JPH0411044A - 三次元織物及びその製織方法 - 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］ 本発明は三次元織物及びその製織方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ ｘ、ｙ、ｚ方向の三成分の糸からなる三次元織物を骨格
材とし、樹脂あるいは無機物をマトリックスとした複合
材はロケット、航空機、自動車、船舶及び建築物の構造
材として幅広い用途が期待されている。これらの複合材
は前記Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に作用する引張荷重、圧縮荷重及
び曲げ荷重に対しては十分な強度を発揮するが、軸線方
向に対して斜め方向の力に対する変形量が大きいという
欠点がある。この欠点を解消するものとして特開平１−
２９２１６２号公報には長手方向、＠（幅）方向及び垂
直方向の繊維糸条と、長手方向及び横方向の繊維糸条に
対して筋かい状に斜行するとともに互いに交差する２方
向の繊維糸条（バイアス糸）とによって構成した繊維構
造体（三次元織物）が提案されている。そして、その製
造は、所要長さの糸条案内部材を垂直方向に、かつ、製
造する繊維構造体に適合した形状と設計密度に従って配
設し、繊維糸条を前記案内部材の間をぬって長手方向、
横方向に直交、蛇行及び筋かい状に挿入する操作を垂直
方向に所要回数繰り返して行い、次いで糸条案内部材を
抜き取ってその抜き取り跡に垂直方向糸を挿通ずること
により行われる。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記特開平１−２９２１６２号公報に開示さ
れた繊維構造体（三次元織物）の製造方法では、連続し
た１本の糸条を多数本め糸条案内部材の間をぬって挿入
するため長手方向及び横方向の繊維糸条の配列方向に対
して筋かい状に挿入される繊維糸条（バイアス糸）の挿
入の機械化が難しい。又、三次元織物の製造に際して多
数本の糸条案内部材をその都度配設する必要があり三次
元織物を連続的に製造することも難しいという問題があ
る。

又、ｘ、　ｙ、　　ｚ方向の三成分の糸からなる三次元
織物の欠点を改良するために経糸２及び緯糸Ｘの他にバ
イアス糸Ｂを加えた場合には面内等方法に優れるが、組
織が複雑になり、経糸Ｚ及び緯糸Ｘに対してバイアス糸
を太くすることが難しく、バイアス糸の繊維配向比率を
高められない。一方、面内等方性は最小３軸で得られる
ことが知られている（へ田；複合材料学会誌１４巻、　
Ｎｏ、２．　　Ｐ７３（１９８８）　）。

本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、
その第１の目的は面内等方性を有して従来の３軸三次元
織物の斜め方向の力に対する変形量が大きいという欠点
を改良することができるとともに、面内４軸合計５軸の
三次元織物に比較して組織が簡単で、バイアス糸を太く
することが容易となってバイアス糸の繊維配向比率を高
めることができ、しかも織物の連続生産の機械化が容易
な三次元織物を提供することにあり、又、第２の目的は
その三次元織物の製織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の三次元織物は、織物
の長手方向に沿って平行に配列された複数本の経糸２か
らなる経糸層と、該経糸層と平行な平面内で織物の長手
方向に対して互いに対称的に傾斜するように配列された
連続する多数本のバイアス糸Ｂからなる２層一組のバイ
アス糸層と、前記経糸層の各列間及び列の両性側の全て
に前記経糸Ｚと直交する状態で織物の厚さ方向に配列さ
れた各列毎に連続する複数本の垂直系ｙとから構成され
る装置 又、第２請求項に記載の製織方法では、複数本の経糸Ｚ
を織物の長手方向に延びる状態で織物の厚さ方向に複数
層に張設し、複数本のバイアス糸Ｂを２層一組となるよ
うに前記経糸層と平行に張設し、前記経糸層の各列間及
び列の両外側の全てに垂直系ｙを織物の厚さ方向へ挿入
して先端でループを形成するとともに、その先端ループ
に耳糸を挿入した後、垂直系ｙを引き戻し、製織中の織
物に連なる垂直系ｙが経糸２群及びバイアス糸Ｂ群の外
に配置された状態で、織前位置とバイアス糸供給部との
間に織物の幅方向に配設された送り装置の作用により、
送り装置の係合部と係合状態にある２層一組のバイアス
糸Ｂの係合位置を織物の幅方向に沿って各バイアス糸層
毎に互いに逆方向へ所定ピッチ移動させてバイアス糸Ｂ
を織物の長−子方向に対して斜めに配列させた後、再び
全部の垂直系ｙの挿入を行うようにした。

