WO2012017557A1

WO2012017557A1 - 生地評価装置

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Publication number: WO2012017557A1
Application number: PCT/JP2010/063418
Authority: WO
Inventors: 建二長谷川; 修久伊藤
Original assignee: Ykk株式会社
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2010-08-06
Publication date: 2012-02-09
Also published as: JPWO2012017557A1; JP5490901B2; TWI454673B; CN103140747A; TW201207357A; US9074973B2; EP2602605B1; EP3001172B1; EP2602605A4; US20130125663A1; EP2602605A1; EP3001172A1; CN103140747B

Abstract

　生地の抜き性や切断性を事前に把握することができる生地評価装置を提供する。生地評価装置（１）は、生地（ｃ）に貫通させる測定部（２２）を先端側に有する測定部材（２１、７１、８１）と、測定部（２２）を生地（ｃ）に貫通させるために生地（ｃ）又は測定部材（２１、７１、８１）を移動させるための生地／測定部移動手段（３０、４０）と、測定部（２２）が生地（ｃ）を貫通する際、生地（ｃ）における測定部（２２）の貫通箇所の周囲を生地（ｃ）の両面から支持させるための生地支持手段（２３、２３'、３１'）と、測定部（２２）が生地（ｃ）を貫通する間、測定部材（２１、７１、８１）にかかる荷重を検出するための荷重検出手段（２５）とを備える。前記測定部（２２）は、尖った先端（２２Ａ'）へと外径が次第に縮小する抜き力測定部（２２Ａ、７２Ａ）にして、生地（ｃ）を先端（２２Ａ'）で突き刺した後、生地（ｃ）を押し広げながら生地（ｃ）を貫通する抜き力測定部（２２Ａ、７２Ａ）と、抜き力測定部（２２Ａ、７２Ａ）の基端側に隣接し、生地（ｃ）の貫通時に生地（ｃ）の一部を貫通方向に押圧して該一部を生地（ｃ）から分離させるせん断面（２２Ｂｂ）を有する切り力測定部（２２Ｂ、７２Ｂ）とを含む。

Description

生地評価装置

　本発明は、生地評価装置に関し、更に詳しくは、種々の生地に対し、ボタン、ハトメ等の止具による取り付けの適否を事前に把握するために、生地の抜き性、切断性を測定、評価するための生地評価装置に関する。

　ボタン、ハトメ等（以下、単に「ボタン」という。）を衣類等の生地に取り付ける場合、止具の鋭利部を生地に貫通させた後、該鋭利部をボタン上で塑性変形させることによって行われる。更に詳しくは、水平に配した生地の上方において上方ダイにボタンを保持させ、生地の下方において下方ダイ上に止具を載置した後、プレス機を操作して上方ダイを降下させる。これにより、止具の鋭利部が生地を上方に貫通した後、上方ダイ（のパンチ部）によりボタン上で加締められ、これにより、ボタンが生地上に固定される。ある生地に対し不適な止具でボタンを取り付けると、ボタンが生地から外れ易くなる等の取付不良が生じる。そのため、従来は、主に、特許第２９８９５８９号公報に開示されるような生地厚測定装置等を使用して、所定圧力をかけた時点の生地厚を事前に把握することにより、生地に対する止具、又はボタン及び止具の組み合わせの適否を判断していた。

　しかしながら、たとえ所定圧力下の生地厚から適正であると判断された生地と止具（及びボタン）の組み合わせであっても、ボタンの取付不良が生じ得ることが分かっている。これは、主に、生地の素材、織り、編み、重ね等と、止具の鋭利部が生地をどのように貫通するか（生地貫通態様）とに関係している。止具の鋭利部の生地貫通態様は、一般に、イ）鋭利部の先端が生地の一点を突き刺した後、生地の目を押し広げながら鋭利部が生地を貫通する「抜き」と、ロ）生地の貫通時に鋭利部の先端面が生地の一部を貫通方向に押圧して該一部を生地から分離、切断させる「切り」とがある。止具の鋭利部が生地を「抜く」場合の生地の抜き性、あるいはこの生地の抜きに要する抜き力や、鋭利部が生地を「切る」場合の生地の切断性、あるいはこの生地の貫通に要する切り力は、たとえ所定圧下の厚さが同じ生地でも、生地の素材、織り、編み、重ね等によって変化し、これがボタンの取付性能に影響すると考えられる。

特許第２９８９５８９号公報

　本発明は、以上の点に着目してなされたもので、生地の抜き性や切断性を事前に把握することができる生地評価装置を提供することにある。

　上記課題を解決するため、本発明によれば、生地に貫通させる測定部を先端側に有する測定部材と、測定部を生地に貫通させるために生地又は測定部材を移動させるための生地／測定部移動手段と、測定部が生地を貫通する際、生地における測定部の貫通箇所の周囲を生地の両面から支持させるための生地支持手段と、測定部が生地を貫通する間、測定部材にかかる荷重を検出するための荷重検出手段とを備え、前記測定部は、尖った先端へと外径が次第に縮小する抜き力測定部を含み、抜き力測定部は、生地を先端で突き刺した後、生地を押し広げながら生地を貫通する生地評価装置が提供される。

　本発明において、「生地」には、織物、布、不織布、フェルト、皮、樹脂シート等のボタンが取り付けられ得るシート状体が含まれる。

　本発明では、測定部材の測定部を生地に貫通させ、その間中の測定部材にかかる荷重を荷重検出手段によってリアルタイムに検出する。測定部の抜き力測定部は、生地の一点を先端で突き刺した後、生地の目を押し広げながら生地を貫通するが、抜き力測定部の先端が生地を突き抜ける直前の荷重を生地の抜き力として特定、評価する。測定部材の測定部の生地への貫通は、生地／測定部移動手段により、測定部材又は生地の一方を他方に対し移動させることによって行われる。生地／測定部移動手段としは、例えば、測定者が操作レバーを握ったり、モータを作動させることにより、駆動伝達機構を介して可動部が移動するような機構等を挙げることができるが、これに限定されるものではない。また、測定部材の測定部の生地への貫通時において、生地は両面から生地支持手段によって押さえ付けられ、これにより、生地が測定部に連行されることを防ぐ。生地支持手段の一部は、生地／測定部移動手段が兼ねることができる。また、生地支持手段の一部は、測定部材の測定部に対する生地の変位に追従可能な弾性部材を用いることができる。荷重検出手段としては、ロードセル等の圧力センサを好ましく用いることができるが、これに限定されるものではない。

