JP6084058B2 - トーションレース機 - Google Patents

Description

本発明は、炭素繊維糸をバイヤス状に製織（編成）するに当たり、編成品をバイヤス方向に展長できるようにしたトーションレース機に関するものである。

一般に、トーションレース機は、編み糸を筒状（断面真円状）の編成品に編成し、その編成品を挟圧ローラにより筒状のまま扁平に潰して巻取ローラにより巻取るようになっている（特開平９−１１１６２６号公報参照）。このトーションレース機により編成した編成品は、通常では円周の適所に抜糸が使用され、編成後、その抜糸を引き抜いて扁平に展開して種々の用途（例えば、女子服の裾飾、襟飾など）に用いられている。したがって、トーションレース機に炭素繊維糸を用い、抜糸を使用して筒状に編成した後、筒状のまま扁平に潰して巻取り、あとから抜糸を抜いて開くことにより、炭素繊維糸によるバイヤス方向に非変形力を示す産業用複合材料（たとえば、航空機用構造材料）として作成することもできる。
特開平９−１１１６２６号公報

しかしながら、炭素繊維は長さ方向の引っ張りに対しては極めて高い強度を示すが、折れに対しては脆い。したがって、上記特許文献１の如く、炭素繊維糸をバイヤス状に編成し、挟圧ローラで筒状のまま扁平に潰したときに折部が生じるとこの個所が脆くなってしまうという問題があった。また、トーションレース機で炭素繊維糸をバイヤス状に製織（編成）したままでは、炭素繊維糸が緩んでしまい、バイヤス方向に展長された状態にはならず、バイヤス方向への伸びが生じ、非変形力が減殺されるおそれがあり、産業用複合材料（たとえば、航空機用構造材料）として満足できるものではなかった。

本発明は、上記問題を解消するためのもので、その目的とするところは、炭素繊維糸に折れによる脆さを生じさせず、しかも、予め、バイヤス方向に展長した状態で作成でき、伸びによる非変形力の減殺もない理想的な産業用複合材料（たとえば、航空機用構造材料）が得られるようにしたトーションレース機を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、炭素繊維糸による編成品をほぼ半円状に編成し、該編成品を外方へ向けて拡開させる牽引手段を備えたことを特徴とし、炭素繊維糸をバイヤス状に製織（編成）するに当たり、常にバイヤス方向に伸展させながら作成できるように構成した。

また、請求項２の発明は、前記編成品が、その両側縁に捨糸により編成された副編成品を含んでいることを特徴とし、牽引手段の接触により傷付いた編成品の両側縁を取り除いてもよいが、炭素繊維糸による編成品の両側縁に捨糸より副編成品を編成し、該副編成品を牽引手段に接触させるように構成した。

本発明によれば、炭素繊維糸を半円状に編成して開いて巻取りできるから、炭素繊維糸の折れによる脆さを全く生じさせない。しかも、炭素繊維糸による編成品（主要品）は、その両側縁を牽引手段により外方に拡開するときにたとえ傷付いたとしても、その編成品部分を取り除いてしまえばバイヤス方向に伸展させた状態で作成できる。したがって、編成品自体を産業用複合材料（たとえば、航空機用構造材料）として用いることができるなどの各種の優れた効果を奏するものである。

また、請求項２に記載の発明によれば、牽引手段の種類によっては牽引時に傷むことがあるとすれば、炭素繊維糸よりなる編成品の両側縁に捨糸による副編成品を編成し、これに牽引手段を接触させて外方に拡開させれば、捨糸による副編成品をあとから切り離せることが可能となる。したがって、航空機用構造材料などとして使える有効部分はより広くなるという優れた効果を奏するものである。

次に、本発明の実施の態様を添付図面に基づいて説明する。図１はトーションレース機のレースガイドから巻取ローラまでの間を示す正面図、図２は半円状に編成された編成品を概略的に示す平面図、図３はレースガイドから巻取ローラまでの間を示す側面図、図４は拡開手段と編成品との関係を示す平面図、図５は拡開手段を示す側面図である。

本願トーションレース機１は、図１の如く、周囲（たとえば、１８０°±α）に配置された多数のロータメタル（図示せず）の回転によってスピンドルランナー２を、円周に沿って左ないし右に移動させ、該スピンドルランナー２に搭載されたスピンドル２′に嵌入したボビン３から巻きほぐされた炭素繊維糸４を、レース編成部４′において交叉させ、リードナイフ５にて筬打ちして、図２の如く、ほぼ半円状の編成品（主要品）６を編成する。この編成品６はレースガイド７内を上昇し、半円状から扁平状に開かれて巻取ローラ８に巻取られるようになっている。換言すれば、従来の如く、筒状のまま潰して巻取るようなことはない。

