JPH04370243A - 結合部材用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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は他の部材との連結状態で
使用される複合材の骨格材として好適な結合部材用三次
元織物の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複数列、複数行に張設された多数の経糸
、該経糸群の列及び行間にそれぞれ経糸と直交する状態
に織り込まれた第１緯糸（垂直糸）及び第２緯糸の３種
類の糸から成る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。この種の複合材を幅広い用途に使用す
るためには、一般の金属製の構造材と同様に各部材同士
を連結可能とする必要がある。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が、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図
１４に示すように、複合材６０にメタルブッシング６１
を挿入して複合材６０同士あるいは複合材６０と他の構
造材６２とをボルト６３及びナット６４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
材をボルトとナットを用いて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６１を嵌入する必要がある。

【０００３】

【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６５を形成した場合には、図
１５に示すように、穴６５と対応する部分で三次元織物
Ｆ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（特に矢印方向の力に対する強度）が低下し
、この部分の強度を増すためにはその部分の長さＬ及び
幅Ｗの値を大きくしなければならず、メタルブッシング
６１を囲む部分の体積が大きくなるという不都合があり
、積層複合材と同様である。又、複合材を形成した後に
穴開け加工を行う為、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
上強度予測が難しいという問題がある。

【０００４】又、三次元織物がＸ，Ｙ，Ｚの直交３軸の
みの糸（繊維）で構成されていると、この三次元織物を
骨格材として作られた複合材は、各軸方向の引張り荷重
に対しては充分な耐久性を示すが、織物の長手方向に対
して斜め方向の繊維がないため、三次元織物の軸線方向
に対して斜め方向の力に対する変形量が大きくなる。従
って、圧縮荷重に対しては引張り荷重に比べて抵抗力が
弱くなる傾向がある。

【０００５】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と連結状態で使用す
るための三次元織物複合材として使用する場合、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の製造方法を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め請求項１に記載の発明においては、複数本の経糸と複
数本のバイアス糸を固体部材に折り返し状に巻き付け且
つ該固体部材を支持部材に固定し、少なくとも前記固体
部材に巻き付けられた経糸を含む経糸群を織物の長手方
向に延びる状態で織物の厚さ方向に複数層に張設し、少
なくとも前記固体部材に巻き付けられたバイアス糸を含
むバイアス糸群を２層一組となるように、前記経糸層と
平行に層状に張設し、少なくとも垂直糸の織物の厚さ方
向への挿入を行い、１サイクルの垂直糸の挿入が終了し
た後、織前位置とバイアス糸供給部との間に織物の幅方
向に配設された送り装置の作用により、送り装置の係合
部と係合状態にある２層一組の各バイアス糸の係合位置
を織物の幅方向に沿って各バイアス糸層毎に互いに逆方
向へ所定ピッチ移動させてバイアス糸を織物の長手方向
に対して斜めに配列させた後、再び垂直糸の挿入を行う
ようにした。

【０００７】又、請求項２に記載の発明においては、複
数本の経糸と複数本のバイアス糸を固体部材に折り返し
状に巻き付け且つ該固体部材を支持部材に固定し、少な
くとも前記固体部材に巻き付けられた経糸を含む経糸群
を織物の長手方向に延びる状態で織物の厚さ方向に複数
層に張設し、少なくとも前記固体部材に巻き付けられた
バイアス糸を含むバイアス糸群を２層一組となるように
、前記経糸層と平行に層状に張設し、垂直糸の織物の厚
さ方向への挿入と緯糸の織物の幅方向への挿入とを行い
、かつ１回のサイクルの垂直糸と緯糸の挿入が終了した
後、織前位置とバイアス糸供給部との間に織物の幅方向
に配設された送り装置の作用により、送り装置の係合部
と係合状態にある２層一組の各バイアス糸の係合位置を
織物の幅方向に沿って各バイアス糸層毎に互いに逆方向
へ所定ピッチ移動させてバイアス糸を織物の長手方向に
対して斜めに配列させた後、再び垂直糸と緯糸の挿入を
行うようにした。

