(57)【要約】【課題】無給油下での針棒駆動機構の耐久性の向上【解決手段】その先端部でミシン針を支持すると共に自らの長手方向に沿って往復可能にミシンフレーム（１）に支持された針棒（２０）と、この針棒にその往復動作の駆動力を付与する針駆動腕（４０）と、針棒と針駆動腕とを連結する針棒駆動リンク（５０）と、を備え、針棒駆動リンクを，針棒と針駆動腕のいずれに対してもピン部材（２２，４２ａ）により回動可能に連結し、各ピン部材を鋼材により形成すると共に少なくとも当該各ピン部材の針棒駆動リンクとの摺動面に窒化クロムからなるセラミックのコーティング被膜を形成し、針棒駆動リンクを軽金属により形成すると共に少なくとも当該針棒駆動リンクの各ピン部材との摺動面に硬質陽極酸化被膜を形成する、という構成を採っている。【選択図】　　　　　　図１
2004041304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その先端部でミシン針を支持すると共に自らの長手方向に沿って往復可能にミシンフレームに支持された針棒と、この針棒にその往復動作の駆動力を付与する針駆動腕と、前記針棒と前記針駆動腕とを連結する針棒駆動リンクと、を備え、
前記針棒駆動リンクを，前記針棒と前記針駆動腕のいずれに対してもピン部材により回動可能に連結し、
前記各ピン部材が鋼材により形成されると共に少なくとも当該各ピン部材の前記針棒駆動リンクとの摺動面に窒化クロムからなるセラミックのコーティング被膜が形成され、
前記針棒駆動リンクが軽金属により形成されると共に少なくとも当該針棒駆動リンクの前記各ピン部材との摺動面に硬質陽極酸化被膜を形成したことを特徴とするミシンの針棒駆動機構。
【請求項２】
前記各ピン部材のコーティング被膜がイオンプレーティング法により形成されたことを特徴とする請求項１記載のミシンの針棒駆動機構。
【請求項３】
その先端部でミシン針を支持すると共に自らの長手方向に沿って往復可能にミシンフレームに支持された針棒と、この針棒にその往復動作の駆動力を付与する針駆動腕と、前記針棒と前記針駆動腕とを連結する針棒駆動リンクと、を備え、
前記針棒駆動リンクを，前記針棒と前記針駆動腕のいずれに対してもピン部材により回動可能に連結し、
前記各ピン部材が鋼材により形成されると共に少なくとも当該各ピン部材の前記針棒駆動リンクとの摺動面にイオンプレーティング法によりセラミック素材のコーティング被膜が形成され、
前記針棒駆動リンクが軽金属により形成されると共に少なくとも当該針棒駆動リンクの前記各ピン部材との摺動面に硬質陽極酸化被膜が形成されることを特徴とするミシンの針棒駆動機構。
【請求項４】
前記針棒駆動リンクを形成する軽金属をアルミニウム又はその合金としたことを特徴とする請求項１，２又は３記載のミシンの針棒駆動機構。
【請求項５】
前記各ピン部材を形成する鋼材をＳＫＨとすることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載のミシンの針棒駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミシンの針棒駆動機構に係り、特に、ミシン針周りの無給油化を図るミシンの針駆動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のミシンは、強制給油方式の潤滑機構を備えるものが一般的である。しかしながら、かかる強制給油方式の潤滑機構を備えるミシンは、オイル漏れにより、布地やミシンの周囲の汚れを生じる可能性があった。
しかし、従来のミシンにあっては給油は不可欠であり、仮にこれを行わずにミシンの駆動を行うと、摩擦熱による焼き付けを起こし、耐久性が全く実用に耐えないほど低下してしまう。
