JP5393900B2 - ボタン取付装置及びボタン取付方法 - Google Patents

Description

本発明は、ボタン取付装置及びボタン取付方法に関し、更に詳しくは、スナップボタン、飾りボタン、ハトメ等のボタン類を、生地を挟んで止具で加締めることにより、生地に取り付けるためのボタン取付装置及びボタン取付方法に関する。

従来から金属製や樹脂製のスナップボタン、飾りボタン、ハトメ等のボタン類（以下単に「ボタン」という）を止具により生地に取り付ける際、ボタン取付装置が一般的に使用されている。ボタン取付装置は、一般に、ボタンが底部に保持される昇降可能な取付ダイと、止具が上部に載置される受けダイとを備え、取付ダイと受けダイ間に生地をほぼ水平に配した後、取付ダイを降下させることにより、止具の鋭利部が生地を上方に貫通した後、ボタンに対し加締められることで、ボタンが生地に固定される。また、特開昭６２−４１３０７号公報には、ボタンの形状や大きさによって加締力を増減するため、受けダイの下方への変位に応じて横方向に移動する横移動体をばねで支持する構成のボタン取付装置が開示されている。

しかしながら、上記文献のボタン取付装置では、生地の厚さに応じてばねの付勢力（ばね荷重）を微調整する必要があった。すなわち、例えば、ばねの付勢力を薄い生地用に設定したまま厚い生地にボタンの取り付けを行うと、ボタンと止具が生地を圧迫し過ぎて、生地が損傷する場合がある。他方、ばねの付勢力を厚い生地用に設定したまま薄い生地にボタンの取り付けを行うと、ボタン及び／又は止具が生地にしっかりと固定されない場合がある。このような事態を防ぐため、上記従来装置では、生地厚等に応じてばねの微調整が事前に行われているが、このようなばねの微調整は、専門性や熟練を要する非常に面倒で煩雑な作業である。

また、ボタンに対する止具の加締め時に受けダイには下向きの大きな力（衝撃）がかかり、この力は生地厚に応じて変動し、比較的薄い生地では約２５００〜３０００Ｎ、比較的厚い生地では約５０００〜９０００Ｎ（最大約１００００Ｎ）にもなる。このような加締め時に受けダイにかかる衝撃を従来のボタン取付装置では生地厚に応じて有効に吸収することはできなかった。

特開昭６２−４１３０７号公報

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたもので、その目的は、生地の厚さ等に応じてボタンに対する止具の加締め時における受けダイの下方への変位量を容易に調整することができるボタン取付装置及びボタン取付方法を提供することにある。また、本発明の別の目的は、生地厚に応じて受けダイにかかる衝撃を有効に吸収することができるボタン取付装置及びボタン取付方法を提供することにある。

本発明によれば、上記課題を解決するため、生地を挟んでボタンに対し止具を加締めることによりボタンを生地に取り付けるためのボタン取付装置であって、死点まで移動可能で、ボタンが保持される取付ダイと、加締め時に前記取付ダイの前記死点までの移動による荷重を受けて変位可能な、止具が保持される受けダイと、受けダイの変位を停止するための受けダイ停止手段と、前記受けダイ停止手段が許容する受けダイの変位量を制御するための制御部と、前記取付ダイが死点に到達する寸前（取付ダイの死点への到達とほぼ同時）のタイミングを検出して検出信号を制御部に送信するタイミング検出手段とを備え、前記制御部は、前記タイミング検出手段からの検出信号を受けて受けダイ停止手段に作動信号を出力するボタン取付装置が提供される。

本明細書中で用いる用語「ボタン」には、ボタン穴に出し入れするタイプのボタン、スナップボタン（雄スナップ及び雌スナップ）、飾りボタンの他、ハトメ等が含まれる。また、用語「生地」は、織物、布、フェルト、不織布、革、樹脂シート等が含まれる。更に、一般に、取付ダイが上方に、受けダイが下方に配置され、取付ダイの底部にボタンが保持され、受けダイの上部に止具が載置された後、取付ダイが受けダイに向けて降下させられる（一般態様）が、取付ダイが下方に、受けダイが上方に配置され、取付ダイの上部にボタンが保持され、受けダイの底部に止具が保持された後、取付ダイが受けダイに向けて上昇させられる場合もある。なお、本願明細書において、以下、前者の一般態様、すなわち取付ダイが上方に、受けダイが下方に配置される態様にて説明するが、これに限定されるものではない。

本発明では、ボタンが底部に保持された取付ダイを降下させると、受けダイの上部に載置された止具の鋭利部が生地を上方に貫通し、次いでボタンと係合して加締め（塑性変形）が始まる。この際、受けダイは下向きの荷重を受けて下方への変位が許容される。取付ダイが死点（下死点）に達すると加締めが完了するが、その寸前のタイミングをタイミング検出手段で検出し、この検出信号を制御部に送る。制御部は、タイミング検出手段からの検出信号を受けて、受けダイ停止手段に作動信号を出力する。これにより、受けダイ停止手段が作動して、受けダイを、生地の厚さ等に応じて加減した下方への変位量にて、取付ダイが下死点に達して加締めが完了すると同時に停止させることができる。また、加締め時に受けダイが生地の厚さ等に応じた変位量にて下方に変位することにより、受けダイにかかる衝撃が生地厚等に応じて吸収される。

