JP3475609B2 - 三次元繊維構造体及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は三次元繊維構造体及
びその製造方法に係り、詳しくは複数の板状部が接続部
において屈曲状態で連続する形状に形成された三次元繊
維構造体及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】繊維強化複合材は軽量の構造材料として
広く使用されている。複合材用補強基材として三次元織
物（三次元繊維構造体、繊維構造体）がある。この三次
元織物を骨格材として、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。
一般に三次元織物は互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に
それぞれ延びる三種類の糸から成る。Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向
に延びる三種類の糸に加えて、三次元織物の長手方向に
対して傾斜する方向に配列されたバイアス糸を有する５
軸の三次元織物も提案されている。

【０００３】三次元織物を前記複合材の骨格材として幅
広い用途に使用可能とするためには、その用途に従って
断面形状が四角形以外の形状、例えばＬ字状、Ｕ字状、
Ｖ字状等の異形断面の三次元織物が必要となる。この種
の異形断面の三次元織物として特開平４−２８９２４１
号公報及び特開平６−１８４９０６号公報には、複数の
板状部が接続部において屈曲状態で連続する形状に形成
された三次元織物が開示されている。この三次元織物は
隣接する板状部の接続部の強度を高めるため、両板状部
に跨がって連続する糸をその構成要素として持ってい
る。

【０００４】また、特開平６−１８４９０６号公報に
は、２枚以上の板状部（プレート部）の端部同士が互い
に角度をなして隣接された繊維構造体を製造する方法と
して、多数のガイドピンが立設された枠体を使用する方
法が開示されている。この方法で例えば、断面Ｌ字状の
繊維構造体を製造するときは、図２１に示すように、多
数のガイドピン６１が所定ピッチで抜き取り可能に植設
されたＬ字状の枠体６２が使用される。糸をガイドピン
６１に掛止して折り返すように配列し、糸の配列方向が
異なる糸層を所定数積層形成して積層糸群６３を構成す
る。次に図２２（ａ）に示すように、積層糸群６３の表
裏両面にガイドピン６１の間隔より若干狭い幅の多数の
プレス板６４を配置し、プレス装置で挟圧する。この圧
縮状態を維持したまま、プレス板６４を１ヶ所だけ表裏
２枚を一組として取り外し、図２２（ｂ）に示すよう
に、ベラ針６５を使用してｚ糸（厚さ方向糸）６６をチ
ェーンステッチ方式により積層糸群６３をかしめ縫いし
て結合する。ベラ針６５が取付けられた支持部材６７に
穿孔針６８が一体に固定され、ベラ針６５の挿入に先立
ってベラ針６５が挿入される位置に穿孔針６８により孔
が開けられる。

【０００５】糸条配列面のかしめ結合の後、枠体６２か
らガイドピン６１を抜き取り、繊維構造体から枠体６２
を取り外す。その後、それまで枠体６２に当たっていた
ため、枠体６２が邪魔になってベラ針６５の挿入ができ
なかった繊維構造体の端部及び角部（接続部）に、ベラ
針６５及び穿孔針６８を通してチェーンステッチ方式に
よりかしめ結合を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の三次元織物では
積層糸群と直交する方向にｚ糸（厚さ方向糸）を挿入し
ていた。従って、三次元織物として接続部（屈曲部）の
内側の曲率半径が小さなものを製造する場合には、図２
０（ａ）に示すように、三次元織物６９の内側コーナ部
にｚ糸６６が集中する状態となり、物性が低下するとい
う問題がある。また、ｚ糸６６の挿入時に１本ずつ配列
角度を変えて挿入する必要があり、挿入作業に時間がか
かるとともに、製作装置も複雑になるという問題があ
る。

【０００７】三次元織物６９の内側コーナ部にｚ糸６６
が集中するのを回避するため、図２０（ｂ）に示すよう
に、屈曲部へのｚ糸の挿入を省略したり、鎖線で示すよ
うに１本だけｚ糸６６を挿入する場合もある。しかし、
この場合は所望の物性が得られないという問題がある。

【０００８】また、特開平６−１８４９０６号公報に開
示された方法では、屈曲部へのｚ糸６６の挿入を、積層
糸群６３へのｚ糸６６の挿入完了後、三次元織物から枠
体６２を取り外した状態で１本ずつ行う。従って、屈曲
部へのｚ糸６６の挿入時に屈曲部を所望の形状に押圧保
持するのが難しく、三次元織物の屈曲部を曲率半径の小
さな形状に保持するのが難しいという問題もある。

【０００９】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は複数の板状部が接続部において
屈曲状態で連続する形状に形成された三次元繊維構造体
の接続部の物性を高めることができるとともに、接続部
において糸層を結合する糸の挿入作業を簡単にすること
ができる三次元繊維構造体及びその製造方法を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め請求項１に記載の発明では、複数の板状部が接続部に
おいて屈曲状態で連続する形状に形成されるとともに、
各板状部が複数の糸層を積層して形成された少なくとも
２軸配向となる積層糸群と、その厚さ方向に配列された
厚さ方向糸とを含む少なくとも３軸で構成され、隣接す
る板状部の接続部と交差する方向に延びるとともに各板
状部の厚さ方向と直交する面に沿って配列され、かつ両
板状部に跨がって連続する糸をその構成要素として持
ち、前記接続部において前記糸層と交差するように配列
される複数本のコーナ部用糸を互いに平行に配列した。

【００１１】請求項２に記載の発明では、前記複数本の
コーナ部用糸は、隣接する板状部のなす角を２等分又は
ほぼ２等分する面と平行かつ対称に配列されている。請
求項３に記載の発明では、請求項１に記載の発明におい
て、前記複数本のコーナ部用糸層は隣接する板状部のな
す角を２等分又はほぼ２等分する面と直交するように配
列されている。

【００１２】請求項４に記載の発明では、複数の板状部
が接続部において屈曲状態で連続する形状の三次元繊維
構造体の形状に対応した形状に形成されるとともに規制
部材が所定ピッチで配置された枠体上に、前記規制部材
間に糸を折り返し状に配列した糸層を複数積層して少な
くとも２軸配向となる積層糸群を形成した後、前記積層
糸群を前記枠体に保持した状態で、三次元繊維構造体の
コーナ部と対応する部分以外の板状部には厚さ方向糸を
各板状部を構成する複数の糸層と直交するように挿入
し、コーナ部用糸の挿入は、１列に配置された複数本の
コーナ部用糸挿入針をコーナ部用糸とともに積層糸群に
一斉にかつコーナ部用糸の保持部が積層糸群の外側に出
るまで突き刺し、コーナ部用糸挿入針の突出側にコーナ
部用糸のループを形成する工程と、前記ループに抜け止
め糸をコーナ部用糸挿入針の配列方向に沿って挿通する
工程と、前記ループに抜け止め糸が挿通された後、少な
くともコーナ部用糸挿入針の挿入側にコーナ部の形状に
対応した押圧部材を配置して積層糸群を押圧した状態
で、前記コーナ部用糸を引き戻して締付ける工程とを繰
り返してコーナ部用糸を所定の挿入区域に挿入し、その
後、積層糸群を前記枠体から取り外すようにした。

