CN1163646C - 缝纫机用部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种缝纫机用部件，能够容易地实现与钢材匹敌的机械性能和轻量化，用于缝纫机的可动部分，所述缝纫机用部件，相对于另外的缝纫机用部件表面滑动，其特征在于：至少一部分由以长纤维为主要成分的长纤维增强树脂制成，并且位于该缝纫机用部件的滑动表面的纤维是碳纤维，所述碳纤维被配置在沿相对于由滑动所加负荷的方向上。

Description

缝纫机用部件

技术领域

本发明涉及一种缝纫机用部件，特别是涉及适用于缝纫机可动部分的缝纫机用部件。

背景技术

一般来说，缝纫机，特别是工业用缝纫机的针杆机构、压布机构、针杆摇动机构、挑线杆机构、驱动力的传动机构等，例如针杆机构的针杆和针杆拱座、压布机构中的压杆和压杆拱座、和针杆摇动机构中的摇动轴和轴承，多为一方的部件相对于另一方部件可移动地支持的结构。

用于这样以往的可动部缝纫机用部件，一般用钢材、铝等金属制成。

但是，在所述以往的缝纫机用部件中，用钢材作为原材料时，虽然抗拉强度等的机械性能很好，但比重大约有7.8很大，即使尽量作成薄壁也很重，所以，移动时反力很大，还产生振动，并且磨损大和产生噪音。

而且，用铝作为原材料时，比重大约有2.7比钢材轻，虽然能够使移动时的反力小，但抗拉强度等的机械性能较低，强度不足。

为了对付所述问题，虽然提出了以树脂为原材料制作缝纫机用部件，但象这样的树脂制的缝纫机用部件中，用于缝纫机的可动部其强度不够，由于摩擦热变形较大，磨损也大，经不住长时间的使用成为现实问题。而且，又提出了使用以树脂为基材以短纤维作为增强材料的纤维强化树脂，但其机械性能是由树脂的机械性能决定的，所以，用于缝纫机的可动部还是强度不足。

所以，就希望有一种其机械性能可与钢材匹敌且轻量化的缝纫机用部件。

发明内容

本发明是鉴于这些问题而提出的，其目的是提供一种机械性能可与钢材匹敌且轻量化的缝纫机用部件。

为达到所述目的，本发明的缝纫机用部件，用于缝纫机的可动部分，所述缝纫机用部件，相对于另外的缝纫机用部件表面滑动，其特征在于，至少一部分由以长纤维为主要成分的长纤维增强树脂制成，并且位于该缝纫机用部件的滑动表面的纤维是碳纤维，所述碳纤维被配置在沿相对于由滑动所加负荷的方向上。

按上述本发明的缝纫机用部件，由于长纤维增强树脂的至少位于滑动表面上的长纤维是碳纤维，就能容易地赋予长纤维增强树脂与钢材匹敌的机械性能，同时能赋予在长纤维增强树脂在表面上的自润滑性，所以能够降低热变形和磨损，能够容易并且可靠地实现具有与钢材匹敌的机械性能和轻量化，同时还能实现无供油化。

附图说明

图1为作为本发明的缝纫机用部件的针杆支撑台全体结构主要部的立体图。

图2为对图1的针杆支台上用长纤维增强树脂制成的机框部的纤维方向说明的模式图。

在上述附图中：1-(作为缝纫机用部件)针杆支撑台，2-针杆架，3-轴部，4-基部，5-针树支撑部，6-针杆支撑孔，7-针杆。

具体实施方式

以下，根据图示的实施例对本发明进行说明。

本实施例的缝纫机用部件，用的是可形成交错缝制等机针摆动式的缝纫机的可动部中1个机针摆动装置的针杆支撑台作为缝纫的可动部。

图1出示的是本发明的缝纫机用部件的针杆支撑台1，本实施例的针杆支撑台1具有针杆架2和轴部3。

所述针杆架2，由图1中上下方向设置的基部4，和从该基部4左侧的上下两端部垂直于基部4的长度方向并向左方突出的上下1对针杆支撑部5组成为一体，从正面看呈大约横U字状。在各针杆支撑部5的前端形成有上下方向穿通的并位于同轴的针杆支撑孔6，通过该针杆支撑孔6将图1中用一部分相象线表示的针杆7沿图1中相象线的箭头N在上下方向自由滑动支撑着。而且，在基部4右侧面的上端部，形成有能够安装轴部3的一端的轴安装孔8。在该轴安装孔8的内周面上形成有阴螺纹，通过轴部3的图1左方中所示的前端部的外周面上形成的阳螺纹轴部3可固定在针杆架2上。

