JP2000273743A - 三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 三次元繊維組織を製造する際の厚さ方向糸の
挿入工程における所要時間の短縮を図り、三次元繊維組
織の生産性を向上させる。 【解決手段】 厚さ方向糸挿入針40列の往復移動により
厚さ方向糸ｚが積層糸群に挿通される。プレスプレート
85はエアシリンダ82により、積層糸群Ｆと係合して積層
糸群Ｆを押圧する作用位置と、積層糸群Ｆと係合不能な
待機位置とに移動される。プレスブロック99a,99ｂはエ
アシリンダ97，98により、積層糸群Ｆと係合して積層糸
群Ｆを押圧する作用位置と、積層糸群Ｆと係合不能な待
機位置とに移動される。プレスプレート85はエアシリン
ダ87によって駆動されるストッパ88により、プレスブロ
ック99a,99ｂはエアシリンダ102 によって駆動されるス
トッパ103 により、それぞれストロークが調整される。
プレスプレート85及びプレスブロック99a,99ｂは通常の
作業時には短いストロークで移動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は三次元繊維組織（三
次元織物）の厚さ方向糸挿入装置に係り、詳しくは複数
の糸層を積層して形成された少なくとも２軸配向となる
積層糸群に、前記各糸層と交差する方向に挿入された厚
さ方向糸にて結合された構造の三次元繊維組織を製造す
る際に使用され、前記厚さ方向糸を積層糸群に多数本同
時に挿入する厚さ方向糸挿入装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の三次元繊維組織の製造方法とし
て、特開平８−２１８２４９号公報等には、厚さ方向糸
の挿入区域と対応する領域を囲むようにピンが所定ピッ
チで配置された枠体上に、前記ピン間に折り返し状に配
列した糸層を複数積層して少なくとも２軸配向となる積
層糸群を形成した後、積層糸群を枠体に保持した状態
で、一列に配置された複数の厚さ方向糸挿入針を使用し
て厚さ方向糸を挿入する方法が開示されている。

【０００３】従来、積層糸群への厚さ方向糸の挿入は、
積層糸群を保持した枠体を支持テーブルに固定し、支持
テーブルを所定ピッチずつ移動させて積層糸群を厚さ方
向糸の動作範囲を順次通過させる。そして、枠体に保持
された積層糸群の所定の領域への厚さ方向糸の挿入が完
了すると、その積層糸群を枠体とともに支持テーブルか
ら取り外し、次に厚さ方向糸の挿入が必要な積層糸群を
保持した枠体を支持テーブルに固定する。そして、再び
厚さ方向糸の挿入が行われる。

【０００４】厚さ方向糸の挿入作業時には、１列に配置
された厚さ方向糸挿入針が積層糸群に進入し、針孔（針
目）が積層糸群の反対側に出た後、厚さ方向糸挿入針が
若干戻されて厚さ方向糸のループが積層糸群の厚さ方向
糸挿入針の待機位置側と反対側に形成される。次に抜け
止め糸挿通用針が前記ループを貫通するように往復移動
され、前記ループ内に抜け止め糸が挿通される。その状
態で厚さ方向糸挿入針が引き戻されて積層糸群の締付け
と、厚さ方向糸の抜け止めとがなされる。抜け止め糸挿
通用針は先端にベラを有し、駆動装置により往復動され
る。従来駆動装置としてはサーボモータにより駆動され
るボールねじ機構あるいはエアシリンダが使用されてい
た。

【０００５】三次元繊維組織を骨格材とした複合材の強
度は、三次元繊維組織の影響を大きく受け、強度の大き
な複合材を得るには、繊維（糸）が高密度で整然と配列
された三次元繊維組織を骨格材とする必要がある。そし
て、繊維が高密度で整然と配列された三次元繊維組織を
製造するには、厚さ方向糸による前記積層糸群の結合力
を高めるとともに、各厚さ方向糸による締付け力を均一
にする必要がある。

【０００６】特開平１０−３２５０４３号公報には張力
付与手段とブレーキ手段とを備えた厚さ方向糸供給装置
が提案されている。張力付与手段は厚さ方向糸の挿通経
路と直交する状態で所定位置に配設された２本のローラ
と、揺動可能に設けられた支持アームに前記ローラに対
して平行な状態で支持された移動ローラとを備え、支持
アームがエアシリンダにより駆動される。そして、ブレ
ーキ手段を作動させた状態で支持アームに、２本のロー
ラと移動ローラとの間に屈曲状態で保持される厚さ方向
糸に張力を付与する方向に移動させる力をエアシリンダ
から加え、エアシリンダのエア圧力を調整することによ
り厚さ方向糸の張力を調整するようになっている。

【０００７】また、積層糸群を単に枠体で支持した状態
で厚さ方向糸挿入作業を行うと、厚さ方向糸挿入針が積
層糸群へ進入する際及び積層糸群から後退する際に、積
層糸群を構成している糸が弛み易く、複合材としたとき
の物性が悪くなり易い。そこで、積層糸群の厚さ方向糸
挿入針列の挿入位置近傍において積層糸群を第１及び第
２の押圧部材で両側から挟むように押圧保持した状態で
厚さ方向糸の挿入作業を行う装置が特開平８−２１８２
４９号公報に開示されている。第１及び第２の押圧部材
はエアシリンダにより、積層糸群を押圧する作用位置
と、積層糸群と係合不能な待機位置とに移動されるよう
になっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】高密度の三次元繊維組
織を得るためには厚さ方向糸の配列ピッチが数ｍｍ程度
となる。従って、厚さ方向糸を挿通すべき積層糸群の長
さが、例えば６０ｃｍで厚さ方向糸の配列ピッチが３ｍ
ｍとすると、厚さ方向糸の挿通サイクルが２００回必要
となる。従来の厚さ方向糸挿入装置では、厚さ方向糸挿
入針、張力調整手段の移動ローラの支持アーム、第１及
び第２の押圧部材あるいは抜け止め糸挿通用針を往復動
させる駆動装置にはサーボモータにより駆動されるボー
ルねじ機構又はエアシリンダが使用されていた。そし
て、厚さ方向糸挿入針のように移動位置を比較的正確に
位置決めする必要がある場合や抜け止め糸挿入用針のよ
うに移動距離が大きな場合には、サーボモータにより駆
動されるボールねじ機構が使用され、張力調整手段、押
圧部材のように圧力調整が必要な場合はエアシリンダが
使用されていた。

【０００９】しかし、所望の圧力を保持した状態でエア
シリンダにより移動させる構成では移動速度を速くする
のが難しい。積層糸群は支持ピンを介して枠体に支持さ
れているため、枠体に支持された積層糸群を厚さ方向糸
挿入装置の所定位置にセットする際に、通常作業時に支
障とならない最小距離だけ積層糸群から離れた位置に押
圧部材を退避させたのでは、押圧部材が支持ピンと干渉
する。従って、押圧部材の待機位置が支持ピンと干渉し
ない距離だけ積層糸群から離れた位置に設定されてい
る。その結果、通常作業時に移動する距離が大きくな
り、その分、厚さ方向糸の挿入作業に余分に時間がかか
り、三次元繊維組織の生産性が低くなるという問題があ
る。

【００１０】また、厚さ方向糸の張力調整手段の移動ロ
ーラを支持する支持アームの駆動がエアシリンダにより
行われるため移動速度が遅く、やはり三次元繊維組織の
生産性が低くなるという問題がある。

【００１１】また、従来の厚さ方向糸挿入装置では積層
糸群を保持する枠体は１個しかセットできない。従っ
て、新しい枠体をセットする毎にその都度、厚さ方向糸
の挿入作業開始の準備、例えば各厚さ方向糸挿入針に挿
通された厚さ方向糸の端部を枠体に固定する作業が必要
になり、その分、作業時間が余分にかかり三次元繊維組
織の生産性が低くなるという問題がある。

【００１２】また、抜け止め糸挿通用針はサーボモータ
により駆動されるボールねじ機構により駆動されるが、
その移動速度が十分速いとはいえず、高速化による生産
性の向上が要望されている。

【００１３】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は三次元繊維組織を製造する際の
厚さ方向糸の挿入工程における所要時間の短縮を図り、
三次元繊維組織の生産性を向上することができる三次元
繊維組織の厚さ方向糸挿入装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、複数の糸層を積層して
形成された少なくとも２軸配向となる積層糸群に、前記
各糸層と交差する方向に挿入された厚さ方向糸にて結合
された構造の三次元繊維組織を製造する際に使用される
三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置であって、枠体に
保持された前記積層糸群に対して厚さ方向糸挿入針の待
機位置側に配設され、前記厚さ方向糸挿入針列の挿入位
置近傍において該挿入針列の移動方向に沿って移動可能
に設けられた第１の押圧部材と、前記第１の押圧部材
を、積層糸群と係合して積層糸群を前記挿入針列の前進
側へ押圧する作用位置と積層糸群と係合不能な待機位置
とに移動させる第１のエアシリンダと、前記積層糸群を
挟んで前記第１の押圧部材と対向する位置に配設され、
前記厚さ方向糸挿入針列の挿入位置近傍において該挿入
針列の移動方向に沿って移動可能に設けられた第２の押
圧部材と、前記第２の押圧部材を、積層糸群と係合して
積層糸群を前記挿入針列の後退側へ押圧する作用位置
と、積層糸群と係合不能な待機位置とに移動させる第２
のエアシリンダとを備え、前記第１及び第２のエアシリ
ンダの少なくとも一方のエアシリンダのピストンロッド
の動作範囲にアクチュエータにより駆動されてピストン
ロッドの没入側への移動を規制するストッパを出し入れ
可能に設け、前記第１及び第２の押圧部材の少なくとも
一方のストロークを複数段階に調整可能とした積層糸群
押圧部を備えている。

【００１５】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記第１及び第２の押圧部材の両者
のストロークが複数段階に調整可能となっている。請求
項３に記載の発明では、複数の糸層を積層して形成され
た少なくとも２軸配向となる積層糸群に、前記各糸層と
交差する方向に挿入された厚さ方向糸にて結合された構
造の三次元繊維組織を製造する際に使用される三次元繊
維組織の厚さ方向糸挿入装置であって、厚さ方向糸供給
部から厚さ方向糸挿入針に連なる厚さ方向糸の経路の途
中に設けられ、厚さ方向糸に対して張力を付与する張力
付与手段と、前記張力付与手段より前記厚さ方向糸供給
部側に設けられるとともに前記張力付与手段による張力
付与時に作動して厚さ方向糸を把持するブレーキ手段と
を備えた厚さ方向糸張力付与部が設けられ、前記張力付
与手段は前記厚さ方向糸と交差する状態で固定位置に配
置された２本のローラと、両ローラの中心を結ぶ直線と
交差する直線に沿って移動可能に設けられ、モータによ
り駆動される直動機構と、エアシリンダとの２系統の駆
動部により両ローラ間の厚さ方向糸の糸長を変更する方
向へ往復移動可能な移動ローラとを備えている。

【００１６】請求項４に記載の発明では、複数の糸層を
積層して形成された少なくとも２軸配向となる積層糸群
に、前記各糸層と交差する方向に挿入された厚さ方向糸
にて結合された構造の三次元繊維組織を製造する際に使
用される三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置であっ
て、前記積層糸群を保持する枠体を支持する少なくとも
２個の移送テーブルを、厚さ方向糸の挿入が完了した積
層糸群を保持した枠体を支持する移送テーブルと、次に
厚さ方向糸の挿入を行うべき積層糸群を保持した枠体を
支持した移送テーブルとを同時に、その配列方向に沿っ
て移動可能に案内する移送テーブル案内部と、前記移送
テーブルを前記厚さ方向糸の挿入を行うべき積層糸群が
厚さ方向糸の挿入位置を順次通過するように所定ピッチ
ずつ移動可能な送り装置とを備えた。