そこで、このようなオイル漏れの対策として、給油量を低減して行う微量給油方式や紐状の油芯を介して所定の部位に給油を行う油芯給油方式を採用し、これによるミシンのオイル漏れ対策を図っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、微量給油や油芯給油は、いずれも潤滑油を使用することが前提であるため、漏れ量の低減は図られても依然としてオイル漏れは避けられなかった。また、潤滑油の供給量が低減されることから、例えば、ロックミシンのように機構内部において高面圧部位や高速摺動部位を有するミシンには十分な効果を上げることができなかった。
【０００４】
本発明は、上記従来の有する不都合を改善し、潤滑油漏れを回避し、高速高面圧にも充分耐久するミシンの針棒駆動機構を提供することを、その目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、その先端部でミシン針を支持すると共に自らの長手方向に沿って往復可能にミシンフレーム（１）に支持された針棒（２０）と、この針棒にその往復動作の駆動力を付与する針駆動腕（４０）と、針棒と針駆動腕とを連結する針棒駆動リンク（５０）と、を備え、針棒駆動リンクを，針棒と針駆動腕のいずれに対してもピン部材（２２，４２ａ）により回動可能に連結し、各ピン部材が鋼材により形成されると共に少なくとも当該各ピン部材の針棒駆動リンクとの摺動面に窒化クロムからなるセラミックのコーティング被膜が形成され、針棒駆動リンクが軽金属により形成されると共に少なくとも当該針棒駆動リンクの各ピン部材との摺動面に硬質陽極酸化被膜を形成する、という構成を採っている。
【０００６】
ミシンは、全般に、ミシン針の上下動が前提として行われる。上述した針棒と針駆動腕と針棒駆動リンクとは、ミシン針の上下動を実現するために必ず作動する構成である。そして、ミシンによる各作業の高速化を図るために、ミシン針の上下動の高速化が図ることは当然の前提となる。さらに、前述したロックミシンのように重ねた布地をミシン針が貫くことが行われるような場合には特に高速化に伴ってミシン針を支持する各部に高い面圧を生じるため、その摺動部に生じ得るフレッチング摩耗に対する耐久性が要求される。
その一方で、ミシン針を支持する構成については布地の上方に配置されることが通常行われており、針棒を介して潤滑油がミシン針にまで到達する結果、布地の汚れを生じる要因となることから、その無給油化が特に望まれる構成でもあった。
【０００７】
そこで、上記請求項１記載の発明の構成では、一定の往復動作を生じる針駆動腕の往復動作とミシン針と共に上下動する針棒とを針棒駆動リンクで連結して二節リンク機構を構成し、針駆動腕の往復動作を針棒に円滑に伝達可能とする構成に対し、これらの構成の中で、特に劣化を生じやすい針棒駆動リンクと他の二つの構成とを連結するためのそれぞれのピン部材及びこれを受ける部位の耐久性の向上を図っている。
即ち、ピン部材の周面であって少なくとも針棒駆動リンクと摺動を生じる部分に窒化クロム膜を形成し、これに対して針棒駆動リンクのピン部材と摺動を生じる部分に硬質陽極酸化被膜を形成している。これらはいずれもセラミックであり、その特性として耐熱性，耐摩耗性，耐食性を備え、相互の摺動による摩擦熱に対して高い耐久性を発揮する。従って、ミシン針周りの無給油化によるフレッチング摩擦にも十分に耐久する。
【０００８】
