JPH0376845A - 三次元織物及びその製造方法 - Google Patents
三次元織物及びその製造方法Info
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- JPH0376845A JPH0376845A JP2136804A JP13680490A JPH0376845A JP H0376845 A JPH0376845 A JP H0376845A JP 2136804 A JP2136804 A JP 2136804A JP 13680490 A JP13680490 A JP 13680490A JP H0376845 A JPH0376845 A JP H0376845A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/06—Fibrous reinforcements only
- B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
- B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
- B29C70/24—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in at least three directions forming a three dimensional structure
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- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D25/00—Woven fabrics not otherwise provided for
- D03D25/005—Three-dimensional woven fabrics
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D41/00—Looms not otherwise provided for, e.g. for weaving chenille yarn; Details peculiar to these looms
- D03D41/004—Looms for three-dimensional fabrics
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
- Y10T442/3179—Woven fabric is characterized by a particular or differential weave other than fabric in which the strand denier or warp/weft pick count is specified
- Y10T442/3195—Three-dimensional weave [e.g., x-y-z planes, multi-planar warps and/or wefts, etc.]
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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。
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造方法に関するものであ
る。
る。
[従来の技術]
多数の経糸2、該経糸2群の列及び行間にそれぞれ経糸
2と直交する状態に織り込まれた垂直系y及び緯糸Xの
3種類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。又、この種の三次元織物を製造す
る方法として従来種々の方法が提案されている(例えば
、特公昭54−38673号公報、特公昭51−146
24号公報)。
2と直交する状態に織り込まれた垂直系y及び緯糸Xの
3種類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。又、この種の三次元織物を製造す
る方法として従来種々の方法が提案されている(例えば
、特公昭54−38673号公報、特公昭51−146
24号公報)。
[発明が解決しようとする課題]
この種の三次元織物は織物の長平方向に延びる経糸Zと
、経糸Zと直交する状態で織物の幅方向あるいは厚さ方
向に延びる3種類の糸から構成された3軸三次元織物で
あり、斜め方向に延びる糸が存在しないためこの三次元
織物を骨格材とした複合材は斜め方向の力に対する変形
量が大きいという問題がある。
、経糸Zと直交する状態で織物の幅方向あるいは厚さ方
向に延びる3種類の糸から構成された3軸三次元織物で
あり、斜め方向に延びる糸が存在しないためこの三次元
織物を骨格材とした複合材は斜め方向の力に対する変形
量が大きいという問題がある。
本発明の第1の目的は従来の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した新規
な三次元織物を提供することにあり、第2の目的はその
三次元織物を容易に製織することができる製造方法を提
供することにある。
の力に対する変形量が大きいという欠点を改良した新規
な三次元織物を提供することにあり、第2の目的はその
三次元織物を容易に製織することができる製造方法を提
供することにある。
[課題を解決するための手段]
前記の目的を遠戚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平
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2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、前記経糸2
