(57)【要約】  本発明は、繊維機械による繊維加工に用いられる繊維機械用工具部品１１とその製造方法に関する。この繊維機械用工具部品１１は、芯材からなるとともに、少なくとも部分的に耐摩耗被膜で被膜された、工具芯部１６を有する。この耐摩耗被膜１７は、第１の微細構造１９を有する芯表面１８に形成される。第１の微細構造１９は、電気化学エッチングプロセスにより芯表面１８に形成されることが好ましい。形成される耐摩耗被膜１７は、少なくとも第１の微細構造１９を有する芯表面１８の１部に直接的に電気化学析出で形成され、最大２０μｍの層厚を有することが好ましい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材から成る工具芯部（１６）を有する繊維機械用工具部品（１１）であって、
前記工具芯部（１６）は少なくとも１つの部分に微細構造（１９）を有する芯表面（１８）を有し、
前記微細構造（１９）を有する前記芯表面（１８）は少なくとも部分的に、最大２０μｍの層厚（ｄ）を有する耐摩耗被膜（１７）で被膜され、前記耐摩耗被膜（１７）は、前記芯表面（１８）の前記微細構造（１９）により、さらなる微細構造（２２）を有する、
繊維機械用工具部品。
【請求項２】
前記耐摩耗被膜（１７）の前記層厚（ｄ）が最大で１０μｍ又は最大で７μｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の繊維機械用工具部品。
【請求項３】
１ｍｍ２の対象表面積内における前記耐摩耗被膜（１７）の前記層厚（ｄ）の変化は最大１μｍである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維機械用工具部品。
【請求項４】
前記耐摩耗被膜（１７）の前記層厚（ｄ）が少なくとも２μｍである、ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の繊維機械用工具部品。
【請求項５】
前記耐摩耗被膜（１７）がクロム被膜、ＤＬＣ被膜、炭化物被膜、又は窒化物被膜である、ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の繊維機械用工具部品。
【請求項６】
前記芯材が金属材料又は金属合金から形成される、ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の繊維機械用工具部品。
【請求項７】
前記芯表面（１８）の前記微細構造（１９）及び／又は前記耐摩耗被膜（１７）の前記微細構造（２２）は、突起部（２１、２４）及び窪み（２０、２３）を有し、最大領域にある前記突起部（２１、２４）及び／又は最小領域にある前記窪み（２０、２３）は、実質的に球面部の形状の輪郭を有する、ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１つに記載の繊維機械用工具部品。
【請求項８】
第１又は第２の突起部（２１、２４）の凸状球部の形状の輪郭の半径（Ｒ２、Ｒ４）は、第１又は第２の窪み（２０、２３）の球面部の形状の輪郭の半径（Ｒ１、Ｒ３）よりも大きい、ことを特徴とする請求項７に記載の繊維機械用工具部品。
【請求項９】
前記繊維機械用工具部品（１０）と接触する少なくとも１つのエラスタン糸を有する織物材料を、製造又は処理加工する方法における、請求項１乃至８の何れか１つに記載の前記繊維機械用工具部品（１０）の繊維機械における使用。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのエラスタン糸の繊度は、少なくとも２０ｄｅｎ又は２２ｄｔｅｘである、ことを特徴とする請求項９に記載の繊維機械用工具部品（１０）の使用。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのエラスタン糸の前記繊度は、最大４０ｄｅｎ又は４４ｄｔｅｘである、ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の繊維機械用工具部品（１０）の使用。
【請求項１２】
繊維機械用工具部品を製造するための方法であって、
−工具芯部（１６）を芯材から製作する工程と、
