JP2002339211A - 線状材による組織体の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】多数本の線状材を交絡させて三次元構造を有す
る高密度の組織体を製造する。その際に、ボビンキャリ
ヤの相互干渉を回避する。 【解決手段】ボビンキャリヤ１のスライダ部４をトラッ
クプレート１０の案内溝１１に嵌合させると共にガイド
部５を羽車２０のスリット２１に挿入した状態で羽車２
０を回転駆動し、ボビンキャリヤ１を案内溝１１に沿っ
て所定の経路を移動させる。特定の羽車２０ａにおい
て、案内溝１１によりボビンキャリヤ１のガイド部５を
スリットＡから押し出したのち、プッシャー３０の押圧
部３１でガイド部５を次のスリットＢ内へ押し込み、ボ
ビンキャリヤ１の移動を再開させる。ボビンキャリヤ１
のガイド部５が嵌合するスリットを一つ分だけ移行させ
ることによって、ボビンキャリヤ１の移動タイミングを
遅延させ、ボビンキャリヤ１を多数配置したときの相互
干渉を回避する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、組紐の原理を用い
て複数本の線状材を交絡させることにより、組織体を製
造する技術に関し、詳しくは、三次元的な構造を有する
中実製品の製造を機械化することが可能な手段を提供す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】組紐の原理に基づき、複数本の線状材を
交絡させて三次元構造を有する組織体を製造できる組機
が知られている。従来の組機は、複数（通常は４個）の
スリットを有する羽車のいくつかを、同期して回転する
よう一列に並べたものが使用されている。この組機にお
いて、線状材を巻き付けたボビンを保持するボビンキャ
リヤを羽車のスリットに挿入し、羽車を回転させて、ボ
ビンキャリヤを羽車間で受け渡されるように移動させる
ことにより、ボビンから引き出した線状材を交絡させ
て、所定の三次元組織体を製造することができる。また
従来の組機として、羽車を円環状に配列したものも知ら
れている。この組機では、中空の組織体を製造すること
が可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】線状材の交絡本数を増
やし高密度の組織体を製造しようとする場合、羽車の配
列数を、従来の１列から複数列に拡大することが考えら
れる。しかるに、複数列に跨ってボビンキャリヤを移動
させるようとすると、従来の組機の構造では、互いに干
渉することなく移動させることの可能なボビンキャリヤ
の個数が非常に少ない個数に限定され、高密度の中実製
品は、現実には製造不可能であった。

【０００４】その理由は、線状材の本数を多くしたとき
に、各ボビンキャリヤが相互干渉なく移動できるために
は、マトリックス状に配列した羽車のうち、四隅を除く
外周に位置する羽車についてはスリット数を１個だけ増
やして、ボビンキャリヤが次の羽車へ受け渡される際
に、タイミングが１スリット分だけ遅れるように設定す
ることが必要である。しかし、スリット間のピッチを変
えずにスリット数を増やすと、当然、羽車の直径を大き
くせざるを得ない。その結果、特定の羽車については隣
接する羽車と当接させることができなくなり、ボビンキ
ャリヤの円滑な受け渡しが困難になる。

【０００５】反対に、羽車の大きさを変えずにスリット
数を増やした場合はスリット間のピッチが短くなる。そ
のため、隣接する羽車とスリット位置を合致させること
ができなくなるから、この場合も、ボビンキャリヤを羽
車間で円滑に受け渡すことが困難になる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、多数本の線状
材を交絡させて高密度で中実な組織体を製造できる手段
を提供するものである。本発明が採用する製造装置の特
徴とするところは、線状材を巻き付けたボビンを保持す
るボビンキャリヤと、ボビンキャリヤのガイド部が挿入
される複数のスリットを有し、同期して回転するように
平面的に配列された複数個の羽車と、羽車の上に配置さ
れボビンキャリヤの移動経路を設定する案内溝が形成さ
れたトラックプレートとを備え、羽車を回転させること
により、羽車のスリットに挿入したボビンキャリヤが、
トラックプレートの案内溝に沿って羽車間を受け渡され
つつ所定経路を移動するように構成され、特定の羽車に
対し、ボビンキャリヤを羽車のスリットから一旦退避さ
せたのち、このボビンキャリヤを同じ羽車の隣接するス
リットに挿入させるスリット移行手段を付設したことに
ある。

