JPS61201063A - Production of fiber structure for reinforcing composite material - Google Patents

Production of fiber structure for reinforcing composite material

Info

Publication number
JPS61201063A
JPS61201063A JP60039033A JP3903385A JPS61201063A JP S61201063 A JPS61201063 A JP S61201063A JP 60039033 A JP60039033 A JP 60039033A JP 3903385 A JP3903385 A JP 3903385A JP S61201063 A JPS61201063 A JP S61201063A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yarn
endless
fiber structure
substrate
reinforcing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60039033A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0151585B2 (en
Inventor
哲朗 広川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shikishima Canvas KK
Original Assignee
Shikishima Canvas KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shikishima Canvas KK filed Critical Shikishima Canvas KK
Priority to JP60039033A priority Critical patent/JPS61201063A/en
Publication of JPS61201063A publication Critical patent/JPS61201063A/en
Publication of JPH0151585B2 publication Critical patent/JPH0151585B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 庄1LL@利」b辷旺 本発明は複合材強化用繊維構造体の製造方法に関するも
のであり、更に詳しくは、繊維構造体の端面に実質上糸
条の切断端が存在しない形態保持性の良好な、1つ、糸
条積層密度の高い複合材強化用繊維構造体の製造方法に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a fiber structure for reinforcing composite materials. The present invention relates to a method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material, which has good shape retention without the presence of fibrous materials, and has a high yarn lamination density.

直未二致■ 宇宙飛翔体、航空機、自動車、鉄道車輌あるいは船舶等
の強度を要求される機械装置の構成部材として、あるい
は建築物のi築部材として、ガラス繊維織物や炭素繊維
織物等の繊維構造体によって補強された合成樹脂の複合
材料が使用されている。更に1000℃以上の耐熱性が
要求される構造部材の成形素材として炭素繊維/炭素マ
トリックス、黒鉛繊維/炭素マトリックスあるいは、黒
鉛繊維/黒鉛マトリックス等の組合せによる複合材料が
使用されている。
■ Fibers such as glass fiber fabrics and carbon fiber fabrics are used as structural members of mechanical devices that require strength such as space vehicles, aircraft, automobiles, railway vehicles, and ships, or as building components of buildings. A composite material of synthetic resin reinforced by the structure is used. Furthermore, composite materials made of combinations of carbon fiber/carbon matrix, graphite fiber/carbon matrix, graphite fiber/graphite matrix, etc. are used as molding materials for structural members that require heat resistance of 1000° C. or higher.

このような繊維構造体によって補強された複合材料成形
品は、軽量であるのと同時に比強度と耐熱性が極めて大
であり、上記用途分野に限らず花々の産業分野に於いて
その有用性が評価されている。而して斯かる複合材料成
形品(例えばF RPやC−Cコンポジッl−)等の強
度的な特性は、強化用基材として使用される繊維構造体
中の繊維の含有率、繊維配列、組織、構造あるいはマト
リックス等によって大きな影響を受ける。これらの繊維
構造体の製造手段として、例えば米国特許第4,183
,232号明細書、フランス国特許第2.440.49
4号公報、あるいは特開昭59−71.457457号
公報等が開示されている。
Composite material molded products reinforced with such fiber structures are lightweight, and at the same time have extremely high specific strength and heat resistance, and their usefulness is not limited to the above-mentioned fields of application, but also in the flower industry. It is evaluated. The strength characteristics of such composite material molded products (for example, FRP and C-C composite) depend on the fiber content, fiber arrangement, and It is greatly influenced by organization, structure, matrix, etc. As a means for manufacturing these fibrous structures, for example, US Pat. No. 4,183
, No. 232, French Patent No. 2.440.49
No. 4, or Japanese Patent Application Laid-open No. 59-71.457457, etc. are disclosed.

[1<  ’1、ゝとする  占 しかしながら、これらの公知の複合材強化用の繊維構造
体は、何れも補強用繊維の含有比率が低いので必要な強
度を保持するのに難点があり、且つ、その端面に無数の
糸端を切断状態で露出せしめており、このため熱硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂、あるいはピッチ等の含浸に際し糸
条が抜は落ちて繊維構造体に形崩れが発生したり、ある
いは該形崩れ発生部位を取除くために樹脂やピッチ等が
硬化した後、核部に切削加工を施したりする必要がある
。また、複雑な形状を有する複合材料成形品の製造に際
しては機械加工が必須となり、それに起因する強度低下
という問題も派生する。
[1<'1, ゝ]However, all of these known fiber structures for reinforcing composite materials have a low content ratio of reinforcing fibers, so they have difficulty in maintaining the necessary strength, and , a countless number of thread ends are cut and exposed on the end face, and as a result, when impregnated with thermosetting resin, thermoplastic resin, pitch, etc., the threads are pulled out and fall off, causing the fiber structure to lose its shape. Or, after the resin, pitch, etc. have hardened, it is necessary to cut the core part in order to remove the part where the deformation occurs. Additionally, machining is essential when manufacturing a composite material molded product having a complex shape, which also causes the problem of reduced strength.

本発明の主要な目的は、在来の複合材料成形品、特にそ
の補強材として使用される繊維構造体に認められる上記
の如き問題点を解消し得る複合材強化用の繊維構造体の
製造方法を提供することにある。
The main object of the present invention is to solve the above-mentioned problems observed in conventional composite molded products, especially fiber structures used as reinforcing materials, and to produce a fiber structure for reinforcing composite materials. Our goal is to provide the following.

本発明の他の主要な目的は、繊維材料で補強された複合
材料成形品の外表面および内表面に基材を構成している
繊維糸条の糸端が露出するおそれのない、特異な構造的
特徴を備えた繊維構造体の製造手段を提供することにあ
る。
Another main object of the present invention is to have a unique structure that prevents the ends of the fiber threads constituting the base material from being exposed on the outer and inner surfaces of the composite material molded product reinforced with fiber materials. The object of the present invention is to provide a means for producing a fiber structure having the following characteristics.

エ 占  °  るた の 斯かる目的に鑑みて本発明は、所定間隔をおいて複数本
の糸条案内部材(4)を基板(5)に突設すると共に、
該糸条案内部材(4)の間にスペーサー(6)を並列固
定し、前記糸条案内部材(4)に沿ってスペーサー(6
)の上に第1の無端糸条(1)を前記基板(5)の軸線
方向に蛇行配列し、斯くして得られた第1の糸条の配設
層の上に前記第1の整列方向(X軸方向)と整列方向を
異ならしめて前記基板(5)の円周方向(Y軸方向)に
張力付与下に前記第1の無端糸条(1)を捲回配列し、
前記第1の整列方向(X軸方向)および第2の整列方向
(Y軸方向)に沿う第1の無端糸条(1)の蛇行配列と
捲回配列の組合わせを所定回数(n回)だけ繰返し、こ
の後、前記糸条案内部材(4)の下部側(4゛)から第
2の無端糸条(2)のループ(2°)を糸条案内部材(
4)の内部に挿通し、この状態で該糸条案内部材(4)
を第1の無端糸条(1)の積層の上面に引出して取除き
、このようにして第1の無端糸条(1)の積層の上面に
引出された第2の無端糸条(2)のループ(2°)に第
3の無端糸条(3)をカンヌキ糸として挿通し、前記第
2の無端糸条(2)および第3の無端糸条(3)によっ
て第1の無端糸条(1)の積層を更に締付け、繊維構造
体を形成する無端糸条の積層密度を向上せしめる複合材
強化用繊維構造体の製造方法を要旨とするものである。
In view of such an objective of the fortune telling, the present invention provides a plurality of yarn guide members (4) protruding from the substrate (5) at predetermined intervals, and
Spacers (6) are fixed in parallel between the yarn guide members (4), and spacers (6) are fixed along the yarn guide members (4).
), the first endless yarns (1) are arranged in a meandering manner in the axial direction of the substrate (5), and the first endless yarns (1) are arranged in a meandering manner on the thus obtained first yarn arrangement layer. winding and arranging the first endless yarn (1) under tension in the circumferential direction (Y-axis direction) of the substrate (5) with the direction (X-axis direction) and alignment direction different;
Combining the meandering arrangement and winding arrangement of the first endless yarn (1) along the first alignment direction (X-axis direction) and the second alignment direction (Y-axis direction) a predetermined number of times (n times) After that, the loop (2°) of the second endless yarn (2) is inserted into the yarn guiding member (4) from the lower side (4°) of the yarn guiding member (4).
4), and in this state insert the yarn guide member (4) into the thread guide member (4).
The second endless yarn (2) drawn out onto the top surface of the first endless yarn (1) stack is removed by pulling it out onto the top surface of the first endless yarn (1) stack. The third endless yarn (3) is inserted as a cannulated yarn into the loop (2°), and the second endless yarn (2) and the third endless yarn (3) form the first endless yarn. The gist of this invention is a method for manufacturing a fiber structure for reinforcing composite materials, which further tightens the laminations in (1) and improves the lamination density of the endless yarns forming the fiber structure.

