JPS63112749A - Three-dimensional weaving method - Google Patents

Three-dimensional weaving method

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Publication number
JPS63112749A
JPS63112749A JP25360986A JP25360986A JPS63112749A JP S63112749 A JPS63112749 A JP S63112749A JP 25360986 A JP25360986 A JP 25360986A JP 25360986 A JP25360986 A JP 25360986A JP S63112749 A JPS63112749 A JP S63112749A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weaving
bobbin
layer
dimensional fiber
fiber structure
Prior art date
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Pending
Application number
JP25360986A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
俊英 関戸
小笠原 正史
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.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Filing date
Publication date
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Priority to JP25360986A priority Critical patent/JPS63112749A/en
Publication of JPS63112749A publication Critical patent/JPS63112749A/en
Pending legal-status Critical Current

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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) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は三次元製織した繊維構造体を製織する方法に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method for weaving a three-dimensionally woven fibrous structure.

〔従来技術〕[Prior art]

プラスチックあるいは金属の成形体の補強手段として炭
素繊維、ガラス繊維、あるいは金属繊維等が使用されて
いる。この従来の補強手段は補強繊維を平板状に積層し
たいわゆるプリプレグを補強する材料、例えばプラスチ
ック材料中に埋め込むものであった。しかし、この構造
では三次元的に繊維を配列することができないために大
量の補強繊維を使用することができないことや、平板状
に配列された繊維の眉間の剪断強度が低く、成形体の強
度の向上が充分でないという問題があった。そこで、編
組紐あるいはこれを拡張した編組構造体、即ち「三次元
繊維構造体」を使用して成形体を補強することが提案さ
れている。
Carbon fibers, glass fibers, metal fibers, etc. are used as reinforcing means for plastic or metal molded bodies. This conventional reinforcing means involves embedding so-called prepreg, in which reinforcing fibers are laminated in a flat plate, into a reinforcing material, such as a plastic material. However, with this structure, the fibers cannot be arranged three-dimensionally, so a large amount of reinforcing fibers cannot be used, and the shear strength between the eyebrows of the fibers arranged in a flat plate is low, resulting in the strength of the molded product. There was a problem that the improvement was not sufficient. Therefore, it has been proposed to use a braided cord or a braided structure obtained by expanding the same, that is, a "three-dimensional fiber structure" to reinforce the molded body.

この三次元繊維構造体を成形する製織手法は既に米国特
許第4312261号明細書に開示されており、この製
織方法はトーションレース方式と称されている方法のう
ちの一つの方法である。
A weaving method for forming this three-dimensional fiber structure has already been disclosed in US Pat. No. 4,312,261, and this weaving method is one of the methods called the torsion lace method.

この製織方法は限られた平面内にボビンを搭載した多数
のキャリヤを決められた配列に配置し、該キャリヤを前
記平面の外周部に設けられた電磁ソレノイドの駆動によ
るロッドの押圧力によって縦あるいは横に一列に配置さ
れているキャリヤを一部として移動させながらボビン相
互の位置を変えることにより糸条同志の絡み合いによる
三次元化(大型の組紐化)がなされるものである。
This weaving method involves arranging a large number of carriers on which bobbins are mounted in a fixed array within a limited plane, and moving the carriers vertically or Three-dimensionalization (large-scale braiding) is achieved by intertwining the threads by changing the positions of the bobbins while moving part of the carriers arranged in a horizontal row.

前記米国特許に記載された製織方法は優れた方法ではあ
るが、キャリヤ同志の移動時の接触抵抗が大きいことや
駆動手段が高速化に適していないこと、多数のキャリヤ
を使用した場合には駆動が困難となる等の問題点はある
が、三次元繊維構造体の製織装置の実用構造を提案して
いる点において注目すべきものである。
Although the weaving method described in the above-mentioned US patent is an excellent method, the contact resistance during movement of the carriers is large, the driving means is not suitable for high speeds, and the weaving method is difficult to drive when a large number of carriers are used. Although there are problems such as difficulty in weaving, it is noteworthy that it proposes a practical structure for a weaving device for three-dimensional fiber structures.

そこで、本発明者はこの三次元製織方法の利点を活かし
、更に大型の三次元繊維構造体を高速で工業的に製造す
べく技術開発を行い、得られた発明を特願昭61−19
2085号として出願した。
Therefore, the present inventor took advantage of the advantages of this three-dimensional weaving method and developed a technology to industrially manufacture even larger three-dimensional fiber structures at high speed, and the resulting invention was filed in Japanese Patent Application No. 61-198.
The application was filed as No. 2085.

