JP6140477B2 - ミシン用グリース組成物およびそれを潤滑箇所に用いたミシン - Google Patents

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Description

本発明は、ミシン用グリース組成物およびそれを潤滑箇所に用いたミシンに関する。詳しくは、本発明は、ミシンにおける高速摺動箇所及び高面圧箇所の潤滑剤としても好適に使用することが出来るミシン用グリース組成物およびそれを潤滑箇所に用いたミシンに関する。
従来、工業用ミシンの潤滑機構は、オイルを使用した主にはポンプによる強制給油であり、細部においては油芯やフェルトなどの多孔質物質による給油機構により潤滑が行われていた。
オイルによる潤滑機構を使用した機種には、1種のオイルを使用したもの又は粘度の違うオイルを使い分けているものなどがある。オイルによる潤滑機構には、装置内からの油漏れにより縫製物を汚してしまう問題がある。その解決策として、近年、半固体潤滑剤であるグリース潤滑剤の使用が進められている。
グリースによる潤滑機構では、使用する箇所又は状況により、ちょう度が異なるグリースを使い分けている。具体的には、ミシンにおける摺動面に対し圧力の掛かる高面圧摺動箇所には、ちょう度220以下の硬いグリースが使用されている。摺動する方向に対し高速で運動する高速摺動箇所、及び低面圧摺動箇所には、ちょう度310以上の柔らかいグリースが使用されている。
このように、従来のグリース潤滑を用いた工業用ミシンでは1つの機種内でも使用する箇所により異なったグリースを使い分けている。しかし、いまだに摩耗及び焼付きなどのトラブルが発生しており、有効な潤滑剤の開発が望まれている。
特許文献1には、針棒と針棒支持部材や、針棒抱きと針棒クランクロッド等の相対運動する2部材の摺動部分用グリースとして、基油と増ちょう剤を含み、増ちょう剤の繊維の直径が約0.3ミクロン以下であるグリースが開示されている。
特許文献2には、支持すべき直動軸の摺動面と隙間を介して対向する軸受面の隙間に封入する単一化合物又は成分である基油と油溶性である有機金属化合物などの添加剤とからなる潤滑剤組成物の開示がある。特許文献2にはまた、潤滑剤組成物がグリースであるとの開示がある。
特許文献3には、基油に酸化アルミニウムを配合し、有機金属化合物などの油溶性添加剤を含むミシン用潤滑剤組成物の開示がある。さらに、増ちょう剤を含むグリースであることの開示がある。
しかし、さらなるミシン全体の性能向上が望まれる中、より潤滑性に優れ、さらには装置面の簡略化などから、潤滑箇所を選ばずに使用出来るグリース組成物の開発が望まれている。
特開2003−181185号公報 特開2004−155864号公報 特開2005−194303号公報
本発明は、ミシン機種内の各種潤滑箇所に使用可能なミシン用グリース組成物およびそれを潤滑箇所に用いたミシンを提供することを目的とする。すなわち、ミシンの広範囲の仕様に使用でき、かつ、1台のミシンの複数の部位にも共通して使用できるグリースを提供することを目的とする。
本発明はまた、前記グリースを潤滑箇所に用いたミシンを提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成する為に鋭意研究した結果、本発明のミシン用グリース組成物はミシン機種内の各種潤滑箇所に共通して使用可能であることを見出した。すなわち、本発明により、以下のミシン用グリース組成物及びそれを潤滑箇所に用いたミシンを提供する:
1.下記(a)〜(c)の成分を含有し、混和ちょう度が200〜260であるミシン用グリース組成物:
(a)ポリα−オレフィン油を含有する基油、
(b)金属石けん系増ちょう剤、及び
(c)有機金属系耐摩耗剤。
2.基油が、ポリα−オレフィンのみからなる前記1項記載のミシン用グリース組成物。
3.(b)金属石けん系増ちょう剤が12ヒドロキシステアリン酸リチウムである前記1又は2項記載のミシン用グリース組成物。
4.(c)有機系耐摩耗剤がジアルキルジチオリン酸亜鉛である前記1〜3のいずれか1項記載のミシン用グリース組成物。
5.(c)有機系耐摩耗剤の含有量が、組成物の全質量を基準として、0.5〜10質量%である前記1〜4のいずれか1項記載のミシン用グリース組成物。
6.低面圧であるが高速で摺動する部分、低速であるが高面圧で摺動する部分、又は高PV値で摺動する部分を潤滑するための、前記1〜5のいずれか1項記載のミシン用グリース組成物。
