JPH08218249A - 三次元繊維組織の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】積層糸群を形成するための準備作業及び積層糸
群を厚さ方向糸で結合する作業を簡単にし、しかも繊維
の配列密度の大きな三次元繊維組織を製造することを可
能とする。 【構成】ピン13が所定ピッチで配置された枠体２上に、
ピン13で折り返すように糸が配列されて少なくとも２軸
配向となる積層糸群３が形成される。積層糸群３が枠体
２上に保持された状態で、１列に配置された厚さ方向糸
挿入針28が積層糸群３に挿通されて厚さ方向糸ｚが積層
糸群３に折り返し状に挿入され、そのループに抜け止め
糸Ｐが挿通される。積層糸群３は挿入針28列の近くにお
いてプレスプレート39及びプレスブロック44,45 で押圧
され、その状態で挿入針28が引き戻されて積層糸群３の
締付けと、厚さ方向糸ｚの抜け止めとがなされる。厚さ
方向糸ｚが所定の挿入区域に挿入された後、積層糸群３
が枠体２から取り外される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は三次元繊維組織の製造方
法及び製造装置に係り、詳しくは枠体上に所定ピッチで
配置した多数のピン、パイプ等の規制部材間に糸を折り
返し状に配列して形成した糸層を必要数積層して少なく
とも２軸配向となる積層糸群を形成した後、各糸層と直
交する方向に配列される厚さ方向糸（垂直糸）で前記積
層糸群を結合する三次元繊維組織の製造方法及び製造装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化複合材は軽量の構造材料として
広く使用されている。複合材用補強基材として三次元織
物（三次元繊維組織）がある。この三次元織物を骨格材
として、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。一般に三次元繊
維組織は互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸方向にそれぞれ延
びる三種類の糸から成る。Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向に延びる三
種類の糸に加えて、三次元繊維組織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を有する５軸の三
次元繊維組織も提案されている。

【０００３】三次元繊維組織の製造方法として、糸を折
り返しながら配列して形成した糸層を複数積層して積層
糸群を形成し、厚さ方向に配列される糸により各糸層を
結合する方法がある。例えば、特開平１−２９２１６２
号公報に開示された方法では、ベースプレート上に所定
間隔で多数の糸案内管を立設配置する。そして、その糸
案内管をガイドとして糸をベースプレートの縦方向に折
り返し状に配列して糸層を形成する作業と、横方向に折
り返し状に配列して糸層を形成する作業と、斜め方向に
折り返し状に配列して糸層を形成する作業とを順に行っ
て所定数の糸層からなる積層糸群を形成する。次に糸案
内管に引掛具を挿入して糸案内管を引き抜き、積層糸群
の下方に供給されるかしめ糸を引掛具によって積層糸群
の上方まで引き上げ、かしめ糸のループ部にかんぬき糸
を通す。その後、かしめ糸を下方に引き戻してかしめ糸
の弛みをとるとともに積層糸群を締めつける。この操作
を順に糸案内管の本数分だけ繰り返して積層糸群をかし
め糸で結合する。

【０００４】又、多数のピン（又はパイプ）を所定ピッ
チで立設したベースプレートを使用して三次元繊維組織
を製造する方法も提案されている（例えば、特開平４−
２８９２４１号公報、特開平４−２８９２４３号公報
等）。この方法では、ピン間に糸を折り返し状に配列し
た糸層により少なくとも２軸配向となる積層糸群を形成
した後、ピンを厚さ方向糸と置換して各糸層を結合して
三次元繊維組織を製造する。ベースプレートの形状を変
えることにより、断面がＬ字状やＵ字状など異形断面形
状の三次元繊維組織が得られる。

【０００５】積層糸群はベースプレートの表面と直接接
触する状態で形成されるのではなく、ピンと厚さ方向糸
との置換を容易とするため、ベースプレート上の各ピン
間に載置されたプレッシャープレート上に形成される。
積層糸群が形成された後、ピンと厚さ方向糸とを置換す
る場合は、積層糸群の上側にも各ピン間にプレッシャー
プレートを配置し、積層糸群を上下のプレッシャープレ
ートで挟持した状態でピンとともにベースプレート上か
ら取り外す。そして、厚さ方向糸が通された針でピンを
１本ずつ積層糸群から押し出しながら厚さ方向糸を積層
糸群内に挿通させて、ピンと厚さ方向糸との置換を行う
ようになっている。又、特開平５−２７２０３０号公報
にはピンと厚さ方向糸との置換を、１列ずつ行う方法が
開示されている。

【０００６】又、特開平６−１８４９０６号公報には、
２枚以上のプレート部の端部同士が互いに角度をなして
隣接された繊維構造体（三次元繊維組織）を製造する
際、糸の配列箇所全面にガイドピンを立設したベースプ
レートを使用しない方法が開示されている。この方法で
例えば、断面Ｌ字状の三次元繊維組織を製造するとき
は、図２０に示すように、多数のガイドピン６１が所定
ピッチで抜き取り可能に植設されたＬ字状の枠体６２が
使用される。糸をガイドピン６１に掛止して折り返すよ
うに配列し、糸の配列方向が異なる糸層を所定数積層形
成して積層糸群６３を構成する。次に図２１（ａ）に示
すように、積層糸群６３の表裏両面にガイドピン６１の
間隔より若干狭い幅の多数のプレス板６４を配置し、プ
レス装置で挟圧する。この圧縮状態を維持したまま、プ
レス板６４を１ヶ所だけ表裏２枚を一組として取り外
し、図２１（ｂ）に示すように、ベラ針６５を使用して
ｚ糸（厚さ方向糸）６６をチェーンステッチ方式により
積層糸群６３をかしめ縫いして結合する。ベラ針６５が
取付けられた支持部材６７に穿孔針６８が一体に固定さ
れ、ベラ針６５が挿入される位置に穿孔針６８により孔
が開けられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】糸の配列面全体に多数
のピンあるいは糸案内管を立設した状態で糸を配列した
後、ピン等の立設位置に厚さ方向糸を挿入する従来の製
造方法では、高密度の三次元繊維組織を得るためにはピ
ンのピッチが数ｍｍ程度となる。そして、ベースプレー
トに立設されるピンの本数は数千〜数万に及び、ベース
プレートへのピンの立設や厚さ方向糸の挿入に時間がか
かり、三次元繊維組織の製造に時間がかかる。

【０００８】特開平５−２７２０３０号公報に開示され
た方法では厚さ方向糸の挿入が１列分のピンに対して同
時に行われるため、１本ずつ行う方法に比較して三次元
繊維組織の生産性が向上する。しかし、積層糸群に保持
されたピンはその両端が自由状態のため先端の位置が不
安定となり、ピンと厚さ方向糸挿入針との芯合わせに時
間がかかる。