又、第３請求項に記載の製織方法では、複数本の経糸Ｚ
を織物の長手方向に延びる状態で織物の厚さ方向に複数
層に張設し、複数本のバイアス糸Ｂを２層一組となるよ
うに前記経糸層と平行に張設し、前記経糸層の各列間及
び列の両外側と対応する位置に配設された垂直系ｙのう
ちの互いに隣接しない半分の垂直系ｙを織物の厚さ方向
へ挿入して先端でループを形成するとともに、その先端
ループに耳糸を挿入した後、垂直系ｙを引き戻し、製織
中の織物に連なる垂直系ｙが経糸２群及びバイアス糸Ｂ
群の外に配置された状態で、織前位置とバイアス糸供給
部との間に織物の幅方向に配設された送り装置の作用に
より、送り装置の係合部と係合状態にある２層一組のバ
イアス糸Ｂの係合位置を織物の幅方向に沿って各バイア
ス糸層毎に互いに逆方向へ所定ピッチ移動させてバイア
ス糸Ｂを織物の長手方向に対して斜めに配列させた後、
残りの半分の垂直系ｙの挿入及びその先端ループへの耳
糸の挿入を前記と同様に行うようにした。

［作用］ 本発明の三次元織物は緯糸Ｘが存在せずに、経糸Ｚ及び
経糸層と平行な平面内で織物の長手方向に対して互いに
対称的に傾斜するように配列されたバイアス糸により面
内３軸で面内等方法が得られ、樹脂等をマトリックスと
した複合材の骨格材として使用するとバイアス糸の作用
により複合材への斜め方向の力に対する変形量が小さく
なり、構造材としての使用範囲が広くなる。又、面内４
軸合計５軸の三次元織物に比較して組織が簡単で、バイ
アス糸を太くすることが容易となってバイアス糸の繊維
配向比率を高めることができる。しかも、−組のバイア
ス糸層がそれぞれ多数本のバイアス糸が連続して折り返
される構成のため、連続的に製織することが容易となり
、複合材として使用した場合、引張り、曲げその他の荷
重に対して剛性が高く強度も向上する。

又、第２請求項に記載の製織方法では、複数本の経糸Ｚ
が織物の長手方向に延びる状態で織物の厚さ方向に複数
層に張設され、複数本のバイアス糸Ｂが２層一組となる
ように前記経糸層と平行に張設された状態で製織が開始
される。そして、経糸層の各列間及び列の両外側の全て
に対する垂直系ｙの織物の厚さ方向への挿入と、バイア
ス糸を織物の長手方向に配列する作業とが交互に行われ
る。すなわち、垂直系ｙが先端でループを形成するよう
に織物の厚さ方向へ挿入されるとともに、その先端ルー
プに耳糸が挿入された後、引き戻されて製織中の織物に
連なる全ての垂直系ｙが経糸２群及びバイアス糸Ｂ群の
外に配置された状態で、織前位置とバイアス糸供給部と
の間に織物の幅方向に配設された送り装置が作動される
。送り装置の作動により、送り装置の係合部と係合状態
にある２層一組のバイアス糸Ｂの係合位置が織物の幅方
向に沿って各バイアス糸層毎に互いに逆方向へ所定ピッ
チ移動され、バイアス糸Ｂが織物の長手方向に対して斜
めに配列される。その後、再び全部の垂直系ｙの挿入が
行われる。

又、第３請求項に記載の製織方法では、複数本の経糸２
が織物の長手方向に延びる状態で織物の厚さ方向に複数
層に張設され、複数本のバイアス糸Ｂが２層一組となる
ように前記経糸層と平行に張設された状態で製織が開始
される。そして、経糸層の各列間及び列の両外側と対応
する位置に配設された垂直系ｙの織物の厚さ方向への挿
入と、バイアス糸を織物の長手方向に配列する作業とが
交互に行われる。垂直系ｙは互いに隣接しない垂直系ｙ
同士の２グループに分割され、１回のサイクルでは一方
のグループの垂直系ｙのみの挿入が行われ、次回のサイ
クルで他方のグループの垂直系ｙのみの挿入が行われる
。すなわち、垂直系ｙのうちの互いに隣接しない半分の
垂直系ｙが先端でループを形成するように織物の厚さ方
向へ挿入されるとともに、その先端ループに耳糸が挿入
された後、引き戻されて製織中の織物に連なる全ての垂
直系ｙが経糸２群及びバイアス糸Ｂ群の外に配置された
状態で、織前位置とバイアス糸供給部との間に織物の幅
方向に配設された送り装置が作動される。送り装置の作
動により、送り装置の係合部と係合状態にある２層一組
のバイアス糸Ｂの係合位置が織物の幅方向に沿って各バ
イアス糸層毎に互いに逆方向へ所定ピッチ移動され、バ
イアス糸Ｂを織物の長手方向に対して斜めに配列される
。その後、残りの半分の垂直系ｙの挿入及びその先端ル
ープへの耳糸の挿入が前記と同様に行われる。