【０００７】なお、前記スリット移行手段は、ボビンキ
ャリヤの移動に伴って当該ボビンキャリヤを特定の羽車
のスリットから押し出すように設定されたトラックプレ
ートと、上記特定の羽車と同期して回転し、上記ボビン
キャリヤを上記特定の羽車の隣接するスリット内へ押し
込むように設定されたプッシャーとから構成されたもの
とすることができる。

【０００８】一方、本発明が採用する製造方法の特徴と
するところは、線状材を巻き付けた複数個のボビンそれ
ぞれから線状材を引き出しつつ当該ボビンを平面的に移
動させることにより、複数本の線状材を交絡させて組織
体を製造する方法であって、同期して回転するように平
面的に配列した複数個の羽車の上に、ボビンを保持する
ボビンキャリヤの移動経路を設定する案内溝を形成した
トラックプレートを配置し、羽車のスリットにボビンキ
ャリヤのガイド部を挿入すると共に、羽車を回転させる
ことにより、ボビンキャリヤをトラックプレートの案内
溝に沿って羽車間を受け渡しつつ移動させる工程の途中
で、特定の羽車において、ボビンキャリヤを羽車のスリ
ットから一旦退避させたのち、このボビンキャリヤを同
じ羽車の隣接するスリットに挿入させるスリット移行操
作を行うことにある。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る組織体の製
造装置Ａの一例を示すものである。同装置Ａは、多数の
ボビンＢを所定の経路を移動可能なように装置本体部Ｃ
に配列し、各ボビンＢから引き出した線状材Ｓを、型枠
Ｄを通過させ、レールＲ上を移動可能な牽引手段Ｅで引
き上げるよう構成されている。従って、各ボビンＢを所
定の経路に沿って移動させつつ、牽引装置Ｅで型枠Ｄを
通過させた線状材Ｓを引き上げることにより線状材Ｓを
交絡させ、所望する三次元構造と断面形状とを有する組
織体Ｔを製造し得るようなされている。

【００１０】縦横に平面的に配列した多数のボビンＢ
を、互いに干渉し合うことなく移動させるため、本発明
は以下に述べるような手段を採用している。ボビンＢ
は、図２に示すようなボビンキャリヤ１に保持されて、
後述するトラックプレート１０の案内溝１１に沿って移
動される。ボビンキャリヤ１の概略構成は、ボビンＢを
回転自在に支持するシャフト３を備えたホルダ部２と、
ボビンＢから巻き出した線状材Ｓの引き出し方向をいく
つかのガイドローラー８で案内する案内部６とから成
り、案内部６は、基部１ａ上に立設した軸７により、適
宜回動できるようなされている。基部１ａの下面側に
は、スライダ部４と、下端面に臨むガイド部５とが設け
られる。スライダ部４は、トラックプレート１０の案内
溝１１に嵌合するものであって、平面形状は、例えば図
４に示す如き、両端を尖頭形にした細長い形状に形成さ
れている。他方、ガイド部５は、後述する羽車２０のス
リット２１に対し進退可能に挿入されるものであり、図
４に例示するとおり、円柱状に形成されている。

【００１１】図３は、前記ボビンキャリヤ１のスライダ
部４を嵌合させる案内溝１１が形成されたトラックプレ
ート１０の一例を示すものである。該トラックプレート
１０は、基板１２に所定形状の切欠１２ａを設け、この
切欠１２ａ内に多数の溝形成プレート１３，１４を、相
互に間隔を空けてボルト・ナット等で固定することによ
り、所定の案内溝１１を形成するようになされている。

