JPH02300367A - 複合材用の異形補強基材 - Google Patents
複合材用の異形補強基材Info
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- JPH02300367A JPH02300367A JP1116743A JP11674389A JPH02300367A JP H02300367 A JPH02300367 A JP H02300367A JP 1116743 A JP1116743 A JP 1116743A JP 11674389 A JP11674389 A JP 11674389A JP H02300367 A JPH02300367 A JP H02300367A
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D41/00—Looms not otherwise provided for, e.g. for weaving chenille yarn; Details peculiar to these looms
- D03D41/004—Looms for three-dimensional fabrics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
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。
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〕
本発明は繊維構造体よりなる複合材用の異形補強基材に
関するものであり、詳しくは、マトリックス樹脂や金属
等の含浸に際し補強基材の外周面または上面及び側端面
に樹脂溜まりが形成されることを防止可能な補強基材に
関するものである。
関するものであり、詳しくは、マトリックス樹脂や金属
等の含浸に際し補強基材の外周面または上面及び側端面
に樹脂溜まりが形成されることを防止可能な補強基材に
関するものである。
宇宙飛翔体、航空機、自動車、内燃機関、船舶、リニヤ
カーを始めとする鉄道車輌等の比強度や耐熱性を要求さ
れる機械装置の構成部品として、繊維強化プラスチック
（ＦＲＰ）、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）
、繊維強化メタル（ＦＲＭ）、繊維強化セラミック（Ｆ
ＲＣＲ）等の複合材成形品が使用され始めている。
カーを始めとする鉄道車輌等の比強度や耐熱性を要求さ
れる機械装置の構成部品として、繊維強化プラスチック
（ＦＲＰ）、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）
、繊維強化メタル（ＦＲＭ）、繊維強化セラミック（Ｆ
ＲＣＲ）等の複合材成形品が使用され始めている。
このような複合材成形品は、軽量であると同時に強度、
剛性と耐熱性が大きく、上記用途分野に限らず種々の産
業分野に於いてその有用性が高く評価されている。
剛性と耐熱性が大きく、上記用途分野に限らず種々の産
業分野に於いてその有用性が高く評価されている。
このような見地に立って本出願人は、例えば特開昭６０
−１９４１４５号、特開昭６１−２０１０６３号、特開
昭６１−２０７６５７号、特開昭６３−４２９５５号公
報等に複合材用の補強基材及びその製造方法を提示して
いる。
−１９４１４５号、特開昭６１−２０１０６３号、特開
昭６１−２０７６５７号、特開昭６３−４２９５５号公
報等に複合材用の補強基材及びその製造方法を提示して
いる。
上記補強基材は、所定間隔を置いて複数本の糸条案内管
を所望形状に対応する如く復行複列に整列させて直立配
置し、各糸条案内管の配列に沿って、例えば、Ｘ方向に
第１の糸条を必要面積分だけ蛇行状に折り返し配列し、
次にＹ方向に必要な面積分だけ蛇行配列し、さらに必要
によっては斜めに蛇行配列し、これを１リピートとして
、複数回反復して必要とする補強基材の立体的形状を作
り上げ、この状態で各糸条案内管に第２の糸条を挿通し
、当該糸条案内管を上方に引き抜いて、各糸条案内管と
第２の糸条を置換配置し、第２の糸条の各上方のループ
部分に、カンヌキ糸となる第３の糸条を挿通連綴し、第
１、第２の糸条によって形成された積層体を締付けるこ
とによって形態安定性に優れた補強基材を製作している
。
を所望形状に対応する如く復行複列に整列させて直立配