皇l拠 第1図乃至第3図は本発明方法を円筒状繊維構造体の製
造に通用した場合の模式的説明図である。図示するよう
に複数本の糸条案内管(4)がその基端部を、円筒形を
なす基板(5)の支持穴(7)内に挿入された状態で放
射状に、且つ半径方向外側に向って移動自在に支承され
ている。隣り合う2本の糸状案内管(4)、(4)の間
には、合成樹脂材料等から製せられたプレート状のスペ
ーサー(6)が放射状に配置されており、該スペーサは
その上端部に沿って撞回され糸状案内管(4)、(4)
の間に円環状をなして延びるワイヤー(8)等の固定部
材によって基板(5)に固定されている。
Figures 1 to 3 are schematic explanatory diagrams when the method of the present invention is applied to the production of a cylindrical fiber structure. As shown in the figure, a plurality of yarn guide tubes (4) have their base ends inserted into support holes (7) of a cylindrical base plate (5), and extend radially and radially outward. It is supported so that it can move freely. Plate-shaped spacers (6) made of synthetic resin material or the like are arranged radially between two adjacent filamentous guide tubes (4), (4), and the spacers are arranged at their upper ends. The filamentous guide tubes (4), (4) are twisted along the
It is fixed to the substrate (5) by a fixing member such as a wire (8) extending in an annular shape between them.

この状態で糸条案内管(4)、(4) −の格子に沿っ
て上下で折返しながら前記基板(5)の軸線方狗(X軸
方向)、つまり紙面と直交する方向に第1の無端糸条(
1)を1層または2層以上に亘って位相をずらせて蛇行
配置し、斯くして得られた第1の無端糸条(1)の層の
上に、前記第1の整列方向(X軸方向)と整列方向を異
ならしめて、例えば整列方向(Y軸方向)を基板(5)
の円周方向と一致せしめて張力付与下に第1の無端糸条
(1)を捲回配置する。
In this state, while folding up and down along the lattice of the yarn guide tubes (4) and (4), the first endless fiber is aligned along the axis of the substrate (5) (X-axis direction), that is, in the direction perpendicular to the plane of the paper. Yarn (
1) is arranged in a meandering manner over one or more layers with a phase shift, and on the thus obtained layer of the first endless yarn (1), the first alignment direction (X-axis For example, the alignment direction (Y-axis direction) can be set to the substrate (5).
The first endless thread (1) is wound under tension so as to coincide with the circumferential direction of the thread.

このようにして前記第1の整列方向(X軸方向)および
第2の整列方向(Y軸方向)に沿う第1の無端糸条(1
)の配列をスペーサー(6)および基板(5)の全周に
亘って所定回数(n回)だけ繰返し、スペーサー(6)
上に第1の無端糸条(1)の積層体を形成する。第1の
無端糸条(1)の積層段数は、最終製品たる繊維構造体
の設計寸法に適合するように圧縮代を予め考慮して選定
する。第1の無端糸条(1)の積層が完了した時点で、
第2の無端糸条(2)の挿通工程を開始する。即ち、第
2図に示すようにスペーサー(6)を基板(5)の軸線
方向(X軸方向)に沿って1枚づつ順次移動させなから
糸条案内管(4)の下部側(4゛)または上部側(4”
)から、つまり第1の無端糸条(1)の積層の下面側ま
たは上面側から該糸条案内管内に糸条ガイド(9)を介
して第2の無端糸条(2)のループ(2゛)を挿通し、
この状態で糸条案内管(4)を第1の無端糸条(1)の
積層から引抜いて糸条ガイド(9)に係止されたループ
(2゛)を第1の無端糸条(1)の積層上にX軸方向、
つまり積層体の半径方向に引上げ、その分の糸条案内管
(4)を1本づつ取除く。
In this way, the first endless yarn (1
) is repeated a predetermined number of times (n times) all around the spacer (6) and the substrate (5), and the spacer (6)
A laminate of the first endless yarn (1) is formed on top. The number of stacked layers of the first endless yarn (1) is selected by considering the compression allowance in advance so as to match the design dimensions of the fibrous structure that is the final product. When the lamination of the first endless yarn (1) is completed,
The process of inserting the second endless thread (2) is started. That is, as shown in FIG. 2, the spacers (6) are sequentially moved one by one along the axial direction (X-axis direction) of the substrate (5), and then the spacers (6) are moved one by one along the axial direction (X-axis direction) of the substrate (5). ) or upper side (4”
), that is, the loop (2゛),
In this state, the yarn guide tube (4) is pulled out from the stack of the first endless yarn (1), and the loop (2゛) locked on the yarn guide (9) is pulled out from the stack of the first endless yarn (1). ) in the X-axis direction,
That is, the stack is pulled up in the radial direction and the corresponding yarn guide tubes (4) are removed one by one.

尚、第1の無端糸条(1)を基板(5)の円周方向(Y
軸方向)に沿って張力付与下に撞回す、  る際には、
基板(5)の軸線方向(X軸方向)に対して第1の無端
糸条(1)が、II!I旋状の捲回姿勢を採る場合と、
基板(5)の軸線に対して直交するように水平に捲回し
た後、撞き終り部分で段をずらして後続の撞層に移る場
合とがある。このようにして第2の無端糸条(2)のル
ープ(2′)が第1の無端糸条(1)の積層上に引出さ
れた後、前記ループ(2′)に第3の無端糸条(3)を
カンヌキ糸として挿通し、前記第2の無端糸条(2)お
よび第3の無端糸条(3)によって第1の無端糸条(1
)の積層体に付加的な締付は力を与え、繊維構造体を形
成する無端糸条の積層密度を向上させる。即ち、ループ
(2°)に第3の無端糸条(3)をカンヌキ糸として挿
通した後、第2の無端糸条(2)に引張り力を作用させ
て上方または下方に引戻すことによって、第1の無端糸
条(1)から形成された糸条の積層体は順次締付けられ
る。第2の無端糸条(2)ならびに第3の無端糸条(3
)による上記挿通ならびに締付は動作は、糸条案内管(
4)の本数分だけ1本づつ繰返し、これにより繊維構造
体を形成する糸条の密度は複合材強化に要請される所定
の水準迄増大する。このようにループ(2゛)に第3の
無端糸条(3)を順次挿通することによって、糸条積層
体の上面または下面には第3の無端糸条(3)が捲回配
置される。斯くして得られた繊維構造体は、このままで
、または常法に従って熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂また
はピンチ等の含浸工程を経て最終製品に仕上げられる。
Note that the first endless yarn (1) is aligned in the circumferential direction (Y
When twisting under tension along the axial direction),
The first endless yarn (1) in the axial direction (X-axis direction) of the substrate (5) is II! In the case of adopting an I-circular winding posture,
After winding horizontally perpendicular to the axis of the substrate (5), there are cases where the layer is shifted at the end of the winding to move on to the subsequent winding layer. After the loop (2') of the second endless yarn (2) is drawn out onto the stack of the first endless yarn (1) in this way, the third endless yarn is attached to the loop (2'). The thread (3) is inserted as a cannulated thread, and the second endless thread (2) and the third endless thread (3) are inserted into the first endless thread (1).
The additional tightening of the laminate of ) imparts force and increases the laminate density of the endless yarns forming the fibrous structure. That is, by inserting the third endless thread (3) as a cannulated thread through the loop (2°), and then applying a tensile force to the second endless thread (2) and pulling it back upward or downward, The yarn stack formed from the first endless yarn (1) is tightened in sequence. The second endless yarn (2) and the third endless yarn (3
) The above insertion and tightening operations are performed using the thread guide tube (
4) is repeated one by one for the number of yarns, thereby increasing the density of the yarns forming the fiber structure to a predetermined level required for reinforcing the composite material. By sequentially inserting the third endless yarn (3) into the loop (2゛) in this way, the third endless yarn (3) is wound around the upper or lower surface of the yarn stack. . The fibrous structure thus obtained is finished as a final product as it is, or after being impregnated with a thermosetting resin, thermoplastic resin, pinch or the like according to a conventional method.

