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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5969043
(24)【登録日】2016年7月15日
(45)【発行日】2016年8月10日
(54)【発明の名称】支持ダイ及び加締め判定方法
(51)【国際特許分類】
A41H 37/10 20060101AFI20160728BHJP
【ＦＩ】
A41H37/10 E
【請求項の数】10
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2014-541884(P2014-541884)
(86)(22)【出願日】2012年10月18日
(86)【国際出願番号】JP2012076984
(87)【国際公開番号】WO2014061140
(87)【国際公開日】20140424
【審査請求日】2014年11月19日
(73)【特許権者】
【識別番号】000006828
【氏名又は名称】ＹＫＫ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000523
【氏名又は名称】アクシス国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 建二
(72)【発明者】
【氏名】隅内 栄二
(72)【発明者】
【氏名】難波 良二
【審査官】
藤井 眞吾
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１２／０９０２７７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
実開昭５８−０１５６２７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
実開昭６１−１９２７０６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
国際公開第２０１１／０４０１０７（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ａ４１Ｈ ３７／００
Ａ４１Ｈ ３７／１０
Ａ４４Ｂ １／２４
Ａ４４Ｂ １７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ボタン類（２０、１６０、１７０）を生地（１）に取り付ける際、ボタン類（２０、１６０、１７０）又はボタン類取付具（１０、６０、１５０）を支持する支持ダイ（３０、７０、８０、１２０）であって、
前記ボタン類（２０、１６０、１７０）又はボタン類取付具（１０、６０、１５０）が載置される支持体（４０、７１、８１、１２１）と、
前記ボタン類（２０、１６０、１７０）の一部又はボタン類取付具（１０、６０、１５０）の一部を加締める間にボタン類（２０、１６０、１７０）又はボタン類取付具（１０、６０、１５０）にかかる荷重を前記支持体（４０、７１、８１、１２１）を介して検出するためのセンサー（３２、８３、７３、１２３）と、
前記センサー（３２、８３、７３、１２３）の検出結果に基づいて加締めの良否を判定する制御回路とを備える支持ダイ。
前記ボタン類（２０、１６０、１７０）又はボタン類取付具（１０、６０、１５０）が載置される支持体（４０、７１、８１、１２１）と、
前記ボタン類（２０、１６０、１７０）の一部又はボタン類取付具（１０、６０、１５０）の一部を加締める間にボタン類（２０、１６０、１７０）又はボタン類取付具（１０、６０、１５０）にかかる荷重を前記支持体（４０、７１、８１、１２１）を介して検出するためのセンサー（３２、８３、７３、１２３）と、
前記センサー（３２、８３、７３、１２３）の検出結果に基づいて加締めの良否を判定する制御回路とを備える支持ダイ。
【請求項2】
前記支持体（４０、７１、８１、１２１）は、周方向に複数に分割された支持体セグメント（４１、７１ａ、８１ａ、１２１ａ）からなり、前記センサー（３２、８３、７３、１２３）は、各支持体セグメント（４１、７１ａ、８１ａ、１２１ａ）に一対一で対応する周方向に複数のセンサー要素（３２、７３ａ、８３ａ、１２３ａ）からなる請求項１に記載の支持ダイ。
【請求項3】
加締める間にかかる荷重に基づく正常な範囲が設定され、前記制御回路は、この範囲と前記センサーの検出結果とを比較して加締めの良否を判定する請求項１又は２に記載の支持ダイ。
【請求項4】
前記センサー（３２、８３、７３、１２３）は、支持体（４０、７１、８１、１２１）にかかる荷重又は支持体（４０、７１、８１、１２１）のひずみを検出する請求項１〜３のいずれか１つに記載の支持ダイ。
【請求項5】
前記ボタン類取付具（１０、６０、１５０）は、ベース部（１１、６１）と、前記ボタン類取付具（１０、６０、１５０）の一部として、前記ベース部（１１、６１）から突出する複数の突起（１２、６２）とを有し、前記突起（１２、６２）を加締める際、前記突起（１２、６２）がボタン類（２０、１６０、１７０）に接触して変形し、その変形時に前記突起（１２、６２）にかかる荷重を前記センサー（３２、８３、７３、１２３）が検出し、前記制御回路が、その検出結果に基づいて加締めの良否を判定する請求項１〜４のいずれか１つに記載の支持ダイ。
【請求項6】
前記ボタン類取付具（１０、６０）は、環状のベース部（１１、６１）と、前記ボタン類取付具（１０、６０）の一部として、ベース部（１１、６１）から突出する複数の突起（１２、６２）とを有し、
前記複数のセンサー要素（３２、７３ａ、８３ａ）は、前記周方向に複数に分割された支持体セグメント（４１、７１ａ、８１ａ）を介して、複数の前記突起（１２、６２）ごとにかかる荷重を検出可能になっている請求項２に記載の支持ダイ。
前記複数のセンサー要素（３２、７３ａ、８３ａ）は、前記周方向に複数に分割された支持体セグメント（４１、７１ａ、８１ａ）を介して、複数の前記突起（１２、６２）ごとにかかる荷重を検出可能になっている請求項２に記載の支持ダイ。
【請求項7】