【００１２】図４に示すように、ボビンキャリヤ１のス
ライダ部４を、この案内溝１１に嵌合させたので、後述
する羽車でガイド部５を通じボビンキャリヤ１に付勢力
を与えたとき、ボビンキャリヤ１の移動方向は、スライ
ダ部４が案内溝１１に当接しながら摺動し得る方向に規
制される。従って、案内溝１１の形態を適宜設定するこ
とにより、ボビンキャリヤ１の移動経路を所望する経路
とすることができる。図３に示すトラックプレート１０
の場合、ボビンキャリヤ１の移動経路Ｌは、図５の
（Ａ）及び（Ｂ）に実線で示す２種類が設定される。

【００１３】トラックプレート１０の裏面側には、図６
に示す如く、ボビンキャリヤ１を移動させるための付勢
力を与える羽車２０、及び、羽車２０のスリット２１か
ら一旦退避させたボビンキャリヤ１を隣のスリット２１
に押し込むためのプッシャー３０とが配設される。羽車
２０は、トラック１０における溝形成プレート１３に対
応して設けられ、図３に示すようなトラックプレート１
０の場合、図７に例示するように羽車２０を縦６×横８
に配列する。各羽車２０は、本例では４つのスリット２
１を有するものとし、隣接する羽車２０どうしをギヤ等
で噛合させ、すべての羽車２０が同期して回転するよう
に構成する。なお図３に示すように、適所にモータＭを
設置し、このモータＭと羽車２０とを直接的に又は減速
機Ｇを介し接続することで、すべての羽車２０を回転駆
動することができる。

【００１４】プッシャー３０は、羽車２０と連結されて
同期回転するギヤ３２に、ボビンキャリヤ１のガイド部
５と当接し得る押圧部３１を設けてなるものである。プ
ッシャー３０の取付位置は、特定の羽車２０に対応し、
具体的には、羽車２０の隣接個数が奇数の羽車２０に付
設される。例えば図７に示すように羽車２０が配列され
る場合は、図１６にハッチングを付して示す如く、四隅
を除く外周部に位置する羽車２０ａに対しプッシャー３
０を付設する。

【００１５】ボビンキャリヤ１の基部１ａに設けたスラ
イダ部４をトラックプレート１０の案内溝１１に嵌合さ
せると共に、ガイド部５を羽車２０のスリット２１に挿
入した状態（図２参照）で羽車２０を回転駆動すると、
ガイド部５を通じて付勢力が与えられるので、ボビンキ
ャリヤ１を、羽車２０間を受け渡しながら、上記案内溝
１１に沿って所定の経路を移動させることができる。従
って、複数のボビンキャリヤ１をトラックプレート１０
上に配し、各ボビンキャリヤ１に保持したボビンＢから
線状材Ｓを引き出しつつ、上述のようにして各ボビンキ
ャリヤ１を移動させることで、多数の線状材Ｓを交絡さ
せて高密度の三次元組織体Ｔを製造することが可能であ
る。

【００１６】但し本例の如く、ボビンキャリヤ１が羽車
２０の複数列に跨って移動する二次元的な移動経路をと
る場合において、三次元組織体Ｔの交絡密度を高めるた
めボビンキャリヤ１の使用数を多くしたときには、全て
の羽車２０が同じ羽数（スリット数）であると、ボビン
キャリヤ１どうしの干渉が生じる。そこで本例では、特
定の羽車２０において、ボビンキャリヤ１の移動タイミ
ングを１スリット分だけ遅延させ、ボビンキャリヤ１ど
うしの干渉を避けるようにした。この操作を図８乃至図
１２を用いて説明する。なお説明の都合上、羽車２０ａ
の４つの各スリット２１それぞれに、Ａ乃至Ｄの符号を
付した。

