JP2005052507A - 摺動部品の製造方法及び摺動部品 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、潤滑油の供給サイクルを向上させ、焼き付け寿命を長くするための油溜を簡単に形成できる摺動部品の製造方法及び油溜を有する摺動部品を提供することにある。
【解決手段】 本発明に係る天秤軸の製造方法においては、金属被膜形成工程及びＤＬＣ被膜形成工程において、基材２７の表面の摺動部に対応する位置にＵＢＭスパッタリングによってＣｒ被膜２９及びＤＬＣ被膜３０を連続的に成膜し、マスキング工程において、複数の円形の穴３５を有するマスキング部材３４をＤＬＣ被膜３０の表面に略密着状に外嵌し、エッチング工程においてマスキング部材３４の穴３５によって露呈している領域のＤＬＣ被膜３０をプラズマエッチングして油溜３２となる凹部３１を形成する。
【選択図】図５−３

Description

本発明は摺動部品の製造方法及び摺動部品に関し、特に、焼き付き寿命を長くするための油溜を容易に形成することができる摺動部品の製造方法及び摺動部品に関するものである。

従来、ミシンなどの種々の装置には、複数の摺動部品が摺動自在に組み付けられていることが多く、これらの摺動部品においては、その摺動部の焼付けを防止したり摩耗の軽減したりするために、摺動部に潤滑剤を供給したり、摺動部の表面に耐摩耗性の高い被膜を形成するのが一般的である。

例えば、特許文献１では、針棒の摺動部分に耐摩耗性被膜として、摩擦係数が低く且つ高硬度のＤＬＣ被膜(ダイヤモンドライクカーボン被膜)が形成されている。この耐摩耗性被膜は、ＵＢＭスパッタリング(アンバランスドマグネトロンスパッタリング)などの物理蒸着法や、ＣＶＤ(化学気相成長)などの化学蒸着法によって摺動部の表面に形成される。

更に、特許文献１では、耐摩耗性を向上させるために、針棒を摺動可能に支持する針棒支持部材の被摺動部分にＤＬＣ被膜と相性の良いアルミ合金材料などが形成されている。このアルミ合金材料は、ＤＬＣ被膜のダングリングボンドとその終端の水素との結合の切断を防ぎ、ＤＬＣ被膜のグラファイト化の進行を防ぐことで、ＤＬＣ被膜の耐摩耗性を向上させている。
特開２００３−１１１９９０号公報

しかし、特許文献１のように摺動部をＤＬＣ被膜により構成しても、摺動部に供給する潤滑油は必要不可欠であるが、摺動部及び被摺動部の表面が滑らかであるため、潤滑油を摺動部に保持することができず、潤滑油供給から短時間(例えば、１０００時間未満)で摺動部が焼付けを起こしてしまい、作業者は頻繁に潤滑油を供給しなければならない。特に、ミシンには摺動部が複数あり、それらは潤滑油を簡単には供給できない場所であることも多く、作業者が頻繁に潤滑油を供給することは非常に無駄な労力と時間を必要とすることになる。そこで、潤滑油が直ぐに流出しないようにＤＬＣ被膜に溝等の油溜を形成することも考えられるが、ＤＬＣ被膜は数μｍ程度の厚みで形成されるため、切削などの機械加工で上記凹凸を形成することは精度的に大変困難である。

本発明の目的は、潤滑油の供給サイクルを向上させ、焼き付け寿命を長くするための油溜を簡単に形成できる摺動部品の製造方法及び油溜を有する摺動部品を提供することにある。

請求項１の発明は、基材の表面の少なくとも一部に摺動部を有し、前記摺動部の表面にＤＬＣ被膜を形成された摺動部品の製造方法において、前記ＤＬＣ被膜の表面の一部をマスクするマスキング部材を略密着状に取り付けるマスキング工程と、前記マスキング部材でマスクされていない部分のＤＬＣ被膜をエッチングするエッチング工程とを備えたものである。

