JPH04100948A - 三次元織物 - 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］ 本発明は織物の軸方向に延びる糸と、周方向に延びる糸
と、軸を含む平面内で放射方向と軸方向に延びるように
屈曲配置される糸の三成分の糸から構成される三次元織
物に係り、特に他の部材との連結下で使用される複合材
の骨格材として好適な三次元織物に関するものである。

［従来の技術］ 三次元織物を骨格材とし、樹脂あるいは無機物をマトリ
ックスとした複合材はロケット、航空機、自動車、船舶
及び建築物の構造材として幅広い用途が期待されている
。三次元織物としては従来四角柱状あるいは板状の物と
環状の物とがあった。

又、本願出願人は先に円柱状の三次元織物を提案してい
る（特願平１−４０４７９号公報）。円柱（筒）状の三
次元織物を骨格材として作られる複合材の部材は、円柱
体又は円筒体として単独で活用される場合も多いが、他
の部材との結合を図るための結合部を必要とする場合も
ある。

従来、三次元織物を骨格材とした複合材同士を連結する
使用例は無いか、多数枚のクロスを積層した積層材を骨
格材とした複合材では、複合材にメタルブッシングを挿
入して複合材同士あるいは複合材と他の構造材とをボル
ト及びナツトにより連結する方法が採用されている。三
次元織物を骨格材とした複合材をボルトとナツトを用い
であるいはピンにより連結する場合にも、前記と同様に
複合材に穴を開けてメタルブッシング゛を嵌入する必要
がある。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、複合材にメタルブッシング嵌入用の穴を形成
した場合には、穴と対応する部分で織物を構成する糸が
切断されるため、当該部分と対応する部分の強度が低下
し、この部分の強度を増すためにはメタルブッシングを
囲む部分の体積か大きくなるという不都合かある。又、
複合材を形成した後に穴開は加工を行う為、加工の仕上
り具合によっては微少な亀裂等が発生し、応力集中によ
る破壊が生じ易く設計上強度予測か難しいという問題が
ある。

本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、
その目的は他の構造材き連結状態で使用するための三次
元織物複合材として使用する場合、円柱（筒）状複合材
を完成させた後に何らかの機械加工を施してメタルブッ
シング等の結合部品を取付ける必要かなく、連結部の体
積を大きくすることなく強度を大きくすることができる
とともに、引張り荷重及び圧縮荷重に対する堅牢性（耐
久性）を向上することができ、しかも設計上強度予測が
容易な結合部材用三次元織物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の三次元織物は、織物
の中心部に配置される芯糸と、中心部から放射方向に多
層状態で配列され軸方向に沿って延びる多数の経糸Ｚと
、経糸Ｚの層間にその周方向に沿って挿入された周方向
糸ｙ、と、軸を含む断面において周方向糸ｙ、の任意の
層間を周方向糸ｙ、と直交する状態で軸方向及び放射方
向に連続して蛇行状態に挿入された多数の半径方向糸ｙ
ｒｚとを含む織物の少なくとも一方の端部に固体部材を
有し、該固体部材に固定されるように配列された糸条が
織物の長手方向に延びる芯糸又は経糸Ｚの少なくとも一
部をなしている。

又、前記芯糸又は経糸Ｚの少なくとも一部が固体部材に
巻き付けられていてもよい。

「作用」 本発明の三次元織物は織物の端部にメタルブッシング等
の固体部材が配置され、その固体部材に固定されるよう
に配列された糸条が織物の長手方向に延びる芯糸又は経
糸Ｚの少なくとも一部をなしているため、三次元織物を
三次元織物複合材として他の部材と連結状態で使用した
場合、連結部の加工によって繊維（糸）を切断する等の
損傷を与えることかなく、配列された繊維の物性がその
間を埋めたマトリックスの作用によって総合化され、そ
のままの形で発揮される。又、他の部材との連結要素で
あるボルトあるいはピンを介して固体部材に引張り力や
圧縮力が加わった場合その力が経糸Ｚ及び芯糸により担
われる。従って、連結部に加わる力に対応した本数の経
糸Ｚ及び芯糸を同体部材に固定した状態で三次元織物を
構成することにより、固体部材を囲む部分の体積を大き
くすることなく連結部の強度を確保できる。

