JPH01148840A - 立体賦形用織物及びその製造方法 - Google Patents
立体賦形用織物及びその製造方法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、主として回転体シェル形状等を有するの構造
用複合材料の補強材として用いる立体賦形用織物及びそ
の製造方法に関するものである。
用複合材料の補強材として用いる立体賦形用織物及びそ
の製造方法に関するものである。
［従来の技術］
０° 、９０°の強化繊維配向角を有する複合材料は、
熱伝導率、熱膨張係数等、特性が２階のテンソルで表わ
され物性値を等方化するが、４階のテンソルで表わされ
る弾性率に関しては顕著な異方性を示すことが知られて
おり、弾性率を等方化するためには Ｑ １１ 、±
６０°の３軸が必要なことが理論的に導かれている。特
性が等方性であることが必ずしも要求されるわけではな
いが、材料特性の設計が可能であるという複合材料の長
所を生かすには、一方向強化材から等方体までの間の任
意の異方性が実現できることが好ましく、弾性率の等方
化を実現するために、構造用複合材料の補強用に通常の
平織、しゅす織平面布の他に、０° 。
熱伝導率、熱膨張係数等、特性が２階のテンソルで表わ
され物性値を等方化するが、４階のテンソルで表わされ
る弾性率に関しては顕著な異方性を示すことが知られて
おり、弾性率を等方化するためには Ｑ １１ 、±
６０°の３軸が必要なことが理論的に導かれている。特
性が等方性であることが必ずしも要求されるわけではな
いが、材料特性の設計が可能であるという複合材料の長
所を生かすには、一方向強化材から等方体までの間の任
意の異方性が実現できることが好ましく、弾性率の等方
化を実現するために、構造用複合材料の補強用に通常の
平織、しゅす織平面布の他に、０° 。
±６０’の配向角を有する３軸子面布及びその製造装置
がバーパーコールマン社（ＵＳＰ ４，０４０，４５＋
。
がバーパーコールマン社（ＵＳＰ ４，０４０，４５＋
。
ＵＳＰ ４，１０５，０５２ ）によって開発販売され
ている。
ている。
このような平面布は、平板状や可展面から成る曲面板状
の複合材料を製造するには有用であるが、それを一般曲
面に使用した場合には、配向軸に歪を与えたり、補強布
を切り貼りしたりしなければ使用できないため、強度、
剛性、寸法精度等の特性の低下を避けることはできない
、従って、複合材料用の補強材として、立体形状または
配向角等に格別の変動を与えることなく立体形状に容易
に変形可能な組織を有する織布が、直接製造できれば好
ましいのであるが、現在までのところ、平織り、ニット
編みにその例が若干見られるのみで、弾性率の等方化が
可能なＯｏ 、±６０°の配向角構成の３軸織物の開発
には至っていない。
の複合材料を製造するには有用であるが、それを一般曲
面に使用した場合には、配向軸に歪を与えたり、補強布
を切り貼りしたりしなければ使用できないため、強度、
剛性、寸法精度等の特性の低下を避けることはできない
、従って、複合材料用の補強材として、立体形状または
配向角等に格別の変動を与えることなく立体形状に容易
に変形可能な組織を有する織布が、直接製造できれば好
ましいのであるが、現在までのところ、平織り、ニット
編みにその例が若干見られるのみで、弾性率の等方化が
可能なＯｏ 、±６０°の配向角構成の３軸織物の開発
には至っていない。
また、強化繊維を一方向に並べて未硬化の樹脂を含浸さ
せたプリプレーグを、必要とする角度だけずらせて積層
する方法もとられているが、これを曲面体に賦形する場
合にも配向角にゆがみを生じさせたり、場合によっては
切り貼りを必要とする事情は、平面布を補強材とする場
合と同様である。
せたプリプレーグを、必要とする角度だけずらせて積層
する方法もとられているが、これを曲面体に賦形する場
合にも配向角にゆがみを生じさせたり、場合によっては
切り貼りを必要とする事情は、平面布を補強材とする場
合と同様である。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は、上記のような問題点を解消し、弾性率の等方
化が可能な３軸織物であって、回転体曲面ノヨうな立体
形状、または配向角等に格別の変動を与えることなく同
立体形状に容易に変形可能な組織を有する複合材料の補
強用織布、及びその織物を容易に製造できるようにした
製造方法を得ることを目的としている。
化が可能な３軸織物であって、回転体曲面ノヨうな立体
形状、または配向角等に格別の変動を与えることなく同
立体形状に容易に変形可能な組織を有する複合材料の補
強用織布、及びその織物を容易に製造できるようにした
製造方法を得ることを目的としている。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するため、本発明の立体賦形用織物は、
中央から放射方向に伸びる多数の斜め方向糸と、円周方
向に渦巻き状に織り込まれた周方向糸からなり、上記斜
め方向糸は、左右に隣接する糸同士を交互に絡ませ、そ
の斜め方向糸を絡ませるごとにそれらの糸の間に周方向
糸を織り込み、それによって３軸の織物として製織され
る。
中央から放射方向に伸びる多数の斜め方向糸と、円周方
向に渦巻き状に織り込まれた周方向糸からなり、上記斜
め方向糸は、左右に隣接する糸同士を交互に絡ませ、そ
の斜め方向糸を絡ませるごとにそれらの糸の間に周方向
糸を織り込み、それによって３軸の織物として製織され
る。
また、本発明の織物製造方法は、中央から放射方向に伸
びる多数の斜め方向糸の隣接する糸を交互に上下に開口
させ、この斜め方向糸の開口間に、各斜め方向糸の上下
位置を逐次逆にして周方向糸を織り込むという動作の繰
り返しにより、斜め方向糸と周方向糸の製織を行うに際
し、左右に隣接する斜め方向糸同士を交互に絡ませ、そ
の斜め方向糸を絡ませるごとに上記斜め方向糸の上下位
置を逆にして、周方向糸を織り込み、それによって３軸