なお、この発明の概要は次の通りである。The outline of the invention is as follows.

「ボビンを搭載した複数のキャリヤを二軸方向に移動さ
せることによって繊維の三次元構造体を形成する製織装
置において、各々のボビンキャリヤにスライダを装着し
、該スライダと相対向して該スライダを駆動するステー
タとでリニヤモータを構成しており、該リニヤモータを
二軸方向に配設したことを特徴とする三次元製織装置。
"In a weaving device that forms a three-dimensional fiber structure by moving a plurality of carriers carrying bobbins in biaxial directions, a slider is attached to each bobbin carrier, and the slider is moved oppositely to the slider. A three-dimensional weaving device characterized in that a linear motor is constituted by a stator to be driven, and the linear motor is arranged in two axial directions.

」 〔発明の解決すべき問題点〕 前記米国特許等で提案されている三次元繊維構造体は、
1種類の糸条(補強繊維)を多数本準備し、これを編組
化して1つの三次元繊維構造体を製造するものであって
、1種類の繊維しか適用されていない。
” [Problems to be solved by the invention] The three-dimensional fiber structure proposed in the above US patent etc.
A large number of yarns (reinforcing fibers) of one type are prepared and braided to produce one three-dimensional fiber structure, and only one type of fiber is used.

例えば、(a)外層部にガラス繊維を使用し、内層部に
炭素繊維を使用したもの、(b)各層で織角度、繊維体
積含有率(vr)、織形態等の各種の条件の異なるもの
を組合わせて強化する対象物に合わせた構成の製織をす
ることができないために補強をすべき構造物に適した繊
維の配列とすることが困難である。従って、大型の製品
の補強が困難であると共に、製品の応力分布の状態に合
わせて補強繊維を配列することができないと云う問題が
あった。
For example, (a) one in which glass fiber is used for the outer layer and carbon fiber in the inner layer; (b) one in which each layer has different conditions such as weaving angle, fiber volume content (vr), and weaving form. Because it is not possible to weave a structure that matches the object to be reinforced by combining them, it is difficult to arrange the fibers in a manner suitable for the structure to be reinforced. Therefore, there are problems in that it is difficult to reinforce large products, and reinforcing fibers cannot be arranged in accordance with the stress distribution of the product.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、前記従来の三次元繊維構造体の有する
各種の問題点を解消するものであって、補強すべき対象
物の形状や応力等の特性に合わせて補強繊維を配列する
ことができる三次元繊維構造体の製造方法を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to solve various problems of the conventional three-dimensional fiber structures, and to arrange reinforcing fibers in accordance with the shape and stress characteristics of the object to be reinforced. The object of the present invention is to provide a method for manufacturing a three-dimensional fiber structure that can be produced.

更に詳細には、外層と内層と異なった補強繊維を使用し
た三次元繊維構造体、各層で織角度や繊維体積含有率(
■f)、更には織形態等の各種の条件が異なり、最適の
繊維配列で製品を強化することができる三次元繊維構造
体を得る製織方法を提供するものである。
More specifically, the three-dimensional fiber structure uses different reinforcing fibers for the outer and inner layers, and the weaving angle and fiber volume content (
(f) Furthermore, the present invention provides a weaving method for obtaining a three-dimensional fiber structure that can strengthen a product with an optimal fiber arrangement under various conditions such as weaving form.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

前記目的を達成するための本発明は、ボビンを搭載した
複数のボビンキャリヤを二軸方向に移動させることによ
って三次元繊維構造体を製織する方法において、少なく
とも二層以上に分離して製織し、各層の境界において互
いに少なくとも一部を交織することを特徴とする三次元
製織方法である。
To achieve the above object, the present invention provides a method for weaving a three-dimensional fiber structure by moving a plurality of bobbin carriers loaded with bobbins in biaxial directions, which includes weaving separated into at least two layers, This is a three-dimensional weaving method characterized by interweaving at least part of each layer at the boundary between the layers.

