JP2813141B2 - Method and apparatus for producing anisotropic three-dimensional tissue preform - Google Patents

Method and apparatus for producing anisotropic three-dimensional tissue preform

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JP2813141B2
JP2813141B2 JP6256308A JP25630894A JP2813141B2 JP 2813141 B2 JP2813141 B2 JP 2813141B2 JP 6256308 A JP6256308 A JP 6256308A JP 25630894 A JP25630894 A JP 25630894A JP 2813141 B2 JP2813141 B2 JP 2813141B2
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anisotropic
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多 健 二 福
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】宇宙構造物、超音速機、高速鉄
道、核融合炉など広範囲な分野において、過酷な機械
的、熱的負荷が作用する環境下においても優れた性能を
発揮する三次元織物複合材料からなる構造材、放熱材、
断熱材等の開発が望まれている。これらの先導的材料分
野では、特に、繊維の複合化に関連して、繊維や織物の
配向や組織を最適化し、製品に要求される性能に応じた
特性の等方性や異方性を発現させるための基材の構成技
術が重視されている。本発明は、上記した繊維配向の最
適化を実現する三次元織物複合材料の製造に用いるため
の異方性三次元組織プリフォームの製造方法及びその装
置に関するものである。
[Industrial applications] In a wide range of fields, such as space structures, supersonic aircraft, high-speed railways, and fusion reactors, three-dimensional materials that exhibit excellent performance even under severe mechanical and thermal loads. Structural materials made of woven composite materials, heat dissipation materials,
Development of a heat insulating material is desired. In these leading material fields, in particular, in connection with fiber composites, the orientation and texture of fibers and woven fabrics are optimized, and isotropic and anisotropic properties are exhibited in accordance with the performance required for products. The technique of forming the base material for the purpose is emphasized. The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing an anisotropic three-dimensional tissue preform for use in manufacturing a three-dimensional woven fabric composite material that realizes the above-described optimization of fiber orientation.

【0002】[0002]

【従来の技術】ロッド方式による三次元織物(プリフォ
ーム)の製織方法は、製織に用いるロッドの長さが比較
的短いことから、一様な連続体であるロービングを直接
製織する他の方式の三次元織物製織方法に比して、織物
の各軸毎や層別に繊維の種類や配列比率を変えることが
できるなどの利便性を有するが、反面、次の様な問題点
がある。
2. Description of the Related Art In a method of weaving a three-dimensional woven fabric (preform) by a rod method, since a rod used for weaving is relatively short, another method of directly weaving a roving as a uniform continuous body is used. Compared to the three-dimensional woven fabric weaving method, the fiber type and the arrangement ratio can be changed for each axis and for each layer of the woven fabric. However, there are the following problems.

【0003】すなわち、上記製織に用いるロッドは、素
材であるロービング(繊維束)の集束数、繊維充填率、
繊維及びマトリックスの成形性、並びに製品に要求され
る性能等の条件から選定されるところの最適な太さで成
形される。従って、ロッド方式三次元織機のロッド挿入
部等の主要部は、必然的に、この最適な太さを基準と
し、それを装置構成上の主要単位として設計・製作さ
れ、このように設計・製作された装置は、要求される複
合材料の機械的・熱的特性に沿った繊維配列比率を得る
際などのロッドの太さ変更に対する多様性に欠ける、と
いう一面を有している。
[0003] That is, the rod used for the weaving is composed of a raw material roving (fiber bundle) bundled number, fiber filling rate,
It is formed with an optimum thickness selected from the conditions such as the moldability of the fiber and the matrix and the performance required for the product. Therefore, the main part of the rod type three-dimensional loom, such as the rod insertion part, is inevitably designed and manufactured based on this optimum thickness as a main unit in the apparatus configuration. One of the disadvantages of the disclosed device is that it lacks versatility in changing the thickness of the rod, such as in obtaining a fiber arrangement ratio in accordance with the required mechanical and thermal properties of the composite material.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、ロッド方式三次元3軸織物製織上の一つの課題であ
るロッドの太さ変更に対する多様性を得て、軸方向によ
り繊維配列比率を異ならしめることを可能にし、それに
よって、機械的・熱的異方性を発現する複合材料用の三
次元プリフォームが得られるようにした異方性三次元組
織プリフォームの製造方法及びその装置を提供すること
にある。また、本発明の他の技術的課題は、上述したロ
ッドの太さ変更に対する多様性を得るため、諸条件に基
づいて最適な太さとされるロッド(以下、これを基準ロ
ッドという。)を基準として、その基準ロッドの太さの
整数倍に相当する太さの経方向ロッド(Z方向ロッドと
いう。)を用い、上記基準ロッドの寸法を主要単位とし
て設計・製作された装置を有効に利用して、容易に異方
性三次元組織プリフォームを製織できるようにした異方
性三次元組織プリフォームの製造方法及びその装置を提
供することにある。
The technical problem of the present invention is to obtain a variety in changing the thickness of a rod, which is one of the problems in weaving a rod-type three-dimensional triaxial woven fabric, and to obtain a fiber arrangement ratio depending on the axial direction. And an apparatus for producing an anisotropic three-dimensional tissue preform, whereby a three-dimensional preform for a composite material exhibiting mechanical and thermal anisotropy can be obtained. Is to provide. Another technical problem of the present invention is that a rod having an optimum thickness based on various conditions (hereinafter, referred to as a reference rod) is used as a reference in order to obtain versatility in changing the thickness of the rod described above. A device designed and manufactured with the dimensions of the reference rod as a main unit is used effectively by using a longitudinal rod (referred to as a Z-direction rod) having a thickness corresponding to an integral multiple of the thickness of the reference rod. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for manufacturing an anisotropic three-dimensional tissue preform, which can easily weave the anisotropic three-dimensional tissue preform.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の異方性三次元組織プリフォームの製造方法
は、基本的には、強化用のロービングをマトリックスに
より固化した四角断面のロッドを用い、それらを互いに
直交するX,Y,Zの三方向に配向組織させた三次元3
軸プリフォームを製作するに際し、X,Y方向には基準
となる太さの上記ロッドを用い、Z方向には横断面の各
辺がX,Y方向のロッドの断面の辺長の整数倍に相当す
る長さをもつロッドを用いて、そのZ方向ロッドを上記
X,Y方向ロッドの太さに相当する間隔を隔てて並列配
置し、Z方向ロッド群に対して、上記X,Y方向ロッド
を、その太さに相当する間隔で挿入する挿入手段によ
り、挿入すべき部分のみを選択的に動作させて互いに直
交する方向から挿入することを特徴とするものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, a method for producing an anisotropic three-dimensional tissue preform according to the present invention basically comprises a rod having a square cross section obtained by solidifying a reinforcing roving with a matrix. Three-dimensional three-dimensional structure in which they are oriented in three directions of X, Y and Z orthogonal to each other.
When manufacturing the shaft preform, the above-mentioned rod having a reference thickness is used in the X and Y directions, and each side of the cross section is an integral multiple of the side length of the cross section of the rod in the X and Y directions in the Z direction. Using a rod having a corresponding length, the Z-direction rods are arranged in parallel at an interval corresponding to the thickness of the X- and Y-direction rods. Are inserted from a direction orthogonal to each other by selectively operating only a portion to be inserted by insertion means for inserting the portion at an interval corresponding to the thickness.

【0006】上記異方性三次元組織プリフォームの製造
方法においては、Z方向ロッド群にX,Y方向ロッドを
挿入する挿入手段における挿入すべき部分のみの選択的
な動作として、X及びY方向ロッドのマガジンにロッド
の太さに相当する間隔を隔てて重積貯留したX,Y方向
ロッドをロッド挿入桿による押圧でZ方向ロッド間に挿
入するに際し、挿入選択機構構により、ロッド挿入桿を
ロッド挿入のための桿挿入開口に導くか、ロッド挿入が
不能な挿入桿待避孔に導くかを選択させるための動作を
行わせることができ、あるいは、ロッド挿入を行わない
部分のロッド挿入桿を取り外し、ロッド挿入を行う部分
のみにおいてロッド挿入桿によるロッド挿入動作を行わ
せることができる。さらに、Z方向ロッドにおけるX,
Yロッドの挿入位置にロッドを対向させ、あるいはマガ
ジン内に残るロッドの挿入のために、上記マガジンをロ
ッド配列方向に各々X,Yロッドの太さの整数倍に相当
する距離だけシフトさせることができる。
[0006] In the above-described method for manufacturing an anisotropic three-dimensional tissue preform, the X and Y directions are selectively operated only in the portion to be inserted by the insertion means for inserting the X and Y direction rods into the Z direction rod group. When the X and Y direction rods accumulated and stored in the magazine of the rods at intervals corresponding to the thickness of the rods are inserted between the Z direction rods by pressing the rod insertion rods, the rod insertion rods are inserted by the insertion selecting mechanism. It is possible to perform an operation for selecting whether to guide to the rod insertion opening for rod insertion or to the insertion rod evacuation hole where rod insertion is impossible, or to remove the rod insertion rod of the part where rod insertion is not performed. The rod insertion operation by the rod insertion rod can be performed only in the part where the rod is removed and the rod is inserted. Furthermore, X,
In order for the rod to face the insertion position of the Y rod or to insert the rod remaining in the magazine, the magazine may be shifted in the rod arrangement direction by a distance corresponding to an integral multiple of the thickness of the X and Y rods. it can.

