JP2001104675A - 針棒およびミシン用摺動装置ならびにミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量で高剛性の針棒および無給油で摺動部位
の摩耗や焼付損傷を長期間に亘り確実に防止することの
できるミシン用摺動装置ならびにミシンを提供するこ
と。 【解決手段】 針棒１は、少なくとも針棒本体２が繊維
強化樹脂を素材として形成されており、摺動部品１１の
少なくとも摺動面１１１ａがピッチ系炭素繊維強化樹脂
により形成することによりミシン用摺動装置６０を形成
し、このミシン摺動部品１１をミシンＭに用いることを
特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、針棒およびミシン
用摺動装置ならびにミシンに係り、特に、軽量で高剛性
の針棒、および、可動とされた摺動部品の摺動面を支持
部品の被摺動面で支持する摺動部位に好適なミシン用摺
動装置、ならびに、これらを用いたミシンに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ミシン（主に工業用ミシン）の
針棒は、縫製状態において縫製品の直上に位置し、上軸
に連動して上下方向に高速で往復運動するように構成さ
れている。

【０００３】このような従来からある針棒は、パイプ状
に形成された針棒本体と、針の着脱を行うため針棒本体
の下端部に固着された針留とを有しており、針棒本体の
外周面には、針棒の位置合わせを行うため針棒の軸方向
に対してほぼ直交する方向に延在する刻線などと称され
る位置決めマークが形成されている。また、このような
針棒の針棒本体および針留は、鋼材を素材として形成さ
れており、防錆および耐摩耗性の向上などを図るためＮ
ｉＢメッキやＷＣ／Ｃコーティングなどの表面処理が施
されるのが一般的である。そして、このような針棒は、
ミシン本体のミシンアームの自由端近傍、いわゆる面部
に配設された上下１対の針棒軸受（すべり軸受）をもっ
て支持されており、縫製時に、上軸の回転運動が釣合
錘、針棒クランク、針棒クランクロッドおよび針棒抱き
をこの順に介して往復運動に変換されて針棒に伝達され
るようになされている。

【０００４】そして、縫製作業時の針棒の上下運動によ
り振動が発生することが知られている。また、針棒と針
棒軸受との摺動部位には、ミシンの高速運転にともなっ
て、摺動部位の摩耗による摩耗粉の発生や、摺動部位に
摺動抵抗（摩擦抵抗）が生じて発熱し、この発熱に起因
して針棒が軸受と焼き付いてしまうという焼付損傷など
が生じることも知られている。

【０００５】そこで、現在では、ミシンの針棒の針棒本
体を、軽量で制振性に富むアルミニウムにより形成した
り、ミシンの針棒と針棒軸受との摺動部位に潤滑油を強
制的に供給する給油機構を設け、摩耗による摩耗粉の発
生や焼付損傷の発生などを防止するための潤滑膜を形成
するようになっている。

【０００６】また、ミシンにおいては、駆動力伝達機
構、天秤機構、針棒機構、押え機構などに代表される１
対の部品のうちの少なくとも一方の部品が可動とされ、
この一方の部品が他方の部品に接触するようにして支持
されている摺動部位が随所に設けられている。このよう
な従来のミシンの摺動部位に用いるミシン用摺動装置、
例えば、縫製動作時に往復運動する針棒と、この針棒を
支持する針棒メタルとの摺動部位は、ミシンの運転にと
もなって、摺動部位の摩耗による摩耗粉の発生や、摺動
部位に摺動抵抗（摩擦抵抗）が生じて発熱し、この発熱
に起因して針棒が針棒メタルと焼き付いてしまうという
焼付損傷などが生じるということが知られている。

【０００７】このような摺動部位の摩耗による摩耗粉の
発生や焼付損傷の発生などを防止するため、従来のミシ
ンにおいては、ミシン用摺動装置の摺動部位に潤滑油を
強制的に供給する給油機構を設けて、摩耗による摩耗粉
の発生や焼付損傷の発生などを防止するための潤滑膜を
形成するようになっている。

【０００８】しかしながら、ミシン用摺動装置の摺動部
位、例えば、針棒と針棒メタルとの摺動部位に、潤滑油
を強制的に供給する給油機構を設けた場合には、針棒と
針棒メタルとの摺動部位に対する潤滑油の供給（給油）
を、ミシンの面部内に飛散させた潤滑油を上下運動する
針棒の外周面に付着させることにより行われているの
で、潤滑剤を面部の内部へ飛散させるためには潤滑剤に
高い流動性が求められ、このために、粘度の低い潤滑油
を用いざるを得ず、針棒と針棒メタルとの摺動部位から
潤滑油が漏洩しやすいとともに、粘度の低い潤滑油を用
いて針棒の外周面に付着させる潤滑油の量（給油量）を
制御するのは困難で多大な時間を要するという問題点が
あった。

【０００９】すなわち、摺動部位に対する潤滑油の給油
量が多い場合には、摺動部位から潤滑油が漏洩し、また
逆に、摺動部位に対する潤滑油の給油量が少ない場合に
は、摺動部位が焼付損傷したりし、長期間に亘り安定し
た機能を保持することができない場合があるという問題
点があった。

【００１０】また、摺動部位に潤滑油を供給する構成
は、ミシンの構成を複雑なものとするとともに、部品点
数や組立に要する時間が増加し、経済的負担を増加する
という問題点もあった。

【００１１】そこで、近年では、ミシンの無給油化が求
められており、外部から強制的な給油を行わずに、ミシ
ンの高速運転時に、摺動部位の摩耗や焼付損傷などを起
こしにくい耐摩耗性樹脂や、含油処理を施したＰＡＮ
（ポリアクリロニトリル）系炭素繊維強化樹脂を用いた
ミシン用摺動装置が提案されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のミシンの針棒の針棒本体を軽量で制振性に富む
アルミニウムにより形成した場合には、近年の縫製作業
能率の向上にともなうミシンの高速化、例えば針を１分
間に５０００回以上往復運動させるような針棒の高速運
動を図ると、耐摩耗性に劣るとともに、アルミニウムに
より形成した針棒本体の剛性値（剛性値＝断面係数×ヤ
ング率）が２３５７Ｎ・ｍ程度と鋼材により形成した針
棒本体の剛性値の３９６７Ｎ・ｍに比して小さいので、
針棒が撓んでしまい針の振動を確実に防止することがで
きず、騒音、糸切れ、糸締まり不良、針折れ、針先つぶ
しなどが生じて良好な作業環境および縫製品質を保持す
ることができないという問題点があった。

【００１３】また、前述した従来の針棒本体を鋼材によ
り形成した針棒の場合には、ミシンに給油機構を必要と
し、ミシンの構造が複雑となるとともに、ミシンの低コ
スト化を阻害するという問題点があった。さらに、ミシ
ンに給油機構を設けた場合には、針棒と針棒軸受との摺
動部位に対する潤滑油の供給（給油）を、ミシンの面部
内に飛散させた潤滑油を上下運動する針棒の外周面に付
着させることにより行われているので、潤滑剤を面部の
内部へ飛散させるためには潤滑剤に高い流動性が求めら
れ、このために、動粘度１０ｍｍ ²／Ｓ程度の粘度の低
い潤滑油を用いざるを得ず、針棒と針棒軸受との摺動部
位から潤滑油が漏洩しやすいとともに、粘度の低い潤滑
油を用いて針棒の外周面に付着させる潤滑油の量（給油
量）を制御するのは困難で多大な時間を要するという問
題点があった。

【００１４】すなわち、針棒と針棒軸受との摺動部位に
対する潤滑油の給油量が多い場合には、面部下方に位置
する針棒軸受と針棒との摺動部位からミシン本体の外部
に潤滑油が漏洩して縫製物を汚染する場合があり、また
逆に、針棒と針棒軸受との摺動部位に対する潤滑油の給
油量が少ない場合には、針棒と針棒軸受とが焼付損傷し
たり、針棒と針棒軸受との少なくとも何れか一方が摩耗
して軸受機能を長期間に亘り保持することができない場
合があるという問題点があった。

【００１５】そこで、軽量で高剛性の針棒、および、こ
の針棒を用いた良好な作業環境および縫製品質を保持す
ることのできるミシンが望まれている。

【００１６】また、従来のミシン用摺動装置として耐摩
耗性樹脂を用た場合には、耐摩耗性樹脂の耐摩耗性がミ
シン用摺動装置としては不十分であり、長期間に亘り安
定した機能を保持することができず、摺動部位への給油
を必要とし、ミシンの無給油化を実現することができな
いという問題点があった。

【００１７】さらに、従来のミシン用摺動装置として含
油処理を施したＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂を用いた場合
には、潤滑油の含油量が個々の部品において異なった
り、金属により形成された基体と接着結合する際の脱脂
工程により含油されている潤滑油の一部が外部に流出す
るなどして、含油量を正確に制御することができず、長
期間に亘り安定した機能を保持することができない場合
があるという問題点があった。

【００１８】さらにまた、含油処理を施した耐摩耗性樹
脂を用いたミシン用摺動装置においては、含油処理を施
した耐摩耗性樹脂を、ミシンの外部に露出する部位、例
えば、針棒や、押え棒などに用いた場合、摺動時に耐摩
耗性樹脂に含油されている潤滑油がしみ出て、縫製物を
汚してしまう場合があるという問題点もあった。

【００１９】そこで、無給油で摺動部位の摩耗や焼付損
傷を長期間に亘り確実に防止することのできるミシン用
摺動装置およびこのミシン用摺動装置を用いたミシンが
求められている。

【００２０】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、軽量で高剛性の針棒、および、この針棒を用い
た良好な作業環境および縫製品質を保持することのでき
るミシンを提供することを第１の目的とし、無給油で摺
動部位の摩耗や焼付損傷を長期間に亘り確実に防止する
ことのできるミシン用摺動装置およびミシンを提供する
ことを第２の目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため特許請求の範囲の請求項１に係る本発明の針棒の特
徴は、少なくとも針棒本体が繊維強化樹脂を素材として
形成されている点にある。そして、このような構成を採
用したことにより、少なくとも針棒本体を繊維強化樹脂
を素材として形成することで、軽量化および高剛性化を
容易に図ることができ、その結果、制振性の向上と針棒
の撓みの防止を容易に図ることができる。

【００２２】また、特許請求の範囲の請求項２に係る本
発明の針棒の特徴は、請求項１において、針棒本体の少
なくとも摺動部位が自己潤滑性を具備する繊維強化樹脂
により形成されている点にある。ここでいう針棒本体の
摺動部位とは、針棒本体の外周面のうちの縫製作業時の
針棒の上下運動により針棒軸受と摺接する部位をいう。
そして、このような構成を採用したことにより、針棒本
体の少なくとも摺動部位を自己潤滑性を具備する繊維強
化樹脂により形成することで、軽量化および高剛性化を
容易に図ることができ、その結果、制振性の向上と針棒
の撓みの防止を容易に図ることができるとともに、摺動
部位の耐摩耗性を格段に向上することができる。

【００２３】また、特許請求の範囲の請求項３に係る本
発明の針棒の特徴は、請求項２において、自己潤滑性を
具備する繊維強化樹脂が炭素繊維強化樹脂である点にあ
る。そして、このような構成を採用したことにより、軽
量化および高剛性化ならびに摺動部位の耐摩耗性の向上
を容易かつ確実に図ることができる。

【００２４】また、特許請求の範囲の請求項４に記載の
本発明の針棒の特徴は、請求項１乃至請求項３の何れか
１項において、針棒の位置合わせを行うための位置決め
マークを針棒本体に設けた点にある。そして、このよう
な構成を採用したことにより、位置決めマークを目印に
して針棒をミシンに組み込むことで、針棒の位置合わせ
を容易に行うことができる。

【００２５】また、特許請求の範囲の請求項５に係る本
発明の針棒の特徴は、請求項４において、位置決めマー
クが、針棒本体に凹設された凹部に視認性に優れた視認
性向上部材を固着することにより形成されている点にあ
る。ここでいう凹設とは、針棒本体の外周面に断面Ｖ字
形状、断面四角形状、断面半円形状などの各種の形状か
ら選択された凹溝や有底穴を設けたり、針棒本体の外周
面を貫通するや各種の形状の貫通孔を設けることなどに
より、針棒本体の外周面に凹部を形成することであり、
この凹部の形成は、針棒本体の形成時に設けても、針棒
本体を形成した後で後加工により設けてもどちらでもよ
い。さらにここでいう視認性向上部材とは、例えば、針
棒本体が炭素繊維強化樹脂を素材として形成されている
場合には針棒本体が黒色に形成されるので、例えば、黄
色や銀色などの針棒本体の色調に対して目立つ色調を呈
する樹脂や塗料などを意味する。そして、このような構
成を採用したことにより、位置決めマークの視認性を格
段に向上することができるので、針棒をミシンに組み込
む際の位置合わせをより容易かつ確実に行うことができ
るとともに、位置決めマークの摩耗を防止することがで
きる。

【００２６】また、特許請求の範囲の請求項６に係る本
発明の針棒の特徴は、請求項４において、位置決めマー
クが、針棒本体に印刷形成されている点にある。そし
て、このような構成を採用したことにより、ミシンに組
み込む際の針棒の位置合わせを行う位置決めマークを針
棒本体に容易に形成することができる。

【００２７】また、特許請求の範囲の請求項７に係る本
発明のミシンの特徴は、針棒が請求項１乃至請求項６の
何れか１項に記載の針棒である点にある。そして、この
ような構成を採用したことにより、請求項１に記載の針
棒を用いた場合には、針棒が軽量で高剛性なので、制振
性の向上と針棒の撓みの防止を容易に図ることができ、
その結果、長期間に亘り良好な作業環境および縫製品質
を保持することができる。さらに、請求項２または請求
項３に記載の針棒を用いた場合には、軽量化および高剛
性化を容易に図ることができ、その結果、制振性の向上
と針棒の撓みの防止を容易に図ることができるととも
に、摺動部位の耐摩耗性を格段に向上することができ、
その結果、給油装置を用いることなく長期間に亘り良好
な作業環境および縫製品質を容易かつ確実に保持するこ
とができるとともに、安価なものとすることができる。
さらにまた、請求項４乃至請求項６の何れか１項に記載
の針棒を用いた場合には、針棒の位置合わせを容易に行
うことができる。

【００２８】また、特許請求の範囲の請求項８に係る本
発明のミシン用摺動装置の特徴は、摺動部品の少なくと
も摺動面が、ピッチ系炭素繊維強化樹脂により形成され
ている点にある。そして、このような構成を採用したこ
とにより、摺動面が大きな耐摩耗性および自己潤滑性を
もつため、無給油で摺動面と被摺動面との摺動部位の摩
耗や焼付損傷を長期間に亘り確実に防止することができ
る。

【００２９】また、特許請求の範囲の請求項９に係る本
発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項８において、
摺動面を形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向
が略摺動方向に沿って配置されている点にある。そし
て、このような構成を採用したことにより、摺動方向に
沿ったせん断が生じた場合の炭素繊維自体の剥離が生じ
にくくなるため、摺動面と被摺動面との摺動部位の摩耗
を少なくすることができるとともに、高い曲げ剛性を容
易に得ることができ、しかも良好な加工性を得ることが
できる。

【００３０】また、特許請求の範囲の請求項１０に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項９におい
て、摺動面を形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂のうち
の炭素繊維が摺動状態における被摺動面と接触する割合
が６０％以上である点にある。そして、このような構成
を採用したことにより、無給油で摺動面と被摺動面との
摺動部位の摩耗や焼付損傷を長期間に亘り確実に防止す
るための耐摩耗性および自己潤滑性を満たすことができ
る。

【００３１】また、特許請求の範囲の請求項１１に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項８におい
て、摺動面を形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維
方向が摺動方向に対して略直交する方向に配置されてい
る点にある。そして、このような構成を採用したことに
より、使用開始初期における温度上昇および摩耗粉の付
着をそれぞれ低減することができる。

【００３２】また、特許請求の範囲の請求項１２に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項８乃至請求
項１０の何れか１項において、摺動面が、ＰＡＮ系炭素
繊維強化樹脂により所定形状に形成されている基体の表
面に設けられているとともに、ＰＡＮ系炭素繊維強化樹
脂の繊維方向が摺動方向に対して略直交する方向に配置
されている点にある。そして、このような構成を採用し
たことにより、摺動面および基体がともに軽量で高剛性
をもつため、制振性を向上することができるとともに、
摺動面と基体との繊維方向が略９０度異なるので、繊維
方向を同一とした場合の方向による強度低下を防止する
ことができ、しかも、摺動抵抗で生じる発熱による摺動
部品の熱変形を防止することができる。

【００３３】また、特許請求の範囲の請求項１３に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項１１におい
て、摺動面が、炭素繊維強化樹脂により所定形状に形成
されている基体の表面に設けられているとともに、基体
が２層に形成され、摺動面に隣位する層はピッチ系炭素
繊維強化樹脂によりその繊維方向が略摺動方向に沿って
配置され、摺動面から離間する層はＰＡＮ系炭素繊維強
化樹脂によりその繊維方向が摺動方向に対して略直交す
る方向に配置されている点にある。そして、このような
構成を採用したことにより、摺動面および基体がともに
軽量で高剛性をもつため、制振性を向上することができ
るとともに、摺動面および基体の各層との繊維方向が略
９０度毎に交互に配置されているので、繊維方向を同一
とした場合の方向による強度低下を防止することがで
き、しかも、摺動抵抗で生じる発熱による摺動部品の熱
変形を防止することができる。

【００３４】また、特許請求の範囲の請求項１４に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項８乃至請求
項１１の何れか１項において、摺動面が、ＰＡＮ系炭素
繊維強化樹脂により所定形状に形成されている基体の表
面に設けられているとともに、基体が複層に形成され、
かつ各層の繊維方向が、摺動面を形成するピッチ系炭素
繊維強化樹脂に隣位する層の繊維方向が摺動面を形成す
るピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向に対して略直交
する方向となるように９０度毎に交互に配置されている
点にある。そして、このような構成を採用したことによ
り、摺動面および基体がともに軽量で高剛性をもつた
め、制振性を向上することができるとともに、摺動面お
よび基体の各層との繊維方向が略９０度毎に交互に配置
されているので、繊維方向を同一とした場合の方向によ
る強度低下を防止することができ、しかも、摺動抵抗で
生じる発熱による摺動部品の熱変形を防止することがで
きるとともに、基体の機械的強度の向上を容易に図るこ
とができる。

【００３５】また、特許請求の範囲の請求項１５に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項８乃至請求
項１１の何れか１項において、摺動面が、金属により所
定形状に形成された基体の表面に設けられている点にあ
る。そして、このような構成を採用したことにより、基
体が優れた機械的強度をもつため、高強度を必要とする
摺動部品を容易に得ることができる。

【００３６】また、特許請求の範囲の請求項１６に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項１５におい
て、摺動面が、基体の摺動面形成部位に凹溝を形成し、
この凹溝にピッチ系炭素繊維強化樹脂を巻き付けること
により形成されている点にある。そして、このような構
成を採用したことにより、基体の表面に摺動面を容易に
形成することができる。

【００３７】また、特許請求の範囲の請求項１７に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項８乃至請求
項１０の何れか１項において、摺動面が、繊維強化樹脂
により所定形状に形成されている基体の表面に設けられ
ているとともに、基体が複層に形成され、かつ各層の繊
維方向が、前記摺動面を形成するピッチ系炭素繊維強化
樹脂に隣位する層の繊維方向が摺動方向と略直交する方
向となるように９０度毎に交互に配置されている点にあ
る。そして、このような構成を採用したことにより、摺
動面および基体の各層との繊維方向が略９０度毎に交互
に配置されているので、繊維方向を同一とした場合の方
向による強度低下を防止することができ、しかも、摺動
抵抗で生じる発熱による摺動部品の熱変形を防止するこ
とができるとともに、基体の機械的強度の向上を容易に
図ることができるため、軽量で高強度を必要とする摺動
部品を容易に得ることができる。