この基材の表面の少なくとも一部に摺動部を有する摺動部品の製造方法においては、ＤＬＣ被膜形成工程では、摺動部の表面に耐摩耗性及び高硬度のＤＬＣ被膜が物理蒸着法や化学蒸着法などにより形成され、マスキング工程では、摺動部に形成されたＤＬＣ被膜の表面の一部をマスクするマスキング部材が略密着状に取り付けられ、エッチング工程では、マスキング部材でマスクされていない部分のＤＬＣ被膜がエッチングされて除去される。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記エッチング工程では、前記摺動部の領域にエッチングにより凹部が形成されるものである。エッチング工程において、エッチングによりマスクされていないＤＬＣ被膜が除去されて凹部が形成される。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記エッチング工程では、油溜としての凹部が形成されるものである。エッチング工程においては、エッチングによりＤＬＣ被膜が除去されて油溜である凹部が形成される。

請求項４の発明は、請求項２又は３の発明において、前記エッチング工程では、前記凹部が前記摺動部の表面積に対して約１４％〜７０％の面積比で形成されるものである。エッチング工程において、エッチングにより摺動部の表面に形成されたＤＬＣ被膜の表面積に対して約１４％〜７０％が除去されて凹部が形成される。

請求項５の発明は、請求項１〜４の発明において、前記摺動部の表面に前記ＤＬＣ被膜を形成する工程の前に、前記基材の表面に金属被膜を形成する金属被膜形成工程を備えたものである。この摺動部品の製造方法では、金属被膜形成工程において基材の表面に金属被膜が形成され、ＤＬＣ被膜形成工程において金属被膜の表面にＤＬＣ被膜が形成される。

請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記エッチング工程では、前記金属被膜が表面に表れるまで、ＤＬＣ被膜をエッチングするものである。この摺動部品の製造方法によると、エッチング工程において、エッチングによりマスクされていない部分のＤＬＣ被膜が除去されて金属被膜が露呈される。

請求項７の発明は、請求項１〜６の発明において、前記マスキング工程では、前記マスキング部材によりマスクされた前記ＤＬＣ被膜の表面は所定間隔を空けた複数個所の領域が露呈しているものである。従って、エッチング工程においては、マスキング工程においてマスキング部材によりマスクされたＤＬＣ被膜のうち、所定間隔を空けて露呈している複数個所の領域がエッチングにより除去されて油溜である凹部が形成される。

請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記マスキング工程では、前記ＤＬＣ被膜の表面の露呈している複数個所の領域は全て同形である。従って、エッチング工程においてＤＬＣ被膜が除去されると全て同形の凹部が形成される。

請求項９の発明は、請求項８の発明において、前記マスキング工程では、前記ＤＬＣ被膜の表面の露呈している各領域は円形である。従って、エッチング工程において、ＤＬＣ被膜が除去されると全て円形の凹部が形成される

請求項１０の発明は、請求項１〜９の発明において、前記エッチング工程は、プラズマエッチングによりＤＬＣ被膜が除去されるものである。エッチング工程において、酸素プラズマなどによるプラズマエッチングが行われてＤＬＣ被膜が一酸化炭素及び二酸化炭素となって除去される。

請求項１１の発明は、請求項１０の発明において、前記基材は鋼材料からなり、前記プラズマエッチングは基材が１５０℃以下で行われるものである。エッチング工程において、鋼材料からなる基材が１５０℃以下でプラズマエッチングが行われる。

請求項１２の発明は、請求項１〜９の発明において、前記エッチング工程は、レーザエッチングによりＤＬＣ被膜が除去されるものである。エッチング工程において、フェムト秒レーザ,紫外線レーザ,エキシマレーザなどによるレーザエッチングが行われてＤＬＣ被膜が除去される。