【0007】また、本発明の異方性三次元組織プリフォ
ームの製造装置は、基本的には、強化用のロービングを
マトリックスにより固化した四角断面のロッドを用い、
それらを互いに直交するX,Y,Zの三方向に配向組織
させた三次元3軸プリフォームを製作する異方性三次元
組織プリフォームの製造装置において、横断面の各辺
が、基準となるX,Y方向のロッドの断面の辺長の整数
倍に相当する長さをもつZ方向ロッドを、上記X,Y方
向ロッドの太さに相当する間隔を隔てて並列配置する織
物支持枠を備えると共に、上記Z方向ロッドに対して、
上記X,Y方向ロッドをその太さに相当する間隔で互い
に直交する方向から挿入する挿入手段であって、X,Y
方向ロッドを挿入すべき部分のみを選択的に動作させ得
る手段を有する挿入手段を備えたことを特徴とするもの
である。
The anisotropic three-dimensional structure preform manufacturing apparatus of the present invention basically uses a rod having a square cross section obtained by solidifying a reinforcing roving with a matrix.
In an anisotropic three-dimensional structure preform manufacturing apparatus for manufacturing a three-dimensional three-axis preform in which they are oriented in three directions of X, Y, and Z orthogonal to each other, each side of the cross section is a reference. A fabric support frame is provided in which Z-direction rods having a length corresponding to an integral multiple of the side length of the cross section of the X- and Y-direction rods are arranged in parallel at an interval corresponding to the thickness of the X- and Y-direction rods. With the Z-direction rod,
Insertion means for inserting the X and Y direction rods in directions perpendicular to each other at an interval corresponding to the thickness thereof;
An insertion means having means for selectively operating only a portion where the directional rod is to be inserted is provided.

【0008】上記異方性三次元組織プリフォームの製造
装置においては、X及びY方向ロッドをそれらのロッド
の太さに相当する間隔を隔てて重積貯留するマガジン
と、そのマガジン内のX,Y方向ロッドを押圧してZ方
向ロッド間に挿入するロッド挿入桿とを備えると共に、
上記ロッド挿入桿をロッド挿入のためにマガジンの桿挿
入開口に導くか、ロッド挿入が不能な挿入桿待避孔に導
くかを選択する動作を行う挿入選択機構構を備えたもの
とし、あるいは、ロッド挿入を行わない部分における上
記ロッド挿入桿を取り外し可能にすることができる。さ
らに、上記マガジンをロッド配列方向に各々X,Yロッ
ドの太さの整数倍に相当する距離だけシフトさせるマガ
ジン移動機構を設けたものとすることができる。
In the above-described apparatus for manufacturing an anisotropic three-dimensional tissue preform, a magazine for stacking and storing X and Y direction rods at intervals corresponding to the thickness of the rods, and X, Y in the magazine are stored. A rod insertion rod for pressing the Y-direction rod and inserting it between the Z-direction rods,
An insertion selection mechanism for performing an operation of selecting whether to guide the rod insertion rod to a rod insertion opening of a magazine for rod insertion or to an insertion rod escape hole where rod insertion is not possible; or The rod insertion rod in a portion where insertion is not performed can be made removable. Further, a magazine moving mechanism for shifting the magazine in the rod arrangement direction by a distance corresponding to an integral multiple of the thickness of the X and Y rods may be provided.

【0009】[0009]

【作用】上記の手段により、基準ロッドの太さの整数倍
で、任意に太さを異にするZ方向ロッドを用いた三次元
プリフォームの組織化が可能となり、しかも、基準ロッ
ドの寸法を装置構成上の主要単位として設計・製作され
た同一機構の装置により組織状態の異なる各種のプリフ
ォームの製作が可能となるため、ロッド方式三次元3軸
織物製織上の一つの課題であるロッドの太さ変更に対す
る多様性が高められる。その結果、機械的・熱的異方性
を発現する複合材料用の三次元プリフォームを容易に得
ることが可能になる。さらに、マガジン内のロッドの残
量を一様にでき、マガジンの交換やマガジンへのロッド
の補充など、製織に必要な準備動作も軽減される。
According to the above-mentioned means, it is possible to organize a three-dimensional preform using Z-direction rods having arbitrarily different thicknesses at an integral multiple of the thickness of the reference rod. Since it is possible to manufacture various preforms having different organizational states by using a device having the same mechanism designed and manufactured as a main unit in the device configuration, one of the problems in the weaving of a rod-type three-dimensional three-axis woven fabric is the problem of the rod. Diversity with respect to thickness changes is increased. As a result, it is possible to easily obtain a three-dimensional preform for a composite material that exhibits mechanical and thermal anisotropy. Further, the remaining amount of the rods in the magazine can be made uniform, and preparation operations required for weaving, such as replacement of the magazine and replenishment of the rod to the magazine, are reduced.

【0010】[0010]

【実施例】以下に、本発明に係る異方性三次元組織プリ
フォームの製造方法及びその装置の実施例について詳述
する。本発明において異方性三次元組織プリフォームの
製造に用いられるロッドは、基準ロッド、すなわち、強
化用素材であるロービングの集束数、成形性、繊維充填
率、並びに製品に要求される性能等の条件から選定され
る最適な太さで、そのロービングをマトリックスにより
固化して成形したところの最小太さの四角断面のロッド
と、横断面の各辺がその基準ロッドの断面の辺長の整数
倍に相当する長さをもつロッドであり、各ロッドは引抜
き形成法による直接的成形や、成形板からの切り出し等
によって所定の形状に成形されたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a method and an apparatus for producing an anisotropic three-dimensional tissue preform according to the present invention will be described below in detail. The rod used in the production of the anisotropic three-dimensional texture preform in the present invention is a reference rod, that is, the convergence number of the roving as a reinforcing material, moldability, fiber filling rate, and the performance required for the product. A rod with a square cross section of the minimum thickness obtained by solidifying and shaping the roving with a matrix at the optimum thickness selected from the conditions, and each side of the cross section is an integral multiple of the side length of the cross section of the reference rod Each of the rods is formed into a predetermined shape by direct molding by a drawing method, cutting out from a molded plate, or the like.

【0011】上記の各ロッドを形成する繊維としては、
例えば、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、各種の
金属繊維等が用いられる。また、これらの繊維をロッド
状に固化するマトリックスとしては、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリイミド、ナイロ
ン、PEEK等の熱可塑性樹脂、あるいは金属、セラミ
ックス、ガラス等の無機質材料を用いることができる。
なお、三次元組織プリフォームに異方性を付与するた
め、それを構成するロッドの一部に、金属や炭素材料等
の単一の素材をロッド状に加工したものを用いることも
できる。
The fibers forming each rod described above include:
For example, carbon fibers, aramid fibers, glass fibers, various metal fibers, and the like are used. In addition, as a matrix for solidifying these fibers into a rod shape, an epoxy resin, a thermosetting resin such as a phenol resin, a thermoplastic resin such as polyimide, nylon, or PEEK, or an inorganic material such as a metal, ceramics, or glass is used. be able to.
In order to impart anisotropy to the three-dimensional tissue preform, a rod made of a single material such as a metal or a carbon material may be used as a part of a rod constituting the preform.

【0012】これらによって形成する基準ロッドは、上
述したように、素材であるロービングの集束数、繊維充
填率、繊維及びマトリックスの成形性、並びに製品に要
求される性能等の条件から選定される最適な太さに成形
されるが、例えば、繊維集束数12,000本(12K
F)の高強度炭素繊維ロービングとエポキシ樹脂を用い
て、繊維の体積充填率(Vf)が最高となる正方形断面
のロッドを引抜き成形法により成形した場合、Vf72
%、ロッドの太さとして一辺が0.81mmの基準ロッ
ドが得られる。断面が矩形の基準ロッドではロッドの太
さは断面の短い辺の長さとする。
As described above, the reference rod formed by the above method is an optimum rod selected from conditions such as the number of convergence of the raw material roving, the fiber filling rate, the moldability of the fiber and the matrix, and the performance required for the product. Although it is molded to a large thickness, for example, the number of bundled fibers is 12,000 (12K
Using a high-strength carbon fiber roving of F) and an epoxy resin, a rod having a square cross-section with the highest fiber volume filling rate (Vf) is formed by a pultrusion molding method.
%, A reference rod having a side of 0.81 mm as a rod thickness is obtained. In the case of a reference rod having a rectangular cross section, the thickness of the rod is the length of the short side of the cross section.