受けダイ停止手段としては、最大１００００Ｎもの下向きの力がかかる受けダイを停止可能な電磁的なアクチュエータ等を挙げることができる。また、受けダイを止める時のアクチュエータの負荷を軽減するため、受けダイ停止手段は、受けダイが受ける下向きの力を上下方向に垂直な横方向等に転換、分散する構成（横移動体等）を含むことができ、この場合、アクチュエータは受けダイを直接停止させるのではなく、横移動体等を停止させることによって受けダイを停止させることができる。

タイミング検出手段は、取付ダイが下死点に達する直前のタイミングを取付ダイの位置から直接検出するフォトインタラプタ、フォトセンサ等のセンサや、このタイミングを駆動源、伝達機構等の回転量等から間接的に検出するロータリエンコーダ等のセンサを好ましく用いることができるが、これらに限定されるものではない。

本発明では、前記制御部は、事前に入力された設定値に基づいて、前記受けダイ停止手段が許容する受けダイの変位量を制御することができる。この場合、生地の厚さ等に応じて受けダイ停止手段を駆動させる通電値、電圧値等を制御部に入力し、これによって、加締め時の受けダイの変位量を生地の厚さ等に対応させることができる。なお、制御部に事前に入力する値は、生地の厚さの他、生地の種類、止具の種類等に基づいて設定され得る。

本発明の一実施形態において、前記取付ダイは、電動モータの回転によって移動する取付ダイ駆動機構を備え、前記タイミング検出信号は、前記取付ダイ駆動機構の回転量を検出し、前記制御部は、前記タイミング検出手段からの検出信号を受けて、事前に入力された設定値に基づいて、作動信号を出力する。この場合、取付ダイが死点に到達する寸前のタイミングを、取付ダイ駆動機構の回転量に基づいて容易かつ確実に設定し検出することができる。電動モータによる取付ダイを移動させるために、電動モータの回転軸には、回転軸に対して偏心したカムが取り付けられ、このカムに、取付ダイが上下方向（受けダイに近づく方向）に移動するように直接的または間接的に作用する。よって、電動モータの回転量を検出することで、カムの回転量を検出できるため、取付ダイが死点に到達するタイミングを検出でき、その検出信号を制御部に送信する。

本発明の一実施形態において、前記受けダイ停止手段は、制御部からの作動信号に基づいて作動するソレノイドを含む。この場合、制御部は、ソレノイドを、受けダイに許容する変位量に応じた通電量等で作動させ得る。

本発明の一実施形態において、前記受けダイ停止手段は、受けダイの変位に伴って、取付ダイが移動する方向にほぼ垂直な横方向に移動可能な横移動体を含み、前記ソレノイドが横移動体の移動を停止することにより、受けダイの変位を停止する。この場合、受けダイが受ける力を横移動体が横方向に転換、分散し、ソレノイドが横移動体を直接停止させることにより、受けダイの停止時におけるソレノイドの負荷を低減することができる。

本発明の一実施形態において、前記横移動体を横方向に移動させる荷重を検出して検出信号を制御部に送信する横移動体荷重検出手段を備える。ここで、横移動体荷重検出手段の検出信号が制御部に送られ、その検出信号を受けて受けダイ停止手段に作動信号を出力して、受けダイの変位を停止（静止）させる。この実施携帯においては、横移動体荷重検出手段が、タイミング検出手段の役割をする。横移動体荷重検出手段としては、ロードセル、圧電素子等を好ましく用いることができる。

本発明の一実施形態において、前記受けダイ停止手段は、受けダイの変位に伴って、取付ダイが移動する方向にほぼ垂直な横方向に移動可能な横移動体を含み、前記横移動体を横方向に移動させる荷重を検出して、検出信号を制御部に送信する横移動体荷重検出手段を備える。この場合も、受けダイが受ける力を横移動体が横方向に転換、分散でき、また、横移動体荷重検出手段として、ロードセル、圧電素子等を好ましく用いることができる。

別の本発明によれば、生地を挟んでボタンに対し止具を加締めることによりボタンを生地に取り付けるためのボタン取付方法であって、取付ダイにボタンを保持させ、受けダイに止具を保持し、ボタンと止具との間に生地を配した後、取付ダイを受けダイに向けて死点まで移動させる際、受けダイが取付ダイの移動による荷重を受けて変位し、取付ダイが死点に到達すると同時に受けダイを許容した変位量で停止させるボタン取付方法が提供される。

本発明では、ボタンが底部に保持された取付ダイを降下させると、受けダイの上部に載置された止具の鋭利部が生地を上方に貫通し、次いでボタンと係合して加締めが始まる。この際、受けダイは下向きの荷重を受けて下方への変位が許容される。取付ダイが死点（下死点）に達すると同時に、受けダイを、生地の厚さ等に応じて加減した下方への変位量にて停止させることができる。