【００１７】前述の操作は、プッシャー３０を付設した
羽車２０ａにおいて実行される。図８に示すように、ボ
ビンキャリヤ１のガイド部５が羽車２０ａのスリットＡ
に挿入され、当該羽車２０ａの回転駆動により、ボビン
キャリヤ１がトラックプレート１０の案内溝１１に沿っ
て移動する。トラックプレート１０における基板切欠１
２ａと溝形成プレート１３との間で形成される案内溝１
１は、ボビンキャリヤ１が移動するに従い、ガイド部５
を羽車２０ａのスリットＡから押し出すように形成され
ている。このため、ボビンキャリヤ１が図９の位置まで
移動すると、ガイド部５がスリットＡから抜け出て、ボ
ビンキャリヤ１がもはや羽車２０ａから付勢力を受けな
い状態となる。

【００１８】ボビンキャリヤ１が羽車２０ａから退避し
て付勢されない状態は、引き続き羽車２０ａが回転し
て、次のスリットＢが接近するまで維持される。図１０
に示すように、スリットＢが接近するのと同時に、羽車
２０ａと同期して回転するプッシャー３０の押圧部３１
が、ボビンキャリヤ１のガイド部５と当接する位置に到
達する。そして、図１１に示す如く、さらに羽車２０ａ
及びプッシャー３０が回転することによって押圧部３１
がガイド部５に押圧力を与え、ガイド部５を羽車２０ａ
のスリットＢ内へ押し込む。その結果、ボビンキャリヤ
１が回転する羽車２０ａから付勢力を受けるようにな
り、図１２に示すように、案内溝１１に沿った移動を再
開するようになる。

【００１９】このように本発明は、ボビンキャリヤ１の
移動経路上の特定部位において、ボビンキャリヤ１のガ
イド部５が嵌合する羽車２０ａのスリット２１を一つ分
だけ移行させるものであり、これによって、ボビンキャ
リヤ１の移動タイミングを１スリット分だけ遅延させ、
ボビンキャリヤ１を多数配置したときの相互干渉を回避
することができる。

【００２０】以上述べた実施形態は、断面形状がほぼ矩
形である三次元組織体Ｔの製造に関するものであった
が、本発明を、他の断面形状を有する三次元組織体の製
造に適用することも可能である。例えば、外形は矩形で
あって内部を中空とした組織体を形成する場合は、図１
３に例示するような案内溝１１を設けたトラックプレー
ト１０を使用する。同トラックプレート１０は、中空部
を形成するため、大型の溝形成プレート１５を中央部に
配置した点で、前記実施形態と異なっている。また図１
３のトラックプレート１０に対し、羽車２０は、図１７
に示すように溝形成プレート１３に対応させて配列す
る。そして、プッシャー３０を付設する対象を、図１７
にハッチングを付して示すとおり、隣接個数が奇数個の
羽車２０とするのは、前記実施形態と同様である。

【００２１】断面がＬ字形の三次元組織体Ｔを製造しよ
うとする場合は、図１４あるいは図１５に例示するよう
なトラックプレート１０を用いればよい。この場合にお
いても、図１８，１９に示す如く、羽車２０を溝形成プ
レート１３に対応させて配列すること、及び、外周・内
周を問わず隣接個数が奇数個となっている全ての羽車２
０（ハッチングを付して示す）に対しプッシャー３０を
付設することは、前記と同様である。

【００２２】さらに図示は省略するが、羽車２０を一列
だけ並べて構成した三次元組織体の製造装置に、本発明
を適用することも考えられる。この場合、プッシャー３
０を付設するのは、両端に位置する羽車２０のみで足り
る。

【００２３】ところで前述の実施形態は、隣接個数が奇
数個となっている全ての羽車２０ａに対し、スリット移
行手段であるプッシャー３０を付設して、相互干渉を起
こさずに配置できるボビンキャリヤ１の個数を最大とす
ることにより、製造される三次元組織体の密度ができる
だけ高くなるように設定してある。本発明者らが研究し
たところ、羽車２０のスリット数が４で、隣接個数が奇
数の羽車２０ａ全てにプッシャー３０を付設した場合、
配置可能なボビンキャリヤ１の最大個数Ｍは、Ｍ＝（羽
車の個数×２）＋（プッシャーの個数×０．５）で与え
られる。具体的にはスリット数が４の羽車２０を、図７
のように縦６×横８に配列し、図１６にハッチングを付
して示した隣接個数が奇数である２０個の羽車２０ａ全
部にプッシャー３０を付設した場合、配設できるボビン
キャリヤ１の最大個数Ｍは、上記式に基づき、Ｍ＝４８
×２＋２０×０．５＝１０６個となる。

【００２４】同様に、図１７の如く羽車２０を配置した
場合の配設可能なボビンキャリヤ１の最大個数Ｍは、Ｍ
＝４０×２＋３２×０．５＝９６個となる。また図１８
の場合のボビンキャリヤ１の最大個数Ｍは、Ｍ＝３２×
２＋１８×０．５＝７３個、図１９の場合のボビンキャ
リヤ１の最大個数Ｍは、Ｍ＝２４×２＋１８×０．５＝
５７個となる。

【００２５】なお、製造しようとする組織体の使用目的
によっては、線状体の交絡密度が小さくても差し支えな
いことがあると考えられる。このような場合、ボビンキ
ャリヤ１の配設個数を必ずしも最大にしなくてよい。さ
らに、ボビンキャリヤ１の配設個数を減少させたときに
は、羽車２０ａに付設するプッシャー３０（スリット移
行手段）のいくつかを省略することが可能な場合があ
る。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、特定の羽車において、
ボビンキャリヤを羽車のスリットから一旦抜け出させて
退避させ、しかる後、同じ羽車の隣接する次のスリット
へ挿入させる操作を行うようにしたので、違う種類の羽
車を用いることなく、ボビンキャリヤの移動タイミング
を遅延化して、ボビンキャリヤ相互の干渉を回避するこ
とが可能である。それ故、羽車を縦横に複数配列し、ボ
ビンキャリヤを複数列の羽車に跨って移動させるように
装置を構成する場合において、多数のボビンキャリヤを
相互干渉することなく配置することができるから、線状
材を高密度に交絡させた三次元構造を有する組織体の製
造が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る組織体の製造装置の一実施形態を
示す斜視図である。

【図２】本発明に係る組織体の製造装置の一実施形態に
関するものであって、ボビンキャリヤを示す正面図であ
る。

【図３】本発明に係る組織体の製造装置の一実施形態に
関するものであって、トラックプレートを示す正面図で
ある。

【図４】本発明に係る組織体の製造装置の一実施形態に
関するものであって、ボビンキャリヤとトラックプレー
トとの関係を示す部分拡大した正面図である。

【図５】本発明に係る組織体の製造装置の一実施形態に
関するものであって、図（Ａ）及び（Ｂ）は、トラック
プレートにおけるボビンキャリヤの二通りの移動経路を
それぞれ示す正面図である。

【図６】本発明に係る組織体の製造装置の一実施形態に
関するものであって、羽車及びプッシャーを、トラック
プレートの一部を切り欠いて示す正面図である。

【図７】本発明に係る組織体の製造装置の一実施形態に
関するものであって、羽車の配列例を示す正面図であ
る。

【図８】本発明に係る組織体の製造方法におけるスリッ
ト移行操作に関するものであって、操作の開始状態を示
す正面図である。

【図９】本発明に係る組織体の製造方法におけるスリッ
ト移行操作に関するものであって、ボビンキャリヤのガ
イド部を羽車のスリットから退避させた状態を示す正面
図である。

【図１０】本発明に係る組織体の製造方法におけるスリ
ット移行操作に関するものであって、ボビンキャリヤの
ガイド部を羽車のスリットから退避させた状態が維持さ
れている状況を示す正面図である。

【図１１】本発明に係る組織体の製造方法におけるスリ
ット移行操作に関するものであって、ボビンキャリヤの
ガイド部を羽車の次のスリットへ挿入させている状態を
示す正面図である。

