JPH08511869A - 履物及び衣類用の遠心試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は履物の耐水性の試験のための遠心装置に関するものである。遠心装置はその他の衣料品、例えば、手袋、靴下、ウエーダー、ズボン、帽子等にも使用可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 履物及び衣類用の遠心試験装置 発明の分野 この発明は履物の耐水性の試験のための遠心装置に関する。この遠心装置は、 限定するものではないが手袋、靴下、ズボン、ウェーダー、及び帽子等の他の衣 類にも使用可能である。 発明の背景 最近市場に出てきている新型の耐水性構造の靴は以前より靴やブーツに耐水性 を付与するため用いられてきた伝統的な耐水性のブーティインサート（bootie i nsert）を備えていない構造のものである。ブーティを有したこれらの靴やブー ツのあるものにおいては米国特許第4,799,384号に記載されたようなブーティ試 験機を使用することにより漏洩試験がよく行われていた。この特許においては、 履物の把持は膨張可能グリッパ若くはクランプのような把持手段によって行われ 、空気の注入を行うことにより履物は膨張される。次に、履物は液体（水）のタ ンクに漬けられ、その後、漏洩を表わす泡の流れの有無を判定することにより検 査が行われる。しかしながら、耐水性靴によっては甲皮の長さが十分に長くない ため、この種の試験装置によって把持することができない場合がある。さらに、 前記のブーティ試験機はブーティインサートの試験には大いに有効ではあるが、 ブーティを含んだ靴若くはブーツ全体を試験するのは困難を伴うものである。そ れは、靴若くはブーツがかさばったものとなり、そのため、試験を行う靴にシー ル構造を持たせることが容易でないことによるものである。また、ブーティ及び 靴インサートを 含む靴及びブーツのあるものの試験に際しては、試験を行うために靴若くはブー ツからインサートを外すのことを要求されることもよくある。上述のように、現 在市販されている新型の履物のあるものではインサートを持たないものとなって いる。 ブーティ構造を採用せず、また把持することができる十分な甲皮を持たない新 型の履物の構成の場合は漏洩試験のために新規な装置及び方法が必要とされる。 履物の場合に加えて、各種の耐水性の衣類が空前の速度で市場に流入している 。これらの物品は耐水性といわれてはいるが、製造中に発生される欠陥及び破損 に原因して、多くは些少の漏洩は起こるものである。 これらの耐水性の衣類も同様に些少の漏洩の多くの検出を行うことができない 試験装置及び技術によって試験が行われている。即ち、この漏洩検出技術で使用 される漏洩検知器においては、布帛はチャンバ内に設置され、水滴は特定速度及 び粒径をもって導入されるが、これは降雨を模したものである。次に、視覚によ る布帛の検査が実施され、内部表面への水の侵入があったかどうかの決定がなさ れる。この代替的な手法として米国特許第4,961,339号のように水の漏洩がある かを知るために一連のセンサを物品の内部に設置するこもできる。 他の方法としては米国特許第4,776,209号のように手袋等の衣料品に空気を充 填し、ガスの漏洩を試験するものがある。代替手法として、物品に水を充填し、 かつ開口部を閉鎖し、水圧に基づいて損傷部分もしくは未シール部分を通して水 を透過可能としたものがある。想像できようが、こられの多くの方法は複雑であ るとともに費用が嵩む設備を必要とし、漏洩の有無の決定に長い時間を必要とす るものである。これらの試験を実行したとして 従って、既存の方法と比較して微量の漏洩の検出をもっと便利にかつ有効に行 いうる耐水性衣類の耐水性の試験のための簡単な装置が希求されていた。 発明の概要 耐水性履物の漏洩検出のための試験装置が提供される。この装置は、被試験履 物を入れる外方及び内方にピボット式に揺動可能な一つもしくはそれ以上の懸架 バスケットと、その回りに懸架バスケットが位置される長手方向軸線を有した回 転可能ハブと、この回転可能ハブを回転させるための手段と、回転可能ハブ及び 懸架バスケットを収容するハウジングの囲いとを備えている。この装置の作動に よる履物の漏洩の試験では水を充満させた履物を回転させることによって発生さ れる求心力を使用している。