本発明の一実施形態において、前記許容した変位量は、制御部に事前に入力された設定値に基づく。この場合、加締め時の受けダイの下方への変位量を生地の厚さ等に対応させることができる。

本発明の一実施形態において、前記取付ダイが死点に到達する寸前（取付ダイの死点への到達とほぼ同時）のタイミングをタイミング検出手段で検出して前記制御部に検出信号を送信し、前記制御部は、前記タイミング検出手段からの検出信号を受けてソレノイドに作動信号を出力し、ソレノイドが受けダイを許容した変位量で停止させる。

本発明の一実施形態において、受けダイの変位に伴って、取付ダイが移動する方向にほぼ垂直な横方向に横移動体を移動させ、前記横移動体を横方向に移動させる荷重を横移動体荷重検出手段で検出して前記制御部に検出信号を送信する。この場合、受けダイが受ける力を横移動体が横方向に転換、分散でき、また、横移動体荷重検出手段として、ロードセル、圧電素子等を好ましく用いることができる。

本発明では、制御部が受けダイ停止手段を制御して、加締め完了時に受けダイを生地の厚さ等に応じた変位量にて停止させることができる。そのため、従来のボタン取付装置で必要であった面倒なばねの微調整が不要となる。また、加締め時に受けダイを生地の厚さ等に応じた変位量にて変位させることにより、生地厚に応じて受けダイにかかる衝撃を有効に吸収することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るボタン取付装置の全体を概略的に示す正面説明図である。 図２は、比較的薄い生地に対するボタンの取付時において受けダイに未だ下向きの荷重がかかっていない状態を示す説明図である。 図３は、図２の状態から取付ダイが下死点まで降下して加締めが完了した状態を示す説明図である。 図４は、図３の加締め完了時のボタン、生地及び止具を拡大して示す断面説明図である。 図５は、比較的厚い生地に対するボタンの取付時において受けダイに未だ下向きの荷重がかかっていない状態を示す説明図である。 図６は、図５の状態から取付ダイが下死点まで降下して加締めが完了した状態を示す説明図である。 図７は、本発明の別の実施形態に係るボタン取付装置を概略的に示す説明図である。 図８は、図７のボタン取付装置において横移動体の移動をソレノイドが停止した状態を示す説明図である。 図９は、本発明の更に別の実施形態に係るボタン取付装置を概略的に示す説明図である。 図１０は、図９のボタン取付装置において回動レバーの回動をソレノイドが停止した状態を示す説明図である。 図１１は、図１等のボタン取付装置におけるソレノイドを横移動体の左方に配置した変形例を示す説明図である。 図１２は、ソレノイドを受けダイの下方に受けダイと同軸状に配置した変形例を示す説明図である。

以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るボタン取付装置１０の全体を概略的に示す正面説明図である。ボタン取付装置１０は、ボタン１を止具２を用いて生地３（３ａ、３ｂ）に取り付けるためのもので、上方の初期位置と下死点との間を昇降する円柱状の取付ダイ（パンチを含む）２０と、取付ダイ２０の下方に取付ダイ２０と同心状に配置され、加締め時に下向きの荷重を受けて下方に変位可能な円柱状の受けダイ３０と、受けダイ３０の下方への変位を停止するための受けダイ停止手段４０と、受けダイ停止手段４０を制御する、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を含む制御部５０と、取付ダイ２０が下死点に到達する寸前（取付ダイ２０の下死点への到達とほぼ同時）のタイミング、すなわち加締めが完了するかしないかのタイミングを検出して制御部５０に検出信号を送信するタイミング検出手段とを備える。ボタン取付装置１０は更に、図示はしないが、取付ダイ２０の駆動源であるモータ、取付ダイ２０を昇降させる取付ダイ駆動機構、モータの出力を取付ダイ駆動機構に伝える駆動伝達機構等を含み、これらの構成はフレーム１１に支持される。ボタン１を生地３に取り付ける場合、取付ダイ２０の底部にボタン１を保持させ、受けダイ３０の上部に止具２が載置され、ボタン１と止具２間に生地３をほぼ水平に配した後、取付ダイ２０が初期位置から下死点まで降下される。これにより、詳しくは後述するが、生地３を挟んでボタン１に対し止具２が加締められ、ボタン１が生地３に固定される。