前記編成品６は、炭素繊維糸４を用いてバイヤス状に編成されるとともに、その両側縁には、捨糸（低価格の糸）による副編成品９が編成されている。この副編成品９は、前記レースガイド７内を上昇する間に、図１及び図２の如く、牽引手段１０、１０に接することとなる。勿論、編成品６の両側縁を直に牽引手段１０、１０に接するようにすることもある。前記牽引手段１０、１０は、図４の如く、周面に突針１１を植えたローラ１２を、軸棒１３に回転可能に斜状に重ねてなるもの（テンプル）であり、該ローラ１２の周面の突針１１は副編成品９に刺し込まれていることから、編成品６が上昇すると、ローラ１２も、これに従って回され、該ローラ１２はその傾斜分だけ編成品６を外方向へ拡開することとなる。

前記牽引手段１０、１０は、図５の如く、副編成品９にその側面を介して接しているため、編成品（主要品）６は、その両側縁に編成された副編成品９に、直に、接して、矢印Ａ及びＡ′方向に拡開させる。この副編成品９の拡開は、前記編成品（主要品）６も平らに引き延ばされることとなる。

前記牽引手段１０、１０は、軸棒１３を介して機本体１４に軸支（固定）されており、該軸棒１３の端末に設けたハンドル部１３′を操作することによりローラ１２の傾斜角を変更することができるようになっている。すなわち、ハンドル部１３′の操作で、斜状に重ねたローラ１２の傾斜角が変更できるため、副編成品９の拡開角度を自由に選ぶことができる。

なお、前記ローラ１２の突針１１に刺されることにより、大きなダメージを受けることとなる副編成品９は、最終的には編成品（主要品）６から切り離されることから、捨糸により構成されている。また、副編成品９は、編成品６から切り離されるために、航空機用構造材料などとしても用いられる編成品６自体の機能を阻害することはない。このことは炭素繊維糸自体を捨糸として用いることを制限する趣旨ではないことは勿論である。

次に、本願トーションレース機１の作用について説明する。まず、周囲に配置された多数のロータメタル（図示せず）の作用によって円周に沿って左ないし右に移動するスピンドルランナー２に搭載されたスピンドル２′に嵌入したボビン３から巻きほぐされた炭素繊維糸４をレース編成部４′において交叉させ、リードナイフ５にて筬打ちによりほぼ半円状の編成品６として編成すると同時に、該編成品６の両側縁に副編成品９、９が捨糸により編成される。

前記編成品６及び副編成品９、９は、レースガイド７を通して上昇する。しかして、前記副編成品９、９は、前記レースガイド７内に設置した牽引手段１０、１０に接して外方へ向けて拡開され、これに伴って編成品（主要品）６をバイヤス方向に伸展させることとなる。

バイヤス方向に伸展させられた編成品６と副編成品９、９とは扁平状にして巻取ローラ８に巻取られる。その後は、副編成品９、９が編成品６から切り離される一方、該編成品６は、炭素繊維糸４によるバイヤス方向に非変形力を示す産業用複合材料として活用されることとなる。

本発明は、扁平状に引き揃えられた炭素繊維を用い、これをバイヤス方向に平織状に伸展状態で形成できるトーションレース機であり、航空機や宇宙ロケットなどの強度を高めるための材料として使われる産業用複合材料品を簡易に製作できるものであり、トーションレース業界に限らず、広く利用可能性である。

トーションレース機のレースガイドから巻取ローラまでの間を示す正面図である。 半円状に編成された編成品を概略的に示す平面図である。 レースガイドから巻取ローラまでの間を示す側面図である。 拡開手段と編成品との関係を示す平面図である。 拡開手段を示す側面図である。

１ 本願トーションレース機
２ スピンドルランナー
２′ スピンドル
３ ボビン
４ 炭素繊維糸
５ リードナイフ
６ 編成品
７ レースガイド
８ 巻取ローラ
９ 副編成品
１０ 牽引手段
１１ 突針
１２ ローラ
１３ 軸棒
１３′ ハンドル部

Claims (2)

1. 炭素繊維糸による編成品をほぼ半円状に編成し、該編成品を外方へ向けて拡開させる牽引手段を備えたことを特徴とするトーションレース機。
2. 前記編成品が、その両側縁に捨糸により編成された副編成品を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のトーションレース機。

Images