【０００９】又、ピン等を厚さ方向糸で置換する際に、
プレッシャプレート等で積層糸群を押圧して糸の配置密
度を高める操作が行われるが、ピン等が積層糸群内で一
定の体積を占めているため三次元繊維組織のＶｆを向上
させることが難しい。ここでＶｆとは三次元繊維組織の
密度に相当するものであり、Ｖｆ＝繊維体積／三次元繊
維組織の体積として定義される。又、ピン等を厚さ方向
糸で置換する際に、全部のピン等をベースプレートから
抜き取ってプレッシャプレート等で積層糸群を挟持した
状態に保持する。そのため、積層糸群を構成している糸
が弛み易く、複合材としたときの物性が悪くなり易い。

【００１０】一方、特開平６−１８４９０６号公報に開
示された方法では、糸の配列面全部にピンを立設する手
間はない。しかし、ｚ糸６６により積層糸群６３を結合
するために積層糸群６３の表裏全面を多数のプレス板６
４で押圧して圧縮状態を維持したまま、プレス板６４を
１ヶ所だけ取り外して当該箇所でｚ糸の挿通を行う必要
があり作業が面倒である。即ち、ガイドピン６１の間隔
より幅の狭い多数のプレス板６４で積層糸群６３を圧縮
状態に維持しつつ１ヶ所だけ表裏２枚を１組としてプレ
ス板６４を取り外し可能とするプレス装置の構造が複雑
になる。又、積層糸群６３の全面を同時に圧縮状態に維
持するため、大きな圧縮力が必要となり装置が大型化す
るという問題もある。

【００１１】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は糸の配列面全面に規制部材を立
設して積層糸群を形成する工程を含む三次元繊維組織の
製造方法に比較して、積層糸群を形成するための準備作
業が簡単となるとともに繊維の配列密度の大きな三次元
繊維組織を製造することができ、しかも積層糸群を厚さ
方向糸で結合する作業が簡単となる三次元繊維組織の製
造方法及び製造装置を提供することにある。

【００１２】

【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に記載の発明では、糸が折り返し状に配列さ
れた複数の糸層を積層して形成された少なくとも２軸配
向となる積層糸群と、各糸層と直交する方向に配列され
て前記積層糸群を結合する厚さ方向糸を含む三次元繊維
組織の製造方法であって、厚さ方向糸の挿入区域と対応
する領域を囲むように規制部材が所定ピッチで配置され
た枠体上に、該規制部材間に糸を折り返し状に配列した
糸層を複数積層して少なくとも２軸配向となる積層糸群
を形成した後、前記積層糸群を前記枠体に保持した状態
で、１列に配置された複数の厚さ方向糸挿入針を厚さ方
向糸とともに積層糸群に一斉にかつ厚さ方向糸の保持部
が積層糸群の外側に出るまで突き刺し、厚さ方向糸挿入
針の突出側に厚さ方向糸のループを形成する工程と、前
記ループに抜け止め糸を厚さ方向糸挿入針の配列方向に
沿って挿通する工程と、前記ループに抜け止め糸が挿通
された後、積層糸群をその厚さ方向糸挿入針列の近くに
おいて厚さ方向の両側から押圧部材で押圧した状態で厚
さ方向糸挿入針を引き戻して締付ける工程とを繰り返し
て厚さ方向糸を所定の挿入区域に挿入し、その後、積層
糸群を枠体から取り外すようにした。

【００１３】請求項２に記載の発明では、予め穿孔針で
所定位置に孔を形成した後、前記厚さ方向糸挿入針を積
層糸群に突き刺すようにした。請求項３に記載の発明で
は、厚さ方向糸の挿入区域と対応する領域を囲むように
規制部材が所定ピッチで配置された枠体を枠体上に形成
された積層糸群とともに保持する保持装置と、前記保持
装置を支持するとともに前記積層糸群の厚さ方向と直交
する方向に移動可能に設けられ、第１の駆動手段により
所定ピッチずつ移動可能な支持テーブルと、前記保持装
置に保持される積層糸群の厚さ方向に沿って移動可能に
設けられ、複数の厚さ方向糸挿入針が所定ピッチで１列
に装備された針支持体と、前記針支持体を厚さ方向糸挿
入針が保持装置に保持された積層糸群と係合不能な待機
位置と針孔が積層糸群の反対側となる位置まで積層糸群
を貫通する作用位置とに移動させる第２の駆動手段と、
前記保持装置に保持される積層糸群に対して前記厚さ方
向糸挿入針の待機位置側に配設され、前記挿入針列の挿
入位置近傍において挿入針列の移動方向に沿って移動可
能に設けられた第１の押圧部材と、前記第１の押圧部材
を、積層糸群と係合して積層糸群を挿入針列の前進側へ
押圧する作用位置と積層糸群と係合不能な待機位置とに
移動させる第１の駆動装置と、前記第１の押圧部材と対
向する位置に配設され、前記挿入針列の挿入位置近傍に
おいて挿入針列の移動方向に沿って移動可能に設けられ
た第２の押圧部材と、前記第２の押圧部材を、積層糸群
を針列の後退側へ押圧する作用位置と、積層糸群と係合
不能な待機位置とに移動させる第２の駆動装置と、前記
挿入針列の配列方向に沿って移動可能に配設され、前記
作用位置に配置されたときの挿入針列に連なる厚さ方向
糸のループを貫通する作用位置と、積層糸群と対応する
位置から退避した待機位置とに配置される抜け止め糸挿
通用針とを備えた。

【００１４】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載の発明において、前記針支持体と平行に配置され、厚
さ方向糸挿入針と対応して穿孔針が所定ピッチで１列に
装備された穿孔針支持体と、前記穿孔針支持体を穿孔針
が保持装置に保持された積層糸群と係合不能な待機位置
と積層糸群を貫通する作用位置とに移動させる第３の駆
動手段とを備えている。

【００１５】請求項５に記載の発明では、請求項３又は
請求項４に記載の発明において、前記第１の押圧部材は
前記挿入針列の配列方向に沿って延びる支持部と、支持
部と一体的に形成され各厚さ方向糸挿入針を挟んだ状態
で積層糸群を押圧可能な櫛歯部とを備えている。

【００１６】

【作用】請求項１に記載の発明では、厚さ方向糸の挿入
区域と対応する領域を囲むように規制部材が所定ピッチ
で配置された枠体上に、該規制部材で折り返すように糸
が配列されて少なくとも２軸配向となる積層糸群が形成
される。積層糸群が前記枠体上に保持された状態で、１
列に配置された厚さ方向糸挿入針が積層糸群に挿通さ
れ、厚さ方向糸が積層糸群に折り返し状に挿入されてそ
のループに抜け止め糸が挿通される。積層糸群は厚さ方
向糸挿入針列の近くにおいて厚さ方向の両側から押圧部
材で押圧され、その状態で厚さ方向糸挿入針が引き戻さ
れて積層糸群の締付けと、厚さ方向糸の抜け止めとがな
される。厚さ方向糸が所定の挿入区域に挿入された後、
積層糸群が枠体から取り外される。