【００１３】請求項５に記載の発明では、請求項４に記
載の発明において、前記ループに抜け止め糸が挿通され
た後、前記コーナ部用糸を引き戻して締付ける工程にお
いて、積層糸群をコーナ部の形状に対応した押圧部材で
その両側から押圧するようにした。

【００１４】請求項１〜請求項３に記載の発明では、接
続部において屈曲状態で連続する形状に形成された複数
の板状部に跨がって連続する糸をその構成要素として持
っている。従って、この三次元繊維構造体を骨格材とし
た複合材のある板状部に荷重が加わった場合、当該板状
部と他の板状部に跨がって配列されている糸の存在によ
り、両板状部の接続部に作用する応力に対して当該糸が
有効に寄与し、複合材の強度が向上する。また、接続部
には複数本のコーナ部用糸が互いに平行、かつ前記各板
状部を構成する糸層と交差するように配列されているた
め、複合材としたときに接続部の物性（強度）が高くな
る。また、複数本のコーナ部用糸が互いに平行に配列さ
れているため、三次元繊維構造体を製造する際に、複数
本のコーナ部用糸を同時に挿入することが容易となる。

【００１５】請求項２に記載の発明では、前記複数本の
コーナ部用糸は、隣接する板状部のなす角を２等分又は
ほぼ２等分する面と平行かつ対称に配列されているた
め、複合材にしたときの接続部の物性が均一になる。ま
た、厚さ方向糸が挿入される板状部の領域にコーナ部用
糸を挿入せずに接続部のコーナ部用糸の数を多くでき
る。

【００１６】請求項３に記載の発明では、前記複数本の
コーナ部用糸は隣接する板状部のなす角を２等分又はほ
ぼ２等分する面と直交するように配列されている。従っ
て、複合材にしたとき隣接する板状部がなす角度が変化
する方向への力に対する抵抗力が大きくなる。

【００１７】請求項４に記載の発明では、三次元繊維構
造体の形状に対応した形状に形成されるとともに規制部
材が所定ピッチで配置された枠体上に、前記規制部材間
に糸を折り返し状に配列した糸層を複数積層して少なく
とも２軸配向となる積層糸群が形成される。積層糸群が
枠体上に保持された状態で、三次元繊維構造体のコーナ
部と対応する部分以外の板状部に、厚さ方向糸が各板状
部を構成する複数の糸層と直交するように挿入される。
コーナ部へのコーナ部用糸の挿入時には、１列に配置さ
れた複数本のコーナ部用糸挿入針がコーナ部用糸ととも
に積層糸群に一斉に挿入される。コーナ部用糸挿入針は
コーナ部用糸の保持部が積層糸群の外側に出るまで積層
糸群に突き刺され、コーナ部用糸挿入針の突出側にコー
ナ部用糸のループが形成される。次に前記ループに抜け
止め糸がコーナ部用糸挿入針の配列方向に沿って挿通さ
れ、ループに抜け止め糸が挿通された後、コーナ部用糸
挿入針が積層糸群から退避する。そして、少なくともコ
ーナ部用糸挿入針の挿入側にコーナ部の形状に対応した
押圧部材が配置されて積層糸群が押圧された状態で、コ
ーナ部用糸が引き戻されて積層糸群がコーナ部用糸によ
り締付けられる。このコーナ部用糸の挿入動作が繰り返
されてコーナ部用糸が所定の挿入区域に挿入される。厚
さ方向糸及びコーナ部用糸の挿入順序はいずれが先でも
よい。厚さ方向糸及びコーナ部用糸の挿入完了後、積層
糸群が前記枠体から取り外される。

【００１８】請求項５に記載の発明では、前記ループに
抜け止め糸が挿通された後、前記コーナ部用糸を引き戻
してコーナ部用糸により積層糸群を締付ける工程におい
て、積層糸群がコーナ部の形状に対応した押圧部材でそ
の両側から押圧される。従って、コーナ部の曲率が大き
な形状、即ちコーナ部の曲率半径の小さな形状であって
も、所望の形状に保持された状態でコーナ部用糸が挿入
される。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下、本発明を具体化した第１の
実施の形態を図１〜図１６に従って説明する。

【００２０】図１に示すように、三次元繊維構造体Ｆは
２枚の板状部１ａ，１ｂが所定の角度（この実施の形態
では９０°）をなすように、接続部としてのコーナ部２
により屈曲状態で接続された断面ほぼＬ字状に形成され
ている。両板状部１ａ，１ｂは互いに平行に配列された
ｘ糸層、ｙ糸層及びバイアス糸層と、各糸層を結合する
厚さ方向糸ｚ及びコーナ部用糸ｃとから構成されてい
る。

【００２１】ｘ糸層は三次元繊維構造体Ｆの厚さ方向と
直交する面内において、両板状部１ａ，１ｂのコーナ部
２に沿った方向に配列された第１の面内配列糸ｘからな
り、図３（ｂ）に示すように、１本の糸が折り返し状に
配列されることにより形成されている。ｙ糸層はｘ糸層
と平行な面内で第１の面内配列糸ｘと直交する方向に配
列された第２の面内配列糸ｙからなり、図３（ａ）に示
すように、１本の糸が両板状部１ａ，１ｂの各先端部に
おいて折り返すように配列されることにより形成されて
いる。バイアス糸層はｘ糸層と平行な面内で両面内配列
糸ｘ，ｙに対して所定の角度（この実施の形態では４５
°）で傾斜するように配列されたバイアス糸Ｂからな
り、図３（ｃ），（ｄ）に示すように、バイアス糸Ｂは
コーナ部２と交差する状態で両板状部１ａ，１ｂに跨が
って連続するように配列されている。

【００２２】厚さ方向糸ｚはコーナ部２以外の部分にお
いて各糸層と直交する状態で三次元繊維構造体Ｆの厚さ
方向に配列されて各層を結合する。コーナ部用糸ｃは隣
接する２個の板状部１ａ，１ｂのなす角を２等分する面
と平行に複数本配列されている。コーナ部用糸ｃの配列
ピッチは、厚さ方向糸ｚの配列ピッチとほぼ等しいピッ
チで配列されている。即ち、この三次元繊維構造体Ｆは
面内４軸配向の繊維組織が厚さ方向糸ｚ及びコーナ部用
糸ｃで結合された５軸配向の三次元繊維構造体となって
いる。