　別の本発明によれば、生地に貫通させる測定部を先端側に有する測定部材と、測定部を生地に貫通させるために生地又は測定部材を移動させるための生地／測定部移動手段と、測定部が生地を貫通する際、生地における測定部の貫通箇所の周囲を生地の両面から支持させるための生地支持手段と、測定部が生地を貫通する間、測定部材にかかる荷重を検出するための荷重検出手段とを備え、前記測定部は、生地の貫通時に生地の一部を貫通方向に押圧して該一部を生地から分離させるせん断面を有する切り力測定部を含む生地評価装置が提供される。

　本発明では、測定部材の測定部を生地に貫通させ、その間中の測定部材にかかる荷重を荷重検出手段によってリアルタイムに検出する。測定部の切り力測定部は、生地の貫通時に生地の一部（生地部分）をせん断面により貫通方向に押圧して生地部分を生地から分離させるが、切り力測定部のせん断面が生地部分を分離する直前の荷重を生地の切り力として特定、評価する。

　更に別の本発明によれば、生地に貫通させる測定部を先端側に有する測定部材と、測定部を生地に貫通させるために生地又は測定部材を移動させるための生地／測定部移動手段と、測定部が生地を貫通する際、生地における測定部の貫通箇所の周囲を生地の両面から支持させるための生地支持手段と、測定部が生地を貫通する間、測定部材にかかる荷重を検出するための荷重検出手段とを備え、前記測定部は、尖った先端へと外径が次第に縮小する抜き力測定部にして、生地を先端で突き刺した後、生地を押し広げながら生地を貫通する抜き力測定部と、抜き力測定部の基端側に隣接し、生地の貫通時に生地の一部を貫通方向に押圧して該一部を生地から分離させるせん断面を有する切り力測定部とを含む生地評価装置が提供される。

　本発明では、測定部の抜き力測定部が、生地の一点を先端で突き刺した後、生地の目を押し広げながら生地を貫通し、次いで、測定部の切り力測定部が、生地の貫通時に生地の一部（生地部分）をせん断面により貫通方向に押圧して生地部分を生地から分離させる。この時の、抜き力測定部の先端が生地を突き抜ける直前の荷重を生地の抜き力として特定、評価し、切り力測定部のせん断面が生地部分を分離する直前の荷重を生地の切り力として特定、評価する。

　本発明の一実施形態において、前記抜き力測定部は、抜き力測定部の最大外径となる抜き力測定部基端と、前記せん断面との間に外径が縮小する環状の凹部を含み、該環状の凹部における測定部材の基端側の面がせん断面となる。この場合、抜き力測定部の最大外径となる基端によって押し広げられた生地部分が該基端に隣接して縮径する凹部に復元するように入り込むため、切り力測定部がこれから分離しようとする生地部分を確実に確保することができる。

　本発明の一実施形態において、生地に対する測定部の変位量を検出するための変位検出手段を備える。生地に対する測定部の変位量をリアルタイムで検出することより、測定部が生地に接してから生地を貫通し終えるまでの間の測定部材にかかる荷重の変化を生地の一面から他面までの間隔内における測定部の位置に対応付けることが可能となる。変位検出手段としては、パルスコーダ等の変位センサあるいは位置センサ等を好ましく用いることができるが、これに限定されるものではない。

　本発明の一実施形態において、前記測定部は、前記切り力測定部よりも基端側に、生地を圧縮させる生地厚測定部を含む。生地測定部は生地を貫通せずに生地を圧縮し、この圧縮力が所定値になって時点の生地厚を測定するものである。かかる生地厚は、荷重検出手段からの検出値が所定の圧縮力（例えば２００Ｎ）となった時点の上述した変位検出手段からの検出値から得ることができる。

　本発明の一実施形態において、前記生地支持手段は、生地又は測定部材の移動に追従しながら生地を支持可能な弾性部材を含む。このような弾性部材により、生地の一面における貫通箇所の周囲を常に押さえ付けることができる。弾性部材としては、円筒状のゴムやコイルばね等を好ましく用いることができる。

　別の本発明によれば、生地を貫通又は圧縮させる測定部を先端側に有する測定部材と、測定部が生地を貫通又は圧縮するように生地又は測定部材を移動させるための生地／測定部移動手段と、測定部が生地を貫通する際、生地における測定部の貫通箇所の周囲を生地の両面から支持させると共に、測定部が生地を一面から圧縮する際、生地の裏面を支持させる生地支持手段と、測定部が生地を貫通又は圧縮する間、測定部材にかかる荷重を検出するための荷重検出手段と、生地に対する測定部の変位量を検出するための変位検出手段とを備え、前記測定部材は、第１の測定部材と、第２の測定部材とを交換可能であり、第１の測定部材の測定部は、尖った先端へと外径が次第に縮小する抜き力測定部にして、生地を先端で突き刺した後、生地を押し広げながら生地を貫通する抜き力測定部であり、第２の測定部材の測定部は、生地の貫通時に生地の一部を貫通方向に押圧して該一部を生地から分離させるせん断面を有する切り力測定部である生地評価装置が提供される。この場合、抜き力測定部のみを有する第１の測定部材と、切り力測定部のみを有する第２の測定部材のいずれかを適宜選択して使用することができる。

　本発明の一実施形態において、前記測定部材は、第１の測定部材と、第２の測定部材と、第３の測定部材を交換可能であり、第３の測定部材の測定部は、生地を圧縮させる生地厚測定部である。この場合、抜き力測定部のみを有する第１の測定部材と、切り力測定部のみを有する第２の測定部材と、生地厚測定部のみを有する第３の測定部材のいずれかを適宜選択して使用することができる。

