JPH0565606B2 - - Google Patents
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- JPH0565606B2 JPH0565606B2 JP59208060A JP20806084A JPH0565606B2 JP H0565606 B2 JPH0565606 B2 JP H0565606B2 JP 59208060 A JP59208060 A JP 59208060A JP 20806084 A JP20806084 A JP 20806084A JP H0565606 B2 JPH0565606 B2 JP H0565606B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- threads
- vertical
- thread
- weft
- group
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は垂直糸とタテおよびヨコ糸によつて組
織される立体構造の三次元織物に関するものであ
る。さらに詳しくは樹脂あるいは金属などのマト
リツクスと一体化する繊維強化複合材の中間基材
となす三次元織物に関するものである。
織される立体構造の三次元織物に関するものであ
る。さらに詳しくは樹脂あるいは金属などのマト
リツクスと一体化する繊維強化複合材の中間基材
となす三次元織物に関するものである。
垂直糸とタテおよびヨコ糸からなる立体構造の
三次元織物は樹脂や金属などのマトリツクスとな
る素材を繊維空間に含浸させると、繊維によつて
強化され、しかも金属材料よりも軽量化が計れる
ことから、この繊維強化複合材はその特性を生か
した分野、特に航空機、自動車部材、橋梁、宇宙
構造物、ロボツトのアームなど巾広い用途が期待
されている。
三次元織物は樹脂や金属などのマトリツクスとな
る素材を繊維空間に含浸させると、繊維によつて
強化され、しかも金属材料よりも軽量化が計れる
ことから、この繊維強化複合材はその特性を生か
した分野、特に航空機、自動車部材、橋梁、宇宙
構造物、ロボツトのアームなど巾広い用途が期待
されている。
従来の三次元織物の代表的なものには特公昭51
−14624号公報、特公昭53−4145号公報、特開昭
55−132738号公報のごときものがある。
−14624号公報、特公昭53−4145号公報、特開昭
55−132738号公報のごときものがある。
それらの織物は組織上から２つに大別される。
１つは、垂直、タテ、ヨコ糸の三成分の糸が交差
クリンプすることなく単に直交したもの。他の一
つは、三成分の糸が通常の２次元織物のように交
差、クリンプしたものである。
１つは、垂直、タテ、ヨコ糸の三成分の糸が交差
クリンプすることなく単に直交したもの。他の一
つは、三成分の糸が通常の２次元織物のように交
差、クリンプしたものである。
これらの組織には一長一短があり、前者は三成
分の糸が真直ぐであるため比較的高密度の組織が
得られ、単位体積当りの繊維含有量が多くなるこ
とから樹脂を含浸しコンポジツトとした場合、引
張り作用に対して変形が少いという特徴がある。
分の糸が真直ぐであるため比較的高密度の組織が
得られ、単位体積当りの繊維含有量が多くなるこ
とから樹脂を含浸しコンポジツトとした場合、引
張り作用に対して変形が少いという特徴がある。
しかし機械的強度をさほど必要としない場合
は、コストメリツトの点から密度をあまり高くし
ない方が良いのである。
は、コストメリツトの点から密度をあまり高くし
ない方が良いのである。
そうした場合織物状態において垂直、タテ、ヨ
コ糸がルーズな状態となり、織物の形態保持が悪
く取扱いにくくなるうえに、繊維配列の乱れから
樹脂含浸後の製品形態が悪くなるという問題が生
じてくる。
コ糸がルーズな状態となり、織物の形態保持が悪
く取扱いにくくなるうえに、繊維配列の乱れから
樹脂含浸後の製品形態が悪くなるという問題が生
じてくる。
一方後者は三成分の糸が交差クリンプしている
ことにより通常の二次元織物と同様、繊維間摩擦
によつて織物の形態がくづれにくいという特徴を
もつており、中間基材、樹脂含浸後のコンポジツ
トとしても寸法安定性に優れている。
ことにより通常の二次元織物と同様、繊維間摩擦
によつて織物の形態がくづれにくいという特徴を
もつており、中間基材、樹脂含浸後のコンポジツ
トとしても寸法安定性に優れている。
しかし機械的性質を上げるべきために単位体積
当りの樹脂含有率を上げる。すなわち密度を上げ