請求項１３の発明は、機械類の摺動個所に取り付けられる摺動部を有する摺動部品において、基材と、前記基材の摺動部の表面に形成された金属被膜と、前記金属被膜の表面に形成されたＤＬＣ被膜と、前記ＤＬＣ被膜が一部除去されて形成された凹部である油溜、若しくは、前記ＤＬＣ被膜に金属被膜まで貫通するように形成された穴である油溜とを備えているものである。

この機械類の摺動個所に取り付けられる摺動部を有する摺動部品においては、潤滑油が供給されると、前記ＤＬＣ被膜が一部除去されて形成された凹部である油溜、若しくは、前記ＤＬＣ被膜に金属被膜まで貫通するように形成された穴である油溜に油が溜められる。

請求項１４の発明は、請求項１３の発明において、前記油溜は、所定パターンに配置された複数の同形の凹部からなるものである。この摺動部品においては、所定パターンに配置された複数の同形からなる油溜に略均等に潤滑油が保持される。

請求項１５の発明は、請求項１３又は１４の発明において、前記凹部は円形の凹部であるものである。この摺動部品においては、円形の凹部の夫々に略均等に潤滑油が保持される。

請求項１６の発明は、請求項１３〜１５の発明において、前記油溜は、前記摺動部の表面積に対して約１４％〜７０％の面積比で形成されているものである。この摺動部品においては、摺動部の表面積に対して約１４％〜７０％の面積比で形成された油溜に潤滑油が保持される。

請求項１７の発明は、請求項１３〜１６の何れかの発明において、前記摺動部品の摺動部は、往復摺動部である。この摺動部品においては、摺動部で往復摺動される。

請求項１８の発明は、請求項１７の発明において、前記摺動部品は、ミシンに取り付けられる部品である。この摺動部品においては、ミシンに取り付けられて往復摺動される。

請求項１９の発明は、請求項１８の発明において、前記摺動部品は、ミシンの天秤軸を有する天秤である。この摺動部品においては、ミシンの天秤軸を有する天秤としてミシンに取り付けられて往復摺動されて、上糸が引き締められる。

請求項２０の発明は、請求項１３〜１９の発明において、前記油溜は、前記ＤＬＣ被膜が部分的に除去されて形成されたものである。ＤＬＣ被膜が除去されて、油溜が形成される。

請求項１の発明によれば、マスキング部材によりマスクされていないＤＬＣ被膜をプラズマエッチングにより除去して油溜である凹部を形成するので、簡単に油溜を形成することができる。マスキング部材を所望の形状にすることで、所望の形状に凹部を形成することができる。エッチングすることで、基材などを損傷することなくＤＬＣ被膜のみを簡単に除去することができる。また、油溜を形成することで潤滑油の流出を長期間に亙って防ぐことができ、潤滑油の供給サイクルを延ばすことができ、焼き付き寿命を向上させることができる。

請求項２の発明によれば、請求項１と同様の効果を奏することができる。

請求項３の発明によれば、請求項１と同様の効果を奏することができる。

請求項４の発明によれば、摺動部の表面積に対して約１４％〜１７％の面積比で油溜である凹部が形成されるので、一度の潤滑油の供給による焼き付き寿命を大幅に延ばすことができる。

請求項５の発明によれば、エッチングによりＤＬＣ被膜が除去されても、金属被膜は除去されないため、基材が露出することを防ぐことができる。

請求項６の発明によれば、ＤＬＣ被膜が除去されても基材の表面が金属被膜により保護されるので、基材を錆びなどによる劣化から保護することができる。

請求項７の発明によれば、所定間隔を空けて凹部が形成されるので、供給された潤滑油が摺動部の全域に亙って均等に溜められるので、部分的な焼き付けを防ぐことができる。

請求項８の発明によれば、凹部が全て同形であるため、供給された潤滑油が摺動部の全域に亙って均等に溜められるので、部分的な焼き付けを防ぐことができる。

請求項９の発明によれば、凹部が全て円形であるため、供給された潤滑油が各凹部内においても偏りにくいので、部分的な焼き付けを更に防ぐことができる。

請求項１０の発明によれば、ＤＬＣ被膜のみと反応する酸素プラズマなどによりプラズマエッチングすることで、基材や基材とＤＬＣ被膜との間に形成された金属被膜などを損傷させることなく、ＤＬＣ被膜のみを除去することができる。

