JPH02169741A - 三次元織物の高密度化製織方法及び装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野ゴ 本発明は、繊維強化複合材料からなるロッドを用い、経
方向ロッド群に対して直交２方向から緯方向ロッドを挿
入することにより三次元織物を製織するために有効な高
密度化製織方法及びその装置に関するものである。

［従来の技術］ 本発明者は、先に、特願昭８３−２４５７５θ号におい
て、繊維束をマトリックスにより結合してロッド化し、
それらのロッドを用いて三次元織物を製織するに際し、
上記ロッドの多数を経方向ロッド群として平行状態に保
持し、この経方向ロッド群の間に、それに対して直交す
る複数軸方向から多数のロッドを平行状態に保持して挿
入する方法及び装置を提案している。

上記既提案の方法及び装置においては、多数の経方向ロ
ッドを平行状態に保持し、それらの間に多数の緯方向ロ
ッドを平行状態に保持して挿入するようにしているため
、各経方向ロッドの間の間隔を緯方向ロッドの太さより
もある程度大きくしておかないと、緯方向ロッドの挿入
を容易に行うことができず、あるいは緯方向ロッドの挿
入を高精度に制御する必要がある。

しかしなから、上記経方向ロッド間の間隔を大きくする
と、製織される三次元織物の密度がそれだけ低下するこ
とになる。

そこで、経方向ロッド間の間隔を緯方向ロッドの挿入位
置において大きくし、その挿入後に密にすることが考え
られるが、この場合には、多数の経方向ロッドが平行に
配列されず、緯方向ロッドの長さを上述の間隔を広げた
経方向ロッド群の広がり巾よりも長くする必要が生じる
ため、その緯方向ロッドの先端が製織された織物から突
出して、取り扱いが困難になるなどの問題があり、それ
に対処−して経方向ロッド及び緯方向ロッドの筬打ちを
行う必要がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の技術的課題は、上記ロッドを用いて三次元織物
を製織するに際し、簡単で有効な筬打ちにより、高密度
の三次元織物が得られるようにした高密度化製織方法及
び装置を得ることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の高密度化製織方法は
、Ｆａ雌強化複合材料からなるロッドを用い、経方向ロ
ッド群に対して直交２方向から緯方向ロッドを挿入して
三次元織物を製織するに際し、経方向ロッド群に対する
緯方向ロッドの挿入位置において、経方向ロッド群にお
ける各ａ−，ドの間隔を、緯方向ロッドの挿入が容易に
なる程度に開いた状態に保持して、そこに緯方向ロッド
を挿入し、その緯方向ロッドを筬打ちして経方向の密度
を高めた後、数段階前に緯方向ロッドを挿入した織成部
において、経方向ロッドの筬打ちを行い、あるいは、経
方向ロッドをガイドによって高密度化するように案内し
、これを繰返すことにより高密度の三次元織物を得るこ
とを特徴とするものである。

また、本発明の高密度化製織装置は、繊維強化複合材料
からなるロッドを用い、経方向ロッド群に対して直交２
方向から緯方向ロッドを挿入して三次元織物を製織する
装置において、経方向ロッド群における各ロッドの間隔
を緯方向ロッドの挿入が容易になる程度に開いて保持し
た緯方向ロッドの挿入位置において経方向ロッド間に緯
方向ロッドを挿入するロッド挿入手段、挿入した緯方向
ロッドを筬打ちして経方向の密度を高める経方向筬打ち
機構、及び数段階前に緯方向ロッドを挿入した織成部の
周囲に設置され、経方向ロッドに沿う多数のロントガイ
ド縁と、各ロッドガイド縁間に織成された緯方向ロッド
の先端部との干渉先避ける凹溝とを設けた緯方向筬を、
各緯方向ロッドの方向に進退可能とした緯方向筬打ち機
構を備えることにより構成される。

緯方向ロッドの反挿入側の緯方向筬における上配回溝の
底部は、ロッド挿入手段による緯方向ロッド挿入時にお
ける該ロッドの位置決めのためのストッパとして兼用す
ることもできる。

