JPH02191743A - 三次元織物の製造方法 - 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］ 本発明は三次元ａ物の製造方法に係り、詳しくは織物の
厚みが経糸２の長平方向に沿って変化する三次元織物の
製造方法に関するものである。

［従来の技術］ Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の三成分の糸から成る三次元へ物を骨格
亭４とし、樹脂あるいは辣機物をマトリックスとした複
合材はロケット、航空機、自動車、船舶及び建築物の梢
遣材として幅広い用途か期待されている。従来、この種
の三次元織物の製織方法として、例えば特開昭６１−２
９６１４３号公報に開示されたもののように多層に配列
された経糸を一層ずつ開１コするとともに該経糸間１コ
内に緯糸を１杭次往復挿入し、経糸群の列間に別の緯糸
（接結糸）を挿入する工程を緑返ず方法や、特公昭５４
−３８６７３号公報に開示されたもののようにあらかじ
め所定間隔で多数本の経糸を複数行、複数列に張設し、
経糸の行及び列にそれぞれ第１緯糸及び第２緯糸を互い
に直交する状態で織り込む方法等がある。

［発明が解決しようとする課題］ 三次元織物を前記複合材の骨格材として幅広い用途に使
用可能とするためには、例えば第５．１０図に示すよう
に長ｆ方向に厚みの変化する三次元織物［パが必要とな
る。ところが、前記従来の三次元織物の製繊方法ではい
ずれも三次元織物は四角柱状あるいは板状の物に限られ
、三次元綴物の長手方向にその厚みが変化する物は得ら
れなかった。

そのため、長１方向に厚みの変化する三次元ａ物を得る
場合には一度断面が四角形のブロック状の三次元ａ物を
製織した後、不要な部分を切断除去する必要がある。不
要部分を切断除去する方法では三次元綴物を製織するた
めの糸が無駄になるだけでなく、糸の切１１Ｊｉ箇所が
多数子じて強度が弱くなるという問題がある。又、従来
長手方向に厚みの変化する複合材の骨格材として、多数
枚のクロスをＩずみの変化に合わせて積層枚数を変えて
積層し、糸で縫い合わせて骨格材としたものがある。

ところが、この骨格材を使用した複合材は剪断方向の強
度が非常に小さくなるという問題がある。

本発明は前記の間顕点に鑑みてなされたものであって、
その目的は梁等の構造材の必要強度分布に応じてその長
手方向の厚さが変化した最終製品としての複合材に近い
形状の三次元織物を、効率良く製造することができる三
次元ｍ物の製造方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記の目的を達成するため本発明においては、多数の経
糸Ｚを三次元織物の断面形状に対応した複数行、複数列
に張設して経糸２群を形成し、該経糸２群の行間に経糸
Ｚと直交する状態で第２緯糸Ｘを挿入する工程と、経糸
Ｚ１ｆｆの列間に経糸Ｚ及び第２緯糸Ｘと直交する状態
に各列毎に連続する多数本の第１緯糸ｙを挿入する工程
とを繰り返し、三次元織物の製織途中から第２緯糸Ｘを
挿入する経糸２群の行数を変更し°ζ三次元１１１１′
！Ｉｊの厚みを１ｅｆｔ次変化させるようにした。

［作用１ 本発明の製造方法では多数の経糸Ｚが三次元納物の断面
形状に対応した複数行、複数列にｖＡ設されて経糸２群
が形成される。そして、経糸２群の行間に経糸２と直交
する状態で第２緯糸Ｘが挿入される工程と、経糸２群の
列間に経糸Ｚ及び第２緯糸Ｘと直交する状態に各列毎に
連続する多数本の第１緯糸ｙが挿入される一Ｌ程とが繰
返されて三次元納物が順次製綿される。そして、製織途
中で第２緯糸Ｘが挿入される経糸ｚ　ｔｆの行数を変更
することにより第２緯糸Ｘが挿入される行数に対応して
厚みが変化し、三次元織物はその長手方向に所定のＩブ
みの変化を有する形状に製織される。

１−火繕例１］ 以下、本発明を長子方向の厚みが途中から順次小さくな
る形状の三次元織物の製造に具体化しな一実繕例を第１
〜５図に従って説明する。

経糸供給部ｌから繰出された多数本の経糸２は、所定位
置に配設された織前枠２に近接する位置から図示しない
駆動機構に上り製織の進行に伴い三次元綴物１・゛を引
取る方向（第３．４図の左方）に移動さ１１．る経糸支
持板３に固定さｔした状態で三次元織物Ｆの最大面積部
に対応した複数行、複数列に’ｊｉａされている。織前
枠２はその上部枠２ａが上下方向に移動可能に構成され
ている。織前枠２と経糸供給部１との間には経糸開口装
置４が配設され、経糸Ｚは各行毎に別々のベルト５に挿
通されてベルト５の昇降動に伴い経糸２群が一段ずつ開
口可能となっている。又、紹前枠２と経糸開口装置ｆｆ
　４との間には、第１緯糸供給部６から繰出される第１
緯糸ｙをその昇降動により経糸ＺζＹの各列内に挿入す
る作用をなす第１緯糸挿入装置としての緯糸用ベルト７
が配設されている。緯糸用ベルト７と第１緯糸供給部６
との間の経糸開口装置４の上方には、ガイドバー８が緯
糸用ベルト７と平行に配設されている。又、経糸２群の
各行間に挿入される第２Ｌｌ糸Ｘは経糸開口に沿って移
動Ｊるシャトル９（第１国にのみ図示）により経糸２群
の各行間に挿入されるようになっている。