るべき手段をとると、各糸が交差クリンプしてい
るため繊維間摩擦が大きく密度が上げられない。
当りの樹脂含有率を上げる。すなわち密度を上げ
るべき手段をとると、各糸が交差クリンプしてい
るため繊維間摩擦が大きく密度が上げられない。
さらに樹脂含浸後の構造体に外力が作用した場
合糸のクリンプ部に応力集中が発生しやすく、そ
のため強力付与率が低下するという問題が生じ、
この組織では高密度織物は困難という欠点があ
る。
合糸のクリンプ部に応力集中が発生しやすく、そ
のため強力付与率が低下するという問題が生じ、
この組織では高密度織物は困難という欠点があ
る。
以上のことから三次元織物の理想的な組織とし
ては、織物の状態で低密度でも寸法安定性に優
れ、かつ高密度織物も可能であつて、樹脂を含浸
しコンポジツトした場合機械的性質が向上し、し
かもそれらが簡単な装置で得られることが要求さ
れているのである。
ては、織物の状態で低密度でも寸法安定性に優
れ、かつ高密度織物も可能であつて、樹脂を含浸
しコンポジツトした場合機械的性質が向上し、し
かもそれらが簡単な装置で得られることが要求さ
れているのである。
本発明はかかる従来の欠点を改良するものであ
つて、織物の状態で形態保持性が良く、かつ樹脂
を含浸し繊維強化複合材とした場合優れた機械的
性質を有する新規な三次元織物を提供せんとする
ものである。
つて、織物の状態で形態保持性が良く、かつ樹脂
を含浸し繊維強化複合材とした場合優れた機械的
性質を有する新規な三次元織物を提供せんとする
ものである。
本発明は次の構成からなる。
すなわち、行と列をなす垂直糸群と、該垂直糸
群の各行（列）間に該垂直糸と直交するように配
列されたヨコ糸群と、該垂直糸群の各列（行）間
に該垂直糸と直交するように配列されたタテ糸群
と、該垂直糸群の各両端行および各両端列の外側
に前記タテ糸および前記ヨコ糸を保持するために
該垂直糸と直交するように配置された巻き付き糸
とからなる立体構造の三次元織物であつて、前記
タテ糸および前記ヨコ糸がそれぞれ各行列間に前
記巻き付き糸を介して折り返し連続して配列積層
され、かつ前記巻き付き糸が連続して螺旋状に該
垂直糸群に巻き付いていることを特徴とする三次
元織物である。
群の各行（列）間に該垂直糸と直交するように配
列されたヨコ糸群と、該垂直糸群の各列（行）間
に該垂直糸と直交するように配列されたタテ糸群
と、該垂直糸群の各両端行および各両端列の外側
に前記タテ糸および前記ヨコ糸を保持するために
該垂直糸と直交するように配置された巻き付き糸
とからなる立体構造の三次元織物であつて、前記
タテ糸および前記ヨコ糸がそれぞれ各行列間に前
記巻き付き糸を介して折り返し連続して配列積層
され、かつ前記巻き付き糸が連続して螺旋状に該
垂直糸群に巻き付いていることを特徴とする三次
元織物である。
本発明において垂直糸とは、タテ糸およびヨコ
糸に各々実質的に直交する糸をいう。
糸に各々実質的に直交する糸をいう。
以下図面を用いて本発明をさらに詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明による織物組織の一部分の斜視
図であり、図面を明瞭にするため糸は誇調に示し
ている。１は垂直糸、２はヨコ糸、３はタテ糸、
４は巻き付き糸である。
図であり、図面を明瞭にするため糸は誇調に示し
ている。１は垂直糸、２はヨコ糸、３はタテ糸、
４は巻き付き糸である。
第２図は第１図の織物の製織時における各糸の
配列と製織順序を表わしたものである。
配列と製織順序を表わしたものである。
第３図は本発明の織物を製織する装置の概略図
である。
である。
第２図イにおいて、ヨコ糸２は所要の行数
（I1、I2…Im）と列数（J1、J2…Jn）で配列され
た垂直糸１の間にJ1よりJnに向かつて押入され、
巻き付き糸４ａを通つて折り返し、元の位置にも
どり、その上を別の巻き付き糸４ｂが通される。
（I1、I2…Im）と列数（J1、J2…Jn）で配列され
た垂直糸１の間にJ1よりJnに向かつて押入され、
巻き付き糸４ａを通つて折り返し、元の位置にも
どり、その上を別の巻き付き糸４ｂが通される。
このようにして各行間に２本づつ配列され押入
は完了するのである。
は完了するのである。
つづいて図２ロのようにタテ糸３はヨコ糸２の
上に直交して、I1よりImに向かつて押入され、
巻き付き糸４ｂを通つて折り返し、元の位置にも
どりそしてもう一方の巻き付き糸４ａが通され、
ヨコ糸と同様に押入が完了する。
上に直交して、I1よりImに向かつて押入され、
巻き付き糸４ｂを通つて折り返し、元の位置にも
