(57)【要約】【課題】コードサンプルの切り出し作業が不要でインラインでコードの部分負荷伸び測定を可能にする。【解決手段】本発明の部分負荷伸び測定装置１は、コード２を通線する、少なくともいずれかの方向に移動可能な、少なくとも１個の可動シーブ５と、コードを可動シーブに通線した状態で、当該可動シーブに通線した部分を含むコード部分２aの両端を把持できる、把持手段６、７と、把持手段によりコード部分の両端を把持した状態で、コード部分の張力を測定可能な、コード張力測定手段８と、可動シーブを移動させる、シーブ駆動手段１５と、コード部分の長さを測定可能な、コード長さ測定手段１４と、コード部分の複数の異なる張力下において、コード長さ測定手段によりそれぞれ測定したコード部分の長さに基づいて、コードの部分負荷伸びを算出する、演算手段１３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本又は複数本のフィラメントからなるコードの部分負荷伸びを測定する、部分負荷伸び測定装置であって、
前記コードを通線する、少なくともいずれかの方向に移動可能な、少なくとも１個の可動シーブと、
前記コードを前記可動シーブに通線した状態で、当該可動シーブに通線した部分を含むコード部分の両端を把持できる、把持手段と、
前記把持手段により前記コード部分の両端を把持した状態で、前記コード部分の張力を測定可能な、コード張力測定手段と、
前記可動シーブを移動させる、シーブ駆動手段と、
前記コード部分の長さを測定可能な、コード長さ測定手段と、
前記コード部分の複数の異なる張力下において、前記コード長さ測定手段によりそれぞれ測定した前記コード部分の長さに基づいて、前記コードの部分負荷伸びを算出する、演算手段と、
を備えることを特徴とする、部分負荷伸び測定装置。
【請求項２】
Ｕ字状に前記コードを通線する少なくとも３個のシーブを備え、前記可動シーブが、該少なくとも３個のシーブのうち中央下部に配置された中央下部シーブである、請求項１に記載の部分負荷伸び測定装置。
【請求項３】
前記コードの残留トーションをさらに測定できる、部分負荷伸び測定装置であって、
前記中央下部シーブの上下方向の直径を通る軸の周りの回転角度を測定可能な回転角度測定手段をさらに備え、
前記演算手段は、前記回転角度測定手段により測定される前記回転角度に基づいて、前記コードの残留トーションをさらに算出可能であり、
前記把持手段は、残留トーションを測定するときに、前記コード部分の両端を把持する、
請求項２に記載の部分負荷伸び測定装置。
【請求項４】
前記コード長さ測定手段及び／又は前記回転角度測定手段により測定された値を表示可能な表示手段をさらに備える、請求項３に記載の部分負荷伸び測定装置。
【請求項５】
前記残留トーションの測定と前記部分負荷伸びの測定とを同時に実行することができる、請求項３又は４に記載の部分負荷伸び測定装置。
【請求項６】
前記コード部分の張力を調整可能な張力調整手段をさらに備える、請求項１〜５の何れか１項に記載の部分負荷伸び測定装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の部分負荷伸び測定装置を備える撚線機であって、前記部分負荷伸びの測定が、前記コードのフィラメントの撚りの後に自動的に実行されることを特徴とする、撚線機。
【請求項８】
請求項１〜６の何れか１項に記載の部分負荷伸び測定装置を備える巻き取り機であって、前記部分負荷伸びの測定が、前記コードの巻き取り後に自動的に実行されることを特徴とする、巻き取り機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部分負荷伸び測定装置、撚線機及び巻き取り機に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ等のゴム部品の補強に用いられるスチールコードは、ゴム等のエラストマー内に含ませて使用される。この場合、スチールコードの微細な隙間に、エラストマーが十分に浸透することが重要である。隙間の少ないスチールコードでは、エラストマーの浸透が不十分となることがあり、スチールコードの隙間に水成分が入り込みやすく、侵入した水成分がゴム内のスチールコードに沿って移動することによって、スチールコードを腐食させたり、ゴム製品の寿命を減ずることがある。また、隙間の多いスチールコードを用いると、ゴム強度補強の効果が不十分となることがある。
