JP2622060B2 - 全回転かまの内かま - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、本縫ミシンなどに備え
られる全回転かまの内かまに関する。

【０００２】

【従来の技術】本縫ミシンなどに備えられる内かまは、
外周面には軌条が形成され、この軌条は、外かまの内周
面に形成される軌溝に嵌り込み、この内かまはミシンの
機体に固定される内かま回り止め部材によって外かま回
転方向下流側への回転が阻止された状態で、外かまだけ
が高速で回転駆動される。特に工業用ミシンの外かまは
６０００〜１００００ｒｐｍ程度の高速で回転駆動され
る。したがって軌条と軌溝との摺接によって大きな摩擦
力が発生し、外かまの回転に大きなトルクが必要にな
る。軌条と軌溝との摩擦が大きいと、内かまの回転を阻
止しているかま止め部材に、そのかま止め部材が嵌り込
む内かまのかま止め凹所の内面が大きな力で当接するた
め、上糸の糸抜けを円滑に行うことができず、これによ
って上糸の張力が不所望に変化してしまい、縫いの品質
が低下するとともに、軌条および軌溝が摩擦して、耐久
性が低下してしまうという問題がある。この問題を解決
するために、内かまの軌条と外かまの軌溝との間に潤滑
油を供給する構成が周知であるけれども、上糸、下糸お
よび布などが潤滑油によって汚損するおそれがある。

【０００３】したがって、従来では内かまの軌条部分に
低い摩擦係数を有する、たとえばフッ素樹脂などをコー
ティングしたり、また耐熱、耐摩耗性樹脂のみで成形し
たり、さらに実開昭６０−６４７７７に示されるように
内かまの軌条部分に着脱可能に耐熱、耐摩耗性樹脂が取
付ける構成もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来技術
では、フッ素樹脂などをコーティングする場合、これは
スプレーして焼成しており、膜厚が通常１０〜２０μｍ
程度と薄いため耐久性が低く、すぐに剥がれるという問
題がある。また耐熱性および耐摩耗性樹脂のみで成形す
ると、糸が通過する部分が残余の部分に比べて摩耗量が
大きくなって、いわゆる糸道がついてしまい、耐久性に
おいて鋼鉄製のかまよりも劣るという問題がある。さら
に、着脱可能に合成樹脂を嵌め込むと、その合成樹脂が
実際上外れ易く、あるいは合成樹脂と軌条部分との隙間
に糸が噛み込むなどのトラブルの原因となっている。

【０００５】本発明の目的は、内かまと外かまの摺動部
における摩擦を可及的に少なくして外かまを円滑かつ安
定して高速に回転駆動することができるようにした全回
転かまの内かまを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、金属製の内か
ま本体の軌条部分に、この軌条部分の糸分け部から糸抜
け部にわたって合成樹脂製の被覆部材を一体成形して軌
条を形成し、前記糸分け部において金属製軌条部分を被
覆部材から外かまの回転方向上流側に臨んで露出させた
ことを特徴とする全回転かまの内かまである。

【０００７】また本発明は、前記被覆部材は、液晶ポリ
マーから成ることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明に従えば、金属製の内かま本体の軌条部
分に、この軌条部分の糸分け部から糸抜け部にわたっ
て、合成樹脂製の被覆部材を一体成形、たとえばアウト
サートして軌条を形成する。被覆部材が軌条部分から容
易に剥離してしまうことなしに大きな強度で被覆部材を
軌条部分に一体的に形成することができ、したがって内
かまの軌条と外かまの軌溝との間の摩擦が少なくなり、
外かまを円滑かつ安定して高速で回転駆動することがで
きる。これによって、潤滑油の軌条と軌溝への供給をす
る必要がなくなり、潤滑油による糸および布などの汚損
を防ぐことができる。また糸が摺接する部分である前記
糸分け部においては金属製軌条部分を被覆部材から外か
まの回転方向上流側に臨んで露出させるので、いわゆる
糸道がつくのを防止することができる。

【０００９】また、前記被覆部材は、液晶ポリマーから
形成されるので、摺動部の摩擦が少なくてすみ、耐摩耗
性をより向上することができ、被覆部材の摩耗を少なく
して内かまの耐久性を向上することができる。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の水平全回転かま
１の一部を切欠いて示す正面図であり、図２は水平全回
転かま１の平面図である。回転軸２を有する外かま３に
は、内かま４が装着されており、この内かま４の外周面
に形成された軌条５は、外かま３の内周面に形成された
軌溝６に嵌合する。内かま４の凹所７には、下糸が巻回
されたボビン８が収納される。このボビン８の中央孔９
には、内かま４の底１０に内かま４の開放端側に向けて
突設された円筒状のスタッド１１が挿通する。スタッド
１１の端部には、軸線方向に延びた状態と半径方向に角
変位した状態との２つの位置で安定する押え片１２が角
変位自在に設けられ、この押え片１２を図２で示される
ように、ボビン８が内かま４の凹所７に収納された状態
で、内かま４の半径方向に延びるように倒して安定状態
としたときには、凹所７内のボビン８が抜け止めされ、
また押え片１２をスタッド１１の長手方向に沿って起立
した状態とすることによって、ボビン８を内かま４から
取外すことができる。