置し、各糸条案内管の配列に沿って、例えば、Ｘ方向に
第１の糸条を必要面積分だけ蛇行状に折り返し配列し、
次にＹ方向に必要な面積分だけ蛇行配列し、さらに必要
によっては斜めに蛇行配列し、これを１リピートとして
、複数回反復して必要とする補強基材の立体的形状を作
り上げ、この状態で各糸条案内管に第２の糸条を挿通し
、当該糸条案内管を上方に引き抜いて、各糸条案内管と
第２の糸条を置換配置し、第２の糸条の各上方のループ
部分に、カンヌキ糸となる第３の糸条を挿通連綴し、第
１、第２の糸条によって形成された積層体を締付けるこ
とによって形態安定性に優れた補強基材を製作している
。
このようにして得られた補強基材は、この後、マトリッ
クス樹脂、例えばエポキシ樹脂を含浸硬化させることに
よって複合材成形品に仕上げられるが、表面形状が複雑
な異形部品の場合、積層面や表層に沿った面の強度を向
上させたい場合が発生する。さらに、第１の糸条の積層
面積が厚み方向に沿って順次減少するような場合には、
積層された補強基材の表面、特にその側端面に積層面積
の変化に起因する鋸歯状の段差が発生する。この段差部
は、マトリックス樹脂の含浸時に樹脂溜まりとなること
が多く、この部分に樹脂の硬化時や複合材の使用時に亀
裂が発生し易くなる。
クス樹脂、例えばエポキシ樹脂を含浸硬化させることに
よって複合材成形品に仕上げられるが、表面形状が複雑
な異形部品の場合、積層面や表層に沿った面の強度を向
上させたい場合が発生する。さらに、第１の糸条の積層
面積が厚み方向に沿って順次減少するような場合には、
積層された補強基材の表面、特にその側端面に積層面積
の変化に起因する鋸歯状の段差が発生する。この段差部
は、マトリックス樹脂の含浸時に樹脂溜まりとなること
が多く、この部分に樹脂の硬化時や複合材の使用時に亀
裂が発生し易くなる。
本発明の目的は、カンヌキ糸の挿通に先立って、補強基
材の表層部または中間部において第１の糸条に対して略
直交するように第２の糸条を基材の外周面に添設し、中
間部の場合は更にその上に第１の糸条の積層を行い、最
終的に得られる複合材成形品に積層面や表層に沿った面
の強度特性を向上せしめる補強基材を提供することにあ
る。
材の表層部または中間部において第１の糸条に対して略
直交するように第２の糸条を基材の外周面に添設し、中
間部の場合は更にその上に第１の糸条の積層を行い、最
終的に得られる複合材成形品に積層面や表層に沿った面
の強度特性を向上せしめる補強基材を提供することにあ
る。
また、本発明の目的は、マトリックス樹脂や金属等の含
浸時に補強基材の表面に梼脂溜まりが発生することを防
止することのできる表面平滑な補強基材を提供すること
にある。
浸時に補強基材の表面に梼脂溜まりが発生することを防
止することのできる表面平滑な補強基材を提供すること
にある。
さらに、本発明の目的は、第１の糸条の蛇行。
配列によって形成される積層体のＸ７面に平行な断層形
状が、Ｚ方向に相互に相似形的に、又は、非相似形的に
、或いは、両者が組み合わさった如き表面形状が複雑な
各種の異形補強基材を提供することにある。
状が、Ｚ方向に相互に相似形的に、又は、非相似形的に
、或いは、両者が組み合わさった如き表面形状が複雑な
各種の異形補強基材を提供することにある。
上記課題の解決手段として本発明は、
（１）ＸＹ面内で整列方向を順次変化させながら蛇行配
列され、これをＺ方向に複数層に亘って積層して最終形
状に対応した異形立体形状にＨＩ層した第１の糸条と、
この第１の糸条によって形成された積層体の表面又は表
面と積層途上の任意の中間位置とを覆う表層糸として、
既に積層済みの積層体の表面に第１の糸条の整列方向と
略直交させて蛇行配列した第２の糸条と、前記第１の糸
条と第２の糸条によって形成された積層体をＺ方向に貫
通し、前記積層体の表面上にループを形成させ、かつ、
裏面で連続させた第３の糸条と、この第３の糸条の上記
各ループ内にカンヌキ糸として挿通連綴される第４の糸
条とからなる複合材用の異形補強基材。
列され、これをＺ方向に複数層に亘って積層して最終形
状に対応した異形立体形状にＨＩ層した第１の糸条と、
この第１の糸条によって形成された積層体の表面又は表
面と積層途上の任意の中間位置とを覆う表層糸として、
既に積層済みの積層体の表面に第１の糸条の整列方向と
略直交させて蛇行配列した第２の糸条と、前記第１の糸
条と第２の糸条によって形成された積層体をＺ方向に貫
通し、前記積層体の表面上にループを形成させ、かつ、
