JPH09176933A - 三次元繊維構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 他の部品と結合して使用し、他の部品と結合
したときその表面が滑らかな状態で連続する繊維強化複
合材に好適な三次元繊維構造体を提供する。 【解決手段】 三次元繊維構造体Ｆは２枚の板状部1a，
1bがコーナ部２により屈曲状態で接続された断面ほぼＬ
字状に形成されている。板状部1a，1bは互いに平行に配
列されたｘ糸層、ｙ糸層及びバイアス糸層からなる積層
糸群３と、各糸層を結合する厚さ方向糸ｚ及び両コーナ
部用糸c1，c2とから構成されている。積層糸群３は内側
層3a及び外側層3bからなり、コーナ部２には両層3a，3b
の間にフィラー繊維４が配列されている。厚さ方向糸ｚ
はコーナ部２以外の部分において各糸層と直交する状態
で配列されて各糸層を結合する。第１のコーナ部用糸c1
は両板状部1a，1bのなす角を２等分する面と平行に配列
され、第２のコーナ部用糸c2は第１のコーナ部用糸c1と
直交する状態で配列されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は三次元繊維構造体に
係り、他の部品との結合のためのフランジ部を有する部
品を繊維強化複合材で製造する場合の骨格材として好適
な三次元繊維構造体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】他の部品との結合のためのフランジ部を
有する繊維強化複合材製の部品を製造する方法として、
繊維を一方向に引き揃えたシートや織物に樹脂を含浸さ
せたプリプレグと呼ばれる平面状素材を多数積層して、
成形金型で加熱プレス成形する方法がある。しかし、こ
の方法で得られた部品は、多数積層された各層間の結合
力が弱く強度が極めて低い。また、平面状素材を成形治
具上に積層して成形するため、屈曲部の肉厚が大きい場
合、屈曲部（コーナ部）の外側における曲率を大きくす
ることが難しい。

【０００３】プリプレグを積層して形成した複合材の欠
点である各層間の結合力が弱く強度が極めて低いという
問題を解消する方法として、三次元織物（三次元繊維構
造体、立体織物）を骨格材とし、樹脂あるいは無機物を
マトリックスとして複合材を形成する方法がある。一般
に三次元織物は互いに直交する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、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方
向と交差する方向に配列されたバイアス糸を有する５軸
の三次元織物も提案されている。

【０００４】前記フランジ部を有する部品を製造する複
合材の骨格材として三次元織物を使用可能とするために
は、その用途に従って断面形状が四角形以外の形状、例
えばＬ字状、Ｕ字状、Ｖ字状等の異形断面の三次元織物
が必要となる。この種の異形断面の三次元織物として、
特公昭６１−５３４５８号公報には、図２０（ａ）に示
すように、縦方向（紙面に垂直方向）に配列された縦方
向糸６１と、縦方向糸６１と直交するとともに図２０
（ａ）において水平に配列された水平糸６２と、両糸６
１，６２と直交する状態で配列された垂直糸６３とから
なるものが開示されている。

【０００５】また、特開平４−２８９２４１号公報及び
特開平６−１８４９０６号公報には、複数の板状部が接
続部において屈曲状態で連続する形状に形成された三次
元織物が開示されている。この三次元織物は隣接する板
状部の接続部（接合部）の強度を高めるため、両板状部
に跨がって連続する糸をその構成要素として持ってい
る。この三次元織物は屈曲状態で連続する板状部を構成
するように、糸の配列方向が異なる糸層が所定数積層形
成された積層糸群を厚さ方向糸で結合して構成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】三次元織物は積層され
た層を結合する糸の存在により層間結合力が高まり、複
合材としたときの強度がプリプレグを積層して形成した
複合材より高くなる。しかし、特公昭６１−５３４５８
号公報に開示された三次元織物では、屈曲状態で連続す
る面内に連続して配列される糸、例えば図２０（ａ）に
示す三次元織物６４では屈曲部（コーナ部）６５を跨い
で二つの面あるいは三つの面に沿って配列される糸が存
在しない。その結果、複合材としたときに屈曲部６５の
角度を拡げる方向あるいは狭める方向への力に対する強
度が弱く、物性が不十分となる。

【０００７】一方、特開平４−２８９２４１号公報及び
特開平６−１８４９０６号公報に開示された三次元織物
では前記不都合は解消される。しかし、図２０（ｂ）に
示すように、積層糸群６７と直交する方向に厚さ方向糸
６６を挿入していたため、三次元織物６４としてコーナ
部６５の内側の曲率半径が小さなものを製造する場合に
は、コーナ部６５の内側に厚さ方向糸６６が集中する状
態となり、物性が低下するという問題がある。三次元織
物６４のコーナ部内側に厚さ方向糸６６が集中するのを
回避するため、コーナ部６５への厚さ方向糸６６の挿入
を省略したり、コーナ部の成す角を２等分する面内に１
本だけ厚さ方向糸６６を挿入する場合もある。しかし、
この場合は所望の物性が得られないという問題がある。

【０００８】また、三次元織物６４はコーナ部６５にお
いて一定厚さを保った状態で屈曲するように形成されて
いるため、コーナ部６５の外面の曲率は内側に配列され
ている糸層の曲率より小さくなり、コーナ部６５の肉厚
が大きい場合、コーナ部６５の外面における曲率を大き
くすることが難しい。

【０００９】コーナ部６５の外面における曲率が小さい
と、その三次元織物を骨格材とした複合材で形成した部
品６８を結合した場合、図２１（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、２個の部品６８の連続面の滑らかさがコーナ部６
５と対応する箇所において損なわれる。その結果、航空
機及びロケット等のレドームやフェアリングカバー等の
機体外表面構成部品で空気力学的性能が強く要求される
部品として使用するのが難しいという問題がある。ま
た、外観上も見苦しくなる。そして、コーナ部６５を挟
む二つの面６８ａが鋭角を成すように形成された部品６
８の場合は、図２１（ｂ）に示すように、この問題がよ
り顕著となる。

【００１０】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は他の部品との結合のためフラン
ジ部を有する部品を繊維強化複合材で製造した場合、部
品に必要な強度を確保し、かつ部品同士の接合部を滑ら
かに連続する状態にできる繊維強化複合材の骨格材とし
て好適な三次元繊維構造体を提供することにある。

