JPH0774804B2 - 布地類の押圧試験装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、布地やこれに類するシートの押圧応力を測定
する布地類の押圧試験装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来から、衣服等に用いられる布地類の開発段階での伸
縮特性試験や製造段階での品質管理などのための引張り
試験装置として、布地類に一軸方向の引張り力を加える
ようにした試験装置は種々市販され、広く用いられてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、着心地の良い衣服等を提供するため多方向に
適度の伸縮性を備えた布地類の設計、製造を行なうよう
な場合に、衣服等の装着状態において布地類に作用する
引張り力の作用方向と直角方向に押圧力が作用した際
に、これを押し戻そうとする押圧応力、いわゆる被服圧
を調べたいという要求がある。このような要求に対し、
上記の一軸方向の試験装置では、試料となる布地類を装
着状態に対応した引張り状態に設定することができない
ため、正しく押圧応力を調べることができないという欠
点がある。

本発明は上記の事情に鑑み、布地類に多方向から引張り
荷重を作用させて実際の装着状態に対応させた状態で、
この布地類に作用する押圧応力の測定を容易かつ能率よ
く行なうことができる布地類の押圧試験装置を提供する
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１に係る発明は、布地等のシート状の試料の周辺
部に対する止着部を備えた複数の試料止着部材と、これ
らの試料止着部材を試料台上の一点を中心とした放射状
の複数軸上に位置させて各軸の方向に移動可能に保持す
る止着部材保持部と、上記各試料止着部材を上記軸方向
に移動させて試料に引張り力を作用させる引張り駆動手
段と、試料に作用する引張り力を検出する荷重検出手段
と、試料の中心部に対向して設置されるとともに上記複
数軸の移動方向と垂直方向に移動自在に支持された押圧
測定子と、この押圧測定子の先端部を上記試料に圧接さ
せる押圧駆動手段と、上記荷重検出手段の検出信号に応
じて上記引張り駆動手段および押圧駆動手段の作動状態
を制御する制御手段と、上記押圧測定子の垂直変位量を
測定する変位量検出手段と、押圧測定子の圧接時に上記
試料に生じる押圧応力を検出する応力検出手段と、上記
変位量検出手段および応力検出手段との検出値を読取
り、この検出値に基づいて押圧特性のデータを作成する
演算処理手段と、この演算処理手段から出力される上記
押圧特性のデータを表示する表示手段とを備えたもので
ある。

請求項２に係る発明は、試料の中心に対向して設置され
た固定針と、この固定針を移動させて試料の中心部に挿
通させる固定針駆動手段と、この固定針駆動手段の作動
状態を制御して試料の止着状態を調節する制御手段とを
設けたものである。

請求項３に係る発明は、試料に作用する引張り力を掲出
する荷重検出手段に代え、あるいはこの荷重検出手段と
ともに、試料に作用する引張り力に応じて生じる試料の
伸びを検出する伸び検出手段を設けたものである。

〔作 用〕

請求項１記載の発明によれば、周辺部が試料止着部材に
止着された試料に作用する引張り力を荷重検出手段によ
って検出しつつ、引張り駆動手段によって上記試料の引
張り力を調節することにより、この試料に基準引張り力
が付与されることになる。そして、上記試料に押圧測定
子を圧接させることにより生じる押圧応力の特性が応力
検出手段および変位量検出手段の検出信号に基づいて得
られ、この押圧特性のデータ等が表示手段において表示
されることになる。

請求項２記載の発明によれば、固定針を試料の中心部に
挿通させることによって試料を固定し、この状態で試料
に作用する引張り力を調節することにより、試料の止着
状態のばらつき等が修正されることになる。

請求項３記載の発明によれば、周辺部が試料止着部材に
止着された試料に引張り力を作用させることにより生じ
る上記試料の伸びを伸び検出手段によって検出しつつ、
引張り駆動手段によって上記試料の引張り力を調節する
ことにより、この試料に基準引張り力が付与されること
になる。

〔実施例〕

第１図ないし第５図は本発明の試験装置の実施例を示し
ている。これらの図において、１は基枠２の上端に設け
られた平板上の試料台、３は試料台１上の周辺部に配設
された複数の試料止着部材、５は試料台１の中心部の上
方に設置された押圧測定子である。上記各試料止着部材
３は、試料台１の中央部の一点を中心として放射状に配
設された複数軸上に位置し、各軸の方向に移動可能に支
持されている。この実施例では、上記試料台１が略正八
角形に形成されるとともに、その中心を通る４軸方向
（第２図中に一点鎖線で示す）の各両側にそれぞれ試料
止着部材３が配置されている。

