JP2003111990A - ミシン - Google Patents

ミシン

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JP2003111990A
JP2003111990A JP2001311611A JP2001311611A JP2003111990A JP 2003111990 A JP2003111990 A JP 2003111990A JP 2001311611 A JP2001311611 A JP 2001311611A JP 2001311611 A JP2001311611 A JP 2001311611A JP 2003111990 A JP2003111990 A JP 2003111990A
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film
needle bar
dlc
coating
sewing machine
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Tetsuya Kitamura
哲弥 北村
Hikoharu Aoki
彦治 青木
Hitoshi Uno
仁 宇野
Hitomi Otoshi
人美 大利
Kotaro Miyazaki
耕太郎 宮崎
Akihiko Hori
亮彦 堀
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/046Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material with at least one amorphous inorganic material layer, e.g. DLC, a-C:H, a-C:Me, the layer being doped or not
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/044Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material coatings specially adapted for cutting tools or wear applications

Abstract

(57)【要約】 【課題】 相対運動する第1部材と第2部材の摺動部分
の摺動性と耐磨耗性を格段に高めることができるミシン
を提供する 【解決手段】 針棒11の基材20の表面にDLC被膜
21が形成され、針棒支持部材12の基材25の表面側
にフッ素系被膜26が形成され、更に、針棒支持部材1
2のフッ素系被膜26の基材25側に、針棒11のDL
C被膜21に対して相性のよい材料を含む下地被膜27
が形成されている。ここで、針棒11の基材20の表面
に形成されたDLC被膜21の膜厚(例えば、2μm)
が、その基材20の表面粗(つまり、基材20の凹凸段
差であり、例えば、1μm)よりも大きくなるように構
成してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明はミシンに関し、特
に、相対運動する第1部材と第2部材の摺動部分の耐磨
耗性を改善したミシンに関する。
【0002】
【従来の技術】 従来のミシンにおいては、針棒と針棒
支持部材、天秤と天秤支持部材、針棒抱きと針棒クラン
クロッド等々、相対運動する2部材の摺動部分にグリー
ス等の潤滑油が注入され、その潤滑油により前記摺動部
分を潤滑するようにしている。従来の技術では、2部材
の摺動部分を磨耗防止のために潤滑油で潤滑することは
不可欠である。
【0003】ところが、近年、ミシンの相対運動する第
1部材と第2部材の摺動部分において、低摩擦高硬度の
DLC被膜等の適用が試みられている。例えば、特開平
9−47596号公報には、第1部材の表面にDLC被
膜を形成し、第2部材の表面にフッ素系被膜を形成した
