JP6104932B2 - 最適化された経糸密度を有するジャカード織機 - Google Patents

Description

本発明は、ジャカード型織機に関する。

図１は、経糸３０の複数の層と緯糸３１の複数の層との間の多層製織によって得られる繊維構造または織物を作製するために使用されるジャカード型織機１０の図である。

知られている方法では、織機１０には、図１には示されない上部構造によって支持されたジャカード機構１１が取り付けられる。織機１０はまた、目板２１および制御コードまたは綜絖２２によって構成されたハーネス２０も有し、各々の綜絖２２は、一方の端部がジャカード機構１１の制御フック１２に、他方の端部が織機１０の基部１４に留められた戻りばね１３の１つに接続されている。

各々の綜絖２２は、経糸３０が通り抜ける綜絖の目２３を含む。綜絖２２およびその結合さられた綜絖の目２３は、制御フック１２および戻りばね１３によってそれぞれ及ぼされたけん引力下で、両矢印Ｆによって表されたほぼ縦方向の往復動作で駆動される。綜絖２２は特定の経糸３０を持ち上げる働きをし、それによって緯糸３１を挿入することができる杼口１５を作り出す。

綜絖２２は、目板２１の穴２１０の位置に応じたスペースに、すなわち複数の縦列２１１および横列２１２内に分散される。

目板内の穴２１０の密度は、作製される織物内の密度に相当しており、すなわち目板内の穴の縦列の各々間の間隔は、作製される織物の経糸の縦列の各々間に提供される間隔と等しい。

特定の繊維構造、たとえば、複合材料から作製された航空エンジンブレードの補強材を構成するためのものなどは、この部分に良好な機械的強度を付与するために比較的緊密である打ちこみ本数、特に経糸打ちこみ本数での非常に高密度の製織を必要とする。経糸打ちこみ本数は、単位長さ当たりの経糸の数に相当する。その結果、より緊密な打ちこみ本数で製織することが望まれるとき、目板内の穴の縦列間の間隔を低減することが必要であり、それによって、縦列の綜絖、たとえば縦列ｌ１の綜絖２２を、隣接する縦列（複数可）、たとえばここでは縦列ｌ２の綜絖により近付ける。そうではあるが、２つの隣り合う縦列の綜絖が互いに近すぎるとき、綜絖、より具体的にはその結合さられた綜絖の目の動きが、隣接する縦列内に存在する綜絖および経糸の近接性によって妨げられる。

隣り合う縦列に属する綜絖間のひっかかりのあらゆるリスクを回避するために、綜絖の縦列間の間隔にある程度の最小限の量を確保することが必要である。したがって、織物の打ちこみ本数の密度が既存の織機で増大され得る範囲には限界が存在する。

従来の織機によって得られ得る打ちこみ本数より多い打ちこみ本数を有する織物を作製することができる織機を有することができることが望ましい。

この目的を達成するために、本発明は、複数の経糸を複数の緯糸と共に製織することによって、単位長さ当たりの経糸の決定された数の縦列と、緯糸の決定された数の層とを備える織物を作製するためのジャカード型織機にして、
経糸が通り抜ける綜絖の目が各々に設けられた、相当する数の制御コードを通過させるための複数の穴を有する目板であって、目板内の穴が、経糸方向に平行に延びる決定された数の縦列、および経糸方向に垂直な方向に延びる、縦列当たりの決定された数の横列に分散される、目板を含むジャカード型織機であって、
目板が、織物内の単位長さにおける経糸の縦列の数より少ない同じ単位長さあたりの穴の縦列の数を、織物内の経糸層の数よりも多い穴の横列の数を有することを特徴とする、ジャカード型織機を提供する。

作製される織物内の経糸の縦列の数に対して目板内の穴の縦列の数を低減することにより、従来技術の織機を用いて得られる得るものより緊密な経糸の打ち込み本数を備えた織物を作製しながらも、それぞれの動きを妨げることを回避するのに十分な、隣り合う綜絖の縦列間の間隔を保つことが可能になる。

さらに、目板内の穴の縦列当たりの穴の数は、作製される織物内の経糸層の数より多いため、作製される織物内に縦列の所望の密度および経糸の所望の数の層を形成するのに十分な経糸が存在する。

換言すれば、作製される織物内に望まれる経糸打ち込み本数密度の一部分は、隣り合う綜絖の縦列間に十分な間隔を保持するために、目板の深さ方向に広げられる。

本発明の態様によれば、目板内の単位長さ当たりの穴の縦列の数は、織物内の同じ単位長さにおける経糸の縦列の数に応じて決定され、穴の横列の数は、織物内の経糸層の数に応じて決定される。したがって、作製される織物に望まれる打ち込み本数密度に応じて、目板内の穴の分散を最適化することが可能である。

