CN1410616A - 缝纫机 - Google Patents

Abstract

一种缝纫机，在针杆(11)的基材(20)的表面形成DLC被膜(21)，在针杆支承件(12)的基材(25)的表面形成氟系被膜(26)，在基材(25)的表面侧形成底层被膜(27)，其中含对针杆(11)的DLC被膜(21)具有良好相性的材料。形成于针杆(11)的基材(20)表面的DLC被膜膜厚大于基材(20)的表面粗糙度。在相对运动的挑线轴(24)和套筒(29)的滑动部位，在一方表面进行DLC(碳类金刚石)镀层处理，形成DLC被膜(30)，在另一方表面层叠设置磷酸亚锌被膜(34)、以PAI(聚酰胺亚胺树脂)为结合剂分散氟树脂的固体润滑剂被膜(36)。并在其滑动部位，涂敷或注入润滑脂(38)。本发明可以显著提高第1构件与第2构件的滑动部位的滑动性和耐磨性。

Description

缝纫机

技术领域

本发明涉及缝纫机，尤其涉及相对运动的第1构件和第2构件间滑动部位耐磨性的改善。

背景技术

在传统的缝纫机中，为防止针杆与针杆支承件、挑线机构与挑线杆支持件、针杆套与针杆曲杆等做相对运动的2个构件间滑动部位的磨损，用润滑油润滑是不可缺少的，润滑脂等润滑油是以缝纫机的动作时间或声音为大致标准涂敷或注入，或者，润滑油自动从油罐供给需要的地方。

可是，只用润滑脂等润滑油对滑动部位润滑不能充分提高滑动部位的滑动性和耐磨性，近年，在缝纫机的做相对运动的第1构件和第2构件的滑动部位试用低摩擦高硬度的DLC被膜。比如，特开平9-47569号公报公开了在第1构件的表面形成DLC被膜、在第2构件的表面形成氟系被膜的技术。此外，在第1构件的表面形成DLC被膜、在第2构件的表面形成PTFE(4氟化乙烯)被膜、大幅度降低这些滑动部位的摩擦系数已是众所周知的技术。

在传统的缝纫机中，即使在第1构件的表面形成DLC被膜，当不在第2构件的表面形成被膜时，如果无润滑油，DLC被膜马上会出现磨损烧伤这一问题。而即使用含氟系树脂、2硫化钼、石墨等的固体润滑膜，也会出现烧伤现象。

另外，即使如特开平9-47569号公报公开的那样，在第1构件的表面形成DLC被膜，在第2构件的表面形成氟系被膜，根据本发明者的实验，也未能得到充分提高在第1构件和第2构件间滑动部位耐磨性的实验结果。即使在第1构件的表面形成DLC被膜，在第2构件的表面形成PTFE被膜，结果也相同。

采用一般的技术形成DLC被膜时，很难使膜厚大于1μm。比如，在第1构件的基材的表面粗糙度为1μm以上时，由于形成于第1构件表面的DLC被膜的初期磨损，会使基材的表面露出，其露出部分有可能成为烧伤的起点。为防止这种情况发生，必须将基材的表面粗糙度降至1μm以下(理想的为0.1～0.2μm)，但由于该特殊的表面加工，使制作成本增高并受到第1构件的形状的限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以显著提高第1构件和第2构件滑动部位的滑动性和耐磨性的缝纫机。

技术方案1的缝纫机，其特征在于，在做相对运动的第1构件和第2构件的滑动部位，在第1构件的表面形成DLC被膜，同时在第2构件的表面形成氟系被膜，在所述第2构件的氟系被膜的基材侧形成底层被膜，该底层被膜含有对所述第1构件的DLC被膜相性良好的材料。

技术方案2的缝纫机，其特征在于，在技术方案1的发明中，第1构件的DLC被膜的膜厚比第1构件基材的表面粗糙度大。即使沿第1构件的基材表面的凹凸形成凹凸的DLC被膜，基材也不会露出表面，由于DLC被膜的初期磨损，将其凸部磨损，使DLC被膜的表面变成平滑面，可提高滑动性和耐磨性。

技术方案3的缝纫机，其特征在于，在技术方案1或2的发明中，由润滑脂润滑第1构件和第2构件的滑动部位。可提高第1构件与第2构件的滑动部位的滑动性和耐磨性。

技术方案4的缝纫机，其特征在于，在技术方案1～3中任意一项发明中，第1构件的DLC被膜含有钨、钛、铬、硅、铁、镍、银、铌、金、钼中任意一种金属。DLC被膜含有这样的金属可减少DLC被膜的内部应力，易使第1构件的DLC被膜的膜厚增加，能可靠地使之大于第1构件基材的表面粗糙度。