　更に別の本発明によれば、生地を貫通又は圧縮させる測定部を先端側に有する測定部材と、測定部が生地を貫通又は圧縮するように生地又は測定部材を移動させるための生地／測定部移動手段と、測定部が生地を貫通する際、生地における測定部の貫通箇所の周囲を生地の両面から支持させると共に、測定部が生地を一面から圧縮する際、生地の他面を支持させる生地支持手段と、測定部が生地を貫通又は圧縮する間、測定部材にかかる荷重を検出するための荷重検出手段と、生地に対する測定部の変位量を検出するための変位検出手段とを備え、前記測定部材は、第１の測定部材と、第２の測定部材とを交換可能であり、第１の測定部材の測定部は、尖った先端へと外径が次第に縮小する抜き力測定部にして、生地を先端で突き刺した後、生地を押し広げながら生地を貫通する抜き力測定部と、抜き力測定部の基端側に隣接し、生地の貫通時に生地の一部を貫通方向に押圧して該一部を生地から分離させるせん断面を有する切り力測定部とからなり、第２の測定部材の測定部は、生地を圧縮させる生地厚測定部である生地評価装置が提供される。この場合、抜き力測定部及び切り力測定部を有する第１の測定部材と、生地厚測定部のみを有する第２の測定部材のいずれかを適宜選定して使用することができる。

　本発明では、測定部材の切り力測定部及び／又は切り力測定部を生地に貫通させ、この時の抜き力測定部の先端が生地を突き抜ける直前の荷重を生地の抜き力として判定し、切り力測定部のせん断面が生地部分を分離する直前の荷重を生地の切り力として判定することにより、生地の抜き性や切断性を事前に容易に把握することができる。そのため、ある生地に対するボタンの止具による取り付けの適否をより高確度で事前に把握することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る生地評価装置を一部断面にて概略的に示す構成図である。図２は、生地を挟んで対向する静止部と可動部の押圧部とを破断して示す断面説明図である。図３は、抜き力測定部が生地の一面に突き刺さった時点の状態を示す断面説明図である。図４は、抜き力測定部が生地を突き抜ける直前の状態を示す断面説明図である。図５は、抜き力測定部が生地を突き抜けた後、切り力測定部の凹部に生地の一部が入り込んだ時点の状態を示す断面説明図である。図６は、切り力測定部が生地を貫通した直後の状態を示す断面説明図である。図７は、切り力測定部が生地を貫通した後、可動部の押圧部が変形した弾性部材によって移動を制限された状態を示す断面説明図である。図８は、生地抜き力及び生地切り力の測定結果を表すグラフである。図９は、静止部固定部に対しアタッチメントを介して交換可能に取り付けられ得る二種類の測定部材を示す断面説明図である。図１０は、生地厚測定部のみを有する測定部材の使用状態を示す断面説明図である。図１１は、抜き力測定部、切り力測定部及び生地厚測定部を有する測定部材の使用状態を示す断面説明図である。図１２は、抜き力測定部のみを有する測定部材を破断して示す断面説明図である。図１３は、切り力測定部のみを有する測定部材を破断して示す断面説明図である。図１４は、静止部固定部に対しアタッチメントを介して交換可能に取り付けられ得る三種類の測定部材を示す断面説明図である。図１５は、抜き力測定部及び生地厚測定部を有する測定部材を破断して示す断面説明図である。図１６は、切り力測定部及び生地厚測定部を有する測定部材を破断して示す断面説明図である。図１７は、弾性部材の変形例を示す断面説明図である。図１８は、測定器の変形例を概略的に示す一部断面説明図である。

　以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る生地評価装置１の概略構成図である。生地評価装置１は、測定者が片手で操作可能なレバーハンドル式の測定器１０と、測定器１０から入力される後述する荷重及び変位検出信号の処理等を行う制御ボックス５０とから構成される。制御ボックス５０には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース（Ａ／Ｄ変換部、Ｄ／Ａ変換部、増幅部等を含む）等を有するマイクロコンピュータ構成の制御部５１、制御部５１の処理結果を表示するための表示部５２、電源回路（図示せず）等が組み込まれている。

　測定器１０は、生地ｃの抜き性、切断性等を評価するために生地ｃに貫通させる先細りする略円柱状の測定部２２を有する測定部材２１を含む静止部２０と、静止状態の静止部２０の測定部２２に対し同心状に配置され、測定部２２に向けて移動可能な細長い円柱バー状の可動部３０と、測定者が操作レバー４１を握ると、これに連動して可動部３０を図１に示す初期位置（以下、可動部３０及び操作レバー４１について図１に示す位置を「初期位置」という）から静止部２０に向けて前方（図１において左方）に移動させる可動部駆動機構４０と、これら静止部２０、可動部３０及び可動部駆動機構４０を一体的に支持するフレーム体１１とを備える。可動部３０及び可動部駆動機構４０は生地／測定部材移動手段をなす。なお、以下、前後の方向付けが別途指定されない限り、図１の左方を前方、右方を後方といい、上下も図１に基づく。フレーム体１１は、下向きコの字状の前方フレーム１２と、ボックス状の後方フレーム１３（図１において側方を開放して示す）とから成る。前方及び後方フレーム１２、１３は、前方フレーム１２の後方アーム部１２ｂと後方フレーム１３の前壁１３ａが溶接されて一体化される。静止部２０は、詳しくは後述するが、前方フレーム１２の前方アーム部１２ａの下端部１２ａ’に、測定部材２１の測定部２２の先端２２Ａ’が後方を向くように設けられる。可動部３０は、前方フレーム１２の後方アーム部１２ｂの下端部と後方フレーム１３の前壁１３ａとを前後方向に連続的に貫通する開口１４に設けた軸受け１５に前後移動可能に支持される。可動部３０の後方部分には中空部３３が形成され、この中空部３３に、後方フレーム１３の後壁１３ｂから片持ち梁状に前方に延びるスプライン軸１６が合致的に挿入される。これにより、可動部３０はスプライン軸１６によって回転不能に支持される。スプライン軸１６には、可動部３０の初期位置からの変位量をリアルタイムに検出するための変位検出手段としてのパルスコーダ１６’が組み込まれている。パルスコーダ１６’は信号線５３を介して制御ボックス５０の制御部５１に接続される。