さらに、上記構成では、針棒駆動リンクの摺動面に硬質陽極酸化被膜を形成することでポーラス層を形成し、当該ポーラス層の多孔部分にグリスの保持を行うことができる。従って、かかる摺動面にグリス保持を行った場合、ピン部材と針棒駆動リンクとの間での摺動を円滑にし、摺動摩擦の発熱による劣化及び摺動による摩耗を回避できる。一方、液状の潤滑油と異なりグリスを使用した場合でも、オイル漏れによる汚れの発生は生じない。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、各ピン部材のコーティング被膜がイオンプレーティング法により形成される、という構成を採っている。
上記構成では、請求項１記載の発明と同様にピン部材及びこれを受ける部位の耐久性の向上が図られると共に、イオンプレーティング法により窒化クロムの成膜を行うため、例えば、熱溶射法による被膜形成を比較して、膜厚を著しく薄く形成することが可能であると共に、熱溶射過程における高温加熱を行わないので、ピン部材の母材の特性変化や劣化を生じない。
また、イオンプレーティング法による皮膜は密着性が良く、摺動に対する剥離，劣化に耐久性がある。
【００１０】
請求項３記載の発明は、その先端部でミシン針を支持すると共に自らの長手方向に沿って往復可能にミシンフレームに支持された針棒と、この針棒にその往復動作の駆動力を付与する針駆動腕と、針棒と針駆動腕とを連結する針棒駆動リンクと、を備え、針棒駆動リンクを，針棒と針駆動腕のいずれに対してもピン部材により回動可能に連結し、各ピン部材が鋼材により形成されると共に少なくとも当該各ピン部材の針棒駆動リンクとの摺動面にイオンプレーティング法によりセラミック素材のコーティング被膜が形成され、針棒駆動リンクが軽金属により形成されると共に少なくとも当該針棒駆動リンクの各ピン部材との摺動面に硬質陽極酸化被膜を形成する、という構成を採っている。
【００１１】
上記構成にあっては、請求項１記載の発明と同様の理由により、ミシンの中でも特に劣化を生じやすい針棒駆動リンクと他の二つの構成とを連結するためのそれぞれのピン部材及びこれを受ける部位の耐久性の向上を図っている。
そのため、ピン部材の摺動を生じる部分にイオンプレーティング法に適したセラミック膜を形成し、これに対して針棒駆動リンクのピン部材と摺動を生じる部分に硬質陽極酸化被膜を形成している。これらはいずれもセラミックであり、その特性として鉄やステンレス、アルミ合金等と比較して耐熱性，耐摩耗性，耐食性に優れ、相互の摺動による摩擦熱に対して耐久性の向上が図られる。従って、ミシン針周りの無給油化によるフレッチング摩耗への耐久性の向上が図られる。
また、イオンプレーティングに適したセラミックを採用するので、かかる成膜方法を採用すれば、膜厚を薄くし、ピン部材の母材の特性変化や劣化を回避し、膜の剥離，劣化の発生を低減する。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３記載の発明と同様の構成を備えると共に、針棒駆動リンクを形成する軽金属をアルミニウム又はその合金とする、という構成を採っている。
上記構成では、請求項１，２又は３記載の発明と同様の動作が行われると共に、針棒駆動リンクの母材が比重の軽いアルミニウム又はその合金となるので、針駆動腕と針棒との間で高速駆動した場合に生じるピン部材との間の面圧が低減する。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１，２，３又は４記載の発明と同様の構成を備えると共に、各ピン部材を形成する鋼材をＳＫＨ材とする、という構成を採っている。
上記構成では、請求項１，２，３又は４記載の発明と同様の動作が行われると共に、鋼材の中でもＳＫＨは、高温時でもその特性変化や劣化を生じにくく、そのためピン部材に対するセラミック皮膜形成時や使用による摺動時にもその強度を維持し、耐久性が維持される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（発明の実施形態の全体構成）