又、経糸Ｚ及び芯糸の一部を固体部材の周囲に巻き付け
た場合には、固体部材と織物部分との連結強度かより向
上する。

［実施例１コ 以下、本発明を具体化した第１の実施例を第１〜６図に
従って説明する。

三次元織物Ｆは円柱状をなし、第１，２図に示すように
、織物の中心部に織物の軸方向に延びる状態で配列され
た多数の芯糸Ｃと、中心部から放射方向に多層状態で配
列され軸方向に沿って延びる多数の経糸Ｚと、経糸Ｚの
層間にその周方向に沿って挿入された周方向糸ｙ、と、
軸を含む断面において周方向糸ｙ、の最内層の内側と最
外層の外側との間で折り返されて周方向糸ｙ、と直交す
る状態で軸方向及び放射方向に連続して蛇行状態に挿入
された多数の半径方向糸Ｙ　ｒｘとから構成されている
。

三次元織物Ｆの一端には固体部材としてのメタルフッシ
ンクＩが配置されている。芯糸Ｃ１経糸Ｚ、周方向糸ｙ
、及び半径方向糸Ｙ　１２はメタルフッシンク１の外周
に巻き付けられた状態となっている。

前記のように構成された三次元織物Ｆに樹脂を含浸させ
て形成された複合材は、三次元織物Ｆの製織段階で結合
部品のメタルフッシンクｌか織り込まれているため、従
来と異なり複合材の完成後に複合材に機械加工を施して
結合部品を取付ける際の繊維の切断等の損傷がなく、三
次元織物として配列された繊維の物性がその間を埋めた
マトリックスの作用によって総合化され、そのままの形
で発揮される。従って、この三次元織物から形成した複
合材をメタルフッシンク１の部分で他の部材と連結して
使用すると、メタルブッシング１に加えられた荷重が芯
糸Ｃ１経糸Ｚ等を介して三次元織物Ｆの本体部分に確実
に伝えられ、引張り、圧縮、ねじり、曲げ等の変形に対
して強度も高く、剛性も犬となり、堅牢な耐久力を持つ
ようになる。

又、この実施例の三次元織物Ｆは全ての芯糸Ｃ１経糸Ｚ
及び半径方向糸）、８がメタルブッシング１の周囲に巻
き付けられているため、メタルブッシング１に加わる荷
重か全ての芯糸Ｃ１経糸Ｚ及び半径方向糸ｙ＋ｘにより
担われるため、菌糸かを効に寄与して連結部の強度がよ
り高くなる。

次に前記の三次元織物Ｆの製造方法について説明する。

この三次元織物Ｆを製織する三次元織機は第４図に示す
ように、三次元織物の織成部を挾んで上下に分割された
状態に構成され、下部側中央には糸固定テーブル２がス
プライン軸３と一体的に昇降動及び回転可能に配設され
ている。スプライン軸３には放射状に延びる多数のアー
ム４を有する支持体５がスプライン軸３と所定の位置に
おいて一体回転可能に支持され、スプライン軸３は図示
しない駆動機構により支持体５に対して上下方向に移動
可能となっている。前記各アーム４の先端にはエアシリ
ンダ６が上方へ延びるように固定されている。エアシリ
ンダ６のピストンロット６ａの先端には電磁石の作用に
より磁性体製のボビンホルダ７を吸着保持するホルダ保
持体８か装着されている。ホヒンホルタフには半径方向
糸Ｙ　＋ｚが巻き付けられたホビンＢが着脱可能に取り
付けられている。

前記糸固定テーブル２の上方には芯糸Ｃ等か巻き付けら
れたメタルブッシング１を支持するとともに、織物を構
成する糸を固定する支持部材９が糸固定テーブル２と対
向する状態でスプライン軸ｌＯと一体的に昇降動及び回
転可能に配設されている。スプライン軸１０には前記支
持体５と同様に放射状に延びる多数のアーム１１を有す
る支持体１２か所定の高さ位置でスプライン軸１０と一
体回転可能に嵌合されている。両スプライン軸３゜１０
は完全に分離されているか、互いに同期して所定方向に
回転、及び昇降動されるようになっている。前記各アー
ム１１の先端にはエアシリンダＩ３が下方へ延びるよう
に固定され、そのピストンロッド１３ａの先端には前記
と同様に磁性体製のボビンホルダ７を電磁石の作用によ
り吸着保持するホルタ保持体１４か装着されている。前
記ホルダ保持体８．■４はそれぞれ同し上下一対か常に
対向する位置関係にあり、エアシリンダ６．　１３の作
動によるホルダ保持体８，１４の昇降動と電磁石の励消
磁により同じ１個のボビンホルダ７の受は渡しを行うよ
うになっている。

