JPH07100897B2 - ３次元繊維構造体の製造方法 - Google Patents
３次元繊維構造体の製造方法Info
- Publication number
- JPH07100897B2 JPH07100897B2 JP62302812A JP30281287A JPH07100897B2 JP H07100897 B2 JPH07100897 B2 JP H07100897B2 JP 62302812 A JP62302812 A JP 62302812A JP 30281287 A JP30281287 A JP 30281287A JP H07100897 B2 JPH07100897 B2 JP H07100897B2
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- Japan
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- fibers
- sleeve
- circumferential direction
- fiber
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば炭素−炭素系複合材料のコア材として
使用される３次元繊維構造体の製造方法に関する。
使用される３次元繊維構造体の製造方法に関する。
従来の技術 複合材料のコア材となる中空円筒状の３次元繊維構造体
を製造する方法として例えば第４図〜第６図に示す方法
がある（なお、類似技術が実開昭60-178136号に開示さ
れている）。これは第３図に示すように中空円筒状のベ
ース２の上に高さが等しい多数のピン13,13…を同心状
に突設した治具１を用い、先ず第４図（Ａ）に示すよう
にベース２の径方向に並ぶピン13A,13Aの列に沿ってそ
の列間に繊維F1を通したのちこれを隣りの列間に折り返
し、このような折返し作業を繰り返すことで繊維F1をベ
ース２の円周方向に千鳥状に配列する。次に、第４図
（Ｂ）に示すようにベース２の円周方向に並ぶ同心円状
のピン13Bの列に沿ってその列間に繊維F2を通し、複数
の同心円状のピン列の回りに繊維F2を巻き付ける。
を製造する方法として例えば第４図〜第６図に示す方法
がある（なお、類似技術が実開昭60-178136号に開示さ
れている）。これは第３図に示すように中空円筒状のベ
ース２の上に高さが等しい多数のピン13,13…を同心状
に突設した治具１を用い、先ず第４図（Ａ）に示すよう
にベース２の径方向に並ぶピン13A,13Aの列に沿ってそ
の列間に繊維F1を通したのちこれを隣りの列間に折り返
し、このような折返し作業を繰り返すことで繊維F1をベ
ース２の円周方向に千鳥状に配列する。次に、第４図
（Ｂ）に示すようにベース２の円周方向に並ぶ同心円状
のピン13Bの列に沿ってその列間に繊維F2を通し、複数
の同心円状のピン列の回りに繊維F2を巻き付ける。
このように径方向の繊維F1と円周方向の繊維F2とを交差
するように配列させることで実質的に２次元の繊維構造
体が織成され、上記作業を交互に複数回繰り返すことで
ベース２上には前述した２次元の繊維構造体Ｆ（第５図
（Ａ））が所定厚みまで積層されることになる。
するように配列させることで実質的に２次元の繊維構造
体が織成され、上記作業を交互に複数回繰り返すことで
ベース２上には前述した２次元の繊維構造体Ｆ（第５図
（Ａ））が所定厚みまで積層されることになる。
次に、上記繊維構造体Ｆを所定厚みまで圧縮した上、後
述するように差し糸を通すための針４を用いて第５図
（Ａ），（Ｂ）に示すようにピン13をベース２の下方に
押し出し、針４の先端のフック部５に差し糸Ｑを引っ掛
ける。そして、同図（Ｃ）に示すように針４を引き上げ
るとそれまでピン13が入っていた糸通し孔６に差し糸Ｑ
が通され、この差し糸Ｑが繊維構造体の長手方向の繊維
を構成することになる。糸通し孔６に通された差し糸Ｑ
を同図（Ｃ）に示すように次のピン13に引っ掛けた上で
上記のような針４による糸通し作業を繰り返すことによ
り、同図（Ｄ）に示すように先に所定厚みまで積層した
２次元の繊維構造体Ｆが縫合される。その結果として、
差し糸Ｑを含んだ３次元方向の繊維配列をもつ３次元繊
維構造体F3がつくられることになる。
述するように差し糸を通すための針４を用いて第５図
（Ａ），（Ｂ）に示すようにピン13をベース２の下方に
押し出し、針４の先端のフック部５に差し糸Ｑを引っ掛
ける。そして、同図（Ｃ）に示すように針４を引き上げ
るとそれまでピン13が入っていた糸通し孔６に差し糸Ｑ