【００２３】前記のように構成された三次元繊維構造体
Ｆは主に樹脂が含浸されて複合材として使用される。そ
の複合材に図１の矢印Ｗ方向の荷重が作用した場合、三
次元繊維構造体Ｆのコーナ部２に大きな応力が作用す
る。第２の面内配列糸ｙ及びバイアス糸Ｂが両板状部１
ａ，１ｂのコーナ部２と交差する方向に延びるるととも
に両板状部１ａ，１ｂに跨がって配列されているため、
それらの糸（繊維）がコーナ部２に作用する応力に耐え
る方向の力を分担するように有効に寄与して複合材の強
度が向上する。

【００２４】次に前記の三次元繊維構造体Ｆの製造方法
を説明する。先ず、三次元繊維構造体Ｆを製造する場合
に使用する枠体３について説明する。図４に示すよう
に、枠体３は三次元繊維構造体の形状に対応した形状
（この実施の形態ではＬ字状）に形成されている。枠体
３は厚さ方向糸ｚの挿入区域と対応する領域４を囲むよ
うに形成された本体３ａと、本体３ａの外側に着脱可能
に所定ピッチで立設された規制部材としての多数のピン
５と、枠体３のコーナ部に取り外し可能にねじ６により
固定された支持部材としての支持バー７とから構成され
ている。図５に示すように、支持バー７の角部には対角
線上に位置するようにピン５の直径より若干大きな幅の
溝７ａが長手方向に沿って形成され、溝７ａの底部に所
定ピッチで形成された孔に、ピン５が着脱可能に嵌合さ
れている。

【００２５】次に厚さ方向糸ｚ及びコーナ部用糸ｃの挿
入を行う挿入装置について説明する。図６は厚さ方向糸
ｚの挿入状態を示す概略斜視図、図７は挿入装置８の概
略部分平面である。図７に示すように、挿入装置８は積
層糸群９が配列された枠体３を取付け部材１０を介して
一対の支持ブラケット１１間（片側のみ図示）に支持
し、厚さ方向糸ｚあるいはコーナ部用糸ｃを１列ずつ同
時に挿入するようになっている。図８に示すように、取
付け部材１０は側面ほぼ三角形状をなし、ボルト１２に
より枠体３に固定されるとともに、その側面に複数個
（この実施の形態では３個）のねじ孔１０ａが形成され
ている。支持ブラケット１１の支持片１３には複数のボ
ルト挿通孔（図示せず）が形成され、ボルト挿通孔を貫
通して各ねじ孔１０ａに螺入されるボルト１４（図７に
図示）により、枠体３を所望の向きで支持するようにな
っている。

【００２６】図７に示すように、挿入装置８の基板１５
の前側（図７の下側）には支持テーブル１６が図７の左
右方向に移動可能に配設され、支持テーブル１６上に支
持ブラケット１１が立設されている。支持テーブル１６
は図示しない送り装置により所定ピッチずつ移動される
ようになっている。なお、図７に示す支持テーブル１６
の位置は、厚さ方向糸ｚの挿入がほとんど終了に近づい
た時点における位置である。

【００２７】基板１５には支持テーブル１６より後側に
一対のブラケット１７（一方のみ図示）が立設され、両
ブラケット１７間には一対のガイドロッド１８が支持テ
ーブルの移動方向と平行に架設されている。ガイドロッ
ド１８には支持プレート１９が摺動可能に支持されてい
る。支持プレート１９はブラケット１７に固定されたエ
アシリンダ２０のピストンロッド２０ａに連結され、エ
アシリンダ２０の作動により所定の距離を往復移動可能
となっている。

【００２８】支持プレート１９の前後両端には一対の支
持ブラケット２１が立設され、支持ブラケット２１間に
平行に架設されたガイドロッド（図示せず）に移動体２
２が摺動可能に支持されている。移動体２２の前端には
針支持体２３が固定されている。針支持体２３の前部に
厚さ方向糸挿入針としての挿入針２４がピン５の配列ピ
ッチと対応する所定ピッチで１列に水平に固定されてい
る。針支持体２３は前側の支持ブラケット２１に形成さ
れた孔（図示せず）を貫通する状態で配設されている。

【００２９】移動体２２はボールネジ機構２５のボール
ナット２６に固定されている。そして、モータ２７によ
りベルト伝動機構２８を介して正逆回転されるボールネ
ジ２９の回動により、移動体２２とともに針支持体２３
が、挿入針２４が支持ブラケット１１に支持された積層
糸群９と係合不能な待機位置と、針孔２４ａ（図６に図
示）が積層糸群９の反対側となる位置まで積層糸群９を
貫通する作用位置とに移動されるようになっている。

【００３０】針支持体２３の後方には図示しない厚さ方
向糸供給部から繰り出される厚さ方向糸ｚを案内するガ
イドローラ（図示せず）が１列に配設されている。支持
ブラケット２１には上下一対の支持ロッド３０が支持ブ
ラケット２１を貫通した状態で摺動可能に支持されてい
る。支持プレート１９には後側の支持ブラケット２１寄
りに、ブラケット３１を介してエアシリンダ３２が前後
方向に延びるように固定されている。両支持ロッド３０
は後端側が連結板３３を介して互いに連結され、連結板
３３がエアシリンダ３２のピストンロッド３２ａに連結
されている。両支持ロッド３０の前端には穿孔針支持体
３４が固定され、穿孔針支持体３４には穿孔針３５が挿
入針２４と対応した所定ピッチで１列に固定されてい
る。穿孔針３５の列はエアシリンダ２０の作動時におけ
る支持プレート１９の移動距離と等しい間隔を保って挿
入針２４の列と平行に配置されている。エアシリンダ３
２の作動により穿孔針支持体３４は穿孔針３５が支持ブ
ラケット１１に保持された積層糸群９と係合不能な待機
位置と、積層糸群９を貫通する作用位置とに移動される
ようになっている。

【００３１】図７に示すように、基板１５上には前側の
支持ブラケット２１の近傍にエアシリンダ３６が前後方
向に延びるように配設され、そのピストンロッド３６ａ
の先端にブラケット３７を介して押圧部材としてのプレ
スプレート３８が固定されている。図９（ａ），（ｂ）
に示すように、プレスプレート３８は挿入針２４列の配
列方向に沿って延びる断面Ｌ字状の支持部３８ａと、支
持部３８ａと一体的に形成された櫛歯部３８ｂとを備え
ている。図９（ｃ）に示すように、櫛歯部３８ｂに形成
された各櫛歯３９の両側面には挿入針２４及び穿孔針３
５をガイドする凹部３９ａが形成され、プレスプレート
３８は櫛歯部３８ｂで各挿入針２４あるいは穿孔針３５
を挟んだ状態で積層糸群９を押圧可能となっている。櫛
歯部３８ｂの積層糸群９と対向する面には凹部３８ｃが
形成されている。プレスプレート３８はその幅が支持バ
ー７と支持バー７と平行に延びる本体３ａの内側との距
離より若干短く形成され、枠体３と係合せずに積層糸群
９を押圧可能となっている。