本発明に於ける無端糸条としては、例えば炭素繊維や炭
化珪素繊維等の引揃え糸や撚り糸が使用される。尚、本
発明に於ける無端糸条とは、実質上連続繊維糸条と見做
し得る&&維集合体を意味するものであるが、必要に応
じて中間で接合した糸条や積層位置や配列方向によって
太さや繊維の種類を異にした糸条を使用することもでき
る。
As the endless yarn in the present invention, for example, aligned yarn or twisted yarn such as carbon fiber or silicon carbide fiber is used. In addition, the endless yarn in the present invention means a && fiber aggregate that can be regarded as a substantially continuous fiber yarn; It is also possible to use yarns with different thicknesses and fiber types depending on the arrangement direction.

上記実施例は本発明の具体的実施態様を繊維構造体が円
筒体である場合について例示するものであるが、本発明
は斯かる例示説明によってその要旨を限定解釈されるべ
きものではない。
Although the above examples illustrate specific embodiments of the present invention in the case where the fiber structure is a cylindrical body, the gist of the present invention should not be construed as being limited by such illustrative explanations.

尚、上記実施例に於いては糸条案内部材(4)として、
糸条ガイド(9)の保持部材ならびに第2の無端糸条(
2)の通路として機能する管状の糸条案内管を使用して
いるが、代替手段として、第4図に示すように側胴部に
第2の無端糸条(2)のループ(2゛)を係止するため
の鉤針状のくぼみ(9°)を形成してなるロンド状の糸
状案内部材を使用することも可能である。
In addition, in the above embodiment, the yarn guide member (4) is
The holding member of the yarn guide (9) and the second endless yarn (
2), but as an alternative, a loop (2') of the second endless yarn (2) is used in the side trunk as shown in Figure 4. It is also possible to use a rond-like thread-like guide member formed with a hook-like recess (9°) for locking.

第5図乃至第8図は本発明方法によって製作された複合
材強化用繊維構造体およびその製造工程を例示する説明
図である。第5図に例示するように異形スペーサー(6
)として円板状スペーサー(6゛)もしくは平板状のコ
ーンケープ形スペーサー(6”)を使用し、該異形スペ
ーサー上に第1の無端糸条(1)、第2の無端糸条(2
)、ならびに第3の無端糸条(3)からなる積層体を蛇
行ならびに捲付は方式で成形して行くと、前記異形スペ
ーサー(6)の形状・寸法に応じた曲面が取得される。
FIGS. 5 to 8 are explanatory diagrams illustrating a fiber structure for reinforcing a composite material manufactured by the method of the present invention and its manufacturing process. Irregular spacers (6
), a disc-shaped spacer (6゛) or a flat cone cape-shaped spacer (6") is used, and the first endless yarn (1) and the second endless yarn (2) are placed on the irregularly shaped spacer.
) and the third endless yarn (3) is formed by meandering and winding methods, a curved surface corresponding to the shape and dimensions of the irregularly shaped spacer (6) is obtained.

即ち、コーンケープ状の繊維構造体の製造に際し、円筒
状をなす基板(5)の側周面に多段積重ね構造の直径が
順次異なる円板形スペーサー(6゛)を嵌装するか、ま
たはコーンケープ形スペーサー(6′)を使用すること
によって、コーンケープ形繊維構造体を形成することが
できる。第6図は紡錘形の繊維構造体の製作例を示す。
That is, when producing a cone-cape-shaped fiber structure, disk-shaped spacers (6゛) having a multi-tiered stacked structure and having different diameters are fitted on the side circumferential surface of a cylindrical substrate (5), or cone By using a cape-shaped spacer (6') a cone-cape-shaped fibrous structure can be formed. FIG. 6 shows an example of manufacturing a spindle-shaped fiber structure.

第6図に示す実施例に於いては、第1の無端糸条(1)
の整列方向はスペーサー(6)のU字状表面に沿う方向
およびそれと直交する方向に規制されているが、第1の
無端糸条(1)の積層方向および積層段数は、斯かる例
示によって限定されるものではなく、例えば内圧の掛か
る円筒形繊維構造体の場合はY軸方向の糸条の密度を増
加させる等必要とする強度と負荷の作用方向に応じて適
宜選択される。
In the embodiment shown in FIG. 6, the first endless yarn (1)
Although the alignment direction of the spacer (6) is restricted to the direction along the U-shaped surface of the spacer (6) and the direction perpendicular thereto, the lamination direction and the number of lamination stages of the first endless yarn (1) are limited by this example. For example, in the case of a cylindrical fibrous structure subject to internal pressure, the density of the threads in the Y-axis direction may be increased depending on the required strength and the direction in which the load is applied.