【００３８】また、特許請求の範囲の請求項１８に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項１１におい
て、摺動面が、繊維強化樹脂により所定形状に形成され
ている基体の表面に設けられているとともに、基体が複
層に形成され、かつ各層の繊維方向が、摺動面を形成す
るピッチ系炭素繊維強化樹脂に隣位する層の繊維方向が
略摺動方向に沿う方向となるように９０度毎に交互に配
置されている点にある。そして、このような構成を採用
したことにより、摺動面および基体の各層との繊維方向
が略９０度毎に交互に配置されているので、繊維方向を
同一とした場合の方向による強度低下を防止することが
でき、しかも、摺動抵抗で生じる発熱による摺動部品の
熱変形を防止することができるとともに、基体の機械的
強度の向上を容易に図ることができるため、軽量で高強
度を必要とする摺動部品を容易に得ることができる。

【００３９】また、特許請求の範囲の請求項１９に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項８乃至請求
項１４の何れか１項において、摺動部品が針棒であり、
支持部品が針棒を軸方向に沿って往復可能に支持する針
棒メタルであり、かつ、針棒メタルの少なくとも被摺動
面が銅系の合金もしくは合金鋳物により形成されている
点にある。そして、このような構成を採用したことによ
り、針棒と針棒メタルとの摺動部位における無給油での
最も優れた耐摩耗性を容易に得ることができる。

【００４０】また、特許請求の範囲の請求項２０に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項８乃至請求
項１４の何れか１項において、摺動部品が押え棒であ
り、支持部品が押え棒を軸方向に沿って往復可能に支持
する押え棒メタルであり、かつ、押え棒メタルの少なく
とも被摺動面が銅合金により形成されている点にある。
そして、このような構成を採用したことにより、押え棒
と押え棒メタルとの摺動部位における無給油での最も優
れた耐摩耗性を容易に得ることができる。

【００４１】また、特許請求の範囲の請求項２１に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項８，９，１
０，１１，１５，１６，１７，１８の何れか１項におい
て、摺動部品が回転運動可能な回転軸であり、支持部品
が回転軸を回転可能に支持する軸受メタルであり、か
つ、軸受メタルの少なくとも被摺動面が銅合金により形
成されている点にある。そして、このような構成を採用
したことにより、回転軸の摺動面とこの回転軸を支持す
る軸受メタルの被摺動面との摺動部位の摩耗や焼付損傷
を無給油で長期間に亘り確実に防止することができる最
も好適な組み合わせを容易に得ることができる。

【００４２】また、特許請求の範囲の請求項２２に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項８，９，１
０，１１，１５，１６，１７，１８の何れか１項におい
て、摺動部品が揺動運動可能な揺動軸であり、支持部品
が揺動軸を揺動可能に支持する軸受メタルであり、か
つ、軸受メタルの少なくとも被摺動面が銅合金により形
成されている点にある。そして、このような構成を採用
したことにより、揺動軸の摺動面とこの揺動軸を支持す
る軸受メタルの被摺動面との摺動部位の摩耗や焼付損傷
を無給油で長期間に亘り確実に防止することができる最
も好適な組み合わせを容易に得ることができる。

【００４３】また、特許請求の範囲の請求項２３に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項８乃至請求
項１１の何れか１項において、摺動部品が角駒であり、
支持部品が角駒を支持する摺動溝である点にある。そし
て、このような構成を採用したことにより、角駒の摺動
面とこの角駒を支持する摺動溝の被摺動面との摺動部位
の摩耗や焼付損傷を無給油で長期間に亘り確実に防止す
ることができる組み合わせを容易に得ることができる。

【００４４】また、特許請求の範囲の請求項２４に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項２３におい
て、角駒が、繊維方向を周方向にして棒状あるいは筒状
に形成されているピッチ系炭素繊維強化樹脂からなる材
料に機械加工を施すことにより形成されている点にあ
る。そして、このような構成を採用したことにより、請
求項２３に記載の角駒を容易に得ることができる。

【００４５】また、特許請求の範囲の請求項２５に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項８乃至請求
項１４の何れか１項において、摺動部品が上ルーパ抱き
であり、支持部品が上ルーパ抱きメタルである点にあ
る。そして、このような構成を採用したことにより、上
ルーパ抱きの摺動面とこの上ルーパ抱きを支持する上ル
ーパ抱きメタルの被摺動面との摺動部位の摩耗や焼付損
傷を無給油で長期間に亘り確実に防止することができる
組み合わせを容易に得ることができる。

【００４６】また、特許請求の範囲の請求項２６に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、支持部品の少なく
とも被摺動面が、ピッチ系炭素繊維強化樹脂により形成
されている点にある。そして、このような構成を採用し
たことにより、被摺動面が大きな耐摩耗性および自己潤
滑性をもつため、無給油で摺動面と被摺動面との摺動部
位の摩耗や焼付損傷を長期間に亘り確実に防止すること
ができる。

【００４７】また、特許請求の範囲の請求項２７に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項２６におい
て、被摺動面を形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊
維方向が略摺動方向に沿って配置されている点にある。
そして、このような構成を採用したことにより、摺動方
向に沿ったせん断が生じた場合の炭素繊維自体の剥離が
生じにくくなるため、摺動面と被摺動面との摺動部位の
摩耗を少なくすることができるとともに、高い曲げ剛性
を容易に得ることができ、しかも良好な加工性を得るこ
とができる。

【００４８】また、特許請求の範囲の請求項２８に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項２７におい
て、被摺動面を形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂のう
ちの炭素繊維が摺動状態における摺動面と接触する割合
が６０％以上である点にある。そして、このような構成
を採用したことにより、無給油で摺動面と被摺動面との
摺動部位の摩耗や焼付損傷を長期間に亘り確実に防止す
るための耐摩耗性および自己潤滑性を満たすことができ
る。

【００４９】また、特許請求の範囲の請求項２９に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項２６におい
て、被摺動面を形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊
維方向が摺動方向に対して略直交する方向に配置されて
いる点にある。そして、このような構成を採用したこと
により、使用開始初期における温度上昇および摩耗分の
付着をそれぞれ低減することができる。

【００５０】また、特許請求の範囲の請求項３０に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項２６乃至請
求項２９の何れか１項において、被摺動面を形成するピ
ッチ系炭素繊維強化樹脂が、繊維強化樹脂からなる成形
用補助部材の表面にピッチ系炭素繊維強化樹脂素材を巻
き付けて成形した後、成形用補助部材を除去することに
より形成されている点にある。そして、このような構成
を採用したことにより、請求項２６乃至請求項２９の何
れか１項に記載の被摺動面を容易に得ることができる。

【００５１】また、特許請求の範囲の請求項３１に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項２６乃至請
求項３０の何れか１項において、被摺動面が、金属によ
り成形されているハウジングの内面に設けられている点
にある。そして、このような構成を採用したことによ
り、ハウジングが優れた機械的強度をもつため、高強度
を必要とする支持部品を容易に得ることができる。

【００５２】また、特許請求の範囲の請求項３２に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項３１におい
て、被摺動面が、ＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂により形成
されている補強層の内面に設けられているとともに、補
強層の外周面がハウジングの内面に圧入結合され、か
つ、補強層を形成するＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂の繊維
方向がハウジングへの略圧入方向に沿って配置されてい
る点にある。そして、このような構成を採用したことに
より、ＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂により形成されている
補強層は、圧縮強度および伸びが大きく、かつ、その繊
維方向がハウジングへの圧入方向に沿って配置されてい
るため、圧入時の抵抗を小さくすることができる。

【００５３】また、特許請求の範囲の請求項３３に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項２６乃至請
求項３２の何れか１項において、摺動部品の少なくとも
摺動面が、鋼あるいは表面に硬質陽極酸化被膜が施され
たアルミニウムにより形成されている点にある。そし
て、このような構成を採用したことにより、鋼により形
成された摺動部品は、優れた機械的強度をもつため、高
強度を必要とする摺動部品を容易に得ることができる。
さらに、表面に硬質陽極酸化被膜が施されたアルミニウ
ムにより形成された摺動部品は、軽量で、かつ優れた機
械的強度をもつため、慣性が小さく、制振性および高強
度を必要とする摺動部品を容易に得ることができる。

【００５４】また、特許請求の範囲の請求項３４に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項２６乃至請
求項３３の何れか１項において、摺動部品が往復運動可
能な往復軸であり、支持部品が往復軸を往復動可能に支
持する軸受メタルである点にある。そして、このような
構成を採用したことにより、往復軸の摺動面とこの往復
軸を支持する軸受メタルの被摺動面との摺動部位の摩耗
や焼付損傷を無給油で長期間に亘り確実に防止すること
ができる最も好適な組み合わせを容易に得ることができ
る。

【００５５】また、特許請求の範囲の請求項３５に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項２６乃至請
求項３３の何れか１項において、摺動部品が回転運動可
能な回転軸であり、支持部品が回転軸を回転可能に支持
する軸受メタルである点にある。そして、このような構
成を採用したことにより、回転軸の摺動面とこの回転軸
を支持する軸受メタルの被摺動面との摺動部位の摩耗や
焼付損傷を無給油で長期間に亘り確実に防止することが
できる最も好適な組み合わせを容易に得ることができ
る。

【００５６】また、特許請求の範囲の請求項３６に係る
本発明のミシン用摺動装置の特徴は、請求項２６乃至請
求項３３の何れか１項において、摺動部品が揺動運動可
能な揺動軸であり、支持部品が揺動軸を揺動可能に支持
する軸受メタルである点にある。そして、このような構
成を採用したことにより、揺動軸の摺動面とこの揺動軸
を支持する軸受メタルの被摺動面との摺動部位の摩耗や
焼付損傷を無給油で長期間に亘り確実に防止することが
できる最も好適な組み合わせを容易に得ることができ
る。

【００５７】また、特許請求の範囲の請求項３７に係る
本発明のミシンの特徴は、ミシン用摺動装置が請求項８
乃至請求項３６の何れか１項に記載のミシン用摺動装置
である点にある。そして、このような構成を採用したこ
とにより、摺動部位の無給油化を容易に実現することが
できる。

【００５８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施形
態により説明する。

【００５９】図１は本発明に係る針棒の第１実施形態の
要部を示す正面図、図２は位置決めマーク近傍を示す拡
大断面図である。

【００６０】図１に示すように、本実施形態の針棒１Ａ
は、繊維強化樹脂、詳しくは、炭素繊維強化樹脂を素材
としてほぼパイプ状に形成された針棒本体２Ａを有して
おり、この針棒本体２Ａの一端部たる図１右方に示す右
端部には、鋼材を素材として形成された針留３が固着さ
れている。この針棒本体２Ａに用いる炭素繊維強化樹脂
としては、ピッチ系炭素繊維強化樹脂あるいはＰＡＮ系
炭素繊維強化樹脂を例示することができる。そして、ピ
ッチ系炭素繊維強化樹脂、ＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂な
どの炭素繊維強化樹脂を用いると、針棒本体２Ａに自己
潤滑性を付与することができる。なお、針棒本体２Ａを
構成する繊維強化樹脂の繊維の繊維方向は特に限定され
るものではないが、繊維の繊維方向を針棒本体２Ａの外
周面側で針棒本体２Ａの軸方向に沿うようにし、針棒本
体２Ａの内周面側で針棒本体２Ａの周方向に沿うように
配設することが、ミシンの高速運転にともなう針棒１Ａ
と針棒軸受との摺動部位の摺動抵抗で生じる発熱による
針棒１Ａの熱変形を防止するうえで好ましい。さらに、
繊維強化樹脂に用いる樹脂としては、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂などを
例示することができる。

【００６１】なお、繊維強化樹脂としては、アラミド繊
維強化樹脂、ボロン繊維強化樹脂、あるいは、炭素繊
維、アラミド繊維、ボロン繊維などの繊維を組み合わせ
たハイブリッド型の繊維強化樹脂などを用いてもよい。
さらに、炭素繊維を含むハイブリッド型の繊維強化樹脂
を用いる場合には、炭素繊維が外周側に位置するように
傾斜配置する構成とすることが針棒本体２Ａの外周面に
自己潤滑性を付与できるという点で好ましい。

【００６２】前記針棒本体２Ａの外周面には、ミシンに
組み込む際の針棒１Ａの位置合わせを行うため、複数、
本実施形態においては４本の位置決めマーク４Ａが相互
に平行に延在するようにして設けられている。この位置
決めマーク４Ａは、針棒１Ａの長手方向と直交し、図２
に示すように、針棒本体２Ａの外周面に刻線などと称さ
れる断面ほぼＶ字形状の凹部５を外周面の周方向の一
部、例えば１／４周程度に亘り形成するとともに、凹部
５内に視認性に優れた視認性向上部材６を充填して固着
することにより形成されている。この視認性向上部材６
は、針棒本体２Ａが黒色に形成されるので、例えば、黄
色や銀色などの色調を呈する各種の樹脂や塗料などから
選択して用いられる。この視認性向上部材６の表面は、
針棒本体２Ａの凹部５の形成されていない外周面と同一
面若しくは若干凹面となるように形成することが好まし
い。すなわち、視認性向上部材６の表面が針棒本体２Ａ
の外周面より凸とならないように形成することが位置決
めマーク４Ａの摩耗により磨滅を防止するうえで好まし
い。

【００６３】なお、位置決めマーク４Ａの数は、本実施
形態の４本に限定されるものではなく、設計コンセプト
などの必要に応じて、１，２，３，５以上の任意の数か
ら選択することができる。

【００６４】さらに、位置決めマーク４Ａの凹部５は、
針棒本体２の形成時に設けても、針棒本体２を形成した
後で刃物などによる後加工によって設けてもどちらでも
よい。

【００６５】また、凹部５としては、本実施形態に限定
されるものではなく、例えば、断面四角形状、断面半円
形状などの各種の形状から選択された凹溝や有底穴を設
けたり、針棒本体２の外周面を貫通する各種の形状の貫
通孔を設けることなどにより形成する構成であってもよ
い。

【００６６】前記針留３は、図１右方に示す針留本体７
と、この針留本体７の図１左方に位置するほぼ円柱形状
に形成された取着部８とを有している。そして、針留３
の取着部８の外周面を前記針棒本体２Ａの右端部の内周
面に嵌入することにより、針棒本体２Ａに対して針留３
が固着されるようになっている。また、針留本体７の図
１右方に示す右端部の軸心部には、図１に破線にて示す
ように、図示しない針の柄が装着される針装着穴９が形
成されている。

【００６７】なお、設計コンセプトなどの必要に応じ
て、針留３の取着部８の外周面と前記針棒本体２Ａの内
周面との間に、例えばエポキシ系接着剤などの所望の接
合部材を用いる構成としてもよい。

【００６８】前記針留３の素材としては、針棒本体２Ａ
と同一の繊維強化樹脂を含む各種の樹脂、アルミニウ
ム、マグネシウム、セラミックスなどの比較的軽量の素
材を用いてもよい。このような素材を用いた場合には、
図３に示すように、針装着穴９の底部に針の柄の頭部を
支持するための金属片１４を打ち込みあるいはインサー
ト成型などにより配設した構成の針留３Ａとしたり、図
４に示すように、針受けねじ１５を取付部８の先端側か
ら針装着穴９の底部に向かって螺入することにより、針
受けねじ１５の先端で針の柄の頭部を支持する構成の針
留３Ｂとしたり、図５に示すように、針装着穴９を形成
した有底円筒形状の金属部材１６を打ち込みあるいはイ
ンサート成型などにより配設した構成の針留３Ｃとした
りすることが、針による摩耗を防止するうえで好まし
い。

【００６９】さらにまた、針棒本体２Ａに対して針留３
を固着する構成としては、針棒本体２Ａの外周面に針留
３をはめ込む構成や、針棒本体２Ａの外周面あるいは内
周面に針留３をねじ込む構成や、単数あるいは複数のね
じ、キー、ピン、リベット（かしめを含む）などの各種
の締結手段を用いる構成や、ホースバンドの如く薄板状
の板金とねじを用いる構成や、針棒本体２Ａの端部に単
数あるいは複数の溝を形成しこの溝に針留３に形成した
凸部をはめ込む構成や、針棒抱きの如く抱き締めと称さ
れる針留３に針棒本体２Ａの端部を針留３に形成した軸
方向にスリットを備えた装着孔に挿入したうえで締めね
じによってスリットの間隔が接近するようして装着孔で
針棒本体２Ａをクランプする構成などの多種多様の構成
から設計コンセプトなどの必要に応じて選択することが
できる。さらに、針棒本体２Ａに対して針留３を固着す
る場合、設計コンセプトなどの必要に応じて接着剤を前
記構成に組み合わせて用いてもよい。

【００７０】図６および図７は本発明に係る針棒の第２
実施形態を示すもので、本実施形態の針棒１Ｂの針棒本
体２Ｂの外周面には、前述した第１実施形態の針棒１Ａ
の位置決めマーク４Ａと構成の異なる位置決めマーク４
Ｂが設けられている。すなわち、本実施形態の針棒１Ｂ
の位置決めマーク４Ｂは、針棒本体２Ｂの外周面に印刷
形成されている。この位置決めマーク４Ｂの素材として
は、特に限定されるものではないが、前述した実施形態
の樹脂あるいは塗料などからなる視認性向上部材６を用
いてスクリーン印刷などにより針棒本体２Ｂの外周面に
印刷形成することが視認性を向上させるうえで好まし
い。したがって、本実施形態の位置決めマーク４Ｂは、
図７に示すように、針棒本体２Ｂの外周面に突設されて
いる。その他の構成については前述した第１実施形態の
針棒１Ａと同様であるためその説明は省略する。

【００７１】図８は本発明に係る針棒の第３実施形態を
示すもので、本実施形態の針棒１Ｃの針棒本体２Ｃは、
繊維強化樹脂により形成された内層２ＣＡと、この内層
２ＣＡを被覆するようにして大部分が針棒軸受との摺動
部位とされる外周面を備え自己潤滑性を具備する繊維強
化樹脂により形成された外層２ＣＢとの２層構造とされ
ている。

【００７２】そして、内層２ＣＡに用いる繊維強化樹脂
としては、炭素繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、ガラ
ス繊維などを単独もしくは組み合わせた繊維強化樹脂か
ら設計コンセプトやミシンの仕様などの必要に応じて選
択しようすることができる。すなわち、針棒１Ｃとし
て、例えばより高い剛性と耐衝撃性を得る場合には、針
棒本体２Ｃの内層２ＣＡの素材としてアラミド繊維を含
む繊維強化樹脂を用いるとよい。

【００７３】また、外層２ＣＢに用いる繊維強化樹脂と
しては、炭素繊維、詳しくは、ピッチ系炭素繊維を用い
たピッチ系炭素繊維強化樹脂またはＰＡＮ系炭素繊維を
用いたＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂を例示することができ
るが、自己潤滑性に優れているという理由によりピッチ
系炭素繊維強化樹脂を用いることが好ましい。

【００７４】さらにまた、内層２ＣＡと外層２ＣＢとの
厚さの比率は、針棒１Ｃ、詳しくは針棒本体２Ｃの剛性
値（剛性値＝断面係数×ヤング率）が、従来の鋼材を用
いた場合の針棒の剛性値以上になるように設定すればよ
い。

【００７５】なお、本実施形態の針棒１Ｃの針棒本体２
Ｃは、単純な２層構造としたが、針棒軸受との摺動部位
のみを炭素繊維強化樹脂により形成する構成、すなわ
ち、針棒本体２Ｃ軸方向の一部を炭素繊維強化樹脂によ
り形成する構成としてもよく、特に、本実施形態の２層
構造の構成に限定されるものではない。

