JPH0415299B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、繊維強化複合材料からなるロツドを
用い、経方向ロツド群に対して直交２方向から緯
方向ロツドを挿入することにより三次元織物を製
織するために有効な高密度化製織方法及びその装
置に関するものである。

［従来の技術］ 本発明者は、先に、特願昭63−245759号におい
て、繊維束をマトリツクスにより結合してロツド
化し、それらのロツドを用いて三次元織物を製織
するに際し、上記ロツドの多数を経方向ロツド群
として平行状態に保持し、この経方向ロツド群の
間に、それに対して直交する複数軸方向から多数
のロツドを平行状態に保持して挿入する方法及び
装置を提案している。

上記既提案の方法及び装置においては、多数の
経方向ロツドを平行状態に保持し、それらの間に
多数の緯方向ロツドを平行状態に保持して挿入す
るようにしているため、各経方向ロツドの間の間
隔を緯方向ロツドの太さよりもある程度大きくし
ておかないと、緯方向ロツドの挿入を容易に行う
ことができず、あるいは緯方向ロツドの挿入を高
精度に制御する必要がある。

しかしながら、上記経方向ロツド間の間隔を大
きくすると、製織される三次元織物の密度がそれ
だけ低下することになる。

そこで、経方向ロツド間の間隔を緯方向ロツド
の挿入位置において大きくし、その挿入後に密に
することが考えられるが、この場合には、多数の
経方向ロツドが平行に配列されず、緯方向ロツド
の長さを上述の間隔を広げた経方向ロツド群の広
がり巾よりも長くする必要が生じるため、その緯
方向ロツドの先端が製織された織物から突出し
て、取り扱いが因難になるなどの問題があり、そ
れに対処して経方向ロツド及び緯方向ロツドの筬
打ちを行う必要がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の技術的課題は、上記ロツドを用いて三
次元織物を製織するに際し、簡単で有効な筬打ち
により、高密度の三次元織物が得られるようにし
た高密度化製織方法及び装置を得ることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の高密度化製
織方法は、繊維強化複合材料からなるロツドを用
い、経方向ロツド群に対して直交２方向から緯方
向ロツドを挿入して三次元織物を製織するに際
し、経方向ロツド群に対する緯方向ロツドの挿入
位置において、経方向ロツド群における各ロツド
の間隔を、緯方向ロツドの挿入が容易になる程度
に開いた状態に保持して、そこに緯方向ロツドを
挿入し、その緯方向ロツドを筬打ちして経方向の
密度を高めた後、数段階前に緯方向ロツドを挿入
した織成部において、経方向ロツドの筬打ちを行
い、あるいは、経方向ロツドをガイドによつて高
密度化するように案内し、これを繰返すことによ
り高密度の三次元織物を得ることを特徴とするも
のである。

また、本発明の高密度化製織装置は、繊維強化
複合材料からなるロツドを用い、経方向ロツド群
に対して直交２方向から緯方向ロツドを挿入して
三次元織物を製織する装置において、経方向ロツ
ド群における各ロツドの間隔を緯方向ロツドの挿
入が容易になる程度に開いて保持した緯方向ロツ
ドの挿入位置において経方向ロツド間に緯方向ロ
ツドを挿入するロツド挿入手段、挿入した緯方向
ロツドを筬打ちして経方向の密度を高める経方向
筬打ち機構、及び数段階前に緯方向ロツドを挿入
した織成部の周囲に設置され、経方向ロツドに沿
う多数のロツドガイド縁と、各ロツドガイド縁間
に織成された緯方向ロツドの先端部との干渉を避
ける凹溝とを設けた緯方向筬を、各緯方向ロツド
の方向に進退可能とした緯方向筬打ち機構を備え
ることにより構成される。

緯方向ロツドの反挿入側の緯方向筬における上
記凹溝の底部は、ロツド挿入手段による緯方向ロ
ツド挿入時における該ロツドの位置決めのための
ストツパとして兼用することもできる。