7.前記低面圧であるが高速で摺動する部分が、針棒の摺動面と針棒メタルの摺動面の少なくとも一方の摺動面である前記6項記載のミシン用グリース組成物。
8.前記低速であるが高面圧で摺動する部分が大振り子ピン部である、前記6項記載のミシン用グリース組成物。
9.前記高PV値で摺動する部分が上ルーパガイド部である、前記6項記載のミシン用グリース組成物。
10.前記1〜5のいずれか1項記載のグリース組成物により潤滑されるミシン。
11.前記1〜5のいずれか1項記載のミシン用グリース組成物を使用する高速摺動部の潤滑箇所を有するミシン。
12.前記11の高速摺動部の潤滑箇所が針棒摺動部及び/又は針棒メタル摺動部であるミシン。
13.前記1〜5のいずれか1項記載のミシン用グリース組成物を使用する高面圧部の潤滑箇所を有するミシン。
14.前記13の高面圧部の潤滑箇所が大振り子ピン部であるミシン。
15.前記1〜5のいずれか1項記載のミシン用グリース組成物を使用する高PV値である潤滑箇所を有するミシン。
16.前記15の高PV値である潤滑箇所が上ルーパガイド部であるミシン。
本発明のミシン用グリース組成物は、ミシン装置内の各種潤滑箇所に共通して使用することが出来る。本発明のミシン用グリース組成物によれば、1種のグリースにより、ミシン装置内の各種潤滑箇所における潤滑摺動性、耐高面圧性を確保することができる。
図1は閂止めミシンの運動機構図である。 図2は2本針本縫いミシンの天秤部の図である。 図3はロックミシンの運動機構図である。 図4は高速1本針本縫いミシンの運動機構図である。
(a)基油
本発明のミシン用グリース組成物に使用する基油は、ポリα−オレフィン油を含有する。
ポリα−オレフィン油は、40℃での動粘度が15〜1300mm2/sであるのが好ましい。30〜300mm2/sであるのがより好ましい。40〜80mm2/sが最も好ましい。
基油は、ポリα−オレフィン油単独でも、他の基油との混合油でもよい。他の基油としては、ポリエステル、ポリオールエステルに代表されるエステル系合成油、ポリブデン、ポリオレフィンオリゴマーに代表される合成炭化水素油、アルキルジフェニルエーテル、ポリプロピレングリコールに代表されるエーテル系合成油、シリコーン油、フッ素化油、鉱油、水素添加鉱油などが挙げられる。
基油中のポリα−オレフィン油の含有量は5質量%以上であるのが好ましく、50質量%以上であるのがより好ましく、70質量%以上であるのがより好ましく、90質量%以上であるのがさらに好ましく、100質量%であるのが最も好ましい。
本発明のミシン用グリース組成物中の基油の含有量は、通常、70〜90質量%である。
(b)増ちょう剤
増ちょう剤としては、リチウム石けん及び複合リチウム石けんなどの金属石けん系増ちょう剤を含有する。好ましくはリチウム石けん、より好ましくは12ヒドロキシステアリン酸リチウムである。
本発明のミシン用グリース組成物における増ちょう剤の含有量は特に制限されないが、本発明の組成物の混和ちょう度を200〜260、好ましくは220〜260に調整するのに必要な量であり、組成物の全質量に対して、好ましくは5〜15質量%であり、より好ましくは9〜15質量%である。混和ちょう度が200以上であることにより、ちょう度が小さい(硬い)グリースに比べ、粘ちょう性のあるグリースを得ることが出来る。混和ちょう度が260以下であることにより、ちょう度が大きい(柔らかい)グリースに比べ、グリースの飛散が少なく、また耐高面圧性の大きいグリースを得ることが出来る。
(c)有機金属系耐摩耗剤
有機金属系耐摩耗剤は摺動部で耐摩耗皮膜を作り、摩耗を抑える作用がある。本発明のミシン用グリース組成物で用いることができる有機金属系耐摩耗剤としては、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアルキルジチオリン酸モリブデン、ジアルキルジチオカルバミン酸亜鉛、ジアルキルジチオカルバミン酸モリブデン等があげられる。好ましくはジアルキルジチオリン酸亜鉛である。
本発明のミシン用グリース組成物中の有機金属系耐摩耗剤の含有量は、好ましくは0.1〜10質量%であり、より好ましくは0.5〜10質量%である。
〔任意成分〕
本発明のミシン用グリース組成物は、ミシン用グリースに通常含まれる添加剤を更に含有することができる。このような添加剤としては、酸化防止剤、防錆剤、金属腐食防止剤等があげられる。これらの添加剤の含有量は、通常、0.01〜3質量%である。
