JPH02191740A - 三次元織物の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は三次元織物のＶＩ造方法に係り、詳しくは断面
形状が単純な四角形ではなく＝ｒ字状あるいは中空部を
有する形状等の異形断面形状の三次元Ｓ市の製造方法に
関するものである。

［従来の技術１ 多数の経糸２．該経糸２群の列及び行間にそれぞれ経糸
Ｚと直交する状態に綴り込まれた第１緯糸ｙ及び第２緯
糸Ｘの三種類の糸から成る三次元織物を骨格材とし、樹
脂あるいは無Ｒ物をマトリックスとした複合材はロケッ
ト、航空機、自動車、船舶及び建築物の＃１′！ｌｉ材
として幅広い用途が期待されている。従来、三次元織物
を製造する方法として例えば特開昭６１−２９６１４３
号公報には第１８図に示すように、多層に配列された経
糸′！゛を水平バー６１で一層ずつ順に開口可能に構成
し、経糸開口内に連続した１本の緯糸Ｗを順次往復挿入
し、各経糸開口内への緯糸Ｗの挿入毎に該経糸間１口内
によこ打ちバー６２を挿入し、このよこ打ちバー６２を
ｍ前に打ち寄せてよこ打ちを行い、全層の緯入れとよこ
打ちが終了した後、締付はバー６３を側方へ脱出させる
とともにヘルド６４を昇降動して接結糸Ｓを反対Ｉｌｌ
に移動させ、次いで第１．９Ｕｊ！Ｉに示すように締付
はバー６３を接結糸Ｓと経糸Ｔとの間に挿入して接結糸
Ｓを締付ける工程を繰返す三次元＆ｉ物の製織方法が開
示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記従来の製織方法ではヘルド６４を使用して接結糸Ｓ
を経糸１゛の列間に挿入することにより三次元ｈｊＡ’
ｌ！Ｉが効率良く製織されるが、三次元織物としては断
面形状が四角形のものを前提として考えられていた。−
・方、三次元＆１！ｉ４Ｉを骨格材とする複合（４は前
記のように幅広い用途が期１．１されており、その用途
に６℃い断面形状が四角形以外の形状例えばコ字状、１
字状あるいは中空部を有する異形断面の三次元織物を効
率良く製織することが望まれている。ところが、前記従
来方法ではそのような異形断面の三次元織物の製造はで
きなかった。従って、三次元ｍ物を骨格材とする異形断
面の複合（１を製造する場合には、まずブロック状の複
合材を製造した後、所定の形状に加Ｔすることが考えら
れるが二［０間が掛かるばかりでなく材料の無駄が多く
なるという問題がある。

本発明の第１の目的は断面が単純な四角形状以外の三次
元織物を効率良く製織することができる三次元織物の製
造方法を提供することにあり、第２の［１的は中空状の
三次元織物を効率良く製織することができる三次元織物
の製造方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記の目的を達成するため本発明においては、多数の経
糸２を三次元ｌ織物の断面形状に対応した複数行、複数
列に張設して経糸７群を形成し、該経糸ｚＴｌの列と対
応して多数の第１緯糸ｙを、経糸７群の各列を構成する
経糸Ｚの本数が異なる部分毎に別の緯糸用ヘルドに挿通
した状態で張投じ、経糸開口に連続する１本又は複数本
の第２緯糸Ｘを挿入するとともに、各緯糸用ヘルドと対
応する経糸２群の端部まで第２緯糸Ｘが挿入された後、
各ヘルドを作動させて経糸２群の列間に第１緯糸ｙを挿
入するようにした。

又、多数の経糸２を中空状の三次元織物の断面形状に対
応した複数行、複数列に張設して経糸２群を形成すると
ともに、中空部を挾んで対向する部分の同じ行を構成す
る経糸２を別々に開口可能とし、該経糸Ｚ１￥の列と対
応して多数の第１Ｉａ糸ｙを、経糸２群の各列を構成す
る経糸２の本数が異なる部分毎に別の緯糸用ヘルドに挿
通した状態で張設し、経糸開口装置の作動により順次形
成される経糸開口に連続する１本の第２ａ糸ｙを挿入す
るとともに、中空部を挾んで対向する側壁部の織成に際
しては一方の側壁部を構成する経糸２群と対応する経糸
開口装置の作動により形成される経糸開口内への前記第
２緯糸Ｘの挿入に支障とならない状態に他方の側壁部を
構成する経糸２群を配置した状態で第２Ｌｍ糸Ｘの挿入
を行うとともに他方の側壁部を構成する経糸２群の行間
へは別の第２緯糸Ｘを挿入し、各緯糸用ヘルドと対応す
る経糸２群の端部まで第２Ｌ１糸Ｘが挿入された後、各
ヘルドをイ１″動させて経糸２群の列間に第１緯糸ｙを
挿入してもよい。

又、多数の経糸Ｚを中空状の三次元ｍ物の断面形状に対
応した複数行、複数列に張設して経糸２群を形成し、該
経糸２群の列と対応して多数の第１緯糸ｙを、経糸ｚｔ
ｆ−の各列を４１１成する経糸Ｚの本数が異なる部分毎
に別の緯糸用ヘルドに挿通した状態で張設し、連続する
１本の第２Ｌ！糸Ｘを経糸間１１に挿入するとともに、
各緯糸用ヘルドと対応する経糸Ｚ訂の端部まで第２緯糸
Ｘが挿入された後、各ヘルドを作動させて経糸２群の列
間に第１緯糸ｙを挿入して三次元ＡｆｌｌＴｈを織成し
た後、中空部に挿入された第２Ｌ！糸Ｘを切断除去して
もよい。

［作用１ 本発明の方法では複数行、複数列に張設された経糸２群
の列内に挿入される多数の第１緯糸ｙか経糸２群の各列
を構成する経糸２の本数が異なる部分毎に別の緯糸用ヘ
ルドに挿通された状態で張設される。そして、連続する
１本又はＮ数本の第２緯糸Ｘが経糸間１１内に１１１次
挿入されて各緯糸用ヘルドと対応する経糸ｉ群の行の端
部まで第２緯糸Ｘが挿入されると、各緯糸用ヘルドか作
動されて経糸２群の列間に第１ａ糸ｙが挿入される６又
、中空状の二次元織物を製造する第２請求項に記載の発
明においては、中空部を挾んで対向する部分の同じ行を
構成する経糸Ｚが別々に開口ｉ［能となっており、中空
部を挾んで対向する側壁４部のへ成に際しては一方の側
壁部を構成する経糸２群と対応する経糸間【−１装置の
作動により形成される経糸間［Ｉ内）＼の第２１ｔＱ糸
Ｘの挿入に支障とならない状１Ｎに他方の側壁部を構成
する経糸ｚｌ￥を配置した状態で第２緯糸Ｘの挿入が行
われ、他方のｎつ１壁部を構成する経糸ｚｔｆの行間へ
は別の第２緯糸Ｘが挿入される。又、経糸Ｚ群の列間に
挿入される第１緯糸ｙは前記第１請求項に記載の発明と
同様に、各緯糸用ヘルドと対応する経糸Ｚ肝の端部まで
第２緯糸Ｘか挿入された後に各ヘルドが作動されること
により経糸２群の列間に第１緯糸ｙが挿入される。

又、第３請求項に記載の発明においては、経糸ｚＦＩの
各行間に挿入される第２緯糸Ｘは経糸２が張設されてい
ない中空部分に対しても他の部分と同様に挿入され、中
空部に第２緯糸Ｘが存在する状態で三次元織物が製織さ
れたｔ◆に中空部に挿入された第２緯糸Ｘが切断除去さ
れて最終の三次元織物が製造される。

［実施例１］ 以下、本発明を中空状の三次元織物の製造に具体化した
一実施ρ１を第１〜１２図に従って説明する。

経糸供給部１から繰出された多数本の経糸Ｚは、所定位
置に固定されたｇｌ萌枠２に接近する位置から図示しな
いＩｉｖ動機横により織成の進行に伴い三次元ｍ１ＪＰ
を引取る方向（第１・へ・７図の左方）に移動される経
糸支持板３にその端部が固定された状態で三次元１ｉ１
ＡｅＥＸの断面形状に対応した複数行、複数列に張設さ
れている。織前枠２と経糸供給部１との間には経糸開口
装置４が配設され、経糸Ｚは各行毎に別々のヘルド５に
挿通されてヘルド５の昇降動にｆ′ｒい一殴ずつ開［１
可能となっている。

ヘルド５のうち中空部を挾んで対向する部分の同じ行を
構成する経糸２が挿通されるヘルド５は第２．８図に示
すようにそれぞれ独立したヘルドで別々に駆動可能とな
っている。

織前枠２と経糸開口装置４との間には第１緯糸供給部６
から繰出される第１緯糸ｙを、経糸Ｚｔｆの各列を構成
する経糸Ｚの本数が異なる部分毎に独立して昇降動可能
な三個の緯糸用ヘルド７ａ〜７ｃが配設さｔしている。

緯糸ヘルド７ａ〜７ｃのうち織前枠２側に配置された緯
糸用ヘルド７ａには中空部と対応する上部にｌ７ｉａさ
れた経糸２群の各列間に挿入される第１緯糸ｙが挿通さ
れ、織前枠２と反対側に配置された緯糸用ヘルド７ｃに
は中空部と対応する下部に張設された経糸２群の各列ｆ
ｊｊｊに挿入される第１緯糸ｙが挿通され、前記両経糸
ｚ　１ｔ￥の両ｎ！１に張設された経糸２群の列間に挿
入される第１緯糸ｙが中央の緯糸用ヘルド７ｂに挿通さ
れるようになっている。第１緯糸供給部６は緯糸用ヘル
ド７ａ〜７ｃに対応して三１１設ζすられ、各緯糸用ヘ
ルド７ａ〜７ｃに第１緯糸ｙが別々に供給されるように
なっている。又、第１緯糸供給部６と緯糸用ヘルド７ａ
〜７ｃとの間の経糸開口装置４の前方にはガイドバー８
が緯糸用ヘルド７ａ〜７Ｃと平行に配設されている。

経糸２群の各行間に挿入される第２緯糸Ｘはシャトル９
（第８図のみに図示）又はスプール１０（第１１．１２
図に図示）を経糸開口内に投入することにより行われる
。

次に前記のように構成された装置による三次元ｉ物Ｆの
織成作用を説明する。第１図は三次元織物Ｆが第７層ま
で織り上げられた状態を示しており、この状態では緯糸
用ヘルドのうち中空部１部と対応する経糸２群の列間に
第１緯糸ｙを挿入するためのヘルド７ａと、その両側す
なわち経糸２群のすべての行の経糸Ｚと直交する状態で
第１緯糸ｙを列間に挿入するための緯糸用ヘルド７ｂと
が上昇位置に配置され、三次元織物Ｆの中空部の下部を
構成する経糸２群の各列間に第１緯糸ｙを挿入するため
の緯糸用ヘルド７ｃが下降位置に配置されている。この
状態から経糸開口装置４が作動されて織前枠２に雌も近
いヘルド５が上昇位置に配置され、最上段に経糸開口が
形成されるとともに、上昇位置に配置されていた経糸用
ヘルド７ａ。

７ｂが下降位置に配置されて第３図に示す状態となった
後、第２緯糸入が経糸開口内に挿入される。

以下、経糸開口装置４のヘルド５が織前枠２側から順に
上昇位置に配置されて経糸開口が一段ずつ下方に移動さ
れ、その経糸開口内に第２緯糸Ｘが順次挿入される。

第２緯糸Ｘが中空部と対応する上部の経糸２群の全ての
行間（この実施例では２段目の行間）に挿入された後、
緯糸用ヘルド７ａが第４図に示すようにＦ昇（ｉ′Ｌ置
に配置さ１する。その後、この状態で経糸ＩＪ）Ｊ　Ｉ
Ｊか順に−・段ずつ下方に移動されるとともに、順次第
２緯糸Ｘが経糸２群の行間に挿入されて第５図に示す状
態となる。次に緯糸用ヘルド７ｂ、７ｃが」−好位置に
配置された後、経糸開口装置７１のヘルド５が織１ｉ４
１枠２と反対側から順に下降（１′！置に配；σされ、
経糸ｆ？４１目が一段ずつ上方に移動されるとともに該
経糸開口内に第２緯糸入が挿入される。そして、中空部
の下部と対応する経糸ｚｔＹの各行間に第２緯糸Ｘが挿
入された時点で第７図に示すように緯糸用ヘルド７Ｃが
下降μ置に配置され、その状態で経糸開口に順次筒”２
緯糸Ｘが挿入されて次の層の織成が行われる。

＄９．１０図に示すように中空部を挾んで対向する側壁
部Ｆａ、Ｆｂを構成する経糸２群の行間には三本の異な
る第２緯糸ｘ、ｘｉ、ｘ２が挿入される。１本の第２緯
糸Ｘは側壁部Ｆａ、Ｆｂ以外の経糸２群の行間にも挿入
されるとともに、第９図（ａ）に示すように経糸ｚＩＹ
の行間に対して下段から順に上段側へと向かって緯入れ
される際には一方の側壁部Ｆ　ａ内に挿入され、第９図
（ｂ）に示すように経糸２群の行間にその上段から下段
ｎ！Ｉへ向かって挿入される際には他方の側壁部Ｆｂに
挿入される。又、側壁部Ｆ’　ａには前記第２緯糸Ｘの
他に側壁部Ｆａ部分の経糸２群の行間にのみ挿入される
第２緯糸ｘｉが三次元織物【？の一層おきに挿入される
。又、他方の側壁部Ｆ’　ｂには前記第２緯糸Ｘの曲に
他方の側壁部１”　ｂの経糸２群の行間にのみ挿入され
る第２Ｉ２糸ｘ２が三次元織物Ｆの一層おきに挿入され
る。

両Ｉ′ｌ１ｇ部１♂ａ、Ｆｂを構成する経糸２群の各行
間への第２緯糸ｘ、ｘｉ、ｘ２の緯入れは、例えば次の
ように行われる。第１１図は中空部の上部の各経糸開口
内への第２ｆｌ！糸Ｘの挿入が完了した浸、次の段すな
わちＩｌｌを部Ｆａ、ｉ；’ｂを構成する経糸２群の一
段１１の経糸開口内に第２緯糸ＸがスブールｌＯにより
緯入れされた状態を示している。

この状態から−・方の側壁部］？２１の経糸２群の次の
行の経糸Ｚがヘルド５の一１６昇移動により−に昇位置
に配置され、そのｔ憂スフ゛−ル１０が経糸ｚＫＦの反
対側へ移動されて第１２図の状態となる。この時他方の
側壁部［パｂの経糸ｚ　ＷＹの鮭糸開［１は元の状態に
保持されているため、第２緯糸Ｘは一方の側壁部Ｆ　ａ
の経糸Ｚの行間で折り返すｖＳ＠に緯入れされる。一方
、他方の側壁部Ｆ　ｂの経糸２群の行間には別の第２緯
糸Ｘ２が別のスプール（図示せず）により同様にして緯
入れされる。そして、順次経糸間【］１を一段ずつ下げ
るようにヘルド５を片側ずつＦ、昇移動させて第２緯糸
ｘ、ｘ２の緯入れか行われる。このように側壁部Ｆａ、
Ｆｂを織成する場合、一方の側壁部［？ａの経糸開口内
への第２緯糸Ｘの挿入の際に他方の側壁部を構成する経
糸２群が第２ＬＩ糸入の挿入に支障とならない位置に配
置された状態に菌持されるため、スプール１０りるいは
シャトル９を三次元織物Ｆの幅方向全体にわたって移動
させても織成に支障を来さない。

そのため、スプール１０あるいはシャトル９を移動させ
るｍ構をｔｒｈ屯な構造とすることが可能となる。

［実施例２１ 次に第２の実施例を第１３図に従って説明する。

前記実施例では３本の第２緯糸ｘ、ｘｉ、ｘ２を使用し
て側壁部Ｐａ、Ｆｂを織成したが、この実施例では１本
の第２緯糸Ｘのみを使用して中空部にら第２緯糸Ｘを挿
入した状態でまず三次元織物を製繊した後、中空部に挿
入されている第２緯糸Ｘを切断除去することにより［１
的とする中空状の三次元織物１？を製造する点が前記実
施例と大きく異なっている。従って、この実施例では経
糸開口装置４のヘルド５は中空部を挾んで対向する側壁
部を構成する経糸２群の各行の経糸Ｚをそれぞれ独立し
て開［」可能とする必要が無く、経糸２群は各行毎に一
斉に開口されてその経糸ｔ？Ｍ口内に第２緯糸Ｘが順次
綿入れされる。緯糸用ヘルド７２１〜７ｃは前記実施例
と同様に作動され、中空部と対応する位置に第１緯糸ｙ
が緯入れされることはない、三次元＆ｉ物が製織された
後に中空部に挿入された第２緯糸Ｘか切断除去されるが
、中空部には第２緯糸Ｘのみが紛入れされているため第
２緯糸Ｘの除去は容易に行うことができる。又、中空部
の内面に第２ね糸入の切断端部が多数少じるが、三次元
織物ドは樹脂が含浸された状態で使用されるため、切断
端部が多数あっても支障はない。

Ｌ実施例３Ｊ 次に前記第２実施例と同様に中空部に第２４！１糸Ｘを
挿入した状態でまず三次元織物Ｆを製織した後、中空部
と対応する部分の第２緯糸Ｘを切断除去する三次元織物
の製造方法の別の実施例を第１４゜１５図に従って説明
する。前記実施例では第２緯糸Ｘがシャトル９又はスプ
ール１０により経糸開口に対して左右両方向から交互に
挿入されて三次元ｔｉｌｔ！ＩＩ！ＩＰの各層に蛇行状
態で緯入れされたが、この実施例では第２緯糸Ｘは経糸
２群の一側方からのみ経糸開口内に挿入され、その先端
部でループを形成した状態で折返し状に挿入された第２
緯糸Ｘの先端ループ内に１［糸［）が挿入されて第２緯
糸Ｘの抜け」１−めが行われる。三次元織物ｒ？に使用
される糸は＋１的太い糸が使用されるため、シャトルあ
るいはスプールで第２緯糸Ｘの挿入を行う場合にはシャ
トル９スはスプール１０に貯留される第２緯糸Ｘの藍が
少く、緯入れ途中でシャトル又はスプールの交換を頻繁
に行う必要が生じるが、この実施例のようにレピアによ
り第２緯糸Ｘを挿入する場合には３！！！続して第２綺
糸Ｘの挿入がｉＩ　（ｍとなる。

なお、前記各実施例では四角篩状の三次元ｔ＆物ドの製
造について説明したが、第１６図に示−４複雄な断面形
状を有する中空状の三次元織物Ｆや、第１７［３ｉｆに
示すように中空状ではなく多くの屈曲部を有する断面形
状の五次元織物しパの製造も−”Ｊ　ｆ屯である。又−
経糸開口装＝としてヘルド５に代えて経糸２群の行と平
行に配設されたバーを４降動することにより経糸開口を
形成する装置を使用し゛（もよい。

［発明の効果１ 以上詳述したように第１請求項に記載の発明によれば、
ｘ、ｙ、ｚの三方向の成分の糸から成りその断面形状が
単純な四角形以外の異形断面あるいは筒状の三次元ｍ物
を高密度で効率良く製造することが可能となり、三次元
繊物にそのままの形状で樹脂を含浸させることにより三
次元織物を骨格材とした軽量かつ高強度、高同性の複合
材が最少限の仕上げ加工のみで得ることができる。又、
第２請求項に記載の発明では中空状の三次元織物の互い
に対向する１ｌ１１％１部を構成する経糸７群の行間へ
の第２綽糸Ｘの挿入がそれぞれ独立して行われるため、
第２緯糸挿入装置の構成の簡素化が可能となる。又、第
３請求項に記載の発明では中空状の三次元織物であって
も一本の第２緯糸Ｘのみを便用して中空部と中空部以外
の部分とに同じ操作で緯入れが可能となり、三次元織物
の製織速度を速くすることができるという優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１〜１２図は本発明を具体化した第１実施例を示すも
のであって第１図は織成状態を示す概略側断面図、第２
図は部分平面図、第３〜７図は０成作用を示す概略側断
面図、第８図はＲ略斜視図５第９図（ａ＞は第１０図の
Ａ−Ａ線断面図、第９図（ｂ）は第１０図のｔｓ　−Ｂ
線断面図、第１０図は三次元織物の部分側面図、第１１
．１２図は側壁部の織成状態を示す正面図、第１３図は
第２実施例の三次元織物を示す断面図、第１４図は第３
実施例の三次元織物の断面図、第１５図は同じく耳糸と
第２緯糸Ｘの関係を示す部分側面図、第１６゜１７図は
Ｕｒ面形状の異なる三次元織物の概略斜視図、第１８．
１９図は従来装；δの概略ｆｉｌ而図面ある。 織前枠２、経糸開口装置４、ヘルド５、第１緯糸供給部
６、緯糸用ヘルド７ａ・〜７ｃ、第１緯糸ｙ、第２緯糸
ｘ、ｘｉ、ｘ２、経糸２、三次冗織′１ｌＪＦ　、　Ｉ
ｌ’ｌ壁部Ｆ’ａ、Ｆ’ｂ。 特許用願大　株式会社　豊Ｅｌｌ自動ａ機製作所代理人
　　　弁理士　　恩ｆｆｌ博宜 第 図 第 図 第 図 〆

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多数の経糸（ｚ）を三次元織物の断面形状に対応し
   た複数行、複数列に張設して経糸（ｚ）群を形成し、該
   経糸（ｚ）群の列と対応して多数の第１緯糸（ｙ）を、
   経糸（ｚ）群の各列を構成する経糸（ｚ）の本数が異な
   る部分毎に別の緯糸用ヘルドに挿通した状態で張設し、
   経糸開口に連続する１本又は複数本の第２緯糸（ｘ）を
   挿入するとともに、各緯糸用ヘルドと対応する経糸（ｚ
   ）群の端部まで第２緯糸（ｘ）が挿入された後、各ヘル
   ドを作動させて経糸（ｚ）群の列間に第１緯糸（ｙ）を
   挿入する三次元織物の製造方法。 ２、多数の経糸（ｚ）を中空状の三次元織物の断面形状
   に対応した複数行、複数列に張設して経糸（ｚ）群を形
   成するとともに、中空部を挾んで対向する部分の同じ行
   を構成する経糸（ｚ）を別々に開口可能とし、該経糸（
   ｚ）群の列と対応して多数の第１緯糸（ｙ）を、経糸（
   ｚ）群の各列を構成する経糸（ｚ）の本数が異なる部分
   毎に別の緯糸用ヘルドに挿通した状態で張設し、経糸開
   口装置の作動により順次形成される経糸開口に連続する
   １本の第２緯糸（ｘ）を挿入するとともに、中空部を挾
   んで対向する側壁部の織成に際しては一方の側壁部を構
   成する経糸（ｚ）群と対応する経糸開口装置の作動によ
   り形成される経糸開口内への前記第２緯糸（ｘ）の挿入
   に支障とならない状態に他方の側壁部を構成する経糸（
   ｚ）群を配置した状態で第２緯糸（ｘ）の挿入を行うと
   ともに他方の側壁部を構成する経糸（ｚ）群の行間へは
   別の第２緯糸（ｘ）を挿入し、各緯糸用ヘルドと対応す
   る経糸（ｚ）群の端部まで第２緯糸（ｘ）が挿入された
   後、各ヘルドを作動させて経糸（ｚ）群の列間に第１緯
   糸（ｙ）を挿入する三次元織物の製造方法。 ３、多数の経糸（ｚ）を中空状の三次元織物の断面形状
   に対応した複数行、複数列に張設して経糸（ｚ）群を形
   成し、該経糸（ｚ）群の列と対応して多数の第１緯糸（
   ｙ）を、経糸（ｚ）群の各列を構成する経糸（ｚ）の本
   数が異なる部分毎に別の緯糸用ヘルドに挿通した状態で
   張設し、連続する１本の第２緯糸（ｘ）を経糸開口に挿
   入するとともに、各緯糸用ヘルドと対応する経糸（ｚ）
   群の端部まで第２緯糸（ｘ）が挿入された後、各ヘルド
   を作動させて経糸（ｚ）群の列間に第１緯糸（ｙ）を挿
   入して三次元織物を織成した後、中空部に挿入された第
   ２緯糸（ｘ）を切断除去する三次元織物の製造方法。