【００７６】さらにまた、本図には示さないが、針棒本
体２Ｃの外周面に設ける位置決めマークは、第１実施形
態に示す位置決めマーク４Ａでも第２実施形態に示す位
置決めマーク４Ｂでもどちらでもよいが、位置決めマー
クが針棒軸受による摩耗で磨滅するのを防止するうえで
は、第１実施形態に示す位置決めマーク４Ａを設けるこ
とが好ましい。その他の構成については前述した第１実
施形態の針棒１Ａと同様であるためその説明は省略す
る。

【００７７】つぎに、本実施形態の針棒を用いたミシン
の実施形態について説明する。

【００７８】図９は本発明に係る針棒を用いた本発明に
係るミシンの実施形態の要部を示す正面図である。

【００７９】本実施形態のミシンは、針棒本体の少なく
とも摺動部位が自己潤滑性を具備する繊維強化樹脂によ
り形成された針棒が用いられるようになっている。

【００８０】図９に示すように、本実施形態のミシン２
１のミシン本体２２の一部を構成するミシンアーム２３
の内部には、上軸２４がその軸芯を図示しないミシンベ
ッドと略平行にして配設されている。この上軸２４の図
９において右方に示す後端は、ミシン本体２２の外側に
突出されており、このミシン本体２２の外側に突出した
上軸２４の後端部には、プーリ（図示せず）が取着され
ている。そして、プーリには、ミシンベッドの後端部に
配設された駆動モータの駆動力がタイミングベルト（共
に図示せず）を介して伝達されるようになっており、駆
動モータの駆動力により上軸２４が回転駆動可能に形成
されている。さらに、ミシンアーム２３の図９において
左方に示す先端部近傍は、いわゆる面部２５とされてお
り、この面部２５の内部に、上軸２４の図９において左
方に示す先端が位置するように構成されている。

【００８１】前記上軸２４は、ミシンアーム２３の内部
に配設された図示しない上軸軸受により回転自在に支持
されており、この上軸２４の先端部の外周面には、釣合
錘２６が配設されている。そして、釣合錘２６の図９左
方に示す先端側には、針棒クランク２７が取着されてお
り、この針棒クランク２７には、針棒クランクロッド２
８の図９上方に示す基端部が取着されている。さらに、
針棒クランクロッド２８の図９下方に示す先端部の図９
左方に示す先端側には、針棒抱き２９が取着されてお
り、この針棒抱き２９には、前述した実施形態の針棒１
（符号１は前述した第１実施形態の針棒１Ａ、第２実施
形態の針棒１Ｂおよび第３実施形態の針棒１Ｃを総称す
る。）の針棒本体２（符号２は前述した第１実施形態の
針棒本体２Ａ、第２実施形態の針棒本体２Ｂおよび第３
実施形態の針棒本体２Ｃを総称する。）の軸方向のほぼ
中央部分が固着されている。また、針棒クランク２７に
は、ミシン本体２２に配設された天秤支え軸３５に支持
された天秤クランク３６に連結されるリンク天秤（一部
のみ図示）３７が取着されている。

【００８２】前記ミシンアーム２３の面部２５の内部に
は、前記針棒１の針棒本体２を上下方向に垂直、かつ、
上下方向に往復移動可能に支持する上下１対の針棒軸受
４０が配設されている。この上下１対の針棒軸受４０の
内の、図９において上方に示す一方は、針棒上メタル４
０ａとされ、図９において下方に示す他方は、その下端
部がミシンアーム２３の面部２５の外側、すなわちミシ
ン本体２２の外部に露出した針棒下メタル４０ｂとされ
ている。そして、針棒１の針留３には、図９に想像線に
て示すように、所望の針４５が取着されるようになって
いる。

【００８３】なお、本実施形態のミシン２１には、針棒
１と各針棒軸受４０との摺動部位に潤滑油を強制的に供
給する給油機構および潤滑油の供給量を調整する給油量
調節機構などは配設されていない。

【００８４】つぎに、前述した構成からなる本実施形態
の作用について説明する。

【００８５】本実施形態の針棒１によれば、ミシン２１
へ組み込む際に、位置決めマーク４（符号４は前述した
第１実施形態の針棒１Ａの位置決めマーク４Ａおよび第
２実施形態の針棒１Ｂの位置決めマーク４Ｂを総称す
る。）を目印にして針棒１をミシン２１に組み込むこと
で、針棒１の位置合わせを容易に行うことができる。つ
まり、針棒下メタル４０ｂの下端面に対して位置決めマ
ーク４を合わせることで、針棒１の位置合わせを容易に
行うことができる。なお、針棒１をミシン２１へ組み込
む際に、針棒１の針棒本体２の外周面にグリースを塗布
してもよい。

【００８６】また、前述した第１実施形態の針棒１Ａを
用いた場合には、この針棒１Ａの位置決めマーク４Ａが
針棒本体２に形成した凹部５内に視認性向上部材６を充
填して固着することにより形成されているので、位置決
めマーク４Ａの視認性を格段に向上することができる。
すなわち、炭素繊維強化樹脂を素材として形成された黒
色を呈する針棒本体２に対して、刃物などで単に凹部５
を形成しただけでは、凹部５が見にくく視認性に劣り、
作業性を向上させることができない。

【００８７】さらにまた、針棒１Ａの位置決めマーク４
Ａは、針棒本体２に凹設された凹部５に視認性に優れた
視認性向上部材６を固着することにより形成されている
ので、ミシン２１の使用時間の増加に伴い位置決めマー
ク４Ａが針棒軸受４０によって徐々に摩耗して磨滅する
のを防止することができる。

【００８８】また、前述した第２実施形態の針棒１Ｂを
用いた場合には、位置決めマーク４Ｂを目印にして針棒
１Ｂをミシン２１に組み込むことで、針棒１Ｂの位置合
わせを容易に行うことができるとともに、位置決めマー
ク４Ｂをスクリーン印刷などによって針棒本体２に印刷
形成することができるので位置決めマーク４Ｂを針棒本
体２に容易且つ安価に形成することができる。但し、印
刷形成した位置決めマーク４Ｂは、ミシン２１の使用時
間の増加に伴い針棒軸受４０によって徐々に摩耗するの
を防止することはできないが、ミシン２１に組み込んだ
針棒１Ｂの位置の変更は一般的には行われないので実用
上の問題は生じない。

【００８９】また、本実施形態の針棒１によれば、針棒
１の総重量を９．３グラム程度とすることができ、従来
の鋼材を素材として形成された針棒本体を備えた針棒に
対して４４％程度、従来のアルミニウムを素材として形
成された針棒本体を備えた針棒に対して３１％程度の軽
量化を図ることができる。

【００９０】したがって、本実施形態の針棒１によれ
ば、軽量化を容易に図ることができるとともに、制振性
を格段に向上させることができる。

【００９１】また、本実施形態の針棒１の針棒本体２に
よれば、機械的強度、例えば、剛性値（剛性値＝断面係
数×ヤング率）を４２４１Ｎ・ｍ程度とすることができ
るので、鋼材により形成した針棒本体の剛性値の３９６
７Ｎ・ｍや、アルミニウムにより形成した針棒本体の剛
性値の２３５７Ｎ・ｍに比して優れているとともに、耐
摩擦性、耐摩耗性、耐衝撃性などに格段に優れ、かつ、
自己潤滑性を有するものとすることができる。

【００９２】また、本実施形態のミシン２１は、縫製時
に、上軸２４の回転運動を釣合錘２６、針棒クランク２
７、針棒クランクロッド２８および針棒抱き２９をこの
順に介して往復運動に変換して針棒１に伝達し、各針棒
軸受４０に支持された針棒１を高速で上下方向に往復運
動する。この時、針棒１の往復運動により生じる反力
は、針棒上メタル４０ａ、針棒下メタル４０ｂ、針棒ク
ランクロッド２８およびリンク天秤３７に加わることに
なる。

【００９３】本実施形態の針棒１を用いたミシン２１に
よれば、従来の鋼材を素材として形成された針棒本体を
備えた針棒を用いた場合に比べて、反力値を、針棒上メ
タル４０ａで４７％程度、針棒下メタル４０ｂで３６％
程度、針棒クランクロッド２８で３４％程度、リンク天
秤３７で２０％程度低減できることが実験により確認で
きた。

【００９４】また、本実施形態の針棒１を用いたミシン
２１によれば、従来のアルミニウムを素材として形成さ
れた針棒本体を備えた針棒を用いた場合に比べて、反力
値を、針棒上メタル４０ａで２０％程度、針棒下メタル
４０ｂで１８％程度、針棒クランクロッド２８で１５％
程度、リンク天秤３７で８％程度低減できることが実験
により確認できた。

【００９５】ここで実験とは、具体的にはＣＡＥ解析で
あり、釣合錘２６、針棒クランクロッド２８、天秤クラ
ンク３６、リンク天秤３７、針棒上メタル４０ａ、針棒
下メタル４０ｂおよび針棒１の重量、形状、強度のデー
タを入力することで、各部品にかかる最大荷重である反
力値を求めている。

【００９６】これらの反力値の実験結果からも明白なよ
うに、本実施形態の針棒１を用いたミシン２１によれ
ば、従来の針棒より軽量で剛性値が高いので、撓みが少
なく、針棒１の往復運動により生じる針棒上メタル４０
ａ、針棒下メタル４０ｂ、針棒クランクロッド２８およ
びリンク天秤３７での反力値を確実に低減することがで
きる。

【００９７】このように、本実施形態の針棒１を用いた
ミシン２１によれば、反力値を低減することができるの
で、針棒１が往復運動する際の針棒１と各針棒軸受４０
との摺動部位の摺動抵抗（摩擦抵抗）を低減することが
でき、摺動部位の摩耗による摩耗粉の発生や、発熱をよ
り低減して各部品の耐久性を向上することができるとと
もに、制振性をより向上することができる。さらに、反
力値を低減することができるので、各針棒軸受４０を小
さくすることができ、その結果、ミシン２１の小型化を
図ることができる。つまり、各針棒軸受４０は、針棒１
の重さによる反力に耐えるものであればよいので、本実
施形態のミシン２１の針棒軸受４０は、軽量の針棒１の
反力に耐えるものであればよいので、針棒軸受４０を小
さくすることができる。

【００９８】また、本実施形態の針棒１を用いたミシン
２１によれば、針棒１の機械的特性、例えば弾性値ひい
ては剛性値が大きいので、針棒１の往復運動により生じ
る針棒１の撓みを防止することができるので、針４５の
振動を確実に防止することができ、その結果、騒音、糸
切れ、糸締まり不良、針折れ、針先つぶしなどの発生を
防止することができ、良好な作業環境および縫製品質を
保持することができる。

【００９９】なお、本実施形態の針棒１を用いたミシン
２１の振動は、従来より、７．３％程度低減できること
が実験により確認できた。

【０１００】ここで実験とは、具体的にはＣＡＥ解析で
あり、釣合錘２６、針棒クランクロッド２８、天秤クラ
ンク３６、リンク天秤３７、針棒上メタル４０ａ、針棒
下メタル４０ｂおよび針棒１の重量、形状のデータを入
力することで、各部品の固有振動数を求めている。

【０１０１】また、本実施形態の針棒１を用いたミシン
２１によれば、針棒１、詳しくは、少なくとも炭素繊維
強化樹脂により形成された針棒本体２が自己潤滑性を有
するので、針棒１と各針棒軸受４０との摺動部位を無給
油状態に保持した状態で、焼付損傷を生じることなく連
続８００時間以上の耐久性を有する。このような本実施
形態の針棒１を用いたミシン２１に対して、従来の鋼材
を素材として形成された針棒本体の表面にＮｉＢメッキ
の表面処理を施した針棒を用いた場合には、耐久時間が
１／４程度であり、従来の鋼材を素材として形成された
針棒本体の表面にＷＣ／Ｃコーティングの表面処理を施
した針棒を用いた場合には、耐久時間が１／２程度であ
る。

【０１０２】すなわち、本実施形態の針棒１を用いたミ
シン２１によれば、良好な針棒１の動作を無給油状態で
長時間に亘り保持することができる。

【０１０３】また、本実施形態の針棒１を用いたミシン
２１によれば、給油機構を設ける必要がないので、針棒
下メタル４０ｂと針棒１との摺動部位からミシン本体２
２の外部に潤滑油が漏洩して縫製物を汚染することがな
いとともに、構造が簡単となり、しかも、部品点数、組
立工数などの削減を図ることができるので低価格化を図
ることができる。

【０１０４】さらに、本実施形態のミシン２１によれ
ば、針棒下メタル４０ｂと針棒１との摺動によって、摩
耗分が発生することがないから、針棒１の下に載置され
る縫製物を汚すということがない。

【０１０５】したがって、本実施形態のミシン２１によ
れば、良好な作業環境および縫製品質を長期間に亘り保
持することができる。

【０１０６】なお、本実施形態のミシン２１の針棒１の
針棒本体２にグリースを塗布した場合には、針棒本体２
を素材である炭素繊維強化樹脂の構造によりグリース保
持の機能を有しているので、良好な作業環境および縫製
品質をより長期間に亘り保持することができる。

【０１０７】また、前記第１実施形態の針棒１Ａのう
ち、炭素繊維強化樹脂を除く、アラミド繊維強化樹脂、
ボロン繊維強化樹脂、あるいは、炭素繊維、アラミド繊
維、ボロン繊維などの繊維を組み合わせたハイブリッド
型の繊維強化樹脂などを針棒本体２Ａに用いた針棒１Ａ
を用いることもできる。この場合、針棒本体２Ａの表面
に十分な自己潤滑性を付与することができず、ミシンの
針棒軸受４０部位の無給油化を図ることはできず従来と
同様の針棒軸受４０に対する給油機構を設ける必要が生
じる可能性はあるが、針棒１Ａを軽量で高剛性とするこ
とができるので、制振性の向上、反力値の低減による各
部品の耐久性の向上および針棒軸受４０の小型化、針４
５の振動によって生じる騒音、糸切れ、糸締まり不良、
針折れ、針先つぶしなどの発生の防止による良好な作業
環境および縫製品質を長期間に亘り保持することができ
るなどという優れた効果を奏することができる。

【０１０８】つぎに、本発明に係るミシン用摺動装置を
用いた本発明に係るミシンの実施形態について説明す
る。

【０１０９】図１０から図１２は本発明に係るミシン用
摺動装置を用いた本発明に係るミシンの第１実施形態を
示すものであり、図１０は要部の正面図、図１１はミシ
ン用摺動装置の要部の一部切断正面図、図１２は図１１
の１２−１２線に沿った拡大断面図である。

【０１１０】本実施形態のミシンは、ミシン用摺動装置
として、可動とされた摺動部品としての往復運動を行う
針棒と、この針棒を支持する支持部品としての針棒メタ
ルとの摺動部位を無潤滑化したものであり、針棒の摺動
面がピッチ系炭素繊維強化樹脂により形成されている。

【０１１１】図１０に示すように、本実施形態のミシン
Ｍのミシン本体５１の一部を構成するミシンアーム５２
の内部には、上軸５４がその軸芯を図示しないミシンベ
ッドと略平行にして配設されている。この上軸５４の図
１０において右方に示す後端（図示せず）は、ミシン本
体５１の外側に突出されており、このミシン本体５１の
外側に突出した上軸５４の後端部には、プーリ（図示せ
ず）が取着されている。そして、プーリには、ミシンベ
ッドの後端部に配設されたミシンモータの駆動力がタイ
ミングベルト（共に図示せず）などを介して伝達される
ようになっており、ミシンモータの駆動力により上軸５
４が回転駆動可能に形成されている。さらに、ミシンア
ーム５２の図１０において左方に示す先端部近傍は、い
わゆる面部５５とされており、この面部５５の内部に、
上軸５４の図１０において左方に示す先端が位置するよ
うに構成されている。

【０１１２】前記上軸５４の先端部の外周面には、釣合
錘５６が配設されている。そして、釣合錘５６の図１０
左方に示す先端側には、針棒クランク５７が取着されて
おり、この針棒クランク５７には、針棒クランクロッド
５８の図１０上方に示す基端部が取着されている。さら
に、針棒クランクロッド５８の図１０下方に示す先端部
の図１０左方に示す先端側には、針棒抱き５９が取着さ
れており、この針棒抱き５９には、本発明に係るミシン
用摺動装置６０の一部を構成する針棒６１の軸方向の略
中央部分が固着されている。また、針棒クランク５７に
は、ミシン本体５１に配設された天秤支え軸６２に支持
された天秤クランク６３に連結されるリンク天秤（一部
のみ図示）６４が取着されている。

【０１１３】前記ミシンアーム５２の面部５５の内部に
は、針棒６１を上下方向に垂直、かつ、上下方向に往復
移動可能に支持する上下１対の針棒メタル６５が配設さ
れており、これらの針棒メタル６５により、本実施形態
のミシン用摺動装置６０の一部が構成されている。そし
て、上下１対の針棒メタル６５の、図１０において上方
に示す一方は、針棒上メタルとされ、図１０において下
方に示す他方は、その下端部がミシンアーム５２の面部
５５の外側、すなわちミシン本体５１の外部に露出した
針棒下メタルとされている。

【０１１４】また、本実施形態のミシンＭには、ミシン
用摺動装置６０を構成する針棒６１と各針棒メタル６５
との摺動部位に潤滑油を強制的に供給する給油機構およ
び潤滑油の供給量を調整する給油量調節機構などは配設
されていない。

【０１１５】前記ミシン用摺動装置６０を構成する針棒
６１および各針棒メタル６５についてさらに詳しく説明
する。

【０１１６】図１１および図１２に示すように、本実施
形態のミシンＭのミシン用摺動装置６０は、可動とされ
た摺動部品としての針棒６１と、この針棒６１を支持す
る支持部品としての針棒メタル６５とを有しており、針
棒６１の外周面に設けられた摺動面６１ａを、各針棒メ
タル６５の内周面に設けられた被摺動面６５ａで支持す
るように形成されている。

【０１１７】本実施形態の針棒６１は、ＰＡＮ（ポリア
クリロニトリル）系炭素繊維強化樹脂により略円筒形状
に形成された基体としての針棒本体７１を有している。
この針棒本体７１の外周面は、ピッチ系炭素繊維強化樹
脂により形成された摺動層７２により被覆されており、
この摺動層７２の外周面の大部分が、針棒メタル６５の
内周面に形成された被摺動面６５ａにより支持される摺
動面６１ａとされている。また、針棒本体７１を形成す
るＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向は、図１１に両
矢印にて示す針棒６１の運動方向たる摺動方向に対して
略直交する方向に配置されており、摺動層７２を形成す
るピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向は、図１１に両
矢印にて示す針棒６１の運動方向たる摺動方向に沿って
配置されている。

【０１１８】すなわち、本実施形態のミシン用摺動装置
６０の一部を構成する針棒６１は、繊維方向が摺動方向
に対して直交する方向に配置されたＰＡＮ系炭素繊維強
化樹脂からなる基体としての針棒本体７１を形成する内
層７３と、繊維方向が摺動方向に沿って配置されたピッ
チ系炭素繊維強化樹脂からなる摺動層７２を形成する外
層７４とによる２層の積層構造とされている。

【０１１９】言い換えると、本実施形態のミシン用摺動
装置６０の一部を構成する針棒６１の摺動面６１ａは、
ＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂により所定形状に形成されて
いる基体たる針棒本体７１の内層７３の表面に設けられ
ているとともに、内層７３を構成するＰＡＮ系炭素繊維
強化樹脂の繊維方向が摺動方向に対して略直交する方向
に配置されている。