織物を製織することを特徴とするものである。
びる多数の斜め方向糸の隣接する糸を交互に上下に開口
させ、この斜め方向糸の開口間に、各斜め方向糸の上下
位置を逐次逆にして周方向糸を織り込むという動作の繰
り返しにより、斜め方向糸と周方向糸の製織を行うに際
し、左右に隣接する斜め方向糸同士を交互に絡ませ、そ
の斜め方向糸を絡ませるごとに上記斜め方向糸の上下位
置を逆にして、周方向糸を織り込み、それによって３軸
織物を製織することを特徴とするものである。
〔作 用］
斜め方向糸と周方向糸からなり、左右に隣接する斜め方
向糸同士を交互に絡ませて形成した３軸織物は、各県が
互いに交差する３軸方向に配向されるため１面内特性の
等方化が可能となり、多軸荷重を受ける部材に適すると
同時に、回転体曲面のような立体形状、または配向角等
に格別の変動を与えることなく同立体形状に容易に変形
可能な組織を有する複合材料の補強用織布として適して
いる。
向糸同士を交互に絡ませて形成した３軸織物は、各県が
互いに交差する３軸方向に配向されるため１面内特性の
等方化が可能となり、多軸荷重を受ける部材に適すると
同時に、回転体曲面のような立体形状、または配向角等
に格別の変動を与えることなく同立体形状に容易に変形
可能な組織を有する複合材料の補強用織布として適して
いる。
また、各県の張力を制御することにより、配向角の乱れ
が少なく、糸密度の変動が必要最少限におさえられるた
めに、特性の部材内での変動が少なく高度な特性の安定
性を要求される部材として有効に利用できる。
が少なく、糸密度の変動が必要最少限におさえられるた
めに、特性の部材内での変動が少なく高度な特性の安定
性を要求される部材として有効に利用できる。
上記織物の製織に際しては、左右に隣接する斜め方向糸
同士を交互に絡ませ、その斜め方向糸を絡ませるごとに
斜め方向糸の上下位置を逆にして周方向糸を織り込むと
いう簡単な手段により、上述し、た特性を有する３軸織
物が製織される。
同士を交互に絡ませ、その斜め方向糸を絡ませるごとに
斜め方向糸の上下位置を逆にして周方向糸を織り込むと
いう簡単な手段により、上述し、た特性を有する３軸織
物が製織される。
［実施例］
以下に本発明の一実施例を図面を参照しながら詳述する
。
。
第１図は、本発明に係る立体賦形用の３軸織物の構成を
模式的に示している。この３軸織物は、回転体シェル等
の立体形状を有する複合材料の補強材として用いるもの
で、一般的には炭素ｔａＩ１１やガラス繊維等により形
成されるが、必要に応じて他の各種繊維を用いることも
できる。
模式的に示している。この３軸織物は、回転体シェル等
の立体形状を有する複合材料の補強材として用いるもの
で、一般的には炭素ｔａＩ１１やガラス繊維等により形
成されるが、必要に応じて他の各種繊維を用いることも
できる。
上記３軸織物の組織は、中央部から放射方向に伸び、且
つ左右に隣接する糸同士を交互に絡ませた多数の斜め方
向糸ｌと、その斜め方向糸１同士を絡ませるごとにそれ
らに対して円周方向に織り込まれた周方向糸２からなり
、それによって周方向糸２を斜め方向糸ｌに対して渦巻
状に織り込んで製織されている。この斜め方向糸ｌがつ
くる交差角は、後述する製織により、６０°±３０°の
範囲で安定した角を形成することが可能である。
つ左右に隣接する糸同士を交互に絡ませた多数の斜め方
向糸ｌと、その斜め方向糸１同士を絡ませるごとにそれ
らに対して円周方向に織り込まれた周方向糸２からなり
、それによって周方向糸２を斜め方向糸ｌに対して渦巻
状に織り込んで製織されている。この斜め方向糸ｌがつ
くる交差角は、後述する製織により、６０°±３０°の
範囲で安定した角を形成することが可能である。
上記斜め方向糸ｌは、各製織半径における糸密度の偏差
が一定の範囲内に収まるように、製織半径に比例して糸
本数が増加せしめられ、望ましくは、斜め方向糸の糸密
度の偏差が常に±ｌＯ％の範囲内に収まるように、製織
半径の増加に比例して斜め方向糸】が逐次追加される。
が一定の範囲内に収まるように、製織半径に比例して糸
本数が増加せしめられ、望ましくは、斜め方向糸の糸密
度の偏差が常に±ｌＯ％の範囲内に収まるように、製織
半径の増加に比例して斜め方向糸】が逐次追加される。
また、上記周方向糸２は、斜め方向糸と同程度の糸密度
及び同、程度の糸密度の偏差をもつようにして、斜め方
向糸ｌに対し渦巻状に織り込み、それによって複合材料
用３輛織物が製織されている。
及び同、程度の糸密度の偏差をもつようにして、斜め方
向糸ｌに対し渦巻状に織り込み、それによって複合材料
用３輛織物が製織されている。
上記３軸織物は、予め回転体シェル形状等に賦形して製
織することもできるが、平面状に製織し、複合材料化に
際して回転体シェル等の立体形状に成形してもよく、特
に斜め方向糸と周方向糸により製織しているので、複合
材料化に際して回転体シェル形状程度の立体形状への賦
形を行っても、糸密度に格別大きな変動は生じない。
織することもできるが、平面状に製織し、複合材料化に
際して回転体シェル等の立体形状に成形してもよく、特
に斜め方向糸と周方向糸により製織しているので、複合
材料化に際して回転体シェル形状程度の立体形状への賦
形を行っても、糸密度に格別大きな変動は生じない。
第２図は、上記３軸織物を回転体シェル形状の立体布と
して製織するための装置の構成を示すもので、この３軸
織物製造装置は、機枠１０の中心に製織すべき立体布の
形状を規定する型１１を備え、この型１１を、モータ１
２で駆動されて昇降する昇降軸１３により昇降可能に設
置している。斜め方向糸ｌは、その一端が上記型１１の
中心に固定され、他端がゴムやばね等の弾性体を介して
一定張力でシャトル１４に取付けられ、後述する操作に
より型１１の表面形状に添う３軸織物が製織される。こ
の斜め方向糸１は、織物の最外周において最終的に必要
とする本数だけ取付けられる。
して製織するための装置の構成を示すもので、この３軸
