(57)【要約】【課題】薄型で且つ外部から作用する力の大きさを正確に測定することができる張力測定装置を提供する。【解決手段】同一面上に２つの固定電極１１、１２が互いに離隔して配置され、可動電極３２が平行に対向して配置されている。受力部７０が原糸Ａから押し付けられると、可動電極３２は、回転軸３３Ｐの回りを回転する。このとき、固定電極１１、１２と可動電極３２との距離は変化する。そして、可動電極３２と２つの固定電極１１、１２との間で構成される各容量素子Ｃ１１、Ｃ１２の静電容量値の変化に基づいて、受力部７０が原糸Ａから受ける力を測定することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一平面において一方向に互いに離隔した複数の固定電極と、
前記複数の固定電極との間で容量素子をそれぞれ構成すると共に、前記平面に近接する方向及び前記平面から離反する方向の少なくともいずれか一方に変位可能な可動電極と、
外部から作用した力を受けることによって、各容量素子を構成する前記固定電極と前記可動電極との距離が変化するように前記可動電極を変位させる受力部とを備え、
前記受力部に作用した力の大きさが各容量素子の静電容量値の変化に基づいて測定されることを特徴とする張力測定装置。
【請求項２】
前記固定電極は２つ設けられており、
前記受力部が力を受けた場合には、前記２つの固定電極と前記可動電極との間に構成される２つの容量素子の一方の静電容量値が大きくなり他方の静電容量値が小さくなることを特徴とする請求項１に記載の張力測定装置。
【請求項３】
前記受力部は、前記２つの固定電極の前記一方向外側に対応した位置に配置されており、
前記可動電極は、前記平面に平行であり且つ前記２つの固定電極の間に対応した位置に配置された回転軸の回りを回転可能であることを特徴とする請求項２に記載の張力測定装置。
【請求項４】
前記固定電極は２つ設けられており、
前記受力部は、前記２つの固定電極の前記一方向外側に対応した位置に配置されており、
前記可動電極は、その一端を支点として、前記平面に近接する方向及び前記平面から離反する方向のいずれか一方にのみ変位可能であることを特徴とする請求項１に記載の張力測定装置。
【請求項５】
一平面において一方向に互いに離隔した複数の第１固定電極と、
前記平面と対向した他の平面において前記一方向に互いに離隔した複数の第２固有電極と、
前記複数の第１固定電極及び前記複数の第２固有電極との間で容量素子をそれぞれ構成すると共に、前記平面に近接する方向及び前記平面から離反する方向の少なくともいずれか一方に変位可能な可動電極と、
外部から作用した力を受けることによって、各容量素子を構成する前記第１固定電極と前記可動電極との距離及び前記第２固定電極と前記可動電極との距離が変化するように前記可動電極を変位させる受力部とを備え、
前記受力部に作用した力の大きさが各容量素子の静電容量値の変化に基づいて測定されることを特徴とする張力測定装置。
【請求項６】
前記第１固定電極及び前記第２固定電極が２つずつ互いに対向するように設けられており、
前記受力部が力を受けた場合には、前記２つの第１固定電極と前記可動電極との間に構成される２つの容量素子の一方の静電容量値が大きくなり他方の静電容量値が小さくなると共に、前記２つの第２固定電極と前記可動電極との間に構成される２つの容量素子の一方の静電容量値が大きくなり他方の静電容量値が小さくなることを特徴とする請求項５に記載の張力測定装置。
【請求項７】
前記受力部は、前記２つの第１固定電極の前記一方向外側に対応した位置に配置されており、
前記可動電極は、前記平面に平行であり且つ前記２つの第１固定電極及び前記２つの第２固定電極のそれぞれの間に対応した位置に配置された回転軸の回りを回転可能であることを特徴とする請求項６に記載の張力測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から作用する力の大きさを測定する張力測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