【０００８】

【作用】請求項１に記載の発明では、複数本の経糸と複
数本のバイアス糸が固体部材に折り返し状に巻き付けら
れ且つ該固体部材が支持部材に固定される。そして、少
なくとも前記固体部材に巻き付けられた経糸を含む経糸
群が織物の長手方向に延びる状態で織物の厚さ方向に複
数層に張設され、又、少なくとも前記固体部材に巻き付
けられたバイアス糸を含むバイアス糸群が２層一組とな
るように、前記経糸層と平行に層状に張設された状態で
製織が開始される。そして、少なくとも垂直糸の織物の
厚さ方向への挿入が行われるとともに、その１サイクル
の垂直糸の挿入が終了した後、織前位置とバイアス糸供
給部との間に配設された送り装置が作動される。これに
より送り装置の係合部と係合状態にある２層一組の各バ
イアス糸の係合位置が織物の幅方向に沿って各バイアス
糸層毎に互いに逆方向へ所定ピッチ移動され、バイアス
糸が織物の長手方向に対して斜めに配列される。その後
、再び垂直糸の挿入が行われる。

【０００９】又、請求項２に記載の発明では、前記請求
項１に記載の発明と同様に経糸群及びバイアス糸群が張
設された状態で製織が開始される。そして、垂直糸の織
物の厚さ方向への挿入と、緯糸の織物の幅方向への挿入
とが行われるとともに、その１回のサイクルの垂直糸と
緯糸の挿入が終了した後、織前位置とバイアス糸供給部
との間に織物の幅方向に配設された送り装置が作動され
る。これにより送り装置の係合部と係合状態にある２層
一組の各バイアス糸の係合位置が織物の幅方向に沿って
各バイアス糸層毎に互いに逆方向へ所定ピッチ移動され
、バイアス糸が織物の長手方向に対して斜めに配列され
る。その後、再び垂直糸と緯糸の挿入が行われる。

【００１０】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明を具体化した第１実施例を図
１〜図１１に従って説明する。

【００１１】三次元織物を製織する装置は図１及び図２
に示すように、経糸ｚの行数と対応する数の経糸ビーム
２からなる経糸供給部と、バイアス糸層の半分の数のバ
イアス糸ビーム３からなるバイアス糸供給部とを備えて
いる。所定位置に配設された織前枠４を挟んで前記経糸
供給部及びバイアス糸供給部と反対側には、固体部材と
してのメタルブッシング１を支持する支持部材５を備え
、製織の進行に伴い図示しない駆動機構により支持部材
５を三次元織物Ｆの引取り方向（図１及び図２の左方）
に移動する装置が配設されている。織前枠４の後方（図
１及び図２の右方）には経糸開口装置６及びバイアス糸
開口装置７が配設されている。

【００１２】経糸開口装置６は図３に示すように三次元
織物の幅より広い幅と、厚さより大きな高さとを有する
枠８に経糸ｚの通過を許容する間隔で一対のガイドロッ
ド８ａが固定され、図示しない駆動機構により昇降動さ
れるようになっている。又、バイアス糸開口装置７も経
糸開口装置６とほぼ同様に構成されているが、後記する
バイアス糸送り装置の作動時にバイアス糸Ｂがガイドロ
ッド８ａと接触しないように一対のガイドロッド８ａの
間隔が経糸開口装置６の場合よりも広く設定されている
。

【００１３】織前枠４と経糸開口装置６との間には垂直
糸ビーム９から繰り出される垂直糸ｙをその昇降動によ
り経糸ｚ群の各列内に挿入する作用をなす垂直糸レピア
１０が配設されている。図４に示すように垂直糸レピア
１０は、図示しない駆動機構により昇降動される支持体
１１に複数本のパイプ１０ａが嵌挿されることにより形
成され、経糸ｚ群の各列間に同時に所定本数の垂直糸ｙ
が挿通されるようになっている。経糸ビーム２の前方に
は経糸ビーム２及びバイアス糸ビーム３から繰り出され
た経糸ｚ及びバイアス糸Ｂをガイドするガイド板１２が
配設され、該ガイド板１２には経糸ｚ及びバイアス糸Ｂ
をそれぞれ１本ずつガイドするガイド孔１２ａが経糸ビ
ーム２及びバイアス糸ビーム３の上端と対応する位置に
形成されている。ガイド板１２とバイアス糸ビーム３と
の間にはバイアス糸ビーム３から繰り出される各バイア
ス糸Ｂ毎に張力調整装置１３（図１にのみ図示）が設け
られている。