【００１７】請求項５に記載の発明では、請求項４に記
載の発明において、前記移送テーブルは隣接する移送テ
ーブルを一体移動可能に連結する連結部を備え、前記送
り装置は前記移送テーブルに装備された係合部と係合可
能な連結部材と、該連結部材を前記係合部と係合可能な
係合位置と、係合不能な退避位置とに駆動するアクチュ
エータとを備え、前記連結部材及び前記アクチュエータ
は移送テーブルの移動方向に沿って移送テーブルの長さ
より長い所定範囲で往復移動可能に構成されている。

【００１８】請求項６に記載の発明では、複数の糸層を
積層して形成された少なくとも２軸配向となる積層糸群
に、前記各糸層と交差する方向に挿入された厚さ方向糸
にて結合された構造の三次元繊維組織を製造する際に使
用される三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置であっ
て、枠体に保持された前記積層糸群に対して厚さ方向糸
を複数本同時に挿入する厚さ方向糸挿入針列の配列方向
に沿って移動可能に配設され、前記厚さ方向糸挿入針列
が、該挿入針列を構成する各厚さ方向糸挿入針の針孔が
積層糸群の反対側となる位置まで積層糸群を貫通する作
用位置に配置されたときの挿入針列に連なる厚さ方向糸
のループを貫通する作用位置と、積層糸群と対応する位
置から退避した待機位置とに配置される抜け止め糸挿通
用針を備え、走行経路の一部が前記厚さ方向糸挿入針列
の配列方向と平行にかつ該平行走行部の長さが前記抜け
止め糸挿通用針の糸係止部を抜け止め糸の挿通に必要な
距離以上直線移動可能に複数のプーリ間に巻き掛けられ
た無端状のベルトに、前記抜け止め糸挿通用針を支持部
を介して固定し、前記プーリをモータにより駆動する抜
け止め糸挿入部を備えている。

【００１９】請求項１に記載の発明では、複数の糸層を
積層して形成された少なくとも２軸配向となる積層糸群
に、厚さ方向糸挿入針列の往復移動により複数本の厚さ
方向糸が前記各糸層と交差する方向に一斉に挿通され
る。厚さ方向糸挿入針は枠体に保持された積層糸群の一
部が第１及び第２の押圧部材により押圧された状態で積
層糸群へ進入する。第１の押圧部材は、積層糸群と係合
して積層糸群を厚さ方向糸挿入針列の前進側へ押圧する
作用位置と、積層糸群と係合不能な待機位置とに第１の
エアシリンダの駆動により移動される。第２の押圧部材
は、積層糸群と係合して積層糸群を厚さ方向糸挿入針列
の後退側へ押圧する作用位置と、積層糸群と係合不能な
待機位置とに第２のエアシリンダの駆動により移動され
る。第１及び第２のエアシリンダの少なくとも一方のエ
アシリンダのピストンロッドの動作範囲に、ピストンロ
ッドの没入側への移動を規制するストッパがアクチュエ
ータにより駆動されて配置され、少なくとも一方の押圧
部材のストロークが複数段階に調整される。そして、ス
トローク調整可能な押圧部材は、通常の作業時には短い
ストロークで移動される。

【００２０】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記第１及び第２の押圧部材の両者
のストロークが複数段階に調整され、通常の作業時には
それぞれ短いストロークで移動される。

【００２１】請求項３に記載の発明では、厚さ方向糸供
給部から繰り出された厚さ方向糸は、厚さ方向糸張力付
与部を経て厚さ方向糸挿入装置に供給される。厚さ方向
糸はその走行方向と交差する状態で固定位置に配置され
た２本のローラと、両ローラの中心を結ぶ直線と交差す
る直線に沿って移動可能な移動ローラとに巻き掛けられ
た状態で供給される。そして、張力付与時には厚さ方向
糸が張力付与部より厚さ方向糸供給部側でブレーキ手段
によって把持され、移動ローラに厚さ方向糸に作用する
張力が増大する方向への力がエアシリンダを介して作用
する。また、前記２本の固定ローラと移動ローラとの間
に所定量の厚さ方向糸をリザーブする場合は、モータが
駆動されて直動機構の作用によりに移動ローラが前記両
ローラ間の厚さ方向糸の糸長を増大する方向へ移動され
る。

【００２２】請求項４に記載の発明では、積層糸群を保
持する枠体を支持する移送テーブルが、送り装置の作用
により所定ピッチずつ移送テーブル案内部に沿って移動
され、積層糸群が厚さ方向糸の挿入位置を順次通過す
る。複数の積層糸群に連続して順次厚さ方向糸の挿入を
行う場合、移送テーブル案内部は厚さ方向糸の挿入が完
了した積層糸群を保持した枠体を支持する移送テーブル
と、次に厚さ方向糸の挿入を行うべき積層糸群を保持し
た枠体を支持した移送テーブルとを同時に、その配列方
向に沿って案内する。

【００２３】請求項５に記載の発明では、請求項４に記
載の発明において、前記移送テーブルは互いに隣接する
移送テーブル同士が連結部において連結される。また、
送り装置は移送テーブルに装備された係合部と係合可能
な連結部材を備え、該連結部材がアクチュエータにより
前記係合部との係合位置に配置された状態で、アクチュ
エータが移送テーブルの移動方向に沿って移動されるこ
とにより、移送テーブルが移動される。

【００２４】請求項６に記載の発明では、厚さ方向糸挿
入針列が積層糸群を貫通する作用位置に配置され、積層
糸群の厚さ方向糸挿入針の先端貫通側に厚さ方向糸のル
ープが形成された状態で、抜け止め糸挿通用針が前記ル
ープを貫通する作用位置に配置される。そして、糸係止
部で抜け止め糸を係止した状態で抜け止め糸挿通用針が
積層糸群と対応する位置から退避した待機位置に配置さ
れることにより、前記ループ内に抜け止め糸が折り返し
状に挿通される。抜け止め糸挿通用針はモータにより駆
動される無端状のベルトの移動に伴って、支持部を介し
て一体に移動される。従って、モータの回転速度が同じ
であれば、抜け止め糸挿通用針がボールねじ機構のナッ
トに支持部を介して固定された場合より高速で移動され
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明を具体化した第１の実施の形態を図１〜図１７に従っ
て説明する。

【００２６】図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、
厚さ方向糸挿入装置１は積層糸群送り部２、厚さ方向糸
供給部３（図１（ａ）にのみ図示）、厚さ方向糸張力付
与部４、穿孔針駆動部５、厚さ方向糸挿入針駆動部６、
積層糸群押圧部７、抜け止め糸挿入部８及び抜け止め糸
供給部９（図２（ａ）にのみ図示）を備えている。積層
糸群送り部２は積層糸群Ｆを支持した移送テーブル１０
を複数（この実施の形態では３個）同時に配置可能に構
成されている。厚さ方向糸供給部３は、特開平１０−３
２５０４３号公報に開示されたものと同様に、厚さ方向
糸ｚが巻かれた各ボビンをモータにより滑り伝達手段を
介して厚さ方向糸ｚの巻き戻し方向に回転させる機構を
備え、各ボビンから供給される厚さ方向糸ｚに所定の張
力を付与することが可能に構成されている。

【００２７】図２（ａ）、図５及び図６等に示すよう
に、積層糸群送り部２は機台フレーム１１の長手方向に
沿ってほぼ全長に亘って延びる左右一対の支持レール１
２ａ，１２ｂを備えている。支持レール１２ａ，１２ｂ
は支持ブラケット１３を介して機台フレーム１１に固定
されている。移送テーブル１０はほぼ長方形の枠状に形
成されたテーブル本体１４を備え、その左右両側（図６
における左右両側）に装備された複数（この実施の形態
では６個）の走行輪１４ａを介して支持レール１２ａ，
１２ｂ上に移動可能に支承されている。支持レール１２
ａ，１２ｂが移送テーブル１０をその配列方向に沿って
移動可能に案内する移送テーブル案内部を構成する。な
お、支持レール１２ａ，１２ｂは図７等に示すように、
上部が三角状に尖った断面形状となるように形成され、
走行輪１４ａは外周に形成されたＶ状の溝が支持レール
１２ａ，１２ｂと係合する状態で支持レール１２ａ，１
２ｂに支承されている。

【００２８】テーブル本体１４には、積層糸群Ｆを多数
の支持ピン１５ａによって保持する枠体１５が図示しな
いボルト等の締結手段を介して着脱可能に固定されてい
る。テーブル本体１４の前後両側には隣接する移送テー
ブル１０を一体移動可能に連結するための連結部１６
ａ，１６ｂが装備されている。図１（ｂ）、図３（ａ）
及び図５に示すように、テーブル本体１４の後側（図３
（ａ），図５の右側）に設けられた連結部１６ａと前側
に設けられた連結部１６ｂとはその一部が互いに重ね合
わせることが可能な形状に形成され、重畳部にそれぞれ
孔１７が形成されている。そして、連結部１６ａ，１６
ｂが重畳されて孔１７に連結ピン１８が挿通された状態
で、隣接する移送テーブル１０同士が連結されるように
なっている。なお、図１（ｂ）は連結部分の部分拡大断
面図である。

【００２９】図５、図６及び図７等に示すように、機台
フレーム１１には、左側に設けられた支持レール１２ａ
と対応する位置にガイドレール１９が支持レール１２ａ
と平行に設けられ、ガイドレール１９と平行にボールね
じ機構のねじ軸２０が設けられている。ねじ軸２０の一
端には被動プーリ２１（図５に図示）が一体回転可能に
固定されている。機台フレーム１１には被動プーリ２１
の下方に、図１（ａ）及び図４に示すように、ブラケッ
ト２２を介してサーボモータ２３が固定されている。サ
ーボモータ２３の駆動軸には駆動プーリ２４が一体回転
可能に固定され、該駆動プーリ２４と前記被動プーリ２
１との間にベルト２５が巻き掛けられ、サーボモータ２
３の駆動により、駆動プーリ２４、ベルト２５及び被動
プーリ２１を介してねじ軸２０が回転されるようになっ
ている。

【００３０】ボールねじ機構のボールナット２６には、
ガイドレール１９と対向する側の側面にガイドレール１
９と係合して摺動可能なガイド部材２７が、下面にアク
チュエータとしてのエアシリンダ２８がそれぞれ装備さ
れている。エアシリンダ２８のピストンロッド２８ａ
は、テーブル本体１４の側壁の前端寄りに形成された係
合部としての係合穴１４ｂに係合可能な連結部材を構成
する。ピストンロッド２８ａはエアシリンダ２８の駆動
により係合穴１４ｂと係合可能な係合位置と、係合不能
な退避位置とに移動される。