【００１１】

【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、複数の板状部が屈曲状態
で接合された形状に形成された三次元繊維構造体であっ
て、各板状部が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、その厚さ方向に配列さ
れた厚さ方向糸とを含む少なくとも３軸で構成され、三
次元繊維構造体の屈曲部と交差する方向に延びるととも
に各板状部の厚さ方向と直交する面に沿って配列され、
かつ両板状部に跨がって連続する糸をその構成要素とし
て持ち、屈曲部の外面の曲率を大きくするために前記積
層糸群の外側寄りにフィラー繊維が屈曲部に沿った方向
に配列され、屈曲部の前記糸層及びフィラー繊維と交差
するように配列されたコーナ部用糸を有する。

【００１２】請求項２に記載の発明では、前記コーナ部
用糸は、隣接する板状部のなす角を２等分又はほぼ２等
分する面に沿って配列された第１のコーナ部用糸と、第
１のコーナ部用糸と直交又はほぼ直交するように配列さ
れた第２のコーナ部用糸とからなり、複数本の第１のコ
ーナ部用糸が前記角の２等分面に対して対称に配列され
ている。

【００１３】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
請求項２に記載の発明において、前記フィラー繊維は糸
状のものとして配列されている。請求項４に記載の発明
では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前
記フィラー繊維は組物として配列されている。

【００１４】請求項１〜請求項４に記載の発明では、屈
曲状態で接合された複数の板状部に跨がって連続する糸
をその構成要素として持っている。従って、この三次元
繊維構造体を骨格材とした複合材のある板状部に荷重が
加わった場合、当該板状部と他の板状部に跨がって配列
されている糸の存在により、屈曲部に作用する応力に対
して当該糸が有効に寄与し、複合材の強度が向上する。
また、積層糸群の外側寄りにおいて屈曲部に沿った方向
に配列されたフィラー繊維の存在により、屈曲部の外面
の曲率が大きく形成されているため、複合材を屈曲部に
おいて他の部品と結合したとき、その表面が滑らかな状
態で連続する。また、屈曲部に積層糸群の糸層及びフィ
ラー繊維と交差するように配列されたコーナ部用糸の存
在により複合材としたときに屈曲部の物性（強度）が高
くなる。

【００１５】請求項２に記載の発明では、配列方向の異
なる第１のコーナ部用糸及び第２のコーナ部用糸が前記
各板状部を構成する糸層と交差するように配列されてい
るため、屈曲部の形状を所定の形状に保持し易くなると
ともに、複合材としたときに屈曲部の物性（強度）がよ
り高くなる。また、第１のコーナ部用糸が隣接する板状
部のなす角を２等分又はほぼ２等分する面に沿って配列
されているため、糸層の結合力がより高くなるととも
に、複合材としたときの屈曲部の物性が均一になる。第
２のコーナ部用糸が存在するため、隣接する板状部がな
す角度が変化する方向への力に対する抵抗力が大きくな
る。

【００１６】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
請求項２に記載の発明において、前記フィラー繊維が糸
状のものとして配列されているため、フィラー繊維の量
を調整することにより屈曲部の外側の形状の自由度が高
くなる。

【００１７】請求項４に記載の発明では、請求項１又は
請求項２に記載の発明において、前記フィラー繊維が組
物として配列されているため、所望の屈曲部の外側の形
状に合わせて形成した組物を配置することにより屈曲部
の外側の形状を簡単に所望の形状に形成し易い。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した第１の
実施の形態を図１〜図１３に従って説明する。図１及び
図２に示すように、三次元繊維構造体Ｆは２枚の板状部
１ａ，１ｂが所定の角度をなすように屈曲状態で接合さ
れた形状に形成されている。この実施の形態では前記角
度が９０°に設定され、三次元繊維構造体Ｆは屈曲部と
してのコーナ部２と直交する断面形状がほぼＬ字状とな
る形状に形成されている。両板状部１ａ，１ｂは互いに
平行に配列されたｘ糸層、ｙ糸層及びバイアス糸層から
なる積層糸群３と、各糸層を結合する厚さ方向糸ｚによ
り構成されている。積層糸群３のコーナ部２には、その
外側寄りにフィラー繊維４がコーナ部２に沿った方向に
配列されるとともに、コーナ部用糸ｃ1,ｃ2 が前記糸層
及びフィラー繊維４と交差するように配列されている。

【００１９】ｘ糸層は三次元繊維構造体Ｆの厚さ方向と
直交する面内において、両板状部１ａ，１ｂのコーナ部
２に沿った方向に配列された第１の面内配列糸ｘからな
り、図３（ｂ）に示すように、１本の糸が折り返し状に
配列されることにより形成されている。ｙ糸層はｘ糸層
と平行な面内で第１の面内配列糸ｘと直交する方向に配
列された第２の面内配列糸ｙからなり、図３（ａ）に示
すように、１本の糸が両板状部１ａ，１ｂの各先端部に
おいて折り返すように配列されることにより形成されて
いる。バイアス糸層はｘ糸層と平行な面内で両面内配列
糸ｘ，ｙに対して所定の角度（この実施の形態では４５
°）で交差するように配列されたバイアス糸Ｂからな
り、図３（ｃ），（ｄ）に示すように、バイアス糸Ｂは
コーナ部２と交差する状態で両板状部１ａ，１ｂに跨が
って連続するように配列されている。厚さ方向糸ｚはコ
ーナ部２以外の部分において各糸層と直交する状態で三
次元繊維構造体Ｆの厚さ方向に配列されて各糸層を結合
する。

【００２０】図１、図２及び図４（ａ），（ｂ）に示す
ように、コーナ部２にはコーナ部２の外面の曲率を大き
くするために、積層糸群３の外側寄りにフィラー繊維４
がコーナ部２に沿った方向に配列されている。フィラー
繊維４は糸状のものとして配列されている。即ち、積層
糸群３はコーナ部２においてフィラー繊維４を挟んで、
内側層３ａと外側層３ｂとに分かれている。内側層３ａ
と外側層３ｂとの割合は、複合材に対する要求性能や使
用状態において異なるが、内側層３ａの割合は全積層糸
群３の１／２以上となる。コーナ部２の外面の曲率を大
きくするには外側層３ｂの割合をより少なくし（例え
ば、５層以下）、コーナ部２のフィラー繊維４の挿入部
よりも外側部分の強度を高める場合はそれより多くす
る。