−微細構造（１９）を前記工具芯部（１６）の前記芯表面（２８）の少なくとも１つの部分に形成する工程と、
−前記微細構造（１９）を有する前記芯表面（１８）の少なくとも１部分を耐摩耗被膜（１７）で被膜し、前記芯表面（１８）の前記微細構造（１９）により最大２０μｍの層厚（ｄ）を有する耐摩耗被膜（１７）がさらなる微細構造（２２）を有するようにする工程と、
を備える方法。
【請求項１３】
前記微細構造（１９）は前記芯表面（１８）に電気化学エッチング法で形成される、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記耐摩耗被膜（１７）は前記芯表面（１８）の前記微細構造（１９）の形成直後に形成される、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記耐摩耗被膜（１７）の被膜は電気化学析出により実行される、ことを特徴とする請求項１２乃至１４の何れか１つに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、編針、縦編針、縫い針、フェルト針、タフティング針等の繊維工具、又はシンカ、制御部品、結合部品、並びに糸案内システム若しくはカム、シリンダー、及び編機ダイヤル等の繊維機械のシステム部品を含む繊維機械用工具部品に関する。かかる繊維機械用工具部品は、例えば、編糸又は織糸を加工する場合に編糸又は織糸と接触するために配置される。それらは、繊維機械用工具部品が編糸又は織糸と接触するための作業工程を備え、繊維機械用工具部品を保持、保管、又は移動させる保持部を備える。
【背景技術】
【０００２】
かかる繊維機械用工具部品は、繊維機械が作動している際に大きな応力に晒される。例えば、繊維機械用工具部品が大きな摩耗に晒され得るのは、いわゆる研磨糸が加工される場合である。繊維機械が作動中、繊維機械用工具部品は互いに摺動することもあり、これも摩耗を引き起し得る。繊維機械用工具部品のこのような摩耗をできるだけ小さくして、繊維機械の寿命と効率を向上させる必要がある。このような理由で、繊維機械用工具部品の少なくとも一部分には耐摩耗被膜が形成される。
【０００３】
摩耗を低減するためのクロム被膜を有する繊維機械用工具部品は、特許文献１から既知である。
【０００４】
特許文献２は、炭素鋼の表面を湿式めっき及び乾式めっきにより、繊維機械用工具部品を被膜する方法を記載している。炭素鋼の表面の粗さを低減するために、炭素鋼を最初に研磨し、次に耐摩耗被膜を形成する。
【０００５】
特許文献３はクロム被膜を析出する方法を記載している。クロム被膜が形成される芯材は、最初に湿式ブラストによりガラス粉末で前加工され、次にクロム被膜が形成される。
【０００６】
特許文献４から知られているのは、被膜の電気析出方法であって、電気析出中の電気的変数は初期パルスと後続のパルスであり、最初のパルスで析出材の核形成を最初に行い、後続のパルスで初期核に析出材をさらに付着させる、電気析出方法である。
【０００７】
特許文献５は、パルス電流の調節により析出中に構造化表面を形成する電気化学析出方法を開示している。
【０００８】
ＴＯＰＯＣＲＯＭ社によるいわゆるＴＯＰＯＣＲＯＭ（登録商標）法により、凸状球部の形状の表面領域を有する構造化表面が形成される。
【０００９】
針の硬度を向上させるために、特許文献６は、表面被膜の前後に針のショットピーニングを行うことを提案している。
【００１０】
特許文献７の方法では、電気化学エッチングによる表面被膜形成の際に、その前に電気化学的に形成されたナノ結晶被膜の一部を再び除去して所望の表面構造を得ている。
【００１１】
特許文献８から知られた方法では、最初に繊維機械用工具部品から油が除去され、そして酸化物層の除去、次に繊維機械用工具部品の被膜が行われることが定められている。被膜は、プラズマによる化学蒸着で実行され、その間、プラズマ雰囲気は高周波数電磁波の放射により、直流電圧若しくはパルス直流電圧で、又は他の周波数で刺激される。
【００１２】
特許文献９は、編機の案内チャネルに凹凸面を設けて、潤滑剤溜り及び対応する潤滑膜を案内チャネルの表面に形成できるようにすることを提案している。
【００１３】