【００３１】ねじ軸２０はテーブル本体１４の長さより
長く、かつボールナット２６が厚さ方向糸挿入針駆動部
６と対向する位置から移送テーブル１０の移動方向上流
側へテーブル本体１４の長さより長い距離、移動方向下
流側へはピストンロッド２８ａが係合穴１４ｂと係合し
た状態でテーブル本体１４の後端が厚さ方向糸挿入針駆
動部６と対向する位置より移送テーブル１０の移動方向
下流側まで移動可能な長さに形成されている。ねじ軸２
０はサーボモータ２３の正転時にボールナット２６を図
５の左側、即ち移送テーブル１０の送り方向へ移動させ
る方向に回転され、サーボモータ２３の逆転時にボール
ナット２６を図５の右側、即ち厚さ方向糸供給部３へ近
づく方向へ移動させる方向に回転される。ねじ軸２０、
ボールナット２６、エアシリンダ２８、被動プーリ２
１、駆動プーリ２４、ベルト２５及びサーボモータ２３
により、移送テーブル１０を厚さ方向糸ｚの挿入を行う
べき積層糸群Ｆが厚さ方向糸ｚの挿入位置を順次通過す
るように所定ピッチずつ移動可能な送り装置が構成され
ている。

【００３２】図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、
穿孔針駆動部５及び厚さ方向糸挿入針駆動部６は機台フ
レーム１１のほぼ中央に、厚さ方向糸挿入針駆動部６が
移送テーブル１０の移動方向下流側（図１（ａ）の左
側）に位置する状態で隣接して配設されている。穿孔針
駆動部５及び厚さ方向糸挿入針駆動部６は機台フレーム
１１に対してその長手方向に沿って相対移動可能に支持
された可動支持フレーム２９上に配設されている。

【００３３】図４及び図６等に示すように、機台フレー
ム１１の上面には一対のレール３０が固定され、レール
３０上にリニアガイドブロック３１を介して可動支持フ
レーム２９が、機台フレーム１１に対して相対移動可能
に支持されている。図３（ａ）及び図５等に示すよう
に、機台フレーム１１には可動支持フレーム２９の近傍
で可動支持フレーム２９より移送テーブル１０の移動方
向下流側にブラケット３２を介して一対のエアシリンダ
３３が固定されている。可動支持フレーム２９はエアシ
リンダ３３のピストンロッド３３ａに連結され、エアシ
リンダ３３の作動により所定の距離、即ち穿孔針と厚さ
方向糸挿入針との取り付けピッチに等しい距離を往復移
動可能となっている。なお、図６は厚さ方向糸挿入針駆
動部６の概略正面図であり、後方に配置された穿孔針駆
動部５や厚さ方向糸張力付与部４等は省略されている。

【００３４】厚さ方向糸挿入針駆動部６は基本的には本
願出願人が先に提案（特開平８−２１８２４９号公報
等）した装置と同様に構成されている。図６に示すよう
に、可動支持フレーム２９には左右一対のレール３４が
上下方向に延びるように配設され、両レール３４間の中
央にボールねじ機構のねじ軸３５がレール３４と平行に
配設されている。両レール３４にはリニアガイドブロッ
ク３６がそれぞれ支持され、両リニアガイドブロック３
６は連結板３７により連結されている。連結板３７には
中央にねじ軸３５と螺合するボールナット３８が固定さ
れ、図８に示すように、ボールナット３８の固定位置と
反対側に針支持体３９が固定されている。針支持体３９
には厚さ方向糸挿入針（以下、単に挿入針と称す）４０
が所定ピッチ（例えば数ｍｍ間隔）で１列に固定されて
いる。

【００３５】可動支持フレーム２９の側壁上部には支持
ブラケット４１を介してサーボモータ４２が固定されて
いる。サーボモータ４２はベルト伝動機構４３を介して
ねじ軸３５を正逆回転する。そして、サーボモータ４２
の駆動により、針支持体３９はボールナット３８と共に
移動して、挿入針４０が枠体１５に保持された積層糸群
Ｆと係合不能な待機位置と、針孔（図示せず）が積層糸
群Ｆの反対側となる位置まで積層糸群Ｆを貫通する作用
位置（図６に示す状態）とに移動される。サーボモータ
４２は挿入針４０が、積層糸群Ｆへの進入時、積層糸群
Ｆからの退却時、積層糸群Ｆに接触していない時のそれ
ぞれに応じた最適速度で移動するように、ねじ軸３５を
回転させる。即ち、挿入針４０が積層糸群Ｆと接触した
状態で移動中は低速で、積層糸群Ｆと接触しない状態で
は高速で移動するようにねじ軸３５を回転させる。

【００３６】図５及び図９に示すように、可動支持フレ
ーム２９には穿孔針駆動部５の昇降機構を構成する一対
のボールねじ・スプライン４４が上下方向に延びるよう
に配設されている。ボールねじ・スプライン４４は１本
の軸４５に図示しないボールねじ溝とボールスプライン
溝とがクロスして設けられ、それぞれのナットの外周に
専用のサポートベアリングがダイレクトに組み込まれた
構成で、ボールねじナット４６ａ，４６ｂを回転させる
ことにより軸４５が直線運動するようになっている。ボ
ールねじ・スプラインは市販（ＴＨＫ株式会社製）され
ている。

【００３７】ボールねじ・スプライン４４のボールねじ
ナット４６ａ，４６ｂは可動支持フレーム２９の上部に
回転可能に支持され、支持ブラケット４１寄りに配設さ
れた一方のボールねじナット４６ａにはプーリ４７及び
プーリ４８ａが一体回転可能に固定されている。他方の
ボールねじナット４６ｂにはプーリ４８ｂが一体回転可
能に固定され、プーリ４８ａ，４８ｂ間にベルト４９が
巻き掛けられている。また、支持ブラケット４１にはサ
ーボモータ４２に隣接してサーボモータ５０が固定さ
れ、サーボモータ５０の駆動軸５０ａに固定された駆動
プーリ５１と前記プーリ４７との間にベルト５２が巻き
掛けられている。そして、サーボモータ５０の駆動によ
り両軸４５が同期して昇降するようになっている。

【００３８】図９に示すように、両軸４５の下端間には
連結板５３が架設され、連結板５３に穿孔針支持体５４
が固定されている。穿孔針支持体５４には穿孔針５５が
挿入針４０と同じピッチで１列に固定されている。穿孔
針５５は軸４５の昇降に伴い、連結板５３と共に昇降す
る。穿孔針５５の上方には挿入針４０に厚さ方向糸ｚを
垂直に延びる状態で導くガイドローラ２９ａが、可動支
持フレーム２９の上部間に架設された状態で配設されて
いる。図９は穿孔針駆動部５の概略正面図であり、後方
に配置された厚さ方向糸張力付与部４や下方に配置され
た積層糸群押圧部７等は省略されている。

【００３９】サーボモータ５０は穿孔針５５が、積層糸
群Ｆへの進入時、積層糸群Ｆからの退却時、積層糸群Ｆ
に接触していない時のそれぞれに応じた最適速度で移動
するように、軸４５を回転させる。即ち、穿孔針５５が
積層糸群Ｆと接触した状態で移動中は低速で、積層糸群
Ｆと接触しない状態では高速で移動するように軸４５を
回転させる。

【００４０】図１（ａ）及び図３（ａ）に示すように、
厚さ方向糸挿入針駆動部６より移送テーブル１０の移動
方向上流側には厚さ方向糸張力付与部４が配設されてい
る。厚さ方向糸張力付与部４は厚さ方向糸供給部３から
挿入針４０に連なる厚さ方向糸ｚの経路の途中に設けら
れた張力付与手段５６と、張力付与手段５６より厚さ方
向糸供給部３側に設けられたブレーキ手段５７とを備え
ている。

【００４１】図３（ａ）及び図１０に示すように、機台
フレーム１１上には可動支持フレーム２９より厚さ方向
糸供給部３側に支持フレーム５８が立設されている。支
持フレーム５８は積層糸群Ｆの幅より広い間隔をおいて
配置された支持壁５８ａを備え、支持壁５８ａの上部間
にガイドローラ５９ａ〜５９ｅが前記ガイドローラ２９
ａと同じ高さで互いに平行に配設されている。厚さ方向
糸供給部３寄りに配設された２個のガイドローラ５９
ａ，５９ｂの間で両ガイドローラ５９ａ，５９ｂより低
い位置にガイドローラ５９ｆが水平に配設されている。

【００４２】支持壁５８ａの厚さ方向糸供給部３寄り上
端部には支持部５８ｂが上側へ延出され、図１０に示す
ように、両支持部５８ｂ間には支持プレート６０が架設
されている。支持プレート６０の両端寄りにはブラケッ
トを介して一対のエアシリンダ６１が基端において揺動
可能に支持されている。図３及び図１０に示すように、
各エアシリンダ６１の下方にはレバー６２が基端におい
て、図示しないブラケットに支持された支軸６３（図３
に図示）に揺動可能に支持されている。レバー６２はそ
の先端がエアシリンダ６１のピストンロッド６１ａに回
動可能に連結されている。レバー６２には支持部材６４
が軸６５を介して回動可能に支持されている。支持部材
６４にはガイドローラ５９ａ，５９ｂと対向する位置
に、ブレーキバー６６が固定されている。各ブレーキバ
ー６６にはＶ溝が形成されるとともに、Ｖ溝にゴム等の
弾性材が貼付されている。エアシリンダ６１、レバー６
２、支持部材６４及びブレーキバー６６により、張力付
与手段５６による張力付与時に作動して厚さ方向糸ｚを
ガイドローラ５９ａ，５９ｂと共同で把持するブレーキ
手段５７が構成されている。

【００４３】図１０に示すように、支持フレーム５８間
の下部寄りでガイドローラ５９ｃ，５９ｄと対応する位
置には支持プレート６７がガイドレール１９と直交する
状態で水平に架設され、支持フレーム５８の上部と支持
プレート６７との間に左右一対の直動機構としてのボー
ルねじ機構のねじ軸６８ａ，６８ｂが垂直に配設されて
いる。両ねじ軸６８ａ，６８ｂの下部には歯付プーリ６
９ａ，６９ｂが一体回転可能に固定され、両歯付プーリ
６９ａ，６９ｂ間に歯付ベルト７０が巻き掛けられて両
ねじ軸６８ａ，６８ｂが同期回転可能に構成されてい
る。支持フレーム５８の上方にはブラケット７１を介し
てサーボモータ７２が固定され、サーボモータ７２の駆
動軸に固定された駆動プーリ７３ａと一方のねじ軸６８
ａの上端に固定された被動プーリ７３ｂとの間にベルト
７４が巻き掛けられている。

【００４４】各ねじ軸６８ａ，６８ｂに螺合するボール
ナット７５間には支持板７６が架設され、支持板７６に
エアシリンダ７７が固定されている。エアシリンダ７７
はピストンロッド７７ａが両ガイドローラ５９ｃ，５９
ｄの中心を結ぶ直線と交差（この実施の形態では直交）
する直線に沿って上側へ向かって延びるように固定され
ている。ピストンロッド７７ａの先端に固定された支持
ブラケット７８には移動ローラ７９が、両ガイドローラ
５９ｃ，５９ｄと平行に支持されている。即ち、移動ロ
ーラ７９はサーボモータ７２により駆動されるボールね
じ機構と、エアシリンダ７７との２系統の駆動部により
両ガイドローラ５９ｃ，５９ｄ間の厚さ方向糸ｚの糸長
を変更する方向へ往復移動可能に構成されている。ガイ
ドローラ５９ｃ，５９ｄ、ボールねじ機構、サーボモー
タ７２、エアシリンダ７７、移動ローラ７９等により張
力付与手段５６が構成されている。