【００２１】コーナ部２には積層糸群３の糸層及びフィ
ラー繊維４と交差するように、第１及び第２のコーナ部
用糸ｃ1,ｃ2 がそれぞれ複数本ずつ配列されている。第
１のコーナ部用糸ｃ1 は隣接する板状部１ａ，１ｂのな
す角を２等分する面に沿って配列され、第２のコーナ部
用糸ｃ2 は第１のコーナ部用糸ｃ1 と直交又はほぼ直交
するように配列されている。第１のコーナ部用糸ｃ1 は
両板状部１ａ，１ｂのなす角を２等分する面に対して対
称に配列されている。即ち、この三次元繊維構造体Ｆは
面内４軸配向の繊維組織が厚さ方向糸ｚ及び両コーナ部
用糸ｃ1,ｃ2 で結合された三次元繊維構造体となってい
る。なお、図１は、厚さ方向糸ｚ及び両コーナ部用糸ｃ
1,ｃ2 の配列状態を示す模式図である。また、図示の都
合上、図１及び図４に示すものと図２に示すものとは、
厚さ方向糸ｚ及びコーナ部用糸ｃ1,ｃ2 の本数や配列ピ
ッチ等が異なる。

【００２２】厚さ方向糸ｚはコーナ部２に沿った方向の
配列ピッチが一定となるように配列され、第１及び第２
のコーナ部用糸ｃ1,ｃ2 の当該方向の配列ピッチは厚さ
方向糸ｚの配列ピッチより大きく（この実施の形態では
２倍に）設定されている。また、第１及び第２のコーナ
部用糸ｃ1,ｃ2 は当該方向に対して交互に配列されてお
り、両コーナ部用糸ｃ1,ｃ2 を合わせると、全体では厚
さ方向糸ｚと同じピッチで配列されている。

【００２３】前記のように構成された三次元繊維構造体
Ｆは、主に樹脂が含浸されて複合材として使用される。
その複合材に図２の矢印Ｗ方向の荷重が作用した場合、
三次元繊維構造体Ｆのコーナ部２に大きな応力が作用す
る。第２の面内配列糸ｙ及びバイアス糸Ｂが両板状部１
ａ，１ｂのコーナ部２と交差する方向に延びるとともに
両板状部１ａ，１ｂに跨がって配列されているため、そ
れらの糸（繊維）がコーナ部２に作用する応力に耐える
方向の力を分担するように有効に寄与して複合材の強度
が向上する。両コーナ部用糸ｃ1,ｃ2 がコーナ部２にお
ける各糸層の結合力を高める。第１のコーナ部用糸ｃ1
は各糸層の結合力を高めるのにより大きく寄与し、第２
のコーナ部用糸ｃ2 は隣接する板状部１ａ，１ｂがなす
角度が変化する方向への力に対する抵抗力により大きく
寄与する。

【００２４】コーナ部２において内側層３ａと外側層３
ｂとの間にフィラー繊維４が配列されることにより、同
じ厚さの積層糸群３を厚さ方向糸ｚ及び両コーナ部用糸
ｃ1,ｃ2 で結合した三次元繊維構造体に比較して、コー
ナ部２の外面の曲率が大きくなる。また、互いに直交又
はほぼ直交する状態に配列された両コーナ部用糸ｃ1,ｃ
2 により内側層３ａ、フィラー繊維４及び外側層３ｂが
締め付けられているため、コーナ部２の外形を所望の形
状となるように形成するのが容易となる。そして、第２
のコーナ部用糸ｃ2 はコーナ部２に配列されている外側
層３ｂをコーナ部外面の曲率が大きくなるように締め付
ける作用を有するため、フィラー繊維４の量と第２のコ
ーナ部用糸ｃ2 の締付け力とを調整することにより、コ
ーナ部外面の曲率を所望の大きさに調整するのが容易と
なる。

【００２５】従って、コーナ部外面の曲率が大きな三次
元繊維構造体Ｆを複合材とした後、図５に実線で示すよ
うに２個の複合材５を連結したとき、その表面が滑らか
な状態で連続する。なお、フィラー繊維４を配列しない
三次元繊維構造体を骨格材とした複合材のコーナ部の外
面を鎖線で示す。

【００２６】次に前記の三次元繊維構造体Ｆの製造方法
の一例を説明する。三次元繊維構造体Ｆを製造する場
合、図６に示すように、三次元繊維構造体の形状に対応
した形状（この実施の形態ではＬ字状）の枠体６を使用
する。枠体６は厚さ方向糸ｚの挿入区域と対応する領域
７を囲むように形成された本体６ａと、本体６ａの外側
に取り外し可能に所定ピッチで立設された規制部材とし
ての多数のピン８と、枠体６のコーナ部に取り外し可能
にねじ９により固定された支持部材としての支持バー１
０とから構成されている。図７（ａ）に示すように、支
持バー１０の角部には対角線上に位置するようにピン８
の直径より若干大きな幅の溝１０ａが長手方向に沿って
形成され、溝１０ａの底部に所定ピッチで形成された孔
に、ピン８が取り外し可能に嵌合されている。

【００２７】支持バー１０が上側となる状態で枠体６が
支持ブラケット（図示せず）に固定され、その状態で第
１の面内配列糸ｘ、第２の面内配列糸ｙ及びバイアス糸
Ｂがそれぞれピン８と係合する状態で折り返すようにし
て、図３（ａ）〜（ｄ）に示すようにそれぞれ配列さ
れ、ｘ糸層、ｙ糸層及びバイアス糸層が積層形成され
る。なお、各糸を構成する繊維としては、高強度、高弾
性率の繊維が使用され、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。

【００２８】枠体６上に前記各糸層が所定の順序で所定
数積層され、図７（ｂ）及び図８に示すように、枠体６
の外側に先ず積層糸群３の内側層３ａ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両側から押圧部材（図示せず）
で押圧して積層糸群３が圧縮される。

【００２９】所望の層数からなる内側層３ａが形成され
た後、積層糸群３の形成を中断し、図７（ｂ）及び図８
に示すように、フィラー繊維４がコーナ部２に沿って配
列される。フィラー繊維４は１列に配列されたピン８の
両端のピン８と係合して折り返すように、かつ断面ほぼ
三角形状となるように所定量配列される。

【００３０】次に再び両面内配列糸ｘ，ｙ及びバイアス
糸Ｂが配列されて、フィラー繊維４を覆う外側層３ｂが
形成された後、厚さ方向糸ｚ及び両コーナ部用糸ｃ1,ｃ
2 の挿入作業が行われる。この作業時には枠体６の支持
ブラケットに対する固定状態が両面内配列糸ｘ，ｙ及び
バイアス糸Ｂの配列時とは異なり、例えば厚さ方向糸ｚ
の挿入時には図１０に示すように、枠体６は内側が上を
向くように固定される。そして、積層糸群３のコーナ部
２を除いた部分に厚さ方向糸ｚが挿入される。なお、図
１０ではフィラー繊維４の図示を省略している。