即ち、本発明によって製織される三次元繊維構造体は前
記米国特許で提案されたトーションレース方式の製織原
理で製織される単層の三次元繊維構造体を発展させたも
のであり、内層の外周の少なくとも一部に、少なくとも
1層の外層を形成し、各層の境界面の少なくとも一部が
交織された複合三次元繊維構造体、あるいは−方の三次
元繊維構造体に他の異なった特性もしくは同一の特性を
有する三次元繊維構造体が隣接し、両三次元繊維構造体
を境界面において他方の組織内に少なくとも一部が交織
されているもの、更には前記三次元繊維構造体の本発明
の技術的思想の範囲内において拡張したものである。
That is, the three-dimensional fiber structure woven according to the present invention is a development of the single-layer three-dimensional fiber structure woven using the torsion lace weaving principle proposed in the above-mentioned U.S. patent. A composite three-dimensional fiber structure in which at least one outer layer is formed on at least a part of the outer layer, and at least a part of the boundary surface of each layer is interwoven, or one three-dimensional fiber structure has other different characteristics or Three-dimensional fiber structures having the same characteristics are adjacent to each other, and at least a portion of both three-dimensional fiber structures are interwoven within the tissue of the other at the interface, and furthermore, the present invention of the three-dimensional fiber structure described above It is an extension within the scope of technical thought.

本発明の複合三次元繊維構造体の断面形状は、例えばL
形、H形、■形等の形銅と同一ないしは類似の形状のも
のや、多重円の丸棒状のもの等があげられる。
The cross-sectional shape of the composite three-dimensional fiber structure of the present invention is, for example, L
Examples include shapes that are the same as or similar to copper, such as H-shape, ■-shape, and square shape, and round bar-like shapes with multiple circles.

第1図及び第2図は複合三次元繊維構造体の1例を示す
ものであって、第1図はA層の内部に別の特性を有する
B1および82層を島状に点在させたもので、別名「海
・島型」と称する繊維構造体を示している。そして第2
図はコ字形のA層の内側に、同様にコ字形のB層を配設
した別名「サイド・パイ・サイド型」のものを示してい
る。本発明はこれに限定するものではないが、これらを
ベースにして更に拡張した断面形状を有する「複合三次
元繊維構造体」を得ることができる。
Figures 1 and 2 show an example of a composite three-dimensional fiber structure, and Figure 1 shows layers B1 and 82 having different characteristics scattered in an island shape inside layer A. It shows a fiber structure also known as ``sea/island type.'' and the second
The figure shows a ``side-pie-side type'' structure in which a similarly U-shaped B layer is arranged inside a U-shaped A layer. Although the present invention is not limited to this, it is possible to obtain a "composite three-dimensional fiber structure" having a further expanded cross-sectional shape based on these.

本発明の複合三次元繊維構造体を製織する装置としては
、ボビンを搭載したボビンキャリヤを二軸方向に移動さ
せて製織するトーションレース方式〇製織装置において
、各々のボビンキャリヤが独立駆動(移動)可能な装置
であれば各種の装置を使用することができる。
The device for weaving the composite three-dimensional fiber structure of the present invention is a torsion lace method in which a bobbin carrier carrying a bobbin is moved in two axial directions for weaving.In the weaving device, each bobbin carrier is independently driven (moved). Various devices can be used as long as they are possible.

具体的には、前記した本発明者が提案した装置を使用す
ることができる。
Specifically, the device proposed by the inventor described above can be used.

〔作用〕[Effect]

従って、本発明の複合三次元製織方法は、複数の三次元
繊維構造体を分離し、一部もしくは全部の面を対面させ
、更に、各層の境界面において互いに少なくとも一部を
交織させているので、異なる特性を有する三次元繊維構
造体を複合化することによってこれで補強する成形体に
適したものとすることができる。
Therefore, in the composite three-dimensional weaving method of the present invention, a plurality of three-dimensional fiber structures are separated, some or all of their surfaces face each other, and at least a portion of each layer is interwoven with each other at the boundary surface of each layer. By compositing three-dimensional fiber structures having different characteristics, it is possible to make the three-dimensional fiber structure suitable for a reinforced molded body.

本発明の複合三次元繊維構造体は全体として結合面が交
織されて一体化しているので、個別に製織された三次元
繊維構造体を嵌合させた複合三次元繊維構造体に比較し
て各層間の剪断強・度や剥離強度が高い。
Since the composite three-dimensional fiber structure of the present invention is integrated by interweaving the bonding surfaces as a whole, it is different from a composite three-dimensional fiber structure in which individually woven three-dimensional fiber structures are fitted together. High interlayer shear strength and peel strength.

また、各層は同一の製織工程において製織されるので、
各層間の密着強度が高く、従って各層間の嵌合精度が高
い。
Also, since each layer is woven in the same weaving process,
The adhesion strength between each layer is high, and therefore the fitting precision between each layer is high.

〔実施例〕〔Example〕

次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。 Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第3図はL形断面の二層の複合三次元繊維構造体の製織
工程の説明図であると共に「初期設定」の状態を示して
いる。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the weaving process of a two-layer composite three-dimensional fiber structure with an L-shaped cross section, and also shows the "initial setting" state.

三次元製織装置M(例えば特願昭61−192085号
に記載されたりニヤモータ駆動の製織装置の移動平面1
上にボビン3a、 3bを搭載したボビンキャリヤ2a
、2bが多数配列されている状態を示している。
Three-dimensional weaving device M (for example, the moving plane 1 of a near motor-driven weaving device described in Japanese Patent Application No. 192085/1985)
Bobbin carrier 2a with bobbins 3a and 3b mounted on it
, 2b are arranged in large numbers.

製織領域AはL形の三次元繊維構造体の外層を製織する
ボビンキャリヤ2aの移動経路を、製織領域BはL形の
三次元繊維構造体の内層を製織するボビンキャリヤ2b
の移動経路をそれぞれ示しており、各製織領域A、Bは
境界部abによって区分されている。
The weaving area A is a movement path of the bobbin carrier 2a that weaves the outer layer of the L-shaped three-dimensional fiber structure, and the weaving area B is the movement path of the bobbin carrier 2b that weaves the inner layer of the L-shaped three-dimensional fiber structure.
, and each weaving area A, B is divided by a boundary part ab.

○印のボビン3aは製va領域A内を主として移動する
ボビンを、斜線したボビン3bは製m領域B内を主とし
て移動するボビンを、また、A1は製織領域A内のボビ
ン3aの移動軌跡を、Blは区画B内のボビン3bの移
動軌跡をそれぞれ示しており、各製織領域A、Bは境界
部abによって区分されている。
The bobbin 3a marked with an ○ is the bobbin that moves mainly within the weaving area A, the bobbin 3b with diagonal lines is the bobbin that moves mainly within the weaving area B, and A1 represents the locus of movement of the bobbin 3a within the weaving area A. , Bl indicate the locus of movement of the bobbin 3b within section B, and each weaving area A, B is divided by a boundary part ab.

なお、図中の矢印は、第3図Aに示すようにボビンキャ
リヤ2がXlの位置からX2の位置に矢印の方向に1ス
テツプ移動したことを意味する。
Note that the arrow in the figure means that the bobbin carrier 2 has moved one step in the direction of the arrow from the position Xl to the position X2, as shown in FIG. 3A.

第3図中に示した矢印は、後述の第1工程から第1O工
程を繰り返し行なったときの、A、  B領域にあった
あるボビンキャリヤの移動軌跡を示す。
The arrows shown in FIG. 3 indicate the locus of movement of a certain bobbin carrier in areas A and B when the first step to the first O step, which will be described later, are repeated.

(1)  第3図の「初期設定」の位置にあったボビン
キャリヤ2a、2bは、先ず第4図の(第1工程)にお
いて左より第2列目の縦・長列のボビン3aは紙面にお
いて上昇し、左より第3列の縦・長列のボビン3aは下
降する。そして製m、領域AとBの間の境界部abの位
置にあったボビン3aは、製織領域AよりB内へ、また
、ボビン3bは製織領域BよりA内へそれぞれ1ステツ
プ移動する。
(1) The bobbin carriers 2a and 2b that were in the "initial setting" position in FIG. The bobbins 3a in the third vertical and long row from the left descend. Then, during manufacturing, the bobbin 3a located at the boundary ab between areas A and B moves one step from weaving area A into B, and the bobbin 3b moves one step from weaving area B into A.

なお、境界部abにおける交織は、ボビン3a。Note that the interweaving at the boundary part ab is the bobbin 3a.

3bが−廻りすることにより交絡して形成される。3b is intertwined and formed by rotating around -.

つまり、交織を完了するためには、4ステツプ、即ち4
工程を必要とするのである。
In other words, in order to complete the interweaving, there are 4 steps, namely 4
It requires a process.