【００４５】積層糸群押圧部７は、図８及び図１１に示
すように、積層糸群Ｆを挿入針４０の進入側から押圧す
る第１の押圧部８０と、反対側から押圧する第２の押圧
部８１とを備えている。第１の押圧部８０を構成する第
１のエアシリンダ８２は支持フレーム５８間に架設され
た支持プレート８３に固定されて穿孔針駆動部５の下部
近傍に配設されている。エアシリンダ８２はピストンロ
ッド８２ａが下方に向かって延びるように固定され、ピ
ストンロッド８２ａの先端にブラケット８４を介して第
１の押圧部材としてのプレスプレート８５が固定されて
いる。プレスプレート８５は挿入針４０の配列方向に沿
って延びる断面Ｌ字状の支持部８５ａと、支持部８５ａ
と一体的に形成された櫛歯部８５ｂとを備えている。櫛
歯部８５ｂは各櫛歯（図示せず）の両側面に、挿入針４
０及び穿孔針５５をガイドする凹部が形成されている。
プレスプレート８５は櫛歯部８５ｂで各挿入針４０ある
いは穿孔針５５を挟んだ状態で積層糸群Ｆを押圧可能と
なっている。プレスプレート８５は枠体１５の内側の幅
より若干短く形成され、枠体１５と係合せずに積層糸群
Ｆを押圧可能となっている。

【００４６】プレスプレート８５は枠体１５に保持され
た積層糸群Ｆに対して挿入針４０の待機位置側におい
て、エアシリンダ８２の作動により、積層糸群Ｆと係合
して積層糸群Ｆを挿入針４０列の前進側へ押圧する作用
位置と、積層糸群Ｆと係合不能な待機位置とに移動され
る。

【００４７】第１のエアシリンダ８２より厚さ方向糸供
給部３側にはブラケット８６を介してアクチュエータと
してのエアシリンダ８７が水平に配設されている。エア
シリンダ８７のピストンロッド８７ａには、第１のエア
シリンダ８２のピストンロッド８２ａの動作範囲に配置
されてピストンロッド８２ａの没入側への移動を規制す
るストッパ８８が固定されている。ストッパ８８はエア
シリンダ８７の駆動によりピストンロッド８２ａの動作
範囲に出し入れ可能となっている。即ち、プレスプレー
ト８５のストロークが複数段階に調整可能となってい
る。この実施の形態ではストッパ８８がピストンロッド
８２ａの動作範囲に配置された状態と、動作範囲から退
避した状態の２段階に調整可能となっている。

【００４８】図１１及び図１２に示すように、機台フレ
ーム１１の左右両側には支持ブラケット１３より下方に
一対の支持ブラケット８９ａ，８９ｂが固定されてい
る。支持ブラケット８９ａ，８９ｂにはそれぞれボール
ねじ機構のねじ軸９０ａ，９０ｂと、ガイドロッド９１
ａ，９１ｂとが上下方向に延びるように配設されてい
る。両ねじ軸９０ａ，９０ｂの下端に一体回転可能に固
定されたプーリ９２ａ，９２ｂ間にベルト９２ｃが巻き
掛けられている。一方のねじ軸９０ａの上端にはハンド
ル９３が一体回転可能に固定され、ハンドル９３の回動
操作により両ねじ軸９０ａ，９０ｂが同期して回動され
るようになっている。なお、図１１及び図１２では、支
持フレーム９６を昇降可能に支持する部分に関して左右
で異なる部分の断面を合成した図となっている。また、
図１２では第１の押圧部８０を省略している。

【００４９】ねじ軸９０ａ，９０ｂに螺合するボールナ
ット９４ａ，９４ｂ及びガイドロット９１ａ，９１ｂに
摺動可能に支承されたブロック９５とを介して、側面コ
字状の支持フレーム９６が厚さ方向糸挿入位置の下方で
昇降可能に配設されている。支持フレーム９６には第２
のエアシリンダ９７，９８が移送テーブル１０の移動方
向に沿って並んで固定されている。エアシリンダ９７，
９８はピストンロッド９７ａ，９８ａが上方に向かって
延びるように固定され、ピストンロッド９７ａ，９８ａ
の先端に第２の押圧部材としての対を成すプレスブロッ
ク９９ａ，９９ｂが固定されている。両プレスブロック
９９ａ，９９ｂは側面Ｌ字状に形成されるとともにプレ
スプレート８５と同じ長さに形成されている。両プレス
ブロック９９ａ，９９ｂには支持フレーム９６を貫通す
る一対のガイドロッド１００がそれぞれ固定されてい
る。両プレスブロック９９ａ，９９ｂはプレスプレート
８５の櫛歯部８５ｂと対向する位置でかつ、挿入針４０
又は穿孔針５５の進入を許容する隙間が生じるように互
いに近接して配設されている。エアシリンダ９７，９８
の駆動により各プレスブロック９９ａ，９９ｂは、積層
糸群Ｆと係合して積層糸群Ｆを挿入針４０列の後退側へ
押圧する作用位置と、積層糸群Ｆと係合不能な待機位置
とに移動される。

【００５０】図８に示すように、支持フレーム９６には
厚さ方向糸供給部３側に向かって延びる支持ブラケット
１０１を介してアクチュエータとしてのエアシリンダ１
０２が水平に配設されている。エアシリンダ１０２のピ
ストンロッド１０２ａには、第２のエアシリンダ９７，
９８のピストンロッド９７ａ，９８ａの動作範囲に配置
された状態で、プレスブロック９９ａ，９９ｂと係合し
てピストンロッド９７ａ，９８ａの没入側への移動を規
制するストッパ１０３が固定されている。ストッパ１０
３の上面には段差が形成され、厚さ方向糸供給部３から
離れた側に配設された一方のプレスブロック９９ａと係
合する係合部１０３ａが、他方のプレスブロック９９ｂ
と係合する係合部１０３ｂより低くなっている。

【００５１】ストッパ１０３はエアシリンダ１０２の作
動によりピストンロッド９７ａ，９８ａの動作範囲に出
し入れ可能となっている。即ち、プレスプブロック９９
ａ，９９ｂのストロークが複数段階に調整可能となって
いる。この実施の形態ではストッパ１０３がピストンロ
ッド９７ａ，９８ａの動作範囲に配置された状態と、動
作範囲から退避した状態の２段階に調整可能となってい
る。

【００５２】図２（ａ）及び図４に示すように、抜け止
め糸挿入部８は機台フレーム１１の側方に突出する状態
で配設されている。図１２に示すように、抜け止め糸挿
入部８の支持フレーム１０４は支持フレーム９６に一端
が固定されている。図１３に示すように、支持フレーム
１０４には移送テーブル１０より若干低い位置で水平に
延びる部分に、一対のプーリ１０５ａ，１０５ｂが同じ
高さ位置に、その軸が挿入針４０列の配列方向と直交す
る方向に延びるように配設されている。両プーリ１０５
ａ，１０５ｂ間に無端状のベルト１０６が、その走行経
路の一部が挿入針４０列の配列方向と平行になるように
巻き掛けられている。機台フレーム１１に近い側に配設
されたプーリ１０５ｂが一体回転可能に固定された回転
軸１０７（図１２に図示）の端部にはプーリ１０８が一
体回転可能に固定されている。支持フレーム１０４には
プーリ１０５ｂの下方においてサーボモータ１０９が固
定され、サーボモータ１０９の駆動軸に固定された駆動
プーリ１１０と、プーリ１０８との間にベルト１１１が
巻き掛けられている。そして、サーボモータ１０９の正
逆回転駆動に伴ってベルト１０６が往復走行される。

【００５３】ベルト１０６は上側の水平走行位置が抜け
止め糸Ｐを挿通すべき高さと同じ高さで、挿入針４０列
の配列方向と平行に延びるように配設されている。ベル
ト１０６の外周面にはロッド固定用部材１１２が固定さ
れている。図１３（ａ）に示すように、ロッド固定用部
材１１２に支持部としてのロッド１１４の基端が固定さ
れ、その先端に抜け止め糸挿通用針１１３が固定されて
いる。ロッド１１４は炭素繊維強化樹脂で形成されてい
る。

【００５４】図１２及び図１３に示すように、支持フレ
ーム１０４にはガイドレール１１５がベルト１０６の上
側及び下側の水平走行位置の中間と対応する位置におい
て水平に固定されている。ロッド固定用部材１１２には
ガイドレール１１５に沿って摺動可能なガイド１１６が
固定され、ロッド固定用部材１１２はガイド１１６によ
りベルト１０６の幅方向への揺れが規制されている。支
持フレーム１０４には作用位置に配置された状態の挿入
針４０列の端部近傍に位置するように、ロッドガイド１
１７がブラケット１１８を介して固定されている。ロッ
ドガイド１１７の上面にはロッド１１４の横揺れを規制
するガイド溝が形成されている。また、ベルト１０６の
水平走行部の上方には、ロッド１１４が上方へ移動する
のを規制するカバー１１９が設けられている。

【００５５】各サーボモータ２３，４２，５０，７２，
１０９は制御装置１２０（図１にのみ図示）と電気的に
接続されており、制御装置１２０からの指令信号により
制御される。また、各エアシリンダ２８，３３，８２，
８７，９７，９８，１０２への圧縮空気の供給・排気を
制御する図示しない電磁弁がそれぞれ制御装置１２０と
電気的に接続されており、制御装置１２０からの指令信
号により電磁弁が制御されて、各エアシリンダが所定の
順序で駆動されるようになっている。

【００５６】次に前記のように構成された厚さ方向糸挿
入装置１の作用を説明する。厚さ方向糸ｚの挿入作業を
開始する前は、厚さ方向糸挿入装置１の各作動部は待機
位置又は原位置に配置されている。例えば、図１４
（ｃ）及び図１６（ｃ）に示すように、ストッパ８８，
１０３はプレスプレート８５及び両プレスブロック９９
ａ，９９ｂと係合不能な待機位置に配置され、プレスプ
レート８５及び両プレスブロック９９ａ，９９ｂは移送
テーブル１０と干渉しない待機位置に配置されている。

【００５７】先ず、準備作業として、公知の方法で複数
の糸層を積層して形成された少なくとも２軸配向となる
積層糸群Ｆを保持する枠体１５が固定された移送テーブ
ル１０が、厚さ方向糸挿入針駆動部６より移送テーブル
１０の移動方向上流側において支持レール１２ａ，１２
ｂ上に載置される。次に移送テーブル１０は、その係合
穴１４ｂが待機位置に配置されたボールナット２６に固
定されたエアシリンダ２８のピストンロッド２８ａと対
向する状態となる位置まで手作業で移動される。この状
態でエアシリンダ２８が駆動され、ピストンロッド２８
ａが突出されて係合穴１４ｂと係合する係合位置に配置
され、移送テーブル１０がボールナット２６と共にガイ
ドレール１９に沿って移動可能な状態となる。

【００５８】次にサーボモータ２３が駆動されてねじ軸
２０が正転駆動され、ボールナット２６と共に移送テー
ブル１０が移動され、積層糸群Ｆの最初の厚さ方向糸挿
入箇所が穿孔針５５と対向する厚さ方向糸挿入開始位置
に配置される。次にエアシリンダ８２，９７，９８が駆
動され、プレスプレート８５及び両プレスブロック９９
ａ，９９ｂが作用位置に配置される。その状態でエアシ
リンダ８７，１０２が作動され、ストッパ８８，１０３
がそれぞれプレスプレート８５及び両プレスブロック９
９ａ，９９ｂと係合可能な作用位置に配置され、図１４
（ａ）及び図１６（ａ）に示す状態となる。次にエアシ
リンダ８２，９７，９８が駆動され、図１４（ｂ）及び
図１６（ｂ）に示すように、プレスプレート８５及び両
プレスブロック９９ａ，９９ｂはストッパ８８，１０３
と係合する待機位置に配置される。ストッパ８８，１０
３はその後、積層糸群Ｆの厚さ方向糸ｚを挿入すべき全
領域への厚さ方向糸ｚの挿入作業が完了するまで、前記
作用位置に配置される。従って、プレスプレート８５及
び両プレスブロック９９ａ，９９ｂのストロークは、ス
トッパ８８，１０３が待機位置に配置された状態のスト
ロークより小さくなる。