技术方案5的缝纫机，其特征在于，在做相对运动的第1构件和第2构件的滑动部位，在第1构件和第2构件中至少一方构件的表面形成DLC被膜，该DLC被膜的膜厚比前述一方构件的基材表面粗糙度大。即使沿第1构件和第2构件中一方基材表面的凹凸形成凹凸的DLC被膜，基材也不会露出表面，DLC被膜的初期磨损使其凸部磨损，DLC被膜的表面变成平滑面，可提高滑动性和耐磨性。

技术方案6的缝纫机是在第1构件和第2构件中至少一方的滑动部位，设置以PAI(聚酰胺亚胺树脂)为结合剂分散氟树脂的固体润滑剂被膜。而且第1构件和第2构件在设有所述固体润滑剂被膜的滑动部位进行滑动。

技术方案7的缝纫机是在第1构件和第2构件中至少一方的滑动部位，设5μm～30μm厚度的固体润滑剂被膜。而且第1构件和第2构件在设有5μm～30μm厚度固体润滑剂被膜的滑动部位进行滑动。

技术方案8的缝纫机是在第1构件和第2构件中至少一方的滑动部位，在设有磷酸亚锌被膜的表面设置固体润滑剂被膜。而且在第1构件和第2构件中至少一方的滑动部位，层叠设置固体润滑剂被膜和磷酸亚锌被膜，第1构件和第2构件在设有所述固体润滑剂被膜的滑动部位进行滑动。所述固体润滑剂被膜由于滑动而磨损时，其下层的前述磷酸亚锌被膜露出。

技术方案9的缝纫机是设有分散PTFE(4氟化乙烯)或PFE(聚氟化乙烯)氟树脂的固体润滑剂被膜。而且所述第1构件和第2构件在设有分散PTFE或PFE氟树脂的固体润滑剂被膜的滑动部位进行滑动，

技术方案10的缝纫机是只在第1构件和第2构件的滑动部位中任意一方设固体润滑剂被膜。而且所述第1构件和第2构件在所述固体润滑剂被膜和与该固体润滑剂被膜材质不同的滑动部位滑动。

技术方案11的缝纫机是在第1构件和第2构件的滑动部位中，在未设固体润滑剂被膜的另一方的滑动部位进行DLC(碳类金刚石)镀层处理。所述第1构件和第2构件在设所述固体润滑剂被膜的部位和经过DLC镀层处理的部位进行滑动。

技术方案12的缝纫机是在第1构件和第2构件的滑动部位中，在未设固体润滑剂被膜的另一方的滑动部位进行DLC镀层处理，其硬度在Hv400～Hv1000。而且所述第1构件和第2构件在设有所述固体润滑剂被膜的部位和经过DLC镀层处理的、硬度在Hv400～Hv1000的部位进行滑动。

技术方案13的缝纫机是在第1构件和第2构件的滑动部位，涂敷或注入润滑脂。而且所述第1构件和第2构件在设有所述固体润滑剂被膜、同时涂敷或注入润涂滑脂的滑动部位进行滑动。

附图说明

图1是本实施形态的双针缝纫机机架内部的立体图。

图2是包括针杆及其周围构件的立体图。

图3是相对运动的第1构件与第2构件的滑动部位的剖视图。

图4是表示疲劳试验数据的图表。

图5是初期磨损前较厚的DLC被膜与基材的剖视图。

图6是初期磨损后较厚的DLC被膜与基材的剖视图。

图7是初期磨损前较薄的DLC被膜与基材的剖视图。

图8是初期磨损后较薄的DLC被膜与基材的剖视图。

图9是包括针杆及其周围构件的部位的立体图。

图10是相对运动的第1构件与第2构件的滑动部位的剖视图。

图11是表示疲劳试验数据的曲线图。

图12是表示疲劳试验数据的柱形图。

具体实施方式

以下，结合附图说明本发明的实施形态。本实施形态是本发明适用于双针缝纫机的一例，是2根线作用于1个挑线机构。以图1箭头所示的前后左右作为前后左右进行说明。

如图1所示，双针缝纫机M(以下称缝纫机M)具有：以左右方向为长度的机座1；从机座的右部向上方延伸的脚柱部2；从脚柱部2开始且与机座1面对而向左方延伸的悬臂3。

在悬臂3内配有左右方向延伸的主轴5，在该主轴的5的下侧，配设着左右方向延伸的针杆摆动轴6。主轴5的右端部分从悬臂3向外部突出，皮带轮7固定在该突出部分。而皮带挂在该皮带轮和由缝纫机电机驱动的皮带轮上，缝纫机电机的驱动力通过皮带轮和皮带传递到主轴5来驱动主轴5旋转。