織物製造装置は、機枠１０の中心に製織すべき立体布の
形状を規定する型１１を備え、この型１１を、モータ１
２で駆動されて昇降する昇降軸１３により昇降可能に設
置している。斜め方向糸ｌは、その一端が上記型１１の
中心に固定され、他端がゴムやばね等の弾性体を介して
一定張力でシャトル１４に取付けられ、後述する操作に
より型１１の表面形状に添う３軸織物が製織される。こ
の斜め方向糸１は、織物の最外周において最終的に必要
とする本数だけ取付けられる。
斜め方向糸ｌの先端に取付けたシャトル１４は。
交互に上下のスピンドルチャック１６．１７に把持され
る。上側のスピンドルチャック１６は、機枠１ｏ上に備
えたモータ１８で上下駆動される上側テーブル１９の周
囲に取付けられ、この上側テーブル１９はそれと共に上
下駆動されるモータ取付台２０上の回転駆動用モータ２
１により回転可能に設置されている。一方、下側のスピ
ンドルチャック１７は、下側テーブル２３の閘囲におけ
る上記上側のスピンドルチャック１６との対応位置に取
付けられ、下側テーブル２３は機枠ｌＯに固定的に設置
されたモータ取付台２４上の回転駆動用モータ２５によ
り回転可能に設置されている。各スピンドルチャック１
６．１７は。
る。上側のスピンドルチャック１６は、機枠１ｏ上に備
えたモータ１８で上下駆動される上側テーブル１９の周
囲に取付けられ、この上側テーブル１９はそれと共に上
下駆動されるモータ取付台２０上の回転駆動用モータ２
１により回転可能に設置されている。一方、下側のスピ
ンドルチャック１７は、下側テーブル２３の閘囲におけ
る上記上側のスピンドルチャック１６との対応位置に取
付けられ、下側テーブル２３は機枠ｌＯに固定的に設置
されたモータ取付台２４上の回転駆動用モータ２５によ
り回転可能に設置されている。各スピンドルチャック１
６．１７は。
図示しないシーケンサ−で開閉が制御され、上側テーブ
ル１９の下降とスピンドルチャック１６．１７の開閉に
より、斜め方向糸１を取付けたシャトル１４の上下持ち
替えが可能なものである。また、回転駆動用モータ２１
，２５は、上記シーケンサ−で回転が制御され、後述す
るように、スピンドルチャック１６．１７の対応位置を
所定の順序で円周方向に移動させて、組み紐の原理によ
り斜め方向糸の絡みあいが形成される。
ル１９の下降とスピンドルチャック１６．１７の開閉に
より、斜め方向糸１を取付けたシャトル１４の上下持ち
替えが可能なものである。また、回転駆動用モータ２１
，２５は、上記シーケンサ−で回転が制御され、後述す
るように、スピンドルチャック１６．１７の対応位置を
所定の順序で円周方向に移動させて、組み紐の原理によ
り斜め方向糸の絡みあいが形成される。
一方１周方向糸２は、ポビン２７に捲回され、モータ２
８により前述した型１１の昇降軸１３の周囲で回転する
アーム２９の先端のホルダー３０に保持させている。従
って、周方向糸２の先端を上下に開いた斜め方向糸Ｉの
間に位置させてモータ２８を回転させ、型１１の周囲に
おいてポビン２７を回転させると１周方向糸２が斜め方
向糸１の間に挿入される。上記ホルダー３０は、ポビン
２７から導出された周方向糸２に与える張力を調整可能
にするため、その内部に張力調整機構を備えたものであ
る。この張力調整機構としては、例えば、摩擦により動
力を伝達する部材を備え、外部からのＴＬ電気的信号よ
りその部材間のＢ振力を調整して、周方向糸２の張力を
調節可能にした機構等が適し、上記電気的信号としては
、織り口の半径に比例した信号が、その織り口の位置や
ホルダー３０の回転数の検出結果に基づいて与えられる
。
８により前述した型１１の昇降軸１３の周囲で回転する
アーム２９の先端のホルダー３０に保持させている。従
って、周方向糸２の先端を上下に開いた斜め方向糸Ｉの
間に位置させてモータ２８を回転させ、型１１の周囲に
おいてポビン２７を回転させると１周方向糸２が斜め方
向糸１の間に挿入される。上記ホルダー３０は、ポビン
２７から導出された周方向糸２に与える張力を調整可能
にするため、その内部に張力調整機構を備えたものであ
る。この張力調整機構としては、例えば、摩擦により動
力を伝達する部材を備え、外部からのＴＬ電気的信号よ
りその部材間のＢ振力を調整して、周方向糸２の張力を
調節可能にした機構等が適し、上記電気的信号としては
、織り口の半径に比例した信号が、その織り口の位置や
ホルダー３０の回転数の検出結果に基づいて与えられる
。
上記構成を有する織物製造装置においては、製織に際し
て、型１１の中心に多数の斜め方向糸１の一端が固定さ
れ、それらの斜め方向糸１の他端が弾性体を介してシャ
トル１４に取付けられ、各斜め方向糸１の張力がほぼ一
定に保持され、さらに各シャトル１４は、隣接する刺め
方向糸１がそれぞれ上下逆になるようにスピンドルチャ
ック＋６，１７に保持せしめられる。
て、型１１の中心に多数の斜め方向糸１の一端が固定さ
れ、それらの斜め方向糸１の他端が弾性体を介してシャ
トル１４に取付けられ、各斜め方向糸１の張力がほぼ一
定に保持され、さらに各シャトル１４は、隣接する刺め
方向糸１がそれぞれ上下逆になるようにスピンドルチャ
ック＋６，１７に保持せしめられる。
このようにして、シャトル１４により斜め方向糸１が上
下の糸に分離された状態で、モータ２８によリアーム２
９を回転させ、それによって型１１の周囲にポビン２７
を回転させると、先端が上記型１１の中心に保持°され
た周方向糸２が上下の斜め方向糸１の間に挿入される０
次に、上下のスピンドルチャック１６．１７におけるシ
ャトルエ４の持ち替えを行わせるが、この持ち替えは、
以下に説明する態様でスピンドルチャック１６．１７を
上下の回転駆動用モータ２１，２５により円周方向に移
動させながら実施し、それによって隣接する斜め方向糸
ｌの絡み合いを行わせる。持ち替え動作自体は、モータ
１８で上側テーブル１９を下降させ、上下のスピンドル
チャック１６．１７におけるシャトル１４を持ち替えた
後、上側テーブル１９を復帰させることにより行われる