前記ボタン類取付具（１０、６０）は、環状のベース部（１１、６１）と、前記ボタン類取付具の一部として、ベース部（１１、６１）から突出する５本の突起（１２、６２）とを有する請求項１〜５のいずれか１つに記載の支持ダイ。
【請求項8】
前記ボタン類取付具（６０）は、前記ベース部（６１）の底面（６１ａ）の各突起（６２）に対応する部分に隆起部（６２ａ）を有する請求項６または７に記載の支持ダイ。
【請求項9】
ボタン類（２０、１６０、１７０）を生地（１）に取り付けるに当たり、
前記ボタン類（２０、１６０、１７０）又はボタン類取付具（１０、６０、１５０）を支持体（４０、７１、８１、１２１）に載置し、
前記ボタン類（２０、１６０、１７０）の一部又はボタン類取付具（１０、６０、１５０）の一部を加締める間にボタン類（２０、１６０、１７０）又はボタン類取付具（１０、６０、１５０）にかかる荷重を、前記支持体（４０、７１、８１、１２１）を介して前記センサー（３２、８３、７３、１２３）で検出し、この検出結果に基づいて制御回路が加締めの良否を判定する加締め判定方法。
前記ボタン類（２０、１６０、１７０）又はボタン類取付具（１０、６０、１５０）を支持体（４０、７１、８１、１２１）に載置し、
前記ボタン類（２０、１６０、１７０）の一部又はボタン類取付具（１０、６０、１５０）の一部を加締める間にボタン類（２０、１６０、１７０）又はボタン類取付具（１０、６０、１５０）にかかる荷重を、前記支持体（４０、７１、８１、１２１）を介して前記センサー（３２、８３、７３、１２３）で検出し、この検出結果に基づいて制御回路が加締めの良否を判定する加締め判定方法。
【請求項10】
前記ボタン類（２０、１６０、１７０）の一部又は前記ボタン類取付具（１０、６０）の一部は、ボタン類（２０、１６０、１７０）又はボタン類取付具（１０、６０）の複数の突起（１２、６２、１７２）であり、ボタン類（２０、１６０、１７０）又はボタン類取付具（１０、６０）の各突起（１２、６２、１７２）にかかる荷重を前記センサー（３２、８３、７３、１２３）が検出する請求項９に記載の加締め判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、支持ダイ、加締め判定方法、及びボタン取付具に関し、更に詳しくは、ボタン、ハトメ又はフックアイを生地に取り付ける際にボタン取付具等を支持する支持ダイと、ボタン等の生地への取り付け時におけるボタン取付具等の突起の加締めの良否を判定する方法と、ボタンを生地に取り付ける際に用いるボタン取付具に関する。【背景技術】
【0002】
金属製の雌スナップボタン等のボタンを衣類、鞄類等の生地に取り付ける際、５本の突起を有するボタン取付具（図２及び３等参照）が一般的に用いられている。ボタンを生地に取り付けるに当たり、通常、ボタンは上方のボタン側ダイに保持され、ボタン取付具は下方の取付具側ダイに載置される。次いで、ボタンとボタン取付具間に生地を配した後、ボタン側ダイを降下させると、ボタン取付具の突起が生地を上方に貫通した後、ボタンの内部で加締められる（図１１参照）。これによりボタンが生地に固定される。この際、ボタン取付具の５本の突起のうち１本でも首尾良く加締められないと、ボタンの取り付けが不良となる。従来は、作業者が目視により取り付けの良否を判断しているが、その分手間がかかった。また、ハトメやフックアイの取り付けの良否も同様に目視により行われている。【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、ボタン類の生地への取り付けの良否を簡単に判定することができる支持ダイ、加締め判定方法、及びボタン取付具を提供することを目的とする。【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明によれば、ボタン類を生地に取り付ける際、ボタン類又はボタン類取付具を支持する支持ダイであって、前記ボタン類又はボタン類取付具が載置される支持体と、前記ボタン類の一部又はボタン類取付具の一部を加締める間にボタン類又はボタン類取付具にかかる荷重を前記支持体を介して検出するためのセンサーとを備え、前記センサーの検出結果に基づいて加締めの良否を判定する支持ダイが提供される。【0005】
本発明において、ボタン類には、衣類、鞄類等に取り付けられるボタン、ハトメ、フックアイ等が含まれる。ボタンとしては、例えば、雌スナップボタン、雄スナップボタン、ボタン穴に通すタイプのボタン、飾りボタン等が含まれる。ボタン類取付具は、例えば、１本又は複数本の突起を有するボタン取付具である。生地には、織物、布、不織布、フェルト、皮革、樹脂シート等が含まれる。【0006】
本発明では、ボタン類を生地に取り付ける際、ボタン類又はボタン類取付部材が支持ダイにセットされ、ボタン類又はボタン類取付部材の突起等の一部が生地を貫通した後、該一部が加締められる。これにより、ボタン類が生地に取り付けられる。加締めは、支持ダイが支持するボタン類又はボタン類取付部材に向かって相対的に移動するパンチ等で行われ得る。加締め時にボタン類又はボタン類取付具にかかる荷重は、ボタン類又はボタン類取付具が載置される支持体に伝達される。そのため、加締めが行われている間、支持体には荷重がかかり、また、わずかなゆがみが生じる。このような支持体の荷重やゆがみの変化をセンサーで検出することにより、加締め時にボタン類又はボタン類取付具にどのように荷重がかかったかを把握することできる。加締めが正常に行われる場合と非正常に行われる場合では、ボタン類又はボタン類取付具にかかる荷重の変化曲線が異なる。そのため、例えば、事前に多数の試験を行って取得した荷重やゆがみの変化曲線から加締めが正常となる荷重やゆがみの変化曲線の範囲を設定しておく。そして、実際のボタン類の生地への取り付け時にセンサーで検出した検出値が正常な範囲内か否かを判定し、範囲内の場合は加締めが正常に行われたと判断し、範囲外の場合は加締めが非正常であると判断する。【0007】