が通され、この差し糸Ｑが繊維構造体の長手方向の繊維
を構成することになる。糸通し孔６に通された差し糸Ｑ
を同図（Ｃ）に示すように次のピン13に引っ掛けた上で
上記のような針４による糸通し作業を繰り返すことによ
り、同図（Ｄ）に示すように先に所定厚みまで積層した
２次元の繊維構造体Ｆが縫合される。その結果として、
差し糸Ｑを含んだ３次元方向の繊維配列をもつ３次元繊
維構造体F3がつくられることになる。
尚、差し糸Ｑを通していく順番としては、例えば第６図
の治具１を平面的に見た場合にスパイラル状にしたり、
あるいは径方向の繊維F1の配列のように千鳥状にするこ
とができる。
の治具１を平面的に見た場合にスパイラル状にしたり、
あるいは径方向の繊維F1の配列のように千鳥状にするこ
とができる。
発明が解決しようとする問題点 上記のような円筒状の３次元繊維構造体F3を製造するに
あたり、とりわけ円周方向の繊維F2を同心状のピン列の
回りに巻き付ける作業が面倒で、多大な工数を必要とす
る。これはピン13の数が多く、しかもそのピン13の配列
ピッチが小さいことに基づくもので、前述した２次元繊
維構造体Ｆの積層数が少ないほどピン13の根元部分での
作業となるので一層顕著となる。
あたり、とりわけ円周方向の繊維F2を同心状のピン列の
回りに巻き付ける作業が面倒で、多大な工数を必要とす
る。これはピン13の数が多く、しかもそのピン13の配列
ピッチが小さいことに基づくもので、前述した２次元繊
維構造体Ｆの積層数が少ないほどピン13の根元部分での
作業となるので一層顕著となる。
加えて、２次元繊維構造体Ｆの積層数が多くなるほど円
周方向の繊維F2の巻付力の総和が大きくなるため、その
巻付力によってピン13がベース２の中心方向に倒れ込
み、繊維構造体としての形状精度を維持できなくなるこ
とがある。
周方向の繊維F2の巻付力の総和が大きくなるため、その
巻付力によってピン13がベース２の中心方向に倒れ込
み、繊維構造体としての形状精度を維持できなくなるこ
とがある。
本発明は、円周方向の繊維を配置する際の作業性を改善
するとともに、その繊維の巻付力による形状精度の低下
を防止した方法を提供したものである。
するとともに、その繊維の巻付力による形状精度の低下
を防止した方法を提供したものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、前述したように多数のピンを同心状に立設し
てなる治具の上に、ピン列に沿って円周方向の繊維と径
方向の繊維とを交互に編み込んでこれを積層することに
より円筒状の繊維構造体の製造する方法であって、前記
円周方向の繊維を編み込むにあたり、この円周方向の繊
維を予め径方向に縮小拡開可能なスリーブに巻き付けて
おき、スリーブをガイドとして円周方向の繊維を治具側
のピン列に掛け渡すことを特徴としている。
てなる治具の上に、ピン列に沿って円周方向の繊維と径
方向の繊維とを交互に編み込んでこれを積層することに
より円筒状の繊維構造体の製造する方法であって、前記
円周方向の繊維を編み込むにあたり、この円周方向の繊
維を予め径方向に縮小拡開可能なスリーブに巻き付けて
おき、スリーブをガイドとして円周方向の繊維を治具側
のピン列に掛け渡すことを特徴としている。
スリーブの具体的構造としては、例えば可撓性のある薄
板を筒状にまるめて、その始終端部を相互に止着するこ
となく径変化が可能としたものを用いる。
板を筒状にまるめて、その始終端部を相互に止着するこ
となく径変化が可能としたものを用いる。
作用 この方法によれば、スリーブを、繊維を通すべき同心状
のピン列の外周にかぶせた上で、スリーブの外周に繊維
を巻き付ける。そして、スリーブをピン列に沿って所定
位置まで下げたのち、スリーブを巻締めるべく径方向に
縮小させると、繊維のみを治具上に残してスリーブを取
り出すことができ、繊維は所定位置に配置される。
のピン列の外周にかぶせた上で、スリーブの外周に繊維
を巻き付ける。そして、スリーブをピン列に沿って所定
位置まで下げたのち、スリーブを巻締めるべく径方向に
縮小させると、繊維のみを治具上に残してスリーブを取
り出すことができ、繊維は所定位置に配置される。
実施例 第１図〜第２図は本発明の一実施例を示す図であり、第
３図〜第５図と実質的同一部分には同一符号を付してあ
る。
３図〜第５図と実質的同一部分には同一符号を付してあ
る。
第２図は本実施例で使用されるスリーブ７を示してお
り、このスリーブ７は可撓性のある薄い金属板あるいは
非金属板を円筒状にまるめてその始終端部同士を非止着