【００１４】前記両開口装置６，７の後方には経糸ガイ
ド１４及び図５に示すバイアス糸送り装置１５（図１中
の１６，１７に該当する）が配設されている。経糸ガイ
ド１４は所定位置に配置されるとともに、表面に所定間
隔でガイド溝が形成されたロッドにより構成されている
。バイアス糸送り装置１５は図５に示すように、係合部
としての螺旋溝１６ａ，１７ａの向きが逆向きとなるよ
うに形成された各２本のスクリュー軸１６，１７が、三
次元織物の幅方向と平行に延びる状態でそれぞれバイア
ス糸Ｂと係合可能な作用位置とバイアス糸Ｂと係合不能
な退避位置とに移動配置可能に配設されるとともに、３
本のスクリュー軸１６，１７が上下方向に交互に配置可
能に構成されている。

【００１５】経糸ｚ群の各行間あるいは経糸ｚ群の行と
バイアス糸Ｂの層間に挿入される緯糸ｘは、緯糸レピア
１８（図９（ｃ）及び図１０（ｂ）に図示）により先端
でループを形成して折り返し状に挿入されるようになっ
ている。挿入された緯糸ｘのループは昇降する抑えピン
（図示せず）の作用により一旦固定されるが、緯糸ｘを
挟む上下層の経糸ｚないしバイアス糸Ｂの開口が閉じ、
上下面から圧着されると糸相互の摩擦により緯糸ｘは挿
入された状態に固定され、抑えピンを抜いて先端ループ
をフリーにしても、ほとんど弛むことはない。しかし、
場合によっては図には示していないが、先端ループを止
めるために他の糸を耳糸として各ループに挿通すれば、
更に強固に緯糸ｘが固定される。

【００１６】次に前記のように構成された装置による三
次元織物の製織作用について説明する。まず、バイアス
糸送り装置１５によるバイアス糸Ｂの送り作用について
説明する。バイアス糸Ｂの横方向（三次元織物の幅方向
）への移動は、３本のスクリュー軸１６，１７を水平方
向に延びる状態で上下３段に配置するとともに、上下３
段に配置した各スクリュー軸１６，１７を同方向に回転
することにより行われる。図６（ａ）に示すように、３
本のスクリュー軸１６，１７が水平方向に延びる状態で
上下３段に配置されるとともに１本のスクリュー軸１７
が最下段のスクリュー軸１６と同軸上の退避位置に配置
された状態で、バイアス糸Ｂが上段及び中段に配置され
たスクリュー軸１６，１７の螺旋溝１６ａ，１７ａに所
定ピッチＰで相互に垂直線上に並ぶ位置に係合した状態
に配置される。この状態から作用位置に配置された各ス
クリュー軸１６，１７が同方向に２回転駆動されると、
上段のスクリュー軸１６と係合状態にあるバイアス糸Ｂ
は右側に、中段のスクリュー軸１７と係合状態にあるバ
イアス糸Ｂは左側にそれぞれ１ピッチＰ分移動される。 このとき中段に配置されたスクリュー軸１７の先端付近
において螺旋溝１７ａと係合状態にあったバイアス糸Ｂ
は、該スクリュー軸１７との係合が解除されて下段に配
置されたスクリュー軸１６の基端寄りにおいて螺旋溝１
６ａと係合した状態となる。又、上段に配置されたスク
リュー軸１６の先端にあったバイアス糸Ｂが中段のスク
リュー軸１７の基端部寄りに移載されて図６（ｂ）の状
態となる。