对于针杆架2和轴部3，也可以采用将轴部3的前端部与轴安装孔8的内周面嵌合并用粘接剂固定的结构，或将轴部3的前端部与轴安装孔8的内周面嵌合并用销钉将两者固定的结构，并不特别限定于本实施例的结构。

本实施例的针杆架2是通过树脂将长纤维模塑成形的长纤维增强树脂一体成形。该长纤维化树脂的长纤维，如图2中所示的模式化，在U字形部中布置在沿各臂的长度方向上。而且，在针杆支撑孔6的形成部位处的长纤维，布置在沿针杆支撑孔6的圆周方向上。

长纤维布置在垂直于负荷的方向上，比将长纤维布置在与所加负荷的方向为同一方向时，可容易地防止强度降低的意义上虽然是理想的，但还是要对应作用处以能得到好的机械性能设定长纤维的布置。即，在要求抗拉强度的部位应布置在垂直于负荷的方向上，在要求弹性的部位应布置在沿负荷的方向上。

而且，将1根长纤维不切断并以所希望的形状卷取在芯部用树脂模塑成形，在能够得到非常好的机械性能的意义上是理想的。所述芯部可为模塑树脂的同一树脂。

而且，作为长纤维的长度，是长纤维材料能够决定的长纤维增强树脂机械性能的长度，并且可以根据部件形状和设计思想等需要进行选择。

而且，作为长纤维增强树脂的长纤维的含有量，占部件全部重量的50％以上，在长纤维增强树脂的机械性能能够可靠地取决于长纤维材料的意义上是理想的。

而且，使用长纤维，能够防止一般使用短纤维时其机械性能取决于树脂的强度不够的问题。

作为所述长纤维增强树脂的长纤维，例举如碳纤维、玻璃纤维、硼纤维、芳香族聚酰胺纤维等，虽可以单独或者2中以上组合成混合型使用，但至少在滑动表面，详细地说是在与其他部件的接触部，在本实施例中是针杆7滑动的位于针杆支撑孔6的内圆周面的长纤维，使用的是碳纤维，它的自润滑性是理想的。

作为碳纤维，能够例举的有沥青类碳纤维和PAN(聚丙烯腈)族碳纤维，在接触部，若以好的自润滑为准的话，沥青类碳纤维增强树脂是理想的。

而且，对于针杆支撑孔6的针杆7的全滑动面，使沥青类碳纤维布置在近表面的滑动面为60％以上的结构，能够满足在无供油时能长时间地可靠地防止接触部的磨损和烧烤损伤的自润滑性，这一点也是理想的。

而且，作为用于长纤维增强树脂的树脂，能够例举的有环氧树脂、苯酚树脂、密胺树脂等热固性树脂等，一般所使用的是环氧树脂。

本实施例的针杆架2的长纤维增强树脂，比重为1.6(密度为1.6g/cm³以下相同)，抗拉强度为3000～4000MPa，抗拉弹性率为400～650GPa，热膨胀率为-1.4×10^-6/℃，热传导率为75W/m·K的PAN的碳纤维。

而钢材，一般比重为7.8，抗拉强度为830～2000MPa，抗拉弹性率为11×10^-6/℃，热传导率为14～70/m·K，而铝(包括铝合金)，比重为1.7，抗拉强度为130～700MPa，抗拉弹性率为70～80GPa，热膨胀率为23-6/℃，热传导率为120～220W/m·K。