【００３２】プレスプレート３８は支持ブラケット１１
に支持された積層糸群９に対して挿入針２４及び穿孔針
３５の待機位置側に配設され、挿入針２４列の挿入位置
近傍において挿入針２４列の移動方向に沿って移動可能
に配設されている。エアシリンダ３６の作動によりプレ
スプレート３８は支持ブラケット１１に支持された積層
糸群９と係合して積層糸群９を挿入針２４列の前進側へ
押圧する作用位置と、積層糸群９と係合不能な待機位置
とに移動される。

【００３３】図７及び図８に示すように、支持ブラケッ
ト１１に支持された積層糸群９を挟んでプレスプレート
３８と反対側には、押圧部材としての一対のプレスブロ
ック４０，４１が配設されている。両プレスブロック４
０，４１は積層糸群９との接触部の幅がピン５の配列ピ
ッチより広く形成され、各プレスブロック４０，４１は
積層糸群９の上方において別個に揺動可能に支持された
一対のレバー４２の先端にそれぞれ固定されている。両
プレスブロック４０，４１はプレスプレート３８と対向
する位置でかつ、凹部３９ａの配列位置と対応する位置
に挿入針２４又は穿孔針３５の進入を許容する隙間が生
じるように互いに近接して配設されている。そして、図
示しないエアシリンダの作動による各レバー４２の揺動
により、各プレスブロック４０，４１が積層糸群９を針
列の後退側へ押圧する作用位置と、積層糸群９と係合不
能な待機位置とに移動される。

【００３４】積層糸群９の支持位置の下方には挿入針２
４列が積層糸群９を貫通する位置と対応する位置に、抜
け止め糸挿通用針（以下、単に抜け止め糸針という）４
３が挿入針２４列の配列方向に沿って移動可能に配設さ
れている（図６及び図８にその一部を図示）。抜け止め
糸針４３は先端にベラを有し、図示しない駆動装置によ
り往復動されて、作用位置に配置されたときの挿入針２
４列に連なる厚さ方向糸ｚのループを貫通する作用位置
と、積層糸群９と対応する位置から退避した待機位置と
に配置されるようになっている。

【００３５】なお、図示の都合上、図６に示す概略図と
図３等の概略図とは枠体に立設されたピン５のピッチや
本数等が異なる。次に前記のように構成された枠体３及
び挿入装置８を使用した三次元繊維構造体Ｆの製造方法
について説明する。

【００３６】先ず枠体３を使用して、その外側に積層糸
群９を形成する。積層糸群９を形成する際に枠体３を支
持する場合も、厚さ方向糸ｚを積層糸群９に挿入する際
と同じ取付け部材１０を使用する。ただし、図２及び図
１１に示すように、支持ブラケット４４は支持ブラケッ
ト１１と異なる形状に形成されている。枠体３はその両
端にボルト１２により取付け部材１０が固定され、取付
け部材１０をボルト１４により支持ブラケット４４に固
定することにより、一対の支持ブラケット４４間に支持
バー７が上側となる状態で支持される。そして、この状
態で第１の面内配列糸ｘ、第２の面内配列糸ｙ及びバイ
アス糸Ｂがそれぞれピン５と係合する状態で折り返すよ
うにして、図３（ａ）〜（ｄ）に示すようにそれぞれ配
列され、ｘ糸層、ｙ糸層及びバイアス糸層が積層形成さ
れる。なお、各糸を構成する繊維の材質としては複合材
の用途に応じてカーボン繊維、ガラス繊維、ポリアラミ
ド繊維等種々のものが使用される。

【００３７】枠体３上に前記各糸層が所定の順序で所定
数積層され、図２及び図１０に示すように、枠体３の外
側に積層糸群９が形成される。積層糸群９の密度を高め
るとともに厚さを調整するため、各糸層の配列が完了す
るたび、あるいは適宜の糸層が形成された時点毎に糸層
を両側からプレスプレート（図示せず）で押圧して積層
糸群９を圧縮する。

【００３８】所望の積層糸群９が形成された後、図１０
に示すように、枠体３が積層糸群９とともに取付け部材
１０ごと支持ブラケット４４から取り外され、挿入装置
８の支持ブラケット１１間にセットされて厚さ方向糸ｚ
及びコーナ部用糸ｃの挿入が行われる。先ず積層糸群９
のコーナ部を除いた部分に厚さ方向糸ｚが挿入される。
厚さ方向糸ｚの挿入時には、前記プレスプレート３８が
使用され、プレスブロック４０，４１には図８に示すよ
うに先端が平坦な形状のものが使用される。また、図８
に示すように、枠体３は積層糸群９のコーナ部を挟んで
位置する第１の板状部１ａが垂直に、かつ枠体３の内側
から厚さ方向糸ｚが挿入される状態に支持ブラケット１
１間に支持される。

【００３９】そして、積層糸群９の厚さ方向糸挿入区域
の第１端部が穿孔針３５と対応する原位置に支持テーブ
ル１６が配置され、挿入針２４、穿孔針３５、プレスプ
レート３８及びプレスブロック４０，４１が待機位置に
配置された状態から積層糸群９への厚さ方向糸ｚの挿入
作業が開始される。

【００４０】図１２（ａ）は厚さ方向糸ｚの２回の挿入
サイクルが完了した後の初期状態を示す。この初期状態
からエアシリンダ３６等が作動され、図１２（ｂ）に示
すように、プレスプレート３８及び両プレスブロック４
０，４１が作用位置に配置されて、積層糸群９は穿孔針
３５列と対応する箇所が圧縮状態に保持される。その状
態でエアシリンダ３２が没入作動されて穿孔針３５が前
進し、図１２（ｃ）に示すように穿孔針３５は積層糸群
９を貫通する作用位置に配置される。穿孔針３５は各櫛
歯３９の凹部３９ａにガイドされて移動するため、穿孔
針３５が多少曲がっていても穿孔針３５は積層糸群９に
対して垂直に挿通される。積層糸群９は穿孔針３５の突
出側が両プレスブロック４０，４１により押圧されてい
るため、穿孔針３５の前進時に各糸の配列が乱れること
はない。次にエアシリンダ３２が突出作動されて穿孔針
３５が後退する。積層糸群９を構成する繊維がプレスプ
レート３８及び両プレスブロック４０，４１の圧縮作用
によりある程度密に配置された状態にあるため、穿孔針
３５の抜き跡に孔９ａが確実に形成される。

【００４１】次にエアシリンダ２０が突出作動されて支
持プレート１９とともに穿孔針３５列及び挿入針２４列
が移動され、図１２（ｄ）に示すように挿入針２４列が
孔９ａと対応する位置に配置される。次にプレスブロッ
ク４０が待機位置に配置された後、ボールネジ２９が正
転駆動されて挿入針２４が作用位置に配置される。挿入
針２４は針孔２４ａが積層糸群９の前方に出るまで積層
糸群９に挿通される。挿入針２４が前進端に達した後、
モータ２７が逆転されて挿入針２４がわずかに後退させ
られる。その結果、図１２（ｅ）に示すように、積層糸
群９から針孔２４ａに連なる厚さ方向糸ｚが抜け止め糸
針４３の通過を許容するループＬを形成した状態とな
る。