【００１１】内かま４には半径方向外方に突出した当接
部１３が形成され、この当接部１３に図示しない内かま
回り止め部材が当接して、外かまの回転に伴う内かま４
の回転が阻止され、この状態で前記外かま３が回転軸線
Ｌ１まわりに回転駆動される。外かま３には、剣先１４
が備えられており、この剣先１４によって捕らえられた
上糸は、矢符１５で示される方向に移動して、内かま４
の外周面に沿って糸越しし、前記ボビン８から引出され
た下糸に係合して被縫製物に連続して縫い目を形成する
ことができるように構成されている。

【００１２】図３は、水平全回転かま１の内かま４の背
面図である。内かま４は、大略的に内かま本体４ａとそ
の内かま本体４ａの外周面に形成された軌条５とを含ん
で構成され、軌条５には、糸分け部１８と糸抜け部１９
とが周方向に分断されて形成されている。前記軌条５は
軌条部分１６と被覆部材１７とから成り、前記糸分け部
１８においては、軌条部分１６が被覆部材１７から外か
ま３の回転方向Ｙ上流側に臨んで露出している。また軌
条部分１６には、溝２０が形成されており、この溝２０
に被覆部材１７の一部が嵌合している。

【００１３】図４は、図３の切断面線Ａ−Ａから見た拡
大断面図である。内かま本体４ａと軌条部分１６とは鋼
鉄製であり、前記軌条部分１６の外表面１６ａには、液
晶ポリマーから成る被覆部材１７が０．３〜０．５ｍｍ
に選ばれる厚みｔを持って一体成形、たとえばアウトサ
ートして形成される。このように充分な厚みを持って被
覆部材１７が形成されるので、耐久性が向上され、また
このとき被覆部材１７の一部は軌条部分１６に形成され
た溝２０に嵌合するので外れることが防止される。

【００１４】前記被覆部材１７に使用される液晶ポリマ
ーについて詳述する。高分子の主鎖に棒状の剛直成分を
もつ前記液晶ポリマーは、剛直鎖成分間の分子間力が大
きく、かつ成形時によく配向して結晶化するので、その
耐熱性は極めて優れており、高速度で回転駆動される外
かま３による摩擦で温度が高くなっても、熱変形温度は
極めて高いので変形することはない。また前記液晶ポリ
マーは、剛直な分子鎖から成り、成形するときに流動方
向に高度に配向するので高強度、高弾性率であり、また
分子鎖は配向方向に関しては伸びきった状態で配列して
いるため、引張力が加わってもそれ以上伸びることはほ
とんどない優れたクリープ特性を示す。また線膨張係数
は極めて小さく、特に流動方向の線膨張係数は１×１０
^-5ｃｍ／ｃｍ／℃程度である。このような線膨張係数は
他の合成樹脂より１桁低い値であり、金属と同等の寸法
安定性を得ることが可能となる。このことから夏と冬な
どの環境温度差および湿度差による寸法変化はほとんど
零である。また液晶ポリマーは耐候性も高いので長い使
用が可能となる。また液晶ポリマーは溶融状態と固化状
態の構造が似通っているため相変化がわずかであり、固
化するときの体積変化も少ない。

【００１５】また前記液晶ポリマーの非常に興味ある特
性として、振動を減衰する特性がある。一般に振動を減
衰する特性はゴムのような軟らかい材料が優れている
が、液晶ポリマーは高弾性率を持ちながら大きな振動減
衰特性を兼ね備えている。耐摩耗性を向上するために
は、前記液晶ポリマーに比摩耗量を小さくし、かつ動摩
擦係数を小さくするためにカーボン繊維を３０％混合す
るようにしてもよい。また前記液晶ポリマーは、パラヒ
ドロキシ安息香酸と２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸と
の共重合体から成る。その他の材料として２種もしくは
３種以上のナフタレン基を主鎖結合の一構成成分とし、
他の構成成分との共重合体からなってもよい。前記ナフ
タレン基は、１．２位、１．４位、１．５位、１．８
位、２．３位、２．６位、２．７位より選ばれる２以上
の置換位置に官能基を有する化合物であり、官能基はポ
リエステルおよび／またはポリエステルアミドを形成す
ることが可能な官能基であればよい。すなわち、官能基
はヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、エステル
基などより選ばれる。