さらに先行技術から知られているのが、凸状球部の形状の突起部を有する真珠構造を実現する、いわゆるデュラロイ（登録商標）被膜である。このデュラロイ被膜には、例えば、銀被膜等のさらなる被膜を形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１９８８２００号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第４４９１２８９号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第２５０２２８４号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第０５６５０７０号明細書
【特許文献５】米国特許第６４７８９４３号明細書
【特許文献６】独国特許出願公開第１９９３６０８２号明細書
【特許文献７】国際公開第２００９／０３５４４４号
【特許文献８】独国特許発明第１９６３５７３６号明細書
【特許文献９】独国特許発明第１０２０１１１１９３３５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
繊維機械用工具部品の表面を可能な限り簡素な方法で最適化する必要性が未だに存在する。従って、本発明の目的は、改善された表面特性を有するとともに、寿命が長く経済的な製造が可能な繊維機械用工具部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的は、請求項１の特徴を有する繊維機械用工具部品及び請求項１２の特徴を有する製造方法により達成される。請求項９は、この繊維機械用工具部品の新規性を有する使用を記載している。
【００１７】
繊維機械用工具部品は、芯材を含む工具芯部を有する。芯材としては、特に金属材料又は金属合金、例えば、鋼合金が使用されることが好ましい。芯材は、芯表面を有する。微細構造は、この芯表面の少なくとも１つの部分に存在する。微細構造は、互いに連結された窪みと突起部とを有する。基準面と比較して芯表面を見ると窪みは凹状に窪むように形成される一方、突起部はこの基準面と比較して凸状に盛り上がる。窪み及び／又は突起部の直径は、例えば、最大５０乃至６０μｍである。窪みの最小値と直接隣接する突起部の最大値との間の距離は、好ましくは最大４０乃至６０μｍ、最小１０乃至２０μｍである。
【００１８】
耐摩耗被膜は、微細構造を有する芯表面の少なくとも１つの部分に直接形成される。芯表面と耐摩耗被膜の間に中間被膜は存在しない。形成される耐摩耗被膜は、最大２０μｍ、好ましくは最大１０μｍ、より好ましくは最大７μｍの層厚を有する。芯表面が微細構造であるため、耐摩耗被膜も微細構造を有しており、窪み及び突起部の寸法は特に芯表面の微細構造の寸法よりも小さい。
【００１９】
芯表面の微細構造の形状及び最大２０μｍの層厚の耐摩耗被膜の直接形成により、そこでは微細構造も同じように実現される。耐摩耗被膜の微細構造の窪み及び突起部の寸法は、芯表面の微細構造の窪み及び突起部の寸法に依存する。従って、耐摩耗被膜の表面すなわち外面は、適切な寸法決めにより規定することができる。このようにして、特に電気化学エッチングにより芯材の微細構造が形成される場合、耐摩耗被膜の表面上に非常に望ましい微細構造を形成することができる。さらに、芯表面の微細構造により、耐摩耗被膜と芯材との間に良好な接着結合が形成され、この結合は耐摩耗被膜に微細な亀裂が生じても芯材上における耐摩耗被膜の良好な接着を維持し、耐摩耗被膜の剥落を最小限にする。
【００２０】
耐摩耗被膜の表面構造は、繊維の異なる用途及び使用される特殊な編糸や織糸に適合させられる。一般的に、この表面構造により、編糸や織糸間の接触面が減少する。例えば、アイを有する針では、弾性編糸や弾性織糸が使用される場合、針の摩耗に関連して特に優位性がある。接触長が短縮されることにより、弾性編糸や弾性織糸に生じる張力が小さくなる。この張力によっては、アイを有する針の摩耗が増加し、編糸又は織糸そのものの損傷にも繋がり得る。
【００２１】