請求項１１の発明によれば、２５０℃程度で焼入れを行う基材を１５０℃以下に保ちつつプラズマエッチングするので、プラズマエッチングにおける基材の変形を防ぐことができる。

請求項１２の発明によれば、請求項１〜９と同様の効果を奏することができる。

請求項１３の発明によれば、油溜に供給された潤滑油を溜めることができるので、潤滑油の流出を防ぐことができ、潤滑油の供給サイクルを延ばすことができ、摺動部材の焼き付き寿命を長くすることができる。基材を金属被膜が保護しているので、錆などによる基材の劣化を防ぐことができる。

請求項１４の発明によれば、潤滑油が摺動部に均等に保持されるので、摺動部の部分的な焼き付けを防ぐことができる。

請求項１５の発明によれば、凹部の夫々において均等に潤滑油が保持されるので、更に、摺動部の部分的な焼き付けを防ぐことができる。

請求項１６の発明によれば、ミシンの焼き付き寿命を更に、延ばすことができる。

請求項１７の発明によれば、一度の潤滑油の供給により高速な往復摺動、若しくは長時間の往復摺動を行うことができる。

請求項１８の発明によれば、一度の潤滑油の供給により高速な縫製若しくは長時間の縫製を行うことができる。

請求項１９の発明によれば、一度の潤滑油の供給により高速な縫製時の糸の引き上げ、若しくは長時間の縫製時の糸の引き上げが可能である。

請求項２０の発明によれば、ＤＬＣ被膜を除去することで油溜を形成するので、油溜を容易に形成することができる。

潤滑油の供給サイクルを向上させ、焼き付き寿命を延ばすことができる油溜を簡単に形成することができる摺動部品の製造方法及び油溜を有する摺動部品を提供するという本発明の目的を、摺動部の表面に形成されたＤＬＣ被膜をプラズマエッチングにより部分的に除去して油溜を形成することで達成した。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施例は、２本針ミシンの天秤の基材の表面の一部に摺動部が形成された天秤軸を有する天秤の製造方法及びその天秤に本発明を適用した一例である。尚、以下の説明において、図１に示すように作業者が位置する方向を前方とし、作業者から見て左右を左右とする。

まず、２本針ミシンについて簡単に説明する。図１に示すように、２本針ミシンＭは、左右方向に長いベッド部１と、このベッド部１の右端部から上方へ延びる脚柱部２と、脚柱部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とを備えている。

アーム部３の内部には、左右方向向きの主軸１０が配設され、この主軸１０の下方には左右方向向きの針棒揺動軸１１が配設されている。主軸１０の右端部はアーム部３から外部へ突出し、その突出部分にはプーリ１２が固着されている。この主軸１０は、プーリ１２若しくはミシンモータ(図示略)により回転駆動される。

図１,図２に示すように、アーム部３の左端部分には、クランク１３と、クランクレバー１４と、針棒抱き１５と、針棒１６と、針棒支持部材１７と、天秤１８を有する天秤機構１９が設けられている。クランク１３は、主軸１０の左端部に固着され、主軸１０と共に回転駆動される。クランクレバー１４のヘッド部１４ａは、クランク１３から前方に延びる連結軸１３ａに回動可能に連結され、クランクレバー１４の下端部は針棒抱き１５に回動可能に連結されている。針棒１６は、円柱状に形成され、中央部に針棒抱き１５が固定され、針棒支持部材１７の上端部と下端部で摺動可能に支持されている。