(2)  次に、第4図の第1工程が終了した状態から
第5図の状態へ境界部abの位置にあるボビン3a、3
bが第2工程の1ステツプの移動を行う。
(2) Next, from the state where the first step in FIG. 4 has been completed to the state in FIG.
b performs one step movement in the second step.

この第2工程においては製織領域A内のボビン3bは下
降ないしは左行する。また、製織領域B内のボビン3a
は上昇ないしは右行することになる。
In this second step, the bobbin 3b in the weaving area A moves downward or to the left. Also, the bobbin 3a in the weaving area B
will rise or move to the right.

(3)第6図は第3工程を示すもので、この第3工程と
して、製織領域A内の下から2列目の横・長列のボビン
3aは1ステップ右行し、3列目の横・長列のボビン3
aは1ステップ左行する。
(3) Figure 6 shows the third step, in which the bobbin 3a in the second horizontal and long row from the bottom in the weaving area A is moved one step to the right, and the bobbin 3a in the third row Horizontal/long row bobbin 3
a moves one step to the left.

また、製織領域B内の横・長列のボビン3bは1ステッ
プ右行と左行する。
Further, the horizontal and long rows of bobbins 3b in the weaving area B move one step to the right and to the left.

更に、第4図の第1工程において境界部abを越えて他
の領域に進入したボビン3a、3bは第5図の第2工程
において境界部abに沿って移動し、また、第6図の第
3工程においてボビン3aは製織領域Aへ、ボビン3b
は製織領域B内へそれぞれ1ステツプの移動を行う。
Furthermore, the bobbins 3a and 3b that have entered the other area beyond the boundary part ab in the first step of FIG. 4 move along the boundary part ab in the second step of FIG. In the third step, the bobbin 3a is moved to the weaving area A, and the bobbin 3b is moved to the weaving area A.
each moves one step into the weaving area B.

(4)第7図は第4工程を示すもので、この工程におい
ては縦あるいは横長列のボビンは移動を行なわず、境界
部ahを越えて各領域内に戻ったボビン3a、3bはそ
れぞれその所属する製織領域内において境界部abに沿
って4ステツプ目の1ステツプの移動を行って初期設定
の位置に戻る。
(4) Figure 7 shows the fourth step. In this step, the bobbins in the vertical or horizontal rows do not move, and the bobbins 3a and 3b that have returned to each area after crossing the boundary ah In the weaving area to which it belongs, a fourth step of movement is performed along the boundary part ab, and it returns to the initial setting position.

(ボビン3aと3bとは互いに等間隔を保ちながら同一
経路を−廻りし、これで境界部の交絡が完了する。) (5)第8図は第5工程を示すものである。
(The bobbins 3a and 3b rotate along the same route while maintaining equal intervals from each other, and the intertwining of the boundary portion is completed.) (5) FIG. 8 shows the fifth step.

縦横・長列のボビン3a、3bの移動と境界部abの交
絡が終了した次は、縦横・複列のボビン3a。
After the movement of the bobbins 3a and 3b in vertical and horizontal rows and the long rows and the interlacing of the boundary parts a and b are completed, the next step is to move the bobbins 3a in vertical and horizontal rows and double rows.

3bが1ステツプの移動を行ない、全工程のうちの前半
の工程を終了したことになる。
3b moves one step, thus completing the first half of the entire process.

(6)後半の工程は、前記の前半の工程と逆の方向に(
1)〜(5)の順に各ボビン3a、3bが移動すること
になる。
(6) The second half process is performed in the opposite direction to the first half process (
Each bobbin 3a, 3b moves in the order of 1) to (5).

即ち、第9図の第6エ程においては左より2列目の縦・
長列のボビン3aと下降と第3列目の縦・長列のボビン
3aの上昇を行い、左より6列目の縦・長列のボビン3
bは下降し、その隣の縦・長列のボビン3Bは上昇する
That is, in the sixth step of Fig. 9, the second vertical column from the left
The long row bobbin 3a is lowered, the third row vertical/long row bobbin 3a is raised, and the sixth row vertical/long row bobbin 3 from the left is moved.
b is lowered, and the adjacent bobbin 3B in the vertical/long row is raised.

そして境界部abに位置にあったボビン3a、3bはこ
の境界部abを越えて隣の領域内に進入する。
Then, the bobbins 3a and 3b located at the boundary part ab cross this boundary part ab and enter the adjacent area.