［実施例１］ 以下、本発明を具体化した第１実施例を第１〜１１図に
従って説明する。

第１．２図に示すように三次元織物Ｆはその長手方向に
沿って平行に複数列、複数行（第１図では４列、２行）
に張設された多数本の経糸Ｚからなる経糸層と、該経糸
層と平行な平面内で織物の長手方向に対して傾斜するよ
うに配列された連続する多数本のバイアス糸Ｂからなる
バイアス糸層と、前記経糸層の各列間及び列の両性側の
全てに経糸Ｚと直交する状態で織物の厚さ方向に配列さ
れた各列毎に連続する複数本の垂直系ｙとから構成され
ている。バイアス糸Ｂは２層１組となるように三次元織
物Ｆの幅方向端部で折り返され、上層のバイアス糸層と
下層のバイアス糸層とが連続したバイアス糸Ｂで構成さ
れ、各層が一方向の傾斜を有しかつ上層と下層の各バイ
アス糸Ｂが互いに対称的に傾斜するように配列されてい
る。垂直系ｙは三次元織物Ｆの上方から先端でループを
形成して折り返し状に挿入されるとともに、先端ループ
の抜は止めを図るために耳糸Ｐが先端ループ部に挿入さ
れている。耳糸Ｐも先端でループを形成して折り返し状
に挿入されている。なお、第１図では組織が明確となる
ように経糸２、垂直系ｙ及びバイアス糸Ｂの間隔を拡げ
た状態で示しているが、実際は第２図に示すように番卒
の間隔は密になっている。又、番卒として炭素繊維のロ
ービングを使用した場合は、先端でループを形成して折
り返し状に挿入された耳糸Ｐ及び垂直系ｙが製織後は１
本に重ね合わさって第２図に示すようになる。

この三次元織物Ｆは互いに対称的に傾斜するように配列
されたバイアス糸Ｂと経糸Ｚにより面内３軸で面内等方
法が得られ、面内４軸合計５軸の三次元織物に比較して
組織が簡単となる。そのため、バイアス糸を太くするこ
とが容易となってバイアス糸の繊維配向比率を高めるこ
とができる。

又、各２層一組のバイアス糸層がそれぞれ多数本のバイ
アス糸が連続して折り返される構成のため、連続的に製
織することが容易となる。

この三次元織物Ｆは樹脂等を含浸させた複合材として使
用され、織物の長手方向に対して傾斜する方向に配列さ
れたバイアス糸Ｂの存在により、従来の３軸三次元織物
を骨格材として使用したものに比較して斜め方向の力に
対する変形量が減少し、２層一組のバイアス糸層がそれ
ぞれ多数本のバイアス糸Ｂが連続して折り返される構成
のため、複合材とした場合、引張り、曲げ、その他の荷
重に対して剛性が高く、強度も向上する。又、面内４軸
合計５軸の三次元織物に比較してバイアス糸を太くする
ことにより、斜め方向の強度が向上し長平方向の剪断圧
縮にも強い複合材を得ることができる。

次に前記の三次元織物Ｆの製織方法を説明する。

この三次元織物を製織する装置は第３，４図に示すよう
に、経糸２の行数と対応する数の経糸ビームｌからなる
経糸供給部と、バイアス糸Ｂと同数のバイアス糸ボビン
２ａを備えて２層一組のバイアス糸Ｂを供給するバイア
ス糸供給部２とを備えており、経糸ビームｌから繰り出
された多数本の経糸２の端部と、バイアス糸ボビン２ａ
から繰り出された多数本のバイアス糸Ｂの端部とが止着
される糸支持板３が、所定位置に配設された織前枠４に
近接する位置から図示しない駆動機構の作用により製織
の進行に伴い三次元織物Ｆを引き取る方向（第３，４図
の左方）に移動されるようになっている。