本発明の一実施形態において、前記支持体は、周方向に複数に分割された支持体セグメントからなり、前記センサーは、各支持体セグメントに一対一で対応する周方向に複数のセンサー要素からなる。支持体を複数に分割することにより、例えば、周方向に複数の突起（前記ボタン類取付具の一部）を有するボタン取付具の各突起ごとの加締め時の荷重のかかり具合を、支持体セグメント及びセンサー要素の各組の検出値に基づいて把握することできる。そして、１本の突起でも加締めが不良であれば、ボタン等の取り付けも不良であると判定される。また、ハトメの加締め時に各支持体セグメント相互間の荷重の変化曲線が一定以上異なる場合、加締めが不良であると判断することができる。支持体の支持体セグメントへの分割数は、ボタン類取付具の周方向における突起の数の２倍以上が好ましい。これは、１つの支持体セグメントに２つ以上の突起が少なくとも部分的に対応しないようにするためである。【0008】
本発明の一実施形態において、加締める間にかかる荷重に基づく正常な範囲が設定され、この範囲と前記センサーの検出結果とを比較して加締めの良否を判定する。加締めの良否の判定は、上述したように加締め時にボタン類又はボタン類取付具にかかる荷重の変化曲線が正常範囲内か否かに基づいて行われ得る他、次のような態様もある。例えば、荷重の中心位置が正常位置からどの程度ずれているか、あるいは荷重の最大値が正常値からどの程度差があるかに基づいて加締めの良否を判定することができる。例えば、ハトメの生地への取り付けの場合、荷重の中心がハトメの中心軸線からずれている場合、この荷重は偏荷重と呼ばれる。そのため、荷重もしくは偏荷重の中心位置の正常な範囲や荷重の最大値の正常な範囲を事前の試験等により設定し、センサーの検出結果と比較することにより、加締めの良否を判定することができる。【0009】
本発明の一実施形態において、前記ボタン類取付具は、ベース部と、前記ボタン類取付具の一部として、前記ベース部から突出する複数の突起とを有し、前記突起を加締める際、前記突起がボタン類に接触して変形し、その変形時に前記突起にかかる荷重を前記センサーが検出し、その検出結果に基づいて加締めの良否を判定する。この場合、ボタン類取付具の複数の突起が、生地を貫通した後、ボタン類に接触しつつ変形させられて加締められる。この変形中に突起は荷重を受け、この荷重の変化をセンサーが検出し、検出結果から加締めの良否が判定される。【0010】
本発明の一実施形態において、前記ボタン類取付具は、環状のベース部と、前記ボタン類取付具の一部として、ベース部から突出する複数の突起とを有し、前記複数のセンサー要素は、前記周方向に複数に分割された支持体セグメントを介して、複数の前記突起ごとにかかる荷重を検出可能になっている。この場合、ボタン類取付具の環状のベース部から突出する複数本の突起それぞれにかかる荷重が、支持体セグメントを介してセンサー要素で検出される。ここで、１本の突起にかかる荷重は、一対一で対応する支持体セグメントとセンサー要素の組の１組又は周方向に隣り合う複数組により検出される。【0011】
本発明の一実施形態において、前記ボタン類取付具は、環状のベース部と、前記ボタン類取付具の一部として、ベース部から突出する５本の突起とを有する。このようなボタン類取付具は、雌スナップボタン等の取り付けに用いられている。また、５本の突起を有するボタン類取付具を載置する支持体の支持体セグメントへの分割数は、各突起ごとの加締め時の荷重のかかり具合を確実に検出するために、周方向に１０以上が好ましい。前記ボタン類取付具は、前記ベース部の底面の各突起に対応する部分に隆起部を有し得る。この場合、隆起部を介して、各突起に対応する周方向部分にかかる荷重が、突起の無い周方向部分にかかる荷重よりも明確に支持体セグメントに伝わる。これにより、各突起の加締めの良否判定の精度が高まる。【0012】
本発明の別の側面によれば、ボタン類を生地に取り付けるに当たり、前記ボタン類の一部又はボタン類取付具の一部を加締める間にボタン類又はボタン類取付具にかかる荷重を検出し、この検出結果に基づいて加締めの良否を判定する加締め判定方法が提供される。加締め時にボタン類又はボタン類取付具にかかる荷重は、ボタン類又はボタン類取付具が載置される支持体にかかる荷重や支持体のゆがみの変化をセンサーで検出することにより把握することができる。【0013】
本発明の一実施形態において、前記ボタン類の一部又はボタン類取付具の一部は、ボタン類又はボタン類取付具の複数の突起であり、ボタン類又はボタン類取付具の各突起にかかる荷重を検出する。この場合、各突起ごとに加締めの良否を判定することができ、１本の突起でも加締めが不良であれば、ボタン類の取り付けも不良あると判定される。【0014】
本発明の更に別の側面によれば、ボタンを生地に取り付ける際に用いるボタン取付具であって、環状のベース部と、ベース部から突出する複数本の突起とを備え、前記ベース部の底面の各突起に対応する部分に凹部を有するボタン取付具が提供される。このようなボタン取付具は、ボタンの取り付け時に各突起が加締められる際、正常であれば各凹部は窪みが縮小するように変形する。他方、ある突起の加締めが非正常な場合、凹部の窪みの縮小変形がほとんどないか、小さい。そのため、例えば、ボタン取付具の加締め後のベース部の底面の画像をカメラで取得し、凹部の変形状態から各突起の加締めの良否を判定することが可能となる。このボタン取付具において、前記凹部の中央に半球状の凸部を有し得る。この場合、ボタン取付具の加締め時に凹部が窪みを縮小するように変形すると共に、凸部は潰れるように変形する。そのため、上述したカメラで取得した画像からの加締めの良否判定が凹部及び凸部の変形に基づいてより容易に行われ得る。【発明の効果】
【0015】
本発明の支持ダイ及び加締め判定方法では、ボタン類又はボタン類取付具に加締め時にかかる荷重の変化から加締めの良否を判断し、これに基づいてボタン類の生地への取り付けの良否を簡単に判定することができる。また、本発明のボタン取付具では、加締め後のボタン取付具の形態から加締めの良否を判断し、これに基づいてボタンの生地への取り付けの良否を簡単に判定することができる。【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
