(57)【要約】【課題】  母材の表面に熱処理層が形成され、該熱処理層の表面に形成される被膜の剥離を防止するミシンの摺動部材を提供する。【解決手段】  上ルーパ台７の軸部７ｂ表面には、熱処理層が形成され、該熱処理層上に公知のスパッタ装置により被膜Ｘが形成されている。被膜Ｘは上ルーパ台７の軸部７ｂの熱処理層表面から被膜Ｘの表層へ向かい、クロム層Ａ、クロム−炭化タングステン傾斜層Ｂ、タングステン含有ダイヤモンドライクカーボン層Ｃ、アモルファス構造のダイヤモンドライクカーボン層Ｄの順に積層されて構成されており、上ルーパ台７が高荷重による弾性変形を生じたときに、クロム−炭化タングステン傾斜層Ｂがそれに柔軟に追従するようにした。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材の表面のうち少なくとも他部品と摺動する面に被膜が形成されるミシンの摺動部材において、
母材の表面に熱処理層が形成され、前記被膜が母材の熱処理層の表面から被膜の表層に向かいクロム層、クロム−炭化タングステン傾斜層、タングステン含有ダイヤモンドライクカーボン層、ダイヤモンドライクカーボン層の順に積層されて構成されているミシンの摺動部材。
【請求項２】
前記被膜の表面硬度がＨＶ＝２０００以上である請求項１に記載のミシンの摺動部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他部品と摺動するミシンの摺動部材に関するものであり、詳しくは、母材の表面に熱処理層が形成され、該熱処理層の表面に被膜が形成されてなるミシンの摺動部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミシン部品（母材）の表面に、浸炭・焼入れの後に焼戻しを行って熱処理層が形成され、該熱処理層の表面に被着性に優れた材料からなる中間層を介してアモルファス構造のダイヤモンドライクカーボン製の被覆層（被膜）が形成される構造が従来より知られている（例えば、文献１参照）。前記中間層はミシン部品の表面に形成させた熱処理層及び被覆層の双方に対する被着性に優れたシリコン、チタン、タングステン、炭化チタン、炭化珪素又は炭化クロムからなる単一層により構成されている。
【０００３】
また、前記中間層がクロム又はチタンを主体とする材料からなる前記熱処理層側の第１層と、シリコン又はゲルマニウムを主体とする材料からなる前記被覆層側の第２層とを備える２層構造により形成されている。第１層は熱処理層に対する被着性に優れた材料からなっており、第２層は第１層及び被覆層の双方に対する被着性に優れた材料からなるようにしてある。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１４０４７０号公報（第４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
文献１に開示される従来技術においては、ミシン部品の熱処理層表面に形成されるダイヤモンドライクカーボン製の被覆層によって硬度がＨＶ＝２０００以上と高い。ところが、この様な高硬度にあっては、被覆層の内部応力が高いため、被覆層の表面に対する大きな垂直荷重又はミシン部品の弾性変形により、被覆層がミシン部品の表面から剥離する可能性がある。
【０００６】
したがって、本発明の課題は、母材の熱処理層表面に形成される被膜の剥離を防止するミシンの摺動部材を提供することにある。
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のミシンの摺動部材は、
母材の表面のうち少なくとも他部品と摺動する面に被膜が形成されるミシンの摺動部材において、
母材の表面に熱処理層が形成され、前記被膜が母材の熱処理層の表面から被膜の表層に向かいクロム層、クロム−炭化タングステン傾斜層、タングステン含有ダイヤモンドライクカーボン層、ダイヤモンドライクカーボン層の順に積層されて構成されていることを特徴とする。
【０００８】
なお、前記被膜の表面硬度がＨＶ＝２０００以上であるとよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、母材の熱処理層表面に形成される被膜の表面硬度が高くても、被膜の表面に対する大きな垂直荷重又はミシン部品の弾性変形により、被膜が母材の熱処理層表面から剥離することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明を適用したミシンの上ルーパ機構の要部を示す斜視図である。図２は、上ルーパ機構の分解斜視図である。図３は、上ルーパ機構における上ルーパ台の表面に熱処理層が形成されている母材と被膜を示す概略断面図である。なお、図１においては、上ルーパ機構の前面に設けられるカバーを省略し、内部機構を表示するようにしてある。
【００１１】
フレーム１内で水平かつ左右に延びて配置される主軸１６はフレーム１に軸周りの回動可能に支持されている。主軸１６の中途には偏心部１６ａが設けられている。偏心部１６ａはロッド１７の上筒部１７ａに連結されている。上ルーパ軸１１は水平かつ主軸１６と直交して配置されている。上ルーパ軸１１の一端はフレーム１から手前に突出しており、フレーム１に軸周りの揺動可能に支持されている。上ルーパ軸１１の中途にはクランク１８の基部１８ｂが連結されており、クランク１８の先端に設けられた球片１８ａにはロッド１７の下筒部１７ｂが連結されている。上ルーパ軸１１の上記一端にはレバー１０の基端がボルト１５で固定されている。レバー１０の先端には上ルーパ台７の二股部７ａが連結ピン９を介して互いに回動可能に連結されている。