前記支持体５の中央上面には織成位置を規制するための
カイトフレーム１５か配設されている。

カイトフレーム１５の上端面とほぼ同し高さ位置のボビ
ンホルダ７の外周には、周方向糸供給部１６が配設され
ている。周方向糸供給部１６を構成する支持フレーム１
７はスプライン軸３．ｌＯを中心とした放射方向に配設
され、その外周側には周方向糸ｙ、が巻かれた周方向糸
ボビン１８が着脱可能に装着されている。又、支持フレ
ーム１７の内周側には前記周方向糸ボビン１８から繰出
される周方向糸ｙ、を織成位置に導く糸カイト１９及び
必要に応じて適当な糸張力付与装置が設けられるように
なっている。糸ガイド１９は耐磨耗性の材質で形成され
ている。

次に前記の装置による三次元織物の製織作用を説明する
。

三次元織物の製織に先立って、まず、所定本数の芯糸Ｃ
１経糸２、周方向糸ｙ、及び半径方向糸ｙｒｘをメタル
ブッシングｌの周囲に巻き付け、そのメタルブッシング
１を支持部材９に固定支持する。芯糸Ｃはその中央で折
り返すようにメタルブッシング１に巻き付けられ、両端
部が固定テーブル２の中心部に固定された状態にセット
される。

経糸２及び半径方向糸ｙｒｘは織り込まれる糸（余裕を
見込んでおく）のほぼ中央部をメタルブッシングｌに巻
き付け、両端をボビンＢに巻き取る。

又、周方向糸ｙ、は周方向糸ボビン１８から糸を引き出
し、メタルブッシングｌに巻き付けた後、その端部を支
持部材９に固定する。これにより、第５図に示すように
半径方向糸ｙ２．（製織後に経糸Ｚとなるものも含む）
がスプライン軸３，１０を中心とした放射状に配置され
る。そして、各ボビンホルダ７がそれぞれ製織条件に対
応して上側、下側のホルダ保持体８，１４に保持された
状態から製織が開始される。

なお、経糸Ｚ及び半径方向糸ｙ、８をセットする場合、
一方のホビンＢから糸を引き出し、メタルブッシング１
に巻き付けた後、類似の配列をされる相手側のボビンに
巻き取るようにしてもよい。

第４図に示すように、ボビンホルダ７から繰出される半
径方向糸ｙＩＸは、ボビンホルダ７か上側のホルダ保持
体１４に保持された上昇位置に配置された状態では周方
向糸ボビン１８から繰出される周方向糸ｙ、より上方に
位置し、ボビンホルダ７が下側のホルダ保持体８に保持
された下降位置に配置された状態では図中二点鎖線で示
したように前記周方向糸ｙ６と交差する位置に配置され
る。

従って、スプライン軸３，１０の回転に伴うホルダ保持
体８，１４の公転時に、ボビンホルダフか下降位置に配
置された状態で周方向糸供給部１６と交錯する位置を通
過すると、半径方向糸ｙ２、の織物側端部は周方向糸ボ
ビン１８より繰出される周方向糸ｙ。により製織途中の
三次元織物の周面に軸方向に沿って延びる状態に固定さ
れる。

第６図（ａｌ　）、　（Ｃ２）は第１〜３図に示した三
次元織物Ｆを製織し始める際の状態をそれぞれ第２図の
Ｘ−Ｘ断面、Ｙ−Ｙ断面について示している。

この状態から同図（ｂｌ）、　（ｂ２）に示すようにホ
ビンＢｌ、Ｂ２に連なる半径方向糸Ｙ　ｒｇｌ　＋　　
Ｖ　＋ｚ２はボビンホルダ７が下降位置にあるホルダ保
持体８に保持されることによりガイドフレーム１５の上
端面に近接するように伸長され、他のホビンＢ５９Ｂ４
．Ｂ５　、Ｂ６に連なる４本の半径方向糸”Ｊ　ｒｘ３
＋Ｖ　ｒｚ４　＋　　Ｖｒｚ５＋　　ｙｔｘ６はそれぞ
れホルダ保持体１４により支持部材９に近接するように
上昇位置に屈曲保持される。この状態からスプライン軸
３゜ｌＯが３回転されると、周方向糸ｙ、の１層目か糸
固定テーブル２と支持部材９の中心間に張設された芯糸
Ｃの周囲に巻き付けられるとともに、下降位置に配置さ
れたボビンホルダ７に連なる半径方向糸’ｌ　ｒｇｌ　
＋　　ｙｔｘ２が周方向糸ｙ、の内側に織り込まれ、第
６図（ｃｌ）、　（Ｃ２）に示すように芯糸Ｃの周囲に
周方向糸ｙ６が３段に巻き付けられた状態となる。これ
により１層目の周方向糸ｙ、の内側で半径方向糸ｙ＋ｚ
ｌ　ｌ　　ｙｔｘ。は軸方向に圧着され、外側へ向かっ
て折り曲げられた状態にあった他の４本の半径方向糸は
、そのまま拘束されない状態を保つ。