分散の第１の例では、目板内の穴の縦列の数は、１．５で除した、織物内の単位長さ当たりの経糸の縦列の決定された数に相当し、穴の横列の数は、１．５を乗じた、織物内の経糸の層の数に相当する。

分散の第２の例では、目板内の穴の縦列の数は、２で除した、織物内の単位長さ当たりの経糸の縦列の決定された数に相当し、穴の横列の数は、２を乗じた、織物内の経糸の層の数に相当する。

本発明の別の態様によれば、織機は、経糸の前進方向において制御コードから下流側に位置するくしを含み、前記くしの２つの隣り合う歯間の間隔距離は、目板内の前記単位長さ当たりの穴の縦列の数の徐数、および織物内の前記単位長さ当たりの経糸の縦列の数の徐数に相当する、いくつかの経糸をくしの２つの歯間に通す働きをする距離に相当する。

このため、所与の経糸の縦列に属する経糸層をくしの２つの隣り合う歯間に維持することが可能になり、それによって、経糸の縦列および層を、織物に対して規定された経糸の縦列および層の数に応じて構造化する。

本発明はまた、航空機エンジン用の複合材料ブレードを補強するための繊維構造を作り出すために本発明の織機を使用することも提供する。

本発明の他の特性および利点は、非限定的な例として与えられた本発明の特定の実施形態の後続の説明から、添付の図を参照することによって明らかになる。

従来技術のジャカード型織機の斜視図である。 本発明の実施形態におけるジャカード型織機の斜視図である。 図２の織機の綜絖の第１の列からの経糸を製織する前の分散を示す理論図である。 図２の織機の第１の綜絖の縦列に隣接する第２の綜絖の縦列からの経糸を製織する前の分散を示す理論図である。 本発明の別の実施形態における目板の斜視図である。 図５の目板と共働する綜絖の第１の縦列から生じる経糸の製織前の分散を示す理論図である。 図５の目板と共働する綜絖の第２の縦列から生じる経糸の製織前の分散を示す理論図である。 図５の目板と共働する綜絖の第３の縦列から生じる経糸の製織前の分散を示す理論図である。 図５の目板と共働する綜絖の第４の縦列から生じる経糸の製織前の分散を示す理論図である。

本発明は、全体的には、特に、経糸の層と緯糸の層の間の多層製織によって繊維組織または織物を作製するために使用されるジャカード型織機に適用される。本発明は、より具体的には、緊密な打ち込み本数を有する、すなわち単位長さ当たりの経糸および緯糸の数が多い織物の製織に適用される。打ち込み本数は通常、１センチメートル当たり、または１インチ当たりの糸の数として表される。

上記で説明されたように、打ち込み本数に関して表される経糸密度の一定のレベルを超えると、綜絖の縦列の綜絖の目が、隣接する綜絖の縦列（複数可）の綜絖の目および経糸に近くなりすぎるため、製織は非常に難しくなり、さらには不可能にさえなる。

この目的のために、本発明は、製織の糸の密度を織機の目板の深さ方向に分散させ、それによってその後の織物内の高密度を保ちながら、２つの綜絖の縦列間の間隔を増大させることを可能にすることを提案する。したがって、従来技術の織機で可能である最大密度より大きい織物内の経糸密度で製織することが可能である。

より正確には、本発明では、目板は、織物内の単位長さに対する経糸の縦列の数より少ない、同じ単位長さあたりの縦列および穴の数と、織物内の経糸層の数より多い穴の横列の数とを有する。穴の縦列の数は、織物の経糸打ち込み本数に応じて決定され、穴の横列の数は、織物の層の数に応じて決定される。

たとえば、目板内の穴の縦列の数は、１．５で除した、織物の経糸打ち込み本数に相当とすることができ、一方で穴の横列の数は、１．５を乗じた、織物内の経糸の層の数に相当する。別の例では、目板内の穴の縦列の数は、２で除した、織物の経糸打ち込み本数に相当とすることができ、一方で穴の横列の数は、２を乗じた、織物の経糸の層の数に相当する。