そのため、スチールコードの隙間は、部分負荷伸び（ＰＬＥ：ｐａｒｔ  ｌｏａｄ  ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ）で知られる指標で管理されており、部分負荷伸びは製品出荷の際の要求品質となっている（例えば、特許文献１）。
部分負荷伸びの測定は、撚線機で撚られたスチールコードの一部を採取して、前記撚線機が設けられた場所とは異なる場所に設けられた引張試験器等を用いて、コードサンプルを手動で測定するのが一般的である。コードサンプルを採取して、前記撚線機が設けられた場所とは異なる場所で測定する斯かる方法は、測定時間を要することから、製造効率の観点からさらなる改善が望まれており、スチールコードの品質測定を自動化又は省人化することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５２３９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、コードサンプルの切り出し作業が不要でインラインでコードの部分負荷伸び測定が可能な部分負荷伸び測定装置、前記部分負荷伸び測定装置を備えることでコードのフィラメントの撚りとコードの部分負荷伸びの測定がインラインで自動的に実行可能な撚り線機、及び前記部分負荷伸び測定装置を備えることでコードの巻き取りとコードの部分負荷伸びの測定がインラインで自動的に実行可能な巻き取り機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】
【０００５】
本発明の部分負荷伸び測定装置は、１本又は複数本のフィラメントからなるコードの部分負荷伸びを測定する、部分負荷伸び測定装置であって、
前記コードを通線する、少なくともいずれかの方向に移動可能な、少なくとも１個の可動シーブと、
前記コードを前記可動シーブに通線した状態で、当該可動シーブに通線した部分を含むコード部分の両端を把持できる、把持手段と、
前記把持手段により前記コード部分の両端を把持した状態で、前記コード部分の張力を測定可能な、コード張力測定手段と、
前記可動シーブを移動させる、シーブ駆動手段と、
前記コード部分の長さを測定可能な、コード長さ測定手段と、
前記コード部分の複数の異なる張力下において、前記コード長さ測定手段によりそれぞれ測定した前記コード部分の長さに基づいて、前記コードの部分負荷伸びを算出する、演算手段と、
を備えることを特徴とする。
本発明の部分負荷伸び測定装置によれば、コードサンプルの切り出し作業が不要で部分負荷伸びをインラインで測定することができる。
【０００６】
本発明の部分負荷伸び測定装置は、Ｕ字状に前記コードを通線する少なくとも３個のシーブを備え、前記可動シーブが、該少なくとも３個のシーブのうち中央下部に配置された中央下部シーブであることが好ましい。この構成によれば、コードサンプルの切り出し作業が不要で部分負荷伸びをインラインで測定することができる。
【０００７】
本発明の部分負荷伸び測定装置は、前記コードの残留トーションをさらに測定できる、部分負荷伸び測定装置であって、
前記中央下部シーブの上下方向の直径を通る軸の周りの回転角度を測定可能な回転角度測定手段をさらに備え、
前記演算手段は、前記回転角度測定手段により測定される前記回転角度に基づいて、前記コードの残留トーションをさらに算出可能であり、
前記把持手段は、残留トーションを測定するときに、前記コード部分の両端を把持することが好ましい。この構成によれば、コードサンプルの切り出し作業が不要で、残留トーション及び部分負荷伸びの両方をインラインで測定することができる。
【０００８】
本発明の部分負荷伸び測定装置は、前記コード長さ測定手段及び／又は前記回転角度測定手段により測定された値を表示可能な表示手段をさらに備えることが好ましい。この構成によれば、残留トーション及び部分負荷伸びの両方を省人化して測定することができる。
【０００９】
本発明の部分負荷伸び測定装置は、前記残留トーションの測定と前記部分負荷伸びの測定とを同時に実行することができることが好ましい。この構成によれば、コードの測定に要する時間が短縮して、製造効率を向上させることができる。
【００１０】
本発明の部分負荷伸び測定装置は、前記コード部分の張力を調整可能な張力調整手段をさらに備えることが好ましい。この構成によれば、部分負荷伸びをより省人化して測定することができる。
【００１１】