【００３１】図１０に示すように、厚さ方向糸ｚは複数
本の挿入針１１が１列に配列された針支持体１２により
複数本ずつ同時に挿入され、挿入針１１は穿孔針１３が
積層糸群３に開けた孔３ｃに挿入される。また、厚さ方
向糸ｚの挿入時には、積層糸群３を押圧する押圧部材と
してのプレスプレート１４及びプレスブロック１５，１
６が使用される。プレスプレート１４は挿入針１１列の
配列方向に沿って延びる断面Ｌ字状の支持部１４ａと、
支持部１４ａと一体的に形成された櫛歯部１４ｂとを備
えている。櫛歯部１４ｂの積層糸群３との当接部には凹
部１４ｃが形成されている。プレスプレート１４は櫛歯
部１４ｂで各挿入針１１あるいは穿孔針１３を挟んだ状
態で積層糸群３を押圧可能となっている。プレスプレー
ト１４はその幅が支持バー１０と、支持バー１０に対し
て平行に延びる本体６ａの内面との距離より若干短く形
成され、枠体６と係合せずに積層糸群３を押圧可能とな
っている。プレスブロック１５，１６は図１０に示すよ
うに、四角板状のものが使用される。プレスプレート１
４及びプレスブロック１５，１６はエアシリンダにより
往復動可能となっている。なお、図示の都合上、図１０
に示す概略図と図６及び図８の概略図とは枠体６に立設
されたピン８のピッチや本数等が異なる。

【００３２】次に厚さ方向糸ｚの挿入方法を説明する。
厚さ方向糸ｚの挿入作業は枠体６の一端側から行われ
る。図１１（ａ）は厚さ方向糸ｚの２回の挿入サイクル
が完了した後の初期状態を示す。この初期状態から図１
１（ｂ）に示すように、プレスプレート１４及び両プレ
スブロック１５，１６が作用位置に配置されて、積層糸
群３は穿孔針１３列と対応する箇所が圧縮状態に保持さ
れる。その状態で穿孔針１３が前進され、図１１（ｃ）
に示すように穿孔針１３は先端が積層糸群３を貫通する
作用位置に配置された後、元の位置に配置される。積層
糸群３は穿孔針１３の突出側が両プレスブロック１５，
１６により押圧されているため、穿孔針１３の前進時に
各糸の配列が乱れることはない。積層糸群３を構成する
繊維がプレスプレート１４及び両プレスブロック１５，
１６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１３の抜き跡に孔３ｃが確実に形成され
る。

【００３３】次に図１１（ｄ）に示すように挿入針１１
列が孔３ｃと対応する位置に配置される。次にプレスブ
ロック１５が積層糸群３から離間する待機位置に配置さ
れた後、挿入針１１は針孔が積層糸群３を貫通する作用
位置に配置される。挿入針１１は前進端に達した後、わ
ずかに後退させられる。その結果、図１１（ｅ）に示す
ように、積層糸群３から針孔に連なる厚さ方向糸ｚはル
ープＬを形成した状態となる。挿入針１１は穿孔針１３
によって形成された孔３ｃに挿通されるため、挿入針１
１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。

【００３４】次に抜け止め糸針１７が作動されて挿入針
１１の配列方向に沿って前進する。抜け止め糸針１７は
その先端が各挿入針１１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１７の
先端に掛止される。そして、抜け止め糸針１７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、図１０に示すように、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。

【００３５】その後、挿入針１１が後退し、積層糸群３
から離脱した待機位置に配置される。また、プレスブロ
ック１５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１１
（ｆ）に示す状態となる。櫛歯部１４ｂの積層糸群３へ
の当接面には凹部１４ｃ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。

【００３６】次に穿孔針１３列及び挿入針１１列が図１
１（ｆ）の左方に移動されて図１１（ａ）に示す初期位
置に戻される。また、プレスプレート１４及びプレスブ
ロック１５，１６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。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構造体Ｆの一方
の板状部１ａが形成される。次に第２の板状部１ｂが垂
直に、かつ枠体６の内側から厚さ方向糸ｚが挿入される
状態となるように、支持ブラケットに対する枠体６の支
持状態が変更される。そして、前記と同様にして第２の
板状部１ｂへの厚さ方向糸ｚの挿入が行われる。

【００３７】両板状部１ａ，１ｂへの厚さ方向糸ｚの挿
入が完了した後、積層糸群３のコーナ部２への両コーナ
部用糸ｃ1,ｃ2 の挿入が行われる。両コーナ部用糸ｃ1,
ｃ2の挿入時には、厚さ方向糸ｚの挿入時に使用したも
のと異なる形状のプレスプレート及びプレスブロック
と、コーナ部２に挿入されるコーナ部用糸ｃ1,ｃ2 の本
数に対応した数の挿入針１１を備えた針支持体１２とが
使用される。図９（ａ）に示すように、プレスプレート
１８は櫛歯部１８ａが三次元繊維構造体Ｆのコーナ部２
の形状に対応した形状となるように形成されている。ま
た、プレスブロック１９，２０も積層糸群３との当接部
が三次元繊維構造体Ｆのコーナ部２の形状に対応した形
状となるように、図９（ｂ）に示すように、その先端面
が９０°の角度をなすように形成されている。なお、図
示の都合上、図９（ａ）では櫛歯の数を図１等で示す三
次元繊維構造体Ｆの第１のコーナ部用糸ｃ1 の数と対応
していない。

【００３８】そして、図１２に示すように、積層糸群３
はそのコーナ部２の外側がプレスブロック１９，２０側
に位置するとともに、両板状体１ａ，１ｂのなす角を２
等分する面が水平となる状態に支持される。この状態
で、前記の厚さ方向糸ｚの挿入時とほぼ同様にして第１
のコーナ部用糸ｃ1 の挿入が１列ずつ順に行われる。厚
さ方向糸ｚの挿入時と異なる点は２つあり、一つは第１
のコーナ部用糸ｃ1 の挿入時に、枠体６の支持バー１０
に立設されているピン８を順次取り外すとともに、支持
バー１０を順次引き抜く点である。いま一つはコーナ部
２の屈曲面に沿って抜け止め糸Ｐを配列するため、直線
移動する抜け止め糸針１７の移動軌跡と積層糸群３の外
面との距離が一定ではない点である。