技術が開示されている。また、第1部材の表面にDLC
被膜を形成し、第2部材の表面にPTFE(4フッ化エ
チレン)被膜を形成し、これらの摺動部分の摩擦係数を
大幅に低下させる技術も公知である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】 従来のミシンにおい
て、第1部材の表面にDLC被膜を形成しても、第2部
材の表面に被膜を形成しない場合、潤滑油無しでは、即
座にDLC被膜が磨耗して焼きつき現象が起こるという
問題がある。尚、DLC被膜の代わりに、フッ素樹脂、
2硫化モリブテン、グラファイト等を含む固体潤滑膜を
適用しても焼きつき現象が起こるという問題がある。
【0005】また、特開平9−47596号公報に開示
されているように、第1部材の表面にDLC被膜を形成
し、第2部材の表面にフッ素系被膜を形成しても、本願
発明者等による実験によれば、第1部材と第2部材の摺
動部分の耐磨耗性が向上したという十分な実験結果は得
られなかった。第1部材の表面にDLC被膜を形成し、
第2部材の表面にPTFE被膜を形成した場合も同様で
あった。
【0006】一般的な技術でDLC被膜を形成する場
合、その膜厚を1μm程度よりも厚くすることは簡単で
はない。例えば、第1部材の基材の表面粗さが1μm以
上の場合には、第1部材の表面に形成したDLC被膜の
初期磨耗により前記基材が表面に露出し、その露出した
部分が焼きつきの起点となる虞がある。これを防止する
ためには、前記基材の表面粗さを1μm以下(望ましく
は、0.1〜0.2μm)にする必要があり、この特殊
な表面仕上げを行うのために、製作コストが高価になり
第1部材の形状の制限も課せられる。
【0007】本発明の目的は、相対運動する第1部材と
第2部材の摺動部分の摺動性と耐磨耗性を格段に高める
ことができるミシンを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】 請求項1のミシンは、
相対運動する第1部材と第2部材の摺動部分において、
第1部材の表面にDLC被膜を形成すると共に、第2部
材の表面にフッ素系被膜を形成し、第2部材のフッ素系
被膜の基材側に、第1部材のDLC被膜に対して相性の
よい材料を含む下地被膜を形成したことを特徴とするも
のである。
【0009】第2部材のフッ素系被膜は、例えば、エポ
キシ系樹脂にフッ素3wt〜40wt%を加えて熱硬化
させたものであり、耐磨耗材として、雲母、ガラス繊
維、黒鉛等のカーボン、青銅等の銅合金、2硫化モリブ
テン、POB(ポリパラオキシルベンゾイル)、PPS
(ポリフェニレンサルファイド)、セラミック(アルミ
ナ、酸化ケイ素、窒化ケイ素、ジルコニア等)、焼結金
属、等の微粒子を数wt〜数10wt%配合してもよ
い。
【0010】或いは、第2部材のフッ素系被膜は、綿や
セルロースやその他の前記物質(雲母、ガラス繊維、黒
鉛等のカーボン・・・)からなる繊維を含んだ構成とし
てもよい。尚、前記物質(雲母、ガラス繊維、黒鉛等の
カーボン・・・)をフッ素樹脂に混合させたフィルム材
を形成し、そのフィルム材を第2部材の基材に張り付け
てフッ素系被膜を形成してもよい。このようにして、従
来のフッ素系樹脂を耐磨耗性に優れるものに改善するこ
ともできる。
【0011】DLC被膜に対して相性のよい材料(つま
りは、DLC被膜を磨耗させにくい材料であり、DLC
被膜の耐磨耗性を維持し易い材料)として、DLCのダ
ングリングボンドの終着にある水素を吸収してグラファ
イト化を進行させないアルミ及びアルミ合金、DLCの
カーボンと結合して化合物を作らない銅及び銅合金を適
用してもよい。また、下地被膜として、鉄鋼の化成処理
膜つまりパーカライジング処理を施して、低摩擦のリン
酸亜鉛被膜、或いは、リン酸マンガン被膜、等のリン酸
被膜を形成してもよい。
【0012】このミシンによれば、第1部材の表面にD
LC被膜を形成すると共に、第2部材の表面にフッ素系
