JPH0413463B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、立体形状の繊維構造体を製織する織
機のボビン駆動方法及びその装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ ボビンを支承するボビンキヤリヤに所要の軌跡
を走行するように運動を与え、複数のボビンから
解舒した糸条を互いに組織させることにより立体
的形状の布を製織する立体布織機は、既に米国特
許第4312261号明細書や特公昭61−1538号公報等
に開示されている。

前者に開示されている立体布織機は、多数のキ
ヤリヤを箱型フレーム中に縦横に配列して、各行
及び各列のキヤリヤごとにその配列方向に押圧移
動可能に構成したもので、例えば、所要の行また
は列のキヤリヤ群をその配列方向にキヤリヤ１個
分だけ移動させた後、糸条を組合わせておさ打ち
し、これを繰返すことにより３次元布が製織され
る。

しかしながら、このような立体布織機では、キ
ヤリヤの押圧移動時におけるキヤリヤ相互の接触
抵抗が大きく、キヤリヤ数を増加して大型化する
ことが困難であり、さらに行または列ごとにしか
ボビンを移動させることができないので、織物組
織の多様化に対応させることも困難である。

一方、後者の刊行物に開示されている織機で
は、ボビンキヤリヤにおけるキヤリヤ腕によつて
ボビンを順次受け渡すようにしているため、前述
した装置例のように、ボビンキヤリヤ相互の接触
抵抗という問題はないが、キヤリヤ腕によつてボ
ビンを保持して、それを順次受け渡すので、キヤ
リヤ腕の開閉及びそれを回転させるための駆動手
段を含む比較的複雑な機構を必要とし、装置の小
型化等に問題がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の技術的課題は、ボビンを支承するボビ
ンキヤリヤに、その移動域において任意の２次元
的な軌跡を走行するように運動を与え、多数のボ
ビンから解舒した糸条を互いに組織させることに
より立体的形状の布を製織するに際し、ボビンキ
ヤリヤを単一の駆動ユニツトによつて移動域の面
内で任意の２次元的方向に移動可能にし、織物組
織の多様化、高密度厚肉化に対応させると同時
に、ボビンキヤリヤの保持及び受け渡しのための
機構を著しく簡単化することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明のボビン駆動
方法は、ボビンを支承するボビンキヤリヤに所要
の軌跡を走行するように運動を与えて、複数のボ
ビンか解舒した糸条を互いに組織させ、立体的形
状の布を製織するに際し、ボビンキヤリヤを挟持
する凹部を四周に設け、独立に正逆回転駆動され
る多数のロータを、縦横に多数行、多数列に密に
並列させることにより面状に配列させたボビンキ
ヤリヤの移動域において、互いに隣接する一対の
ロータ間の凹部にボビンキヤリヤを挟んで支持さ
せ、ボビンキヤリヤを支持する一対のロータのう
ちの一方を90゜を単位として回転させることによ
り他方のロータをガイドとして、ボビンキヤリヤ
を他のロータとの間に移動させ、これを繰返すこ
とにより、面状をなすボビンキヤリヤの移動域に
おいて多数のボビンキヤリヤに任意の２次元的な
軌跡を走行させて立体布の製織を行う、という技
術的手段を用いている。

また、上記立体的形状の布を製織する立体布織
機のための本発明のボビン駆動装置は、ボビンキ
ヤリヤの移動域にそれぞれ正逆回転駆動を制御可
能な多数の駆動ユニツトを配列設置し、それらの
各駆動ユニツトにはそれによつて90゜を単位とし
て正逆回転駆動されるロータを設け、各駆動ユニ
ツトのロータは、互いに隣接させてボビンキヤリ
ヤの移動域に縦横に多数行、多数列に密に並列さ
せることにより面状に配置し、各ロータには、隣
接する一対のロータ間にボビンキヤリヤを挟持す
る凹部を四周に設け、それらのロータの凹部を、
隣接する一対のロータの一方が回転する際にボビ
ンキヤリヤを他方のロータの凹部をガイドとして
移動可能な円筒面、あるいは機能的にそれと同等
の回転面に形成することにより構成される。