と直交する状態で織物の幅方向に配列された緯糸Xとか
ら構成されている。
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平
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2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、前記経糸2
と直交する状態で織物の幅方向に配列された緯糸Xとか
ら構成されている。
又、第2請求項に記載の製造方法では、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、垂直系yの織物の厚さ
方向への挿入と緯糸Xの織物の幅方向への挿入とを行な
い、かつ1回のサイクルの緯糸Xの挿入が終了するとと
もに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を織物の長平方向に対して斜めに配列
させた後、垂直系yの挿入を行うようにした。
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、垂直系yの織物の厚さ
方向への挿入と緯糸Xの織物の幅方向への挿入とを行な
い、かつ1回のサイクルの緯糸Xの挿入が終了するとと
もに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を織物の長平方向に対して斜めに配列
させた後、垂直系yの挿入を行うようにした。
[作用]
本発明の三次元織物は従来の3軸三次元織物と同様に織
物長手方向に沿って平行に配列された経糸2と、織物の
厚さ方向に配列された垂直系yと、織物の幅方向に配列
された緯糸Xの他に織物の厚さ方向と直交する平面内で
織物の長平方向に対して傾斜する方向に配列されたバイ
アス糸が存在するため、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す
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、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
り、しかも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。
物長手方向に沿って平行に配列された経糸2と、織物の
厚さ方向に配列された垂直系yと、織物の幅方向に配列
された緯糸Xの他に織物の厚さ方向と直交する平面内で
織物の長平方向に対して傾斜する方向に配列されたバイ
アス糸が存在するため、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す
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、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
り、しかも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請求項に記載の三次元織物の製造方法では、複
数本の経糸Zが織物の長平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。
数本の経糸Zが織物の長平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、垂直系yの織物の厚さ方向への挿入と、緯糸X
の織物の幅方向への挿入とが行われるとともに、その1
回のサイクルの緯糸Xの挿入が終了した状態で、バイア
ス糸を織物の長手方向に対して斜めに配列する作業が行
われる。すなわち、各サイクルの緯糸Xの挿入が終了し
、かつ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。これ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の係合位置が織物の幅方
向に沿って所定ピッチ移動されてバイアス糸が織物の長
手方向に対して斜めに配列される。その後、垂直系yの
挿入が行なわれる。
の織物の幅方向への挿入とが行われるとともに、その1
回のサイクルの緯糸Xの挿入が終了した状態で、バイア
ス糸を織物の長手方向に対して斜めに配列する作業が行
われる。すなわち、各サイクルの緯糸Xの挿入が終了し
、かつ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。これ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の係合位置が織物の幅方
向に沿って所定ピッチ移動されてバイアス糸が織物の長
手方向に対して斜めに配列される。その後、垂直系yの
挿入が行なわれる。
[実施例1]
以下、本発明を具体化した第1実施例を第1〜8図に従
って説明する。
って説明する。
第1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、3行)に張
設された多数本の経糸Zからなる経糸層と、経糸2の列
間に経糸2と直交する状態で織り込まれて織物の厚さ方
向に配列された各列毎に連続する多数本の垂直系yと、
経糸2の各行間において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からなるバイアス糸
層と、経糸2と直交する状態で経糸層及びバイアス糸層
との間に織物の幅方向に配列された緯糸Xとから構成さ
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緯糸Xが先端ループ部に
