JP4265611B2

JP4265611B2 - 三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置

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Publication number: JP4265611B2
Application number: JP2006028719A
Authority: JP
Inventors: 義治安居; 純治竹内; 藤夫堀; 正明天野
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2006-02-06
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2019-03-26
Also published as: JP2006124909A

Description

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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８−２１８２４９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。

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３ｍｍ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、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、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、前記２系統の駆動部は、その一方がモータにより駆動される直動機構であって、前記移動ローラは前記２系統の駆動部の一方および他方により前記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構成されており、前記移動ローラは前記直動機構により前記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した後に前記２系統の駆動部の他方により前記直動機構による移動方向と同じ方向へ移動可能に構成されている。

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２系統の駆動部の他方はエアシリンダであり、該エアシリンダは、そのピストンロッドが前記両ローラの中心を結ぶ直線と交差する直線に沿うように固定されている。

各請求項に記載の発明では、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。

請求項２に記載の発明では、前記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。

以上詳述したように各請求項に記載の発明では、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。

請求項２に記載の発明では、移動ローラにおける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行うことができる。

（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。
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１０−３２５０４３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。

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１２ａ，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１２ａ，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，１２ｂに支承されている。

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１６ａ，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，１６ｂ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。

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２１との間にベルト２５が巻き掛けられ、サーボモータ２３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。

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１９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。

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２０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２１、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。

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。

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。

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３６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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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２９ａ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５９ａ，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。

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６２、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。

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６９ａ，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６８ａ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。

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，５９ｄ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。

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４０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。

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。

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。

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９１ａ，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。

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。

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１０２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１０３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。

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９９ａ，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。

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１０５ａ，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。

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。

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１１７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。

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。

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９９ａ，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。

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，１２ｂ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２８ａ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。

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９９ａ，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９９ａ，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８８，１０３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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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１１３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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

厚さ方向糸供給部３からガイドローラ５９ａ〜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。

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８２，９７，９８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１０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。

（２）押圧部材の駆動にエアシリンダ８２，９７，９８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。

（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。

（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。

（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。

（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，５９ｄ）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７７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。

（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１０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１０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。

（８）移送テーブル１０は連結部１６ａ，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２８）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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

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。

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。

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１１３が基準位置に配置される。

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。

（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。

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。

○ 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。

○ 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１０３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。

○ 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。

○ 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。

○ 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。

○ 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。

○ 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９７，９８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。

○ 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。

○ 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。

○ 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。

○ 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。

○ 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。

（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。

（２）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。

（３）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。

（４）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。

（５）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。

（６）前記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。

（７）前記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。

（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。
（９）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。
この構成では、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。
従って、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。
（１０）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。
この構成では、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。
従って、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。
（１１）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前記（１０）に記載の三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置。
この構成では、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。
従って、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。
（１２）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。
この構成では、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。
従って、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。

（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。（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。（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。厚さ方向糸挿入装置の概略正面図。厚さ方向糸挿入装置の概略部分平面図。厚さ方向糸挿入針駆動部の概略正面図。移送テーブルの支持状態を示す部分断面図。積層糸群押圧部付近を示す図３（ａ）の部分拡大図。穿孔針駆動部を示す概略正面図。厚さ方向糸張力付与部を示す概略正面図。積層糸群押圧部を示す概略正面図。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。（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。プレスプレートの作用を示す概略側面図。抜け止め糸の挿通状態を示す模式図。プレスブロックの作用を示す概略側面図。移送テーブルの作用を説明する模式平面図。第２の実施の形態の作用を説明する模式図。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、１４ｂ…係合部としての係合穴、１５…枠体、１６ａ，１６ｂ…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。

Claims

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、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、前記２系統の駆動部は、その一方がモータにより駆動される直動機構であって、前記移動ローラは前記２系統の駆動部の一方および他方により前記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構成されており、前記移動ローラは前記直動機構により前記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した後に前記２系統の駆動部の他方により前記直動機構による移動方向と同じ方向へ移動可能に構成されている三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置。
前記２系統の駆動部の他方はエアシリンダであり、該エアシリンダは、そのピストンロッドが前記両ローラの中心を結ぶ直線と交差する直線に沿うように固定されている請求項１に記載の三次元繊維組織の厚さ方向糸挿入装置。