【００３９】厚さ方向糸ｚの挿入が完了した時点では、
積層糸群３のコーナ部２と対応する位置に支持バー１０
が配設され、支持バー１０にピン８が立設された状態に
あり、そのままでは第１のコーナ部用糸ｃ1 の挿入がで
きない。そこで第１のコーナ部用糸ｃ1 の挿入に先立っ
て支持バー１０に立設されているピン８の基端を孔から
抜いて溝１０ａ内に位置する状態にする。この状態では
支持バー１０はその長手方向に沿って積層糸群３に対し
て相対移動可能となる。そして、第１のコーナ部用糸ｃ
1 の挿入箇所と対応する位置への挿入針１１、プレスプ
レート１８及びプレスブロック１９，２０の配置に支障
にならない位置まで支持バー１０が移動されるととも
に、支障となるピン８が順次除去された状態で第１のコ
ーナ部用糸ｃ1 の挿入が行われる。第１のコーナ部用糸
ｃ1 はコーナ部２に沿った方向に対しては、当該方向へ
の厚さ方向糸ｚの配列ピッチの２倍のピッチで挿入され
る。

【００４０】直線移動する抜け止め糸針１７の移動軌跡
と積層糸群３の外面との距離は、厚さ方向糸ｚの挿入時
と異なって一定とはならない。しかし、各挿入針１１の
針孔が一直線上に位置するように配列されているため、
挿入針１１が積層糸群３に挿通されて積層糸群３から針
孔に連なる第１のコーナ部用糸ｃ1 のループが形成され
る際に、ループの端部は１列に配置される。従って、ル
ープが形成された状態で抜け止め糸針１７が前進する
と、抜け止め糸針１７は各ループ内を確実に通過して積
層糸群３の端部まで到達し、積層糸群３から抜け止め糸
供給部に連なる抜け止め糸Ｐが抜け止め糸針１７の先端
に掛止される。そして、抜け止め糸針１７が引き戻され
ると、抜け止め糸Ｐが第１のコーナ部用糸ｃ1 のループ
内に折り返し状に挿通される。そして、その状態から挿
入針１１が後退して待機位置に配置された後、張力調整
部の作用により第１のコーナ部用糸ｃ1 が引き戻される
と、抜け止め糸Ｐはコーナ部の屈曲面に沿った状態で積
層糸群３上に配列される。

【００４１】積層糸群３の第１のコーナ部用糸ｃ1 の挿
入区域全域への第１のコーナ部用糸ｃ1 の挿入が終了し
た後、第２のコーナ部用糸ｃ2 の挿入作業が行われる。
この場合、図１３に示すように、積層糸群３はそのコー
ナ部２の外側が上となり、両板状部１ａ，１ｂのなす角
を２等分する面が垂直となる状態に支持される。また、
プレスブロック１９，２０として、先端に４５°の角度
で傾斜する１つの傾斜面１９ａ，２０ａを備えた形状の
ものが使用される。そして、その状態で、厚さ方向糸ｚ
の挿入時とほぼ同様にして第２のコーナ部用糸ｃ2 の挿
入が１列ずつ順に行われる。即ち、複数本の第２のコー
ナ部用糸ｃ2 は両板状部１ａ，１ｂに対して４５°の角
度をなす状態で互いに等ピッチで配列される。また、コ
ーナ部２に沿った方向に対しては、当該方向への厚さ方
向糸ｚの配列ピッチの２倍のピッチで、かつ第１のコー
ナ部用糸ｃ1 と交互に位置するように挿入される。抜け
止め糸針１７は垂直方向ではなくプレスブロック１９，
２０の傾斜面１９ａ，２０ａと平行に往復動される。そ
して、第２のコーナ部用糸ｃ2 の挿入完了後、各ピン８
が枠体６から取り外され、三次元繊維構造体Ｆが枠体６
から取り外されて三次元繊維構造体Ｆの製造が完了す
る。なお、図１２ではフィラー繊維４の図示を省略し、
図１３ではフィラー繊維４及び第１のコーナ部用糸ｃ1
の図示を省略している。

【００４２】なお、厚さ方向糸ｚあるいはコーナ部用糸
ｃ1,ｃ2 の挿入作業が進んで、当該糸の残りの挿入領域
が少なくなった状態においては、プレスプレート１４，
１８を作用位置に配置するとプレスプレート１４，１８
が枠体６と干渉するので、プレスプレート１４，１８に
よる押圧を行わずに厚さ方向糸ｚあるいはコーナ部用糸
ｃ1,ｃ2 の挿入が行われる。しかし、この時点では積層
糸群３の糸挿入区域の大部分への厚さ方向糸ｚあるいは
コーナ部用糸ｃ1,ｃ2 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あるいはコーナ部用
糸ｃ1,ｃ2 で締め付けられた状態にある。一方、厚さ方
向糸ｚあるいはコーナ部用糸ｃ1,ｃ2 を挿入すべき箇所
の近傍に枠体６が位置するため、プレスブロック１５，
１６，１９，２０と枠体６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１４，１８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等の挿入及び締付けが円滑に行われる。

【００４３】この実施の形態では以下の効果を有する。 （イ） 積層糸群３の外側寄りにおいてコーナ部（屈曲
部）２に沿った方向に配列されたフィラー繊維４の存在
により、コーナ部２の外面の曲率を大きく形成でき、複
合材５をコーナ部２において他の部品と結合したとき、
その表面が滑らかな状態で連続する。従って、外観が良
好になるとともに、航空機及びロケット等のレドームや
フェアリングカバー等の機体外表面構成部品で空気力学
的性能が強く要求される部品を、結合部分を持った構造
で製造できるようになり、大きな複合材成形設備を必要
とせず、設計の自由度も拡がる。

【００４４】（ロ） フィラー繊維４として糸状のもの
が配列されているため、フィラー繊維４の量を調整する
ことにより、コーナ部２の外面の曲率の調整が容易とな
り、外形形状の自由度が高くなる。

【００４５】（ハ） 配列方向の異なる第１のコーナ部
用糸ｃ1 及び第２のコーナ部用糸ｃ2 がコーナ部２の糸
層と交差するように配列されているため、両コーナ部用
糸ｃ1,ｃ2 の締付け力の調整により、コーナ部２の形状
を所定の形状に形成し易くなるとともに、複合材とした
ときにコーナ部２の物性（強度）がより高くなる。