また、上記緯方向筬は、緯方向ロツドの一端側
のみに設け、緯方向ロツドの他端側には緯方向筬
の筬打ち力を受ける支持案内板を配設することが
でき、その支持案内板を、緯方向ロツド挿入時に
おける該ロツドの位置決めのためのストツパとし
て兼用することもできる。

さらに、上記緯方向筬打ち機構に代えて、同様
なロツドガイド縁と凹溝とを設けた固定的なガイ
ドまたは回転自在のロール状のガイドを、経方向
ロツドを高密度化するように案内可能に配置した
ガイド装置を備えることによつて構成することも
でき、固定的なガイドを用いる場合には、ロツド
挿入手段による緯方向ロツド挿入時における該ロ
ツドの位置決めのためのストツパとして兼用する
こともできる。

［作用］ 繊維強化複合材料からなるロツドを用い、経方
向ロツド群に対して直交２方向から緯方向ロツド
を挿入して三次元織物を製織するに際し、経方向
ロツド群に対する緯方向ロツドの挿入位置におい
て、経方向ロツド群における各ロツドの間隔を、
緯方向ロツドの挿入が容易になる程度に開いた状
態に保持するようにしているので、そこに緯方向
ロツドを容易に挿入することが可能になる。

製織は、緯方向ロツドを挿入した後、それを筬
打ちして経方向の密度を高めるが、そのための筬
打ち板は、ストロークを十分に小さくすることに
より、緯方向ロツドの挿入位置において経方向ロ
ツド群における各ロツドの間隔を大きく開いた状
態に保持し、それによつて経方向ロツドが傾斜し
ていても、所要の筬打ちを行うことが可能にな
る。

この緯方向ロツドの筬打ちを行つた後、数段階
前に緯方向ロツドを挿入した織成部において、経
方向ロツドに沿う多数のロツドガイド縁とそれら
のロツドガイド縁間に凹溝を設けた緯方向筬を用
いて、経方向ロツドの筬打ちを行い、あるいは、
固定的なガイドを、回転自在のロール状のガイド
等を用い、経方向ロツドを高密度化するように案
内させる。この場合に、緯方向筬あるいはガイド
におけるロツドガイド縁間の凹溝により、経方向
ロツド群から突出する緯方向ロツドの先端部との
干渉を避けることができる。また、緯方向ロツド
の反挿入側の緯方向筬や、緯方向筬の筬打ち力を
受ける支持案内板、あるいは経方向ロツドを案内
するガイドを、緯方向ロツドの挿入時におけるス
トツパにすると、挿入する緯方向ロツドが安定的
に位置決めされる。

このようにして緯方向ロツド及び経方向ロツド
の筬打ちを行うと、緯方向ロツドの挿入を容易に
行いながら、高密度の三次元織物を製織すること
が可能になる。

［実施例］ 本発明において三次元織物の製造に用いる素材
は、予め多数の繊維を同一方向に向けた状態でマ
トリツクスにより結合してロツド化し、それによ
つて形成されたロツドの状態で以下に説明する製
織が行われる。上記ロツドを形成するマトリツク
スは、三次元織物の製織に際し、予め加熱その他
の処理によつて硬化させておくこともできるが、
製織に耐える程度の剛性を有していれば、半硬化
または未硬化の状態で製織を行うことができ、さ
らに冷却その他の手段により製織を行う間一時的
に剛性を保持させることもできる。

第１図ないし第３図は、上記繊維強化複合材料
のロツドを用い、経方向ロツド群に対して直交２
方向から緯方向ロツドを挿入して三次元織物を製
織する装置の一例を示している。

この製織装置においては、図示しない機枠上
に、上述したロツドの多数を、複数行、複数列の
経方向ロツド群１１として所要間隔で平行状態に
配列させ、その下端を保持する保持手段を備えて
いる。この保持手段は、経方向ロツド群１１を構
成する各ロツド１０ｚを、それらが緯方向ロツド
群１２，１３を構成する各ロツド１０ｘ，１０ｙ
を挟んで密に配列されるように保持し、製織の進
行に応じて下降するように制御されるものであ
る。