【００４２】挿入針２４が積層糸群９に挿通されるとき
プレスブロック４０が待機位置に配置されて積層糸群９
を押圧する力が弱くなる。しかし、挿入針２４は穿孔針
３５によって形成された孔９ａに挿通されるため、挿入
針２４の挿通時の抵抗が小さくなって積層糸群９の糸の
配列の乱れを引き起こさない。

【００４３】次に抜け止め糸針４３が作動されて挿入針
２４の配列方向に沿って前進する。抜け止め糸針４３は
その先端が各挿入針２４に保持された各厚さ方向糸ｚの
ループＬ内を次々に通過し、積層糸群９の端部まで到達
した時点で停止する。このとき、抜け止め糸供給部（図
示せず）に連なる抜け止め糸Ｐが、抜け止め糸針４３の
先端に掛止される。そして、抜け止め糸針４３はその先
端にあるベラが閉じてループＬを引き込まないようにし
て引き戻され、抜け止め糸Ｐが厚さ方向糸ｚのループＬ
内に折り返し状に挿通される。

【００４４】その後、モータ２７が逆転駆動されて挿入
針２４が後退し、積層糸群９から離脱した待機位置に配
置される。また、エアシリンダが作動されてプレスブロ
ック４０が再び作用位置に配置される。この状態で張力
調整部（図示せず）の作用により厚さ方向糸ｚが引き戻
され、積層糸群９内に挿入された厚さ方向糸ｚが抜け止
め糸Ｐにより抜け止めされた状態で締付けられて図１２
（ｆ）に示す状態となる。櫛歯部３８ｂの積層糸群９へ
の当接面には各櫛歯３９の凹部３９ａと対応する位置に
凹部３８ｃが形成されているため、厚さ方向糸ｚを引き
戻すとき、厚さ方向糸ｚが前記当接面と積層糸群９との
間に挟まれた状態で引っ張られることが回避されて厚さ
方向糸ｚに無理な力が加わる虞がない。

【００４５】次にエアシリンダ２０が没入作動され、支
持プレート１９とともに穿孔針３５列及び挿入針２４列
が図１２（ｆ）の左方に移動されて図１２（ａ）に示す
初期位置に戻される。また、エアシリンダ３６等が作動
されてプレスプレート３８及びプレスブロック４０，４
１が待機位置に配置される。以上により厚さ方向糸ｚの
１回の挿入サイクルが完了する。

【００４６】次に支持テーブル１６が厚さ方向糸ｚの挿
入ピッチ分移動され、穿孔針３５が積層糸群９への次回
の厚さ方向糸挿入位置と対向する状態となる。以下、前
記と同様にして順次厚さ方向糸ｚの挿入サイクルが実行
される。その結果、積層糸群９を構成する各糸層が厚さ
方向糸ｚにより結合されて三次元繊維構造体Ｆの一方の
板状部１ａが形成される。次に第２の板状部１ｂが垂直
に、かつ枠体３の内側から厚さ方向糸ｚが挿入される状
態となるように支持ブラケット１１に対する枠体３の支
持状態を変更する。そして、前記と同様にして第２の板
状部１ｂへの厚さ方向糸ｚの挿入が行われる。

【００４７】両板状部１ａ，１ｂへの厚さ方向糸ｚの挿
入が完了した後、積層糸群９のコーナ部へのコーナ部用
糸ｃの挿入が行われる。コーナ部用糸ｃの挿入時には、
厚さ方向糸ｚの挿入時に使用したものと異なる形状のプ
レスプレート４５及びプレスブロック４６，４７と、コ
ーナ部に挿入されるコーナ部用糸ｃの本数に対応した数
の挿入針２４を備えた針支持体２３とが使用される。こ
の場合、挿入針２４はコーナ部用糸挿入針として機能す
る。

【００４８】図１４（ａ）に示すように、プレスプレー
ト４５は櫛歯部４５ａが三次元繊維構造体Ｆのコーナ部
の形状に対応した形状となるように配列されている。ま
た、プレスブロック４６，４７も積層糸群９との当接部
が三次元繊維構造体Ｆのコーナ部の形状に対応した形状
となるように、図１４（ｂ）に示すように、その先端面
が９０°の角度をなすように形成されている。

【００４９】そして、図１３及び図１５に示すように、
積層糸群９はそのコーナ部の外側がプレスブロック４
６，４７側に位置するとともに、両板状体１ａ，１ｂの
なす角を２等分する面が水平となる状態に支持される。
この状態で、前記の厚さ方向糸ｚの挿入時とほぼ同様に
してコーナ部用糸ｃの挿入が１列ずつ順に行われる。

【００５０】厚さ方向糸ｚの挿入時と異なる点は２つあ
り、一つはコーナ部用糸ｃの挿入時に、枠体３の支持バ
ー７に立設されているピン５を順次取り外すとともに、
支持バー７を順次引き抜く点である。いま一つはコーナ
部の屈曲面に沿って抜け止め糸Ｐを配列するため、直線
移動する抜け止め糸針４３の移動軌跡と積層糸群９の外
面との距離が一定ではない点である。

【００５１】厚さ方向糸ｚの挿入が完了した時点では、
積層糸群９のコーナ部と対応する位置に支持バー７が配
設され、支持バー７にピン５が立設された状態にあり、
そのままではコーナ部用糸ｃの挿入ができない。そこで
コーナ部用糸ｃの挿入に先立って支持バー７に立設され
ているピン５の基端を孔から抜いて溝７ａに位置する状
態にする。この状態では支持バー７はその長手方向に沿
って積層糸群９に対して相対移動可能となる。そして、
コーナ部用糸ｃの挿入箇所と対応する位置への挿入針２
４、プレスプレート４５及びプレスブロック４６，４７
の配置に支障にならない位置まで支持バー７が移動され
るとともに、支障となるピン５が順次除去された状態で
コーナ部用糸ｃの挿入が行われる。

【００５２】また、直線移動する抜け止め糸針４３の移
動軌跡と積層糸群９の外面との距離は、厚さ方向糸ｚの
挿入時と異なって一定とはならない。しかし、各挿入針
２４の針孔２４ａが一直線上に位置するように配列され
ているため、挿入針２４が積層糸群９に挿通されて積層
糸群９から針孔２４ａに連なるコーナ部用糸ｃのループ
が形成される際に、ループの端部は１列に配置される。
従って、ループが形成された状態で抜け止め糸針４３が
前進すると、抜け止め糸針４３は各ループ内を確実に通
過して積層糸群９の端部まで到達し、積層糸群９から抜
け止め糸供給部に連なる抜け止め糸Ｐが抜け止め糸針４
３の先端に掛止される。そして、抜け止め糸針４３が引
き戻されると、抜け止め糸Ｐがコーナ部用糸ｃのループ
内に折り返し状に挿通される。そして、その状態から挿
入針２４が後退して待機位置に配置された後、張力調整
部の作用によりコーナ部用糸ｃが引き戻されると、抜け
止め糸Ｐはコーナ部の屈曲面に沿った状態で積層糸群９
上に配列される。