【００４６】（ニ） 第１のコーナ部用糸ｃ1 が隣接す
る板状部１ａ，１ｂのなす角を２等分する面に沿って配
列され、かつ複数本の第１のコーナ部用糸ｃ1 が当該面
に対して対称に配列されているため、糸層の結合力がよ
り高くなるとともに、複合材としたときのコーナ部２の
物性が均一になる。第２のコーナ部用糸ｃ2 が存在する
ため、隣接する板状部１ａ，１ｂがなす角度が変化する
方向への力に対する抵抗力が大きくなる。

【００４７】（ホ） 第１のコーナ部用糸ｃ1 及び第２
のコーナ部用糸ｃ2 同士は、それぞれ互いに平行に所定
ピッチで配列されているため、三次元繊維構造体Ｆを製
造する際に、平行に配列された複数本の挿入針１１の往
復動により第１のコーナ部用糸ｃ1 あるいは第２のコー
ナ部用糸ｃ2 を積層糸群３に複数本同時に簡単に挿入で
きる。

【００４８】（ヘ） 両コーナ部用糸ｃ1,ｃ2 のコーナ
部２に沿った方向の配列ピッチが厚さ方向糸ｚの当該方
向の配列ピッチの２倍に形成され、両コーナ部用糸ｃ1,
ｃ2が交互に配列されている。従って、コーナ部２の物
性の均一化が図れるとともに、各コーナ部用糸ｃ1,ｃ2
を互いに干渉せずに、かつ厚さ方向糸ｚの一部とも干渉
せずに挿入することが容易となる。また、両コーナ部用
糸ｃ1,ｃ2 を合わせれば、その配列ピッチが厚さ方向糸
ｚと同じピッチとなり、コーナ部２の強度を大きくでき
る。

【００４９】（ト） 三次元繊維構造体Ｆは全ての面で
５軸又は６軸配向となっているため、直交３軸配列の三
次元繊維構造体を骨格材として使用した複合材に比較し
て斜め方向の力に対する変形量が減少し、引張り荷重や
圧縮荷重に対してのみならず捩り荷重に対しても高い強
度を発揮する。

【００５０】（チ） コーナ部用糸ｃ1,ｃ2 の挿入時
に、コーナ部２の形状に対応した形状のプレスプレート
１８及びプレスブロック１９，２０により積層糸群３を
圧縮する。従って、コーナ部の曲率が大きな形状であっ
ても、三次元繊維構造体Ｆが所望の形状に保持された状
態でコーナ部用糸ｃ1,ｃ2 を挿入でき、コーナ部２を所
定の形状に形成するのが容易となる。

【００５１】（リ） 積層糸群３に対して糸層の結合作
用が高い第１のコーナ部用糸ｃ1 の挿入完了後に、第２
のコーナ部用糸ｃ2 の挿入を行うため、コーナ部２にピ
ン８がなくても積層糸群３の各糸層が第１のコーナ部用
糸ｃ1 で結合された状態にある。従って、各糸層を形成
する糸の配列状態が確保された状態で第２のコーナ部用
糸ｃ2 を挿入でき、三次元繊維構造体Ｆを複合材にした
ときに物性が良くなる。

【００５２】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、例えば、次のように具体化してもよ
い。 （１） 前記実施の形態において、第１のコーナ部用糸
ｃ1 を隣接する板状部１ａ，１ｂのなす角をほぼ２等分
する面と平行に配列してもよい。この場合も実施の形態
とほぼ同様な効果を発揮する。

【００５３】（２） 図１４に示すように、鋭角状に屈
曲するフランジ部５ａを有する複合材５と、鈍角状に屈
曲するフランジ部５ａを有する複合材５とを連結して使
用する部品に使用するため、２枚の板状部１ａ，１ｂの
なす角度を複合材の使用目的に応じて鋭角あるいは鈍角
とする。２枚の板状部１ａ，１ｂのなす角度が鋭角の場
合、コーナ部２の内側の曲率を前記実施の形態と同様に
大きくすると、応力集中が生じ易いため、図１５及び図
１６（ａ），（ｂ）に示すように、曲率を小さくする方
がよい。第１のコーナ部用糸ｃ1 は板状部１ａ，１ｂの
なす角を２等分又はほぼ２等分する面に沿って配列さ
れ、第２のコーナ部用糸ｃ2 は第１のコーナ部用糸ｃ1
と直交又はほぼ直交するように配列される。この場合も
前記実施の形態と同様な効果を発揮する。なお、図１５
及び図１６（ａ），（ｂ）ではフィラー繊維４はコーナ
部２における内側層３ａの外側の境界を示す円弧と、外
側層３ｂの内側の境界を示す２本の直線で囲まれた領域
で表される。

【００５４】この三次元繊維構造体Ｆは枠体６として三
次元繊維構造体Ｆの形状に対応したものを使用し、プレ
スプレート１８及びプレスブロック１９，２０もコーナ
部２の形状に対応した形状をものを使用して前記実施の
形態と同様にして形成される。コーナ部２が鋭角状の場
合は、内側層３ａ及び外側層ｂを構成する糸層の数が前
記実施の形態と同じであってもフィラー繊維４の量が多
くなり、コーナ部外面の曲率が大きな状態となるように
締め付けるのに第２のコーナ部用糸ｃ2 が大きな役割を
果たす。

【００５５】（３） フィラー繊維４を糸の状態で配列
する代わりに、目的とするコーナ部２の形状に対応した
形状の組物をフィラー繊維で形成し、その組物を配列し
てもよい。この三次元繊維構造体を製造する場合は、例
えば図１７（ａ）に示すような、ほぼ断面三角形の帯状
の組物２１を予め準備する。そして、その組物２１を内
側層３ａが形成された後、図１７（ｂ）に示すように、
コーナ部２のピン８の両側に配置した状態で、外側層３
ｂを構成する面内配列糸ｘ，ｙあるいはバイアス糸Ｂを
配列し、その後に前記実施の形態と同様にして厚さ方向
糸ｚ及び両コーナ部用糸ｃ1,ｃ2 の挿入作業を行う。こ
の場合、フィラー繊維４が組物２１として配列されてい
るため、コーナ部の所望の外形形状に合わせて形成した
組物を、コーナ部２の内側層３ａと外側層３ｂとの間に
配置することにより、コーナ部２の外形形状を所望の形
状に形成し易くなる。