血皿皇立来 本発明方法を採用することにより、図示するように多種
の形状を有する繊維構造体を製作することが可能であり
、繊維構造体はその糸条積層密度を増大せしめるように
積層され、且つ、強固に締付けられるから、製品の形態
安定性は在来方法に比較して顕著に向上する。更に本発
明に於いては、積層体の強度を必要とする方向に対して
糸条を配列することが可能であり、更に繊維構造体の表
面に繊維糸条の糸端が実質上露出していないから、運搬
途上や樹脂の含浸工程等に於いて糸条が抜は落ちて繊維
構造体に形崩れが発生するおそれがなく、また形状補正
のため樹脂またはピッチ等が硬化した後、核部に切削加
工を施す必要もない。従って本発明は、複雑な形状を有
する複合材料の成形を自由に為し得るのみならず、機械
加工に起因する強度低下の防止に対しても大きく寄与し
得るものである。
By employing the method of the present invention, it is possible to manufacture fiber structures having various shapes as shown in the figure, and the fiber structures can be laminated to increase the yarn lamination density. Since the product is tightened firmly and securely, the dimensional stability of the product is significantly improved compared to conventional methods. Furthermore, in the present invention, it is possible to arrange the yarns in the direction that requires the strength of the laminate, and furthermore, the yarn ends of the fiber yarns can be substantially exposed on the surface of the fiber structure. Therefore, there is no risk that the fiber structure will lose its shape due to the yarn being pulled out during transportation or during the resin impregnation process, and the core part will not be removed after the resin or pitch has hardened to correct the shape. There is no need to perform cutting on the material. Therefore, the present invention not only allows for free molding of composite materials having complex shapes, but also greatly contributes to preventing strength reduction due to machining.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図乃至第3図は本発明方法の模式的説明図である。 第4図は糸条案内部材の異なれる実施態様を例示する斜
視図であり、また第5図乃至第8図は本発明方法の具体
例を例示する説明図である。 (1)・−・・第1の無端糸条、(2) −・第2の無
端糸条、(3)・−・第3の無端糸条、(2”)・−・
第2の無端糸条のループ、(4)・−・糸条案内部材、
(5)・−・基板、(6)・−・スペーサー、(X)・
 (Y)  ・ (Z>−・糸条の整列方向。 手続補正書 適 特許庁長官  志 賀  学  殿 1、事件の表示 昭和60年特許願第39033号 2、発明の名称 複合材強化用繊維構造体の製造方法3
、?!正をする者 事件との関係  特許出願人 名称 敷島カンバス株式会社 4、代理人  畢550 住 所  大阪府大阪市西区江戸堀1丁目15番26号
明細書及び図面 6、補正の内容 明      細      書 1、発明の名称 複合材強化用繊維構造体の製造方法 2、特許請求の範囲 (1)所定間隔をおいて複数本の糸条案内部材を基板に
突設すると共に、該糸条案内部材の間にスペーサーを並
列固定し、前記糸条案内部材に沿ってスペーサーの上に
第1の無端糸条を前記基板の軸線方向に蛇行配列し、斯
くして得られた第1の糸条の配設層の上に前記第1の整
列方向と整列方向を異ならしめて前記基板の円周方向に
張力付与下に前記第1の無端糸条を捲回配列し、前記基
板の軸線方向および円周方向に沿う第1の無端糸条の蛇
行配列と捲回配列の組合わせを所定回数だけ繰返し、こ
の後、前記糸に  し、  1の偲 、 の   に引
出された第2の無端糸条のループに第3の無端糸条をカ
ンヌキ糸として挿通し、前記第2の無端糸条および第3
の無端糸条によって第1の無端糸条の積層を更に締付け
ることを特徴とする複合材強化用繊維構造体の製造方法
。 (2)前記基板が円筒形をなす特許請求の範囲第1項に
記載の複合材強化用繊維構造体の製造方法。 (3)  前記基板が円錐台形をなす特許請求の範囲第
1項に記載の複合材強化用繊維構造体の製造方法。 (4)  前記基板が半鼓状もしくはコーンケープ状を
、なす特許請求の範囲第1項に記載の複合材強化用繊維
構造体の製造方法。 (5)複数枚のスペーサーが同一の形状・寸法を有する
特許請求の範囲第1項に記載の複合材強化用繊維構造体
の製造方法。 (6)  複数枚のスペーサーがそれぞれ異なった形状
・寸法を有する特許請求の範囲第1項に記載の複合材強
化用繊維構造体の製造方法。 3、発明の詳細な説明 主粟上生肌且分肚 本発明は複合材強化用繊維構造体の製造方法に関するも
のであり、更に詳しくは、繊維構造体の端面に実質上糸
条の切断端が存在しない形態保持性の良好な、且つ、糸
条積層密度の高い複合材強化用繊維構造体の製造方法に
関するものである。 従来Ω長打 宇宙飛翔体、航空機、自動車、鉄道車輌あるいは船舶等
の強度を要求される機械装置の構成部材として、あるい
は建築物の構築部材として、ガラス繊維織物や炭素繊維
織物等の繊維構造体によって補強された合成樹脂の複合
材が使用されている。更に1000℃以上の耐熱性が要
求される構造部材の成形素材として炭素繊維/炭素マト
リックス、黒鉛繊維/炭素マトリックスあるいは、黒鉛
繊維/黒鉛マトリックス等の組合せによる複合材が使用
されている。 このような繊維構造体によっ°ζ補強された複合材成形
品は、軽量であるのと同時に強度や可撓性が極めて大で
あり、上記用途分野に限らず種々の産業分野に於いてそ
の有用性が評価されている。而して斯かる複合材成形品
(例えばFRPやC−Cコンポジット)等の強度的な特
性は、強化用基材として使用される繊維構造体中の繊維
の含有率、繊維配列、組織、あるいは構造等によって大
きな影響を受ける。これらの繊維構造体の製造手段とし
て、例えば米国特許第4.183,232号明細書、フ
ランス国特許第2.440.494号公報、あるいは特
開昭59−71.457号公報等が開示されている。 ハ °しよ゛と る  占 しかしながら、上記米国特許に記載された繊維構造体に
は寸法が制約されると共に繊維積層面に対して垂直方向
に糸条の切断端が露出するという欠点が認められ、また
、フランス国特許に記載された繊維構造体には寸法の制
約ならびに繊維積層面に対して半径方向に糸条の切断端
が露出するという欠点が認められている。更に特開昭5
9−71457号公報に記載された繊維構造体にも寸法
が制約されるという前記同様の問題点が見受けられてい
る。これに加うるに、上記複合材強化用の繊維構造体は
、何れも補強用繊維の含有比率が低いので必要な強度を
保持するのに難点があり、且つ、その端面に無数の糸端
を切断状態で露出せしめており、このため熱硬化性樹脂
、熱可塑性樹脂、あるいはピッチ等の含浸に際し糸条が
抜は落ちて繊維構造体に形崩れが発生したり、あるいは
該形崩れ発生部位を取除くために樹脂やピンチ等が硬化
した後、核部に切削加工を施したりする必要がある。ま
た、複雑な形状を有する複合材成形品の製造に際しては
機械加工が必須となり、それに起因する強度低下という
問題も派生する。 本発明の主要な目的は、在来の複合材成形品の補強材と
して使用される繊維構造体に認められる上記の如き問題
点を解消すると共に、特殊な装置を使用せずに寸法およ
び形状が制約されない複合材強化用の繊維構造体を製造
する方法を提供することにある。 本発明の他の主要な目的は、繊維材料で補強された複合
材成形品の外表面および内表面に基材を構成している繊
維糸条の糸端が露出しない、特異な構造的特徴を備えた
繊維構造体の製造手段を提供することにある。 t 占  ° るための 斯かる目的に鑑みて本発明は、所定間隔をおいて複数本
の糸条案内部材(4)を基板(5)に突設すると共に、
該糸条案内部材(4)の間にスペーサー(6)を並列固
定し、前記糸条案内部材(4)に沿ってスペーサー(6
)の上に第1の無端糸条(1)を前記基板(5)の軸線
方向に蛇行配列し、斯くして得られた第1の糸条の配設
層の上に前記第1の整列方向(X軸方向ンと整列方向を
異ならしめ“ζ前記基板(5)の円周方向(Y軸方向)
に張力付与下に前記第1の無端糸条(1)を捲回配列し
、前記第1の整列方向(X軸方向)および第2の整列方
向(Y軸方向)に沿う第1の無端糸条(1)の蛇行配列
と捲回配列の組合わせを所定回数(n回)だけ繰返し、
この後、前記糸条案内部材(4)の下部または上部から
糸条ガイド(9)を挿入し、糸条案内部材(4)を第1
の無端糸条(1)の積層から引抜いた後、前記糸条ガイ
ド(9)に係止された第2の無端糸条(2)のループ(
2”)を第1の無端糸条(1)の積層上に引出し、この
ようにして第1の無端糸条(1)の積層上に引出された
第2の無端糸条(2)のループ(2゛)に第3の無端糸
条(3)をカンヌキ糸として欅通し、前記第2の無端糸
条(2)および第3の無端糸条(3)によって第1の無
端糸条(1)の積層を更に締付け、繊維構造体を形成す
る無端糸条の積層密度を向上せしめる複合材強化用繊維
構造体の製造方法を要旨とするものである。 1蓋逍 第1図乃至第3図は本発明方法を円筒状繊維構造体の製
造に通用した場合の模式的説明図である0図示するよう
に複数本の糸条案内管(4)がその基端部を、円筒形を
なす基板(5)の支持穴(7)内に挿入された状態で放
射状に、且つ半径方向外側に向って移動自在に支承され
ている。隣り合う2本の糸状案内管(4)、(4)の間
には、合成樹脂材料等から製せられたプレート状のスペ
ーサー(6)が放射状に配置されており、該スペーサは
その上端部に沿って撞回され糸状案内管(4)、(4)
の間に円環状をなして延びるワイヤー(8)等の固定部
材によって基板(5)に固定されている。 この状態で糸条案内管(4)、(4)〜の格子に沿って
上下で折返しながら前記基板(5)の軸線方向(X軸方
向)、つまり紙面と直交する方向に第1の無端糸条(1
)を1層または2層以上に亘って位相をずらせて蛇行配
置し、斯(して得られた第1の無端糸条(1)の層の上
に、前記第1の整列方向(X軸方向)と整列方向を異な
らしめて、例えば整列方向(Y軸方向)を基板(5)の
円周方向と一致せしめて張力付与下に第1の無端糸条(
1)を捲回配置する。 このようにして前記第1の整列方向(X軸方向)および
第2の整列方向(Y軸方向)に沿う第1の無端糸条(1
)の配列をスペーサー(6)の全周に亘っ°ζ所定回数
(n回)だけ繰返し、スペーサー(6)上に第1の無端
糸条(1)の積層体を形成する。第1の無端糸条(1)
の積層段数は、最終製品たる繊維構造体の設計寸法に適
合するように圧縮代を予め考慮して選定する、第1の無
端糸条(1)の積層が完了した時点で、第2の無端糸条
(2)の挿通工程を開始する。即ち、82図に示すよう
にスペーサー(6)を基板(5)の軸線方向(X軸方向
)に沿って1枚つつ順次移動させなから糸条案内管(4
)の下端部側(4′)または上端部側(4”)から、つ
まり第1の無端糸条(1)の積層の下面側または上面側
から糸条案内管(4)内に糸条ガイド(9)を挿入し、
糸条案内管(4)を第1の無端糸条(1)の積層から引
抜いた後、糸条ガイド(9)に係止されたループ(2゛
)を第1の無端糸条(1)の積層上に、つまり積層体の
半径方向(X軸方向)に引上げる。尚、第1の無端糸条
(1)を基板(5)の円周方向(Y)に沿って張力付与
下に捲回する際には、基板(5)の軸線方向(X軸方向
)に対して第1の無端糸条(1)が、螺旋状の捲回姿勢
を採る場合と、基板(5)の軸線に対して直交するよう
に水平に捲回した後、撞き終り部分で段をずらして後続
の攪層に移る場合とがある。このようにして第2の無端
糸条(2)のループ(2”)を第1の無端糸条(1)の
積層上に引出した後、前記ループ(2”)に第3の無端
糸条(3)をカンヌキ糸として欅通し、前記第2の無端
糸条(2)および第3の無端糸条(3)によって第1の
無端糸条(1)の積層体に付加的な締付は力を与え、繊
維構造体を形成する無醋1糸条の積層密度を向上させる
。即ち、ループ(2′)に第3の無端糸条(3)をカン
ヌキ糸として挿通した後、第2の無端糸条(2)に引張
り力を作用させて上方または下方に引戻すことによって
、第1の無端糸条(1)から形成された糸条の積層体は
順次締付けられる。第2の無端糸条(2)ならびに第3
の無端糸条(3)による上記挿通ならびに締付は動作は
、糸条案内管(4)の本数分だけ1本づつ繰返し、これ
により繊維構造体を形成する糸条の密度は複合材強化に
要請される所定の水準迄増大する。このようにループ(
2゛)に第3の無端糸条(3)を順次挿通することによ
って、糸条積層体の上面または下面には第3の無端糸条
(3)が隆回配置される。斯くして得られた繊維構造体
は、このままで、または常法に従って熱硬化性樹脂、熱
可塑性樹脂またはピッチ等の含浸工程を経て最終製品に
佳上げられる。 本発明に於ける無端糸条としては、例えば炭素繊維や炭
化珪累楊維等の引揃え糸や撚り糸が使用される。尚、本
発明に於ける無端糸条とは、実質上連続繊維糸条と見做
し得る繊維集合体を8味するものであるが、必要に応じ
て中間で接合した糸条や積層位置や配列方向によって太
さや繊維の種類を異にした糸条を使用することもできる
。 上記実施例は本発明の具体的実施態様を繊維構造体が円
筒体である場合について例示するものであるが、本発明
は斯かる例示説明によってその要旨を限定解釈されるべ
きものではない。 尚、上記実施例に於いてば糸条案内部材(4)として、
糸条ガイド(9)の保持部材ならびに第2の無端糸条(
2)の通路として機能する管状の糸条案内管を使用して
いるが、代替手段として、第4図に示すように側胴邪に
第2の無端糸条(2)のループ(2″)を係止するため
の鉤針状のくぼみ(9′)を形成してなるロンド状の糸
状案内部材を使用することも可能である。 第5図乃至第8図は本発明方法によって製作された複合
材強化用繊維構造体およびその製造工程を例示する説明
図である。第5図に例示するように異形スペーサー(6
)として円板状スペーサー(6′)もしくは平板状のコ
ーンケープ形スペーサー(6”)を使用し、該異形スペ
ーサー上に第1の無端糸条(1)、第2の無端糸条(2
)、ならびに第3の無端糸条(3)からなる積層体を蛇
行ならびに捲付は方式で成形して行くと、前記異形スペ
ーサー(6)の形状・寸法に応じた曲面が取得される。 即ち、コーンケープ状の繊維構造体の製造に際し、円筒
状をなす基板(5)の側周面に多段積重ね構造の直径か
順次異なる円板形スペーサー(6°)を嵌装するか、ま
たはコーンケープ形スペーサー(6゛)を使用すること
によって、コーンケープ形の繊維構造体を形成すること
ができる。第6図は紡錘形の繊維構造体の製作例を示す
、第6図に示す実施例に於いては、第1の無端糸条(1
)の整列方向はスペーサー(6)のU字状表面に沿う方
向およびそれと直交する方向に規制されているが、第1
の無端糸条(1)の積層方向および積N段数は、斯かる
例示によって限定されるものではな(、例えば内圧の掛
かる円筒形繊維構造体の場合はY軸方向の糸条の密度を
増加させる等必要とする強度と負荷の作用方向に応じ設
計条件を適宜変更することができる。 1)μパガ果 本発明方法を採用することにより、図示するように多種
の形状を有する繊維構造体を製作することが可能であり
、繊維構造体はその糸条積層密度を増大せしめるように
積層され、且つ、強固に締付けられるから、製品の形態
安定性は在来方法に比較して顕著に向上する。更に本発
明に於いては、積層体の強度を必要とする方向に対して
糸条を選択的に補強配設することが可能であり、更に繊
維構造体の表面に繊維糸条の糸端が実質上露出していな
いから、運搬途上や樹脂の含浸工程等に於いて糸条が抜
は落らて繊維構造体に形崩れが発生することがなく、ま
た形状補正のため樹脂またはピッチ等が硬化した後、核
部に切削加工を施す必要もない。従って本発明は、簡易
な方法で複雑な形状を有する複合材料の成形を自由に為
し得るのみならず、機械加工に起因する細度低下の防止
に対しても大きく寄与し得るものである。 4、図面の簡単な説明 第1図乃至第3図は本発明方法の模式的説明図である。 第4図は糸条案内部材の異なる実施態様を例示する斜視
図であり、また第5図乃至第8図は本発明方法の具体例
を例示する説明図である。 (1)・・−・第1の無端糸条、(2)・−第2の無電
糸条、(3)−第3の無端糸条、(2’)−第の無端糸
条のループ、(4)・−糸条案内部材(5)−・一基板
、(6)−・スペーサー、(9)糸条ガイド、(X) 
 ・ (Y)  ・ <z)−系条馨列方向。 手続補正書 1.事件の表示 昭和60年特許願第39033号 2、発明の名称 複合材強化用繊維構造体の製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 敷島カンバス株式会社 4、代理人 8550 住 所  大阪府大阪市西区江戸堀1丁目15番26号
大阪商エビルア階 氏 名  (6458)弁理士 江 原 省 吾5、補
正の対象  明細書 人 明細書中 ■、特許請求の範囲を下記の通り補正する。 「(1)  所定間隔をおいて複数本の糸条案内部材を
基板に突設すると共に、該糸条案内部材の間にスペーサ
ーを並列固定し、前記糸条案内部材に沿ってスペーサー
の上に第1の無端糸条を前記基板の軸線方向に蛇行配列
し、斯くして得られた第1の糸条の配設層の上に前記第
1の整列方向と整列方向に異ならしめて前記基板の円周
方向に張力付与下に前記第1の無端糸条を捲回配列し、
前記基板の軸線方向および円周方向に沿う第1の無端糸
条の蛇行配列と捲回配列の組合せを所定回数だけ繰返し
、この後、前記糸条案内部材の下部または上部から糸条
ガイドを挿入し、糸条案内部材を第1の無端糸条の積層
から引抜いた後、前記糸条ガイドに係止された第2の無
端糸条のループを第1の無端糸条の積層上に引出し、第
1の無端糸条の積層上に引出された第2の無端糸条のル
ープに第3の無端糸条をカンヌキ糸として挿通し、前記
第2の無端糸条および第3の無端糸条によって第1の無
端糸条の積層を更に締付けることを特徴とする複合材強
化用繊維構造体の製造方法。 (2)前記基板が円筒形をなす特許請求の範囲第1項に
記載の複合材強化用繊維構造体の製造方法。 (3)  前記基板が円錐台形をなす特許請求の範囲第
1項に記載の複合材強化用繊維構造体の製造方法。 (4)  前記基板が半鼓状もしくはコーンケープ状を
なす特許請求の範囲第1項に記載の複合材強化用繊維構
造体の製造方法。 (5)  複数枚のスペーサーが同一の形状・寸法を有
する特許請求の範囲第1項に記載の複合材強化用繊維構
造体の製造方法。 (6)複数枚のスペーサーがそれぞれ異なった形状・寸
法を有する特許請求の範囲第1項に記載の複合材強化用
繊維構造体の製造方法。 (7)   ・  ・(′  3−な 、−請、゛のν
璽     ^           ・(2)   
スペーサー(コーン −ブン で  、−るー ゛ ・
          −法よ る  と、   の 、l ■に     る−   
     ’Lじ詩j」わ丸01)造]ユL−
1 to 3 are schematic illustrations of the method of the present invention. FIG. 4 is a perspective view illustrating different embodiments of the yarn guide member, and FIGS. 5 to 8 are explanatory views illustrating specific examples of the method of the present invention. (1)---First endless yarn, (2)---Second endless yarn, (3)---Third endless yarn, (2'')---
Second endless yarn loop, (4) -- Yarn guide member,
(5) --- Substrate, (6) --- Spacer, (X)
(Y) ・ (Z>-・Alignment direction of threads. Procedural amendment Applicable Patent Office Commissioner Manabu Shiga 1, Indication of case Patent Application No. 39033 of 1985 2, Title of invention Fiber structure for reinforcing composite materials Body manufacturing method 3