また、上記緯方向液は、緯方向ロッドの一端側のみに設
け、緯方向ロッドの他端側には緯方向液の筬打ち力を受
ける支持案内板を配設することができ、その支持案内板
を、緯方向ロッド挿入時における該ロッドの位置決めの
ためのストッパとして兼用することもできる。

さらに１上記緯方向筬打ち機構に代えて、同様なロッド
ガイド縁と凹溝とを設けた固定的なガイドまたは回転自
在のロール状のガイドを、経方向ロッドを高密度化する
ように案内可能に配置したガイド装置を備えることによ
って構成することもでき、固定的なガイドを用いる場合
には、ロッド挿入手段による緯方向ロッド挿入時におけ
る該ロッドの位置決めのためのストッパとして兼用する
こともできる。

［作　用］ 繊維強化複合材料からなるロッドを用い、経方向ロッド
群に対して直交２方向から緯方向ロッドを挿入して三次
元織物を製織するに際し、経方向ロッド群に対する緯方
向ロッドの挿入位置において、経方向ロッド群における
各ロッドの間隔を、緯方向ロッドの挿入が容易になる程
度に開いた状態に保持するようにしているので、そこに
緯方向ロッドを容易に挿入することが可能になる。

製織は、緯方向ロッドを挿入した後、それを筬打ちして
経方向の密度を高めるが、そのための筬打ち板は、スト
ロークを十分に小さくすることにより、緯方向ロッドの
挿入位置において経方向ロッド群における各ロッドの間
隔を大きく開いた状態に保持し、それによって経方向ロ
ッドが傾斜していても、所要の筬打ちを行うことが可能
になる。

この緯方向ロッドの筬打ちを行った後、数段階前に緯方
向ロッドを挿入した織成部において、経方向ロッドに沿
う多数のロッドガイド縁とそれらのロッドガイド縁間に
凹溝を設けた緯方向液を用いて、経方向ロッドの筬打ち
を行い、あるいは。

固定的なガイド、回転自在のロール状のガイド等を用い
、経方向ロッドを高密度化するように案内させる。この
場合に、緯方向液あるいはガイドにおけるロッドガイド
縁間の凹溝により、経方向ロッド群から突出する緯方向
ロッドの先端部との干渉を避けることができる。また、
緯方向ロッドの反挿入側の緯方向液や、緯方向液の筬打
ち力を受ける支持案内板、あるいは経方向ロッドを案内
するガイドを、緯方向ロッドの挿入時におけるストッパ
にすると、挿入する緯方向ロッドが安定的に位置決めさ
れる。

このようにして緯方向ロッド及び経方向ロー、ドの筬打
ちを行うと、緯方向ロッドの挿入を容易に行いなから、
高密度の三次元織物を製織することが可能になる。

［実施例］ 本発明において三次元織物の製造に用いる素材は、予め
多数の繊維を同一方向に向けた状態でマトリックスによ
り結合してロッド化し、それによって形成されたロッド
の状態で以下に説明する製織が行われる。上記ロッドを
形成するマトリックスは、三次元織物の製織に際し、予
め加熱その他の処理によって硬化させておくこともでき
るが、製織に酎える程度の剛性を有していれば、半硬化
または未硬化の状態で製織を行うことができ、さらに冷
却その他の手段により製織を行う間−時的に剛性を保持
させることもできる。

第１図ないし第３図は、上記繊維強化複合材料のロッド
を用い、経方向ロッド群に対して直交２方向から緯方向
ロッドを挿入して三次元織物を製織する装置の一例を示
している。

この製織装置においては１図示しない機枠上に、上述し
たロッドの多数を、複数行、複数列の経方向ロッド群１
１として所要間隔で平行状態に配列させ、その下端を保
持する保持手段を備えている。この保持手段は、経方向
ロッド群１１を構成する各ロッド１０２を、それらが緯
方向ロッド群１２゜１３を構成する各ロッド１０！　、
　１０ｙを挟んで密に配列されるように保持し、製織の
進行に応じて下降するように制御されるものである。