針棒１６の下端部はアーム部３から下方へ突出し、２本針２１が装着されている。ミシンモータの回転駆動が主軸１０を介してクランク１３に伝達されると、その回転駆動力がクランクレバー１４を介して針棒抱き１５に伝達されて、針棒抱き１５が針棒１６及び２本針２１と共に上下に往復駆動される。更に、針棒１６は、針棒揺動軸１１が回転駆動されることにより、針棒支持部材１７と共に前後水平方向に揺動駆動される。

図２に示すように、天秤機構１９は、天秤１８と、連結部材２２と、天秤１８を回動可能に２本針ミシンＭに支持する回動軸２３とを備えている。天秤１８は、下端部の円柱状の天秤軸２５と、上糸が掛けられる天秤部２６とを有する。図３,図４に示すように、天秤軸２５は、鋼材料からなる円柱状の基材２７と、基材２７の表面であって摺動部２８に対応する位置に形成されたＣｒ被膜２９と、Ｃｒ被膜２９の表面に形成されたＤＬＣ被膜３０と、Ｃｒ被膜２９まで貫通するようＤＬＣ被膜３０に形成された複数の凹部３１からなる油溜３２とを備えている。

油溜３２を構成する複数の凹部３１は、ＤＬＣ被膜３０をプラズマエッチングにより部分的に除去し、Ｃｒ被膜２９が露出するように形成されている。油溜３２は、複数の同形の円状の凹部３１が上下方向に一定の間隔で配列されたものが、周方向９０°間隔で且つ上下方向に一定高さずれた所定パターンに基づいて配設されている。連結部材２２は、円筒状に形成され、クランクレバー１４の後端部に回動可能に連結され、天秤軸２５に摺動可能に外嵌されている。

ミシンモータの回転駆動力によりクランク１３が回転されると、クランク１３の連結軸１３ａがヘッド部１４ａ及び連結部材２２と共に、図２に示す円軌道Ａで回転駆動され、この回転駆動により連結部材２２が天秤軸２５にガイドされて略上下方向に往復摺動され、この往復摺動によって天秤１８が回動軸２３の回りで揺動駆動されて、上糸が引き締められる。

次に、連結部材２２が上下に往復摺動する天秤軸２５を有する天秤１８の製造方法について、図４〜図６を参照して説明する。図５に示すように、この摺動部品の製造方法は、金属被膜形成工程及びＤＬＣ被膜形成工程(図５-１)と、マスキング工程(図５-２)と、エッチング工程(図５-３)の３つの工程により表面に潤滑油を保持するための円形の油溜３２を有する摺動部２８が形成される。

図５-１に示すように、金属被膜形成工程及びＤＬＣ被膜形成工程においては、円柱状の鋼材料からなる基材２７の摺動部２８の表面にＣｒ被膜２９が約０.５μｍ形成され、更に、そのＣｒ被膜２９の表面にＤＬＣ被膜３０が約１.５μｍ形成される。このＣｒ被膜２９とＤＬＣ被膜３０は、真空中でＵＢＭスパッタリングにより連続的に成膜される。具体的には、まず、Ｃｒをターゲットしてスパッタリングを行い、Ｃｒ被膜２９が所定の膜厚形成されたら、次に、Ｃｒのスパッタリングを行いつつ、グラファイトをターゲットとするスパッタリングを同時に行い、このＣｒとグラファイトとのスパッタ率を徐々にグラファイトのスパッタ率が大きくなるように移行することで、ＤＬＣ被膜３０がＣｒ被膜２９の表面に形成される。

尚、ＤＬＣ被膜３０の硬度は水素含有量等により調節することができ、ＨＶで数百からダイヤモンドのＨＶに近い８０００程度の高硬度被膜にすることができる。また、ＤＬＣ被膜３０の摩擦係数は約０.１以下である。従って、ＤＬＣ被膜３０は、耐摩耗性及び摺動性に非常に優れた被膜である。