上記経方向ロツド群１１は、その上記における
各ロツド１０ｚの間隔を経方向筬打ち機構３の筬
打ち板３１等によりある程度に開いて保持させて
いる。これは、緯方向ロツド群１２，１３の挿入
位置において、それらのロツドの挿入が容易にな
る程度に経方向のロツド１０ｚ間を開かせるため
である。

緯方向ロツドの挿入位置に設けたロツド挿入手
段２は、多数の緯方向ロツド１０ｘ，１０ｘ，
…，１０ｙ，１０ｙ，…をそれぞれ供給用ガイド
２１に平行状態に保持し、それを図示しないロツ
ド押圧機構により上記経方向ロツド群１１におけ
るロツド１０ｚ間に挿入するものである。

また、緯方向ロツドの挿入位置の上方には、挿
入した緯方向ロツドを筬打ちして経方向の密度を
高める経方向筬打ち機構３を備えている。この筬
打ち機構３は、筬打ち板３１をそれに螺挿した送
り用ねじ３３により昇降可能にしたもので、筬打
ち板３１には、最終的に得ようとする織物１５の
経方向ロツドの配列ピツチよりも若干広いピツチ
で経方向ロツド挿通穴３２を穿設し、しかもその
ロツド挿通穴３２を経方向ロツド自体の太さより
も若干大きくし、さらに筬打ち板３１のストロー
クを十分に小さくするように配慮している。従つ
て、経方向ロツド群１１が上方で広がることによ
り各ロツド１０ｚが若干傾斜していても、支障な
く筬打ちを行うことが可能になる。

この筬打ちにより、緯方向ロツド１０ｘ，１０
ｙの経方向ピツチは、最終的に得ようとする織物
１５と同程度にまで圧縮される。なお、この時点
では、経方向ロツド１０ｚの緯方向ピツチは未完
成の状態にある。

また、上記緯方向ロツドの挿入位置の下方、即
ち数段階前に緯方向ロツド１０ｘ，１０ｙを挿入
した織成部１５ａの周囲には、緯方向筬打ち機構
４を設置している。この緯方向筬打ち機構４は、
第３図に示すように、経方向ロツドに沿う多数の
ロツドガイド縁４２を設けると共に、各ロツドガ
イド縁４２間に凹溝４３を設けた緯方向筬４１の
２対を、流体圧シリンダ等のアクチユエータ４４
により各緯方向ロツドの方向に対向して進退可能
としたものである。

上述したように、緯方向ロツド１０ｘ，１０ｙ
の挿入位置において経方向ロツド１０ｚのロツド
間隔を広げると、そこで挿入する緯方向ロツド１
０ｘ，１０ｙの長さを、間隔を広げた経方向ロツ
ド群１１の巾よりも長くする必要がある。しかし
ながら、その長さは最終的に得ようとする三次元
織物１５においては不必要に長いものであり、外
部にある程度突出することになる。上記緯方向筬
４１の凹溝４３は、このような理由で織成された
三次元織物１５から突出する緯方向ロツド１０
ｘ，１０ｙの先端部との干渉を避けるために設け
たものである。

また、緯方向筬４１に設けた上記ロツドガイド
縁４２は、経方向ロツド１０ｚを押圧してそれを
高密度化するためのものであるが、経方向ロツド
１０ｚを急激に押圧して高密度化することは困難
であるため、それを逐次押圧して次第に高密度化
するように、先端を上方側が後退した湾曲面とし
ている。それと同時に、互いに直交する２方向か
ら経方向ロツドに対して緯方向ロツドを挿入し
て、それらの方向から緯方向筬４１による経方向
ロツドの筬打ちを行うため、緯方向筬４１のロツ
ドガイド縁４２は、下方において相互に接近し、
上方が開くように湾曲させている（第３図参照）。