。
下の糸に分離された状態で、モータ２８によリアーム２
９を回転させ、それによって型１１の周囲にポビン２７
を回転させると、先端が上記型１１の中心に保持°され
た周方向糸２が上下の斜め方向糸１の間に挿入される０
次に、上下のスピンドルチャック１６．１７におけるシ
ャトルエ４の持ち替えを行わせるが、この持ち替えは、
以下に説明する態様でスピンドルチャック１６．１７を
上下の回転駆動用モータ２１，２５により円周方向に移
動させながら実施し、それによって隣接する斜め方向糸
ｌの絡み合いを行わせる。持ち替え動作自体は、モータ
１８で上側テーブル１９を下降させ、上下のスピンドル
チャック１６．１７におけるシャトル１４を持ち替えた
後、上側テーブル１９を復帰させることにより行われる
。
第３図（ａ）〜（ｆ）は、上記の絡み合い形成の原理を
説明するためのもので、上下のスピンドルチャック１６
．１７を１１個づつ取出して０印により示している。図
中、Ａ、Ｂ・・の記号が入ったものと斜線を付したもの
が、シャトル１４を把持したスピンドルチャックであり
、０印だけで示したものはシャトル１４を把持してない
ものである。
説明するためのもので、上下のスピンドルチャック１６
．１７を１１個づつ取出して０印により示している。図
中、Ａ、Ｂ・・の記号が入ったものと斜線を付したもの
が、シャトル１４を把持したスピンドルチャックであり
、０印だけで示したものはシャトル１４を把持してない
ものである。
製織に際しては、まず、同図（ａ）の初期状態から下側
のスピンドルチャック１７に把持されたシャトル１４を
スピンドルチャック２個分だけ円周方向に移動させ、同
図（ｂ）の状態とする。続いて、同図（Ｃ）のように上
下のチャックによるシャトルＩ４の持ち替えを行い、そ
の状態で周方向糸２が挿入される。そして、同図（ｄ）
のように、上ａｇＩＩのスピンドルチャック１６を前と
逆方向にスピンドルチャック４個分だけ移動させた後、
同図（ａ）のように周方向糸２を挿入して上下の糸を持
ち替え、その後下方のスピンドルチャック１７を同図（
ｆ）の−ように移動させて、同図（ａ）の初期状態に復
帰する。このような動作により、例えば、Ｂの斜め方向
糸１のまわりをＡの糸が回転すると共に、Ｂのいとのま
わりをＣの糸が回転し、それによって隣接する護め方向
糸】が順次絡み合うことになる。
のスピンドルチャック１７に把持されたシャトル１４を
スピンドルチャック２個分だけ円周方向に移動させ、同
図（ｂ）の状態とする。続いて、同図（Ｃ）のように上
下のチャックによるシャトルＩ４の持ち替えを行い、そ
の状態で周方向糸２が挿入される。そして、同図（ｄ）
のように、上ａｇＩＩのスピンドルチャック１６を前と
逆方向にスピンドルチャック４個分だけ移動させた後、
同図（ａ）のように周方向糸２を挿入して上下の糸を持
ち替え、その後下方のスピンドルチャック１７を同図（
ｆ）の−ように移動させて、同図（ａ）の初期状態に復
帰する。このような動作により、例えば、Ｂの斜め方向
糸１のまわりをＡの糸が回転すると共に、Ｂのいとのま
わりをＣの糸が回転し、それによって隣接する護め方向
糸】が順次絡み合うことになる。
斜め方向糸ｌの配向角θの制御は、周方向糸２の張力に
上る斜め方向糸１の絡みあい点の半径方向への移動で行
われるが、その角度は周方向糸と斜め方向糸の張力の釣
り合いで決定される。斜め方向糸を５０本使用した試織
では、織目半径１００ｍｍで、周方向糸張力を１２００
ｇ、斜め方向糸張力を １５０ｇとすることにより、
０° 、±６０°の配向構成が実現した。また、斜め方
向糸張力を １５０ｇで一定にし、周方向糸の張力を上
昇させれば、２本Ｇ斜め方向糸間の夾角δを増加させる
ことができ、減少させればδを減少させることができ、
例えば、周方向張力２０００ ｇでθ＝７８°、 ６０
０ｇでθ＝４７°であった。
上る斜め方向糸１の絡みあい点の半径方向への移動で行
われるが、その角度は周方向糸と斜め方向糸の張力の釣
り合いで決定される。斜め方向糸を５０本使用した試織
では、織目半径１００ｍｍで、周方向糸張力を１２００
ｇ、斜め方向糸張力を １５０ｇとすることにより、
０° 、±６０°の配向構成が実現した。また、斜め方
向糸張力を １５０ｇで一定にし、周方向糸の張力を上
昇させれば、２本Ｇ斜め方向糸間の夾角δを増加させる
ことができ、減少させればδを減少させることができ、
例えば、周方向張力２０００ ｇでθ＝７８°、 ６０
０ｇでθ＝４７°であった。
このようにして得られる３軸織物は、モータ１２の駆動
で型１１を上下動させることによる織り口の上下移動と
、周方向糸２の張力による織物の絞り込みにより、型１
１の表面形状に添った形状に賦形される。
で型１１を上下動させることによる織り口の上下移動と
、周方向糸２の張力による織物の絞り込みにより、型１
１の表面形状に添った形状に賦形される。
また、斜め方向糸１及び周方向糸２の糸密度は、上記の
製織において、織り口の半径に応じた斜め方向糸１の追
加、及びポビン２７の回転に対する抵抗力を制御して周
方向糸２の張力を調整することにより設定される。
製織において、織り口の半径に応じた斜め方向糸１の追
加、及びポビン２７の回転に対する抵抗力を制御して周
方向糸２の張力を調整することにより設定される。
そのため、斜め方向糸１は予め織物の最外周部において
必要な本数だけ用意され、それらのシャトル目がスピン
ドルチャック１６．１７に取付けられる。ただし、シャ
トル１４は織り四半径に比例した本数のみ製織動作させ
、他のものは上部のチャック１６に°固定したままにす
る。下部のチャック１７に必要外の斜め方向糸のシャト
ル１４を残すことも可能であるが、この場合は、その必
要外の斜め方向糸ｌが製織される立体布の形状を乱すこ
とになるため、上部チャック１６に保持しておく方が好
ましい。
必要な本数だけ用意され、それらのシャトル目がスピン
ドルチャック１６．１７に取付けられる。ただし、シャ
トル１４は織り四半径に比例した本数のみ製織動作させ