本発明のミシン用グリース組成物は、家庭用ミシンや工業用ミシンに使用できる。特に工業用ミシンは、例えば、閂止めミシン、2本針本縫いミシン、ロックミシン及び高速1本針本縫いミシンなど目的ごとに様々な機構・構造・仕様を備えたミシンが存在し、高速摺動や高面圧など各部位にかかる負荷も多様である。そのようなミシンにおいて、2つの部材が相対運動をし、摺動する箇所、例えば、針棒部と針棒支持部、クランクロッドとギアを保持するピン、天秤と天秤支持部、上ルーパー抱きと上ルーパーガイドに本発明のミシン用グリース組成物は使用できる。低面圧であるが高速(例えば、5m/s以上)で摺動する箇所や、低速であるが高面圧(例えば、6MPa以上)で摺動する箇所、高PV値(例えば、PV値20以上)で摺動する箇所にも使用できる。なお、PV値とは、面圧Pと速度Vとを掛け合わせた値であり、摺動面への負荷の大きさを表す。高速摺動箇所にも高面圧摺動箇所にも当たらない場合でも、PV値が大きいと高負荷摺動箇所である。また、高速摺動箇所などにおいては、たびたび油芯、フェルト、不織布、スポンジ等の多孔質物質にグリースを含ませることによる給油方式を採用するが、本発明のミシン用グリース組成物は、上記のように多孔質物質にグリースを含ませたり、又は潤滑箇所に予め充填して封入することにより、潤滑箇所に給油することができる。本発明のミシン用グリース組成物は、このように多様な用途に1種のグリースで適応することが出来る。
表1に示す基油、増ちょう剤及び有機金属系耐摩耗剤を用いて、実施例及び比較例のグリース組成物を調製した。
実施例及び比較例1及び2のグリース組成物は、下記表に示す基油に12ヒドロキシステアリン酸を投入し、加温した後、水酸化リチウム水溶液を加え、けん化反応させた。反応終了後、規定温度まで加熱した後、冷却し、ジアルキルジチオリン酸亜鉛(ZnDTP)を所定量加え、3本ロールミルで所定の混和ちょう度になるように調整することにより製造した。
なお、混和ちょう度は、JIS K2220により測定した。
実施例及び比較例のグリース組成物について、図1〜図4に示した構造の試験機を用いて、稼働時間を測定することにより耐久試験を行った。これにより、潤滑摺動性、耐高面圧性及び給油性を評価した。
図1は閂止めミシンの運動機構図である。閂止めミシンは、高速摺動箇所と高面圧摺動箇所とを備えるミシンの代表例として用いた。針棒11が矢印方向に運動し、針棒支持部12と摺動する。この部分(A部とする)の面圧は0.068MPa、速度は5.8m/sであり、高速摺動箇所である。またクランクロッド13が偏心運動しギア15を稼動させるため、クランクロッド13とギア15を保持するピン14は摺動する。この部分(B部とする−「大振子」とも呼ぶ)の面圧は7.72MPa、速度は0.48m/sであり、高面圧摺動箇所である。尚、従来は、A部などの高速摺動箇所とB部などの高面圧摺動箇所とでグリースを使い分けており、閂止めミシンのこの運動機構では2種類のグリースを使用していた。
図2は2本針本縫いミシンの天秤部の図である。この2本針本縫いミシンの天秤部は、油芯を用いた給油方式を採用している高速摺動箇所を備える代表例として用いた。天秤21を天秤保持部22が支え、天秤21と天秤スラスト軸23が摺動する機構となっている。この部分の面圧は1.95MPa、速度は5.07m/sであり、高速摺動箇所である。天秤21に油芯24、天秤保持部22に油芯25が入っており、その油芯から油分を摺動部へ供給している。この25の油芯の先端はグリースの保持されている部分と繋がっており、保持されたグリースから油分を補給できるようになっている。
図3はロックミシンの運動機構図である。31の上ルーパー抱きが矢印方向へ運動し、32の上ルーパーガイドと摺動する。この部分の面圧は2.27MPa、速度は11.72m/sであり速度、PV値共に高い箇所(PV値 26.6)である。
図4は高速1本針本縫いミシンの運動機構図である。41の針棒が矢印方向に運動し、42の針棒支持部と摺動する。この部分の面圧は0.099MPa、速度は8.38m/sであり、高速摺動箇所である。
図1に示す閂止めミシンの運動機構に対し、本発明のミシン用グリース組成物を使用し、耐久試験を行った結果、グリースを2種類使用した場合(比較例1又は比較例3のグリースと比較例2のグリース)同様の耐久時間を稼動することができた。
図2に示す2本針本縫いミシンの天秤部の油芯による給油機構を持つ2本針本縫いミシンにおいて、本発明のグリースを使用し耐久試験を行った結果、1000時間以上の耐久時間を稼動することが出来た。
