| 【発明の名称】 |
ミシン |
| 【発明者】 |
【氏名】応 性宝
【住所又は居所】東京都調布市国領町８丁目２番地の１ ジューキ株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】縫製布近傍の諸機構の無給化を十分に行えない。
【解決手段】縫製布（Ｓ）の近傍に配置される針棒機構、糸捕捉機構等を備えるミシンにおいて、前記機構の内、可動する可動部品（１１、２１、３２）を支持する支持部品（１５、２２、３１）が、銅と錫を含む母材（Ｘ）中に固体潤滑材（Ｙ）を分散して配置した焼結体によって形成されているため、耐摩耗性をよくすることができるので、長期間に亘り無給油化を図ることができる。また、強制的に潤滑油を給油せずに済むので、縫製布を油で汚すことがない。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】縫製布の近傍に配置される針棒機構、糸捕捉機構等を備えるミシンにおいて、前記機構の内、可動する可動部品を支持する支持部品が、銅と錫を含む母材中に固体潤滑材を分散して配置した焼結体によって形成されることを特徴とするミシン。
【請求項２】前記針棒機構が、縫い針と、縫い針を保持する針棒と、針棒を摺動可能に支持する針棒メタルを備え、縫い針が縫製布を貫通することによって、縫製布に縫い目を形成するミシンであって、前記針棒メタルが、銅と錫を含む母材中に固体潤滑材を分散して配置した焼結体によって形成されることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項３】前記糸捕捉機構が、釜と、釜を保持する釜軸と、釜軸を回動可能に支持する釜軸メタルを備え、釜軸メタルに支持される釜軸の回動運動により釜が、縫製布を貫通してきた縫い針と協働して縫製布に縫い目を形成するミシンであって、前記釜軸メタルが、銅と錫を含む母材中に固体潤滑材を分散して配置した焼結体によって形成されることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項４】前記糸捕捉機構が、上ルーパと、上ルーパを保持する上ルーパ駆動軸と、上ルーパ駆動軸を摺動可能に支持する上ルーパガイドを備え、上ルーパガイドに支持される上ルーパ駆動軸の摺動運動により上ルーパが、縫製布を貫通してきた縫い針と協働して縫製布に縫い目を形成するミシンであって、前記上ルーパガイドが、銅と錫を含む母材中に固体潤滑材を分散して配置した焼結体によって形成されることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可動とされた可動部品の摺動面を支持部品の被摺動面で支持する摺動部位に好適なミシン用摺動部品を備え、摺動部位への潤滑油の供給を必要としないミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ミシンにおいては、縫製布に近接した部分において、針棒機構、釜機構、押え機構などに代表される１対の部品のうちの少なくとも一方の部品が可動とされ、この一方の部品が他方の部品に接触するようにして支持されている摺動部位が随所に設けられている。このような従来のミシンの摺動部位に用いるミシン用摺動部品、例えば、縫製動作時に往復運動する針棒と、この針棒を支持する針棒メタルとの摺動部位は、ミシンの運転にともなって、摺動部位の摩耗による摩耗粉の発生や、摺動部位に摺動抵抗（摩擦抵抗）が生じて発熱し、この発熱に起因して針棒が針棒メタルと焼き付いてしまうという焼付損傷などが生じるということが知られている。
【０００３】このような摺動部位の摩耗による摩耗粉の発生や焼付損傷の発生などを防止するため、従来のミシンにおいては、ミシン用摺動装置の摺動部位に潤滑油を強制的に供給する給油手段を設けて、摩耗による摩耗粉の発生や焼付損傷の発生などを防止するための潤滑膜を形成するようになっている。
【０００４】しかしながら、摺動部位への給油は、通常、潤滑油をミシン内部で飛散させて行うことが多いため、潤滑油には高い流動性が求められるから、粘度の低い潤滑油を用いる必要があり、このため、縫製布に近接した摺動部位、例えば、針棒と針棒メタルとの摺動部位では、潤滑油が針棒と針棒メタルとの間から漏洩し、縫製布に付着して商品価値を下げるか、あるいは、無くしてしまうという問題があった。