【００５３】積層糸群９のコーナ部用糸ｃの挿入区域全
域へのコーナ部用糸ｃの挿入が終了した後、各ピン５が
枠体３から取り外されて三次元繊維構造体Ｆが枠体３か
ら取り外され、三次元繊維構造体Ｆの製造が完了する。

【００５４】なお、枠体３の第２端部近傍においてはプ
レスプレート３８，４５を作用位置に配置すると、プレ
スプレート３８，４５が枠体３と干渉するのでプレスプ
レート３８，４５による押圧を行わずに厚さ方向糸ｚあ
るいはコーナ部用糸ｃの挿入が行われる。しかし、この
時点では積層糸群９の糸挿入区域の大部分への厚さ方向
糸ｚあるいはコーナ部用糸ｃの挿入が完了している。従
って、積層糸群９の大部分は厚さ方向糸ｚあるいはコー
ナ部用糸ｃのにより締め付けられた状態にあり、一方厚
さ方向糸ｚあるいはコーナ部用糸ｃを挿入すべき箇所の
近傍に枠体３が位置するため、プレスブロック４０，４
１，４６，４７と枠体３により積層糸群９が圧縮状態に
保持される。その結果、プレスプレート３８，４５によ
る積層糸群９の押圧操作が行われなくても厚さ方向糸ｚ
の挿入及び締付けが円滑に行われる。

【００５５】この実施の形態では以下の効果を有する。 （イ） 三次元繊維構造体Ｆのコーナ部に、複数本のコ
ーナ部用糸ｃが板状部１ａ，１ｂを構成する各糸層と交
差するようにかつ互いに平行に配列されている。従っ
て、コーナ部において各糸層を結合する力が強くなると
ともに複数本のコーナ部用糸ｃを複数本の挿入針２４の
往復動作により積層糸群９に同時に簡単に挿入できる。

【００５６】（ロ） 複数本のコーナ部用糸ｃは、隣接
する板状部１ａ，１ｂのなす角を２等分する面と平行か
つ対称に配列されているため、複合材にしたときの接続
部の物性が均一になる。また、厚さ方向糸ｚが挿入され
た板状部１ａ，１ｂの領域にコーナ部用糸ｃを挿入せず
に接続部のコーナ部用糸ｃの本数を多くできる。更に、
コーナ部用糸ｃが厚さ方向糸ｚと等ピッチで配列されて
いるため、より物性の均一化が図れる。

【００５７】（ハ） 三次元繊維構造体Ｆは全ての面で
５軸配向となっているため、直交３軸配列の三次元繊維
構造体を骨格材として使用した複合材に比較して斜め方
向の力に対する変形量が減少し、引張り荷重や圧縮荷重
に対してのみならず捩り荷重に対しても高い強度を発揮
する。

【００５８】（ニ） 圧縮箇所にピン５が存在しない状
態で積層糸群９の圧縮が行われ、しかも１列分の厚さ方
向糸ｚ又はコーナ部用糸ｃの挿入領域と対応する箇所が
部分的に圧縮される。従って、圧縮を行うプレスプレー
ト３８，４５及びプレスブロック４０，４１，４６，４
７を小さな動力で作動でき、積層糸群９の挿入針２４が
挿入された位置の近傍が効率良く圧縮され、厚さ方向糸
ｚ又はコーナ部用糸ｃと、抜け止め糸Ｐとによる積層糸
群９の締付けが円滑に行われる。

【００５９】（ホ） ループに抜け止め糸Ｐが挿通され
た後、挿入針２４を積層糸群９から退避させるとともに
コーナ部用糸ｃを引き戻して積層糸群９を締付ける工程
において、積層糸群９がコーナ部の形状に対応したプレ
スプレート４５及びプレスブロック４６，４７でその両
側から押圧される。従って、コーナ部の曲率が大きな形
状であっても、三次元繊維構造体Ｆが所望の形状に保持
された状態でコーナ部用糸ｃを挿入できる。

【００６０】（ヘ） 枠体３のコーナ部に立設されるピ
ン５は、支持バー７に形成された溝７ａの底部に形成さ
れた孔に嵌合された状態で立設される。従って、積層糸
群９の形成及び厚さ方向糸ｚの挿入完了後に、コーナ部
用糸ｃを挿入する際、ピン５を積層糸群９から引き抜か
ずにピンの基端が溝７ａに突出している状態で、支持バ
ー７を積層糸群９から離脱させることができる。従っ
て、コーナ部用糸ｃの挿入に支障を来さない位置のピン
５をコーナ部用糸ｃの挿入直前まで積層糸群９に挿入し
た状態に保持して、糸が所定位置に配列された状態でコ
ーナ部用糸ｃの挿入ができる。

【００６１】（ト） 枠体３上に形成された積層糸群９
は厚さ方向糸ｚ及びコーナ部用糸ｃの挿入作業が完了す
るまでピン５を介して枠体３上に支持されているため、
積層糸群９を構成する各糸の繊維は三次元繊維構造体Ｆ
の製造が終了するまで配列時の緊張状態が保持される。
その結果、積層糸群を形成した後、積層糸群をピンとと
もにベースプレートから取り外して別の保持手段で保持
する方法に比較して、三次元繊維構造体を構成する繊維
の真直度が向上し、複合材としたときの物性が向上す
る。

【００６２】（第２の実施の形態）次に第２の実施の形
態を図１６及び図１７に従って説明する。図１６に示す
ように、この実施の形態の三次元繊維構造体Ｆは、コー
ナ部用糸ｃが隣接する板状部１ａ，１ｂのなす角を２等
分する面と直交するように配列されている点が前記実施
の形態と異なっている。即ち、複数本のコーナ部用糸ｃ
は板状部１ａ，１ｂに対して４５°の角度をなす状態で
互いに等ピッチで配列される。この三次元繊維構造体Ｆ
は複合材として使用する場合に、両板状部１ａ，１ｂに
対して両者がなす角度を変化させる方向への力、特に両
板状部１ａ，１ｂの間隔を拡げようとする力に対する抵
抗力が大きくなる。従って、複合材として使用される場
合にコーナ部への力の加わり方に対応して、コーナ部用
糸ｃの挿入方向を第１の実施の形態とするか、第２の実
施の形態とするかを選択できる。

