CN1598116A

CN1598116A - 缝纫机

Info

Publication number: CN1598116A
Application number: CN 200410064260
Authority: CN
Inventors: 北村哲弥; 青木彦治; 金田英树; 长野克己
Original assignee: Brother Industries Ltd; Nippon Steel Chemical Co Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd; Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2004-08-23
Publication date: 2005-03-23
Also published as: JP4649100B2; JP2005065881A

Abstract

在本发明的缝纫机(M)中，作为第1部件的挑线杆轴(24)的外周面形成有DLC(Diamond Like Carbon)被膜，作为第2部件的挑线杆轴承(26)上，以压入方式固定有对所述挑线杆轴(24)进行支承的铝质衬套(33)。并且，挑线杆轴(24)由滑脂进行润滑。该滑脂在基油中相对作为合成油的DOS：癸二酸二辛酯(Dioctyl Sebacate)中，分别添加了作为增稠剂的锂皂16重量％、作为添加剂的ZnDTP：二烷基二硫代磷酸锌(Zinc Dialkyl－dithiophosphate)及MoDTC：二硫代氨基甲酸钼(Molybdenum Dithio－carbamate)5重量％，由此，对铝产生良好的亲和性。

Description

缝纫机

技术领域

本发明涉及具有通过第1部件与第2部件相对运动而形成的滑动部分的缝纫机。

背景技术

在缝纫机中具备相互间进行相对滑动(相对运动)的双部件，例如挑线杆与挑线杆支承部件、针杆与针杆支承部件，及针杆连接架与针杆曲柄杆等。在以往的缝纫机中，在这类双部件的滑动部分注入滑脂等润滑材料，以防止滑动部分的磨损。

对此状况，例如，日本国特许申请公开号2003年第111990号公报(参照图3～图6等)曾公开一种技术，使双部件中的某一方的滑动面上形成低摩擦系数的高硬度DLC(Diamond Like Carbon))的被膜，另一部件的滑动面上形成含氟化合物被膜。

另外，日本国特许申请公开号2003年第181185号公报(参照图3等)曾公开另一种技术，使形成滑动部分的双部件中的某一方的滑动面上形成DLC的被膜，并在滑动部分注入滑脂。

然而，上述构成中存在以下的问题点。即，在双部件的各滑动面上，存在若干凹凸。由此缘故，即使在例如双部件的滑动部分注入滑脂等润滑材料的情况下，在双部件的滑动面上也存在相互接触的部分。为此，当双部件的滑动部分存在高摩擦系数的物质(摩擦系数高的部件)时，因滑动会产生很大的摩擦热。结果是使滑动部分负荷增大，滑脂氧化而加速劣化，存在使双部件的滑动性及耐磨性下降的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供可进一步提高相对滑动的双部件的滑动部分的滑动性及耐磨性的缝纫机。

本发明的缝纫机，具有相对滑动(相对运动)的第1部件与第2部件，其特征在于，在上述第1部件表面中的与上述第2部件的滑动面上，形成有DLC被膜；上述第2部件的表面中的与上述第1部件的滑动面的材质为铝或铝合金。

另外，本发明的缝纫机，具有相对滑动的第1部件与第2部件，其特征在于，在上述第1部件表面中的与上述第2部件的滑动面上，形成有DLC被膜；在上述第2部件的表面中的与上述第1部件的滑动面上，形成有铝或铝合金被膜。

由于上述构成中，DLC被膜具有高硬度且摩擦系数低，且易于相对铝(铝合金)滑动，因而，可进一步地提高滑动部分的滑动性及耐磨性。

此场合，以硬质铝用作上述铝合金为宜。如此构成，即使第1部件及第2部件尺寸小，也可获得足够的刚性。

另外，对上述第1部件及第2部件的滑动部分用润滑剂进行润滑。如此结构，可进一步地提高滑动部分的滑动性及耐磨性。

此场合，以合成油作为上述润滑剂的基油为宜。由于合成油与从原油中精炼而得的矿物油相比所含杂质少，因而，可进一步地提高滑动部分的滑动性及耐磨性，提高耐久性。

另外，作为上述基油的合成油，以选用与铝(铝合金)具有良好亲和和性(附着性)的酯类合成油为宜。

进而，上述酯类合成油可选用DOA：己二酸二辛酯(DioctylAdipate)、DOZ：壬二酸二辛酯(Dioctyl Azelate)、DOS：癸二酸二辛酯(Dioctyl Sebacate)、DOD：两个-2-乙基己酯(Di-2-Ethylhexyl Dodecanate)等中的任一种双酯(Diester)。