図５-２,図６に示すように、マスキング工程においては、ＤＬＣ被膜３０の表面に略密着状にマスキング部材３４が外嵌されて、ＤＬＣ被膜３０の表面の一部がマスクされる。マスキング部材３４は、アルミニウムで構成され、内径がＤＬＣ被膜３０の外形と略同径の円筒形状に形成されている。マスキング部材３４には、複数の同形の円形の穴３５(貫通穴)が一定の間隔を空けて上下方向に直線状に配列されたものが、周方向に９０°間隔で且つ上下方向に一定間隔ずれて形成されている。従って、マスキング部材３４がＤＬＣ被膜３０に外嵌されても、ＤＬＣ被膜３０の表面は一部のみがマスクされ、マスキング部材３４の穴３５に対応する位置は露呈されたままになる。

図５-３に示すように、エッチング工程においては、上述のマスクされた天秤１８が真空槽中に導入され、その真空槽中に酸素が導入され、高周波(例えば、１３.８ＭＨｚ)高電圧が印加されて酸素ガスが電離されてプラズマ雰囲気が作られ、ＤＬＣ被膜３０が酸素プラズマガスと反応して二酸化炭素若しくは一酸化炭素になることで、マスキング部材３４によりマスクされていない露呈している部分のＤＬＣ被膜３０のみがＣｒ被膜２９が露呈されるまでプラズマエッチングされ、摺動部２８の領域に油溜３２である複数の凹部３１が形成される。

尚、このエッチング工程においては、２５０℃程度で焼入れ及び焼き戻しされた天秤１８を１５０℃以下に保ちつつエッチングするので、天秤１８の変形を防ぐことができる。その後、天秤１８が真空槽中から取り出され、図３,図４に示すように、マスキング部材３４が天秤軸２５から取り外されて油溜３２が形成された摺動部２８を有する天秤軸２５が完成する。

以上説明した、天秤１８の製造方法及び天秤１８の効果について説明する。この天秤１８の製造方法においては、マスキング部材３４にマスクされていない部分のＤＬＣ被膜３０がプラズマエッチングにより除去されて、油溜３２が形成されるので、機械加工などに比べ容易に油溜３２を形成することができる。マスキング部材３４を所望の形状にすることで、油溜３２を所望の形状にすることができる。プラズマエッチングによりＤＬＣ被膜３０はエッチングされるが、Ｃｒ被膜２９は酸素と反応しないため残り、鋼材料からなる基材２７がＣｒ被膜２９に被覆され露出することがないので、基材２７を錆びなどによる劣化から保護することができる。

この油溜３２が形成された天秤軸２５においては、潤滑油が供給されると、潤滑油の一部が油溜３２に溜められ、潤滑油が直ぐに流出することを防ぐことができるので、潤滑油の供給サイクルを延ばすことができ、一度の潤滑油の供給による天秤軸２５の焼き付け寿命を長くすることができる。特に、図７に示すように、プラズマエッチングにより除去されずに残ったＤＬＣ被膜３０の表面積比が３０％〜８６％(即ち、凹部３１が摺動部２８の表面積に対して１４％〜７０％)であると、天秤軸２５の焼き付け寿命が３０００時間以上になり、潤滑油の供給サイクルが非常に長くなり、作業者の潤滑油の供給作業を大幅に削減することができる。

油溜３２は、円形の凹部３１が所定のパターンに基づいて配列されているので、供給された潤滑油が摺動部２８の一部に偏って保持されるのを防ぐことができ、摺動部２８の部分的な焼き付けを防ぐことができる。

上述の実施例を一部変更した変更例について説明する。

１）上述した実施例においては、ＤＬＣ被膜３０をＵＢＭスパッタリングにより形成したが、ＤＬＣ被膜は、ＵＢＭスパッタリング以外の物理的蒸着方法や、ＣＶＤ法などの化学的蒸着方法などにより成膜してもよい。

２）上述の実施例においては、マスキング部材３４をＡｌにより構成したが、マスキング部材を構成する材質としては、セラミックやステンレスなど錆びにくい材質であれば特に限定するものではない。