裏面で連続させた第３の糸条と、この第３の糸条の上記
各ループ内にカンヌキ糸として挿通連綴される第４の糸
条とからなる複合材用の異形補強基材。
（２）第１の糸条の蛇行配列によって形成される積層体
のＸＹ面に平行な断層形状が、Ｚ方向に相互に相似形的
に変化している部分を具備していることを特徴とする請
求項１記載の複合材用の異形補強基材。
のＸＹ面に平行な断層形状が、Ｚ方向に相互に相似形的
に変化している部分を具備していることを特徴とする請
求項１記載の複合材用の異形補強基材。
及び
（３）第１の糸条の蛇行配列によって形成される積層体
のＸＹ面に平行な断層形状が、Ｚ方向に相互に非相似形
的に変化している部分を具備していることを特徴とする
請求項１記載の複合材用の異形補強基材。
のＸＹ面に平行な断層形状が、Ｚ方向に相互に非相似形
的に変化している部分を具備していることを特徴とする
請求項１記載の複合材用の異形補強基材。
（４）第１の糸条の蛇行配列によって形成される積層体
のＸＹ面に平行な断層形状が、Ｚ方向に相互に相似形的
に変化している部分及び非相似形的に変化している部分
を具備していることを特徴とする請求項１記載の複合材
用の異形補強基材。
のＸＹ面に平行な断層形状が、Ｚ方向に相互に相似形的
に変化している部分及び非相似形的に変化している部分
を具備していることを特徴とする請求項１記載の複合材
用の異形補強基材。
を提供するものである。
ここで、ＸＹ面とは、平面の場合及び曲面の場合の総称
である。
である。
第１の糸条を蛇行配列した積層動作の繰返しによって形
成された８１層体の表面を覆う表層糸として、第２の糸
条を前記第１の糸条の整列方向に対して略直交するよう
に蛇行配列させ、中間層の場合では、更に、その上に第
１の糸条の蛇行配列を繰り返して積層をなし、最終の積
層体の表面に第２の糸条を上記要領で蛇行配列した後、
第３の糸条を積層体貫通方向に配置し、積層体の上面及
び側端面上に形成した第３の糸条のループ内に第４の糸
条をカンヌキ糸として挿通し、積層体を締め付けること
によって多方向の強度特性を向上させた繊維密度の高い
かつ表面平滑な補強基材を製作し得る。
成された８１層体の表面を覆う表層糸として、第２の糸
条を前記第１の糸条の整列方向に対して略直交するよう
に蛇行配列させ、中間層の場合では、更に、その上に第
１の糸条の蛇行配列を繰り返して積層をなし、最終の積
層体の表面に第２の糸条を上記要領で蛇行配列した後、
第３の糸条を積層体貫通方向に配置し、積層体の上面及
び側端面上に形成した第３の糸条のループ内に第４の糸
条をカンヌキ糸として挿通し、積層体を締め付けること
によって多方向の強度特性を向上させた繊維密度の高い
かつ表面平滑な補強基材を製作し得る。
第１図乃至第４図は、本発明の一興体例を説明する補強
基材及び糸条積層装置の縦断面図である。これらの図面
に於いて、（１）は第１の糸条、（２）は表層糸又は中
間層糸として使用される第２の糸条、（３）は第３の糸
条、（４）。
基材及び糸条積層装置の縦断面図である。これらの図面
に於いて、（１）は第１の糸条、（２）は表層糸又は中
間層糸として使用される第２の糸条、（３）は第３の糸
条、（４）。
はカンヌキ糸として使用される第４の糸条、（５）は糸
条案内管（６）及びスペーサ（７）の位置決め支持部材
として使用されるベースプレートを示す。
条案内管（６）及びスペーサ（７）の位置決め支持部材
として使用されるベースプレートを示す。
ベースプレート（５）は、第１乃至第４の糸条（１）（
２）（３）（４）によって形成しようとする補強基材（
８）の形状に応じて平面又は曲面構造を具えた板体から
製作されており、それぞれに糸条案内管（６）の嵌挿支
持孔（６ａ）が穿設されている０図示する具体例では補
強基材（８）が弯曲した底面形状を具えているため、配
置されたベースプレート（５）も補強基材（８）の底面
部分と同一の曲率半径で弯曲している。弯曲した縦断面
形状を具えた補強基材（８）を製作する場合、上記の如
く弯曲したベースプレート（５）と同一の高さを具えた
１群のスペーサ（７）（７）・・・を使用することが可
能であるが、別法としてベースプレート（５）として平
板状のものを使用し、スペーサ（７）の高さの異なるも
のを下部の平面ベースプレート（５）上に立設すること
により、各スペーサ（７）（７）の上面で所望の曲面形
状を形成させることも可能である。
２）（３）（４）によって形成しようとする補強基材（
