JP3424614B2 - 三次元織機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多軸三次元織機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４に示すように、複合材に使用される
強化繊維（アラミド、カーボン、ガラスなど）を用いて
製織される５軸三次元織物３０は、緯糸３１と、緯糸３
１に対して直交する経糸３２と、織物の厚さ方向に延び
る垂直糸３３と、緯糸３１及び経糸３２に対して略±４
５°傾斜するバイアス糸３４，３５とを織って形成され
る。

【０００３】この５軸三次元織物３０を織製する三次元
織機としては、特開平１０−３２５０４１号公報に記載
のものが一般に知られている。

【０００４】この三次元織機は、バイアス糸３４，３５
を±４５°に織り込むためのバイアス機構を有する。

【０００５】図５に示すように、バイアス機構４は、ビ
ームから解舒されるバイアス糸３４，３５を案内するた
めの駒６を有し、所定時間ごとに所定の織成送りピッチ
づつ駒６を移動させてバイアス糸３４，３５の糸道を移
動させながら５軸三次元織物３０を織成するようになっ
ている。

【０００６】駒６は、ビーム７から解舒されるバイアス
糸３４，３５を一括して移動させるように多数用意され
ており、それぞれ織成送りピッチと同じ幅に形成されて
いる。そして、それぞれの駒６を一駒分移動させること
によりバイアス糸３４，３５の糸道を織成送りピッチ分
だけ移動させるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、駒６の上流
側にはバイアス糸３４，３５にテンションをかけるため
のウェイト（図示せず）が設けられており、駒６は織成
送りピッチづつ移動するものであるため、駒６とビーム
７間に位相差がある状態で駒６を移動させようとする
と、駒６に横方向のモーメント３６がかかってしまい、
駒６の正規の位置が決まり難く、バイアス機構４を安定
して動作させるのが困難であるという課題があった。

【０００８】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、駒とビーム間に位相差があっても安定してバイアス
機構を動作させることのできる三次元織機を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ビームから解舒されるバイアス糸を駒で案
内し、その駒を所定の織成送りピッチづつ移動させて多
軸三次元織物を織製する三次元織機において、上記駒の
上流側の糸道上に設けられバイアス糸を案内するガイド
ローラと、該ガイドローラに近接し、かつ、偏心して枢
支されガイドローラ上のバイアス糸を上記駒側へ送り出
すための偏心ローラと、該偏心ローラに径方向に延びて
設けられるアーム部材と、該アーム部材に連結されアー
ム部材と共に上記偏心ローラを回動させる手段とを備え
たものである。

【００１０】また、上記アーム部材と共に上記偏心ロー
ラを回動させる手段はシリンダからなるものとするとよ
い。

【００１１】そして、上記偏心ローラは、ローラ面に上
記バイアス糸に対する押圧を低減し、かつ、摩擦を大き
くするための緩衝摩擦材を有するとよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の好適実施の形態を添付図
面に基づいて詳述する。

【００１３】図１に示すように、三次元織機１は、強化
繊維からなるバイアス糸２を供給するためのバイアス糸
供給部３と、バイアス糸２が所定の角度に傾斜して織り
込まれるようにバイアス糸２を案内するためのバイアス
機構４と、緯糸（図示せず）、経糸（図示せず）、垂直
糸（図示せず）及びバイアス糸２などの糸を合わせて織
製するための織前部５とを有する。

【００１４】バイアス機構４は、バイアス糸２の解舒方
向に対して横行自在な駒６を有する。駒６は、バイアス
糸２を挿通させてバイアス糸２の糸道をガイドするよう
になっており、横方向に多数並べて配置されている。

【００１５】駒６は、所定の織成送りピッチづつ移動さ
れるようになっており、それぞれ織成送りピッチと同じ
幅に形成されている。駒６の移動は、移動方向先頭の駒
６を上方又は下方にスライド移動させたのち、一括して
一駒分移動させて行われるようになっている。

【００１６】バイアス糸供給部３は、バイアス糸２を巻
いて収納しておくためのビーム７と、バイアス糸２にテ
ンションをかけるためのウェイト８と、駒６移動時に駒
６にかかるテンションを弱めるためのテンション低減手
段９とからなる。

【００１７】ビーム７には、複数本のバイアス糸２が互
いに分離して巻かれている。また、ビーム７には、駆動
モータ（図示せず）が連結されており、駆動モータを駆
動させることにより、ビーム７に巻かれたそれぞれのバ
イアス糸２を一括して解舒するようになっている。

【００１８】テンション低減手段９は、バイアス糸２を
案内するための第１ガイドローラ１０と、第１ガイドロ
ーラ１０との間にバイアス糸２を挟んでバイアス糸２を
所定長さ下流側へ送るためのニップローラ１１とからな
る。

【００１９】第１ガイドローラ１０は、後述するウェイ
ト８の下流側に設けられており、バイアス糸２の下方に
あってバイアス糸２を案内するようになっている。

【００２０】図２及び図３に示すように、ニップローラ
１１は、第１ガイドローラ１０に近接し、かつ、偏心し
て枢支される偏心ローラ１２と、偏心ローラ１２から径
方向に延びて設けられるアーム部材１３と、アーム部材
１３に連結されアーム部材１３と共に偏心ローラ１２を
回動させるシリンダ１４とからなる。

【００２１】偏心ローラ１２は、フレーム１５に回転自
在に枢支された回転軸１６と、回転軸１６に偏心して一
体に設けられたローラ部１７とからなる。

【００２２】ローラ部１７のローラ面１８には、バイア
ス糸２を挟んだときにバイアス糸２に対する押圧を低減
し、かつ、摩擦を大きくするための緩衝摩擦材１９が被
覆されている。緩衝摩擦材１９は、弾性に富み、摩擦係
数の高いゴムや合成樹脂などからなる。

【００２３】アーム部材１３は、回転軸１６に一体に設
けられており、ローラ部１７と一体に回動されるように
なっている。

【００２４】シリンダ１４は、具体的にはエアシリンダ
からなり、シリンダロッド２０の先端をアーム部材１３
の先端に回動自在に連結されている。シリンダ部２１
は、後端を回動自在に固定系（図示せず）に連結されて
おり、シリンダロッド２０伸縮時にアーム部材１３の回
動に応じて回動できるようになっている。

【００２５】そして、シリンダ１４は、図示しないコン
トローラの制御を受けて伸縮されるようになっており、
バイアス機構４の駒６を移動させる直前に縮退され、駒
６の移動が完了された後に伸長されるようになってい
る。

【００２６】また、図１に示すように、第１ガイドロー
ラ１０の上流側には第１ガイドローラ１０と離間して第
２ガイドローラ２２が平行に設けられており、第１ガイ
ドローラ１０と第２ガイドローラ２２の間の糸道上にウ
ェイト８が吊り下げられるようになっている。

【００２７】次に作用を述べる。

【００２８】織製を開始し、図示しない駆動モータを駆
動させると、駆動モータに連結されたビーム７がゆっく
りと回転駆動され、ビーム７に巻かれたそれぞれのバイ
アス糸２が解舒される。

【００２９】ビーム７から解舒されたバイアス糸２は、
第２ガイドローラ２２へ向けて送られる。

【００３０】他方、織前部５においては、緯糸、経糸、
垂直糸及びバイアス糸２を織り込んで５軸三次元織物が
織成されている。

【００３１】このとき、それぞれの糸にはテンションが
かけられており、バイアス糸２にあっては第１ガイドロ
ーラ１０と第２ガイドローラ２２間の糸道上に吊り下げ
られたウェイト８によってテンションがかけられてい
る。これは、特に強化繊維にあっては真っ直ぐなほど高
強度を得られるためであり、バイアス糸２の１本１本に
均一なテンションがかけられている。

【００３２】また、バイアス機構４にあっては、織前部
５にて所定長さの織成されるごとにバイアス機構４の駒
６が１ピッチ（１駒）分だけ織物の幅方向に移動されて
おり、これにより、バイアス糸２の糸道を移動させ、織
前部５にて緯糸及び経糸に対してバイアス糸２が所定角
度傾斜される。

【００３３】そして、駒６を移動させる直前には、テン
ション低減手段９が駆動される。具体的には、ニップロ
ーラ１１のシリンダ１４が縮退されることにより、シリ
ンダロッド２０の先端に連結されたアーム部材１３が回
動され、アーム部材１３に設けられた偏心ローラ１２が
回動される。

【００３４】偏心ローラ１２は、回転軸１６を中心に回
動し、回転軸１６に偏心して設けられたローラ部１７
は、ローラ面１８を第１ガイドローラ１０に徐々に押付
けながら回動し、第１ガイドローラ１０上のバイアス糸
２を駒６側へ所定長さ送り出して静止する。

【００３５】これにより、ウェイト８による荷重はテン
ション低減手段９の下流側のバイアス糸２には作用しな
くなり、バイアス糸２は、強制的に無負荷の状態に近づ
く（ただし、糸重量はあるため負荷ゼロとはならな
い）。

