WO1992020851A1 - Aiguille de machine a coudre et procede pour sa fabrication - Google Patents

Description

明

ミ シ ン針及びその製造方法

[技術分野] 本発明は、 ミ シン針及びその製造方法に関する ものである。 [背景技術 ]

糸田

従来、 ミ シ ン針を製造する場合、 金属切削加工に代えてダイ プ レス作業及びフ ロープレス作業な どのブレス加工を使用する こ と が知 られている。 しカゝ し なが ら、 これらの周知のプ レス作業に は、 部分的に打ち抜き、 研削、 研磨作業を組み合わせる必要があ り 、 ま た種々異なるブレス用ダイ スを使用する必要があ り 、 い く つかの作業を経なければな らないものであっ た。 ま た、 この従来のプレス加工では、 ダイ スによ る成形上、 ミ シ ン針の針幹部分にバ リ が出て、 その切除加工に手間がかかる た め、 最近では米国特許第 4， 0 4 4， 8 1 4号明細書に示される よ う に針幹部の成形にバ リ のでないフロープレス作業を用いる こ と が提案されるに至っ ている。 と こ ろが、 金属ブラ ンクから フ ロープレス作業に よ り 針幹部分 にバ リ を形成しないで、 ミ シ ン針の針幹部を成形するには、 1 対 のダイ ス間に余分の空間が形成されていて、 その空間内に流動し て占める金属ブラ ンク材料がその空間の容積に比べて少ないこ と が肝要である。 一方、 ブラ ンク材料が少なすぎる場合や、 バリ形 成を伴う コイ ニング作業によ って糸溝を形成した場合には、 針強 度及び針質が低下し、 スクラ ッ プ損失も大き く な り作業手順も煩 雑で製造コス ト も高く なる。

また、 え ぐ り部を形成してもその深さが十分確保できない場合 は、 縫糸がやや張っ た状態で導かれる と糸輪が小さ ' り がちで ルーパーでの捕捉が不確実と なる傾向がある。 そのため、 ミ シ ン 針をミ シンに固定する場合に、 ミ シンの調整例えばタイ ミ ング合 わせ、 あるいは送 り 歯の調整がやっかいで取扱作業性も悪化する などの問題があった。

[発明の開示]

本発明は、 上記の従来技術の有する問題点に鑑みてなされたも のである。

したがって、 本発明は、 十分な座屈剛性を持ち、 折損事故がほ とんどない高品質の ミ シン針を提供する こ とを目的とする。

また、 本発明の他の目的は、 針幹と縫糸との間の空隙を大き く 確保でき、 安定して縫製作業が行え、 高速度運転をも可能に した ミ シン針を提供する こ とである。

本発明のさ らに目的と する と こ ろは、 十分な強度を持ち、 安定 した縫製作業と高速度運転を可能に した高品質のミ シン針を簡易 で安価に製造する こ とができ る ミ シン針の製造方法を提供する こ とにある。 本発明の製造方法にあっては、 針素材に直径の大き な円筒形の 柄部分と 、 該柄部分の一端に直径の小さ い第 1 針幹部と 、 該第 1 針幹部の一端に さ ら に直径の小さ い第 2 針幹部を連接 して形成 し、 第 2 針幹部に ミ シ ン針のえ ぐ り部に対応した細身部分を形成 し、 針幹部全体にダイ ブレス加工を施して、 柄部分から第 2 針幹 部先端に近い点まで延びる連続凹溝と 、 該凹溝に沿 て針穴用薄 肉部を有する針穴部分と 、 細身部分を変形してえ ぐ り部と を形成 する こ とからな り 、 凹溝は前記針幹部を変形する こ と によ り 所定 角度で拡開された内側面部および外側面部によ り 画成されている こ と を特徴と する。

したがっ て、 本発明の方法によれば、 第 2針幹部に完成品の ミ シ ン針のえ ぐ り 部に対応した細身部分を予め形成して針幹部全体 をダイ プレス加工を施したので、 針幹部にバリ形成を伴う こ と な く 、 十分な深さ を確保したえ ぐ り 部を形成し、 また、 十分な剛性 を有する高品質の ミ シン針の製造を可能にする。