さらに、被膜が非常に薄いため、編糸や織糸の案内工具の幾何形状に大きな影響は与えない。例えば、フェルト針に非常に小さな刻み目（数百分の１ミリメートル）がある場合、そのような薄い被膜は、織糸の搬送中、刻み目に影響を与えない。しかし、被膜の構造及びそれに伴う接触面の減少により、針及び織糸への応力は減少する。かかる形成された微小構造がある場合、被膜の成長はすべての場所（刻み目）で別々に制御できず、薄い被膜では局所的に異なる被膜成長の影響がそれほど重要ではないことから、薄い被膜はさらなる優位性を有する。フィリグリー繊維工具においては、必要とされる最小層厚のため、既知の形成された被膜は適切ではない。アイを有する針の場合、アイ内の径は約１００μｍ以下であり、より厚い被膜（２０μｍを超える）では膨らみが生じてしまう。針のアイと縫針の溝付き縁の状態は類似している。
【００２２】
耐摩耗被膜の層厚が実質的に一定で、１ｍｍ２（好ましくは１ｍｍｘ１ｍｍ）の面積を有する観察表面内での変化は最大１μｍ及び／又は最大１０％であることが好ましい。
【００２３】
耐摩耗被膜の層厚は、少なくとも１μｍである。耐摩耗被膜が工具芯部の非被膜部分に移行する縁領域では、この最小層厚は減少してもよい。この縁領域の外側のすべての箇所では、最小層厚が達成される。
【００２４】
本発明の１つの好ましい態様において、耐摩耗被膜は、クロム被膜、好ましくは硬質クロム被膜により形成される。耐摩耗被膜は、ＤＬＣ被膜、炭化物被膜、又は窒化物被膜により形成することもできる。他の利用可能な硬質材料被膜、例えば、酸化窒化炭素又は酸窒化硬質材料被膜等も耐摩耗被膜に使用でき優位性がある。異なる材料でできた耐摩耗被膜を工具芯部の異なる部分に形成することも優位性がある。
【００２５】
１つの好ましい態様において、耐摩耗被膜の微細構造は、それぞれ最大又は最小の領域に実質的に凸状球部の輪郭を有する突起部（山）及び／又は窪み（谷）を有する。さらに、微細構造を通る部分が一定の曲線を有し、同様にその一次導関数（勾配）があらゆる点で一定であることがさらに好ましい。この態様において、突起部の球面形状の輪郭の平均半径は、窪みの球面形状の輪郭の平均半径よりも大きくても又は小さくてよい。
【００２６】
繊維機械用工具部品は、例えば水着に使われる、エラスタン糸の加工中に、繊維機械で使用されることが好ましい。エラスタン糸の繊度は、好ましくは約２０ｄｅｎ（２２ｄｔｅｘ）から４０ｄｅｎ（４４ｄｔｅｘ）の範囲である。かかる編糸は、非常に微細である。例えば、繊度が２２ｄｔｅｘのエラスタン糸の直径は約０．０４ｍｍである。
【００２７】
特に上記の繊維機械用工具部品は、以下の工程を備えた方法で製造することができる。
【００２８】
最初に、芯材から工具芯部が所望の形状に製作される。次に、微細構造が芯表面の少なくとも１つの部分に形成される。そして、最大層厚が２０μｍの耐摩耗被膜が、微細構造を有する芯表面の部分に直接形成される。
【００２９】
微細構造は、電気化学エッチング法を用いて形成することが好ましく、特に工具芯部が槽に浸され、アノードが形成される一方で、槽の溶液（例えば、クロム酸溶液又は他の無機若しくは有機酸若しくは塩基）はカソードであって、その結果芯材が工具芯部から放出されて槽内に移送される。耐摩耗被膜は、芯表面に微細構造が形成された直後に、特に電気化学析出により生成されることが好ましい。微細構造が形成された後、工具芯部は、乾燥等の中間工程無しで槽（特にクロム槽）に浸漬され、カソードとして機能することができ、そのようにして芯表面にクロムが析出する。２つの電気化学法は、いわゆる「ウェット・イン・ウェット」で実行される。これらの２つの方法工程では、２つの異なる槽装置を使用することが好ましい。
【００３０】
微細構造は、ショットピーニング又はその他の化学的及び／又は物理的及び／又は機械的方法を用いて形成してもよい。
【００３１】
繊維機械工具及びその製造方法のさらなる優位性のある実施例は、従属請求項、発明の詳細な説明、及び図面に記載されている。以下では、本発明の好ましい実施例を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】アイを有する針によって形成される繊維機械用工具部品の一例の側面図を示す図である。
【図２】図１の区画線ＩＩ−ＩＩ上の図１のアイを有する針の部分断面図である。
【図３】図２の小領域ＩＩＩの概略図であり、工具芯部の一部及びそれに形成された耐摩耗被膜を非常に簡略化した断面で示した図である。