【００３６】この瞬間、駒６にはバイアス糸２による引
張力がほとんど作用しないため、駒６に横方向のモーメ
ントがかかることはなく、駒６は正規の位置に速やかに
移動され、バイアス機構４は安定して動作される。

【００３７】駒６の移動が完了されると、シリンダ１４
は再び伸長され、アーム部材１３と偏心ローラ１２はシ
リンダ１４縮退時とは逆方向に回動され、偏心ローラ１
２のローラ部１７がローラ面１８を第１ガイドローラ１
０から徐々に離間させながら回動する。

【００３８】そして、偏心ローラ１２が第２ガイドロー
ラ２２から離間された後、ウェイト８による荷重がウェ
イト８と織前部５間のバイアス糸２に作用し、テンショ
ンがかかる。

【００３９】このとき、偏心ローラ１２の下流側のバイ
アス糸２は偏心ローラ１２の回動に伴って上流側へ若干
引き戻されるため、バイアス糸２がウェイト８の荷重に
よって一気に引き戻されることはなく、バイアス糸２に
過大な衝撃力が作用することはない。

【００４０】このように、駒６の上流側の糸道上に、駒
６を移動させるときにビーム７と駒６間のバイアス糸２
のテンションを弱めるテンション低減手段９を設けたた
め、駒６とビーム７間に位相差があっても駒６に横方向
のモーメントがかかるのを防ぐことができ、安定してバ
イアス機構４を動作させることができる。

【００４１】また、テンション低減手段９を、バイアス
糸２を案内する第１ガイドローラ１０と、第１ガイドロ
ーラ１０との間にバイアス糸２を挟んでバイアス糸２を
所定長さ下流側へ送るニップローラ１１とからなるもの
としたため、簡単な構造で確実にバイアス糸２のテンシ
ョンを弱めることができる。

【００４２】そして、ニップローラ１１を、第１ガイド
ローラ１０に近接し、かつ、偏心して枢支される偏心ロ
ーラ１２と、偏心ローラ１２から径方向に延びて設けら
れるアーム部材１３と、アーム部材１３に連結されアー
ム部材１３と共に偏心ローラ１２を回動させるシリンダ
１４とを備えたものとしたため、シリンダ１４を駆動さ
せるだけでニップローラ１１を第１ガイドローラ１０に
押し付ける動作と、ニップローラ１１と第１ガイドロー
ラ１０間に挟まれたバイアス糸２を送り出す動作とを一
度に行うことができ、テンション低減手段９の構造を更
に簡易化することができ、テンション低減手段９の作動
の信頼性を高めることができる。

【００４３】なお、本実施の形態においては、偏心ロー
ラ１２をシリンダ１４で回動させるものとしたが、これ
に限るものではなく、サーボモータ等で偏心ローラ１２
を回動させるものとしてもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を奏する。

【００４５】（１）安定してバイアス機構を動作させる
ことができる。

【００４６】（２）確実にバイアス糸のテンションを弱
めることができ、バイアス機構の駒に横方向のモーメン
トがかかるのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適実施の形態を示す三次元織機の概
略側面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】図２のIII −III 線矢視図である。

【図４】５軸三次元織物の概略斜視図である。

【図５】従来の三次元織機の概略平面図である。

【符号の説明】

１ 三次元織機 ２ バイアス糸 ６ 駒 ７ ビーム ９ テンション低減手段 １０ 第１ガイドローラ（ガイドローラ） １１ ニップローラ １２ 偏心ローラ １３ アーム部材 １４ シリンダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−325049（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D03D 41/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビームから解舒されるバイアス糸を駒で
   案内し、その駒を所定の織成送りピッチづつ移動させて
   多軸三次元織物を織製する三次元織機において、上記駒
   の上流側の糸道上に設けられバイアス糸を案内するガイ
   ドローラと、該ガイドローラに近接し、かつ、偏心して
   枢支されガイドローラ上のバイアス糸を上記駒側へ送り
   出すための偏心ローラと、該偏心ローラに径方向に延び
   て設けられるアーム部材と、該アーム部材に連結されア
   ーム部材と共に上記偏心ローラを回動させる手段とを備
   えたことを特徴とする三次元織機。
2. 【請求項２】 上記アーム部材と共に上記偏心ローラを
   回動させる手段がシリンダからなる請求項１に記載の三
   次元織機。
3. 【請求項３】 上記偏心ローラは、ローラ面に上記バイ
   アス糸に対する押圧を低減し、かつ、摩擦を大きくする
   ための緩衝摩擦材を有する請求項１又は２に記載の三次
   元織機。