【００１７】以下同様にして作用位置に配置されたスク
リュー軸１６，１７が回転されてバイアス糸Ｂの横送り
が順次行われると、図６（ａ）に示す状態において中段
のスクリュー軸１７と係合状態にあったバイアス糸Ｂが
下段に配置されたスクリュー軸１６上に全て移載され、
上段に配置されたスクリュー軸１６と係合状態にあった
バイアス糸Ｂは中段のスクリュー軸１７上に移載されて
図６（ｃ）に示す状態となる。上段に配置されたスクリ
ュー軸１６と係合するバイアス糸Ｂが無くなると、該ス
クリュー軸１６が図７（ａ）に示すように退避位置に後
退移動されるとともに、中段に配置されていたスクリュ
ー軸１７及び下段に配置されていたスクリュー軸１６が
上段及び中段へと１段ずつ上昇移動される。次いでそれ
まで下段の退避位置に配置されていたスクリュー軸１７
が前進移動されて下段の作用位置に配置されるとともに
、上段の退避位置に配置されたスクリュー軸１６が下段
の退避位置に下降移動されて図７（ｂ）に示す状態にな
る。

【００１８】この状態からスクリュー軸１６，１７が前
記と同方向に回転されると、中段に配置されたスクリュ
ー軸１６と係合するバイアス糸Ｂは順次１ピッチずつ右
方へ移動されるとともに順次下段に配置されたスクリュ
ー軸１７上へと移載される。又、上段に配置されたスク
リュー軸１７と係合状態にあるバイアス糸Ｂは左方へ移
動されるとともに順次中段に配置されたスクリュー軸１
６上に移載される。そして、図８（ａ）に示すように上
段に配置されたスクリュー軸１７と係合する状態にあっ
たバイアス糸Ｂが全て中段に配置されたスクリュー軸１
６上に移載されると、図８（ｂ）に示すように上段のス
クリュー軸１７が退避位置に後退移動されるとともに、
中段に配置されたスクリュー軸１６及び下段に配置され
たスクリュー軸１７が上段及び中段へと１段ずつ上昇移
動された状態となる。そして、次に下段の退避位置に配
置されていたスクリュー軸１６が作用位置に配置され、
上段の退避位置に配置されたスクリュー軸１７が下段の
退避位置に下降移動されることにより図６（ａ）に示す
状態に復帰する。以下同様にして順次バイアス糸Ｂの横
送り動作が行われる。なお、バイアス糸Ｂの横送りによ
りガイド板１２と織前間のバイアス糸Ｂの経路長さが大
きく変動するが、バイアス糸Ｂの張力は張力調整装置１
３の作用によりほぼ一定に保持される。

【００１９】次に三次元織物の製織手順について説明す
る。まず所定本数の経糸ｚ、バイアス糸Ｂをメタルブッ
シング１の外周に折り返し状に巻き付け、各経糸ｚを経
糸開口装置６に挿通した後、経糸ビーム２に行（層）毎
に巻き取った状態に、バイアス糸Ｂをバイアス糸開口装
置７に挿通した後、バイアス糸ビーム３に各組毎に巻き
取った状態にそれぞれ準備した後、メタルブッシング１
を三次元織機の支持部材５に固定支持する。垂直糸ｙは
垂直糸ビーム９から端部を引き出し、垂直糸レピア１０
のパイプ１０ａ及び経糸ｚ及びバイアス糸Ｂの各列間を
挿通させた後、図１に示すｙ糸固定部材５ａに固定する
。緯糸ｘは緯糸ビーム（図示せず）より端部を引き出し
緯糸レピア１８に挿通後、図１に示すように支持部材５
の下部に設けられたｙ糸固定部材５ａに固定される。 以上により三次元織物の製織準備作業が終了する。この
状態では支持部材５が織前枠４と接近する位置に配置さ
れ、緯糸レピア１８が降下位置に配置された状態となる
。

【００２０】又、メタルブッシング１と経糸挿入開始面
との間の部分の糸密度が低いことが問題になる場合には
、図１１（ｂ）に示すように別の緯糸ｘ′を手作業で経
糸ｚ層の層間あるいはバイアス糸Ｂ層と経糸ｚ層の層間
に複数層蛇行状態に挿入してもよい。