本発明の実施形態たるミシンの針棒駆動機構１０について図１乃至図４に基づいて説明する。図１は、針駆動装置１０を適用した縁かがり縫いや合わせ縁かがり縫い等を行うロックミシン１００の一部を切り開いた正面図であり、図２は図１におけるＺ−Ｚ線に沿った断面図であり、図３は図１に開示された針駆動腕４０，針棒２０及び針棒駆動リンク５０の連結状態を示す説明図である。以下、ロックミシン１００を水平面に載置したことを前提として説明するものとし、その際の垂直となる方向を上下方向とし、これと直交する一の方向であって図１における横方向を左右方向とし、上下方向と左右方向のいずれにも直交する方向（図２における横方向）を前後方向と称することとする。
【００１５】
針棒駆動機構１０は、図１に示すように、その先端部で図示しないミシン針を支持すると共に自らの長手方向に沿って往復可能にミシンフレーム１に支持された針棒２０と、この針棒２０にその往復動作の駆動力を付与する針駆動腕４０と、針棒２０と針駆動腕４０とを連結する針棒駆動リンク５０とを備えている。
【００１６】
（針棒）
針棒２０は、ミシンフレーム１に装備された針棒上メタル２及び針棒下メタル３によりその上下端部が支持されている。これら各メタル２，３は、円筒状で滑りの良いリン青銅等の素材から形成されている。
かかる針棒２０は、図２に示すように、その長手方向の中間部が中実となっており、それ以外は全長に渡って中空となっている。そして、針棒２０の中実部分は、中心線Ｃと直交する方向に貫通穴２１が設けられ、当該貫通穴２１には、後述する針棒駆動リンク５０が回動自在に連結されるための第二のピン部材２２が挿通される。そして、かかる第二のピン部材２２は、止めネジ２３により自らが貫通穴２１の内部で回転しないように固定されている。従って、針棒駆動リンク５０が針棒２０に対して回動する際には、第二のピン部材２２は針棒２０との間で摺動は行われず、針棒駆動リンク５０の摺接部との間で摺動を行うこととなる。
【００１７】
（針駆動腕）
針駆動腕４０はその一端部４１が、前後方向に延びる回転軸線を中心に回転可能にミシンフレーム１に支持された針駆動軸３０に固定連結されている。かかる針駆動軸３０は、図示しない構成により、所定の回転角度の範囲で高速往復回転駆動を行うようになっている。従って、針駆動腕４０は、針駆動軸３０を中心として上記所定の角度範囲でその回動端部４２が高速揺動運動を行う。具体的には、針駆動腕４０の回動端部４２はほぼ上下方向に沿うように往復回動を行い、その回動範囲は、図１の実線と二点鎖線との間となる。
【００１８】
針駆動腕４０の回動端部４２は、図３に示すように、二股に分岐しており、分岐端部の内側には針棒駆動リンク５０と針棒２０とが入り込んでいる。そして、針駆動腕４０の回動端部４２は、針棒駆動リンク５０の一端部にいずれも前後方向に沿って配設された第一のピン部材４２ａ，４２ａを介して相互間での回動を自在にして連結されている。かかる各第一のピン部材４２ａ，４２ａは、図示しないネジにより針駆動腕４０に対して回転しないように固定されている。従って、針棒駆動腕４０に対して針棒駆動リンク５０が回動する際には、各第一のピン部材４２ａ，４２ａは針駆動腕４０との間で摺動は行われず、針棒駆動リンク５０の摺接部との間で摺動を行うこととなる。
【００１９】
（針棒駆動リンク）
針棒駆動リンク５０は、前述したように、その長手方向の一端部５１において第一のピン部材４２ａ、４２ａを介して針駆動腕４０の回動端部と相互間の回動を可能として連結され、その長手方向の他端部５２において第二のピン部材２２を介して針棒２０と相互間の回動を可能として連結されている。そして、これら各ピン部材２２，４２ａはいずれも、針駆動軸３０と同じように前後方向に沿って平行に設けられている。