【０００５】そこで、無給油化を図るために、摩擦接触部分の摩擦面となる金属材料表面にコーティング処理（例えば、ＴｉＮ、ＤＬＣ等のセラミックス皮膜と、潤滑用のＭｏＳ2やテフロン（登録商標）コーティング）を施す構成とする試みや、耐摩耗性樹脂材料やＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）を用いた構成とする試みや、含油焼結材（鉄、銅、または鉄−銅を母材とする）を用いた構成とする試みがなされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属材料表面への前記コーティングは、長期間の使用により、コーティングが摩耗したり剥がれたりして効果を失ってしまう恐れがあった。また、耐摩耗性樹脂材料は一般に熱膨張係数が大きいために、スライド移動や回転移動等に伴って発生する熱による変形が大きくなってしまう場合があった。さらに、従来の含油焼結合金材を用いた場合では、コーティング処理のようにコーティングが剥がれるという問題や、耐摩耗性樹脂材料のように変形が大きくなるという問題はないが、摩耗しやすいという問題があった。従って、以上のように、工業用ミシンの摩擦摺動部分の無給油化を、十分に図ることはできていなかった。
【０００７】そこで、無給油で摺動部位の摩耗や焼付損傷を長期間に亘り確実に防止することのできるミシンが求められている。
【０００８】本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、無給油で摺動部位の摩耗や焼付損傷を長期間に亘り確実に防止することのできるミシンを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、縫製布（Ｓ）の近傍に配置される針棒機構、糸捕捉機構等を備えるミシンにおいて、前記機構の内、可動する可動部品（１１、２１、３２）を支持する支持部品（１５、２２、３１）が、銅と錫を含む母材（Ｘ）中に固体潤滑材（Ｙ）を分散して配置した焼結体によって形成されているため、ミシン駆動時、可動部品は、銅と錫を含む母材（Ｘ）中に固体潤滑材（Ｙ）を分散して配置した焼結体で形成された支持部品（１５、２２、３１）と摺動して可動する。
【００１０】請求項１記載の発明によれば、支持部品が、銅と錫を含む母材中に固体潤滑材を分散して配置した焼結体により形成されるから、耐摩耗性をよくすることができるので、長期間に亘り無給油化を図ることができる。また、強制的に潤滑油を給油せずに済むので、縫製布を油で汚すことがない。
【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記針棒機構が、縫い針（１７）と、縫い針（１７）を保持する針棒（１１）と、針棒（１１）を摺動可能に支持する針棒メタル（１５）を備え、縫い針（１７）が縫製布（Ｓ）を貫通することによって、縫製布（Ｓ）に縫い目を形成するミシンであって、前記針棒メタル（１５）が、銅と錫を含む母材（Ｘ）中に固体潤滑材（Ｙ）を分散して配置した焼結体によって形成されているため、ミシン駆動時、針棒（１１）は、銅と錫と固体潤滑材を含んだ焼結体で形成された針棒メタル（１５）と摺動して可動する。
【００１２】請求項２記載の発明によれば、針棒メタルが、銅と錫を含む母材中に固体潤滑材を分散して配置した焼結体によって形成されるから、耐摩耗性をよくすることができるので、針棒機構を長期間に亘り無給油化を図ることができる。また、強制的に潤滑油を給油せずに済むので、針棒と針棒メタルの間から潤滑油が漏れることがなく縫製布を油で汚すことがない。
【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記糸捕捉機構が、釜（２３、２４、２６、２７）と、釜（２３、２４、２６、２７）を保持する釜軸（２１）と、釜軸（２１）を回動可能に支持する釜軸メタル（２２）を備え、釜軸メタル（２２）に支持される釜軸（２１）の回動運動により釜（２３、２４、２６、２７）が、縫製布（Ｓ）を貫通してきた縫い針（１７）と協働して縫製布（Ｓ）に縫い目を形成するミシンであって、前記釜軸メタル（２２）が、銅と錫を含む母材（Ｘ）中に固体潤滑材（Ｙ）を分散して配置した焼結体によって形成されるため、ミシン駆動時、釜軸（２１）は、銅と錫と固体潤滑材を含んだ焼結体で形成された釜軸メタル（２２）と摺動して可動する。