【００１７】請求項２に記載の発明では、予め穿孔針で
所定位置に孔が形成された後、前記厚さ方向糸挿入針が
積層糸群に突き刺される。その他の作用は請求項１に記
載の発明と同じである。

【００１８】請求項３に記載の発明では、厚さ方向糸の
挿入区域と対応する領域を囲むように規制部材が所定ピ
ッチで配置された枠体を枠体上に形成された積層糸群と
ともに保持装置が保持する。この状態で第２の駆動手段
の作動により厚さ方向糸挿入針が前進移動されて積層糸
群を貫通する位置に配置される。このとき針孔が積層糸
群の反対に位置し、挿入針列に沿って厚さ方向糸のルー
プが形成される。そして、抜け止め糸挿通用針が往復動
されて前記ループに抜け止め糸が挿通される。次に第１
及び第２の駆動装置が作動されて第１及び第２の押圧部
材が作用位置に配置され、積層糸群は挿入針列の近傍に
おいて両押圧部材により圧縮状態に保持される。この状
態で第２の駆動手段が作動されて厚さ方向糸挿入針が待
機位置まで後退し、厚さ方向糸が抜け止め糸により抜け
止めされた状態で積層糸群を締め付ける。１列分の厚さ
方向糸の積層糸群への挿入、引き戻しが完了した後、第
１の駆動手段が作動されて保持装置が支持テーブルとと
もに１ピッチ移動される。以下、前記と同様にして１列
分の厚さ方向糸の積層糸群への挿入、引き戻しと、保持
装置の移動とが交互に行われる。

【００１９】請求項４に記載の発明では、第３の駆動手
段の作動により穿孔針が往復動されて積層糸群に孔が形
成された後、その孔と対応する位置に厚さ方向糸挿入針
が挿通される。その他の作用は請求項３に記載の発明と
同じである。

【００２０】請求項５に記載の発明では、前記第１の押
圧部材は櫛歯部において各厚さ方向糸挿入針を挟んだ状
態で積層糸群を押圧する。従って、積層糸群の厚さ方向
糸挿入針が挿入された位置の近傍が効率良く圧縮され
る。その他の作用は請求項３又は請求項４に記載の発明
と同じである。

【００２１】

【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１５に従って説明する。先ず三次元繊維組織の製
造装置の構成を説明する。図１に示すように、製造装置
１は枠体２上に形成された積層糸群３をその厚さ方向が
水平となるように配置し、厚さ方向糸ｚを積層糸群３の
幅方向（図１の上下方向）に沿って１列ずつ同時に挿入
するようになっている。

【００２２】図２及び図３に示すように、製造装置１の
基板４上にはその前側（図３の左側）に一対のレール５
が左右方向（図２の左右方向）に延設され、レール５に
沿って支持テーブルとしてのテーブル６が摺動可能に支
持されている。テーブル６の下方にレール５と平行にボ
ールネジ７が延設され、基板４の第１端部（図２の左
端）にはブラケット８を介してテーブル駆動用のモータ
９が固定されている。モータ９は正逆転可能に構成さ
れ、ベルト伝動機構１０を介してボールネジ７を回転す
る。テーブル６の下面にはボールネジ７と螺合するボー
ルナット１１が固定されている。

【００２３】テーブル６上には保持装置を構成する一対
の支持ブラケット１２が突設されている。各支持ブラケ
ット１２にはその上部及び下部後面に、所定の間隔をお
いて枠体２を固定するボルト（図示せず）が螺合するネ
ジ穴（図示せず）が形成されている。枠体２はそのコー
ナー部にボルト挿通孔２ａ（図１，図６等に図示）が形
成されている。支持ブラケット１２はボルト挿通孔２ａ
を貫通するボルトにより、枠体２をその上に形成された
積層糸群３とともに保持する。モータ９によるボールネ
ジ７の回転駆動により、テーブル６が枠体２とともにレ
ール５に沿って所定ピッチずつ移動可能になっている。
ボールネジ７、モータ９、ベルト伝動機構１０及びボー
ルナット１１が第１の駆動手段を構成している。

【００２４】基板４にはテーブル６より後側に一対のブ
ラケット１４（一方のみ図示）が立設され、両ブラケッ
ト１４間には一対のガイドロッド１５がレール５と平行
に架設されている。ガイドロッド１５には支持プレート
１６がブラケット１６ａ（図３に図示）を介して摺動可
能に支持されている。一方のブラケット１４にはエアシ
リンダ１７が固定され、そのピストンロッド１７ａにブ
ラケット１６ｂを介して支持プレート１６が連結されて
いる。支持プレート１６はエアシリンダ１７の作動によ
り所定の距離を往復移動可能となっている。

【００２５】支持プレート１６の前後両端には一対の支
持ブラケット１８が立設され、支持ブラケット１８の第
１端部寄りには上下一対のガイドロッド１９（図３に図
示）が平行に架設されている。両ガイドロッド１９の間
には両支持ブラケット１８を貫通する状態でボールネジ
２０が回動可能に支持されている。両ガイドロッド１９
には移動体２１が摺動可能に支持され、移動体２１には
ボールネジ２０と螺合するボールナット２２が固定され
ている。支持ブラケット１８の第１端部寄りには支持板
２３が固定され、支持板２３にブラケット２４を介して
駆動モータ２５が固定されている。

【００２６】移動体２１の前端には針支持体２７が固定
されている。針支持体２７は軽量化のため矩形状の枠体
として形成され、その前部に厚さ方向糸挿入針（以下、
単に挿入針という）２８がピン１３の配列ピッチと対応
する所定ピッチで１列に水平に固定されている。針支持
体２７は前側の支持ブラケット１８に形成された孔１８
ａ（図３に図示）を貫通する状態で配設されている。駆
動モータ２５は正逆転可能に構成され、ベルト伝動機構
２６を介してボールネジ２０を回転する。そして、駆動
モータ２５の作動により針支持体２７は挿入針２８が支
持ブラケット１２に保持された積層糸群３と係合不能な
待機位置と、針孔２８ａ（図１，図１５に図示）が積層
糸群３の反対側となる位置まで積層糸群３を貫通する作
用位置（図１３及び図１５（ｂ）に示す状態）とに移動
される。ボールネジ２０、ボールナット２２、駆動モー
タ２５及びベルト伝動機構２６が第２の駆動手段を構成
する。

【００２７】針支持体２７の後方には支持プレート（図
示せず）が両ガイドロッド１９と平行に配設され、支持
プレートには図示しない厚さ方向糸供給部から繰り出さ
れる厚さ方向糸ｚを案内するガイドローラ（図示せず）
が１列に配設されている。