【００５９】次に厚さ方向糸供給部３から繰り出された
厚さ方向糸ｚを、図３（ａ）に示すように、ガイドロー
ラ５９ａ，５９ｆ，５９ｂ，５９ｃ、移動ローラ７９、
ガイドローラ５９ｄ，５９ｅ，２９ａの順に巻き掛けた
後、挿入針４０の針孔（図示せず）に挿通し、その端部
を枠体１５に固定する。以上で厚さ方向糸ｚの挿入準備
作業が完了する。

【００６０】挿入針４０の作動時に、厚さ方向糸ｚの扱
いに支障の無い程度で厚さ方向糸ｚが弛まないための弱
い張力が付与された状態で、厚さ方向糸ｚが挿入針４０
に係止された状態とするため、挿入針４０の作動に先だ
って両ガイドローラ５９ｃ，５９ｄ及び移動ローラ７９
間に所定長の厚さ方向糸ｚが屈曲状態でリザーブされ
る。所定長の厚さ方向糸ｚをリザーブする際は、ブレー
キバー６６が非制動位置に配置され、移動ローラ７９が
両ガイドローラ５９ｃ，５９ｄとほぼ同じ高さに配置さ
れた状態で、サーボモータ７２が正転駆動され、ボール
ねじ機構を介して移動ローラ７９が下降される。所定長
の厚さ方向糸ｚをリザーブする位置まで移動ローラ７９
が下降した時点でエアシリンダ６１が駆動され、ブレー
キバー６６が制動位置に配置される。そして、厚さ方向
糸ｚがブレーキバー６６とガイドローラ５９ａ，５９ｂ
とにより把持され、ガイドローラ５９ｃ，５９ｄ及び移
動ローラ７９との間に一定長の厚さ方向糸ｚがリザーブ
される。

【００６１】この状態から厚さ方向糸ｚの挿入作業が開
始される。先ずエアシリンダ８２，９７，９８が駆動さ
れ、プレスプレート８５及び両プレスブロック９９ａ，
９９ｂが作用位置に配置される。プレスプレート８５及
び両プレスブロック９９ａ，９９ｂにより積層糸群Ｆは
穿孔針５５列と対応する箇所が圧縮状態に保持される。
その状態でサーボモータ５０が正転駆動され、ボールね
じ機構を介して穿孔針５５列が積層糸群Ｆに向かって前
進し、穿孔針５５が積層糸群Ｆを貫通する作用位置に配
置された後、サーボモータ５０が逆転駆動されて穿孔針
５５が待機位置まで後退する。穿孔針５５は積層糸群Ｆ
と接触（係合）していない状態では高速で移動され、積
層糸群と接触（係合）している状態では低速で移動され
る。穿孔針５５は各櫛歯部８５ｂにガイドされて移動
し、積層糸群Ｆに対して垂直に挿通される。積層糸群Ｆ
を構成する繊維（糸）がプレスプレート８５及び両プレ
スブロック９９ａ，９９ｂの圧縮作用によりある程度密
に配置された状態にあるため、穿孔針５５の抜き跡に孔
が形成される。積層糸群Ｆは穿孔針５５の突出側が両プ
レスブロック９９ａ，９９ｂにより押圧されているた
め、穿孔針５５の前進時に各糸の配列が乱れることはな
い。

【００６２】次に挿入針４０列が穿孔針５５によって形
成された孔と対向する位置に配置されるように、エアシ
リンダ３３が突出作動されて可動支持フレーム２９が厚
さ方向糸供給部３側へ移動される。

【００６３】次にエアシリンダ９７が作動されてプレス
ブロック９９ａが待機位置に配置された後、サーボモー
タ４２が正転駆動され、ボールねじ機構を介して挿入針
４０が積層糸群Ｆに向かって前進して作用位置に配置さ
れる。挿入針４０は針孔が積層糸群Ｆの下方に出るまで
積層糸群Ｆに挿通される。挿入針４０が前進端に達した
後、サーボモータ４２が逆転駆動されて挿入針４０が所
定量後退する。その結果、図１５に示すように、積層糸
群Ｆから針孔に連なる各厚さ方向糸ｚが抜け止め糸挿通
用針１１３の通過を許容するループを形成した状態とな
る。挿入針４０は積層糸群Ｆと係合しない状態では高速
で移動され、積層糸群Ｆと係合した状態では低速で移動
される。

【００６４】サーボモータ４２の駆動による挿入針４０
の前進移動時、挿入針４０の前進速度に対応してガイド
ローラ５９ｃ，５９ｄ及び移動ローラ７９間にリザーブ
されていた厚さ方向糸ｚを繰り出すために、サーボモー
タ７２が逆転駆動されて移動ローラ７９が上昇される。

【００６５】挿入針４０が積層糸群３に挿通されるとき
プレスブロック９９ａが待機位置に配置されて積層糸群
Ｆを押圧する力が弱くなる。しかし、挿入針４０は穿孔
針５５によって形成された孔に挿通されるため、挿入針
４０の挿通時の抵抗が小さくなって積層糸群Ｆの糸の配
列の乱れを引き起こさない。

【００６６】次にサーボモータ１０９が正転駆動され、
ロッド固定用部材１１２と共に抜け止め糸挿通用針１１
３が前進移動する。抜け止め糸挿通用針１１３はその先
端が各挿入針４０に保持された各厚さ方向糸ｚのループ
内を次々に通過し、積層糸群Ｆの端部を過ぎた位置に到
達した時点で停止される。このとき、抜け止め糸供給部
９に連なる抜け止め糸Ｐが、抜け止め糸挿通用針１１３
の先端の糸係止部１１３ａに係止される。そして、抜け
止め糸挿通用針１１３のベラ（図示せず）が閉じてルー
プを引き込まないようにして引き戻され、図１５に示す
ように、抜け止め糸Ｐが厚さ方向糸ｚのループ内に折り
返し状に挿通される。

【００６７】その後、サーボモータ４２が逆転されて挿
入針４０が後退し、積層糸群Ｆから離脱して待機位置に
配置される。挿入針４０は積層糸群Ｆと係合する状態で
は低速で、積層糸群Ｆと係合しない状態では高速で移動
される。次に、エアシリンダ９７が作動されてプレスブ
ロック９９ａが再び作用位置に配置される。この状態で
厚さ方向糸張力付与部４の作用により厚さ方向糸ｚが引
き戻され、積層糸群Ｆ内に挿入された厚さ方向糸ｚが抜
け止め糸Ｐにより抜け止めされた状態で締付けられる。

【００６８】挿入針４０が積層糸群Ｆから引き抜かれた
後、厚さ方向糸ｚによる積層糸群Ｆの糸層の締付け動作
は、サーボモータ７２が正転駆動されて移動ローラ７９
が所定位置まで下降された後、エアシリンダ７７に所定
の圧力の圧縮エアが供給されることにより行われる。即
ち、エアシリンダ７７に供給される圧縮エアの圧力で締
め付けが行われる。

【００６９】次にエアシリンダ３３が駆動され、可動支
持フレーム２９が原位置に移動され、穿孔針５５列及び
挿入針４０列が初期位置に戻される。また、エアシリン
ダ８２，９７，９８が駆動されてプレスプレート８５及
びプレスブロック９９ａ，９９ｂが待機位置に配置され
る。以上により厚さ方向糸ｚの１回の挿入サイクルが完
了する。

【００７０】次にサーボモータ２３が正転駆動されて移
送テーブル１０がボールナット２６と共に厚さ方向糸ｚ
の挿入ピッチ分、前進移動され積層糸群Ｆの次に厚さ方
向糸ｚを挿入すべき位置が穿孔針５５と対向する状態と
なる。以下、前記と同様にして厚さ方向糸ｚのリザーブ
を含む厚さ方向糸ｚの挿入サイクルが実行される。そし
て、最後に厚さ方向糸ｚを挿入すべき位置への厚さ方向
糸ｚの挿入作業のときは、厚さ方向糸ｚによる積層糸群
Ｆの締め付けが完了した後、エアシリンダ８２，９７，
９８が駆動される前にエアシリンダ８７，１０２が駆動
され、ストッパ８８，１０３が待機位置に配置される。
次にエアシリンダ８２，９７，９８が駆動され、プレス
プレート８５及びプレスブロック９９ａ，９９ｂがスト
ッパ８８，１０３と係合しない図１４（ｃ）及び図１６
（ｃ）に示す待機位置に配置される。

【００７１】また、積層糸群Ｆの全ての領域への厚さ方
向糸ｚの挿入が完了する前に、次に厚さ方向糸ｚの挿入
を行うべき積層糸群Ｆを保持した枠体１５が固定された
移送テーブル１０が、厚さ方向糸ｚの挿入が完了してい
ない移送テーブル１０の後側に連結される。従って、積
層糸群Ｆへの厚さ方向糸ｚの挿入作業が完了した時点で
は、図１７（ａ）に示すように、厚さ方向糸ｚの挿入が
完了した積層糸群を支持した網掛けを施して示す移送テ
ーブル１０に、厚さ方向糸ｚを挿入すべき積層糸群を支
持した移送テーブル１０が連結された状態にある。

【００７２】この状態で、エアシリンダ２８が駆動さ
れ、ピストンロッド２８ａが移送レールの係合穴１４ｂ
から離脱した状態となる。次にサーボモータ２３が逆転
駆動され、後続の移送テーブル１０の係合穴１４ｂとピ
ストンロッド２８ａとが対向する状態となる位置までボ
ールナット２６が移動される。その状態でエアシリンダ
２８が駆動されてピストンロッド２８ａが突出し、ピス
トンロッド２８ａが係合穴１４ｂと係合し、移送テーブ
ル１０がボールナット２６と共に移動可能となる。この
状態でサーボモータ２３が正転駆動され、後続の移送テ
ーブル１０が厚さ方向糸ｚの挿入が完了した積層糸群Ｆ
を支持した移送テーブル１０を押しながら前進移動さ
れ、図１７（ｂ）に示すように、最初の厚さ方向糸ｚの
挿入範囲が一点鎖線で示す厚さ方向糸ｚの挿入位置まで
移動される。そして、その位置から前記と同様にして厚
さ方向糸ｚの挿入作業が開始される。

【００７３】厚さ方向糸供給部３からガイドローラ５９
ａ〜５９ｆ等を経て挿入針４０の針孔に挿通された厚さ
方向糸ｚが、厚さ方向糸ｚの挿入が完了した積層糸群Ｆ
に繋がった状態にあるため、後続の移送テーブル１０が
厚さ方向糸ｚの挿入開始位置に配置された状態で、準備
作業なしに厚さ方向糸ｚの挿入作業が開始される。そし
て、厚さ方向糸ｚの挿入サイクルが繰り返されて、図２
（ａ）に示すように、厚さ方向糸ｚの挿入が完了した移
送テーブル１０の連結部１６ａが厚さ方向糸挿入針駆動
部６より移送テーブル１０の移動方向下流側まで移動し
た時点で、両移送テーブル１０の積層糸群Ｆ間に繋がっ
た状態にある厚さ方向糸ｚが切断される。そして、両移
送テーブル１０の連結が解除された後、厚さ方向糸ｚの
挿入が完了した積層糸群Ｆを支持している移送テーブル
１０が厚さ方向糸挿入装置１から取り外される。