上記各試料止着部物３は、布地等のシート状の試料Ａの
周辺部に対する止着部４を有するとともに、ボールスク
リュー６に螺合するナット部60を備えており、上記ナッ
ト部60と止着部４との間には荷重検出手段としてのロー
ドセル７が組込まれている。上記止着部４は、例えば第
３図に示すように、上面に多数の針を突出させ、この針
を試料Ａの周辺部に刺し通して止着するようになってい
る。

なお、安全性確保のため、止着状態で試料Ａの上方に針
が突出する部分には適当なカバーを被せるようにするこ
とが望ましい。あるいは第４図に示すように、下面に多
数の針を突出させた上下に回動可能なプレート4aとその
下方に位置して上記針に対応する針挿通孔を有する受け
板4bとで、その間に試料Ａの周辺部を止着するように止
着部４を構成してもよく、このほかにも止着部４の具体
的構造は種々変更可能である。

また、上記ボールスクリュー６は試料台１に設けられた
ブラケット８にベアリングを介して回動自在に保持され
ている。このボールスクリュー６およびブラケット８に
より試料止着部材３を移動可能に保持する止着部材保持
部が構成され、ボールスクリュー６が回転されることに
より上記ナット部60が変位して試料止着部材３が移動す
るようになっている。上記ボールスクリュー６の端部に
はプーリ９が設けられている。また、試料台１の下方に
は、第５図に示すように、上記プーリ９を駆動する駆動
モータ10およびベルト伝動機構11を備えた引張り駆動手
段12が配設され、この引張り駆動手段12によって上記各
試料止着部材３をそれぞれ外方側に移動させることによ
り、試料Ａに所定の張力を作用させるよう構成されてい
る。

上記各試料止着部材３のボールスクリュー６と上記駆動
モータ10との間には、中間プーリ13が配設されるととも
に、この中間プーリ13と同軸に、試料Ａの伸びを検出す
るエンコーダからなる伸び検出手段14が設けられてい
る。この伸び検出手段14は、プーリ13の回転角をデジタ
ル信号に変換するものであり、これを換算することによ
り試料止着部材３の移動量を検出するようになってい
る。

上記押圧測定子５は試料台１の側辺部に立設された支柱
51に基板52を介して取付けられ、この押圧測定子５の先
端部は半径5mm程度の球状に形成されている。上記基板5
2は、支柱51を支点にして回動自在に支持され、この基
板52には、上記押圧測定子５を昇降駆動してその先端部
を試料Ａの中心部上面に圧接させる押圧駆動手段53を構
成する駆動モータ54と、ベルト伝動機構55と、ボールス
クリュー56とが設けられている。

上記押圧測定子５の上端部には、この押圧測定子５の先
端部に作用する試料Ａの押圧応力を検出する応力検出手
段57を構成するロードセルが設けられている。また、上
記押圧駆動手段53には、押圧測定子５の昇降変位量を検
出し、押圧測定子５が圧接されることによって生じる試
料Ａの中心部の垂直変位量を検出するエンコーダからな
る変位量検出手段58が設けられている。

なお、上記基板52の回動範囲は、押圧測定子５の設置
部、つまり基板52の先端部を試料台１の中心部上に対向
させた状態と、上記押圧測定子５の設置部を試料台１の
側方に退避させた状態との範囲に設定されている。そし
て上記支柱51の支持部には、上記押圧測定子５の設置部
を試料台１の中心部上に対向させた状態で、基板52を固
定する固定ハンドル59が設けられている。また、上記試
料台１の中心部上面には、固定針61と、この固定針61を
上昇させてその先端部を試料Ａの中央部に挿通させるこ
とにより、試料Ａを固定するソレノイドからなる固定針
駆動手段62とが設けられている。

上記各駆動手段12,53,62を制御する制御手段20および押
圧特性のデータを作成する演算処理手段30は、例えば第
５図に示すように構成されている。すなわち、上記制御
手段20は、固定針駆動手段62を駆動して固定針61を昇降
させるとともに、引張り駆動手段12の駆動モータ10を回
転駆動することによって試料Ａに引張り力を作用させる
引張り制御部21と、上記ロードセル７から送られる荷重
検出信号に応じて試料Ａに予め設定された基準引張り力
が作用したか否かを判別する判別手段22と、この判別手
段22おいて上記試料Ａに基準引張り力が作用しているこ
とが確認された場合に、上記押圧駆動手段53の駆動モー
タ54を回転駆動して測定子５を試料Ａに圧接させる押圧
制御部23とを備えている。