第9図及び第12図に示す後半の第6エ程〜第9工程に
おいては、図中の矢印で示すように順次1ステツプずつ
のボビン3a、3bの移動がなされ、更に最後の第10
工程(第13図)において縦横・複列の1ステツプの移
動を行ない、全工程が完了するのである。
In the second half of the sixth to ninth steps shown in FIGS. 9 and 12, the bobbins 3a and 3b are sequentially moved one step at a time as shown by the arrows in the figures, and then the last 10th step is moved.
In the process (FIG. 13), one step movement in vertical and horizontal directions and in double rows is performed, and the entire process is completed.

前記のように第4図の第1工程からスタートして第13
図の最終工程の全工程が完了するとボビン3a、3bは
第3図の初期設定の配列状態となる。
As mentioned above, start from the 1st step in Fig. 4 and proceed to the 13th step.
When all the final steps shown in the figure are completed, the bobbins 3a and 3b are in the initial arrangement state shown in FIG.

(7)  これ以後は、前記第1工程〜第10工程まで
の全工程を単に繰り返し実行して行く。
(7) After this, all steps from the first step to the tenth step are simply repeated.

以上のように、本発明においては二層に分離された製織
領域を同時に製織を行ないつつ、境界部においても交織
を行う。前記各製織領域は異なる繊維を使用したり、異
なる製織条件において製織する等、繊維補強された成形
品の使用目的に応じて最適な繊維と組織が適用される。
As described above, in the present invention, while simultaneously weaving the two-layer weaving area, interweaving is also performed at the boundary area. In each of the weaving regions, the optimum fibers and texture are applied depending on the purpose of use of the fiber-reinforced molded product, such as using different fibers or weaving under different weaving conditions.

次に、本発明に係る複合三次元繊維構造体を製織する条
件の1例を説明する。
Next, one example of conditions for weaving the composite three-dimensional fiber structure according to the present invention will be explained.

イ)製織条件 1、製織領域A(○ボビン、A層) (1)補強繊維:炭素繊維・東し製゛T−300”12
に/糸条 (2)ボビン本数:142本 (3)製織長カニ500〜600g 2、製i領域B(斜線付ボビン、B層)(1)補強繊維
ニガラス繊維(直径23.5μm)6に/糸条 (2)ボビン本数:94本 (3)製織長カニ300〜450g 口)製織結果 第14図は前記条件で製織した複合三次元繊維構造体の
説明用断面図である。この繊維構造体は製織領域Aで製
織された薄いL形のA層と、このA層の内部に配置され
た製織領域Bで製織された厚いL形のB層より構成され
ている。なお、この複合三次元繊維構造体はサイド・パ
イ・サイド型のものである。
b) Weaving conditions 1, weaving area A (○ bobbin, A layer) (1) Reinforcing fiber: carbon fiber, Toshiba T-300” 12
/ Yarn (2) Number of bobbins: 142 (3) Weaving length 500-600 g 2. Manufacturing area B (bobbin with diagonal lines, B layer) (1) Reinforcing fiber glass fiber (diameter 23.5 μm) 6. / Yarn (2) Number of bobbins: 94 (3) Weaving length: 300 to 450 g Mouth) Weaving results FIG. 14 is an explanatory cross-sectional view of the composite three-dimensional fiber structure woven under the above conditions. This fibrous structure is composed of a thin L-shaped A layer woven in a weaving area A, and a thick L-shaped B layer woven in a weaving area B disposed inside this A layer. Note that this composite three-dimensional fiber structure is of a side-pie-side type.

この複合三次元繊維構造体の縦・横の長さはそれぞれ約
32.5n、厚さはそれぞれ約16.5寵である(A層
の厚さは4.5 mm、 B層の厚さは121m)  
The length and width of this composite three-dimensional fiber structure are approximately 32.5 mm each, and the thickness is approximately 16.5 mm (the thickness of the A layer is 4.5 mm, the thickness of the B layer is 121m)
.

また、繊維体積含有率V、はそれぞれA層が52.3%
、B層が47.2%であった。
In addition, the fiber volume content V is 52.3% for layer A, respectively.
, B layer was 47.2%.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明に係る三次元製織方法は、ボビンを搭載した複数
のボビンキャリヤを二軸方向に移動させることによって
三次元繊維構造体を製織する方法において、少なくとも
二層以上に分離して製織し、各層の境界において互いに
少なくとも一部を交織することを特徴としており、次の
効果を奏することができる。
The three-dimensional weaving method according to the present invention is a method of weaving a three-dimensional fiber structure by moving a plurality of bobbin carriers loaded with bobbins in biaxial directions, in which the weaving is performed separately into at least two or more layers, and each layer is weaved separately. It is characterized by interweaving at least a portion of each other at the boundary between the two, and the following effects can be achieved.