同等でかつ反対方向の遠心力により履物内部の水が 加圧を受け、漏洩があると水が流出される。 完成した耐水性衣料の漏洩検出のための試験装置も提供される。この装置は衣 料品を適切な位置に保持するための複数のクランプ手段を有しており、ここで、 クランプ手段は装着された衣料品と共に外方及び内方にピボット式に揺動可能で あり、試験装置は、また、その回りにクランプ手段が設置される長手方向軸線を 有した回転可能ハブと、回転可能ハブを回転させる手段と、ハブ及びクランプ手 段を収容するハウジングの囲いとを備える。履物の試験用の装置と同様に一つも しくはそれ以上のクランプ手段を使用することができる。こられクランプ手段は 非自立性の物品を支持するためのものである。スボンの場合のような開口部を閉 鎖するための閉鎖手段を設けることも可能である。この装置は前記の装置と同様 に作動し衣類、即ち限定的ではないが、手袋や、靴下や、ズボンや、ウェーダー 及び帽子の漏洩の試験を水で満たされた物品を回転させたとき発生する求心力を 使用することにより行うことができる。同等でかつ反対方向の遠心力は衣類若し くは手袋中の水を加圧し、漏洩が存在している場合は水は放出される。 図面の簡単な説明 第１図は履物を試験するための遠心試験装置の正面図である。 第２図は試験サイクルの中間の過程にある遠心試験装置の正面図である。 第３図は試験サイクルの最終過程にある遠心試験装置の正面図である。 第３ａ図はその最終段階にある遠心試験装置の上面図である。 第４図は装置の作動時に発生される力の概略図である。 第５図は履物の試験に使用される装置内で使用されるバスケットの一つを示す 斜視図である。 第６図は手袋を試験するための遠心試験装置の正面図である。 第６ａ図は手袋の漏洩を試験するための装置に使用されるクランプ手段の一つ を示す斜視図である。 第６ｂ図は靴下の漏洩を試験するための装置に使用されるクランプ手段の一つ を示す斜視図である。 第６ｃ図は帽子の漏洩を試験するための装置に使用されるクランプ手段の一つ を示す斜視図である。 第７図はズボンもしくはウェーダーの試験をするための遠心試験装置の側面図 である。 第７ａ図はズボンもしくはウェーダーの試験をするための遠心試験装置の正面 図である。 第７ｂ図は閉鎖手段及び折りたたまれたズボンの全面拡大図であ る。 第７ｃ図は閉鎖手段及び試験を受けるズボンの側面拡大図である。 第８図は例１に述べられた履物の概略図である。 好ましい実施例の説明 履物における漏洩試験方法及び装置が提供される。耐水性の履物としては含ま れるものは限定するものではないがブーツ、短靴、スリッパ、及びスニーカーで あって耐水性材料にて作られたものか、又は耐水性を得るために靴の外甲皮内方 に挿入される耐水性ブーティーを持つものである。耐水性の履物は、また、甲皮 が耐水性を呈し、中底を持つ構成の部分的組立型の履物構造とすることができる し、または底部から側部が延設されているが甲皮は未だ取り付けられていない未 完成型の構成とすることも可能である。 この発明により提供された遠心型装置は、前述の定義によるいかなる耐水性履 物にあっても漏洩試験を行うことを可能とする。この装置は、水を含んだ履物を 回転させることによって靴に発生される求心力を使用して履物の漏洩試験を行う 。同等でかつ反対方向の遠心力は履物内部の水の加圧を行い、水は漏洩の存在時 には放出されることになる。 この発明の詳細は添付図面を参照にしてもっとも容易に理解することができよ う。 第１図は遠心装置の正面図を示している。この遠心装置は複数の懸架バスケッ ト２を備えており、この懸架バスケット２に履物３が装着される。第１図には４ 個の懸架バスケットが図示されており、同時に２対の靴の試験が可能である。ハ ブ４の長手方向の軸線に対して対称の構成が好適ではあるが、バスケットの数が １つだけであ ることを含めて奇数の数のバスケットを使用可能であり、この場合は装置は些少 のアンバランスがあるが、アンバランス型の洗濯機と同様な作動を行う。長手方 向の軸線に関してバスケットの数が不均衡の装置もしくは重量が同一でない履物 を使用したために軸線の回りの重量が平衡でない装置の場合は装置を被覆するハ ウジング１４は装置据え付けのための床面もしくはプラットフォームにボルト止 めする必要がある。第１図において、一対のバスケット２はクロスバー６によっ て回転可能ハブ４に支承されると共に、ピン３０によってクロスバー６上にピボ ット式に取り付けられ、ハブの回転時にバスケットは外方に向けて束縛なしに旋 回することができる。