(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
層状構造をなすグラファイトと、
前記グラファイトの層間に挿入されたフラーレンと
を有し、
前記グラファイトの層間にフラーレンが挿入された構造が、厚さ方向に複数繰り返し存在している摺動材。
【請求項２】
前記フラーレンが、前記グラファイトの各層間において単層をなしている請求項１記載の摺動材。
【請求項３】
厚さ方向のフラーレン間の距離が、１．４ナノメートル以下である請求項１または２記載の摺動材。
【請求項４】
前記フラーレンは、炭素による５員環または６員環を有する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の摺動材。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の摺動材と、固体または流体との混合物である摺動材。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の摺動材を固体表面に設けた摺動材。
【請求項７】
硫酸と硝酸との混合液中にグラファイトを浸漬した後、乾燥させ、さらに１０００〜１１００℃で加熱することによって、層状構造をなすグラファイトの層間を拡げる工程と、
真空下または不活性ガス雰囲気下、５５０〜６００℃でフラーレンを昇華させて、前記グラファイトの層間にフラーレンを挿入する工程と
を有する摺動材の製造方法。
【請求項８】
少なくとも一方の部材が他方の部材に対して摺動する摺動部を有し、
前記摺動部の少なくとも一方の部材の表面に、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の摺動材を設けた機器。
【請求項９】
動力を伝達する少なくとも一組の歯車と、時刻を修正する切換機構とを有する時計であり、
前記歯車および／または切換機構が、少なくとも一方の部材が他方の部材に対して摺動する摺動部を有し、
前記摺動部の少なくとも一方の部材の表面に、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の摺動材を設けた時計。
【請求項１０】
少なくとも一方の部材が他方の部材に対して摺動する摺動部を有し、
前記摺動部の少なくとも一方の部材の表面に、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の摺動材を設けたモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動材、その製造方法、および摺動材を用いた機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体同士の摩擦を減らす潤滑材（摺動材）は、固体潤滑材から液体潤滑材へと遷移してきた。しかし、液体潤滑材は、真空、高温環境下といった液体が使えない環境では、その使用が制限されるため、摩擦力の低減がいまだ不充分である、耐久性が低い、等の問題を有する。また、マイクロマシン、ナノマシン等の微小機械の登場により、微小機械においても使用できる潤滑材、潤滑システムの開発が切望されている。【０００３】
微小機械に適用できる潤滑システムとして、炭素ボール分子または炭素チューブ分子をグラファイト基板で挟み込んだ潤滑システムが提案されている（特許文献１）。この潤滑システムは、グラファイト基板表面にＣ60分子を蒸着させ、単層のＣ60分子膜を形成し、Ｃ60分子の転がりを利用して、Ｃ60分子膜の上に載せられた別のグラファイト基板を滑らせるものである。【０００４】
しかし、蒸着によってＣ60分子膜を形成する場合、グラファイト基板表面に形成されるＣ60分子膜を単層に制御することは難しく、実際にはＣ60分子は２層に重なりやすい。２層のＣ60分子膜が形成されると、Ｃ60分子が転がりにくくなり、２枚のグラファイト基板間の摩擦は大きくなる。このように、蒸着法では、グラファイト基板間の摩擦を小さくできる潤滑システムの製造は困難である。また、炭素ボール分子または炭素チューブ分子をグラファイト基板で挟み込んだ潤滑システムの耐久性は、充分に満足できるものではない。