【図４】図１からのアイを有する針の部分的斜視図であり、微細構造を有する耐摩耗被膜を示す図である。
【図５】図４のアイを有する針の耐摩耗被膜の小領域ＩＶを示す図である。
【図６】例えば、図１乃至図５のアイを有する針の繊維機械用工具部品を製造するための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、繊維機械用工具部品１１を形成する糸を通すアイを有する針１０の概略側面図である。その他の針、例えば、編針、縫い針、フェルト針、又はタフティング針等も、アイを有する針１０に代えて繊維機械用工具部品としてよい。針の代わりに、繊維機械用工具部品は、繊維機械のシステム部品、例えば、シンカ、糸案内システム部、又は制御若しくは結合部分としてもよい。繊維機械用工具部品は、特に、繊維機械に取り付けられ、編糸又は織糸を加工するために繊維機械に存在する、工具部品又はシステム部品であって、例えば、作動中に編糸又は織糸と接触し得る工具部品又はシステム部品である。
【００３４】
本実施例のアイを有する針１０は、加工部１２と、編糸又は織糸を案内するアイ１３とを有する。針を針保持具１５に取り付けるための保持部１４は、加工部１２でアイ１３に連結されている。原則として、整列したアイ１３を有する複数の針１０は、このような針保持具１５に配置される。
【００３５】
他の繊維機械用工具部品すなわち繊維工具も、加工部１２と保持部１４とを有する。例えば、縫い針又はフェルト針は、針先を有する加工部と、針幹の領域に保持部とを有し、この保持部によって針が機械内に保持される。編機針は、針フックを備えた加工部を有し、そこから間隔をおいて、例えば、編機の案内チャネル内で編機針を動かすことができる脚部等を有する保持部を有する。シンカ又は他のシステム部品は、編糸と接触する加工部と、部品を支持、固定、又は移動するための保持部とを有し得る。
【００３６】
図２は、アイ１３を通る交差線ＩＩ−ＩＩ（図１を参照）による部分切断図を示している。アイを有する針１０は、少なくとも加工部１２において、芯材でできた工具芯部１６と、芯材とは異なる材料で作られ、工具芯部１６に直接形成された耐摩耗被膜１７とを備えることが分かる。芯材は、金属又は金属合金により形成されることが好ましく、例えば鋼合金からなる。実施例において、耐摩耗被膜１７は硬質クロム被膜により形成される。それに代えて、ＤＬＣ被膜、炭化物被膜、又は窒化物被膜であってもよい。
【００３７】
耐摩耗被膜１７は、例えば、アイを有する針１０又は繊維機械用工具部品１１の加工部１２のみに形成される。他の領域、例えば、保持部１４は、耐摩耗被膜１７で覆われない。特定の繊維機械用工具部品の精密な機能によっては、摩耗に晒される部分に耐摩耗被膜１７を形成するだけで十分となり得る。しかし、繊維機械用工具部品１１全体を耐摩耗被膜１７で被膜することも可能である。
【００３８】
耐摩耗被膜１７は、工具芯部１６の芯材に中間被膜を設けることなく直接形成される。芯材１６の芯表面１８は、耐摩耗被膜１７が形成される部分に第１の微細構造１９を有する。この第１の微細構造１９は芯材及び耐摩耗被膜１７（図２の領域ＩＩＩ）の拡大図である図３に非常に概略的に示されている。図３の図示は非常に簡素化されており、縮尺通りではない。見て分かる通り、第１の微細構造１９は、隣接して配置された凹状の第１の窪み２０と凸状の第１の突起部２１によって芯表面１８上に形成される。窪み２０及び／又は第１の突起部２１は、好ましくは、それぞれ半径Ｒｉを有する凸状球部の球形輪郭を有する。ここでｉは特定の第１の窪み２０又は第１の突起部２１への特定の半径を示す指標を表す。例えば、図３は、第１の窪み２０の第１の半径Ｒ１及び第１の突起部２１の第２の半径Ｒ２を示す。
【００３９】
耐摩耗被膜１７は、この第１の微細構造１９に形成される。この耐摩耗被膜１７の層厚ｄは、最小値が２μｍで、最大値が２０μｍである。さらなる実施例において、耐摩耗被膜１７の層厚ｄは、最大１０μｍ、又は最大７μｍであってもよい。
【００４０】