上記ボビンキヤリヤの移動域は、球面状に形成
することができ、この場合には、ロータの凹部及
びそれに対応するボビンキヤリヤの保持部を、球
面状のキヤリヤ軌道面の中心に向う円錐面に形成
すると共に、そのキヤリヤ軌道面の中心に対面す
るロータの内表面及びそれに対向する外表面、並
びにそれらの各面に対向するようにキヤリヤに設
けた抜け防止用のつば部の内側面を、キヤリヤ軌
道面と同心の球面に形成される。

［作 用］ 上述した構成のボビン駆動装置において、適宜
駆動ユニツトにおけるロータを正逆いずれかの方
向に90゜を単位として回転させると、そのロータ
の四周の凹部に保持されたボビンキヤリヤを所期
の２次元的方向に移動させることができ、従つて
任意のロータの回転により所要のボビンキヤリヤ
をその移動域において所要の２次元的方向に移動
させることが可能となり、織物組織の多様化、高
密度厚肉化に対応させることができると同時に、
単一の駆動ユニツトのみの回転でボビンキヤリヤ
を所要の位置に移動させることができて、ボビン
キヤリヤの保持及び受け渡しのための機構が著し
く簡単化される。

［実施例］ 第１図Ａ〜Ｃは、本発明の主要部を構成するボ
ビン駆動装置を示し、第２図はそのボビン駆動装
置を備えた立体布織機の一実施例を示している。

上記立体布織機は、ボビンを支承するボビンキ
ヤリヤに所要の軌跡を走行するように運動を与え
て、複数のボビンから解舒したロービングを互い
に組織させることにより立体的形状の布を製織す
るものである。なお、上記ロービングは、ガラ
ス・ロービング、あるいはカーボン・ロービング
と呼ばれるような、ガラス繊維や炭素繊維等のフ
イラメントを引き揃えた繊維束を意味している
が、このようなロービングに限ることなく、各種
糸条を用いることができる。

上記立体布織機は、第２図に示すように、フレ
ーム１上にボビン駆動装置２を設置している。こ
のボビン駆動装置２は、多数の駆動ユニツト３を
円筒面状または球面状の閉曲面をなすキヤリヤ軌
道面に沿つて配列させたものである。

また、上記フレーム１には、ボビン駆動装置２
の中心位置に、ボビンから解舒したロービングを
沿わせることにより所望の立体的形状の布とする
ためのマンドレル４を設けている。このマンドレ
ル４は、製織しようとする立体布の形状に応じて
交換するため、着脱可能に取付けたものであり、
また製織の進行に応じてその位置を変更する必要
があるため、フレーム１に対してガイド５，５に
より昇降を案内させると共に、モータ６によつて
回転する送りねじ７をフレーム１に螺挿して、そ
の送りねじ７の回転により昇降可能に構成してい
る。

さらに、上記立体布織機には、立体布の形状、
糸条のピツチ、密度を調整するための織前規制装
置８、おさ打ち装置（図示省略）等が設けられ
る。上記織前規制装置８は、マンドレル４の形状
に応じて交換され、製織の進行に応じてそのマン
ドレル４の周囲における所要位置に配置される中
空の織前規制枠９を備え、この織前規制枠９は、
フレーム１に対してガイド１０，１０により昇降
を案内させると共に、モータ１１によつて回転す
る送りねじ１２をフレーム１に螺挿して、その送
りねじ１２の回転により昇降可能にしたものであ
る。

制御装置１５は、上述したボビン駆動装置２に
おける駆動ユニツト３ばかりでなく、マンドレル
４や織前規制枠９を駆動するモータ６，１１、及
びおさ打ち装置等の制御を行うものである。

次に、第１図Ａ〜Ｃを参照して、ボビンキヤリ
ヤに所要の運動を与えるボビン駆動装置２につい
て詳細に説明する。

ボビン駆動装置２は、先に説明したように、多
数の駆動ユニツト３を円筒面状または球面状をな
すキヤリヤ軌道面に沿つて配列設置したものであ
り、この配列によりボビンキヤリヤ２０の移動域
が設定される。なお、立体布織機の構造、製織す
べき立体布形状によつては、上記駆動ユニツト３
を平面状に配列させることもできる。