【0013】図1に、本発明に基づいて製造される異方
性三次元組織プリフォームの概念図を示す。この三次元
組織プリフォームは、X,Y方向ロッド1,2として基
準ロッドを用い、Z方向ロッド3として断面の縦横を基
準ロッドの3倍にしたロッドを用いたものである。この
ような組織として、X,Y方向ロッド1,2を高強度炭
素繊維ロッドで、Z方向ロッド3を熱伝導率の高い高弾
性炭素繊維ロッドで構成した三次元組織プリフォームを
構成し、それを炭化焼成して得られる炭素繊維−炭素複
合材料は、衝撃等の強度が大きく、Z方向に大きな熱伝
導を示す異方性を発現するものとすることができる。
FIG. 1 shows a conceptual diagram of an anisotropic three-dimensional tissue preform manufactured according to the present invention. In this three-dimensional tissue preform, reference rods are used as the X and Y direction rods 1 and 2, and a rod whose cross section is three times as long as the reference rod is used as the Z direction rod 3. As such a structure, a three-dimensional tissue preform in which the X and Y direction rods 1 and 2 are made of a high-strength carbon fiber rod and the Z direction rod 3 is made of a highly elastic carbon fiber rod having a high thermal conductivity is formed. The carbon fiber-carbon composite material obtained by carbonizing and baking has a large strength such as impact and the like, and can exhibit anisotropy showing large heat conduction in the Z direction.

【0014】次に、これらの異方性三次元組織プリフォ
ームの製造方法及び装置について詳述する。図2は、上
記ロッドを用いて異方性三次元組織プリフォームを製造
する方法の概要を説明するためのものである。同図にお
いて、基準ロッドの整数倍の太さのZ方向ロッド3は、
織物支持枠4と筬5により基準ロッドの太さに相当する
間隔を隔てて並列配置されている。また、ここでは、基
準ロッドの寸法を装置構成上の主要単位として設計・製
作された製織装置を、各種異方性三次元組織プリフォー
ムの製造に利用できるようにすることを前提とし、その
ため、基準ロッドからなるX,Y方向ロッド1,2は、
予め、それらの各軸方向に基準ロッドの太さに相当する
間隔でそれらの多数が重積並列されたロッド群8,9を
形成する状態でマガジンに収容して準備される。
Next, a method and an apparatus for producing these anisotropic three-dimensional tissue preforms will be described in detail. FIG. 2 is for explaining an outline of a method for producing an anisotropic three-dimensional tissue preform using the rod. In the figure, a Z-direction rod 3 having an integral multiple of the thickness of the reference rod is
The fabric support frame 4 and the reed 5 are arranged side by side at an interval corresponding to the thickness of the reference rod. In addition, here, it is assumed that the weaving device designed and manufactured with the dimensions of the reference rod as the main unit in the device configuration can be used for manufacturing various anisotropic three-dimensional tissue preforms. X and Y direction rods 1 and 2 consisting of reference rods are
A large number of these rods are stacked and arranged in parallel to form a group of rods 8 and 9 in advance in the magazine at intervals corresponding to the thickness of the reference rods in their respective axial directions.

【0015】Z方向ロッドの間へのX,Y方向ロッド
1,2の挿入を行うには、先ず、ロッド群8のなかから
Z方向ロッド3間の間隙に対向している位置のX方向ロ
ッド1を、それと同一線上に位置するロッド挿入桿6の
軸方向移動により送出し、それを多数のZ方向ロッド3
の間隙に挿入する。X方向ロッド1の挿入後、ロッド挿
入桿6を復帰させ、X方向ロッド1の送出により空白と
なった部分に上方に重積しているロッドを補充する。次
に、織物支持枠4を基準ロッドの太さに相当する距離だ
け下降させ、既にZ方向ロッド間隙に挿入されているX
方向ロッド上に、ロッド群9のなかからZ方向ロッド3
間の間隙に対向している位置のY方向ロッド2を、アク
チュエータで駆動されるロッド挿入桿7の軸方向移動に
より送出して、Z方向ロッド3の間隙に挿入し、同様
に、送出により空白となった部分に上方のロッドを補充
すると共に、織物支持枠4を基準ロッドの太さに相当す
る距離だけ下降させ、以下、この動作の反復によりによ
り製織する。
In order to insert the X and Y direction rods 1 and 2 between the Z direction rods, first, the X direction rod of the rod group 8 is located at a position facing the gap between the Z direction rods 3. 1 is sent out by the axial movement of the rod insertion rod 6 which is located on the same line as that of the rod insertion rod 6,
Into the gap. After the insertion of the X-direction rod 1, the rod insertion rod 6 is returned, and the rod that has been stacked upward is replenished in the portion that has become blank due to the delivery of the X-direction rod 1. Next, the fabric support frame 4 is lowered by a distance corresponding to the thickness of the reference rod, and the X that has already been inserted into the Z-direction rod gap is set.
On the directional rod, the Z-directional rod 3
The Y-direction rod 2 at a position facing the gap between the rods is sent out by the axial movement of the rod insertion rod 7 driven by the actuator, and inserted into the gap between the Z-direction rods 3. In addition, the upper rod is replenished to the portion having become, and the fabric supporting frame 4 is lowered by a distance corresponding to the thickness of the reference rod, and thereafter, the weaving is performed by repeating this operation.

【0016】上記X,Y方向ロッドの挿入を反復して繰
り返し、ロッド群8,9のなかでZ方向ロッドの間隙に
対向している位置のXまたはY方向ロッドがなくなり、
あるいは少なくなったとき、更に図4によって後述する
ように、Z方向ロッドの全間隙にXまたはY方向ロッド
を挿入できないときには、ロッド群8をY軸方向に、ロ
ッド群9をX軸方向に所要の距離(基準ロッドの太さの
整数倍の距離)だけシフトさせ、Z方向ロッドの間隙に
他列の重積したX,Y方向ロッドを対向させて前記の動
作を反復して行うことにより、X,Y,Z方向のロッド
からなる異方性三次元組織プリフォーム10が組織され
る。
The insertion of the X and Y direction rods is repeated and repeated, so that the X or Y direction rod at the position facing the gap between the Z direction rods in the rod groups 8 and 9 disappears,
Alternatively, when the number of the rods is reduced, as will be described later with reference to FIG. 4, when the X or Y direction rod cannot be inserted into the entire gap of the Z direction rod, the rod group 8 is required in the Y axis direction and the rod group 9 is required in the X axis direction. (An integer multiple of the thickness of the reference rod), and the above operation is repeatedly performed by causing the X and Y direction rods stacked in other rows to face the gap between the Z direction rods. An anisotropic three-dimensional tissue preform 10 composed of rods in X, Y, and Z directions is organized.

【0017】ロッド群8及び9の位置をシフトさせるこ
となく、それらを固定した状態で、Z方向ロッドの間隔
に対向しているX方向ロッド及びY方向ロッドをZ方向
ロッドの間隙に挿入する上記の動作を行うときには、ロ
ッド群8及びロッド群9の特定の列のロッドのみがZ方
向ロッドの間隔に挿入される。なお、上記の反復動作の
過程で、必要に応じて、筬5(または織物支持枠4)に
上下動を与えて、Z方向ロッド間に挿入したX方向ロッ
ドとY方向ロッドとの相互の間隔を密にするための筬打
ち動作が加えられる。
Inserting the X-direction rod and the Y-direction rod facing the space between the Z-direction rods into the gap between the Z-direction rods without shifting the positions of the rod groups 8 and 9 while fixing them. Is performed, only the rods in the specific rows of the rod group 8 and the rod group 9 are inserted at intervals between the Z-direction rods. In the course of the above-described repetitive operation, if necessary, the reed 5 (or the fabric support frame 4) is vertically moved so that the distance between the X-direction rod and the Y-direction rod inserted between the Z-direction rods is increased. A beating operation is performed to increase the density.

