JPH0676383U - 繊維関連機械部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐久性が飛躍的に改善されかつ生産性に優れた
繊維関連機械部品を提供すること 【構成】繊維関連部品において耐久性が重要となる表面
を含んだ一部のみに所定膜厚の硬質カ−ボン膜を被覆
し、膜被覆の必要な表面から不要な表面にかけてはなめ
らかな勾配を有して硬質カ−ボン膜膜厚を徐々に減少さ
せる。 【効果】硬質カ−ボン膜被覆による耐久性改善と部分被
覆による生産性改善が両立できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は織機に用いられる「おさ羽」、「サブノズル」などの部品もしくは編 機に用いられる「ガイド」、「ニ−ドル」、「トング」などの部品に関し、さら に詳しくは生産性ある形でこれら部品の耐久性を向上させるための被覆構造に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

「おさ羽」に代表される織機部品においては糸と接触する部分の耐久性が大き な問題となっており種々の硬質化合物膜をこれら部品の表面に被覆することが提 案されている。（特開昭６０−５２６５８号公報）。しかしながら単に表面硬度 が高い被膜が必ずしも好結果を与えるとは限らない（東芝テクニカルデ−タＣ− ６３００２、６３−１１−１）ことから大幅な耐久性の改善は達成されていなか った。これに対して本考案者らはこれら部品表面上への硬質カ−ボン膜被覆が有 効であり従来に比して耐久性が飛躍的に改善されることを確認している。（実願 平２−１０１８６５号公報）

【０００３】 さらに、「ガイド」に代表される編機部品においても同様の問題に対して被覆 構造を考慮して硬質カ−ボン膜を被覆することにより耐久性が飛躍的に改善され ることを見いだしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

織機および編機部品表面上に硬質カ−ボン膜を被覆することにより確かに耐久 性の改善は認められるが、プラズマＣＶＤ法などの気相成膜法を用いて部品一つ 一つの表面をすべて硬質カ−ボン膜被覆するためには部品一つ一つに対して広い プラズマ空間が必要となるため非常に効率が悪い。各部品において糸と接触する 部分のみに耐摩耗対策が施されていれば耐久性は十分に改善されかつ気相成膜時 に一度に多量処理ができるようになるため非常に生産的であると考えられる。し かしながら糸は踊りながら高速で給糸され編成が行われるために常に部品表面の 同じ場所に接触する訳ではなく、耐久性が要求される部品表面を含んだ広い範囲 を無秩序に接触していくため、耐久性はそれほど要求されない場所においても被 覆の有無により生ずる急な段差部があるとそこに糸が引っかかって毛羽立ち・糸 切れの原因になってしまう。このため耐久性が必要な表面を含んだ部品表面の一 部に急な段差部が生じないように硬質カ−ボン膜を被覆することが必要である。

【０００５】 本考案の目的は、耐久性が飛躍的に改善されかつ生産性に優れた繊維関連機械 部品を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的のため本考案においては、繊維関連機械部品において耐久性が重要と なる表面を含んだ一部のみに所定膜厚の硬質カ−ボン膜を被覆し、硬質カ−ボン 膜被覆の無い領域に向けて徐々に硬質カ−ボン膜膜厚を減じることにより急な段 差部をなくした。

【０００７】 気相成膜法により部品表面を部分的に被覆するためには、一般に金属マスクを 部品表面に機械的に接触させるかもしくはレジストなどを部分形成し全面被覆後 リフトオフを行うが、この際には被覆の有無により部品表面上に急な段差部が生 じてしまう。この急な段差部ができないように硬質カ−ボン膜を被覆するために 本考案においてはマスクと部品表面間に一定の距離を設けて気相成膜を行う。

【０００８】

【作用】

本考案で使用される硬質カ−ボン膜とは、例えば炭化水素ガス雰囲気中でのプ ラズマＣＶＤ処理により形成される水素を含んだ非晶質カ−ボン膜のことであり 、糸との接触において優れた耐久性を示すことが確認されている。（実願平２− １０１８６５号公報）

【０００９】 プラズマＣＶＤ法により部品表面に硬質カ−ボン膜を被覆する際、部品表面の うち膜被覆の不要な部分の一部を用いて部品を保持し膜被覆の必要な部分の表面 は直接プラズマにさらす。この時膜被覆の必要な表面から不要な表面にかけて部 品表面と一定の距離を有してマスクを設置することにより、膜被覆の必要な表面 から不要な表面にかけての硬質カ−ボン膜被覆膜厚を徐々に減少させることがで きる。