８）の形状に応じて平面又は曲面構造を具えた板体から
製作されており、それぞれに糸条案内管（６）の嵌挿支
持孔（６ａ）が穿設されている０図示する具体例では補
強基材（８）が弯曲した底面形状を具えているため、配
置されたベースプレート（５）も補強基材（８）の底面
部分と同一の曲率半径で弯曲している。弯曲した縦断面
形状を具えた補強基材（８）を製作する場合、上記の如
く弯曲したベースプレート（５）と同一の高さを具えた
１群のスペーサ（７）（７）・・・を使用することが可
能であるが、別法としてベースプレート（５）として平
板状のものを使用し、スペーサ（７）の高さの異なるも
のを下部の平面ベースプレート（５）上に立設すること
により、各スペーサ（７）（７）の上面で所望の曲面形
状を形成させることも可能である。
ベースプレート（５）、スペーサ（７）（７）・・・及
び糸条案内管（６）（６）・・・の組立形状を補強基材
（８）の最終８１層形状と糸条の配設密度に適合するよ
うに選定した後、第１の糸条（１）の積層動作を開始す
る。即ち、第１図に示すようにスペーサ上に直立する糸
条案内管（６）（６）・・・の間を通して第１の糸条（
１）をＹ軸方向（紙面に直交方向）に沿って整列状態で
蛇行させセパレータ上に第１層を形成した後、整列方向
牽Ｘ軸方向（紙面に平行方向）に変換して蛇行配列を繰
返し第２Ｎを形成する。
び糸条案内管（６）（６）・・・の組立形状を補強基材
（８）の最終８１層形状と糸条の配設密度に適合するよ
うに選定した後、第１の糸条（１）の積層動作を開始す
る。即ち、第１図に示すようにスペーサ上に直立する糸
条案内管（６）（６）・・・の間を通して第１の糸条（
１）をＹ軸方向（紙面に直交方向）に沿って整列状態で
蛇行させセパレータ上に第１層を形成した後、整列方向
牽Ｘ軸方向（紙面に平行方向）に変換して蛇行配列を繰
返し第２Ｎを形成する。
以後、同様の要頻に従って補強基材（８）の上面に到達
する化第１の糸条（１）の積層動作を繰返すが、この間
に補強基材（８）の最終積層形状に適合するように積層
の１層毎或いは数層毎に積層幅を減少させる。
する化第１の糸条（１）の積層動作を繰返すが、この間
に補強基材（８）の最終積層形状に適合するように積層
の１層毎或いは数層毎に積層幅を減少させる。
補強基材（８）の形成に際し第５図に示すように第１の
糸条（１）が積層の底面（９）から頂端（１０）に向か
って相似形の積層形状を保ったまま積層面積を順次減少
させている場合には、例えば第７図（Ａ）（Ｂ）に示す
ように、ある積層面の糸条配列面積は相似形に減少する
ような配列パターンとなる。
糸条（１）が積層の底面（９）から頂端（１０）に向か
って相似形の積層形状を保ったまま積層面積を順次減少
させている場合には、例えば第７図（Ａ）（Ｂ）に示す
ように、ある積層面の糸条配列面積は相似形に減少する
ような配列パターンとなる。
各層における第１の糸条（１）の配列パターンは、例え
ば、Ｙ軸方向に蛇行配列し、次に、Ｙ軸と約４５°に交
差する斜め方向に蛇行配列し、続いて、Ｘ軸方向に蛇行
配列し、さらに、Ｘ軸と約４５°に交差し、前記とは逆
の斜め方向に蛇行配列し、これを１リピートとして積層
面積を順次相似形的に減少させて補強基材（８）を形成
する。
ば、Ｙ軸方向に蛇行配列し、次に、Ｙ軸と約４５°に交
差する斜め方向に蛇行配列し、続いて、Ｘ軸方向に蛇行
配列し、さらに、Ｘ軸と約４５°に交差し、前記とは逆
の斜め方向に蛇行配列し、これを１リピートとして積層
面積を順次相似形的に減少させて補強基材（８）を形成
する。
同様な要領で、第１層から最終層迄が相似した積層形状
を持っているもの例えば、円錐、角錐等であれば、同様
に適用できる。
を持っているもの例えば、円錐、角錐等であれば、同様
に適用できる。
一方、補強基材（８）の形成に際し、第６図に示すよう
に第１の糸条（１）がベースプレート（５）の上面と接
する積層の底面（１１）から頂面（１２）に向かって積
層面積が非相領形的に変化している場合には、例えば第
８図（Ａ）（Ｂ）に示すように各位置での断層形状に対
応した配列形態をとりながら順次積層されてゆく。
に第１の糸条（１）がベースプレート（５）の上面と接
する積層の底面（１１）から頂面（１２）に向かって積
層面積が非相領形的に変化している場合には、例えば第
８図（Ａ）（Ｂ）に示すように各位置での断層形状に対
応した配列形態をとりながら順次積層されてゆく。
第８図においては、Ｘ、Ｙ方向のみの糸配列を示したが