【００２１】図９（ａ）は三次元織物Ｆの緯糸レピア１
８による第４回目の緯糸ｘの緯入れが完了した状態を示
しており、この状態では垂直糸レピア１０は上昇位置に
配置され、経糸開口装置６及びバイアス糸開口装置７は
ともに下降位置に配置されている（ただしバイアス糸の
スクリュー軸１６，１７への係合状態は簡略化して図示
してある。）。バイアス糸開口装置７が下降位置に配置
された状態では、各バイアス糸開口装置７のガイドロッ
ドは一対のガイドロッド間に挿通されたバイアス糸Ｂと
係合しない位置に配置される。この状態でバイアス糸送
り装置１５が前記のように駆動され、各バイアス糸Ｂが
それぞれ三次元織物の幅方向に１ピッチＰずつ移動され
る。次に図９（ｂ）に示すように、全ての経糸開口装置
６及びバイアス糸開口装置７が上昇位置に配置されると
ともに、垂直糸レピア１０が下降移動されて垂直糸ｙが
経糸ｚの各列間及び列の外側に挿入される。この時垂直
糸レピア１０の各パイプ１０ａは図２に示すように、互
いに交差する状態で配置されたバイアス糸Ｂの交差部よ
り後方、すなわちバイアス糸開口装置７寄りにおいてバ
イアス糸Ｂ間に挿入される。

【００２２】次に緯糸レピア１８により最下段の経糸ｚ
と垂直糸ｙとの間に緯糸ｘの緯入れが行われる。垂直糸
レピア１０が織前位置から離れているため、垂直糸レピ
ア１０の下降移動だけでは垂直糸ｙは織前位置に経糸ｚ
と直交する状態に配置されずに織前位置から離れた状態
となっているが、最下段への緯糸ｘの緯入れにより第図
９（ｃ）に示すように垂直糸ｙは織前位置において経糸
ｚと直交状態となるように配置される。なお、緯糸ｘの
緯入れを行う前に筬打ちを行い垂直糸ｙを織前側に移動
させておいてもよい。

【００２３】次に垂直糸レピア１０が上昇位置に移動配
置されて垂直糸ｙが上方へ折り返された後、経糸開口装
置６及びバイアス糸開口装置７が織前枠４から最も離れ
た側から順に下降位置に配置されて開口が形成されると
ともに、該開口に緯糸レピア１８により緯糸ｘの緯入れ
が行われる。垂直糸レピア１０が上昇位置に移動配置さ
れた時点では図１０（ａ）に示すように垂直糸レピア１
０から織前に連なる垂直糸ｙは織前に対して斜めに配置
されているが、図１０（ｂ），（ｃ）に示すように緯糸
レピア１８による緯糸ｘの緯入れに伴い順次織前の直近
位置に移動される。全段への緯糸ｘの緯入れが完了して
図１０（ｃ）に示す状態となった後、支持部材５が移動
されて三次元織物Ｆが１ピッチ分移動され、その端部が
図９（ａ）に示す状態となる。以下同様な操作が繰り返
されて図１１に示す三次元織物Ｆと同様な組成の三次元
織物Ｆが製織される。この製造方法は三次元織物Ｆを機
械的に大量に生産する場合に適する。

【００２４】前記のようにして製織された三次元織物Ｆ
は図１１に示すように、複数列、複数行（この実施例で
は８列４行）に張設された多数本の経糸ｚからなる経糸
層と、経糸ｚの列間に経糸ｚと直交する状態で織り込ま
れて織物の厚さ方向に配列された各列毎に連続する多数
本の垂直糸ｙと、経糸ｚの行間において経糸層と平行な
平面内で織物の長手方向に対して互いに隣接して対称的
に傾斜するようにシート状に配列されたバイアス糸Ｂか
らなる２層一組のバイアス糸層と、経糸ｚと直交する状
態で経糸層及びバイアス糸層との間に織物の幅方向に配
列された連続する緯糸ｘとから構成されている。すなわ
ち、この三次元織物Ｆは面内４軸の織物が垂直糸ｙで結
合された５軸の三次元織物となっている。なお、一組の
バイアス糸Ｂの本数は当該バイアス糸Ｂ層の組が折り返
される幅内に挿入される垂直糸ｙの本数の２倍の数とな
る。