挿入されている。緯糸X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。又、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すジグ
ザグ状に配置され、上層のバイアス糸Bと下層のバイア
ス糸Bとが互いに交差する状態に配置されている。この
三次元織物Fは各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。
て平行に複数列、複数行(第1図では4列、3行)に張
設された多数本の経糸Zからなる経糸層と、経糸2の列
間に経糸2と直交する状態で織り込まれて織物の厚さ方
向に配列された各列毎に連続する多数本の垂直系yと、
経糸2の各行間において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からなるバイアス糸
層と、経糸2と直交する状態で経糸層及びバイアス糸層
との間に織物の幅方向に配列された緯糸Xとから構成さ
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緯糸Xが先端ループ部に
挿入されている。緯糸X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。又、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すジグ
ザグ状に配置され、上層のバイアス糸Bと下層のバイア
ス糸Bとが互いに交差する状態に配置されている。この
三次元織物Fは各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
する変形量が減少する。しかも、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。
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
する変形量が減少する。しかも、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。
次に前記の三次元織物Fの製造方法を説明する。
この三次元織物を製織する装置は第2,3図に示すよう
に、経糸Zの行数と対応する数の経糸ビーム1からなる
経糸供給部と、バイアス糸層の半分の数のバイアス糸ビ
ーム2からなるバイアス糸供給部とを備えており、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
イアス糸ビーム2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2,3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2,3図の右方)には経糸開口
装置5及びバイアス糸開口装置6が配設されている。
に、経糸Zの行数と対応する数の経糸ビーム1からなる
経糸供給部と、バイアス糸層の半分の数のバイアス糸ビ
ーム2からなるバイアス糸供給部とを備えており、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
イアス糸ビーム2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2,3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2,3図の右方)には経糸開口
装置5及びバイアス糸開口装置6が配設されている。
経糸開口装置5は第4図に示すように三次元織物の幅よ
り広い幅と、厚さより大きな高さとを有する枠7に経糸
Zの通過を許容する間隔で一対のガイドロッド7aが固
定され、図示しない駆動機構により昇降動されるように
なっている。又、バイアス糸開口装置6も経糸開口装置
5とほぼ同様に構成されているが、後記するバイアス糸
送り装置の作動時にバイアス糸Bがガイドロッド7aと
接触しないように一対のガイドロッド7aの間隔が経糸
開口装置5の場合よりも広く設定されている。
り広い幅と、厚さより大きな高さとを有する枠7に経糸
Zの通過を許容する間隔で一対のガイドロッド7aが固
定され、図示しない駆動機構により昇降動されるように
なっている。又、バイアス糸開口装置6も経糸開口装置
5とほぼ同様に構成されているが、後記するバイアス糸
送り装置の作動時にバイアス糸Bがガイドロッド7aと
接触しないように一対のガイドロッド7aの間隔が経糸
開口装置5の場合よりも広く設定されている。
織前枠4と経糸開口装置5との間には垂直系供給部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IO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。経糸ビームlの前方には経糸ビーム1及
びバイアス糸ビーム2から繰り出された経糸Z及びバイ
アス糸Bをガイドするガイド板11が配設され、該ガイ
ド板11には経糸Z及びバイアス糸Bをそれぞれ1本ず
つガイドするガイド孔11aが経糸ビームl及びバイア
ス糸ビーム2の上端と対応する位置に形成されている。
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IO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。経糸ビームlの前方には経糸ビーム1及
びバイアス糸ビーム2から繰り出された経糸Z及びバイ
アス糸Bをガイドするガイド板11が配設され、該ガイ
ド板11には経糸Z及びバイアス糸Bをそれぞれ1本ず
つガイドするガイド孔11aが経糸ビームl及びバイア
ス糸ビーム2の上端と対応する位置に形成されている。
ガイド板IIとバイアス糸ビーム2との間にはバイアス
糸ビーム2から繰り出される各バイアス糸B毎に張力調
整装置12(第2図にのみ図示)が設けられている。