【００６３】この三次元繊維構造体Ｆを製造する場合、
コーナ部用糸ｃの挿入時に使用するプレスブロック４
６，４７として、図１７（ｂ）に示すように、先端に４
５°の角度で傾斜する１つの傾斜面４６ａ，４７ａを備
えた形状のものを使用する点が第１の実施の形態と異な
り、その他の部材は同じである。各製造工程は、厚さ方
向糸ｚの挿入までは第１の実施の形態と全く同じ操作が
行われる。そして、厚さ方向糸ｚの挿入完了後、図１７
（ａ）に示すように積層糸群９はそのコーナ部の外側が
上となり、かつ両板状部１ａ，１ｂのなす角を２等分す
る面が垂直になる状態で支持ブラケット１１間に配置さ
れる。そして、この状態でコーナ部用糸ｃの挿入が行わ
れる。

【００６４】また、抜け止め糸針４３は垂直方向ではな
くプレスブロック４６，４７の傾斜面４６ａ，４７ａと
平行に往復動される。この実施の形態においても、複数
本のコーナ部用糸ｃを挿入針２４の往復動により簡単に
同時に積層糸群９に挿入できる。

【００６５】なお、本発明は前記両実施例に限定される
ものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。 （１） 第１の実施の形態において、複数のコーナ部用
糸ｃを隣接する板状部１ａ，１ｂのなす角をほぼ２等分
する面と平行かつ対称に配列してもよい。この場合も第
１の実施の形態と同様な効果を発揮する。

【００６６】（２） 第２の実施の形態において、複数
のコーナ部用糸ｃを隣接する板状部１ａ，１ｂのなす角
をほぼ２等分する面と直交するように配列してもよい。
この場合も第２の実施の形態と同様な効果を発揮する。

【００６７】（３） ２枚の板状部１ａ，１ｂのなす角
度は９０°に限らず、図１８（ａ）に示すように板状部
１ａ，１ｂが鋭角をなすように形成したり、図１８
（ｂ）に示すように板状部１ａ，１ｂが鈍角をなすよう
に形成してもよい。また、２枚の板状部１ａ，１ｂが鋭
角あるいは鈍角をなすように形成された場合にも、コー
ナ部用糸ｃを、板状部１ａ，１ｂのなす角を２等分又は
ほぼ２等分する面と直交するように挿入してもよい。

【００６８】（４） 複数のコーナ部用糸ｃは隣接する
板状部１ａ，１ｂの接続部において、ｘ糸層、ｙ糸層及
びバイアス糸層と交差するように互いに平行に配列され
ていればよく、板状部１ａ，１ｂのなす角を２等分又は
ほぼ２等分する面と平行である必要はない。また、コー
ナ部用糸ｃの配列間隔は等ピッチに限らない。接続部に
複数のコーナ部用糸ｃが互いに平行、かつ各板状部１
ａ，１ｂを構成する糸層と交差するように配列されてい
るため、複合材としたときに接続部の物性（強度）が高
くなる。また、三次元繊維構造体を製造する際に、複数
本のコーナ部用糸ｃを同時に挿入することが容易とな
る。

【００６９】（５） 積層糸群９に対して挿入針２４の
突出側に配置されるプレスブロック４０，４１，４６，
４７は２個一組に限らず、１個でもよい。１個とする場
合はプレスブロックが作用位置に配置された状態で挿入
針２４が積層糸群９に挿通されたとき、挿入針２４の突
出側における厚さ方向糸ｚ又はコーナ部用糸ｃのループ
の形成に支障を来さない側に配置する。

【００７０】（６） プレスブロックを両方とも省略し
てもよい。この場合でも、積層糸群９の挿入針２４の挿
入側をプレスプレート３８，４５で押圧した状態で厚さ
方向糸ｚあるいはコーナ部用糸ｃを引き戻して締め付け
ることにより、積層糸群９を所定の形状に締め付けるこ
とが可能となる。

【００７１】（７） 三次元繊維構造体Ｆの形状はＬ字
状に限らず、例えば図１９（ａ）に示すコ字状とした
り、図１９（ｂ）に示す箱状や図１９（ｃ）に示す有底
円筒状のもの等にも適用できる。このような三次元繊維
構造体ＦもＬ字状の三次元繊維構造体Ｆの場合と同様
に、対応する形状の枠体に多数のピン５又はパイプ等で
構成される規制部材が装着されたものを使用して製造す
ることができる。

【００７２】（８） プレスプレート３８，４５の積層
糸群９との当接面を平坦にしてもよい。また、櫛歯３９
の隙間を挿入針２４及び穿孔針３５の外径より若干大き
くして凹部３９ａを省略してもよい。

【００７３】（９） プレスプレート３８，４５による
押圧力を調整可能とし、穿孔針３５及び挿入針２４の挿
入時にプレスプレート３８，４５の押圧力を弱くし、厚
さ方向糸ｚの引き戻し時に押圧力を強くしてもよい。ま
た、穿孔針３５及び挿入針２４の挿入時にプレスプレー
ト３８，４５を待機位置に配置してプレスブロックのみ
を作用位置に配置してもよい。この場合、繊維が密に圧
縮されていない状態で穿孔針３５及び挿入針２４が積層
糸群９に挿通されるため、穿孔針３５及び挿入針２４の
挿通時の抵抗が少なくなって円滑に挿通できる。

【００７４】（１０） 積層糸群９は少なくとも面内２
軸配向であればよく、バイアス糸Ｂをなくして面内２軸
配向としたり、互いに交差するように配列される対を成
すバイアス糸Ｂを第２の面内配列糸ｙに対して±６０°
の傾斜角度をなすように配列するとともに第１の面内配
列糸ｘをなくして面内３軸配向としてもよい。また、面
内４軸配向の構成においても積層糸群９を構成するバイ
アス糸Ｂの傾斜角度を４５°以外にしてもよい。

【００７５】（１１） 積層糸群９の厚さや繊維の種類
によっては穿孔針３５による孔開けを行わずに、挿入針
２４を積層糸群９に直接挿入してもよい。 （１２） 挿入針２４を水平方向に移動させる代わり
に、上下方向に移動させる構成とし、それに対応して各
部の配置を変更してもよい。

【００７６】（１３） コーナ部用糸ｃを１本ずつチェ
ーンステッチ方式で挿入してもよい。この場合もコーナ
部用糸挿入針の積層糸群９への挿入時に、コーナ部用糸
挿入針を一定角度で往復動させることにより所定位置に
挿入できる。

【００７７】（１４） 厚さ方向糸ｚの挿入が終了する
前にコーナ部用糸ｃの挿入を行ってもよい。 前記実施の形態及び変更例から把握できる請求項記載以
外の発明について、以下にその効果とともに記載する。

【００７８】（１） 複数の板状部が接続部において屈
曲状態で連続する形状の三次元繊維構造体の形状に対応
した形状に形成されるとともに規制部材が所定ピッチで
配置された枠体であって、その角部に取り外し可能に配
置される支持部材に、その長手方向に沿って溝を形成
し、溝の底部に所定ピッチで形成された孔に規制部材を
取り外し可能に立設した枠体。この場合、積層糸群に規
制部材を挿通した状態で枠体に積層糸群を支持したまま
支持部材を枠体から取り外すことができる。