悬臂3的左端部分形成于头部4，如图1、图2所示，在该头部4内设有曲柄8、曲杆9、针杆套10、针杆11、针杆支承件12、包括挑线杆16在内的挑线机构15。针杆11的下端部分从头部4的下侧突出，双针13装在其端部。曲柄8固定在主轴5的左端部，曲杆9的上端部转动自如地连接在曲柄8上，曲杆9的下端部转动自如地连接在针杆套10上。

针杆11的长度方向的中部内嵌固定于针杆套10中，针杆11由针杆支承件12支承，在针杆套10的上下两侧上下运动自如。即，一驱动主轴5旋转，针杆套10与针杆11通过曲柄8和曲杆9而上下往复运动。挑线机构15的挑线杆16与针杆11的上下运动同步地以规定的定时上下摆动。通过驱动针杆摆动轴6旋转，使针杆11(针杆套10)和针杆支承件12一起在前后水平方向进行摆动。

在做相对运动的针杆11(相当于第1构件)与针杆支承件12(相当于第2构件)的滑动部位，如图3所示，在针杆11的基材20的表面形成DLC被膜21，在针杆支承件12的基材25的表面侧形成氟系被膜26，还在针杆支承件12的氟系被膜26的基材侧25形成底层被膜27，底层被膜27含有对针杆11的DLC被膜21相性好的材料。

针杆支承件12具有位于针杆11的左侧并沿上下方延伸的连接部12a和在连接部12a的上下两侧的1对筒状轴承部12b，针杆11滑动自如地穿过各轴承部12b并被导向支承。即，在针杆11表面的至少与轴承部12b滑动接触的部分形成被膜21，在各轴承部12b的筒部内面形成底层被膜27，在该底层被膜27的表面形成氟系被膜26。

针杆11的DLC被膜21采用等离子CVD、阴极真空喷镀(非平衡磁控管阴极真空喷镀)、电弧镀敷等已有的薄膜形成技术，在基材25的表面进行镀层处理，DLC被膜21的膜厚约1μm。DLC被膜21的硬度可以根据氢含量与sp3/sp2结合比来调节，可做出从HV(威氏硬度)数百到接近金刚石的HV8000左右的高硬度被膜。DLC被膜21的摩擦系数约为0.1以下。这样，DLC被膜21是耐磨性与滑动性方面均非常优秀的薄膜。

针杆支承件12的氟系被膜26是将PTFE(4氟化乙烯)与环氧树脂(起耐磨材料的作用)配合，同时加入氟3wt～40wt％后热硬化形成，作为耐磨润滑材料，含有MoS2(2硫化钼)的微粒子。该氟系被膜的膜厚为10μm。

第2构件的氟系被膜，是比如在环氧树脂加入氟3wt～40wt％后热硬化形成，作为耐磨材料，也可以配合数wt～数10wt的云母、玻璃纤维、石墨等碳、青铜等铜合金、2硫化钼、POB(聚对二甲苯苯甲酰)、PPS(聚苯亚硫酸盐)、陶瓷(矾土、氧化硅、氮化硅、氧化锆等)、烧结金属等的微粒子。

或者，第2构件的氟系被膜也可以含由棉花、纤维素和其他所述物质(云母、玻璃纤维、石墨等碳…)构成的纤维。也可以将所述物质(云母、玻璃纤维、石墨等碳…)与含氟树脂混合形成薄膜，并将该塑料薄膜贴在第2构件的基材上形成氟系被膜。这样还可以将传统的氟系被膜改善为耐磨性好的被膜。

也就是说，关于氟系被膜26，也可以在PTFE(4氟化乙烯)中含青铜微粒子作为耐磨材料。此外，作为耐磨材料，除了MoS2和青铜外，也可使用云母、玻璃纤维、石墨等碳、青铜以外的铜合金、POB(聚对二甲苯苯甲酰)、PPS(聚苯亚硫酸盐)、陶瓷(矾土、氧化硅、氮化硅、氧化锆等)、烧结金属等的微粒子。都是硬度高于PTFE低于DLC的材料。

针杆支承件12的底层被膜27由铝合金材料(硬铝等)形成，底层被膜27的膜厚为10μm。该铝合金不会吸收该DLC21被膜的粘接剂粘接时的氢而产生石墨化，对于DLC被膜21是相性好的材料(即，是不易使DLC被膜磨损的材料，是容易维持DLC被膜耐磨性的材料)。

另外，用铝取代铝合金能起到同样的作用，作为对于DLC被膜21相性好的材料(即，是不易使DLC被膜磨损的材料，是容易维持DLC被膜耐磨性的材料)，也可用不会与DLC被膜21的碳结合而形成化合物的铜或铜合金来取代前述铝或铝合金。作为底层被膜27，也可以实施钢铁化学转化处理膜、即磷酸盐被膜防锈处理，形成低摩擦的磷酸亚锌被膜或者磷酸锰被膜等的磷酸被膜。