力の大きさを測定する力測定装置として、糸、ワイヤなどの張力を測定するものがある。例えば、特許文献１には、ワイヤの互いに離隔した２点を取付部に引っ掛けると共に、これら２点の中間部分にこれら２点を結ぶ直線からこの直線と直交する方向に張り出した屈曲部にワイヤを引っ掛け、屈曲部に作用する力を歪みゲージで測定することによってワイヤの張力を測定する張力検出装置が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−９０２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、糸の製造過程において、複数の原糸を束ねる際に束ねられた糸にムラが発生しないようにするために、複数の原糸の張力を均一にした状態で複数の原糸を束ねなければならない。このためには、各原糸毎に張力を測定する必要がある。しかしながら、特許文献１に記載の張力検出装置を用いて原糸の張力を測定しようとすると、歪みゲージを用いた張力測定装置はその応答性が高い（１ｋＨｚ以上）ため、例えば、張力測定装置を取り付ける際の機器自体の振動や、天然繊維のこぶが屈曲部に当たることによる糸の振動などにも過剰に反応してしまい、張力の大きさを正確に測定できない虞がある。また、複数の原糸を束ねる際には、複数の原糸が狭い間隔で配置されることが多く、複数の原糸毎に配置する張力検出装置は薄型にする必要がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、薄型であり且つ正確に張力の大きさを測定することが可能な張力測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
本発明の張力測定装置は、一平面において一方向に互いに離隔した複数の固定電極と、前記複数の固定電極との間で容量素子をそれぞれ構成すると共に、前記平面に近接する方向及び前記平面から離反する方向の少なくともいずれか一方に変位可能な可動電極と、外部から作用した力を受けることによって、各容量素子を構成する前記固定電極と前記可動電極との距離が変化するように前記可動電極を変位させる受力部とを備え、前記受力部に作用した力の大きさが各容量素子の静電容量値の変化に基づいて測定されることを特徴としている。
【０００７】
この構成によると、受力部が外部から作用した力を受けることにより固定電極と可動電極との距離が変化する。そして、固定電極と可動電極との間で構成される容量素子の静電容量値の変化に基づいて受力部が受ける力の大きさを測定することができる。また、上述したように、糸などの張力を測定する場合には、張力測定装置の応答性が高すぎると、張力測定装置を取り付ける際の機器自体の振動や、天然繊維のこぶによる糸の振動などにも反応してしまい、張力の大きさを正確に測定できない虞がある。しかしながら、本発明では、可動電極の変位による静電容量値の変化に基づいて張力の大きさが測定されるため、応答性が高すぎずこれらには反応しにくい。従って、張力の大きさを正確に測定することができる。また、本発明に係る張力測定装置は、固定電極とそれに対向した可動電極との距離の変化に基づいて力を検出する単純な構造をしている。従って、薄型で、壊れにくく、また低コストの張力測定装置を提供することが出来る。
【０００８】
本発明の張力測定装置においては、前記固定電極は２つ設けられており、前記受力部が力を受けた場合には、前記２つの固定電極と前記可動電極との間に構成される２つの容量素子の一方の静電容量値が大きくなり他方の静電容量値が小さくなることが好ましい。
【０００９】
この構成によると、２つの固定電極と可動電極とにより構成される各容量素子の静電容量値の増加量、及び減少量に基づいて、受力部に作用した力をより正確に測定することができる。
【００１０】
本発明の張力測定装置においては、前記受力部は、前記２つの固定電極の前記一方向外側に対応した位置に配置されており、前記可動電極は、前記平面に平行であり且つ前記２つの固定電極の間に対応した位置に配置された回転軸の回りを回転可能であることが好ましい。
【００１１】
この構成によると、２つの固定電極と可動電極との間に構成される２つの容量素子の一方の静電容量値が大きくなり他方の静電容量値が小さくなる構成を容易に作製することができる。
【００１２】
本発明の張力測定装置においては、前記固定電極は２つ設けられており、前記受力部は、前記２つの固定電極の前記一方向外側に対応した位置に配置されており、前記可動電極は、その一端を支点として、前記平面に近接する方向及び前記平面から離反する方向のいずれか一方にのみ変位可能であることが好ましい。