糸ビーム2から繰り出される各バイアス糸B毎に張力調
整装置12(第2図にのみ図示)が設けられている。
前記両開口装置5,6の後方には経糸ガイド13及びバ
イアス糸送り装置14が配設されている。
イアス糸送り装置14が配設されている。
経糸ガイド13は所定位置に配置されるとともに、表面
に所定間隔でガイド溝が形成されたロッドにより構成さ
れている。バイアス糸送り装置14は第6図に示すよう
に、その螺旋溝15a、16aの向きが逆向きとなるよ
うに形成された各2本のスクリュー軸15.16が、三
次元織物の幅方向と平行に延びる状態でそれぞれバイア
ス糸Bと係合可能な作用位置とバイアス糸Bと係合不能
な退避位置とに移動配置可能に配設されるとともに、係
合可能な位置にある3本のスクリュー軸15゜16が上
下方向に交互に配置可能に構成されている。
に所定間隔でガイド溝が形成されたロッドにより構成さ
れている。バイアス糸送り装置14は第6図に示すよう
に、その螺旋溝15a、16aの向きが逆向きとなるよ
うに形成された各2本のスクリュー軸15.16が、三
次元織物の幅方向と平行に延びる状態でそれぞれバイア
ス糸Bと係合可能な作用位置とバイアス糸Bと係合不能
な退避位置とに移動配置可能に配設されるとともに、係
合可能な位置にある3本のスクリュー軸15゜16が上
下方向に交互に配置可能に構成されている。
経糸2群の各行間あるいは経糸2群の行とバイアス糸B
の層間に挿入される緯糸Xは、筬打ち機能を有する緯糸
レピア17(第8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。
の層間に挿入される緯糸Xは、筬打ち機能を有する緯糸
レピア17(第8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。
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。
織作用について説明する。
まず、バイアス糸送り装置14によるバイアス糸Bの送
り作用について説明する。バイアス糸Bの横方向(三次
元織物の幅方向)への移動は、3本のスクリュー軸15
.16を水平方向に延びる状態で上下3段に配置すると
ともに、上下3段に配置した各スクリュー軸15.16
を同方向に回転することにより行われる。第7図(a)
に示すように、3本のスクリュー軸15.16が水平方
向に延びる状態で上下3段に配置されるとともに1本の
スクリュー軸16が退避位置に配置された状態で、バイ
アス糸Bが上段及び中段に配置されたスクリュー軸15
.16の螺旋溝15a、16aに所定ピッチPで係合し
た状態に配置される。この状態から作用位置に配置され
た各スクリュー軸15.16が同方向に2回転駆動され
ると、上段のスクリュー軸15と係合状態にあるバイア
ス糸Bは右側に、中段のスクリュー軸16と係合状態に
あるバイアス糸Bは左側にそれぞれIピッチP分移動さ
れる。このとき中段に配置されたスクリュー軸16の先
端付近において螺旋溝16aと係合状態にあったバイア
ス糸Bは、該スクリュー軸16との係合が解除されて下
段に配置されたスクリュー軸15の基端部りにおいて螺
旋溝15aと係合した状態となる。又、上段に配置され
たスクリュー軸15の先端にあったバイアス糸Bが中段
のスクリュー軸16の基端部寄りに移載されて第7図(
b)の状態となる。以下同様にして作用位置に配置され
たスクリュー軸15.16が回転されてバイアス糸Bの
横送りが順次行われると、第7図(a)に示す状態にお
いて中段のスクリュー軸16と係合状態にあったバイア
ス糸Bが下段に配置されたスクリュー軸15上に全て移
載され、上段に配置、されたスクリュー軸15と係合状
態にあったバイアス糸Bは中段のスクリュー軸I6上に
移載されて第7図(C)に示す状態となる。上段に配置
されたスクリュー軸15と係合するバイアス糸Bが無く
なると、該スクリュー軸15が第7図(d)に示すよう
に退避位置に後退移動されるとともに、中段に配置され
ていたスクリュー軸16及び下段に配置されていたスク
リュー軸■5が上段及び中段へと1段ずつ上昇移動され
る。次いでそれまで下段の退避位置に配置されていたス
クリュー軸16が前進移動されて下段の作用位置に配置
されるとともに、上段の退避位置に配置されたスクリュ
ー軸15が下段の退避位置に下降移動されて第7図(e
)に示す状態になる。
り作用について説明する。バイアス糸Bの横方向(三次
元織物の幅方向)への移動は、3本のスクリュー軸15
.16を水平方向に延びる状態で上下3段に配置すると
ともに、上下3段に配置した各スクリュー軸15.16
を同方向に回転することにより行われる。第7図(a)
に示すように、3本のスクリュー軸15.16が水平方
向に延びる状態で上下3段に配置されるとともに1本の
スクリュー軸16が退避位置に配置された状態で、バイ
アス糸Bが上段及び中段に配置されたスクリュー軸15
.16の螺旋溝15a、16aに所定ピッチPで係合し
た状態に配置される。この状態から作用位置に配置され
た各スクリュー軸15.16が同方向に2回転駆動され
ると、上段のスクリュー軸15と係合状態にあるバイア
ス糸Bは右側に、中段のスクリュー軸16と係合状態に
あるバイアス糸Bは左側にそれぞれIピッチP分移動さ
れる。このとき中段に配置されたスクリュー軸16の先
端付近において螺旋溝16aと係合状態にあったバイア
ス糸Bは、該スクリュー軸16との係合が解除されて下
段に配置されたスクリュー軸15の基端部りにおいて螺
旋溝15aと係合した状態となる。又、上段に配置され
たスクリュー軸15の先端にあったバイアス糸Bが中段
のスクリュー軸16の基端部寄りに移載されて第7図(
b)の状態となる。以下同様にして作用位置に配置され
たスクリュー軸15.16が回転されてバイアス糸Bの
横送りが順次行われると、第7図(a)に示す状態にお
いて中段のスクリュー軸16と係合状態にあったバイア