　可動部３０は更に、前方フレーム１２の後方アーム部１２ｂの前方に露出する前端部に、生地ｃを前方に押すための押圧部３１を有する。押圧部３１は、押圧部３１を除く可動部３０の外径よりも大きい外径を有する厚肉円板状の部分であり、開口１４の軸受け１５を通過不能である。押圧部３１の前面は生地ｃを押す押圧面３１’となる。押圧面３１’は生地支持手段の一部をなす。押圧部３１には更に、押圧面３１’の中心部から後方に、後述する測定時に生地ｃを貫通した測定部２２を受け入れるための円柱状の空洞３２が形成される。

　可動部駆動機構４０は、後方フレーム１３の底壁１３ｃの開口１７から下方に突出する操作レバー４１と、操作レバー４１を回動可能に支持する固定軸４２と、可動部３０の後端部に固定される駆動伝達部４３と、操作レバー４１の動きを駆動伝達部４３に伝えるために、操作レバー４１の上端部（以下「レバー上端部」という）４１’と駆動伝達部４３との間に介在されるリンク部４４とを備える。なお、レバー上端部４１’は、レバー上端部４１’を除く操作レバー４１に対し若干角度が付けられている。可動部駆動機構４０は更に、レバー上端部４１’と後方フレーム１３の前壁１３ａとの間に設けられたばね４５を含む。ばね４５は、レバー上端部４１’を後方（時計回り方向）に付勢し、非操作状態の操作レバー４１を初期位置する。参照番号４６は、後方フレーム１３の底壁１３ｃから下方に突出する固定グリップである。測定者は、操作レバー４１を操作する際、固定グリップ部４６に親指を掛けて操作レバー４１を握る。図１の状態から測定者が操作レバー４１を握ると、操作レバー４１が固定軸４２を中心に反時計回り方向に回動し、レバー上端部４１’がばね４５の付勢に抗して前方（反時計回り方向）に変位する。この変位に伴い、リンク部４４が駆動伝達部４３を前方に引き寄せることにより、可動部３０が前進する。その後、操作者が操作レバー４１を離すと、ばね４５が復元してレバー上端部４１’を後方に押し、上記とは逆に、リンク部４４及び駆動伝達部４３が後方に変位して可動部３０を後方に戻す。

　図２を参照して、静止部２０は、測定部２２を有する交換可能な測定部材２１と、測定部材２１の測定部２２の周囲に同心状に配置される、ウレタンゴム等から成る円筒状の弾性部材２３と、測定部材２１のほぼ円柱状の基端部２１’及び弾性部材２３の基端部を支持して、測定部材２１及び弾性部材２３を、前方フレーム１２の前方アーム部１２ａの下端部１２ａ’に形成された静止部固定部１８に取り外し可能に固定するための略円筒状のアタッチメント２４とを備える。弾性部材２３は、生地支持手段の一部をなし、可動部３０の押圧部３１が生地ｃを前方に押して測定部２２が生地ｃを後方に貫通する間、生地ｃの静止部２０側の面ｃａにおける貫通箇所の周囲を常に押さえ付ける役割を果たす。以下、生地ｃの前方すなわち静止部２０側の面を「一面ｃａ」といい、後方すなわち可動部３０側の面を「他面ｃｂ」という。測定部材２１の基端部２１’は、外径が測定部２２の外径よりも大きくかつ一定（拡径部２１”を除く）であり、その後端部（測定部２２とは反対側の部分）に更に段状に拡径する拡径部２１”を有する。アタッチメント２４は、測定部材２１の、拡径部２１”を含む基端部２１’を合致的に受け入れる測定部材支持部２４ａと、弾性部材２３の基端部を受ける弾性部材受け部２４ｂと、前方フレーム１２の静止部固定部１８にねじ式、圧入式等によって着脱可能に連結させるフレーム連結部２４ｃとを含む。アタッチメント２４の測定部材支持部２４ａの軸方向長さは、測定部材２１の基端部２１’の軸方向長さと同じであり、測定部材支持部２４ａに収容された基端部２１’と測定部２２との間の段状の境界はアタッチメント２４の先端面と面一となる。静止部２０は更に、測定部材２１の拡径部２１”の後方（測定部２２とは反対側）に測定部材２１の底面と隣接して配置された荷重検出手段としてのロードセル２５を備える。ロードセル２５は、測定時に測定部材２１が基端側に押される荷重をリアルタイムに検出する。ロードセル２５は信号線５４を介して制御ボックス５０の制御部５１に接続される。

　測定部材２１の測定部２２は、生地ｃの抜き力を検出するための先端側の抜き力測定部２２Ａと、抜き力測定部２２Ａの基端側に隣接して形成される、生地の切り力を検出するための切り力測定部２２Ｂと、外径が一定の円柱状の測定部基端部２２’とを有する。抜き力測定部２２Ａは、尖る先端２２Ａ’と、先端２２Ａ’から基端側へと外径が次第に拡大し、外径が最大となる抜き力測定部基端２２Ａ”とを有する。抜き力測定部２２Ａは、生地ｃの一点を先端２２Ａ’で突き刺した後、生地ｃの目を押し広げながら生地ｃを貫通し得る。切り力測定部２２Ｂは、抜き力測定部基端２２Ａ”の基端側（測定部材２１に対する基端側）にて段状に縮径する矩形断面の環状の凹部２２Ｂａを含む。凹部２２Ｂａは、先端側面２２Ｂａ’と、基端側面であるせん断面２２Ｂｂと、先端側面２２Ｂａ’の半径方向内側端とせん断面２２Ｂｂの半径方向内側端との間に測定部材２１の軸線に平行に延びる凹部底面２２Ｂａ”とから規定される。測定部材２１の測定部基端部２２’の外径は抜き力測定部基端２２Ａ”の外径よりもわずかに大きく、せん断面２２Ｂｂの周縁には、せん断面２２Ｂｂと測定部材２１の測定部基端部２２’の外周面とが成すエッジ２２Ｂｃが形成される。切り力測定部２２Ｂは、生地ｃの貫通時に生地ｃの一部ｃ’（図６等参照）を凹部２２Ｂａに受け入れ、この一部ｃ’をせん断面２２Ｂｂで貫通方向に押圧してエッジ２２Ｂｃで生地から分離させ得る。