【００１３】
この構成によると、可動電極が２つの固定電極のそれぞれに対して同じ方向に動くので、２つの固定電極と可動電極との間に構成される２つの容量素子の静電容量値はいずれも大きくなるか又はいずれも小さくなるかのどちらかである。そのため、２つの容量素子の温度特性はほぼ同じになり、２つの容量素子の静電容量値に基づく張力測定装置の出力の温度特性は良好なものとなる。つまり、例えば温度の影響による熱膨張により可動電極が変位した場合でも、２つの容量素子の静電容量値の差に応じた出力の変化は比較的小さいものとなる。従って、張力測定装置の無負荷時の出力（オフセット）の変化は小さくなるので、測定誤差が小さくなる。また、可動電極の変位は一方向に規制されているために温度変化による無用な変位すなわち静電容量値の変動が発生しにくいという点と共に、総合的に温度特性のよい張力測定装置を提供できる。
【００１４】
本発明の張力測定装置は、一平面において一方向に互いに離隔した複数の第１固定電極と、前記平面と対向した他の平面において前記一方向に互いに離隔した複数の第２固有電極と、前記複数の第１固定電極及び前記複数の第２固有電極との間で容量素子をそれぞれ構成すると共に、前記平面に近接する方向及び前記平面から離反する方向の少なくともいずれか一方に変位可能な可動電極と、外部から作用した力を受けることによって、各容量素子を構成する前記第１固定電極と前記可動電極との距離及び前記第２固定電極と前記可動電極との距離が変化するように前記可動電極を変位させる受力部とを備え、前記受力部に作用した力の大きさが各容量素子の静電容量値の変化に基づいて測定されることを特徴としている。
【００１５】
この構成によると、受力部が外部から作用した力を受けることにより固定電極と可動電極との距離が変化する。そして、固定電極と可動電極との間で構成される容量素子の静電容量値の変化に基づいて受力部が受ける力の大きさを測定することができる。また、上述したように、糸などの張力を測定する場合には、張力測定装置の応答性が高すぎると、張力測定装置を取り付ける際の機器自体の振動や、天然繊維のこぶによる糸の振動などにも反応してしまい、張力の大きさを正確に測定できない虞がある。しかしながら、本発明では、可動電極の変位による静電容量値の変化に基づいて張力の大きさが測定されるため、応答性が高すぎずこれらには反応しにくい。従って、張力の大きさを正確に測定することができる。また、本発明に係る張力測定装置は、固定電極とそれに対向した可動電極との距離の変化に基づいて力を検出する単純な構造をしている。従って、薄型で、壊れにくく、また低コストの張力測定装置を提供することが出来る。また、可動電極の両側に第１固定電極及び第２固定電極が配置される場合には、それぞれの固定電極と可動電極との間で構成される容量素子の静電容量値が変化する。従って、張力測定装置全体としての静電容量値の変化が大きくなり、張力測定装置の感度が大きくなる。
【００１６】
本発明の張力測定装置においては、前記第１固定電極及び前記第２固定電極が２つずつ互いに対向するように設けられており、前記受力部が力を受けた場合には、前記２つの第１固定電極と前記可動電極との間に構成される２つの容量素子の一方の静電容量値が大きくなり他方の静電容量値が小さくなると共に、前記２つの第２固定電極と前記可動電極との間に構成される２つの容量素子の一方の静電容量値が大きくなり他方の静電容量値が小さくなることが好ましい。
【００１７】
この構成によると、２つの第１固定電極及び２つの第２固定電極と可動電極との間で構成される各容量素子の静電容量値の増加量及び減少量に基づいて、受力部に作用した力の大きさをより正確に測定することができる。
【００１８】
本発明の張力測定装置においては、前記受力部は、前記２つの第１固定電極の前記一方向外側に対応した位置に配置されており、前記可動電極は、前記平面に平行であり且つ前記２つの第１固定電極及び前記２つの第２固定電極のそれぞれの間に対応した位置に配置された回転軸の回りを回転可能であることが好ましい。
【００１９】