図２は、図２には示されない上部構造によって支持されたジャカード機構１０１が取り付けられた織機１００を示している。織機１００はまた、目板１１１および制御コードまたは綜絖１１３によって構成されたハーネス１１０も有し、各々の綜絖１１３は、一方の端部が、ジャカード機構１０１の制御フック１０２に接続され、他方の端部が、織機１００の基部１０３に留められた戻りばね１０５の１つに接続されている。各々の綜絖１１３は、経糸２０１が通り抜ける綜絖の目１１４を有する。綜絖１１３およびその結合さられた綜絖の目１１４は、ゾーンＤを通って延び、このゾーン内では、綜絖１１３および綜絖の目１１４は、両矢印Ｆによって表されたほぼ縦方向の往復動作によって駆動される。綜絖１１３は、制御フック１０２および戻りばね１０５によってそれぞれ及ぼされたけん引力にかけられる。綜絖１１３は、特定の経糸２０１を持ち上げる働きをし、それによって、緯糸２０２を挿入することができる杼口１０４を作り出す。

綜絖１１３は、目板１１１内の穴１１１０の位置に応じてゾーンＤ内のスペースに、すなわち穴１１１０の複数の縦列１１１１および穴１１１０の複数の横列１１１２として分散される。以下で詳細に説明されるように、くし１２０の下流側に位置する経糸２０１は、目板のものより多い単位長さ当たりの縦列の数、および目板内の穴の横列の数より少ない層の数においてグループ化され、それによって作製される織物の最終密度に相当する。

図２に示される例では、織機１００は、織物の厚さ内の２４の経糸層にわたって、１インチ当たり１２本の糸、すなわち１センチメートル当たり４．７本の糸の経糸の打ち込み本数を有する織物を製織する働きをする。本発明によると、また本明細書において説明される例では、織機１００は、２４×１．５＝３６の穴の横列にわたって各々が延びる、１インチ当たり１２／１．５＝８の穴の縦列、すなわち１センチメートル当たり３．１の縦列を有する目板１１１が取り付けられたハーネス１１０を有する。その結果、目板１１１内の穴１１１０の隣り合う縦列１１１１間の距離ｄｈは、杼口１０４内に存在する隣り合う経糸の縦列間の距離ｄｃｈの１．５倍に相当し、それによって綜絖の縦列の対間より大きい間隔を有することが可能になる。綜絖の縦列内の綜絖の目は、そのため自由に、すなわち隣接する綜絖の縦列（複数可）の経糸または綜絖の目に近くなりすぎることによって妨害されることなく移動することができる。

図２で簡単にかつ明確にするために、綜絖１１３および結合さられた経糸２０１の２つの縦列のみが、実際にハーネス１１０の下方に示されている。より正確には、また図３に示されるように、第１の綜絖の縦列ｌ１は、３６本の綜絖１１３ａ−１から１１３ａ−３６を有し、その各々は、それぞれの経糸２０１ａ−１から２０１ａ−２４および２０１ｂ−１３から２０１ｂ−２４が通り抜ける一例の綜絖の目１１４ａ−１から１１４ａ−３６を有する。図４に示されるように、第２の綜絖の縦列ｌ２は、３６本の綜絖１１３ｂ−１から１１３ｂ−３６を有し、その各々は、それぞれの経糸２０１ｂ−１から２０１ｂ−１２および２０１ｃ−１から２０１ｃ−２４が通り抜けるそれぞれの綜絖の目１１４ｂ−１から１１４ｂ−３６を有する。

図３は、第１の綜絖の縦列ｌ１からの経糸が、くし１２０の下流側に、すなわち杼口１０４内にどのように分散されるかを示している。綜絖１１３ａ−１から１１３ａ−２４にそれぞれ結合さられた綜絖の目１１４ａ−１から１１４ａ−２４をそれぞれ通り抜ける最初の２４本の経糸２０１ａ−１から２０１ａ−２４は、杼口１０４内の経糸の第１の縦列Ｃ１を形成し、一方で綜絖１１３ａ−２５から１１３ａ−３６にそれぞれ結合さられた綜絖の目１１４ａ−２５から１１４ａ−３６をそれぞれ通り抜ける最後の１２本の経糸２０１ｂ−１３から２０１ｂ−２４は、杼口１０４内の経糸の第２の縦列Ｃ２の一部分を形成する。

図４は、第２の綜絖の縦列ｌ２からの経糸が、くし１２０の下流側に、すなわち杼口１０４内にどのように分散されるかを示している。綜絖１１３ｂ−１から１１３ｂ−１２にそれぞれ結合さられた綜絖の目１１４ｂ−１から１１４ｂ−１２をそれぞれ通り抜ける最初の１２本の経糸２０１ｂ−１から２０１ｂ−１２は、杼口１０内の経糸の第２の縦列Ｃ２の他の部分を形成し、一方で、綜絖１１３ｂ−１３から１１３ｂ−３６にそれぞれ結合さられた綜絖の目１１４ｂ−１３から１１４ｂ−３６をそれぞれ通り抜ける最後の２４本の経糸２０１ｃ−１から２０１ｃ−２４は、杼口１０４内の経糸の第３の縦列Ｃ３を形成する。

以下の表は、経糸がどのようにしてハーネス内に取り入れられるかを示している。

綜絖の縦列からの経糸は、織物に対して規定された経糸の縦列および層の数を満たすようにくし１２０によって偏向され構造化される。したがって、ゾーンＤ内の３６本の綜絖の３つの縦列に関しては、杼口１０４内に、２４本の経糸の３つの縦列、すなわち糸２０１ａ−１から２０１ａ−２４の第１の縦列、糸２０１ｂ−１から２０１ｂ−２４の第２の縦列、および糸２０１ｃ−１から２０１ｃ−２４の第３の縦列を見出すことができ、それによって、経糸２０１が緯糸２０２と共に製織される場所内に、織物に対して望まれる経糸の密度を得る。

本発明の態様によれば、くしの２つの隣り合う歯間の間隔距離は、好ましくは、目板内の単位長さ当たりの穴の縦列の数の徐数および織物内の同じ単位長さにおける経糸の縦列の数の徐数に相当する、いくつかの経糸がくしの２つの歯間を通り抜けることを可能にする距離に相当する。図２から図４を参照して説明される例では、くし１２０の２つの隣り合う歯１２１間の距離ｄ１２１は、２で除した、目板１１１内の穴１１１０の２つの縦列１１１１間の距離（８／２＝４）、および３で除した、織物内の２つの経糸の縦列間の距離ｄ_ｃｈ（１２／３＝４）に相当し、このとき経糸の３つの縦列が、くし１２０の２つの隣り合う歯１２１間に存在している。

図５は、織物の厚さ内の２４本の経糸層にわたって、１インチ当たり１２本の糸、すなわち１センチメートル当たり４．７本の糸の経糸打ち込み本数を有する織物を製織することを同様に可能にするが、各々の綜絖の縦列内の綜絖の目が１つおきに使用される、４８の綜絖および結合さられた綜絖の目を各々が備える綜絖の縦列を使用する点において、図２の目板１１１とは異なる目板２１１によって構成されたハーネス２１０を示している。簡単にするために、織機の目板２１１のみが図５に示されており、織機の他の要素は、図２のものと同一であるが、縦列当たりの綜絖およびその結合さられた綜絖の目の数が増大することを考慮する。

本明細書で説明される例では、目板内の穴の縦列の数は、２で除した、織物の経糸打ち込み本数に相当する一方、穴の横列の数は、２を乗じた、織物内の経糸の層の数に相当する。より正確には、目板２１１は、穴２４×２＝４８の横列にわたって各々が延びる、１インチ当たり１２／２＝６の穴の縦列、すなわち１センチメートル当たり２．３６の縦列を有している。その結果、目板２１１内の穴２１１０の２つの縦列２１１１間の距離ｄｈは、杼口内に存在する２つの経糸の縦列間の距離の２倍に相当し、それによって２つの綜絖の縦列間により大きい間隔を有することが可能になる。綜絖の縦列の綜絖の目は、そのため自由に、すなわち、経糸または隣接する綜絖の縦列（複数可）の綜絖の目に近くなりすぎることによって妨害されることなく移動することができる。

加えて、以下で詳細に説明されるように、経糸は、２つの隣り合う綜絖の縦列間にオフセットを有して、各々の綜絖の縦列内の綜絖の目を１つおきにだけ通り抜けるようになされ、それによって、経糸を持ち上げる働きをする綜絖の目を互いからさらに一層離間させることを可能にする。

綜絖２１３は、目板２１１内の穴２１１０の位置に応じて間隔を介して、すなわち穴２１１０の複数の縦列２１１１および穴２１１０の複数の横列２１１２として分散される。

図６は、経糸が、どのようにして綜絖２１３ａ−１から２１３ａ−４８の第１の縦列内に分散されるかを示している。２４本の経糸３０１ａ−１から３０１ａ−２４は、綜絖２１３ａ−１、２１３ａ−３などから２１３ａ−４７までにそれぞれ結合さられた、それぞれの綜絖の目２１４ａ−１、２１４ａ−３などから２１４ａ−４７までを通り抜け、それによって杼口内に経糸の第１の縦列Ｃ１を形成する。

図７は、経糸が、どのようにして綜絖２１３ｂ−１から２１３ｂ−４８の第１の縦列内に分散されるかを示している。２４本の経糸３０１ｂ−１から３０１ｂ−２４は、綜絖２１３ｂ−２、２１３ｂ−４などから２１３ｂ−４８までにそれぞれ結合さられた、それぞれの綜絖の目２１４ｂ−２、２１４ｂ−４などから２１４ａ−４８までを通り抜け、それによって杼口内に経糸の第２の縦列Ｃ２を形成する。

図８は、経糸が、どのようにして綜絖２１３ｃ−１から２１３ｃ−４８の第１の縦列内に分散されるかを示している。２４本の経糸３０１ｃ−１から３０１ｃ−２４は、綜絖２１３ｃ−１、２１３ｃ−３などから２１３ｃ−４７までにそれぞれ結合さられた、それぞれの綜絖の目２１４ｃ−１、２１４ｃ−３などから２１４ｃ−４７までを通り抜け、それによって杼口内に経糸の第３の縦列Ｃ２を形成する。

図９は、経糸が、どのようにして綜絖２１３ｄ−１から２１３ｄ−４８の第４の縦列内に分散されるかを示している。２４本の経糸３０１ｄ−１から３０１ｄ−２４は、綜絖２１３ｄ−２、２１３ｄ−４などから２１３ｄ−４８までにそれぞれ結合さられた、それぞれの綜絖の目２１４ｄ−２、２１４ｄ−４などから２１４ｄ−４８までを通り抜け、それによって杼口内に経糸の第４の縦列Ｃ４を形成する。

以下の表は、経糸がどのようにしてハーネス内に取り入れられるかを示している。

経糸の縦列からの経糸は、織物に対して規定された経糸の縦列および層の数に合致するようにくし２４０によって偏向され構造化される。したがって、４８本の綜絖の４つの縦列に関しては、杼口は、２４本の経糸の４つの縦列、すなわち糸３０１ａ−１から３０１ａ−２４の第１の縦列、糸３０１ｂ−１から３０１ｂ−２４の第２の縦列、糸３０１ｃ−１から３０１ｃ−２４の第３の縦列、および糸３０１ｄ−１から３０１ｄ−２４の第４の縦列を有し、それによって、経糸が緯糸と共に製織される場所内に、織物に意図される経糸の密度を得ることが可能になる。

図６から図９を参照して説明された例では、くし２４０の２つの隣り合う歯２４１間の距離ｄ２４１は、目板２１１内の穴２１１０の２つの縦列２１１１間の距離ｄ_ｈ、および２で除した、織物内の２つの経糸の縦列間の距離に相当し、４つの経糸の縦列が、くし１２０の２つの隣り合う歯１２１間に存在する。

Claims (5)

1. 複数の経糸を複数の緯糸と共に製織することによって、単位長さ当たりの経糸の決定された数の縦列と、緯糸の決定された数の層とを備える織物を作製するためのジャカード型織機にして、
   経糸が通り抜ける綜絖の目が各々に設けられた相当する数の制御コードを通過させるための複数の穴を有する目板であって、目板内の穴が、経糸方向に平行に延びる、決定された数の縦列、および経糸方向に垂直な方向に延びる、縦列当たりの決定された数の横列に分散される、目板を含むジャカード型織機であって、
   目板が、織物内の単位長さ当たりの経糸の縦列の数より少ない、同じ単位長さにおける穴の縦列の数と、織物内の経糸層の数より多い穴の横列の数とを有する、織機。
2. 目板内の単位長さ当たりの穴の縦列の数が、織物内の同じ単位長さにおける経糸の縦列の数に応じて決定され、穴の横列の数が、織物内の経糸層の数に応じて決定される、請求項１に記載の織機。
3. 目板内の穴の縦列の数が、１．５で除した、織物内の単位長さ当たりの経糸の縦列の決定された数に相当し、穴の横列の数が、１．５を乗じた、織物内の経糸の層の数に相当する、請求項１に記載の織機。
4. 目板内の穴の縦列の数が、２で除した、織物内の単位長さ当たりの経糸の縦列の決定された数に相当し、穴の横列の数が、２を乗じた、織物内の経糸の層の数に相当する、請求項１に記載の織機。
5. 航空機エンジンの複合材料ブレード用の補強繊維構造を作製するための、請求項１に記載の織機の使用。

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