以上述任一种单一的双酯作为基油，可获得比多种基油混合而成的润滑剂更好的低摩擦效果，可进一步提高润滑性。

另外，作为上述基油，也可采用PAO：聚α烯烃氢化物类(Poly-Alpha-Olefin)合成油。PAO类合成油与从原油精炼而得的矿物油相比，粘度指数(VI值)高(一般而言，矿物油的粘度指数为10～100，PAO类合成油的粘度指数为150以上)，因而，可进一步地提高滑动部分的滑动性及耐磨性。

另外，本发明的缝纫机，其特征在于，上述铝或铝合金，装配于刚性高于该铝或铝合金的钢材上。由此，可赋予滑动部分以充足的刚性。

在此场合，上述铝或铝合金，以通过压入方式装配于上述钢材为宜。由此，可使滑动部分构成简化。

附图简要说明

图1为表示本发明实施例的双针缝纫机内部机构的概略斜视图。

图2为挑线杆机构的左视图。

图3为挑线杆及挑线杆轴承的分解斜视图。

发明的较佳实施例

以下，参照图1～图3，对将本发明适用于双针缝纫机的一个实施例进行说明。图1为本实施例的双针缝纫机M(以下，简称缝纫机M)的机壳内部的斜视图。图2为图1中的缝纫机M的左视图。图3为挑线杆16及挑线杆轴承26(支承部件)的分解斜视图。

如图1所示，缝纫机M具有左右方向为其长度的机座部1、在机座部1右端部向上方延伸的脚柱部2、从脚柱部2向左方延伸而与机座部1相对的臂部3。在臂部3内部设置有向左右方向延伸的主轴5。在该主轴5的下方设置有平行延伸的针杆摆动轴6。

主轴5的右端部向机外突出，在该突出部分可转动地安装有皮带轮7。在该皮带轮7与由缝纫机马达(省略图示)驱动的驱动皮带轮(省略图示)之间装设有皮带(省略图示)。因此，缝纫机马达的驱动力通过皮带由上述驱动皮带轮传递至上述皮带轮7。由此，上述主轴5按图1箭头所示方向旋转驱动。

在臂部3的左端部形成头部4。在该头部4的内部，如图1所示，设置了具有曲柄8、曲柄杆9、针杆连接架10、针杆11、针杆支承部件12、挑线杆16及挑线杆轴承26的挑线杆机构15。如图2所示，挑线杆机构15的挑线杆16及挑线杆轴24，以固定轴22为中心可旋转地受到支承。另外，如图1所示，针杆11的下端部分向头部4的下侧突出，其前端部装配有2根缝纫针13。

在上述主轴5的左端部安装有上述曲柄8。该曲柄8具有曲柄轴20。在该曲柄轴20上，可自如转动地安装有上述曲柄杆9的上端部即、曲柄用把持部18。此外，上述曲柄轴20沿图2中双点划线A轨迹，与主轴5(皮带轮7)同方向(参照图1)旋转。

另外，曲柄杆9的下端部，装配成可相对上述针杆连接架10进行自如转动。针杆连接架10把持上述针杆11的上下方向的大略中央部。并且，针杆11的上下两端部分别由针杆支承部件12支承。

另一方面，如图3所示，上述挑线杆16具有挑线杆腕部28，挑线杆腕部28上设有圆柱状的贯通孔23。在挑线杆腕部28的不同位置分别设有棒状的挑线杆轴24和弯曲板状的挑线杆部27。挑线杆部27的前端部形成有用于穿过缝纫线的两处线孔41、42。

支承上述挑线杆16的挑线杆轴承26(钢材)，由大体呈半圆柱状的轴承部30及从该轴承部30侧面突出的圆柱状的连接部32构成。该连接部32可转动地安装于上述曲柄杆9的挑线杆用把持部17(参照图1)。另外，轴承部30上设有插通孔31，在该插通孔31内通过压入安装有作为轴承部的圆筒状的铝质衬套33。该铝质衬套33由铝合金中的硬铝构成，设于上述插通孔31的全长范围。此外，挑线杆轴承26中的除上述铝质衬套33外的材料由碳钢构成。如图2及图3所示，挑线杆16的挑线杆轴24插入该铝质衬套33而受到支承。