　次に、以上のように構成された生地評価装置１の使用状態を説明する。まず、測定対象の生地ｃを静止部２０と可動部３０の押圧部３２との間に鉛直に配する。次に、測定者が操作レバー４１を握ると、可動部駆動機構４０を介して可動部３０が初期位置から前方に移動し、押圧部３１の押圧面３１’が生地ｃを静止部２０の測定部材２１の測定部２２に対し押し付ける。これにより、測定部２２が生地ｃを後方に貫通する。この貫通時に測定部材２１にかかる荷重がロードセル２５によって検出されると共に、可動部３０の初期位置からの変位量がパルスコーダ１６’によって検出され、これらの検出信号が信号線５４、５３を介して制御部５１にリアルタイムに送られ、測定結果が表示部５２に表示される。このような測定作業は、測定者が操作レバー４１の操作を開始してからほんの数秒で終了する。以下、測定部材２１の測定部２２が生地ｃを貫通する工程を更に詳述する。

　図３は、可動部３０の押圧部３１の押圧面３１’が生地ｃを前方に押圧して測定部２２の抜き力測定部２２Ａの先端２２Ａ’が生地ｃの一面ｃａの一点を突き刺した状態を示す。この時点において、静止部２０の弾性部材２３が生地ｃの一面ｃａにおける貫通（予定）箇所の周囲を支持している。なお、押圧部３１の押圧面３１’は生地ｃを後方に押圧しつつ生地ｃの他面ｃｂにおける貫通箇所の周囲を支持する役割を果たす。図３の状態から生地ｃが押圧部３１により前方に押されるにつれ、図４に示すように、抜き力測定部２２Ａが生地ｃの目を押し広げながら生地ｃ内を後方（貫通方向）へと相対的に進行する。この際また、押圧部３１の押圧面３１’が生地ｃを介して弾性部材２３を圧縮し始める。弾性部材２３は半径方向外側に膨らみながら軸方向に縮小しつつ、生地ｃの一面ｃａを支持する。これにより、生地ｃが抜き力測定部２２Ａにより後方に連行されるようなことはない。図４の状態から更に生地ｃが前方に押されると、図５に示すように、抜き力測定部２２Ａの先端部２２Ａ’が生地ｃを後方に抜け、押圧部３１の空洞３２に入る。この際、抜き力測定部２２Ａに続いて切り力測定部２２Ｂが生地ｃ内に入り、抜き力測定部基端部２２Ａ”により押し広げられていた生地部分ｃ’が切り力測定部２２Ｂの凹部２２Ｂａに復元するように入り込む。凹部２２Ｂａに入り込んだ生地部分ｃ’は、切り力測定部２２Ｂの後方への相対変位に伴い、押圧部３１の押圧面３１’に対して、凹部２２Ｂａのせん断面２２Ｂｂによって後方に押圧され、エッジ２２Ｂｃによって生地ｃから切断される。生地部分ｃ’は、図６に示すように、凹部２２Ｂａ内に留まったまま押圧部３１の空洞３２へと運ばれる。この際、弾性部材２３は、更に半径方向外側に膨らみかつ軸方向に潰れながら、生地ｃの一面ｃａを支持し続けている。図７は、切り力測定部２２Ｂが生地ｃを貫通し終え、弾性部材２３が軸方向に完全に潰れた状態を示す。この時点で可動部３０のこれ以上の前方への移動は制限される。

　図８は、ロードセル２５及びパルスコーダ１６’からの荷重及び変位検出信号を制御部５１が処理して表示部５２に表示させたグラフであり、可動部３０の初期位置からの変位量（ｍｍ）が横軸に、測定部材２１にかかる荷重（Ｎ）が縦軸にそれぞれとられている。可動部３０が初期位置から移動を開始して生地ｃが測定部材２１の先端２２Ａ’に接するまで測定部材２１にかかる荷重はゼロである。生地ｃが測定部材２１の先端２２Ａ’に接した後、荷重が検出され始め、生地ｃが前方に変位するに従って荷重が大きくなるが、抜き力測定部２２Ａの先端２２Ａ’が生地ｃを抜けると（図４から図５の状態）、荷重の上昇が止まりかつ荷重がわずかに低下する。この変化の開始時点である小ピーク値Ａが生地ｃの抜き力として判定される。この直後、切り力測定部２２Ｂの凹部２２Ｂａに入り込んだ生地部分ｃ’を生地ｃからせん断面２２Ｂｂ及びエッジ２２Ｂｃで切断しようとする際、荷重が急激に上昇し、生地部分ｃ’が生地ｃから分離すると（図５から図６の状態）、荷重が急激に低下する。このピーク値Ｂが生地ｃの切り力として判定される。

　図９は、前方フレーム１２の静止部固定部１８に対し、同じアタッチメント２４を介して交換可能に取り付けることができる二種類の測定部材２１及び６１を示す断面説明図である。測定部材２１は抜き力測定部２２Ａ及び切り力測定部２２Ｂを有する既述したものであり、測定部材６１は、所定圧力をかけた時点の生地ｃの厚さを測定するためのものである。測定部材２１を使用する場合、測定部材２１の先端２２Ａ’をアタッチメント２４の測定部支持部２４ａに基端側から先端側に通して、測定部材２１の、拡径部２１”を含む基端部２１’を測定部支持部２４ａに合致させる。次いで、アタッチメント２４のフレーム連結部２４ｃを静止部固定部１８に連結するが、この連結の前後に弾性部材２３の基端部を弾性部材受け部２４ｂにはめ込む。測定部材６１は、先端部に若干拡径した生地厚測定部６２を有する。生地厚測定部６２は、生地ｃを貫通せず、可動部３０の押圧部３１の押圧面３１’との間で生地ｃを圧縮させ得る。生地厚測定部６２を有する測定部材６１を使用する場合、測定部材６１の基端をアタッチメント２４の測定部支持部２４ａに先端側から基端側に通してはめ込み、次いで、アタッチメント２４のフレーム連結部２４ｃを静止部固定部１８に連結する。なお、先にフレーム連結部２４ｃの静止部固定部１８への連結を行った後、測定部材６１をアタッチメント２４に取り付けてもよい。測定部材６１の基端部には、測定部材２１の拡径部２１”に相当する拡径部はない。また、測定部材６１を用いる場合、貫通時に生地ｃを押さえ付けさせる弾性部材２３は不要である。