、他のものは上部のチャック１６に°固定したままにす
る。下部のチャック１７に必要外の斜め方向糸のシャト
ル１４を残すことも可能であるが、この場合は、その必
要外の斜め方向糸ｌが製織される立体布の形状を乱すこ
とになるため、上部チャック１６に保持しておく方が好
ましい。
製織においては、織り四半径に比例して、その増加と共
に製織動作を行うスピンドルチャ、りの数を増加させる
が、上記織り口の半径は 例えば、周方向糸２の挿入回
数により、あるい：士織り口の位置検出器等を設けて検
知し、それに基づいて作動するスピンドルチャック数を
増加させればよい。なお、作動するチャックの数を増加
する度に全てのスピンドルチャックの制御を逐次主更す
る必要はない。
に製織動作を行うスピンドルチャ、りの数を増加させる
が、上記織り口の半径は 例えば、周方向糸２の挿入回
数により、あるい：士織り口の位置検出器等を設けて検
知し、それに基づいて作動するスピンドルチャック数を
増加させればよい。なお、作動するチャックの数を増加
する度に全てのスピンドルチャックの制御を逐次主更す
る必要はない。
以下に、スピンドルチャックを円周上に等間隔で １０
０本づつ３列に、従って合計３００本のチャックを設置
し、１２段階に分けて作動スピンドルチャ、ツタの増加
を行って製織する場合を例示する。この場合、スピンド
ルチャックは、１２段階で上下に分かれるので、２４系
統に分割して制御すればよい。
０本づつ３列に、従って合計３００本のチャックを設置
し、１２段階に分けて作動スピンドルチャ、ツタの増加
を行って製織する場合を例示する。この場合、スピンド
ルチャックは、１２段階で上下に分かれるので、２４系
統に分割して制御すればよい。
第４図は、上述した３００個のスピンドルチャックを１
０等分して３０個だけ示したものである。この図の左右
両側にこの図と同じ繰り返しが並び、−周のスピンドル
チャックが形成される。同図では、便宜上スピンドルチ
ャックを３列で図示したが、横方向に等間隔に並んでい
る場合と何ら変わるところがない０図中の多数の円はそ
れぞれスピンドルチャックを示し、円の中の数字は挿入
順序を示している。即ち、初期段階では、０と表示した
スピンドルチャックのみが作動し、これに保持されらシ
ャトル１４につながる斜め方向糸のみが製織動作を行う
、そして１次の段階では１と表示した２木のスピンドル
チャックが製織動作に加わり、あとは２，３，４．・・
と順次製織動作を行うスピンドルチャックを増加させる
。
０等分して３０個だけ示したものである。この図の左右
両側にこの図と同じ繰り返しが並び、−周のスピンドル
チャックが形成される。同図では、便宜上スピンドルチ
ャックを３列で図示したが、横方向に等間隔に並んでい
る場合と何ら変わるところがない０図中の多数の円はそ
れぞれスピンドルチャックを示し、円の中の数字は挿入
順序を示している。即ち、初期段階では、０と表示した
スピンドルチャックのみが作動し、これに保持されらシ
ャトル１４につながる斜め方向糸のみが製織動作を行う
、そして１次の段階では１と表示した２木のスピンドル
チャックが製織動作に加わり、あとは２，３，４．・・
と順次製織動作を行うスピンドルチャックを増加させる
。
スピンドルチャックの動作制御を単純化するためには、
斜め方向糸の追加に際して、第４図に示したように、２
本づつまとめて製織動作を開始させる必要がある。即ち
、隣り合う斜め方向糸は異なる配向角を持ち、この周期
を乱さないで斜め方向系を追加するためには、偶数個の
挿入が必要になる、なお、このように偶数本づつまとめ
て斜め方向糸を追加しても１円周方向糸の挿入に際して
斜め方向糸の間隔が自動的に均等化され１部分的に大き
な糸密度の変動が生じるようなことはない。
斜め方向糸の追加に際して、第４図に示したように、２
本づつまとめて製織動作を開始させる必要がある。即ち
、隣り合う斜め方向糸は異なる配向角を持ち、この周期
を乱さないで斜め方向系を追加するためには、偶数個の
挿入が必要になる、なお、このように偶数本づつまとめ
て斜め方向糸を追加しても１円周方向糸の挿入に際して
斜め方向糸の間隔が自動的に均等化され１部分的に大き
な糸密度の変動が生じるようなことはない。
斜め方向糸の糸密度は、上記のようにスピンドルチャッ
クの製織動作の開始で決定されるが、周方向糸の糸密度
を均一化するには、周方向糸の張力を織り口半径に比例
して増加すればよく、さらに一般的には、斜め方向糸の
張力と周方向糸の張力の比を織り口半径に比例して増加
すればよいことが、実験的に確かめられている０例えば
、作動スピンドルチャックの増加と同時に張力の増加も
行うとして、１２段階の周方向糸張力の増加を行った結
果では、目標値に対して最大で±７％の糸密度の変動に
おさえることが可能であった。
クの製織動作の開始で決定されるが、周方向糸の糸密度
を均一化するには、周方向糸の張力を織り口半径に比例
して増加すればよく、さらに一般的には、斜め方向糸の
張力と周方向糸の張力の比を織り口半径に比例して増加
すればよいことが、実験的に確かめられている０例えば
、作動スピンドルチャックの増加と同時に張力の増加も
行うとして、１２段階の周方向糸張力の増加を行った結
果では、目標値に対して最大で±７％の糸密度の変動に
おさえることが可能であった。
このようにして、斜め方向糸及び周方向糸の糸密度の偏
差を±ｌＯ％以内に抑えると、外観においても密度が非
常に均一化された織物が得られ、また第５図及び第６図
によって以下に説明するところからもわかるように、特
に立体曲面の織物における特性の改善に極めて有効であ
る。
差を±ｌＯ％以内に抑えると、外観においても密度が非
常に均一化された織物が得られ、また第５図及び第６図
によって以下に説明するところからもわかるように、特
に立体曲面の織物における特性の改善に極めて有効であ
る。
第５図及び第６図は、球表面の一部で、中心からの迎角
θの立体曲面（第７図参照）の複合材料の熱膨張係数を