ボタン１及び止具２は単なる例示であり、これらに限定されるものではない。ボタン１は、ジーンズの腰部等に用いられるもので、図２等に示すように、円柱状のボタン胴部１ａと、ボタン胴部１ａの軸方向一方側（図２において上方）にて拡径する円板状のボタン頭部１ｂとを有する。ボタン１はまた、ボタン胴部１ａ及び頭部１ｂの外殻を成す金属製の外殻部材１ｃと、外殻部材１ｃ内に収容される樹脂製または金属製のコア部材１ｄとを含む。コア部材１ｄの底部と外殻部材１ｃの底部（ボタン頭部１ｂとは軸方向反対側）１ｃａとの間には若干間隔があけられる。止具２は、円板状のベース２ａと、ベース２ａからその軸方向に延びる二本のピン２ｂとを有する。ボタン１のコア部材１ｄの底部には、ボタン１を生地３に取り付ける際、生地３を貫通し次いでボタン１の外殻部材１ｃの底部１ｃａを突き抜けた止具２のピン２ｂを略Ｊ字状に加締めるための窪み１ｄａが形成されている。この窪み１ｄａと、コア部材１ｄの底部と外殻部材１ｃの底部１ｃａとの間の間隔とが止具２のピン２ｂの加締め変形を受け入れる空間となる。生地３を貫通した止具２のピン２ｂをボタン１内部で加締めることにより、ボタン１が生地３に固定される。取付ダイ２０の底面２１には、ボタン１のボタン頭部１ｂに合致する凹部２２が設けられる。また、受けダイ３０の上面３１には、止具２のベース２ａに合致する凹部３２が設けられる。ボタン１の生地３への取り付けに際し、ボタン頭部１ｂを凹部２２に嵌めることにより、ボタン１が取付ダイ２０の底部に保持され、また、止具２は下方ダイ３０の凹部３２に載置される。

受けダイ停止手段４０は、受けダイ３０を下方から支持する受けダイ支持体４１と、水平なスライド面４３上に左右方向（左右は図２等に基づく）にスライド移動可能に配置され、受けダイ支持体４１から下向きの荷重を受ける横移動体４２と、加締め時に制御部５０からの信号線５１を通じての出力に基づいて横移動体４２の左方への移動を停止させる電磁的なアクチュエータであるソレノイド４４とを含む。受けダイ支持体４１は、受けダイ３０が載せられる円板状の支持板４１ａと、支持板４１ａの下面中央から受けダイ３０の軸線に沿って下方に延びる円柱状の支持軸４１ｂと、支持軸４１ｂの下端に連結し、横移動体４２に下向きの力を与えるための横移動体駆動部材４１ｃとから成る。なお、図２中の参照番号１２は、フレーム１１の一部であり（図３、６、７、８、９及び１１についても同じ）、このフレーム部分１２の開口１２ａに受けダイ支持体４１の支持軸４１ｂが上下動可能に通される。横移動体駆動部材４１ｃの底面は、左方から右方へと下方に、水平に対する傾斜角度θにて傾斜する。以下、横移動体駆動部材４１ｃの底面を「傾斜底面４１ｄ」という。横移動体４２は、横移動体駆動部材４１ｃの傾斜底面４１ｄと同じ傾斜角度θにて傾斜し、傾斜底面４１ｄと面接触する傾斜上面４２ａと、スライド面４３と面接触する水平底面４２ｂとを含む。ボタン１の生地３への取り付け時（加締め時）に受けダイ３０に下向きの荷重がかかると、この荷重を受けて受けダイ支持体４１の横移動体駆動部材４１ｃの傾斜底面４１ｄが横移動体４２の傾斜上面４２ａを下方に押す。この下向きの力をＦとすると、横移動体４２の傾斜上面４２ａにＦの分力Ｆsinθが作用し、その左方成分Ｆsinθcosθにより横移動体４２が左方に移動する。この横移動体４２の移動は、詳しくは後述するが、ソレノイド４４が作動して停止させられ、これにより、受けダイ３０の下方への変位が止まる。この時のソレノイド４４への通電量に応じて横移動体４２の左方への移動量すなわち受けダイ３０の上下方向における変位量が増減する。このように受けダイ３０にかかる下向きの力を受けダイ支持体４１及び横移動体４２により横方向に分散し、ソレノイド４４により横移動体４２を停止させることにより、ソレノイド４４の負荷を低減することができる。傾斜角度θは、例えば1度〜45度に設定でき、より好ましくは5度〜20度に設定する。

ソレノイド４４は、円筒状の電磁コイル（以下単に「コイル」という）４４ａと、コイル４４ａに通電するやいなやその通電量に比例した距離だけコイル４４ａから軸方向一方（図２等において左方）に突出して静止する可動鉄心４４ｂと、コイル４４ａから突出した可動鉄心４４ｂを初期位置に戻すためのばね（図示せず）とを備える。コイル４４ａは、その軸線が横移動体４２が移動する左右方向に合致するように横移動体４２の右方に配置され、また、図示しないバッテリー（電源）と接続する。横移動体４２と可動鉄心４４ｂ間は連結バー４４ｃによって連結される。ボタン１の取り付け作業の前に、操作者は、生地３の厚さ等に応じてソレノイド４４に対する通電値を入力するか、もしくは、既に入力されている複数の通電値から最適なものを選択する。制御部５０は、タイミング検出手段からの検出信号を受けて、事前に入力又は選択された値の通電量にてソレノイド４４を作動させる。タイミング検出手段としては、取付ダイ２０が下死点に到達して停止する寸前のタイミング、換言すれば、加締めが完了するかしないかのタイミングを検出可能なセンサ、例えば、下死点寸前の取付ダイ２０を直接検出するフォトインタラプタ、フォトセンサや、上記モータやその駆動伝達機構の回転量に基づくロータリエンコーダ等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。