【００２５】経糸ｚ及びバイアス糸Ｂの大部分は、三次
元織物Ｆの一端に配置されたメタルブッシング１の外周
に折り返し状に巻き付けられているから、経糸ｚ群及び
バイアス糸Ｂ群を構成する本数の約半分の数の経糸ｚ及
びバイアス糸Ｂがメタルブッシング１の外周に巻き付け
られることになる。又、垂直糸ｙは三次元織物Ｆの上方
から先端でループを形成して折り返し状に挿入されると
ともに、先端ループの抜け止めを図るために緯糸ｘが先
端ループ部に耳糸として挿入されている。緯糸ｘも先端
でループを形成して折り返し状に挿入されている。各糸
に実質的に撚のかかっていないロービングを使用した場
合は、先端でループを形成して折り返し状に挿入された
これらの緯糸ｘ及び垂直糸ｙは製織後１本に束ねられて
図１１に示すようになる。

【００２６】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をメタルブッシング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経糸ｚ及びバイアス糸Ｂを介
して三次元織物の本体部分に確実に伝えられる。そして
、メタルブッシング１に圧縮荷重が加えられた場合は、
バイアス糸Ｂがそれに耐える方向の力を分担するため、
強固な堅牢性を示し結合部材としての機能が高められる
。又、経糸ｚの列間分離を防いで、機能を高めるために
緯糸ｘの結合力が大きな力を発揮する。又、垂直糸ｙが
経糸ｚ、緯糸ｘ及びバイアス糸Ｂの各層を結合して層間
剥離を防ぎ、メタルブッシング１にその軸方向の力が加
わったり、三次元織物の層に直角に衝撃が加わった場合
の抵抗力となる。又、メタルブッシング１に加わる引張
り力はほとんどすべての経糸ｚ及びバイアス糸Ｂにより
担われるため、経糸ｚ及びバイアス糸Ｂが有効に寄与し
て連結部の強度が高くなる。又、織物の長手方向に対し
て傾斜する方向に配列されたバイアス糸Ｂの存在により
、従来の３軸三次元織物を骨格材として使用したものに
比較して斜め方向の力に対する変形量が減少する。 図では経糸ｚが８列、４行、バイアス糸Ｂの層が２組で
説明したが、三次元織物が骨格材として使用される複合
材の大きさ及び要求される物性により、経糸ｚ及びバイ
アス糸Ｂの層数が決定される。

【００２７】（実施例２）次に第２実施例を図１２及び
図１３に従って説明する。この実施例では三次元織物の
本体部の製造には前記第１実施例と同様な三次元織機が
使用され、メタルブッシング１に対する経糸ｚ、バイア
ス糸Ｂ等のセット方法が異なる。すなわち、基板１９上
に配置されたメタルブッシング１の周囲にのみピン２０
が立設され、経糸ｚ、バイアス糸Ｂあるいは緯糸ｘとな
るべき糸がピン２０の間に配列される。経糸ｚ及びバイ
アス糸Ｂは図１２（経糸ｚのみについて図示）に示す状
態に配列され、緯糸ｘは図１３に示す状態に配列される
。緯糸ｘは１本でよいため、メタルブッシング１の周囲
に放射方向に配列される糸を緯糸ｘと連続するものとす
ると、メタルブッシング１の周囲に放射方向に配列され
る糸層が１層となり、三次元織機により製織される部分
と、メタルブッシング１の周囲に配設される糸層の厚さ
が異なる状態となる。両者の厚さを同じとするため、メ
タルブッシング１の周囲に放射方向に配列される糸を緯
糸ｘと同一層数となるよう独立して配列してもよい。

【００２８】各糸層の配列終了後、ピン２０が垂直糸ｙ
と置換され、メタルブッシング１が三次元織機の支持部
材に支持される。そして、各糸が第１実施例と同様に各
ビームに巻き取られた状態にセットされ、その状態から
三次元織物の本体部が製織される。ピン２０を垂直糸ｙ
と置換する方法としては、ピン２０を押出しながらピン
によって形作られた空隙に垂直糸ｙを先端から挿入し、
織物の一方の面で次のピン位置へ移動するようにしてジ
グザグ状に置換する方法と、ピン２０を押出しながら垂
直糸ｙをループ状に挿入し、ループ部に耳糸を挿入して
抜け止めをする方法とがある。又、ピンに代えてパイプ
を使用し、パイプに垂直糸ｙを挿通してパイプも一緒に
三次元織物に組み込んでもよい。又、ピン２０と垂直糸
ｙとの置換あるいはパイプへの垂直糸ｙの挿入を製織終
了後に行ってもよい。