　図１０は、測定部材６１の使用状態を示す断面説明である。測定部材６１は、アタッチメント２４を介して前方フレーム１２の静止部固定部１８に固定されている。測定者が操作レバー４１を握ると、可動部３０が前方に移動し、押圧部３１の押圧面３１’が測定部材６１の生地厚測定部６２に対し生地ｃを押圧する。これにより、生地ｃは圧縮されて次第に薄くなる。この圧縮時において測定部材６１にかかる荷重がロードセル２５により、また、可動部３０の変位量がパルスコーダ１６’によりそれぞれ検出され、圧縮荷重が所定値（例えば２００Ｎ）となった時点の生地ｃの厚さが生地厚として判定される。

　図１１は、更に別の測定部材７１の使用状態を示す断面説明図である。測定部材７１は、測定部材２１の抜き力測定部２２Ａ及び切り力測定部２２Ｂと同様の抜き力測定部７２Ａ及び切り力測定部７２Ｂを有するが、測定部材２１の基端部２１’に対応する基端部７１’が先端側により延び、その分、測定部材２１の測定部基端部２２’に対応する測定部基端部７２’が軸方向に短縮している。そのため、測定部基端部７２’と基端部７１’との間の段状の境界がアタッチメント２４の測定部材支持部２４ａの先端面よりも先端側に突き出ており、この境界が生地ｃを貫通せずに圧縮する生地厚測定部７２Ｃとなる。従って、測定部材７１では、抜き力測定部７２Ａにより生地ｃの抜き力を測定し、次いで、切り力測定部７２Ｂによって生地ｃの切り力を測定した後、生地厚測定部７２Ｃで生地ｃを圧縮して生地厚を測定することができる。

　図１２は、抜き力測定部８２Ａのみを有する測定部材８１を破断して示す断面説明図である。抜き力測定部８２Ａは、尖った先端８２Ａ’から基端側へと外径が次第に拡大した後、外径が一定となって基端部８１’へと続く。弾性部材２３及びアタッチメント２４は図２等に示すものと同じである（図１３についても同じ）。図１３は、切り力測定部９２Ｂのみを有する測定部材９１を破断して示す断面説明図である。切り力測定部９２Ｂは、測定部材９１の基端部９１’から縮径して先端側に突出する円柱部９３の先端面をすり鉢状に窪む凹面９４にして成る。切り力測定部９２Ｂでは、凹面９４が生地ｃを押圧するせん断面となり、また、凹面９４の周縁は断面９０度未満の鋭利なエッジ９５となって生地ｃの一部ｃ’を切断する役割を果たす。図１２の抜き力測定専用の測定部材８１と、図１３の切り力測定専用の測定部材９１と、図１０等で説明した生地厚測定専用の測定部材６１とは、図１４に示すように、前方フレーム１２の静止部固定部１８に対し、同じアタッチメント２４を介して交換可能に取り付けられて使用される。

　図１５は測定部材の変形例を示す。この測定部材１３１は、図１２に示した測定部材８１の抜き力測定部８２Ａと同様の抜き力測定部１３２Ａと、図１１に示した測定部材７１の生地厚測定部７２Ｃと同様の生地厚測定部１３２Ｃとを有するが、切り力測定部は有さない。参照番号１３１’は測定部材１３１の基端部である。図１６は測定部材の更なる変形例を示す。この測定部材１４１は、図１３に示した測定部材９１の切り力測定部９２Ｂと同様の切り力測定部１４２Ｂと、図１１に示した測定部材７１の生地厚測定部７２Ｃと同様の生地厚測定部１４２Ｃとを有するが、抜き力測定部は有さない。参照番号１４１’は測定部材１４１の基端部である。

　図１７は、弾性部材の変形例を示す。なお、測定部材２１及びアタッチメント２４は図２等に示すものと実質的に同じものであるため、同じ参照番号を付す。弾性部材２３’は、コイルスプリングからなる。弾性部材２３’の基端部がアタッチメント２４の弾性部材受け部２４ｂに支持され、弾性部材２３’の先端部に環状の生地支持部材２３”が取り付けられている。弾性部材２３’は、測定部材２１の測定部２２が生地ｃを貫通する際、生地ｃの一面ｃａにおける貫通箇所の周囲に生地支持部材２３”を押し付けることによって生地ｃを支持する。