【０１２０】なお、摺動面６１ａを形成するピッチ系炭
素繊維強化樹脂の繊維方向を略摺動方向に沿って配置す
る場合には、摺動面６１ａを形成するピッチ系炭素繊維
強化樹脂のうちの炭素繊維が摺動状態における被摺動面
６５ａと接触する割合を６０％以上とすることが、無給
油で摺動面６１ａと被摺動面６５ａとの摺動部位の摩耗
や焼付損傷を長期間に亘り確実に防止するための耐摩耗
性および自己潤滑性を満たすうえで好ましい。ここでい
う炭素繊維が摺動状態における被摺動面６５ａと接触す
る割合とは、摺動面６１ａにおける炭素繊維は、摺動方
向たる軸方向に平行に配置されるため、周方向において
炭素繊維のある繊維部と、炭素繊維の無い樹脂部とが混
在することになる。そして、摺動面６１ａと被摺動面６
５ａとは、摺動状態においてそれぞれの軸方向に沿って
相対移動するため、被摺動面６５ａに対して、摺動面６
１ａの繊維部が接触する部位と、摺動面６１ａの樹脂部
のみが接触する部位とが生じる。この時の被摺動面６５
ａに対して摺動面６１ａの繊維部が接触する部位の割合
が少ないと、無給油で摺動面６１ａと被摺動面６５ａと
の摺動部位の摩耗や焼付損傷を長期間に亘り確実に防止
するための耐摩耗性および自己潤滑性が低下することに
なる。そこで、被摺動面６５ａに対して摺動面６１ａの
繊維部が接触する部位の割合は、無給油で摺動面６１ａ
と被摺動面６５ａとの摺動部位の摩耗や焼付損傷を長期
間に亘り確実に防止するための耐摩耗性および自己潤滑
性を満足する必要がある。そして、被摺動面６５ａに対
して摺動面６１ａの繊維部が接触する部位の割合として
は、５０％以上、好ましくは６０％以上とすることが、
無給油で摺動面６１ａと被摺動面６５ａとの摺動部位の
摩耗や焼付損傷を長期間に亘り確実に防止するための耐
摩耗性および自己潤滑性を満足するうえで肝要である。
この被摺動面６５ａに対して摺動面６１ａの繊維部が接
触する部位の割合は、無給油のミシンによる耐久実験に
より確認することができた。

【０１２１】また、前記針棒６１の構成としては、後述
するように、摺動面６１ａを形成するピッチ系炭素繊維
強化樹脂の繊維方向を針棒６１の運動方向たる摺動方向
に対して略直交する方向に配置する構成としてもよい。

【０１２２】また、針棒６１の一端部たる図１０下方に
示す下端部には、従来公知の針６７を装着するための針
留６６が固着されている。さらに、針棒６１に前述した
位置決めマーク４を設ける構成とすることが、組み立て
作業を効率よく行ううえで好ましい。

【０１２３】本実施形態の針棒メタル６５は、略円筒形
状に形成されており、この針棒メタル６５の内周面の大
部分が、前記針棒６１の摺動面６１ａを往復運動可能に
支持する被摺動面６５ａとされている。この針棒メタル
６５は、摺動時の摩耗を少なくして耐摩耗性に好影響を
与えるという意味で、黄銅、高力黄銅、青銅、リン青
銅、アルミニウム青銅、鉛青銅系の合金および合金鋳
物、軸受用アルミニウム合金および合金鋳物や、錫、亜
鉛、鉛を主成分とした合金および合金鋳物を単独もしく
は組み合わせて用いることができるが、少なくとも被摺
動面６５ａを銅系の合金あるいは合金鋳物により形成す
ることが無潤滑状態での摺動時の耐摩耗性および耐久性
を向上させることができるという点で好ましい。

【０１２４】なお、針棒メタル６５としては、少なくと
も被摺動面６５ａを形成する部位のみを鉛青銅系の合金
あるいは合金鋳物により形成し、その他の部位を低価格
の金属素材により形成する構成としてもよい。

【０１２５】その他の構成は、従来のミシンと同様とさ
れており、その詳しい説明は省略する。

【０１２６】つぎに、前述した構成からなる本実施形態
の作用について説明する。

【０１２７】本実施形態のミシンＭによれば、針棒６１
の摺動面６１ａがピッチ系炭素繊維強化樹脂により形成
されているので、優れた耐摩耗性を有することが摩耗試
験により判明した。

【０１２８】ここで摩耗試験とは、同一形状に形成した
ピッチ系炭素繊維強化樹脂およびＰＡＮ系炭素繊維強化
樹脂の試験片を用いて、ＰＶｍａｘ０．９２ＭＰａ・ｍ
／ｓ、無給油環境、支持部材としての相手部材の素材を
Ｃ５１９１ＢＨ（ＪＩＳ Ｈ３１１０）とした試験条件
により摩耗量を求めたものである。

【０１２９】図１３に摩耗試験結果を示す。この摩耗試
験結果から明らかなように、ピッチ系炭素繊維強化樹脂
は、ＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂の１／３０程度の摩耗量
となり、ピッチ系炭素繊維強化樹脂は、ＰＡＮ系炭素繊
維強化樹脂に比べて優れた耐摩耗性を有している。

【０１３０】すなわち、本実施形態の針棒６１は、摺動
面６１ａがピッチ系炭素繊維強化樹脂により形成されて
いるので優れた耐摩耗性を有していることになる。

【０１３１】また、本実施形態のミシンＭによれば、針
棒６１の摺動面６１ａがピッチ系炭素繊維強化樹脂によ
り形成されているので、無潤滑状態における優れた耐久
性を有することが摺動部位の発熱温度と時間との関係に
ついての耐久試験により判明した。

【０１３２】ここで、耐久試験とは、本実施形態の針棒
６１と、従来の含油処理を施したＰＡＮ系炭素繊維強化
樹脂により形成された針棒と、従来のグリース潤滑を施
した鋼材により形成された針棒とを、それぞれ強制給油
機構をもたない同一のミシンに組み込んで、同一条件で
ミシンを駆動させた場合の摺動部位の発熱温度を時間毎
に求めたものである。なお、針棒メタル６５は本実施形
態のものを用いた。

【０１３３】図１４に試験結果を示す。この試験結果か
ら明らかなように、本実施形態の針棒６１（図１４に本
発明品と記す）の摺動部位の発熱温度と時間との関係
は、従来の含油処理を施したＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂
により形成された針棒（図１４に従来品１と記す）とほ
とんど差がなく、耐久性および耐摩耗性に関して問題な
いことが確認できた。また、本実施形態の針棒６１の摺
動部位の発熱温度と時間との関係は、従来のグリース潤
滑を施した鋼材により形成された針棒（図１４に従来品
２と記す）に比べて、発熱温度を格段に低くできること
も判明した。

【０１３４】このように、本実施形態のミシンＭのミシ
ン用摺動装置６０の針棒６１によれば、針棒６１の摺動
面６１ａが大きな耐摩耗性および自己潤滑性をもつた
め、無給油で摺動面６１ａと被摺動面６５ａとの摺動部
位の摩耗や焼付損傷を長期間に亘り確実に防止すること
ができる。

【０１３５】また、本実施形態のミシンＭのミシン用摺
動装置６０の針棒６１によれば、摺動面６１ａを形成す
るピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向が摺動方向に沿
って配置されているので、針棒６１のすべり面である摺
動面６１ａに摺動方向に沿ったせん断が生じた場合、繊
維方向を摺動方向に対して直交する方向に配置した場合
に比べて、炭素繊維自体の剥離を生じにくくすることが
できるので、摺動面６１ａと被摺動面６５ａとの摺動部
位の摩耗を少なくすることができる。

【０１３６】すなわち、針棒６１の摺動面６１ａの繊維
方向を針棒６１の運動方向と同一になるように配置する
ことで、耐摩耗性の向上を容易に図ることができる。

【０１３７】さらに、本実施形態のミシンＭのミシン用
摺動装置６０の針棒６１によれば、内径寸法が小径、例
えば５ｍｍ程度の針棒６１をピッチ系炭素繊維強化樹脂
のみにより形成する場合の不都合、詳しくは、ピッチ系
炭素繊維強化樹脂を小径のマンドレルに直接巻き付けて
成形を実行すると、繊維自身の弾性率が高いので割れが
生じてしまうという不都合を防止することができる。す
なわち、内層７３となる針棒本体７１をピッチ系炭素繊
維強化樹脂より弾性率が低く、伸びが大きいＰＡＮ系炭
素繊維強化樹脂を小径のマンドレルに直接巻き付け、そ
の外周部にピッチ系炭素繊維強化樹脂を巻き付けて成形
を行うことで、割れの発生を確実に防止することができ
る。なお、針棒６１の内径寸法が大径、例えば６ｍｍ以
上の場合には、針棒６１をピッチ系炭素繊維強化樹脂の
みにより形成する構成としてもよい。

【０１３８】さらにまた、本実施形態のミシンＭのミシ
ン用摺動装置６０の針棒６１によれば、摺動面６１ａが
形成される摺動層７２と、針棒本体７１がともに軽量で
高剛性をもつため、制振性を向上することができるとと
もに、摺動層７２と針棒本体７１とのそれぞれの繊維方
向が略９０度異なるので、繊維方向を同一とした場合の
方向による強度低下を防止することができ、しかも、摺
動面６１ａと被摺動面６５ａとの摺動部位の摺動抵抗で
生じる発熱による針棒６１の熱変形を防止することがで
きる。

【０１３９】またさらに、本実施形態のミシンＭのミシ
ン用摺動装置６０によれば、摺動部品が針棒６１であ
り、支持部品が針棒６１を軸方向に沿って往復可能に支
持する針棒メタル６５であり、かつ、針棒メタル６５の
少なくとも被摺動面６５ａを銅系の合金もしくは合金鋳
物により形成することにより、針棒６１と針棒メタル６
５との摺動部位における無給油での最も優れた耐摩耗性
を容易に得ることができる。

【０１４０】このように、本実施形態のミシンＭのミシ
ン用摺動装置６０によれば、針棒６１と針棒メタル６５
との摺動部位における無給油での最も優れた耐摩耗性お
よび耐久性を容易に得ることができる。

【０１４１】したがって、本実施形態のミシンＭによれ
ば、針棒６１と針棒メタル６５との摺動部位の無給油化
を容易に実現することができるとともに、針棒６１と針
棒メタル６５との摺動部位における無給油での最も優れ
た耐摩耗性を容易に得ることができ、かつ、良好な針棒
６１の動作を無給油状態で長時間に亘り保持することが
できる。

【０１４２】そして、本実施形態のミシンＭによれば、
給油機構を設ける必要がないので、針棒メタル６５と針
棒６１との摺動部位からミシン本体５１の外部に潤滑油
が漏洩して縫製物を汚染することがないとともに、構造
が簡単となり、しかも、部品点数、組立工数などの削減
を図ることができるので、低価格化を図ることができ
る。

【０１４３】さらに、本実施形態のミシンＭによれば、
針棒メタル６５と針棒６１との摺動によって、摩耗粉が
ほとんど発生することがないから、針棒６１の下に載置
される縫製物を汚すということがない。

【０１４４】図１５は針棒６１の変形例を示すものであ
る。

【０１４５】図１５に示すように、本実施形態の針棒６
１Ａは、炭素繊維強化樹脂により所定形状に形成されて
いる基体としての針棒本体７１Ａを有しており、この針
棒本体７１Ａは、ピッチ系炭素繊維強化樹脂によりその
繊維方向が略摺動方向（図１１に両矢印にて示す）に沿
って配置されている外周層７１Ａａと、ＰＡＮ系炭素繊
維強化樹脂によりその繊維方向が摺動方向に対して略直
交する方向に配置されている内周層７１Ａｂとの２層に
形成されている。そして、針棒本体７１の外周面は、ピ
ッチ系炭素繊維強化樹脂により形成された摺動層７２Ａ
により被覆されており、この摺動層７２Ａの外周面の大
部分が、針棒メタル６５の内周面に形成された被摺動面
６５ａ（図１１、図１２参照）により支持される摺動面
６１ａａとされている。

【０１４６】また、本実施形態においては、摺動面６１
ａａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向
は、図１１に両矢印にて示す針棒６１の運動方向たる摺
動方向に対して略直交する方向に配置されている。すな
わち、本実施形態の針棒６１Ａは、全体として炭素繊維
強化樹脂による３層構造とされている。

【０１４７】なお、針棒本体７１Ａの外周層７１Ａａ
を、ＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂により形成する構成とし
てもよい。

【０１４８】また、針棒本体７１Ａの外周層７１Ａａの
繊維方向は、摺動層７２Ａを形成するピッチ系炭素繊維
強化樹脂の繊維方向に対して直交する方向に配置すれば
よい。すなわち、摺動層７２Ａを形成するピッチ系炭素
繊維強化樹脂の繊維方向を略摺動方向に沿って配置する
場合には、外周層７１Ａａの繊維方向を摺動方向に対し
て直交する方向に配置し、摺動層７２Ａを形成するピッ
チ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向を摺動方向に対して略
直交する方向に配置する場合には、外周層７１Ａａの繊
維方向を摺動方向に沿って配置すればよい。

【０１４９】このような構成からなる本実施形態の針棒
６１Ａによれば、前述した第１実施形態の針棒６１を用
いたミシンＭおよびミシン用摺動装置６０と同様の効果
を奏することができるとともに、摺動面６１ａａを形成
するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向が摺動方向に
対して略直交する方向に配置されているため、使用開始
初期における温度上昇を低減できることが発熱温度と時
間との関係についての試験により判明した。

【０１５０】ここで、試験とは、前記摺動面６１ａを形
成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向が略摺動方
向に沿って配置されている針棒６１と、本実施形態の摺
動面６１ａａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊
維方向が摺動方向に対して略直交する方向に配置されて
いる針棒６１Ａとを、それぞれ強制給油機構をもたない
同一のミシンに組み込んで、同一条件でミシンを駆動さ
せた場合の摺動部位の上昇温度と時間との関係を求めた
ものである。なお、針棒メタル６５は本実施形態のもの
を用いた。

【０１５１】図１６に試験結果を示す。この試験結果か
ら明らかなように、本実施形態の針棒６１Ａ（図１６に
外周９０°層のＣＲＦＰ針棒と記す）は、前記針棒６１
（図１６に外周０°層のＣＲＦＰ針棒と記す）より、摺
動部位の使用開始時の発熱温度が低いことが確認でき
た。また、本実施形態の針棒６１Ａは、前記針棒６１よ
り、摩耗粉の付着を低減できることも判明した。

【０１５２】また、本実施形態の針棒６１Ａは、摺動面
６１ａａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方
向が摺動方向に対して略直交する方向に配置されている
ので、摺動状態において、被摺動面６５ａに対して摺動
面６１ａａの繊維部が１００％接触することになり、ピ
ッチ系炭素繊維強化樹脂による耐摩耗性および自己潤滑
性を最も効果的に用いることができる。

【０１５３】このように、本実施形態の針棒６１Ａによ
れば、針棒６１Ａの摺動面６１ａａが大きな耐摩耗性お
よび自己潤滑性をもつため、無給油で摺動面６１ａａと
被摺動面６５ａとの摺動部位の摩耗や焼付損傷を長期間
に亘り確実に防止することができるとともに、使用開始
初期における温度上昇および摩耗粉の付着をそれぞれ低
減することができる。

【０１５４】また、本実施形態の針棒６１Ａは、全体と
して３層構造とされているとともにそれぞれの繊維方向
が９０°毎に交互に配置されているので、高い曲げ剛性
を容易に得ることができる。

【０１５５】また、基体としての針棒本体７１Ａを３層
以上の構成として、針棒６１Ａの全体を４層以上の構造
にしてもよい。この時、繊維方向が軸方向となる層の割
合を全ての層に対して６０％以上とすることが、針棒と
して使用するために必要な曲げ剛性を得るうえで好まし
く、基体の最も内側に位置する層の繊維方向を軸方向に
対して直交する方向とすることが、製造時の割れの発生
を防止して加工性を良好なものとするうえで好ましい。

【０１５６】図１７は本発明に係るミシン用摺動装置を
適用した本発明に係るミシンの第２実施形態を示すもの
である。

【０１５７】本実施形態のミシンは、ミシン用摺動装置
として、可動とされた摺動部品としての往復運動を行う
押え棒と、この押え棒を支持する支持部品としての押え
棒メタルとの摺動部位を無潤滑化したものであり、押え
棒の摺動面がピッチ系炭素繊維強化樹脂により形成され
ている。

【０１５８】図１７に示すように、本実施形態のミシン
ＭＡのミシン用摺動装置６０Ａは、可動とされた摺動部
品としての押え棒７６と、この押え棒７６を支持する支
持部品としての押え棒メタル７７とを有しており、押え
棒７６の外周面に設けられた摺動面７６ａを、押え棒メ
タル７７の内周面に設けられた被摺動面７７ａで支持す
るように形成されている。

【０１５９】また、本実施形態の押え棒７６は、前述し
た第１実施形態の針棒６１と同様に構成されている。

【０１６０】すなわち、本実施形態の押え棒７６は、Ｐ
ＡＮ系炭素繊維強化樹脂により略円筒形状に形成された
基体としての押え棒本体７８を有しており、この押え棒
本体７８の外周面は、ピッチ系炭素繊維強化樹脂により
形成された摺動層７２Ａにより被覆されており、この摺
動層７２Ａの外周面の大部分が、押え棒メタル７７の内
周面に形成された被摺動面７７ａにより支持される摺動
面７６ａとされている。また、押え棒本体７８を形成す
るＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向は、図１７に両
矢印にて示す押え棒７６の運動方向たる摺動方向に対し
て略直交する方向に配置されており、摺動層７２Ａを形
成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向は、図１７
に両矢印にて示す押え棒７６の運動方向たる摺動方向に
沿って配置されている。なお、摺動面７６ａを形成する
ピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向を略摺動方向に沿
って配置する場合には、前述した針棒６１の摺動面６１
ａと同様に、摺動面７６ａを形成するピッチ系炭素繊維
強化樹脂のうちの炭素繊維が摺動状態における被摺動面
７７ａと接触する割合を６０％以上とすることが肝要で
ある。

【０１６１】このように、本実施形態のミシン用摺動装
置６０Ａの一部を構成する押え棒７６は、繊維方向が摺
動方向に対して直交する方向に配置されたＰＡＮ系炭素
繊維強化樹脂からなる押え棒本体７８を形成する内層７
３Ａと、繊維方向が摺動方向に沿って配置されたピッチ
系炭素繊維強化樹脂からなる摺動層７２Ａを形成する外
層７４Ａとによる２層の繊維積層構造とされている。

【０１６２】また、押え棒７６の一端部たる図１７下方
に示す下端部には、押え留７９が固着されている。

【０１６３】なお、本実施形態の押え棒７６の構成とし
ては、前述した第１実施形態の針棒６１と同様に、押え
棒７６の内径寸法が大径、例えば６ｍｍ以上の場合に
は、押え棒７６をピッチ系炭素繊維強化樹脂のみにより
形成する構成としてもよい。

【０１６４】また、押え棒７６の構成としては、前述し
た３層構造の針棒６１Ａ（図１５）と同様に、摺動面７
６ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向を
押え棒７６の運動方向たる摺動方向に対して略直交する
方向に配置する構成としてもよい。このような構成を用
いると、前述した針棒６１Ａと同様の効果を奏すること
ができる。

【０１６５】本実施形態の押え棒メタル７７は、略円筒
形状に形成されており、この押え棒メタル７７の内周面
の大部分が、前記押え棒７６の摺動面７６ａを往復運動
可能に支持する被摺動面７７ａとされている。この押え
棒メタル７７は、摺動時の摩耗を少なくして耐摩耗性に
好影響を与えるという意味で、銅およびアルミニウム
や、錫、亜鉛、鉛を主成分とした合金および合金鋳物を
単独もしくは組み合わせて用いることができるが、少な
くとも被摺動面７７ａを銅合金および合金鋳物により形
成することが無潤滑状態での摺動時の耐摩耗性および耐
久性を向上させることができるという点で好ましい。

【０１６６】また、押え棒メタル７７としては、少なく
とも被摺動面７７ａを形成する部位のみを銅合金および
合金鋳物により形成し、その他の部位を低価格の金属素
材により形成する構成としてもよい。