【００１６】また前記ナフタレン基は、ヒドロキシナフ
トエ酸、ジヒドロキシナフタレンおよび／またはナフタ
レンジカルボン酸であってもよい。

【００１７】ナフタレン基以外の構成成分は、ｐ位フェ
ニル基、４，４´−ビフェニル基および／または化１の
一般式、すなわち

【００１８】

【化１】

【００１９】（ただし、Ｘはアルキレン（炭素数１〜
４）アルキリデン（炭素数１〜４）、−Ｏ−、−Ｓ−、
−ＳＯ−、−ＳＯ₂ −、−ＣＯ−より選ばれる基、Ｒ，
Ｒ´はヒドロキシ基、カルボキシル基などの反応性基ま
たはそれらのエステルである。）で表される化合物およ
びそれらの置換誘導体より形成される。またポリマーの
結合単位はエステルおよび／またはエステルアミドが好
ましく、それらを形成する官能基はヒドロキシ基、カル
ボキシル基、アミノ基、エステル基などより選ばれ、ま
た好ましくはテレフタル酸、ハイドロキノン、ｐ−ジア
セトキシフェニレン、ｐ−ヒドロキシ安息香酸およびそ
れらのエステル類、４，４´−ジヒドロキシビフェニ
ル、４，４´−ジカルボキシビフェニル、４−ヒドロキ
シ−４´−カルボキシビフェニルおよびそれらのエステ
ル類、化１の一般式のＸがメチレン、プロペニルまたは
−ＳＯ₂−である各ジヒドロキシ体、ジカルボキシル
体、ヒドロキシカルボキシ体およびそれらのエステル類
が選ばれ、さらに好ましくは、テレフタル酸、ヒドロキ
シ安息香酸、４，４´−ジヒドロキシビフェニル、４，
４´−ジカルボキシビフェニルおよびそれらのエステル
類が選ばれる。

【００２０】図５は、液晶ポリマーの射出成形品２８の
一部を切欠いた断面図である。前記液晶ポリマーは、流
動方向に分子鎖が高度に配向した外側スキン層２９と、
内側スキン層３０と、配向が明瞭でないコア層３１とを
含む。前記スキン層２９，３０の厚さは成形品の厚さに
拘わらず０．３〜０．２ｍｍとほぼ一定している。前記
液晶ポリマーは、加熱により可塑化され閉じられた金型
に押し込められ、冷却、固化されてから金型を開いて取
り出される。このように液晶ポリマーを金型成形して被
覆部材を製造することができるので、加工が容易であ
り、生産性が向上される。

【００２１】前記液晶層ポリマーは、各スキン層２９，
３０が流動方向に強く配向しているので、高強度、高弾
性率の優れた機械的特性を持つ。しかし配向しやすいこ
とから異方性を生じやすいので、この異方性を減じるた
めに剛直性骨格に補強剤を導入するのが好ましい。また
配向しやすいことから各スキン層２９，３０から剥離さ
れたフィブリルを生じやすい。マクロフィブリル３２は
５μｍ、フィブリル３３は０．５μｍ、ミクロフィブリ
ル２７は０．０５μｍである。前記液晶ポリマーは、外
側スキン層２９、内側スキン層３０、コア層３１などの
多層構造をもつものであり、高弾性率であるにもかかわ
らず、大きな振動減衰特性を示す。

【００２２】このような液晶ポリマーから成る被覆部材
１７を有する軌条５が形成された内かま４を用いて長期
間にわたって高速で縫製動作を行っても軌条５の表面の
摩耗は極めて少なくてすみ、また糸が通過する部分であ
る糸分け部１８においては、鋼鉄製の軌条部分１６を被
覆部材１７から露出させるので、いわゆる糸道のつくの
を防止できる。

【００２３】また図６は、本発明の他の実施例である内
かま３４の背面図である。内かま３４は大略的に内かま
本体３４ａと該内かま本体３４ａの外周面に形成された
軌条３５とを含んで構成され、軌条３５には、糸分け部
１８と糸抜け部１９とが分断されて形成されている。前
記軌条３５は、軌条部分３６と被覆部材３７とから成
り、前記糸分け部１８においては、軌条部分３６が被覆
部材３７から外かま３の回転方向Ｙ上流側に臨んで露出
している。また軌条部分３６には直径１．０ｍｍ程度の
小孔３８が内かま４の中心点３９から周方向に角度θ＝
５０°程度の間隔をもって軌条部分３６に５〜６個形成
されており、この小孔３８に液晶ポリマーが充填されて
いる。