被膜を形成し、第1部材のDLC被膜は低摩擦高硬度の
被膜であるため、相対運動する第1部材と第2部材の摺
動部分が摺動性と耐磨耗性に優れたものになる。ここ
で、第2部材のフッ素系被膜が磨耗(剥離)しても、そ
の基材側の下地被膜であって第1部材のDLC被膜に対
して相性のよい材料を含む下地被膜が、DLC被膜と摺
動することになるため、DLC被膜の磨耗を抑え優れた
摺動性と耐磨耗性を維持することができる。結局、第1
部材と第2部材の摺動部分の摺動性と耐磨耗性を格段に
向上することが可能となる。
【0013】請求項2のミシンは、請求項1の発明にお
いて、第1部材のDLC被膜の膜厚が、第1部材の基材
の表面粗さよりも大きいことを特徴とするものである。
第1部材の基材の表面の凹凸に沿ってDLC被膜が凹凸
に形成された場合でも、基材を表面に露出させることな
く、DLC被膜の初期磨耗によりその凸部が磨耗してD
LC被膜の表面を平滑面にして、摺動性と耐磨耗性を高
めることができる。
【0014】請求項3のミシンは、請求項1又は2の発
明において、第1部材と第2部材の摺動部分をグリース
により潤滑することを特徴とするものである。第1部材
と第2部材の摺動部分の摺動性と耐磨耗性に対する信頼
性が高くなる。
【0015】請求項4のミシンは、請求項1〜4の何れ
かの発明において、第1部材のDLC被膜が、タングス
テン、チタン、クロム、シリコン、鉄、ニッケル、銀、
ニオブ、金、モリブテン、の何れかの金属を含有してい
ることを特徴とするものである。このような金属をDL
C被膜に含有させることで、DLC被膜の内部応力を小
さくすることができるようになり、第1部材のDLC被
膜の膜厚を容易に厚くして、第1部材の基材の表面粗さ
よりも確実に大きくすることができる。
【0016】ここで、一般的な技術でDLC被膜を形成
する場合、その膜厚を1μm程度よりも厚くすることは
簡単ではない。第1部材の基材の表面粗さが1μm以上
の場合には、DLC被膜の初期磨耗により前記基材が表
面に露出し、これを防止するためには、前記基材の表面
粗さを1μm以下(望ましくは、0.1〜0.2μm)
にする必要があり、この特殊な表面仕上げを行うのため
に、製作コストが高価になり第1部材の形状の制限も課
せられる。
【0017】本案では第1部材のDLC被膜の膜厚を容
易に厚くすることができるため、前記基材を特殊な表面
仕上を施すことなく、第1部材の基材の表面粗さよりも
確実に大きくすることができ、依って、製作コストが高
価になるのを防止して第1部材の形状制限も緩和され
る。尚、第1部材のDLC被膜に、フッ素等のハロゲン
系の物質を含有させることで、第1部材のDLC被膜の
膜厚を容易に厚くして、第1部材の基材の表面粗さより
も確実に大きくすることもできる。
【0018】請求項5のミシンは、相対運動する第1部
材と第2部材の摺動部分において、第1部材と第2部材
の少なくとも一方の部材の表面にDLC被膜を形成し、
そのDLC被膜の膜厚が、前記一方の部材の基材の表面
粗さよりも大きいことを特徴とするものである。第1部
材と第2部材の一方の部材の基材表面の凹凸に沿ってD
LC被膜が凹凸に形成された場合でも、基材を表面に露
出させることなく、DLC被膜の初期磨耗によりその凸
部が磨耗してDLC被膜の表面を平滑面にして、摺動性
と耐磨耗性を高めることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】 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。本実施形態は2本針ミシ
ンに本発明を適用した場合の一例である。尚、図1に矢
印で示す前後左右を前後左右として説明する。
【0020】図1に示すように、2本針ミシンM(以
下、ミシンMという)は、左右方向に長いベッド部1
と、ベッド部1の右部から上方へ延びる脚柱部2と、脚
柱2からベッド部1と対向するように左方へ延びるアー