本発明の撚線機は、前記部分負荷伸び測定装置を備える撚線機であって、前記部分負荷伸びの測定が、前記コードのフィラメントの撚りの後に自動的に実行されることを特徴とする。
本発明の撚線機によれば、コードのフィラメントの撚りと部分負荷伸びの測定がインラインで自動的に実行可能となる。
【００１２】
本発明の巻き取り機は、前記部分負荷伸び測定装置を備える巻き取り機であって、前記部分負荷伸びの測定が、前記コードの巻き取り後に自動的に実行されることを特徴とする。
本発明の巻き取り機によれば、コードの巻き取りと部分負荷伸びの測定がインラインで自動的に実行可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、コードサンプルの切り出し作業が不要でインラインで部分負荷伸び測定が可能な部分負荷伸び測定装置、前記部分負荷伸び測定装置を備えることでコードのフィラメントの撚りとコードの部分負荷伸びの測定がインラインで自動的に実行可能な撚り線機、及び前記部分負荷伸び測定装置を備えることでコードの巻き取りとコードの部分負荷伸びの測定がインラインで自動的に実行可能な巻き取り機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る部分負荷伸び測定装置を示す正面図である。
【図２】図１の部分負荷伸び測定装置における、中央下部シーブ、固定手段、シーブ駆動手段、コード長さ測定手段及び回転角度測定手段を示す、正面図（図２（Ａ））および側面図（図２（Ｂ）〜図２（Ｄ））である。
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、それぞれ図２（Ｂ）〜図２（Ｄ）における固定手段を示す拡大斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る部分負荷伸び測定装置を撚線機に設置した状態を示す平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る部分負荷伸び測定装置を巻き取り機に設置した状態を示す平面図である。
【図６】コード部分の張力とコード部分の長さとの関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明を実施するための形態を例示する。
【００１６】
（部分負荷伸び測定装置）
本発明の部分負荷伸び測定装置は、コードを通線した少なくとも１つの可動シーブと、把持手段と、コード張力測定手段と、シーブ駆動手段と、コード長さ測定手段と、演算手段とを少なくとも備え、さらに、必要に応じて、その他の手段を備える。
なお、前記コードとしては、１本又は複数本のフィラメントからなる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、撚り線、などが挙げられる。
【００１７】
＜可動シーブ＞
上記可動シーブとしては、コードを通線するシーブであって、少なくともいずれかの方向に可動である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｕ字状にコードを通線する少なくとも３個のシーブを備える部分負荷伸び測定装置において、少なくとも２個のシーブを固定して、該２個のシーブの下部に可動に配置した中央下部シーブ、などが挙げられる。
上記可動シーブの移動可能な方向としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、上下方向（鉛直方向）、水平方向、斜め方向など、いずれの方向でもよいが、鉛直方向が、当該部分負荷伸び測定装置において、残留トーションの測定を組み合わせて実行する際に、該測定装置の構造設計が簡易となる点で、好ましい。
【００１８】
＜把持手段＞
上記把持手段は、前記コードを前記可動シーブに通線した状態で、当該可動シーブに通線した部分を含むコード部分の両端を把持できる手段である。上記把持手段は、前記コードのうち可動シーブに通線されたコード部分に所定の引張力（張力）を負荷するときに、所定の引張力を負荷しようとするコード部分の両端部を把持して、通線したコードの位置ずれを防止するための手段である。
上記把持手段は、必要に応じて、通線コードを把持状態にしたり、解放状態にすることができる。部分負荷伸び測定や残留トーション測定をするときは、上記把持手段によって、前記コード部分の両端を把持して前記コードが通線方向に移動しないようにし、これらを測定しないときは、前記コードを該把持状態から解放することが好ましい。