図3に示す摺動箇所がフェルトによる給油機構を持つロックミシンにおいて、本発明のグリースを使用し耐久試験を行った結果、1000時間以上の耐久時間を稼動することが出来た。
図4に示す高速摺動箇所を持つ1本針本縫いミシンにおいて、本発明のミシン用グリース組成物を使用し耐久試験を行った結果、1000時間以上の耐久時間を稼動することが出来た。
比較例1は、混和ちょう度が190と低く硬いため、閂止めミシンB部ではグリースの漏洩がなく、結果は「○」であった。しかし、2本針本縫いミシン、ロックミシンでは、油芯、フェルトに硬いグリースを含ませる給油のため、給油性がよくなく、結果は「×」であった。また1本針本縫いミシンでも、硬いグリースでは潤滑部への介在性がよくなく、結果は「×」であった。
比較例2は、有機金属系耐摩耗剤のZnDTPが0wt%であり、また混和ちょう度が325と柔らかく、閂止めミシンB部ではグリースが漏洩してしまい有効でない。しかし、2本針本縫いミシン、ロックミシンでは、油芯、フェルトに柔らかいグリースを含ませるため給油性が良好のため結果は「○」であった。1本針本縫いミシンでも、柔らかいグリースは、潤滑部への介在性が良好のため、結果は「○」であった。
比較例3は、増ちょう剤に脂環脂肪族ジウレアを使用したが、閂止めミシンA部(1000時間)では、グリースが硬いため潤滑部への介在性がよくなく、結果は「×」であった。閂止めミシンB部では、ZnDTPがあり、硬いためグリースの漏洩もなく、結果は「○」であった。しかし、2本針本縫いミシン、ロックミシンでは、油芯、フェルトに硬いグリースを含ませる給油のため、給油性がよくなく、結果は「×」であった。本縫いミシンでも、硬いグリースでは潤滑部への介在性がよくなく、結果は「×」であった。
11 針棒
12 針棒支持部
13 クランクロッド
14 ピン
15 ギア
21 天秤
22 天秤保持部
23 天秤スラスト軸
24 油芯
25 油芯
31 上ルーパー抱き
32 上ルーパーガイド
41 針棒
42 針棒支持部

Claims (16)

  1. 下記(a)〜(c)の成分を含有し、混和ちょう度が200〜260であるミシン用グリース組成物:
    (a)40℃での動粘度が40〜80mm2/sであるポリα−オレフィン油を含有する基油、
    (b)金属石けん系増ちょう剤、及び
    (c)有機金属系耐摩耗剤。
  2. 基油が、ポリα−オレフィンのみからなる請求項1記載のミシン用グリース組成物。
  3. (b)金属石けん系増ちょう剤が12ヒドロキシステアリン酸リチウムである請求項1又は2記載のミシン用グリース組成物。
  4. (c)有機系耐摩耗剤がジアルキルジチオリン酸亜鉛である請求項1〜3のいずれか1項記載のミシン用グリース組成物。
  5. (c)有機系耐摩耗剤の含有量が、組成物の全質量を基準として、0.5〜10質量%である請求項1〜4のいずれか1項記載のミシン用グリース組成物。
  6. 低面圧であるが高速で摺動する部分、低速であるが高面圧で摺動する部分、又は高PV値で摺動する部分を潤滑するための、請求項1〜5のいずれか1項記載のミシン用グリース組成物。
  7. 前記低面圧であるが高速で摺動する部分が、針棒の摺動面と針棒メタルの摺動面の少なくとも一方の摺動面である請求項6記載のミシン用グリース組成物。
  8. 前記低速であるが高面圧で摺動する部分が大振り子ピン部である、請求項6記載のミシン用グリース組成物。
  9. 前記高PV値で摺動する部分が上ルーパガイド部である、請求項6記載のミシン用グリース組成物。
  10. 請求項1〜5のいずれか1項記載のグリース組成物により潤滑されるミシン。
  11. 請求項1〜5のいずれか1項記載のミシン用グリース組成物を使用する高速摺動部の潤滑箇所を有するミシン。
  12. 請求項11の高速摺動部の潤滑箇所が針棒摺動部及び/又は針棒メタル摺動部であるミシン。
  13. 請求項1〜5のいずれか1項記載のミシン用グリース組成物を使用する高面圧部の潤滑箇所を有するミシン。
  14. 請求項13の高面圧部の潤滑箇所が大振り子ピン部であるミシン。
  15. 請求項1〜5のいずれか1項記載のミシン用グリース組成物を使用する高PV値である潤滑箇所を有するミシン。
  16. 請求項15の高PV値である潤滑箇所が上ルーパガイド部であるミシン。
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