【0018】次に、図3ないし図5により、Z方向ロッ
ドの太さを基準ロッドの偶数倍及び奇数倍としたときの
異方性三次元組織プリフォームの製織動作を具体的に詳
述する。図3には、X,Y方向及びZ方向ロッドとして
いずれも基準ロッドを用いる場合のX及びY方向ロッド
の挿入位置関係を示す。これは、基準ロッドの寸法を装
置構成上の主要単位として設計・製作された既知の製織
装置の構成、作用を、本発明の実施例と比較するために
示すものであり、そのため各Z方向ロッドは縦横に基準
ロッドの太さに相当する間隔を隔てて並列配置し、X方
向及びY方向ロッドは、基準ロッドの太さに相当する間
隔で配置している。
Next, the weaving operation of the anisotropic three-dimensional tissue preform when the thickness of the Z-direction rod is set to an even number and odd number times of the reference rod will be described in detail with reference to FIGS. . FIG. 3 shows the insertion positional relationship of the X and Y direction rods when the reference rod is used as each of the X, Y direction and Z direction rods. This is to show the configuration and operation of a known weaving device designed and manufactured with the dimensions of the reference rod as a main unit in the device configuration, for comparison with the embodiment of the present invention. Are arranged side by side at an interval corresponding to the thickness of the reference rod vertically and horizontally, and the X-direction and Y-direction rods are arranged at an interval corresponding to the thickness of the reference rod.

【0019】この場合に、X方向及びY方向のロッド群
11,12の片端にあるRX12及びRY12のロッド以外
のX方向ロッドRX1 ,RX2 ・・RX11及びY方向ロ
ッドRY1 ,RY2 ・・RY11は、それぞれ、Z方向ロ
ッド群13のロッド間隙(ロッド挿入位置)X1 ,X2
・・X11及びY1 ,Y2 ・・Y11に対向しており、X方
向及びY方向の各ロッド群11,12を貯留するマガジ
ンの位置をシフトすることなく、それらを固定した状態
でX及びY方向ロッドの挿入を行うことができる。な
お、ここではRX12及びRY12のロッドは不要であるか
ら、マガジンに装填のためのスペースがあってもそれら
を装填する必要はない。
In this case, the X-direction rods RX 1 , RX 2 ... RX 11 and the Y-direction rods RY 1 , other than the RX 12 and RY 12 rods at one end of the rod groups 11 and 12 in the X and Y directions, respectively. RY 2 ..RY 11 are rod gaps (rod insertion positions) X 1 and X 2 of the Z-direction rod group 13, respectively.
..X 11 and Y 1 , Y 2 ... Y 11 are opposed to each other, and the positions of the magazines storing the rod groups 11 and 12 in the X direction and the Y direction are not shifted, and are fixed. X and Y directional rods can be inserted. Here, since the rods of RX 12 and RY 12 are unnecessary, it is not necessary to load them even if the magazine has a space for loading.

【0020】図4は、X方向ロッド及びY方向ロッドと
して基準ロッドを用い、Z方向ロッドを基準ロッドの太
さの2倍とした場合のX及びY方向ロッドの挿入位置関
係を示すものである。この例の場合にも、図3の場合と
同様な装置を用い、同様なマガジンを用いることが前提
であるが、X,Y方向のロッド群11,12のうち、X
方向ロッドRX2 ,RX5 ,RX8 とY方向ロッドRY
2 ,RY5 ,RY8 及びロッドRX11,RY11以上のロ
ッドはマガジンに装填せず、それ以外のX方向ロッド及
びY方向ロッドをマガジンに装填して、次の手順で製織
を行うのが望ましい。
FIG. 4 shows the X and Y-direction rod insertion positions when a reference rod is used as the X-direction rod and the Y-direction rod, and the thickness of the Z-direction rod is twice the thickness of the reference rod. . Also in this example, it is assumed that the same device as in FIG. 3 and the same magazine are used, but among the rod groups 11 and 12 in the X and Y directions, X
Directional rods RX 2 , RX 5 , RX 8 and Y-directional rod RY
2 , RY 5 , RY 8 and rods RX 11 , RY 11 or more are not loaded into the magazine, but the other X-direction rods and Y-direction rods are loaded into the magazine, and weaving is performed in the following procedure. desirable.

【0021】(1) 織物支持枠4を基準ロッドの太さの
数倍程度下降させ、ロッド挿入開口を得る、(2) Y方
向ロッドの挿入位置Y1 ,Y3 ,Y5 ,Y7 に、それら
に対向する位置にあるY方向ロッドRY1 ,RY4 ,R
7 ,RY10を挿入する、(3) Y方向ロッドを貯留す
るマガジンの位置を基準ロッドの太さに相当する距離だ
け矢印の方向(左)にシフトさせる、(4) Y方向ロッ
ドの挿入位置Y2 ,Y4 ,Y6 に、それらに対向する位
置にあるY方向ロッドRY3 ,RY6 ,RY9 を挿入す
る、(5) Y方向ロッドを貯留するマガジンの位置を基
準ロッドの太さに相当する距離だけ矢印と反対の方向
(右)にシフトさせる、(6) 織物支持枠4を上昇さ
せ、筬5に挿入ロッドを押し当て、筬打ちする、
(1) The fabric support frame 4 is lowered about several times the thickness of the reference rod to obtain a rod insertion opening. (2) The Y-direction rod insertion positions Y 1 , Y 3 , Y 5 , Y 7 , Y-direction rods RY 1 , RY 4 , R
Inserting the Y 7, RY 10, (3) by a distance corresponding to the thickness of the reference rod the position of the magazine for storing the Y-direction rod is shifted in the direction (left) arrow, insertion (4) Y-direction rod Insert the Y-direction rods RY 3 , RY 6 , RY 9 at positions Y 2 , Y 4 , Y 6 opposed to them, and (5) set the position of the magazine for storing the Y-direction rod to the thickness of the reference rod. (6) Raise the fabric supporting frame 4, press the insertion rod against the reed 5, and beat the reed.

【0022】(7) 織物支持枠4を基準ロッドの太さの
数倍程度下降させ、ロッド挿入開口を得る、(8) X方
向ロッドの挿入位置X1 ,X3 ,X5 ,X7 に、それら
に対向する位置にあるX方向ロッドRX1 ,RX4 ,R
7 ,RX10を挿入する、(9) X方向ロッドを貯留す
るマガジンの位置を基準ロッドの太さに相当する距離だ
け矢印方向(右)にシフトさせる、(10) X方向ロッド
の挿入位置X2 ,X4 ,X6 に、それらに対向する位置
にあるX方向ロッドRX3 ,RX6 ,RX9 を挿入す
る、(11) X方向ロッドを貯留するマガジンの位置を基
準ロッドの太さに相当する距離だけ矢印と反対の方向
(左)にシフトさせる、(12) 織物支持枠4を上昇さ
せ、筬5に挿入ロッドを押し当て、筬打ちする、(13)
以後、上記(1) 〜(12)の動作を反復する、
(7) The fabric support frame 4 is lowered about several times the thickness of the reference rod to obtain a rod insertion opening. (8) The X-direction rod insertion positions X 1 , X 3 , X 5 and X 7 , X-direction rods RX 1 , RX 4 , R
Inserting the X 7, RX 10, (9) by a distance corresponding to the position of the magazine for storing the X-direction rod to the thickness of the reference rod is shifted in the arrow direction (right), (10) the insertion position of the X-direction rod X direction rods RX 3 , RX 6 , RX 9 located at positions opposed to X 2 , X 4 , X 6 are inserted. (11) The position of the magazine storing the X direction rods is determined by the thickness of the reference rod. (12) Raise the fabric support frame 4, press the insertion rod against the reed 5, and beat the reed, (13)
Thereafter, the above operations (1) to (12) are repeated,

【0023】上記製織例では、マガジン内に、RX2
RX5 ,RX8 とRY2 ,RY5 ,RY8 及びRX11
RY11以上のX及びY方向ロッドの貯留を行っていない
が、上記手順の(3) (5) (9) 及び(11)においてマガジン
を反対の方向にシフトする場合は、RX3 ,RX6 ,R
9 とRY3 ,RY6 ,RY9 及びRX11,RY11以上
のX及びY方向ロッドを装填せず、それによって上記手
順に準じた操作を行うことにより、同様のプリフォーム
が形成される。
In the above weaving example, RX 2 ,
RX 5 , RX 8 and RY 2 , RY 5 , RY 8 and RX 11 ,
If the X and Y direction rods of RY 11 or more are not stored, but the magazine is shifted in the opposite direction in (3), (5), (9) and (11) of the above procedure, RX 3 and RX 6 , R
A similar preform is formed by not loading X 9 and RY 3 , RY 6 , RY 9 and RX 11 , and X and Y directional rods of RY 11 or more, thereby performing an operation according to the above procedure. .