ま た、 本発明に よ る ミ シ ン針は、 直径の大きな円筒形の柄部分 と 、 該柄部分から延びる針幹部と 、 針幹部先端に形成された鋭利 な針先と からな り 、 前記柄部分から前記先端に近い点まで延びる 連続凹状の糸溝と 、 該糸溝に沿っ て形成された針穴部分と 、 前記 針幹部に形成されたえ ぐ り部と を備えてお り 、 さ らに、 針幹部は 糸溝と反対側に間隔をおいて形成された 2 つの傾斜部によ っ て大 径の第 1 針幹部と小径の第 2 針幹部とが形成され、 該第 2針幹部 に連接され、 かつ該第 2針幹部の針穴部分の近傍部に断面形状を 該第 2針幹部の断面積よ り小さ く した絞り部と、 該絞り部の糸溝 と反対側にえ ぐ り部と、 糸溝を画成する所定角度で拡開された内 側部及び外側部とが、 え ぐ り 部を含む針幹部全体をダイ ブレス加 ェする こ と によ り形成されたこ と を特徴と している。

したがって、 本発明のミ シ ン針によれば、 針幹部が第 1 及び第 2針幹部の 2段に伸線され、 針穴上方に十分な深さのえ ぐ り部を 有する絞り部が形成されてお り 、 針全体の剛性が十分大き く 、 ま た縫製時の針幹と縫糸との間の空隙を大き く でき、 縫製作業を安 定して行える。

本発明のさ らに他の目的及び効果は、 添付図面を参照した以下 の詳細な説明から明らかになるであろ う。

[図面の簡単な説明 ]

図 1 は、 本発明の方法によ ってミ シン針を製造するのに適する よ う に 2段伸線加工された針素材の側面図であ り 、 図 2 は図 1 に 示す針素材に塑性加工を施して針幹部分の一部の直径を小さ く し て、 次の加工作業に備えたも のの側面図であ り 、 図 3 は図 2 の針 素材にプレス加工した状態を説明する長手方向断面図であ り 、 図 4 は図 3 の線 IV— IVにおける横断面図であ り 、 図 5 は図 3 の線 V— Vにおける横断面図であ り 、 図 6 は図 3 の線 VI— VIにおける 横断面図であ り 、 図 7 は本発明の方法で製造された ミ シン針の一 例を示す部分的な側面図であ り 、 図 8 は図 7に示すミ シン針の長 手方向断面図であ り 、 図 9 は ミ シ ン針の先端部を示す部分的な平 面図であ り 、 図 1 0 は ミ シ ン針の先端部を示す部分的な底面図で

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[発明を実施するための最良の形態]

本発明の実施例を図 1 ない し図 1 0 を参照して説明する。

図 1 は、 本発明の方法によ って ミ シ ン針を製造するのに適した 2 段伸線加工を施した後の針素材 1 0 の形状を示すもので、 針素 材 1 0 は、 直径の大き な円筒形の柄部分 1 2 と、 該柄部分 1 2 か らテーパー状の コニカル部分 1 8 を介して延びる柄部分 1 2 よ り 小さ な直径の円筒形の第 1 針幹部分 1 4 と、 さ らにテーパー状の コニカル部分 2 0 を介して自 由端に向かって延びる第 1 針幹部分 1 4 よ り小径の円筒形の第 2 針幹部分 1 6 とからなっている。 図 2 に示す針素材 1 0 は、 図 1 に示す針素材 1 0 にスゥ ユージ ングも し く は転造等の塑性加工ま たは研削加工が施されて、 第 2 針幹部分 1 6 の中間にさ らに直径の小さな円筒形の細身部分 2 2 と 、 その両端を第 2 針幹部分 1 6 にそれぞれ接続するテーパー部 2 4 及び 2 6 と が形成されている。 こ の細身部分 2 2 お よ び両 テーパー部 2 4 、 2 6 は、 最終仕上げ後の ミ シ ン針の針幹部に形 成されたえ ぐ り部に相当する位置に配備されている。 こ の細身部 分 2 2 の断面積は、 第 2 針幹部分 1 6 の断面積の 6 0 〜 7 0 % に、 さ らに好ま し く は 6 5 %に形成するのが望ま しい。 こ の断面 積の比が 6 0 %未満では最終仕上げ後のミ シ ン針はそのえ ぐ り 部 における断面積が小さ く な り過ぎて強度不足にな り折損しやす く なる傾向にあ り 、 一方 7 0 %を越える と縫製上必要なえ ぐ り部の 深さを確保できな く なる。