ム部3とを有する。
【0021】アーム部2の内部に、左右方向向きの主軸
5が配設され、この主軸5の下側に左右方向向きの針棒
揺動軸6が配設されている。主軸5の右端部分はアーム
部3から外部へ突出し、その突出部分にプーリ7が固着
されている。このプーリ7とミシンモータで駆動される
プーリとにベルトが掛けられ、ミシンモータの駆動力が
プーリとベルトを介して主軸5に伝達されて主軸5が回
転駆動される。
【0022】アーム部3の左端部分は頭部4に形成さ
れ、この頭部4の内部に、図1、図2に示すように、ク
ランク8、クランクレバー9、針棒抱き10、針棒1
1、針棒支持部材12、天秤16を有する天秤機構15
が設けられている。針棒11の下端部分は頭部4の下側
へ突出し、その先端部に2本針13が装着されている。
主軸5の左端部にクランク8が固着され、クランクレバ
ー9の上端部がクランク8に回動自在に連結され、クラ
ンクレバー9の下端部が針棒抱き10に回動自在に連結
されている。
【0023】針棒11の長さ方向途中部が針棒抱き10
に内嵌固定され、針棒11は針棒抱き11の上下両側に
おいて針棒支持部材12に上下動自在に支持されてい
る。つまり、主軸5が回転駆動れれると、クランク8と
クランクレバー9を介して針棒抱き10と針棒11が上
下に往復駆動される。尚、天秤機構15の天秤16は、
針棒11の上下動に同期して所定のタイミングで上下に
揺動駆動される。尚、針棒揺動軸6が回転駆動されるこ
とにより、針棒支持部材12と共に針棒11(針棒抱き
10)が前後水平方向に揺動駆動される。
【0024】さて、相対運動する針棒11(これが第1
部材に相当する)と、針棒支持部材12(これが第2部
材に相当する)の摺動部分において、図3に模式的に示
すように、針棒11の基材20の表面にDLC被膜21
が形成され、針棒支持部材12の基材25の表面側にフ
ッ素系被膜26が形成され、更に、針棒支持部材12の
フッ素系被膜26の基材25側に、針棒11のDLC被
膜21に対して相性のよい材料を含む下地被膜27が形
成されている。
【0025】針棒支持部材12は、針棒11の左側に位
置する上下方向に長い連結部12aと、この連結部12
aの上下両側の1対の筒状の軸受け部12bとを有し、
各軸受け部12bに針棒11が摺動自在に挿通してガイ
ド支持されている。即ち、針棒11の表面のうち少なく
とも軸受け部12bと摺動する部分にDLC被膜21が
形成され、各軸受け部12bの筒部内面に下地被膜27
が形成され、その下地被膜27の表面にフッ素系被膜2
6が形成されている。
【0026】針棒11のDLC被膜21は、プラズマC
VD、スパッタリング(非平衡マグネトロンスパッタリ
ング)、アークオンプレーティング、等の既存の薄膜形
成技術を用いて、基材25の表面にコーィング処理を施
して形成され、DLC被膜21の膜厚は約1μmとな
る。DLC被膜21の硬度は、水素含有量とsp3/sp2 結
合比によって調節することができ、HVにて数百からダ
イヤモンドのHVに近い8000くらい迄の高硬度被膜とす
ることができる。DLC被膜21の摩擦係数は約0.1μ
m以下となる。このように、DLC被膜21は耐磨耗性
と摺動性に非常に優れた被膜である。
【0027】針棒支持部材12のフッ素系被膜26は、
エポキシ系樹脂(耐磨耗材としての役割を果たす)にP
TFE(4フッ化エチレン)を配合すると共にフッ素3
wt〜40wt%を加えて熱硬化させて形成され、耐磨
耗潤滑材としてMoS2 (2硫化モリブテン)の微粒子
を含有されている。このフッ素系被膜26の膜厚は約1
0μmとしてある。
【0028】ここで、フッ素系被膜26については、P
TFE(4フッ化エチレン)に、耐磨耗材として青銅の
微粒子を含有させて形成してもよい。尚、耐磨耗材とし
は、MoS2 や青銅の他に、雲母、ガラス繊維、黒鉛等
のカーボン、青銅以外の銅合金、POB(ポリパラオキ
シルベンゾイル)、PPS(ポリフェニレンサルファイ