【０１６７】さらに、本実施形態のミシンＭＡには、ミ
シン用摺動装置６０Ａを構成する押え棒７６と押え棒メ
タル７７との摺動部位に潤滑油を強制的に供給する給油
機構および潤滑油の供給量を調整する給油量調節機構な
どは配設されていない。

【０１６８】その他の構成は、従来のミシンと同様とさ
れており、その詳しい説明は省略する。

【０１６９】このような構成からなる本実施形態のミシ
ンＭＡおよびミシン用摺動装置６０Ａによれば、前述し
た第１実施形態のミシンＭおよびミシン用摺動装置６０
と同様の効果を奏することができる。すなわち、押え棒
７６と押え棒メタル７７との摺動部位の無給油化を容易
に実現することができるとともに、押え棒７６と押え棒
メタル７７との摺動部位における無給油での最も優れた
耐摩耗性を容易に得ることができ、かつ、良好な押え棒
７６の動作を無給油状態で長時間に亘り保持することが
できる。

【０１７０】図１８から図２０は本発明に係るミシン用
摺動装置を適用した本発明に係るミシンの第３実施形態
を示すものである。

【０１７１】本実施形態のミシンは、ミシン用摺動装置
として、可動とされた摺動部品としての往復運動を行う
往復軸と、この往復軸を支持する支持部品としての軸受
メタルとの摺動部位を無潤滑化したものであり、軸受メ
タルの被摺動面がピッチ系炭素繊維強化樹脂により形成
されている。

【０１７２】図１８に示すように、本実施形態のミシン
ＭＢのミシン用摺動装置６０Ｂは、可動とされた摺動部
品としての往復運動可能な往復軸８１と、この往復軸８
１を往復動可能に支持する支持部品としての軸受メタル
８２とを有しており、往復軸８１の外周面に設けられた
摺動面８１ａを、軸受メタル８２の内周面に設けられた
被摺動面８２ａで支持するように形成されている。

【０１７３】本実施形態の軸受メタル８２は、金属によ
り略円筒形状に成形されているハウジング８３の内面に
ピッチ系炭素繊維強化樹脂により形成された摺動層７２
Ｂが接着剤層８４により結合されて一体化されており、
摺動層７２Ｂの内面の大部分が被摺動面８２ａとされて
いる。そして、摺動層７２Ｂを形成するピッチ系炭素繊
維強化樹脂の繊維方向は、図１８に両矢印にて示す往復
軸８１の運動方向たる摺動方向に沿って配置されてい
る。なお、被摺動面８２ａを形成するピッチ系炭素繊維
強化樹脂の繊維方向を略摺動方向に沿って配置する場合
には、前述した針棒６１の摺動面６１ａと同様に、被摺
動面８２ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂のうち
の炭素繊維が摺動状態における摺動面７７ａと接触する
割合を６０％以上とすることが肝要である。

【０１７４】前記摺動層７２Ｂは、製造に際し、ピッチ
系炭素繊維強化樹脂をマンドレルに巻き付ける場合、す
べての繊維方向がマンドレルの軸方向に沿うように巻き
付けると、成形後のピッチ系炭素繊維強化樹脂がマンド
レルから抜けなくなるため、例えば、図１９に示すよう
に、図１９に破線にて示す繊維強化樹脂からなる成形用
補助部材８５をその繊維方向がマンドレルの軸方向に対
して直交するように巻き付け、この繊維強化樹脂の表面
にピッチ系炭素繊維強化樹脂をその繊維方向がマンドレ
ルの軸方向に沿うように巻き付けて成形し、その後、成
形用補助部材８５を除去することにより形成されてい
る。

【０１７５】なお、成形用補助部材８５としては、ＰＡ
Ｎ系炭素繊維強化樹脂、ガラス繊維強化樹脂、アラミド
繊維強化樹脂、ボロン繊維強化樹脂などの各種の繊維強
化樹脂から選択することができる。

【０１７６】また、軸受メタル８２としては、図２０に
示すように、ＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂により形成され
ている補強層８８の内面にピッチ系炭素繊維強化樹脂に
より形成された摺動層７２Ｂを配設し、これらを金属に
より略円筒形状に成形されているハウジング８３の内面
に圧入することにより一体化した構成の軸受メタル８２
Ａであってもよい。この時の補強層８８を形成するＰＡ
Ｎ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向は、図２０に両矢印に
て示す往復軸８１の運動方向たる摺動方向に沿って配置
することが、圧入時の抵抗を少なくするうえで好まし
い。また、補強層８８の素材としては、特に限定される
ものではないが、圧縮強度が高く、圧入による損傷を防
止することができという意味でＰＡＮ系炭素繊維強化樹
脂を用いることが好ましい。

【０１７７】なお、軸受メタル８２の構成としては、前
述した３層構造の針棒６１Ａ（図１５）と同様に、被摺
動面８２ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維
方向を往復軸８１の運動方向たる摺動方向に対して略直
交する方向に配置する構成としてもよい。このような構
成を用いると、前述した針棒６１Ａと同様の効果を奏す
ることができる。また、被摺動面８２ａを形成するピッ
チ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向を往復軸８１の運動方
向たる摺動方向に対して略直交する方向に配置する構成
とした場合には、製造に際し、ピッチ系炭素繊維強化樹
脂をマンドレルに巻き付ける場合、すべての繊維方向を
マンドレルの軸方向に対して直交する方向に巻き付ける
と、成形後のピッチ系炭素繊維強化樹脂がマンドレルか
ら容易に抜くことができるため加工性がよい。さらにま
た、被摺動面８２ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹
脂の繊維方向を往復軸８１の運動方向たる摺動方向に対
して略直交する方向に配置する構成とした場合、もちろ
ん補強層８８を設けてもよい。

【０１７８】図１８に戻って、前記往復軸８１は、従来
と同様に略円柱状に形成されており、この往復軸８１の
外周面の大部分が、前記軸受メタル８２の被摺動面８２
ａに往復運動可能に支持される摺動面８１ａとされてい
る。この往復軸８１は、他部品に対する慣性などを考慮
すると、表面に硬質陽極酸化被膜が施されたアルミニウ
ムや、鋼を単独もしくは組み合わせて用いることが好ま
しい。

【０１７９】なお、往復軸８１としては、少なくとも被
摺動面８１ａを形成する部位のみを表面に硬質陽極酸化
被膜が施されたアルミニウムや、鋼により形成し、その
他の部位を低価格の金属素材により形成する構成として
もよい。

【０１８０】また、ミシン用摺動装置６０Ｂの往復軸８
１の具体的な適用部位としては、針棒および押え棒など
を例示することができる。

【０１８１】さらにまた、本実施形態のミシンＭＢに
は、ミシン用摺動装置６０Ｂを構成する往復軸８１と軸
受メタル８２との摺動部位に潤滑油を強制的に供給する
給油機構および潤滑油の供給量を調整する給油量調節機
構などは配設されていない。

【０１８２】その他の構成は、従来のミシンと同様とさ
れており、その詳しい説明は省略する。

【０１８３】このような構成からなる本実施形態のミシ
ンＭＢおよびミシン用摺動装置６０Ｂによれば、前述し
た第１実施形態のミシンＭおよびミシン用摺動装置６０
と同様の効果を奏することができる。すなわち、往復軸
８１と軸受メタル８２との摺動部位の無給油化を容易に
実現することができるとともに、往復軸８１と軸受メタ
ル８２との摺動部位における無給油での最も優れた耐摩
耗性を容易に得ることができ、かつ、良好な往復軸８１
の動作を無給油状態で長時間に亘り保持することができ
る。

【０１８４】さらに詳しく説明すると、本実施形態のミ
シンＭＢの摺動装置１０Ｂによれば、被摺動面８２ａが
大きな耐摩耗性および自己潤滑性をもつため、無給油で
往復軸８１の摺動面８１ａと軸受メタル８２の被摺動面
８２ａとの摺動部位の摩耗や焼付損傷を長期間に亘り確
実に防止することができる。また、被摺動面８２ａを形
成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向が略摺動方
向に沿って配置されているので、摺動方向に沿ったせん
断が生じた場合に炭素繊維自体の剥離が最も生じにくい
ため、摺動面８１ａと被摺動面８２ａとの摺動部位の摩
耗を最も少なくすることなどができる。さらに、ハウジ
ング８３が優れた機械的強度をもつため、高強度を必要
とする支持部品を容易に得ることができる。さらにま
た、鋼により形成された摺動部品としての往復軸８１
は、優れた機械的強度をもつため、高強度を必要とする
摺動部品を容易に得ることができる。また、表面に硬質
陽極酸化被膜が施されたアルミニウムにより形成された
摺動部品としての往復軸８１は、軽量で、かつ優れた機
械的強度をもつため、慣性が小さく、制振性および高強
度を必要とする摺動部品を容易に得ることができる。ま
たさらに、摺動部位の無給油化を容易に実現することが
できる。

【０１８５】図２１から図２４は本発明に係るミシン用
摺動装置を適用した本発明に係るミシンの第４実施形態
を示すものである。

【０１８６】本実施形態のミシンは、ミシン用摺動装置
として、可動とされた摺動部品としての回転運動を行う
回転軸と、この回転軸を支持する支持部品としての軸受
メタルとの摺動部位を無潤滑化したものであり、回転軸
の摺動面がピッチ系炭素繊維強化樹脂により形成されて
いる。

【０１８７】図２１に示すように、本実施形態のミシン
ＭＣのミシン用摺動装置６０Ｃは、可動とされた摺動部
品としての回転軸９１、例えば、上軸９１Ａ、下軸９１
Ｂ、縦軸９１Ｃなどと、これらの回転軸９１を支持する
支持部品としての軸受メタル９２、例えば、上軸９１Ａ
と対をなす上軸メタル９２Ａ、下軸９１Ｂと対をなす下
軸メタル９２Ｂ、縦軸９１Ｃと対をなす縦軸メタル９２
Ｃとを有しており、回転軸９１の外周面に設けられた摺
動面９１ａを、軸受メタル９２の内周面に設けられた被
摺動面９２ａで支持するように形成されている。

【０１８８】図２２に示すように、本実施形態の回転軸
９１は、金属により所定形状に形成された基体９４を有
しており、この基体９４の外周面は、ピッチ系炭素繊維
強化樹脂により形成された摺動層７２Ｃにより被覆され
ており、この摺動層７２Ｃの表面にピッチ系炭素繊維強
化樹脂からなる摺動層７２Ｃが配設されており、この摺
動層７２Ｃの外周面の一部が、軸受メタル９２の内周面
に形成された被摺動面９２ａにより支持される摺動面９
１ａとされている。また、摺動層７２Ｃを形成するピッ
チ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向は、図２２に矢印にて
示す回転軸９１の回転方向たる摺動方向に沿って配置さ
れている。なお、摺動層７２Ｃは、基体９４の表面の少
なくとも摺動面形成部位に設ければよい。また、摺動面
９１ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向
を略摺動方向に沿って配置する場合には、前述した針棒
６１の摺動面６１ａと同様に、摺動面９１ａを形成する
ピッチ系炭素繊維強化樹脂のうちの炭素繊維が摺動状態
における被摺動面９２ａと接触する割合を６０％以上と
することが肝要である。

【０１８９】前記回転軸９１の構成としては、摺動面９
１ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向を
回転軸９１の運動方向たる摺動方向に対して略直交する
方向に配置する構成としてもよい。このような構成を用
いると、前述した針棒６１Ａと同様の効果を奏すること
ができる。

【０１９０】また、回転軸９１としては、図２３に示す
ように、基体９４の摺動面形成部位９５に凹溝９６を形
成し、この凹溝９６にピッチ系炭素繊維強化樹脂を巻き
付けることにより摺動層７２Ｃを形成する構成の回転軸
９１ＡＡとしてもよい。このような構成とすることによ
り、基体９４の表面の摺動面形成部位９５に摺動面９１
ａを容易に形成することができる。

【０１９１】さらに、回転軸９１としては、図２４に示
すように、摺動面９１ａが、繊維強化樹脂により略円筒
形状に形成されている基体９４Ａの表面に設けられてい
るとともに、基体９４Ａが複層、例えば２層に形成さ
れ、かつ各層の繊維方向は、摺動面９１ａを形成するピ
ッチ系炭素繊維強化樹脂に隣位する表層たる上層９４Ａ
ａの繊維方向が図２４に矢印にて示す摺動方向と略直交
する方向となるように９０度毎に交互に形成されている
構成の回転軸９１ＡＢとしてもよい。

【０１９２】すなわち、回転軸９１ＡＢは、摺動層７２
Ｃに隣位する基体９４Ａの上層９４Ａａの繊維方向は、
摺動層７２Ｃを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊
維方向と直交する方向に形成されており、摺動層７２Ｃ
から離間した基体９４Ａの内層たる下層９４Ａｂの繊維
方向は、摺動層７２Ｃを形成するピッチ系炭素繊維強化
樹脂の繊維方向と同一方向に形成されている。言い換え
ると、基体９４Ａの各層の繊維方向は、摺動層７２Ｃに
隣位する層の繊維方向が摺動方向と略直交する方向とな
るように９０度毎に交互に配置されている。このような
構成とすることにより、基体９４Ａが軽量で優れた機械
的強度をもつため、軽量で高強度を必要とする摺動部品
を容易に得ることができる。なお、基体９４Ａを形成す
る層の数は、設計コンセプトなどの必要に応じて設定す
ればよい。

【０１９３】なお、摺動面９１ａを形成するピッチ系炭
素繊維強化樹脂の繊維方向を回転軸９１の運動方向たる
摺動方向に対して略直交する方向に配置し、かつ、基体
９４Ａを繊維強化樹脂により複層とする構成としてもよ
い。この場合には、摺動層７２Ｃに隣位する基体９４の
層の繊維方向が略摺動方向に沿う方向となるように９０
度毎に交互に配置するとよい。このような構成として
も、摺動面９１ａおよび基体９４Ａの各層との繊維方向
が略９０度毎に交互に配置されているので、繊維方向を
同一とした場合の方向による強度低下を防止することが
でき、しかも、摺動抵抗で生じる発熱による摺動部品の
熱変形を防止することができるとともに、基体９４Ａの
機械的強度の向上を容易に図ることができるため、軽量
で高強度を必要とする摺動部品を容易に得ることができ
る。

【０１９４】図２１に戻って、本実施形態の軸受メタル
９２は、略円筒形状に形成されており、この軸受メタル
９２の内周面の大部分が、前記回転軸９１の摺動面９１
ａを回転運動可能に支持する被摺動面９２ａとされてい
る。この軸受メタル９２は、摺動時の摩耗を少なくして
耐摩耗性に好影響を与えるという意味で、銅およびアル
ミニウムや、錫、亜鉛、鉛を主成分とした合金および合
金鋳物を単独もしくは組み合わせて用いることができる
が、少なくとも被摺動面９２ａを銅合金および合金鋳物
により形成することが、無潤滑状態での摺動時の耐摩耗
性および耐久性を向上させることができるという点で好
ましい。

【０１９５】また、軸受メタル９２としては、少なくと
も被摺動面９２ａを形成する部位のみを銅合金および合
金鋳物により形成し、その他の部位を低価格の金属素材
により形成する構成としてもよい。

【０１９６】さらに、本実施形態のミシンＭＣには、ミ
シン用摺動装置６０Ｃを構成する回転軸９１と軸受メタ
ル９２との摺動部位に潤滑油を強制的に供給する給油機
構および潤滑油の供給量を調整する給油量調節機構など
は配設されていない。

【０１９７】その他の構成は、従来のミシンと同様とさ
れており、その詳しい説明は省略する。

【０１９８】このような構成からなる本実施形態のミシ
ンＭＣおよびミシン用摺動装置６０Ｃによれば、前述し
た第１実施形態のミシンＭおよびミシン用摺動装置６０
と同様の効果を奏することができる。すなわち、回転軸
９１と軸受メタル９２との摺動部位の無給油化を容易に
実現することができるとともに、回転軸９１と軸受メタ
ル９２との摺動部位における無給油での最も優れた耐摩
耗性を容易に得ることができ、かつ、良好な回転軸９１
の動作を無給油状態で長時間に亘り保持することができ
る。

【０１９９】また、本実施形態のミシンＭＣおよびミシ
ン用摺動装置６０Ｃによれば、金属により所定形状に形
成された基体９４を用いると、基体９４が優れた機械的
強度をもつため、高強度を必要とする摺動部品を容易に
得ることができる。

【０２００】さらにまた、本実施形態のミシンＭＣおよ
びミシン用摺動装置６０Ｃによれば、繊維強化樹脂によ
り所定形状に形成されている複層の基体９４Ａを用いる
と、摺動面９１ａおよび基体９４Ａの各層との繊維方向
が略９０度毎に交互に配置されているので、繊維方向を
同一とした場合の方向による強度低下を防止することが
でき、しかも、摺動抵抗で生じる発熱による摺動部品の
熱変形を防止することができるとともに、基体９４Ａの
機械的強度の向上を容易に図ることができるため、軽量
で高強度を必要とする摺動部品を容易に得ることができ
る。

【０２０１】図２５から図２８は本発明に係るミシン用
摺動装置を適用した本発明に係るミシンの第５実施形態
を示すものである。

【０２０２】本実施形態のミシンは、ミシン用摺動装置
として、可動とされた摺動部品としての回転運動を行う
回転軸と、この回転軸を支持する支持部品としての軸受
メタルとの摺動部位を無潤滑化したものであり、軸受メ
タルの被摺動面がピッチ系炭素繊維強化樹脂により形成
されている。

【０２０３】図２５に示すように、本実施形態のミシン
ＭＤのミシン用摺動装置６０Ｄは、可動とされた摺動部
品としての回転運動可能な回転軸１０１、例えば、上軸
１０１Ａ、下軸１０１Ｂ、縦軸１０１Ｃなどと、これら
の回転軸１０１を支持する支持部品としての軸受メタル
１０２、例えば、上軸１０１Ａと対をなす上軸受メタル
１０２Ａ、下軸１０１Ｂと対をなす下軸受メタル１０２
Ｂ、縦軸１０１Ｃと対をなす縦軸受メタル１０２Ｃとを
有しており、回転軸１０１の外周面に設けられた摺動面
１０１ａを軸受メタル１０２の内周面に設けられた被摺
動面１０２ａで支持するように形成されている。

【０２０４】図２６に示すように、本実施形態の軸受メ
タル１０２は、ＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂により略円筒
形状に形成された基体１０３の内面に、ピッチ系炭素繊
維強化樹脂により形成された摺動層７２Ｄが形成されて
いる。そして、基体１０３を形成するＰＡＮ系炭素繊維
強化樹脂の繊維方向は、図２６に矢印にて示す回転軸１
０１の運動方向たる摺動方向に対して直交する方向に配
置されており、摺動層７２Ｄを形成するピッチ系炭素繊
維強化樹脂の繊維方向は、図２６に矢印にて示す回転軸
１０１の運動方向たる摺動方向に沿って配置されてい
る。そして、摺動層７２Ｄの内周面が、回転軸１０１の
外周面に形成された摺動面１０１ａを支持する被摺動面
１０２ａとされている。なお、被摺動面１０２ａを形成
するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向を略摺動方向
に沿って配置する場合には、前述した針棒６１の摺動面
６１ａと同様に、被摺動面１０２ａを形成するピッチ系
炭素繊維強化樹脂のうちの炭素繊維が摺動状態における
摺動面１０１ａと接触する割合を６０％以上とすること
が肝要である。

【０２０５】前記軸受メタル１０２の構成としては、被
摺動面１０２ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の
繊維方向を回転軸１０１の運動方向たる摺動方向に対し
て略直交する方向に配置する構成としてもよい。このよ
うな構成を用いると、前述した軸受メタル８２と同様の
効果を奏することができる。

