JPH0738169U - 編機用部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 硬質カ−ボン膜を被覆することにより得られ
る耐久性の向上を維持しつつ、処理コストの大幅な低減
を可能とした硬質カ−ボン膜被覆編機用部品を提供する
こと。 【構成】 編機用部品の表面に、プラズマＣＶＤ法によ
って硬質カ−ボン膜を被覆したシリコン微粒子を分散含
有させた無電解ニッケル合金メッキ層からなる複合メッ
キ層を被覆した。 【効果】 従来の物理的および化学的蒸着法を用いるの
に比べて湿式メッキ法は格段に簡便な処理法であり、か
つ無電解ニッケル合金メッキ層中に硬質カ−ボン膜を分
散含有させた複合メッキ層を被覆することにより、従来
の硬質カ−ボン膜を被覆することにより得られるのと同
等の耐久性を有した編機用部品が得られる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は編機に用いられるガイド、ニ−ドル、トング、シンカ−、セパレ−タ −、フランチンなどの部品に関し、さらに詳しくは十分なコスト対応力を有して これら部品の耐久性を向上させるための表面被覆構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

編機には経編機・横編機・丸編機などがあるがここでは経編機を例にとって説 明する。通常、経編機においては経糸が巻かれたセクショナルビ−ムが機上に設 けられ、これらのビ−ムから編針列に対して経糸が給糸されて編成が行われる。 この中にはビ−ムと編針列の間にあって経糸を案内するために穴部を有した薄板 形状の「ガイド」、編目形成を行うために先端部にフックを有した薄板形状の「 ニ−ドル」、さらにはニ−ドルと共同して編目形成に関わる薄板形状の「トング 」「シンカ−」や他に「セパレ−タ−」「フランチン」などがあり、通常は多数 枚を微小な間隔で平行に並べてブロックに納めてある。

【０００３】 これら編機用部品においては加工容易性および耐摩耗性の観点から炭素鋼基材 に湿式クロムメッキを施したものやステンレス鋼基材が一般に用いられているが 、編機の高速化、高強度繊維・異形繊維の多様化ならびに各種糊材の使用により 部品の耐久性が大きな問題となっている。すなわち、ガイド、ニ−ドル、トング 、シンカ−、セパレ−タ−、フランチンなどの摩耗は毛羽立ち・糸切れの原因と なり、それら部品の交換には多大な費用と労力を要することからその耐久性が編 機の作業効率とコストを決定する大きな要因となっている。

【０００４】 これに対して、本考案者らは先に、糸と接触する部分の表面粗度がＲａ≦０． ２μｍに調整された編機用部品基材上に硬質カ−ボン膜を被覆することにより耐 久性が飛躍的に向上することを見いだした。（実願平５−１０８５２号）。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、先に本考案者らが提案した範囲においては、硬質カ−ボン膜を 被覆した編機用部品の耐久性は格段に向上するがコスト対応力に問題が残されて いた。中間層および硬質カ−ボン膜を形成するための手段としてスパッタ法、プ ラズマＣＶＤ法などの物理的および化学的蒸着法を採用しているためにどうして も処理コストが高くならざるを得なかった。編機は膨大な部品点数から成り立っ ておりそのすべてに耐久性対策が必要となるため、処理コストと処理部品数量と の関係には非常に厳しいものがある。このことは、すべての編機用部品に硬質カ −ボン膜処理を施して耐久性をアップさせるためには処理コストの大幅な低減に 向けた努力が必要なことを示している。

【０００６】 本考案の目的は、上記状況を鑑み十分にコスト対応力を有した硬質カ−ボン膜 被覆編機用部品を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的のために、本考案の編機用部品の表面にプラズマＣＶＤ法によって硬 質カ−ボン膜を被覆したシリコン微粒子を分散含有させた無電解ニッケル合金メ ッキ層からなる複合メッキ層を被覆し、この被覆構造により編機用部品の耐久性 向上と処理コストの低減を両立させた。

【０００８】

【作用】

本考案の一部を構成する硬質カ−ボン膜は、例えば炭化水素ガス雰囲気中での プラズマＣＶＤ法により形成される水素を含有したアモルファス炭素膜であり、 ダイヤモンドに次ぐ硬度と銅の約５倍という高熱伝導性を示し、摩擦係数が極め て小さいことでも知られている。さらに、ＣＦ₄ などのフッ素ガス雰囲気中で硬 質カ−ボン膜をプラズマ処理することにより膜中の水素の一部がフッ素と置換さ れたフッ素化硬質カ−ボン膜を調製することも可能であり、硬質カ−ボン膜より もさらに摩擦係数を低減させ、高度の撥水性を付与することができる。このよう な硬質カ−ボン膜を被覆したシリコン微粒子を分散含有した無電解ニッケル合金 メッキからなる複合メッキは、無電解ニッケル合金メッキ特有の優れた密着性、 耐食性、耐摩耗性の長所に加えて硬質カ−ボン膜あるいはフッ素化硬質カ−ボン 膜の特性を反映してさらに高硬度であり、より優れた耐摩耗性、耐久性、撥水性 を示すようになる。