上記経方向ロッド群１１は、その上部における各ロッド
１０２の間隔を経方向筬打ち機構３の筬打ち板３１等に
よりある程度に開いて保持させている。

これは、緯方向ロッド群１２．１３の挿入位置において
、それらのロッドの挿入が容易になる程度に経方向のロ
ッド１０ｚ間を開かせるためである。

緯方向ロッドの挿入位置に設けたロッド挿入手段２は、
多数の緯方向ロッド１０ｘ、１０ｘ、＊　拳、１０ｙ。

ｉｏｙ、拳・をそれぞれ供給用ガイド２１に平行状態に
保持し、それを図示しないロッド押圧機構により上記経
方向ロッド群１１におけるロッドｌｏｚ間に挿入するも
のである。

また、緯方向ロッドの挿入位置の上方には、挿入した緯
方向ロッドを筬打ちして経方向の密度を高める経方向筬
打ち機構３を備えている。この筬打ち機構３は、筬打ち
板３１をそれに螺挿した送り用ねじ３３により昇降可能
にしたもので、筬打ち板３１には、最終的に得ようとす
る織物１５の経方向ロッドの配列ピッチよりも若干広い
ピッチで経方向ロッド挿通穴３２を穿設し、しかもその
ロッド挿通穴３２を経方向ロッド自体の太さよりも若干
大きくし、さらに筬打ち板３１のストロークを十分に小
さくするように配慮している。従って、経方向ロッド群
１１が上方で広がることにより各ロッド１ｏｚが若干傾
斜していても、支障なく筬打ちを行うことが可能になる
。

この筬打ちにより、緯方向ロッド１０ｘ、ｊｏｙの経方
向ピッチは、最終的に得ようとする織物１５と同程度に
まで圧縮される。なお、この時点では、経方向ロッド１
０ｚの緯方向ピッチは未完成の状態にある。

また、上記緯方向ロッドの挿入位置の下方、即ち数段階
前に緯方向ロッド１０ｘ、１０ｙを挿入した織成部＋５
ａの周囲には、緯方向筬打ち機構４を設置している。こ
の緯方向筬打ち機構４は、第３図に示すように、経方向
ロッドに沿う多数のロッドガイド縁４２を設けると共に
、各ロッドガイド縁４２間に凹溝４３を設けた緯方向波
４１の２対を、流体圧シリンダ等のアクチュエータ４４
により各緯方向ロー。

ドの方向に対向して進退可能としたものである。

上述したように、緯方向ロッド１０ｘ、１０ｙの挿入位
置において経方向ロッドＩＯｚのロッド間隔を広げると
、そこで挿入する緯方向ロッド１０ｘ、１０ｙの長さを
、間隔を広げた経方向ロッド群１１の巾よりも長くする
必要がある。しかしなから、その長さは最終的に得よう
とする三次元織物１５においては不必要に長いものであ
り、外部にある程度突出することになる。上記緯方向波
４１の凹溝４３は、このような理由で織成された三次元
織物１５から突出する緯方向ロッドＩＯｘ、１０ｙの先
端部との干渉を避けるために設けたものである。

また、緯方向波４１に設けた上記ロッドガイド縁４２は
、経方向ロッド１０ｚを押圧してそれを高密度化するた
めのものであるが、経方向ロッド１０ｚを急激に押圧し
て高密度化することは困難であるため、それを逐次押圧
して次第に高密度化するように、先端を上方側が後退し
た湾曲面としている。

それと同時に、互いに直交する２方向から経方向ロッド
に対して緯方向ロッドを挿入して、それらの方向から緯
方向波４１による経方向ロッドの筬打ちを行うため、緯
方向波４１のロントガイド縁４２は、下方において相互
に接近し、上方が開くように湾曲させている（第３図参
照）。