在上述构成中，当主轴5转动时，曲柄8及曲柄轴20转动。于是，针杆11及缝纫针13通过曲柄杆9作上下运动。另外，曲柄8及曲柄轴20转动时，如图2所示，轴承部30通过挑线杆用把持部17沿上述挑线杆轴24作往复运动(图2中箭头B所示方向)。并且，当轴承部30沿上述挑线杆轴24作往复运动时，该挑线杆轴24以上述固定轴22为中心作往复运动即摆动(图2中箭头C所示方向)。由此，挑线杆16(该场合为挑线杆部27)以上述旋转轴22为中心摆动(图2中箭头D所示方向)。并且，挑线杆16在所定时间与针杆11的上下运动相同步地上下摆动。

此时，挑线杆轴24沿轴承部30的铝质衬套33的内周面滑动，在本实施例中，挑线杆轴24相当于第1部件，挑线杆轴承26的铝质衬套33相当于第2部件。另外，针杆摆动轴6通过未作图示的摆动机构发生摆动，对针杆11(针杆连接架10)与针杆支承部件12一起在前后水平方向进行摆动驱动。

在挑线杆轴24的外周面上，至少在与铝质衬套33发生滑动的部分形成有DLC被膜。该DLC被膜采用了等离子CVD(Plasma ChemicalVapor Deposition)、喷镀：不平衡磁控管喷镀(Unbalanced MagnetronSputtering)、电弧离子镀敷(Arc Ion Plating)等现有的薄膜形成技术，膜厚约1μm。此时，对DLC被膜的硬度(HV：采用维克斯硬度)，可通过氢含有量与sp3/sp2结合比进行调节。

将挑线杆轴24与铝质衬套33间的间隙构成为10μm左右，挑线杆轴24的DLC被膜上涂抹使作为润滑剂的滑脂，使厚度小于该间隙(10μm)。由此，使挑线杆轴24与挑线杆轴承26之间即滑动部分得到润滑。在滑脂中，相对作为基油的DOS，分别添加了作为增稠剂的锂皂16重量％、作为添加剂的ZnDTP：二烷基二硫代磷酸锌(Zinc Dialkyl-dithiophosphate)及MoDTC：二硫代氨基甲酸钼(Molybdenum Dithio-carbamate)5重量％。

为验证上述挑线杆轴24与挑线杆轴承26的滑动部分的滑动性进行了实验。该实验在40℃环境下进行，主轴5的转速设定为3300rpm，并将滑动部分的挑线杆轴24与铝质衬套33的相对速度(往复运动中的最高速度)设定为6m/s(设想是工业用缝纫机而设定)。另外，此时的挑线杆部分的PV值分别为：P(Pressure)＝1.4MPa、V(Veloeity)＝6.4m/s，DOS在40℃环境下的动粘度为12mm²/s，DLC被膜与硬铝间的摩擦系数在干燥(无润滑剂)环境下为0.02。

作为以上实验结果，本实施例的挑线杆轴24与挑线杆轴承26的滑动部分，经过2000小时后未引起烧结。此时的滑动部分温度为70℃。

另外，为与本实施例的实验结果作对比，在与上述相同实验条件下，对以下3个比较例进行了实验。比较例1中，使形成有DLC被膜的挑线杆轴24和不具有铝质衬套33而仅由碳钢构成的挑线杆轴承进行滑动，形成滑动部分并在滑动部分涂抹了滑脂。滑脂成分与本实施例相同。比较例2是在比较例1中不涂抹滑脂的例子。比较例3中，以矿物油作为基油的滑脂(例如，昭和壳牌(シエル)石油株式会社制的阿尔巴尼亚滑脂，增稠剂为锂皂，粘度为130)取代比较例1中的滑脂。另外，DLC被膜与碳钢间的摩擦系数在干燥环境下为0.1。

结果，比较例1中，滑动部分在经过1000小时后发生烧结。并且，发生烧结前的恒定状态下的滑动部分温度上升至80℃。比较例2在经过24小时后发生烧结。而比较例3在经过200小时后发生烧结。

由此可知，本实施例与比较例1～3相比，可抑制滑动部分的温度上升，进而可防止发生烧结。据此，此效果因下述理由而获得。首先，一般而言，在滑动部分中，涂抹于挑线杆轴24的滑脂并非存在于上述滑动部分的整个面上，因此在该滑动部分，挑线杆轴24与铝质衬套33相接触而发生摩擦。然而，本实施例中，在挑线杆轴24上形成有DLC被膜，并以硬铝制成铝质衬套33，作成了摩擦系数低的部件之间的滑动结构。因而可抑制在滑动部分产生摩擦热。