【００７４】この実施の形態では次の効果を有する。 （１） 穿孔針５５及び挿入針４０の積層糸群Ｆへの挿
入時及び積層糸群Ｆと係合状態での後退時における糸の
配列の乱れを防止したり、厚さ方向糸ｚによる積層糸群
の繊維層の締め付けの際に締め付け作業を円滑に行うた
めの第１及び第２の押圧部材（プレスプレート８５及び
プレスブロック９９ａ，９９ｂ）が、エアシリンダ８
２，９７，９８で駆動されるとともに、そのストローク
の調整がアクチュエータ（エアシリンダ８７，１０２）
により駆動されるストッパ８８，１０３により行われ
る。第１及び第２の押圧部材がストッパ８８，１０３と
係合しない待機位置に配置された状態で、移送レール１
０の通過を許容するために、第１及び第２の押圧部材と
積層糸群Ｆとの間隔を十分広くしても、所定周期で頻繁
に行われる押圧部材の通常の往復移動時のストロークが
最短に保持され、動作時間の短縮が図られる。その結
果、三次元繊維組織を製造する際の厚さ方向糸の挿入工
程における所要時間の短縮を図り、三次元繊維組織の生
産性を向上することができる。

【００７５】（２） 押圧部材の駆動にエアシリンダ８
２，９７，９８が使用されているため、モータとボール
ねじ機構を使用した場合に比較して、構成が簡単になる
とともに、積層糸群Ｆに作用する押圧力の調整を供給さ
れる圧縮エアの圧力調整により簡単に行うことができ
る。また、エアシリンダはボールねじ機構と異なりクッ
ション作用を有するため、積層糸群Ｆを過大な力で押圧
するのを回避できる。

【００７６】（３） ストッパ８８，１０３を駆動する
アクチュエータとしてエアシリンダ８７，１０２が使用
されているため、モータとボールねじ機構を使用した場
合に比較して構成が簡単になる。

【００７７】（４） 第２の押圧部８１全体が支持フレ
ーム９６と共に厚さ方向糸ｚの挿入位置に配置された積
層糸群Ｆに対して直交する方向に移動可能に構成されて
いる。従って、製作すべき三次元繊維組織の厚さ、即ち
積層糸群Ｆの厚さに応じて、第２の押圧部材（プレスブ
ロック９９ａ，９９ｂ）の基準位置を調整でき、積層糸
群Ｆの厚さに応じて待機位置と積層糸群Ｆまでの距離を
適正な値に調整できる。

【００７８】（５） 支持フレーム９６がボールねじ機
構のボールナット９４ａ，９４ｂを介して昇降可能に支
持され、ボールねじ機構のねじ軸９０ａが手動操作のハ
ンドル９３によって回動される。従って、支持フレーム
９６の昇降機構の構成が簡単になる。

【００７９】（６） 厚さ方向糸ｚに対して張力を付与
する張力付与手段を構成する移動ローラ７９が、固定位
置に配置された２本のローラ（ガイドローラ５９ｃ，５
９ｄ）の間で、モータ（サーボモータ７２）により駆動
される直動機構（ボールねじ機構）と、エアシリンダ７
７との２系統の駆動部により、両ローラ間の厚さ方向糸
ｚの糸長を変更する方向へ往復移動可能に構成されてい
る。従って、厚さ方向糸ｚのリザーブ作業や厚さ方向糸
の挿入作業時の挿入針４０の移動量が大きなときには、
サーボモータ７２による駆動で移動ローラ７９を所定の
位置まで素早く移動させることができる。サーボモータ
７２によって駆動されるボールねじ機構だけでは、厚さ
方向糸ｚの挿入条件に応じた種々の範囲の張力に設定す
るための制御が難しいが、厚さ方向糸ｚに付与する張力
の調整はエアシリンダ７７に供給する圧縮エアの圧力調
整で行うことができる。その結果、三次元繊維組織の製
作条件に対応した適正な張力付与を簡単に短時間で行う
ことができ、三次元繊維組織を製造する際の厚さ方向糸
の挿入工程における所要時間の短縮を図り、三次元繊維
組織の生産性を向上することができる。

【００８０】（７） 厚さ方向糸ｚの挿入が完了した積
層糸群Ｆを保持した枠体１５を支持した移送テーブル１
０と、次に厚さ方向糸ｚの挿入を行うべき積層糸群Ｆを
保持した枠体１５を支持した移送テーブル１０とを同時
に、厚さ方向糸の挿入を行うべき積層糸群Ｆが厚さ方向
糸ｚの挿通位置を順次通過するように所定ピッチずつ移
動可能な送り装置（積層糸群送り部２）を備えた。従っ
て、複数の積層糸群Ｆに厚さ方向糸ｚを挿入する場合、
従来技術と異なり、挿入作業の終了した移送テーブル１
０の取り外しと、新たな移送テーブル１０の設置を行う
だけで、厚さ方向糸ｚの挿入作業を連続して行うことが
でき、各積層糸群への挿入作業毎に面倒な準備作業を繰
り返す必要がなくなる。その結果、三次元繊維組織を製
造する際の厚さ方向糸の挿入工程における所要時間の短
縮を図り、三次元繊維組織の生産性を向上することがで
きる。

【００８１】（８） 移送テーブル１０は連結部１６
ａ，１６ｂで隣接する移送テーブル１０同士が連結され
た状態で移動され、移送テーブル１０に装備された係合
部（係合穴１４ｂ）と係合可能な連結部材（ピストンロ
ッド２８ａ）を備えたアクチュエータ（エアシリンダ２
８）がボールねじ機構のボールナット２６と共に移送テ
ーブル１０の長さより長い所定範囲で往復移動されるこ
とにより、移送テーブル１０を移動させる。従って、移
送テーブル１０を所定ピッチずつ所定範囲内で移動させ
る構成が簡単になり、しかも送り量の調整が正確にでき
る。

【００８２】（９） 移送テーブル１０が水平状態で移
動し、穿孔針駆動部５及び厚さ方向糸挿入針駆動部６が
移送テーブル１０の移動範囲の上方に配設されている。
従って、移送テーブル１０を介して積層糸群Ｆを順次厚
さ方向糸ｚの挿入位置を通過するように移動させる積層
糸群送り部２の構成が簡単になる。

【００８３】（１０） 挿入針列に連なる厚さ方向糸ｚ
のループを貫通するように抜け止め糸Ｐを挿通するため
の抜け止め糸挿通用針１１３が、モータ（サーボモータ
１０９）によって駆動されるプーリ１０５ａ，１０５ｂ
間に巻き掛けられた無端状のベルト１０６に支持部を介
して固定され、ベルト１０６の往復走行によって直線移
動される。従って、抜け止め糸挿通用針１１３をサーボ
モータによって駆動されるボールねじ機構を使用して駆
動する構成に比較して、高速で往復移動させることがで
き、三次元繊維組織を製造する際の厚さ方向糸の挿入工
程における所要時間の短縮を図り、三次元繊維組織の生
産性を向上することができる。

【００８４】（１１） 穿孔針５５の往復移動がサーボ
モータ５０によって駆動されるボールねじ機構を介して
行われ、穿孔針５５は積層糸群Ｆと接触（係合）してい
ない状態では高速で移動され、積層糸群と接触（係合）
している状態では低速で移動される。従って、三次元繊
維組織の品質を確保しながら製作速度を上げることがで
き、三次元繊維組織の生産性を向上することができる。

【００８５】（１２） 挿入針４０の往復移動がサーボ
モータ４２によって駆動されるボールねじ機構を介して
行われ、挿入針４０は積層糸群Ｆと接触（係合）してい
ない状態では高速で移動され、積層糸群と接触（係合）
している状態では低速で移動される。即ち、挿入針４０
の移動速度が１ストローク内で制御できる。従って、三
次元繊維組織の品質を確保しながら製作速度を上げるこ
とができ、三次元繊維組織の生産性を向上することがで
きる。

【００８６】（１３） 抜け止め糸挿入部８の支持フレ
ーム１０４が、第２の押圧部８１が配設された支持フレ
ーム９６に固定されている。従って、積層糸群Ｆの厚さ
に対応して第２の押圧部８１の基準位置が変更される際
に、抜け止め糸挿入部８の適正位置、即ち抜け止め糸挿
通用針１１３の積層糸群Ｆに対する位置も自動的に適正
位置に変更される。

【００８７】（第２の実施の形態）次に第２の実施の形
態を図１８及び図１９に従って説明する。この実施の形
態は第２の押圧部８１を構成する支持フレーム９６が手
動操作ではなく、自動的に昇降可能な点が前記実施の形
態と異なっており、その他の構成は同じである。図１９
に示すように、ねじ軸９０ａの上方に、支持ブラケット
８９ａ上に固定されたブラケット１２１を介してサーボ
モータ１２２が配設され、サーボモータ１２２の駆動軸
にカップリングを介してねじ軸９０ａが一体回転可能に
連結されている。サーボモータ１２２は制御装置１２０
に電気的に接続され、制御装置１２０からの指令によっ
て駆動される。

【００８８】制御装置１２０は厚さ方向糸ｚの挿入の準
備作業として積層糸群Ｆの厚さに対応した適正位置に支
持フレーム９６の高さを調整する場合は、図示しない入
力装置により入力された積層糸群Ｆの厚さに基づいた所
定高さとなるように、サーボモータ１２２を駆動制御す
る。積層糸群Ｆの厚さと支持フレーム９６の適正位置と
の関係は記憶装置にデータベースとして記憶されてお
り、制御装置１２０は入力された積層糸群Ｆの厚さに対
応した適正位置をデータベースから求めて、サーボモー
タ１２２の制御を行う。

【００８９】また、制御装置１２０は厚さ方向糸ｚの抜
け止め糸Ｐの挿通作業の際に、抜け止め糸挿入部８を昇
降させるため、サーボモータ１２２を駆動制御して支持
フレーム９６を昇降させる。この実施の形態では厚さ方
向糸ｚの１挿入サイクルの中で、挿入針４０が作用位置
へ移動されて先端に厚さ方向糸ｚのループが形成され、
図１８ａに示すようにそのループに抜け止め糸挿通用針
１１３によって抜け止め糸Ｐが折り返し状に挿通される
までは基準位置に配置されている。そして、挿入針４０
が後退するとともに厚さ方向糸ｚが引き戻される際、挿
入針４０の後退に同期して、抜け止め糸挿通用針１１３
の位置が積層糸群Ｆの下面と対応する図１８（ｂ）に示
す状態となる位置まで、支持フレーム９６が上昇され
る。

【００９０】このとき、プレスブロック９９ａ，９９ｂ
が積層糸群Ｆに過大な圧力を加えるのを確実に回避する
ため、エアシリンダ９７，９８へ供給される圧縮エアの
圧力を低くした状態で、支持フレーム９６の上昇が行わ
れる。そして支持フレーム９６が所定の位置まで上昇し
た後、エアシリンダ９７，９８へ再び所定の圧力が供給
される。そして、厚さ方向糸ｚによる積層糸群Ｆの締め
付け動作が終了した後、サーボモータ１２２が駆動され
て支持フレーム９６が下降され、抜け止め糸挿通用針１
１３が基準位置に配置される。