このようにして緯方向ロッドｌｏｚ、１０ｙ及び経方向
ロッド１０ｚの筬打ちを行うと、緯方向ロッドの挿入を
容易に行いなから、緯方向ロッド群が挿入後の筬打ちに
よって高密度化され、ざらに経方向ロッドが緯方向波４
１により製織の進行に伴って次第に高密度化され、高密
度の三次元織物１５が製織される。

上記構成を有する高密度化製織装置によって経方向ロッ
ド及び緯方向ロッドの製織を行うに際しては、先ず、経
方向ロッド群１１に対して緯方向ロッドＩＯｘまたはｌ
Ｏ！を挿入し、それを筬打ち機構３の筬打ち板３１によ
り筬打ちした後、経方向ロッド群１１を周囲から抑圧保
持していた緯方向波４１をアクチュエータ４４により後
退させ、経方向ロッド群を保持する保持手段により、製
織中の織物を１ピツチだけ降下させる。

この状態で、再びアクチュエータ４４の作動により緯方
向波４１を経方向ロッドの押圧位置まで進出させて、緯
方向波４１による経方向ロッド群ＩＩの筬打ちを行い、
それに続いて筬打ち板３１を後退（上昇）させ、上述し
た緯方向ロッドとは直交する他方の緯方向ロッド１０！
または１０ｇを経方向ロッド群１！に対して挿入し、以
下は上記の操作を繰返す。

上述した第１図ないし第３図の実施例では、緯方向波４
１をシリンダ等のアクチュエータ４４により各緯方向ロ
ッド１０ｘまたはｔｏＨの方向に直線的に進退可能とし
ているが、この緯方向波４１と同様な構成の筬４Ｇを、
！＠４図に示すように、その一部において軸４７により
支承し、この軸４７のまわりで回転させることにより、
緯方向ロッド１０ｘまたは１０！の方向に揺動的に進退
可能とすることもできる。

また、上記緯方向波４工は、それを筬打ち動作を行わな
い単なるガイドとし、そのガイドを機枠に固定し、経方
向ロッドを高密度化するように案内可能に配置して、ガ
イド装置を構成させることができる。この場合には、筬
打ち機構３における筬打ち板３１の筬打ち力、あるいは
経方向ロッド群１１の下端を保持する保持手段により経
方向ロッド群１１を下降させる引張力によって、経方向
ロッド群１１をロッドガイド縁４２に添うように押込む
ことになる。

さらに、上記ガイド装置は、第５図及び第６図に示すよ
うに、経方向ロッドに沿う多数のロントガイド縁５２と
、各ロッドガイド縁５２間に織成された緯方向ロー、ド
１０１　、１０Ｆの先端部との干渉を避ける凹ＩＪ５３
とを設けたガイド５１をロール状とし、それを機枠に回
転自在に設置することもできる。この場合にも、筬打ち
機構３における筬打ち板３１の筬打ち力、あるいは経方
向０７１群１１の下端を保持する保持手段により経方向
ロッド群１１を下降させる引張力によって、経方向ロッ
ド群１１がロッドガイド縁５２に添うように押込まれ、
それに伴って経方向ロッド群１１の密度が高められる。

第１図ないし第４図に示した実施例では、各緯方向ロッ
ドの両端側から緯方向波により経方向ロッドの筬打ちを
行うことを前提としているが、第７図及び第８図に示す
実施例のように、緯方向ロッドＩＩ）ｘ　、　１０ｙの
一端側のみに緯方向波６１を設け、他端側にはその緯方
向波６１の筬打ち力を受ける支持案内板６２を固定的に
配設することができる。これらの図に示す実施例では、
緯方向ロッドｌＯｘ、ｊｏｙ方向の筬打ちを行う二つの
緯方向波６１、ｆｉｌ　に対向する支持案内板を一体化
しているが、それらを個別的に形成することもできる。