ハブ上にバスケットを支承するための代替的な手段も可能 であり、代替手段とするためにはバスケットの支承が可能であると共にバスケッ トの下側部位がハブ４に対して外方及び内方に旋回可能となっていなければなら ない。 各バスケット２は、回転を承けたときに旋回可能な開放された囲いに少なくと も一つの履物３を保持する構成のものである。第５図に示すように、バスケット ２は、履物が位置される底部プラットフォームプレート２０と、このプラットフ ォームプレートに平行でクロスバーが取り付けられる頂部プレート２２とより構 成することができる。頂部及び底部プレートの４つの各隅部にはロッド２４が設 けられ、このロッド２４は二つのプレートに直交するように延びることにより、 これらプレートを連結している。この装置において以上とは異なるバスケットの 構造を採用することができ、要は履物をハブ４の回りにおいてピボット式に懸架 することができる構造のものであればよいのである。 ハブ４は駆動軸８にリジッドに固定され、かつ、装置を包囲するハウジング１ ５の一部であるフレーム１４によって支持されている 。この駆動軸８はギヤボックス１０に連結されており、このギヤボックスは原動 機１２に連結される。この原動機１２及びギヤボックス１０は駆動軸８を回転せ しめ、駆動軸の回転数は毎分所定回数となる。駆動軸８の回転につれて回転ハブ ４も回転を行い、バスケット２は旋回せしめられる。 作動時に、靴の内部で漏洩が予想される箇所の上方でかつ靴のトップの下方の 領域もしくは非耐水性の材料の使用箇所に水が入れられる。履物に使用される水 の量は履物内で惹起される圧力に直接比例する。 試験を希望する履物の数に依存するが、履物に所定量の充填を行いかつその履 物をバスケットに設置する行程が繰り返される。好適な試験行程は平衡型であっ て、同一重量の靴と等量の水を含む偶数のバスケットが回転可能ハブの回りに対 称的にされるが、装置を床面もしくはプラットフォームにボルト止めすることに より装置の移動を防止するようになっていれば（これは不平衡型の洗濯機の場合 と似ている）、履物を不平衡の重さに分布させることも採用可能である。履物の 漏洩試験を実行するために、電源をオンすることによりハブを回転させると、バ スケットは回転させられると共に外方へ旋回され、履物に含まれる水は加圧され る。 第２図は装置が中間状態にあるときを示しており、ここではハブ４が回転を開 始するにつれて、バスケット２はピボットにより外方に振れている。第３ａ図は 遠心装置が最終段階にあるときの上面図である。第３図はハブ４が最大速度で回 転しており、バスケット２は最外位置まで外方に旋回している様子を示している 。靴を収容した水を含んだバスケットに求心方向の加速を加えることにより水が 加圧せしめられ、漏れがある場合は水が放出される。モータがオフされると、作 業員は目視による靴の検査を行うことにより、漏洩が 発生した大体の位置及び漏洩の原因を決定することができる。水は外側甲皮の外 表面の部位にしずく状となるか、又は甲皮側の布帛を貫通し、漏洩領域は湿潤さ れ、かつ検出可能となる。 この作動原理は物品（履物、手袋もしくは衣類）にある量の水が含まれると水 平方向及び半径方向の成分を持つ力もしくは張力が惹起されるという物理学上の 基本法則によるものである。この成分力は第４図に概略図として表され、以下の 数式によってその特性をあらわすことができる。 Ｔcos α＝ｍｇ Ｔsin α＝ｍｖ²/Ｒ Ｖ＝Ｒｗ Ｔsin α＝ｍｗ²/Ｒ ここに、 ｍ＝物品に含まれる水の質量 Ｔ＝水の質量に基づく力 Ｒ＝回転時のバスケットの円形軌道の半径 ｖ＝接線速度 ｗ＝角速度 ｇ＝重力の加速度 α＝バスケット２と回転ハブ４との角度 角度αは以下の関係を基に算出することができる。再び第４図を参照されたい 。 Ｒ＝Ｌsin α Ｔsin α＝ｍｗ²Ｌsin α Ｔ＝ｍｗ²Ｌ Ｔcos α＝ｍｗ²Ｌcos α＝ｍｇ cosα＝ｇ／（ｗ²Ｌ） ここに Ｌ＝重心からαをなすハブ上のピボット点までの腕長 一般的に、以下の例で表すように、履物内で発生される圧力は重量の増加の結 果として靴内部への深さが増す共に増加される。幾多の履物の試験を通じて分か ったこととしては履物を遠心装置を２４０回転／分で１から３０分の間作動させ たときに漏洩を発見することができるということである。 