【０００９】 高速度で糸と摺動する編機用部品の摩耗機構における本考案の複合メッキ層の 被覆効果についてはいまだ不明な点が多いが、単に表面硬度が高く摩擦係数が小 さいというだけでなく、熱伝導性や振動特性、撥水性なども編機用部品の耐久性 向上に寄与しているものと考えられる。また、湿式メッキ法は従来の物理的およ び化学的蒸着法に比べて格段に簡便な処理法であり、処理コストの大幅な低減が 可能である。

【００１０】

【実施例】

（実施例１） 以下、図面を用いて本考案の実施例を説明する。図２は本考案が対象とする薄 板状ステンレス鋼基材より構成される経編機用部品の一つであるフランチンの平 面図である。ステンレス鋼よりなる基材１０内には柄糸を通糸してニ−ドルへ案 内するための穴２２を有している。図１は本考案により硬質カ−ボン膜を被覆し たシリコン微粒子を分散含有した無電解ニッケル合金メッキからなる複合メッキ 層１２を形成したフランチンの図２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柄糸１４はフランチンの一方の側から角度を持っ て穴部に侵入し他方に抜けていく。このため図２において摩耗する部分２４とし て示してあるようにフランチンの穴２２内周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部分であり、本考案のフランチンにおいては少なくとも この部分を含んだフランチンの一部が複合メッキ層１２によって被覆されている 。図３は本考案による複合メッキ層１２の模式断面図である。図４は本考案の複 合メッキ層１２中に分散含有させる硬質カ−ボン膜４２を被覆したシリコン微粒 子４０の模式断面図である。

【００１１】 複合メッキ層１２の被覆方法はまず直径０．１〜２μｍのシリコン微粒子４０ の表面にプラズマＣＶＤ法によって硬質カ−ボン膜４２を約１μｍ形成する。そ の形成条件を以下に示す。

【００１２】 励起ガス：メタン 励起法：高周波（１３．５６ＭＨｚ） 励起出力：３００Ｗ ガス流量：３０ｃｍ³ ／ｍｉｎ． ガス圧：０．１Ｔｏｏｒ 成膜速度：２０ｎｍ／ｍｉｎ． 処理温度：≦１５０℃

【００１３】 この時、硬質カ−ボン膜４２をシリコン微粒子４０表面に均一に被覆するため に約１００〜１０００ｇのシリコン微粒子４０を金属製容器内の底に厚さが５ｍ ｍ以内になるように均一に敷き詰めこの金属製容器を励起電極上に設置後、励起 電極に機械的な振動を与えながらプラズマＣＶＤを行う、あるいは金属製容器内 に入れたシリコン微粒子４０をプラスチック製の撹はん子を備えたミキサ−で撹 はんしながらプラズマＣＶＤを行うことが望ましい。さらに、硬質カ−ボン膜４ ２を被覆後連続してＣＦ₄ ガス雰囲気中でプラズマ処理を行うことにより硬質カ −ボン膜中の水素の一部がフッ素と置換してフッ素化硬質カ−ボン膜を調製する ことが可能である。このような硬質カ−ボン膜を被覆したシリコン微粒子は図４ に示すような構造を有しているものと考えられる。

【００１４】 次に、この微粒子を以下の組成からなる無電解ニッケル合金メッキ液中に２０ 〜３０ｖｏｌ％になるように分散させ複合メッキ浴を調製する。 ＮｉＳＯ₄ ・７Ｈ₂ Ｏ ２０ｇ／ｌ ＮａＨ₂ ＰＯ₄ ・Ｈ₂ Ｏ ２０ｇ／ｌ ＣＨ₃ ＣＯＯＨＮａ・３Ｈ₂ Ｏ １３６ｇ／ｌ 硫酸（１．８４ｇ／ｃｍ³ ） １０ｍｌ／ｌ ＰＨ値 ５．０ 液温 ９０℃ 次にあらかじめ洗浄、アルカリ脱脂、酸によるエッチングを順次施したフラン チンを約９０℃に加温した上記のメッキ浴中に浸漬し無電解メッキを行う。この 時微粒子をメッキ浴中に均一に分散させるために機械的に撹はんあるいはポンプ による循環を行いながらメッキすることが望ましい。メッキ膜厚は１０μｍとし た。ついで無電解ニッケル合金メッキ層の表面硬度をさらにアップさせるために メッキ後約４００℃の熱処理を行う。このように被覆した複合メッキ層の組成は 図３に示すように硬質カ−ボン膜を被覆したシリコン微粒子３２が無電解ニッケ ル合金メッキ層３０中に２０〜３０ｖｏｌ％の範囲で均一に分散していることが 電子顕微鏡写真で確認されている。