【００１２】
上ルーパ土台３はフレーム１前面に配置され、ボルト２，２でフレーム１に固定されている。上ルーパ土台３には前後に貫通する横穴３ａおよび当該横穴３ａに直交して上下に貫通する縦穴３ｂが形成されており、横穴３ａには円筒形状の上ルーパ台案内５が軸周りの揺動可能に嵌挿されている。そして、図２に示すように、上ルーパ土台３および上ルーパ台案内５の前面には上ルーパ土台カバー４が取付けられている。上ルーパ台案内５には、上ルーパ台用貫通孔５ａが形成されている。上ルーパ台７の軸部７ｂは、上ルーパ土台３の縦穴３ｂ、上ルーパ台案内５の上ルーパ台用貫通孔５ａを貫通し、上ルーパ台用貫通孔５ａの上端より突出している。上ルーパ台７の上端には上ルーパ８が取り付けられている。
【００１３】
上述した構成により、主軸１６の回動に連動して上ルーパ軸１１が軸周りに揺動すると、上ルーパ軸１１に固定されたレバー１０は上下動し、レバー１０に連結された上ルーパ台７は上ルーパ台案内５の揺動に伴って傾動しつつ、上ルーパ台用貫通孔５ａに案内されて昇降する。
【００１４】
上ルーパ台７の軸部７ｂ表面には、硬度がＨＶ＝７００程度の熱処理層が形成され、該熱処理層上に公知のスパッタ装置により被膜Ｘが形成されている。被膜Ｘは上ルーパ台７の軸部７ｂの熱処理層表面から被膜Ｘの表層へ向かい、クロム層Ａ、クロム−炭化タングステン傾斜層Ｂ、タングステン含有ダイヤモンドライクカーボン層Ｃ、アモルファス構造のダイヤモンドライクカーボン層Ｄの順に積層されて構成されている。
クロム−炭化タングステン傾斜層Ｂはクロムとタングステンカーバイドの混合層であり、クロム層Ａとクロム−炭化タングステン傾斜層Ｂの接合面からクロム−炭化タングステン傾斜層Ｂとタングステン含有ダイヤモンドライクカーボン層Ｃとの接合面に近付くにつれてクロムの含有率が漸次減少する傾斜層となっている。
クロム層Ａ、クロム−炭化タングステン傾斜層Ｂ、タングステン含有ダイヤモンドライクカーボン層Ｃの３層による膜厚は約０．６μｍであり、硬度はＨＶ＝１２００程度である。また、ダイヤモンドライクカーボン層Ｄによる膜厚は約１．５−２．０μｍであり、硬度はＨＶ＝２０００以上である。
ダイヤモンドライクカーボン層Ｄが被膜Ｘの表層となり、ダイヤモンドライクカーボン層Ｄが上ルーパ台案内５の上ルーパ台用貫通孔５ａと摺接することとなる。
なお、本実施例では、被膜Ｘが上ルーパ台７の軸部７ｂの熱処理層表面に形成されたが、これに限らず他部品と摺動する他のミシンの摺動部材に形成されてもよい。
【００１５】
クロム層Ａ，クロム−炭化タングステン傾斜層Ｂ，タングステン含有ダイヤモンドライクカーボン層Ｃは同一装置で連続的に形成されているので各境界面が実質的に無境界であり、各境界面での剥離を防ぐことができる。
また、タングステン含有ダイヤモンドライクカーボン層Ｃとダイヤモンドライクカーボン層Ｄの接合面の密着性は高いため、ダイヤモンドライクカーボン層Ｄはタングステン含有ダイヤモンドライクカーボン層Ｃからの剥離を生じにくい。
なお、上ルーパ台７が高荷重による弾性変形を生じたときに、クロム−炭化タングステン傾斜層Ｂがそれに柔軟に追従することによって、被膜Ｘが上ルーパ台７の熱処理層表面から剥離することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用したミシンの上ルーパ機構の要部を示す斜視図である。
【図２】同上ルーパ機構の分解斜視図である。
【図３】同上ルーパ機構における上ルーパ台の表面に熱処理層が形成されている母材と被膜を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１              フレーム
２              ボルト
３              上ルーパ土台
３ａ            横穴
３ｂ            縦穴
４              上ルーパ土台カバー
５              上ル−パ台案内
５ａ            上ルーパ台用貫通孔
７              上ルーパ台
７ａ            二股部
７ｂ            軸部
８              上ルーパ
９              連結ピン
１０            レバー
１１            上ルーパ軸
１５            ボルト
１６            主軸
１６ａ          偏心部
１７            ロッド
１７ａ          上筒部
１７ｂ          下筒部
１８            クランク
１８ａ          球片
１８ｂ          基部
Ａ              クロム層
Ｂ              クロム−炭化タングステン傾斜層
Ｃ              タングステン含有ダイヤモンドライクカーボン層
Ｄ              ダイヤモンドライクカーボン層
Ｘ              被膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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