試験速度及び期間は履物のサイズ及びそこに含まれる水の量や、履物が付加的 な充填物やほかの甲皮層を具備しているかどうか（即ち、厚みや水を通すのに必 要となる甲皮層を通しての通路がどの程度曲がりくねっているか）に依存する。 従って、その他の漏洩は２４０回転／分より低い速度で検出することができ、か つ３０分より短い時間間隔にて試験を行うことが可能である。 同様の物理学的原理がほかの衣料品の試験を行う場合にも適用される。ここに 他の衣料品としては限定はしないが手袋、靴下、ズボン、ウェーダー及び帽子等 である。このための遠心装置は履物の試験に使用された遠心装置と同様の要素を 備えている。第６図は遠心装置の正面図であり、この遠心装置は、手袋もしくは 手袋用インサート３５の取り付けのための複数のクランプ手段３２を備える。図 示においては、手袋を取り付けた４個のクランプ手段３２が回転可能ハブ３４に 連結されている。 第６ａ，６ｂ及び６ｃ図はクランプ手段３２に手袋、靴下及び帽子を取り付け たところをそれぞれ示す斜視拡大図である。各クランプ手段は内側リング３１を 備えており、この内側リング３１は被試験物の内側に嵌合するようになっている 。外側拡開可能リング３３は内側リング３１及び物品３５の上に嵌合し、ホック もしくはナット及びボルト３６のような錠止手段によって適切な位置に錠止され る。長手方向バー３７は内側リングの直径を横切って嵌合されており、このバー ３７から垂直方向にロッド３８が延設されている。このロッド３８はピン孔３９ をその上端に形成しており、ロッド３８及びクランプ手段３２はピンを介して回 転可能ハブに連結されている。 上述したどの物品についても、同一の試験行程が使用される。第１に物品がク ランプ手段に嵌着され、耐水性材料が終端している所望レベルまで水が充填され る。この領域は第６ａ，６ｂ及び６ｃ図で破線４０にて示される。クランプ手段 ３２はそれに止着されかつ水を充填された物品とともに回転可能ハブに旋回可能 に取付られ、試験がされる。これらの物品の試験のための速度及び時間間隔は履 物の試験用のそれと同様である。 第７図はズボンやウェーダーの試験に使用される遠心装置の側面図である。基 部プレート４２は直交する支持プレート４４を備えていて、ズボンを適切な位置 に保持するのに使用される。直交する支持プレート４４は回転可能ハブ４６のバ ーまで延設されており、このバーの箇所でピン４８により旋回可能に取付られて いる。締め付け用のナット及びボルトを備えた２本の長手方向バーより成る把持 手段はズボンもしくはウェーダーのウエストの部位でこれを把持せしめるのに使 用される。この把持は漏洩を起こさないほど緊密なものである必要はない。各ズ ボンの脚部の下端は１回ないしは２回巻き上げられ、漏洩しないようにされ、か つ底部において金属プレート及び万力型把持部等の閉鎖手段によってクランプさ れる。ズボンの脚部から延出され、かつこれに取り付けられるブーツもしくはソ ックスを備えるウェーダーの試験の場合は、ウェーダーのウエスト部はズボンの ウエスト部と同様に把持され、ウェーダーのブーツもしくはソックス部はベース プレート上に位置させるだけでよい。こ れ以外の、水の充填、旋回及び観察を含む行程は他の物品の試験に使用される行 程と同様である。第７ａ図に示す正面図ではズボンはその脚部は巻き込まれてい て耐漏洩的な環境が形成されており、一方、ウエスト部を把持することにより試 験機固定部への支持が行われている。第７ｂ図は耐漏洩性を得るためにクランプ されたズボン脚部の巻き上げ部分の拡大側面図である。この試験装置は、靴、手 袋、帽子もしくは靴下等の小型試験品の場合と比較した試験能力の範囲について は明らかにしていない。同時に試験可能なユニットの数は少なくなろうし、ハブ の回転速度は小型製品の試験の場合の速度より遅くなる。間隔については小型製 品の試験に使用されるものと同様になる。 実施例１ 一対のブーツの試験が上述のように構成された遠心装置を使用して行われた。 靴の計測された寸法は以下の通りであり、第８図に示したとおりである。 甲皮スロート部の高さ＝４インチ（10.16cm） （第８図のａにて示す） 爪革下方の甲皮高さ＝２インチ（5.08cm） （第８図のｂにて示す） ソール面積（長さ×幅）＝１２インチ×３インチ（30.48cm×7.12cm） 遠心装置における重要な寸法は以下の通りであった。 