与此对照，比较例1中虽在挑线杆轴上形成有DLC被膜，但挑线杆轴承仅由摩擦系数高的碳钢构成。因而无法充分地抑制滑动部分的摩擦热发生。而且，据认为，一般情况下，温度上升10℃，则滑脂劣化寿命减半。与之对照，本实施例中，通过抑制滑动部分的温度上升，抑制了滑脂的氧化(劣化)，可在更长时间内保持滑脂的作用，由此，可提高滑动部分的滑动性及耐磨性。

另外，比较例2中，由于滑动部分未涂滑脂，很早便发生烧结，造成滑动性及耐磨性低劣的结果。与之对照，本实施例中，在滑脂中使用与硬铝(铝)的亲和性(附着性)良好的酯类的DOS，因而，可使滑脂获得充分的润滑性。

另外，比较例3中，使用矿物油作为滑脂的基油，因而造成耐磨性低劣的结果。

此外，在上述实施例中，滑动部分是由挑线杆轴24与挑线杆轴承26(铝质衬套33)构成的，然而，并不限定于此，本发明同样可适用于例如、使缝纫针上下运动的主轴5、与主轴5连动的针杆摆动轴6、送布机构、调线器、梭子、针杆、针杆连接架等构成的滑动部分。

另外，家庭用缝纫机的挑线杆与挑线杆轴承的相对速度比工业用缝纫机(6m/s)要慢得多(速度为工业用缝纫机的1/5～1/10)。因此，家庭用缝纫机的PV值(与速度的3次方成正比)，仅为工业用缝纫机的1/125～1/1000值。由于滑动部分的温度上升与PV值的减少成正比地得到抑制，对于家庭用缝纫机的场合，即使在不涂滑脂的状态下也足以保证工作。

另外，作为铝合金使用了硬铝，但并不限定于此，也可采用例如铝压铸件等。另外，也可进行使DLC被膜含硅等的处理。此外，因钨等金属相反地会促进磨损，有时以不含钨等金属为宜。另外，在润滑剂中也可添加含氟树脂或二硫化钼等硫化金属。

另外，本实施例中，作为酯类合成油使用了DOS，但并不限定于此，若使用DOA、DOZ、DOD，理所当然地可获得同样的效果。

另外，注入滑动部分(对滑动部分进行润滑)的润滑剂，也可不在缝纫机出厂时预先注入，而将之另行包装或另行贩卖，由缝纫机购入者于购买后注入需要润滑的滑动部分。此外，本实施例中，通过压入方式将铝质衬套33固定于轴承部30，也可通过螺丝等加以固定。

此外，本发明的缝纫机，并不限定于上述实施例及附图所示之示例，在不脱离发明要旨的范围内，可作适宜的变更。

Claims

1.一种缝纫机，具有相对滑动的第1部件与第2部件，其特征在于，在所述第1部件表面中的与所述第2部件的滑动面上，形成有DLC被膜，所述第2部件的表面中的与所述第1部件的滑动面的材质为铝或铝合金。

2.一种缝纫机，具有相对滑动的第1部件与第2部件，其特征在于，在所述第1部件表面中的与所述第2部件的滑动面上，形成有DLC被膜，在所述第2部件的表面中的与所述第1部件的滑动面上，形成有铝或铝合金被膜。

3.根据权利要求1或2所述的缝纫机，其特征在于，所述铝合金为硬铝。

4.根据权利要求1或2所述的缝纫机，其特征在于，所述第1部件与第2部件的滑动部分由润滑剂进行润滑。

5.根据权利要求4所述的缝纫机，其特征在于，所述润滑剂的基油为合成油。

6.根据权利要求5所述的缝纫机，其特征在于，所述润滑剂的基油为酯类合成油。

7.根据权利要求6所述的缝纫机，其特征在于，所述酯类合成油为DOA、DOZ、DOS、DOD等中的任一种双酯。

8.根据权利要求4所述的缝纫机，其特征在于，所述润滑剂的基油为PAO类合成油。

9.根据权利要求1或2所述的缝纫机，其特征在于，所述铝或铝合金，装配于刚性高于该铝或铝合金的钢材上。

10.根据权利要求9所述的缝纫机，其特征在于，所述铝或铝合金，通过压入方式装配于所述钢材上。

11.根据权利要求1或2所述的缝纫机，其特征在于，所述第1部件及第2部件的一方为挑线杆，另一方为可滑动地对所述挑线杆进行支承的支承部件。

12.根据权利要求1或2所述的缝纫机，其特征在于，所述第1部件为具有挑线杆轴的挑线杆，所述第2部件为可滑动地对所述挑线杆轴进行支承的轴承部。