【００２４】図７は、図６の切断面線Ｂ−Ｂから見た拡
大断面図であり、図８は図６の切断面線Ｃ−Ｃから見た
拡大断面図である。内かま本体３４ａと、小孔３８を有
する軌条部分３６とは鋼鉄製であり、前記軌条部分３６
の外表面３６ａには液晶ポリマーから成る被覆部材３７
が０．３〜０．５ｍｍに選ばれる厚みｔをもって一体成
形され、このとき小孔３８にも、液晶ポリマーの一部が
貫通し、充填される。小孔３８が設けられていない部分
は、図８に示すように、厚みｔの被覆部材３７と軌条部
分３６から軌条３５が形成されている。このように軌条
部分３６に小孔３８を設け、該小孔３８に液晶ポリマー
を充填させることによって、より被覆部材３７がずれる
ことを防止することができる。

【００２５】さらに図９は、本発明の他の実施例の垂直
全回転かまの内かま４４の断面図である。内かま４４は
外周面に軌条４５が形成される筒部４６と、筒部４６の
軸線方向一端部に軌直角方向に連なるブリッジ４７と、
ブリッジ４７に内かま４４開放端側に向けて立設される
スタッド４８とを有する。内かま４４開放端側の端部に
は、半径方向外方に延びるフランジ４９が形成される。
前記軌条４５は軌条部分５０と被覆部材５１とから成
り、図４と同様の構成を有している。

【００２６】本発明のさらに他の実施例として、図１０
の周方向に展開した断面図に示されるように、円柱状ま
たは立方体状の凹所５２を軌条部分５３の長手方向に間
隔をあけて形成し、各凹所５２に前記液晶ポリマーから
成る被覆部材５７を充填してずれ止めされた軌条６０を
内かま本体に形成するようにしてもよい。

【００２７】本発明のさらに他の実施例として、図１１
の周方向に展開した断面図に示されるように、外かまの
回転方向Ｙ上流側（図１１の右方）になるにつれて軌条
部分５４の厚み方向（図１１の上下方向）両側に突出す
る複数の凸部５５を軌条部分５４の長手方向に等間隔を
あけて形成し、前記液晶ポリマーから成る被覆部材５８
を充填して、軌条６１を構成するようにしてもよい。こ
れらの凸部５５の外かま方向Ｙ上流側に臨む各端面５６
は軌条部分５４の相互に平行な両側面６３ａ，６３ｂに
対して角度θを有し、この角度θはたとえば４５〜９０
°の範囲で適宜選択して選ばれる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、金属製の
内かま本体の軌条部分に、この軌条部分の糸分け部から
糸抜け部にわたって合成樹脂製の被覆部材を一体成形し
て軌条を形成し、前記糸が通過する部分である糸分け部
において前記金属製軌条部分を被覆部材から外かまの回
転方向上流側に臨んで露出させたので、耐摩耗性を向上
することができるとともに、糸道がつくのを防止するこ
とができ、その部分の耐久性も図ることができる。

【００２９】また本発明によれば、前記被覆部材は、液
晶ポリマーから形成されるので、耐久性および耐摩耗性
をより向上することができ、かつ加工も容易であるので
生産性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の水平全回転かま１の一部を
切欠いて示す正面図である。

【図２】水平全回転かま１の平面図である。

【図３】水平全回転かま１の内かま４の背面図である。

【図４】図３の切断面線Ａ−Ａから見た拡大断面図であ
る。

【図５】液晶ポリマーの射出成形品２８をの一部を切欠
いた断面図である。

【図６】本発明の他の実施例である内かま３４の背面図
である。

【図７】図６の切断面線Ｂ−Ｂから見た拡大断面図であ
る。

【図８】図６の切断面線Ｃ−Ｃから見た拡大断面図であ
る。

【図９】本発明の他の実施例の垂直全回転かまの内かま
４４の断面図である。

【図１０】本発明の他の実施例の周方向展開断面図であ
る。

【図１１】本発明の他の実施例の周方向展開断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 水平全回転かま ４，３４，４４ 内かま ５，３５，４５，６０，６１ 軌条 １６，３６，５０，５３，５４ 軌条部分 １７，３７，５１，５７，５８ 被覆部材 １８ 糸分け部 ２２，３８ 小孔

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製の内かま本体の軌条部分に、この
   軌条部分の糸分け部から糸抜け部にわたって合成樹脂製
   の被覆部材を一体成形して軌条を形成し、 前記糸分け部において金属製軌条部分を被覆部材から外
   かまの回転方向上流側に臨んで露出させたことを特徴と
   する全回転かまの内かま。
2. 【請求項２】 前記被覆部材は、液晶ポリマーから成る
   ことを特徴とする請求項１記載の全回転かまの内かま。