【００５６】（４） フィラー繊維４を組物２１として
配列する代わりに、１枚の織布をロール状に丸めた状態
や折り畳んだ状態あるいは複数枚の幅の異なる織布を重
ねた状態でコーナ部２の内側層３ａ及び外側層３ｂとの
間に配置し、コーナ部用糸ｃ1,ｃ2 で締め付け固定して
もよい。組物２１を配列する場合は目的とするコーナ部
２の形状に対応して予め所定形状の組物を準備する必要
があるが、織布を配列する場合はコーナ部２の形状の違
いに対応して異なる織布を準備する必要はなく、織布の
使用量を調整することで対応できる。また、組物２１あ
るいは織布と糸状のフィラー繊維４を混合して配列して
もよい。

【００５７】（５） 第１のコーナ部用糸ｃ1 と、第２
のコーナ部用糸ｃ2 とが直交又はほぼ直交するように配
列されればよく、第１のコーナ部用糸ｃ1 を板状部１
ａ，１ｂのなす角を２等分又はほぼ２等分する面と平行
に配列せずに、その配列方向が当該面と交差するように
配列してもよい。

【００５８】（６） 両コーナ部用糸ｃ1,ｃ2 のコーナ
部２に沿った方向の配列間隔は、厚さ方向糸ｚのピッチ
の２倍に限らず、厚さ方向糸ｚのピッチと同じにした
り、その他のピッチで配列してもよい。しかし、ピッチ
を小さくするとコーナ部用糸ｃ1,ｃ2 の挿入が難しくな
る。また、両コーナ部用糸ｃ1,ｃ2 は必ずしも交互に配
列する必要はなく、第１のコーナ部用糸ｃ1 の間に複数
本、例えば２本の第２のコーナ部用糸ｃ2 を配列した
り、第２のコーナ部用糸ｃ2 の間に複数本、例えば２本
の第１のコーナ部用糸ｃ1 を配列してもよい。

【００５９】（７） 第１のコーナ部用糸ｃ1 の第２の
コーナ部用糸ｃ2 の配列方向のピッチを不等ピッチとし
たり、第２のコーナ部用糸ｃ2 の第１のコーナ部用糸ｃ
1 の配列方向のピッチを不等ピッチとしてもよい。ま
た、複数本の第１のコーナ部用糸ｃ1 を、板状部１ａ，
１ｂのなす角を２等分又はほぼ２等分する面に対して非
対称に配列してもよい。 （８） 三次元繊維構造体Ｆの形状は２個の平板が接合
された形状に限らず、例えば図１８に示すコ字状とした
り、航空機及びロケット等のレドームの一部を構成する
ため、図１９（ａ），（ｂ）に示すように、端部内側に
フランジ２２が形成された回転体形状のものに適用して
もよい。なお、図１９（ｂ）は図１９（ａ）の三次元繊
維構造体Ｆから製造した複合材５を他の複合材５と連結
した状態の模式断面図である。また、図１９（ｃ）に示
す箱状や図１９（ｄ）に示す有底円筒状のもの、あるい
は１９（ｅ）に示す円筒の内側にフランジ２２が形成さ
れた形状のものにも適用できる。これらの三次元繊維構
造体Ｆも２個の平板が接合された形状の三次元繊維構造
体Ｆの場合と同様に、対応する形状の枠体に多数のピン
又はパイプ等で構成される規制部材が装着されたものを
使用して製造することができる。

【００６０】（９） 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Ｂをなくして面内２軸配
向としたり、互いに交差するように配列される対を成す
バイアス糸Ｂ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。また、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Ｂの傾斜角度を４５°以外にしてもよい。

【００６１】（１０） コーナ部用糸は第１及び第２の
コーナ部用糸ｃ1,ｃ2 の両方が必須ではなく、いずれか
一方のコーナ部用糸のみでフィラー繊維４（組物２１や
織布を含む）及びコーナ部２の各糸層を締付け固定した
構成としてもよい。この場合、コーナ部２の外面の曲率
を大きくすることが優先する場合は第２のコーナ部用糸
ｃ2 を設け、コーナ部２の各糸層の結合力を大きくする
ことが優先する場合は第１のコーナ部用糸ｃ1 を設け
る。第１のコーナ部用糸ｃ1 のみを設けた場合の三次元
繊維構造体Ｆは、例えば図４（ａ）及び図１６（ａ）に
示す構成となり、第２のコーナ部用糸ｃ2 のみを設けた
場合の三次元繊維構造体Ｆは、例えば図４（ｂ）及び図
１６（ｂ）に示す構成となる。

【００６２】（１１） 積層糸群３の厚さや繊維の種類
によっては穿孔針１３による孔開けを行わずに、挿入針
１１を積層糸群３に直接挿入してもよい。 （１２） 抜け止め糸Ｐを使用せずに、厚さ方向糸ｚ及
びコーナ部用糸ｃ1,ｃ2 を１本ずつチェーンステッチ方
式で挿入してもよい。また、厚さ方向糸ｚ及びコーナ部
用糸ｃ1,ｃ2 の挿入針を、積層糸群３に対して外側から
内側に向かって貫通する操作と、積層糸群３に対して内
側から外側に向かって貫通する操作とを繰り返して厚さ
方向糸ｚあるいはコーナ部用糸ｃ1,ｃ2 を挿入してもよ
い。

【００６３】（１３） 第１のコーナ部用糸ｃ1 及び第
２のコーナ部用糸ｃ2 の積層糸群３への挿入順序は、ど
ちらを先にしてもよい。しかし、積層糸群３の各糸層の
結合力を高める機能が優れている第１のコーナ部用糸ｃ
1 の挿入を先に行う方が好ましい。一方、第２のコーナ
部用糸ｃ2 の挿入後に第１のコーナ部用糸ｃ1 を挿入す
るようにすると、コーナ部の形状を第２のコーナ部用糸
ｃ2 によって良好に保持しながら第１のコーナ部用糸ｃ
1 を挿入することができる。

【００６４】（１４） 厚さ方向糸ｚの挿入が終了する
前にコーナ部用糸ｃ1,ｃ2 の挿入を行ってもよい。 前記実施の形態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。

【００６５】（１） 請求項１に記載の発明において、
コーナ部用糸は隣接する板状部のなす角を２等分又はほ
ぼ２等分する面と平行に配列され、複数本のコーナ部用
糸が当該面に対して対称に配列されている。この場合、
コーナ部用糸が屈曲部における各糸層の結合力を高め
る。