本实施例的轴部3，由金属，详细为用铝形成，如图1右方所示，从图中未出示的电机向其后端部传动驱动力，使轴部3按图1所示的两方箭头A作往复移动。该轴部3由图中未出示的在缝纫机架上支撑的1对轴承9可自由滑动地支撑着。。

所以，所述针杆架2的纤维方向，如图2所示，在基部4中与轴部3的移动方向上的负荷垂直，并相对于轴部3的长度方向垂直布置，在针杆架2的针杆支撑部5上形成的针杆支持孔6中，与针杆7的移动方向上的负荷垂直，并沿针杆支持孔6的内圆周面布置。

本实施例的针杆支持台1，是将用长纤维增强树脂制成的针杆架2和用铝制成的轴部3在分别制成后用螺纹结合为一体构成的，因此，在轴部3上分布由很大重量，虽然在移动时使针杆架2和轴部3处于平衡，但从实现轻量化的意义上讲，将针杆架2和轴部3用长纤维增强树脂一体成形最为理想。

下面，对由上述结构所构成本实施例的作用进行说明。

根据作为本实施例缝纫机部件的针杆支撑台1，由于针杆架2是用长纤维增强树脂制成的，所以将针杆支撑台1的总重量比以往全部用铝作为原材料制成的针杆支撑台1实现了40％的轻量化。而且，针杆支撑台2，由于没有必要根据减去厚度等形状而减少重量，所以能够制成简单的形状，这样就能够提高加工性，而且，也减少了设计上的限制，提高了设计上的自由度。

因此，根据本实施例的针杆支撑台1，能够容易地实现轻量化，同时特别能够提高防振性，因而能够可靠地降低噪音。

而且，通过对针杆支撑台1的轻量化，就能够减低使针杆支撑台1移动对缝纫机电机施加的负荷，能够实现缝纫机电机的小型化，从而能够实现缝纫机的小型化。

而且，当轴部3使用长纤维增强树脂时，还能够进一步实现轻量化。

而且，根据本实施例的针杆支撑台1，针杆架2的机械性能与用铝时相比能够得到提高。

即，根据本实施例的针杆支撑台1，能够容易地实现与钢材匹敌的机械性能和轻量化。

而且，根据本实施例的针杆支撑台1，用长纤维增强树脂制成针杆架2，与针杆7的接触部是由自润滑性好的沥青类碳纤维形成的，所以与率作为原料时相比，滑动表面的接触部的面压和PV值能够共同降低。

在本实施例的针杆支撑台1中，即使由于使机针在1分钟之内往复运动5000次以上而使针杆7以高速上下运动，针杆7与针杆制成孔6的接触部在无供油状态的时候，也超过了连续350小时以上的运转。

所以，能够提高作为针杆7的接触面的针杆支撑孔6的内圆周面的耐摩擦性、耐磨损性，能够保持长时间的安定的机能，容易地实现无供油化。

这样，根据本实施例的针杆支撑台1，至少一部分，在本实施例中是针杆架2，以长纤维为主要成分的长纤维增强树脂制成，所以长纤维增强树脂制成的机械性能就取决于长纤维原材料，能够容易地实现与钢材匹敌的机械性能和轻量化。

而且，根据本实施例的针杆支撑台1，由于长纤维增强树脂的长纤维是由碳纤维，芳香族聚酰胺纤维以及玻璃纤维组成的一组中选出的至少含有1种的纤维，能容易地赋予长纤维增强树脂与钢材匹敌的机械性能，所以，就能够实现具有与钢材匹敌的机械性能和轻量化。

而且，根据本实施例的针杆支撑台1，由于制成针杆架2的长纤维增强树脂的至少位于表面上的长纤维是碳纤维，所以能容易地赋予长纤维增强树脂与钢材匹敌的机械性能，同时能赋予在长纤维增强树脂在表面上的自润滑性，从而能够降低热变形和磨损，能够容易并且可靠地实现具有与钢材匹敌的机械性能和轻量化，同时还能实现无供油化。