支持案内板６２における経方向ロッド及び緯方向ロッド
の当接面８２ａは、それを平面とし、そのため経方向ロ
ッド群１１の上部を緯方向ロッド１０ｘ。

１０ｙの挿入のために開かせるにあたり、経方向ロッド
１０ｚをその支持案内板８２とは反対の側の緯方向波８
１を設けた側に湾曲傾斜させている。

また、それと関連し、明瞭に図示してはいないが、緯方
向波６１に設けた経方向ロッドに沿う多数のガイドロッ
ド縁６３及び凹溝６４は、−側において上下に直線的に
伸び、他側において上方が開くように湾曲させている。

上記支持案内板は、ｗ４９図に示す例のように、支持案
内板７２のロッド当接面にガイドロッド縁７３及び凹溝
７４を設け、それによって織成された緯方向ロッド１０
ｘ、１０ｙの先端部を凹溝７４内に逃がすことができる
。

さらに、このような支持案内板ｆｆ２，７２を設けた場
合には、それをロッド挿入手段２に対向する位置まで上
方に延長し　（第７図参照）、ロッド挿入手段２による
緯方向ロッド挿入時に、その支持案内板６２．７２を該
ロッドの位置決めのためのスト−。

バとして兼用することができる。

また、１４１図ないし第３図の実施例における反挿入側
の緯方向波４１を、筬打ち動作しないガイドとして使用
する場合も含めて、それをロッド挿入手段２に対向する
位置まで上方に延長し、ロッド挿入手段２による緯方向
ロッド挿入時に、該ロッドの位置決めのためのストッパ
として兼用することができる。

緯方向ロッドの反挿入側の緯方向波、支持案内板または
ガイドを、ロッド挿入手段による緯方向ロッド挿入時に
おける該ロッドの位置決めのためのストッパとして兼用
した。