次に、ボタン１を止具２により比較的薄い生地（以下「薄生地」ともいう）３ａに取り付ける場合のボタン取付装置１０の使用状態を説明する。ボタン取付装置１０の操作に先立ち、加締め時に受けダイ３０に許容する下方への位置量に対応する通電値が制御部５０に入力（又は選択）される。この通電値は、主として生地３ａの厚さに基づいて設定されるが、生地３ａの種類や止具２の種類等が加味され得る。図２は、ボタン１の取り付け時において、降下中の取付ダイ２０が未だ生地３ａに接していない状態を示す。この時点において、受けダイ３０に荷重はかかっておらず、ソレノイド４４はオフ状態であり、横移動体４２は静止状態（左方への移動は許容されている）にある。この後、取付ダイ２０が更に降下して生地３ａを押し下げ、止具２のピン２ｂが生地３ａを上方に貫通し、次いで、ボタン１の外殻部材１ｃの底部１ｃａを突き抜けるにつれ、受けダイ３０が下向きの荷重を受けて下方に変位し始め、これに伴い、受けダイ支持体４１の横移動体駆動部材４１ｃが横移動体４２を下方に押し、これにより、横移動体４２が左方に移動し始める。取付ダイ２０の更なる降下に伴い、ボタン１の外殻部材１ｃの底部１ｃａを突き抜けた止具２のピン２ｂはコア部材１ｄの窪み１ｄａで加締められ始め、これに伴い、受けダイ３０は更に下方に変位し、横移動体４２は更に左方に移動する。そして、取付ダイ２０が下死点寸前に来て加締めが完了寸前の時点でタイミング検出手段が検出信号を制御部５０に送る。制御部５０は、この検出信号を受けてソレノイド４４に作動信号を出力して、ソレノイド４４を作動させ、コイル４４ａに事前の設定値に対応する量の通電が行われる。これにより、コイル４４ａから可動鉄心４４ｂが通電量に比例する距離だけ突出して静止し、図３に示すように、横移動体４２の左方への移動にブレーキがかかる。これにより、取付ダイ２０が下死点に達して加締めが完了すると同時に受けダイ３０の下方への変位も止まる。以上のように、ボタン取付装置１０では、ボタン１を止具２で生地３ａに取り付ける際に、受けダイ３０の上下方向位置を下方に微調整してボタン１に対する止具２の加締めを薄生地３ａに最適なものとしつつ、受けダイ支持体４１、横移動体４２及びソレノイド４４によって加締め時に受けダイ３０等が受ける衝撃を薄生地３ａの厚さに応じて有効に吸収することができる。図４は、加締め完了時点のボタン１、止具２及び薄生地３ａを示す断面説明図である。

次に、図５及び図６を参照して、ボタン１を止具２により、上記薄生地３ａよりも厚い生地（以下「厚生地」ともいう）３ｂに取り付ける場合を説明する。この場合もボタン取付装置１０の操作に先立ち、生地３ｂの厚さ等に応じて加締め時に受けダイ３０の上下方向位置を下方に補正する量に対応する、ソレノイド４４に対する通電値が制御部５０に入力される。この通電値は薄生地３ａに対する値より大きく設定される。図５の時点で、降下中の取付ダイ２０は未だ生地３ｂに接しておらず、横移動体４２（図示せず）は静止状態にある。次いで、取付ダイ２０が更に降下して生地３ｂを押し下げ、止具２のピン２ｂが生地３ａを上方に貫通してボタン１内で加締められ始めるにつれ、受けダイ３０が下方に変位し、横移動体４２が左方に移動する。そして、取付ダイ２０が下死点寸前に来た時点でタイミング検出手段が検出信号を制御部５０に送り、制御部５０がソレノイド４４を作動して、コイル４４ａに薄生地３ａの場合よりも大きい量の通電が行われる。これにより、図６に示すように、可動鉄心４４ｂがコイル４４ａから薄生地３ａの場合よりも長い距離突出して静止し、これにより、横移動体４２の左方への移動にブレーキがかかり、加締めが完了すると同時に受けダイ３０の下方への変位が止まる。横移動体４２の左方への変位量及び受けダイ３０の下方への変位量は、薄生地３ａの場合よりも大きくなり、加締め時に受けダイ３０等が受ける衝撃を厚生地３ｂの厚さに応じて有効に吸収することができる。更に、止具２のピン２ｂにおける略Ｊ字状に変形する範囲が薄生地３ａの場合より小さくなる。そのため、ボタン１と止具２が厚生地３ｂを必要以上に圧迫するようなことはない。