【００２８】支持ブラケット１８の第２端部寄りには上
下一対の支持ロッド３１が支持ブラケット１８を貫通し
た状態で摺動可能に支持されている。支持プレート１６
には後側の支持ブラケット１８寄りに、ブラケット３２
を介してエアシリンダ３３が前後方向に延びるように水
平に固定されている。両支持ロッド３１は後端側が連結
板３４を介して互いに連結され、連結板３４がエアシリ
ンダ３３のピストンロッド３３ａに連結されている。両
支持ロッド３１の前端には穿孔針支持体３５が固定さ
れ、穿孔針支持体３５には穿孔針３６が挿入針２８と対
応した所定ピッチで１列に固定されている。穿孔針３６
の列はエアシリンダ１７の作動時における支持プレート
１６の移動距離と等しい間隔を保って挿入針２８の列と
平行に配置されている。エアシリンダ３３の作動により
穿孔針支持体３５は穿孔針３６が支持ブラケット１２に
保持された積層糸群３と係合不能な待機位置と、積層糸
群３を貫通する作用位置とに移動される。エアシリンダ
３３が第３の駆動手段を構成する。

【００２９】図２に示すように、基板４上には前側の支
持ブラケット１８の近傍にエアシリンダ３７が前後方向
に延びるように水平に配設され、そのピストンロッド３
７ａの先端にブラケット３８を介して第１の押圧部材と
してのプレスプレート３９が固定されている。図５
（ａ），（ｂ）に示すように、プレスプレート３９は挿
入針２８列の配列方向に沿って延びる断面Ｌ字状の支持
部３９ａと、支持部３９ａと一体的に形成された櫛歯部
３９ｂとを備えている。図５（ｃ）に示すように、櫛歯
部３９ｂに形成された各櫛歯４０の両側面には挿入針２
８及び穿孔針３６をガイドする凹部４０ａが形成され、
プレスプレート３９は櫛歯部３９ｂで各挿入針２８ある
いは穿孔針３６を挟んだ状態で積層糸群３を押圧可能と
なっている。櫛歯部３９ｂの積層糸群３と対向する面に
は凹部３９ｃが形成されている。プレスプレート３９は
枠体２の内側の幅より若干短く形成され、枠体２と係合
せずに積層糸群３を押圧可能となっている。

【００３０】プレスプレート３９は支持ブラケット１２
に保持された積層糸群３に対して挿入針２８及び穿孔針
３６の待機位置側に配設され、挿入針２８列の挿入位置
近傍において挿入針２８列の移動方向に沿って移動可能
に配設されている。エアシリンダ３７の作動によりプレ
スプレート３９は支持ブラケット１２に保持された積層
糸群３と係合して積層糸群３を挿入針２８列の前進側へ
押圧する作用位置と、積層糸群３と係合不能な待機位置
とに移動される。エアシリンダ３７が第１の駆動装置を
構成する。

【００３１】図２及び図３等に示すように、基板４上に
は第２の駆動装置としてのエアシリンダ４１，４２が前
後方向に延びるようにブラケット４３を介して水平に固
定されている。各エアシリンダ４１，４２のピストンロ
ッド４１ａ，４２ａの先端には、対を成すプレスブロッ
ク４４，４５が固定されている。両プレスブロック４
４，４５は平面Ｌ字状に形成されるとともにプレスプレ
ート３９と同じ長さに形成されるとともに、積層糸群３
との接触部の幅がピン１３のピッチより広く形成されて
いる。両プレスブロック４４，４５にはブラケット４３
を貫通する一対のガイドロッド４６がそれぞれ固定され
ている。両プレスブロック４４，４５はプレスプレート
３９と対向する位置でかつ、凹部４０ａの配列位置と対
応する位置に挿入針２８又は穿孔針３６の進入を許容す
る隙間が生じるように互いに近接して配設されている。
エアシリンダ４１，４２の作動により各プレスブロック
４４，４５は積層糸群３を針列の後退側へ押圧する作用
位置と、積層糸群３と係合不能な待機位置とに移動され
る。両プレスブロック４４，４５が第２の押圧部材を構
成する。

【００３２】又、テーブル６及び基板４には支持ブラケ
ット１２に保持された積層糸群３の下端と対応する位置
に孔４ａ，６ａが形成されている。そして、挿入針２８
列が積層糸群３を貫通する位置と対応する位置に、抜け
止め糸挿通用針（以下、単に抜け止め糸針という）４７
が挿入針２８列の配列方向に沿って移動可能に配設され
ている（図１及び図３にその先端部を図示）。抜け止め
糸針４７は先端にベラを有し、図示しない駆動装置によ
り往復動されて、作用位置に配置されたときの挿入針２
８列に連なる厚さ方向糸ｚのループを貫通する作用位置
と、積層糸群３と対応する位置から退避した待機位置と
に配置されるようになっている。

【００３３】次に前記のように構成された製造装置１を
使用して平板状の三次元繊維組織を製造する方法を説明
する。先ず図６及び図８に示すように、厚さ方向糸ｚの
挿入区域と対応する領域４８を囲むように多数のピン１
３が所定ピッチで着脱可能に立設された長方形状の枠体
２を使用して積層糸群３を形成する。図８に示すよう
に、第１の面内配列糸ｘ、第２の面内配列糸ｙ及びバイ
アス糸Ｂ₁ ，Ｂ₂ がそれぞれピン１３と係合する状態で
折り返すようにして配列され、ｘ糸層、ｙ糸層及びバイ
アス糸層が積層形成される。第１の面内配列糸ｘは図８
（ａ）に示すように、枠体２の長手方向に沿って平行に
延びる状態で折り返すように配列される。第２の面内配
列糸ｙは図８（ｂ）に示すように、枠体２の幅方向に沿
って平行に延びる状態で折り返すように配列される。バ
イアス糸Ｂ₁ ，Ｂ₂ は図８（ｃ），（ｄ）に示すよう
に、枠体２の長手方向に対して４５°の角度をなす状態
で折り返すように配列される。なお、各糸を構成する繊
維の材質としては複合材の用途に応じてカーボン繊維、
ガラス繊維、ポリアラミド繊維等種々のものが使用され
る。

【００３４】枠体２上に前記各糸層が所定の順序で所定
数積層され、図７に示すように、積層糸群３が形成され
る。積層糸群３の密度を高めるとともに厚さを調整する
ため、各糸層の配列が完了するたび、あるいは適宜の糸
層が形成された時点毎に糸層を上からプレスプレートで
押圧して積層糸群３を圧縮する。

【００３５】次に枠体２が積層糸群３とともにテーブル
６の支持ブラケット１２にボルトにより固定され、エア
シリンダ１７はピストンロッドの没入状態に保持され
る。そして、テーブル６は積層糸群３の厚さ方向糸挿入
区域の第１端部（図２の左端部）が穿孔針３６と対応す
る原位置に配置される。なお、図２に示すテーブル６の
位置は厚さ方向糸ｚの挿入がほとんど終了に近づいた時
点における位置である。テーブル６が原位置に配置さ
れ、挿入針２８、穿孔針３６、プレスプレート３９及び
プレスブロック４４，４５が待機位置に配置された状態
から積層糸群３への厚さ方向糸ｚの挿入作業が開始され
る。