ド)、セラミック(アルミナ、酸化ケイ素、窒化ケイ
素、ジルコニア等)、焼結金属、等の微粒子を適用して
もよい。何れもPTFEに比べて高い硬度でDLCより
も低い硬度の材料である。
【0029】針棒支持部材12の下地被膜27はアルミ
合金材料(ジュラルミン等)で形成され、下地被膜27
の膜厚は約10μmとしてある。このアルミ合金は、D
LC被膜21のダングリングボンドの終着にある水素を
吸収してグラファイト化を進行させない、DLC被膜2
1に対して相性のよい材料(つまりは、DLC被膜を磨
耗させにくい材料であり、DLC被膜の耐磨耗性を維持
し易い材料)である。
【0030】尚、アルミ合金の代わりにアルミを適用可
能で上記同様の作用が得られる。尚、DLC被膜21に
対して相性のよい材料(つまりは、DLC被膜を磨耗さ
せにくい材料であり、DLC被膜21に対して相性のよ
い材料)として、前記アルミやアルミ合金の代わりに、
DLC被膜21のカーボンと結合して化合物を作らない
銅や銅合金を適用してもよい。また、下地被膜27とし
て、鉄鋼の化成処理膜つまりパーカライジング処理を施
して、低摩擦のリン酸亜鉛被膜、或いは、リン酸マンガ
ン被膜、等のリン酸被膜を形成してもよい。
【0031】ところで、本願発明者等は、図4に示すよ
うに、第1部材である針棒11の被膜と第2部材である
針棒支持部材12の被膜に種々の材料を適用した7パタ
ーンについて耐久試験を行った。尚、ミシンモータの回
転数を40000[rpm]としたものであり、番号5、6の組合
せが本実施形態に適用したパターンであり、番号7の組
合せは後で説明する別実施形態に適用したパターンであ
る。
【0032】この実験結果から明らかなように、番号
5、6の組合せによる寿命は、番号1、2の組合せによ
る寿命に対して70〜80倍程度となり、番号3、4の
組合せによる寿命に対して10〜18倍程度となった。
番号7は更に高寿命を達成しており、この理由は後述す
る実施の形態に加えて、DLCの中でも低硬度の(500H
v 〜1000Hv)タングステン含有のDLC被膜を形成し
て、フッ素系樹脂との相対硬度差を低く抑えたことか
ら、フッ素系被膜の耐久性が向上したと考えられる。
【0033】以上のように、針棒11の表面にDLC被
膜21を形成すると共に、針棒支持部材12の表面にフ
ッ素系被膜26を形成し、DLC被膜は低摩擦高硬度の
被膜であるため、相対運動する針棒11と針棒支持部材
12の摺動部分が摺動性と耐磨耗性に優れたものにな
る。
【0034】しかも、針棒11のフッ素系被膜26は、
エポキシ系樹脂にPTFE(4フッ化エチレン)を配合
すると共にフッ素3wt〜40wt%を加えて熱硬化さ
せ、耐磨耗材としてMoS2 (2硫化モリブテン)の微
粒子を含有させて形成したので、従来のフッ素系樹脂を
耐磨耗性に優れるものに改善することもできるため、上
記実験結果からも明らかなように、針棒11と針棒支持
部材12の摺動部分の耐磨耗性が格段に向上する。
【0035】更に、針棒支持部材12のフッ素系被膜2
6の基材側25に、DLC被膜21に対して相性のよい
材料を含む下地被膜27を形成したので、フッ素系被膜
26が磨耗(剥離)しても、その基材25側の下地被膜
27であってDLC被膜21に対して相性のよい材料を
含む下地被膜27が、DLC被膜21と摺動することに
なるため、DLC被膜21の磨耗を抑え優れた摺動性と
耐磨耗性を維持することができる。結局、針棒11と針
棒支持部材12の摺動部分の摺動性と耐磨耗性を格段に
向上することが可能となる。
【0036】次に、別実施形態について説明する。尚、
前記実施形態と基本的に同じものには同一符号を付して
説明する。図5に示すように、第1部材である針棒11
のDLC被膜21の膜厚a(例えば、a=2μm)が、
基材20の表面粗さb(つまり、基材20の凹凸段差で
あり、例えば、b=1μm)よりも大きくなるように構
成してある。
【0037】膜厚aのDLC被膜21を形成するため
に、DLC被膜21には、タングステン、チタン、クロ