図７は、本発明の別の実施形態に係るボタン取付装置６０の概略説明図である。ボタン取付装置６０は、図示を省略した取付ダイと、受けダイ３０（上述したボタン取付装置１０と共通するため、同じ参照番号を用いる）と、受けダイ停止手段７０と、制御部５０ａとを備える。受けダイ停止手段７０は、受けダイ３０を支持する受けダイ支持体７１と、受けダイ支持体７１の下方への変位に伴ってスライド面７３上を左方にスライド移動する横移動体７２と、コイル７４ａ及び可動鉄心７４ｂを有するソレノイド７４とを含む。受けダイ支持体７１は、受けダイ３０が載せられる支持板７１ａと、支持板７１ａの下面中央から下方に延びる円柱状の支持軸７１ｂとから成る。支持軸７１ｂの底部７１ｃは凸半球面状に形成される。横移動体７２の上面７２ａは、左方から右方へと下方に凹湾曲状に傾斜する。受けダイ支持体７１が下向きの荷重を受けると、支持軸７１ｂが横移動体７２を下方に押し、支持軸７１ｂの底部７１ｃに対し横移動体７２の上面７２ａがスライドして横移動体７２を左方に移動する。ソレノイド７４の可動鉄心７４ｂは連結バー７４ｃにより横移動体７２に連結される。ボタン取付装置６０は、ボタン取付装置１０と同様のやり方でソレノイド７４を制御することができる。すなわち、生地３の厚さ等に応じてソレノイド７４に供給する通電値を事前に制御部５０ａに入力しておき、取付ダイ２０が下死点寸前に来たタイミングをタイミング検出手段が検出して制御部５０ａに検出信号を送り、制御部５０ａが信号線５１ａを通じてソレノイド７４を入力値に対応した通電にて作動させることができる。ボタン取付装置６０では、別のやり方として、加締め時に左方に移動する横移動体７２からの荷重をロードセル８０（タイミング検出手段）でリアルタイムに検出しつつ検出信号を信号線５１ｂを通じて制御部５０ａに送り、ロードセル８０の検出値が制御部５０ａに事前に設定した値になった時点で制御部５０ａがソレノイド７４を所定の通電量にて作動させ、図８に示すように、横移動体７２を停止させるようにすることができる。このとき、検出値は、取付ダイ２０が下死点寸前に来たタイミングで増大することから、その値とする。参照番号８１は、横移動体７２を右方に押し戻すためのばねであり、このばね８１を通じてロードセル８０は横移動体７２から荷重を受ける。また、さらに別のやり方として、下死点寸前に来たタイミングの検出信号と、横移動体７２からの荷重をロードセル８０の検出信号とを同時に制御部５０ａに送り、その検出信号のうち所定の設定値または検出値に先に達した時点で、ソレノイドへの通電を行ってソレノイドおよび受けダイ３０の移動を停止させることができる。

図９は、本発明の更に別の実施形態に係るボタン取付装置９０の概略説明図である。ボタン取付装置９０は、上述したボタン取付装置６０における横移動体７２をＬ字形の回動レバー９２に置き換えたものである。なお、後述するように回動レバー９２も請求項５等に記載される横移動体の一例である。ボタン取付装置６０と共通する、受けダイ支持体７１、ソレノイド７４、ロードセル８０、制御部５０ａ等には同じ参照番号を用いて説明を省略する。なお、ロードセルに替えて圧電素子を使用することもできる。回動レバー９２は、荷重がかかっていない初期位置にある受けダイ支持体７１の支持軸７１ｂの底部７１ｃより若干下方でかつ左方に設けられた回動軸９２ａと、回動軸９２ａから右方に延び、支持軸７１ｂの底部７１ｃを受ける短アーム９２ｂと、回動軸９２ａから下方へと、短アーム９２ｂに対し垂直でかつ短アーム９２ｂよりも長く延びる長アーム９２ｃとを有する。ソレノイド７４の可動鉄心７４ｂは連結バー７４ｃにより回動レバー９２の長アーム９２ｃの下端部に連結される。参照番号９３は、図９の初期位置の回動レバー９２の反時計回り方向の回動を阻止するためのストッパーである。ばね８１は、長アーム９２ｃの下端部を右方に付勢して回動レバー９２をストッパー９３に押し付ける役割も果たす。ボタン取付装置９０では、加締め時に受けダイ３０が下向きの荷重を受けると、受けダイ支持体７１の支持軸７１ｂの底部７１ｃから回動レバー９２の短アーム９２ｂが下方に押され、これにより、回動レバー９２が回動軸９２ａを中心に時計回り方向に回動して、長アーム９２ｃの下端部が左方に移動する。この長アーム９２ｃを左方に移動させる力は、下方ダイ支持体７１の支持軸７１ｂが短アーム９２ｂを下方に押す力より小さく、前者の力は、後者の力よりも、長アーム９２ｃの長さを長くすればするほど小さくなる。また、長アーム９２ｃの下端部は回動レバー９２に回動に伴って、上下方向にほぼ垂直な横方向に沿って移動し、受けダイ３０の下方への変位を左方への移動に変換するものであるため、回動レバー９２は横移動体の変形例である。下端部が左方に移動する長アーム９２ｃからの荷重をロードセル８０がばね８１を介してリアルタイムに検出しつつ検出信号を制御部５０ａに送る。そして、ロードセル８０からの検出値が制御部５０ａに事前に設定した値になった時点で制御部５０ａがソレノイド７４を所定の通電量にて作動させ、図１０に示すように、回動レバー９２の長アーム９２ｃを左方への移動を停止させることにより、下方ダイ３０の下方への変位を所望の変位量にて停止することができる。また、この実施形態においても、別のやり方として、下死点寸前に来たタイミングの検出信号と、長アーム９２ｃからの荷重をロードセル８０の検出信号とを同時に制御部５０ａに送り、その検出信号のうち、所定の設定値または検出値に先に達した時点で、ソレノイドへの通電を行ってソレノイドおよび受けダイ３０の移動を停止させることができる。