織前枠４の後方（第３，４の左方）には垂直系供給部８
から繰り出される垂直系ｙをその昇降動により経糸２群
の各列内に挿入する作用をなす垂直系レピア９が配設さ
れている。第５図に示すように垂直系レピア９は、図示
しない駆動機構により昇降動される支持体１０に複数本
のパイプ９ａが嵌挿されることにより形成され、経糸２
群の各列内に同時に所定本数の垂直系ｙが挿通されるよ
うになっている。又、垂直系ｙの先端ループに挿入され
る耳糸Ｐは、耳糸レピア１５（第１１図（ｃ）、（ｅ）
に図示）により先端でループを形成して折り返し状に挿
入されるようになっている。

前記垂直系レピア９の下降位置とバイアス糸供給部２と
の間には、フレーム１１及びガイド板１２が配設されて
いる。ガイド板１２には２層一組のバイアス糸Ｂの横方
向への移動を許容する長孔１２ａがバイアス糸Ｂの組数
と対応して形成されている。フレーム１１及びガイド板
１２の間には多数の経糸ガイドローラ１３が経糸２の行
数に対応した段数で、各段に経糸２の列数に対応した数
ずつその支軸が上下方向に延びる状態で配設されている
。経糸ビームｌは前記経糸ガイドローラ１３と対応する
位置における側方位置においてその軸心が三次元織物Ｆ
の長手方向と平行に延びるように配設されている。そし
て、経糸ビームｌから三次元織物Ｆの長手方向と直交す
る方向へ繰り出された経糸Ｚが経糸ガイドローラ１３に
よりその経路が織前側に向かうように９０度変更された
後、経糸Ｚをそれぞれ１本ずつガイドするようにフレー
ム１１に固定された経糸ガイド１４に形成されたガイド
孔１４ａを経て織前に供給されるようになっている。

前記フレーム１１には２層一組の各層のバイアス糸Ｂを
移動させるバイアス糸送り装置１６が、前記バイアス糸
供給部２と対向する位置に設けられている。バイアス糸
送り装置１６は第６〜８図に示すように、フレーム１１
に織物の幅方向に延びるように上下一対のレール１７．
１８が固定され、両レール１７．１８間に係合部として
のガイドブロック１９が５個ずつ上下２段に収容されて
いる。レール１７．１８にはその長手方向に延びるガイ
ド溝１７ａ、１８ａが対向して形成され、ガイドブロッ
ク１９はガイド溝１７ａ、１８ａと係合状態でガイド溝
１７ａ、１８ａに沿って摺動可能となっている。ガイド
ブロック１９にはバイアス糸Ｂが挿通される挿通孔１９
ａが形成されている。

レール１７．１８の両側にはその長手方向（織物の幅方
向）に延びる溝２０が対向して形成されている。溝２０
にはレール１７．１８と直交して上下方向に延びる作動
部材２１．２２がそれぞれ溝２０と係合状態で上下方向
及びレール１７．、１８の長手方向に移動可能に配設さ
れ、図示しない駆動装置の作用により駆動されるように
なっている。

又、レール１７．１８には第６図に示すように前記ガイ
ドブロック１９の必要以上の移動を規制する規制部材１
７ｂ、１８ｂが突設されている。

一方の作動部材２１には該作動部材２１が待機位置に配
置された際に下段のガイドブロック１９と対応する位置
に、１個のガイドブロック１９の中央部を収容可能な凹
部２１ａが形成されている。

他方の作動部材２２には該作動部材２２が待機位置に配
置された際に上段のガイドブロック１９と対応する位置
に、１個のガイドブロック１９の中央部を収容可能な凹
部２２ａが形成されている。

すなわち、５個ずつ上下２段に配置されたガイドブロッ
ク１９は４個ずつが互いに対向し、端の１個がずれた状
態となっている。又、垂直系ｙの挿入作業時に垂直系レ
ピア９と経糸２及びバイアス糸Ｂとの干渉をさけるため
、各上下一対のガイドブロック１９の挿通孔１９ａと、
前記経糸ガイド１４に形成されたガイド孔１４ａとが上
下方向に同一直線上に位置するようになっている。なお
、両作動部材２１．２２は複数のバイアス糸送り装置１
６にまたがって設けられ、各バイアス糸送り装置１６の
ガイドブロック１９が同期した状態で作動されるように
なっている。