不过，本发明的发明者如图4所示，对用于作为第1构件的针杆11的被膜与作为第2构件的针杆支承件12的被膜的各种材料的7种组合做了疲劳试验。缝纫机电机的转速设为4000〔rpm〕，编号5、6的组合适用于本实施形态，编号7的组合适用于后述的实施形态。

该实验结果表明，编号5、6组合的寿命是编号1、2组合的70～80倍左右，是编号3、4组合的10～18倍左右。编号7的寿命就更高，其理由除了后述的实施形态外，是在DLC中也形成含低硬度(500Hv～1000Hv)钨的DLC被膜，将与氟系被膜间的相对硬度差控制得较低，而使氟系被膜的耐久性提高。

如上所述，由于在针杆11的表面形成DLC被膜21，同时在针杆支承件12的表面形成氟系被膜26，且DLC被膜是高硬度的被膜，所以做相对运动的针杆11与针杆支承件12的滑动部位的滑动性和耐磨性优良。

并且，针杆11的氟系被膜26是将PTFE(4氟化乙烯)与环氧树脂(起耐磨材料的作用)配合，同时加入氟3wt～40wt％后热硬化，且含有MoS2(2硫化钼)的微粒子作为耐磨材料，所以还可以将传统的氟系被膜改善为耐磨性强的被膜，如上述实验结果表明的那样，针杆11与针杆支承件12的滑动部位的耐磨性显著提高。

再者，在针杆支承件12的氟系被膜26的靠基材25的一面上形成底层被膜27，底层被膜27含有对DLC被膜21相性好的材料，所以即使氟系被膜26磨损(剥离)，由于是含有对于DLC被膜21相性好的材料的基材25一侧的底层被膜27与DLC被膜21间滑动，故可以抑制DLC被膜21的磨损，维持良好的滑动性与耐磨性，结果，可更进一步提高针杆11与针杆支承件12的滑动部位的滑动性和耐磨性。

下面，说明另一实施形态，对与前述实施形态基本相同的部分用同一符号说明。

如图5所示，作为第1构件的针杆11的DLC被膜21的膜厚a(比如a＝2μm)大于基材20表面的粗糙度b(即基材20的凹凸差距，比如b＝1μm)。

为形成膜厚a的DLC被膜21，可使DLC被膜21含有钨、钛、铬、硅、铁、镍、银、铌、金、钼任意一种金属，或者形成多层结构，通过缓和DLC的内部应力实现厚膜化。用前述任意一种金属作为中间层可形成密合度高的膜。

采用一般的技术形成DLC被膜21时，很难使其膜厚大于1μm。如图7所示，在基材20的表面粗糙度为1μm以上(比如1.5μm)时，如图8所示，由于DLC被膜21的初期磨损，基材20的表面露出，其露出部分有可能成为烧伤的起点。为防止这种情况发生，必须将基材的表面粗糙度降至1μm以下(理想的为0.1～0.2μm)，但由于该特殊的表面加工，会使制作成本增高并会受到第1构件的形状的限制。

在本实施形态中，即使沿基材20表面高低差1μm左右的凹凸形成凹凸的DLC被膜21，也很容易形成膜厚2μm左右的DLC被膜21，如图6所示，基材20不会露出表面，DLC被膜21的初期磨损使其凸部磨损，DLC被膜21的表面成为平滑而，因此可进一步提高滑动性和耐磨性。与前述实施形态具有同样的作用、效果。

本发明可以容易地形成第1构件的DLC被膜的厚膜，所以不必对所述基材进行特殊的表面加工，能可靠地大于第1构件的基材的粗糙度，同时可防止制作成本提高，缓解第1构件的形状限制。另外，使第1构件的DLC被膜含有氟等卤系物质，容易增厚第1构件的DLC被膜的膜厚，能可靠地大于第1构件的基材的粗糙度。

在前述实施形态及别的实施形态中，也可以用润滑油对针杆11和针杆支承件12的滑动部位进行润滑。以此提高针杆11和针杆支承件12的滑动部位的耐磨性。

作为前述第1构件与第2构件，除了适用于针杆11和针杆支承件12外，可以是相对滑动的任何2个构件。比如作为第1构件与第2构件，也可以是曲杆9和滑动自如地穿过该曲杆下端部的针杆套10的轴构件等。另外，以上是在氟系被膜26的下面形成底层被膜27，但当氟系被膜26具有足够的耐久性时，也可以省去底层被膜27。

以下，说明另一实施形态。与上述实施形态同一构件则用同一编号并省去其说明。

如图9所示，滑快126的通孔是在上下方向形成的通孔，在上下方向延伸的中空圆筒形的套筒29压入该通孔而不可旋转及移动。一驱动缝纫机，滑快126的套筒29就在上下方向做往复运动，套筒29的内侧面和挑线杆16的挑线轴24(这相当于第2构件)的外侧面边滑动边相对移动。

