JPH0819680A - ミシンの回転釜装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ミシンの回転釜装置において、外釜と内釜と
の接触部や内釜とボビンケースとの接触部等における耐
摩耗性の向上及び摩擦抵抗の低減を図る。 【構成】 外釜と、この外釜内に収納される内釜１と、
この内釜１内に収納されるボビンケースとの少なくとも
一つにおける少なくとも他の部材と接触する面にカーボ
ン硬質膜を形成することにより、耐摩耗性を向上させ、
及び、摩擦抵抗を低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外釜内に内釜を収納す
ると共に内釜内にボビンケースを収納したミシンの回転
釜装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のミシンの回転釜装置としては、外
釜内に内釜を収納し、さらに、内釜内にボビンケースを
収納し、ミシン本体に設けた釜止め部材を内釜に形成し
た回り止め凹部に嵌合させて内釜を回り止めすると共に
外釜を回転駆動させるものが一般的である。なお、内釜
の外周面にはリング状の軌条が形成され、外釜の内周面
にはこの軌条が嵌合される軌溝が形成されている。

【０００３】ここで、外釜を回転駆動させる縫製作業時
においては、軌条と軌溝とが接触しながら摺動し、及
び、ボビンケースの外周面が内釜の内周面に接触し、こ
れらの接触部において摩耗を生じやすくなる。そして、
これらの接触部における摩耗が増大すると内釜がガタツ
キを生じて縫製精度が低下し、また、摩耗した部品の交
換頻度が高くなることによりランニングコストがアップ
する。さらに、これらの接触部における摩擦抵抗が大き
いため、外釜から内釜に対してこの内釜を連れ回りさせ
る向きに大きな力が作用し、回り止め凹部と釜止め部材
とが強く嵌合する。従って、上糸がこの嵌合部を糸抜け
する際や上糸が内釜と外釜との間を通過する際の抵抗が
大きくなり、糸切れを生じやすくなる。

【０００４】このような摩耗や糸切れを改善したミシン
の回転釜装置としては、内釜や外釜及びボビンケースの
表面に窒化チタンのコーティング膜を形成したものが実
公昭６１−３８５４０号公報に開示されており、窒化チ
タンのコーティング膜を形成することによって耐摩耗性
が向上すると共に摩擦係数が小さくなる。そして、耐摩
耗性が向上することにより、部品の寿命が長くなると共
に摩耗による内釜のガタツキが防止されて縫製精度が向
上する。また、摩擦係数が小さくなることにより、外釜
の回転が滑らかに行なわれ、外釜から内釜に対してこの
内釜を連れ回りさせる向きに作用する力が小さくなり、
内釜の回り止め凹部と釜止め部材との嵌合が弱まり、回
り止め凹部と釜止め部材との嵌合部を上糸が糸抜けする
際や上糸が内釜と外釜との間を通過する際における糸切
れの発生が低減される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、窒化チタンの
コーティング膜を形成することによる耐摩耗性の向上及
び摩擦係数の低下は必ずしも充分なものとはいえず、よ
り一層の耐摩耗性向上及び摩擦係数の低下が望まれてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
外釜と、この外釜内に収納される内釜と、この内釜内に
収納されるボビンケースとの少なくとも一つにおける少
なくとも他の部材と接触する面にカーボン硬質膜を形成
した。

【０００７】請求項２記載の発明は、外釜と、この外釜
内に収納される内釜と、この内釜内に収納されるボビン
ケースとの少なくとも一つにおける少なくとも他の部材
と接触する面に硬質クロムメッキ又は無電解メッキによ
りメッキ膜を形成し、このメッキ膜の上にカーボン硬質
膜を形成した。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、外釜と内釜との少なくとも互いに接
触する面の一方に硬質クロムメッキ又は無電解メッキに
よるメッキ膜を形成すると共に他方にカーボン硬質膜を
形成した。