【００９１】従って、この実施の形態では第１の実施の
形態の（１）〜（１３）の効果の他に次の効果を有す
る。 （１４） 厚さ方向糸ｚの挿入の準備作業として、制御
装置１２０に入力装置により積層糸群Ｆの厚さを入力す
ると、積層糸群Ｆの厚さに対応した適正位置に、支持フ
レーム９６の高さがサーボモータ１２２の駆動によって
自動的に調整される。従って、手動操作でハンドル９３
を回動する場合に比較して準備作業が簡単になる。

【００９２】（１５） 挿入針４０が後退するとともに
厚さ方向糸ｚが引き戻される際、挿入針４０の後退に同
期して、抜け止め糸挿通用針１１３の位置が積層糸群Ｆ
の下面と対応する所定の位置まで支持フレーム９６が上
昇される。従って、抜け止め糸挿通用針１１３の上下方
向の位置が一定に保持される第１の実施の形態の構成と
異なり、図１８（ｃ）に示すように抜け止め糸挿通用針
１１３が抜け止め糸Ｐを介して厚さ方向糸ｚの締め付け
力を妨げるように作用することがなくなる。その結果、
製作された三次元繊維組織の端部の締め付け力が不足す
る事態を確実に回避できる。

【００９３】実施の形態は前記に限定されるものではな
く、例えば、次のように具体化してもよい。 ○ 厚さ方向糸挿入装置１は積層糸群送り部２、厚さ方
向糸張力付与部４、積層糸群押圧部７及び抜け止め糸挿
入部８の少なくとも一つが第１の実施の形態の構成であ
れば、それぞれが三次元繊維組織を製造する際の厚さ方
向糸の挿入工程における所要時間の短縮を図り、三次元
繊維組織の生産性の向上に寄与する。従って、残りの構
成が従来装置と同様な構成でも三次元繊維組織の生産性
が向上する。そして、全てが第１の実施の形態あるいは
同等の効果を有する構成であれば、三次元繊維組織の生
産性がより向上する。

【００９４】○ 積層糸群押圧部７の第１の押圧部材
（プレスプレート８５）及び第２の押圧部材（プレスブ
ロック９９ａ，９９ｂ）の両者のストロークを複数段階
に調整可能とする代わりに、いずれか一方のみを複数段
階に調整可能としてもよい。この場合、両者を複数段階
に調整可能とした場合に比較して作業速度は遅くなる
が、従来装置に比較すれば作業速度は速くなる。

【００９５】○ 積層糸群Ｆの厚さがその長手方向で段
階的に変化する場合、例えば２段階に変化する場合は、
ストッパ１０３として各厚さに対応した厚さの２組の係
合面を備えたものを使用すると共に、アクチュエータと
して２段階にストローク調整可能なものを使用する。そ
の結果、プレスブロック９９ａ，９９ｂはストッパ１０
３と係合して移動が規制される待機位置が２箇所でき、
ストロークを３段階に調整できる。また、厚さの異なる
２個のストッパ１０３を２個のアクチュエータで移動さ
せる構成でも、同様な効果が得られる。

【００９６】○ ストッパ８８，１０３を駆動するアク
チュエータとしてエアシリンダに代えてソレノイドを使
用してもよい。 ○ 移送テーブル１０を水平に移動させる構成に代えて
垂直状態又は斜めの状態で移動させる構成としてもよ
い。

【００９７】○ 移送テーブル１０の係合部として係合
穴１４ｂに代えて係合孔を形成したり、他の形状の係合
部を設けてもよい。また、アクチュエータとしてエアシ
リンダに代えてソレノイドを使用したり、連結部材とし
てピストンロッド２８ａやソレノイドのプランジャを直
接係合穴１４ｂや係合孔等の係合部と係合させずに、ピ
ストンロッドやプランジャに係合部と係合するのに適し
た形状の連結部材を固定してもよい。

【００９８】○ 移送テーブル１０の送り装置としてリ
ニアパルスモータを使用する。そして、固定子をガイド
レール１９の位置に配設し、可動子（移動子）にアクチ
ュエータ（エアシリンダ２８）を固定する。この場合は
サーボモータ２３とボールねじ機構を使用する構成に比
較して構造が簡単になる。

【００９９】○ 移送テーブル１０の送り装置は移送テ
ーブル１０との連結部材及びアクチュエータが直線的に
往復移動される構成に限らず、無端状のベルトあるいは
チェーン等の巻き掛け伝動部材に固定され、循環移動す
る構成としてもよい。

【０１００】○ 抜け止め糸挿通用針１１３の駆動装置
としてリニアモータを使用してもよい。 ○ 第２の実施の形態において、エアシリンダ９７，９
８への供給エアの圧力を所定の値に保ったままで、抜け
止め糸挿通用針１１３を上昇位置へ移動させてもよい。

【０１０１】○ 抜け止め糸挿通用針１１３及びその駆
動部を、第２の押圧部８１と独立して昇降可能に構成
し、挿入針４０の後退時に第２の押圧部は移動させず
に、抜け止め糸挿通用針１１３及びその駆動部を所定位
置へ移動させるように制御する。この場合、第２の押圧
部８１を厚さ方向糸挿入サイクル毎に昇降させる必要が
なく、エネルギー消費が少なくなる。

【０１０２】○ 厚さ方向糸張力付与部４の移動ローラ
７９を往復移動させるためのモータにより駆動される直
動機構として、ボールねじ機構に代えて、ラックとピニ
オンとの組み合わせや、リニアモータを使用してもよ
い。また、ボールねじ機構やラックとピニオンの組み合
わせを駆動するモータとしてサーボモータ以外のモータ
を使用してもよい。

【０１０３】○ ブレーキバー６６を支持する支持部材
６４を、レバー６２を介してエアシリンダ６１で作動す
る代わりに、支持部材６４をエアシリンダ６１のピスト
ンロッド６１ａに取り付けてもよい。

【０１０４】○ 厚さ方向糸ｚの走行経路に厚さ方向糸
ｚ同士が絡み合うのを防止するための糸ガイドを設けて
もよい。 ○ 積層糸群Ｆとして糸の配列のみで構成したものに限
らず、糸の配列とクロスの積層とを組み合わせて積層糸
群を形成したものに適用してもよい。

【０１０５】○ 積層糸群Ｆの厚さや繊維の種類によっ
ては穿孔針５５による孔開けを行わずに、挿入針４０を
積層糸群Ｆに直接挿入してもよい。 前記実施の形態から把握できる請求項記載以外の技術的
思想（発明）について、以下にその効果とともに記載す
る。

【０１０６】（１） 複数の糸層を積層して形成された
少なくとも２軸配向となる積層糸群に、前記各糸層と交
差する方向に配列された厚さ方向糸にて結合された構造
の三次元繊維組織を製造する際に使用される三次元繊維
組織の厚さ方向糸挿入装置であって、枠体に保持された
前記積層糸群の厚さ方向に沿って移動可能に設けられ、
複数の穿孔針が厚さ方向糸挿入針と対応した所定ピッチ
で１列に装備された穿孔針支持体を、穿孔針が前記積層
糸群と係合不能な待機位置と積層糸群を貫通する作用位
置とに移動させる穿孔針駆動部を備え、前記穿孔針駆動
部を前記穿孔針が積層糸群と係合していない状態では高
速で移動させ、積層糸群と係合している状態では低速で
移動させるように変速制御可能とした。この場合、三次
元繊維組織の品質を確保しながら製作速度を上げること
ができ、三次元繊維組織の生産性を向上することができ
る。

【０１０７】（２） 請求項５に記載の発明において、
前記アクチュエータは前記移送テーブルの移動方向に沿
って延設されるとともにサーボモータにより駆動される
ボールねじ機構のボールナットに固定されている。この
場合、移送テーブルを所定ピッチずつ所定範囲内で移動
させる構成が簡単で、しかも送り量の調整が正確にでき
る。

【０１０８】（３） 請求項５又は（２）に記載の発明
において、前記係合部は移送テーブルに形成された穴又
は孔であり、前記アクチュエータはエアシリンダ又はソ
レノイドである。この場合、アクチュエータと移送テー
ブルとを一体移動可能に連結する構成が簡単になる。

【０１０９】（４） 請求項４又は請求項５に記載の発
明において、前記移送テーブル案内部は移送テーブルが
水平状態で移動するように案内する。この場合、移送テ
ーブルが積層糸群を順次厚さ方向糸の挿入位置を通過す
るように移動させる積層糸群送り部の構成が簡単にな
る。また、穿孔針駆動部及び厚さ方向糸挿入針駆動部を
移送テーブルの移動範囲の上方に配設することができ、
両駆動部の配置スペースの確保が容易となる。

【０１１０】（５） 請求項１又は請求項２に記載の発
明において、前記第２の押圧部材及び第２のエアシリン
ダを支持する支持フレームは、厚さ方向糸の挿入位置に
配置された積層糸群に対して直交する方向に移動可能に
支持されている。この場合、製作すべき三次元繊維組織
の厚さ、即ち積層糸群の厚さに応じて、第２の押圧部材
の基準位置を調整でき、積層糸群Ｆの厚さに応じて待機
位置から積層糸群までの距離を適正な値に調整できる。

【０１１１】（６） （５）の発明において、支持フレ
ームがボールねじ機構のボールナットを介して昇降可能
に支持され、ボールねじ機構のねじ軸が手動操作のハン
ドルに連結されている。この場合、支持フレームの昇降
機構の構成が簡単になる。

【０１１２】（７） （５）又は（６）に記載の発明に
おいて、厚さ方向糸挿入針列を構成する各厚さ方向糸挿
入針の針孔が積層糸群の反対側となる位置まで積層糸群
を貫通する作用位置に配置されたときの挿入針列に連な
る厚さ方向糸のループを貫通するように抜け止め糸を挿
通する抜け止め糸挿通用針と、該抜け止め糸挿通用針を
駆動する駆動部とを、前記支持フレームに対して一体的
に移動可能に支持した。この場合、積層糸群の厚さに対
応して第２の押圧部材の基準位置が変更される際に、抜
け止め糸挿通用針及びその駆動部の適正位置、即ち抜け
止め糸挿通用針の積層糸群に対する位置も自動的に適正
位置に変更され、準備作業が容易になる。

【０１１３】（８） 複数の糸層を積層して形成された
少なくとも２軸配向となる積層糸群に、前記各糸層と交
差する方向に挿入された厚さ方向糸にて結合された構造
の三次元繊維組織を製造する際に使用される三次元繊維
組織の厚さ方向糸挿入装置であって、厚さ方向糸挿入針
列を構成する各厚さ方向糸挿入針の針孔が積層糸群の反
対側となる位置まで積層糸群を貫通する作用位置に配置
されたときの厚さ方向糸挿入針列に連なる厚さ方向糸の
ループに抜け止め糸を挿通するための抜け止め糸挿通用
針と、その駆動部とを支持する支持フレームを、厚さ方
向糸挿入針の厚さ方向糸挿入時の移動方向に沿って移動
可能に設け、厚さ方向糸挿入針の後退時に前記支持フレ
ームを抜け止め糸挿通用針の位置が積層糸群の厚さ方向
糸挿入針の挿入側と反対側の面と対応する状態となるま
で移動させる駆動手段を設けた。この場合、抜け止め糸
挿通用針の上下方向の位置が一定に保持される構成と異
なり、厚さ方向糸の締め付け作業時に抜け止め糸挿通用
針が抜け止め糸を介して厚さ方向糸の締め付けを妨げる
ように作用することがなくなる。その結果、製作された
三次元繊維組織の端部の締め付け力が不足する事態を回
避できる。