以上の実施形態では、ソレノイド４４、７４を横移動体４２、７２、９２の右方に配置して可動鉄心４４ｂ、７４ｂが左方に突出する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１１は、既述したボタン取付装置１０において横移動体４２の左方にソレノイド１０４を配置した例を示す。なお、ボタン取付装置１０と共通する構成は同じ参照番号を付して説明を省略する。ソレノイド１０４は、コイル１０４ａと、可動鉄心１０４ｂと、可動鉄心１０４ｂに、その突出方向に同心状に連結された円柱状のストッパー１０４ｃとを備える。ソレノイド１０４は、横移動体４２の左方において、コイル１０４ａの軸線が横移動体４２の移動方向に合致するように配置される。この例では、加締め時に受けダイ支持体４１から下方に押されて左方に移動する横移動体４２に対し、制御部５０の出力に応じてソレノイド１０４が可動鉄心１０４ｂ及びストッパー１０４ｃを右方へと突出させることにより、ストッパー１０４ｃが横移動体４２の左側面に突き当たることにより、横移動体４２を停止させる。ソレノイド１０４は、ソレノイド４４とは異なり、受けダイ３０の下方への変位量を大きく許容する場合は、コイル１０４ａに対する通電量を小さくして可動鉄心１０４ｂ及びストッパー１０４ｃの突出量を小さくし、受けダイ３０の変位量を小さく許容する場合は、コイル１０４ｂに対する通電量を大きくする。

以上の実施形態では、加締め時に受けダイ３０にかかる下向きの力を横移動体４２、７２、９２により左方に分散することにより、受けダイ３０を停止時にソレノイド４４、７４、１０４にかかる負荷を低減したが、図１２に示す実施形態のように、受けダイ３０を停止する時の下向きの力をソレノイド１１４で直接受けるようにすることもできる。ソレノイド１１４は、既述したソレノイド４４、７４、１０４よりも高耐荷重のものであり、コイル１１４ａと、可動鉄心１１４ｂと、コイル１１４ａから突出した可動鉄心１１４ｂを初期位置に戻すためのばね（図示せず）とを備え、受けダイ３０の下方に受けダイ３０の軸線とコイル１１４ａの軸線が合致するように配置される。受けダイ３０は、支持板１１５ａと、支持軸１１５ｂとから成る受けダイ支持体１１５によって支持され、受けダイ支持体１１５の支持軸１１５ｂがソレノイド１１４の可動鉄心１１４ｂに同心状に連結される。なお、本実施形態において受けダイ支持体１１５及びソレノイド１１４が受けダイ停止手段１１０を構成する。この例では、加締め時に受けダイ３０が下向きの荷重を受けると、受けダイ支持体１１５及び可動鉄心１１４ｂが下方に変位して受けダイ３０の下方への変位を許容し、取付ダイ２０が下死点寸前のタイミングで制御部５０がソレノイド１１４を事前に設定等された通電値にて作動させる。これにより、可動鉄心１１４ｂがコイル１１４ａに対する所定の突出量にて静止し、受けダイ支持体１１５を介して、受けダイ３０を生地厚等に応じた変位量にて停止させることができる。

なお、上記の実施形態では、取付ダイにボタンを保持し、受けダイに止具を載置しているが、止具を保持してもよい。また、取付ダイに止具を保持し、受けダイにボタンを載置または保持するようにもできる。さらに、異なる実施形態として、取付ダイがボタン取付装置の下方に備え、受けダイを上方に備えるようにすることもできる。この場合には、取付ダイが上死点まで上昇（移動）可能で、取付ダイの上部にボタンを保持され、受けダイは、加締め時に上向きの荷重を受けて上方に変位可能で、止具が底部に保持される。そして、受けダイの上方への変位を停止するための受けダイ停止手段は、上記の実施形態に説明するものと同様のものを利用できる。もちろん、取付ダイが左右に移動して加締めを行うものであってもよい。また、受けダイ停止手段として、ソレノイドを例示しているが、エアシリンダや、油圧シリンダ、ウォームギアを使用した直動モータ、リニアモータなども適用することもできる。エアシリンダおよび油圧シリンダは、空気または油を設定した圧力で供給することで、受けダイ停止手段となる。応答速度を速めるために、予め設定値よりも低い圧力で空気または油を供給しておくことが、より好ましい。また直動モータおよびリニアモータは電流・電圧によってモータを停止させることで受けダイ停止手段となる。