Ｌ＝バスケットを含めた半径方向アームの長さ＝15.75インチ（40.0cm） 試験中における遠心装置の角速度ｗは１８０回転／分であり、従って、角度α は計算上86.04°であった。 水を充填したブーツ内部に発生される圧力の比較が、各位置にお いて、装置が作動していないα＝０°のときと装置が上記条件で作動していると きとで計算された。結果は第１表に示す。第８図は計算がされたブーツにおける 位置を示す。 この発明を実施例及びその説明に基づいて開示したが、当業者にはこの発明の 本旨から逸脱することなく細部について変更もしくは変形を加えることができる ことは明らかであり、このような変更もしくは変形は以下の請求の範囲に包含さ れるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｈ Ｕ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．履物品からの液体の漏洩の検出のための試験装置であって以下の構成要素 、即ち、 （a）内方及び外方に揺動可能であり、水で充填された試験される履物を設置す るための少なくとも一つの懸架バスケット； （b）前記懸架バスケットがその回りに位置される長手方向軸線を有した回転可 能ハブ； （c）前記回転可能ハブを回転せしめるための手段；及び （d）回転可能ハブ及び懸架バスケットを収容するハウジングの囲い； より成る試験装置。 ２．２個の懸架バスケットが使用されかつ回転可能ハブに関して対称に位置し ている請求の範囲１に記載の試験装置。 ３．２個を超える懸架バスケットが使用されかつ回転可能ハブに関して対称に 位置している請求の範囲１に記載の試験装置。 ４．そこに取り付けられた懸架バスケットと共にハブは水平位置にある請求の 範囲１に記載の試験装置。 ５．履物内に発生される圧力は装置の作動時において0.22 psi(1.52×10^-3MPa )より大きく100 psi(0.69 MPa)までの範囲にある請求の範囲１に記載の試験装置 。 ６．回転可能ハブを回転させるための手段はギヤボックス及びモータに連結さ れる駆動軸から成る請求の範囲１に記載の試験装置。 ７．前記バスケットは以下の、 （a）底部プラットフォームプレートと； （b）底部プラットフォームプレートに平行であり、バスケットを回転可能ハブ に懸架するためにクロスバーが取り付けられるプラット フォームプレートと； （c）複数のロッドとから成り、ロッドは頂部及び底部プレートの各コーナーに 位置され、かつプレートに対して直交され、これらプレートを連結している請求 の範囲１に記載の試験装置。 ８．前記ハウジングの囲いは非可動本体に取り付けられている請求の範囲１に 記載の試験装置。 ９．衣類からの液体の漏洩の検出のための試験装置であって以下の構成要素、 即ち、 （a）内方及び外方に揺動可能であり、水で充填された試験される衣類をクラン プするための少なくとも１つのクランプ手段； （b）前記クランプ手段がその回りに位置される長手方向軸線を有した回転可能 ハブ； （c）前記回転可能ハブを回転せしめるための手段；及び （d）回転可能ハブ及びクランプ手段を収容するハウジングの囲い； より成る試験装置。 10．２個又はこれを超えるクランプ手段が使用される請求の範囲９に記載の試 験装置。 11．前記クランプ手段は留金ならびに内側リング及び拡開可能な外側リングか ら成り、前記外側リングは前記内側リング及び被試験衣類の縁部上に嵌着され、 前記留金は外側リングを衣類及び内側リングを締結するのに使用される請求の範 囲９に記載の試験装置。 12．回転可能ハブを回転させるための手段はギヤボックス及びモータに連結さ れる駆動軸から成る請求の範囲９に記載の試験装置。 13．被試験衣類は帽子、手袋、手袋挿入体から成るグループより選ばれるいず れかである請求の範囲９に記載の試験装置。 14．ズボン及びウェーダーからの液体の漏洩の検出のための試験装置であって 以下の構成要素、即ち、 （a）ベースプレートとこれに垂直な支持プレートから成り、ズボンをウエスト 部にて把持する把持手段と、ベースプレートにおいてズボンを底部に支持し、ズ ボンを耐漏洩性とする閉鎖手段とを具備した保持手段； （b）前記保持手段がその回りに位置される長手方向軸線を有した回転可能ハブ ； （c）前記回転可能ハブを回転せしめるための手段；及び （d）回転可能ハブ及び把持手段を収容するハウジングの囲い； より成る試験装置。