どりそしてもう一方の巻き付き糸４ａが通され、
ヨコ糸と同様に押入が完了する。
つづいて第２図イのようにヨコ糸２がJ1からJn
に向かつて押入されるが、その際には第２ロの４
ｂが第２図イの４ａのように通され、また第２図
ロの４ａが第２図イの４ｂのように通される。す
なわち、巻付き糸は、垂直糸の外側を連続して螺
旋状に巻き付いていくこととなる。
に向かつて押入されるが、その際には第２ロの４
ｂが第２図イの４ａのように通され、また第２図
ロの４ａが第２図イの４ｂのように通される。す
なわち、巻付き糸は、垂直糸の外側を連続して螺
旋状に巻き付いていくこととなる。
このように垂直糸１の行列間にヨコ糸２、タテ
糸３が上記のサイクルを繰返すことにより、ヨコ
糸は垂直糸の行間に巻き付き糸を介して折り返し
連続して配列積層され、一方、タテ糸は垂直糸の
列間に巻き付き糸を介して折り返し連続して配列
積層される。さらに、巻き付き糸４ａ，４ｂが、
それぞれ、垂直糸群の最外に位置する各行、各
列、すなわち各行および各列の両端に配置された
垂直糸の外側に垂直糸と直交するように配置さ
れ、かつ連続して螺旋状に垂直糸群に巻き付いて
なる三次元織物を形成するのである。
糸３が上記のサイクルを繰返すことにより、ヨコ
糸は垂直糸の行間に巻き付き糸を介して折り返し
連続して配列積層され、一方、タテ糸は垂直糸の
列間に巻き付き糸を介して折り返し連続して配列
積層される。さらに、巻き付き糸４ａ，４ｂが、
それぞれ、垂直糸群の最外に位置する各行、各
列、すなわち各行および各列の両端に配置された
垂直糸の外側に垂直糸と直交するように配置さ
れ、かつ連続して螺旋状に垂直糸群に巻き付いて
なる三次元織物を形成するのである。
なお、上記説明は垂直糸の行間にヨコ糸を配列
し、垂直糸の列間にタテ糸を配列した場合を記載
したが、その逆の場合、すなわち垂直糸の行間に
タテ糸を配列し、垂直糸の列間にヨコ糸を配列し
た場合も同様である。巻き付き糸の作用によつて
積層され三次元織物を形成するのである。
し、垂直糸の列間にタテ糸を配列した場合を記載
したが、その逆の場合、すなわち垂直糸の行間に
タテ糸を配列し、垂直糸の列間にヨコ糸を配列し
た場合も同様である。巻き付き糸の作用によつて
積層され三次元織物を形成するのである。
上記にように、三成分の糸が交差クリンプせ
ず、直交配列のため高密度の織物が得られ、しか
も低密度とした場合には、巻き付き糸が織物の周
囲を、しつかりと締め付けるため形態がくずれに
くくなり、取扱いが容易となる。
ず、直交配列のため高密度の織物が得られ、しか
も低密度とした場合には、巻き付き糸が織物の周
囲を、しつかりと締め付けるため形態がくずれに
くくなり、取扱いが容易となる。
さらに樹脂を含浸しコンポジツトした場合優れ
た形態安定性を発揮するのである。
た形態安定性を発揮するのである。
ここで述べた垂直、タテ、ヨコ、巻き付き糸に
用いる糸の素材は天然繊維、人造繊維あらゆる繊
維であつて良い。好ましくは繊維強化複合材とし
てより特性を発揮する炭素繊維、アラミド繊維な
どの有機質系合成繊維や、金属繊維、ガラス繊維
などの無機質系繊維が良い。
用いる糸の素材は天然繊維、人造繊維あらゆる繊
維であつて良い。好ましくは繊維強化複合材とし
てより特性を発揮する炭素繊維、アラミド繊維な
どの有機質系合成繊維や、金属繊維、ガラス繊維
などの無機質系繊維が良い。
次に本発明にかかる三次元織物の製造方法につ
いて以下説明する。
いて以下説明する。
第２，３図において垂直糸１となる繊維束１０
がクリール（図示せず）よりフイードロール１
２，１２′で引き出され行列規制ガイド１３を経
て筬１４を通る。
がクリール（図示せず）よりフイードロール１
２，１２′で引き出され行列規制ガイド１３を経
て筬１４を通る。
行列規制ガイド１３、および筬１４は垂直糸１
の本数と行例ピツチに対応した孔が平板に設けら
れているものである。行列規制ガイド１３は固
定、筬１４は上下に可動できるようになつてい
る。一方ヨコ糸２となる糸群はクリール１５より
テンシヨン装置１１を径て引き出され、ヨコ糸押
入ニードル１６に通される。
の本数と行例ピツチに対応した孔が平板に設けら
れているものである。行列規制ガイド１３は固
定、筬１４は上下に可動できるようになつてい
る。一方ヨコ糸２となる糸群はクリール１５より
テンシヨン装置１１を径て引き出され、ヨコ糸押
入ニードル１６に通される。
ヨコ糸押入ニードル１６は垂直糸１の各行間に
押入可能なピツチで支持体１７に固定されてお
り、ニードル１６の先端は糸孔３０が設けられて
いる。