次に第６図（ｃｌｌ）、　（ｄ２）に示すようにホビン
Ｂｓ。

Ｂ６か上昇位置のホルダ保持体１４から下降位置のホル
ダ保持体８にそれぞれ移載され、各ホビンＢ５．Ｂ６に
連なる半径方向糸Ｖ　ｒｘ５　＋　’Ｊ　ｒｘ６はカイ
トフレーム１５の上端面に近接する。この状態でスプラ
イン軸３，１０か３回転され、２層目の周方向糸ｙ、か
３段に巻き付けられると、半径方向糸ｙｒｚ５　＋　　
Ｖ　ｔｚ６は軸方向に圧着され、外側へ向かって折り曲
げられた状態にあった半径方向糸Ｙｒｚ３＋Ｙｒｚ４は
そのまま拘束されずに、第６図（ｅｌ）、　（Ｃ２）に
示す状態が得られる。次に第６図（ｆｌ）、（ｆ２　）
に示すように、ボビンＢ３．Ｂ４か上記と同様に上昇位
置から下降位置に移載された後、スプライン軸３，１０
の回転によって周方向糸ｙ、か巻き付けられ、第６図（
ｇｌ）、（ｇ２）の状態か得られ、第１段階の織成が完
了する。

次にスプライン軸３，１０か上昇移動されて三次元織物
Ｆか所定量引上けられ、下降位置に配置されているホビ
ンＢ１〜Ｂ６か上昇位置に移載され、第６図（旧）、　
（ｈ２）に示される半径方向糸の配置状態になった後に
、スプライン軸３，１０か３回転されて周方向糸ｙ、か
３段に巻き付けられ、第６図（ｉｌ　）　、（ｉ２）の
状態となる。次いで第６図（ｊ２）に示されるように、
ボビンＢ５．Ｂ６か上昇位置から下降位置に移載され、
それぞれのボビンに連なる半径方向糸ｙ＋＋５　＋　　
Ｖ　ｒｚ６かガイドフレーム１５へ近接し、スプライン
軸３，１０の回転とともに周方向糸ｙ、によって内側へ
圧着され、第６図（ｋｌ）、　（ｋ２）の状態か得られ
る。この場合第１段階の織成で周方向糸ｙ、の第１層と
第２層の間で軸方向に延びる状態にあった半径方向糸ｙ
＋ｘ５　＋　　Ｖ　ｒｚ６は共にそのまま軸方向に延長
される。次に第６図（１２）に示すように、ボビンＢ３
＋Ｂ４か上昇位置から下降位置に移載され、スプライン
軸３，１０の回転によって周方向糸ｙ、が３段に巻き付
けられると、第６図（ｍｌ）、　（ｍ２）に示すように
、ホビンＢ３．Ｂ４に連なり第１段階の織成で周方向糸
ｙ、の第２層と第３層の間で軸方向に延びる状態にあっ
た半径方向糸Ｖ　ｒｚ３　＋　　ｙ１１４は共にそのま
ま軸方向に延長され、第２段階の織成が完了する。

次に第６図（ｎｌ）、　（ｎ２）に示すようにスプライ
ン軸３，１０が上昇移動されて三次元織物Ｆか所定量引
上けられる。そして、ボビンＢｌ、Ｂ２か下降位置へ、
ボビンＢ３．Ｂ４．Ｂｓ、Ｂｓが上昇位置へそれぞれ移
載された後、スプライン軸３゜１０か３回転されて周方
向糸ｙ、が３段に巻き付けられ、ホビンＢｌ、Ｂ２に連
なる半径方向糸ｙｒｇ□＋ｙｒｘ２は三次元織物Ｆの最
外周位置から内層に至る半径方向に連続して軸方向に配
列され、第６図（ｏｌ）、　（ｏ２）の糸配列状態が得
られる。続いて第６図（ｐ２）に示すようにボビンＢｓ
、Ｂｓか下降位置に移載され、スプライン軸３．ＩＯの
回転によって周方向糸ｙ、が巻き付けられ、ボビンＢｓ
、Ｂｓに連なる半径方向糸ｙｒｘ５　＋　　ｙｒｓ＠か
引き続いて軸方向に延長されて経糸Ｚを形成する第６図
（ｑｌ）、　　（ｑ２）の糸配列状態か得られる。