,? ! Relationship with the case of the person making the correction Patent applicant name: Shikishima Canvas Co., Ltd. 4, agent: 550 Aki Address: 1-15-26 Edobori, Nishi-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture Specification and drawings 6, Amendment details 1, Title of the invention: Method for manufacturing a fiber structure for reinforcing composite materials 2, Claims (1) A plurality of thread guide members are provided protruding from a substrate at predetermined intervals, and between the thread guide members. Spacers are fixed in parallel, and a first endless yarn is arranged in a meandering manner in the axial direction of the substrate on the spacer along the yarn guide member, and the thus obtained first yarn arrangement layer is The first endless yarn is wound and arranged on the substrate under tension in a circumferential direction of the substrate in a different alignment direction from the first alignment direction, and the first endless yarn is wound and arranged in a tensioned manner in a circumferential direction of the substrate, and the first endless yarn is wound along the axial direction and the circumferential direction of the substrate. The combination of the meandering arrangement and the winding arrangement of the first endless yarn is repeated a predetermined number of times, and after that, the loop of the second endless yarn pulled out at the same time as the first endless yarn is attached to the loop of the second endless yarn. The endless thread of the second endless thread and the third
A method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material, comprising further tightening the first stack of endless yarns using the endless yarns. (2) The method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material according to claim 1, wherein the substrate has a cylindrical shape. (3) The method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material according to claim 1, wherein the substrate has a truncated cone shape. (4) The method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material according to claim 1, wherein the substrate has a half-drum shape or a cone-cape shape. (5) The method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material according to claim 1, wherein the plurality of spacers have the same shape and dimensions. (6) The method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material according to claim 1, wherein the plurality of spacers have different shapes and dimensions. 3. Detailed Description of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a fiber structure for reinforcing composite materials, and more specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a fiber structure for reinforcing composite materials, and more specifically, the present invention relates to a method for producing a fiber structure for reinforcing composite materials, and more specifically, a fiber structure in which cut ends of the threads are substantially present on the end surface of the fiber structure. The present invention relates to a method for producing a fiber structure for reinforcing a composite material, which has good shape retention and a high yarn lamination density. Traditionally, it has been used as a component of mechanical equipment that requires strength such as spacecraft, aircraft, automobiles, railway vehicles, ships, etc., or as a construction member of buildings, using fiber structures such as glass fiber fabrics and carbon fiber fabrics. A reinforced synthetic resin composite is used. Furthermore, composite materials made of combinations of carbon fiber/carbon matrix, graphite fiber/carbon matrix, graphite fiber/graphite matrix, etc. are used as molding materials for structural members that require heat resistance of 1000° C. or higher. Composite molded products reinforced with such fiber structures are lightweight and at the same time have extremely high strength and flexibility, and are used not only in the above application fields but also in various industrial fields. Its usefulness has been evaluated. The strength characteristics of such composite molded products (for example, FRP and C-C composites) depend on the fiber content, fiber arrangement, texture, or It is greatly affected by the structure etc. As means for manufacturing these fibrous structures, for example, US Pat. ing. However, the fiber structure described in the above-mentioned U.S. patent has drawbacks in that the dimensions are restricted and the cut ends of the yarns are exposed in the direction perpendicular to the fiber lamination plane. Furthermore, the fiber structure described in the French patent has the drawbacks of dimensional limitations and exposure of the cut ends of the threads in the radial direction relative to the fiber lamination surface. Furthermore, JP-A-5
The fibrous structure described in Japanese Patent No. 9-71457 also suffers from the same problem as the above-mentioned size restriction. In addition, all of the above-mentioned fiber structures for reinforcing composite materials have a low content ratio of reinforcing fibers, so it is difficult to maintain the necessary strength. The threads are exposed in the cut state, and therefore, when impregnated with thermosetting resin, thermoplastic resin, pitch, etc., the threads may fall off and the fiber structure may lose its shape, or the portion where the shape loss occurs may be removed. In order to remove it, it is necessary to cut the core after the resin, pinch, etc. have hardened. Additionally, machining is essential when manufacturing a composite molded product having a complex shape, which also causes the problem of reduced strength. The main purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems observed in fiber structures used as reinforcing materials for conventional composite molded products, and to improve the size and shape without using special equipment. The object of the present invention is to provide a method for manufacturing a fiber structure for reinforcing composite materials without any restrictions. Another main object of the present invention is to provide a unique structural feature in which the ends of the fiber threads constituting the base material are not exposed on the outer and inner surfaces of the composite molded product reinforced with fiber material. An object of the present invention is to provide a means for manufacturing a fibrous structure having the following features. In view of the above purpose of occupying the space, the present invention provides a plurality of yarn guide members (4) protruding from the substrate (5) at predetermined intervals, and
Spacers (6) are fixed in parallel between the yarn guide members (4), and spacers (6) are fixed along the yarn guide members (4).
), the first endless yarns (1) are arranged in a meandering manner in the axial direction of the substrate (5), and the first endless yarns (1) are arranged in a meandering manner on the thus obtained first yarn arrangement layer. The alignment direction is different from the direction (X-axis direction) and the circumferential direction (Y-axis direction) of the substrate (5) is
The first endless yarn (1) is wound and arranged under tension, and the first endless yarn is wound along the first alignment direction (X-axis direction) and the second alignment direction (Y-axis direction). Repeating the combination of meandering arrangement and winding arrangement of row (1) a predetermined number of times (n times),
After that, insert the yarn guide (9) from the bottom or top of the yarn guide member (4), and move the yarn guide member (4) to the first
After pulling out the endless yarn (1) from the stack, the second endless yarn (2) loop (
2'') is pulled out onto the stack of the first endless yarn (1), and the loop of the second endless yarn (2) thus pulled out onto the stack of the first endless yarn (1). The third endless thread (3) is threaded through the thread (2) as a cannulated thread, and the second endless thread (2) and the third endless thread (3) form the first endless thread (1). ), and improves the lamination density of the endless yarns forming the fiber structure. 1 is a schematic explanatory diagram when the method of the present invention is applied to the production of a cylindrical fiber structure. When inserted into the support hole (7) of (5), it is supported so as to be movable radially and radially outward. Plate-shaped spacers (6) made of synthetic resin material or the like are arranged radially between them, and the spacers are twisted along the upper end of the thread-like guide tubes (4), (4).
It is fixed to the substrate (5) by a fixing member such as a wire (8) extending in an annular shape between them. In this state, the first endless yarn is folded upward and downward along the lattice of the yarn guide tubes (4) and (4) to extend in the axial direction (X-axis direction) of the substrate (5), that is, in the direction perpendicular to the paper surface. Article (1
) is arranged in a meandering manner over one or more layers with a phase shift, and on top of the layer of the first endless yarn (1) obtained in this way, the first alignment direction (X-axis For example, the alignment direction (Y-axis direction) is made to match the circumferential direction of the substrate (5), and the first endless yarn (
1) is arranged in a winding manner. In this way, the first endless yarn (1
) is repeated a predetermined number of times (n times) over the entire circumference of the spacer (6) to form a laminate of the first endless yarn (1) on the spacer (6). First endless yarn (1)
The number of stacking stages is selected by considering the compression allowance in advance to suit the design dimensions of the fiber structure that is the final product.When the first endless yarn (1) has been stacked, the second endless The thread (2) insertion process is started. That is, as shown in Fig. 82, the spacers (6) are sequentially moved one by one along the axial direction (X-axis direction) of the substrate (5) and then