ス糸Bが下段に配置されたスクリュー軸15上に全て移
載され、上段に配置、されたスクリュー軸15と係合状
態にあったバイアス糸Bは中段のスクリュー軸I6上に
移載されて第7図(C)に示す状態となる。上段に配置
されたスクリュー軸15と係合するバイアス糸Bが無く
なると、該スクリュー軸15が第7図(d)に示すよう
に退避位置に後退移動されるとともに、中段に配置され
ていたスクリュー軸16及び下段に配置されていたスク
リュー軸■5が上段及び中段へと1段ずつ上昇移動され
る。次いでそれまで下段の退避位置に配置されていたス
クリュー軸16が前進移動されて下段の作用位置に配置
されるとともに、上段の退避位置に配置されたスクリュ
ー軸15が下段の退避位置に下降移動されて第7図(e
)に示す状態になる。
この状態からスクリュー軸15.16が前記と同方向に
回転されると、中段に配置されたスクリュー軸15と係
合するバイアス糸Bは順次1ピツチずつ右方へ移動され
るとともに順次下段に配置されたスクリュー軸■6上へ
と移載される。又、上段に配置されたスクリュー軸16
と係合状態にあるバイアス糸Bは左方へ移動されるとと
もに順次中段に配置されたスクリュー軸15上に移載さ
れる。そして、第7図(g)に示すように上段に配置さ
れたスクリュー軸16と係合する状態にあったバイアス
糸Bが全て中段に配置されたスクリュー軸15上に移載
されると、第7図(h)に示すように上段のスクリュー
軸16が退避位置に後退移動されるとともに、中段に配
置されたスクリュー軸15及び下段に配置されたスクリ
ュー軸16が上段及び中段へと1段ずつ上昇移動された
状態となる。そして、次に下段の退避位置に配置されて
いたスクリュー軸15が作用位置に配置され、上段の退
避位置に配置されたスクリュー軸16が下段の退避位置
に下降移動されることにより第7図(a)に示す状態に
復帰する。以下同様にして順次バイアス糸Bの横送り動
作が行われる。なお、バイアス糸Bの横送りによりガイ
ド板11と織前間のバイアス糸Bの経路長さが大きく変
動するが、バイアス糸Bの張力は張力調整装置12の作
用によりほぼ一定に保持される。
回転されると、中段に配置されたスクリュー軸15と係
合するバイアス糸Bは順次1ピツチずつ右方へ移動され
るとともに順次下段に配置されたスクリュー軸■6上へ
と移載される。又、上段に配置されたスクリュー軸16
と係合状態にあるバイアス糸Bは左方へ移動されるとと
もに順次中段に配置されたスクリュー軸15上に移載さ
れる。そして、第7図(g)に示すように上段に配置さ
れたスクリュー軸16と係合する状態にあったバイアス
糸Bが全て中段に配置されたスクリュー軸15上に移載
されると、第7図(h)に示すように上段のスクリュー
軸16が退避位置に後退移動されるとともに、中段に配
置されたスクリュー軸15及び下段に配置されたスクリ
ュー軸16が上段及び中段へと1段ずつ上昇移動された
状態となる。そして、次に下段の退避位置に配置されて
いたスクリュー軸15が作用位置に配置され、上段の退
避位置に配置されたスクリュー軸16が下段の退避位置
に下降移動されることにより第7図(a)に示す状態に
復帰する。以下同様にして順次バイアス糸Bの横送り動
作が行われる。なお、バイアス糸Bの横送りによりガイ
ド板11と織前間のバイアス糸Bの経路長さが大きく変
動するが、バイアス糸Bの張力は張力調整装置12の作
用によりほぼ一定に保持される。
次に製織手順を説明する。三次元織物の製織開始時には
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I及びバイアス糸ビーム2から繰出された経糸Z
及びバイアス糸Bがガイド板11のガイド孔11a、経
糸ガイド13あるいはバイアス糸送り装置14及び経糸
開口装置5あるいはバイアス糸開口装置6を経て糸支持
板3に止着された状態にセットされる。
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I及びバイアス糸ビーム2から繰出された経糸Z
及びバイアス糸Bがガイド板11のガイド孔11a、経
糸ガイド13あるいはバイアス糸送り装置14及び経糸
開口装置5あるいはバイアス糸開口装置6を経て糸支持
板3に止着された状態にセットされる。
第8図(a)は三次元織物Fの左から第4層目の緯糸X
の緯入れ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、経糸開口装置5及
びバイアス糸開口装置6はともに下降位置に配置されて
いる。バイアス糸開口装置6が下降位置に配置された状
態では、各バイアス糸開口装置6のガイドロッド7aは
一対のがイドロッド7a間に挿通されたバイアス糸Bと
係合しない位置に配置される。この状態でバイアス糸送
り装置14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Pずつ移動され
る。次に第8図(b)に示すように、全ての経糸開口装
置5及びバイアス糸開口装置6が上昇位置に配置される
とともに、垂直系レピア9が下降移動されて垂直系yが
経糸2の各列間に挿入される。この時垂直系レピア9の
各パイプ9aは第3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
バイアス未開ロ装置6寄りにおいてバイアス糸B間に挿
入される。
の緯入れ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、経糸開口装置5及
びバイアス糸開口装置6はともに下降位置に配置されて
いる。バイアス糸開口装置6が下降位置に配置された状
態では、各バイアス糸開口装置6のガイドロッド7aは
一対のがイドロッド7a間に挿通されたバイアス糸Bと
係合しない位置に配置される。この状態でバイアス糸送