続いて第６図（ｒｚ）に示すようにホビンＢ３．Ｂ。

か下降位置に移載され、スプライン軸３，１０の回転に
よって周方向糸ｙ、か巻き付けられ、ボビンＢ３．Ｂ、
に連なる半径方向糸ｙ＋＋３＋　　Ｖ　ｒｚ４か周方向
糸ｙ、の第２層と第３層の間で引き続いて軸方向に延長
されて経糸２を形成する第６図（ｓｌ）、　（ｓ２）に
示す糸配列となり第３段階を完了する。以下、同様にし
て順次製織が継続され、第１〜３図に示す三次元織物Ｆ
と同様に中心部に芯糸Ｃを有する円柱状の三次元織物Ｆ
か製織される。

第１〜３図に示す三次元織物Ｆとの違いは経糸Ｚ、芯糸
Ｃの本数が第６図の方が少ない点と、周方向糸ｙ、か常
に３段に巻かれている点である。

この製織方法では特定のボビンホルダ７がその公転時に
常に下降位置に配置された状態に保持されるため、該ボ
ビンホルダ７から繰出される半径方向糸ｙｒｘ３　＋　
　ｙｒ□４　＋　　Ｖ＋ｚＳ　＋　　Ｖｅｘｓは、常に
軸線方向に沿って延びるように織り込まれ、製織後は三
次元織物Ｆの経糸Ｚとなる。又、その他の半径方向糸’
ｊ　＋＋ｌ　＋　　Ｖ＋ｚ２は周方向糸ｙ６の、最内層
（第１層目）の内側と最外層（３層目）の外側との間で
交互に折り返される状態か規則的に繰り返されるように
織り込まれる。

［実施例２］ 次に第２実施例を第７図に従って説明する。この実施例
の三次元織物Ｆはメタルブッシング１が三次元織物Ｆの
両端部に装備されている点か前記実施例の三次元織物Ｆ
と大きく異なっており、本体部分の構成は同しである。

メタルブッシング１には芯糸Ｃのみが巻き付けられてい
る。経糸２及び半径方向糸ｙ＋ｘはメタルブッシング１
の周囲に巻き付けられておらず、製織開始側（第７図の
右側）端部のメタルブッシング１の近傍において芯糸Ｃ
の周囲に配置された状態で周方向糸Ｖｅか多重に巻き付
けられて芯糸Ｃ１経糸Ｚ及び半径方向糸ｙｒｚが強固に
集束されている。又、他端のメタルブッシング１近傍で
は芯糸Ｃの周囲に経糸Ｚ、半径方向糸Ｖ　ｒｚ及び周方
向糸ｙ８の端部か配置され、締付は金具２０で全部の糸
が束ねられた状態で固定されている。締付は金具２０は
第８図に示すように２個に分割可能に構成され、中央に
形成された円柱状の収容孔２０ａに糸束が収容された状
態で両部品かボルト孔２０ｂに挿通される４本のボルト
（図示せず）により締付は固定されるようになっている
。糸束を強固に締めっけるため、ボルト孔２０ｂが形成
された両部品の対向面間にはボルトの締付けが終わった
後も、若干の間隙（クリアランス）か生じるように形成
されている。

このクリアランスに糸が入り込まないように、糸束の周
囲を薄いシートで囲んでもよい。

なお、締付は金具２０を使用する代わりに、製織開始側
端部と同様に周方向糸ｙ、を多重に巻き付けて芯糸Ｃ１
経糸２及び半径方向糸Ｙ　ｔｚを締付は固定したり、別
の糸で締付は固定してもよい。

締付は金具２０や別の糸も三次元織物の一部を構成する
ことになる。

この三次元織物Ｆを製織する場合は、まず、２個のメタ
ルブッシング１を所定間隔でクランプ装置に固定し、そ
の状態で芯糸Ｃを両メタルブッシング１間にループ状に
巻き付ける。次に両メタルブッシンク１をクランプ装置
から取り外し、一方のメタルブッシング１を前記実施例
と同様に三次元織機の支持部材９に、他方のメタルブッ
シングｌを糸固定テーブル２側にそれぞれ固定支持する
。

又、所定本数の経糸Ｚ及び半径方向糸ｙ、８と対応して
設けられた各ボビンホルダ７から糸を引き出し、芯糸Ｃ
の周囲に配置される状態でその端部を支持部材９に固定
するとともに、周方向糸ボビン１８から周方向糸ｙ、の
端部を引き出し、その端部を支持部材９に固定する。