ボビン駆動装置２を構成する多数の駆動ユニツ
ト３は、それぞれ制御装置１５（第２図）により
独立に正逆回転駆動を制御可能にしたもので、モ
ータ等を含む駆動源２１と、それによつて回転駆
動されるロータ２２（第１図Ｃ）とを備えてい
る。

各駆動ユニツト３に設けた多数のロータ２２
は、第１図Ａに示すように、互いに隣接させてボ
ビンキヤリヤ２０の移動域に縦横に多数行、多数
列に配列させることにより面状に設置したもの
で、各ロータ２２には、隣接する一対のロータ間
にボビンキヤリヤ２０を挟持する凹部２３を設け
ている。これらのロータの凹部２３は、隣接する
一対のロータ２２，２２の一方が回転する際に、
その間に挟持されたボビンキヤリヤ２０を他方の
ロータの凹部２３をガイドとして移動できるよう
な形状に形成したものであり、従つて、第１図
Ａ，Ｃに例示するように、該凹部２３の内側面
は、互いに隣接するロータの駆動軸線を中心とす
る円筒面、あるいは機能的にそれと同等の回転面
に形成される。

一方、それらのロータ２２間に挟持されるボビ
ンキヤリヤ２０は、隣接する一対のロータ２２の
凹部２３間に形成される空間に嵌入するように、
二つの円筒面で形成された保持部２５と、その上
下に突設した抜出し防止用のつば部２６とを備
え、それにボビンを嵌挿するための支持軸２７を
立設したもので、上述したところから明らかなよ
うに、保持部２５を一対のロータ２２における凹
部２３間に嵌入して保持させ、一方のロータ２２
の回転により任意の方向に移動可能にしている。
ボビンキヤリヤ２０における支持軸２７に嵌挿し
たボビンには、必要な張力付与装置を取付け、そ
れを通して製織すべきロービングが導出される。

前述した駆動ユニツト３の駆動源２１として
は、制御装置１５により制御される各種駆動装置
を用いることができるが、第３図に、その一例と
して、内ゼネバを利用してロータ２２を間欠正逆
転させる駆動機構を用いた場合を示す。

同図に示す駆動機構は、モータ３０により減速
機３１を介して駆動されるクランク軸３２を、上
記減速機３１に支持されて回転する内ゼネバ３３
に対して偏心位置に配設し、そのクランク軸３２
を内ゼネバ３３のカム溝３４内に挿入することに
よつて構成したもので、クランク軸３２の１回転
により内ゼネバ３３に取付けたロータ２２が1/4
回転するが、前述したロータ２２における凹部２
３の数に応じてカム溝３４の形状を決定し、クラ
ンク軸３２の１回転に伴う回転角度を設定するこ
とができる。

なお、図中、３５はクランク軸３２の回転位置
を検出するセンサを示している。

上記構成を有するボビン駆動装置を備えた立体
布織機においては、隣接する多数対のロータ２
２，２２間にそれぞれボビンキヤリヤ２０を支持
させ、ボビンキヤリヤ２０を支持する一対のロー
タ２２，２２のうちの一方を90゜を単位として回
転させることにより、他方のロータをガイドとし
てボビンキヤリヤ２０を移動させることができ
る。第４図Ａは、キヤリヤ軌道面におけるロータ
２２，２２間にボビンキヤリヤ２０を支持させた
状態の一例を示し、図中のロータ２２に矢印で示
した方向の90゜の回転を与えたときのボビンキヤ
リヤ２０の位置を同図Ｂに示している。このよう
な操作を繰返すことにより、多数のボビンキヤリ
ヤ２０を任意の２軸方向に移動させ、結果的にそ
れらのボビンキヤリヤ２０に所要の軌跡を走行さ
せ、それらの支承されたボビンから解舒されるロ
ービングをマンドレル４に添つて互いに組織させ
ることにより、マンドレル４の形状に応じた立体
的形状の布が製織される。