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が、本発明はそれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲及び均等の範囲内で適宜変更等がなされ得る。図１は、本発明に係るボタン取付装置が組み込まれるボタン取付機１００を概略的に示す全体説明図である。ボタン取付機１００は、ボタン類の一例である雌スナップボタン（以下単に「ボタン」ともいう）２０（図１１等参照）をボタン取付具（以下単に「取付具」ともいう）１０を用いて生地１に取り付けるためのボタン取付部１０１を備える。ボタン取付部１０１は、生地１への取り付け時にボタン２０を保持させるボタン側ダイ５０と、取付具１０を載置する取付具側ダイ（支持ダイ）３０とを含む。これらボタン側ダイ５０及び取付具側ダイ３０は本発明に係るボタン取付装置の一実施形態である。ボタン取付機１００は、ボタン取付部１０１のボタン側ダイ５０及び取付具側ダイ３０にボタン２０及び取付具１０をそれぞれ１つずつ自動的に搬送、供給するボタン搬送部１０２及び取付具搬送部１０３と、多数のボタン２０及び取付具１０がそれぞれ収容されるボタンホッパー１０４及び取付具ホッパー１０５と、ボタンホッパー１０４及び取付具ホッパー１０５内のボタン２０及び取付具１０をボタン搬送部１０２及び取付具搬送部１０３に供給するためのボタンシュート１０６及び取付具シュート１０７とを更に備える。ボタン取付機１００には表示部１０８が信号線１０９を介して接続される。表示部１０８には、後述する荷重センサー３２等の検出値やボタン２０の生地１への取り付けの良否判定の結果が制御回路（図示せず）を介して表示される。制御回路は、荷重センサー３２等からの検出値を、例えば試験等を通じて事前に設定した正常値と比較し、取り付けの良又は不良を判定し、判定結果を表示部１０８に表示することができる。本実施形態では、ボタン取付機１００により、ボタン取付部１０１のボタン側ダイ５０及び取付具側ダイ３０に対しボタン２０及び取付具１０を自動供給するが、ボタン側ダイ５０及び取付具側ダイ３０にボタン２０及び取付具１０を手動によりセットすることもできる。【0018】
図２はボタン取付具１０の上面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。取付具１０は、アルミニウム合金、銅合金等の金属製の部品であり、円環状のベース部１１と、ベース部１１の半径方向内側端部から上方（取付具１０について上下方向は図３の紙面に基づく）に突出する一例として５本の板状の突起１２とを備える。突起１２は、特許請求の範囲におけるボタン取付具の一部である。突起１２は、取付具１０の軸線とほぼ平行に延び、また、ベース部１１の周方向において等角度（７２度）間隔で形成される。各突起１２は、ベース部１１の周方向に沿う幅が上方へと漸次縮小し、上端が尖る。取付具１０の底面１０ａは、下方に凸となるように若干湾曲している。図７を参照して、取付具１０により生地１に固定される雌スナップボタン２０は、アルミニウム合金、銅合金等の金属製の部品であり、図示しない雄スナップボタンの係合軸部を着脱自在に受け入れる係合空間を規定する略円筒状の係合部２１と、係合部２１の下端２１ａ（上下は図７等の紙面に基づく）から半径方向外側に延びるフランジ部２２とを備える。フランジ部２２は、係合部２１の下端２１ａから上方かつ半径方向外側に延びた後、下方かつ半径方向内側へとＣ字状に湾曲して終端する（終端２３）。この終端２３と、フランジ部２２の係合部２１側部分との間には環状の開口２４が生じる。終端２３及び開口２４は、係合部２１の下端２１ａよりも上方にある。詳しくは後述するが、雌スナップボタン２０を生地１に取り付ける際、ボタン取付具１０の突起１２は、生地１を貫通した後、ボタン２０の開口２４からフランジ部２２内に入り（図９参照）、フランジ部２２の内側面２２ａに沿って湾曲するように加締められる（図１０及び１１参照）。これにより、ボタン２０が生地１に固定される。【0019】
図４は、ボタン取付機１００のボタン取付部１０１における上方のボタン側ダイ５０と下方の取付具側ダイ３０とを部分的に示す縦断面説明図である。この例では、ボタン側ダイ５０が上方に、取付具側ダイ３０が下方に配置されるが、これに限らず、取付具側ダイ３０が上方に、ボタン側ダイ５０が下方に配置されたり、あるいは、ボタン側ダイ５０及び取付具側ダイ３０の両方が上下方向ではなく左右（横）方向に配置される場合もあり得る。ボタン側ダイ５０は、雌スナップボタン２０を底部に保持可能な鋼製のパンチ５１を備え、図４等には便宜的にボタン側ダイ５０としてパンチ５１のみが示される。ボタン２０を保持した状態のパンチ５１が示される図７も参照して、パンチ５１は、その底部に、ボタン２０の係合部２１の係合空間に入り込む下方（パンチ５１について上下方向は図４、７等の紙面に基づく。取付具側ダイ３０についても同じ。）に凸となる中央凸部５２と、中央凸部５２の周りで上方に窪み、ボタン２０の係合部２１の上部を受け入れる環状溝５３と、環状溝５３から半径方向外側へと上方に傾斜する傾斜面５４とを有する。傾斜面５４は、取付具１０の突起１２をボタン２０のフランジ部２２内で加締める時にフランジ部２２を上方から支持しつつ突起１２を所要に塑性変形させる役割を果たす。【0020】