次に支持部材９に固定されたメタルブッシング■の近傍
において、経糸Ｚ及び半径方向糸５’　ｒｘの外周から
周方向糸ｙ、を多重に巻き付けて芯糸Ｃ１経糸Ｚ及び半
径方向糸Ｙ　ｒｘを強固に集束する。次いで糸固定テー
ブル２を支持部材９から遠ざけて芯糸Ｃを緊張させた状
態で前記実施例と同様に製織を行う。製織が進行して他
端（糸固定テーブル２近傍）に至った段階で再び経糸Ｚ
及び半径方向糸ｙｔｚを芯糸Ｃの周囲に集め、その外側
から締付は金具２０で強固に締付けることにより三次元
織物Ｆか完成する。このように織物か完成された状態で
、２個のメタルフッシンク１間の距離か設計値通りとな
るよう、あらかじめ芯糸Ｃをループ状に巻き付ける際の
フッシンク間の距離を設定し、製織作業の進行と共に、
メタルブッシング１を保持している支持部材９と糸固定
テーブル２間の距離を芯糸Ｃにかかる張力か一定となる
ように調整する必要があることは言うまでもない。

［実施例３］ 次に第３実施例を第９図に従って説明する。この実施例
の三次元織物Ｆも前記第２実施例と同様に、織物の両端
にメタルブッシング１が設けられ、三次元織物Ｆを構成
する糸のうち芯糸Ｃのみがメタルブッシング１に巻き付
けられている。又、芯糸Ｃの集束を予め充分に行うため
、両メタルブッシンク１間にループ状に巻き付けられた
芯糸Ｃの束がその外周から締付けられるようにテープ、
糸など任意の素材からなる巻付は部材２１で巻かれてい
る。

この三次元織物Ｆを製織する場合は、前記第２実施例と
同様にして両メタルブッンンク１間に芯糸Ｃをループ状
に巻き付けた後、支持部材９と糸固定テーブル２間に固
定支持する前、あるいは固定支持した後、芯糸Ｃの外周
に巻付は部材２Ｉが巻き付けられる。これにより芯糸Ｃ
は支持部材９と糸固定テーブル２間にきらんと位置決め
されるとともに常に充分な緊張を与えられた状態で固定
支持される。そして、その他の糸か支持部材９に固定さ
れた後、前記第２実施例と同様にして三次元織物Ｆが製
織される。

この実施例では三次元織物Ｆの製織前に芯糸Ｃの束が巻
付は部材２１により固定されるため、織物形成時の操作
性も良く、円柱状の三次元織物Ｆの真円度も良好となる
。

［実施例４］ 次に第４実施例を第１０．Ｉ’１図に従って説明する。

この実施例では前記各実施例で使用されたメタルブッシ
ングｌと異なる形状の固体部材２２か使用されている点
と、芯糸Ｃの固体部材２２寺への固定方法か前記各実施
例と大きく異なっている。

三次元織物Ｆの両端部に配置される固体部材２２は第１
１図に示すように、円板状のフランジ部２２ａの片側に
円筒状にかつ外面先端側が縮径となるように形成された
糸把持部２３が突設されている。糸把持部２３はその基
端側外周面に雄ねじ部２３ａか形成され、先端部か二つ
割りに形成されている。そして、糸把持部２３の雄ねじ
部２３ａに螺合するナツト２４を締めっけることにより
、凹部２３ｂに挿入された糸束等を強固に把持するよう
になっている。

第１Ｏ図に示すように、三次元織物Ｆの両端部には固体
部材２２か設けられ、芯糸Ｃはその両端部がそれぞれ固
体部材２２の中心に形成された凹部２３ｂに挿入された
状態で、ナツト２４の締めつけにより把持されている。

芯糸Ｃは前記第３実施例と同様にその周囲を巻付は部材
２１としての別の糸によりスパイラル状に密に巻かれて
いる。

芯糸Ｃはその周囲を必ずしも巻付は部材２１で巻く必要
はないが、巻付は部材２１で巻いた方が製織時における
取扱か極めて容易となる。又、経糸Ｚ及び半径方向糸ｙ
ｒｘの両端部は固体部材２２の外周面の凹凸に構成繊維
を食い込ませて結合力を補っている。この三次元織物Ｆ
も前記各実施例で使用された三次元織機によりほぼ同様
に製織される。

この実施例の三次元織物Ｆは前記各実施例の三次元織物
Ｆと異なり、織物の端部に配置された固体部材２２の周
囲に芯糸Ｃ等が巻き付けられておらず、織物と固体部材
２２との結合力が主として固体部材２２と芯糸Ｃの束と
の摩擦力に依存しており、繊維そのものの強さで結合さ
れているわけではないため、前記各実施例の三次元織物
Ｆに比較して織物と固体部材２２との結合力は弱い。固
体部材２２と芯糸Ｃの束との摩擦力を上げるためにナツ
ト２４による締付は力をあまり高めると、ナツト２４に
よる締付けで繊維か損傷されるため限度かある。従って
、この三次元織物Ｆは引張り荷重に対しては比較的弱く
、固体部材２２に圧縮力か加わる状態で使用する場合に
有利となる。