上記演算処理手段30は、モード切換部31、インタフェー
ス32、A/D変換器33、PIO34およびCPU35を備えている。
そして、上記応力検出手段57および変位量検出手段58か
ら出力される検出信号に応じ、上記CPU35においてデー
タの作成を行ない、さらに押圧制御部24等との間の交
信、およびキーボード等の操作部36からの信号に応じた
試験方法や表示方法等の選択等も行うようになってい
る。

なお、上記モード切換部31は、必要に応じて検出値の読
込みを停止する等、処理モードの切換を行なうものであ
る。上記CPU35で作成されたデータは表示部40に出力さ
れる。この表示部40は、CRT41およびプリンタ42を備
え、CRT41による表示とプリンタ42による表示とを任意
に選択できるようになっている。

このような押圧試験装置によって行なわれる押圧試験方
法の一実施例を次に説明する。この押圧試験に際して
は、先ず準備作業として、布地等の試料Ａを試料台１上
において、その周辺部を上記各試料止着部材３にそれぞ
れ止着する（第１図参照）。

この準備作業の終了後に行われる押圧試験の制御動作
を、第６図に示すフローチャートに基づいて説明する。
上記制御動作がスタートすると、まずステップS1におい
て、固定針駆動部62を作動させて固定針61を上昇させ、
その先端部を試料Ａの中心部に挿通させることにより、
試料Ａの中心部を固定する。その後、ステップS2におい
て、各引張り駆動手段12の駆動モータ10をそれぞれ正転
させ、ステップS3において各ロードセル７の検出値が予
め設定された初期荷重となったことが確認されるまで、
上記試料Ａに引張り荷重を加える。

そして上記ステップS3で初期荷重が付与されたことが全
てのロードセル７の検出信号に応じて確認されると、ス
テップS4において、上記駆動モータ10の回転を停止させ
た後、ステップS5において、上記固定針駆動手段62を作
動させて固定針61を下降させ、上記試料Ａの中心部の固
定状態を解除する。

次いでステップS6において、上記引張り駆動手段12の駆
動モータ10を再び正転させ、ステップS7において、上記
ロードセル７の検出信号に応じて試料Ａに予め設定され
た基準引張り力が付与されたことが確認され、あるいは
試料Ａの伸び量が、伸び検出手段14の出力信号に応じて
上記基準引張り力に対応した値となったことが確認され
るまで、引張り駆動手段12の作動を継続して試料Ａに加
えられる引張り力を増大させる。そして試料Ａの引張り
力が基準値なったことが確認された時点で、ステップS8
において、上記駆動モータ10の作動を停止させる。

また、ステップS9において、押圧駆動手段53の駆動モー
タ55を正転させて押圧測定子方向５を下降させるととも
に、ステップS10において、上記応力検出手段57および
変位量検出手段58から出力される検出信号に基づき、上
記押圧測定子５が試料Ａに圧接させることによって生じ
る押圧応力の演算を開始する。

次にステップS11において、上記押圧測定子５が予め設
定された位置に下降したか否かを判定し、この判定がYE
Sとなった時点で、ステップS12において上記駆動モータ
55を停止させる。

そしてステップS13において、タイマによって予め設定
された所定時間が経過したことが確認されるまで、上記
押圧測定子５の圧接状態を維持する。その後、ステップ
S14において押圧駆動手段53の駆動モータ55を逆転さ
せ、ステップS15において、押圧測定子５が上限位置ま
で上昇したことを検出する上限リミットスイッチがオン
となったことが確認されるまで、上記押圧測定子５を上
昇させる。

上記押圧測定子５が上限位置まで上昇したことが確認さ
れると、ステップS16において、上記押圧駆動手段53の
駆動モータ55を停止させるとともに、ステップS17にお
いて、引張り駆動手段12の駆動モータ10を逆転させ、試
料Ａに作用させていた引張り力を解除する。次にステッ
プS18において、試料止着部材３が元の位置に復帰した
ことを検出する復帰スイッチがオンとなったことが確認
されると、ステップS19において、上記駆動モータ10を
停止させる。