【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、内釜とボビンケースとの少なくとも
一方をアルミニウム合金を母材として形成すると共にそ
の表面に硬質クロムメッキ又は無電解メッキによるメッ
キ膜を形成し、このメッキ膜の上にカーボン硬質膜を形
成した。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明では、カーボン硬質膜を形
成することにより、窒化チタンのコーティング膜を形成
した従来例に比べて耐摩耗性が向上し、摩擦係数が低下
する。従って、耐摩耗性の向上により、カーボン硬質膜
を形成した部品の寿命が長くなり、しかも、摩耗低減に
より摩耗が原因となる内釜のガタツキが防止されると共
に縫製精度が高くなる。また、摩擦係数が低下するた
め、内釜と外釜との接触面にカーボン硬質膜を形成する
ことにより外釜が滑らかに回転するようになって内釜に
形成した回り止め凹部とミシン本体に設けた釜止め部材
との嵌合が弱くなり、この嵌合部を上糸が糸抜けする際
や上糸が内釜と外釜との間を通過する際の抵抗が小さく
なって上糸の糸切れの発生が低減される。

【００１１】請求項２記載の発明では、カーボン硬質膜
を形成する部品の母材は、このカーボン硬質膜の形成時
に熱の影響を受けると劣化するが、硬質クロムメッキ又
は無電解メッキによるメッキ膜を形成した上にカーボン
硬質膜を形成することにより、カーボン硬質膜の形成時
の熱の影響が少なくなって劣化が防止され、しかも、メ
ッキ膜は衝撃を緩衝する作用を有するため、メッキ膜の
上からカーボン硬質膜を形成した部品は充分な強度が確
保される。また、硬質クロムメッキ又は無電解メッキに
よるメッキ膜とカーボン硬質膜との二重皮膜により、耐
摩耗性がより一層向上する。

【００１２】請求項３記載の発明では、互いに接触する
面の材質が異なるため、焼付の発生が有効に防止され
る。

【００１３】請求項４記載の発明では、内釜とボビンケ
ースとの少なくと一方をアルミニウム合金を母材として
形成することにより釜止め部材により回り止めされる部
品が軽量化され、その軽量化によって内釜の回り止め凹
部と釜止め部材との嵌合部に作用するトルクが低減さ
れ、この嵌合部を上糸が糸抜けする際の糸抜け性が向上
する。しかも、硬度が低いアルミニウム合金を母材とし
ているにも拘らずその表面にメッキ膜とカーボン硬質膜
とを形成することにより、充分な耐摩耗性を有する。

【００１４】

【実施例】本発明の第一の実施例を図面に基づいて説明
する。まず、図１は内釜１を示したもので、内釜１の外
周部にはリング状の軌条２が形成され、内釜１の内部に
は図３に示すボビンケース３を収納するための収納室４
が形成されると共に収納室４の中央部には前記ボビンケ
ース３が挿着されるスタッド５が立設されている。ま
た、前記内釜１の表面（外周面及び内周面）には、硬質
クロムメッキ又は無電解メッキによるメッキ膜が形成さ
れ、このメッキ膜の上にカーボン硬質膜が形成されてい
る。なお、この内釜１は浸炭焼入れした鋼材を母材とし
て形成されている。また、カーボン硬質膜の形成は、プ
ラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition )技術を利用
して行なう。

【００１５】図２は外釜６を示したもので、この外釜６
の内部には前記内釜１を収納するための収納室７が形成
され、外釜６の内周面には前記軌条２が摺動自在に嵌合
される軌溝８が形成されている。ここで、前記内釜１を
収納した前記外釜６を回転駆動させる際には内釜１を回
り止めする必要があり、この回り止めを行なうための回
り止め凹部９が内釜１の上縁部に形成され、この回り止
め凹部９に嵌合する釜止め部材（図示せず）がミシン本
体に設けられている。なお、前記外釜６は浸炭焼入れし
た鋼材を母材として形成され、その表面には硬質クロム
メッキ又は無電解メッキによるメッキ膜が形成されてい
る。