例えば、図１のようＵ字状にコード２を通線する３個のシーブ３、４、５を備える部分負荷伸び測定装置１において２個の上部シーブ３、４を固定して、該２個の上部シーブ３、４の下部に中央下部シーブ５を可動に配置する場合は、前記把持手段としての把持部材６、７は、３個のシーブ３、４、５を挟むような位置に配置することができる。これにより、前記把持手段は、コード２を３個のシーブ３、４、５に通線した状態で、３個のシーブ３、４、５に通線した部分を含むコード部材の両端を把持することができる。
また、把持部材６、７は、中央下部シーブ５のみを挟むような位置に配置してもよい。
【００１９】
＜コード張力測定手段＞
上記コード張力測定手段は、前記把持手段により前記コード部分の両端を把持した状態で、前記コード部分の張力を測定可能な手段である。上記コード張力測定手段は、部分負荷伸びの測定においては、可動シーブを通線するコード部分に所定の引張力の負荷をかけながら、コードの伸びを測定する。
上記コード張力測定手段は、前記把持手段により両端が把持されたコード部分における張力を測定するように、図１のように把持部材６、７で両端が把持されたコード部分２ａの位置に（把持部材６と把持部材７との間に）、コード張力測定部材８として配置することが好ましい。
【００２０】
＜シーブ駆動手段＞
上記シーブ駆動手段は、可動シーブを移動させることができる手段である。部分負荷伸びの測定においては、可動シーブを通線するコード部分の両端を上記把持手段により把持した状態で、可動シーブを移動させるとコード部分の張力を自由に調節することが可能となる。即ち、上記シーブ駆動手段は、可動シーブを移動させることにより張力を調節するための手段である。
上記シーブ駆動手段は、可動シーブに直接設置して可動シーブを移動させる構成でもよいし、図２に示すように、固定手段としての固定ブロック１６を駆動するエアシリンダ１５として構成されて、可動シーブ（中央下部シーブ５）を移動させるようにしてもよい。上記シーブ駆動手段は、固定ブロック１６を上下方向に駆動させることで中央下部シーブ５を上下方向に移動させることができる。
【００２１】
＜固定手段＞
上記固定手段は、前記中央下部シーブの上下方向の動き及び前記中央下部シーブの上下方向の直径を通る軸周りの回転を規制できる手段である。
図２（Ｂ）及び図３（Ａ）に示すように、上記固定手段としての固定ブロック１６は、中央下部シーブ５に設置された固定シャフト１０の上下方向および回転角度を規制する。図２の（Ｂ）〜（Ｄ）のように固定ブロック１６を上記シーブ駆動手段としてのエアシリンダ１５と連動させて上下方向に移動させる構成とすることができる。
上記固定手段は、残留トーションを測定するときに、中央下部シーブに上記規制を加えないようにすることが好ましい。
【００２２】
＜コード長さ測定手段＞
上記コード長さ測定手段は、前記コード部分の長さを測定可能な手段である。部分負荷伸びの測定においては、上記コード長さ測定手段は、可動シーブを通線するコード部分に所定の引張力の負荷をかけながら、コードの伸びを測定する。
上記コード長さ測定手段は、コードの長さを直接的に測定する手段が挙げられる。また、図２に示すように、前記コード２ａを通線している可動シーブ（中央下部シーブ５）の位置をコード長さ測定部材１４で測定することで、間接的にコード長さを測定する手段でもよい。斯かる場合、「コード長さ測定手段」は、例えば、可動シーブの移動量を測定可能な可動シーブ移動量測定手段と、当該可動シーブ移動量測定手段により測定した可動シーブの移動量に基づいて移動後のコード長さを算出可能なコード長さ演算手段と、からなる。
【００２３】
＜演算手段＞
上記演算手段は、コード部分の複数の異なる張力下において、前記コード長さ測定手段によりそれぞれ測定した前記コード部分の長さに基づいて、前記コードの部分負荷伸びを算出する手段である。
図６に、コード部分に負荷された張力（Ｎ）を縦軸、コード部分の長さを横軸としてプロットした図を示すように、一般的に、コード部分にかかる張力が大きくなると、コード部分の長さは長くなる関係にある。
コードの部分負荷伸びを算出するにあたっては、例えば、３つの異なる張力下で、コード部分の長さをそれぞれ測定し、得られたコード部分の長さの測定値に基づいて、所定の演算式（下記式（Ｉ））を用いて部分負荷伸びを算出する。より具体的に、図６の例では、０．０Ｎ（ニュートン）のときのコード部分の長さ（図６のＡ点。以下、「Ｌ０」と記載する。）と、０Ｎを超える任意の２つの異なる張力（Ｎ）における、それぞれのコード長さ（それぞれ図６のＢ点、Ｃ点。以下、それぞれ「Ｌ１」、「Ｌ２」と記載する。）とを、測定する。ただし、Ｌ２＞Ｌ１である。例えば、０Ｎを超える任意の２つの張力を２．５Ｎ、５０Ｎと設定する場合は、張力が２．５Ｎのときのコード部分の長さがＬ１、張力が５０Ｎのときのコード部分の長さがＬ２となる。