図４及び７を参照して、取付具側ダイ３０は、取付具１０が上端面４０ａに載置される環状の上方体（支持体）４０（図７参照）と、上方体４０を下方から支持する略円筒状の下方体３１と、上方体４０の底面４０ｂと下方体３１の上面３１ａとの間に配置された荷重センサー３２とを備える。荷重センサー３２は、詳しくは後述するが、取付具１０の突起１２が加締められる際に上方体４０が受ける荷重を検出するためのものである。荷重センサー３２はピエゾ素子等から構成され得る。図５は取付具側ダイ３０の上面図であり、図６は図４のＢ−Ｂ線断面図である。上方体４０は、周方向に一例として１０に分割された上方体セグメント（以下単に「セグメント」ともいう）４１からなる。荷重センサー３２も周方向に１０分割されたセンサー要素３２ａからなる。各センサー要素３２ａは、各セグメント４１に一対一で対応するように各セグメント４１下に配置される。これにより、ある１つのセグメント４１にかかる荷重を、このセグメント４１に対応する１つのセンサー要素３２ａが検出することができる。取付具側ダイ３０は、１０のセグメント４１を半径方向外側からまとめるための環状部材３４を含む。上方体４０の環状の上端面４０ａは、取付具１０の底面１０ａを合致的に受けるように下方に若干窪んでいる。上方体４０の底面４０ｂは軸線に垂直な水平面であり、底面４０ｂの半径方向外側端は、上端面４０ａの半径方向外側端よりも半径方向内側にある。上方体４０は、内周に、内径が一定の上方内周面４２ａと、内径が一定で、上方内周面４２ａよりも縮径する下方内周面４２ｂと、上方内周面４２ａの下端と下方内周面４２ｂの上端との間を連結する、内径が下方へと漸次縮小する内周傾斜面４２ｃとを有する。上方体４０は、外周に、外径が一定の上方外周面４３ａと、上方外周面４３ａの下端と底面４０ｂの半径方向外側端との間を連結する、外径が下方へと漸次縮小する外周傾斜面４３ｂとを有する。外周傾斜面４３ｂは、内周傾斜面４２ｃよりも水平面に対する傾斜が急である。上方外周面４３ａの下端は上方内周面４２ａの下端とほぼ同じ上下方向位置にある。底面４０ｂの半径方向外側端は、上方内周面４２ａよりも若干半径方向外側にある。【0021】
下方体３１は、環状部材３４が外周に嵌め込まれる上部３１Ａを含む。上部３１Ａの外径は一定であり、上方体４０の底面４０ｂの外径と同じである。上部３１Ａの上面３１ａは上方体４０の底面４０ｂと平行であり、底面４０ｂの内外径と同じ内外径を有する。上部３１Ａを除く下方体３１は、外径が一定でかつ上方体４０の上方外周面４３ａと一致し、内径が一定でかつ上方体４０の下方内周面４２ｂと一致する。下方体３１の中心部には、軸線に沿って延びる一定径の空洞３５が存在する。各センサー要素３２ａの信号線３２ｂや電源線３２ｃは空洞３５を通って図示しない制御回路や電源回路に接続する。環状部材３４は、上方体４０の上方外周面４３ａ及び上部３１Ａを除く下方体３１の下方外周面３１ｂと面一となる外周面３４ａと、上方体３１の外周傾斜面４３ｂと接する傾斜面３４ｂとを含む。環状部材３４は、上方体４０の上方外周面４３ａ及び下方体３１の下方外周面３１ｂに対し半径方向内側に窪む部分（上方体４０の外周傾斜面４３ｂと下方体３１の上部３１Ａとにわたる部分）を合致的に埋める。【0022】
次に、図７〜１１を参照してボタン２０の生地１への取り付け工程を説明する。図７は、ボタン取付機１００においてボタン搬送部１０２及び取付具搬送部１０３それぞれからボタン２０及び取付具１０がボタン取付部１０１のボタン側ダイ５０（パンチ５１）及び取付具側ダイ３０に供給され、セットされた状態である。この状態から、ボタン２０と取付具１０の間に生地１を配し、パンチ５１を取付具側ダイ３０に対し降下させる。なお、取付具側ダイ３０をパンチ５１に対し上昇させる場合もある。図８は、パンチ５１の降下中、ボタン２０の下端２１ａが生地１の上面に、取付具１０の突起１２の先端が生地１の下面に接した時点を示す。この時点からパンチ５１が更に降下すると、図９に示すように、取付具１０の突起１２が生地１を上方に貫通し、次いで、ボタン２０の開口２４からフランジ部２２内に入り、フランジ部２２の内側面２２ａに突き当たる。取付具１０の突起１２は、次いで、図１０及び１１に示すように、パンチ５１の傾斜面５４に支持されたフランジ部２２の内側面２２ａに沿って半径方向外側へ次いで下方へと湾曲するように加締められる。図１１は、取付具１０の突起１２の加締めが終了し、ボタン２０の生地１への取り付けが完了した状態であり、この時点でパンチ５１の降下は止まる。以上は、ボタン２０の生地１への取り付けが正常に完了した場合である。【0023】
上記取り付け工程において、取付具１０の突起１２が生地１に接した時点から、取付具側ダイ３０の上方体４０には、パンチ５１からボタン２０、生地１及び取付具１０を介して軸方向下向きの荷重がかかり始める。この上方体４０が受ける荷重は、突起１２の加締めの開始時点から終了時点まで急激に大きくなる。上方体４０には、取付具１０の各突起１２に対応する周方向部分に比較的大きい荷重がかかるのに対し、取付具１０の突起１２の無い部分（周方向に隣合う２本の突起１２の間の部分）に対応する周方向部分にかかる荷重は比較的小さい。ボタン２０の取り付け不良の大部分は、取付具１０の１本又は２本以上の突起１２が首尾良く加締められないことに起因する。また、ある１本の突起１２が正常に加締められる場合と加締められない場合では、該突起１２にパンチ５１から加えられる荷重の、パンチ５１の下方へのストローク（移動量）に対する変化曲線が異なることが分かっている。そのため、本実施形態では、各突起１２それぞれの加締め時にかかる荷重の変化を周方向に１０分割した上方体セグメント４１を介して検出することにより、各突起１２の加締め不良の有無を検出し、この検出結果に基づき、１本以上の突起１２で加締め不良があれば、ボタン２０の取り付けが不良であると判定する。本実施形態では、取付具１０の周方向５本の突起１２に対し上方体４０を周方向に１０のセグメント４１に分割することにより、１つのセグメント４１に同時に２本以上の突起１２が対応することなく、１本の突起１２に周方向に隣り合う２つのセグメント４１を対応させることができる。これにより、各突起１２ごとの加締め時の荷重変化曲線をセグメント４１を介してセンサー要素３２ａにより検出することができる。また、取付具１０のある１本の突起１２の加締めが正常に終了したか否かを判定法として、本実施形態では、後述するように事前に取得したデータに基づいて判断する。しかし、これに限らず、同一の取付具１０の５本の突起１２間の荷重変化曲線を実際の取り付け時ごとに比較して判断することもできる。【0024】