【００１４】請求項３記載の発明によれば、釜軸メタルが、銅と錫を含む母材中に固体潤滑材を分散して配置した焼結体によって形成されるから、耐摩耗性をよくすることができるので、糸捕捉機構を長期間に亘り無給油化を図ることができる。また、強制的に潤滑油を給油せずに済むので、糸捕捉機構からの潤滑油が釜内に収納される下糸を油で汚したり、針板を越えて漏れて縫製布を油で汚すことがない。
【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記糸捕捉機構が、上ルーパと、上ルーパを保持する上ルーパ駆動軸（３２）と、上ルーパ駆動軸（３２）を摺動可能に支持する上ルーパガイド（３１）を備え、上ルーパガイド（３１）に支持される上ルーパ駆動軸（３２）の摺動運動により上ルーパが、縫製布（Ｓ）を貫通してきた縫い針（１７）と協働して縫製布（Ｓ）に縫い目を形成するミシンであって、前記上ルーパガイド（３１）が、銅と錫を含む母材（Ｘ）中に固体潤滑材（Ｙ）を分散して配置した焼結体によって形成されるため、ミシン駆動時、上ルーパ駆動軸（３２）は、銅と錫と固体潤滑材を含んだ焼結体で形成された上ルーパガイド（３１）と摺動して可動する。
【００１６】請求項４記載の発明によれば、上ルーパガイドが、銅と錫を含む母材中に固体潤滑材を分散して配置した焼結体によって形成されるから、耐摩耗性をよくすることができるので、糸捕捉機構を長期間に亘り無給油化を図ることができる。また、強制的に潤滑油を給油せずに済むので、糸捕捉機構から潤滑油が漏れることがなく縫製布を油で汚すことがない。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図２を参照して本発明を適用したミシンの実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】まず、構成を説明する。図１に示すように、本実施形態のミシンＭのミシン本体１の一部を構成するミシンアーム２の内部には、上軸４がその軸芯をミシンベッド２０と略平行にして配設されている。図１において、左方を先端側とし、右方を後端側と称する。上軸４の後端側は、ミシン本体１の外側に突出されており、このミシン本体１の外側に突出した上軸４の後端部には、プーリ（図示せず）が取着されている。そして、プーリには、ミシンベッドの後端部に配設されたミシンモータの駆動力がタイミングベルト（共に図示せず）などを介して伝達されるようになっており、ミシンモータの駆動力により上軸４が回転駆動可能に形成されている。さらに、ミシンアーム２の図１において左方に示す先端部近傍は、いわゆる面部５とされており、この面部５の内部に、上軸４の図１において左方に示す先端が位置するように構成されている。
【００１９】前記上軸４の先端部の外周面には、釣合錘６が配設されている。そして、釣合錘６の先端側には、針棒クランク７が取着されており、この針棒クランク７には、針棒クランクロッド８の上端部が取着されている。さらに、針棒クランクロッド８の下端部の先端側には、針棒抱き９が取着されており、この針棒抱き９には、針棒１１の軸方向の略中央部分が固着されている。また、針棒クランク７には、ミシン本体１に配設された天秤支え軸１２に支持された天秤クランク１３に連結されるリンク天秤（一部のみ図示）１４が取着されている。
【００２０】前記ミシンアーム２の面部５の内部には、針棒１１を上下方向に往復移動可能に支持する上下１対の針棒メタル１５が配設されている。そして、上下１対の針棒メタル１５の、図１において上方に示す一方は、針棒上メタル１５ａとされ、図１において下方に示す他方は、その下端部がミシンアーム２の面部５の外側、すなわちミシン本体１の外部に露出した針棒下メタル１５ｂとされている。
【００２１】針棒１１の下方には、針棒糸掛け１６が取着され、また、針棒１１の下端には、縫い針１７が取着されている。上糸ＵＴは、針棒糸掛け１６の糸孔１６ａを通って、縫い針１７の糸孔１７ａへと通される。
【００２２】ここで、釣合錘６、針棒クランク７、針棒クランクロッド８、針棒抱き９、針棒１１、天秤支え軸１２、天秤クランク１３、リンク天秤１４、針棒メタル１５、針棒糸掛け１６および縫い針１７が針棒機構を構成している。針棒機構において、針棒１１が可動部品を構成し、この針棒１１を摺動可能に支持する針棒メタル１５が支持部品を構成している。