り装置14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Pずつ移動され
る。次に第8図(b)に示すように、全ての経糸開口装
置5及びバイアス糸開口装置6が上昇位置に配置される
とともに、垂直系レピア9が下降移動されて垂直系yが
経糸2の各列間に挿入される。この時垂直系レピア9の
各パイプ9aは第3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
バイアス未開ロ装置6寄りにおいてバイアス糸B間に挿
入される。
次に筬打ち機能を有する緯糸レピア17により最下段の
経糸2と垂直系yとの間に緯糸Xの緯入れが行われる。
経糸2と垂直系yとの間に緯糸Xの緯入れが行われる。
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の下向き方向部分
は織前位置に圧着されないが、最下段への緯糸Xの緯入
れにより第8図(c)に示すように垂直系yの下向き方
向部分は織前位置において経糸2と直交状態となるよう
に配置される。なお、緯糸Xの緯入れを行う前に筬打ち
を行い垂直系yを織前側に移動させておいてもよい。
レピア9の下降移動だけでは垂直系yの下向き方向部分
は織前位置に圧着されないが、最下段への緯糸Xの緯入
れにより第8図(c)に示すように垂直系yの下向き方
向部分は織前位置において経糸2と直交状態となるよう
に配置される。なお、緯糸Xの緯入れを行う前に筬打ち
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た後、経糸開口装置5及びバイア
ス糸開口装置6が織前枠4から最も離れた側から順に下
降位置に配置されて開口が形成されるとともに、該開口
に緯糸レピア17により緯糸Xの緯入れが行われる。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8
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の上向き方向部分は織前に対して斜めに配置さ
れているが、第8図(e)、(f)に示すように緯糸レ
ピア17による緯糸Xの緯入れと同時に筬打ちが行われ
るに伴い順次織前と平行に配置される。全段への緯糸X
の緯入れが完了して第8図(f)に示す状態となった後
、糸支持板3が移動されて三次元織物FfJ<1ピッチ
分移動され、その端部が第8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。
yが上方へ折り返された後、経糸開口装置5及びバイア
ス糸開口装置6が織前枠4から最も離れた側から順に下
降位置に配置されて開口が形成されるとともに、該開口
に緯糸レピア17により緯糸Xの緯入れが行われる。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8
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の上向き方向部分は織前に対して斜めに配置さ
れているが、第8図(e)、(f)に示すように緯糸レ
ピア17による緯糸Xの緯入れと同時に筬打ちが行われ
るに伴い順次織前と平行に配置される。全段への緯糸X
の緯入れが完了して第8図(f)に示す状態となった後
、糸支持板3が移動されて三次元織物FfJ<1ピッチ
分移動され、その端部が第8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
多い点である。
多い点である。
[実施例2]
次に第2の実施例を第9,10図に従って説明する。こ
の実施例の三次元織物Fは経糸2の列間に折り返し状に
挿入された垂直系yの折り返し先端ループ部分のみなら
ず各経糸2及びバイアス糸Bとの間にも緯糸Xが挿入さ
れ、緯糸Xの密度が大きくなっている点が前記実施例と
異なっている。
の実施例の三次元織物Fは経糸2の列間に折り返し状に
挿入された垂直系yの折り返し先端ループ部分のみなら
ず各経糸2及びバイアス糸Bとの間にも緯糸Xが挿入さ
れ、緯糸Xの密度が大きくなっている点が前記実施例と
異なっている。
この種の三次元織物Fを製織する場合には第10図(a
)に示すように、垂直系レピア9が上昇位置に配置され
るとともに経糸開口装置5及びバイアス糸開口装置6が
下降位置に配置された状態で前記実施例と同様にバイア
ス糸Bの移動が行われる。次に垂直系レピア9が挿入さ
れ、その後、経糸開口装置5及びバイアス糸開口装置6
が織前枠4側から順に作動されて上昇位置に配置され、
経糸2及びバイアス糸Bの開口が上から順次形成される
とともにその開口内に緯糸レピアI7により緯糸Xの緯
入れが行われる。そして、最下段の開口内への緯糸Xの
緯入れ完了後、垂直系レピア9が上昇位置に移動配置さ
れて垂直系yが折り返される。次いで糸支持板3が移動
されて三次元織物Fが引取られた後、第10図(d)、
(e)に示すように前記実施例と同様にして経糸開口装
置5及びバイアス糸開口装置6が作動され、経糸Z及び
バイアス糸Bの開口が下から順に形成されるとともに緯
糸レピア17による緯糸Xの緯入れが行われる。全段の
緯糸Xの緯入れ完了後、糸支持板3が1ピッチ分引取ら
れて第1O図(a)に示す状態と同様な状態となる。以
下同様な操作が繰返されて三次元織物Fの製織が行われ
る。
)に示すように、垂直系レピア9が上昇位置に配置され
るとともに経糸開口装置5及びバイアス糸開口装置6が
下降位置に配置された状態で前記実施例と同様にバイア
ス糸Bの移動が行われる。次に垂直系レピア9が挿入さ
れ、その後、経糸開口装置5及びバイアス糸開口装置6
が織前枠4側から順に作動されて上昇位置に配置され、
経糸2及びバイアス糸Bの開口が上から順次形成される
とともにその開口内に緯糸レピアI7により緯糸Xの緯
入れが行われる。そして、最下段の開口内への緯糸Xの
緯入れ完了後、垂直系レピア9が上昇位置に移動配置さ