ボタン２０の生地１への取り付け時において、取付具１０が受ける荷重は、取付具１０のセグメント４１を介して取付具１０のセンサー要素３２ａで常に検出され、各センサー要素３２ａから検出信号が信号線３２ｂを介して制御回路にリアルタイムで送られる。制御回路は、各センサー要素３２ａからＡＤ変換部を介して入力された検出値を事前に定義され保管された正常な荷重変化曲線の範囲とそれぞれ比較する。そして、取付具１０の検出値のすべてが正常範囲内であれば正常と判定し、取付具１０のセグメント４１の検出データのうち１つでも正常範囲外であれば異常と判定し、判定結果を表示部１０８に表示する。図３３のグラフは、パンチ５１のストロークに対する１つの上方体セグメント４１にかかる荷重の変化を示すグラフである。このグラフからパンチ５１のストロークが約３．５ｍｍから加締めが始まり、その後、上方体セグメント４１にかかる荷重が急激に大きくなることが分かる。このようなセグメント４１の荷重の変化曲線を、正常な場合のみならず異常な場合を含めて事前に多数取得し、正常な変化曲線の範囲（ハッチング部分参照）を設定することができる。【0025】
図１２及び１３を参照してボタン２０の生地１への取り付けが不良の場合の例を説明する。図１２に示す取付具１０は、５本の突起１２のうちの１本の突起１２ａのみが半径方向外側に反っている。この場合、ボタン２０の生地１への取り付け時に生地１を貫通した突起１２ａは、ボタン２０の開口２４からフランジ部２２内に入らず、フランジ部２２外部で半径方向外側の生地１上に倒れるように変形させられる（図１３参照）。この場合、取付具側ダイ３０の上方体４０の、突起１２ａに周方向において対応する１つ又は２つのセグメント４１にかかる荷重変化曲線のみが正常範囲外となる。これにより、取り付け不良と判定される。【0026】
図１４及び１５を参照してボタン２０の生地１への取り付けが不良の場合の別の例を説明する。図１４に示す取付具１０は、５本の突起１２のうちの１本の突起１２ｂのみが半径方向内側に反っている。この場合、ボタン２０の生地１への取り付け時に生地１を貫通した突起１２ｂは、ボタン２０の開口２４からフランジ部２２内に入らず、フランジ部２２外部で半径方向内側の生地１上に倒れるように変形させられる（図１５参照）。この場合、取付具側ダイ３０の上方体４０の、突起１２ｂに周方向において対応する１つ又は２つのセグメント４１にかかる荷重変化曲線のみが正常範囲外となる。これにより、取り付け不良と判定される。【0027】
図１６はボタン取付具１０の変形例であるボタン取付具６０を示す。取付具６０は、円環状のベース部６１と、ベース部６１の半径方向内側端部から軸方向一方に突出する５本の突起６２とを備える。取付具６０において、各突起６２の基端部６２ａは、ベース部６１の底面６１ａから隆起する隆起部６２ａとして係止される。取付具６０では、ボタン２０の生地１への取り付け時にパンチ５１から取付具６０にかかる荷重が取付具側ダイ３０の上方体４１に伝達される際、隆起部６２ａを介して、各突起６２に対応する周方向部分にかかる荷重が、突起６２の無い周方向部分にかかる荷重よりも明確にセグメント４１に伝わる。これにより、各突起６２の加締めの良否判定の精度が高まる。【0028】
以上の実施形態では、取付具側ダイ３０の上方体４０にかかる荷重の変化に基づいてボタン２０の取り付けの良否を判定したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、図１７及び１８に示す取付具側ダイ（支持ダイ）７０を使用して、取付具１０（又は取付具６０）の加締め時における上方体７１の軸方向におけるわずかなひずみを検出し、この検出結果に基づいてボタン２０の取り付けの良否判定を行うことができる。取付具側ダイ７０は、取付具１０が上端面７０ａに載置される環状の上方体（支持体）７１と、上方体７１を下方から支持する円筒状の下方体７２と、上方体７１の内周面７１ｂ上に配置されたひずみセンサー７３とを備える。ひずみセンサー７３はストレインゲージ等から構成され得る。上方体７１及び下方体７２は、一定径の内外周面を有し、上方体７１及び下方体７２の外径は同じであり、上方体７１の内径は下方体７２の内径よりも大きい。上方体７１は、周方向に一例として１０に分割された上方体セグメント７１ａからなる。ひずみセンサー７３も周方向に１０分割されたセンサー要素７３ａからなる。各センサー要素７３ａは各セグメント７１ａに一対一で対応する。本実施形態では、ボタン２０の生地１への取り付け時において、パンチ５１から取付具１０が荷重を受けると、この荷重が上方体７１に伝わり、各セグメント７１ａが軸方向に圧縮されてわずかにゆがむ。ある１本の突起１２が正常に加締められる場合と加締められない場合では、該突起１２に周方向において対応する１つ又は２つのセグメント７１ａのゆがみの変化曲線が異なる。そのため、本実施形態では、各突起１２それぞれの加締め時にかかる荷重の変化を周方向に１０分割したセグメント７１ａのゆがみの変化としてセンサー要素７３ａにより検出し、これに基づいて各突起１２の加締め不良の有無を検出し、この検出結果に基づき、ボタン２０の取り付けの良否を判定する。【0029】
以上の実施形態では、ボタン側ダイ５０を上方に、取付具側ダイ３０、７０を下方に配置すると共に、荷重センサー３２又はひずみセンサー７３を取付具側ダイ３０、７０側に設けた例を挙げたが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、図１９に示すように、ボタン２０が載置されるボタン側ダイ（支持ダイ）８０を下方に、ボタン取付具１１０を保持させる取付具側ダイ９０を上方に配置すると共に、荷重センサー８４をボタン側ダイ８０に設けることができる。ボタン２０及び生地１は図７と実質的に同じものであるため同じ参照番号を付す。取付具１１０は、既述した取付具１０に対しベース部１１の底面１０ａを覆うように金属製又は樹脂製のキャップ１１１を付加したものである。ボタン側ダイ８０は、取付具側ダイ３０とほぼ同様の構成であり、ボタン２０が上部に載置される環状の上方体（支持体）８１と、上方体８１を下方から支持する略円筒状の下方体８２と、上方体８１の底面と下方体８２の上面との間に配置された荷重センサー８３と、下方体８２の上部の外周に嵌め込まれる環状部材８４とを備える。