次に三次元帳’ｌ！ＩＰの織成作用について説明する。

三次元織物の製緑開始時には経糸支持板３が紹前枠２と
接近する位置に配置されるとともに、緯糸用ベルト７が
−１−昇位置に配置されている。この時ベルト５は上昇
位置にある。この状態から経糸ｊ川口装置４の作動によ
りベルト５が織前枠２の反対側から順に下降移動されて
経糸ｆｊＭ口が経糸２群の下方側から順に上部ノ＼向か
って一段ずつ順次形成され、その経糸開［］内にシャト
ル９がＵに投入されて経糸ｚｔ￥の行間に第２緯糸Ｘが
経糸２と直交する状態で挿入される。最、Ｅ段の行間へ
の第２緯糸Ｘの挿入が完了した後、緯糸用ベルト７が下
降移動されて第１緯糸ｙが下方へ折返されて経糸２群の
各列間に挿入される０次いで経糸開口装置４が作動され
てベルト５が織前枠２に近い側から順に上昇移動されて
経糸開口が上方から一段ずつ下方へと移動形成され、シ
ャトル９はその経糸開口内に順次投入されて第２緯糸Ｘ
が上から下へと１項に緯入れされる。

以）゛、同様にして二次元＃ｌ物Ｆの厚みが一定の部分
が製へされた後、第３図に示すように経糸２群の最上陸
の行を構成する経糸Ｚを昇降動させるベルト５が上昇位
置に配置され、ｍ−１−Ｐｌの行を構成する経糸Ｚが三
次元織物Ｆの製織に関与しない状態で三次元ｌａ！１Ｉ
ｌｌＦの製織が継続され、三次元織物Ｆはその厚みが経
糸２及び第１緯糸ｙの各１本の太さの合計分だけ減少し
た状態で製織される。

そして、その厚みで所定長さ三次元織物Ｆが製織された
後、２段［１のベルト５が上昇位置に配置されるととも
にその状態に保持され、第２段目までの行を構成する経
糸２が製繊に関与しない状態に配置された後、前記と同
機にして第２緯糸Ｘの緯入れ及び第１緯糸ｙの挿入が＃
ｉ返される。このようにして経糸開口装置４のベルト５
が前側から順次上昇位置に保持されて三次元＃！物Ｆの
製織に関与する経糸２の本数が減少されながらＩ！ｌ織
が継続され、所定長さの三次元帳物Ｆが製造される。

なお、織前枠２の上枠２ａは三次元Ｓ物Ｆの厚みの変化
に対応して順次下降移動され−ｍａｒ枠２のＭ副部は常
に三次元織物Ｆの断面形状と対応した形状となる０次い
で第２図に示ずように製織に関り〜しなかった部分の経
糸２が切断除去され、第５図に示すように長手方向にＩ
７みが１１１次減少する形状の三次元［１ｉ′！！ＡＰ
か得られる。

［実施例２］ 次に第２の実施例を第６〜１０図に従って説明する。こ
の実施例においては三次元織物Ｆを製繊するための三次
元ａ機の構成は前記実施例の場合と同じであるが、繊成
方法が異っている。ずなわち、曲記実繕例では三次元ａ
物Ｆの長手方向にお１する１１メみを変更する場合、経
糸２群の各行を′Ｗ４成する経糸Ｚを順次三次元織物Ｆ
の製織に関与しない１１γ置に配置させ、残りの経糸２
群と第１緯糸ｙ及び第２Ｌｌ糸Ｘとにより三次元ｔａ物
Ｆを製織していた。これに灯しこの実施例においては、
経糸Ｚ訂を構成する全ての経糸２が三次元織物Ｆの製織
終了までその製織に関与した状態で、三次元織物１−’
が製織される点が前記実施例と大きく異っている。

厚みが一定の部分を製織する場合には、経糸開口装置４
の各ベルト５及び緯糸用ベルト７が前記実施例の場合と
同様に作動されて三次元織物Ｆが製織される。一方、三
次元織物Ｆの厚みを変更する場合には、第６図に示すよ
うに最上段と２段目の経糸２群の行間への第２緯糸Ｘの
挿入が中止された状態で各経糸開口内への第２緯糸Ｘの
緯入れが行われる。この状態で製織が継続されることに
より、最上段及び２段目に挿入された第２緯糸Ｘ間に２
行分の経糸Ｚが挿通された状態で三次元織物Ｆが製織さ
れてその厚みが減少する。以下、同様にして経糸２群の
行間への第２緯糸Ｘの挿入がｔｌ止される数が増加する
ことにより、第８図に示すように順次厚みが減少した三
次元ＰＡ物ト′が製織される。この実施例の場合には全
ての経糸Ｚか剋後まで製繊に関与しているため、三次元
ｍ物１？が織」二がっな状態で、第５図に示す所定の形
状の物が得られる。