耐摩耗被膜１７のこの層厚ｄにより、さらに、ここでは第２の微細構造２２と呼ばれる微細構造を実現する。従って、第１の微細構造１９と同様に、第２の微細構造２２は、互いに結合された第２の窪み２２と第２の突起部２４とを形成する。第１の微細構造１９と同様に、第２の窪み２３と第２の突起部２４はそれぞれ、半径Ｒｉを有する凸状球部の輪郭を有し、図３では、例として、第２の窪み２３に第３の半径Ｒ３が割り当てられ、第２の突起部２４に第４の半径Ｒ５が割り当てられる。
【００４１】
芯表面１８の第１の微細構造１９及び耐摩耗被膜１７の第２の微細構造２２を通る断面（図３）において、微細構造１９、２２の断面輪郭線は一定の軌跡を有するのが見られる。それらの傾斜（一次導関数）は、微細構造１９及び２２の断面輪郭線の曲線の各点で一定であることが同様に好ましい。
【００４２】
図３の概略的な実施例の変形においては、特定の微細構造１９及び２２の、窪み２０及び２３のみ又は突起部２１及び２４のみが凸状球部の形状を有することも可能である。第１及び第２の窪み２０、２３の半径、及び／又は第１及び第２の突起部２１、２４の半径は、所定の領域において可変でよく、例えば、最大２０乃至３０μｍ、最小５乃至１０μｍでよい。直接隣接する第２の突起部の最大値からの第２の窪み２３の最小値の間隔ｚは、好ましくは最大４０乃至６０μｍ、最小１０乃至２０μｍである。
【００４３】
耐摩耗被膜１７の層厚ｄは実質的に一定である。表面積１ｍｍ２、好ましくは１ｍｍｘ１ｍｍの正方形の表面を持つ特定の表面内で、層厚ｄは最大１０％又は最大１μｍで変動する。層厚ｄを示す図は、耐摩耗被膜１７の縁部２６に直接隣接する縁領域２５の外側の、耐摩耗被膜１７全体に適用される。この縁領域２５内では、層厚ｄは耐摩耗被膜の縁領域２６に向かって連続的に減少する。
【００４４】
図４及び図５は、耐摩耗被膜１７の第２の微細構造２２の写真である。この実施例では、第２の突起部２４のみが、その最大の領域に凸状球部の外形を有しているが、凹部２３は有していない。
【００４５】
繊維機械用工具部品１１及び一例としての上述のアイを有する針１０を製造するための１つの好ましい方法は、図６を参照して以下で説明する。
【００４６】
第１の方法工程Ｓ１において、工具芯部１６は、例えば、芯材を成形及び／又は機械的加工することにより製造される。工具芯部１６は、繊維機械用工具部品１１及び、例えば、アイを有する針１０の形状を決定する適切な形状となる。
【００４７】
次に、第２の方法工程Ｓ２において、工具芯部１６の芯表面１８の少なくとも１つの部分において、例えば、第１の微細構造１９を電気化学エッチングプロセスで形成する。このため、２０℃乃至６０℃の温度で１リットルあたり５０乃至３００ｇの三酸化クロムを含むクロム酸溶液が使用される。浴槽中の工具芯部１６の滞留時間は、形成される第１の窪み２０及び第１の突起部２１の深さ又は高さによって、１０秒乃至１８００秒の間となる。工具芯部１６はアノード（電圧の陽極）として用いられ、芯材は芯表面上で除去され、電解液中へと移動する。芯材の低溶解度の構造成分は、溶液へ遅く移動する。例えば、第１の微細構造１９をエッチングする場合、２０Ａ乃至４０Ａ／ｄｍ２の電流密度を用いることができ、エッチング時間は好ましくは３０秒乃至１２００秒である。所望の第１の微細構造１９は、エッチング時間及び電流密度でこの寸法を決めることができる。
【００４８】
第１の微細構造はエッチングプロセスを用いて形成されるので、第２の方法工程Ｓ２の直後に、第３の方法工程Ｓ３において耐摩耗被膜１７を「ウェット・イン・ウェット」で形成することができる。例えば、第２の方法工程Ｓ２又は第３の方法工程Ｓ３の間に乾燥は行われず、他の中間工程もない。実施例において、硬質クロム被膜は、電気化学析出により耐摩耗被膜１７として形成される。第１の微細構造１９を有する工具芯部１６の少なくとも１つの部分は電解槽に浸漬され、工具芯部１６はカソード（陰極）として機能し、この電解槽からの素材が第１の微細構造１９を有する芯表面１８に析出する。この電解槽には、例えば、１リットル当たり１７０ｇ乃至２７０ｇの三酸化クロムと、０．５−２．５重量％の硫酸と、特別な触媒とが含まれている。この特別な触媒は、例えば、スルホン酸であってよく、クロム槽の三酸化クロム含有量に対して１：１０乃至１：２０の範囲の濃度を有し得る。電解槽の温度は５０°Ｃ乃至７０°Ｃである。メタンスルホン酸、ジメタンスルホン酸、又はナフタレンスルホン酸をスルホン酸として使用してよい。