前記Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２から、下記演算式（Ｉ）を用いて、部分負荷伸び（ＰＬＥ）を算出することができる。
[数１]
部分負荷伸び（ＰＬＥ）（％）＝（Ｌ２／Ｌ０−Ｌ１／Ｌ０）×１００  ・・・（Ｉ）
なお、上述の例では３つの異なる張力値０．０Ｎ、２．５Ｎ、５０Ｎを用いてそれぞれコード部分の長さＬ０、Ｌ１、Ｌ２を求めたが、他の任意の３つの張力値を用いてコード部分の長さＬ０、Ｌ１、Ｌ２を求めてもよい。
【００２４】
＜残留トーションの測定＞
本発明の部分負荷伸び測定装置は、前記中央下部シーブの上下方向の直径を通る軸周りの回転角度を測定することにより、前記コード部分の残留トーションをさらに測定できるように構成されてもよい。その場合、例えば、中央下部シーブは固定手段からの作用を何ら受けることなく上記コード部分上に吊り下げられており、演算手段は、上記回転角度に基づいて、コードの残留トーションを算出する。
前記残留トーションの測定は、本発明の部分負荷伸び測定装置において、部分負荷伸びの測定とは別に実行してもよく、同時に実行してもよい。部分負荷伸びと残留トーション測定とを同時に実施すると、コードの測定に要する時間を短縮して、製造効率を向上させることができる点で有利である。
【００２５】
＜回転角度測定手段＞
図２（Ｃ）及び図３（Ｂ）に示すように、前記中央下部シーブ５は、前記固定ブロック１６による接触から解放されると、前記コード２の残留トーションに応じて、中央下部シーブ５の上下方向の直径を通る軸周りで回転できる。上記回転角度測定手段は、中央下部シーブの回転による回転角度を測定するための手段である。
前記中央下部シーブの回転角度の測定は、例えば、前記中央下部シーブに角度のメモリが付された検出盤などを設置しておき、前記回転角度測定手段により当該メモリを読み取ることで測定が可能である。
前記回転角度測定手段と前記コード長さ測定手段とは、共通の測定器を用いて実行してもよいし、回転角度測定手段のための部材と、前記コード長さ測定手段のための部材とは別々の構成としてもよい。
【００２６】
＜その他の手段＞
本発明の部分負荷伸び測定装置に備えられるその他の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、張力調整手段、表示手段、などが挙げられる。
【００２７】
＜＜張力調整手段＞＞
上記張力調整手段は、前記コード部分の張力を調整可能な手段である。前記コード部分の張力は、上述のとおり、前記シーブ駆動手段により前記可動シーブを移動させることによって調整できるが、可動シーブの移動だけでは所望の負荷に達しない場合があるため、当該張力調整手段を備えることで、コードの張力を調整することができる。
図１に示すように、上記張力調整手段としての張力調整部材９は、把持部材６、７どうしの間のコード部分２ａよりも外側（すなわち、上流側の把持部材６よりも上流側及び／又は下流側の把持部材７よりも下流側）の位置に配置させるのが好ましい。図１の例では、上記張力調整部材９が下流側の把持部材７よりも下流側に配置されており、この張力調整部材９の近傍の把持部材７を解放状態にし、遠方の把持部材６を把持状態にして、前記張力調整部材９でコードを巻き取ると、コード部分２ａの張力を高めることが可能となる。
【００２８】
＜＜表示手段＞＞
前記表示手段は、前記コード長さ測定手段及び／又は前記回転角度測定手段により測定された値を表示可能な手段である。
【００２９】
（撚線機）
本発明の撚線機は、前記部分負荷伸び測定装置を備える撚線機であって、前記部分負荷伸びの測定が、前記コードのフィラメントの撚りの後に自動的に実行される。
本発明の撚線機によれば、コードのフィラメントの撚りと部分負荷伸びの測定がインラインで自動的に実行可能となる。
コードのフィラメントの撚りの後に、部分負荷伸び測定が自動的に実施されるものとすることで、効率的な部分負荷伸びの測定が可能である。
【００３０】
（巻き取り機）
本発明の巻き取り機は、前記部分負荷伸び測定装置を備える巻き取り機であって、前記部分負荷伸びの測定が、前記コードの巻き取り後に自動的に実行される。