【００１６】図３は前記内釜１の収納室４内に収納され
るボビンケース３を示したもので、このボビンケース３
には、内釜１との着脱を可能にするつまみ１０が設けら
れており、さらに、このボビンケース３内に収納される
ボビン（図示せず）から引き出された糸をガイドする調
子バネ１１が設けられている。なお、前記ボビンケース
３は浸炭焼入れした鋼材を母材として形成され、その表
面には硬質クロムメッキ又は無電解メッキによるメッキ
膜が形成されている。

【００１７】このような構成において、図４は表面処理
を施さないステンレス及びカーボン硬質膜、窒化チタ
ン、ニッケルクロムメッキ等の表面処理を施したステン
レスをシリコンカーボンの研磨紙で研磨した耐摩耗性試
験の結果を示したグラフであり、カーボン硬質膜を形成
した場合には窒化チタンのコーティング膜を形成した場
合に比べて摩耗量が略半減することがわかる。従って、
内釜１の表面にカーボン硬質膜を形成することにより、
内釜１の耐摩耗性が従来例において説明した窒化チタン
のコーティング膜を形成した場合よりも向上する。そし
て、内釜１の表面の耐摩耗性が向上することにより、外
釜６の軌溝８に接触しながら摺動する軌条２やボビンケ
ース３の外周面に接触する内釜１の内周面の摩耗が著し
く低減され、内釜１の寿命が長くなる。さらに、内釜１
の軌条２が大きく摩耗して内釜１が外釜６内でガタツキ
を生ずるということが防止され、ガタツキの発生による
縫製精度の低下が防止される。

【００１８】また、カーボン硬質膜を形成した場合には
窒化クロムのコーティング膜を形成した場合に比べて摩
擦係数が低下する。従って、外釜６と内釜１との接触部
における摩擦抵抗が低減され、内釜１に対して外釜６が
滑らかに回転し、さらに、外釜６から内釜１に対して作
用する内釜１を連れ回りさせようとする力が小さくな
り、回り止め凹部９と釜止め部材との嵌合状態が弱くな
る。このため、上糸が回り止め凹部９と釜止め部材との
嵌合部を糸抜けする際や上糸が内釜１と外釜６との間を
通過する際の抵抗が小さくなり、これらの糸抜けや通過
の際における糸切れの発生が低減される。しかも、上糸
と下糸との糸締まりが良好に行なわれて良好な縫目が形
成される。

【００１９】また、内釜１の表面にカーボン硬質膜が形
成されると共に外釜６の表面に硬質クロムメッキ又は無
電解メッキによるメッキ膜が形成され、互いに接触する
面の材質が異なるため、焼付の発生が有効に防止され
る。

【００２０】ここで、内釜１の表面にカーボン硬質膜を
直接形成した場合には、形成時の熱の影響によって内釜
１の母材が劣化することになるが、本実施例では、内釜
１に硬質クロムメッキ又は無電解メッキによるメッキ膜
を形成してその上にカーボン硬質膜を形成しているた
め、このメッキ膜によってカーボン硬質膜を形成する際
の熱の影響を低減できると共に熱の影響による母材の劣
化が防止される。しかも、このメッキ膜は衝撃を緩衝す
る作用を有するため、メッキ膜の上にカーボン硬質膜を
形成することにより、充分な強度を有する内釜１が得ら
れる。さらに、メッキ膜とカーボン硬質膜との二重皮膜
により、耐摩耗性がより一層向上する。なお、硬質クロ
ムメッキや無電解メッキによるメッキ膜を形成する際に
はそれほど高温にならず、メッキ膜を形成することに伴
う内釜１の母材の劣化は起こらない。