　図１８は、本発明に係る生地評価装置における測定器１００の変形例を示す。なお、既述した生地評価装置１と実質的に共通する構成、具体的には、パルスコーダ１６’が組み込まれたスプライン軸１６、測定部材２１、弾性部材２３、ロードセル２５等を含む静止部２０、押圧部３１等を含む可動部３０、制御部５１等を含む制御ボックス５０、信号線５３、５４等については同じ参照番号を付して説明を省略する。なお、上下左右の方向付けは図１５に基づく。測定器１００は、右向きコの字状のフレーム体１０１を有し、フレーム体１０１の下方アーム部１０１ｂの右端部に、測定部材２１の測定部２２の先端２２Ａ’が上方を向くように配置される。可動部３０は、フレーム体１０１の上方アーム部１０１ａと下方アーム部１０１ｂとの間に鉛直に設けられたボールねじ（送りねじ）１１０に対し、上方駆動伝達部１１１及び下方駆動伝達部１１２を介して支持される。ボールねじ１１０は外周に雄ねじ（図示せず）を有する。上方及び下方駆動伝達部１１１、下方駆動伝達部１１２は、左方にボールねじ１１０を通す開口を有し、これら開口にはボールねじ１１０の雄ねじに係合可能な雌ねじ（図示せず）が切られている。スプライン軸１６は、上方アーム部１０１ａの右端部から下方に延びるように設けられる。参照番号１２０はボールねじ１１０を正逆回転可能なモータである。測定に当たり、生地ｄが静止部２０と可動部３０間に水平に配され、その後、モータ１２０を正回転させる。これにより、ボールねじ１１０が一方向に回転し、これに伴い、上方及び下方駆動伝達部１１１、１１２が下方に移動し、可動部３０を図１５の初期位置から降下させる。これにより、押圧部３１が生地ｄを測定部材２１の測定部２２に対し押し付け、抜き力測定部２２Ａ、次いで切り力測定部２２Ｂが生地ｄを上方に貫通する。この際の測定部材２１にかかる荷重及び可動部３０の変位量がロードセル２５及びパルスコーダ１６’によって検出され、制御部５１に送られる。測定終了後、モータ１２０を逆回転させることにより、可動部３０を上昇させて初期位置に戻すことができる。

　ｃ、ｄ　生地
　１　生地評価装置
　１０、１００　測定器
　１１　フレーム体
　１６’　パルスコーダ
　２０　静止部
　２１、６１、７１、８１、９１、１３１、１４１　測定部材
　２２　測定部
　２２Ａ、７２Ａ、８２Ａ、１３２Ａ　抜き力測定部
　２２Ａ’、８２Ａ’　先端
　２２Ａ”　抜き力測定部基端
　２２Ｂ、７２Ｂ、９２Ｂ、１４２Ｂ　切り力測定部
　２２Ｂａ　凹部
　２２Ｂｂ、９４　せん断面
　２２Ｂｃ、９５　エッジ
　２３、２３’　弾性部材
　２４　アタッチメント
　２５　ロードセル
　３０　可動部
　３１　押圧部
　３１’　押圧面
　３２　空洞
　４０　可動部駆動機構
　４１　操作レバー
　５０　制御ボックス
　５１　制御部
　５２　表示部
　６２、７２Ｃ、１３２Ｃ、１４２Ｃ　生地厚測定部