れて垂直系yが折り返される。次いで糸支持板3が移動
されて三次元織物Fが引取られた後、第10図(d)、
(e)に示すように前記実施例と同様にして経糸開口装
置5及びバイアス糸開口装置6が作動され、経糸Z及び
バイアス糸Bの開口が下から順に形成されるとともに緯
糸レピア17による緯糸Xの緯入れが行われる。全段の
緯糸Xの緯入れ完了後、糸支持板3が1ピッチ分引取ら
れて第1O図(a)に示す状態と同様な状態となる。以
下同様な操作が繰返されて三次元織物Fの製織が行われ
る。
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、バイアス糸送り装置14のスクリュー軸15
.16に代えて第11図に示すようなスパイラル状に形
成されたロッド18を使用したり、第12図に示すよう
にモータMにより駆動されるベルト19の外周面に所定
間隔でバイアス糸Bと係合するヤーンガイド20が突設
された装置を使用してベルト19の移動によりバイアス
糸Bを所定ピッチずつ移動させる構成を採用してもよい
。又、経糸2の層とバイアス糸Bの2層1組の層が少く
とも1層づつ存在する状態で経糸2の層及びバイアス糸
Bの層の数及び配置関係を任意に変更してもよい。又、
各バイアス糸Bに対応するバイアス糸ビーム2とガイド
板11との間に張力調整装置12を設ける代わりに、バ
イアス糸Bを1本づつ独立したボビンから繰出すように
構成するとともにバイアス糸送り装置14の作動に対応
してバイアス糸Bに生じる糸張力の変動をボビンの回動
により吸収するように構成したり、垂直系y及び緯糸X
をシャトルを使用して緯入れしてもよい。
、例えば、バイアス糸送り装置14のスクリュー軸15
.16に代えて第11図に示すようなスパイラル状に形
成されたロッド18を使用したり、第12図に示すよう
にモータMにより駆動されるベルト19の外周面に所定
間隔でバイアス糸Bと係合するヤーンガイド20が突設
された装置を使用してベルト19の移動によりバイアス
糸Bを所定ピッチずつ移動させる構成を採用してもよい
。又、経糸2の層とバイアス糸Bの2層1組の層が少く
とも1層づつ存在する状態で経糸2の層及びバイアス糸
Bの層の数及び配置関係を任意に変更してもよい。又、
各バイアス糸Bに対応するバイアス糸ビーム2とガイド
板11との間に張力調整装置12を設ける代わりに、バ
イアス糸Bを1本づつ独立したボビンから繰出すように
構成するとともにバイアス糸送り装置14の作動に対応
してバイアス糸Bに生じる糸張力の変動をボビンの回動
により吸収するように構成したり、垂直系y及び緯糸X
をシャトルを使用して緯入れしてもよい。
[発明の効果]
以上詳述したように、本発明の三次元織物は樹脂等をマ
トリックスとした複合材の骨格材として使用した場合、
織物の長平方向、幅方向及び厚さ方向の強度が従来の3
軸三次元織物と同様に強く、しかも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
糸の存在により、斜め方向の力に対する変形量が小さい
複合材を得ることができる。又、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り、し
かも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。
トリックスとした複合材の骨格材として使用した場合、
織物の長平方向、幅方向及び厚さ方向の強度が従来の3
軸三次元織物と同様に強く、しかも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
糸の存在により、斜め方向の力に対する変形量が小さい
複合材を得ることができる。又、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り、し
かも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請求項に記載の製造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で行わ
れ、しかもバイアス糸供給部におけるバイアス糸の横方
向への移動が不要となるので、この製造方法を実施する
ための製造装置の構造が簡単となるとともに装置をコン
パクトにすることが可能となる。
向への移動がバイアス糸供給部と織前位置との間で行わ
れ、しかもバイアス糸供給部におけるバイアス糸の横方
向への移動が不要となるので、この製造方法を実施する
ための製造装置の構造が簡単となるとともに装置をコン
パクトにすることが可能となる。
第1〜8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図は製織状態を示す概略側断面図、第3図は同じく
概略平面図、第4図は開口装置の概略斜視図、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(a)〜(h)はバイアス糸送
り装置の作用を示す概略断面図、第8図(a)〜(f)
は製織作用を示す概略側面図、第9,10図は第2実施
例を示し、第9図は三次元織物の一部破断概略斜視図、
第1O図(a)〜(e)は製織作用を示す概略側面図、
第11.12図は変更例のバイアス送り装置の要部概略
斜視図である。 バイアス糸供給部としてのバイアス糸ビーム2、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14、スクリュー軸15゜16、係合部とし
ての螺旋溝15a、16a、垂直系y、緯糸X、経糸2
、バイアス糸B、三次元織物F0
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図は製織状態を示す概略側断面図、第3図は同じく