この構成によると、２つの第１固定電極と可動電極との間に構成される２つの容量素子の一方の静電容量値が大きくなり他方の静電容量値が小さくなると共に、２つの第２固定電極と可動電極との間に構成される２つの容量素子の一方の静電容量値が大きくなり他方の静電容量値が小さくなる構成を容易に作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る張力測定装置を含む製糸装置の概略構成図である。
【００２１】
図１に示すように、製糸装置１は、複数のボビン２、ボビン３及び複数の張力測定装置４を有している。複数のボビン２には原糸が巻きつけられている。張力測定装置４は複数のボビン２にそれぞれ対応して設けられており、複数のボビン２から引き出された原糸Ａの張力の大きさを測定する。
【００２２】
そして、製糸装置１においては、複数の張力測定装置４によって測定される張力の値が均一になるように複数のボビン２からそれぞれ原糸Ａが引き出される。そして、引き出された複数の原糸Ａが互いに束ねられることによって糸Ｂが製造され、製造された糸Ｂがボビン３に巻きつけられる。ボビン３に巻きつけられた糸Ｂには、その後、撚糸等の処理が行われる。
【００２３】
次に、張力測定装置４について説明する。図２は、図１の張力測定装置４を矢印IIの方向から見た断面図である。図３は、図１の張力測定装置４に含まれる部品の構成図である。
【００２４】
張力測定装置４は、図２、図３に示すように、基板１０と、２つの固定電極１１、１２及び電極１３と、スペーサ２０と、板状部材３０と、スペーサ４０と、カバー層５０と、受力部７０とを有している。
【００２５】
基板１０は、図３（ａ）に示すように、略矩形状をしている。基板１０の一方の面上には、２つの固定電極１１、１２及び電極１３が配置され、他方の面上には、張力測定装置４の力を検出するための回路部品１４が配置されている。
【００２６】
２つの固定電極１１、１２は、図３（ｂ）に示すように、ほぼ同じ大きさの略矩形状をしており、図２の左右方向（一方向）に離隔して配置されている。これらの２つの固定電極１１、１２は、薄い絶縁膜（図示しない）で覆われている。
【００２７】
電極１３は、図３（ｂ）に示すように、略Ｕ字状をしている。そして、電極１３は、薄い絶縁膜で覆われておらず、その上に配置されるスペーサ２０を介して板状部材３０と電気的に接続されている。
【００２８】
スペーサ２０は、図３（ｃ）に示すように、電極１３とほぼ同じ大きさの略Ｕ字状をしており、金属などの導電性部材から形成される。
【００２９】
板状部材３０は、図３（ｄ）に示すように、固定部３１と、可動電極３２と、連結部３３とを有する。固定部３１は、略Ｕ字状をしており、その内側には連結部３３で連結された可動電極３２が配置されている。可動電極３２は、固定電極１１、１２と平行に対向して配置されており、可動電極３２の図２の左右方向おける一端部は、接続部７１を介して受力部７０と連結されている。受力部７０は、図２の左右方向に配置される固定電極１１、１２のうち固定電極１１の右側に対応した位置（一方向外側）に配置される。原糸Ａの張力を測定する際には、この受力部７０に原糸Ａが押し付けられることで受力部７０には基板１０に垂直な力が作用する。
【００３０】
ここで、可動電極３２は、受力部７０が力を受けた場合には、連結部３３の回りを回転する。つまり、可動電極３２は、基板１０に平行で、２つの固定電極１１、１２の間に対応した位置に配置された回転軸３３Ｐの回りを回転可能である。
【００３１】
また、電極１３と、スペーサ２０と、板状部材３０とは導電性を有するため、電極１３と可動電極３２とは電気的に接続された状態である。また、２つの固定電極１１、１２と、それらと対向する可動電極３２との間には、それぞれ、容量素子Ｃ１１、Ｃ１２が構成される（図５参照）。
【００３２】
スペーサ４０は、図３（ｅ）に示すように、スペーサ２０とほぼ同形状の略Ｕ字状をしており、金属などの導電性部材から形成される。
【００３３】
カバー層５０は、図３（ｆ）に示すように、略矩型状をした板状部材であり、金属または樹脂から形成される。カバー層５０は、板状部材３０の上にスペーサ４０を介して配置される。
【００３４】
なお、張力測定装置４では、基板１０と、電極１３と、スペーサ２０と、板状部材３０と、スペーサ４０と、カバー層５０とは積層された後でそれぞれに設けられた４つの円状の穴によって、ネジまたはリベット（図示せず）を用いて、一体となるように結合される。