【0024】図5は、X方向ロッド及びY方向ロッドと
して基準ロッドを用い、Z方向ロッドを基準ロッドの太
さの3倍とした場合のX及びY方向ロッドの挿入位置関
係を示すものである。この例の場合にも、図3の場合と
同様な装置を用い、同様なマガジンを用いるが、マガジ
ンにはX方向及びY方向のロッド群11,12の全てを
装填して、次の手順で製織を行う。
FIG. 5 shows the positional relationship between the X and Y direction rods when the reference rod is used as the X direction rod and the Y direction rod, and the Z direction rod is three times the thickness of the reference rod. . Also in this example, the same device as in FIG. 3 is used and the same magazine is used. However, the magazine is loaded with all of the rod groups 11 and 12 in the X and Y directions, and the following procedure is performed. Weaving is performed.

【0025】(1) 織物支持枠4を基準ロッドの太さの
数倍程度下降させ、ロッド挿入開口を得る、(2) Y方
向ロッドの挿入位置Y1 ,Y2 ,Y3 ,Y4 ,Y5 ,Y
6 に、それらに対向する位置にあるY方向ロッドRY
1 ,RY3 ,RY5 ,RY7 ,RY9 ,RY11を挿入す
る、(3) 織物支持枠4を上昇させ、筬5に挿入ロッド
を押し当て、筬打ちする、(4) Y方向ロッドを貯留す
るマガジンの位置を基準ロッドの太さの2倍に相当する
距離だけ矢印の方向(左)にシフトさせる、
(1) The fabric support frame 4 is lowered about several times the thickness of the reference rod to obtain a rod insertion opening. (2) Insertion positions Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 , of the Y-direction rod Y 5 , Y
6 shows a Y-direction rod RY at a position facing them.
1 , RY 3 , RY 5 , RY 7 , RY 9 , RY 11 are inserted. (3) Raise the fabric support frame 4, press the insertion rod against the reed 5, and beat the reed, (4) Y-direction rod Is shifted in the direction of the arrow (left) by a distance corresponding to twice the thickness of the reference rod,

【0026】(5) 織物支持枠4を基準ロッドの太さの
数倍程度下降させ、ロッド挿入開口を得る、(6) X方
向ロッドの挿入位置X1 ,X2 ,X3 ,X4 ,X5 ,X
6 に、それらに対向する位置にあるX方向ロッドRX
1 ,RX3 ,Rx5 ,RX7 ,RX9 ,RX11を挿入す
る、(7) 織物支持枠4を上昇させ、筬5に挿入ロッド
を押し当て、筬打ちする、(8) X方向ロッドを貯留す
るマガジンの位置を基準ロッドの太さの2倍に相当する
距離だけ矢印の方向(右)にシフトさせる、
(5) The fabric support frame 4 is lowered about several times the thickness of the reference rod to obtain a rod insertion opening. (6) X-direction rod insertion positions X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X
6 shows an X-direction rod RX at a position facing them.
1 , RX 3 , RX 5 , RX 7 , RX 9 , RX 11 are inserted. (7) The fabric support frame 4 is raised, the insertion rod is pressed against the reed 5, and the bar is beaten, (8) X-direction rod Is shifted in the direction of the arrow (right) by a distance corresponding to twice the thickness of the reference rod,

【0027】(9) 織物支持枠4を基準ロッドの太さの
数倍程度下降させ、ロッド挿入開口を得る、(10) Y方
向ロッドの挿入位置Y1 ,Y2 ,Y3 ,Y4 ,Y5 ,Y
6 に、それらに対向する位置にあるY方向ロッドRY
2 ,RY4 ,RY6 ,RY8 ,RY10,RY12を挿入す
る、(11) 織物支持枠4を上昇させ、筬5に挿入ロッド
を押し当て、筬打ちする、(12) Y方向ロッドを貯留す
るマガジンの位置を基準ロッドの太さの2倍に相当する
距離だけ矢印と反対の方向(右)にシフトさせる、
(9) The fabric support frame 4 is lowered about several times the thickness of the reference rod to obtain a rod insertion opening. (10) Y-direction rod insertion positions Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 , Y 5 , Y
6 shows a Y-direction rod RY at a position facing them.
2 , RY 4 , RY 6 , RY 8 , RY 10 , RY 12 are inserted. (11) The fabric support frame 4 is raised, the insertion rod is pressed against the reed 5, and the bar is beaten, (12) the Y-direction rod. Shifts the position of the magazine in which is stored in the direction opposite to the arrow (right) by a distance corresponding to twice the thickness of the reference rod,

【0028】(13) 織物支持枠4を基準ロッドの太さの
数倍程度下降させ、ロッド挿入開口を得る、(14) X方
向ロッドの挿入位置X1 ,X2 ,X3 ,X4 ,X5 ,X
6 に、それらに対向する位置にあるX方向ロッドRX
2 ,RX4 ,RX6 ,RX8 ,RX10,RX12を挿入す
る、(15) 織物支持枠4を上昇させ、筬5に挿入ロッド
を押し当て、筬打ちする、(16) X方向ロッドを貯留す
るマガジンの位置を基準ロッドの太さの2倍に相当する
距離だけ矢印と反対の方向(左)にシフトさせる、(17)
以後、上記(1) 〜(16)の動作を反復する、この手順で
ロッドの挿入を行うと、マガジン内のロッドが平均して
使用されるが、例えば、マガジンの奇数列のロッドのみ
を先に挿入し、そのロッドがなくなった後に偶数列のロ
ッドの挿入を行うなどの手順を用いることもできる。
(13) The fabric supporting frame 4 is lowered about several times the thickness of the reference rod to obtain a rod insertion opening. (14) The X-direction rod insertion positions X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 , X
6 shows an X-direction rod RX at a position facing them.
2 , RX 4 , RX 6 , RX 8 , RX 10 , RX 12 are inserted. (15) The fabric support frame 4 is raised, the insertion rod is pressed against the reed 5, and the bar is beaten, (16) X-direction rod Shifts the position of the magazine in which is stored in the direction opposite to the arrow (left) by a distance corresponding to twice the thickness of the reference rod, (17)
Thereafter, the above operations (1) to (16) are repeated, and when the rod is inserted in this procedure, the rods in the magazine are used on average.For example, only the odd-numbered rods in the magazine are used first. , And after the rod disappears, a procedure of inserting an even-numbered row of rods can be used.

【0029】図6ないし図9には、上述した三次元組織
プリフォームの製織動作を具体化する装置の一例を示
す。図6には、一方向に整列させたX方向ロッドまたは
Y方向ロッド21を重積貯留するためのマガジン20の
構成例を示している。このマガジン20は、前後のマガ
ジン枠板22,23、左右の側板24及びマガジン底板
25によって、上面開口の箱状に形成し、XまたはY方
向のロッド群は、マガジン枠板22,23の内面に対向
状態に設けた多数のロッドガイド溝27,28にその両
端を嵌入させて重積状態に収容するようにしている。そ
れらの各列のロッド21の上方においてロッドガイド溝
27,28に沿って滑動するように嵌入される錘り板2
9は、ロッドガイド溝27,28に沿ってマガジンの底
部へのロッド21の滑動を容易にするためのものであ
る。
FIGS. 6 to 9 show an example of an apparatus for realizing the weaving operation of the three-dimensional tissue preform described above. FIG. 6 shows a configuration example of a magazine 20 for stacking and storing X-direction rods or Y-direction rods 21 aligned in one direction. The magazine 20 is formed in a box shape having an upper surface opening by front and rear magazine frame plates 22 and 23, left and right side plates 24 and a magazine bottom plate 25, and a rod group in the X or Y direction is formed on the inner surface of the magazine frame plates 22 and 23. The two ends are fitted into a large number of rod guide grooves 27, 28 provided in an opposed state to accommodate the stacked state. The weight plate 2 fitted so as to slide along the rod guide grooves 27 and 28 above the rods 21 in each row.
9 is for facilitating sliding of the rod 21 to the bottom of the magazine along the rod guide grooves 27 and 28.