本発明の巻き取り機によれば、コードの巻き取りと部分負荷伸びの測定がインラインで自動的に実行可能となる。
撚線の巻き取りの後に、部分負荷伸び測定が自動的に実施されるものとすることで、効率的な部分負荷伸びの測定が可能である。
【００３１】
以下、本発明の部分負荷伸び測定装置の好適な実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明の一実施形態に係る部分負荷伸び測定装置を示す正面図を示す。本発明の部分負荷伸び測定装置１は、コード２の部分負荷伸びを測定するための装置であって、コード２を略Ｕ字状に通線する少なくとも３個のシーブ３、４、５、図示する例では２つの上部シーブ３、４とその中央下部に配置される可動シーブとしての中央下部シーブ５とからなる３個のシーブ３、４、５を備える。ここで、「中央下部シーブ」は、コード２の延在方向において上流側の上部シーブ３と下流側の上部シーブ４との間にあって、かつ、これらの上部シーブ３、４よりも下側に位置するシーブを指しており、複数個設けられる場合もある。
【００３２】
図２（Ａ）は、部分負荷伸び測定装置１における中央下部シーブ５及びその周辺の構成要素を示す正面図であり、図２（Ｂ）〜図２（Ｄ）はその側面図である。図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、それぞれ図２（Ｂ）〜図２（Ｄ）の要部拡大図である。図１〜図３に示すように、中央下部シーブ５は、その下部に設けられて上下方向に延在するシャフト（軸）１７と、該シャフト１７に対して垂直方向（ひいては水平方向）に延在し該シャフト１７に固定された固定シャフト１０と、固定シャフト１０よりも下部に設けられてシャフト１７の周りに設けられた回転角度検出盤１１とを備える。部分負荷伸び測定装置１は、中央下部シーブ５の上下方向の動き及び中央下部シーブ５の上下方向の直径を通る軸周りの回転を規制して、中央下部シーブ５を固定できる、固定手段としての固定ブロック１６をさらに備える。図２（Ｂ）〜図２（Ｄ）に示すように、固定ブロック１６は、中央下部シーブ５のシャフト１７の周りに設けられており、シーブ駆動手段としてのエアシリンダ１５と連動して、シャフト１７に対して上下に可動である。図２（Ｂ）〜図２（Ｄ）（ひいては図３（Ａ）〜図３（Ｃ））では、固定ブロック１６がそれぞれ異なる上下方向位置にある。
【００３３】
図３（Ａ）に示すように、固定ブロック１６内を上下方向に延在する固定ブロック孔１８には、シャフト１７が貫通している。固定ブロック孔１８の径は、固定ブロック孔１８の内周面がシャフト１７の外周面と接触しないように、シャフト１７の径より大きく設けられている。また、固定ブロック１６のいずれか１つの側壁には、固定ブロック１６の底面から延在して上面の手前まで上下方向に延在する切り欠き１６ａが形成されており、固定シャフト１０が固定ブロック１６の切り欠き１６ａ内を貫通可能にされている。切り欠き１６ａは、その下部が幅一定にされているが、その上部が逆Ｖ字状に先細にされている。
中央下部シーブ５の固定時には、図３（Ａ）に示すように、切り欠き１６ａの逆Ｖ字状部分に固定シャフト１０が下から係合する。これにより、中央下部シーブ５が、上部シーブ３、４と所定の間隔を一定に保ち、かつ、中央下部シーブ５の上下方向の直径を通る軸の周りに回転しないように規制して、中央下部シーブ５を固定する役割を果たす。また、図３（Ｂ）に示すように、固定ブロック１６が十分に上昇されて、固定シャフト１０と固定ブロック１６の切り欠き１６ａの逆Ｖ字状部との係合状態が解除されると、中央下部シーブ５が上記軸の周りに回転可能になるが、その際にも、図３（Ｂ）の破線で示すように、固定ブロック１６の切り欠き１６ａによって、固定シャフト１０は一定角度以上回転しないようになっている。さらに、図３（Ｃ）に示すように、固定ブロック１６がさらに上昇を続けると、固定ブロック上面１９が中央下部シーブ５の下部に接触する。斯かる接触により、中央下部シーブ５は固定ブロック１６の上昇とともに押し上げられる。
固定ブロック１６は、図２（Ｂ）（図３（Ａ））に示すように、部分負荷伸び測定を始める際には、最初、最下降状態にあり、２つの上部シーブ３、４と中央下部シーブ５との間隔を一定に保つとともに、中央下部シーブ５が上下方向の直径を通る軸周りに回転しないよう固定する役目を果たす。その後、図２（Ｃ）（図３（Ｂ））及び図２（Ｄ）（図３（Ｃ））に示すように、エアシリンダ１５の作用により上昇して、中央下部シーブ５を固定状態から開放する。
【００３４】
以下、本発明の部分負荷伸び測定装置による部分負荷伸び測定と残留トーション測定とを、それぞれ図面を参照しつつ詳細に例示説明する。
【００３５】
（部分負荷伸び測定）
本例において、部分負荷伸びは、中央下部シーブ５に通線した部分を含むコード部分２ａがその両端を把持部材６、７によって把持された状態において、コード部分２ａの３つの異なる張力下においてコード部分２ａの長さをそれぞれ測定し、コード部分２ａの長さの各測定値に基づいて、算出する。
【００３６】
まず初めに、部分負荷伸び測定装置１においてエアシリンダ１５を駆動させて固定ブロック１６を下げて中央下部シーブ５を、最下降させた状態にする（図２（Ｂ））。次にＵ字状に通線しているコード２を、上流側の把持部材６によって把持する（図１）。上流側の把持部材６でコード２を把持した状態で、張力調整部材９によってコード２を巻き取り、コード２に引張力の負荷をかける。コード２に負荷された張力は、コード張力測定部材８で測定することができる。
コード張力測定部材８でコード２に５０Ｎの張力がかかったことを確認して、上流側及び下流側の把持部材６及び７でコード２を２箇所で把持する。以下、把持部材６、７により両端を把持されたコード２の部分を、単に「コード部分２ａ」という。把持部材６及び７でコード部分２ａの両端を確実に把持することで、コード２の位置ずれを防ぐことができる。このとき、コード部分２ａには張力が負荷されているため、中央下部シーブ５は通線するコード部分２ａの張力で上方向へ移動しようとする力が負荷されているが、固定ブロック１６が固定シャフト１０の上昇を規制して中央下部シーブ５の最下降の状態を維持している。
【００３７】
この状態において、コード部分２ａへの張力が５０Ｎのときの中央下部シーブ５の上下方向の位置を、コード長さ測定部材１４により検出する。このときのコード部分２ａの長さは、Ｌ２として演算部材１３にデータが取り込まれる。
【００３８】
次に、エアシリンダ１５を駆動させて固定ブロック１６を徐々に上昇させる。固定ブロック１６が上昇すると、固定シャフト１０は固定ブロック１６の切り欠き１６ａとの係合状態を維持しながら上昇し、固定シャフト１０の上昇と連動して中央下部シーブ５も上昇する。中央下部シーブ５が上昇すると、コード部分２ａに負荷されている張力が徐々に緩和される。コード張力測定部材８で、コード部分２ａの張力が２．５Ｎとなったときにエアシリンダ１５の駆動を停止し、固定ブロック１６の上昇を止める。
【００３９】
コード部分２ａへの張力が２．５Ｎのときの中央下部シーブ５の上下方向の位置を、コード長さ測定部材１４により検出する。このときのコード部分２ａの長さは、Ｌ１として演算部材１３にデータが取り込まれる。
【００４０】
再び、エアシリンダ１５を駆動させて固定ブロック１６を徐々に上昇させる。これにより中央下部シーブ５を徐々に上昇させると、コード部分２ａの張力が十分に緩和され、中央下部シーブ５の重力とコード部分２ａの張力とが吊り合う結果、中央下部シーブ５の上向きに向かう動きが消失する瞬間がある。
【００４１】
斯かる瞬間を境にして、固定シャフト１０は固定ブロック１６の切り欠き１６ａの逆Ｖ字状部分との係合状態が解除されて、図２（Ｃ）、図３（Ｂ）のように中央下部シーブ５が固定ブロック１６と実質上非接触で（すなわち固定ブロック１６からの作用を何ら受けずに）コード部分２ａ上に吊り下げられた状態となる。
斯かる状態では、中央下部シーブ５は固定ブロック１６から離れているため、図３（Ｂ）の破線で示すように、中央下部シーブ５の上下方向の直径を通る軸周りの回転が自由となる。よって、この状態においては、後述の残留トーション測定が特に好適に可能となる。
【００４２】
引き続きエアシリンダ１５を駆動して固定ブロック１６を上昇させると、固定ブロック上面１９が、中央下部シーブ５の下部と接して、図２（Ｄ）、図３（Ｃ）の状態となる。斯かる状態では、中央下部シーブ５は、固定ブロック上面１９からの上向きの力で直接押し上げられる。コード張力測定部材８で張力をモニタリングしながら、張力が０．０Ｎとなるときに、エアシリンダ１５の駆動を停止し、固定ブロック１６の上昇を止める。
【００４３】
コード部分２ａへの張力が０．０Ｎのときの中央下部シーブ５の上下方向の位置を、コード長さ測定部材１４により検出する。このときのコード部分２ａの長さは、Ｌ０として演算部材１３にデータが取り込まれる。