【００１５】 このように硬質カ−ボン膜を表面に被覆したシリコン微粒子を分散含有させた 無電解ニッケル合金メッキ層からなる複合メッキ層を被覆形成したフランチンを 組み込んで経編機に装着して耐久性を調べた結果、未処理のステンレス鋼基材を 用いた場合と比較して桁違いの耐久性（１５〜５０倍）が確認された。このレベ ルはスパッタ法により中間層を形成した後硬質カ−ボン膜を被覆したものに匹敵 する。さらに湿式メッキ法の採用により処理コストはこれまでの１／５以下に減 少できた。

【００１６】 （実施例２） 図６は本考案が対象とする薄板状炭素鋼基材より構成される経編機用部品の一 つであるガイドの平面図であり、実施例１と同様にして経糸（図示せず）は一方 の側から角度を持ってガイド穴６２に侵入し他方に抜けていく。このため摩耗す る部分６４として示してあるようにガイド穴６２内周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部分であり、本考案のガイドにおいては少なく ともこの部分を含んだガイドの一部が複合メッキ層によって被覆されている。図 ５はガイド上の被膜構成を模式的に示す模式断面図である。炭素鋼よりなる基材 ５０上には防食層５２として湿式クロム層を２μｍ程度被覆した後、実施例１と 同様にして硬質カ−ボン膜を表面に被覆したシリコン微粒子を分散含有させた無 電解ニッケル合金メッキ層からなる複合メッキ層５４を１０μｍ被覆した。基材 が炭素鋼であるため防食層により腐食対策を施しておかないと前洗浄工程後に基 材に腐食が発生し耐久性に悪影響を及ぼすため防食層の挿入効果は大きい。

【００１７】 以上のように、硬質カ−ボン膜を表面に被覆したシリコン微粒子を分散含有さ せた無電解ニッケル合金メッキ層からなる複合メッキ層を表層に被覆したガイド においても実施例１と同様な耐久性が確認され、合わせて処理コストの低減が図 れた。

【００１８】 上記の実施例においてはフランチンおよびガイドについて説明したが、他にニ −ドル、トング、シンカ−、セパレ−タ−など糸との摺動部においてはすべて有 効であることが判った。さらに、経編機以外にも横編機、丸編機用部品に対して も同様に有効であることが確認されている。また、炭素鋼基材に対しては腐食防 止の観点から防食層の導入が有効であるがこの層のみで耐久性の改善を図る訳で はないため必要以上の膜厚は不要である。さらに材料についてもニッケル合金被 膜および他材料との複合メッキ被膜なども十分使用できるため、防食層と複合メ ッキ層が同一組成であっても構わない。通常、硬質カ−ボン膜を表面に被覆した シリコン微粒子を分散含有させた無電解ニッケル合金メッキ層からなる複合メッ キ層の膜厚は被覆効果と経済性を考慮して２〜２０μｍが適当である。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば耐久性が飛躍的に向上した編機用部品を 経済的に得ることができるため、天然繊維から合成繊維までの広い範囲にわたっ て編機の作業効率を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例におけるフランチンのＡ−Ａ′
部の模式断面図である。

【図２】本考案の一実施例を示すフランチンの平面図で
ある。

【図３】本考案に用いられる複合メッキ層の模式断面図
である。

【図４】本考案の複合メッキ層中に分散含有させる硬質
カ−ボン膜を被覆したシリコン微粒子の模式断面図であ
る。

【図５】本考案の他の実施例の被膜構成を示す模式断面
図である。

【図６】本考案の他の実施例を示すガイドの平面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 基材 １２ 複合メッキ層 １４ 柄糸 ２２ 穴 ２４ 摩耗する部分 ３０ 無電解ニッケル合金メッキ層 ３２ 硬質カ−ボン膜を被覆したシリコン微粒子 ４０ シリコン微粒子 ４２ 硬質カ−ボン膜 ５０ 基材 ５２ 防食層 ５４ 複合メッキ層 ６２ ガイド穴 ６４ 摩耗する部分

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ２３Ｃ 18/52 Ａ Ｄ０３Ｄ 47/27

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 硬質カ−ボン膜を表面に被覆したシリコ
   ン微粒子を分散および含有させた無電解ニッケル合金メ
   ッキ層からなる複合メッキ層が、金属製の基材表面に被
   覆されていることを特徴とする編機用部品。
2. 【請求項２】 前記硬質カ−ボン膜が該膜中に結合して
   いる水素の少なくとも一部をフッ素と置換したフッ素化
   硬質カ−ボン膜であることを特徴とする請求項１に記載
   の編機用部品。