状に輪郭を成形する加工方式である。なお、加工時において、ワイヤ電極を移動させる場合と、被加工物を固定するクロステーブルを移動させる場合があるが、いずれにおいても被加工物とワイヤ電極との相対的な送りをワイヤ電極の走査、送り速度を走査速度と表す。
【００３２】
まず、加工準備を行う。加工準備では、プレス加工された金属板材５０を加工案内穴５１〜５４を基準にして位置がずれないように複数枚積み重ねて（たとえば、３０枚）被加工材ユニットとし、クロステーブルに固定する。このとき、ワイヤ電極の走査軌跡とレバー部材１の加工すべき輪郭の相対的位置を高精度に規制する。ワイヤ電極の走査開始基点Ｐ１と走査終了点Ｐ２の位置は、プレス加工により開設された穴５８の端部５８ａの内側にある。つまり、走査開始基点Ｐ１と走査終了点Ｐ２は、金属板材５０の外形から外側に離間した位置に配置されている。このような加工準備を経てワイヤカット放電加工を実行する。
【００３３】
被加工材ユニットをクロステーブルの所定位置に固定した後、走査開始基点Ｐ１よりワイヤカット放電加工を実行する。ワイヤ電極は、数値制御により走査されて、走査終了点Ｐ２まで一筆書きの走査軌跡Ｋを描くように２次元輪郭加工を行う。このようにして、図１に示すレバー部材１を成形する。ワイヤ電極の走査速度は、前工程でプレス加工された穴５６〜５８の範囲内は早く、実際にワイヤカット放電加工を用いて加工する部分は加工に適した速度とする。
【００３４】
図３では、ワイヤカット放電加工を行った部分となるワイヤカット放電加工形成部が太線の実線で示されている。すなわち、ワイヤカット放電加工形成部は、バネ部３の図３で右上側６０ａと、歯車部５の歯形部分６０ｂと、突起部６の先端部６０ｃと、レバー部材１を金属板材５０から切り離す部分６０ｄの４箇所となる。ただし、バネ部３の図３で右上側６０ａと、レバー部材１を金属板材５０から切り離す部分６０ｄとは、つながっているため、ワイヤカット放電加工形成部は、見た目では、３箇所とされる。この結果、この実施の形態では、プレス加工形成部と、ワイヤカット放電加工形成部とは、交互に各３回形成されたものとなる。なお、バネ部３は、その最小幅Ｈを含め、その幅の金属板材５０の厚さに対する割合が８０％以下となる部分がほとんどとなっている。すなわち、バネ部３は、突起部４を除き、ほとんどが上述した８０％以下の細幅部分となっている。
【００３５】
なお、本実施の形態では、ワイヤ電極の直径を０．０５ｍｍとした。ワイヤ電極と被加工部との対向距離は０．００５ｍｍ〜０．０１ｍｍ程度であり、ワイヤ電極の直径は通常０．０３ｍｍ〜０．２５ｍｍのものがあり、近年では０．０１ｍｍのものも存在する。したがって、微細加工部分の最小直径は、「ワイヤ電極の直径＋間隙距離の２倍」まで加工可能となる。
【００３６】
さらに、歯車部５の形成範囲では被駆動歯車２０との伝達効率を高めるため、突起部６は摩擦係数を小さくするため、それぞれ走査速度を遅くし、加工表面を平滑に仕上げる。ワイヤカット放電加工が終了した時点で、ワイヤ電極の位置を走査終了点Ｐ２から走査開始基点Ｐ１まで移動させ、数値制御座標を０リセットする。ワイヤカット放電加工を終了した後、レバー部材１のユニットと、金属板材５０の残材を分離してワイヤカット放電加工機から回収する。続けて加工する場合は、加工準備からワイヤカット放電加工の工程を繰り返す。
【００３７】
以上説明した時計部品の製造方法によれば、プレス加工により部品形状の一部をなす穴５６〜５８を加工し、ワイヤカット放電加工により残り形状を加工することから、プレス加工の生産性のよさと、ワイヤカット放電加工の複雑形状加工が可能、というそれぞれの長所を生かして複雑形状の時計部品を製造することができる。このような加工によって得られる時計部品は、コストと生産性と精度を満足しうる時計部品となる。また、複雑な形状の場合でも、コストと生産性を両立しうる時計部品となる。さらに、このような時計部品と、その時計部品と係合する部材と、を有する時計とすると、少量多品種生産に好適なものとなり、ユニーク性を発揮しやすいものとなる。
【００３８】
ワイヤカット放電加工は、ワイヤ電極の走査軌跡を一筆書きするが、プレス加工により広範囲の成形を行い、プレス加工で成形された穴５６〜５８の内部に走査軌跡の多くを配置することで、この部分は高速度で走査することで加工時間を短縮化できる。また、歯車部５の形成範囲および突起部６の形成範囲では、走査速度を遅くし、加工表面を平滑に仕上げることができる。
【００３９】
また、バネ部３は、プレス加工とワイヤカット放電加工とで成形するため、最小幅Ｈが金属板材５０の厚さに対する割合が８０％以下の細幅部分の成形が可能になる。また、歯車部５をワイヤカット放電加工で成形すれば、金型が不要であり、部品コストを低減できる。また、ワイヤカット放電加工は、プレス加工された金属板材５０を複数枚重ねて加工することが可能であり、そのことによって、ワイヤ電極の１回の走査で複数の部品を成形できることから製造効率を高めることができる。
【００４０】
さらに、ワイヤ電極の走査開始基点Ｐ１と走査終了点Ｐ２とを、金属板材５０の外形から離間した位置に配置することで、ワイヤカット放電加工の１サイクル毎にワイヤ電極の取り外しおよび再セットをしなくてもよく、作業性が著しく向上するという効果がある。
【００４１】
また、レバー部材１を上述した製造方法で成形する際、レバー部材１の重要でない部分を金属板材５０に連結してタイバーとし、プレス加工およびワイヤカット放電加工の最後にタイバーを切断する加工法が採用できる。このようにすれば、微細なレバー部材１がワイヤカット放電加工機内に落下してしまうことを防止できる。
【００４２】
なお、本実施の形態では時計部品としてレバー部材１を例示して説明したが、プレス加工、ワイヤカット放電加工単独では加工困難な他の時計用金属部品の成形にも適用できる。たとえば、歯車、細幅の梁構造を有するもの、突起部を有するものなどの時計用金属部品に採用できる。また、時計部品以外の金属部品にも採用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１…レバー部材、５０…金属板材、５５〜５８…プレス加工により形成される穴、５５ａ，５６ａ，５７ａ，５７ｂ…プレス加工形成部、６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄ…ワイヤカット放電加工形成部、Ｋ…ワイヤ電極の走査軌跡
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板材から、プレス加工を用いて部品形状の一部を成形し、そのプレス加工により成形された部分以外の部品形状を、ワイヤカット放電加工を用いて成形することを特徴とする時計部品の製造方法。
【請求項２】
金属板材から形成され、プレス加工を用いて部品形状の一部を成形したプレス加工形成部と、プレス加工により成形された部分以外の部品形状を、ワイヤカット放電加工を用いて成形したワイヤカット放電加工形成部と、
を有す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、
前記時計部品の幅の前記金属板材の厚さに対する割合が概ね８０％以下となる細幅部分の一方の側を、前記ワイヤカット放電加工形成部とし、他方の側を前記プレス加工形成部としたことを特徴とする時計部品。
【請求項４】
請求項２に記載の時計部品において、
前記プレス加工形成部と、前記ワイヤカット放電加工形成部とが交互に複数回形成されていることを特徴とする時計部品。
【請求項５】
請求項１に記載の製造方法によって製造された時計部品と、その時計部品と係合する部材と、を有する時計。
【請求項６】
請求項２から４のいずれか１項に記載の時計部品と、その時計部品と係合する部材と、を有する時計。
【請求項１】
金属板材から、プレス加工を用いて部品形状の一部を成形し、そのプレス加工により成形された部分以外の部品形状を、ワイヤカット放電加工を用いて成形することを特徴とする時計部品の製造方法。
【請求項２】
金属板材から形成され、プレス加工を用いて部品形状の一部を成形したプレス加工形成部と、プレス加工により成形された部分以外の部品形状を、ワイヤカット放電加工を用いて成形したワイヤカット放電加工形成部と、
を有す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、
前記時計部品の幅の前記金属板材の厚さに対する割合が概ね８０％以下となる細幅部分の一方の側を、前記ワイヤカット放電加工形成部とし、他方の側を前記プレス加工形成部としたことを特徴とする時計部品。
【請求項４】
請求項２に記載の時計部品において、
前記プレス加工形成部と、前記ワイヤカット放電加工形成部とが交互に複数回形成されていることを特徴とする時計部品。
【請求項５】
請求項１に記載の製造方法によって製造された時計部品と、その時計部品と係合する部材と、を有する時計。
【請求項６】
請求項２から４のいずれか１項に記載の時計部品と、その時計部品と係合する部材と、を有する時計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−３７５０２（Ｐ２０１２−３７５０２Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３７７５８（Ｐ２０１１−３７７５８）
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願変更の表示】意願２０１１−４７５（Ｄ２０１１−４７５）の変更
【原出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（５０９３４８７３１）テクノアーク有限公司 (3)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｅｃｈｎｏ Ａｒｋ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【住所又は居所原語表記】Ｈｏｎｇｋｏｎｇ，Ｎｅｗ Ｔｅｒｒｉｔｏｒｉｅｓ，Ｔｓｕｅｎ Ｗａｎ，Ｓｈａ Ｔｓｕｉ Ｒｏａｄ，３８１−３８９
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願変更の表示】意願２０１１−４７５（Ｄ２０１１−４７５）の変更
【原出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（５０９３４８７３１）テクノアーク有限公司 (3)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｅｃｈｎｏ Ａｒｋ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【住所又は居所原語表記】Ｈｏｎｇｋｏｎｇ，Ｎｅｗ Ｔｅｒｒｉｔｏｒｉｅｓ，Ｔｓｕｅｎ Ｗａｎ，Ｓｈａ Ｔｓｕｉ Ｒｏａｄ，３８１−３８９
【Ｆターム（参考）】
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