) from the lower end side (4') or upper end side (4''), that is, from the lower surface side or upper surface side of the stack of the first endless yarn (1), guide the yarn into the yarn guide tube (4). Insert (9),
After pulling out the yarn guide tube (4) from the stack of the first endless yarn (1), the loop (2゛) locked on the yarn guide (9) is pulled out from the stack of the first endless yarn (1). on the stack, that is, in the radial direction (X-axis direction) of the stack. In addition, when winding the first endless yarn (1) under tension along the circumferential direction (Y) of the substrate (5), the first endless thread (1) is wound in the axial direction (X-axis direction) of the substrate (5). On the other hand, when the first endless yarn (1) takes a spiral winding posture, and after winding horizontally perpendicularly to the axis of the substrate (5), a step is formed at the end of the winding. There are cases where the mixture is shifted and transferred to the subsequent stirring layer. After pulling out the loop (2'') of the second endless yarn (2) onto the stack of the first endless yarn (1) in this way, the third endless yarn is inserted into the loop (2''). (3) is threaded through a keyaki thread as a cannulated thread, and the second endless thread (2) and the third endless thread (3) are used to additionally tighten the laminate of the first endless thread (1). It gives strength and improves the lamination density of the single unrefined yarn that forms the fiber structure. That is, after inserting the third endless thread (3) as a cannulated thread through the loop (2'), by applying a tensile force to the second endless thread (2) and pulling it back upward or downward, The yarn stack formed from the first endless yarn (1) is tightened in sequence. The second endless yarn (2) and the third
The above-mentioned insertion and tightening operation using the endless yarn (3) is repeated one by one for the number of yarn guide tubes (4), thereby increasing the density of the yarn forming the fiber structure to the point where the composite material is reinforced. Increase to the required predetermined level. Loop like this (
By sequentially inserting the third endless yarn (3) through the yarn layer 2'), the third endless yarn (3) is arranged in a protruding manner on the upper or lower surface of the yarn stack. The fibrous structure thus obtained can be made into a final product as it is or after being impregnated with a thermosetting resin, thermoplastic resin, pitch, etc. according to a conventional method. As the endless yarn in the present invention, for example, drawn yarn or twisted yarn such as carbon fiber or silicon carbide fiber is used. In addition, the term "endless yarn" in the present invention refers to a fiber aggregate that can be regarded as a substantially continuous fiber yarn; It is also possible to use yarns with different thicknesses and fiber types depending on the arrangement direction. Although the above examples illustrate specific embodiments of the present invention in the case where the fiber structure is a cylindrical body, the gist of the present invention should not be construed as being limited by such illustrative explanations. In addition, in the above embodiment, the yarn guide member (4) is
The holding member of the yarn guide (9) and the second endless yarn (
2), but as an alternative, a loop (2'') of the second endless yarn (2) is used in the side trunk as shown in Figure 4. It is also possible to use a rond-like thread-like guide member formed with a hook-like recess (9') for locking. 5 is an explanatory diagram illustrating a fiber structure for reinforcing materials and its manufacturing process. As illustrated in FIG.
), a disk-shaped spacer (6') or a flat cone cape-shaped spacer (6'') is used, and the first endless yarn (1) and the second endless yarn (2) are placed on the irregularly shaped spacer.
) and the third endless yarn (3) is formed by meandering and winding methods, a curved surface corresponding to the shape and dimensions of the irregularly shaped spacer (6) is obtained. That is, when producing a cone-cape-shaped fiber structure, disk-shaped spacers (6°) having a multi-tier stacked structure with different diameters are fitted on the side circumferential surface of the cylindrical substrate (5), or cone By using a cape-shaped spacer (6'), a cone-cape-shaped fiber structure can be formed. FIG. 6 shows an example of manufacturing a spindle-shaped fiber structure. In the embodiment shown in FIG.
) are restricted to the direction along the U-shaped surface of the spacer (6) and the direction perpendicular thereto.
The stacking direction and the number of stacked N stages of the endless yarn (1) are not limited by this example (for example, in the case of a cylindrical fiber structure to which internal pressure is applied, the density of the yarn in the Y-axis direction may be increased). The design conditions can be changed as appropriate depending on the required strength and the direction of load action.1) By adopting the method of the present invention, fiber structures having various shapes as shown in the figure can be produced. The fiber structure is laminated to increase the yarn lamination density and tightly tightened, so the morphological stability of the product is significantly improved compared to conventional methods. do. Furthermore, in the present invention, it is possible to selectively provide reinforcement of the yarns in the direction in which the strength of the laminate is required, and furthermore, the yarn ends of the fiber yarns can be provided on the surface of the fiber structure. Because they are virtually not exposed, the fiber structure will not lose its shape due to yarns falling off during transportation or during the resin impregnation process, and the resin or pitch will not be removed to correct the shape. There is no need to cut the core after hardening. Therefore, the present invention not only enables the free molding of composite materials having complex shapes using a simple method, but also greatly contributes to preventing the reduction in fineness caused by machining. 4. Brief Description of the Drawings Figures 1 to 3 are schematic illustrations of the method of the present invention. FIG. 4 is a perspective view illustrating different embodiments of the yarn guide member, and FIGS. 5 to 8 are explanatory views illustrating specific examples of the method of the present invention. (1)...-first endless yarn, (2)--second electroless yarn, (3)--third endless yarn, (2')--first endless yarn loop, (4) - Yarn guide member (5) - One substrate, (6) - Spacer, (9) Yarn guide, (X)
・ (Y) ・ <z) - System row direction. Procedural amendment 1. Display of the case 1985 Patent Application No. 39033 2 Name of the invention Method for manufacturing fiber structures for reinforcing composite materials 3 Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant name Shikishima Canvas Co., Ltd. 4 Agent 8550 Address Address: 1-15-26 Edobori, Nishi-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture, Osaka Commercial Evil, Inc. Name (6458) Patent Attorney Sho Ehara 5, Subject of amendment: ■ In the specification of the applicant, the scope of the claims has been amended as follows: do. (1) A plurality of yarn guide members are provided protruding from the substrate at predetermined intervals, spacers are fixed in parallel between the yarn guide members, and spacers are placed on the spacers along the yarn guide members. A first endless thread is arranged in a meandering manner in the axial direction of the substrate, and on the thus obtained first thread arrangement layer, the alignment direction is different from the first arrangement direction, and the first endless thread is arranged in a meandering manner in the axial direction of the substrate. arranging the first endless yarn in a winding manner under tension in the circumferential direction;
The combination of meandering arrangement and winding arrangement of the first endless yarn along the axial direction and circumferential direction of the substrate is repeated a predetermined number of times, and then a yarn guide is inserted from the bottom or top of the yarn guide member. and, after pulling out the yarn guide member from the first stack of endless yarns, pulling out the loop of the second endless yarn locked to the yarn guide onto the first stack of endless yarns, A third endless yarn is inserted as a cannula yarn into a loop of a second endless yarn pulled out on a stack of first endless yarns, and the second endless yarn and the third endless yarn are connected to each other. A method for producing a fiber structure for reinforcing a composite material, which comprises further tightening the first stack of endless yarns. (2) The method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material according to claim 1, wherein the substrate has a cylindrical shape. (3) The method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material according to claim 1, wherein the substrate has a truncated cone shape. (4) The method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material according to claim 1, wherein the substrate has a half-drum shape or a cone-cape shape. (5) The method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material according to claim 1, wherein the plurality of spacers have the same shape and dimensions. (6) The method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material according to claim 1, wherein the plurality of spacers have different shapes and dimensions. (7) ・ ・(' 3-na , -ask, ゛'s ν
Seal ^ ・(2)
Spacer (cone-bun, -ru ゛・
-According to the law, according to the law -
'Lji Poetry j' Wamaru 01) Construction] Yu L-