このようにして緯方向ロツド１０ｘ，１０ｙ及
び経方向ロツド１０ｚの筬打ちを行うと、緯方向
ロツドの挿入を容易に行いながら、緯方向ロツド
群が挿入後の筬打ちによつて高密度化され、さら
に経方向ロツドが緯方向筬４１により製織の進行
に伴つて次第に高密度化され、高密度の三次元織
物１５が製織される。

上記構成を有する高密度化製織装置によつて経
方向ロツド及び緯方向ロツドの製織を行うに際し
ては、先ず、経方向ロツド群１１に対して緯方向
ロツド１０ｘまたは１０ｙを挿入し、それを筬打
ち機構３の筬打ち板３１により筬打ちした後、経
方向ロツド群１１を周囲から押圧保持していた緯
方向筬４１をアクチユエータ４４により後退さ
せ、経方向ロツド群を保持する保持手段により、
製織中の織物を１ピツチだけ降下させる。

この状態で、再びアクチユエータ４４の作動に
より緯方向筬４１を経方向ロツドの押圧位置まで
進出させて、緯方向筬４１による経方向ロツド群
１１の筬打ちを行い、それに続いて筬打ち板３１
を後退（上昇）させ、上述した緯方向ロツドとは
直交する他方の緯方向ロツド１０ｙまたは１０ｘ
を経方向ロツド群１１に対して挿入し、以下は上
記の操作を繰返す。

上述した第１図ないし第３図の実施例では、緯
方向筬４１をシリンダ等のアクチユエータ４４に
より各緯方向ロツド１０ｘまたは１０ｙの方向に
直線的に進退可能としているが、この緯方向筬４
１と同様な構成の筬４６を、第４図に示すよう
に、その一部において軸４７により支承し、この
軸４７のまわりで回転させることにより、緯方向
ロツド１０ｘまたは１０ｙの方向に揺動的に進退
可能とすることもできる。

また、上記緯方向筬４１は、それを筬打ち動作
を行わない単なるガイドとし、そのガイドを機枠
に固定し、経方向ロツドを高密度化するように案
内可能に配置して、ガイド装置を構成させること
ができる。この場合には、筬打ち機構３における
筬打ち板３１の筬打ち力、あるいは経方向ロツド
群１１の下端を保持する保持手段により経方向ロ
ツド群１１を下降させる引張力によつて、経方向
ロツド群１１をロツドガイド縁４２に添うように
押込むことになる。

さらに、上記ガイド装置は、第５図及び第６図
に示すように、経方向ロツドに沿う多数のロツド
ガイド縁５２と、各ロツドガイド縁５２間に織成
された緯方向ロツド１０ｘ，１０ｚの先端部との
干渉を避ける凹溝５３とを設けたガイド５１をロ
ール状とし、それを機枠に回転自在に設置するこ
ともできる。この場合にも、筬打ち機構３におけ
る筬打ち板３１の筬打ち力、あるいは経方向ロツ
ド群１１の下端を保持する保持手段により経方向
ロツド群１１を下降させる引張力によつて、経方
向ロツド群１１がロツドガイド縁５２に添うよう
に押込まれ、それに伴つて経方向ロツド群１１の
密度が高められる。

第１図ないし第４図に示した実施例では、各緯
方向ロツドの両端側から緯方向筬により経方向ロ
ツドの筬打ちを行うことを前提としているが、第
７図及び第８図に示す実施例のように、緯方向ロ
ツド１０ｘ，１０ｙの一端側のみに緯方向筬６１
を設け、他端側にはその緯方向筬６１の筬打ち力
を受ける支持案内板６２を固定的に配設すること
ができる。これらの図に示す実施例では、緯方向
ロツド１０ｘ，１０ｙ方向の筬打ちを行う二つの
緯方向筬６１，６１に対向する支持案内板を一体
化しているが、それらを個別的に形成することも
できる。