［実施例５： 次に第５実施例を第１２図に従って説明する。

この実施例では三次元織物Ｆの両端部に配置された両メ
タルブッシング１か柱（筒）状の連結部材２５に対して
一体に固着されている点か前記第４実施例の三次元織物
Ｆと異なっている。連結部材２５の断面形状は円形に限
らず、多角形でもよい。

連結部材２５の材質は任意に選択できるが、樹脂等を含
浸させて複合材を形成した際、連結部材２５の熱膨張や
変形挙動が織物複合材のそれと異なると、境界面で剥離
し易くなるため、織物複合材と同一材質か好ましい。こ
の三次元織物Ｆの場合は両メタルブッシンク１間の距離
を極めて精度良く設定できるとともに、製織の操作性も
向上する。

この三次元織物Ｆを製織する場合は、メタルブッシング
゛１の外周に芯糸Ｃを巻き付けるとともに、その芯糸Ｃ
を連結部材２５の外周に沿って適当な長さの余裕をもっ
て配置し、連結部材２５の外側に配置された芯糸Ｃを巻
付は部材２１としての糸で巻き上げて締付ける。その後
、前記第４実施例と同様にして芯糸Ｃの周囲の部分を製
織する。

Ｅ実施例６Ｈ１ 次に第６実施例を第１３図に従って説明する。

この実施例では三次元織物Ｆの一端にメタルブッシング
１か配置されている点は前記第１実施例と同じで、メタ
ルブッシング１からロット状の芯部材２６か突出してい
る点か異なっている。メタルブッシング′ｌに巻き付け
られた糸は内層側の一部の糸が芯部材２６に沿って伸張
されて芯糸Ｃとなり、他の糸層がその外側で織物を形成
する経糸Ｚ、半径方向糸ｙｒｘ及び周方向糸ｙ、となる
。

この実施例の三次元織物Ｆを製織する場合は、メタルブ
ッシング１に巻き付けた芯糸Ｃを三次元織機の支持部材
９と糸固定テーブル２間に緊張する際に、芯糸Ｃかばら
けるのを防ぐ操作が芯部材２６の存在によってほとんど
不要となり、操作性が向上する。

又、芯糸Ｃを特に設けずに、メタルブッシングｌに巻き
付けられた糸が全て織物を構成する経糸Ｚ及び半径方向
糸ｙｒｘとして使用される構成としてもよい。

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、経糸（軸方向糸）Ｚを二層−組として互いに
逆方向のスパイラルに構成したり、各半径方向糸Ｙ　ｒ
ｚを最内層の周方向糸ｙ、の内側と、最外層の外側との
間で折り返されて周方向糸ｙ、と直交する状態で軸方向
及び放射方向に連続して蛇行状態に挿入する代わりに、
半径方向糸Ｙ　ｒｘの折り返し位置を周方向糸ｙ、の任
意の各層間で屈曲するように配置したり、経糸Ｚと半径
方向糸ｙｒｘとの間に巻き付けられる周方向糸ｙ、の層
数を織物の軸方向に変化させることにより、軸方向に沿
ってその太さが変化する三次元織物を製織することも可
能である。

又、メタルブッシングＩに巻き付けられた糸かメタルブ
ッシング１の軸方向に移動するのを防止するため、メタ
ルブッシング１の両端部にフランジを設けたり、メタル
ブッシング■の外周面に糸の一部か収容される多数の凹
溝を周方向に沿って形成してもよい。又、メタルブッシ
ング１の一部に糸挿通孔を形成し、メタルブッシング１
に巻き付ける芯糸Ｃ１経糸Ｚ及び半径方向糸ｙ＋ｘの一
部を糸挿通孔に通した状態で三次元織物Ｆを製織しても
よい。又、三次元織物Ｆに織り込む固体部材の形状を前
記実施例の場合と異なる形状としてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の三次元織物はその少なく
とも一方の端部に固体部材を有し、該固体部材の一部に
固定されるように配列された糸条が織物の長手方向に延
びる芯糸又は経糸Ｚの少なくとも一部をなしているため
、この三次元織物で複合材を形成して他の部材との連結
状態で使用した場合、ボルト、ピン等の連結要素を介し
て固体部材に作用する荷重か固体部材の外周に巻き付け
られた全ての経糸Ｚ及び芯糸に確実に伝達されて荷重が
分散されるとともに、固体部材に固定された全ての経糸
Ｚ及び芯糸が強力に寄与して引張り、圧縮、ねじり、曲
げ等の変形に対して強度も高く、剛性も大吉なり、非常
に堅牢な耐久力をもつとともに、連結部における強度か
増大するとともに連結部となる固体部材外周の形状をコ
ンパクトにすることかできる。特に、一般に複合材の弱
点とされる圧縮荷重に対する堅牢性（耐久性）が向上す
る。又、従来と異なり複合材を形成した後に穴開は加工
を行う必要がないため、穴開は加工の際に生じる微小な
亀裂等が原因となる応力集中により強度が低下すること
かなく、設計上強度予測が容易となる。