【００３６】図９に示す初期状態からエアシリンダ３７
及びエアシリンダ４１，４２が作動され、図１０に示す
ように、プレスプレート３９及び両プレスブロック４
４，４５が作用位置に配置される。そして、プレスプレ
ート３９及び両プレスブロック４４，４５により積層糸
群３は穿孔針３６列と対応する箇所が圧縮状態に保持さ
れる。その状態でエアシリンダ３３が作動されて穿孔針
３６が前進し、図１１に示すように穿孔針３６は積層糸
群３を貫通する作用位置に配置される。穿孔針３６は各
櫛歯４０の各凹部４０ａにガイドされて移動するため、
穿孔針３６が多少曲がっていても穿孔針３６は積層糸群
３に対して垂直に挿通される。積層糸群３は穿孔針３６
の突出側が両プレスブロック４４，４５により押圧され
ているため、穿孔針３６の前進時に各糸の配列が乱れる
ことはない。次にエアシリンダ３３が作動されて穿孔針
３６が後退する。積層糸群３を構成する繊維がプレスプ
レート３９及び両プレスブロック４４，４５の圧縮作用
によりある程度密に配置された状態にあるため、穿孔針
３６の抜き跡に孔３ａが確実に形成される。

【００３７】次にエアシリンダ１７が突出作動されて支
持プレート１６とともに穿孔針３６列及び挿入針２８列
が移動され、図１２及び図１５（ａ）に示すように挿入
針２８列が孔３ａと対応する位置に配置される。次にエ
アシリンダ４１が作動されてプレスブロック４４が待機
位置に配置された後、駆動モータ２５が作動されてボー
ルネジ２０が正転駆動され、挿入針２８が前進して作用
位置に配置される。挿入針２８は針孔２８ａが積層糸群
３の前方に出るまで積層糸群３に挿通される。挿入針２
８が前進端に達した後、駆動モータ２５が逆転されて挿
入針２８がわずかに後退させられる。その結果、図１３
及び図１５（ｂ）に示すように、積層糸群３から針孔２
８ａに連なる厚さ方向糸ｚが抜け止め糸針４７の通過を
許容するループＬを形成した状態となる。

【００３８】挿入針２８が積層糸群３に挿通されるとき
プレスブロック４４が待機位置に配置されて積層糸群３
を押圧する力が弱くなる。しかし、挿入針２８は穿孔針
３６によって形成された孔３ａに挿通されるため、挿入
針２８の挿通時の抵抗が小さくなって積層糸群３の糸の
配列の乱れを引き起こさない。

【００３９】次に抜け止め糸針４７が作動され、抜け止
め糸針４７は前回挿通された抜け止め糸Ｐのループ部
（図示せず）を通って挿入針２８の配列方向に沿って前
進する。抜け止め糸針４７はその先端が各挿入針２８に
保持された各厚さ方向糸ｚのループＬ内を次々に通過
し、積層糸群３の端部まで到達した時点で停止する。こ
のとき、抜け止め糸供給部（図示せず）に連なる抜け止
め糸Ｐが、抜け止め糸針４７の先端に掛止される。そし
て、抜け止め糸針４７はその先端にあるベラが閉じてル
ープＬを引き込まないようにして引き戻され、抜け止め
糸Ｐが厚さ方向糸ｚのループＬ内に折り返し状に挿通さ
れる。又、抜け止め糸針４７に掛止された抜け止め糸Ｐ
のループ部は前回挿入された抜け止め糸Ｐのループ部に
挿通された状態に配置される。

【００４０】その後、駆動モータ２５が逆転されて挿入
針２８が後退し、積層糸群３から離脱して待機位置に配
置される。又、エアシリンダ４１が作動されてプレスブ
ロック４４が再び作用位置に配置される。この状態で張
力調整部（図示せず）の作用により厚さ方向糸ｚが引き
戻され、積層糸群３内に挿入された厚さ方向糸ｚが抜け
止め糸Ｐにより抜け止めされた状態で締付けられて図１
４に示す状態となる。櫛歯部３９ｂの積層糸群３への当
接面には各櫛歯４０の凹部４０ａと対応する位置に凹部
３９ｃが形成されているため、厚さ方向糸ｚを引き戻す
とき、厚さ方向糸ｚが前記当接面と積層糸群３との間に
挟まれた状態で引っ張られることが回避されて厚さ方向
糸ｚに無理な力が加わる虞がない。次にエアシリンダ１
７が作動され、支持プレート１６とともに穿孔針３６列
及び挿入針２８列が図１４の左方に移動されて図９に示
す初期位置に戻される。又、エアシリンダ３７，４１，
４２が作動されてプレスプレート３９及びプレスブロッ
ク４４，４５が待機位置に配置される。以上により厚さ
方向糸ｚの１回の挿入サイクルが完了する。

【００４１】次にモータ９が作動されてテーブル６が厚
さ方向糸ｚの挿入ピッチ分移動され、穿孔針３６が積層
糸群３への次回の厚さ方向糸挿入位置と対向する状態と
なる。以下、前記と同様にして順次厚さ方向糸ｚの挿入
サイクルが実行される。その結果、積層糸群３を構成す
る各糸層が厚さ方向糸ｚにより結合されて三次元繊維組
織が製造される。積層糸群３の厚さ方向糸挿入区域全域
への厚さ方向糸ｚの挿入が終了した後、各ピン１３が枠
体２から取り外されて三次元繊維組織が枠体２から取り
外され、三次元繊維組織の製造が完了する。

【００４２】なお、枠体２の第２端部近傍においてはプ
レスプレート３９を作用位置に配置すると、プレスプレ
ート３９が枠体２と干渉するのでプレスプレート３９に
よる押圧を行わずに厚さ方向糸ｚの挿入が行われる。し
かし、この時点では積層糸群３の厚さ方向糸挿入区域の
大部分への厚さ方向糸ｚの挿入が完了している。従っ
て、積層糸群３の大部分は厚さ方向糸ｚにより締め付け
られた状態にあり、一方厚さ方向糸ｚを挿入すべき箇所
の近傍に枠体２が位置するため、プレスブロック４５と
枠体２により積層糸群３が圧縮状態に保持される。その
結果、プレスプレート３９による積層糸群３の押圧操作
が行われなくても厚さ方向糸ｚの挿入及び締付けが円滑
に行われる。

【００４３】前記のように積層糸群３は厚さ方向糸ｚの
挿入区域と対応する領域４８を囲むようにピン１３が立
設された枠体２上に形成されるため、ピン１３を立設す
るための準備作業の手間が大幅に削減される。