また、この針棒駆動リンク５０は、一端部５１におけるその長手方向に垂直な断面形状が図３に示すように略コ字状に形成されている。そして、この略コ字状の開口側が前述した針駆動腕４０の回動端部４２の二股形状部の開口側と対向するように針棒駆動リンク５０は各第一のピン部材４２ａ，４２ａを介して針駆動腕４０と連結されると共に、この略コ字状の内側となる部分に針棒２０が入り込んだ状態で、当該針棒２０の長手方向と針棒駆動リンク５０の長手方向とがおおむね沿うように配設されている。
【００２０】
（針棒駆動機構の各構成の相互動作）
針棒２０，針駆動腕４０及び針棒駆動リンク５０とは、上記のように連結されることにより二節リンク機構を構成する。
こられの相互動作を説明すると、まず、針駆動腕４０が針駆動軸３０の駆動に伴ってその回動端部４２を図１の角度範囲で往復回動する。このとき、針駆動腕４０の回動端部４２は針駆動軸３０を中心とする弧を描くので、当該回動端部４２は上下方向（正確には針棒２０の中心線Ｃ方向）に変位を生じると共に往復する過程において左右方向（正確には中心線Ｃに直交する方向）について変位を生じる。そして、この針駆動腕４０の回動端部４２の上下方向の変位は、針棒駆動リンク５０を介して針棒２０に伝達され、針棒２０と共にミシン針の上下動が行われる。また、針駆動腕４０の回動端部４２の左右方向に生じる変位は、針棒駆動リンク５０が針棒２０に対して絶えず回動を行うことにより解消される。
【００２１】
（針棒駆動リンク及び各ピン部材の素材及び表面処理）
本実施形態であるロックミシン１００は、上述した針棒駆動リンク１０の各構成について、無給油化を図り、潤滑油がミシン針を伝って布地を汚したり、潤滑油漏れによりミシン１００の周囲の環境を汚すことを防止しようとするものである。
しかしながら、針棒駆動機構１０では、針駆動腕４０の回動端部４２の上下動を針棒駆動リンク５０を介して針棒２０に伝達することから、これらを連結する第一及び第二のピン部材２２，４２ａのそれぞれの周面と針棒駆動リンク５０の各端部５１，５２における摺接部との間に生じる面圧は、針棒２０による慣性力によって増加する。そして、これらの高面圧下において、第一及び第二のピン部材２２，４２ａのそれぞれの周面と針棒駆動リンク５０の各端部５１，５２における摺接部との間では絶えず摺動が行われる。
このように高面圧下で絶えず摺動が行われる部位については、何ら備えもなく無給油を実施すると耐久性が著しく低下したり、焼き付けを起こして使用不能となるのが通常である。
【００２２】
従って、針棒駆動機構１０では、まず、第一の及び第二ピン部材２２，４２ａがいずれも母材を鋼材であるＳＫＨ５１（高速度鋼）として形成されている。かかる第一の及び第二ピン部材２２，４２ａは母材の状態で焼き入れ及び焼き戻しを行い、強化を図った後に、摺動が行われるこれらの周面全体に、窒化クロムからなるセラミック被膜を形成する。かかる窒化クロム膜は、物理蒸着法の一種であるイオンプレーティング法により各ピン部材２２，４２ａの周面に膜圧２［μｍ］程度で形成される。
【００２３】
その一方で、針棒駆動リンク５０は、母材をアルミニウム又はより強度を有するアルミニウム合金として形成される。アルミニウム又はその合金は鉄と比較してその比重が３分の１程度のなので、針棒駆動リンク５０の全体について軽量化を図り、上下動の際に生じる第一及び第二のピン部材２２，４２ａのそれぞれの周面と針棒駆動リンク５０の各端部５１，５２における摺接部との間の面圧を低減するためである。なお、軽量化を考えると、マグネシウム又はその合金も採用することができるが、強度の面から寄りアルミニウム又はその合金が望ましい。そして、針棒駆動リンク５０の両端部５１，５２における各ピン部材２２，４２ａとの摺接面は硬質陽極酸化被膜であるアルミナ被膜を形成する。かかる硬質陽極酸化被膜の表面にはポーラス層が形成されるので、このポーラス層の多孔質構造を利用して、グリスを保持することができる。