１ ボタン
２ 止具
３ 生地
３ａ 薄い生地
３ｂ 厚い生地
１０、６０、９０ ボタン取付装置
２０ 取付ダイ
３０ 受けダイ
４０、７０、１１０ 受けダイ停止手段
４１、７１ 受けダイ支持体
４２、７２ 横移動体
４４、７４、１０４、１１４ ソレノイド
４４ａ、７４ａ、１０４ａ、１１４ａ 電磁コイル
４４ｂ、７４ｂ、１０４ｂ、１１４ｂ 可動鉄心
４４ｃ、７４ｃ 連結バー
５０、５０ａ 制御部
８０ ロードセル
９２ 回動レバー（横移動体）
１０４ｃ ストッパー

Claims (11)

1. 生地（３）を挟んでボタン（１）に対し止具（２）を加締めることによりボタン（１）を生地（３）に取り付けるためのボタン取付装置（１０、６０、９０）であって、
   死点まで移動可能で、ボタン（１）が保持される取付ダイ（２０）と、
   加締め時に前記取付ダイ（２０）の前記死点までの移動による荷重を受けて変位可能な、止具（２）が保持される受けダイ（３０）と、
   受けダイ（３０）の変位を停止するための受けダイ停止手段（４０、７０、１１０）と、
   前記受けダイ停止手段（４０、７０、１１０）が許容する受けダイ（３０）の変位量を制御するための制御部（５０、５０ａ）と、
   前記取付ダイ（２０）が死点に到達する寸前のタイミングを検出して検出信号を制御部に送信するタイミング検出手段とを備え、
   前記制御部（５０、５０ａ）は、前記タイミング検出手段からの検出信号を受けて受けダイ停止手段（４０、７０、１１０）に作動信号を出力するボタン取付装置。
2. 前記制御部（５０、５０ａ）は、事前に入力された設定値に基づいて、前記受けダイ停止手段（４０、７０、１１０）が許容する受けダイ（３０）の変位量を制御する請求項１のボタン取付装置。
3. 前記取付ダイ（２０）は、電動モータの回転によって移動する取付ダイ駆動機構を備え、
   前記タイミング検出手段は、前記取付ダイ駆動機構の回転量を検出し、
   前記制御部（５０、５０ａ）は、前記タイミング検出手段からの検出信号を受けて、事前に入力された設定値に基づいて、作動信号を出力する請求項１のボタン取付装置。
4. 前記受けダイ停止手段（４０、７０、１１０）は、制御部（５０、５０ａ）からの作動信号に基づいて作動するソレノイド（４４、７４、１０４、１１４）を含む請求項１又は２のボタン取付装置。
5. 前記受けダイ停止手段（４０、７０、１１０）は、受けダイ（３０）の変位に伴って、取付ダイ（２０）が移動する方向にほぼ垂直な横方向に移動可能な横移動体（４２、７２、９２）を含み、前記ソレノイド（４４、７４、１０４）が横移動体（４２、７２、９２）の移動を停止することにより、受けダイ（３０）の変位を停止する請求項４のボタン取付装置。
6. 前記横移動体（４２、７２、９２）を横方向に移動させる荷重を検出して検出信号を制御部（５０、５０ａ）に送信する横移動体荷重検出手段（８０）を備える請求項５のボタン取付装置。
7. 前記受けダイ停止手段（４０、７０、１１０）は、受けダイ（３０）の変位に伴って、取付ダイ（２０）が移動する方向にほぼ垂直な横方向に移動可能な横移動体（４２、７２、９２）を含み、
   前記横移動体（４２、７２、９２）を横方向に移動させる荷重を検出して、検出信号を制御部（５０、５０ａ）に送信する横移動体荷重検出手段（８０）を備える請求項１のボタン取付装置。
8. 生地（３）を挟んでボタン（１）に対し止具（２）を加締めることによりボタン（１）を生地（３）に取り付けるためのボタン取付方法であって、
   取付ダイ（２０）にボタン（１）を保持させ、受けダイ（３０）に止具（２）を保持し、ボタン（１）と止具（２）との間に生地（３）を配した後、取付ダイ（２０）を受けダイ（３０）に向けて死点まで移動させる際、
   受けダイ（３０）が取付ダイ（２０）の移動による荷重を受けて変位し、
   取付ダイ（２０）が死点に到達すると同時に受けダイ（３０）を許容した変位量で停止させるボタン取付方法。
9. 前記許容した変位量は、制御部（５０、５０ａ）に事前に入力された設定値に基づく請求項８のボタン取付方法。
10. 前記取付ダイ（２０）が死点に到達する寸前のタイミングをタイミング検出手段で検出して前記制御部（５０、５０ａ）に検出信号を送信し、前記制御部（５０、５０ａ）は、前記タイミング検出手段からの検出信号を受けてソレノイド（４４、７４、１０４、１１４）に作動信号を出力し、ソレノイド（４４、７４、１０４、１１４）が受けダイ（３０）を許容した変位量で停止させる請求８又は９のボタン取付方法。
11. 前記受けダイ（３０）の変位に伴って、取付ダイ（２０）が移動する方向にほぼ垂直な横方向に横移動体（４２、７２、９２）を移動させ、
    前記横移動体（４２、７２、９２）を横方向に移動させる荷重を横移動体荷重検出手段（８０）で検出して前記制御部（５０、５０ａ）に検出信号を送信する請求項８のボタン取付方法。

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