【００４４】厚さ方向糸ｚの挿入区域全体にピンが立設
されたベースプレート上に糸を配列する場合と異なり、
糸の配列時に糸が折り返し用のピン以外のピンと係合し
て途中で屈曲あるいは配列ピッチが変化することがな
い。その結果、繊維の真直度が向上し、複合材としたと
きの物性が向上する。

【００４５】又、厚さ方向糸の挿入区域全体に立設した
ピンと厚さ方向糸とを順次置換する方法では、Ｖｆを上
げるために積層糸群を圧縮する操作が、積層糸群内にピ
ンが存在する状態で行われる。従って、繊維を十分に圧
縮することができず、Ｖｆはあまり向上しない。一方、
本発明では圧縮箇所にピンが存在しない状態で積層糸群
３の圧縮が行われ、しかも１列分の厚さ方向糸ｚの挿入
領域と対応する箇所が部分的に圧縮される。従って、圧
縮を行うプレスプレート３９及びプレスブロック４４，
４５を小さな動力で作動でき、積層糸群３の挿入針２８
が挿入された位置の近傍が効率良く圧縮され、厚さ方向
糸ｚ及び抜け止め糸Ｐによる積層糸群３の締付けが円滑
に行われる。

【００４６】又、積層糸群内にピンが挿通された状態で
圧縮を受けると、繊維がピンの外形に沿って屈曲すると
ともにピンを抜いても回復せず、厚さ方向糸より大径の
ピンの抜き跡がそのまま残る。その結果、三次元繊維組
織に樹脂を含浸させて複合材を形成したときにその箇所
が樹脂リッチ部となって複合材の物性が低下する。しか
し、本発明ではそのような虞がない。

【００４７】又、枠体２上に形成された積層糸群３は厚
さ方向糸ｚの挿入作業が完了するまでピン１３を介して
枠体２上に支持されているため、積層糸群３を構成する
各糸の繊維は三次元繊維組織の製造が終了するまで配列
時の緊張状態が保持される。その結果、積層糸群を形成
した後、積層糸群をピンとともにベースプレートから取
り外して別の保持手段で保持する方法に比較して、三次
元繊維組織を構成する繊維の真直度が向上し、複合材と
したときの物性が向上する。

【００４８】（実施例２）次に第２実施例を図１６及び
図１７に従って説明する。この実施例は積層糸群３を形
成するための枠体２の構成が前記実施例と異なり、その
他の構成は同じである。図１６に示すように、枠体２は
領域４８の周囲に１列に配列されたピン１３の外側にピ
ン４９が所定ピッチで立設されている。各ピン４９は上
側が枠体２の外側に向かって傾斜するとともに取り外し
可能に固定されている。

【００４９】積層糸群３を構成する糸はガイドパイプを
経て繰り出されるため、積層糸群３を構成する各糸を順
次ピン１３と係合して折り返し状に配列するとき、各糸
を前に配列された糸層と接触するように配列することは
非常に難しい。すなわち、糸を供給するパイプが前に配
列された糸層と接触すると糸を傷つける虞があるため、
糸はピン１３に対して当該糸層より上側において係合し
た状態で折り返されて配列される。従って、層数が多い
場合は、前記実施例のように糸層が１層配列される毎あ
るいは数層配列される毎に、配列糸層を枠体２側に移動
させる必要がある。

【００５０】この実施例ではピン１３の外側に配列され
たピン４９と係合した状態で糸が折り返されて順次配列
される。例えば第１の面内配列糸ｘを配列する場合、図
１７に鎖線で示すように面内配列糸ｘをピン４９の上側
と係合した状態で折り返すように配列して張力を掛ける
と、面内配列糸ｘはピン４９の傾斜に沿って自動的に枠
体２側へ移動する。そして、当該ｘ糸層の配列が完了し
たときには、面内配列糸ｘは枠体２側に押圧された状態
に保持される。他の面内配列糸の場合も同様にピン４９
の上側と係合した状態で折り返すように配列すると、糸
は自動的に枠体２側に移動される。従って、糸層の数が
多い場合も途中で配列動作を中断して配列糸層を枠体２
側へ移動させる作業を行４必要がなく、最後まで連続し
て糸の配列を行うことができる。

【００５１】又、複合材の物性を向上させるため糸に張
力が掛かった状態で配列されるが、張力が強いとその張
力によってピン４９に対して枠体２の内側に向かう力が
作用してピン４９が内側に曲がる。しかし、糸の配列位
置は内側に配列されたピン１３により精度良く規制され
るとともに、ピン４９はもともと外側に傾斜しているた
め、多少曲がっても支障はない。ピン１３を外側に傾斜
して立設させても糸は自動的に枠体２側に移動するが、
糸層の数が多くなって積層糸群３が厚くなると、断面が
長方形の三次元繊維組織を形成するのが難しい。

【００５２】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、次のように具体化してもよい。 （１）平板以外の形状、例えばアングル形状、角筒形
状、円筒形状あるいは有底筒状体の側面の一部を切り欠
いた形状の三次元繊維組織に適用してもよい。アングル
形状の三次元繊維組織を製造する場合は、図１８に示す
枠体５０を使用する。枠体５０はコーナー部に段差部５
０ａが形成されるとともに、枠体５０の幅方向に延びる
溝５１が形成されている。溝５１には支持バー５２が取
り外し可能に嵌合され、支持バー５２にはピン１３ａが
取り外し可能に突設されている。又、段差部５０ａには
溝５１の間にピン１３が取り外し可能に突設されてい
る。

【００５３】この枠体５０を使用して例えば特開平４−
２８９２４１号公報に開示されたように各面内配列糸を
配列して積層糸群３を形成する。そして、積層糸群３を
形成した後、枠体５０をテーブル６上の支持ブラケット
に固定して、厚さ方向糸ｚの挿入作業を行う。支持ブラ
ケットの形状及び配置は枠体５０の形状に合わせて設定
され、支持ブラケットは枠体５０のコーナー部の曲率中
心を通る軸の回りに枠体５０とともに回動可能にテーブ
ル６上に装備される。そして、前記実施例とほぼ同様に
厚さ方向糸ｚの挿入が行われる。コーナー部に配置され
た各支持バー５２は、厚さ方向糸ｚを挿入する箇所のみ
枠体５０から順に取り外し、当該箇所に厚さ方向糸ｚが
挿入された後、再度枠体５０に取り付けられる。支持バ
ー５２を取り外すときは、支持バー５２のピン１３ａを
支持バー５２との係合が解除され、かつ積層糸群３に挿
通された位置まで抜き上げ、その状態で支持バー５２を
枠体５０から取り外す。なお、厚さ方向糸ｚはピン１３
の突出側から積層糸群３に挿入される。又、プレスブロ
ック４４，４５の先端部を取り外し可能に構成し、コー
ナー部と対応する位置に厚さ方向糸ｚを挿入するとき
に、先端部を積層糸群３のコーナー部の形状と対応した
形状のものと交換するのが好ましい。