概略平面図、第4図は開口装置の概略斜視図、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(a)〜(h)はバイアス糸送
り装置の作用を示す概略断面図、第8図(a)〜(f)
は製織作用を示す概略側面図、第9,10図は第2実施
例を示し、第9図は三次元織物の一部破断概略斜視図、
第1O図(a)〜(e)は製織作用を示す概略側面図、
第11.12図は変更例のバイアス送り装置の要部概略
斜視図である。 バイアス糸供給部としてのバイアス糸ビーム2、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14、スクリュー軸15゜16、係合部とし
ての螺旋溝15a、16a、垂直系y、緯糸X、経糸2
、バイアス糸B、三次元織物F0
Claims (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
直系(y)と、前記経糸(z)と直交する状態で織物の
幅方向に配列された緯糸(x)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、垂直系(y)の織物の厚さ方向への挿入と緯糸(
x)の織物の幅方向への挿入とを行ない、かつ1回のサ
イクルの緯糸(x)の挿入が終了するとともに製織中の
織物に連なる垂直系(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、垂直系(y)の挿入を行う三次元織
物の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1-133695 | 1989-05-26 | ||
JP13369589 | 1989-05-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0376845A true JPH0376845A (ja) | 1991-04-02 |
JP2924091B2 JP2924091B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=15110720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2136804A Expired - Fee Related JP2924091B2 (ja) | 1989-05-26 | 1990-05-25 | 三次元織物及びその製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5137058A (ja) |
EP (1) | EP0426878B1 (ja) |
JP (1) | JP2924091B2 (ja) |
WO (1) | WO1990014454A1 (ja) |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0781225B2 (ja) * | 1990-08-27 | 1995-08-30 | 株式会社豊田自動織機製作所 | 結合部材用三次元織物 |
GB9103218D0 (en) * | 1991-02-15 | 1991-04-03 | Bonas Machine Co | Multi-axial weaving |
GB9117863D0 (en) * | 1991-08-19 | 1991-10-09 | Cambridge Consultants | Fibre preforms for structural composite components |
US5224519A (en) * | 1991-09-26 | 1993-07-06 | The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration | Method and apparatus for weaving a woven angle ply fabric |
JPH0819594B2 (ja) * | 1991-10-17 | 1996-02-28 | 株式会社豊田自動織機製作所 | 複合材料用三次元織物 |
US5399418A (en) * | 1991-12-21 | 1995-03-21 | Erno Raumfahrttechnik Gmbh | Multi-ply textile fabric especially for protection suits and the like |
GB9206512D0 (en) * | 1992-03-25 | 1992-05-06 | Tech Textiles Ltd | Apparatus for producing multi-axial non-woven fabric |
JP3011251B2 (ja) * | 1992-06-05 | 2000-02-21 | 三菱重工業株式会社 | 面内多軸厚手織物の製織方法及び織機 |
GB9300304D0 (en) * | 1993-01-08 | 1993-03-03 | Short Brothers Plc | A three dimensional yarn structure |
FR2702222B1 (fr) * | 1993-03-03 | 1995-05-05 | Cotton Freres Cie | Tissu tridimensionnel multiaxial et son procédé de fabrication. |
US5465760A (en) * | 1993-10-25 | 1995-11-14 | North Carolina State University | Multi-layer three-dimensional fabric and method for producing |
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