このように、ボビンキヤリヤ２０を単一の駆動
ユニツト３によつて独立に移動可能とし、しかも
上述したような形状の凹部２３を有するロータ２
２によつてボビンキヤリヤ２０を移動させると、
任意のボビンキヤリヤを容易に任意の方向に移動
させることが可能となり、織物組織の多様化、高
密度厚肉化、組織の大型化等に対応させることが
できると同時に、単に駆動ユニツトのみの回転で
ボビンキヤリヤを所要の位置に移動させることが
でき、ボビンキヤリヤの保持及び受け渡しのため
の機構が著しく簡単化される。

なお、ボビン駆動装置２として、前述したよう
に、多数の駆動ユニツト３を円筒面状または球面
状をなすキヤリヤ軌道面に沿つて配列させるとき
は、場合によつて、ロータ２２における凹部２３
の内側面形状またはボビンキヤリヤ２０の保持部
２５の形状に、円筒面状または球面状のキヤリヤ
軌道面に対応させるための若干の配慮を必要とす
る。

即ち、キヤリヤ軌道面が円筒面状をなす場合に
は、円周方向に隣接するロータ２２，２２間にボ
ビンキヤリヤ２０を挟持する場合と、円筒の母線
方向に隣接するロータ２２，２２間にボビンキヤ
リヤ２０を挟持する場合とでは、キヤリヤ軌道面
の湾曲状態の差異に対応して、ロータ２２におけ
る凹部２３の内側面形状またはボビンキヤリヤ２
０の保持部２５の形状を変えなければ、ボビンキ
ヤリヤ２０の正確な支持ができなくなる。

このような問題については、キヤリヤ軌道面を
形成する円筒面の直径が大きく、キヤリヤ軌道面
を実質的に平面とみなせる場合には、特に格別の
配慮を必要としないが、ある程度の対応を行う場
合も、ロータにおける凹部の内側面またはボビン
キヤリヤの保持部の表面を、弾性部材により弾性
変形可能な面にするなどの簡単な手段を用いるこ
とができる。

第３図に示すロータ２２は、球面状のキヤリヤ
軌道面に用いる場合のロータ形状を誇張して示し
ている。

キヤリヤ軌道面を球面状に形成する場合には、
上述た円筒面の場合のような問題はない。即ち、
この場合には、ロータ２２の凹部２３及び対応す
るボビンキヤリヤ２０の保持部２５を球面状のキ
ヤリヤ軌道面の中心に向うような円錐面に形成す
ると共に、そのキヤリヤ軌道面の中心に対面する
ロータ２２の内表面２２ａ及びそれに対向する外
表面２２ｂ、並びにそれらの各面２２ａ，２２ｂ
に対向するキヤリヤ２０の抜出し防止用のつば部
２６の内側面２６ａ，２６ｂを、キヤリヤ軌道面
と同心の球面にする。さらに、ロータ２２を赤道
面に対して平行な各段毎に同数設置し、緯度の上
昇に伴う径の減少に比例してロータ径を小さくす
ることにより、設定した適正クリアランスをキヤ
リヤが移動するどの位置でも得ることが可能とな
る。

第５図Ａ〜Ｄは、上記立体布織機による製織例
を同図Ａ〜Ｄの順で示すもので、ここでは描記を
容易にするため、円筒面状または球面状をなすキ
ヤリヤ軌道面を展開し、キヤリヤ軌道面における
緯線を放射方向に、経線を同心円状に表示してい
る。図中の丸印はボビンキヤリヤを、それに付し
た矢印は、直前にあつた位置からの移動方向を示
している。また、第６図は上記製織例に放射方向
の糸条を追加した製織例である。

このようにして製織した立体布は、例えば、パ
ラボラアンテナ、ヘルメツト、ノーズコーン、ス
ピーカコーン等を成形するための補強材として有
効に利用することができる。