【００３５】
次に、受力部７０に原糸Ａが押し付けられた際の張力Ｔの算出方法について説明する。図４は、図１の張力測定装置４に張力が作用した状態を示す図である。図５は、図１の張力測定装置４の回路構成を示す図である。図６は、張力算出回路の構成を示す図である。
【００３６】
図４に示すように、受力部７０に原糸Ａが押し付けられると、受力部７０は原糸Ａから下方に力を受ける。この力により可動電極３２は回転軸３３Ｐの回りを回転する。
【００３７】
このとき、可動電極３２の一端部（図４の右端部）は、固定電極１１に近接する方向に変位し、その他端部（図４の左端部）は、固定電極１２から離反する方向に変位する。従って、第１固有電極１１と可動電極３２との距離は小さくなり、固定電極１２と可動電極３２との距離は大きくなる。
【００３８】
ここで、図５に示すように、２つの固定電極１１、１２と可動電極３２との間ではそれぞれ容量素子Ｃ１１、Ｃ１２が構成される。そうすると、電極間の距離と容量素子の静電容量値は反比例することから、受力部７０が下方に力を受けると、容量素子Ｃ１１の静電容量値は大きくなり、容量素子Ｃ１２の静電容量値は小さくなる。
【００３９】
以上の特徴を利用して、張力を算出するための張力算出回路５を構成すると図６のようになる。張力算出回路５は、容量素子Ｃ１１、Ｃ１２と、Ｃ／Ｖ変換器８０、８１と、減算器８２とを有している。また、張力算出回路５のうち、容量素子Ｃ１１、Ｃ１２を除いたＣ／Ｖ変換器８０、８１と、減算器８２を構成する回路は厚みを１ｍｍ程度にすることができるため、Ｃ／Ｖ変換器８０、８１と、減算器８２が設けられることによって張力測定装置５が大型化するということはない。
【００４０】
張力算出回路５においては、Ｃ／Ｖ変換器８０が容量素子Ｃ１１の静電容量値に対応する電圧を出力し、Ｃ／Ｖ変換器８１が容量素子Ｃ１２の静電容量値に対応する電圧を出力する。減算器８２は、Ｃ／Ｖ変換器８０から出力される電圧とＣ／Ｖ変換器８１から出力される電圧との差に対応する電圧を出力する。ここで、容量素子Ｃ１１、Ｃ１２のそれぞれに対応する静電容量値は、受力部７０に作用する力の大きさに対応して変化する。従って、変換機８１から出力された電圧を検出することによって、受力部７０が原糸Ａから受ける力を測定することができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態に係る張力測定装置４においては、受力部７０が原糸Ａから力を受けると、可動電極３２は回転軸３３Ｐの回りを回転し、可動電極３２と、２つの固定電極１１、１２との距離は変位する。そして、可動電極３２と、固定電極１１、１２との間でそれぞれ構成される容量素子Ｃ１１、Ｃ１２の静電容量値の変化に基づいて受力部７０が原糸Ａから受ける力の大きさを正確に測定することができる。
【００４２】
なお、受力部７０に大きい力が作用した場合には、可動電極３２は、その両側に配置された基板１０及びカバー層５０に当接するため、可動電極３２が回転できる範囲は制限される。従って、基板１０及びカバー層５０は、可動電極３２が大きく回転することによって連結部３３が塑性変形し破損することを防止する機能を有する。
【００４３】
また、張力の測定範囲は、板状部材３０の材質および厚さ、連結部３３の幅および長さ、可動電極３２の幅、スペーサ２０、４０の厚さ、連結部３３から受力部７０にかかる力の作用点までの距離等により調整することができる。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る張力測定装置について、図面を参照して説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態に係る張力測定装置の断面図である。図８は、図７の張力測定装置の張力算出回路の構成を示す図である。
【００４５】
本実施の形態の張力測定装置１００の構成が第１の実施の形態の張力測定装置４の構成と大きく異なる点は、張力測定装置４では、固定電極が可動電極３２の片側だけに配置されていたのに対し、張力測定装置１００では、固定電極が可動電極の両側に配置されている点である。すなわち、張力測定装置４では、可動電極３２の片側に固定電極１１、１２が配置されていたのに対し、張力測定装置１００では、一方の側に固定電極１１、１２が配置され、他方の側に固定電極１１１、１１２が配置されている点である。なお、張力測定装置１００の他の構成は張力測定装置４と同様であるので同じ符号を付けて詳細な説明は省略する。