、これは本質的な問題ではなく、補強基材（８）の最終
形状と要求される強度的な特性に応じて第１の糸条の蛇
行配列パターンは自由に選択することができる０例えば
、Ｘ方向の配列の次に４５°の斜行配列を行い次いでＹ
方向に移るといった具合である。また、第１層から最上
層迄を１本の連続した糸条から形成する代わりに、積層
段の中間の適当な位置で新たな同種のまたは異種の糸条
を接続して積層動作を繰返すことも可能である。
、これは本質的な問題ではなく、補強基材（８）の最終
形状と要求される強度的な特性に応じて第１の糸条の蛇
行配列パターンは自由に選択することができる０例えば
、Ｘ方向の配列の次に４５°の斜行配列を行い次いでＹ
方向に移るといった具合である。また、第１層から最上
層迄を１本の連続した糸条から形成する代わりに、積層
段の中間の適当な位置で新たな同種のまたは異種の糸条
を接続して積層動作を繰返すことも可能である。
補強基材（８）の最終形状に対応した第１の糸条（１）
の積層動作を終了した後、第２図に示すように積層体の
上面を露呈している第１の糸条（１°）の最終整列方向
（図の例示ではＹ軸方向）に対して略直交する整列方向
（Ｘ軸方向）を維持して糸条案内管（６）（６）・・・
の間に第２の糸条（２）を蛇行配列させる。この第２０
糸条（２）は、前記第１の糸条（１）の蛇行配列によっ
て形成された積層体の上面及び側端面の略全域を覆う表
層糸として機能するため、積層体の最上面（１３）だけ
でなく、第１の糸条（１）の蛇行配列の方向変換点が鋸
歯状の段差として露呈している積層体の側端面（１４）
及び。
の積層動作を終了した後、第２図に示すように積層体の
上面を露呈している第１の糸条（１°）の最終整列方向
（図の例示ではＹ軸方向）に対して略直交する整列方向
（Ｘ軸方向）を維持して糸条案内管（６）（６）・・・
の間に第２の糸条（２）を蛇行配列させる。この第２０
糸条（２）は、前記第１の糸条（１）の蛇行配列によっ
て形成された積層体の上面及び側端面の略全域を覆う表
層糸として機能するため、積層体の最上面（１３）だけ
でなく、第１の糸条（１）の蛇行配列の方向変換点が鋸
歯状の段差として露呈している積層体の側端面（１４）
及び。
（１５）の全域に亘って゛蛇行配列を繰返す。
第２の糸条（２）で第１の糸条（１）の積層体の全面を
被覆した後、適当な係止ピン（１６）を利用して糸条案
内管（６）内に第３の糸条（３）を折り曲げ状態で挿入
し、糸条案内管（６）を前記＋ＵＦｉ体の上方に引き上
げ、この状態で糸条案内管（６）及び係止ビンを取外す
ことによって積層体の上面（１３）及び側端面（１４）
（１５）上に第３の糸条（３）のループ（３ａ）を形成
させる。そして、ループ（３ａ）内に第４の糸条（４）
をカンヌキ糸として押通することによって目的とする補
強基材（８）が形成される。
被覆した後、適当な係止ピン（１６）を利用して糸条案
内管（６）内に第３の糸条（３）を折り曲げ状態で挿入
し、糸条案内管（６）を前記＋ＵＦｉ体の上方に引き上
げ、この状態で糸条案内管（６）及び係止ビンを取外す
ことによって積層体の上面（１３）及び側端面（１４）
（１５）上に第３の糸条（３）のループ（３ａ）を形成
させる。そして、ループ（３ａ）内に第４の糸条（４）
をカンヌキ糸として押通することによって目的とする補
強基材（８）が形成される。
また、補強基材（８）の表面に配置する第２の糸条（２
）を、積層体の中間位置に配設する場合もある。即ち、
第３図に示す様に、設計←従って所定段数積層して第２
の糸条（２）を１層または１層以上積層配列し、引き続
いて、その上に第１の糸条（１）を所定段数積層し、最
終段階において、第２の糸条（２）を積層する。
）を、積層体の中間位置に配設する場合もある。即ち、
第３図に示す様に、設計←従って所定段数積層して第２
の糸条（２）を１層または１層以上積層配列し、引き続
いて、その上に第１の糸条（１）を所定段数積層し、最
終段階において、第２の糸条（２）を積層する。
この様に、第２の糸条（２）を表層糸、中間層糸として
配設することによって、補強基材（８）、更には、複合
材に作用する荷重の方向及び大きさがＸＹＺの三軸方向
だけでな（、多軸方向や表面の流れ形状に沿っている場
合に自由に適合し得る繊維配向をとることが可能となる
。
配設することによって、補強基材（８）、更には、複合
材に作用する荷重の方向及び大きさがＸＹＺの三軸方向
だけでな（、多軸方向や表面の流れ形状に沿っている場