支持案内板６２における経方向ロツド及び緯方
向ロツドの当接面６２ａは、それを平面とし、そ
のため経方向ロツド群１１の上部を緯方向ロツド
１０ｘ，１０ｙの挿入のために開かせるにあた
り、経方向ロツド１０ｚをその支持案内板６２と
は反対の側の緯方向筬６１を設けた側に湾曲傾斜
させている。

また、それと関連し、明瞭に図示してはいない
が、緯方向筬６１に設けた経方向ロツドに沿う多
数のロツドガイド縁６３及び凹溝６４は、一側に
おいて上下に直線的に伸び、他側において上方が
開くように湾曲させている。

上記支持案内板は、第９図に示す例のように、
支持案内板７２のロツド当接面にロツドガイド縁
７３及び凹溝７４を設け、それによつて織成され
た緯方向ロツド１０ｘ，１０ｙの先端部を凹溝７
４内に逃がすことができる。

さらに、このような支持案内板６２，７２を設
けた場合には、それをロツド挿入手段２に対向す
る位置まで上方に延長し（第７図参照）、ロツド
挿入手段２による緯方向ロツド挿入時に、その支
持案内板６２，７２を該ロツドの位置決めのため
のストツパとして兼用することができる。

また、第１図ないし第３図の実施例における反
挿入側の緯方向筬４１を、筬打ち動作しないガイ
ドとして使用する場合も含めて、それをロツド挿
入手段２に対向する位置まで上方に延長し、ロツ
ド挿入手段２による緯方向ロツド挿入時に、該ロ
ツドの位置決めのためのストツパとして兼用する
ことができる。

緯方向ロツドの反挿入側の緯方向筬、支持案内
板またはガイドを、ロツド挿入手段による緯方向
ロツド挿入時における該ロツドの位置決めのため
のストツパとして兼用した。