押入可能なピツチで支持体１７に固定されてお
り、ニードル１６の先端は糸孔３０が設けられて
いる。
次にタテ糸３はヨコ糸２と同一平面上において
90度転位した所（図示せず）にヨコ糸と同じ態様
で設けられているニードル１８に通される。
90度転位した所（図示せず）にヨコ糸と同じ態様
で設けられているニードル１８に通される。
このニードル１６，１８は厳正あるいは近似直
線運動機構、例えばスコツトラツセル機構によつ
て垂直糸１の行列間に往復運動するようになつて
いる。
線運動機構、例えばスコツトラツセル機構によつ
て垂直糸１の行列間に往復運動するようになつて
いる。
さてニードル１６に通されたヨコ糸２は、その
糸端が固定された状態でニードル１６によつて垂
直糸１の行間に押入されると、垂直糸１とヨコ糸
２の間に開口部Ａができる。この開口部Ａに巻き
付き糸４ａを用意したシヤツトルを飛走させる。
糸端が固定された状態でニードル１６によつて垂
直糸１の行間に押入されると、垂直糸１とヨコ糸
２の間に開口部Ａができる。この開口部Ａに巻き
付き糸４ａを用意したシヤツトルを飛走させる。
シヤツトルの飛走方式は通常の杼織機のように
ピツキング方式でも良いし、手機のように手動で
あつても良い。
ピツキング方式でも良いし、手機のように手動で
あつても良い。
巻き付き糸４ａが通された後ニードル１６は後
退し、元の位置に復帰する。この作用によつてヨ
コ糸２は巻き付き糸４ａを介して折り返し各行に
２本配列されたことになる。そして筬１４によつ
て打込まれ、ヨコ糸押入の１サイクルが完了する
のである。
退し、元の位置に復帰する。この作用によつてヨ
コ糸２は巻き付き糸４ａを介して折り返し各行に
２本配列されたことになる。そして筬１４によつ
て打込まれ、ヨコ糸押入の１サイクルが完了する
のである。
次にヨコ糸に直交してタテ糸３がヨコ糸と同じ
態様で押入される。この場合別の巻き付き糸４ｂ
が必要となり、シヤツトルは２ケ用意され、常に
相対する側で交互に作用することになる。
態様で押入される。この場合別の巻き付き糸４ｂ
が必要となり、シヤツトルは２ケ用意され、常に
相対する側で交互に作用することになる。
このようにヨコ糸とタテ糸が直交して積層され
巻き付き糸で固定されていくのである。
巻き付き糸で固定されていくのである。
そして、巻き付き糸４ａ，４ｂは、第２図イか
ら第２図ロ、またイ，ロ，…というサイクルの繰
返しによつて、第１図に示すように垂直糸群の外
側に垂直糸と直交するように配置され、かつ連続
して螺旋状に垂直糸群に巻き付いていくのであ
る。
ら第２図ロ、またイ，ロ，…というサイクルの繰
返しによつて、第１図に示すように垂直糸群の外
側に垂直糸と直交するように配置され、かつ連続
して螺旋状に垂直糸群に巻き付いていくのであ
る。
織物の組織化が進めば当初固定した糸端は切り
離す。以後はヨコ、タテ糸は巻き付き糸で保持さ
れているから差しつかえない。織り始めの時のみ
固定が必要なのである。
離す。以後はヨコ、タテ糸は巻き付き糸で保持さ
れているから差しつかえない。織り始めの時のみ
固定が必要なのである。
そして織られた織物３１は分銅３２など消極的
引取法によつて引き出され、三次元織物が得られ
る訳なのである。
引取法によつて引き出され、三次元織物が得られ
る訳なのである。
なおフイードローラ１２は連結棒３３とラチエ
ツト３４を介して筬１４に連結され筬打ち毎にラ
チエツトの作用によりラチエツトホイール３５を
回転させフイードローラ１２をわずかに回動させ
垂直糸１を送り出してゆく、ラチエツト３４とラ
チエツトホイール３５の係合量によつて、ヨコ、
タテ糸の積層密度が調整される。垂直糸の密度は
規制ガイド１３と筬１４の孔ピツチによつて選択
されるようになつている。
ツト３４を介して筬１４に連結され筬打ち毎にラ
チエツトの作用によりラチエツトホイール３５を
回転させフイードローラ１２をわずかに回動させ
垂直糸１を送り出してゆく、ラチエツト３４とラ
チエツトホイール３５の係合量によつて、ヨコ、
タテ糸の積層密度が調整される。垂直糸の密度は
規制ガイド１３と筬１４の孔ピツチによつて選択
されるようになつている。
以上のような作用によつて、複雑な装置を必要
とせず新規な構造を有する三次元織物が得られる
訳なのである。
とせず新規な構造を有する三次元織物が得られる
訳なのである。
ここで本発明の効果をまとめてみるならば次の
とおりである。
とおりである。
(1) 巻き付き糸が織物の周囲にしつかりと巻き付
いているため、ヨコ、タテ糸の積層密度が少な
くとも、織物の形態がくずれにくく、取扱いが