【００２４】
このように、各ピン部材２２，４２ａの外周面に窒化クロム膜を形成し、これに対して針棒駆動リンク５０の摺接面に硬質陽極酸化被膜を形成すると、窒化クロム膜も硬質陽極酸化被膜もいずれもセラミックであり、その特性として耐熱性，耐摩耗性，耐食性，耐酸化性を備え、相互の摺動による摩擦熱に対して高い耐久性を発揮する。また、硬質陽極酸化被膜は摩擦係数が低く、窒化クロム膜はセラミック被膜の中でも特に耐熱性に非常に優れているので、これらの組み合わせが、針棒駆動リンク５０と各ピン部材２２，４２ａとの間でその上下動により生じるフレッチング摩耗に対して充分な耐久性を発揮する。
【００２５】
図４は、各種素材及び各種の表面処理を行った同じ構造の針棒駆動リンクと第一及び第二のピン部材を使用して針棒２０の上下動を行った場合の比較試験結果である。試験の前提として、針駆動軸３０の駆動源の回転数を６３００［ｒｐｍ］（針棒２０の上下振動周波数も同様）としたままでの耐久時間を求めたものである。▲１▼は各ピン部材をＳＵＪ２（軸受鋼），針棒駆動リンクをＳＣＭ４１５（クロムモリブデン鋼）として無給油下で行った場合を示し、▲２▼は各ピン部材を母材ＳＵＪ２として被膜をＷＣ／Ｃ（炭化タングステン／炭素），針棒駆動リンクをＳＣＭ４１５として無給油下で行った場合を示し、▲３▼は各ピン部材を母材ＳＵＪ２として被膜をＣｒＮ（窒化クロム），針棒駆動リンクを母材ＳＣＭ４１５として被膜をＮｉＢ（ニッケル・ボロン）として無給油下で行った場合を示し、▲４▼は各ピン部材を母材ＳＵＳ４４０Ｃ（ステンレス）としてその摺動面にイオン窒化処理をおこなったもの，針棒駆動リンクをＳＣＭ４１５として無給油下で行った場合を示し、▲５▼は本実施の形態の針棒駆動機構１０の各ピン部材２２，４２ａ、針棒駆動リンク５０（グリス使用）を示す。
かかる図４に示すように、針棒駆動機構１０における構成である▲５▼では、その耐久時間が７０００時間を示し、他の比較例▲１▼〜▲４▼と比べると、無給油下での耐久性が著しく優れていることが分かる。なお、▲５▼ではその耐久時間が７０００時間を示しているが、耐久試験は現在も継続され、実際の耐久時間は、７０００時間を上回っている。従来の給油を行うミシンの針棒駆動機構の耐久時間は４０００時間程度が一般的であり、また、かかる連続稼働時間５０００時間程度がミシン全体の寿命でもある。針棒駆動機構１０の構成によればそれらを上回ることを示しており、無給油化の耐久性を実証している。
【００２６】
（その他）
なお、各ピン部材２２，４２ａの母材としては、ＳＣＭ（クロムモリブデン鋼），ＳＫＤ（合金工具鋼），ＳＵＪ（軸受鋼）としても良いが、被膜形成や使用時における高温下での特性が安定しているＳＫＨ（高速度鋼）の使用がより望ましい。
また、各ピン部材２２，４２ａの周面に形成するセラミック皮膜としては、イオンプレーティング法による皮膜形成が可能な他のセラミック，例えば、ＴｉＮ（窒化チタン），ＴｉＡｌＮ（窒化チタンアルミニウム），ＴｉＣＮ（炭窒化チタン），ＴｉＣ（炭化チタン）等を使用しても良い。但し、これらのセラミックはＣｒＮ（窒化クロム）よりも幾分耐熱性が低下するため、針棒駆動リンクと各リンク部材との面圧が高い場合（例えば２．０［ＭＰ］以上）の場合には、やはりＣｒＮ被膜を採用することが望ましい。
【００２７】
（針棒駆動機構の他の例）
上述した針棒駆動リンク５０及び各ピン部材２２，４２ａの素材及び表面処理に関する本発明の適用については、上述した針棒駆動機構１０の機械的な構造に限定されるものではなく、針棒駆動リンクと第一及び第二のピン部材とを介して針駆動腕と針棒とを連結する構成であれば、他の機械的な構造からなる針棒駆動機構について適用しても良い。かかる他の針棒駆動機構１０Ａについて図５に基づいて説明する。