【図１２】本発明に係る組織体の製造方法におけるスリ
ット移行操作に関するものであって、ボビンキャリヤの
ガイド部が羽車の次のスリットへ挿入されてボビンキャ
リヤの移動を再開させた状態を示す正面図である。

【図１３】本発明に係る組織体の製造装置におけるトラ
ックプレートの異なる実施形態を示す正面図である。

【図１４】本発明に係る組織体の製造装置におけるトラ
ックプレートの異なる実施形態を示す正面図である。

【図１５】本発明に係る組織体の製造装置におけるトラ
ックプレートの異なる実施形態を示す正面図である。

【図１６】本発明に係る組織体の製造装置における羽車
の配列例を示す概略図である。

【図１７】本発明に係る組織体の製造装置における羽車
の他の配列例を示す概略図である。

【図１８】本発明に係る組織体の製造装置における羽車
のさらに他の配列例を示す概略図である。

【図１９】本発明に係る組織体の製造装置における羽車
のさらに他の配列例を示す概略図である。

【符号の説明】

Ａ…組織体の製造装置 Ｂ…ボビン Ｃ…製造装置の本
体部 Ｄ…型枠 Ｅ…牽引装置 Ｌ…移動経路 Ｓ…線状材 Ｔ…組織体
１…ボビンキャリヤ ４…スライダ部 ５…ガイド部 １０…トラックプレー
ト １１…案内溝 １２…基板 １２ａ…切欠 １３…
溝形成プレート ２０…羽車 ２０ａ…プッシャーが付
設される羽車 ２１…スリット ３０…プッシャー ３
１…押圧部 ３２…ギヤ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数本の線状材を交絡させて組織体を製造
   する装置であって、線状材を巻き付けたボビンを保持す
   るボビンキャリヤと、ボビンキャリヤのガイド部が挿入
   される複数のスリットを有し、同期して回転するように
   平面的に配列された複数個の羽車と、羽車の上に配置さ
   れボビンキャリヤの移動経路を設定する案内溝が形成さ
   れたトラックプレートとを備え、羽車を回転させること
   により、羽車のスリットに挿入したボビンキャリヤが、
   トラックプレートの案内溝に沿って羽車間を受け渡され
   つつ所定経路を移動するように構成され、特定の羽車に
   対し、ボビンキャリヤを羽車のスリットから一旦退避さ
   せたのち、このボビンキャリヤを同じ羽車の隣接するス
   リットに挿入させるスリット移行手段を付設したことを
   特徴とする線状材による組織体の製造装置。
2. 【請求項２】 前記スリット移行手段は、ボビンキャリ
   ヤの移動に伴って当該ボビンキャリヤを特定の羽車のス
   リットから押し出すように設定されたトラックプレート
   と、上記特定の羽車と同期して回転し、上記ボビンキャ
   リヤを上記特定の羽車の隣接するスリット内へ押し込む
   ように設定されたプッシャーとから構成されている請求
   項１に記載の線状材による組織体の製造装置。
3. 【請求項３】線状材を巻き付けた複数個のボビンそれぞ
   れから線状材を引き出しつつ当該ボビンを平面的に移動
   させることにより、複数本の線状材を交絡させて組織体
   を製造する方法であって、同期して回転するように平面
   的に配列した複数個の羽車の上に、ボビンを保持するボ
   ビンキャリヤの移動経路を設定する案内溝を形成したト
   ラックプレートを配置し、羽車のスリットにボビンキャ
   リヤのガイド部を挿入すると共に、羽車を回転させるこ
   とにより、ボビンキャリヤをトラックプレートの案内溝
   に沿って羽車間を受け渡しつつ移動させる工程の途中
   で、特定の羽車において、ボビンキャリヤを羽車のスリ
   ットから一旦退避させたのち、このボビンキャリヤを同
   じ羽車の隣接するスリットに挿入させるスリット移行操
   作を行うことを特徴とする線状材による組織体の製造方
   法。