容易であるとともに樹脂を含浸しコンポジツト
とした場合寸法安定性が良い。
いているため、ヨコ、タテ糸の積層密度が少な
くとも、織物の形態がくずれにくく、取扱いが
容易であるとともに樹脂を含浸しコンポジツト
とした場合寸法安定性が良い。
(2) 織物組織が簡単なため製織するに大がかりな
装置を必要としない。
装置を必要としない。
(3) 製織法がヨコ、タテ糸を一本づつ組織化して
いくのではなく、必要本数をまとめて押入積層
するから製織効率が良い。
いくのではなく、必要本数をまとめて押入積層
するから製織効率が良い。
など優れた効果を発揮するものである。
第１図は本発明の三次元織物組織の一部分の斜
視図、第２図イ，ロは本発明の織物の製織順序を
説明するための平面図、第３図は本発明の織物を
製織するための装置の側面図である。 １：垂直糸、２：ヨコ糸、３：タテ糸、４：巻
き付き筬、１４：糸、１６，１８：ニードル。
視図、第２図イ，ロは本発明の織物の製織順序を
説明するための平面図、第３図は本発明の織物を
製織するための装置の側面図である。 １：垂直糸、２：ヨコ糸、３：タテ糸、４：巻
き付き筬、１４：糸、１６，１８：ニードル。
Claims (1)
- １ 行と列をなす垂直糸群と、該垂直糸群の各行
（列）間に該垂直糸と直交するように配列された
ヨコ糸群と、該垂直糸群の各列（行）間に該垂直
糸と直交するように配列されたタテ糸群と、該垂
直糸群の各両端行および各両端列の外側に前記タ
テ糸および前記ヨコ糸を保持するために該垂直糸
と直交するように配置された巻き付き糸とからな
る立体構造の三次元織物であつて、前記タテ糸お
よび前記ヨコ糸がそれぞれ各行列間に前記巻き付
き糸を介して折り返し連続して配列積層され、か
つ前記巻き付き糸が連続して螺旋状に該垂直糸群
に巻き付いていることを特徴とする三次元織物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20806084A JPS6189352A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 三次元織物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20806084A JPS6189352A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 三次元織物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6189352A JPS6189352A (ja) | 1986-05-07 |
| JPH0565606B2 true JPH0565606B2 (ja) | 1993-09-20 |
Family
ID=16549973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20806084A Granted JPS6189352A (ja) | 1984-10-05 | 1984-10-05 | 三次元織物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6189352A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4142538C2 (de) * | 1991-12-21 | 1996-02-29 | Daimler Benz Aerospace Ag | Textiles Flächengebilde |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5239473B2 (ja) * | 1972-05-19 | 1977-10-05 | ||
| JPS5438673B2 (ja) * | 1972-06-12 | 1979-11-22 | ||
| US3922030A (en) * | 1974-06-24 | 1975-11-25 | Caterpillar Tractor Co | Protective seat |
-
1984
- 1984-10-05 JP JP20806084A patent/JPS6189352A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6189352A (ja) | 1986-05-07 |
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