如图10的模式所示，在挑线杆16的挑线轴24的表面(与套筒29间的滑动面)进行DLC(碳类金刚石)镀层处理，DLC被膜30的厚度为0.5μm～5μm理想的厚度设为2μm(大于基材的最大表面粗糙度Rmax)左右。在套筒29的通孔内侧面的表面(与挑线轴24间的滑动面)形成磷酸亚锌被膜34作为底层，在该磷酸亚锌被膜34的更接近滑动面的表面，以PAI(聚酰胺亚胺树脂)为粘结剂(结合剂)，层叠有将氟树脂分散后形成的固体润滑剂被膜36，厚度为15μm。即，在相对移动的构件的滑动部位的任意一方设固体润滑剂被膜36，在滑动部位的另一方设DLC被膜30。

已经清楚(后述)该固体润滑剂被膜36是结合型固体润滑剂，尤其与DLC被膜30的滑动面具有最佳相性。由于将固体润滑剂被膜36作为被膜配置在滑动部位，因此也可考虑采用其他形态，如块状固体润滑剂。然而，据本申请人的实验判明，如果固体润滑剂以块状的形态形成，由于对于块的载荷，块会发生变形，被滑动对方翻动而产生多余的摩擦阻力(翻动摩擦)，所以其滑动部位的寿命不到1年。不过，如上所述，通过将固体润滑剂做成被膜的形态，就不会产生块状时那种多余的摩擦阻力引起的翻动摩擦，可使润滑性极大提高。

当固体润滑剂被膜36由于滑动而被磨损时，其下层的磷酸亚锌被膜34就作为滑动部位露出。该磷酸亚锌被膜34经过易粘结处理，具有易附着固体润滑剂被膜36的效果，同时是抗剪力非常低的被膜，所以即使没有固体润滑剂被膜36，也能维持低摩擦状态。该套筒29的厚度为0.1μm～3μm，从压入操作考虑，如果过薄，则成品率低，但又希望机构上不占空间，因此用0.3mm厚度的不锈钢等钢材构成为理想，在表面形成固体润滑剂被膜36后制成中空圆筒形状，在其内侧，加工时留有形成固体润滑剂被膜36的余量。在将设置该固体润滑剂被膜36的表面，为了提高固体润滑剂被膜36的密合性，除磷酸亚锌被膜34以外，有时采用作为相同的磷酸盐被膜防锈处理的磷酸锰被膜。或者在形成磷酸亚锌被膜34之前的不锈钢等钢材上进行喷砂处理(#100～#400的范围)来提高密合性，也有只作喷砂处理不设磷酸亚锌被膜34的，总之，进行适当的、必要程度的处理。若不需要这种后备功能就不必设置发挥这种功能的被膜。

该固体润滑剂被膜36为15μm，如果形成5μm～30μm厚度的被膜，则作为用在缝纫机滑动部的被膜，缝纫机可得到充分的滑动性和耐磨性，而且即使固体润滑剂被膜36磨损，也不会发生晃动而妨碍缝制。该固体润滑剂被膜36的氟树脂最好用PTFE(4氟化乙烯)或PFE(聚氟化乙烯)。更理想的是用PTFE。该PTFE的分子由于原子半径比较大的氟原子基本完全覆盖碳原子表面，碳原子不会暴露在表面，所以不会发生以碳为主要成分的DLC与同一元素之间互相附着的所谓胶合磨损。

该固体润滑剂被膜36的PAI是溶于NMP溶剂的墨水(溶液)，固体润滑剂被膜36以氟树脂的粒子适度分散在该PAI墨水中的药剂作为主要原料。固体润滑剂被膜36也可以是将置于喷雾器内的药剂(由PAIF、NMP、氟树脂合成的药剂)喷在所述磷酸亚锌被膜34的表面。还可以用浸渍(浸透法)设置。为了去除该药剂溶剂的NMP，将加工成中空形状之前的套筒29以190℃烧30分钟。

所述DLC被膜30采用等离子CVD、阴极真空喷镀(非平衡磁控管阴极真空喷镀)、电弧镀敷等已有的薄膜形成技术，在挑线杆16的至少挑线轴24的外侧表面进行镀层处理。DLC被膜30的硬度可以根据氢含量与sp3/sp2的结合比调节，可以做成从HV数百到接近金刚石的HV8000左右的高硬度被膜。DLC被膜30的动摩擦系数约为0.1以下。与作为基材的挑线轴24间的密合强度在20N以上。这样，在耐磨性与滑动性方面，DLC被膜30是非常优质的薄膜。由于在与基材之间设有金属薄层(0.1μm～0.5μm的厚度)，所以DLC的密合强度很高。以往采用硅等，而最近采用铬能获得相当高的密合强度。基材使用经淬火等表面硬化处理的钢材来降低摩擦系数。