状態としたもので、円周方向に巻締力を加えればその径
が縮小し、逆に巻締力を解除すれば元の径に自己復元す
るものである。
り、このスリーブ７は可撓性のある薄い金属板あるいは
非金属板を円筒状にまるめてその始終端部同士を非止着
状態としたもので、円周方向に巻締力を加えればその径
が縮小し、逆に巻締力を解除すれば元の径に自己復元す
るものである。
このようなスリーブ７を用いて、前述した円周方向の繊
維F2を径方向の繊維F1と編み込むべく治具１上に配置す
るにあたっては第１図の手順による。ただし、第１図お
よび第３図では第６図と同様に図の錯綜化を避けるため
にピン３の数を大幅に減らして描いてある。ただし、ピ
ン３は外側になるほどその高さが小さくなるように設定
されている。
維F2を径方向の繊維F1と編み込むべく治具１上に配置す
るにあたっては第１図の手順による。ただし、第１図お
よび第３図では第６図と同様に図の錯綜化を避けるため
にピン３の数を大幅に減らして描いてある。ただし、ピ
ン３は外側になるほどその高さが小さくなるように設定
されている。
先ず第１図（Ａ）に示すように、これから円周方向の繊
維F2を配置しようとするピン３の列間R1、すなわち同心
状のピン3,3の列の外側に上記のスリーブ７をかぶせ、
このスリーブ７とピン３の列との間に所定の隙間が確保
されるようにスリーブ７の直径を決める。次に、同図
（Ｂ）に示すようにスリーブ７の外周に円周方向の繊維
F2を所定の巻数だけ巻き付けた上で、同図（Ｃ）に示す
ようにスリーブ７をピン３の列に沿って所定位置まで下
げていく。そして、この位置でスリーブ７を巻締めるよ
うにしてその径を縮小させると、同図（Ｄ）に示すよう
にスリーブ７に巻き付けられていた繊維F2がベース２上
に残り、スリーブ７のみを引き上げることができる。こ
のような操作を列間R2，R3についても同様に繰り返すこ
とでベース２上に円周方向の繊維F2が配置される。
維F2を配置しようとするピン３の列間R1、すなわち同心
状のピン3,3の列の外側に上記のスリーブ７をかぶせ、
このスリーブ７とピン３の列との間に所定の隙間が確保
されるようにスリーブ７の直径を決める。次に、同図
（Ｂ）に示すようにスリーブ７の外周に円周方向の繊維
F2を所定の巻数だけ巻き付けた上で、同図（Ｃ）に示す
ようにスリーブ７をピン３の列に沿って所定位置まで下
げていく。そして、この位置でスリーブ７を巻締めるよ
うにしてその径を縮小させると、同図（Ｄ）に示すよう
にスリーブ７に巻き付けられていた繊維F2がベース２上
に残り、スリーブ７のみを引き上げることができる。こ
のような操作を列間R2，R3についても同様に繰り返すこ
とでベース２上に円周方向の繊維F2が配置される。
そして以後は第４図（Ａ）に示した径方向の繊維F1の配
列作業と、上記のスリーブ７を用いた円周方向の繊維F2
の配列作業とを交互に繰り返すことで従来と同様に２次
元の繊維構造体が積み上げられることになる。
列作業と、上記のスリーブ７を用いた円周方向の繊維F2
の配列作業とを交互に繰り返すことで従来と同様に２次
元の繊維構造体が積み上げられることになる。
発明の効果 以上のように本発明方法においては、円周方向の繊維を
予め径方向に縮小拡開可能なスリーブに巻き付けてお
き、このスリーブをガイドとして円周方向の繊維を治具
側のピン列に掛け渡すようにしているため、狭いピン配
列空間での繊維配置作業の作業性がよくなるほか、スリ
ーブを使用することによって過大な繊維巻付力がピンに
作用することがなく、従来のようなピンの倒れによる繊
維構造体の形状精度の低下を防止できる。
予め径方向に縮小拡開可能なスリーブに巻き付けてお
き、このスリーブをガイドとして円周方向の繊維を治具
側のピン列に掛け渡すようにしているため、狭いピン配
列空間での繊維配置作業の作業性がよくなるほか、スリ
ーブを使用することによって過大な繊維巻付力がピンに
作用することがなく、従来のようなピンの倒れによる繊
維構造体の形状精度の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】 第１図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は本発明の一実
施例を示す工程説明図、第２図は第１図の方法で使用さ
れるスリーブの斜視図、第３図は同じく第１図の方法で
使用される治具の斜視図、第４図（Ａ），（Ｂ）は径方
向および円周方向の繊維の配列説明図、第５図（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は差し糸を通す際の工程説明