［発明の効果］ このような本発明の方法及びその装置によれば、ロッド
を用いて三次元織物を製織するに際し、ｌ！Ｉｍで有効
な筬打ちにより、高密度の三次元織物を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る三次元織物の高密度化製織装置の
実施例を示す要部斜視図、第２図は上記装置の主要部の
断面図、第３図は緯方向波の斜視図、第４図は緯方向波
の異なる実施例を示す要部断面図、第５図及び第６図は
上記緯方向波のに代えて使用するガイド装置についての
側断面図及び水平断面図、第７図及び第８図は本発明の
他の実施例の要部側断面図及び水乎断面図、第９図は第
８図の変形例を示す水平断面図である。 ２・・ロッド挿入手段、 ３φΦ経方向筬打ち機構、 ４・Φ緯方向筬打ち機構、 １０！、１０テ　・争緯方向ロッド、 １０ｚ　・φ経方向ロッド、 １１・・経方向ロッド群、 １２．１３　・拳緯方向ロッド群、 １５・・三次元織物、　１５ａ　・・織成部、３１Φφ
筬打ち板、　　４１．４８．８１−・緯方向波、４２．
５２．Ｈ−・ロー、トガイド縁、４３．５３．Ｓ４ψ会
凹溝、　５１・壷ガイド、８２．７２　・・支持案内板
。 第１図 纂　牛　図 第 図 ４式− タ５ ぼ 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、繊維強化複合材料からなるロッドを用い、経方向ロ
   ッド群に対して直交２方向から緯方向ロッドを挿入して
   三次元織物を製織するに際し、経方向ロッド群に対する
   緯方向ロッドの挿入位置において、経方向ロッド群にお
   ける各ロッドの間隔を、緯方向ロッドの挿入が容易にな
   る程度に開いた状態に保持して、そこに緯方向ロッドを
   挿入し、 その緯方向ロッドを筬打ちして経方向の密度を高めた後
   、 数段階前に緯方向ロッドを挿入した織成部において、経
   方向ロッドの筬打ちを行い、 これを繰返すことにより高密度の三次元織物を得る、 ことを特徴とする三次元織物の高密度化製織方法。 ２、繊維強化複合材料からなるロッドを用い、経方向ロ
   ッド群に対して直交２方向から緯方向ロッドを挿入して
   三次元織物を製織するに際し、経方向ロッド群に対する
   緯方向ロッドの挿入位置において、経方向ロッド群にお
   ける各ロッドの間隔を、緯方向ロッドの挿入が容易にな
   る程度に開いた状態に保持して、そこに緯方向ロッドを
   挿入し、 その緯方向ロッドを筬打ちして経方向の密度を高め、 数段階前に緯方向ロッドを挿入した織成部において、経
   方向ロッドをガイドによって高密度化するように案内し
   、 これを繰返すことにより高密度の三次元織物を得る、 ことを特徴とする三次元織物の高密度化製織方法。 ３、繊維強化複合材料からなるロッドを用い、経方向ロ
   ッド群に対して直交２方向から緯方向ロッドを挿入して
   三次元織物を製織する装置において、 経方向ロッド群における各ロッドの間隔を緯方向ロッド
   の挿入が容易になる程度に開いて保持した緯方向ロッド
   の挿入位置において経方向ロッド間に緯方向ロッドを挿
   入するロッド挿入手段、挿入した緯方向ロッドを筬打ち
   して経方向の密度を高める経方向筬打ち機構、及び 数段階前に緯方向ロッドを挿入した織成部の周囲に設置
   され、経方向ロッドに沿う多数のロッドガイド縁と、各
   ロッドガイド縁間に織成された緯方向ロッドの先端部と
   の干渉を避ける凹溝とを設けた緯方向筬を、各緯方向ロ
   ッドの方向に進退可能とした緯方向筬打ち機構、 を備えたことを特徴とする三次元織物の高密度化製織装
   置。 ４、特許請求の範囲第３項記載の装置において、 各緯方向ロッドの方向に進退可能とした緯方向筬を、緯
   方向ロッドの一端側のみに設け、 緯方向ロッドの他端側には、緯方向筬の筬打ち力を受け
   る支持案内板を配設した、 ことを特徴とする三次元織物の高密度化製織装置。 ５、繊維強化複合材料からなるロッドを用い、経方向ロ
   ッド群に対して直交２方向から緯方向ロッドを挿入して
   三次元織物を製織する装置において、 経方向ロッド群における各ロッドの間隔を緯方向ロッド
   の挿入が容易になる程度に開いて保持した緯方向ロッド
   の挿入位置において経方向ロッド間に緯方向ロッドを挿
   入するロッド挿入手段、挿入した緯方向ロッドを筬打ち
   して経方向の密度を高める経方向筬打ち機構、及び 数段階前に緯方向ロッドを挿入した織成部の周囲に設置
   され、経方向ロッドに沿う多数のロッドガイド縁と、各
   ロッドガイド縁間に織成された緯方向ロッドの先端部と
   の干渉を避ける凹溝とを設けたガイドを、経方向ロッド
   を高密度化するように案内可能に配置したガイド装置、 を備えたことを特徴とする三次元織物の高密度化製織装
   置。 ６、特許請求の範囲第３項、第４項または第５項記載の
   装置において、 緯方向ロッドの反挿入側の緯方向筬、支持案内板または
   ガイドを、ロッド挿入手段による緯方向ロッド挿入時に
   おける該ロッドの位置決めのためのストッパとして兼用
   した、 ことを特徴とする三次元織物の高密度化製織装置。 ７、特許請求の範囲第６項記載の装置において、 経方向ロッドを高密度化するように案内するガイドを、
   ロッド挿入手段による緯方向ロッド挿入時における該ロ
   ッドの位置決めのためのストッパとして兼用した、 ことを特徴とする三次元織物の高密度化製織装置。 ８、特許請求の範囲第６項記載の装置において、 経方向ロッドに沿う多数のロッドガイド縁と、各ロッド
   ガイド縁間に織成された緯方向ロッドの先端部との干渉
   を避ける凹溝とを設けたガイドをロール状とし、それを
   回転自在に設置した、ことを特徴とする三次元織物の高
   密度化製織装置。