【００２３】縫製布Ｓが載置されるミシンベッド２０の内部には、釜軸２１がその軸芯を上軸４と略平行にして配設されている。釜軸２１は、その両端付近を釜軸メタル２２（図１においては左側の釜軸メタルのみ示し右側の釜軸メタルは図示しない）によって回動可能に支持されている。下軸２１の先端側には、外釜２３を固定しており、この外釜２３には、内釜２４が収納されている。この内釜２４は、ミシンベッド２０に設けられる釜止め２５が遊嵌する凹部２４ａを備え、外釜２３が回転した際に、釜止め２５によって回転が阻止されるようになっている。そして、内釜２４には、着脱自在なボビンケース２６が装着されるようになっており、このボビンケース２６には下糸ＬＴが巻回された着脱自在なボビン２７が収納されるようになっている。すなわち、内釜２４にボビン２７が収納されるようになっている。
【００２４】ミシンベッド２０の上面には、針板２８が配設されており、針板２８には、縫い針１７が通る針孔２８ａが形成されている。外釜２３には、上糸ＵＴを捕捉するための剣先２３ａが形成されており、縫製布Ｓを貫通し針孔２８ａを通って下降してきた縫い針１７が保持する上糸ＵＴを剣先２３ａによって捕捉し、内釜２４の回りに回転させることで、上糸ＵＴと下糸ＬＴとを絡ませて縫製布Ｓに縫い目を形成する。
【００２５】ここで、釜軸２１、釜軸メタル２２、外釜２３および内釜２４が糸捕捉機構を構成している。外釜２３、内釜２４、ボビンケース２６、ボビン２７が釜を構成している。また、糸捕捉機構において、釜軸２１が可動部品を構成し、この釜軸２１を摺動可能に支持する釜軸メタル２２が支持部品を構成している。
【００２６】また、本実施形態のミシンＭには、可動部品と支持部品との摺動部位に潤滑油を強制的に供給する給油機構および潤滑油の供給量を調整する給油量調節機構などは配設されていない。
【００２７】可動部品と支持部品の構成についてさらに詳しく説明する。
【００２８】本実施形態のミシンＭは、可動部品として針棒１１と釜軸２１とを備え、支持部品として針棒メタル１５と釜軸メタル２２とを備えており、この針棒メタル１５と釜軸メタル２２が、鉄と銅と錫を含有した母材中に固体潤滑材を分散して配置した焼結体で形成して構成されている。図２は、焼結体の断面図であって、鉄と銅と錫により形成される母材Ｘ中に、黒色にて表される固体潤滑材Ｙが分散して配置されていることがわかる。
【００２９】なお、このような構成とするためには、例えば、鉄粉、銅粉、錫粉および固体潤滑材を均一に混合したものを圧粉成形し、非酸化性雰囲気において、焼結処理を行うことが考えられるが、その他、上述したように銅と錫を含有した母材中に固体潤滑材を分散して配置した構成の焼結体を構成できればどのような製造方法であってもよい。
【００３０】固体潤滑材とは、カーボン系のグラファイト（黒鉛）、ＲＢＣ（米糠炭化物）等や、二硫化系の二硫化タングステン、二硫化モリブデン等である。
【００３１】以上のように構成された針棒機構は、上軸４の回動により釣合錘６に取着された針棒クランク７を上軸４を中心に回動し、針棒クランク７の回動によって針棒クランクロッド８及び針棒抱き９を介して針棒１１が針棒メタル１５に沿って摺動し、縫い針１７は糸孔１７ａに上糸ＵＴを保持した状態で縫製布Ｓを貫通して剣先２３ａに近接する下降位置と縫製布Ｓから離間する上昇位置とに上下動される。
【００３２】一方、糸捕捉機構は、釜軸２１が釜軸メタル２２に沿って摺動して、回動することにより、外釜２３が回動し、外釜２３の剣先２３ａが縫い針１７の上糸ＵＴを捕捉する。内釜２４は、外釜２３の回動によって同方向に回動しようとするが、釜止め２５によってその回動を止められる。
【００３３】これによって、針棒１１と針棒メタル１５ならびに釜軸２１と釜軸メタル２２は摺動することになるが、針棒メタル１５と釜軸メタル２２は共に、鉄と銅と錫を含有した母材中に固体潤滑材を分散して配置した焼結体で形成されて構成されているので、４０００ｒｐｍで且つ無給油状態で回転してもスムーズに摺動することができ、摩耗や焼付きを引き起こすことなく、長期間に亘り駆動することができる。
【００３４】また、潤滑油ばかりでなく、グリースを添加しなくても摩耗や焼付きを引き起こすことなく、長期間に亘り駆動することができる。