その後、ステップS20において、上記押圧特性のデータ
を表示手段40に出力して計測を終了する。また、必要に
応じて上記計測を所定回数繰り返し、各計測毎に試料Ａ
に作用させる基準引張り力を変化させるようにしてもよ
い。

上記表示手段40における表示は、例えば第７図に示すよ
うに、制御動作中に逐次検出した押圧応力を、試料Ａの
中心部の垂直変位量、つまり押圧測定子５が試料Ａに当
接した時点以後の測定子５の垂直変位量に対応させて表
わすことによって行う。この第７図において、実線αは
試料Ａに伸び率50％に相当する基準引張り力を作用させ
た場合の押圧特性を示し、破線βは試料Ａに伸び率20％
に相当する基準引張り力を作用させた場合の押圧特性を
示している。

なお、上記表示手段40による表示の仕方は上記実施例以
外にも種々考えられるところであり、例えば予め設定さ
れた基準量だけ測定子５を垂直変位させた時点で試料Ａ
に生じる押圧応力を検出し、その値を各試料毎に比較す
るように構成してもよい。また、上記押圧測定子５を下
降させて試料Ａを押圧する過程における押圧特性と、押
圧測定子５を上昇させて押圧状態を解除する過程におけ
る回復特性とを求め、こられを比較するように構成して
もよい。

また、表示にあたっては、キーボード等の操作部36にお
ける操作に応じて上記ような各種の表示の仕方を任意に
選択できるようにしておくことが望ましい。また、この
ようなCRT41による表示に代え、またはこれに加え、プ
リンタ42によってもデータがアウトプットされる。

上記のように試料台１上において放射状に配設された試
料止着部材３により、試料Ａを水平に引張って所定の引
張り力を作用させた状態で、上記引張り方向と垂直方
向、つまり上下方向に押圧測定子５を移動させてその先
端部を上記試料Ａに圧接させることによって生じる試料
Ａの垂直変位量と、上記圧接力に応じて試料Ａに応じる
押圧応力とを検出し、この検出値に応じた押圧特性を測
定するように構成したため、衣服等の素材となる試料Ａ
を実際の装着状態に対応させた状態で、この試料Ａに押
圧応力を生じさせてその特性を簡単かつ正確に調べるこ
とができる。

このようにして調べた押圧特性や回復特性は工程管理や
生地管理等に利用され、つまり、工程管理では押圧特性
等のデータを標準の特性と比較して製品の良否を調べ、
生地管理では押圧特性等に応じて衣服等に用いる生地の
選択を適正に行うことができる また、上記実施例では、周縁部が試料止着部材３に止着
された試料Ａの中心部に、その下方に配設された固定針
61を挿通させた状態で、試料Ａに作用する引張り荷重を
測定しつつ引張り力を作用させるように構成したため、
試料Ａの止着状態の不良等に起因して試料Ａの引張り状
態が不均一となるのを効果的に防止することができる。

すなわち、試料Ａの止着位置にばらつき等が生じた状態
で、この試料Ａを拘束することなく各試料止着部３を移
動させて引張ると、上記止着位置のばらつきに応じて試
料Ａの中心部が試料台１の中心部からずれて試料Ａの引
張り不良が生じることとなるが、上記実施例のように試
料Ａの中心部を固定針61によって固定した状態で、試料
Ａの引張り力がそれぞれ所定の初期引張となるように各
試料止着部材３の駆動状態を制御するようにした場合に
は、上記試料Ａの止着不良を修正し、これによって試料
Ａの引張り状態の均一化を図ることができる。

なお、上記試験装置を用いて試料Ａに多方向の引張り力
を作用させた状態で、ロードセル７からなる荷重検出手
段によって試料Ａに加わる引っ張り荷重を検出するとと
もに、伸び検出手段14によって試料Ａの伸びを検出し、
これらの関係を測定するように構成してもよい。こうす
れば、上記試料Ａに多方向に引張り力を加えた状態にお
ける試料Ａの伸び特性を簡単かつ適正に調べることがで
きる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の請求項１記載の押圧試験装置に
よると、放射状の複数軸上に配設された試料止着部材に
よって試料の周辺部を支持するとともに、引張り駆動手
段によって試料に多方向の引張り力を作用させつつ、こ
の引張り力を荷重検出手段によって検出するように構成
したため、この荷重検出手段の検出値に応じて上記引張
り駆動手段の作動状態を制御することにより、上記試料
に予め設定された基準引張り力を作用させて試料となる
布地類に装着状態に対応した引張り状態を付与すること
ができる。