ム、シリコン、鉄、ニッケル、銀、ニオブ、金、モリブ
テン、の何れかの金属を含有、或いは、多層構造をして
おり、DLCの内部応力を緩和することにより厚膜化が
可能となっている。また、前記金属の何れかを中間層と
して用いることによって、密着度の高い膜が形成可能と
なっている。
【0038】ここで、一般的な技術でDLC被膜21を
形成する場合、その膜厚を1μm程度よりも厚くするこ
とは簡単ではなかった。依って、図7に示すように、基
材20の表面粗さが1μm以上(例えば、1.5 μm)の
場合には、図8に示すように、DLC被膜21の初期磨
耗により基材20が表面に露出し、その露出した部分が
焼きつきの起点となる虞があった。これを防止するため
には、基材20の表面粗さを1μm以下(望ましくは、
0.1〜0.2μm)にする必要があるが、この特殊な
表面仕上げを行うのために、製作コストが高価になり第
1部材の形状の制限も課せられる。
【0039】さて、この実施形態では、基材20の表面
の段差1μm程度の凹凸に沿ってDLC被膜が凹凸に形
成された場合でも、膜厚2μm程度のDLC被膜21を
容易に形成することができ、図6に示すように、基材2
0を表面に露出させることなく、DLC被膜21の初期
磨耗によりその凸部が磨耗してDLC被膜21の表面を
平滑面にして、摺動性と耐磨耗性を一層高めることがで
きる。その他前記実施形態と略同様の作用・効果を奏す
る。
【0040】尚、前記実施形態及び別実施形態におい
て、針棒11と針棒支持部材12の摺動部分をグリース
により潤滑するようにしてもよい。これにより、針棒1
1と針棒支持部材12の摺動部分の耐磨耗性に対する信
頼性が高くなる。
【0041】尚、前記第1部材と第2部材としては、針
棒11と針棒支持部材12を適用する他に、相対運動し
て摺動する種々の2部材とすることができる。例えば、
第1部材と第2部材として、クランクレバー9と、この
クランクレバーの下端部に摺動自在に挿通する針棒抱き
10の軸部材等としてもよい。また、フッ素系被膜26
の下に下地被膜27を形成したが、フッ素系被膜26の
耐久性が十分である場合は、下地被膜27を省略するこ
とも可能である。
【0042】尚、本発明の趣旨を逸脱しない範囲におい
て、種々の変更を付加し、例えば、前記実施形態で開示
した材料以外の材料で、各被膜を形成して実施すること
も可能である。また、2本針ミシンに限らずに、家庭用
ミシン、工業用ミシン、等の種々のミシンに本発明を適
用できることは言うまでもない。
【0043】
【発明の効果】 請求項1のミシンによれば、第1部材
の表面にDLC被膜を形成すると共に、第2部材の表面
にフッ素系被膜を形成し、第1部材のDLC被膜は低摩
擦高硬度の被膜であるため、相対運動する第1部材と第
2部材の摺動部分が摺動性と耐磨耗性に優れたものにな
る。ここで、第2部材のフッ素系被膜が磨耗(剥離)し
ても、その基材側の下地被膜であって第1部材のDLC
被膜に対して相性のよい材料を含む下地被膜が、DLC
被膜と摺動することになるため、DLC被膜の磨耗を抑
え優れた摺動性と耐磨耗性を維持することができる。結
局、第1部材と第2部材の摺動部分の摺動性と耐磨耗性
を格段に向上することが可能となる。
【0044】請求項2のミシンによれば、第1部材のD
LC被膜の膜厚が、第1部材の基材の表面粗さよりも大
きいので、第1部材の基材の表面の凹凸に沿ってDLC
被膜が凹凸に形成された場合でも、基材を表面に露出さ
せることなく、DLC被膜の初期磨耗によりその凸部が
磨耗してDLC被膜の表面を平滑面にして、摺動性と耐
磨耗性を高めることができる。
【0045】請求項3のミシンによれば、第1部材と第
2部材の摺動部分をグリースにより潤滑することを特徴
とするものである。第1部材と第2部材の摺動部分の摺
動性と耐磨耗性に対する信頼性が高くなる。
【0046】請求項4のミシンによれば、第1部材のD
LC被膜が、タングステン、チタン、クロム、シリコ