３）上述の実施例においては、基材２７とＤＬＣ被膜３０との間にＣｒ被膜２９を形成したが、このＣｒ被膜２９は、必ずしも必要なものではなく省略しても良い。但し、このように構成する場合には、エッチング工程においてＤＬＣ被膜を基材が露出しない程度にエッチングして凹部を形成し、基材をＤＬＣ被膜により錆びなどから保護することが望ましいが、基材が露出するまでＤＬＣ被膜をエッチングしてもよい。

４）上述の実施例においては、ＤＬＣ被膜３０をＣｒ被膜２９が露呈するまでプラズマエッチングしたが、Ｃｒ被膜が露呈しない程度の凹部をＤＬＣ被膜に形成してその凹部を油溜としても良い。

５）上述の実施例においては、ＤＬＣ被膜３０をプラズマエッチングにより除去して凹部３１を形成したが、凹部３１を形成する方法はプラズマエッチングに限定するものではなく、ヤスリ,サンドペーパー若しくはショットブラストなどにより形成してもよい。

６）上述の実施例においては、エッチング工程でプラズマエッチングによりＤＬＣ被膜を除去したが、レーザエッチングによりＤＬＣ被膜を除去してもよい。例えば、フェムト秒レーザ(レーザの波長が８７０ｎｍ,パルス幅がフェムト秒),紫外線レーザ(レーザの波長が紫外線領域。例えば、パルス幅が２０〜１００ｎｍであって、波長が３５３ｎｍのＴＨＧ−ＹＡＧレーザ,波長が２６５ｎｍのＦＨＧ−ＹＡＧレーザなどの固体レーザ),エキシマレーザ(波長が３０８ｎｍ若しくは２４８ｎｍ,パルス幅が２０〜３０ｎｍ)などのレーザによりＤＬＣ被膜を除去してもよい。特に、複数のレーザによりＤＬＣ被膜に複数の方向からレーザを照射して油溜を形成することでエッチング工程を大幅に短時間化することができる。または、レーザを１つ設けレーザと摺動部品との相対位置を移動させることで油溜を形成するようにすることで、設備投資を削減することができる。

７）上述のＣｒ被膜２９の代わりに、Ｗ被膜,Ｔｉ被膜,Ｓｉ被膜,Ｎｉ被膜などを適用しても良い。

８）上述の実施例においては、凹部３１を円形に形成したが、円形に限定されるものではなく、矩形状,線状,三角形状など、若しくは夫々異なる形状に形成してもよい。また、油溜３２を一定の間隔で周期的に形成したが、適当間隔に形成してもよい。

９)上述の実施例においては、ミシンの天秤軸２５に本発明を適用したが、摺動部を有する摺動部品、例えば、針棒１６,針棒支持部材１７,連結部材２２など、若しくはミシン以外の摺動部品においても、本発明を適用することは可能である。

１０)上述の実施例においては、金属被膜形成工程からエッチング工程までを連続的に行ったが、時間的若しくは地域的に別々に行ってもよい。例えば、Ａ国で金属被膜工程及びＤＬＣ被膜形成工程を行い、そのＤＬＣ被膜が形成された部品をＢ国に送って、Ｂ国でマスキング工程及びエッチング工程を行ってもよい。

尚、本発明は以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で前記実施の形態に種々の変更を付加して実施することができ、本発明はそれらの変更の形態をも包含するものである。

本発明の実施例に係る２本針ミシンの内部斜視図である。 天秤機構を説明するための内部左側面図である。 摺動部の部分斜視図である。 摺動部の概略の部分横断面図である。 摺動部品の製造方法を説明する工程図である。 摺動部品の製造方法を説明する工程図である。 摺動部品の製造方法を説明する工程図である。 マスキング工程を説明する図である。 ＤＬＣ残留面積と焼き付き寿命の関係を説明するグラフである。