電流密度は、例えば、１５Ａ乃至５０Ａ／ｄｍ２である。電解槽での滞留時間は、耐摩耗被膜１７が最大２０μｍ又は最大１０μｍ、好ましくは最大７μｍの層厚を有するように選択される。最小層厚は、１μｍである。電気化学析出を用いた耐摩耗被膜１７での被膜プロセスの際、第２の微細構造２２の形態は、パルス電流、電流密度、温度、浴槽濃度、及び他のパラメータによって影響され得る。第２の微細構造２２は、上述の被膜パラメータに依存し、芯表面１８上の第１の微細構造１９の寸法及び実施例にも依存する。例えば、第２の微細構造２２の突起部及び窪み（山及び谷）は、半球の輪郭を有するように形成することができる。
【００４９】
本発明は、繊維機械での繊維加工に用いられる繊維機械用工具部品１１及びその製造方法に関する。繊維機械部品工具１１は、芯材からなるとともに、少なくとも部分的に耐摩耗被膜で被膜された工具芯部１６を有する。耐摩耗被膜１７は、第１の微細構造１９を有する芯表面１８に形成される。第１の微細構造１９は、芯表面１８で電気化学エッチングプロセスにより形成されることが好ましい。それに形成される耐摩耗被膜１７は、好ましくは、少なくとも第１の微細構造１９を有する芯表面１８の部分に直ちに電気化学析出で形成され、最大２０μｍの層厚を有する。
【符号の説明】
【００５０】
１０      アイを有する針
１１      繊維機械用工具部品
１２      加工部
１３      アイ
１４      保持部
１５      針保持具
１６      工具芯部
１７      耐摩耗被膜
１８      芯表面
１９      第１の微細構造
２０      第１の窪み
２１      第１の突起部
２２      第２の微細構造
２３      第２の窪み
２４      第２の突起部
２５      縁領域
２６      縁
ｄ        層厚
Ｒｉ      半径
Ｒ１      第１の半径
Ｒ２      第２の半径
Ｒ３      第３の半径
Ｒ４      第４の半径
Ｓ１      第１の方法工程
Ｓ２      第２の方法工程
Ｓ３      第３の方法工程
ｚ        間隔
【図１】
2020530071.tif 000003
【図２】
2020530071.tif 000004
【図３】
2020530071.tif 000005
【図４】
2020530071.tif 000006
【図５】
2020530071.tif 000007
【図６】
2020530071.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月27日(2019.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材から成る工具芯部（１６）を有する繊維機械用工具部品（１１）であって、
前記工具芯部（１６）は少なくとも１つの部分に微細構造（１９）を有する芯表面（１８）を有し、
前記芯表面（１８）の前記微細構造（１９）は、互いに連結された窪みと突起部とを有し、前記窪みは基準面と比較して凹状に窪むように形成される一方、前記突起部は前記基準面と比較して凸状に盛り上がり、前記窪み及び／又は前記突起部の直径は、最大５０乃至６０μｍであり、前記窪みの最小値と直接隣接する前記突起部の最大値との間の距離は、最小１０乃至２０μｍ、最大４０乃至６０μｍであり、
前記微細構造（１９）を有する前記芯表面（１８）は少なくとも部分的に、最大２０μｍの層厚（ｄ）を有する耐摩耗被膜（１７）で被膜され、前記耐摩耗被膜（１７）は、前記芯表面（１８）の前記微細構造（１９）により、さらなる微細構造（２２）を有する、
繊維機械用工具部品。
【請求項２】
前記窪み及び前記突起部の半径は最小５乃至１０μｍ、最大２０乃至３０μｍである、ことを特徴とする請求項１に記載の繊維機械用工具部品。
【請求項３】
前記耐摩耗被膜（１７）の前記層厚（ｄ）が最大で１０μｍ又は最大で７μｍである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維機械用工具部品。
【請求項４】