【００３５】特に、針棒機構では、針棒メタル１５、特に、針棒下メタル１５ｂと針棒１１との間から潤滑油が漏れるということがなく、縫製布Ｓを油で汚すことがない。
【００３６】また、糸捕捉機構では、潤滑油がボビンケース２６のボビン２７に巻回される下糸ＬＴを油で汚したり、針板２８を越えて漏れて縫製布Ｓを油で汚すことがない。
＜変形例＞つぎに、変形例として、糸捕捉機構をルーパ機構としたミシンに、本発明を適用した実施の形態を説明する。なお、針棒機構および縫製布については変わらないので、説明は省略する。
【００３７】図３に示すように、上ルーパガイド支え３０に形成される支持孔３０ａには、上ルーパガイド３１が回動可能に支持されている。上ルーパガイド３１の挿通孔３１ａには、上ルーパ駆動軸３２がスライド自在に支持されている。上ルーパ駆動軸３２は、上端に上糸を捕捉するための図示しない上ルーパが取着されると共に下端は図示しないクランク機構を介して図４の矢符Ａに沿って回動する。
【００３８】ここで、上ルーパガイド支え３０、上ルーパガイド３１、上ルーパ駆動軸３２が糸捕捉機構を構成している。そして、この内、上ルーパ駆動軸３２が可動部品を構成し、上ルーパガイド３１が支持部品を構成している。
【００３９】上ルーパガイド３１は、前述した針棒メタル１５及び釜軸メタル２２と同様に、銅と錫を含む母材中に固体潤滑材を分散して配置した焼結体によって形成される構成とした。
【００４０】以上のような構成の糸捕捉機構は、上ルーパ駆動軸３２の下端が矢符Ａに沿って回動運動すると、上ルーパガイド３１の挿通孔３１ａ内を摺動移動する。この時、上ルーパガイド３１は、上ルーパ駆動軸３２によって支持孔３０内を摺動して回転する。これによって、上ルーパ駆動軸３２の上端部、延いては上ルーパは、矢符Ｂに示すように揺動運動を行う。
【００４１】これによって、上ルーパ駆動軸３２と上ルーパガイド３１は摺動することになるが、上ルーパガイド３１は、鉄と銅と錫を含有した母材中に固体潤滑材を分散して配置した焼結体で形成されて構成されているので、４０００ｒｐｍで且つ無給油状態で回転してもスムーズに摺動することができ、摩耗や焼付きを引き起こすことなく、長期間に亘り駆動することができる。
【００４２】また、潤滑油ばかりでなく、グリースを添加しなくても摩耗や焼付きを引き起こすことなく、長期間に亘り駆動することができる。
【００４３】また、潤滑油が、上ルーパガイド３１と上ルーパ駆動軸３２との間から漏れることがなく縫製布を油で汚すことがない。
【００４４】なお、本実施の形態において、本発明を針棒機構及び糸捕捉機構に適用した場合について説明したが、縫製布の近傍に配置される支持部品であれば、どのようなものでもよく、例えば、送り軸を支持する送り軸メタルであってもよい。
【００４５】また、本実施の形態において、母材中に銅と錫を含有する構成としたが、これに更にニッケルを含有する構成としてもよい。このように構成すれば、より摺動性がよくなり長期間の無給化を実現することができる。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、縫製布の近傍に配置される機構の支持部品が、銅と錫を含む母材中に固体潤滑材を分散して配置した焼結体によって形成されて構成されているので、無給油状態で摩耗や焼付きを引き起こすことなく、長期間に亘り駆動することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３３９９
【氏名又は名称】ジューキ株式会社
【住所又は居所】東京都調布市国領町８丁目２番地の１
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| 【出願日】 |
平成１４年１月１６日（２００２．１．１６） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２０５１９１（Ｐ２００３−２０５１９１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年７月２２日（２００３．７．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−７４２１（Ｐ２００２−７４２１） |
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