前記ガイド板１２の後方には各長孔１２ａと対応する位
置に一対のスプロケット２３．２４がそれ′ぞれ配設さ
れ、各スプロケット２３．２４間にチェーン２５が前記
レール１６．１７と平行に延びるように巻掛けられてい
る。チェーン２５のリンクプレートの一部に支持ブラケ
ット２６が一体に形成されたものが使用され、バイアス
糸供給部２のバイアス糸ボビン２ａは支持ブラケット２
６に固定された支軸２７に支持されている。バイアス糸
ボビン２ａはスプロケット２３．２４の停止状態におい
て、第１Ｏ図に示すようにスプロケット２３．２４の両
側と対応する位置にそれぞれ１個ずつ配置されるととも
に、残りのバイアス糸ボビン２ａが等間隔で上下対称位
置に配置されるようになっている。支軸２７にはガイド
片２８がバイアス糸ボビン２ａの前方まで延びるように
固定され、該ガイド片２８には各バイアス糸ボビン２ａ
から繰り出されるバイアス糸Ｂを案内するガイド孔２８
ａがバイアス糸ボビン２ａの軸心の延長線上に位置する
ように形成されている。そして、−方のスプロケット２
３が図示しないモータにより、前記バイアス糸送り装置
１６の駆動と同期して間欠的に一定方向に回動されるよ
うになっている。

次に前記のように構成された装置による三次元織物の製
織作用について説明する。

まず、バイアス糸送り装置１６によるバイアス糸Ｂの送
り作用について説明する。下段のガイドブロック１９の
１個が一方の作動部材２１の凹部２１ａに収容され、上
段のガイドブロック１９の１個が他方の作動部材２２の
凹部２２ａに収容された第８図（ａ）に示す状態から、
一方の作動部材２１が上方へ、他方の作動部材２２が下
方へそれぞれガイドブロック１９の高さと等しい距離移
動されると、作動部材２１．２２と係合状態にあるガイ
ドブロック１９が作動部材２１．２２と一体に移動され
て第８図（ｂ）に示す状態となる。

次に他方の支持部材２２が外側（第８図（ｂ）の・・矢
印方向）に移動され、凹部２２ａとガイドブロック１９
との係合状態が解除されて第８図（ｃ）の状態となる。

このとき凹部２２ａと係合状態にあったガイドブロック
１９は規制部材１８ｂにより移動が規制されるので、作
動部材２２の移動により凹部２２ａとガイドブロック１
９との係合状態が確実に解除される。その後、支持部材
２２が再び上方へ移動されてその凹部２２ａが上段のガ
イドブロック１９と対応する第８図（ｄ）の状態となる
。

この状態から両作動部材２１．２２が同期した状態で、
一方の作動部材２１が外側へ、他方の作動部材２２が内
側へとそれぞれ移動される。これにより、下段の各ガイ
ドブロック１９が他方の作動部材２２の押圧力により第
８図（ｄ）の左側へと移動されるとともに、上段の一端
に配置されたガイドブロック１９と一方の作動部材２１
の凹部２１ａとの係合が解除されて第８図（ｅ）に示す
状態となる。次に一方の作動部材２１がその凹部２１ａ
が下段のガイドブロック１９と対応する位置まで下降移
動されて第８図（ｆ）に示す状態となる。この状態から
一方の作動部材２１が内側へ移動され、上段の各ガイド
ブロック１９が一方の作動部材２１の押圧力により第８
図（ｆ）の右側へと移動される。そして、上段の他端に
配置されたガイドブロック１９が他方の作動部材２２の
凹部２２ａと係合し、下段の一端に配置されたガイドブ
ロック１９が一方の作動部材２１の凹部２１ａと係合し
た第８図（ａ）の状態に復帰して、１回のバイアス糸Ｂ
の１ピッチ分の横移動か完了する。

以下同様にしてガイドブロック１９がループ状の移動経
路を所定方向へ循環移動されて順次バイアス糸Ｂの横送
り動作が行われる。

前記の動作によりバイアス糸Ｂとガイドブロック１９と
の係合部が三次元織物Ｆの幅方向の一端（一方の作動部
材２１側）において下層から上層側へ移動されるととも
に、他端（他方の作動部材２２側）において上層から下
層側へ移動され、しかも上層及び下層ではそれぞれ互い
に逆の一定方向に移動されるので、２層一組のバイアス
糸層を構成するバイアス糸Ｂは各層が一方向の傾斜を有
する状態となる。

前記バイアス糸送り装置１６の作動によるバイアス糸Ｂ
の横送り動作と同期してバイアス糸供給部２のスプロケ
ッ）２３，２４が駆動され、各バイアス糸ボビン２ａが
各ガイドブロック１９の移動に伴って同じ方向に移動さ
れる。従って、バイアス糸ボビン２ａからガイドブロッ
クＩ９を経て織前に至る各バイアス糸Ｂの経路にねじれ
（交錯）が起こることはない。

次に製織手順を説明する。三次元織物Ｆの製織開始時に
は糸支持板３が織前枠４と接近する位置に配置され、経
糸ビーム１から繰出された経糸２が経糸ガイドローラ１
３及び経糸ガイド１４のガイド孔１４ａを経て糸支持板
３に止着された状態にセットされる。又、バイアス糸ボ
ビン２ａから繰り出されたバイアス糸Ｂはガイド片２８
のガイド孔２８ａ１ガイド板１２の長孔１２ａ及びバイ
アス糸送り装置１６を経て糸支持板３に止着された状態
にセットされる。

第１１図（ａ）は三次元織物Ｆの第４層の垂直系ｙの挿
入が完了した状態を示しており、この状態では垂直系レ
ピア９は上昇位置に配置されている。この状態でバイア
ス糸送り装置１６が前記のように駆動され、各バイアス
糸Ｂがそれぞれ三次元織物の幅方向に１ピツチずつ移動
される。次に第１１図（ｂ）に示すように、垂直系レピ
ア９が下降移動されて垂直系ｙが経糸２の各列間及び両
外側に挿入される。この時垂直系レピア９の各パイプ９
ａは第４図に示すように、互いに交差する状態で配置さ
れたバイアス糸Ｂの交差部より後方すなわちバイアス糸
送り装置１６寄りにおいてバイアス糸Ｂ間に挿入される
。

次に耳糸レピア１５により最下段の経糸２の下方におい
て垂直系ｙの先端ループに耳糸Ｐが挿入される。垂直系
レピア９が織前位置から離れているため、垂直系レピア
９の下降移動だけでは垂直系ｙは織前位置に経糸Ｚと直
交する状態に配置されずに織前位置から離れた状態とな
っているが、最下段への耳糸Ｐの挿入により第１１図（
Ｃ）に示すように垂直系ｙは織前位置において経糸Ｚと
直交状態となるように配置される。なお、耳糸Ｐの挿入
を行う前に筬打ちを行い垂直系ｙを織前側に移動させて
おいてもよい。次に垂直系レピア９が上昇位置に移動配
置されて垂直系ｙが上方へ折り返される。垂直系レピア
９が上昇位置に移動配置された時点では第１１図（ｄ）
に示すように垂直系レピア９から織前に連なる垂直系ｙ
は織前に対して斜めに配置されているが、最上段の経糸
Ｚの上方において経糸Ｚの行と平行に配置される図示し
ないロッドが垂直系ｙと係合する状態で織前まで移動さ
れ、垂直系ｙが織前と平行に配置された後、糸支持板３
が移動されて三次元織物Ｆが１ピツチ分移動され、その
端部が第１１図（ａ）に示す状態となる。以下同様な操
作が繰り返されて第１，２図に示す三次元織物Ｆとほぼ
同じ組成の三次元織物Ｆが製織される。第１．２図に示
す三次元織物Ｆとの違いは経糸Ｚの行が１行多い点と、
バイアス糸層が１組多い点である。

［実施例２コ 次に第３請求項に記載された三次元織物の製織方法を具
体化した一実施例を第１２〜１５図に従って説明する。

この実施例では垂直系レピア９が前後に一対設けられ、
経糸層の各列間及び列の両外側と対応する位置に挿入さ
れる垂直系ｙが互いに隣接しない垂直系ｙ同士で２グル
ープに分割されるとともに、それぞれ別の垂直系レピア
９によりその挿入動作が交互に行われる点が前記実施例
と太き（異なっている。すなわち、垂直系レピア９はパ
イプ９ａを２本備えたものと、３本備えたものとが使用
され、雨垂直系レピア９が交互に作動される。又、２層
一組のバイアス糸Ｂの本数は各組６本ずつ使用される。

第１２．１３図はパイプ９ａを２本備えた垂直系レピア
９による垂直系ｙの挿入が完了した後、バイアス糸送り
装置１６の作動によりバイアス糸Ｂが１ピツチ移動され
た状態を示している。この状態からパイプ９ａを３本備
えた垂直系レピア９による垂直系ｙの挿入とその先端ル
ープへの耳糸Ｐの挿入とが行われる。このようにして垂
直系ｙの１本置きの挿入とバイアス糸Ｂの幅方向への送
り動作とが交互に行われ、バイアス糸Ｂが経糸２に対し
て６０度及び１２０度の傾斜角をなすように配列される
。

このようにして製織された三次元織物Ｆは第１４゜１５
図に示すように平面内の３軸を構成する経糸Ｚ及びバイ
アス糸Ｂが互いに６０度の角度をなして交差し、垂直系
ｙを含めて合計４軸の三次元織物Ｆが得られる。この三
次元織物Ｆは５軸織物に比較して繊維充填率を高め易く
、バイアス糸Ｂの太さを太くすることができ、複合材と
した場合に斜め方向の力に対する強度が向上し、たて方
向の剪断圧縮に対する強度が増す。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
例えば、１本おきの２群に分けた挿入を織物の表裏面両
方向から交互に行い、耳糸を織物の表裏面に形成するよ
うにしたり、バイアス糸Ｂの織物の幅方向への移動を前
記実施例のようにその係合部が所定方向に循環移動する
構成のバイアス糸送り方法に代えて、本願出願人が先に
提案した（特願平１−１３３６９５号）２組のスクリュ
ー軸を使用して順次移動させる方法を採用してもよい。

その場合は第１６図（ａ）に示すように、各２本のスク
リュー軸２９．３０が三次元織物の幅方向と平行に延び
る状態で螺旋溝２９ａ、３０ａの向きが逆向きとなるよ
うに配置され、そのうち３本のスクリュー軸２９．３０
がバイアス糸Ｂと係合可能な位置に配置されるとともに
上下２本のスクリュー軸２９．３０の螺旋溝２９ａ、３
０ａにバイアス糸Ｂが所定ピッチで係合された状態に配
置される。この状態から３本のスクリュー軸２９゜３０
が同方向に回転されることにより、上段のスクリュー軸
２９と係合状態にあったバイアス糸Ｂが同図の右方へ所
定ピッチずつ移動されて順次中段のスクリュー軸３０上
に移動し、中段のスクリュー軸３０と係合状態にあった
バイアス糸Ｂが同図の左方へ所定ピッチずつ移動されて
順次下段のスクリュー軸２９上に移動される。上段及び
中段のスクリュー軸２９．３０と係合状態にあったバイ
アス糸Ｂがそれぞれ中段及び下段のスクリュー軸３０．
２９上に移動されて第１６図（ｂ）の状態となると、上
段のスクリュー軸２９が退避位置へ、中段及び下段のス
クリュー軸３０．２９が上段及び中段へ、退避位置にあ
ったスクリュー軸３０が下段の作用位置にそれぞれ移動
配置されて第１６図（Ｃ）に示す状態となり、その後、
再び前記と同方向に各スクリュー軸２９．３０が回転さ
れてバイアス糸Ｂの移動が行われる。この方法ではバイ
アス糸送り動作とともにバイアス糸供給部に連なるバイ
アス糸Ｂを移動させる必要はない。この方法でバイアス
糸Ｂの移動を行った場合には、２層一組のバイアス糸層
を構成するバイアス糸はそれぞれ周期的に傾斜方向が反
転された組織として三次元織物を構成する。さらには、
垂直系ｙをシャトルを使用して挿入してもよく、その場
合には耳糸が不要となる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の三次元織物は緯糸Ｘが存
在せずに、経糸２及び経糸層と平行な平面内で織物の長
手方向に対して互いに対称的に傾斜するように配列され
たバイアス糸により面内３軸で面内等方法が得られ、面
内４軸合計５軸の三次元織物に比較して組織が簡単で、
バイアス糸を太くすることが容易となってバイアス糸の
繊維配向比率を高めることができる。従って、樹脂等を
マトリックスとした複合材の骨格材として使用するとバ
イアス糸の作用により複合材への斜め方向の力に対する
変形量が小さくなり、たて方向の剪断圧縮強度も向上し
、構造材としての使用範囲が広くなる。又、−組のバイ
アス糸層がそれぞれ多数本のバイアス糸が連続して折り
返される構成のため、連続的に製織することが容易とな
る。

又、第２請求項に記載の製織方法ではバイアス糸の幅方
向への移動がバイアス糸供給部と織前位置との間に配設
された送り装置の係合部が所定方向に移動するという単
純な構成で行われるので、この製織方法を実施するため
の装置の構造が簡単となる。