在DLC被膜与固体润滑剂被膜36的滑动部位注入润滑脂38，以润滑两者之间。润滑脂38作为润滑剂，是在40℃下以动粘度10～20mm2/s(cST)的酯系或PAO(聚α烯烃)等合成油为基油，以蓖麻油的锂皂或尿素为增稠剂调整到稠度250。基油最好使用油性效果(润滑分子以极性牢固地粘附在润滑构件上)的润滑性高的二酯或聚全酯等酯系类。

在上述结构的缝纫机M上，一旦完成1个缝制作业，缝纫机电机即停止，并为了下1个缝制作业再旋转，缝纫机电机的转速重复增减。缝纫机电机假设以等转速旋转，挑线杆16和套筒29摆动(往复运动)，即，产生所谓比同一方向运动时的动摩擦阻力大的从静止状态起动作的静摩擦阻力，所以要求挑线轴24和套筒29的滑动部位的滑动性和耐磨性极高。

挑线轴24和套筒29在设有0.5μm～5μm厚度的DLC被膜30与5μm～30μm厚度的固体润滑剂被膜36的滑动部位滑动，在该固体润滑剂被膜36中分散PTFE或PFE氟树脂，作为固体润滑剂发挥作用。该固体润滑剂被膜36层叠在磷酸亚锌被膜34的上方(表面侧)，万一固体润滑剂被膜36由于滑动被磨损，其下层的磷酸亚锌被膜34就露出而发挥后备作用。再有，挑线轴24和套筒29是在设有固体润滑剂被膜36、同时涂敷或注入润滑脂38的滑动部位进行滑动的。

以下，对设置以PAI为结合剂而分散氟树脂的固体润滑剂被膜的滑动部位的实验结果进行说明。

在该实验中，在销子的顶端与圆盘的表面接触的状态下使该圆盘旋转，调查其表面的摩擦磨损特性。在该试验中，销子对圆盘的赫兹接触压力为400Mpa，该状态是在缝纫机M的几乎所有滑动部位发生的负载的100倍以上(相当于真实接触部的负荷)，圆盘与销子间的接触部分的相对移动速度和挑线轴24与套筒29间最大滑动速度几乎同样为4m/s。

该圆盘由铬钼钢构成，经渗碳淬火后其表面硬度约为HV600以上(大约HV800)。销子是铬钼钢，其表面经渗碳淬火，并在其表面通过等离子CVD形成1μm厚的DLC被膜，含若干氢，硬度为HV1500左右。销子的顶端在DLC成膜前进行球面研磨，与圆盘作点接触(销接盘试验)。

该实验对有关本发明实施形态的PAI的固体润滑剂被膜，以及与该PAI的固体润滑剂被膜进行比较用的固体润滑剂被膜(比较例1、2)也做了上述销接盘试验。该比较例1、2的固体润滑剂被膜是以环氧树脂为粘结剂使氟树脂分散，并在230℃下烧结30分钟形成。这些固体润滑剂被膜的当初的动摩擦系数分别是：PAI约0.02，比较例1约0.12，比较例2约0.06，这些固体润滑剂被膜均以厚度10μm形成。环氧树脂和PAI都具有比较低的剪断特性。

如图11所示，比较例1的动摩擦系数由当初开始逐渐上升，其动摩擦系数的上升暂时止住，维持一定的动摩擦系数0.16，但经过40分钟后，动摩擦系数再次逐渐上升，经过50分钟后，该固体润滑剂被膜磨损完，摩擦系数上升。再开始磨耗DLC。比较例2与比较例1相比较为缓慢，但也是由当初开始逐渐上升，动摩擦系数上升至0.16，经过60分钟之前，其动摩擦系数的值稳定，但在该试验后检查其磨损情况，其固体润滑剂被膜几乎磨损完，一旦DLC开始磨耗，摩擦系数就会迅速上升。而PAI在经过120分钟后，动摩擦系数上升也很少，而且检查其以后的磨损，仅磨损2μm。

对由上述滑动构件的组合构成的缝纫机M的滑动部位中至少是要求苛刻部位，一个是所述挑线杆16的挑线轴24与挑线滑快26的滑动部位，另一个是曲柄轴20与曲杆9的滑动部位，申请人通过在一方设固体润滑剂被膜，在另一方设DLC被膜，进行了实机试验。最高速度4000rpm，以5秒的间隔反复作on/off切换操作，在这样对缝纫机M进行可动试验的过程中，如图5所示，比较例1、2均在相当于3年的时间内使缝纫机烧伤停止，而PAI经实机试验确认具有相当于8年的耐久性。与比较例1、2相比为2倍以上的耐久年数。