【００１０】

【実施例１】 以下、編機用部品としての「ニ−ドル」を例にとって本考案の実施例を図面を 用いて説明する。第３図はニ−ドルの平面図である。糸を引っかけるためのフッ ク３４、幹３６、および保持具に取り付けるための固定用の端３２からなる。第 １図は本考案により硬質カ−ボン膜を形成したニ−ドルの模式断面図である。図 中、模式的に示すように糸１４は幹からフック内周部にかけて移動しながら編目 形成されるために第３図において摩耗する部分３８として示してある範囲のエッ ジ部およびその近傍の表面部が最も過酷な摩擦を受ける。このため少なくともこ の部分に硬質カ−ボン膜が被覆されていれば耐久性改善には有効であるが、糸は この範囲を含んだより広い範囲を無秩序に接触していくために糸の接触予定領域 には急な段差部が生じないように硬質カ−ボン膜を被覆することが必要である。

【００１１】 第１図および第２図を用いて本考案の一実施例であるニ−ドル基材表面上への 硬質カ−ボン膜被覆方法について説明する。基材１０としては加工容易性・硬度 ・靱性などの観点から一般に炭素鋼が用いられる。多数個のニ−ドル２０をマス ク２６との面間隔が一定になるように成膜治具２８を用いて並べた。この時のニ −ドル、マスク、成膜治具間の相対関係を示す模式図の一部を第２図に示す。

【００１２】 この状態で真空装置内に置き排気後、ＤＣ−プラズマ−ＣＶＤ法を用い基材に マイナスのＤＣ電圧を印加することにより以下の条件で硬質カ−ボン膜１２を被 覆した。 《硬質カ−ボン膜》 〈ボンバ−ド条件〉 ガス種 Ａｒガス 真空度 ３×１０^{- 3} Ｔｏｒｒ ＤＣ電圧 −５ＫＶ 時間 ５分 〈形成条件〉 ガス種 ベンゼンガス 成膜圧力 ５×１０^{- 3} Ｔｏｒｒ ＤＣ電圧 −３ＫＶ 膜厚 １μｍ

【００１３】 以上の条件で処理することにより、フックから幹にかけてのニ−ドル基材表面 上には設定膜厚の硬質カ−ボン膜が被覆され、成膜治具と接触している領域を除 く、マスクと相対したニ−ドル基材表面には設定膜厚よりも薄い硬質カ−ボン膜 が被覆される。この時、基材−マスク間距離を変えることによりマスクエッジ部 に相対する基材表面からマスク下の基材表面への硬質カ−ボン膜膜厚は暫時減少 しながらその付き回り性が変化する。マスクエッジ部に相対する基材表面から硬 質カ−ボン膜が成膜していないところまでの付き回り距離を変化幅と定義し、フ ックから幹にかけてのニ−ドル基材表面上に設定膜厚の硬質カ−ボン膜を被覆し た時の基材−マスク間距離と変化幅−設定膜厚との関係および耐久性試験結果と の対応を調査した。この結果を表１に示す。これより本考案においては変化幅／ 設定膜厚の長さの比が５以上となるようななめらかな勾配を有した被膜形成をす れば毛羽立ち・糸切れ問題は起こらないことが確認された。

【００１４】

【表１】

【００１５】 上記実施例においては編機部品の一つであるニ−ドルを例にとって説明したが ガイド、トングなどの他の部品においても同様に効果のあることを確認している 。本考案によれば耐久性改善のために最小限被覆が必要な部分にのみ成膜すれば 良いために、従来に比して部品一つ当たりが必要とするプラズマ空間を小さくで きるため生産性も大幅に改善される。

【００１６】

【実施例２】 第５図は織機用部品としての「おさ羽」の平面図である。おさ羽には単純な薄 板帯形状の平おさ羽５０Ａおよび異形おさ羽５０Ｂがありウォ−タ−ジェット織 機、エア−ジェット織機に用いられている。図中模式的に、摩耗する部分５２Ａ 、５２Ｂとして示してある範囲のエッジ部およびその近傍の表面部が最も過酷な 摩擦を受けるために少なくともこの部分に硬質カ−ボン膜が被覆されていれば耐 久性改善には有効であるが、糸はこの範囲を含んだより広い範囲を接触していく ために糸の接触する可能性のある領域には急な段差部を生じないように硬質カ− ボン膜を被覆することが必要である。第４図は本考案により硬質カ−ボン膜を被 覆した異形おさ羽の第５図におけるＡ−Ａ′断面を示す模式断面図である。図中 、模式的に示すように糸４４は基材４０の側面から先端エッジ部に接触しながら 高速で通過する。基材４０としては通常ステンレス材が用いられ実施例１と同様 にして硬質カ−ボン膜４２を被覆した。