又、芯糸又は経糸２の少なくとも一部が固体部材の周囲
に巻き付けられた構成の織物の場合は、引張り荷重に対
する強度がより向上する。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本発明を具体化した第１実施例を示すもの
であって、第１図は三次元織物の断面図、第２図は第１
図の■−■線断面図、第３図は第１図のＩＩＩ−Ｉ線断
面図、第４図は三次元織機の一部破断概略正面図、第５
図は第４図の■−Ｖ線断面図、第６図の（ａＩ）〜（Ｓ
Ｉ）は第２図のＸ−Ｘ線断面に対応した製織作用を示す
概略図、第６図の（ａ２）〜（ｓ２）は第２図のＹ−Ｙ
線断面に対応した製織作用を示す概略図、第７，８図は
第２実施例を示すものであって、第７図は三次元織物の
断面図、第８図は締付は金具の分解斜視図、第９図は第
３実施例の三次元織物の断面図、第１０．１１図は第４
実施例を示すものであって、第１０図は三次元織物の断
面図、第１１図は固体部材の分解側面図、第１２図は第
５実施例の三次元織物の断面図、第１３図は第６実施例
の三次元織物の断面図である。 固体部材としてのメタルブッシング１、光固定テーブル
２、ボビンホルダ７、支持部材９、締付は金具２０、周
方向糸供給部１６、周方向糸ボビン１８、ボビンＢ、経
糸Ｚ、半径方向糸ｙｒｚ、周方向糸’Ｉ’ｅ、三次元織
物Ｆ。 特許出願人　株式会社　豊田自動織機製作所代　理　人
　弁理士　　恩田博宣（ほか１名）Ｃ Ｃ 手や届浦正書（方−Ｌｉ″（） 平成　２年１２月　５日 特許庁長官　　植　松　　敏　　殿 −で・ １、事件の表示　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　゛二″〜／ 平成０２年特許願第２１９６２３号 ２　発明の名称 三次元織物 ３　補正をする者 事件との関係 住所 氏名 （名称） ４、代理人 住所 牛寺言午出［ 愛知県メ１浴市豊田町２丁目１番地 ３２１　株式会社　豊田自動織機製作所代表者　豊１）
万年 〒５００　　岐９市大宮町２丁目１２番地のＩ置　　０
５８２　（６５）　−１８１０（代表）ファックス専用
　０５８２　（６６）−１３３９６、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 ７、補正の内容 （１）明細書第３０頁第１行の［第６図の（ａｌ）〜（
ｓｌ）は］の記載を１第６図ａ　−ｓの１は」と補正す
る。 （ｚ）同第３０頁第２行〜第３行の「第６図の（ａ　２
）　〜（ｓ　２）は」の記載を「第６図ａ　−ｓの２は
」と補正する。 氏名 置　　０５８２　（６５）−１８１０（代表）ファック
ス専用　０５８２　（６６）　−１３３９９６９８弁理
士金久保　勉 ５、補正命令の日付 平成０２年１１月１３日 （平成０２年１１月２７日発送） ゛−７＼

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、織物の中心部に配置される芯糸と、中心部から放射
   方向に多層状態で配列され軸方向に沿って延びる多数の
   経糸（ｚ）と、経糸（ｚ）の層間にその周方向に沿って
   挿入された周方向糸（ｙ＿θ）と、軸を含む断面におい
   て周方向糸（ｙ＿θ）の任意の層間を周方向糸（ｙ＿θ
   ）と直交する状態で軸方向及び放射方向に連続して蛇行
   状態に挿入された多数の半径方向糸（ｙ＿ｒ＿■）とを
   含む織物の少なくとも一方の端部に固体部材を有し、該
   固体部材に固定されるように配列された糸条が織物の長
   手方向に延びる芯糸又は経糸（ｚ）の少なくとも一部を
   なしている三次元織物。 ２、前記芯糸又は経糸（ｚ）の少なくとも一部が固体部
   材に巻き付けられている第１請求項に記載の三次元織物
   。