【００２８】
図５は針棒駆動機構１０Ａの分解斜視図である。かかる構成において、前述した針棒駆動機構１０と同一の構成については同符号を付して重複する説明は省略する。
針棒駆動機構１０Ａは、その先端部でミシン針Ｍを支持すると共に自らの長手方向に沿って往復可能にミシンフレーム（図示略）に支持された針棒２０Ａと、この針棒２０Ａにその往復動作の駆動力を付与する針駆動腕４０Ａと、針棒２０Ａと針駆動腕３０Ａとを連結する針棒駆動リンク５０Ａとを備え、針棒駆動リンク５０Ａは、針棒２０Ａと針駆動腕４０Ａのそれぞれに対して第一のピン部材２２Ａと第二のピン部材４２Ａａにより回動可能に連結されている。
かかる、針棒駆動機構１０Ａは、主に針棒２０Ａが上下二箇所ではなく下側のみで支持されている点が針棒駆動機構１０と異なっており、かかる差異に伴って各部の構成が若干の差異を有している。
【００２９】
上記針棒２０Ａは、長手方向中間部において針棒下メタル３のみにより略上下方向に沿って往復可能にミシンフレームに支持されている。針棒２０Ａの下端部はその長手方向に沿ってミシン針Ｍが装着され、上端部は第一のピン部材２２Ａを介して相互に回動可能に針棒駆動リンク５０Ａの一端部が連結される。
針駆動腕３０Ａは、その一端部は前述した針駆動腕４０とほぼ同様に針駆動軸３０に連結され、他端部は針駆動腕３０と異なり、二股形状に分岐していない。これに対して針棒駆動リンク５０Ａは、その一端部が二股形状に分岐していると共に針棒２０Ａの上端部をその内側に配置して第一のピン部材２２Ａにより連結している。また、針棒駆動リンク５０Ａの他端部も二股形状に分岐しており、針駆動腕４０Ａの回動端部をその内側に配置して一本の第二のピン部材４２Ａａにより連結している。
【００３０】
かかる構成において、針棒駆動リンク４０Ａが往復回動を行うと、針棒駆動リンク５０Ａを介して針棒２０Ａが上下動を行うこととなる。
さらに、第一のピン部材２２Ａは、針棒２０Ａに対して止めネジにより回転が規制されると共に針棒駆動リンク５０Ａの一端部に対して摺動を行う。また、第二のピン部材４２Ａａは、針駆動腕４０Ａに対して止めネジにより回転が規制されると共に針棒駆動リンク５０Ａの他端部に対して摺動を行う。そして、第一及び第二のピン部材２２Ａ，４２Ａａは、前述したピン部材２２，４２ａと同様にＳＫＨ５１を母材としてその外周面には窒化クロム皮膜が形成されている。さらに、針棒駆動リンク５０Ａはアルミニウム又はその合金を母材とすると共に各ピン部材２２Ａ，４２Ａａとの摺接面は硬質陽極酸化被膜が形成されている。
従って、ロックミシンに適用された場合のように、針棒駆動リンク５０Ａと各ピン部材２２Ａ，４２Ａａとの間が高面圧となると共に高速で摺動する場合であっても、そのフレッチング摩耗に高い耐久性を発揮する。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、ピン部材と針棒駆動リンクとの摺動部を、ピン部材側については窒化クロム皮膜を形成し、針棒駆動リンク側については硬質陽極酸化被膜を形成することで、耐熱性，耐摩耗性，耐食性，耐酸化性の向上を図り、摩耗の生じやすい部分についての耐久性の向上を図っている。従って、無給油化が望まれつつもその高速化，高面圧化によりその実現が困難であったミシン針の駆動構成部位の無給油化を実現することが可能となり、オイル漏れによる布地や周囲の汚れの発生を効果的に回避することが可能である。
また、特にミシン針の駆動を行う構成についての高速化，高面圧化が生じていたロックミシンについても、その耐久性により無給油化を実現することが可能となった。