【０１１４】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１及び請求項
２に記載の発明によれば、第１及び第２の押圧部材の少
なくとも一方のストロークが複数段階に調整可能なた
め、所定周期で頻繁に行われる押圧部材の通常の往復移
動時のストロークを短くすることにより、三次元繊維組
織を製造する際の厚さ方向糸の挿入工程における所要時
間の短縮を図り、三次元繊維組織の生産性を向上するこ
とができる。

【０１１５】請求項２に記載の発明では、第１及び第２
の押圧部材の両者のストロークが複数段階に調整可能な
ため、一方の押圧部材のみストロークが複数段階に調整
可能な場合に比較して、より生産性が向上する。

【０１１６】請求項３に記載の発明では、厚さ方向糸に
対して張力を付与する移動ローラが、移動量が大きなと
きにはモータによる駆動で素早く移動でき、厚さ方向糸
に付与する張力の調整はエアシリンダに供給する圧縮エ
アの圧力調整で行うことができる。その結果、厚さ方向
糸に対する三次元繊維組織の製作条件に対応した適正な
張力付与を簡単に短時間で行うことができ、三次元繊維
組織を製造する際の厚さ方向糸の挿入工程における所要
時間の短縮を図り、三次元繊維組織の生産性を向上する
ことができる。

【０１１７】請求項４に記載の発明では、厚さ方向糸の
挿入作業の終了した移送テーブルの取り外しと、新たな
移送テーブルの設置を行うだけで、厚さ方向糸の挿入作
業を連続して行うことができ、各積層糸群への挿入作業
毎に面倒な準備作業を繰り返す必要がなくなる。その結
果、三次元繊維組織を製造する際の厚さ方向糸の挿入工
程における所要時間の短縮を図り、三次元繊維組織の生
産性を向上することができる。

【０１１８】請求項５に記載の発明では、移送テーブル
を所定ピッチずつ所定範囲内で移動させる構成が簡単に
なる。請求項６に記載の発明では、抜け止め糸挿通用針
をモータによって駆動されるボールねじ機構を使用して
駆動する構成に比較して、高速で往復移動させることが
でき、三次元繊維組織を製造する際の厚さ方向糸の挿入
工程における所要時間の短縮を図り、三次元繊維組織の
生産性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は第１の実施の形態の厚さ方向糸挿入
装置の概略側面図、（ｂ）は移送テーブルの連結部付近
の部分断面図。

【図２】 （ａ）は厚さ方向糸挿入装置の概略平面図、
（ｂ）は（ａ）の移送テーブルの走行輪付近の部分拡大
図。

【図３】 （ａ）は図１の部分拡大図、（ｂ）は（ａ）
のブレーキ手段付近の部分拡大図。

【図４】 厚さ方向糸挿入装置の概略正面図。

【図５】 厚さ方向糸挿入装置の概略部分平面図。

【図６】 厚さ方向糸挿入針駆動部の概略正面図。

【図７】 移送テーブルの支持状態を示す部分断面図。

【図８】 積層糸群押圧部付近を示す図３（ａ）の部分
拡大図。

【図９】 穿孔針駆動部を示す概略正面図。

【図１０】 厚さ方向糸張力付与部を示す概略正面図。

【図１１】 積層糸群押圧部を示す概略正面図。

【図１２】 積層糸群押圧部及び抜け止め糸挿入部を示
す概略正面図。

【図１３】 （ａ）は抜け止め糸挿入部の模式平面図、
（ｂ）はロッド固定用部材の支持状態を示す概略断面
図、（ｃ）は図１２の部分拡大図。

【図１４】 プレスプレートの作用を示す概略側面図。

【図１５】 抜け止め糸の挿通状態を示す模式図。

【図１６】 プレスブロックの作用を示す概略側面図。

【図１７】 移送テーブルの作用を説明する模式平面
図。

【図１８】 第２の実施の形態の作用を説明する模式
図。

【図１９】 積層糸群押圧部及び抜け止め糸挿入部を示
す概略正面図。

【符号の説明】

１…厚さ方向糸挿入装置、３…厚さ方向糸供給部、４…
厚さ方向糸張力付与部、８…抜け止め糸挿入部、１０…
移送テーブル、１２ａ，１２ｂ…移送テーブル案内部を
構成する支持レール、１９…同じくガイドレール、１４
ｂ…係合部としての係合穴、１５…枠体、１６ａ，１６
ｂ…連結部、２０…送り装置を構成するねじ軸、２３…
同じくサーボモータ、２６…同じくボールナット、２８
…アクチュエータとしてのエアシリンダ、２８ａ…連結
部材としてのピストンロッド、４０…厚さ方向糸挿入
針、５９ｃ，５９ｄ…張力付与手段を構成するガイドロ
ーラ、７２…同じくサーボモータ、７７…同じくエアシ
リンダ、７９…同じく移動ローラ、６１…ブレーキ手段
を構成するエアシリンダ、６６…同じくブレーキバー、
８２…第１のエアシリンダ、８５…第１の押圧部材とし
てのプレスプレート、８７，１０２…アクチュエータと
してのエアシリンダ、８８，１０３…ストッパ、９７，
９８…第２のエアシリンダ、１０５ａ，１０５ｂ…プー
リ、１０６…ベルト、１０９…サーボモータ、１１２…
支持部としてのロッド固定用部材、１１３…抜け止め糸
挿通用針、ｚ…厚さ方向糸、Ｐ…抜け止め糸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 藤夫 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 天野 正明 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Ｆターム(参考） 4L048 BA22 4L050 AA27 CC02 CC07

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の糸層を積層して形成された少なく
   とも２軸配向となる積層糸群に、前記各糸層と交差する
   方向に挿入された厚さ方向糸にて結合された構造の三次
   元繊維組織を製造する際に使用される三次元繊維組織の
   厚さ方向糸挿入装置であって、 枠体に保持された前記積層糸群に対して厚さ方向糸挿入
   針の待機位置側に配設され、前記厚さ方向糸挿入針列の
   挿入位置近傍において該挿入針列の移動方向に沿って移
   動可能に設けられた第１の押圧部材と、前記第１の押圧
   部材を、積層糸群と係合して積層糸群を前記挿入針列の
   前進側へ押圧する作用位置と積層糸群と係合不能な待機
   位置とに移動させる第１のエアシリンダと、前記積層糸
   群を挟んで前記第１の押圧部材と対向する位置に配設さ
   れ、前記厚さ方向糸挿入針列の挿入位置近傍において該
   挿入針列の移動方向に沿って移動可能に設けられた第２
   の押圧部材と、前記第２の押圧部材を、積層糸群と係合
   して積層糸群を前記挿入針列の後退側へ押圧する作用位
   置と、積層糸群と係合不能な待機位置とに移動させる第
   ２のエアシリンダとを備え、前記第１及び第２のエアシ
   リンダの少なくとも一方のエアシリンダのピストンロッ
   ドの動作範囲にアクチュエータにより駆動されてピスト
   ンロッドの没入側への移動を規制するストッパを出し入
   れ可能に設け、前記第１及び第２の押圧部材の少なくと
   も一方のストロークを複数段階に調整可能とした積層糸
   群押圧部を備えている三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入
   装置。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２の押圧部材の両者のス
   トロークが複数段階に調整可能となっている請求項１に
   記載の三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置。
3. 【請求項３】 複数の糸層を積層して形成された少なく
   とも２軸配向となる積層糸群に、前記各糸層と交差する
   方向に挿入された厚さ方向糸にて結合された構造の三次
   元繊維組織を製造する際に使用される三次元繊維組織の
   厚さ方向糸挿入装置であって、 厚さ方向糸供給部から厚さ方向糸挿入針に連なる厚さ方
   向糸の経路の途中に設けられ、厚さ方向糸に対して張力
   を付与する張力付与手段と、前記張力付与手段より前記
   厚さ方向糸供給部側に設けられるとともに前記張力付与
   手段による張力付与時に作動して厚さ方向糸を把持する
   ブレーキ手段とを備えた厚さ方向糸張力付与部が設けら
   れ、前記張力付与手段は前記厚さ方向糸と交差する状態
   で固定位置に配置された２本のローラと、両ローラの中
   心を結ぶ直線と交差する直線に沿って移動可能に設けら
   れ、モータにより駆動される直動機構と、エアシリンダ
   との２系統の駆動部により両ローラ間の厚さ方向糸の糸
   長を変更する方向へ往復移動可能な移動ローラとを備え
   ている三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置。
4. 【請求項４】 複数の糸層を積層して形成された少なく
   とも２軸配向となる積層糸群に、前記各糸層と交差する
   方向に挿入された厚さ方向糸にて結合された構造の三次
   元繊維組織を製造する際に使用される三次元繊維組織の
   厚さ方向糸挿入装置であって、 前記積層糸群を保持する枠体を支持する少なくとも２個
   の移送テーブルを、厚さ方向糸の挿入が完了した積層糸
   群を保持した枠体を支持する移送テーブルと、次に厚さ
   方向糸の挿入を行うべき積層糸群を保持した枠体を支持
   した移送テーブルとを同時に、その配列方向に沿って移
   動可能に案内する移送テーブル案内部と、前記移送テー
   ブルを前記厚さ方向糸の挿入を行うべき積層糸群が厚さ
   方向糸の挿入位置を順次通過するように所定ピッチずつ
   移動可能な送り装置とを備えた三次元繊維組織の厚さ方
   向糸挿入装置。
5. 【請求項５】 前記移送テーブルは隣接する移送テーブ
   ルを一体移動可能に連結する連結部を備え、前記送り装
   置は前記移送テーブルに装備された係合部と係合可能な
   連結部材と、該連結部材を前記係合部と係合可能な係合
   位置と、係合不能な退避位置とに駆動するアクチュエー
   タとを備え、前記連結部材及び前記アクチュエータは移
   送テーブルの移動方向に沿って移送テーブルの長さより
   長い所定範囲で往復移動可能に構成されている請求項４
   に記載の三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置。
6. 【請求項６】 複数の糸層を積層して形成された少なく
   とも２軸配向となる積層糸群に、前記各糸層と交差する
   方向に挿入された厚さ方向糸にて結合された構造の三次
   元繊維組織を製造する際に使用される三次元繊維組織の
   厚さ方向糸挿入装置であって、 枠体に保持された前記積層糸群に対して厚さ方向糸を複
   数本同時に挿入する厚さ方向糸挿入針列の配列方向に沿
   って移動可能に配設され、前記厚さ方向糸挿入針列が、
   該挿入針列を構成する各厚さ方向糸挿入針の針孔が積層
   糸群の反対側となる位置まで積層糸群を貫通する作用位
   置に配置されたときの挿入針列に連なる厚さ方向糸のル
   ープを貫通する作用位置と、積層糸群と対応する位置か
   ら退避した待機位置とに配置される抜け止め糸挿通用針
   を備え、走行経路の一部が前記厚さ方向糸挿入針列の配
   列方向と平行にかつ該平行走行部の長さが前記抜け止め
   糸挿通用針の糸係止部を抜け止め糸の挿通に必要な距離
   以上直線移動可能に複数のプーリ間に巻き掛けられた無
   端状のベルトに、前記抜け止め糸挿通用針を支持部を介
   して固定し、前記プーリをモータにより駆動する抜け止
   め糸挿入部を備えている三次元繊維組織の厚さ方向糸挿
   入装置。