【0030】上記ロッドガイド溝27,28は、図3な
いし図5に示したX方向及びY方向のロッド群11,1
2を重積収容するものであるから、各ロッドガイド溝2
7,28は、基準ロッドの太さに相当する間隔を隔てて
形成され、それらのロッドガイド溝27,28の下端
は、図7に明瞭に示しているように、収容したロッドが
マガジン底板25に設けた溝30まで滑動降下できるよ
うに形成している。マガジン底板25の溝30は、マガ
ジン枠板23側の一端開口をロッド挿入桿32が挿入さ
れる桿挿入開口33とし、他端をマガジン20からのロ
ッド21が送出されるロッド出口孔34としたものであ
る。また、マガジン底板25には、上記溝30の下方に
位置させて、一時的にロッドの挿入を行わない部分のロ
ッド挿入桿32を待避させるための挿入桿待避孔36を
備えている。なお、図7中において、31はZ方向ロッ
ドを示している。
The rod guide grooves 27 and 28 are provided in the X and Y direction rod groups 11 and 1 shown in FIGS.
2 are stacked and accommodated in each rod guide groove 2
7, 28 are formed at an interval corresponding to the thickness of the reference rod, and the lower ends of the rod guide grooves 27, 28 are, as clearly shown in FIG. Is formed so as to be able to slide down to the groove 30 provided in the groove. The groove 30 of the magazine bottom plate 25 has one end opening on the magazine frame plate 23 side as a rod insertion opening 33 into which the rod insertion rod 32 is inserted, and the other end as a rod exit hole 34 through which the rod 21 from the magazine 20 is sent out. Things. In addition, the magazine bottom plate 25 is provided with an insertion rod withdrawal hole 36 located below the groove 30 for temporarily retracting the rod insertion rod 32 in a portion where the rod is not inserted. In FIG. 7, reference numeral 31 denotes a Z-direction rod.

【0031】さらに、図7においては、ロッドの挿入動
作を行うための挿入桿駆動機構、及びその挿入桿駆動機
構によるロッドの挿入動作を選択的に行う挿入選択機構
等の構成を示している。同図において、ロッド21を貯
留している上記マガジン20は、マガジン支持台39上
に固定され、また、マガジン底板25の溝30に対応さ
せて設けた多数のロッド挿入桿32の基端を、図示しな
いアクチュエータによりそれらを一括して駆動する挿入
桿把持部材41に保持させ、それによって、ロッドの挿
入動作を行うための挿入桿駆動機構40を構成させ、そ
れらはマガジン支持台39と共通の台上に支持されてい
る。
Further, FIG. 7 shows a configuration of an insertion rod driving mechanism for performing the rod inserting operation, and an insertion selecting mechanism for selectively performing the rod inserting operation by the insertion rod driving mechanism. In the figure, the magazine 20 storing the rods 21 is fixed on a magazine support base 39, and the base ends of a large number of rod insertion rods 32 provided corresponding to the grooves 30 of the magazine bottom plate 25, An insertion rod gripping member 41 for driving them all together is held by an actuator (not shown), thereby forming an insertion rod driving mechanism 40 for performing a rod insertion operation, which is a common base with the magazine support base 39. Supported above.

【0032】さらに、これらのロッド挿入桿32の移動
を案内するため、マガジン底板25に隣接して案内溝を
有する挿入桿ガイド42を配設し、また、上記ロッド挿
入桿32のマガジン内への進入路、すなわち、マガジン
底板25における桿挿入開口33と挿入桿待避孔36の
一方を選択させるための挿入桿選択プレート43を設け
ている。
Further, in order to guide the movement of the rod insertion rod 32, an insertion rod guide 42 having a guide groove is provided adjacent to the magazine bottom plate 25, and the rod insertion rod 32 is inserted into the magazine. The insertion path, that is, an insertion rod selection plate 43 for selecting one of the rod insertion opening 33 and the insertion rod retracting hole 36 in the magazine bottom plate 25 is provided.

【0033】上記挿入桿選択プレート43は、ロッド挿
入桿32の太さと同じ厚さの板材からなり、それらをロ
ッド挿入桿32の数に対応する数だけ、ロッド挿入桿3
2の配列間隔と同じ間隔で並列配置したもので、マガジ
ン20においてロッド挿入桿32が挿入される桿挿入開
口33及び挿入桿待避孔36の延長上に位置するように
配置され、それによってロッド挿入桿32をガイドさせ
ている。更に、この挿入桿選択プレート43は、図示し
ない駆動制御装置で駆動制御されるカム機構やソレノイ
ド機構等により、個々に上下に移動制御可能に装着され
ており、その移動範囲は、最下降位置においてマガジン
底板の低部に設けられた挿入桿待避孔36の下面に一致
し、最上昇位置において桿挿入開口33の下面に一致す
るように設定している。上記挿入桿選択プレート43
は、これらの機構と共にロッドの挿入選択機構を構成す
るものである。
The insertion rod selection plate 43 is made of a plate material having the same thickness as the rod insertion rod 32, and the same number of rod insertion rods 32 as the number of rod insertion rods 32 are used.
2 are arranged in parallel at the same interval as the arrangement interval of 2, and are arranged in the magazine 20 so as to be located on the extension of the rod insertion opening 33 and the insertion rod escape hole 36 into which the rod insertion rod 32 is inserted, whereby the rod is inserted. The rod 32 is guided. Further, the insertion rod selection plate 43 is mounted so that it can be individually moved up and down by a cam mechanism or a solenoid mechanism driven by a drive control device (not shown). The lower surface of the insertion rod retracting hole 36 provided in the lower portion of the magazine bottom plate is set to coincide with the lower surface of the rod insertion opening 33 at the highest position. Insertion rod selection plate 43
Constitutes a rod insertion selecting mechanism together with these mechanisms.

【0034】上記挿入桿選択プレート43を備えた挿入
選択機構は、例えば図5の例において、前記製織の手順
(2) の段階で、Y方向ロッドの挿入位置Y1 ,Y2 ,Y
3 ,Y4 ,Y5 ,Y6 にそれらに対向する位置にあるY
方向ロッドRY1 ,RY3 ,RY5 ,RY7 ,RY9
RY11だけを挿入し、Y方向ロッドRY2 ,RY4 ,R
6 ,RY8 ,RY10,RY12の挿入を行わない場合
に、挿入を行うY方向ロッドに対応するロッド挿入桿3
2だけを桿挿入開口33に導き、挿入しないY方向ロッ
ドに対応するロッド挿入桿32を挿入桿待避孔36に導
く場合などに動作させるものである。
The insertion selection mechanism having the insertion rod selection plate 43 is, for example, in the example of FIG.
At the stage (2), the insertion positions Y 1 , Y 2 , Y
3 , Y 4 , Y 5 , Y 6
Direction rod RY 1, RY 3, RY 5 , RY 7, RY 9,
Insert only RY 11, Y-direction rod RY 2, RY 4, R
When Y 6 , RY 8 , RY 10 , and RY 12 are not inserted, a rod insertion rod 3 corresponding to the Y-direction rod to be inserted.
Only the rod 2 is guided to the rod insertion opening 33, and the rod insertion rod 32 corresponding to the Y-direction rod not to be inserted is guided to the insertion rod escape hole 36, for example.

【0035】このような挿入選択機構を用いる代わり
に、ロッド挿入桿32の基端を挿入桿把持部材41に保
持させるに際し、ロッド挿入を行わない部分における上
記ロッド挿入桿32をねじ43により個別的に取り外し
可能にしておくこともでき、それによってロッド挿入桿
32が欠落したところではXまたはY方向ロッドが挿入
されなくなる。また、図8は、マガジン20のロッド送
出側端面の詳細を示すもので、ロッド出口孔34を縦長
に形成して、その出口側に上下張設自在に取付けた高さ
調節盤44を設け、ロッド送出高さを調整できるように
している。
Instead of using such an insertion selecting mechanism, when the base end of the rod insertion rod 32 is held by the insertion rod gripping member 41, the rod insertion rod 32 at a portion where rod insertion is not performed is individually screwed. The X- or Y-direction rod can no longer be inserted where the rod insertion rod 32 is missing. FIG. 8 shows details of the end face of the magazine 20 on the rod delivery side, in which a rod outlet hole 34 is formed in a vertically long shape, and a height adjusting panel 44 is attached to the outlet side so as to be vertically stretchable. The rod delivery height can be adjusted.