上方体８１は周方向に１０の上方体セグメント８１ａに分割され、荷重センサー８３も各セグメント８１ａに一対一で対応する周方向に１０のセンサー要素８３ａに分割される。環状部材８４は、１０のセグメント８１ａを半径方向外側からまとめる。上方体８１の上部は、既述したパンチ５１の底部を上下逆にした構成であり、上方に凸となる中央凸部８１ｂと、中央凸部８１ｂの周りで下方に窪み、ボタン２０の係合部２１の上部を受け入れる環状溝８１ｃと、環状溝８１ｃから半径方向外側へと下方に傾斜する傾斜面８１ｄとを有する。取付具側ダイ９０は、取付具１１０を底部に保持可能な鋼製のパンチ９１を備え、図１９には便宜的に取付具側ダイ９０としてパンチ９１のみが示される。パンチ９１の底部には、取付具１１０のキャップ１１１を保持可能な上方に凹となる窪み９２が設けられる。図１９の状態からパンチ９１を降下させると、取付具１１０の突起１２が生地１を下方に貫通し、次いで、ボタン２０の開口２４からフランジ部２２内に入る。突起１２は、パンチ９１により、上方体８１の傾斜面８１ｄに下方から支持されたフランジ部２２の内側面２２ａに沿って加締められる。各突起１２それぞれの加締め時にかかる荷重の変化は、セグメント８１ａ及びセンサー要素８３ａの各組を介して検出される。この検出値に基づいて各突起１２の加締め不良の有無が判断され、ボタン１１０の取り付けの良否が判定される。【0030】
図２０は、ボタン類としての円環状で金属製のハトメ（図示せず）を生地に取り付ける際にハトメを載置するハトメ用ダイ（支持ダイ）１２０の縦断面説明図である。図２１は図２０のＣ−Ｃ線断面図である。ハトメ用ダイ１２０は、後述する上方体１２１及び荷重センサー１２３が周方向に３分割される以外は、既述した取付具側ダイ３０とほぼ同様の構成である。ハトメ用ダイ１２０は、ハトメが上端面に載置される環状の上方体（支持体）１２１と、上方体１２１を下方から支持する略円筒状の下方体１２２と、上方体１２１の底面と下方体１２２の上面との間に配置された荷重センサー１２３と、下方体１２２の上部の外周に嵌め込まれる環状部材１２４とを備える。上方体４０は周方向に３つの上方体セグメント１２１ａに分割され、荷重センサー１２３も各セグメント１２１ａに一対一で対応する周方向に３つのセンサー要素１２３ａに分割される。環状部材１２４は、３つのセグメント１２１ａを半径方向外側からまとめる。円環状のハトメを生地に取り付ける際、ハトメは、図示しない上方側のパンチにより上方体１２１の下方に窪む上端面に対して加締められる。この際、ハトメの生地への取り付けが正常に行われる場合は、ハトメにかかる荷重が周方向にほぼ均等となるため、セグメント１２１ａ及びセンサー要素１２３ａの各組を介して検出される荷重の変化は、ほぼ同じとなる。他方、ハトメの取り付けが非正常な場合は、ハトメにかかる荷重が周方向に不均等となるため、１つ又は２つのセグメント１２１ａからの荷重の変化が他のセグメント１２１ａからの荷重の変化と一定以上異なる。このように各セグメント１２１ａ間の検出値の差に基づいて加締め不良の有無が判断され、ハトメの取り付けの良否を判定することができる。なお、上方セグメント１２１及び荷重センサー１２３の周方向における分割数は３つに限らず、４つ以上でもよい。なお、この３つの荷重センサー１２３にかかる荷重に基づいて、偏荷重を算出することで、ハトメの取り付けの良否を判定することもできる。具体的には、正常な取り付けにおいては、３つの荷重センサー１２３に均等に荷重がかかるため、このときの３つの荷重センサー１２３にかかる荷重に基づいて算出すると、荷重はハトメの中心軸上にて支持ダイ１２０にかかっているものと見做すことができる。ここで、非正常な場合には、３つの荷重センサー１２３の荷重に差が生じるため、これらを算出すると、その荷重の中心は、先の正常な取り付けの場合に比べて、ハトメの中心軸からずれたものとなる。このときの中心にかかる荷重を偏荷重と呼ぶ。この偏荷重における中心の位置が、正常な場合とどの位のずれがあるかをもとにして、取り付けの良否の判定をすることができる。つまり、正常な取り付けの場合の偏荷重における中心の位置の範囲を予め設定しておき、正常な範囲内か否かを判定する。算出結果が正常な範囲内の場合は加締めが正常に行われたと判断し、範囲外の場合は加締めが非正常であると判断する。これにより、取り付け不良と判定される。【0031】
図２２は、本発明の別の側面に係るボタン取付具１３０の斜視図である。取付具１３０は、円環状のベース部１３１と、ベース部１３１の半径方向内側端部から軸方向一方に突出する５本の突起１３２とを備える。取付具１３０において、各突起１３２の基端部１３２ａは、ベース部１３２の底面１３１ａから窪む矩形状の凹部１３２ａとして形成されている。取付具１３０は、図２３及び２４に示すように、ボタン２０を生地１に取り付ける際、既述した取付具１０、６０と同様に突起１３２がボタン２０のフランジ部２２内で加締めされる。また、ボタン２０の取り付け時において、取付具１３０は、既述した上方体セグメント、荷重センサー等を備えていない従来の取付具側ダイの上端面に載置される。なお、既述した取付具側ダイ３０、７０を使用することもできる。取付具１３０は加締め時にパンチから荷重を受け、これにより取付具１３０のベース部１３１が取付具側ダイの上端面に対し押し付けられる。この押し付けは、ベース部１３１における各突起１３２に対応する周方向部分の方が突起１３２の無い周方向部分よりも大きい。そのため、ベース部１３１の底面１３１ａにおける各突起１３２に対応する５つの凹部１３２ａが窪みが無くなるように潰れて底面１３１ａとほぼ面一となり、底面１３１ａが平坦状となる。図２４では、図２３の凹部１３２ａが加締め後に底面１３１ａとほぼ面一となった状態が示され、これを図２５で拡大して示す。ある１本の突起１３２が正常に加締められる場合と加締められない場合では、加締め後の凹部１３２ａの形態が異なる。正常な場合は、上述したようにベース部１３１の底面１３１ａとほぼ面一となる（図２５参照）。これに対し、非正常な場合の例を図２６及び２７に示す。図２６では、図２３の凹部１３２ａが加締め後でもほぼそのまま残っている状態が示され、これを図２７で拡大して示す。この凹部１３２ａに対応する、ボタン２０において正常に加締められなかった突起を参照番号１３２ｂで示す。このように、非正常な場合、凹部１３２ａがほとんどそのまま、あるいは一部残る。そのため、例えば、加締め後の取付具１３０の底面側の画像をカメラ（図示せず）で取得し、各凹部１３２ａの形態から各突起１３２の加締め不良の有無を検出し、この検出結果に基づいてボタン２０の取り付けの良否を判定することができる。【0032】