在上述实施形态中，是在挑线轴24上设DLC，在套筒29上设以PAI为结合剂的氟树脂固体润滑剂被膜，但也可以相反设置。不过用目前的技术，要在轴承侧的狄窄的部位设置DLC被膜或固体润滑剂被膜在制造上非常困难，所以是先在平板上形成固体润滑剂被膜，然后加工成套筒形状。随着今后技术的进展，即使用高深宽比也可均匀成膜的DLC成膜技术或固体润滑剂被膜形成技术将被开发，就能更进一步扩大选择范围。可以在挑线轴24设置只设固体润滑剂被膜的部位和只设DLC的部位，而在套筒29设置只设DLC被膜的部位和只设固体润滑剂被膜的部位，使相反种类的被膜间滑动。在上述实施形态中，在挑线轴24和套筒29的滑动部位，是在一方设固体润滑剂被膜，在另一方实施DLC处理，但也可以是在缝纫机M的其他任何滑动部位。比如，挑线杆16和固定轴22之间的滑动部位，针杆11和针杆支承件12间的滑动部位，曲柄轴20与曲杆9间的滑动部位，曲杆9和在该处滑动的构件间的滑动部位。尤其是曲柄轴20和曲杆9间的滑动部位是高负载的苛刻滑动部位，因此既然使用滑动形态就必须采用本提案。

在上述实施形态中，PAI固体润滑剂被膜与DLC被膜构成滑动结构，根据试验，确认通过在DLC中增加氢含量，或含有钨、钛、钼等金属而采用较低硬度的材料，可进一步提高润滑寿命。比如，通过使用含钨的硬度4000Hv的DLC可使固体润滑剂被膜的磨损寿命加倍。使缝纫机的寿命达到16年。因为使用低硬度的DLC给对方造成的破坏性小，并能抑制固体润滑剂被膜的磨损。上述实施形态是采用Hv1500的材料，而Hv400～Hv1000大约有10年的实机寿命，刷新了目前的耐用年数。不过，DLC的对方硬度是Hv1～Hv50。

如上所述，在润滑性中以PAI为结合剂的固体润滑剂被膜好于以环氧树脂为结合剂的，而且比较例1、2必须用比PAI固体润滑剂被膜更高的温度进行烧结，所以PAI的固体润滑剂被膜的生产性优于环氧树脂的固体润滑剂被膜，而且低温烧结对基材加热时的影响和残留少。

另外，在不脱离本发明宗旨的范围内，可附加各种变更，比如，可用前述实施形态公开的材料以外的材料形成各被膜。另外，不限于双针缝纫机，家庭用缝纫机、工业用缝纫机等各种缝纫机都可运用本发明。

发明效果

技术方案1的缝纫机是在第1构件的表面形成DLC被膜，同时在第2构件形成氟系被膜，且第1构件的DLC被膜是低摩擦高硬度的被膜，所以做相对运动的第1构件与第2构件的滑动部位具有优良的滑动性和耐磨性。这里，即使第2构件的氟系被膜磨损(剥离)，由于是其基材侧的、含有对第1构件的DLC被膜相性好的材料的底层被膜与DLC被膜间进行滑动，所以可抑制DLC被膜的磨损，维持优良的滑动性和耐磨性。结果，第1构件与第2构件的滑动部位的滑动性和耐磨性显著提高。

技术方案2的缝纫机是第1构件的DLC被膜的膜厚比第2构件基材的表面粗糙度大，因此即使DLC被膜是沿第1构件的表面的凹凸而凹凸地形成，基材也不会露出表面，DLC被膜的初期磨损全使其凸部磨损，使DLC被膜的表面变成平滑面，可提高滑动性和耐磨性。

技术方案3的缝纫机是用润滑脂润滑第1构件和第2构件的滑动部位。提高第1构件与第2构件的滑动部位的滑动性和耐磨性。

技术方案4的缝纫机是第1构件的DLC被膜含有钨、钛、铬、硅、铁、镍、银、铌、金、钼的任意一种金属，所以容易使第1构件的DLC被膜的膜厚增加，而且能可靠地大于第1构件的基材的表面粗糙度。

技术方案5的缝纫机是在第1构件和第2构件中至少一方的构件表面形成DLC被膜，该DLC被膜的膜厚大于比前述一方构件的基材表面粗糙度，所以即使DLC被膜沿第1构件和第2构件中一方基材表面的凹凸而凹凸地形成，基材也不会露出表面，由于DLC被膜的初期磨损，会使其凸部磨损，使DLC被膜的表面变成平滑面，可提高滑动性和耐磨性。