【0036】図4及び図5において説明した製織動作に
おいては、マガジンの位置を必要に応じて矢印方向にシ
フトさせる必要がある。図9は、Z方向ロッド間への
X,Y方向ロッドの挿入の進度に合わせて、X方向ロッ
ド用マガジン及びY方向ロッド用マガジンの位置をシフ
トさせる機構を備えた製織装置の構成例を示すものであ
る。この製織装置においては、前記図2に示すような織
物支持枠4や筬5を用い、図4または図5に示すような
太さのZ方向ロッド31を並列配置し、X方向及びY方
向のロッドをそれぞれのマガジン20に収容し、図7に
よって説明したようなロッド挿入桿32によりX方向及
びY方向ロッドをZ方向ロッド間に挿入する挿入手段を
備えたものである。
In the weaving operation described with reference to FIGS. 4 and 5, it is necessary to shift the position of the magazine in the direction of the arrow as needed. FIG. 9 shows a configuration example of a weaving apparatus provided with a mechanism for shifting the positions of the X-direction rod magazine and the Y-direction rod magazine in accordance with the progress of the insertion of the X and Y direction rods between the Z direction rods. Things. In this weaving apparatus, a Z-direction rod 31 having a thickness as shown in FIG. 4 or 5 is arranged in parallel using a fabric support frame 4 or a reed 5 as shown in FIG. A rod is accommodated in each magazine 20, and an insertion means for inserting the X-direction and Y-direction rods between the Z-direction rods by the rod insertion rod 32 as described with reference to FIG. 7 is provided.

【0037】X方向及びY方向ロッドを収容するそれぞ
れのマガジン20は、図6及び図7によって説明したも
のと同様に、それらの内部に多数のX方向またはY方向
ロッド(基準ロッド)を、それらの太さに相当する間隔
を隔てて重積収容し、それぞれマガジン支持台39上に
搭載している。そして、両マガジン支持台39は、それ
を図4及び図5の矢印方向にシフトさせてX方向ロッド
及びY方向ロッドを挿入するZ方向ロッド間隙の位置を
変えるため、それらにマガジン移動機構47が装着され
ている。このマガジン移動機構47は、モータ48によ
り駆動される送りねじ49により、マガジン20の位置
を基準ロッドの太さの整数倍だけシフトさせるものであ
る。この製織装置の動作は、先に図4及び図5によって
説明したところと実質的に同一である。
Each magazine 20 for accommodating X-direction and Y-direction rods has a large number of X-direction or Y-direction rods (reference rods) inside them, as described with reference to FIGS. Are stacked and housed at an interval corresponding to the thickness of the magazine, and each is mounted on a magazine support base 39. The magazine support base 39 shifts the magazine support base 39 in the direction of the arrow in FIGS. 4 and 5 to change the position of the Z-direction rod gap into which the X-direction rod and the Y-direction rod are inserted. It is installed. The magazine moving mechanism 47 shifts the position of the magazine 20 by an integral multiple of the thickness of the reference rod by a feed screw 49 driven by a motor 48. The operation of this weaving device is substantially the same as that described above with reference to FIGS.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上に詳述した本発明の異方性三次元組
織プリフォームの製造方法及び装置によれば、ロッド方
式三次元3軸織物製織上の一つの課題であるロッドの太
さ変更に対する多様性を得て、基準ロッドの寸法を主要
単位として設計・製作された一つの装置を有効に利用
し、軸方向によりロッドの太さ、繊維配列比率を異なら
しめた三次元組織プリフォームの製造を可能にし、それ
によって、機械的・熱的異方性を発現する複合材料用の
三次元プリフォームを容易に得ることができる。さら
に、マガジン内のロッドの残量を一様にでき、マガジン
の交換やマガジンへのロッドの補充など、製織に必要な
準備動作も軽減される。
According to the method and apparatus for producing an anisotropic three-dimensional texture preform of the present invention described in detail above, one of the problems in the weaving of a rod-type three-dimensional three-dimensional woven fabric is changing the thickness of a rod. Of three-dimensional tissue preforms with different rod thickness and fiber arrangement ratio depending on the axial direction by effectively utilizing one device designed and manufactured with the dimensions of the reference rod as the main unit. It enables production, whereby a three-dimensional preform for a composite material exhibiting mechanical and thermal anisotropy can be easily obtained. Further, the remaining amount of the rods in the magazine can be made uniform, and preparation operations required for weaving, such as replacement of the magazine and replenishment of the rod to the magazine, are reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に基づいて製造される異方性三次元組織
プリフォームの概要を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of an anisotropic three-dimensional tissue preform manufactured according to the present invention.

【図2】本発明に基づいて異方性三次元組織プリフォー
ムを製造する方法の概要を説明するための斜視図である
FIG. 2 is a perspective view for explaining an outline of a method of manufacturing an anisotropic three-dimensional tissue preform according to the present invention.

【図3】X,Y方向及びZ方向ロッドとして基準ロッド
を用いる既知の場合のX及びY方向ロッドの挿入位置関
係を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the insertion positional relationship of X and Y direction rods in a known case where a reference rod is used as the X, Y and Z direction rods.

【図4】Z方向ロッドの太さを基準ロッドの2倍とした
場合のX及びY方向ロッドの挿入位置関係を示す説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the insertion positional relationship of X and Y direction rods when the thickness of a Z direction rod is twice as large as a reference rod.

【図5】Z方向ロッドの太さを基準ロッドの3倍とした
場合のX及びY方向ロッドの挿入位置関係を示す説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the insertion positional relationship of X and Y direction rods when the thickness of the Z direction rod is three times the thickness of the reference rod.

【図6】マガジンの構成例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a configuration example of a magazine.

【図7】ロッドの挿入動作を選択的に行うための挿入選
択機構の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of an insertion selection mechanism for selectively performing a rod insertion operation.

【図8】マガジンのロッド送出側端面の要部詳細図であ
る。
FIG. 8 is a detailed view of a main part of an end face on a rod delivery side of the magazine.