【００４４】
演算部材１３において、上記の測定で得られるＬ０、Ｌ１、Ｌ２の測定結果から、前述した演算式（Ｉ）で部分負荷伸び（ＰＬＥ）が算出される。得られた値は、表示部材により表示させることができる。
【００４５】
なお、本実施形態の部分負荷伸び測定装置１では、残留トーション測定が可能なように構成されることは必須ではない。
【００４６】
（残留トーション測定）
本例の部分負荷伸び測定装置１においては、中央下部シーブ５の上下（鉛直）方向の直径を通る軸周りの回転角度を測定することにより、コード２の残留トーションを測定することができる。コード部分２ａの両端が把持部材６、７により把持されているとともに、中央下部シーブ５及び固定シャフト１０が固定ブロック１６から離れて（すなわち固定ブロック１６からの作用を何ら受けずに）、図２（Ｃ）、図３（Ｂ）のように中央下部シーブ５が固定ブロック１６と実質上非接触でコード部分２ａ上に吊り下げられた状態で、かかる回転角度の測定を行う。
【００４７】
上述の部分負荷伸び測定の例において、固定ブロック１６を最下降の状態から上昇させていくと、固定ブロック１６と固定シャフト１０の関係が、図２（Ｂ）の係合状態から図２（Ｃ）の非係合状態（図３（Ａ）の係合状態から図３（Ｂ）の非係合状態）に移行する。すなわち、固定ブロック１６と固定シャフト１０（ひいては中央下部シーブ５）とが非接触となる状態に移行する。図２（Ｃ）（図３（Ｂ））の状態では、中央下部シーブ５は、中央下部シーブ５の上下（鉛直）方向の直径を通る軸周りに自由に回転することが可能である。
【００４８】
コード２に残留トーションが存在すると、固定ブロック１６から離れた中央下部シーブ５は、中央下部シーブ５の上下方向の直径を通る軸周りに時計回転、反時計回転の回転を繰り返し、最終的には所定の角度位置にねじれて収束する。
【００４９】
中央下部シーブ５の回転角度の検出は、例えば、図１に図示するように、中央下部シーブ５の下方に設置された回転角度検出盤１１およびその角度を読取るための回転角度測定手段としての回転角度測定部材１２により行うことができ、回転角度測定部材１２から発信される信号を演算部材１３に取り込んで演算させることで、残留トーション値を得ることができ、得られた値は、表示部材(図示せず)により表示させることができる。
【００５０】
回転角度検出盤１１は、中央下部シーブ５に設置され、中央下部シーブ５の回転に連動して回転する。回転角度検出盤１１は、回転角度測定部材１２が回転角度を検出できるように回転角度検出盤１１の外周面に模様（目盛り）等を備える。
【００５１】
（撚線機、巻き取り機）
本発明の部分負荷伸び測定装置は、単独で使用することもできるが、図４のように撚線機２１または図５のように撚線の巻き取り機２３に設置して使用することもできる。この場合、撚線機２１または巻き取り機２３の運転停止後に、部分負荷伸びの測定が自動的に実施されるようにすることで、効率的な部分負荷伸び測定が可能である。さらに、残留トーション測定を同時に実施することも可能である。
【００５２】
以上においては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の部分負荷伸び測定装置、撚線機及び巻き取り機は、例えば自動車用タイヤの補強剤であるスチールコードの品質測定に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１  部分負荷伸び測定装置
２  コード
２ａ  コード部分
３  上部シーブ
４  上部シーブ
５  中央下部シーブ（可動シーブ）
６  把持部材（把持手段）
７  把持部材（把持手段）
８  コード張力測定部材（コード張力測定手段）
９  張力調整部材（張力調整手段）
１０  固定シャフト
１１  回転角度検出盤
１２  回転角度測定部材（回転角度測定手段）
１３  演算部材（演算手段）
１４  コード長さ測定部材（コード長さ測定手段）
１５  エアシリンダ（シーブ駆動手段）
１６  固定ブロック（固定手段）
１６ａ  固定ブロックの切り欠き
１７  シャフト
１８  固定ブロック孔
１９  固定ブロック上面
２０  製品スプール
２１  撚線機
２２  サプライスプール
２３  巻き取り機
【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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