ン、鉄、ニッケル、銀、ニオブ、金、モリブテン、の何
れかの金属を含有しているので、第1部材のDLC被膜
の膜厚を容易に厚くして、第1部材の基材の表面粗さよ
りも確実に大きくすることができる。
【0047】請求項5のミシンによれば、第1部材と第
2部材の少なくとも一方の部材の表面にDLC被膜を形
成し、そのDLC被膜の膜厚が、前記一方の部材の基材
の表面粗さよりも大きいので、第1部材と第2部材の一
方の部材の基材表面の凹凸に沿ってDLC被膜が凹凸に
形成された場合でも、基材を表面に露出させることな
く、DLC被膜の初期磨耗によりその凸部が磨耗してD
LC被膜の表面を平滑面にして、摺動性と耐磨耗性を高
めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る2本針ミシンの機枠内部の斜
視図である。
【図2】針棒及びその周辺の部材を含む要部の斜視図で
ある。
【図3】相対運動する第1部材と第2部材の摺動部分の
断面図である。
【図4】耐久試験のデータを示す図表である。
【図5】初期磨耗前の膜厚が厚いDLC被膜と基材の断
面図である。
【図6】初期磨耗後の膜厚が厚いDLC被膜と基材の断
面図である。
【図7】初期磨耗前の膜厚が薄いDLC被膜と基材の断
面図である。
【図8】初期磨耗後の膜厚が薄いDLC被膜と基材の断
面図である。
【符号の説明】
M 2本針ミシン 11 針棒(第1部材) 12 針棒支持部材(第2部材) 20 基材 21 DLC被膜 25 基材 26 フッ素系被膜 27 下地被膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 仁 名古屋市瑞穂区苗代町15番1号 ブラザー 工業株式会社内 (72)発明者 大利 人美 名古屋市瑞穂区苗代町15番1号 ブラザー 工業株式会社内 (72)発明者 宮崎 耕太郎 名古屋市瑞穂区苗代町15番1号 ブラザー 工業株式会社内 (72)発明者 堀 亮彦 名古屋市瑞穂区苗代町15番1号 ブラザー 工業株式会社内 Fターム(参考) 3B150 AA11 CE08 CE26 CE27 DB02 DB08 GB01 HA11 HA15 4K044 AA02 AB05 BA02 BA17 BA18 BB03 BB04 BC01 CA13 CA14

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ミシンにおいて、 相対運動する第1部材と第2部材の摺動部分において、
    第1部材の表面にDLC被膜を形成すると共に、第2部
    材の表面にフッ素系被膜を形成し、 前記第2部材のフッ素系被膜の基材側に、前記第1部材
    のDLC被膜に対して相性のよい材料を含む下地被膜を
    形成したことを特徴とするミシン。
  2. 【請求項2】 前記第1部材のDLC被膜の膜厚が、第
    1部材の基材の表面粗さよりも大きいことを特徴とする
    請求項1に記載のミシン。
  3. 【請求項3】 前記第1部材と第2部材の摺動部分をグ
    リースにより潤滑することを特徴とする請求項1又は2
    に記載のミシン。
  4. 【請求項4】 前記第1部材のDLC被膜が、タングス
    テン、チタン、クロム、シリコン、鉄、ニッケル、銀、
    ニオブ、金、モリブテン、の何れかの金属を含有してい
    ることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のミシ
    ン。
  5. 【請求項5】 ミシンにおいて、相対運動する第1部材
    と第2部材の摺動部分において、第1部材と第2部材の
    少なくとも一方の部材の表面にDLC被膜を形成し、そ
    のDLC被膜の膜厚が、前記一方の部材の基材の表面粗
    さよりも大きいことを特徴とするミシン。
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