【００１７】 本実施例においても実施例１と同様な評価を行い、変化幅／設定膜厚の長さの 比が５以上となるようななめらかな勾配を有した被膜形成を行うことにより毛羽 立ち・糸切れ問題を起こさずに生産性と耐久性の大幅な改善が可能となることを 確認した。本実施例においてはおさ羽を例にとったがサブノズルおよび準備機器 用リ−ドなどの他の部品においても同様に効果のあることを確認している。

【００１８】 上記実施例においては各種基材上に直接硬質カ−ボン膜を被覆したがこれに限 定されるものではなく、各種メッキ層、各種中間層の導入によってより密着性の 改善された硬質カ−ボン膜被覆が可能となる。また、硬質カ−ボン膜の形成方法 としてＤＣ−Ｐ−ＣＶＤ法を例示したがこれに限定されるものでなくＲＦ方式な どの他の手法であっても良い。さらに硬質カ−ボン膜中の水素の一部をフッ素と 置換した膜や他の材料との複合膜なども適用できる。

【００１９】 なお、上記実施例において部品表面の一部に膜被覆し膜被覆の必要な表面から 不要な表面にかけての被覆膜厚を徐々に減少させる方法としてマスクと部品との 間に一定距離を保つ手法を示したがこれに限るものではなく、テ−パ−状マスク などのようにマスクと部品表面間距離が位置により変化するようなものであって もかまわない。ここで大事なことは膜被覆の必要な表面から不要な表面にかけて なめらかな勾配を有した被膜形成を行うことである。

【００２０】

【考案の効果】

以上述べてきたように、本考案によればおさ羽、サブノズルなどの織機用部品 やガイド、ニ−ドル、トングなどの編機用部品に対して硬質カ−ボン膜被覆によ る格段の耐久性改善と部分被覆による生産性改善を両立しうる。部品一つ一つの ほとんどの表面上に硬質カ−ボン膜を被覆する従来の処理方法に対して本考案に よれば同一プラズマ空間において数倍〜数十倍の個数が処理できるため繊維業界 への早急な普及が可能となる。また、硬質カ−ボン膜膜厚は従来と比して十分に 薄い範囲で効果があり、被覆処理温度も２００℃前後と低温のため基材の軟化・ ・変形・寸法変化をもたらさず、さらに基材の靱性を損なわないために従来品と 同じ寸法で設計することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例におけるニ−ドルの模式断面図
である。

【図２】本考案の一実施例であるニ−ドル上への被膜形
成を行うためのニ−ドル、マスク、成膜治具間の相関を
示す模式図である。

【図３】本考案の一実施例を示すニ−ドルの平面図であ
る。

【図４】本考案の他の実施例における異形おさ羽のＡ−
Ａ´部の模式断面図である。

【図５】本考案の他の実施例を示すおさ羽の平面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 基材 １２ 硬質カ−ボン膜 １４ 糸 ２０ ニ−ドル ２６ マスク ２８ 成膜治具 ３２ 固定用の端 ３４ フック ３６ 幹 ３８ 摩耗する部分 ４０ 基材 ４２ 硬質カ−ボン膜 ４４ 糸 ５０Ａ、５０Ｂ おさ羽 ５２Ａ、５２Ｂ 摩耗する部分

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも糸と接触する部分の表面を含
   んだ基材の一部に硬質カ−ボン膜が被覆された繊維関連
   機械部品において、硬質カ−ボン膜被覆の有る領域から
   無い領域にかけて硬質カ−ボン膜膜厚がなだらかに減少
   していくことを特徴とする繊維関連機械部品
2. 【請求項２】 部品表面における硬質カ−ボン膜厚が変
   化している距離と硬質カ−ボン膜被覆膜厚との長さの比
   が５以上であることを特徴とする請求項１に記載の繊維
   関連機械部品