【００５４】（２）（１）において厚さ方向糸ｚの挿入
時に枠体５０から取り外された支持バー５２は、挿入後
に必ずしも再度枠体５０に取り付ける必要はなく、支持
バー５２を取り外したまま厚さ方向糸ｚの挿入を行って
もよい。この場合、支持バー５２から取り外されたピン
１３ａを枠体５０に積極的に支持されない状態とせず、
厚さ方向糸挿入領域にはみ出さないように支持片を溝５
１に嵌合し、支持片の孔にピン１３ａを挿入して固定し
てもよい。そうすれば、支持バー５２を再度取り付けな
くてもコーナー部への厚さ方向糸ｚの挿入時に繊維の配
列が乱れ難くなる。

【００５５】（３）積層糸群３の形状が図１９（ａ）に
示すように、有底筒状体の側面の一部を切り欠いた形状
の場合は、第１実施例のように抜け止め糸Ｐを折り返し
状に挿入することが難しい。このような場合は、積層糸
群３の閉鎖側の面と対応する位置に挿入される厚さ方向
糸ｚを、図１９（ｂ）に示すように抜け止め糸針４７で
掛止して厚さ方向糸ｚのループＬに挿通して抜け止め糸
としても使用することにより、ほぼ同じ装置で三次元繊
維組織を製造できる。

【００５６】（４）第２実施例において内側に配列され
るピン１３は必ずしも取り外し可能でなくてもよい。外
側のピン４９を取り外せばピン１３が枠体２に立設され
た状態であっても三次元繊維組織をピン１３から取り外
すことができる。

【００５７】（５）プレスプレート３９による押圧力を
調整可能とし、穿孔針３６及び挿入針２８の挿入時にプ
レスプレート３９の押圧力を弱くし、厚さ方向糸ｚの引
き戻し時に押圧力を強くしてもよい。又、穿孔針３６及
び挿入針２８の挿入時にプレスプレート３９を待機位置
に配置してプレスブロックのみを作用位置に配置しても
よい。この場合、繊維が密に圧縮されていない状態で穿
孔針３６及び挿入針２８が積層糸群３に挿通されるた
め、穿孔針３６及び挿入針２８の挿通時の抵抗が少なく
なって円滑に挿通できる。

【００５８】（６）積層糸群３の厚さや繊維の種類によ
っては穿孔針３６による孔開けを行わずに、挿入針２８
を積層糸群３に直接挿入してもよい場合がある。 （７）積層糸群３に対して挿入針２８の突出側に配置さ
れるプレスブロック４４，４５は２個一組に限らず、１
個でもよい。１個とする場合はプレスブロックが作用位
置に配置された状態で挿入針２８が積層糸群３に挿通さ
れたとき、挿入針２８の突出側における厚さ方向糸ｚの
ループＬの形成に支障を来さない側に配置する。

【００５９】（８）プレスプレート３９の櫛歯部３９ｂ
の凹部３９ｃを省略して積層糸群３との当接面を平坦に
してもよい。又、櫛歯４０の隙間を挿入針２８及び穿孔
針３６の外径より若干大きくして凹部４０ａを省略して
もよい。又、プレスプレート３９として櫛歯部３９ｂが
なく、挿入針２８列に沿って延びる単なる直線状の押圧
部を備えたものを使用してもよい。

【００６０】（９）挿入針２８を水平方向に移動させる
代わりに、上下方向に移動させる構成とし、それに対応
して各部の配置を変更してもよい。 （１０）抜け止め糸Ｐのループ部を前回挿通された抜け
止め糸Ｐのループ部に順次挿通してループ部の抜け止め
を行う代わりに、単に厚さ方向糸ｚの締付けにより抜け
止め糸Ｐの抜け止めを行ってもよい。

【００６１】（１１）積層糸群３は少なくとも面内２軸
配向であればよく、バイアス糸Ｂ₁,Ｂ₂ をなくして面内
２軸配向としたり、対を成すバイアス糸Ｂ₁ ，Ｂ₂ を第
２の面内配列糸ｙに対して±６０°の傾斜角度をなすよ
うに配列するとともに第１の面内配列糸ｘをなくして面
内３軸配向としてもよい。又、面内４軸配向の構成にお
いても積層糸群３を構成するバイアス糸Ｂ₁ ，Ｂ₂ の傾
斜角度を４５°以外にしてもよい。

【００６２】前記実施例及び変更例から把握できる請求
項記載以外の発明について、以下にその効果とともに記
載する。 （１）積層糸群を形成するための枠体の内側寄りにピン
を所定ピッチで垂直に立設し、その外側にピンを外側に
傾斜した状態で取り外し可能に立設する。この枠体を使
用すると、積層糸群を構成する糸層の数が多い場合で
も、枠体上への糸の配列を連続動作で最後まで行うこと
ができる。

【００６３】（２）請求項２に記載の発明において、積
層糸群への穿孔針の挿通に先立って、積層糸群の次に穿
孔針が挿通される箇所及びその近傍を厚さ方向の両側か
ら押圧部材で押圧した後、穿孔針側の押圧部材による押
圧を解除した状態で穿孔針を積層糸群に挿通する。この
場合、積層糸群を構成する繊維がある程度密に配置され
た状態にあるため、穿孔針の抜き跡に孔が形成されて厚
さ方向糸挿入針の挿通が円滑に行われる。

【００６４】（３）請求項５に記載の発明において、第
２の駆動手段及び第３の駆動手段を厚さ方向糸挿入針列
及び穿孔針列の間隔だけ往復移動させる駆動手段を設け
る。この場合、穿孔針により形成された孔と対応する位
置に厚さ方向糸挿入針を容易に配置できる。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項５
に記載の発明によれば、糸の配列面全面に規制部材を立
設して積層糸群を形成する工程を含む三次元繊維組織の
製造方法に比較して、積層糸群を形成するための準備作
業が簡単となるとともに繊維の配列密度の大きな三次元
繊維組織を製造することができ、しかも積層糸群を厚さ
方向糸で結合する作業が簡単となる。

【００６６】請求項２及び請求項４に記載の発明では厚
さ方向糸挿入針の積層糸群への挿通が円滑に行われる。
又、請求項５に記載の発明では、積層糸群の厚さ方向糸
挿入針が挿入された位置の近傍が効率良く圧縮され、厚
さ方向糸及び抜け止め糸による積層糸群の締付けが円滑
に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の三次元繊維組織製造装置の概略
斜視図。