図、第６図は従来の治具の斜視図である。 １…治具、２…ベース、３…ピン、４…針、７…スリー
ブ、F1…径方向の繊維、F2…円周方向の繊維、Ｑ…差し
糸。
施例を示す工程説明図、第２図は第１図の方法で使用さ
れるスリーブの斜視図、第３図は同じく第１図の方法で
使用される治具の斜視図、第４図（Ａ），（Ｂ）は径方
向および円周方向の繊維の配列説明図、第５図（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は差し糸を通す際の工程説明
図、第６図は従来の治具の斜視図である。 １…治具、２…ベース、３…ピン、４…針、７…スリー
ブ、F1…径方向の繊維、F2…円周方向の繊維、Ｑ…差し
糸。
Claims (1)
- 【請求項１】多数のピンを同心状に立設してなる治具の
上に、ピン列に沿って円周方向の繊維と径方向の繊維と
を交互に編み込んでこれを積層することにより円筒状の
繊維構造体の製造する方法であって、前記円周方向の繊
維を編み込むにあたり、この円周方向の繊維を予め径方
向に縮小拡開可能なスリーブに巻き付けておき、スリー
ブをガイドとして円周方向の繊維を治具側のピン列に掛
け渡すことを特徴とする３次元繊維構造体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62302812A JPH07100897B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | ３次元繊維構造体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62302812A JPH07100897B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | ３次元繊維構造体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01148863A JPH01148863A (ja) | 1989-06-12 |
| JPH07100897B2 true JPH07100897B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=17913397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62302812A Expired - Fee Related JPH07100897B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | ３次元繊維構造体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07100897B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102192396B (zh) * | 2010-03-16 | 2014-03-12 | 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 | 一种复合材料三维织造成形方法 |
| CN102191627B (zh) | 2010-03-16 | 2013-08-07 | 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 | 一种复合材料三维织造成形设备 |
| CN102517791B (zh) * | 2011-12-31 | 2014-09-24 | 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 | 复合材料多维织造成形机 |
| WO2013097613A1 (zh) * | 2011-12-31 | 2013-07-04 | 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 | 复合材料预制件织造成形方法 |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP62302812A patent/JPH07100897B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01148863A (ja) | 1989-06-12 |
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