次いで、 図 3 ない し図 6 に示すよ う に、 細身部分 2 2 を形成し た針素材 1 0 にダイ ブレス加工を施し、 糸溝 2 8 と針穴用薄肉部 分 3 2 を有する針穴部分 3 0 とを成形する。 こ のダイブレス加工 によ って、 針素材 1 0 には柄部分 1 2 から針幹部分の先端近く ま で長さ方向に延びる連続した凹状の糸溝 2 8が形成される と と も に、 同時に、 第 2針幹部分 1 6 に糸溝 2 8 に沿って針穴用薄肉部 分 3 2 を有する針穴部分 3 0 と第 2針幹部分 1 6 の糸溝 2 8 と反 対側にえ ぐ り部 4 0 が成形される。 糸溝 2 8 が形成された針幹部 分 1 4及び 1 6 は細身部分 2 2 を含めてその横断面形状が全体と してほぼ U字状ま たは V字状と なってお り 、 糸溝 2 8 を画成する 内側部 3 4及び外側部 3 6 はそれぞれ所定角度で拡開されてい る。

針幹部分の U字状の断面形状は、 その寸法が第 2針幹部分 1 6 よ り細身部分 2 2 の方が小さ く なつ ている。 変形された細身部分

2 2 は、 ミ シン針の完成品における針穴部分 3 0 の上部の絞り部

3 8 と な り 、 特に糸溝 2 8 と は反対側は針軸に対して所定の角度 で傾斜した傾斜部 4 2及び 4 4 を介して内方に向かって後退した え ぐ り部 4 0 が形成されている。 針穴部分 3 0 には、 針穴穿孔用 の薄肉部分 3 2 を残して糸溝 2 8 と は反対側にえ ぐり部 4 0近く からほぼ針先ま で延びる短溝 4 6 が形成される。

なお、 こ のダイ プレス加工ではさ らに第 2針幹部分 1 6 の針先 を越えた 自 由端側に横方向に突出する平坦部 4 8が形成される。 この平坦部 4 8 を設ける こ と によ り 、 ダイブレス加工時の針素材 1 0 の金属の流動を良好にする と共に、 針素材と ダイ スの長さ方 向の位置関係を所定のものにするのに も役立つ。 また、 こ の平坦 部 4 8 は後の針穴明け工程で精確な針穴穿孔を可能にするダイ ス 及びボンチガイ ドの位置決めに も有効である。

このダイ プレス加工には、 V形凸部 5 2 を有する上ダイ ス 5 0 と 、 これに対応する凹部 5 6 を有する下ダイ ス 5 4 を用いて、 両 ダイ スに よ り 第 1 及び第 2 針幹部分 1 4 、 1 6 を圧接変形して両 ダイ ス間の空隙内に針幹部分の金属を流動させて、 針幹部分にバ リ を形成する こ と な く 糸溝 2 8及び針穴部分 3 0 を形成する。

こ の場合、 縫製上及びダイ プレス加工上から、 糸溝 2 8 を画成 する内側部 3 4 および外側部 3 6 はそれぞれ 1 0 〜 2 8度の角度 で拡開するのが望ま しい。 例えば、 上ダイ ス 5 0 の V形凸部 5 2 の外面の角度 S Mは針幹部分 1 4 、 1 6 で 3 0度未満好ま し く は 2 8度で、 これに対応する下ダイ ス 5 4 の凹部 5 6 の内側面の角 度 0 _{2 1}は 2 0 〜 2 8度の範囲にある こ とが好ま しい。 これは凹部 5 6 の側面部の角度 Θ ₂ が 2 0度未満では、 プレス時にフ ローす る余肉が上には上り づら く な り 、 針幹部の高さが低く な り 余肉は 下側に向かっ て出よ う と して下ダイ スの耐久性を損な う こ と と な り 、 2 8度を越える と針幹部横幅が大き く な り過ぎる こ と と なる ので、 好ま し く は約 2 4度と して凹部底面の円形部分の面積を大 き く して、 糸溝 2 8の入口幅を必要以上に拡開するのを防ぐ。 ま た、 針穴部分付近では、 上ダイ ス 5 0の V形凸部 5 2の外面の角 度 0 ₁₂は 2 5度で、 これに対応する下ダイ ス 5 4の凹部 5 6の内 側面の角度 0 ₂₂は 1 0〜 1 8度の範囲と し、 好ま し く は約 1 4度 とする。 すなわち、 凹部 5 6の内側面の角度 0 ₂₂が 1 0度未満で はプレス加工時にミ シン針が型から抜けな く な り 、 1 8度を越え る と針穴部横幅を規格どおり にするためには、 凹部 5 6の底部の 丸みをつけた角部の半径が小さ く な り過ぎ、 短溝 4 6の土手が薄 く な り すぎて形成でき ない。 こ の よ う に、 下ダイ ス 5 4の凹部 5 6の針穴部分の内側面の角度 0 ₂₂は約 1 4度と して、 プレス加 ェ時に ミ シン針がダイスに張り付く こ とな く 容易に取 り 出せる よ う に考慮してある。 また、 上ダイ ス 5 0の外側面の角度範囲は、 縫製時の通し糸を容易にできて縫う速度を高く するのに十分な大 き さを確保する こ と、 針の横幅を必要以上に大き く しないこ と を 考慮して決定したものである。

え ぐ り部 4 0の形成は、 プレス加工時に絞り部 3 8に横方向に 余計なふく らみを出さないために、 あらかじめ形成した細身部分 2 2 を活用している。 前述のよ う に、 ミ シン針のえ ぐ り部 4 0力 s 形成された絞 り 部 3 8の断面積が第 2針幹部 1 6の断面積の約 6 5 %と なるよ う に、 針素材 1 0の細身部分 2 2の外径を設定し て いる。 ま た細身部分 2 2 の両端に設けたテーパー部 2 4 及び 2 6 の形状は、 針素材はプレス時に針軸方向に延びる こ とから、 傾斜部の軸方向の長さで設定する よ り 、 傾斜角度で設定した方が 良い。 テーパー部 2 4及び 2 6 の傾斜角度は、 針穴に近接したテ 一パー部 2 4 の傾斜角 a , を針穴よ り 離れた位置のテーパー部 2 6 の傾斜角 α ₂ よ り も大き く 設定するのが好ま しい。 その理由 は、 針穴の上端 （ ミ シン針をミ シンに取り つけた状態で） と え ぐ り 部 4 0 と の距離をでき るだけ短く した方が、 プレス時に針穴近 傍の金属の糸溝 2 8側への流動が図られ、 針穴部分 3 0 の所望の 形状を得られるためである。 そ こで、 例えばテーパー部 2 4、 2 6 の傾斜角 _{α ι} 及び α ₂ をそれぞれ約 1 8度と約 1 3度に設定す る。 なお、 これらの角度を針軸に対する勾配で表す とそれぞれ約 9 度及び約 6 . 5度である。

ダイ ブレス加工前の針素材 1 0 の細身部分 2 2 及びその両端に 位置しているテーパー部 2 4 および 2 6 と完成品である ミ シ ン針 における これらの部分に対応した部分の寸法関係は次のよ う にす るのが好適であるが、 ミ シ ン針完成品のサイ ズに よ って適宜比率 で設定する こ と が配慮される。

H L 1 = L , X 0 . 6

H L ₂ = L 2 X 0 . 5

H L 3 = Η - ( H L 1 + H L ₂ ) 一 0 . 1

こ こで、 H L , 、 H L ₂ および H L ₃ はそれぞれダイ プレス加 ェ前の針素材 1 0 におけるテーパー部 2 4 と 2 6 及び細身部分 2 2 の長さ方向の寸法であ り 、 また、 1^ 、 L ₂ 及び L ₃ は、 そ れぞれ完成品である ミ シン針における傾斜部 4 2 、 4 4及びえ ぐ り部 4 0 の底部の長さ方向の寸法であ り 、 Hはえ ぐ り部 4 0 の全 ζ こ'め o ₀

ダイブレス加工を受けた針素材 1 0 は、 糸溝 2 6 に沿っ て針穴 用薄肉部 3 2 を切除して、 針穴 5 8 を形成する。 この針穴形成の 際には、 針先先端部の平坦部 4 8 がポンチ用ダイ スに形成された 受け部に嵌入され、 針素材 1 0 をダイ スに整合、 固定して正確な 穴明け作業が行われる。 この工程を経て、 針幹部先端部を鋭利に 加工して針先 6 0 と し、 ミ シン針 6 2 を完成する。

このよ う に して完成されたミ シン針 6 2 は、 図 7〜図 1 0 に示 すよ う に、 針穴部分 3 0 の上方の第 2 針幹部分 1 6 に針穴部分 3 0 よ り も幅の狭い絞り部 3 8が形成され、 その絞り部 3 8の糸 溝 2 8 と反対側には 2 つの傾斜部 4 2 と 4 4 によ って針中心に向 かって後退したえ ぐ り部 4 0 が形成されている。 したがって、 針 穴 5 8 の上方の針幹部はえ ぐ り部 4 0 によ って内方に向かって偏 位されてお り 、 縫糸と針幹部分との空隙を大き く 確保でき る よ う になっている。 なお、 針穴 5 8の上端と下端 （ミ シン針 6 2 を ミ シンに装着した状態で） はそれぞれ丸みのついた曲線縁 6 4 と 6 6 とからなる。

針穴部分の針穴中央における幅 H S ( L ) 及び絞り部 3 8 の中 央部の幅 H S ( M ) は次のよ う に規定 （単位 ： m m ) するのがよ い。 例えば、 J I S規格の 7番手では H S ( L ) = 0 . 6 5 、 H S ( M ) = 0 . 5 2 に、 9番手では H S ( L ) = 0 . 7 5 、 H S ( M ) = 0 . 6 2 に 、 さ ら に 1 1 番手では H S ( L ) = 0 . 8 9、 H S ( M ) = 0 . 7 2 などと し、 これら寸法の各許容 差は ± 0 . 0 2〜 0 . 0 3 と する。

こ の よ う な本発明に よ る ミ シ ン針は、 針幹部が 2段に伸線さ れ、 ま た針幹部の横断面形状における横幅が大き く なるのを抑制 して、 縦方向に厚みを持たせる形状と なってお り 、 針全体の剛性 が十分高く なつ ている。 したがって、 縫製作業中の折損事故の発 生をほ と んどな く する こ とができ る。 また、 十分深いえ ぐ り 部が 形成されているので、 針幹と縫糸 との間の空隙を大き く して縫製 作業を安定して行え、 高速度運転を可能とする。 さ らに、 プレス 加工によ り 針表面は滑らかに仕上げられ、 絞り部が形成されてい る こ と に よ り 貫通抵抗の向上と針熱の低減が可能と なっている。

Claims

2 請 求 の 範 囲

1 . 柄部分と、 該柄部分から延びる針幹部と、 該針幹部先端に 形成された針先とからな り 、 前記柄部分から前記先端に近い点ま で延びる連続凹状の糸溝と、 該糸溝に沿った針穴部分と、 前記針 幹部に形成されたえ ぐ り部と を備えたミ シン針の製造方法におい て、

針素材に直径の大きな円筒形の柄部分と、 該柄部分の一端に直 径の小さい第 1 針幹部と、 該第 1 針幹部の一端にさ らに直径の小 さい第 2針幹部を連接して形成する こ と と、

前記第 2針幹部に ミ シン針のえ ぐ り部に対応した細身部分を形 成する こ と と 、

針幹部全体にダイ プレス加工を施して、 前記柄部分から前記第 2針幹部先端に近い点まで延びる連続凹溝と、 該凹溝に沿って針 穴用薄肉部を有する針穴部分と 、 前記細身部分を変形してえ ぐ り 部と を形成する こ と とからな り 、

前記凹溝は前記針幹部を変形する こ と によ り所定角度で拡開さ れた内側面部および外側面部によ り画成されている こ と を特徴と する ミ シン針の製造方法。

2 . 前記細身部分がその断面積が前記第 2針幹部の断面積の約 6 0〜 7 0 %に形成される請求項 1 記載のミ シン針の製造方法。

3 . 前記細身部分がその断面積が前記第 2針幹部の断面積の約 6 5 %に形成される請求項 2 記載のミ シン針の製造方法。

4 . ダイ プレス加工には、 向かい合った上下ダイ スを使用する ものであって、 前記外側面部を成形する下ダイ スの針幹部の保持 角度を 2 0 〜 2 8度と し、 かつ針穴部付近は 1 0 〜 1 8度と し、 前記内側面部を形成する上ダイ スの凸部外面の角度を 3 0度未満 と した請求項 1 ま たは 2 記載の ミ シ ン針の製造方法。

5 . 前記外側面部を成形する下ダイ スの針幹部の保持角度を約 2 4度と し、 かつ針穴部付近は約 1 4度と した請求項 4記載の ミ シ ン針の製造方法。

6 . 前記内側面部を成形する上ダイ スの凸部外面の角度を針幹 部で約 2 8度と し、 かつ針穴部付近は約 2 5度と した請求項 4記 載の ミ シン針の製造方法。

7 . 前記内側面部を成形する上ダイ スの凸部外面の角度を針幹 部で約 2 8度と し、 かつ針穴部付近は約 2 5度と した請求項 5記 載の ミ シン針の製造方法。

8 . 前記細身部分の両端に針軸に対して傾斜したテーパー部を それぞれ形成して前記第 2 針幹部に連結し、 針穴に近接したテー パー部の傾斜角度を も う一方のテーパー部よ り も大き く した請求 項 2 記載の ミ シ ン針の製造方法。

9 . 前記細身部分の両端に針軸に対して傾斜したテーパー部を それぞれ形成して前記第 2 針幹部に連結し、 針穴に近接したテー パー部の傾斜角度を も う一方のテーパー部よ り も大き く した請求 項 4記載の ミ シ ン針の製造方法。

1 0 . 前記細身部分の両端に形成したテーパー部の針軸に対する 傾斜角度を、 前記の針穴に近接したテーパー部は約 9度と し、 前 記のも う一方のテーパー部は約 6 . 5度と した請求項 8記載のミ シン針の製造方法。

1 1 . 前記細身部分の両端に形成したテーパー部の針軸に対する 傾斜角度を、 前記の針穴に近接したテーパー部は約 9度と し、 前 記のも う一方のテーパー部は約 6 . 5度と した請求項 9記載の ミ シ ン針の製造方法。

1 2 . 直径の大きな円筒形の柄部分と、 該柄部分から延びる針幹 部と、 針幹部先端に形成された鋭利な針先とからな り 、 前記柄部 分から前記先端に近い点まで延びる連続凹状の糸溝と、 該糸溝に 沿つて形成された針穴部分と、 前記針幹部に形成されたえ ぐ り部 と を備えたミ シ ン針において、

前記針幹部は間隔をおいて形成された 2 つの傾斜部によ って大 径の第 1 針幹部と小径の第 2 針幹部とが形成され、 該第 2針幹部 に連接され、 かつ該第 2針幹部の針穴部分の近傍部に断面形状を 該第 2 の針幹部の断面積よ り 小さ く した絞り部と、 該絞 り部の糸 溝と反対側にえ ぐ り 部と、 前記糸溝を画成する所定角度で拡開さ れた内側部及び外側部とが、 前記絞り部を含む針幹部全体をダイ プレス加工する こ と に よ り 形成されたこ と を特徴と する ミ シ ン 針。

1 3 . 前記絞 り部の断面積が前記第 2針幹部の断面積の約 6 0〜 7 0 %に形成された請求項 1 2 記載のミ シ ン針。

1 4 . 前記内側部の拡開角度が 3 0度未満であ り 、 前記外側部の 拡開角度が針幹部において 2 0〜 2 8度であ り 、 かつ針穴部付近 は 1 0〜 1 8度である請求項 1 2 または 1 3記載の ミ シ ン針。

1 5 . 前記外側部の拡開角度が針幹部で約 2 4度であ り 、 かつ針 穴部付近は約 1 4度である請求項 1 4記載のミ シ ン針。

1 6 . 前記内側部の拡開角度が針幹部で約 2 8度であ り 、 かつ針 穴部付近は約 2 5度である請求項 1 4記載の ミ シ ン針。

1 7 . 前記え ぐ り部は、 その両端に針軸に対して傾斜して形成さ れた傾斜部によ り前記第 2針幹部分に連結され、 針穴に近接した 傾斜部の傾斜角度を も う 一方の傾斜部よ り も大き く し た請求項 1 2 ま たは 1 3 記載のミ シ ン針。