【００２１】なお、本実施例においては、外釜６の表面
にメッキ膜を形成して内釜１の表面にメッキ膜とカーボ
ン硬質膜とを形成した場合を例に挙げて説明したが、外
釜６の表面にメッキ膜とカーボン硬質膜とを形成して内
釜１の表面にメッキ膜を形成してもよい。さらに、本実
施例においては、カーボン硬質膜を内釜１の表面にのみ
形成した場合を例に挙げて説明したが、外釜６とボビン
ケース３との表面にも形成すれば、より一層の耐摩耗性
の向上と互いに接触する部分における摩擦抵抗のより一
層の低減とを図れる。

【００２２】また、本実施例においては、メッキ膜とカ
ーボン硬質膜とを内釜１の表面の全体に形成した場合を
例に挙げて説明したが、最も摩耗が発生しやすい内釜１
の外周面にのみ行なってもよく、又は、他の部分と接触
する部分、例えば、軌条２にのみ行なってもよい。さら
に、メッキ膜の形成を省いてカーボン硬質膜を直接形成
してもよい。

【００２３】ついで、本発明の第二の実施例を説明す
る。なお、外釜や内釜及びボビンケースの形状について
は第一の実施例と同一であり、図面は図１乃至図３をそ
のまま援用する。本実施例においては、外釜６は浸炭焼
入れした鋼材を母材として形成され、その表面に硬質ク
ロムメッキ又は窒化クロムのメッキ膜が形成されてい
る。また、内釜１とボビンケース３とはアルミニウム合
金を母材として形成され、その表面には硬質クロムメッ
キ又は窒化クロムのメッキ膜が形成され、さらに、この
メッキ膜の上にカーボン硬質膜が形成されている。

【００２４】このような構成において、内釜１とボビン
ケース３とをアルミニウム合金を母材として形成するこ
とにより軽量化され、このため、釜止め部材によりこれ
らの内釜１とボビンケース３とを回り止めする際におい
て、内釜１の回り止め凹部９と釜止め部材との嵌合部に
作用するトルクが低減され、この嵌合部を上糸が糸抜け
する際の糸抜け性が向上し、糸切れの発生が低減される
と共に縫製精度が向上する。しかも、硬度が低いアルミ
ニウム合金を母材としているにも拘らずその表面にメッ
キ膜とカーボン硬質膜とを形成することにより、充分な
耐摩耗性を有するようになる。

【００２５】なお、本実施例において、内釜１とボビン
ケース３とをアルミニウム合金を母材として形成した場
合を例に挙げて説明したが、いずれか一方をアルミニウ
ム合金を母材として形成すると共に他方を従来例と同様
に浸炭焼入れした鋼材を母材として形成してもよい。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明は上述のように、外
釜と、この外釜内に収納される内釜と、この内釜内に収
納されるボビンケースとの少なくとも一つにおける少な
くとも他の部材と接触する面にカーボン硬質膜を形成し
たので、カーボン硬質膜を形成することにより、窒化チ
タンのコーティング膜を形成した従来例に比べて耐摩耗
性を向上させることができると共に摩擦係数を低下させ
ることができ、従って、耐摩耗性の向上により、カーボ
ン硬質膜を形成した部品の寿命を長くすることができ、
しかも、摩耗低減により摩耗が原因となる内釜のガタツ
キを防止して縫製精度を高めることができ、また、摩擦
係数の低下により、内釜と外釜との接触面にカーボン硬
質膜を形成することにより外釜を滑らかに回転させるこ
とができると共に内釜に形成した回り止め凹部とミシン
本体に設けた釜止め部材との嵌合を弱くすることがで
き、この嵌合部を上糸が糸抜けする際や上糸が内釜と外
釜との間を通過する際の抵抗を小さくして上糸の糸切れ
の発生を低減させることができる等の効果を有する。