合に自由に適合し得る繊維配向をとることが可能となる
。
尚、第４図は、カンヌキ糸となる第４の糸条（４）の挿
通方向が第３図と異なっている。即ち、第３図では、第
４の糸条（４）が第２の糸条（２）と平行する方向に挿
通しである場合を示しているが、第４図では、第４の糸
条（４）が第２の糸条（２）と交差する方向に挿通しで
ある場合を示しており、他の構成は同様である。
通方向が第３図と異なっている。即ち、第３図では、第
４の糸条（４）が第２の糸条（２）と平行する方向に挿
通しである場合を示しているが、第４図では、第４の糸
条（４）が第２の糸条（２）と交差する方向に挿通しで
ある場合を示しており、他の構成は同様である。
以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、同様の積
層要領に従って第９図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す積層方
向に沿って相似の横断面形状を有し、横断面積のみが順
次減少する中実紡錘状の補強基材（１７） 、中実角錘
状の補強基材（１８） 、中実円錐台状の補強基材（１
９） 、或いは第１０図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すよう
に積層方向に沿って非相似の横断面形状を有し、横断面
の面積が順次減少するかまぼこ形の不等辺補強基材（２
０） 、楔状補強基材（２１） 、中空椀状の補強基材
（２２）等の複雑な形状、いわゆる異形の補強基材を製
作することが可能である。
層要領に従って第９図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す積層方
向に沿って相似の横断面形状を有し、横断面積のみが順
次減少する中実紡錘状の補強基材（１７） 、中実角錘
状の補強基材（１８） 、中実円錐台状の補強基材（１
９） 、或いは第１０図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すよう
に積層方向に沿って非相似の横断面形状を有し、横断面
の面積が順次減少するかまぼこ形の不等辺補強基材（２
０） 、楔状補強基材（２１） 、中空椀状の補強基材
（２２）等の複雑な形状、いわゆる異形の補強基材を製
作することが可能である。
補強基材（８）の形成材料としては、ガラス繊維、カー
ボン繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、硅素繊維等の
糸条が使用可能であり、また、マトリックス樹脂として
は、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等を使用することが
できる。
ボン繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、硅素繊維等の
糸条が使用可能であり、また、マトリックス樹脂として
は、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等を使用することが
できる。
場合によっては、樹脂の代わりに炭素、アルミニウムを
使用することもある。
使用することもある。
本発明によれば、第２の糸条を配設することによって、
補強基材の上面及び側端面の全域を段差のない平滑面に
仕上げることができ、これによって、従来技術で問題と
されていた樹脂溜まりの発生が効果的に回避される。ま
た、特殊な用途の場合、補強基材、従って、複合材に作
用する荷重の方向が基材の表面に沿った方向の場合や多
軸方向に複雑化している場合に自由に適合し得る繊維配
向をもたせることが可能となる。従って、積層方向に沿
って横断面の形状が相似的に変化する場合と非相似的に
変化する場合とを問わず、複合材用の異形補強基材の品
質向上に対して在来技術の水準を大幅に上澄る顕著な効
果が発揮される。
補強基材の上面及び側端面の全域を段差のない平滑面に
仕上げることができ、これによって、従来技術で問題と
されていた樹脂溜まりの発生が効果的に回避される。ま
た、特殊な用途の場合、補強基材、従って、複合材に作
用する荷重の方向が基材の表面に沿った方向の場合や多
軸方向に複雑化している場合に自由に適合し得る繊維配
向をもたせることが可能となる。従って、積層方向に沿
って横断面の形状が相似的に変化する場合と非相似的に
変化する場合とを問わず、複合材用の異形補強基材の品