【００７９】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項３
に記載の発明によれば、複数の板状部が接続部において
屈曲状態で連続する形状に形成された三次元繊維構造体
の接続部の物性を高めることができるとともに、接続部
において糸層を結合する糸の挿入作業を簡単にすること
ができる。

【００８０】請求項２に記載の発明では、複合材にした
ときの接続部の物性が均一になるとともに、厚さ方向糸
が挿入される板状部の領域にコーナ部用糸を挿入せずに
接続部のコーナ部用糸の数を多くでき、積層糸群の結合
力を高めることができる。

【００８１】請求項３に記載の発明では、複合材にした
とき隣接する板状部がなす角度が変化する方向への力に
対する抵抗力が大きくなる。請求項４に記載の発明で
は、複数本のコーナ部用糸を積層糸群へ同時に簡単に挿
入することができ、コーナ部の曲率が大きな場合も積層
糸群を所定の形状に保持した状態でコーナ部用糸を挿入
できる。

【００８２】請求項５に記載の発明では、積層糸群のコ
ーナ部用糸の挿入位置の近傍が効率良く圧縮され、コー
ナ部用糸及び抜け止め糸による積層糸群の締付けが円滑
に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施の形態の三次元繊維構造体の概略
斜視図。

【図２】 枠体上に積層糸群を形成した状態の側断面
図。

【図３】 各糸層の配列状態を示す模式図。

【図４】 枠体の概略斜視図。

【図５】 枠体の部分側面図。

【図６】 厚さ方向糸の挿入状態を示す概略斜視図。

【図７】 挿入装置の概略部分平面図。

【図８】 支持ブラケットによる枠体の支持状態を示す
概略側断面図。

【図９】 （ａ）はプレスプレートの部分平面図、
（ｂ）は同じく断面図、（ｃ）は櫛歯の部分拡大平面
図。

【図１０】 枠体上に積層糸群が形成された状態を示す
概略斜視図。

【図１１】 積層糸群を形成する際の枠体の支持状態を
示す正面図。

【図１２】 厚さ方向糸の挿入手順を示す模式断面図。

【図１３】 コーナ部用糸の挿入時の枠体の支持状態を
示す側断面図。

【図１４】 （ａ）はプレスプレートの概略斜視図、
（ｂ）はプレスブロックの概略斜視図。

【図１５】 コーナ部用糸を挿入する際の積層糸群の配
置を示す模式図。

【図１６】 第２の実施の形態の三次元繊維構造体の概
略斜視図。

【図１７】 （ａ）はコーナ部用糸の挿入時の枠体の支
持状態を示す側断面図、（ｂ）はプレスブロックの概略
斜視図。

【図１８】 変更例の三次元繊維構造体の模式側面図。

【図１９】 別の変更例の三次元繊維構造体の概略斜視
図。

【図２０】 従来技術の三次元繊維構造体の模式側面
図。

【図２１】 従来技術の枠体の概略斜視図。

【図２２】 （ａ）は同じくプレス板を配置した部分概
略斜視図、（ｂ）はｚ糸の挿入状態を示す模式断面図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ…板状部、２…接続部としてのコーナ部、３
…枠体、５…規制部材としてのピン、７…支持部材とし
ての支持バー、７ａ…溝、８…挿入装置、９…積層糸
群、２４…コーナ部用糸挿入針としての挿入針、２４ａ
…保持部としての針孔、４５…押圧部材としてのプレス
プレート、４６，４７…押圧部材としてのプレスブロッ
ク、Ｂ…バイアス糸、ｃ…コーナ部用糸、Ｆ…三次元繊
維構造体、ｘ…第１の面内配列糸、ｙ…第２の面内配列
糸、ｚ…厚さ方向糸、Ｌ…ループ、Ｐ…抜け止め糸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 純治 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式 会社 豊田自動織機製作所 内 (56)参考文献 特開 平３−119138（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−229239（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−59634（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−289241（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−8833（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−191742（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D03D 25/00 D03D 41/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の板状部が接続部において屈曲状態
   で連続する形状に形成されるとともに、各板状部が複数
   の糸層を積層して形成された少なくとも２軸配向となる
   積層糸群と、その厚さ方向に配列された厚さ方向糸とを
   含む少なくとも３軸で構成され、隣接する板状部の接続
   部と交差する方向に延びるとともに各板状部の厚さ方向
   と直交する面に沿って配列され、かつ両板状部に跨がっ
   て連続する糸をその構成要素として持ち、前記接続部に
   おいて前記糸層と交差するように配列される複数本のコ
   ーナ部用糸を互いに平行に配列した三次元繊維構造体。
2. 【請求項２】 前記複数本のコーナ部用糸は、隣接する
   板状部のなす角を２等分又はほぼ２等分する面と平行か
   つ対称に配列されている請求項１に記載の三次元繊維構
   造体。
3. 【請求項３】 前記複数本のコーナ部用糸は隣接する板
   状部のなす角を２等分又はほぼ２等分する面と直交する
   ように配列されている請求項１に記載の三次元繊維構造
   体。
4. 【請求項４】 複数の板状部が接続部において屈曲状態
   で連続する形状の三次元繊維構造体の形状に対応した形
   状に形成されるとともに規制部材が所定ピッチで配置さ
   れた枠体上に、前記規制部材間に糸を折り返し状に配列
   した糸層を複数積層して少なくとも２軸配向となる積層
   糸群を形成した後、前記積層糸群を前記枠体に保持した
   状態で、三次元繊維構造体のコーナ部と対応する部分以
   外の板状部には厚さ方向糸を各板状部を構成する複数の
   糸層と直交するように挿入し、コーナ部用糸の挿入は、
   １列に配置された複数本のコーナ部用糸挿入針をコーナ
   部用糸とともに積層糸群に一斉にかつコーナ部用糸の保
   持部が積層糸群の外側に出るまで突き刺し、コーナ部用
   糸挿入針の突出側にコーナ部用糸のループを形成する工
   程と、前記ループに抜け止め糸をコーナ部用糸挿入針の
   配列方向に沿って挿通する工程と、前記ループに抜け止
   め糸が挿通された後、少なくともコーナ部用糸挿入針の
   挿入側にコーナ部の形状に対応した押圧部材を配置して
   積層糸群を押圧した状態で、前記コーナ部用糸を引き戻
   して締付ける工程とを繰り返してコーナ部用糸を所定の
   挿入区域に挿入し、その後、積層糸群を前記枠体から取
   り外すようにした三次元繊維構造体の製造方法。
5. 【請求項５】 前記ループに抜け止め糸が挿通された
   後、前記コーナ部用糸を引き戻して締付ける工程におい
   て、積層糸群をコーナ部の形状に対応した押圧部材でそ
   の両側から押圧するようにした請求項４に記載の三次元
   繊維構造体の製造方法。