又、第９図に示すように一度第２緯糸Ｘの挿入を中止し
た経糸２群の行間への第２緯糸Ｘの挿入を再開すること
により、前記とは逆に三次元ａ物Ｆの厚みを増大させる
ことが可能となる。従って、この実施例の製造方法によ
れば、第１０図に示すような厚みが一度減少した後、再
び増大する形状の三次元ｌ１ＩｌｅＩＦも容易に′＃Ｉ
！綴できる。

［実施例３］ 次に第３実施例を第１１図に従って説明する。

この実施例では経糸供給部１が経糸ｚｔＹの行数と同じ
数のビームを備え、各行毎に独立して経糸２の供給が行
われる点と、織前枠２の近傍に経糸Ｚの切断装置（図示
せず）が設けられ、三次元織物Ｆの製Ｓ途中において所
定の経糸２の切断が可能となっている。この装置を用い
て前記第１実施例と同様な織成方法で厚みが順次減少す
る三次元織物を製織する場合には、三次元織物Ｆの製織
に関与しない状態となった経糸Ｚを切断装置で順次切断
することにより、三次元織物Ｆの製織に不要な経糸Ｚを
経糸供給部１から繰出す必要がなくなる。

なお、本発明は前記各実施例に限定されるものではなく
、例えば、第２実施例の織成方法において第２緯糸Ｘの
挿入を中止する経糸Ｚの行を上段側から順に行う代わり
に、第１２図に示すように、中央部側から開始してもよ
い、又、途中から経糸Ｚの一部を三次元帳’１！１１”
の製織に関与させないように途中で切断する場合、切１
１ｉｆ、部が厚みの変化した部分の端面に露出するのを
防ぐため第１３図に示すように、厚みが減少した部分に
経糸２が織り込まれた後に該経糸２を切断するようにし
てもよい、又、第２緯糸Ｘをシャトル９により各行間に
順次耳を形成しながら挿入する代わりに、レピアを使用
して第２＆Ｉ糸Ｘをその先端でループを形成するように
折り返し状に挿入するとともに、先端ループに別の糸か
らなる耳糸を挿入して第２１糸入の抜は止めを行うよう
にしてもよい、さらに第２緯糸Ｘに連続した糸を使用す
る代わりに、織物の横幅の長さに１本１本切断された緯
糸を挿入するようにしてもよい、さらには、経糸開口装
置としてベルト５に代えて経糸ｚｌと平行に配設された
バーを昇降動することにより経糸開口を形成する装置を
使用してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、長手方向に沿って
厚みが変化する三次元織物を効率良く製造することが可
能となり、必要な強度分布に応じた形状を有する梁等の
構造材に近い形状の二次元織物が得られ、三次元織物に
そのままの形状で樹脂を含浸させることにより三次元ｍ
物を骨格材とした軽量かつ高強度、高萌性及び高剪断強
度の複合材を最少限の仕上げ加工のみで得ることができ
、生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本発明を具体化した第１の実施例を示すも
のであって、第１図は織成状態を示す要部概略斜視図、
第２図は三次元織物の部分側面図、第３．４図は織成状
態を示す概略Ｉｌｌ断面図、第５図は三次元織物の形状
を示す概略斜視図、第６〜・１０図は第２実施例を示す
ものであって、第６゜７図は織成状態を示す概１ｍｌ？
ｆｆＩＩ断面図、第８図は三次元織物の部分側面図、第
９図は別の三次元織物の部分側面図、第１０図は三次元
織物の概略斜視図、第１１図は第３実施例を示す概略側
断面図、第１２図は変更例の概略側断面図、第１３図は
三次元織物の部分側面図である。 経糸供給部ｌ、織前枠２、経糸開口装置４、第１緯糸供
給部６、緯糸用ベルト７、シャトル９、第１緯糸ｙ、第
２緯糸Ｘ、経糸２、三次元織物Ｆ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、多数の経糸（ｚ）を三次元織物の断面形状に対応し
   た複数行、複数列に張設して経糸（ｚ）群を形成し、該
   経糸（ｚ）群の行間に経糸（ｚ）と直交する状態で第２
   緯糸（ｘ）を挿入する工程と、経糸（ｚ）群の列間に経
   糸（ｚ）及び第２緯糸（ｘ）と直交する状態に各列毎に
   連続する多数本の第１緯糸（ｙ）を挿入する工程とを繰
   り返し、三次元織物の製織途中から第２緯糸（ｘ）を挿
   入する経糸（ｚ）群の行数を変更して三次元織物の厚み
   を順次変化させる三次元織物の製造方法。