符号の説明

Ｍ ２本針ミシン
１８ 天秤
２７ 基材
２８ 摺動部
２９ Ｃｒ被膜
３０ ＤＬＣ被膜
３１ 凹部
３２ 油溜
３４ マスキング部材

Claims (20)

1. 基材の表面の少なくとも一部に摺動部を有し、前記摺動部の表面にＤＬＣ被膜を形成された摺動部品の製造方法において、
   前記ＤＬＣ被膜の表面の一部をマスクするマスキング部材を略密着状に取り付けるマスキング工程と、
   前記マスキング部材でマスクされていない部分のＤＬＣ被膜をエッチングするエッチング工程と、
   を備えたことを特徴とする摺動部品の製造方法。
2. 前記エッチング工程では、前記摺動部の領域にエッチングにより凹部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の摺動部品の製造方法。
3. 前記エッチング工程では、油溜としての凹部が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の摺動部品の製造方法。
4. 前記エッチング工程では、前記凹部が前記摺動部の表面積に対して約１４％〜７０％の面積比で形成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の摺動部品の製造方法。
5. 前記摺動部の表面に前記ＤＬＣ被膜を形成する工程の前に、
   前記基材の表面に金属被膜を形成する金属被膜形成工程を備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の摺動部品の製造方法。
6. 前記エッチング工程では、前記金属被膜が表面に表れるまで、ＤＬＣ被膜をエッチングすることを特徴とする請求項５に記載の摺動部品の製造方法。
7. 前記マスキング工程では、前記マスキング部材によりマスクされた前記ＤＬＣ被膜の表面のうち、所定間隔を空けた複数個所の領域が露呈していることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の摺動部品の製造方法。
8. 前記マスキング工程では、前記ＤＬＣ被膜の表面の露呈している複数個所の領域は全て同形であることを特徴とする請求項７に記載の摺動部品の製造方法。
9. 前記マスキング工程では、前記ＤＬＣ被膜の表面の露呈している各領域は円形であることを特徴とする請求項８に記載の摺動部品の製造方法。
10. 前記エッチング工程は、プラズマエッチングによりＤＬＣ被膜が除去されることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の摺動部品の製造方法。
11. 前記基材は鋼材料からなり、前記プラズマエッチングは基材が１５０℃以下で行われることを特徴とする請求項１０に記載の摺動部品の製造方法。
12. 前記エッチング工程は、レーザエッチングによりＤＬＣ被膜が除去されることを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の摺動部品の製造方法。
13. 機械類の摺動個所に取り付けられる摺動部を有する摺動部品において、
    基材と、
    前記基材の摺動部の表面に形成された金属被膜と、
    前記金属被膜の表面に形成されたＤＬＣ被膜と、
    前記ＤＬＣ被膜が一部除去されて形成された凹部である油溜、若しくは、前記ＤＬＣ被膜に金属被膜まで貫通するように形成された穴である油溜とを備えていることを特徴とする摺動部品。
14. 前記油溜は、所定パターンに配置された複数の同形の凹部からなることを特徴とする請求項１３に記載の摺動部品。
15. 前記凹部は円形の凹部であることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の摺動部品。
16. 前記油溜は、前記摺動部の表面積に対して約１４％〜７０％の面積比で形成されていることを特徴とする請求項１３〜１５の何れかに記載の摺動部品。
17. 前記摺動部品の摺動部は、往復摺動部であることを特徴とする請求項１３〜１６の何れかに記載の摺動部品。
18. 前記摺動部品は、ミシンに取り付けられる部品であることを特徴とする請求項１７に記載の摺動部品。
19. 前記摺動部品は、ミシンの天秤軸を有する天秤であることを特徴とする請求項１８に記載の摺動部品。
20. 前記油溜は、前記ＤＬＣ被膜が部分的に除去されて形成されたものであることを特徴とする請求項１３〜１９に記載の摺動部品。
    
    
    

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