そして、上記基準引張り状態にある試料に押圧測定子を
圧接させるとともに、この押圧測定子の押圧力を制御手
段によって制御しつつ、応力検出手段および変位量検出
手段の検出信号に基づいて試料に生じる押圧応力と試料
の垂直変位との関係からなる押圧特性を測定するととも
に、演算処理手段により上記制御が行なわれたときの押
圧特性データを作成して表示手段に出力するように構成
したため、試料に多方向の引張り荷重を作用させた状態
での押圧特性を正しく調べることができるとともに、上
記押圧特性の測定を自動的に行い、作業の簡略化、能率
化を促進できるという利点がある。

また、請求項２記載の押圧試験装置によると、試料に固
定針を挿通させることによって試料の中心部を固定し、
この状態で試料に作用する引張り力を調節することによ
り、止着不良等に起因する引張り不良の発生を確実に防
止し、試料を適正状態に設置した状態で上記押圧試験を
実行することができる。

また、請求項３記載の押圧試験装置によると、上記荷重
検出手段に代え、あるいはこの荷重検出手段とともに、
引張り駆動手段によって試料に引張り力を作用させるこ
とにより生じる試料の伸びを検出する伸び検出手段を設
けたため、この伸び検出手段の検出値に応じて上記引張
り駆動手段の作動状態を制御することにより、上記試料
に予め設定された基準引張り力を作用させることがで
き、かつ上記荷重検出手段および伸び検出手段の検出値
に基づいて試料の伸び特性を簡単かつ適正に調べること
ができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる押圧試験装置の実施例を示す斜
視図、第２図は上記試験装置の平面図、第３図は試料止
着部の拡大側面図、第４図は試料に対する止着部の構造
の別の例を示す一部断面拡大側面図、第５図は装置全体
の構造説明図、第６図は引張り試験方法における演算処
理の具体例を示すフローチャート、第７図は表示手段に
よる表示の仕方の例を示す図である。 １……試料台、３……試料止着部材、４……止着部、５
……押圧測定子、７……ロードセル（荷重検出手段）、
８……ブラケット（止着部材保持部）、12……引張り駆
動手段、20……制御手段、30……演算処理手段、40……
表示手段、53……押圧駆動手段、57……応力検出手段、
58……変位量検出手段、61……固定針、62……固定針駆
動手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】布地等のシート状の試料の周辺部に対する
   止着部を備えた複数の試料止着部材と、これらの試料止
   着部材を試料台上の一点を中心とした放射状の複数軸上
   に位置させて各軸の方向に移動可能に保持する止着部材
   保持部と、上記各試料止着部材を上記軸方向に移動させ
   て試料に多方向の引張り力を作用させる引張り駆動手段
   と、試料に作用する引張り力を検出する荷重検出手段
   と、試料の中心部に対向して設置されるとともに上記複
   数軸の移動方向と垂直方向に移動自在に支持された押圧
   測定子と、この押圧測定子の先端部を上記試料に圧接さ
   せる押圧駆動手段と、上記荷重検出手段の検出信号に応
   じて上記引張り駆動手段および押圧駆動手段の作動状態
   を制御する制御手段と、上記押圧測定子の垂直変位量を
   測定する変位量検出手段と、押圧測定子の圧接時に上記
   試料に生じる押圧応力を検出する応力検出手段と、上記
   変位量検出手段および応力検出手段の検出値を読取り、
   この検出値に基づいて押圧特性のデータを作成する演算
   処理手段と、この演算処理手段から出力される上記押圧
   特性のデータを表示する表示手段とを備えたことを特徴
   とする布地類の押圧試験装置。
2. 【請求項２】試料の中心部に対向して設置された固定針
   と、この固定針を移動させて試料の中心部に挿通させる
   固定針駆動手段と、この固定針駆動手段の作動状態を制
   御して試料の止着状態を調節する制御手段とを設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載の布地類の押圧試験装置。
3. 【請求項３】試料に作用する引張り力を検出する荷重検
   出手段に代え、あるいはこの荷重検出手段とともに、試
   料に作用する引張り力に応じて生じる試料の伸びを検出
   する伸び検出手段を設けたことを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の布地類の押圧試験装置。