【００２７】請求項２記載の発明は上述のように、外釜
と、この外釜内に収納される内釜と、この内釜内に収納
されるボビンケースとの少なくとも一つにおける少なく
とも他の部材と接触する面に硬質クロムメッキ又は無電
解メッキによりメッキ膜を形成し、このメッキ膜の上に
カーボン硬質膜を形成したので、カーボン硬質膜を形成
する部品の母材はこのカーボン硬質膜の形成時に熱の影
響を受けると劣化するが、硬質クロムメッキ又は無電解
メッキによるメッキ膜を形成した上にカーボン硬質膜を
形成することにより、カーボン硬質膜の形成時の熱の影
響を少なくして劣化を防止することができ、しかも、メ
ッキ膜は衝撃を緩衝する作用を有するため、メッキ膜の
上からカーボン硬質膜を形成した部品について充分な強
度を確保することができ、さらに、硬質クロムメッキ又
は無電解メッキによるメッキ膜とカーボン硬質膜との二
重皮膜により耐摩耗性をより一層向上させることができ
る等の効果を有する。

【００２８】請求項３記載の発明は上述のように、請求
項１又は２記載の発明において、外釜と内釜との少なく
とも互いに接触する面の一方に硬質クロムメッキ又は無
電解メッキによるメッキ膜を形成すると共に他方にカー
ボン硬質膜を形成したので、互いに接触する面の材質が
異なるため、焼付の発生を有効に防止することができる
等の効果を有する。

【００２９】請求項４記載の発明は上述のように、請求
項１又は２記載の発明において、内釜とボビンケースと
の少なくとも一方をアルミニウム合金を母材として形成
すると共にその表面に硬質クロムメッキ又は無電解メッ
キによるメッキ膜を形成し、このメッキ膜の上にカーボ
ン硬質膜を形成したので、内釜とボビンケースとの少な
くと一方をアルミニウム合金を母材として形成すること
により釜止め部材により回り止めされる部品が軽量化さ
れ、この軽量化によって内釜の回り止め凹部と釜止め部
材との嵌合部に作用するトルクを低減させることがで
き、従って、この嵌合部を上糸が糸抜けする際の糸抜け
性を向上させることができ、しかも、硬度が低いアルミ
ニウム合金を母材としているにも拘らずその表面にメッ
キ膜とカーボン硬質膜とを形成することにより充分な耐
摩耗性を確保することができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一及び第二実施例における内釜の平
面図である。

【図２】外釜の平面図である。

【図３】ボビンケースの斜視図である。

【図４】表面処理を施さないステンレス及びカーボン硬
質膜、窒化チタン、ニッケルクロムメッキ等の表面処理
を施したステンレスの耐摩耗性試験の結果を示したグラ
フである。

【符号の説明】

１ 内釜 ３ ボビンケース ６ 外釜

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外釜と、この外釜内に収納される内釜
   と、この内釜内に収納されるボビンケースとの少なくと
   も一つにおける少なくとも他の部材と接触する面にカー
   ボン硬質膜を形成したことを特徴とするミシンの回転釜
   装置。
2. 【請求項２】 外釜と、この外釜内に収納される内釜
   と、この内釜内に収納されるボビンケースとの少なくと
   も一つにおける少なくとも他の部材と接触する面に硬質
   クロムメッキ又は無電解メッキによりメッキ膜を形成
   し、このメッキ膜の上にカーボン硬質膜を形成したこと
   を特徴とするミシンの回転釜装置。
3. 【請求項３】 外釜と内釜との少なくとも互いに接触す
   る面の一方に硬質クロムメッキ又は無電解メッキによる
   メッキ膜を形成すると共に他方にカーボン硬質膜を形成
   したことを特徴とする請求項１又は２記載のミシンの回
   転釜装置。
4. 【請求項４】 内釜とボビンケースとの少なくとも一方
   をアルミニウム合金を母材として形成すると共にその表
   面に硬質クロムメッキ又は無電解メッキによるメッキ膜
   を形成し、このメッキ膜の上にカーボン硬質膜を形成し
   たことを特徴とする請求項１又は２記載のミシンの回転
   釜装置。