【００４６】
張力測定装置１００は、図７に示すように、基板１０と、２つの固定電極１１、１２及び電極１３と、スペーサ２０と、板状部材３０と、スペーサ４０と、２つの固定電極１１１、１１２及び電極１１３と、カバー層５０と、受力部７０とが配置されている。そして、基板１０の他方の面上には、回路部品１４が配置されている。
【００４７】
固定電極１１１、１１２は、固定電極１１、１２と対向してカバー層５０の面上に配置されている。また、固定電極１１１、１１２は、固定電極１１、１２とほぼ同じ大きさの略矩型状をしており、それぞれ図７の左右方向（一方向）に離隔して配置されている。これらの２つの固定電極１１１、１１２は、薄い絶縁膜（図示しない）で覆われている。
【００４８】
電極１１３は、略Ｕ字状をしている。そして、電極１１３は、薄い絶縁膜で覆われておらず、その下に配置されるスペーサ４０を介して板状部材３０と電気的に接続される。
【００４９】
このとき、受力部７０が原糸Ａに押し付けられると、受力部７０は原糸Ａから下方に力を受け、可動電極３２は回転軸３３Ｐの回りを回転する。そうすると、可動電極３２の一端部（図７の右端部）は、固定電極１１、１１２に近接する方向に変位し、その他端部（図７の左端部）は、固定電極１２、１１１と離反する方向に変位する。従って、可動電極３２と固定電極１１、１１２との距離はそれぞれ小さくなり、可動電極３２と固定電極１２、１１１との距離はそれぞれ大きくなる。
【００５０】
ここで、可動電極３２は、固定電極１１、１２との間で容量素子Ｃ１１、Ｃ１２を構成し、固定電極１１１、１１２との間で容量素子Ｃ１１１、Ｃ１１２を構成する（図８参照）。従って、容量素子Ｃ１１、Ｃ１１２の静電容量値は大きくなり、容量素子Ｃ１２、Ｃ１１１の静電容量値は小さくなる。
【００５１】
図８は張力を算出するための張力算出回路１５０の構成を示している。張力算出回路１５０は、容量素子Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１１１、Ｃ１１２と、Ｃ／Ｖ変換器８０、８１と、減算器８２とを有している。
【００５２】
張力算出回路１５０においては、Ｃ／Ｖ変換器８０が容量素子Ｃ１１とＣ１１２との静電容量値の和に対応する電圧を出力し、Ｃ／Ｖ変換器８１が容量素子Ｃ１２とＣ１１１との静電容量値の和に対応する電圧を出力する。そして、減算器８２は、Ｃ／Ｖ変換器８０から出力される電圧とＣ／Ｖ変換器８１から出力される電圧との差に対応する電圧を出力する。従って、この出力された電圧を検出することによって、受力部７０が原糸Ａから受ける力を測定することができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態に係る張力測定装置１００においては、受力部７０が原糸Ａから力を受けると、可動電極３２は回転軸３３Ｐの回りを回転し、可動電極３２と、その両側に配置された２つの固定電極１１、１２、及び２つの固定電極１１１、１１２との距離はそれぞれ変化する。そして、可動電極３２と、固定電極１１、１２、及び固定電極１１１、１１２との間でそれぞれ構成される容量素子Ｃ１１、Ｃ１２、及びＣ１１１、Ｃ１１２の静電容量値の変化に基づいて、受力部７０が原糸Ａから受ける力の大きさを感度よく測定することができる。
【００５４】
次に、本発明の第３の実施の形態にかかる張力測定装置２００について、図面を参照して説明する。図９は、本発明の第３の実施の形態に係る張力測定装置の断面図である。図１０は、図９の張力測定装置に含まれる板状部材の平面図である。
【００５５】
本実施の形態の張力測定装置２００が第１の実施の形態の張力測定装置４と大きく異なる点は、張力測定装置４では、可動電極３２が回転軸３３Ｐの回りを回転するのに対し、張力測定装置２００では、可動電極２３２が一端部を支点として撓んで変位する点である。なお、張力測定装置２００の他の構成は張力測定装置４と同様であるので同じ符号を付けて詳細な説明は省略する。
【００５６】
張力測定装置２００は、図９に示すように、基板１０と、２つの固定電極１１、１２及び電極１３と、スペーサ２０と、板状部材２３０と、カバー層５０と、受力部７０とが配置されている。そして、基板１０の他方の面上には、回路部品１４が配置されている。