［発明の効果］ このような本発明の方法及びその装置によれ
ば、ロツドを用いて三次元織物を製織するに際
し、簡単で有効な筬打ちにより、高密度の三次元
織物を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る三次元織物の高密度化製
織装置の実施例を示す要部斜視図、第２図は上記
装置の主要部の断面図、第３図は緯方向筬の斜視
図、第４図は緯方向筬の異なる実施例を示す要部
断面図、第５図及び第６図は上記緯方向筬のに代
えて使用するガイド装置についての側断面図及び
水平断面図、第７図及び第８図は本発明の他の実
施例の要部側断面図及び水平断面図、第９図は第
８図の変形例を示す水平断面図である。 ２……ロツド挿入手段、３……経方向筬打ち機
構、４……緯方向筬打ち機構、１０ｘ，１０ｙ…
…緯方向ロツド、１０ｚ……経方向ロツド、１１
……経方向ロツド群、１２，１３……緯方向ロツ
ド群、１５……三次元織物、１５ａ……織成部、
３１……筬打ち板、４１，４６，６１……緯方向
筬、４２，５２，６３……ロツドガイド縁、４
３，５３，６４……凹溝、５１……ガイド、６
２，７２……支持案内板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維強化複合材料からなるロツドを用い、経
   方向ロツド群に対して直交２方向から緯方向ロツ
   ドを挿入して三次元織物を製織するに際し、 経方向ロツド群に対する緯方向ロツドの挿入位
   置において、経方向ロツド群における各ロツドの
   間隔を、緯方向ロツドの挿入が容易になる程度に
   開いた状態に保持して、そこに緯方向ロツドを挿
   入し、 その緯方向ロツドを筬打ちして経方向の密度を
   高めた後、 数段階前に緯方向ロツドを挿入した織成部にお
   いて、経方向ロツドの筬打ちを行い、 これを繰返すことにより高密度の三次元織物を
   得る、 ことを特徴とする三次元織物の高密度化製織方
   法。 ２ 繊維強化複合材料からなるロツドを用い、経
   方向ロツド群に対して直交２方向から緯方向ロツ
   ドを挿入して三次元織物を製織するに際し、 経方向ロツド群に対する緯方向ロツドの挿入位
   置において、経方向ロツド群における各ロツドの
   間隔を、緯方向ロツドの挿入が容易になる程度に
   開いた状態に保持して、そこに緯方向ロツドを挿
   入し、 その緯方向ロツドを筬打ちして経方向の密度を
   高め、 数段階前に緯方向ロツドを挿入した織成部にお
   いて、経方向ロツドをガイドによつて高密度化す
   るように案内し、 これを繰返すことにより高密度の三次元織物を
   得る、 ことを特徴とする三次元織物の高密度化製織方
   法。 ３ 繊維強化複合材料からなるロツドを用い、経
   方向ロツド群に対して直交２方向から緯方向ロツ
   ドを挿入して三次元織物を製織する装置におい
   て、 経方向ロツド群における各ロツドの間隔を緯方
   向ロツドの挿入が容易になる程度に開いて保持し
   た緯方向ロツドの挿入位置において経方向ロツド
   間に緯方向ロツドを挿入するロツド挿入手段、 挿入した緯方向ロツドを筬打ちして経方向の密
   度を高める経方向筬打ち機構、及び 数段階前に緯方向ロツドを挿入した織成部の周
   囲に設置され、経方向ロツドに沿う多数のロツド
   ガイド縁と、各ロツドガイド縁間に織成された緯
   方向ロツドの先端部との干渉を避ける凹溝とを設
   けた緯方向筬を、各緯方向ロツドの方向に進退可
   能とした緯方向筬打ち機構、 を備えたことを特徴とする三次元織物の高密度化
   製織装置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の装置において、 各緯方向ロツドの方向に進退可能とした緯方向
   筬を、緯方向ロツドの一端側のみに設け、 緯方向ロツドの他端側には、緯方向筬の筬打ち
   力を受ける支持案内板を配設した、 ことを特徴とする三次元織物の高密度化製織装
   置。 ５ 繊維強化複合材料からなるロツドを用い、経
   方向ロツド群に対して直交２方向から緯方向ロツ
   ドを挿入して三次元織物を製織する装置におい
   て、 経方向ロツド群における各ロツドの間隔を緯方
   向ロツドの挿入が容易になる程度に開いて保持し
   た緯方向ロツドの挿入位置において経方向ロツド
   間に緯方向ロツドを挿入するロツド挿入手段、 挿入した緯方向ロツドを筬打ちして経方向の密
   度を高める経方向筬打ち機構、及び 数段階前に緯方向ロツドを挿入した織成部の周
   囲に設置され、経方向ロツドに沿う多数のロツド
   ガイド縁と、各ロツドガイド縁間に織成された緯
   方向ロツドの先端部との干渉を避ける凹溝とを設
   けたガイドを、経方向ロツドを高密度化するよう
   に案内可能に配置したガイド装置、 を備えたことを特徴とする三次元織物の高密度化
   製織装置。 ６ 特許請求の範囲第３項、第４項または第５項
   記載の装置において、 緯方向ロツドの反挿入側の緯方向筬、支持案内
   板またはガイドを、ロツド挿入手段による緯方向
   ロツド挿入時における該ロツドの位置決めのため
   のストツパとして兼用した、 ことを特徴とする三次元織物の高密度化製織装
   置。 ７ 特許請求の範囲第６項記載の装置において、 経方向ロツドを高密度化するように案内するガ
   イドを、ロツド挿入手段による緯方向ロツド挿入
   時における該ロツドの位置決めのためのストツパ
   として兼用した、 ことを特徴とする三次元織物の高密度化製織装
   置。 ８ 特許請求の範囲第６項記載の装置において、 経方向ロツドに沿う多数のロツドガイド縁と、
   各ロツドガイド縁間に織成された緯方向ロツドの
   先端部との干渉を避ける凹溝とを設けたガイドを
   ロール状とし、それを回転自在に設置した、 ことを特徴とする三次元織物の高密度化製織装
   置。