１ｍｍ２の対象表面積内における前記耐摩耗被膜（１７）の前記層厚（ｄ）の変化は最大１μｍである、ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の繊維機械用工具部品。
【請求項５】
前記耐摩耗被膜（１７）の前記層厚（ｄ）が少なくとも２μｍである、ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の繊維機械用工具部品。
【請求項６】
前記耐摩耗被膜（１７）がクロム被膜、ＤＬＣ被膜、炭化物被膜、又は窒化物被膜であり、及び／又は前記芯材が金属材料又は金属合金から形成される、ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の繊維機械用工具部品。
【請求項７】
前記芯表面（１８）の前記微細構造（１９）及び／又は前記耐摩耗被膜（１７）の前記微細構造（２２）は、突起部（２１、２４）及び窪み（２０、２３）を有し、最大領域にある前記突起部（２１、２４）及び／又は最小領域にある前記窪み（２０、２３）は、実質的に球面部の形状の輪郭を有する、ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１つに記載の繊維機械用工具部品。
【請求項８】
第１又は第２の突起部（２１、２４）の凸状球部の形状の輪郭の半径（Ｒ２、Ｒ４）は、第１又は第２の窪み（２０、２３）の球面部の形状の輪郭の半径（Ｒ１、Ｒ３）よりも大きい、ことを特徴とする請求項７に記載の繊維機械用工具部品。
【請求項９】
前記繊維機械用工具部品（１０）と接触する少なくとも１つのエラスタン糸を有する織物材料を、製造又は処理加工する方法における、請求項１乃至８の何れか１つに記載の前記繊維機械用工具部品（１０）の繊維機械における使用。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのエラスタン糸の繊度は、少なくとも２０ｄｅｎ又は２２ｄｔｅｘである、ことを特徴とする請求項９に記載の繊維機械用工具部品（１０）の使用。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのエラスタン糸の前記繊度は、最大４０ｄｅｎ又は４４ｄｔｅｘである、ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の繊維機械用工具部品（１０）の使用。
【請求項１２】
繊維機械用工具部品を製造するための方法であって、
−工具芯部（１６）を芯材から製作する工程と、
−微細構造（１９）を前記工具芯部（１６）の前記芯表面（２８）の少なくとも１つの部分に形成する工程であって、前記芯表面（１８）の前記微細構造（１９）は、互いに連結された窪みと突起部とを有し、前記窪みは基準面と比較して凹状に窪むように形成される一方、前記突起部は前記基準面と比較して凸状に盛り上がり、前記窪み及び／又は前記突起部の直径は、最大５０乃至６０μｍであり、前記窪みの最小値と直接隣接する前記突起部の最大値との間の距離は、最小１０乃至２０μｍ、最大４０乃至６０μｍである工程と、
−前記微細構造（１９）を有する前記芯表面（１８）の少なくとも１部分を耐摩耗被膜（１７）で被膜し、前記芯表面（１８）の前記微細構造（１９）により最大２０μｍの層厚（ｄ）を有する耐摩耗被膜（１７）がさらなる微細構造（２２）を有するようにする工程と、
を備える方法。
【請求項１３】
前記微細構造（１９）は前記芯表面（１８）に電気化学エッチング法で形成される、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記耐摩耗被膜（１７）は前記芯表面（１８）の前記微細構造（１９）の形成直後に形成される、ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記耐摩耗被膜（１７）の被膜は電気化学析出により実行される、ことを特徴とする請求項１２乃至１４の何れか１つに記載の方法。
【国際調査報告】
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2020530071.tif 000011
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