【００３２】
さらに、針棒駆動リンクの摺動面に硬質陽極酸化被膜を形成することでポーラス層が形成されるので、かかる摺動面にグリスを用いることにより、ポーラス層の多孔室となる表面にグリスを保持することが可能となる。そして、ポーラス層にグリスが保持されると、ピン部材と針棒駆動リンクとの間での摺動を円滑にし、摺動摩擦の発熱による劣化及び摺動による摩耗を回避でき、ピン部材及び針棒駆動リンクの長寿命化を図ることが可能となる。また、グリスを使用した場合でも、オイル漏れによる汚れの発生は生じない。
【００３３】
請求項２記載の発明は、窒化クロムの成膜をイオンプレーティング法により行うので、膜圧を薄く形成することが出来、膜形成後の平滑加工を不要とし、生産性の向上を図ることが可能である。また、熱溶射法のように高温に加熱されないのでピン部材の母材の特性変化や劣化を有効に回避し、その耐久性を高く維持することが可能である。
さらに、イオンプレーティング法により形成された窒化クロム膜はピン部材表面への密着性が高く、摺動に対する膜の剥離，劣化を防止し、さらなる耐久性の向上を図ることが可能である。
【００３４】
請求項３記載の発明は、ピン部材の摺動部にセラミック皮膜を形成し、針棒駆動リンクに硬質陽極酸化被膜を形成することで、鉄やアルミ等の金属と比較して耐熱性，耐摩耗性，耐食性及び耐久性の向上を図っている。従って、かかる耐久性の向上によりミシン針の駆動構成部位の無給油化を実現することが可能となり、布地や周囲の汚れの発生を効果的に回避することが可能である。
さらに皮膜を形成するセラミックとしてイオンプレーティング法に提起したものを採用するので、当該イオンプレーティング法により成膜を行った場合には、請求項２記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
請求項４記載の発明は、針棒駆動リンクの母材が比重の軽いアルミニウム又はその合金なので、その自重を軽減し、針駆動腕と針棒との間で高速駆動した場合に生じるピン部材との間の面圧を低減することが可能となる。従って、針棒駆動リンクとピン部材の双方について互いの摺動面における劣化及び摩耗の発生を低減し、無給油環境下であっても、これらの長寿命化を図ることが可能となる。
【００３６】
請求項５記載の発明は、ピン部材の母材となる鋼材としてＳＫＨを採用するため、高温時でもその特性変化や劣化を生じにくく、セラミック皮膜形成時や使用による摺動時にもその強度を維持し、無潤滑下であっても耐久性を維持することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるロックミシンの一部を切開した正面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図３】図１に開示された針駆動腕，針棒及び針棒駆動リンクの連結状態を示す説明図である。
【図４】ピン部材及び針棒駆動リンクについて、本発明と他の比較例との耐久試験結果を示す線図である。
【図５】針棒駆動機構の他の機械的構成例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１　ミシンフレーム
１０，１０Ａ　ミシンの針駆動機構
２０，２０Ａ　針棒
２２，２２Ａ　第一のピン部材
４０，４０Ａ　針駆動腕
５０，５０Ａ　針棒駆動リンク
５１　　連結部
５２　　連結部
Ｍ　ミシン針
【図１】
2004041304.tif 000003
【図２】
2004041304.tif 000004
【図３】
2004041304.tif 000005
【図４】
2004041304.tif 000006
【図５】
2004041304.tif 000007