質向上に対して在来技術の水準を大幅に上澄る顕著な効
果が発揮される。
第１図乃至第４＠は本発明の一興体例を説明する補強基
材及び糸条積層装置の縦断面図、第５図は積層形状が相
似形で積層面積が順次減少する補強基材の一具体例を示
す斜視図、第６図は積層形状が非相似形で、積層面積が
順次変化する補強基材の一具体例を示す斜視図、第７図
（Ａ）及び（Ｂ）は、第５図に示す補強基材に於ける糸
条の蛇行配列パターンの例を説明する平面図、第８図（
Ａ）及び（Ｂ）は、第６図に示す補強基材に於ける糸条
の蛇行配列パターンの例を説明する平面図、第９図（Ａ
）（Ｂ）（Ｃ）は、積層形状が相似形で積層面積が順次
減少する補強基材の斜視図、第１０図（Ａ）（Ｂ：（Ｃ
）は、積層形状が非相似形で、積層面積が順次変化する
補強基材の斜視図であり、特に、（Ｃ）は椀型であって
その厚みが頂部から底部にかけて次第に薄くなってゆく
形状の斜視図である。 （１） −第１の糸条、 （２）−・−第２の糸条、
（３） −第３の糸条、 （４）−・−第４の糸条。 特 許 出 願 人 敷島カンバス株式会社代
理 人 江 原 省 吾第１図 第２図 ！
材及び糸条積層装置の縦断面図、第５図は積層形状が相
似形で積層面積が順次減少する補強基材の一具体例を示
す斜視図、第６図は積層形状が非相似形で、積層面積が
順次変化する補強基材の一具体例を示す斜視図、第７図
（Ａ）及び（Ｂ）は、第５図に示す補強基材に於ける糸
条の蛇行配列パターンの例を説明する平面図、第８図（
Ａ）及び（Ｂ）は、第６図に示す補強基材に於ける糸条
の蛇行配列パターンの例を説明する平面図、第９図（Ａ
）（Ｂ）（Ｃ）は、積層形状が相似形で積層面積が順次
減少する補強基材の斜視図、第１０図（Ａ）（Ｂ：（Ｃ
）は、積層形状が非相似形で、積層面積が順次変化する
補強基材の斜視図であり、特に、（Ｃ）は椀型であって
その厚みが頂部から底部にかけて次第に薄くなってゆく
形状の斜視図である。 （１） −第１の糸条、 （２）−・−第２の糸条、
（３） −第３の糸条、 （４）−・−第４の糸条。 特 許 出 願 人 敷島カンバス株式会社代
理 人 江 原 省 吾第１図 第２図 ！
Claims (4)
- （１）ＸＹ面内で整列方向を順次変化させながら蛇行配
列され、これをＺ方向に複数層に亘って積層して最終形
状に対応した異形立体形状に積層した第１の糸条と、こ
の第１の糸条によって形成された積層体の表面又は表面
と積層途上の任意の中間位置とを覆う表層糸として、既
に積層済みの積層体の表面に第１の糸条の整列方向と略
直交させて蛇行配列した第２の糸条と、前記第１の糸条
と第２の糸条によって形成された積層体をＺ方向に貫通
し、前記積層体の表面上にループを形成させ、かつ、裏
面で連続させた第３の糸条と、この第３の糸条の上記各
ループ内にカンヌキ糸として挿通連綴される第４の糸条
とからなる複合材用の異形補強基材。 - （２）第１の糸条の蛇行配列によって形成される積層体
のＸＹ面に平行な断層形状が、Ｚ方向に相互に相似形的
に変化している部分を具備していることを特徴とする請
求項１記載の複合材用の異形補強基材。 - （３）第１の糸条の蛇行配列によって形成される積層体
のＸＹ面に平行な断層形状が、Ｚ方向に相互に非相似形
的に変化している部分を具備していることを特徴とする
請求項１記載の複合材用の異形補強基材。 - （４）第１の糸条の蛇行配列によって形成される積層体
のＸＹ面に平行な断層形状が、Ｚ方向に相互に相似形的
に変化している部分及び非相似形的に変化している部分
を具備していることを特徴とする請求項１記載の複合材
用の異形補強基材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1116743A JP2834473B2 (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | 複合材用の異形補強基材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1116743A JP2834473B2 (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | 複合材用の異形補強基材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02300367A true JPH02300367A (ja) | 1990-12-12 |