【０２０６】なお、軸受メタル１０２としては、図２７
に示すように、金属により略円筒形状に成形されている
ハウジング１０４の内面にピッチ系炭素繊維強化樹脂に
より形成された摺動層７２Ｄを接着剤層１０５により結
合することにより一体化した構成の軸受メタル１０２Ａ
Ａとしてもよい。このような構成とすることにより、ハ
ウジング１０４が優れた機械的強度をもつため、高強度
を必要とする支持部品を容易に得ることができる。

【０２０７】さらに、軸受メタル１０２としては、図２
８に示すように、ＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂により形成
されている基体１０３の内面にピッチ系炭素繊維強化樹
脂により形成された摺動層７２Ｄを配設し、これらを金
属により略円筒形状に成形されているハウジング１０４
の内面に圧入することにより一体化した構成の軸受メタ
ル１０２ＡＢとしてもよい。この時の基体１０３を形成
するＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向は、ハウジン
グ１０４の軸方向たる圧入方向に沿って配置すること
が、圧入時の抵抗を少なくするうえで好ましい。また、
基体１０３の素材としては、特に限定されるものではな
いが、圧縮強度が高く、圧入による損傷を防止すること
ができという意味でＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂を用いる
ことが好ましい。このような構成とすることにより、ハ
ウジング１０４が優れた機械的強度をもつため、高強度
を必要とする支持部品を容易に得ることができるととも
に、生産効率を向上することができる。

【０２０８】図２５に戻って、前記回転軸１０１は、略
円柱状に形成されており、この回転軸１０１の外周面の
一部が、前記軸受メタル１０２の被摺動面１０２ａに回
転運動可能に支持される摺動面１０１ａとされている。
この回転軸１０１は、他部品に対する慣性などを考慮す
ると、表面に硬質陽極酸化被膜が施されたアルミニウム
や、鋼を単独もしくは組み合わせて用いることが好まし
い。

【０２０９】なお、回転軸１０１としては、少なくとも
摺動面１０１ａを形成する部位のみを表面に硬質陽極酸
化被膜が施されたアルミニウムや、鋼により形成し、そ
の他の部位を低価格の金属素材により形成する構成とし
てもよい。

【０２１０】また、本実施形態のミシンＭＤには、ミシ
ン用摺動装置６０Ｄを構成する回転軸１０１と軸受メタ
ル１０２との摺動部位に潤滑油を強制的に供給する給油
機構および潤滑油の供給量を調整する給油量調節機構な
どは配設されていない。

【０２１１】その他の構成は、従来のミシンと同様とさ
れており、その詳しい説明は省略する。

【０２１２】このような構成からなる本実施形態のミシ
ンＭＤおよびミシン用摺動装置６０Ｄによれば、前述し
た第１実施形態のミシンＭおよびミシン用摺動装置６０
と同様の効果を奏することができる。すなわち、回転軸
１０１と軸受メタル１０２との摺動部位の無給油化を容
易に実現することができるとともに、回転軸１０１と軸
受メタル１０２との摺動部位における無給油での最も優
れた耐摩耗性を容易に得ることができ、かつ、良好な回
転軸１０１の動作を無給油状態で長時間に亘り保持する
ことができる。

【０２１３】図２９から図３４は本発明に係るミシン用
摺動装置を適用した本発明に係るミシンの第６実施形態
を示すものである。

【０２１４】本実施形態のミシンは、ミシン用摺動装置
として、可動とされた摺動部品としての揺動運動を行う
揺動軸と、この揺動軸を支持する支持部品としての軸受
メタルとの摺動部位を無潤滑化したものであり、揺動軸
の摺動面がピッチ系炭素繊維強化樹脂により形成されて
いる。

【０２１５】図２９に示すように、本実施形態のミシン
ＭＥのミシン用摺動装置６０Ｅは、可動とされた摺動部
品としての揺動軸１１１、例えば、天秤支え軸１１１
Ａ、針棒揺動軸１１１Ｂ、針送り軸１１１Ｃなどと、こ
れらの揺動軸１１１を支持する支持部品としての軸受メ
タル１１２、例えば、天秤支え軸１１１Ａと対をなす天
秤クランクメタル１１２Ａ、針棒揺動軸１１１Ｂと対を
なす針棒揺動軸メタル１１２Ｂ、針送り軸１１１Ｃと対
をなす針送り軸メタル１１２Ｃとを有しており、揺動軸
１１１の外周面に設けられた摺動面１１１ａを、軸受メ
タル１１２の内周面に設けられた被摺動面１１２ａで支
持するように形成されている。

【０２１６】図３０に示すように、揺動軸１１１として
の天秤支え軸１１１Ａは、繊維強化樹脂により略円筒形
状の所定形状に形成された基体１１３Ａの表面にピッチ
系炭素繊維強化樹脂からなる摺動層７２Ｅが配設されて
おり、摺動層７２Ｅを形成するピッチ系炭素繊維強化樹
脂の繊維方向は、図３０に両矢印にて示す針棒揺動軸１
１１Ｂの揺動方向たる摺動方向に沿って配置されてい
る。なお、摺動面１１１ａを形成するピッチ系炭素繊維
強化樹脂の繊維方向を略摺動方向に沿って配置する場合
には、前述した針棒６１の摺動面６１ａと同様に、摺動
面１１１ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂のうち
の炭素繊維が摺動状態における被摺動面１１２ａと接触
する割合を６０％以上とすることが肝要である。

【０２１７】前記揺動軸１１１としての天秤支え１１１
Ａの構成としては、摺動面１１１ａを形成するピッチ系
炭素繊維強化樹脂の繊維方向を揺動軸１１１としての天
秤支え軸１１１Ａの運動方向たる摺動方向に対して略直
交する方向に配置する構成としてもよい。このような構
成を用いると、前述した針棒６１Ａと同様の効果を奏す
ることができる。

【０２１８】また、基体１１３Ａは、複層、本実施形態
においては２層に形成され、かつ各層の繊維方向は、摺
動面１１１ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂に隣
位する表層たる上層１１３Ａａの繊維方向が図３０に両
矢印にて示す摺動方向と略直交する方向となるように９
０度毎に交互に形成されている。

【０２１９】すなわち、基体１１３Ａの摺動層７２Ｅに
隣位する基体１１３Ａの上層１１３Ａａの繊維方向は、
摺動層７２Ｅを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊
維方向と直交する方向に形成されており、摺動層７２Ｅ
から離間した基体１１３Ａの内層たる下層１１３Ａｂの
繊維方向は、摺動層７２Ｅを形成するピッチ系炭素繊維
強化樹脂の繊維方向と同一方向に形成されている。な
お、摺動層７２Ｅは、基体１１３Ａの表面の少なくとも
摺動面形成部位に設ければよい。また、基体１１３Ａの
素材としては、ピッチ系炭素繊維強化樹脂、ＰＡＮ系炭
素繊維強化樹脂、ガラス繊維強化樹脂、アラミド繊維強
化樹脂、ボロン繊維強化樹脂などの各種の繊維強化樹脂
から選択することができるが、機械的強度に優れたＰＡ
Ｎ系炭素繊維強化樹脂を用いることが好ましい。さら
に、基体１１３Ａを形成する層の数は、設計コンセプト
などの必要に応じて設定すればよい。このような構成と
することにより、摺動面１１１ａおよび基体１１３Ａの
各層との繊維方向が略９０度毎に交互に配置されている
ので、繊維方向を同一とした場合の方向による強度低下
を防止することができ、しかも、摺動抵抗で生じる発熱
による摺動部品の熱変形を防止することができるととも
に、基体１１３Ａの機械的強度の向上を容易に図ること
ができるため、軽量で高強度を必要とする摺動部品を容
易に得ることができる。

【０２２０】図３１に示すように、揺動軸１１１として
の針棒揺動軸１１１Ｂは、前記天秤支え軸１１１Ａと同
様に、繊維強化樹脂により略円筒形状の所定形状に形成
された基体１１３Ｂの表面にピッチ系炭素繊維強化樹脂
からなる摺動層７２Ｅが配設されており、摺動層７２Ｅ
を形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向は、図
３１に両矢印にて示す針棒揺動軸１１１Ｂの揺動方向た
る摺動方向に沿って配置されている。なお、摺動面１１
１ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向を
略摺動方向に沿って配置する場合には、前述した針棒６
１の摺動面６１ａと同様に、摺動面１１１ａを形成する
ピッチ系炭素繊維強化樹脂のうちの炭素繊維が摺動状態
における被摺動面１１１ａと接触する割合を６０％以上
とすることが肝要である。

【０２２１】前記針棒揺動軸１１１Ｂの構成としては、
摺動面１１１ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の
繊維方向を針棒揺動軸１１１Ｂの運動方向たる摺動方向
に対して略直交する方向に配置する構成としてもよい。
このような構成を用いると、前述した針棒６１Ａと同様
の効果を奏することができる。

【０２２２】また、基体１１３Ｂは、複層、本実施形態
においては２層に形成され、かつ各層の繊維方向は、摺
動面１１１ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂に隣
位する表層たる上層１１３Ｂａの繊維方向が図３１に両
矢印にて示す摺動方向と略直交する方向となるように９
０度毎に交互に形成されている。

【０２２３】すなわち、基体１１３Ｂの摺動層７２Ｅに
隣位する基体１１３Ｂの上層１１３Ｂａの繊維方向は、
摺動層７２Ｅを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊
維方向と直交する方向に形成されており、摺動層７２Ｅ
から離間した基体１１３Ｂの内層たる下層１１３Ｂｂの
繊維方向は、摺動層７２Ｅを形成するピッチ系炭素繊維
強化樹脂の繊維方向と同一方向に形成されている。な
お、摺動層７２Ｅは、基体１１３Ｂの表面の少なくとも
摺動面形成部位に設ければよい。また、基体１１３Ｂの
素材としては、ピッチ系炭素繊維強化樹脂、ＰＡＮ系炭
素繊維強化樹脂、ガラス繊維強化樹脂、アラミド繊維強
化樹脂、ボロン繊維強化樹脂などの各種の繊維強化樹脂
から選択することができるが、機械的強度に優れたＰＡ
Ｎ系炭素繊維強化樹脂を用いることが好ましい。このよ
うな構成とすることにより、軽量で高強度を必要とする
摺動部品を容易に得ることができる。

【０２２４】図３２に示すように、揺動軸１１１として
の針送り軸１１１Ｃは、金属により所定形状に形成され
た基体１１３Ｃの表面にピッチ系炭素繊維強化樹脂から
なる摺動層７２Ｅが配設されており、摺動層７２Ｅを形
成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向は、図３２
に両矢印にて示す針送り軸１１１Ｃの揺動方向たる摺動
方向に沿って配置されている。なお、摺動面１１１ａを
形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向を略摺動
方向に沿って配置する場合には、前述した針棒６１の摺
動面６１ａと同様に、摺動面１１１ａを形成するピッチ
系炭素繊維強化樹脂のうちの炭素繊維が摺動状態におけ
る被摺動面１１１ａと接触する割合を６０％以上とする
ことが肝要である。

【０２２５】前記針送り軸１１１Ｃの構成としては、摺
動面１１１ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊
維方向を針送り軸１１１Ｃの運動方向たる摺動方向に対
して略直交する方向に配置する構成としてもよい。この
ような構成を用いると、前述した針棒６１Ａと同様の効
果を奏することができる。

【０２２６】また、摺動層７２Ｅは、基体１１３Ｃの表
面の少なくとも摺動面形成部位に設ければよい。

【０２２７】このような構成とすることにより、高強度
を必要とする摺動部品を容易に得ることができる。

【０２２８】なお、針送り軸１１１Ｃとしては、図３３
に示すように、金属により形成された基体１１３Ｃの摺
動面形成部位１１４に凹溝１１５を形成し、この凹溝１
１５にピッチ系炭素繊維強化樹脂を巻き付けることによ
り摺動層７２Ｅを形成する構成の針送り軸１１１ＣＡと
してもよい。このような構成とすることにより、基体１
１３Ｃの表面の摺動面形成部位１１４に摺動面１１１ａ
を容易に形成することができる。

【０２２９】さらに、針送り軸１１１Ｃとしては、図３
４に示すように、摺動面１１１ａが、繊維強化樹脂によ
り略円筒形状に形成されている基体１１３ＣＡの表面に
設けられているとともに、基体１１３ＣＡが複層、例え
ば２層に形成され、かつ各層の繊維方向は、摺動面１１
１ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂に隣位する表
層たる上層１１３ＣＡａの繊維方向が図３４に矢印にて
示す揺動方向と略直交する方向となるように９０度毎に
交互に形成されている構成の針送り軸１１１ＣＢとして
もよい。

【０２３０】すなわち、前記摺動層７２Ｅに隣位する基
体１１３ＣＡの上層１１３ＣＡａの繊維方向は、摺動層
７２Ｅを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向
と直交する方向に形成されており、摺動層７２Ｅから離
間した基体１１３ＣＡの内層たる下層６３ＣＡｂの繊維
方向は、摺動層７２Ｅを形成するピッチ系炭素繊維強化
樹脂の繊維方向と同一方向に形成されている。言い換え
ると、基体１１３ＣＡの各層の繊維方向は、摺動層７２
Ｅに隣位する層の繊維方向が摺動方向と略直交する方向
となるように９０度毎に交互に配置されている。なお、
摺動層７２Ｅは、基体１１３ＣＡの表面の少なくとも摺
動面形成部位に設ければよい。また、基体１１３ＣＡの
素材としては、ピッチ系炭素繊維強化樹脂、ＰＡＮ系炭
素繊維強化樹脂、ガラス繊維強化樹脂、アラミド繊維強
化樹脂、ボロン繊維強化樹脂などの各種の繊維強化樹脂
から選択することができるが、機械的強度に優れたＰＡ
Ｎ系炭素繊維強化樹脂を用いることが好ましい。このよ
うな構成とすることにより、摺動面１１１ａおよび基体
１１３ＣＡの各層との繊維方向が略９０度毎に交互に配
置されているので、繊維方向を同一とした場合の方向に
よる強度低下を防止することができ、しかも、摺動抵抗
で生じる発熱による摺動部品の熱変形を防止することが
できるとともに、基体１１３ＣＡが軽量で優れた機械的
強度をもつため、軽量で高強度を必要とする摺動部品を
容易に得ることができる。

【０２３１】図２９に戻って、本実施形態の軸受メタル
１１２は、その内周面の大部分が、前記各揺動軸１１１
の摺動面１１１ａを揺動運動可能に支持する被摺動面１
１２ａとされている。これらの軸受メタル１１２は、摺
動時の摩耗を少なくして耐摩耗性に好影響を与えるとい
う意味で、銅およびアルミニウムや、錫、亜鉛、鉛を主
成分とした合金および合金鋳物を単独もしくは組み合わ
せて用いることができるが、少なくとも被摺動面１１２
ａを銅合金および合金鋳物により形成することが、無潤
滑状態での摺動時の耐摩耗性および耐久性を向上させる
ことができるという点で好ましい。

【０２３２】また、軸受メタル１１２としては、少なく
とも被摺動面１１２ａを形成する部位のみを銅合金およ
び合金鋳物により形成し、その他の部位を低価格の金属
素材により形成する構成としてもよい。

【０２３３】さらに、本実施形態のミシンＭＥには、ミ
シン用摺動装置６０Ｅを構成する揺動軸１１１と軸受メ
タル１１２との摺動部位に潤滑油を強制的に供給する給
油機構および潤滑油の供給量を調整する給油量調節機構
などは配設されていない。

【０２３４】その他の構成は、従来のミシンと同様とさ
れており、その詳しい説明は省略する。

【０２３５】このような構成からなる本実施形態のミシ
ンＭＥおよびミシン用摺動装置６０Ｅによれば、前述し
た第１実施形態のミシンＭおよびミシン用摺動装置６０
と同様の効果を奏することができる。すなわち、揺動軸
１１１と軸受メタル１１２との摺動部位の無給油化を容
易に実現することができるとともに、揺動軸１１１と軸
受メタル１１２との摺動部位における無給油での最も優
れた耐摩耗性を容易に得ることができ、かつ、良好な揺
動軸１１１の動作を無給油状態で長時間に亘り保持する
ことができる。

【０２３６】図３５は本発明に係るミシン用摺動装置を
適用した本発明に係るミシンの第７実施形態を示すもの
である。

【０２３７】本実施形態のミシンは、ミシン用摺動装置
として、可動とされた摺動部品としての揺動運動を行う
揺動軸と、この揺動を支持する支持部品としての軸受メ
タルとの摺動部位を無潤滑化したものであり、軸受メタ
ルの被摺動面がピッチ系炭素繊維強化樹脂により形成さ
れている。

【０２３８】図３５に示すように、本実施形態のミシン
ＭＦのミシン用摺動装置６０Ｆは、可動とされた摺動部
品としての揺動軸１２１、例えば、天秤支え軸１２１
Ａ、針棒揺動軸１２１Ｂ、針送り軸１２１Ｃなどと、こ
れらの揺動軸１２１を支持する支持部品としての軸受メ
タル１２２、例えば、天秤支え軸１２１Ａと対をなす天
秤クランクメタル１２２Ａ、針棒揺動軸１２１Ｂと対を
なす針棒揺動軸メタル１２２Ｂ、針送り軸１２１Ｃと対
をなす針送り軸メタル１２２Ｃとを有しており、揺動軸
１２１の外周面に設けられた摺動面１２１ａを、軸受メ
タル１２２の内周面に設けられた被摺動面１２２ａで支
持するように形成されている。

【０２３９】本実施形態の各軸受メタル１２２は、前述
した第３実施形態の軸受メタル８２（図１８参照）と略
同様に、金属により所定形状に成形されているハウジン
グ１２３の内面にピッチ系炭素繊維強化樹脂により形成
された摺動層７２Ｆが接着剤層により結合されて一体化
されており、摺動層７２Ｆの内面の大部分が被摺動面１
２２ａとされている。そして、摺動層７２Ｆを形成する
ピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向は、図３５に両矢
印にて示す揺動軸１２１の運動方向たる摺動方向に沿っ
て配置されている。そして、摺動層７２Ｆの内周面が、
揺動軸１２１の外周面に形成された摺動面１２１ａを支
持する被摺動面１２２ａとされている。なお、被摺動面
１２２ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方
向を略摺動方向に沿って配置する場合には、前述した軸
受メタル８２の被摺動面８２ａと同様に、被摺動面１２
２ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂のうちの炭素
繊維が摺動状態における摺動面１２１ａと接触する割合
を６０％以上とすることが肝要である。

【０２４０】前記軸受メタル１２２の構成としては、被
摺動面１０２ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の
繊維方向を揺動軸１２１の運動方向たる摺動方向に対し
て略直交する方向に配置する構成としてもよい。このよ
うな構成を用いると、前述した軸受メタル８２と同様の
効果を奏することができる。

【０２４１】なお、軸受メタル１２２の構成としては、
前述した第３実施形態の他の軸受メタル８２Ａ（図２０
参照）と同様の構成としてもよい。この場合、摺動層７
２Ｆを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向
を、揺動軸１２１の運動方向たる摺動方向に沿って配置
するか、もしくは、揺動軸１２１の運動方向たる摺動方
向に対して直交する方向に配置することが肝要である。

【０２４２】前記揺動軸１２１は、略円柱状に形成され
ており、この揺動軸１２１の外周面の大部分が、前記軸
受メタル１２２の被摺動面１２２ａに往復運動可能に支
持される摺動面１２１ａとされている。この揺動軸１２
１は、他部品に対する慣性などを考慮すると、表面に硬
質陽極酸化被膜が施されたアルミニウムや、鋼を単独も
しくは組み合わせて用いることが好ましい。

【０２４３】なお、揺動軸１２１としては、少なくとも
被摺動面１２１ａを形成する部位のみを表面に硬質陽極
酸化被膜が施されたアルミニウムや、鋼により形成し、
その他の部位を低価格の金属素材により形成する構成と
してもよい。

【０２４４】さらに、本実施形態のミシンＭＦには、ミ
シン用摺動装置６０Ｆを構成する揺動軸１２１と軸受メ
タル１２２との摺動部位に潤滑油を強制的に供給する給
油機構および潤滑油の供給量を調整する給油量調節機構
などは配設されていない。