【図２】 同じく一部破断概略平面図。

【図３】 同じく一部破断概略側面図。

【図４】 図２の部分拡大図。

【図５】 （ａ）は第１のプレスプレートの平面図、
（ｂ）は断面図、（ｃ）は櫛歯の部分拡大平面図。

【図６】 枠体の概略斜視図。

【図７】 積層糸群が形成された状態を示す概略斜視
図。

【図８】 糸の配列状態を示す模式図。

【図９】 厚さ方向糸の挿入手順を示す模式断面図。

【図１０】 厚さ方向糸の挿入手順を示す模式断面図。

【図１１】 厚さ方向糸の挿入手順を示す模式断面図。

【図１２】 厚さ方向糸の挿入手順を示す模式断面図。

【図１３】 厚さ方向糸の挿入手順を示す模式断面図。

【図１４】 厚さ方向糸の挿入手順を示す模式断面図。

【図１５】 （ａ）は図１２の部分拡大図、（ｂ）は図
１３の部分拡大図。

【図１６】 第２実施例の枠体の概略斜視図。

【図１７】 糸の配列時の作用を示す模式断面図。

【図１８】 変更例の枠体の概略斜視図。

【図１９】 （ａ）は別の変更例の積層糸群の概略斜視
図、（ｂ）は抜け止め糸の挿入作用を示す模式断面図。

【図２０】 従来技術の枠体の概略斜視図。

【図２１】 （ａ）は同じくプレス板を配置した部分概
略斜視図、（ｂ）はｚ糸の挿入状態を示す模式断面図。

【符号の説明】

２，５０…枠体、３…積層糸群、７…第１の駆動手段を
構成するボールネジ、９…同じくモータ、１０…同じく
ベルト伝動機構、１２…保持装置を構成する支持ブラケ
ット、１３，１３ａ，４９…ピン、２０…第２の駆動手
段を構成するボールネジ、２５…同じく駆動モータ、２
６…同じくベルト伝動機構、２７…針支持体、２８…
（厚さ方向糸）挿入針、２８ａ…保持部としての針孔、
３３…第３の駆動手段を構成するエアシリンダ、３５…
穿孔針支持体、３６…穿孔針、３７…第１の駆動装置を
構成するエアシリンダ、３９…第１の押圧部材としての
プレスプレート、３９ｂ…櫛歯部、４１，４２…第２の
駆動装置としてのエアシリンダ、４４，４５…第２の押
圧部材としてのプレスブロック、４７…抜け止め糸（挿
通用）針、４８…領域、ｚ…厚さ方向糸、Ｌ…ループ、
Ｐ…抜け止め糸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 純治 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 糸が折り返し状に配列された複数の糸層
   を積層して形成された少なくとも２軸配向となる積層糸
   群と、各糸層と直交する方向に配列されて前記積層糸群
   を結合する厚さ方向糸を含む三次元繊維組織の製造方法
   であって、 厚さ方向糸の挿入区域と対応する領域を囲むように規制
   部材が所定ピッチで配置された枠体上に、該規制部材間
   に糸を折り返し状に配列した糸層を複数積層して少なく
   とも２軸配向となる積層糸群を形成した後、前記積層糸
   群を前記枠体に保持した状態で、１列に配置された複数
   の厚さ方向糸挿入針を厚さ方向糸とともに積層糸群に一
   斉にかつ厚さ方向糸の保持部が積層糸群の外側に出るま
   で突き刺し、厚さ方向糸挿入針の突出側に厚さ方向糸の
   ループを形成する工程と、前記ループに抜け止め糸を厚
   さ方向糸挿入針の配列方向に沿って挿通する工程と、前
   記ループに抜け止め糸が挿通された後、積層糸群をその
   厚さ方向糸挿入針列の近くにおいて厚さ方向の両側から
   押圧部材で押圧した状態で厚さ方向糸挿入針を引き戻し
   て締付ける工程とを繰り返して厚さ方向糸を所定の挿入
   区域に挿入し、その後、積層糸群を前記枠体から取り外
   すようにした三次元繊維組織の製造方法。
2. 【請求項２】 予め穿孔針で所定位置に孔を形成した
   後、前記厚さ方向糸挿入針を積層糸群に突き刺すように
   した請求項１に記載の三次元繊維組織の製造方法。
3. 【請求項３】 厚さ方向糸の挿入区域と対応する領域を
   囲むように規制部材が所定ピッチで配置された枠体を枠
   体上に形成された積層糸群とともに保持する保持装置
   と、 前記保持装置を支持するとともに前記積層糸群の厚さ方
   向と直交する方向に移動可能に設けられ、第１の駆動手
   段により所定ピッチずつ移動可能な支持テーブルと、 前記保持装置に保持される積層糸群の厚さ方向に沿って
   移動可能に設けられ、複数の厚さ方向糸挿入針が所定ピ
   ッチで１列に装備された針支持体と、 前記針支持体を厚さ方向糸挿入針が保持装置に保持され
   た積層糸群と係合不能な待機位置と針孔が積層糸群の反
   対側となる位置まで積層糸群を貫通する作用位置とに移
   動させる第２の駆動手段と、 前記保持装置に保持される積層糸群に対して前記厚さ方
   向糸挿入針の待機位置側に配設され、前記挿入針列の挿
   入位置近傍において挿入針列の移動方向に沿って移動可
   能に設けられた第１の押圧部材と、 前記第１の押圧部材を、積層糸群と係合して積層糸群を
   挿入針列の前進側へ押圧する作用位置と積層糸群と係合
   不能な待機位置とに移動させる第１の駆動装置と、 前記第１の押圧部材と対向する位置に配設され、前記挿
   入針列の挿入位置近傍において挿入針列の移動方向に沿
   って移動可能に設けられた第２の押圧部材と、 前記第２の押圧部材を、積層糸群を針列の後退側へ押圧
   する作用位置と、積層糸群と係合不能な待機位置とに移
   動させる第２の駆動装置と、 前記挿入針列の配列方向に沿って移動可能に配設され、
   前記作用位置に配置されたときの挿入針列に連なる厚さ
   方向糸のループを貫通する作用位置と、積層糸群と対応
   する位置から退避した待機位置とに配置される抜け止め
   糸挿通用針とを備えた三次元繊維組織の製造装置。
4. 【請求項４】 前記針支持体と平行に配置され、厚さ方
   向糸挿入針と対応して穿孔針が所定ピッチで１列に装備
   された穿孔針支持体と、 前記穿孔針支持体を穿孔針が保持装置に保持された積層
   糸群と係合不能な待機位置と積層糸群を貫通する作用位
   置とに移動させる第３の駆動手段とを備えている請求項
   ３に記載の三次元繊維組織の製造装置。
5. 【請求項５】 前記第１の押圧部材は前記挿入針列の配
   列方向に沿って延びる支持部と、支持部と一体的に形成
   され各厚さ方向糸挿入針を挟んだ状態で積層糸群を押圧
   可能な櫛歯部とを備えている請求項３又は請求項４に記
   載の三次元繊維組織の製造装置。