(a)  分離された各層は同時に製織されていくため
、個別に製織された後、組合せる方法に比較して各層間
の嵌合精度が高い。また、第1図のように、B層の周囲
にA層が配置されるような場合、B層はA層による締め
付効果によってV、が向上する。
(a) Since each separated layer is woven at the same time, the fitting precision between each layer is higher than in a method in which the layers are individually woven and then combined. Further, as shown in FIG. 1, when the A layer is arranged around the B layer, the V of the B layer is improved due to the tightening effect of the A layer.

(b)  分離された各層間はその境界部の少な(とも
一部が交織されているため、各層間の剪断強度や剥離強
度が高い。
(b) The boundaries between each separated layer are small (some of them are interwoven, so the shear strength and peel strength between each layer are high).

(C1各層に異種の補強繊維を適用したり、各層で製織
組織(例えば織角度、vf、織形態等の各種条件)を変
えて強化すべき成形品の形状や構造あるいは応力の分布
の状態に合わせて複合三次元繊維構造体を製織すること
が可能であり、強度や剛性の高い、或いは振動減衰特性
が良い等の成形品を効率的に、製造することが可能とな
る。
(C1 Different types of reinforcing fibers are applied to each layer, and the weaving structure (e.g. weaving angle, vf, weaving form, etc.) is changed in each layer to adjust the shape and structure of the molded product to be strengthened or the state of stress distribution. In addition, it is possible to weave a composite three-dimensional fiber structure, and it becomes possible to efficiently produce molded products with high strength and rigidity, or good vibration damping characteristics.

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

第1図及び第2図は複合三次元繊維構造体の概念の説明
図である。 第3図は製織装置のボビンないしはボビンキャリヤの初
期設定を示す図、第3図Aはボビンないしはボビンキャ
リヤの移動状態の説明図である。 第4図ないし第13図はボビンないしはボビンキャリヤ
が1ステツプずつ移動する状態の説明図であって、第4
図:第1工程、第5図:第2工程、第6図:第3工程、
第7図:第4工程、第8図:第5工程、第9図:第6エ
程、第10図:第7エ程、第11図:第8工程、第12
図:第9工程、第13図:第10工程をそれぞれ示して
いる。 第14図は実施例における複合三次元繊維構造体の断面
図である。 M・・・三次元製織装置、A、 B・・・!!!織領域
、ab・・・境界部、 1・・・移動平面、2.2a、2b・・・ボビンキャリ
ヤ、3.3a、3b・・・ボビン。
FIGS. 1 and 2 are explanatory views of the concept of a composite three-dimensional fiber structure. FIG. 3 is a diagram showing the initial setting of the bobbin or bobbin carrier of the weaving apparatus, and FIG. 3A is an explanatory diagram of the moving state of the bobbin or bobbin carrier. 4 to 13 are explanatory views of the state in which the bobbin or bobbin carrier moves one step at a time, and
Figure: 1st process, Figure 5: 2nd process, Figure 6: 3rd process,
Figure 7: 4th process, Figure 8: 5th process, Figure 9: 6th process, Figure 10: 7th process, Figure 11: 8th process, 12th
Figure: 9th process, Figure 13: 10th process. FIG. 14 is a sectional view of a composite three-dimensional fiber structure in an example. M...Three-dimensional weaving device, A, B...! ! ! weaving area, ab...border, 1... moving plane, 2.2a, 2b... bobbin carrier, 3.3a, 3b... bobbin.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ボビンを搭載した複数のボビンキャリヤを二軸方向に移
動させることによって三次元繊維構造体を製織する方法
において、少なくとも二層以上に分離して製織し、各層
の境界において互いに少なくとも一部を交織することを
特徴とする三次元製織方法。
A method for weaving a three-dimensional fiber structure by moving a plurality of bobbin carriers loaded with bobbins in biaxial directions, in which the weaving is performed separately into at least two layers, and at least a portion of each layer is interwoven with each other at the boundary of each layer. A three-dimensional weaving method characterized by:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4936186A (en) * 1987-12-29 1990-06-26 Toray Industries Inc. Method of and apparatus for weaving a three-dimensional article

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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