【０２４５】その他の構成は、従来のミシンと同様とさ
れており、その詳しい説明は省略する。

【０２４６】このような構成からなる本実施形態のミシ
ンＭＦおよびミシン用摺動装置６０Ｆによれば、前述し
た第１実施形態のミシンＭおよびミシン用摺動装置６０
と同様の効果を奏することができる。すなわち、揺動軸
１２１と軸受メタル１２２との摺動部位の無給油化を容
易に実現することができるとともに、揺動軸１２１と軸
受メタル１２２との摺動部位における無給油での最も優
れた耐摩耗性を容易に得ることができ、かつ、良好な揺
動軸１２１の動作を無給油状態で長時間に亘り保持する
ことができる。

【０２４７】図３６および図３７は本発明に係るミシン
用摺動装置を適用した本発明に係るミシンの第８実施形
態を示すものである。

【０２４８】本実施形態のミシンは、ミシン用摺動装置
として、可動とされた摺動部品としての往復運動を行う
角駒と、この角駒を支持する支持部品としての摺動溝と
の摺動部位を無潤滑化したものであり、角駒の摺動面が
ピッチ系炭素繊維強化樹脂により形成されている。

【０２４９】図３６に示すように、本実施形態のミシン
ＭＧのミシン用摺動装置６０Ｇは、可動とされた摺動部
品としての角駒１３１と、この角駒１３１を支持する支
持部品としての摺動溝１３２を具備する案内ガイド１３
３とを有しており、角駒１３１の外周面に設けられた１
対の摺動面１３１ａを、摺動溝１３２の内面に設けられ
た１対の被摺動面１３２ａで支持するように形成されて
いる。

【０２５０】本実施形態の角駒１３１は、ピッチ系炭素
繊維強化樹脂からなる摺動層７２Ｇにより形成されてお
り、摺動層７２Ｇを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂
の繊維方向は、図３６に角駒１３１の上下に矢印にて示
す角駒１３１の運動方向たる摺動方向に沿って配置され
ている。なお、摺動面１３１ａを形成するピッチ系炭素
繊維強化樹脂の繊維方向を略摺動方向に沿って配置する
場合には、前述した針棒６１の摺動面６１ａと同様に、
摺動面１３１ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の
うちの炭素繊維が摺動状態における被摺動面１３２ａと
接触する割合を６０％以上とすることが肝要である。

【０２５１】前記角駒１３１の構成としては、摺動面１
３１ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向
を角駒１３１の運動方向たる摺動方向に対して略直交す
る方向に配置する構成としてもよい。このような構成を
用いると、前述した針棒６１Ａと同様の効果を奏するこ
とができる。

【０２５２】本実施形態の角駒１３１は、図３７に示す
ように、繊維方向を周方向にして筒状に形成されている
ピッチ系炭素繊維強化樹脂からなる材料をワーク１３５
とし、このワーク１３５を所定の厚さで切断して中間加
工品１３６を得、その後、中間加工品１３６の外周面の
対向する部位を所定の幅に機械加工を施すことにより形
成されている。なお、ワーク１３５の形状は棒状であっ
てもよい。そして、角駒１３１をこのように形成するこ
とにより、多数の角駒１３１を効率よく容易に得ること
ができる。

【０２５３】なお、角駒１３１は、専用の型を用いて焼
成・成形することにより形成したものであってもよい。

【０２５４】また、摺動面１３１ａを形成するピッチ系
炭素繊維強化樹脂の繊維方向を角駒１３１の運動方向た
る摺動方向に対して略直交する方向に配置する構成とす
る場合には、繊維方向を軸方向にして筒状に形成されて
いるピッチ系炭素繊維強化樹脂からなる材料をワーク１
３５とするとよい。

【０２５５】前記摺動溝１３２を具備する案内ガイド１
３３は、摺動時の摩耗を少なくして耐摩耗性に好影響を
与えるという意味で、黄銅、高力黄銅、青銅、リン青
銅、アルミニウム青銅、鉛青銅系の合金および合金鋳
物、軸受用アルミニウム合金および合金鋳物や、錫、亜
鉛、鉛を主成分とした合金および合金鋳物を単独もしく
は組み合わせて用いることができるが、少なくとも被摺
動面１３２ａを鉛青銅系の合金あるいは合金鋳物により
形成することが最も好ましい。

【０２５６】なお、案内ガイド１３３としては、少なく
とも被摺動面１２２ａを形成する摺動溝１３２の形成部
位のみを鉛青銅系の合金あるいは合金鋳物により形成
し、その他の部位を低価格の金属素材により形成する構
成としてもよい。

【０２５７】また、本実施形態のミシンＭＧには、ミシ
ン用摺動装置６０Ｇを構成する角駒１３１と摺動溝１３
２との摺動部位に潤滑油を強制的に供給する給油機構お
よび潤滑油の供給量を調整する給油量調節機構などは配
設されていない。

【０２５８】その他の構成は、従来のミシンと同様とさ
れており、その詳しい説明は省略する。

【０２５９】このような構成からなる本実施形態のミシ
ンＭＧおよびミシン用摺動装置６０Ｇによれば、前述し
た第１実施形態のミシンＭおよびミシン用摺動装置６０
と同様の効果を奏することができる。すなわち、角駒１
３１の摺動面１３１ａとこの角駒１３１を支持する摺動
溝１３２の被摺動面１３２ａとの摺動部位の無給油化を
容易に実現することができるとともに、角駒１３１と摺
動溝１３２との摺動部位における無給油での最も優れた
耐摩耗性を容易に得ることができ、かつ、良好な角駒１
３１の動作を無給油状態で長時間に亘り保持することが
できる。

【０２６０】図３８は本発明に係るミシン用摺動装置を
適用した本発明に係るミシンの第９実施形態を示すもの
である。

【０２６１】本実施形態のミシンは、ミシン用摺動装置
として、可動とされた摺動部品としての往復運動を行う
上ルーパ抱きと、この上ルーパ抱きを支持す支持部品と
してのる上ルーパ抱きメタルとの摺動部位を無潤滑化し
たものであり、上ルーパ抱きの摺動面がピッチ系炭素繊
維強化樹脂により形成されている。

【０２６２】図３８に示すように、本実施形態のミシン
ＭＨのミシン用摺動装置６０Ｈは、可動とされた摺動部
品としての上ルーパ抱き１４１と、この上ルーパ抱き１
４１を支持する支持部品としての上ルーパ抱きメタル１
４２とを有しており、上ルーパ抱き１４１の図３８にお
いて斜線領域にて示す軸部１４１Ａの外周面に設けられ
た摺動面１４１ａを、上ルーパ抱きメタル１４２の内面
に設けられた被摺動面１４２ａで支持するように形成さ
れている。

【０２６３】本実施形態の上ルーパ抱き１４１の軸部１
４１Ａは、前述した第１実施形態の針棒６１（図１１参
照）と同様に、ＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂により略円筒
形状に形成された基体（図示せず）の外周面に、ピッチ
系炭素繊維強化樹脂により形成された摺動層７２Ｈが設
けられており、この摺動層７２Ｈの外周面の大部分が、
上ルーパ抱きメタル１４２の内周面に形成された被摺動
面１４２ａにより支持される摺動面１４１ａとされてい
る。また、基体を形成するＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂の
繊維方向は、図３８に両矢印にて示す上ルーパ抱き１４
１の運動方向たる摺動方向に対して略直交する方向に配
置されており、摺動層７２Ｈを形成するピッチ系炭素繊
維強化樹脂の繊維方向は、図３８に両矢印にて示す上ル
ーパ抱き１４１の運動方向たる摺動方向に沿って配置さ
れている。なお、摺動面１４１ａを形成するピッチ系炭
素繊維強化樹脂の繊維方向を略摺動方向に沿って配置す
る場合には、前述した針棒６１の摺動面６１ａと同様
に、摺動面１４１ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹
脂のうちの炭素繊維が摺動状態における被摺動面１４２
ａと接触する割合を６０％以上とすることが肝要であ
る。

【０２６４】また、本実施形態の上ルーパ抱き１４１の
構成としては、前述した針棒６１Ａ（図１５）と同様
に、摺動面１４１ａを形成するピッチ系炭素繊維強化樹
脂の繊維方向を上ルーパ抱き１４１の運動方向たる摺動
方向に対して略直交する方向に配置する構成としてもよ
い。このような構成を用いると、前述した針棒６１Ａと
同様の効果を奏することができる。

【０２６５】前記上ルーパ抱きメタル１４２は、摺動時
の摩耗を少なくして耐摩耗性に好影響を与えるという意
味で、黄銅、高力黄銅、青銅、リン青銅、アルミニウム
青銅、鉛青銅系の合金および合金鋳物、軸受用アルミニ
ウム合金および合金鋳物や、錫、亜鉛、鉛を主成分とし
た合金および合金鋳物を単独もしくは組み合わせて用い
ることができるが、少なくとも被摺動面１４２ａを鉛青
銅系の合金あるいは合金鋳物により形成することが、無
潤滑状態での摺動時の耐摩耗性および耐久性を向上させ
ることができるという点で好ましい。

【０２６６】なお、上ルーパ抱きメタル１４２として
は、少なくとも被摺動面１４２ａのみを鉛青銅系の合金
あるいは合金鋳物により形成し、その他の部位を低価格
の金属素材により形成する構成としてもよい。

【０２６７】また、本実施形態のミシンＭＨには、ミシ
ン用摺動装置６０Ｈを構成する上ルーパ抱き１４１と上
ルーパ抱きメタル１４２との摺動部位に潤滑油を強制的
に供給する給油機構および潤滑油の供給量を調整する給
油量調節機構などは配設されていない。

【０２６８】その他の構成は、従来のミシンと同様とさ
れており、その詳しい説明は省略する。

【０２６９】このような構成からなる本実施形態のミシ
ンＭＨおよびミシン用摺動装置６０Ｈによれば、前述し
た第１実施形態のミシンＭおよびミシン用摺動装置６０
と同様の効果を奏することができる。すなわち、上ルー
パ抱き１４１とこの上ルーパ抱き１４１を支持する上ル
ーパ抱きメタル１４２との摺動部位の無給油化を容易に
実現することができるとともに、上ルーパ抱き１４１と
上ルーパ抱きメタル１４２との摺動部位における無給油
での最も優れた耐摩耗性を容易に得ることができ、か
つ、良好な上ルーパ抱き１４１の動作を無給油状態で長
時間に亘り保持することができる。

【０２７０】なお、本発明は、前記各実施形態に限定さ
れるものではなく、必要に応じて種々変更することがで
きる。例えば、前記各実施形態を組み合わせた構成とし
てもよい。さらに、本発明のミシン用摺動装置を従来の
給油機構を備えたミシンに用いてもよい。

【０２７１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に係る本発
明の針棒によれば、少なくとも針棒本体を繊維強化樹脂
を素材として形成することで、針棒の軽量化および高剛
性化を容易に図ることができ、その結果、制振性の向上
と針棒の撓みの防止を容易に図ることができるなどの極
めて優れた効果を奏する。

【０２７２】また、請求項２に係る本発明の針棒によれ
ば、針棒本体の少なくとも摺動部位を自己潤滑性を具備
する繊維強化樹脂により形成することで、軽量化および
高剛性化を容易に図ることができ、その結果、制振性の
向上と針棒の撓みの防止を容易に図ることができるとと
もに、摺動部位の耐摩耗性を格段に向上することができ
るなどの極めて優れた効果を奏する。

【０２７３】また、請求項３に係る本発明の針棒によれ
ば、軽量化および高剛性化ならびに摺動部位の耐摩耗性
の向上を容易かつ確実に図ることができるなどの極めて
優れた効果を奏する。

【０２７４】また、請求項４に係る本発明の針棒によれ
ば、位置決めマークを目印にして針棒をミシンに組み込
むことで、針棒の位置合わせを容易に行うことができる
などの極めて優れた効果を奏する。

【０２７５】また、請求項５に係る本発明の針棒によれ
ば、位置決めマークの視認性を格段に向上することがで
きるので、針棒をミシンに組み込む際の位置合わせをよ
り容易かつ確実に行うことができるなどの極めて優れた
効果を奏する。

【０２７６】また、請求項６に係る本発明の針棒によれ
ば、ミシンに組み込む際の針棒の位置合わせを行う位置
決めマークを針棒本体に容易に形成することができるな
どの極めて優れた効果を奏する。

【０２７７】また、請求項７に係る本発明のミシンによ
れば、請求項１に記載の針棒を用いた場合には、針棒が
軽量で高剛性なので、制振性の向上と針棒の撓みの防止
を容易に図ることができ、その結果、長期間に亘り良好
な作業環境および縫製品質を保持することができるなど
の極めて優れた効果を奏する。さらに、請求項２または
請求項３に記載の針棒を用いた場合には、軽量化および
高剛性化を容易に図ることができ、その結果、制振性の
向上と針棒の撓みの防止を容易に図ることができるとと
もに、摺動部位の耐摩耗性を格段に向上することがで
き、その結果、給油装置を用いることなく長期間に亘り
良好な作業環境および縫製品質を容易かつ確実に保持す
ることができるとともに、安価なものとすることができ
るなどの極めて優れた効果を奏する。さらにまた、請求
項４乃至請求項６の何れか１項に記載の針棒を用いた場
合には、針棒の位置合わせを容易に行うことができるな
どの極めて優れた効果を奏する。

【０２７８】また、請求項８に係る本発明のミシン用摺
動装置によれば、摺動面が大きな耐摩耗性および自己潤
滑性をもつため、無給油で摺動面と被摺動面との摺動部
位の摩耗や焼付損傷を長期間に亘り確実に防止すること
ができるなどの極めて優れた効果を奏する。

【０２７９】また、請求項９に係る本発明のミシン用摺
動装置によれば、摺動方向に沿ったせん断が生じた場合
の炭素繊維自体の剥離が生じにくくなるため、摺動面と
被摺動面との摺動部位の摩耗を少なくすることができる
とともに、高い曲げ剛性を容易に得ることができ、しか
も良好な加工性を得ることができるなどの極めて優れた
効果を奏する。

【０２８０】また、請求項１０に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、無給油で摺動面と被摺動面との摺動
部位の摩耗や焼付損傷を長期間に亘り確実に防止するた
めの耐摩耗性および自己潤滑性を満たすことができるな
どの極めて優れた効果を奏する。

【０２８１】また、請求項１１に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、使用開始初期における温度上昇およ
び摩耗粉の付着をそれぞれ低減することができるなどの
極めて優れた効果を奏する。

【０２８２】また、請求項１２に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、摺動面および基体がともに軽量で高
剛性をもつため、制振性を向上することができるととも
に、摺動面と基体との繊維方向が略９０度異なるので、
繊維方向を同一とした場合の方向による強度低下を防止
することができ、しかも、摺動抵抗で生じる発熱による
摺動部品の熱変形を防止することができるなどの極めて
優れた効果を奏する。

【０２８３】また、請求項１３に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、摺動面および基体がともに軽量で高
剛性をもつため、制振性を向上することができるととも
に、摺動面および基体の各層との繊維方向が略９０度毎
に交互に配置されているので、繊維方向を同一とした場
合の方向による強度低下を防止することができ、しか
も、摺動抵抗で生じる発熱による摺動部品の熱変形を防
止することができるなどの極めて優れた効果を奏する。

【０２８４】また、請求項１４に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、摺動面および基体がともに軽量で高
剛性をもつため、制振性を向上することができるととも
に、摺動面および基体の各層との繊維方向が略９０度毎
に交互に配置されているので、繊維方向を同一とした場
合の方向による強度低下を防止することができ、しか
も、摺動抵抗で生じる発熱による摺動部品の熱変形を防
止することができるとともに、基体の機械的強度の向上
を容易に図ることができるなどの極めて優れた効果を奏
する。

【０２８５】また、請求項１５に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、基体が優れた機械的強度をもつた
め、高強度を必要とする摺動部品を容易に得ることがで
きるなどの極めて優れた効果を奏する。

【０２８６】また、請求項１６に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、基体の表面に摺動面を容易に形成す
ることができるなどの極めて優れた効果を奏する。

【０２８７】また、請求項１７に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、摺動面および基体の各層との繊維方
向が略９０度毎に交互に配置されているので、繊維方向
を同一とした場合の方向による強度低下を防止すること
ができ、しかも、摺動抵抗で生じる発熱による摺動部品
の熱変形を防止することができるとともに、基体の機械
的強度の向上を容易に図ることができるため、軽量で高
強度を必要とする摺動部品を容易に得ることができるな
どの極めて優れた効果を奏する。

【０２８８】また、請求項１８に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、摺動面および基体の各層との繊維方
向が略９０度毎に交互に配置されているので、繊維方向
を同一とした場合の方向による強度低下を防止すること
ができ、しかも、摺動抵抗で生じる発熱による摺動部品
の熱変形を防止することができるとともに、基体の機械
的強度の向上を容易に図ることができるため、軽量で高
強度を必要とする摺動部品を容易に得ることができるな
どの極めて優れた効果を奏する。

【０２８９】また、請求項１９に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、針棒と針棒メタルとの摺動部位にお
ける無給油での最も優れた耐摩耗性を容易に得ることが
できるなどの極めて優れた効果を奏する。

【０２９０】また、請求項２０に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、押え棒と押え棒メタルとの摺動部位
における無給油での最も優れた耐摩耗性を容易に得るこ
とができるなどの極めて優れた効果を奏する。

【０２９１】また、請求項２１に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、回転軸の摺動面とこの回転軸を支持
する軸受メタルの被摺動面との摺動部位の摩耗や焼付損
傷を無給油で長期間に亘り確実に防止することができる
最も好適な組み合わせを容易に得ることができるなどの
極めて優れた効果を奏する。

【０２９２】また、請求項２２に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、揺動軸の摺動面とこの揺動軸を支持
する軸受メタルの被摺動面との摺動部位の摩耗や焼付損
傷を無給油で長期間に亘り確実に防止することができる
最も好適な組み合わせを容易に得ることができるなどの
極めて優れた効果を奏する。

【０２９３】また、請求項２３に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、角駒の摺動面とこの角駒を支持する
摺動溝の被摺動面との摺動部位の摩耗や焼付損傷を無給
油で長期間に亘り確実に防止することができる組み合わ
せを容易に得ることができるなどの極めて優れた効果を
奏する。

【０２９４】また、請求項２４に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、角駒を容易に得ることができるなど
の極めて優れた効果を奏する。

【０２９５】また、請求項２５に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、上ルーパ抱きの摺動面とこの上ルー
パ抱きを支持する上ルーパ抱きメタルの被摺動面との摺
動部位の摩耗や焼付損傷を無給油で長期間に亘り確実に
防止することができる組み合わせを容易に得ることがで
きるなどの極めて優れた効果を奏する。

【０２９６】また、請求項２６に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、被摺動面が大きな耐摩耗性および自
己潤滑性をもつため、無給油で摺動面と被摺動面との摺
動部位の摩耗や焼付損傷を長期間に亘り確実に防止する
ことができるなどの極めて優れた効果を奏する。

【０２９７】また、請求項２７に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、摺動方向に沿ったせん断が生じた場
合の炭素繊維自体の剥離が生じにくくなるため、摺動面
と被摺動面との摺動部位の摩耗を少なくすることができ
るとともに、高い曲げ剛性を容易に得ることができ、し
かも良好な加工性を得ることができるなどの極めて優れ
た効果を奏する。

【０２９８】また、請求項２８に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、無給油で摺動面と被摺動面との摺動
部位の摩耗や焼付損傷を長期間に亘り確実に防止するた
めの耐摩耗性および自己潤滑性を満たすことができるな
どの極めて優れた効果を奏する。

【０２９９】また、請求項２９に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、使用開始初期における温度上昇およ
び摩耗分の付着をそれぞれ低減することができるなどの
極めて優れた効果を奏する。

