JPH01207454A - 組み合わせたストランドの三次元構造物 - Google Patents

組み合わせたストランドの三次元構造物

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JPH01207454A
JPH01207454A JP63026731A JP2673188A JPH01207454A JP H01207454 A JPH01207454 A JP H01207454A JP 63026731 A JP63026731 A JP 63026731A JP 2673188 A JP2673188 A JP 2673188A JP H01207454 A JPH01207454 A JP H01207454A
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Paul M Cole
ポール・モリソン・コール
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EI Du Pont de Nemours and Co
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    • D04H13/00—Other non-woven fabrics
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は組み合わせたストランドの三次元構造物に関し
、更に特定的には本発明は複合材料中のかかる構造物に
関る、ものである。
繊維強化プラスチツク構造物は、それが取って代る木材
又は金属構造物と比較して、その高い強度、軽い重量及
び加工の容易さのために、多年にわたり使用されて成果
を増大しつつある。強化材としては、たとえばガラス、
炭素、セラミック及びアラミドのような繊維が一般的で
あり、また熱硬化性及び熱可塑性樹脂が一般的な重合体
マトリックスである。
軸糸による編組は、このような構造物を製造る、ための
一方法であって、一般に、構造物の軸に対して実質的に
平行にのびている軸糸の配列を形成させ且つ相互と且つ
軸糸と交錯る、ようにして配列を通して特定の模様で編
組糸を交錯させることから成っている。公知の編組模様
は、特定の糸の特性を有る、ことができるような構造物
中の特定の位置に糸を配置る、ために必要な、糸の制御
を提供しない。公知の編組方法は、工程全体にわたって
移動る、ストランドを有しているために、この制御が不
可能である。
発明の要約 本発明は、独特のからみ合わせ巻き付は方法によって、
精密なストランドの配置をもつ複雑な形状の構造物を形
成させることを可能とし、それによって、構造物中の所
定の位置における全成分ストランドが別個の占有区域を
有し、その結果として、それらの区域は、たとえば下記
のような、特＄１な性質を有る、ことができる： ａ、すぐれた性質をもつ高価な糸を高応力位置に限定さ
せることができる、 ｂ、高い引張特性をもつ糸に一つの配置を与えることが
でき、一方、高い剪断特性をもつ糸に異なる配置を与え
ることができる、 Ｃ０良好な耐摩耗性をもつ糸を表面の位置に限定させる
ことができる、及び ｄ、かさ高な糸を細い糸とは別個に配置る、ことができ
る。
この−品は、構造物の縦方向にのびている軸方向のスト
ランドの配列及び構造物を通してらせん状の経路で巻き
付けた複数のからみ合わせストランドから成っており、
ここで少なくとも１本のからみ合わせストランドは第一
のセルを形成る、一つよりも多い面に配置した少なくと
も３本のストランドの回りにらせん状の経路で巻き付け
てあり且つ該１本のからみ合わせストランドは、少なく
とも３本の軸方向のストランドの第二の組及び第一のセ
ルの中の少なくとも１本の軸方向のストランドにらせん
状の径路で巻き付けてある少なくとも１本の他のからみ
合わせストランドによって形成させた軸方向のストラン
ドの該第二の組を包含る、隣接る、第二のセルの中の少
なくとも１本の軸方向のストランドの回りにらせん状に
巻き付けてあり、それによって隣接る、それらのセル同
士がからみ合わせストランドによって組み合わされてい
る。製品内の各ストランドは、与えられた支配的な直線
的な配置であってもよいし、あるいは与えられた角度の
ある配置であってもよい。横方向に曲げる力に対る、抵
抗性を最大にる、ために、製品表面に沿ってストランド
の連続鎖を与えることかできる。必要に応じて、形状の
精細化のために、他の場合には使用る、必要がある微細