【００２９】この実施例の三次元織物はメタルブッシン
グ１の周囲に配列された経糸ｚ及びバイアス糸Ｂに対し
て、直交する方向に配列された二方向の糸が存在するた
め、メタルブッシング１を囲む部分がより強靱となる。

【００３０】なお、本発明は前記両実施例に限定される
ものではなく、例えば、メタルブッシング１の周囲に配
列される糸のうち、放射方向に配列される糸（放射方向
糸）及び厚さ方向に配列される糸（垂直糸ｙ）は両者が
常に必要とされるのではなく、少なくとも一方の糸が存
在すればメタルブッシング１の周囲の強度が向上する。 放射方向糸が存在する場合は、第２実施例において垂直
糸ｙは放射方向糸を跨ぐようにも円周方向に配列される
経糸ｚあるいはバイアス糸Ｂを跨ぐようにも配列される
が、放射方向糸が存在しない場合は、後者の配列のみと
なる。又、放射方向にのみ糸を配列するには第１実施例
においてメタルブッシング１の外周に半径方向に小孔を
設け、糸を束ねたロッド（後述する）を突き立てて放射
方向の糸としてもよい。

【００３１】又、メタルブッシング１に巻き付けられた
糸がメタルブッシング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１の外周面に糸の一部が収容さ
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に巻き付ける経糸ｚ、バイアス糸Ｂの一部
あるいは織成開始点で追加する糸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は円筒形状に限らず断面三角
形や四角形の筒状部材を織り込んだり、固体部材を複数
個織り込んでもよい。

【００３２】又、第２実施例においてピン２０として三
次元織物に使用される素材のロービングで作られたロッ
ドを使用し、経糸ｚ、バイアス糸Ｂ及び緯糸ｘの配列が
完了した後、ピン２０を垂直糸ｙと置換することなく、
全体を樹脂含浸硬化処理してもよい。この場合ロッドは
例えば、ロービングを樹脂に含浸した後、任意形状のダ
イス中を通してロッドに仕上げられ、その断面形状は円
に限らない。この場合、樹脂が完全に硬化した状態で使
用せずに半硬化の状態で糸の配列を行い、三次元織物全
体の樹脂含浸硬化処理の時にロッドの樹脂の硬化反応が
進むようにすると、全体樹脂との結合がより強固になる
。

【００３３】又、三次元織機による製織の際に、経糸ｚ
の列間に折り返し状に挿入された垂直糸ｙの折り返し先
端ループ部分のみならず各経糸ｚ及びバイアス糸Ｂとの
間にも緯糸ｘを挿入して緯糸ｘの密度を大きくしたり、
緯糸ｘとして１本の連続した糸でなく各段毎にそれぞれ
独立した糸を使用したり、垂直糸ｙ及び緯糸ｘをシャト
ルを使用して挿入し、折り返しによる耳部の形成を堅固
に行ってもよい。又、経糸層及びバイアス糸層の組が少
なくとも１層ずつ存在する状態で経糸ｚの層及びバイア
ス糸層の組の数及び配置関係を任意に変更してもよい。

【００３４】さらには、緯糸ｘを使用せず、経糸ｚ及び
バイアス糸Ｂで構成された面内３軸を構成する層が多層
に重ねられて厚み方向に垂直糸ｙで結合された４軸三次
元織物に適用してもよい。４軸三次元織物の場合に面内
３軸を構成する経糸ｚ及びバイアス糸Ｂを互いに６０度
の角度をなして交差する状態に配列すると、５軸三次元
織物に比較して繊維充填率を高め易く、バイアス糸Ｂの
太さを太くすることができ、複合材とした場合に斜め方
向の力に対する強度が向上し、たて方向の剪断圧縮に対
する強度が増す。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、経
糸とバイアス糸を固体部材に折り返し状に巻き付けた状
態で支持部材に固定し、経糸とバイアス糸を張設し、織
物を製造しているので、糸を切断しないで、織物内に固
体部材を織り込むことができ、引張り荷重及び圧縮荷重
に対して強く、他の部材との連結状態で使用される複合
材の骨格材として好適な三次元織物を容易に製造するこ
とができ、しかも垂直糸の挿入とバイアス糸の織物の幅
方向への所定ピッチの移動のサイクルを繰り返すという
単純な動作で織物が製造されるので、自動化も容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】製織状態を示す概略側断面図である。