【０３００】また、請求項３０に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、請求項２６乃至請求項２９の何れか
１項に記載の被摺動面を容易に得ることができるなどの
極めて優れた効果を奏する。

【０３０１】また、請求項３１に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、ハウジングが優れた機械的強度をも
つため、高強度を必要とする支持部品を容易に得ること
ができるなどの極めて優れた効果を奏する。

【０３０２】また、請求項３２に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、ＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂により形
成されている補強層は、圧縮強度および伸びが大きく、
かつ、その繊維方向がハウジングへの圧入方向に沿って
配置されているため、圧入時の抵抗を小さくすることが
できるなどの極めて優れた効果を奏する。

【０３０３】また、請求項３３に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、鋼により形成された摺動部品は、優
れた機械的強度をもつため、高強度を必要とする摺動部
品を容易に得ることができる。さらに、表面に硬質陽極
酸化被膜が施されたアルミニウムにより形成された摺動
部品は、軽量で、かつ優れた機械的強度をもつため、慣
性が小さく、制振性および高強度を必要とする摺動部品
を容易に得ることができるなどの極めて優れた効果を奏
する。

【０３０４】また、請求項３４に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、往復軸の摺動面とこの往復軸を支持
する軸受メタルの被摺動面との摺動部位の摩耗や焼付損
傷を無給油で長期間に亘り確実に防止することができる
最も好適な組み合わせを容易に得ることができるなどの
極めて優れた効果を奏する。

【０３０５】また、請求項３５に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、回転軸の摺動面とこの回転軸を支持
する軸受メタルの被摺動面との摺動部位の摩耗や焼付損
傷を無給油で長期間に亘り確実に防止することができる
最も好適な組み合わせを容易に得ることができるなどの
極めて優れた効果を奏する。

【０３０６】また、請求項３６に係る本発明のミシン用
摺動装置によれば、揺動軸の摺動面とこの揺動軸を支持
する軸受メタルの被摺動面との摺動部位の摩耗や焼付損
傷を無給油で長期間に亘り確実に防止することができる
最も好適な組み合わせを容易に得ることができるなどの
極めて優れた効果を奏する。

【０３０７】また、請求項３７に係る本発明のミシンに
よれば、摺動部位の無給油化を容易に実現することがで
きるなどの極めて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る針棒の第１実施形態の要部を示
す正面図

【図２】 図１の針棒の位置決めマーク近傍を示す拡大
断面図

【図３】 図１の針棒の針留の変形例を示す正面図

【図４】 図１の針棒の針留の他の変形例を示す正面図

【図５】 図１の針棒の針留のさらに他の変形例を示す
正面図

【図６】 本発明に係る針棒の第２実施形態の要部を示
す図１と同様の図

【図７】 図６の針棒の位置決めマーク近傍を示す拡大
断面図

【図８】 本発明に係る針棒の第３実施形態の要部を示
す拡大断面図

【図９】 本発明に係る針棒を用いた本発明に係るミシ
ンの実施形態の要部を示す正面図

【図１０】 本発明に係るミシン用摺動装置を用いた本
発明に係るミシンの第１実施形態の要部の正面図

【図１１】 図１０のミシン用摺動装置の要部の一部切
断正面図

【図１２】 図１１の１２−１２線に沿った拡大断面図

【図１３】 ピッチ系炭素繊維強化樹脂およびＰＡＮ系
炭素繊維強化樹脂の摩耗試験結果を示す説明図

【図１４】 針棒の摺動部位の発熱温度と時間との関係
を示す線図

【図１５】 図１０の針棒の変形例を示す図１２と同様
の図

【図１６】 ピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向によ
る上昇温度と時間との関係を示す線図

【図１７】 本発明に係るミシン用摺動装置を適用した
本発明に係るミシンの第２実施形態の要部を示す図１０
と同様の図

【図１８】 本発明に係るミシン用摺動装置を適用した
本発明に係るミシンの第３実施形態の要部を示す図１０
と同様の図

【図１９】 図１８の軸受メタルの摺動層の形成方法の
一例を説明する説明図

【図２０】 図１８の軸受メタルの他例を示す図１８と
同様の図

【図２１】 本発明に係るミシン用摺動装置を適用した
本発明に係るミシンの第４実施形態の要部を示す図１０
と同様の図

【図２２】 図２１の回転軸の要部の構成を示す一部切
断正面図

【図２３】 図２１の回転軸の他例の要部の構成を示す
図２２と同様の図

【図２４】 図２１の回転軸のさらに他例の要部の構成
を示す図２２と同様の図

【図２５】 本発明に係るミシン用摺動装置を適用した
本発明に係るミシンの第５実施形態の要部を示す図１０
と同様の図

【図２６】 図２５の軸受メタルの要部の構成を示す一
部切断正面

【図２７】 図２５の軸受メタルの他例の要部の構成を
示す図２６と同様の図

【図２８】 図２５の軸受メタルのさらに他例の要部の
構成を示す図２６と同様の図

【図２９】 本発明のミシン用摺動装置を適用した本発
明のミシンの第６実施形態の要部を示す図１０と同様の
図

【図３０】 図２９の天秤支え軸の要部の構成を示す一
部切断正面

【図３１】 図２９の針棒揺動軸の要部の構成を示す図
３０と同様の図

【図３２】 図２９の針送り軸の要部の構成を示す図３
０と同様の図

【図３３】 図３２の針送り軸の他例の要部の構成を示
す図３０と同様の図

【図３４】 図３２の針送り軸のさらに他例の要部の構
成を示す図３０と同様の図

【図３５】 本発明に係るミシン用摺動装置を適用した
本発明に係るミシンの第７実施形態の要部を示す図１０
と同様の図

【図３６】 本発明に係るミシン用摺動装置を適用した
本発明に係るミシンの第８実施形態の要部を示す斜視図

【図３７】 図３６の角駒の形成方法の一例を説明する
説明図

【図３８】 本発明に係るミシン用摺動装置を適用した
本発明に係るミシンの第９実施形態の要部を示す図１０
と同様の図

【符号の説明】

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、６１、６１Ａ 針棒 ２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、７１ 針棒本体 ２ＣＡ 内層 ２ＣＢ 外層 ３、３Ａ，３Ｂ、３Ｃ 針留 ４、４Ａ、４Ｂ 位置決めマーク ５ 凹部 ６ 視認性向上部材 ２１、Ｍ、ＭＡ、ＭＢ、ＭＣ、ＭＤ、ＭＥ、ＭＦ、Ｍ
Ｇ、ＭＨ ミシン ２４、５４ 上軸 ４０ 針棒軸受 ４０ａ 針棒上メタル ４０ｂ 針棒下メタル ６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ、６０Ｅ、６０
Ｆ、６０Ｇ、６０Ｈミシン用摺動装置 ６１ａ、７６ａ、８１ａ、９１ａ、１０１ａ、１１１
ａ、１２１ａ、１３１ａ、１４１ａ 摺動面 ６５、８２、９２、９２ＡＡ、９２ＡＢ、１０２、１１
２、１２２ 軸受メタル ６５ａ、７７ａ、８２ａ、９２ａ、１０２ａ、１１２
ａ、１２２ａ、１３２ａ、１４２ａ 被摺動面 ７２、７２Ａ、７２Ｂ、７２Ｃ、７２Ｄ、７２Ｅ、７２
Ｆ、７２Ｇ、７２Ｈ摺動層 ７３、７３Ａ 内層 ７４、７４Ａ 外層 ７６ 押え棒 ７８ 押え棒本体 ８１ 往復軸 ８３、１０４、１２３ ハウジング ８５ 成型用補助部材 ８８ 補強層 ９１、９１ＡＡ、９１ＡＢ、１０１ 回転軸 ９１Ａ、１０１Ａ 上軸 ９１Ｂ、１０１Ｂ 下軸 ９１Ｃ、１０１Ｃ 縦軸 ９２Ａ、１０２Ａ 上軸メタル ９２Ｂ、１０２Ｂ 下軸メタル ９２Ｃ、１０２Ｃ 縦軸メタル ９４、９４Ａ、１１３、１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃ
基体 ９５、１１４ 摺動面形成部位 ９６、１１５ 凹溝 １１１、１２１ 揺動軸 １１１Ａ 天秤支え軸 １１１Ｂ 針棒揺動軸 １１１Ｃ 針送り軸 １１２Ａ 天秤クランクメタル １１２Ｂ 針棒揺動軸メタル １１２Ｃ 針送り軸メタル １３１ 角駒 １３２ 摺動溝 １３３ 案内ガイド １４１ 上ルーパ抱き １４２ 上ルーパ抱きメタル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高久 和男 東京都調布市国領町８丁目２番地の１ ジ ューキ株式会社内 (72)発明者 菊谷 浩二 東京都調布市国領町８丁目２番地の１ ジ ューキ株式会社内 Ｆターム(参考） 3B150 CE08 CE25 CE26 CE28 DB08 DF08 EA13 GB01 GB08 HA08 HA11 HA13 HA15 JA36 QA04

Claims (37)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 針棒本体の一端部に針留を有する針棒に
   おいて、 少なくとも前記針棒本体が繊維強化樹脂を素材として形
   成されていることを特徴とする針棒。
2. 【請求項２】 前記針棒本体の少なくとも摺動部位が自
   己潤滑性を具備する繊維強化樹脂により形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の針棒。
3. 【請求項３】 前記自己潤滑性を具備する繊維強化樹脂
   が炭素繊維強化樹脂であることを特徴とする請求項２に
   記載の針棒。
4. 【請求項４】 前記針棒の位置合わせを行うための位置
   決めマークを前記針棒本体に設けたことを特徴とする請
   求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の針棒。
5. 【請求項５】 前記位置決めマークが、前記針棒本体に
   凹設された凹部に視認性に優れた視認性向上部材を固着
   することにより形成されていることを特徴とする請求項
   ４に記載の針棒。
6. 【請求項６】 前記位置決めマークは、前記針棒本体に
   印刷形成されていることを特徴とする請求項４に記載の
   針棒。
7. 【請求項７】 上軸に連動して上下方向に往復運動する
   針棒と、この針棒を摺動可能に支持する１対の針棒軸受
   を有するミシンにおいて、 前記針棒が請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の
   針棒であることを特徴とするミシン。
8. 【請求項８】 可動とされた摺動部品の摺動面を支持部
   品の被摺動面で支持するミシン用摺動装置において、 前記摺動部品の少なくとも摺動面が、ピッチ系炭素繊維
   強化樹脂により形成されていることを特徴とするミシン
   用摺動装置。
9. 【請求項９】 前記摺動面を形成するピッチ系炭素繊維
   強化樹脂の繊維方向が略摺動方向に沿って配置されてい
   ることを特徴とする請求項８に記載のミシン用摺動装
   置。
10. 【請求項１０】 前記摺動面を形成するピッチ系炭素繊
    維強化樹脂のうちの炭素繊維が摺動状態における前記被
    摺動面と接触する割合が６０％以上であることを特徴と
    する請求項９に記載のミシン用摺動装置。
11. 【請求項１１】 前記摺動面を形成するピッチ系炭素繊
    維強化樹脂の繊維方向が摺動方向に対して略直交する方
    向に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の
    ミシン用摺動装置。
12. 【請求項１２】 前記摺動面が、ＰＡＮ系炭素繊維強化
    樹脂により所定形状に形成されている基体の表面に設け
    られているとともに、前記ＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂の
    繊維方向が摺動方向に対して略直交する方向に配置され
    ていることを特徴とする請求項８乃至請求項１０の何れ
    か１項に記載のミシン用摺動装置。
13. 【請求項１３】 前記摺動面が、炭素繊維強化樹脂によ
    り所定形状に形成されている基体の表面に設けられてい
    るとともに、前記基体が２層に形成され、前記摺動面に
    隣位する層はピッチ系炭素繊維強化樹脂によりその繊維
    方向が略摺動方向に沿って配置され、前記摺動面から離
    間する層はＰＡＮ系炭素繊維強化樹脂によりその繊維方
    向が摺動方向に対して略直交する方向に配置されている
    ことを特徴とする請求項１１に記載のミシン用摺動装
    置。
14. 【請求項１４】 前記摺動面が、ＰＡＮ系炭素繊維強化
    樹脂により所定形状に形成されている基体の表面に設け
    られているとともに、前記基体が複層に形成され、かつ
    各層の繊維方向が、前記摺動面を形成するピッチ系炭素
    繊維強化樹脂に隣位する層の繊維方向が前記摺動面を形
    成するピッチ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向に対して略
    直交する方向となるように９０度毎に交互に配置されて
    いることを特徴とする請求項８乃至請求項１１の何れか
    １項に記載のミシン用摺動装置。
15. 【請求項１５】 前記摺動面が、金属により所定形状に
    形成された基体の表面に設けられていることを特徴とす
    る請求項８乃至請求項１１の何れか１項に記載のミシン
    用摺動装置。
16. 【請求項１６】 前記摺動面が、前記基体の摺動面形成
    部位に凹溝を形成し、この凹溝にピッチ系炭素繊維強化
    樹脂を巻き付けることにより形成されていることを特徴
    とする請求項１５に記載のミシン用摺動装置。
17. 【請求項１７】 前記摺動面が、繊維強化樹脂により所
    定形状に形成されている基体の表面に設けられていると
    ともに、前記基体が複層に形成され、かつ各層の繊維方
    向が、前記摺動面を形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂
    に隣位する層の繊維方向が摺動方向と略直交する方向と
    なるように９０度毎に交互に配置されていることを特徴
    とする請求項８乃至請求項１０の何れか１項に記載のミ
    シン用摺動装置。
18. 【請求項１８】 前記摺動面が、繊維強化樹脂により所
    定形状に形成されている基体の表面に設けられていると
    ともに、前記基体が複層に形成され、かつ各層の繊維方
    向が、前記摺動面を形成するピッチ系炭素繊維強化樹脂
    に隣位する層の繊維方向が略摺動方向に沿う方向となる
    ように９０度毎に交互に配置されていることを特徴とす
    る請求項１１に記載のミシン用摺動装置。
19. 【請求項１９】 前記摺動部品が針棒であり、前記支持
    部品が前記針棒を軸方向に沿って往復可能に支持する針
    棒メタルであり、かつ、前記針棒メタルの少なくとも被
    摺動面が銅系の合金あるいは合金鋳物により形成されて
    いることを特徴とする請求項８乃至請求項１４の何れか
    １項に記載のミシン用摺動装置。
20. 【請求項２０】 前記摺動部品が押え棒であり、前記支
    持部品が前記押え棒を軸方向に沿って往復可能に支持す
    る押え棒メタルであり、かつ、前記押え棒メタルの少な
    くとも被摺動面が銅合金により形成されていることを特
    徴とする請求項８乃至請求項１４の何れか１項に記載の
    ミシン用摺動装置。
21. 【請求項２１】 前記摺動部品が回転運動可能な回転軸
    であり、前記支持部品が前記回転軸を回転可能に支持す
    る軸受メタルであり、かつ、前記軸受メタルの少なくと
    も被摺動面が銅合金により形成されていることを特徴と
    する請求項８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１
    ８の何れか１項に記載のミシン用摺動装置。
22. 【請求項２２】 前記摺動部品が揺動運動可能な揺動軸
    であり、前記支持部品が前記揺動軸を揺動可能に支持す
    る軸受メタルであり、かつ、前記軸受メタルの少なくと
    も被摺動面が銅合金により形成されていることを特徴と
    する請求項８，９，１０，１１，１５，１６，１７，１
    ８の何れか１項に記載のミシン用摺動装置。
23. 【請求項２３】 前記摺動部品が角駒であり、前記支持
    部品が前記角駒を支持する摺動溝であることを特徴とす
    る請求項８乃至請求項１１の何れか１項に記載のミシン
    用摺動装置。
24. 【請求項２４】 前記角駒が、繊維方向を周方向あるい
    は軸方向にして棒状あるいは筒状に形成されているピッ
    チ系炭素繊維強化樹脂からなる材料に機械加工を施すこ
    とにより形成されていることを特徴とする請求項２３に
    記載のミシン用摺動装置。
25. 【請求項２５】 前記摺動部品が上ルーパ抱きであり、
    前記支持部品が上ルーパ抱きメタルであることを特徴と
    する請求項８乃至請求項１４の何れか１項に記載のミシ
    ン用摺動装置。
26. 【請求項２６】 可動とされた摺動部品の摺動面を支持
    部品の被摺動面で支持するミシン用摺動装置において、 前記支持部品の少なくとも被摺動面が、ピッチ系炭素繊
    維強化樹脂により形成されていることを特徴とするミシ
    ン用摺動装置。
27. 【請求項２７】 前記被摺動面を形成するピッチ系炭素
    繊維強化樹脂の繊維方向が略摺動方向に沿って配置され
    ていることを特徴とする請求項２６に記載のミシン用摺
    動装置。
28. 【請求項２８】 前記被摺動面を形成するピッチ系炭素
    繊維強化樹脂のうちの炭素繊維が摺動状態における前記
    摺動面と接触する割合が６０％以上であることを特徴と
    する請求項２７に記載のミシン用摺動装置。
29. 【請求項２９】 前記被摺動面を形成するピッチ系炭素
    繊維強化樹脂の繊維方向が摺動方向に対して略直交する
    方向に配置されていることを特徴とする請求項２６に記
    載のミシン用摺動装置。
30. 【請求項３０】 前記被摺動面を形成するピッチ系炭素
    繊維強化樹脂が、繊維強化樹脂からなる成形用補助部材
    の表面にピッチ系炭素繊維強化樹脂素材を巻き付けて成
    形した後、成形用補助部材を除去することにより形成さ
    れていることを特徴とする請求項２６乃至請求項２９の
    何れか１項に記載のミシン用摺動装置。
31. 【請求項３１】 前記被摺動面が、金属により成形され
    ているハウジングの内面に設けられていることを特徴と
    する請求項２６乃至請求項３０の何れか１項に記載のミ
    シン用摺動装置。
32. 【請求項３２】 前記被摺動面が、ＰＡＮ系炭素繊維強
    化樹脂により形成されている補強層の内面に設けられて
    いるとともに、前記補強層の外周面が前記ハウジングの
    内面に圧入結合され、かつ、前記補強層を形成するＰＡ
    Ｎ系炭素繊維強化樹脂の繊維方向が前記ハウジングへの
    略圧入方向に沿って配置されていることを特徴とする請
    求項３１に記載のミシン用摺動装置。
33. 【請求項３３】 前記摺動部品の少なくとも摺動面が、
    鋼あるいは表面に硬質陽極酸化被膜が施されたアルミニ
    ウムにより形成されていることを特徴とする請求項２６
    乃至請求項３２の何れか１項に記載のミシン用摺動装
    置。
34. 【請求項３４】 前記摺動部品が往復運動可能な往復軸
    であり、前記支持部品が前記往復軸を往復動可能に支持
    する軸受メタルであることを特徴とする請求項２６乃至
    請求項３３の何れか１項に記載のミシン用摺動装置。
35. 【請求項３５】 前記摺動部品が回転運動可能な回転軸
    であり、前記支持部品が前記回転軸を回転可能に支持す
    る軸受メタルであることを特徴とする請求項２６乃至請
    求項３３何れか１項に記載のミシン用摺動装置。
36. 【請求項３６】 前記摺動部品が揺動運動可能な揺動軸
    であり、前記支持部品が前記揺動軸を揺動可能に支持す
    る軸受メタルであることを特徴とする請求項２６乃至請
    求項３３の何れか１項に記載のミシン用摺動装置。
37. 【請求項３７】 可動とされた摺動部品の摺動面を支持
    部品の被摺動面で支持するミシン用摺動装置を有するミ
    シンにおいて、 前記ミシン用摺動装置が請求項８乃至請求項３６の何れ
    か１項に記載のミシン用摺動装置であることを特徴とす
    るミシン。