【００５７】
そして、板状部材２３０は、図１０に示すように、固定部２３１と、可動電極２３２とを有する。固定部２３１は、略Ｕ字状をしており、その内側には、その一端部が固定部２３１に連結された可動電極２３２が配置されている。
【００５８】
このとき、受力部７０が原糸Ａから押し付けられると、受力部７０は原糸Ａから下方に力を受け、可動電極２３２は一端（図９の左端）を支点として撓む。そうすると、可動電極２３２は、固定電極１１、１２のそれぞれに近接する方向に変位する。そして、固定電極１１、１２と可動電極２３２との距離はそれぞれ小さくなる。このとき、固定電極１１と可動電極２３２との距離の方が、固定電極１２と可動電極２３２との距離よりも小さくなる。従って、固定電極１１、１２と可動電極２３２との間で構成される容量素子の静電容量値はそれぞれ大きくなり、固定電極１１と可動電極２３２との間で構成される容量素子の静電容量値の方が、固定電極１２と可動電極２３２との間で構成される容量素子の静電容量値よりも大きくなる。
【００５９】
一方、受力部７０から原糸Ａの力が除かれると、可動電極２３２は一端（図９の左端）を支点として固定電極１１、１２と離反する方向に変位する。そして、固定電極１１、１２と可動電極２３２との距離はそれぞれ大きくなる。従って、固定電極１１、１２と可動電極２３２との間で構成される容量素子の静電容量値はそれぞれ小さくなる。
【００６０】
そして、本実施の形態に係る張力測定装置２００においては、板状部材２３０の上にはスペーサが配置されずカバー層５０が直接配置されている。従って、受力部７０から原糸Ａの力が除かれると、可動電極２３２は、カバー層５０に接触することによって、原糸Ａが押し付けられる前の位置に戻ることができ、常に正確な張力を測定することができる。
【００６１】
以上説明したように、本実施の形態に係る張力測定装置２００においては、受力部７０が原糸Ａから力を受けると、可動電極２３２は一端（図９の左端）を支点として撓み、可動電極２３２と、２つの固定電極１１、１２との距離はそれぞれ変化する。そして、可動電極２３２と固定電極１１、１２との間で構成される容量素子の静電容量値の変化に基づいて、受力部７０が原糸Ａから受ける力を測定することができる。
【００６２】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、上述の第１〜第３の実施の形態では、基板上に各固定電極が２つ配置されていたが、その数には限定されない。すなわち、外部から作用する力によって、電極間の距離が変化し、電極間に構成される容量素子の静電容量値が変化するように電極が配置されていればよい。従って、基板上に配置される固定電極は３つ以上でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態に係る張力測定装置を含む製糸装置の概略構成図である。
【図２】図１の張力測定装置を矢印IIの方向から見た断面図である。
【図３】図１の張力測定装置に含まれる部品の構成図である。
【図４】図１の張力測定装置に張力が作用した状態を示す図である。
【図５】図１の張力測定装置の回路構成を示す図である。
【図６】張力算出回路の構成を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る張力測定装置の断面図である。
【図８】図７の張力測定装置の張力算出回路の構成を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る張力測定装置の断面図である。
【図１０】図９の張力測定装置に含まれる板状部材の平面図である。
【符号の説明】
【００６４】
４、１００、２００  張力測定装置
１１、１２  固定電極（第１固定電極）
３２、２３２  可動電極
３３Ｐ  回転軸
７０  受力部
１１１、１１２  固定電極（第２固定電極）
Ｃ１１、Ｃ１２  容量素子
Ｃ１１１、Ｃ１１２  容量素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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