【図9】本発明の異方性三次元組織プリフォームの製造
装置の実施例を示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing an embodiment of the apparatus for producing an anisotropic three-dimensional tissue preform of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 X方向ロッド 2 Y方向ロッド 3,31 Z方向ロッド 4 織物支持枠 6,7 ロッド挿入桿 8,9,11,12 ロッド群 10 異方性三次元組織プリフォーム 13 Z方向ロッド群 20 マガジン 21 ロッド 32 ロッド挿入桿 33 桿挿入開口 36 挿入桿待避孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 X direction rod 2 Y direction rod 3, 31 Z direction rod 4 Fabric support frame 6, 7 Rod insertion rod 8, 9, 11, 12 Rod group 10 Anisotropic three-dimensional tissue preform 13 Z direction rod group 20 Magazine 21 Rod 32 Rod insertion rod 33 Rod insertion opening 36 Insertion rod escape hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−86539(JP,A) 特開 平2−169741(JP,A) 特開 平3−287836(JP,A) 特開 平3−287837(JP,A) 特開 平2−99659(JP,A) 特開 平2−104742(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D03D 41/00 D03D 25/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-5-86539 (JP, A) JP-A-2-169741 (JP, A) JP-A-3-287836 (JP, A) JP-A-3-287836 287837 (JP, A) JP-A-2-99659 (JP, A) JP-A-2-104742 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) D03D 41/00 D03D 25 / 00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】強化用のロービングをマトリックスにより
固化した四角断面のロッドを用い、それらを互いに直交
するX,Y,Zの三方向に配向組織させた三次元3軸プ
リフォームを製作するに際し、 X,Y方向には基準となる太さの上記ロッドを用い、Z
方向には横断面の各辺がX,Y方向のロッドの断面の辺
長の整数倍に相当する長さをもつロッドを用いて、その
Z方向ロッドを上記X,Y方向ロッドの太さに相当する
間隔を隔てて並列配置し、 Z方向ロッド群に対して、上記X,Y方向ロッドを、そ
の太さに相当する間隔で挿入する挿入手段により、挿入
すべき部分のみを選択的に動作させて互いに直交する方
向から挿入する、ことを特徴とする異方性三次元組織プ
リフォームの製造方法。
1. A three-dimensional three-axis preform in which rods having a rectangular cross section in which reinforcing rovings are solidified by a matrix and are oriented in three directions of X, Y, and Z orthogonal to each other is manufactured. In the X and Y directions, use the rod having the reference thickness described above.
In the direction, a rod having a length corresponding to an integral multiple of the side length of the cross section of the rod in the X and Y directions is used, and the Z direction rod is adjusted to the thickness of the X and Y direction rods. The X and Y directional rods are inserted into the Z directional rod group at intervals corresponding to the thickness of the Z directional rod group, and only the portion to be inserted is selectively operated. And inserting the anisotropic three-dimensional tissue preforms in directions perpendicular to each other.
【請求項2】請求項1に記載の異方性三次元組織プリフ
ォームの製造方法において、 Z方向ロッド群にX,Y方向ロッドを挿入する挿入手段
における挿入すべき部分のみの選択的な動作として、 X及びY方向ロッドのマガジンにロッドの太さに相当す
る間隔を隔てて重積貯留したX,Y方向ロッドをロッド
挿入桿による押圧でZ方向ロッド間に挿入するに際し、
挿入選択機構構により、ロッド挿入桿をロッド挿入のた
めの桿挿入開口に導くか、ロッド挿入が不能な挿入桿待
避孔に導くかを選択させるための動作を行わせる、こと
を特徴とする異方性三次元組織プリフォームの製造方
法。
2. A method for manufacturing an anisotropic three-dimensional tissue preform according to claim 1, wherein only the portion to be inserted is selectively operated by the insertion means for inserting the X and Y direction rods into the Z direction rod group. When the X and Y direction rods accumulated and stored in the magazine of the X and Y direction rods at intervals corresponding to the thickness of the rods are inserted between the Z direction rods by pressing with the rod insertion rods,
The insertion selection mechanism allows an operation to select whether to guide the rod insertion rod to a rod insertion opening for rod insertion or to an insertion rod escape hole where rod insertion is impossible. A method for producing an isotropic three-dimensional tissue preform.
【請求項3】請求項1に記載の異方性三次元組織プリフ
ォームの製造方法において、 Z方向ロッド群にX,Y方向ロッドを挿入する挿入手段
における挿入すべき部分のみの選択的な動作として、 X及びY方向ロッドのマガジンにロッドの太さに相当す
る間隔を隔てて重積貯留したX,Y方向ロッドをロッド
挿入桿による押圧でZ方向ロッド間に挿入するに際し、
ロッド挿入を行わない部分のロッド挿入桿を取り外し、
ロッド挿入を行う部分のみにおいてロッド挿入桿による
ロッド挿入動作を行わせる、ことを特徴とする異方性三
次元組織プリフォームの製造方法。
3. A method for manufacturing an anisotropic three-dimensional tissue preform according to claim 1, wherein only the portion to be inserted is selectively operated by the insertion means for inserting the X and Y direction rods into the Z direction rod group. When the X and Y direction rods accumulated and stored in the magazine of the X and Y direction rods at intervals corresponding to the thickness of the rods are inserted between the Z direction rods by pressing with the rod insertion rods,
Remove the rod insertion rod where the rod is not inserted,
A method for producing an anisotropic three-dimensional tissue preform, characterized in that a rod insertion operation is performed by a rod insertion rod only in a portion where a rod is inserted.
【請求項4】請求項1ないし3のいずれかに記載の異方
性三次元組織プリフォームの製造方法において、 X及びY方向ロッドのマガジンにロッドの太さに相当す
る間隔を隔てて重積貯留したX,Y方向ロッドをロッド
挿入桿による押圧でZ方向ロッド間に挿入するに際し、 Z方向ロッドにおけるX,Yロッドの挿入位置にロッド
を対向させ、あるいはマガジン内に残るロッドの挿入の
ために、上記マガジンをロッド配列方向に各々X,Yロ
ッドの太さの整数倍に相当する距離だけシフトさせる、
ことを特徴とする異方性三次元組織プリフォームの製造
方法。
4. The method for producing an anisotropic three-dimensional tissue preform according to claim 1, wherein the magazines of the X and Y direction rods are stacked at an interval corresponding to the thickness of the rods. When inserting the stored X and Y direction rods between the Z direction rods by pressing with the rod insertion rods, make the rods face the insertion positions of the X and Y rods in the Z direction rods, or insert the rods remaining in the magazine The magazine is shifted in the rod arrangement direction by a distance corresponding to an integral multiple of the thickness of each of the X and Y rods.
A method for producing an anisotropic three-dimensional tissue preform.
【請求項5】強化用のロービングをマトリックスにより
固化した四角断面のロッドを用い、それらを互いに直交
するX,Y,Zの三方向に配向組織させた三次元3軸プ
リフォームを製作する異方性三次元組織プリフォームの
製造装置において、 横断面の各辺が、基準となるX,Y方向のロッドの断面
の辺長の整数倍に相当する長さをもつZ方向ロッドを、
上記X,Y方向ロッドの太さに相当する間隔を隔てて並
列配置する織物支持枠を備えると共に、 上記Z方向ロッドに対して、上記X,Y方向ロッドをそ
の太さに相当する間隔で互いに直交する方向から挿入す
る挿入手段であって、X,Y方向ロッドを挿入すべき部
分のみを選択的に動作させ得る手段を有する挿入手段を
備えた、ことを特徴とする異方性三次元組織プリフォー
ムの製造装置。
5. An anisotropic method for producing a three-dimensional three-axis preform in which rods having a square cross section in which reinforcing rovings are solidified by a matrix are oriented in three directions X, Y, and Z orthogonal to each other. In the apparatus for producing a three-dimensional tissue preform, a Z-directional rod having a length corresponding to an integral multiple of the side length of the cross-section of the rod in the X and Y directions serving as a reference,
A fabric support frame arranged in parallel at an interval corresponding to the thickness of the X and Y direction rods, and the X and Y direction rods are arranged at an interval corresponding to the thickness with respect to the Z direction rod. An anisotropic three-dimensional tissue, characterized by comprising an insertion means for inserting from a direction orthogonal to the insertion means, the insertion means having means for selectively operating only a portion where the X and Y direction rods are to be inserted. Preform manufacturing equipment.
【請求項6】請求項5に記載の異方性三次元組織プリフ
ォームの製造装置において、 X及びY方向ロッドをそれらのロッドの太さに相当する
間隔を隔てて重積貯留するマガジンと、そのマガジン内
のX,Y方向ロッドを押圧してZ方向ロッド間に挿入す
るロッド挿入桿とを備えると共に、 上記ロッド挿入桿をロッド挿入のためにマガジンの桿挿
入開口に導くか、ロッド挿入が不能な挿入桿待避孔に導
くかを選択する動作を行う挿入選択機構構を備えた、こ
とを特徴とする異方性三次元組織プリフォームの製造装
置。
6. An apparatus for manufacturing an anisotropic three-dimensional tissue preform according to claim 5, wherein a magazine for stacking and storing X and Y direction rods at intervals corresponding to the thickness of the rods; A rod insertion rod for pressing the X and Y direction rods in the magazine and inserting the rod between the Z direction rods, and guiding the rod insertion rod to the rod insertion opening of the magazine for rod insertion, or An apparatus for producing an anisotropic three-dimensional tissue preform, comprising an insertion selecting mechanism for performing an operation of selecting whether to lead to an impossible insertion rod escape hole.
【請求項7】請求項5に記載の異方性三次元組織プリフ
ォームの製造装置において、 X及びY方向ロッドをそれらのロッドの太さに相当する
間隔を隔てて重積貯留するマガジンと、そのマガジン内
のX,Y方向ロッドを押圧してZ方向ロッド間に挿入す
るロッド挿入桿とを備えると共に、 ロッド挿入を行わない部分における上記ロッド挿入桿を
取り外し可能にした、ことを特徴とする異方性三次元組
織プリフォームの製造装置。
7. An apparatus for manufacturing an anisotropic three-dimensional tissue preform according to claim 5, wherein a magazine for stacking and storing X and Y direction rods at intervals corresponding to the thickness of the rods; A rod insertion rod for pressing the X and Y direction rods in the magazine and inserting the rod between the Z direction rods, and wherein the rod insertion rod in a portion where rod insertion is not performed is removable. An anisotropic three-dimensional tissue preform manufacturing device.
【請求項8】請求項5ないし7のいずれかに記載の異方
性三次元組織プリフォームの製造装置において、 X及びY方向ロッドをそれらのロッドの太さに相当する
間隔を隔てて重積貯留するマガジンと、そのマガジン内
のX,Y方向ロッドを押圧してZ方向ロッド間に挿入す
るロッド挿入桿とを備えると共に、 Z方向ロッドにおけるX,Yロッドの挿入位置にロッド
を対向させ、あるいはマガジン内に残るロッドの挿入の
ために、上記マガジンをロッド配列方向に各々X,Yロ
ッドの太さの整数倍に相当する距離だけシフトさせるマ
ガジン移動機構を設けた、ことを特徴とする異方性三次
元組織プリフォームの製造装置。
8. An apparatus for manufacturing an anisotropic three-dimensional tissue preform according to claim 5, wherein the X and Y direction rods are piled up at an interval corresponding to the thickness of the rods. A magazine for storing, and a rod insertion rod for pressing the X and Y direction rods in the magazine and inserting the rod between the Z direction rods, and making the rod face the insertion position of the X and Y rods in the Z direction rod, Alternatively, a magazine moving mechanism for shifting the magazine by a distance corresponding to an integral multiple of the thickness of each of the X and Y rods in the rod arrangement direction is provided for inserting a rod remaining in the magazine. An anisotropic three-dimensional tissue preform manufacturing device.
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