５上述したところに従って製織した３軸織物の場合と、
配向のゆがみを均一化するために平面平織布を４５°ず
らせて積層の後賦形した複合材料との、熱膨張係数と弾
性率を比較したものである。見積りに当たり、平面平織
布では糸の交点が相対移動せず、配向角のみが変化する
とし、一方、上記実施例の３軸曲面布では、各方向糸の
配向は乱れず、糸密度の偏差のみが特性のばらつきの要
因になると仮定し、いずれも平均繊維含有率Ｖｆは５０
％としている０図中、αＬ、α■及びＥ Ｌ、Ｅ Ｔは
、平面布を用いたときの経線及び、ａ線方向の熱膨張係
数及び弾性率を示し、点線及び破線は、３軸曲面布で周
方向糸の１＠及び３回の挿入ごとに斜め方向糸の追加を
行った場合の変動を示したもので、変動が最大になる経
線上での見積り結果を表示している。
θの立体曲面（第７図参照）の複合材料の熱膨張係数を
５上述したところに従って製織した３軸織物の場合と、
配向のゆがみを均一化するために平面平織布を４５°ず
らせて積層の後賦形した複合材料との、熱膨張係数と弾
性率を比較したものである。見積りに当たり、平面平織
布では糸の交点が相対移動せず、配向角のみが変化する
とし、一方、上記実施例の３軸曲面布では、各方向糸の
配向は乱れず、糸密度の偏差のみが特性のばらつきの要
因になると仮定し、いずれも平均繊維含有率Ｖｆは５０
％としている０図中、αＬ、α■及びＥ Ｌ、Ｅ Ｔは
、平面布を用いたときの経線及び、ａ線方向の熱膨張係
数及び弾性率を示し、点線及び破線は、３軸曲面布で周
方向糸の１＠及び３回の挿入ごとに斜め方向糸の追加を
行った場合の変動を示したもので、変動が最大になる経
線上での見積り結果を表示している。
同図から明らかなように、上記実施例の立体布を用いた
複合材料は、熱膨張係数、弾性率ともに、迎角θが３０
°以上で従来のものより特性の優れるものが製造可能で
ある。
複合材料は、熱膨張係数、弾性率ともに、迎角θが３０
°以上で従来のものより特性の優れるものが製造可能で
ある。
例えば、球面の一部より成るアンテナリフレクタ−では
、外部じよう乱に対し形状保持性が良く、且つ高度の熱
構造安定性が要求されるため、弾性率が面内等方性で、
低熱膨張係数、しかも特性のばらつきの少ないものが要
求されるが、上述した曲面立体布を補強材として用いれ
ば、従来材料では達成用Ｊｕｌなこれら諸要求が容易に
達成可能になる。
、外部じよう乱に対し形状保持性が良く、且つ高度の熱
構造安定性が要求されるため、弾性率が面内等方性で、
低熱膨張係数、しかも特性のばらつきの少ないものが要
求されるが、上述した曲面立体布を補強材として用いれ
ば、従来材料では達成用Ｊｕｌなこれら諸要求が容易に
達成可能になる。
なお、第２図に示した織物製造装置では、製織される立
体布の形状を球面の一部としたが、同図に示す型の形状
を適宜選択することにより１円錐、パラボラ、円筒等の
各種回転体シェル形状の立体布が製織可能である。この
ような製織においては、円周方向糸の張力を調整するこ
とにより筬打ちの必要がないが、筬打ちを行うことを否
定するものではなく、それによって−層密度の制御を高
精度化し、あるいは部分的な筬打ちにより回転体シェル
形状に若干の変形を与えた立体布を製織することもでき
る。
体布の形状を球面の一部としたが、同図に示す型の形状
を適宜選択することにより１円錐、パラボラ、円筒等の
各種回転体シェル形状の立体布が製織可能である。この
ような製織においては、円周方向糸の張力を調整するこ
とにより筬打ちの必要がないが、筬打ちを行うことを否
定するものではなく、それによって−層密度の制御を高
精度化し、あるいは部分的な筬打ちにより回転体シェル
形状に若干の変形を与えた立体布を製織することもでき
る。
［発明の効果］
以上に詳述した本発明によれば、簡易に３軸織物が得ら
れ、しかも配向角の制御、糸密度の均一化も可能である
ため、これを複合材料用の補強材として用いることによ
り、弾性率と熱膨張係数に−関し、面内等方性のものが
得られ、熱構造安定性、寸法安定性に優れる高剛性の複
合材料を得ることが可能になる。
れ、しかも配向角の制御、糸密度の均一化も可能である
ため、これを複合材料用の補強材として用いることによ
り、弾性率と熱膨張係数に−関し、面内等方性のものが
得られ、熱構造安定性、寸法安定性に優れる高剛性の複
合材料を得ることが可能になる。
第１図は本発明に係る３軸織物の構成を模式的に示した
構成図、第２図は上記３軸織物を回転体シェル形状の立
体布として製織するための装置の正面図、第３図（ａ）
〜（ｆ）は、斜め方向糸の絡み合い形成の原理を説明す
る説明図、第４図は上記装置におけるスピンドルチャッ
クの配置と製織動作開始順序を示す説明図、第５図及び
第６図は３軸織物の特性についての線図、第７図は第５
図及び第６図の立体布についての説明図である。 ｌ・・斜め方向糸、２・・周方向糸。
構成図、第２図は上記３軸織物を回転体シェル形状の立
体布として製織するための装置の正面図、第３図（ａ）
〜（ｆ）は、斜め方向糸の絡み合い形成の原理を説明す
る説明図、第４図は上記装置におけるスピンドルチャッ
クの配置と製織動作開始順序を示す説明図、第５図及び
第６図は３軸織物の特性についての線図、第７図は第５
図及び第６図の立体布についての説明図である。 ｌ・・斜め方向糸、２・・周方向糸。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、中央から放射方向に伸びる多数の斜め方向糸と、円
周方向に渦巻き状に織り込まれた周方向糸からなり、上
記斜め方向糸は、左右に隣接する糸同士を交互に絡ませ
、その斜め方向糸を絡ませるごとにそれらの糸の間に周
方向糸を織り込み、それによって３軸の織物として製織
されたことを特徴とする立体賦形用織物。 ２、斜め方向糸及び周方向糸の糸密度の偏差が±１０％
の範囲内にある特許請求の範囲第１項記載の立体賦形用
織物。 ３、中央から放射方向に伸びる多数の斜め方向糸の隣接
する糸を交互に上下に開口させ、この斜め方向糸の開口
間に、各斜め方向糸の上下位置を逐次逆にして周方向糸
を織り込むという動作の繰り返しにより、斜め方向糸と
周方向糸の製織を行うに際し、左右に隣接する斜め方向
糸同士を交互に絡ませ、その斜め方向糸を絡ませるごと
に上記斜め方向糸の上下位置を逆にして、周方向糸を織
り込み、それによって３軸織物を製織することを特徴と
する立体賦形用織物の製造方法。 ４、斜め方向糸の糸密度の偏差が常に一定の範囲内に収
まるように、織り口半径に比例して斜め方向糸の糸本数
を増加させると共に、周方向糸と斜め方向糸との張力の
比を織り口半径に比例して増加させ、周方向糸の密度の
偏差を一定の範囲内に収めることを特徴とする特許請求
の範囲第３項記載の立体賦形用織物の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62302910A JPH01148840A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 立体賦形用織物及びその製造方法 |
| FR8815521A FR2624139B1 (fr) | 1987-11-30 | 1988-11-28 | Tissu textile destine a prendre une forme tridimensionnelle et procede pour fabriquer un tel tissu |
| US07/485,834 US5070914A (en) | 1987-11-30 | 1990-02-28 | Triaxial fabric of interlaced oblique yarns |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62302910A JPH01148840A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 立体賦形用織物及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01148840A true JPH01148840A (ja) | 1989-06-12 |
| JPH0450408B2 JPH0450408B2 (ja) | 1992-08-14 |
Family
ID=17914582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62302910A Granted JPH01148840A (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 立体賦形用織物及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5070914A (ja) |
| JP (1) | JPH01148840A (ja) |
| FR (1) | FR2624139B1 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5091246A (en) * | 1989-02-20 | 1992-02-25 | Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho | Three dimensional fabric and method for making the same |
| US5686930A (en) * | 1994-01-31 | 1997-11-11 | Brydon; Louis B. | Ultra lightweight thin membrane antenna reflector |
| CA2135703A1 (en) * | 1994-01-31 | 1995-08-01 | Louis B. Brydon | Ultra light weight thin membrane antenna reflector |
| US5619903A (en) * | 1994-11-30 | 1997-04-15 | Bell Helicopter Textron Inc. | Braided preform for composite bodies |
| IT1289707B1 (it) * | 1996-12-03 | 1998-10-16 | Fiatavio Spa | Metodo e macchina per la realizzazione di un elemento a disco in filo continuo ed elemento a disco realizzato con tale metodo. |
| US6086968A (en) * | 1997-04-10 | 2000-07-11 | Horovitz; Zvi | Two- and three-dimensional shaped woven materials |
| JP4106473B2 (ja) * | 2000-12-13 | 2008-06-25 | 村田機械株式会社 | ブレイダによるエンベロープの製造方法 |
| US7077167B2 (en) * | 2004-06-14 | 2006-07-18 | Massachusetts Institute Of Technology | Bias weaving machine |
| DE102006013770A1 (de) * | 2006-03-24 | 2007-09-27 | Occlutech Gmbh | Occlusionsinstrument und Verfahren zu dessen Herstellung |
| US8388679B2 (en) | 2007-01-19 | 2013-03-05 | Maquet Cardiovascular Llc | Single continuous piece prosthetic tubular aortic conduit and method for manufacturing the same |
| US8440276B2 (en) * | 2008-02-11 | 2013-05-14 | Albany Engineered Composites, Inc. | Multidirectionally reinforced shape woven preforms for composite structures |
| CN101811365B (zh) * | 2009-02-20 | 2012-08-15 | 南京航空航天大学 | 2.5维编织回转体复合材料成型方法 |
| FR2952653B1 (fr) | 2009-11-18 | 2011-12-09 | Commissariat Energie Atomique | Architecture fibreuse tubulaire fermee et procede de fabrication |
| US8696741B2 (en) | 2010-12-23 | 2014-04-15 | Maquet Cardiovascular Llc | Woven prosthesis and method for manufacturing the same |
| CN102134786B (zh) * | 2011-04-20 | 2012-11-14 | 中材科技股份有限公司 | 改变参与纱锭数量制备拐角预成型体的方法 |
| DE102016013486B3 (de) * | 2016-11-11 | 2018-01-04 | Admedes Schuessler Gmbh | Flechtmaschine und Weiche für eine Flechtmaschine |
| TWI754177B (zh) * | 2019-10-16 | 2022-02-01 | 財團法人中華民國紡織業拓展會 | 彈性立體布料及其製作方法 |
| JP2025536260A (ja) | 2022-10-11 | 2025-11-05 | イェール ユニバーシティー | 細胞透過性抗体の組成物および使用方法 |
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| US4105052A (en) * | 1976-02-24 | 1978-08-08 | Barber-Colman Company | Modular construction for triaxial weaving machine |
| US4040451A (en) * | 1976-08-23 | 1977-08-09 | Barber-Colman Company | Triaxial weaving machine having heddles with weftwise lateral projections |
| EP0113196A1 (en) * | 1982-12-01 | 1984-07-11 | Cambridge Consultants Limited | Woven tubular structure |
| US4438173A (en) * | 1983-07-21 | 1984-03-20 | Barber-Colman Company | Triaxial fabric |
| JPS60199955A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-09 | 工業技術院長 | 三次元繊維組織体の織成方法及びその装置 |
| JPS6149592A (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-11 | 旭化成株式会社 | スピ−カ振動板 |
| FR2607836B1 (fr) * | 1986-12-08 | 1989-03-17 | Aerospatiale | Procede de fabrication de renforts polaires a l'aide de fils radiaux et de fils circonferentiels continus et machine a tisser pour la mise en oeuvre du procede |
| JPS63309648A (ja) * | 1987-06-09 | 1988-12-16 | 工業技術院長 | 球面布織装置 |
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-
1987
- 1987-11-30 JP JP62302910A patent/JPH01148840A/ja active Granted
-
1988
- 1988-11-28 FR FR8815521A patent/FR2624139B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-02-28 US US07/485,834 patent/US5070914A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5038625U (ja) * | 1973-07-31 | 1975-04-21 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2624139A1 (fr) | 1989-06-09 |
| US5070914A (en) | 1991-12-10 |
| FR2624139B1 (fr) | 1992-10-09 |
| JPH0450408B2 (ja) | 1992-08-14 |
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