而且，根据本实施例的针杆支撑台1，由于制成针杆架2的长纤维增强树脂的长纤维的含量占全重量的50％以上，长纤维增强树脂的机械性能就能可靠地取决于长纤维材料的性能，所以，能够容易并且可靠地实现具有与钢材匹敌的机械性能和轻量化。

而且，根据本实施例的针杆支撑台1，由于制成针杆架2的长纤维增强树脂的长纤维，布置在相对于负荷垂直的方向上，与将长纤维布置在与所加负荷的方向为同一方向时相比，可防止强度降低。

而且，根据本实施例的针杆支撑台1，由于制成针杆架2的长纤维增强树脂的长纤维是1根纤维，能够极大地提高长纤维增强树脂的机械性能，所以，长纤维增强树脂的机械性能就能可靠地取决于长纤维材料的性能，同时还能够容易并且可靠地实现具有与钢材匹敌的机械性能和轻量化。

本发明的缝纫机部件，不只是针杆支撑台1，针杆曲柄连杆等各种连杆、挑线杆类、上线梭类、摇动杆类、摇动台类等的缝纫机的可动部件的各处都可使用。

而且，本实施例，针杆架2所使用的纤维只是PAN类碳纤维，PAN类碳纤维当然可以使用，而对于比重为1.6、抗拉强度为3000～4000MPa、抗拉弹性率为400～650GPa、热膨胀率为-1.4×10^-6/℃、热传导率为75W/m·K的PAN的碳纤维，和比重为2.2、抗拉强度为3500～4500MPa、抗拉弹性率为50～100GPa、热膨胀率为5～7×10^-6/℃、热传导率为0.8～0.9W/m·K的玻璃纤维，以及比重为1.39、抗拉强度为2700～3200MPa、抗拉弹性率为70～120GPa、热膨胀率为-6.0×10^-6/℃的芳香族聚酰胺纤维根据能得到的所希望的机械性能，可以以各种所希望的组合混合。在此所说的混合，不只是将纤维相互混合，也包含其复合的状态。

关于象轴承部那样的简单结构，由1根长纤维构成时，也可以将长纤维在规定的厚度上卷取然后用树脂模塑成形。

根据以上说明的本发明之1的缝纫机用部件，由于长纤维增强树脂的机械性能能够取决于长纤维原材料，所以得到了能够容易地实现具有与钢材匹敌的机械性能和轻量化等极为优越的效果。

而且，根据本发明之2的缝纫机用部件，由于能容易地赋予长纤维增强树脂与钢材匹敌的机械性能，所以得到了能够实现具有与钢材匹敌的机械性能和轻量化等极为优越的效果。

而且，根据本发明之3的缝纫机用部件，由于能容易地赋予长纤维增强树脂与钢材匹敌的机械性能，同时能赋予在长纤维增强树脂在表面上的自润滑性，所以得到了能够降低热变形和磨损，能够容易并且可靠地实现具有与钢材匹敌的机械性能和轻量化，同时还能实现无供油化等极为优越的效果。

而且，根据本发明之4的缝纫机用部件，由于长纤维增强树脂的机械性能就能可靠地取决于长纤维材料的性能，所以得到了能够容易并且可靠地实现具有与钢材匹敌的机械性能和轻量化等极为优越的效果。

而且，根据本发明之5的缝纫机用部件，由于与将长纤维布置在与所加负荷的方向为同一方向时相比，可防止强度降低等，所以得到了极为优越的效果。

而且，根据本发明之6的缝纫机用部件，由于能够极大地提高长纤维增强树脂的机械性能，所以得到了根据长纤维原材料可靠地决定长纤维增强树脂的机械性能，同时还能够容易并且可靠地实现具有与钢材匹敌的机械性能和轻量化等极为优越的效果。

Claims (1)

1.一种缝纫机用部件，用于缝纫机的可动部分，所述缝纫机用部件，相对于另外的缝纫机用部件表面滑动，其特征在于，至少一部分由以长纤维为主要成分的长纤维增强树脂制成，并且位于该缝纫机用部件的滑动表面的长纤维是碳纤维，所述碳纤维被配置在沿相对于由滑动所加负荷的方向上。

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