な構成を必要とる、ことなく、小さなセルを使用る、こ
とができる。
構造的な完全性を犠牲にる、ことなく、中空の中心すな
わちポイドをもつセルを提供る、ことによって、製品の
重さの低下を達成る、ことができる。これは、ポイドの
形成が非支持糸にポイドの回りでむだな張力を与える可
能性のある編組手段とは対照的である。要約る、と、他
のストランドの回りの１本のストランドのらせん状の巻
き付けは、製品の形成において他のセルとの組み合わせ
のためのすべての基本的要素を有している、交錯したス
トランドの組み合わせとして定義る、ことができる一つ
のセルを生じさせる。従来の技術においては、これらの
セルに対応る、ものは知られていない。全体的な製品は
、所望の形状を与えるように配置した組み合わせたセル
の集合物である。
与えられた製品内のセルは種々の特性を有る、ことがで
きる。糸成分も異なるものとる、ことができる。セルは
多くの異なる模様にまとめることができる類似の構成ブ
ロックであり且つ一部のセルは中心のポイドを有る、こ
とができ、一方、他のセルは、強度のため又はボディー
（ｂｏｄｙ）のためのいずれかで、ポイドを通して軸方
向に配向させたストランドを有していてもよい。
一般に、たとえば、ガラス、炭素、セラミック及びアラ
ミド糸のような繊維がストランドとして用いられ、また
熱硬化性及び熱可塑性の樹脂が一般に重合体マトリック
スとして用いられる。
硬質の複合材料を形成させるために、本発明によって製
造したどのような構造物にもマトリックス材料を添加る
、ことができる。たとえば、三次元的に編組した構造物
は、Ｔ形のビームとして成形し且つ硬化させて構造部材
とる、ことができる。
図示の実施形態の詳細な説明 第１図を参照る、と、本発明の構造物は、二つの基本的
なストランドの区分、すなわち、全般的に軸方向に整列
している１０．１２．１４．１６．１８．２０で指示し
たストランド及びストランドｌＯ〜２０の回りの経路で
らせん状に巻き付けてあるストランド１１及び１３を包
含している。ストランド１１及び１３の径路はストラン
ド１６及び１４の回りで重なって軸糸ｌＯ〜２０の回り
の組み合わせを達成る、。軸糸は垂直的に移動して構造
物２２を形成る、けれども他の方向もまた同様に動く。
軸方向のストランド１０〜２０の移動速度はストランド
１１及び１３が形成る、らせんのピッチを制御る、。
前記のように、他のストランドの回りの１本のストラン
ドのらせん状の巻き付けがセルを生じさせ、次いで、そ
れを他のセルと組み合わせて全体的な構造物を形成させ
る。与えられた構造物内のセルは種々の特性を有る、こ
とができる。たとえば、ストランド成分は異なる糸から
成っていてもよい。構成は、たとえば第２図に示すよう
なサークルフォア（ｃｉｒｃｌｅ　ｆｏｕｒ）とる、こ
とができ、ここで軸方向のストランド１０．１２．１４
．１６の回りの実線は、点線１３によって隣接る、セル
の部分２２ｂに組合わせてある、セル２４の部分２２ａ
の生成を示している。第３図は、Ｉ型ビームの形態にあ
るサークルフォア構成を示す。同様にサークルスリーと
呼ばれる構成を第４図に示すが、この場合には軸糸１２
’、１４′、１６’及び１８’の回りの実線１１’が、
点線１３’によってセル２６′の部分２２ｂ′に組合わ
せたセル２４′の部分２２ａ′の生成を示している。線
１１’及び１３′は、らせん状に巻き付けたストランド
を表わす。加うるに、たとえば２４′のような単一のセ
ルは、番号３０で示すような中心のポイドをもつように
形成させることができ且つそのポイドは軸方向のストラ
ンド１２’、４０，４１．４２．４３の回りのストラン
ド１１’の巻き付けによってセル中にトラップした軸方
向のストランド３２を含有る、ことができる。第５図は
■ビームの形態にあるサークルスリー構成を示す。
実施例 ■ビーム構造物は軸糸としての１０８本の９０００デニ
ールナイロンコード、からみ合わせ糸としての８４本の
８２００デニールオレフイン糸及びセルを形成させると
きにその中にトラップさせるべき軸糸としての２１本の
２１６．０００デニールローブの使用によって製造る、
。
巻き付けは、第４図中に示したサークルスリー構成と結
び付けて先に詳記したような手の運動によって行なった
。
第５図の完全な運動パターンを用いて、１４インチの長
さのＩ形ビームの形態が生成る、まで、巻き付はプロセ
スを継続した。
生成したＩ形ビー　ムの外表面に次いでスパチュラによ
りエポキシ樹脂の厚い被覆を与え且つ■形ビーム構成物
に一致る、、クランプで締めた木型中に入れた。室温に
おける２４時間の硬化後に木をを除いた。かなのこを用