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)所定間隔をおいて複数本の糸条案内部材を基板に
突設すると共に、該糸条案内部材の間にスペーサーを並
列固定し、前記糸条案内部材に沿ってスペーサーの上に
第1の無端糸条を前記基板の軸線方向に蛇行配列し、斯
くして得られた第1の糸条の配設層の上に前記第1の整
列方向と整列方向を異ならしめて前記基板の円周方向に
張力付与下に前記第1の無端糸条を捲回配列し、前記基
板の軸線方向および円周方向に沿う第1の無端糸条の蛇
行配列と捲回配列の組合わせを所定回数だけ繰返し、こ
の後、前記糸条案内部材の下部から第2の無端糸条のル
ープを糸条案内部材の内部に挿通し、該糸条案内部材を
第1の無端糸条の積層の上面に引出して取除き、斯くし
て第1の無端糸条の積層の上面に引出された第2の無端
糸条のループに第3の無端糸条をカンヌキ糸として挿通
し、前記第2の無端糸条および第3の無端糸条によって
第1の無端糸条の積層を更に締付けることを特徴とする
複合材強化用繊維構造体の製造方法。
(1) A plurality of yarn guide members are provided protrudingly on the substrate at predetermined intervals, spacers are fixed in parallel between the yarn guide members, and spacers are placed on the spacers along the yarn guide members. One endless yarn is arranged in a meandering manner in the axial direction of the substrate, and on the thus obtained first yarn arrangement layer, the first alignment direction and the alignment direction are made to be different from each other to form a circle on the substrate. The first endless yarn is wound in a winding arrangement under tension in the circumferential direction, and the combination of the meandering arrangement and the winding arrangement of the first endless yarn along the axial direction and the circumferential direction of the substrate is performed a predetermined number of times. After that, the loop of the second endless yarn is inserted into the inside of the yarn guide member from the lower part of the yarn guide member, and the loop of the second endless yarn is inserted into the upper surface of the stack of the first endless yarn. The third endless yarn is inserted into the loop of the second endless yarn pulled out on the upper surface of the stack of first endless yarns as a cannulated yarn, and the second endless yarn is removed. A method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material, which comprises further tightening a stack of first endless yarns by a third endless yarn.
(2)前記基板が円筒形をなす特許請求の範囲第1項に
記載の複合材強化用繊維構造体の製造方法。
(2) The method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material according to claim 1, wherein the substrate has a cylindrical shape.
(3)前記基板が円錐台形をなす特許請求の範囲第1項
に記載の複合材強化用繊維構造体の製造方法。
(3) The method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material according to claim 1, wherein the substrate has a truncated cone shape.
(4)前記基板が半鼓状もしくはコーンケープ状をなす
特許請求の範囲第1項に記載の複合材強化用繊維構造体
の製造方法。
(4) The method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material according to claim 1, wherein the substrate has a half-drum shape or a cone cape shape.
(5)複数枚のスペーサーが同一の形状・寸法を有する
特許請求の範囲第1項に記載の複合材強化用繊維構造体
の製造方法。
(5) The method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material according to claim 1, wherein the plurality of spacers have the same shape and dimensions.
(6)複数枚のスペーサーがそれぞれ異なった形状・寸
法を有する特許請求の範囲第1項に記載の複合材強化用
繊維構造体の製造方法。
(6) The method for manufacturing a fiber structure for reinforcing a composite material according to claim 1, wherein the plurality of spacers have different shapes and dimensions.
JP60039033A 1985-02-28 1985-02-28 Production of fiber structure for reinforcing composite material Granted JPS61201063A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60039033A JPS61201063A (en) 1985-02-28 1985-02-28 Production of fiber structure for reinforcing composite material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60039033A JPS61201063A (en) 1985-02-28 1985-02-28 Production of fiber structure for reinforcing composite material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61201063A true JPS61201063A (en) 1986-09-05
JPH0151585B2 JPH0151585B2 (en) 1989-11-06