技术方案6的缝纫机是第1构件和第2构件在设有以PAI为结合剂的固体润滑剂被膜的滑动部位进行滑动，所以该滑动部位的滑动性和耐磨性提高。

技术方案7的缝纫机是第1构件和第2构件在设有5μm～30μm厚度的固体润滑剂被膜的滑动部位进行滑动，所以缝纫机得到充分的必要的滑动性和耐磨性。

技术方案8的缝纫机是层叠设置固体润滑剂被膜和磷酸亚锌被膜，当固体润滑剂被膜由于滑动而磨损时，其下层的前述磷酸亚锌被膜露出，可以防止在设固体润滑剂被膜的基材上滑动。

技术方案9的缝纫机是第1构件和第2构件在设有分散PTFE或PFE的氟树脂的固体润滑剂被膜的滑动部位进行滑动，所以该滑动部位的滑动性和耐磨性提高。

技术方案10的缝纫机是在第1构件和第2构件中一方的构件上设固体润滑剂被膜，固体润滑剂被膜与异质的表面构件滑动，所以该滑动部位的滑动性和耐磨性提高。

技术方案11的缝纫机是在第1构件和第2构件的滑动部位中，在未设固体润滑剂被膜的另一方滑动部位进行DLC(碳类金刚石)镀层处理，并在设固体润滑剂被膜的部位和经过DLC镀层处理的部位进行滑动，所以该滑动部位的滑动性和耐磨性进一步提高。

技术方案12的缝纫机是在第1构件和第2构件的滑动部位中，在未设固体润滑剂被膜的另一方的滑动部位进行DLC镀层处理，并在设固体润滑剂被膜的部位和设DLC镀层处理的硬度Hv400～Hv1000的部位进行滑动，所以该滑动部位的滑动性和耐磨性极大提高，且寿命延长。

技术方案13的缝纫机是在第1构件和第2构件上设固体润滑剂被膜，同时涂敷或注入润滑脂，该滑动部位的滑动性和耐磨性更加可靠。

Claims (15)

1.一种缝纫机，其特征在于，在做相对运动的第1构件和第2构件的滑动部位，在第1构件的表面形成DLC被膜，同时在第2构件的表面形成氟系被膜，

在所述第2构件的氟系被膜的基材侧形成底层被膜，该底层被膜含有对所述第1构件的DLC被膜具有良好相性的材料。

2.根据权利要求1所述的的缝纫机，其特征在于，所述第1构件的DLC被膜的膜厚大于所述第1构件基材的表面粗糙度。

3.根据权利要求1或2所述的的缝纫机，其特征在于，用润滑脂润滑第01构件和第2构件的滑动部位。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的的缝纫机，其特征在于，所述第1构件的DLC被膜含有钨、钛、铬、硅、铁、镍、银、铌、金、钼中任意一种金属。

5.一种缝纫机，其特征在于，在做相对运动的第1构件和第2构件的滑动部位，在第1构件和第2构件中至少一方构件的表面形成DLC被膜，该DLC被膜的膜厚大于前述一方构件的基材表面粗糙度。

6.一种缝纫机，具有相对运动的第1构件和第2构件间的滑动部位，其特征在于，

在所述第1构件和所述第2构件中至少一方的滑动部位，设置以PAI(聚酰胺亚胺树脂)为结合剂而分散氟树脂的固体润滑剂被膜。

7.根据权利要求6所述的缝纫机，其特征在于，所述固体润滑剂被膜是5μm～30μm厚度的被膜。

8.根据权利要求6或7所述的缝纫机，其特征在于，在设有磷酸亚锌被膜的表面设置固体润滑剂被膜。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的缝纫机，其特征在于，所述氟树脂是PTFE(4氟化乙烯)或PFE(聚氟化乙烯)。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的缝纫机，其特征在于，只在所述第1构件和所述第2构件的滑动部位中任意一方设所述固体润滑剂被膜。

11.根据权利要求10所述的缝纫机，其特征在于，在所述第1构件和所述第2构件的滑动部位中，在未设所述固体润滑剂被膜的另一方滑动部位进行DLC(碳类金刚石)镀层处理。

12.根据权利要求11所述的缝纫机，其特征在于，在所述第1构件和所述第2构件的滑动部位中，在未设所述固体润滑剂被膜的另一方滑动部位进行DLC镀层处理，其硬度在Hv400～Hv1000。

13.根据权利要求6至12中任一项所述的缝纫机，其特征在于，在所述第1构件和所述第2构件的滑动部位涂敷或注入润滑脂。

14.根据权利要求11所述的缝纫机，其特征在于，具有经过所述DLC镀层处理的滑动部位的所述第1构件具有第1基材，经过所述DLC镀层处理的DLC被膜的膜厚大于所述第1基材的表面粗糙度。

15.根据权利要求11所述的缝纫机，其特征在于，具有经过所述DLC镀层处理的滑动部位的所述第2构件具有第2基材，经过所述DLC镀层处理的DLC被膜的膜厚大于所述第2基材的表面粗糙度。

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