【特許文献１】特開２００３−６２７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、使用できる環境に制限がなく、自動車等の大型機械からナノマシンまでさまざまなサイズの機械・機器に使用でき、従来のものに比べ摩擦を小さくでき、かつ耐久性に優れる摺動材、この摺動材を容易に製造できる製造方法、およびこの摺動材を使用した機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の摺動材は、層状構造をなすグラファイトと、グラファイトの層間に挿入されたフラーレンとを有し、グラファイトの層間にフラーレンが挿入された構造が、厚さ方向に複数繰り返し存在していることを特徴とする。
フラーレンは、グラファイトの各層間において単層をなしていることが好ましい。
フラーレンは、炭素による５員環または６員環を有することが好ましい。
厚さ方向のフラーレン間の距離は、１．４ナノメートル以下であることが好ましい。
また、本発明の摺動材は、前記摺動材と固体または流体との混合物、または、前記摺動材を固体表面に設けたものでもよい。
【０００７】
本発明の摺動材の製造方法は、硫酸と硝酸との混合液中にグラファイトを浸漬した後、乾燥させ、さらに１０００〜１１００℃で加熱することによって、層状構造をなすグラファイトの層間を拡げる工程と、真空下または不活性ガス雰囲気下、５５０〜６００℃でフラーレンを昇華させて、グラファイトの層間にフラーレンを挿入する工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の機器は、少なくとも一方の部材が他方の部材に対して摺動する摺動部を有し、前記摺動部の少なくとも一方の部材の表面に、本発明の摺動材を設けたことを特徴とする。
本発明の時計は、動力を伝達する少なくとも一組の歯車と、時刻を修正する切換機構とを有する時計であり、前記歯車および／または切換機構が、少なくとも一方の部材が他方の部材に対して摺動する摺動部を有し、前記摺動部の少なくとも一方の部材の表面に、本発明の摺動材を設けたことを特徴とする。
本発明のモータは、少なくとも一方の部材が他方の部材に対して摺動する摺動部を有し、前記摺動部の少なくとも一方の部材の表面に、本発明の摺動材を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の摺動材は、使用できる環境に制限がなく、自動車等の大型機械からナノマシンまでさまざまなサイズの機械・機器に使用でき、従来のものに比べ摩擦を減らす効果が高く、かつ耐久性に優れる。
本発明の摺動材の製造方法によれば、本発明の摺動材を、容易に製造できる。
本発明の機器、時計、モータは、摺動部における摩擦が小さく、かつその低摩擦状態を長時間維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（摺動材）
本発明の摺動材は、層状構造をなす六方結晶と、六方結晶の層間に挿入（インターカーレーション）されたボール状分子とを有する層間化合物である。六方結晶の層間にボール状分子が挿入された構造は、厚さ方向に複数繰り返し存在していることが好ましい。【００１１】
層状構造をなす六方結晶としては、具体的には、グラファイト、二硫化モリブデン等が挙げられ、グラファイトが好適である。グラファイトは、炭素６員環が連なる平面状の層が多数重なった層状構造を有する。グラファイトの形状は、摺動材の用途に応じて適宜選択すればよく、フィルム状、粉末状等が挙げられる。【００１２】
ボール状分子としては、グラファイトとの強い相互作用を有することが必要であるため、炭素による５員環または６員環を有するものが好ましい。また、ボール状分子としては、グラファイト層間に入り易く、安定であることが必要なため、その直径が０．７ナノメートル以上０．８ナノメートル以下のものが好ましい。【００１３】
ボール状分子としては、フラーレンが特に好ましい。フラーレンは、炭素による５員環および６員環のネットワークで閉じた中空殻状の炭素ボール分子である。フラーレンとしては、Ｃ60分子、Ｃ70分子、Ｃ76分子、Ｃ78分子、Ｃ80分子、Ｃ82分子、Ｃ84分子、Ｃ86分子、Ｃ88分子、Ｃ90分子、Ｃ92分子、Ｃ94分子、Ｃ96分子等が挙げられる。フラーレンとしては、分子が転がりやすく、その結果、摩擦を減らす効果が高い摺動材が得られることから、Ｃ60分子、Ｃ70分子が好ましい。【００１４】
以下、六方結晶がグラファイトであり、ボール状分子がＣ60分子である例を具体的に説明する。
図１は、本発明の摺動材の一例を示す構造モデルである。この摺動材１は、グラファイト２と、グラファイト層３の間に挿入されたＣ60分子４とを有して構成される。グラファイト層３の間にＣ60分子４が挿入された構造は、厚さ方向に複数繰り返し存在している。【００１５】
Ｃ60分子４は、グラファイト層３の間において単層をなして整列している。Ｃ60分子４がグラファイト層３の間において単層をなすことにより、分子が転がりやすく、その結果、摩擦を減らす効果が高い摺動材が得られる。【００１６】
また、Ｃ60分子４がなす層は、Ｃ60分子４をさらに転がりやすくするために、Ｃ60分子４の間の隙間が少ない、稠密構造を有することが好ましい。稠密構造は、具体的には、平面方向に隣接するＣ60分子４，４の中心間距離が１ナノメートルとなるように、Ｃ60分子４が整列している構造をいう。【００１７】
厚さ方向のＣ60分子４間の距離は、安定な構造をとるために、１．４ナノメートル以下であることが好ましい。厚さ方向のＣ60分子４間の距離は、図１に示すように、グラファイト層３を介して隣接するＣ60分子４，４の中心間距離ａである。中心間距離ａの下限は１．３ナノメートルである。【００１８】
本発明の摺動材は、固体または流体と混合し、この混合物を摺動材（固体潤滑材または液体潤滑材）として使用してもよい。摺動材と混合される固体としては、ベースレジンが、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアセタール（ポリオキシメチレン）、ポリアミド、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド等の樹脂が挙げられる。摺動材と混合される液体としては、ギヤー油、マシン油、軸受油、精密機械油等の潤滑油が挙げられる。【００１９】
また、本発明の摺動材は、固体表面に設け、この固体を摺動材として使用してもよい。このような摺動材としては、例えば、固体表面に摺動材を塗布し、摺動材の層が形成されたもの、ニッケルめっき、亜鉛めっき、アルミニウムめっき、銅めっき、金めっき等が挙げられる。表面に摺動材が設けられる固体としては、ポリカーボネイト、ポリアセタール等の樹脂、黄銅、鉄鋼材料、アルミニウム合金、銅合金、マグネシウム合金等が挙げられる。【００２０】
（摺動材の製造方法）
本発明の摺動材は、層状構造をなす六方結晶の層間を拡げる工程（以下、膨張工程とも記す）と、六方結晶の層間にボール状分子を挿入する工程（以下、挿入工程とも記す）とを経て製造される。【００２１】
六方結晶の層間は、硫酸と硝酸との混合液中に六方結晶を浸漬した後、乾燥させ、さらに加熱することにより拡げられる。硫酸と硝酸との混合比（硫酸：硝酸）は、４：１（体積比）が好ましい。硫酸および硝酸の濃度は、１００％が好ましい。浸漬時間は、１６〜１７時間が好ましく、浸漬時の混合液の温度は２０〜３０℃が好ましい。また、浸漬は、混合液と六方結晶とを撹拌しながら行うことが好ましい。乾燥後の六方結晶の加熱は、１０００〜１１００℃で行うことが好ましい。【００２２】
挿入工程は、具体的には、ボール状分子を昇華させて、膨張工程にて拡げられた六方結晶の層間にボール状分子を挿入する工程である。ボール状分子の昇華は、ボール状分子が昇華する温度に加熱して行われる。ボール状分子がＣ60分子の場合、加熱は５５０〜６００℃で行われる。加熱時間は、２〜３週間が好ましい。また、ボール状分子の昇華は、ボール状分子の酸化を防止するために、真空下または窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。【００２３】
また、本発明の摺動材の製造方法は、六方結晶の層間に挿入されたボール状分子が、各層間において単層をなすようにする工程（以下、単層化工程とも記す）を有することが好ましい。ボール状分子を昇華させて、六方結晶の層間にボール状分子を挿入した場合、通常、六方結晶の層間に挿入されたボール状分子は、各層間において単層をなすように挿入されるので、挿入工程と単層化工程とは同時に進行する。【００２４】
（機器）
本発明の機器は、少なくとも一方の部材が他方の部材に対して摺動する摺動部を有し、前記摺動部の少なくとも一方の部材の表面に、本発明の摺動材を設けたものである。
機器としては、例えば、時計、モータ、自動車、発電機、航空機、船舶、オートバイ、カメラ、ビデオカメラ、眼鏡、測定用機器、撮影用機器、録音用機器、録音録画用機器、印刷用機器、工作用機械、加工用機械、組立用機械、搬送用機械、運搬用機械、小出し（ディスペンサ）用機械、ベアリングを有する機器等が挙げられる。
機器の摺動部としては、例えば、時計の歯車歯面、時計の歯車の軸受部、モータのブラシ、ステータ、ロータ、自動車用エンジンピストン、発電用タービン軸受部、カメラのシャッター、メガネフレーム等が挙げられる。【００２５】
（時計）
本発明の機器の一例である時計としては、動力を伝達する少なくとも一組の歯車と、時刻を修正する切換機構とを有するものが挙げられる。
前記歯車および切換機構は、少なくとも一方の部材が他方の部材に対して摺動する摺動部を有しており、前記歯車および／または切換機構の摺動部の少なくとも一方の部材の表面に、本発明の摺動材が設けられる。【００２６】
以上説明した本発明の摺動材は、従来の物体表面の改良によって摩擦特性を改善するものとは異なり、固体内滑りに基づくものである。すなわち、層状構造をなす六方結晶の層間にボール状分子が挿入された状態で、六方結晶にせん断力を加えると、六方結晶の層間においてボール状分子が転がり、揺らぎ等が引き起こされ、摩擦が極めてゼロに近い超潤滑が起こる。本発明の摺動材には、六方結晶の層間にボール状分子が挿入された構造が厚さ方向に無制限に繰り返し存在している。よって、本発明の摺動材においては、厚さ方向に無制限に繰り返し存在する滑り面（六方結晶の層とボール状分子がなす層との境界面）を利用した固体内滑りにより、摩擦がゼロに近い超潤滑が起こる。【００２７】
また、本発明の摺動材は、固体内滑りを利用しているので、水の影響、表面磨耗による影響等は無視でき、耐久性に優れたものとなる。また、滑り面に異方性がないので、摩擦力にも異方性がなく、平面内であればあらゆる方向に摺動自在となる。
また、ナノメートル、マイクロメートルサイズの厚さの六方結晶を用いることにより、得られる摺動材をナノマシン、マイクロマシン等の微小機械に適用できる。また、粉末状の六方結晶を用いることにより、得られる摺動材を通常の機械等の軸受け等の潤滑材として用いることができる。
【実施例】
【００２８】
以下、実施例を示す。
（実施例１）
まず、１００％硫酸と１００％硝酸とを硫酸：硝酸＝４：１（体積比）の割合で混合し、この混合液５０ｍｌに、２．２ｍｍ×２．２ｍｍ×０．２ｍｍのＨＯＰＧ（Ｈｉｇｈｌｙ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ Ｇｒａｐｈｉｔｅ）（Ｖｅｅｃｏ製、Ｇｒａｄｅ-ＺＹＨ）を入れ、図２に示すようにスターラ１１を用いて２０℃で１６時間撹拌した。ＨＯＰＧ１２を取り出し、純水でよく洗浄して、酸を中和した。【００２９】
図３に示すように、ＨＯＰＧ１２を炉１３に入れ、１００℃で１〜２分加熱してＨＯＰＧ１２の水分を完全に蒸発させた後、さらに１０５０℃で１５秒間加熱して、ＨＯＰＧ１２の層間を拡げた。
ついで、Ｃ60分子（ＭＴＲ製、純度９９．９８％以上）７．５４ｍｇおよび層間が拡がったＨＯＰＧ３．７７ｍｇを石英管に入れ、石英管内を真空にした後、石英管を密封した。【００３０】
図４に示すように、Ｃ60分子およびＨＯＰＧが密封された石英管１４を炉１３に入れ、６００℃で２週間加熱して、昇華したＣ60分子をＨＯＰＧの層間に挿入させた。このようにして、図５に示すような、２．２ｍｍ×２．２ｍｍ×０．２ｍｍの摺動材を得た。【００３１】
得られた摺動材の構造を、高分解電子顕微鏡（日本電子製、ＪＥＭ-２０００ＥＸ）を用いて確認した。高分解電子顕微鏡像を図６に、その回折パターンを図７に示す。また、これらから得られる構造モデルを図１に示す。【００３２】
得られた摺動材の摩擦特性を、摩擦力顕微鏡（セイコーインスツルメンツ株式会社製、ＳＰＩ３００）を用いて調べた。具体的には、摺動材表面に沿って一定の荷重をかけながら探針を往復させ、その時の摩擦力を測定した。荷重０ｎＮの結果を図８に、荷重１０ｎＮの結果を図９に、荷重２０ｎＮの結果を図１０に、荷重６０ｎＮの結果を図１１に、荷重１００ｎＮの結果を図１２に、荷重１０μＮの結果を図１３に示す。なお、図８〜１３の結果において、摩擦力顕微鏡の測定限界の範囲内（摩擦力が０．１ｎＮ）では、摩擦力は極めてゼロに近くなる。
図８〜１３の結果から、静止摩擦力および動摩擦力ゼロに近い状態が、荷重１００ｎＮまで成り立っていることがわかる。また、摩擦力の異方性も認められない。【００３３】
（実施例２）
アナログ電子時計の摺動部に実施例１の摺動材を設けた実施例について説明する。【００３４】
（アナログ電子時計の構造）
まず、実施例２で用いたアナログ電子時計のムーブメント（機械体）について、図１４〜図１７を参照して説明する。
アナログ電子時計のムーブメント（機械体）１００は、地板１０２、輪列受１１２、および二番受１１４から構成された、ムーブメント１００の支持部材と；地板１０２の巻真案内穴に回転可能に組み込まれた巻真１１０と；絶縁板１６０と；スイッチばね１６２と；絶縁板１６０を介してスイッチばね１６２により、地板１０２および輪列受１１２に対して固定された回路ブロック１１６と；アナログ電子時計の動力源を構成する電池１２０と；回路ブロック１１６に取り付けられたＩＣ１１８および水晶振動子１２２と；スイッチばね１６２に一体形成された、巻真１１０の軸線方向の位置を決めるための切換ばね１６６と；コイルブロックＡ２１２、ステータＡ２１４、および時ロータ２１６から構成された時モータ２１０と；日の裏中間車２２２、日の裏車２２４、および時車２２６から構成された時表示輪列と；コイルブロックＢ２４２、ステータＢ２４４、および時ロータ２４６から構成された分モータ２４０と；二番中間車Ｂ２５２、二番中間車Ａ２５４、および分車２５６から構成された分表示輪列と；コイルブロックＣ２７２、ステータＣ２７４、および秒ロータ２７６から構成された秒モータ２７０と；五番車２８２および秒車２８４から構成された秒表示輪列とを具備して概略構成される。【００３５】
該ムーブメント（機械体）１００は、時モータ２１０の回転により時表示輪列が回転して、時針２３０により現在の時刻のうちの「時」を表示するように構成される。また、分モータ２４０の回転により分表示輪列が回転して、分針２６０により現在の時刻のうちの「分」を表示するように構成される。また、秒モータ２７０の回転により秒表示輪列が回転して、秒針２９０により現在の時刻のうちの「秒」を表示するように構成される。
前記電池１２０としては、充電可能な二次電池を用いることもできるし、充電可能なコンデンサを用いることもできる。水晶振動子１２２は、アナログ電子時計の源振を構成し、例えば、３２，７６８ヘルツで発振する。【００３６】
（摺動材の設置）
このムーブメント（機械体）１００において、秒モータ２７０の軸受部（秒モータ軸受部２７６ａと輪列受１１２とから構成された上側軸受部、および秒モータ軸受部２７６ｂと地板１０２とから構成された下側軸受部）に、以下のようにして実施例１の摺動材を設けた。【００３７】
まず、実施例1で得られた摺動材の一部を剥離させ、厚さ１μｍの摺動材を得た。
秒モータ軸受部２７６ａ、および輪列受１１２において秒モータ軸受部２７６ａに接する部分に、エポキシ系接着剤を厚さが０．１μｍとなるように塗布した。同様に、秒モータ軸受部２７６ｂ、および地板１０２において秒モータ軸受部２７６ｂに接する部分に、エポキシ系接着剤を塗布した。
ついで、塗布されたエポキシ系接着剤上に、剥離した摺動材を貼り付け、１時間、２５℃で放置し、エポキシ系接着剤を十分に乾燥させた。【００３８】
同様にして、時モータ２１０、時表示輪列、分モータ２４０、分表示輪列、および秒表示輪列の軸受部にも、実施例１の摺動材を設けた。結果、摺動部の摩擦損失を削減することができたため、電池寿命を延ばすことができた。【００３９】
（実施例３）
このムーブメント（機械体）１００において、秒モータ２７０の軸受部（秒モータ軸受部２７６ａと輪列受１１２とから構成された上側軸受部、および秒モータ軸受部２７６ｂと地板１０２とから構成された下側軸受部）に、以下のようにして実施例１の摺動材を設けた。【００４０】
まず、実施例1で得られた摺動材を粒径０．１〜１μｍに粉砕した。時計用潤滑油（ＳＹＮＴＨＥＴＩＣ  ＯＩＬ：９０１０（ＭＯＥＢＩＵＳ社製））と、粉砕した摺動材とを、潤滑油１００に対してして摺動材が１０となるように混合した。
ついで、摺動材を混合した潤滑油を、秒モータ軸受部２７６ａ、および輪列受１１２において秒モータ軸受部２７６ａに接する部分に塗布した。同様に、摺動材を混合した潤滑油を、秒モータ軸受部２７６ｂ、および地板１０２において秒モータ軸受部２７６ｂに接する部分に塗布した。【００４１】
同様にして、時モータ２１０、時表示輪列、分モータ２４０、分表示輪列、および秒表示輪列の軸受部にも、実施例１の摺動材を設けた。結果、摺動部の摩擦損失を削減することができたため、電池寿命を延ばすことができた。【００４２】
（実施例４）
ぜんまいを動力源とした機械式時計の摺動部に実施例１の摺動材を設けた実施例について説明する。【００４３】
（機械式時計の構造）
まず、実施例４で用いた機械式時計のムーブメント（機械体）について、図１８〜図２１を参照して説明する。
機械式時計のムーブメント（機械体）３００は、ムーブメントの基板を構成する地板３０２を有する。巻真３１０が、地板３０２の巻真案内穴３０２ａに回転可能に組み込まれる。通常、地板の両側のうちで、文字板のある方の側をムーブメントの「裏側」と称し、文字板のある方の側と反対側をムーブメントの「表側」と称する。ムーブメントの「表側」に組み込まれる輪列を「表輪列」と称し、ムーブメントの「裏側」に組み込まれる輪列を「裏輪列」と称する。おしどり３９０、かんぬき３９２、かんぬきばね３９４、かんぬき押さえ３９６を含む切換装置により、巻真３１０の軸線方向の位置を決める。きち車３１２が巻真３１０の案内軸部に回転可能に設けられる。【００４４】
つづみ車３９８が巻真３１０の角部に対して、巻真３１０と同軸になるように配置される。巻真３１０が、回転軸線方向に沿ってムーブメントの内側に一番近い方の第１の巻真位置（０段目）にある状態で巻真３１０を回転させると、つづみ車３９８の回転を介してきち車３１２が回転するように構成される。丸穴車３１４が、きち車３１２の回転により回転するように構成される。角穴車３１６が、丸穴車３１４の回転により回転する。角穴車３１６が回転することにより、香箱車３２０に収容されたぜんまい３２２を巻き上げる。二番車３２４が、香箱車３２０の回転により回転するように構成される。がんぎ車３３０が、四番車３２８、三番車３２６、二番車３２４の回転を介して回転する。香箱車３２０、二番車３２４、三番車３２６、四番車３２８は表輪列を構成する。【００４５】
小鉄車３９７が地板３０２対して回転可能なように配置される。日の裏車３５８が地板３０２対して回転可能なように配置される。小鉄車３９７の歯車部は、日の裏車３５８の日の裏歯車の歯車部と噛合うように構成される。日の裏車３５８の日の裏歯車の歯車部は、筒かな３５０の歯車部と噛合うように構成される。日の裏車３５８の日の裏かなのかな（ピニオン）部は、筒車３５４の歯車部と噛合うように構成される。日の裏押え３８４が、小鉄車３９７および日の裏車３５８を、地板３０２対して回転可能になるように支持する。巻真３１０が、回転軸線方向に沿ってムーブメントの外側の第２の巻真位置（１段目）にある状態で巻真３１０を回転させると、つづみ車３９８の回転を介して小鉄車３９７が回転するように構成される。さらに、巻真３１０が１段目にある状態で巻真３１０を回転させると、小鉄車３９７が回転することにより、日の裏車３５８が回転するように構成される。この状態で、日の裏車３５８が回転すると、筒かな３５０、筒車３５４が回転し、したがって、時針３５６、分針３５２が回転して、時計の時刻修正を行うことができるように構成される。【００４６】
表輪列の回転を制御するための脱進・調速装置は、てんぷ３４０と、がんぎ車３３０と、アンクル３４２とを含む。てんぷ３４０は、てん真３４０ａと、てん輪と、ひげぜんまい３４０ｃとを含む。二番車３２４の回転に基づいて、筒かな３５０が同時に回転する。筒かな３５０に取付けられた分針３５２が「分」を表示する。筒かな３５０には、二番車３２４に対するスリップ機構が設けられる。筒かな３５０の回転に基づいて、日の裏車３５８の回転を介して、筒車３５４が回転する。筒車３５４に取付けられた時針３５６が「時」を表示する。ひげぜんまい３４０ｃは、複数の巻き数をもったうずまき状（螺旋状）の形態の薄板ばねである。ひげぜんまい３４０ｃの内端部は、てん真３４０ａに固定されたひげ玉３４０ｄに固定され、ひげぜんまい３４０ｃの外端部は、てんぷ受３６６に固定されたひげ持受３７０に取り付けたひげ持３７０ａを介してねじ締めにより固定される。緩急針３６８が、てんぷ受３６６に回転可能に取付けられている。てんぷ３４０は、地板３０２およびてんぷ受３６６に対して回転可能なように支持される。【００４７】
香箱車３２０は、香箱歯車３２０ｄと、香箱真３２０ｆ、ぜんまい３２２とを備える。香箱真３２０ｆは、上軸部３２０ａと、下軸部３２０ｂとを含む。香箱真３２０ｆは、炭素鋼などの金属で形成される。香箱歯車３２０ｄは黄銅などの金属で形成される。二番車３２４は、上軸部３２４ａと、下軸部３２４ｂと、かな部３２４ｃと、歯車部３２４ｄと、そろばん玉部３２４ｈとを含む。二番車３２４のかな部３２４ｃは香箱歯車３２０ｄと噛み合うように構成される。上軸部３２４ａと、下軸部３２４ｂと、そろばん玉部３２４ｂは、炭素鋼などの金属で形成される。歯車部３２４ｄは黄銅などの金属で形成される。三番車３２６は、上軸部３２６ａと、下軸部３２６ｂと、かな部３２６ｃと、歯車部３２６ｄとを含む。三番車３２６のかな部３２６ｃは歯車部３２４ｄと噛み合うように構成される。四番車３２８は、上軸部３２８ａと、下軸部３２８ｂと、かな部３２８ｃと、歯車部３２８ｄとを含む。四番車３２８のかな部３２８ｃは歯車部３２６ｄと噛み合うように構成される。上軸部３２８ａと、下軸部３２８ｂは、炭素鋼などの金属で形成される。歯車部３２８ｄは黄銅などの金属で形成される。がんぎ車３３０は、上軸部３３０ａと、下軸部３３０ｂと、かな部３３０ｃと、歯車部３３０ｄとを含む。がんぎ車３３０のかな部３３０ｃは歯車部３２８ｄと噛み合うように構成される。がんぎ車３３０の歯車部３３０ｄはアンクル３４２に接着されたつめ石３４３と噛み合うように構成される。アンクル３４２は、アンクル体３４２ｄと、アンクル真３４２ｆとを備える。アンクル真３４２ｆは、上軸部３４２ａと、下軸部３４２ｂとを含む。【００４８】
香箱車３２０は、地板３０２および香箱受３６０に対して回転可能なように支持される。すなわち、香箱真３２０ｆの上軸部３２０ａは、香箱受３６０に対して回転可能なように支持される。香箱真３２０ｆの下軸部３２０ｂは、地板３０２に対して、回転可能に支持される。二番車３２４、三番車３２６、四番車３２８、がんぎ車３３０は、地板３０２および輪列受３６２に対して回転可能なように支持される。すなわち、二番車３２４の上軸部３２４ａ、三番車３２６の上軸部３２６ａ、四番車３２８の上軸部３２８ａ、がんぎ車３３０の上軸部３３０ａは、輪列受３６２に対して回転可能なように支持される。また、二番車３２４の下軸部３２４ｂ、三番車３２６の下軸部３２６ｂ、四番車３２８の下軸部３２８ｂ、がんぎ車３３０の下軸部３３０ｂは、地板３０２に対して、回転可能に支持される。アンクル３４２は、地板３０２およびアンクル受３６４に対して回転可能なように支持される。すなわち、アンクル３４２の上軸部３４２ａは、アンクル受３６４に対して回転可能なように支持される。アンクル３４２の下軸部３４２ｂは、地板３０２に対して、回転可能に支持される。【００４９】
（摺動材の設置）
このムーブメント（機械体）３００において、がんぎ車３３０（歯車部３３０ｄ）とつめ石３４３との摺動部に、以下のようにして実施例１の摺動材を設けた。【００５０】
まず、実施例1で得られた摺動材の一部を剥離させ、厚さ１μｍの摺動材を得た。
がんぎ車３３０の歯車部３３０ｄ、およびつめ石３４３に、エポキシ系接着剤を厚さが０．１μｍとなるように塗布した。
ついで、塗布されたエポキシ系接着剤上に、剥離した摺動材を貼り付け、１時間、２５℃で放置し、エポキシ系接着剤を十分に乾燥させた。【００５１】
同様にして、二番車３２４、三番車３２６、四番車３２８、てん真３４０ａ、切換車の軸受部にも、実施例１の摺動材を設けた。結果、摺動部の摩擦損失を削減することができたため、ぜんまいの持続時間を延ばすことができた。【００５２】
（実施例５）
このムーブメント（機械体）３００において、がんぎ車３３０（歯車部３３０ｄ）とつめ石３４３との摺動に、以下のようにして実施例１の摺動材を設けた。【００５３】
まず、実施例1で得られた摺動材を粒径０．１〜１μｍに粉砕した。時計用潤滑油（ＳＹＮＴＨＥＴＩＣ  ＯＩＬ：９０１０（ＭＯＥＢＩＵＳ社製））と、粉砕した摺動材とを、潤滑油１００に対してして摺動材が１０となるように混合した。
ついで、摺動材を混合した潤滑油を、がんぎ車３３０の歯車部３３０ｄおよびつめ石３４３に塗布した。【００５４】
同様にして、二番車３２４、三番車３２６、四番車３２８、てん真３４０ａ、切換車の軸受部にも、実施例１の摺動材を設けた。結果、摺動部の摩擦損失を削減することができたため、ぜんまいの持続時間を延ばすことができた。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の摺動材は、使用できる環境に制限がなく、自動車等の大型機械からナノマシンまでさまざまなサイズの機械・機器に使用でき、従来のものに比べ摩擦を減らす効果が高く、かつ耐久性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、本発明の摺動材の一例を示す構造モデルである。
【図２】図２は、実施例の摺動材の製造工程の一つを示す図である。
【図３】図３は、実施例の摺動材の製造工程の一つを示す図である。
【図４】図４は、実施例の摺動材の製造工程の一つを示す図である。
【図５】図５は、実施例で得られた摺動材の写真および模式図である。
【図６】図６は、実施例で得られた摺動材の高分解電子顕微鏡像である。
【図７】図７は、実施例で得られた摺動材の回折パターンである。
【図８】図８は、実施例で得られた摺動材の摩擦特性（荷重０ｎＮ）を示すグラフである。
【図９】図９は、実施例で得られた摺動材の摩擦特性（荷重１０ｎＮ）を示すグラフである。
【図１０】図１０は、実施例で得られた摺動材の摩擦特性（荷重２０ｎＮ）を示すグラフである。
【図１１】図１１は、実施例で得られた摺動材の摩擦特性（荷重６０ｎＮ）を示すグラフである。
【図１２】図１２は、実施例で得られた摺動材の摩擦特性（荷重１００ｎＮ）を示すグラフである。
【図１３】図１３は、実施例で得られた摺動材の摩擦特性（荷重１０μＮ）を示すグラフである。
【図１４】図１４は、本発明のアナログ電子時計の実施形態において、ムーブメントを表側から見た概略形状を示す平面図である。
【図１５】図１５は、本発明のアナログ電子時計の実施形態において、秒モータから秒針の部分を示す概略部分断面図である。
【図１６】図１６は、本発明のアナログ電子時計の実施形態において、分モータから分針の部分を示す概略部分断面図である。
【図１７】図１７は、本発明のアナログ電子時計の実施形態において、時モータから時針の部分を示す概略部分断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の機械式時計の実施形態において、ムーブメントの表側の概略形状を示す平面図である。
【図１９】図１９は、本発明の機械式時計の実施形態において、香箱からアンクルの部分を示す概略部分断面図である。
【図２０】図２０は、本発明の機械式時計の実施形態において、がんぎ車からてんぷの部分を示す概略部分断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の機械式時計の実施形態において、巻真、小鉄車、日の裏車の部分を示す概略部分断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  摺動材
２  グラファイト
３  グラファイト層
４  Ｃ60分子
１１  スターラ
１２  ＨＯＰＧ
１３  炉
１４  石英管
１００  ムーブメント（機械体）
１０２  地板
１１０  巻真
１１２  輪列受
１１４  二番受
１１６  回路ブロック
１１８  ＩＣ
１２０  電池
１２２  水晶振動子
１６０  絶縁板
１６２  スイッチバネ
１６６  切替ばね
２１０  時モータ
２１２  コイルブロックＡ
２１４  ステータＡ
２１６  時ロータ
２２２  日の裏中間車
２２４  日の裏車
２２６  時車
２３０  時針
２４０  分モータ
２４２  コイルブロックＢ
２４４  ステータＢ
２４６  分ロータ
２５２  二番中間車Ｂ
２５４  二番中間車Ａ
２５６  分車
２６０  分針
２７０  秒モータ
２７２  コイルブロックＣ
２７４  ステータＣ
２７６  秒ロータ
２７６ａ  秒モータ軸受部
２７６ｂ  秒モータ軸受部
２８２  五番車
２８４  秒車
３００  ムーブメント（機械体）
３０２  地板
３０２ａ  巻真案内穴
３１０  巻真
３１２  きち車
３１４  丸穴車
３１６  角穴車
３２０  香箱車
３２０ａ  上軸部
３２０ｂ  下軸部
３２０ｄ  香箱歯車
３２０ｆ  香箱真
３２２  ぜんまい
３２４  二番車
３２４ａ  上軸部
３２４ｂ  下軸部
３２４ｃ  かな部
３２４ｄ  歯車部
３２４ｈ  そろばん玉部
３２６  三番車
３２６ａ  上軸部
３２６ｂ  下軸部
３２６ｃ  かな部
３２６ｄ  歯車部
３２８  四番車
３２８ａ  上軸部
３２８ｂ  下軸部
３２８ｃ  かな部
３２８ｄ  歯車部
３３０  がんぎ車
３３０ａ  上軸部
３３０ｂ  下軸部
３３０ｃ  かな部
３３０ｄ  歯車部
３４０  てんぷ
３４０ａ  てん真
３４０ｃ  ひげぜんまい
３４０ｄ  ひげ玉
３４２  アンクル
３４２ａ  上軸部
３４２ｂ  下軸部
３４２ｄ  アンクル体
３４２ｆ  アンクル真
３４３  つめ石
３５０  筒かな
３５２  分針
３５４  筒車
３５６  時針
３５８  日の裏車
３６０  香箱受
３６２  輪列受
３６４  アンクル受
３６６  てんぷ受
３６８  緩急針
３７０  ひげ持受
３７０ａ  ひげ持
３８４  日の裏押え
３９０  おしどり
３９２  かんぬき
３９４  かんぬきばね
３９６  かんぬき押さえ
３９７  小鉄車
３９８  つづみ車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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