Family

ID=12541798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60039033A Granted JPS61201063A (en) 1985-02-28 1985-02-28 Production of fiber structure for reinforcing composite material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61201063A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2643657A1 (en) * 1989-02-20 1990-08-31 Toyoda Automatic Loom Works THREE-DIMENSIONAL FABRIC AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
JP2011516294A (en) * 2008-02-11 2011-05-26 アルバニー エンジニアード コンポジッツ インコーポレイテッド Multi-directional reinforced shape woven preform for composite structures

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11254523B1 (en) 2020-09-24 2022-02-22 McCloskey International Limited Slide mechanism for stacker

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2643657A1 (en) * 1989-02-20 1990-08-31 Toyoda Automatic Loom Works THREE-DIMENSIONAL FABRIC AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
US5091246A (en) * 1989-02-20 1992-02-25 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Three dimensional fabric and method for making the same
JP2011516294A (en) * 2008-02-11 2011-05-26 アルバニー エンジニアード コンポジッツ インコーポレイテッド Multi-directional reinforced shape woven preform for composite structures

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0151585B2 (en) 1989-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5060466A (en) Composite rope and manufacturing method for the same
US5077113A (en) Filament-reinforced resinous structural rod
JPS61201063A (en) Production of fiber structure for reinforcing composite material
US4976550A (en) Expanded fiber-reinforced bearings
JPH03502947A (en) Textile structures useful as reinforcement materials in the manufacture of composite materials and technical yarns for such structures
US3993817A (en) Orthogonally woven reinforcing structure
US4673451A (en) Method for manufacture of fiber reinforced resin structure such as a steering wheel core member
US4788101A (en) Fibrous structure for reinforcing a composite material and a method for manufacturing the fibrous structure
US7617667B2 (en) Treatment of brittle, high-modulus yarns to yield improved processing characteristics
US4749422A (en) Process for preparing a fiber-reinforced plastic structure having branching points
US7677023B2 (en) Cabled carbon-fiber thread
JPH0151586B2 (en)
JP4062882B2 (en) Method for producing three-dimensional fiber structure and method for producing carbon / carbon composite material
US4123832A (en) Method and device for orthogonally woven reinforcing structure
JP2875865B2 (en) Three-dimensional fabric
JPH0726308B2 (en) Manufacturing method of composite-reinforced fiber structure
JPS5955946A (en) Light weight composite member
JP3130648B2 (en) Method of manufacturing concrete reinforcement
JPH0415468Y2 (en)
WO2023120151A1 (en) Hollow disc rotor for flywheel power storage device and method for manufacturing same
JP2003300256A (en) Frp spring and manufacturing method therefor
JPH02300367A (en) Profile reinforcing base for composite material
JPH04327910A (en) Reinforcing tubular preform material
JPH0329130Y2 (en)
JP2553611Y2 (en) Golf club shaft

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees