JP2016037675A

JP2016037675A - バイアス織物の製造装置及びその製造方法

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Publication number: JP2016037675A
Application number: JP2014161516A
Authority: JP
Inventors: 小林　哲也; Tetsuya Kobayashi; 哲也小林; 暁彦町井; Akihiko Machii
Original assignee: Arisawa Mfg Co Ltd
Current assignee: Arisawa Mfg Co Ltd
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2016-03-22

Abstract

【課題】製造時にバイアス織物に目曲りや解れが生ぜず、強度及び外観品質が安定した連続バイアス織物を効率的に製造することが可能なバイアス織物の製造装置の提供。【解決手段】縦糸と横糸とで織成された筒状織物１を連続的にバイアス切断して繋ぎ目のないバイアス織物Ａを製造するバイアス織物の製造装置であって、前記筒状織物１に挿通せしめられ流体の供給により該筒状織物１の内周面に接触するように膨張する膨張部材２を有し、この膨張部材２を膨張させ前記筒状織物１に接触させた状態で回転させる回転機構と、この回転機構により前記膨張部材２と共に回転せしめられる前記筒状織物１をバイアス切断する切断機構とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、バイアス織物の製造装置及びその製造方法に関するものである。

従来から、縦糸及び横糸が織物の一辺に対して夫々４５°傾斜するように構成された所謂バイアス織物が提案されている。このバイアス織物は、例えば、縦糸及び横糸が織物の一辺に対して平行及び垂直となる通常の織物と組み合わせ、面内せん断強さに優れ擬似的な等方性を発揮する構造材を得るために用いられる。

ところで、平面織物をバイアスカットして得たバイアス織物を複数繋ぎ合わせた場合、繋ぐための接着剤により重量化し、また、繋ぎ目部分の強度が不足しがちとなることから、近年は、織物同士の繋ぎ目がなく、より軽量で強度の低下を招かない所謂連続バイアス織物が求められている。

このような連続バイアス織物の製造装置として特許文献１には、ドラムを用いて円筒状に拡巾した織布等の原反を、ドラムに設けられた送風手段により送風しながら、バイアスカットする装置が開示されている。

この特許文献１においては、気流がドラムと原反の間を通ることで、原反とドラムとの間に気体膜が形成され、ドラム上での原反の動きが円滑になり、バイアスカットを連続的に行うことができるとされている。

特開平１−１９２８６８号公報

しかしながら、特許文献１は、原反の径に合わせて（径の異なる）ドラムを種々交換しなければならないため、設備コストが過大となると共に、当該ドラム交換作業が必要であるために作業効率が低下する。

また、特許文献１は、空気がバイアスカットされた部分から外部に抜けるため、原反とドラムの間の気体膜の形成が不安定となり、原反はドラムと不規則に接触しながら回転し、その結果、原反はドラムとの接触によって網目構造が崩れ、目曲りが生じ、目曲りは、強度の低下を招くことから、目曲りを有する連続バイアス織物は安定した強度を発揮できない。

また、原反は、ドラムと不規則に接触しながら回転するため、即ち、保持されない状態で回転するため、切断時に切断刃と原反とが繰り返し接触し、接触した原反の端部に解れを生じてしまう。

更に、ドラム及び切断刃と接触を繰り返すことで、解れは織物内部まで進行し易くなることから、解れに起因する外観不良が生じ易く、外観品質の安定したバイアス織物を製造することはできない。

本発明は、上述のような問題点を解決したもので、製造時にバイアス織物に目曲りや解れが生ぜず、強度及び外観品質が安定した連続バイアス織物を効率的に製造することが可能なバイアス織物の製造装置及びその製造方法を提供するものである。

本発明の要旨を説明する。

縦糸と横糸とで織成された筒状織物１を連続的にバイアス切断して繋ぎ目のないバイアス織物Ａを製造するバイアス織物の製造装置であって、前記筒状織物１に挿通せしめられ流体の供給により該筒状織物１の内周面に接触するように膨張する膨張部材２を有し、この膨張部材２を膨張させ前記筒状織物１に接触させた状態で回転させる回転機構と、この回転機構により前記膨張部材２と共に回転せしめられる前記筒状織物１をバイアス切断する切断機構とを備えたことを特徴とするバイアス織物の製造装置に係るものである。

また、請求項１記載のバイアス織物の製造装置において、前記膨張部材２は膨張により、前記筒状織物１を該筒状織物１の長手方向と直交する断面の中心に対して放射状に拡開させ、この膨張部材２の外周面と前記筒状織物１の内周面とを接触当接させるものであることを特徴とするバイアス織物の製造装置に係るものである。

また、請求項１，２いずれか１項に記載のバイアス織物の製造装置において、前記膨張部材２の直径が前記筒状織物１の開口部の直径以上であることを特徴とするバイアス織物の製造装置に係るものである。

また、請求項１〜３いずれか１項に記載のバイアス織物の製造装置を用いて製造されたことを特徴とするバイアス織物に係るものである。

また、縦糸と横糸とで織成された筒状織物１を連続的にバイアス切断して繋ぎ目のないバイアス織物Ａを製造するバイアス織物の製造方法であって、前記筒状織物１に膨張部材２を挿通し、この膨張部材２を膨張させて前記筒状織物１の内周面に接触させ、前記膨張部材２を回転させることで該膨張部材２と共に前記筒状織物１を回転させながら、この筒状織物１をバイアス切断することを特徴とするバイアス織物の製造方法に係るものである。

また、請求項５記載のバイアス織物の製造方法において、前記膨張部材２は膨張により、前記筒状織物１を該筒状織物１の長手方向と直交する断面の中心に対して放射状に拡開させ、この膨張部材２の外周面と前記筒状織物１の内周面とを接触当接させるものであることを特徴とするバイアス織物の製造方法に係るものである。

また、請求項５，６いずれか１項に記載のバイアス織物の製造方法において、前記膨張部材２の直径が前記筒状織物１の開口部の直径以上であることを特徴とするバイアス織物の製造方法に係るものである。

また、請求項５〜７いずれか１項に記載のバイアス織物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とするバイアス織物に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、製造時にバイアス織物に目曲りや解れが生ぜず、強度及び外観品質が安定した連続バイアス織物を効率的に製造することが可能なバイアス織物の製造装置及びその製造方法となる。

作業工程を説明する概略説明図である。本実施例の概略説明斜視図である。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

筒状織物１に膨張部材２を挿通し（図１（ａ））、この膨張部材２を例えば送風等により膨張させて筒状織物１の内周面に接触させ（図１（ｂ））、膨張部材２を回転させることで該膨張部材２と共に筒状織物１を回転させながら、この筒状織物１を切断機構によりバイアス切断する（図１（ｃ））。

この際、筒状織物１は、膨張部材２が良好に接触した状態で回転するため、膨張部材２との間で滑りが生じ難くなる。そのため、筒状織物１は織物構造が維持され、目曲りが極めて生じ難くなる。

また、筒状織物１は、膨張部材２により保持された状態で切断されるため、切断部分であるバイアス織物端部に解れが生じ難く、更に解れが生じた場合も織物の内部まで解れが進行し難くなる。

また、気体の供給により膨張する膨張部材２を用いることで、例えば送風量の調整等により膨張部材２の径を自由に調整でき、筒状織物１の径に関係なく同じ膨張部材２を利用することができる。従って、特許文献１に開示されるような径が予め決まった径の異なるドラムを複数用いる場合に比し、交換作業等が不要で設置も簡便に行える等、作業効率が著しく向上する。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、縦糸と横糸とで織成された筒状織物１を連続的にバイアス切断して繋ぎ目のないバイアス織物Ａを製造するバイアス織物の製造装置であって、前記筒状織物１に挿通せしめられ流体の供給により該筒状織物１の内周面に接触するように膨張する膨張部材２を有し、この膨張部材２を膨張させ前記筒状織物１に接触させた状態で回転させる回転機構と、この回転機構により前記膨張部材２と共に回転せしめられる前記筒状織物１をバイアス切断する切断機構とを備えたものである。

具体的には、本実施例は、縦糸案内部材により案内された縦糸を環状に配列し、各縦糸を相反する方向に移動して縦糸開口部を形成し、この縦糸開口部に横糸を挿入して円筒状の織物を織成する一般的な環状織機を用いて織成した筒状織物１を、その全長にわたってバイアス切断するものである。

筒状織物１の繊維（縦糸及び横糸）としては、航空分野、宇宙分野及びスポーツ分野に求められる軽さと強度のバランスの観点から、炭素繊維を採用している。なお、ガラス繊維等の他の無機繊維、ポリエステル繊維やポリアミド繊維等の合成繊維を用いることもできる。また、炭素繊維としてはＰＡＮ系及びピッチ系のいずれを用いることもできる。

また、繊維の弾性率は、航空分野等に用いられる剛性の観点から、２００ＧＰａ以上が好ましい。２００ＧＰａ未満の場合、航空機分野の内装材等に求められる強度が不足してしまう。

各部を具体的に説明する。

回転機構は、膨張部材２とこの膨張部材２を回転させる回転装置とで構成されている。

前記膨張部材２は膨張により、前記筒状織物１を該筒状織物１の長手方向と直交する断面の中心に対して放射状に拡開させ、この膨張部材２の外周面と前記筒状織物１の内周面とを接触当接させるものである（図１（ａ）及び（ｂ）参照）。従って、膨張部材２と接触当接する筒状織物１は、膨張部材２と同調回転する（図１（ｃ）参照）。

本実施例においては、膨張部材２としては、長尺の筒状織物１を同調回転させるため、気体（空気）が供給されることで円筒状に膨張する回転軸方向に長い所謂チューブ形状のバルーンが採用されている。膨張部材２の長さは、筒状織物１の長さに応じて適宜設定できる。

また、膨張部材２の素材としては、繰り返しの利用を考慮した耐久性の観点から、ポリプロピレンを採用している。なお、ポリエチレン（無延伸タイプ、一軸延伸タイプのいずれも使用可能）やナイロン等の他の公知のプラスチック材料、ゴム材料等を用いることもできる。また、膨張部材２の外周面に剥離可能な粘着成分を設けてもよい。粘着成分を設けることで、膨張部材２と筒状織物１とを、より確実に接触させることが可能となる。

また、膨張部材２の外周面に、離型処理を施しても良い。離型処理を施すことで、膨張部材２は、筒状織物１に対して滑り易くなり、（膨張部材２を）筒状織物１に円滑に挿通させることが出来る。なお、離型処理を施した場合であっても、膨張部材２の径を送風手段により適宜調整することで、膨張部材２は、筒状織物１と良好に接触することが出来る。また、膨張部材２の外周面を、凹凸形状としてもよい。凹凸形状とすることで、膨張部材２と筒状織物1の接触面積が低減し、離型処理を施した場合と同様に、（膨張部材２を）筒状織物１に円滑に挿通させることが出来る。

また、膨張部材２の外周面を良好に筒状織物１の内周面に接触させるため、膨張部材２の膨張時の直径（外周径）は筒状織物１の開口部の直径（内周径）以上となるように設定されている。筒状織物１の開口部の直径（内周径）よりも小さい場合には、筒状織物１が膨張部材２と良好に接触せず、その結果、回転時に筒状織物１が膨張部材２上で滑り、目曲りや解れを生じてしまう。なお、膨張部材２の直径の大きさは、切断刃３を膨張部材２の外周面と、筒状織物１の内周面の間に挿入できなくなることが無い様に設定する。

また、本実施例において膨張部材２を筒状織物１に通す際には、筒状織物１の内周面に設けられているガイド糸の一端部と膨張部材２とをテープ等で接着し、続いて、ガイド糸の他端部を（ガイド糸の一端部が筒状織物１の他端側開口部付近に至るまで）引っ張ることで、膨張部材２を筒状織物１の長手方向の一端側開口部から他端側開口部まで通している。なお、膨張部材２を通す際、筒状織物１を折り畳む等して長手方向の長さを可及的に短くしてもよい。この場合、ガイド糸を筒状織物１に短時間で通すことが可能となる。

膨張部材２の両端部は、水平軸回りに回転するスピンドル等の回転装置により回転せしめられる治具６，７に夫々固定され、この両端の各治具６，７を同期回転させることで回転（自転）するように構成されている。

また、膨張部材２の長手方向一端部側の治具６には、気体を送出する送風装置の送風部と接続される気体導入孔８が設けられ、送風装置から膨張部材２の内部に気体を導入し得るように構成されている。また、膨張部材２の長手方向他端部側には気体排出孔が設けられ、この気体排出孔には、膨張部材２内部の圧力を調整するために気体排出量を調整可能な弁部材９が設けられている。

切断機構は、図２に図示したように、ガイドレール等のガイド機構（図示省略）により、膨張部材２及び筒状織物１の長手方向（軸方向）と平行に水平スライド移動可能に支持されるアーム部材５と、このアーム部材に設けられるハサミ形状の切断刃３を有する切断部材とで構成されている。具体的には、アーム部材５は、ハサミ形状の切断刃３が筒状部材の一端側開口部から他端側開口部に至る範囲で水平スライド移動可能にガイド機構に支持される。

従って、本実施例は、回転機構により筒状織物１を回転させながら、切断機構をガイド機構により筒状織物１の長手方向に沿って水平スライド移動させることで、切断刃３を筒状織物１の外周面に沿って相対的に移動させ筒状織物１の全長にわたってバイアス切断することが可能となる。

切断刃３の素材としては、鉄、セラミック、鋼等の公知の素材を用いることができるが、炭素繊維等の剛性が高い繊維に対しては、硬度が高い鋼が好ましい。

なお、切断刃３として、ハサミ形状に限らず、丸刃形状等、他の構成を採用してもよいが、刃が膨張部材２に直接当たらず、膨張部材２が破損するおそれが少ない点から、ハサミ形状が好ましい。

本実施例においては、筒状織物１の縦糸は筒状織物１の長手方向と平行に設けられ、横糸はこの縦糸と垂直に設けられており、切断部材の切断刃３は筒状織物１の長手方向に対して４５°の角度で筒状織物１を切断するように構成されている。なお、切断角度は適宜設定できるが、航空機分野等については筒状織物１の長手方向に対して４５°±５°の所謂バイアスが好ましい。バイアス織物は、例えば縦糸及び緯糸が織物の一辺に対して平行及び垂直となる織物と組み合わせることで面内せん断強さに優れ擬似的な等方性を発揮する構造材となる。

また、切断刃３による切断速度は、回転機構による筒状織物１の回転速度と膨張部材２の外周の長さによって適宜調整される。

また、本実施例においては、バイアス織物Ａは切断後方位置で巻取ロール４に巻き取られる。図中、符号10は支えローラである。支えローラ10を用いることで、自重による膨張部材２の撓みが抑えられ、且つ、膨張部材２の回転を補助し、膨張部材２を円滑に回転させることが出来る。

本実施例は上述のように構成したから、筒状織物１に膨張部材２を挿通し、この膨張部材２を送風により膨張させて筒状織物１の内周面に接触させ、膨張部材２を回転させることで該膨張部材２と共に筒状織物１を回転させながら、この筒状織物１をバイアス切断する際、筒状織物１は膨張部材２が接触した状態で回転するため、膨張部材２と筒状織物１との間で滑りが生じ難く、織物構造が維持されるため、目曲りが極めて生じ難くなる。

また、膨張部材２により保持された状態で切断されるため、切断部分であるバイアス織物端部に解れが生じ難く、更に解れが生じた場合も織物の内部まで解れが進行し難くなる。

また、気体の供給により膨張する膨張部材２を用いることで、送風量の調整等により膨張部材２の径を自由に調整でき、筒状織物１の径に関係なく同じ膨張部材２を利用することができる。

よって、本実施例は、製造時にバイアス織物に目曲りや解れが生ぜず、強度及び外観品質が安定した連続バイアス織物を効率的に製造することが可能なものとなる。

１筒状織物
２膨張部材
Ａバイアス織物

Claims

縦糸と横糸とで織成された筒状織物を連続的にバイアス切断して繋ぎ目のないバイアス織物を製造するバイアス織物の製造装置であって、前記筒状織物に挿通せしめられ流体の供給により該筒状織物の内周面に接触するように膨張する膨張部材を有し、この膨張部材を膨張させ前記筒状織物に接触させた状態で回転させる回転機構と、この回転機構により前記膨張部材と共に回転せしめられる前記筒状織物をバイアス切断する切断機構とを備えたことを特徴とするバイアス織物の製造装置。
請求項１記載のバイアス織物の製造装置において、前記膨張部材は膨張により、前記筒状織物を該筒状織物の長手方向と直交する断面の中心に対して放射状に拡開させ、この膨張部材の外周面と前記筒状織物の内周面とを接触当接させるものであることを特徴とするバイアス織物の製造装置。
請求項１，２いずれか１項に記載のバイアス織物の製造装置において、前記膨張部材の直径が前記筒状織物の開口部の直径以上であることを特徴とするバイアス織物の製造装置。
請求項１〜３いずれか１項に記載のバイアス織物の製造装置を用いて製造されたことを特徴とするバイアス織物。
縦糸と横糸とで織成された筒状織物を連続的にバイアス切断して繋ぎ目のないバイアス織物を製造するバイアス織物の製造方法であって、前記筒状織物に膨張部材を挿通し、この膨張部材を膨張させて前記筒状織物の内周面に接触させ、前記膨張部材を回転させることで該膨張部材と共に前記筒状織物を回転させながら、この筒状織物をバイアス切断することを特徴とするバイアス織物の製造方法。
請求項５記載のバイアス織物の製造方法において、前記膨張部材は膨張により、前記筒状織物を該筒状織物の長手方向と直交する断面の中心に対して放射状に拡開させ、この膨張部材の外周面と前記筒状織物の内周面とを接触当接させるものであることを特徴とするバイアス織物の製造方法。
請求項５，６いずれか１項に記載のバイアス織物の製造方法において、前記膨張部材の直径が前記筒状織物の開口部の直径以上であることを特徴とするバイアス織物の製造方法。
請求項５〜７いずれか１項に記載のバイアス織物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とするバイアス織物。