【図２】同じく概略平面図である。

【図３】開口装置の概略斜視図である。

【図４】垂直糸レピアの概略斜視図である。

【図５】バイアス糸送り装置の要部概略斜視図である。

【図６】バイアス糸送り装置の作用を示す概略断面図で
ある。

【図７】バイアス糸送り装置の作用を示す概略断面図で
ある。

【図８】バイアス糸送り装置の作用を示す概略断面図で
ある。

【図９】製織作用を示す概略側面図である。

【図１０】製織作用を示す概略側面図である。

【図１１】（ａ）は三次元織物の一部破断部分平面図、
（ｂ）は別の緯糸ｘ′を加えた場合の三次元織物の一部
破断部分平面図である。

【図１２】経糸の配列状態を示す概略平面図である。

【図１３】緯糸の配列状態を示す概略平面図である。

【図１４】従来の複合材と構造材の連結状態を示す側断
面図である。

【図１５】三次元織物に穴を開けた状態を示す概略斜視
図である。

【符号の説明】

１…固体部材としてのメタルブッシング、３…バイアス
糸供給部としてのバイアス糸ビーム、５…支持部材、１
５…バイアス糸送り装置、１６，１７…スクリュー軸、
１６ａ，１７ａ…係合部としての螺旋溝、ｘ…緯糸、ｙ
…垂直糸、ｚ…経糸、Ｂ…バイアス糸、Ｆ…三次元織物
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数本の経糸と複数本のバイアス糸を
   固体部材に折り返し状に巻き付け且つ該固体部材を支持
   部材に固定し、少なくとも前記固体部材に巻き付けられ
   た経糸を含む経糸群を織物の長手方向に延びる状態で織
   物の厚さ方向に複数層に張設し、少なくとも前記固体部
   材に巻き付けられたバイアス糸を含むバイアス糸群を２
   層一組となるように、前記経糸層と平行に層状に張設し
   、少なくとも垂直糸の織物の厚さ方向への挿入を行い、
   １サイクルの垂直糸の挿入が終了した後、織前位置とバ
   イアス糸供給部との間に織物の幅方向に配設された送り
   装置の作用により、送り装置の係合部と係合状態にある
   ２層一組の各バイアス糸の係合位置を織物の幅方向に沿
   って各バイアス糸層毎に互いに逆方向へ所定ピッチ移動
   させてバイアス糸を織物の長手方向に対して斜めに配列
   させた後、再び垂直糸の挿入を行う結合部材用三次元織
   物の製造方法。
2. 【請求項２】　　複数本の経糸と複数本のバイアス糸を
   固体部材に折り返し状に巻き付け且つ該固体部材を支持
   部材に固定し、少なくとも前記固体部材に巻き付けられ
   た経糸を含む経糸群を織物の長手方向に延びる状態で織
   物の厚さ方向に複数層に張設し、少なくとも前記固体部
   材に巻き付けられたバイアス糸を含むバイアス糸群を２
   層一組となるように、前記経糸層と平行に層状に張設し
   、垂直糸の織物の厚さ方向への挿入と緯糸の織物の幅方
   向への挿入とを行い、かつ１回のサイクルの垂直糸と緯
   糸の挿入が終了した後、織前位置とバイアス糸供給部と
   の間に織物の幅方向に配設された送り装置の作用により
   、送り装置の係合部と係合状態にある２層一組の各バイ
   アス糸の係合位置を織物の幅方向に沿って各バイアス糸
   層毎に互いに逆方向へ所定ピッチ移動させてバイアス糸
   を織物の長手方向に対して斜めに配列させた後、再び垂
   直糸と緯糸の挿入を行う結合部材用三次元織物の製造方
   法。