いて■形ビーム構成物の断面的な切断を行なった。切断
端の検査は良好なエポキシ樹脂の浸透を示した。
【図面の簡単な説明】
第１図は、構造物を形成る、ように組み合わせた本発明
による２セル構造物の遠近図である。 第２図は、４本の軸方向のストランドを包含る、本発明
による構造物の形成を示している運動図である。 第３図は、Ｉ形ビームの形態にある、第２図に従って形
成させたセルを示す図である。 第４図は、３本の軸方向のストランドを包含る、本発明
による構造物の形成を示している運動図である。 第５図はＩ形ビームの形態にある、第４図に従って形成
させたセルを示す図である。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. １．構造物の縦方向にのびる軸糸の配列及び構造物中を
    通るらせん状の経路で巻き付けてある複数のからみ合わ
    せ糸から成り、ここで少なくとも１本のからみ合わせ糸
    は第一のセルを形成する一つよりも多い面に配置した少
    なくとも３本の軸糸の回りにらせん状の経路で巻き付け
    てあり且つ該１本のからみ合わせ糸は、少なくとも３本
    の軸糸の第二の組及び該第一のセルの中の少なくとも１
    本の軸糸にらせん状の径路で巻き付けてある少なくとも
    １本の他のからみ合わせ糸によつて形成させた軸糸の該
    第二の組を包含する隣接する第二のセルの中の少なくと
    も１本の軸糸の回りに巻き付けてあり、それによつて隣
    接するセル同志を該からみ合わせ糸によつて組み合わせ
    てある、組み合わせた糸構造物。
  2. ２．４本の軸糸が各セルを形成する、特許請求の範囲第
    １項記載の構造物。
  3. ３．構造物はセル中の中心に配置した追加の軸糸を包含
    する、特許請求の範囲第１又は２項記載の糸構造物。
  4. ４．該軸糸及び該からみ合わせ糸は重合体を含浸させた
    連続フイラメントから成る特許請求の範囲第１、２又は
    ３項記載の構造物。
  5. ５．該構造物を重合体で含浸する特許請求の範囲第１、
    ２又は３項記載の構造物。
  6. ６．構造物はＩ形のビームであり且つ該重合体は熱硬化
    性樹脂である、特許請求の範囲第４又は５項記載の構造
    物。
  7. ７．該構造物はその内部にポイドを包含する、特許請求
    の範囲第４又は５項記載の構造物。
  8. ８．軸糸の配列を構造物の縦方向に移動させ且つ少なく
    とも１本のからみ合わせ糸を第一のセルの形成のために
    一つよりも多い面に配置した少なくとも３本の軸糸の回
    りにらせん状の経路で巻き付け、同時に該１本のからみ
    合わせ糸を一つよりも多い面に配置した少なくとも３本
    の軸糸の第二の組及び第一のセルの中の少なくとも１本
    の軸糸にらせん状に巻き付けた少なくとも１本の他のか
    らみ合わせ糸によつて形成させた軸糸の該第二の組を包
    含する隣接する第二のセルの中の少なくとも１本の軸糸
    の回りにらせん状に巻き付け、それによつて隣接するセ
    ル同士を組み合わせて構造物を形成させることを特徴と
    する、組合わせた糸構造物の製造方法。
JP63026731A 1987-02-12 1988-02-09 組み合わせたストランドの三次元構造物 Pending JPH01207454A (ja)

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US13964 1987-02-12
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KR (1) KR970008185B1 (ja)
CN (1) CN1011518B (ja)
AU (1) AU592523B2 (ja)
BR (1) BR8800574A (ja)
CA (1) CA1295106C (ja)
DE (1) DE3862313D1 (ja)
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BR8800574A (pt) 1988-09-27
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EP0279585A2 (en) 1988-08-24
EP0279585B1 (en) 1991-04-10
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