［発明の効果］ 以上に詳述したような本発明によれば、ボビン
を支承するボビンキヤリヤに、その移動域におい
て任意の２次元的な軌跡を走行するように運動を
与え、多数のボビンから解舒した糸条を互いに組
織させることにより立体的形状の布を製織するに
際し、ボビンキヤリヤを単一の駆動ユニツトによ
つて移動域の面内で任意の２次元的方向に移動可
能にしたので、織物組織、形状の多様化、高密度
厚肉化、織機の大型化に対応させると同時に、ボ
ビンキヤリヤの保持及び受け渡しのための機構を
著しく簡単化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜Ｃは、本発明のボビン駆動装置の構
成を示すもので、同図Ａはその要部斜視図、同図
Ｂ及びＣはボビンキヤリヤ及びロータの斜視図で
ある。また、第２図は上記ボビン駆動装置を備え
た立体布織機の一部破断斜視図、第３図は駆動ユ
ニツトの一例を示す分解斜視図、第４図Ａ，Ｂは
キヤリヤ軌道面におけるボビンキヤリヤの移動の
態様についての説明図、第５図Ａ〜Ｄは上記立体
布織機による製織例を段階的に示す説明図、第６
図は他の製織例の組織図である。 ２……ボビン駆動装置、３……駆動ユニツト、
２０……ボビンキヤリヤ、２２……ロータ、２２
ａ……ロータ内表面、２２ｂ……外表面、２３…
…凹部、２５……保持部、２６……つば部、２６
ａ，２６ｂ……内側面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ボビンを支承するボビンキヤリヤに所要の軌
   跡を走行するように運動を与えて、複数のボビン
   から解舒した糸条を互いに組織させ、立体的形状
   の布を製織するに際し、 ボビンキヤリヤを挟持する凹部を四周に設け、
   独立に正逆回転駆動される多数のロータを、縦横
   に多数行、多数列に密に並列させることにより面
   状に配列させたボビンキヤリヤの移動域におい
   て、 互いに隣接する一対のロータ間の凹部にボビン
   キヤリヤを挟んで支持させ、ボビンキヤリヤを支
   持する一対のロータのうちの一方を90゜を単位と
   して回転させることにより他方のロータをガイド
   として、ボビンキヤリヤを他のロータとの間に移
   動させ、 これを繰返すことにより、面状をなすボビンキ
   ヤリヤの移動域において多数のボビンキヤリヤに
   任意の２次元的な軌跡を走行させて立体布の製織
   を行う、 ことを特徴とする立体布織機のボビン駆動方法。 ２ ボビンを支承するボビンキヤリヤに所要の軌
   跡を走行するように運動を与えて、複数のボビン
   から解舒した糸条を互いに組織させることにより
   立体的形状の布を製織する立体布織機において、 ボビンキヤリヤに所要の運動を与えるボビン駆
   動装置を、 (a) ボビンキヤリヤの移動域にそれぞれ正逆回転
   駆動を制御可能な多数の駆動ユニツトを配列設
   置し、 (b) それらの各駆動ユニツトにはそれによつて
   90゜を単位として正逆回転駆動されるロータを
   設け、 (c) 各駆動ユニツトのロータは、互いに隣接させ
   てボビンキヤリヤの移動域に縦横に多数行、多
   数列に密に並列させることにより面状に配置
   し、 (d) 各ロータには、隣接する一対のロータ間にボ
   ビンキヤリヤを挟持する凹部を四周に設け、 (e) それらのロータの凹部を、隣接する一対のロ
   ータの一方が回転する際にボビンキヤリヤを他
   方のロータの凹部をガイドとして移動可能な円
   筒面、あるいは機能的にそれと同等の回転面に
   形成する、 ことにより構成したことを特徴とする立体布織機
   のボビン駆動装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の装置において、
   多数のロータを隣接させて配置するボビンキヤリ
   ヤの移動域を球面状に形成し、ロータの凹部及び
   それに対応するボビンキヤリヤの保持部を、球面
   状のキヤリヤ軌道面の中心に向う円錐面に形成す
   ると共に、そのキヤリヤ軌道面の中心に対面する
   ロータの内表面及びそれに対向する外表面、並び
   にそれらの各面に対向するようにキヤリアに設け
   た抜け防止用のつば部の内側面を、キヤリヤ軌道
   面と同心の球面にしたことを特徴とする立体布織
   機のボビン駆動装置。