【００６６】（２） 請求項１に記載の発明において、
コーナ部用糸は隣接する両板状部の延長面と交差するよ
うに配列されている。この場合、コーナ部用糸は屈曲部
における各糸層の結合力を高めるとともに、隣接する板
状部１ａ，１ｂがなす角度が変化する方向への力に対す
る抵抗力が大きくなる。また、このコーナ部用糸はコー
ナ部に配列されている積層糸群の外側層をコーナ部外面
の曲率が大きくなるように締め付ける作用を有するた
め、フィラー繊維の量とコーナ部用糸の締付け力とを調
整することにより、コーナ部外面の曲率を大きくするの
が容易となる。

【００６７】（３） 請求項２〜請求項４のいずれか１
項に記載の発明において、第１及び第２のコーナ部用糸
が存在する場合、各コーナ部用糸の前記屈曲部に沿った
方向の配列ピッチは、厚さ方向糸の当該方向の配列ピッ
チより大きく設定されるとともに、第１及び第２のコー
ナ部用糸が当該方向に対して交互に配列されている。こ
の場合、コーナ部用糸を厚さ方向糸と同じピッチで均等
に配列するのが容易となる。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項４
に記載の発明によれば、三次元繊維構造体の屈曲部の外
面の曲率を大きく形成でき、かつ屈曲部の物性（強度）
を高めることができる。従って、軽くて強い複合材で航
空機及びロケット等のレドームやフェアリングカバー等
の機体外表面構成部品で空気力学的性能が要求される部
品を、結合部分を持った構造で製造でき、大きな複合材
成形設備を必要とせず、設計の自由度が拡がり、製品の
軽量化が図れる。

【００６９】請求項２に記載の発明では、互いに直交又
はほぼ直交する第１及び第２のコーナ部用糸が存在する
ため、屈曲部の形状を所定の形状に形成し易くなるとと
もに、複合材としたときに屈曲部の物性（強度）がより
高くなる。

【００７０】請求項３に記載の発明では、フィラー繊維
が糸状のものとして配列されているため、フィラー繊維
の量を調整することにより屈曲部の外側の形状の自由度
が高くなる。

【００７１】請求項４に記載の発明では、フィラー繊維
が組物として配列されているため、所望の屈曲部の外側
の形状に合わせて形成した組物を配置することにより屈
曲部の外側形状を所望の形状に形成するのが容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施の形態のコーナ部用糸の配列状態を示
す模式図。

【図２】 三次元繊維構造体の概略斜視図。

【図３】 各糸層の配列状態を示す模式図。

【図４】 （ａ）は第１のコーナ部用糸の配列状態を示
す模式図、（ｂ）は第２のコーナ部用糸の配列状態を示
す模式図。

【図５】 複合材の連結状態を示す側面図。

【図６】 枠体の概略斜視図。

【図７】 （ａ）は枠体の部分側面図、（ｂ）はフィラ
ー繊維を配置した状態の部分側面図。

【図８】 内側層及びフィラー繊維が配置された状態の
概略斜視図。

【図９】 （ａ）はプレスプレートの概略斜視図、
（ｂ）はプレスブロックの概略斜視図。

【図１０】 厚さ方向糸の挿入状態を示す概略斜視図。

【図１１】 厚さ方向糸の挿入手順を示す模式断面図。

【図１２】 第１のコーナ部用糸挿入時の積層糸群の配
置を示す模式図。

【図１３】 第２のコーナ部用糸挿入時の積層糸群の配
置を示す模式図。

【図１４】 変更例の複合材を連結した状態の側面図。

【図１５】 同じく三次元繊維構造体の模式図。

【図１６】 同じく（ａ）は第１のコーナ部用糸の配列
状態を示す模式図、（ｂ）は第２のコーナ部用糸の配列
状態を示す模式図。

【図１７】 別の変更例を示し、（ａ）は組物の概略斜
視図、（ｂ）は図７（ｂ）に対応する部分側面図。

【図１８】 別の変更例の三次元繊維構造体の概略斜視
図。

【図１９】 （ａ）は別の変更例の三次元繊維構造体の
概略斜視図、（ｂ）は複合材を連結した状態の模式断面
図、（ｃ）〜（ｅ）は別の三次元繊維構造体の概略斜視
図。

【図２０】 （ａ）は従来技術の三次元織物の断面図、
（ｂ）は別の従来技術の三次元織物の模式図。

【図２１】 従来の複合材の連結状態を示す側面図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ…板状部、２…屈曲部としてのコーナ部、３
…積層糸群、３ａ…内側層、３ｂ…外側層、４…フィラ
ー繊維、２１…組物、Ｂ…バイアス糸、ｃ1 …第１のコ
ーナ部用糸、ｃ2 …第２のコーナ部用糸、Ｆ…三次元繊
維構造体、ｘ…第１の面内配列糸、ｙ…第２の面内配列
糸、ｚ…厚さ方向糸、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 (72)発明者 山本 哲也 愛知県名古屋市港区大江町10番地 三菱重 工業 株式会社名古屋航空宇宙システム製 作所内 (72)発明者 西山 茂 愛知県名古屋市港区大江町10番地 三菱重 工業 株式会社名古屋航空宇宙システム製 作所内 (72)発明者 新屋 雅弘 愛知県名古屋市港区大江町10番地 三菱重 工業 株式会社名古屋航空宇宙システム製 作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の板状部が屈曲状態で接合された形
   状に形成された三次元繊維構造体であって、各板状部が
   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、その厚さ方向に配列された厚さ方向糸
   とを含む少なくとも３軸で構成され、三次元繊維構造体
   の屈曲部と交差する方向に延びるとともに各板状部の厚
   さ方向と直交する面に沿って配列され、かつ両板状部に
   跨がって連続する糸をその構成要素として持ち、屈曲部
   の外面の曲率を大きくするために前記積層糸群の外側寄
   りにフィラー繊維が屈曲部に沿った方向に配列され、屈
   曲部の前記糸層及びフィラー繊維と交差するように配列
   されたコーナ部用糸を有する三次元繊維構造体。
2. 【請求項２】 前記コーナ部用糸は、隣接する板状部の
   なす角を２等分又はほぼ２等分する面に沿って配列され
   た第１のコーナ部用糸と、第１のコーナ部用糸と直交又
   はほぼ直交するように配列された第２のコーナ部用糸と
   からなり、複数本の第１のコーナ部用糸が前記角の２等
   分面に対して対称に配列されている請求項１に記載の三
   次元繊維構造体。
3. 【請求項３】 前記フィラー繊維は糸状のものとして配
   列されている請求項１又は請求項２に記載の三次元繊維
   構造体。
4. 【請求項４】 前記フィラー繊維は組物として配列され
   ている請求項１又は請求項２に記載の三次元繊維構造
   体。