又、第３請求項に記載の製織方法では第２請求項記載の
発明と同様な効果を発揮する他、製織された三次元織物
の平面を構成する経糸２及びバイアス糸が互いに６０度
をなすように配列され、繊維充填率を高め易く、バイア
ス糸の太さを太くすることも容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１−１１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図は三次元織物の一部破断概略斜視図
、第２図は三次元織物の一部破断乎面図、第３図は製織
状態を示す概略側断面図、第４図は同じく概略平面図、
第５図は垂直系レピアの概略斜視図、第６図はバイアス
糸送り装置の要部斜視図、第７図はレールとガイドブロ
ックとの関係を示す断面図、第８図（ａ）〜（ｆ）はバ
イアス糸送り装置の作用を示す断面図、第９図はバイア
ス糸供給部の概略正面図、第１Ｏ図はバイアス糸ボビン
の支持状態を示す断面図、第１１図（ａ）〜（ｄ）は製
織作用を示す概略側面図、第１２〜１５図は第２実施例
を示すものであって、第１２図は製織状態を示す概略側
断面図、第１３図は同じく概略平面図、第１４図は三次
元織物の概略斜視図、第１５図は三次元織物の一部破断
乎面図、第１６図（ａ）〜（Ｃ）は別のバイアス糸送り
方法を示す要部断面図である。 経糸ビーム１１バイアス糸供給部２、バイアス糸ボビン
２ａ、織前枠４、経糸開口装置５、バイアス糸開口装置
６、バイアス糸送り装置１６、レール１７．１Ｂ、係合
部としてのガイドブロック１９、作動部材２１，２２、
スクリュー軸２９゜３０、垂直系ｙ、経糸Ｚ、バイアス
糸Ｂ、耳糸Ｐ、三次元織物Ｆ０ 特許出願人　株式会社　豊田自動織機製作所代理人　　
　弁理士　恩田博宣（ほか１名）第２図 日ａ 第７ 区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、織物の長手方向に沿って平行に配列された複数本の
   経糸（ｚ）からなる経糸層と、該経糸層と平行な平面内
   で織物の長手方向に対して互いに対称的に傾斜するよう
   に配列された連続する多数本のバイアス糸（Ｂ）からな
   る２層一組のバイアス糸層と、前記経糸層の各列間及び
   列の両外側の全てに前記経糸（ｚ）と直交する状態で織
   物の厚さ方向に配列された各列毎に連続する複数本の垂
   直糸（ｙ）とからなる三次元織物。 ２、複数本の経糸（ｚ）を織物の長手方向に延びる状態
   で織物の厚さ方向に複数層に張設し、複数本のバイアス
   糸（Ｂ）を２層一組となるように前記経糸層と平行に張
   設し、前記経糸層の各列間及び列の両外側の全てに垂直
   糸（ｙ）を織物の厚さ方向へ挿入して先端でループを形
   成するとともに、その先端ループに耳糸を挿入した後、
   垂直糸（ｙ）を引き戻し、製織中の織物に連なる垂直糸
   （ｙ）が経糸（ｚ）群及びバイアス糸（Ｂ）群の外に配
   置された状態で、織前位置とバイアス糸供給部との間に
   織物の幅方向に配設された送り装置の作用により、送り
   装置の係合部と係合状態にある２層一組の各バイアス糸
   （Ｂ）の係合位置を織物の幅方向に沿って各バイアス糸
   層毎に互いに逆方向へ所定ピッチ移動させてバイアス糸
   （Ｂ）を織物の長手方向に対して斜めに配列させた後、
   再び全部の垂直系（ｙ）の挿入を行う三次元織物の製織
   方法。 ３、複数本の経糸（ｚ）を織物の長手方向に延びる状態
   で織物の厚さ方向に複数層に張設し、複数本のバイアス
   糸（Ｂ）を２層一組となるように前記経糸層と平行に張
   設し、前記経糸層の各列間及び列の両外側と対応する位
   置に配設された垂直糸（ｙ）のうちの互いに隣接しない
   半分の垂直糸（ｙ）を織物の厚さ方向へ挿入して先端で
   ループを形成するとともに、その先端ループに耳糸を挿
   入した後、垂直糸（ｙ）を引き戻し、製織中の織物に連
   なる垂直糸（ｙ）が経糸（ｚ）群及びバイアス糸（Ｂ）
   群の外に配置された状態で、織前位置とバイアス糸供給
   部との間に織物の幅方向に配設された送り装置の作用に
   より、送り装置の係合部と係合状態にある２層一組のバ
   イアス糸（Ｂ）の係合位置を織物の幅方向に沿って各バ
   イアス糸層毎に互いに逆方向へ所定ピッチ移動させてバ
   イアス糸（Ｂ）を織物の長手方向に対して斜めに配列さ
   せた後、残りの半分の垂直糸（ｙ）の挿入及びその先端
   ループへの耳糸の挿入を前記と同様に行う三次元織物の
   製織方法。