| JP2834473B2 JP2834473B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=14694682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1116743A Expired - Fee Related JP2834473B2 (ja) | 1989-05-09 | 1989-05-09 | 複合材用の異形補強基材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2834473B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008018438A1 (fr) * | 2006-08-07 | 2008-02-14 | Japan Science And Technology Agency | Dispositif et procédé de tissage tridimensionnel |
| CN102443936A (zh) * | 2011-09-19 | 2012-05-09 | 东华大学 | 一种变厚度三维机织物的成型方法 |
| EP2549004A1 (en) * | 2010-03-16 | 2013-01-23 | Advanced Manufacture Technology Center China Academy Machinery Science And Technology | Three-dimensional weave-molding method for composite material |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61207657A (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-16 | 敷島カンバス株式会社 | 複合材強化用繊維構造体 |
-
1989
- 1989-05-09 JP JP1116743A patent/JP2834473B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61207657A (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-16 | 敷島カンバス株式会社 | 複合材強化用繊維構造体 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008018438A1 (fr) * | 2006-08-07 | 2008-02-14 | Japan Science And Technology Agency | Dispositif et procédé de tissage tridimensionnel |
| EP2549004A1 (en) * | 2010-03-16 | 2013-01-23 | Advanced Manufacture Technology Center China Academy Machinery Science And Technology | Three-dimensional weave-molding method for composite material |
| EP2549004A4 (en) * | 2010-03-16 | 2014-06-04 | Advanced Manufacture Technology Ct China Academy Machinery Science And Technology | THREE-DIMENSIONAL TISSUE-FORMING METHOD FOR COMPOSITES |
| CN102443936A (zh) * | 2011-09-19 | 2012-05-09 | 东华大学 | 一种变厚度三维机织物的成型方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2834473B2 (ja) | 1998-12-09 |
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Legal Events
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