Claims

　生地（ｃ、ｄ）に貫通させる測定部（２２）を先端側に有する測定部材（２１、７１、８１、１３１）と、
　測定部（２２）を生地（ｃ、ｄ）に貫通させるために生地（ｃ、ｄ）又は測定部材（２１、７１、８１、１３１）を移動させるための生地／測定部移動手段（３０、４０、１１０、１１１、１１２、１２０）と、
　測定部（２２）が生地（ｃ、ｄ）を貫通する際、生地（ｃ、ｄ）における測定部（２２）の貫通箇所の周囲を生地（ｃ、ｄ）の両面から支持させるための生地支持手段（２３、２３’、３１’）と、
　測定部（２２）が生地（ｃ、ｄ）を貫通する間、測定部材（２１、７１、８１、１３１）にかかる荷重を検出するための荷重検出手段（２５）とを備え、
　前記測定部（２２）は、尖った先端（２２Ａ’、８２Ａ’）へと外径が次第に縮小する抜き力測定部（２２Ａ、７２Ａ、８２Ａ、１３２Ａ）を含み、抜き力測定部（２２Ａ、７２Ａ、８２Ａ、１３２Ａ）は、生地（ｃ、ｄ）を先端（２２Ａ’、８２Ａ’）で突き刺した後、生地（ｃ、ｄ）を押し広げながら生地（ｃ、ｄ）を貫通する生地評価装置。
　生地（ｃ、ｄ）に貫通させる測定部（２２）を先端側に有する測定部材（２１、７１、９１、１４１）と、
　測定部（２２）を生地（ｃ、ｄ）に貫通させるために生地（ｃ、ｄ）又は測定部材（２１、７１、９１、１４１）を移動させるための生地／測定部移動手段（３０、４０、１１０、１１１、１１２、１２０）と、
　測定部（２２）が生地（ｃ、ｄ）を貫通する際、生地（ｃ、ｄ）における測定部（２２）の貫通箇所の周囲を生地の両面から支持させるための生地支持手段（２３、２３’、３１’）と、
　測定部（２２）が生地（ｃ、ｄ）を貫通する間、測定部材（２１、７１、９１、１４１）にかかる荷重を検出するための荷重検出手段（２５）とを備え、
　前記測定部（２２）は、生地（ｃ、ｄ）の貫通時に生地（ｃ、ｄ）の一部を貫通方向に押圧して該一部を生地（ｃ、ｄ）から分離させるせん断面（２２Ｂｂ、９４）を有する切り力測定部（２２Ｂ、７２Ｂ、９２Ｂ、１４２Ｂ）を含む生地評価装置。
　生地（ｃ、ｄ）に貫通させる測定部（２２）を先端側に有する測定部材（２１、７１）と、
　測定部（２２）を生地（ｃ、ｄ）に貫通させるために生地（ｃ、ｄ）又は測定部材（２１、７１）を移動させるための生地／測定部移動手段（３０、４０、１１０、１１１、１１２、１２０）と、
　測定部（２２）が生地（ｃ、ｄ）を貫通する際、生地（ｃ、ｄ）における測定部（２２）の貫通箇所の周囲を生地（ｃ、ｄ）の両面から支持させるための生地支持手段（２３、２３’、３１’）と、
　測定部（２２）が生地（ｃ、ｄ）を貫通する間、測定部材（２１、７１）にかかる荷重を検出するための荷重検出手段（２５）とを備え、
　前記測定部（２２）は、尖った先端（２２Ａ’）へと外径が次第に縮小する抜き力測定部（２２Ａ、７２Ａ）にして、生地（ｃ、ｄ）を先端（２２Ａ’）で突き刺した後、生地（ｃ、ｄ）を押し広げながら生地（ｃ、ｄ）を貫通する抜き力測定部（２２Ａ、７２Ａ）と、抜き力測定部（２２Ａ、７２Ａ）の基端側に隣接し、生地（ｃ、ｄ）の貫通時に生地（ｃ、ｄ）の一部を貫通方向に押圧して該一部を生地（ｃ、ｄ）から分離させるせん断面（２２Ｂｂ）を有する切り力測定部（２２Ｂ、７２Ｂ）とを含む生地評価装置。
　前記切り力測定部（２２Ｂ、７２Ｂ）は、抜き力測定部（２２Ａ、７２Ａ）の最大外径となる抜き力測定部基端（２２Ａ”）と、前記せん断面（２２Ｂｂ）との間に外径が縮小する環状の凹部（２２Ｂａ）を含み、該環状の凹部（２２Ｂａ）における測定部材（２１、７１）の基端側の面がせん断面（２２Ｂｂ）となる請求項３の生地評価装置。
　生地（ｃ、ｄ）に対する測定部（２２）の変位量を検出するための変位検出手段（１６’）を備える請求項１から４のいずれか一つの生地評価装置。
　前記測定部（２２）は、前記切り力測定部（７２Ｂ）よりも基端側に、生地（ｃ、ｄ）を圧縮させる生地厚測定部（７２Ｃ）を含む請求項３の生地評価装置。
　前記生地支持手段（２３、２３’、３１’）は、生地（ｃ、ｄ）又は測定部材（２１、７１、８１、９１）の移動に追従しながら生地（ｃ、ｄ）を支持可能な弾性部材（２３、２３’）を含む請求項１から６のいずれか一つの生地評価装置。
　生地（ｃ、ｄ）を貫通又は圧縮させる測定部（８２Ａ、９２Ｂ、６２）を先端側に有する測定部材（８１、９１、６１）と、
　測定部（８２Ａ、９２Ｂ、６２）が生地（ｃ、ｄ）を貫通又は圧縮するように生地（ｃ、ｄ）又は測定部材（８１、９１、６１）を移動させるための生地／測定部移動手段（３０、４０、１１０、１１１、１１２、１２０）と、
　測定部（８２Ａ、９２Ｂ）が生地（ｃ、ｄ）を貫通する際、生地（ｃ、ｄ）における測定部（８２Ａ、９２Ｂ）の貫通箇所の周囲を生地（ｃ、ｄ）の両面から支持させると共に、測定部（６２）が生地（ｃ、ｄ）を一面から圧縮する際、生地（ｃ、ｄ）の他面を支持させる生地支持手段（２３、２３’、３１’）と、
　測定部（８２Ａ、９２Ｂ、６２）が生地（ｃ、ｄ）を貫通又は圧縮する間、測定部材（８１、９１、６１）にかかる荷重を検出するための荷重検出手段（２５）と、
　生地（ｃ、ｄ）に対する測定部（８２Ａ、９２Ｂ、６２）の変位量を検出するための変位検出手段（１６’）とを備え、
　前記測定部材（８１、９１、６１）は、第１の測定部材（８１）と、第２の測定部材（９１）とを交換可能であり、
　第１の測定部材（８１）の測定部（８２Ａ）は、尖った先端へと外径が次第に縮小する抜き力測定部（８２Ａ）にして、生地（ｃ、ｄ）を先端で突き刺した後、生地（ｃ、ｄ）を押し広げながら生地（ｃ、ｄ）を貫通する抜き力測定部（８２Ａ）であり、
　第２の測定部材（９１）の測定部（９２Ｂ）は、生地（ｃ、ｄ）の貫通時に生地（ｃ、ｄ）の一部を貫通方向に押圧して該一部を生地から分離させるせん断面（９４）を有する切り力測定部（９２Ｂ）である生地評価装置。
　前記測定部材（８１、９１、６１）は、第１の測定部材（８１）と、第２の測定部材（９１）と、第３の測定部材（６１）とを交換可能であり、
　第３の前記測定部材（６１）の測定部（６２）は、生地（ｃ、ｄ）を圧縮させる生地厚測定部（６２）である請求項８の生地評価装置。
　生地（ｃ、ｄ）を貫通又は圧縮させる測定部（２２、６２）を先端側に有する測定部材（２１、６１）と、測定部（２２、６２）が生地（ｃ、ｄ）を貫通又は圧縮するように生地（ｃ、ｄ）又は測定部材（２１、６１）を移動させるための生地／測定部移動手段（３０、４０、１１０、１１１、１１２、１２０）と、測定部材（２１、６１）が生地（ｃ、ｄ）を貫通する際、生地（ｃ、ｄ）における測定部（２２）の貫通箇所の周囲を生地（ｃ、ｄ）の両面から支持させると共に、測定部（６２）が生地（ｃ、ｄ）を一面から圧縮する際、生地（ｃ、ｄ）の他面を支持させる生地支持手段（２３、２３’、３１’）と、測定部（２２、６２）が生地（ｃ、ｄ）を貫通又は圧縮する間、測定部材（２１、６１）にかかる荷重を検出するための荷重検出手段（２５）と、生地（ｃ、ｄ）に対する測定部（２２、６２）の変位量を検出するための変位検出手段（１６’）とを備え、前記測定部材（２１、６１）は、第１の測定部材（２１）と、第２の測定部材（６１）とを交換可能であり、第１の測定部材（２１）の測定部（２２）は、尖った先端へと外径が次第に縮小する抜き力測定部（２２Ａ）にして、生地（ｃ、ｄ）を先端（２２Ａ’）で突き刺した後、生地（ｃ、ｄ）を押し広げながら生地（ｃ、ｄ）を貫通する抜き力測定部（２２Ａ）と、抜き力測定部（２２Ａ）の基端側に隣接し、生地（ｃ、ｄ）の貫通時に生地（ｃ、ｄ）の一部を貫通方向に押圧して該一部を生地（ｃ、ｄ）から分離させるせん断面（２２Ｂｂ）を有する切り力測定部（２２Ｂ）とからなり、第２の測定部材（６１）の測定部（６２）は、生地（ｃ、ｄ）を圧縮させる生地厚測定部（６２）である生地評価装置。