図２８は、図２２のボタン取付具１３０の変形例であるボタン取付具１４０を示す。取付具１４０は、円環状のベース部１４１と、ベース部１４１の半径方向内側端部から軸方向一方に突出する５本の突起１４２とを備える。取付具１４０において、各突起１４２の基端部１４２ａは、ベース部１４１の底面１３１ａから窪む矩形状の凹部１４２ａとして形成されている。更に、各凹部１４２ａの中央に半球状の凸部１４２ｂが設けられる。取付具１４０は、取付具１３０と同様に、加締め時に荷重を受け、これにより取付具１４０のベース部１４１が取付具側ダイの上端面に対し押し付けられる。これにより、各突起１４２の加締めが正常に行われる場合、ベース部１４１の底面１４１ａにおいて、各凹部１４２ａの中央の半球状の凸部１４２ｂの球面が潰れて平坦面となる。ある１本の突起１４２の加締めが非正常な場合、凸１４２ｂの球面がほとんどそのまま、あるいは一部残る。そのため、例えば、加締め後の取付具１４０の底面側の画像をカメラ（図示せず）で取得し、各凸部１４２ｂの形態から各突起１４２の加締め不良の有無を検出し、この検出結果に基づいてボタン２０の取り付けの良否を判定することができる。【0033】
図２９は、ボタン取付具の別の例である。このボタン取付具１５０は、樹脂製又は金属製の部品であり、円板状のベース部１５１と、ベース部１５１の中心部からベース部１５１と同心状に突出する１本の突起１５２とを備える。図３０は、取付具１５０を用いてボタン１６０を生地１に取り付けた状態を示す縦断面説明図である。ボタン１６０は、ボタン穴に出し入れするタイプのものであり、胴部１６０ｂと、胴部１６０ｂよりも拡径する頭部１６０ａとに区分される。また、ボタン１６０は、胴部１６０ｂの外周面及び底面と頭部１６０ａの底面をなす外殻部材１６１と、頭部１６０ａの上面及び周側面をなすキャップ１６２と、頭部１６０ａに収容される補強板１６３とを含む。外殻部材１６１は、胴部１６０ｂの底面から胴部１６０ｂの内部へと入り込む筒部１６４を含む。ボタン１６０の生地１への取り付け時において、生地１を貫通した取付具１５０の突起１５２は、ボタン１６０の筒部１６４を通った後、図示しないパンチで上方から支持されている補強板１６３により先端部が潰されるように胴部１６０ｂ内で加締められる（図３０参照）。この加締め時に取付具１５０にかかる荷重の変化を、取付具１５０を支持する取付具側ダイの支持体の荷重やひずみの変化から検出し、これに基づいてボタン１６０の取り付けの良否判定を行うことができる。これは、例えば、取付具１５０を用いてボタン１６０を取り付ける試験を事前に多数行い、突起１５２が正常に加締められる場合に突起１５２にかかる荷重の変化曲線の範囲を設定しておく。そして、実際のボタン１６０の生地１への取り付け時に取付具側ダイの支持体を介してセンサーで検出した検出値が正常な範囲内か否かを判定する。検出値が正常な範囲内の場合は突起１５２の加締めが正常に行われたと判断し、範囲外の場合は加締めが非正常であると判断する。または、正常に加締められる場合に突起１５２にかかる荷重の最大値に対して範囲を設定しておき、正常な範囲内か否かを判定する。検出値が正常な範囲内の場合は突起１５２の加締めが正常に行われたと判断し、範囲外の場合は加締めが非正常であると判断するようにもできる。【0034】
図３１は、ボタン類の別の例であるフック部材１７０と、フック部材１７０の生地１への取り付け時に用いる板状部材１７３とを示す斜視図である。図３２は、フック部材１７０を、生地１からなるズボン２の腰部のチャック３の上部に取り付けた状態を示す。フック部材１７０は、引っ掛け部１７５（図３２）に引っ掛けるフック本体１７１と、フック部材１７０の生地１への取り付け時に加締められる２本の突起１７２とを備える。フック本体１７１は、生地１から若干離れる表板部１７１ａと、突起１７２の基端となる裏板部１７１ｂと、表板部１７１ａと裏板部１７１ｂとを湾曲状に連結する連結部１７１ｃとを含む。板状部材１７３は、各突起１７２を通す穴１７４を有する。フック部材１７０と引っ掛け部１７５との組み合わせで使用されるものをフックアイと呼ぶ。フック部材１７０を生地１に取り付ける場合、フック部材１７０の突起１７２を生地１に貫通させ、次いで、板状部材１７３の穴１７４に通した後、図示しない支持体上で加締める。この加締め時に取付具突起１７２にかかる荷重の変化を、支持体の荷重やひずみの変化から、この検出結果に基づいてフック部材１７０の取り付けの良否判定を行うことができる。また、引っ掛け部１７５に２本の突起を備える場合もあり、この場合には、引っ掛け部１７５が生地に取り付ける際の取り付けの良否判定を行うことができる。【符号の説明】
【0035】
１ 生地１０、６０、１５０ ボタン取付具
１１、６１、１５１ ベース部
１２、６２、１５２ 突起
２０ 雌スナップボタン
２２ フランジ部
３０、７０ 取付具側ダイ（支持ダイ）
４０、７１ 上方体（支持体）
４１、７１ａ 上方体セグメント（支持体セグメント）
３２、８３ 荷重センサー
３２、７３ａ、８３ａ センサー要素
５０ ボタン側ダイ
５１、９１ パンチ
６２ａ 隆起部
７３ ひずみセンサー
８０ ボタン側ダイ（支持ダイ）
８１ 上方体（支持体）
８１ａ 上方体セグメント
１００ ボタン取付機
１０１ ボタン取付部
１０８ 表示部
１２０ ハトメ用ダイ（支持ダイ）
１２１ 上方体
１２１ａ 上方体セグメント
１２３ 荷重センサー
１２３ａ センサー要素
１３０、１４０ ボタン取付具
１３１、１４１ ベース部
１３２、１４２ 突起
１３２ａ、１４２ａ 凹部
１４２ｂ 凸部
１６０ ボタン
１７０ フック部材
１７２ 突起