JP3406570B2

JP3406570B2 - 織物の螺旋構造体とその製造法

Info

Publication number: JP3406570B2
Application number: JP2000158098A
Authority: JP
Inventors: 幸生浜口
Original assignee: 有限会社ホーペック
Priority date: 2000-05-29
Filing date: 2000-05-29
Publication date: 2003-05-12
Anticipated expiration: 2020-05-29
Also published as: JP2001334597A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主としてブレーキデ
ィスクやクラッチディスク、ブースターノーズ、その他
の高強度な複合材料に用いる織物の螺旋構造体と、その
量産効果を期待できる製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の高強度な複合材料用として、図
２３、２４のような経糸（ｙ）と緯糸（ｘ）とからエン
ドレスの連続螺旋として織成された織物（１）が公知で
あり、この螺旋状織物（１）では緯糸（ｘ）が螺旋の中
心（ｏ）から放射状に配列設置され、これによって平行
な経糸（ｙ）を支持する交錯状態となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これでは特
殊・高価な専用の製織機が必要であるため、螺旋状織物
（１）として到底安価に提供することができず、その織
物の組織や糸の太さなどを変える要求に対しても、即応
することが不可能である。

【０００４】又、その織成された螺旋状織物（１）とし
ても、緯糸（ｘ）の密度が螺旋の内周部分では高く、同
じく外周部分では低くなることを避けられず、その結果
ブレーキディスクやクラッチディスクなどの回転摩擦材
料として適用実施した場合、これが周速度の高速な外周
部分から早期に摩耗してしまうことになる。

【０００５】特に、その回転摩擦力が緯糸（ｘ）に対し
てのみ直角な方向から集中的に作用し、経糸（ｙ）に働
く負荷との極めて大きな差を生ずる結果、上記回転摩擦
材料としての耐久性にも劣ることが明白である。

【０００６】更に、上記螺旋状織物（１）はその製品と
して織成した後でなければ、これに熱硬化性樹脂を含浸
させることができず、その含浸は所謂真空含浸成形法に
よって行なわれている通例であるが、そのために型締め
した真空成形金型の内部へ、熱硬化性樹脂を供給した場
合、その供給圧力を受けた経糸（ｙ）が緯糸（ｘ）に沿
って、螺旋の中心（ｏ）へ片寄る目ズレを生じやすく、
その経糸（ｙ）や緯糸（ｘ）が収縮しやすいこととも相
俟って、その目付けの爾後的な不均一を招来することは
必至である。

【０００７】この点、上記緯糸（ｘ）の密度が低下する
ことを補償し、目付けを均一化するための発明として、
特表平３−５０４４０１号が提案されているが、これで
は緯糸の緯入れ長さが不同であり、短かい緯糸を螺旋状
織物における幅方向の一部に対してのみ緯入れする必要
があるので、著しく複雑な緯入れ機構となり、ますます
特殊・高価な専用の製織機を使わなければならない。

【０００８】そして、これを改良するための発明とし
て、特開平５−３２１０７１号も提案されているが、こ
れでは経糸（Sp）の密度を変化させるために、多数の筬
羽（１２ｂ）をその間隔（ｘ）が螺旋中心（Ａ）からの
半径距離（Ｒ）に反比例して、連続的に変化することと
なるように、筬枠（１２ａ）上へ配列した特殊な筬（１
２）を製作準備しなければならず、やはり量産効果の達
成に逆向する。

【０００９】又、仮りに経糸（Sp）の密度を変化させた
としても、これと交錯する緯糸（Sf）の密度が螺旋の外
周部分では低く、内周部分では高くなることまでも抜本
的に解消することはできず、まして緯糸（Sf）に対して
のみ回転摩擦力が直角な方向から集中的に作用すること
を解消することは全く不可能であり、やはり上記ブレー
キディスクやクラッチディスクなどの回転摩擦材料用と
して、不適当の誹りを免れない。

【００１０】更に言えば、上記特開平５−３２１０７１
号の図６に記載された別な実施例では、その螺旋状織物
（Ｓ）が形作る螺旋の半径方向に対して、緯糸（Sf）を
好ましくは１０度〜４０度の一定角度（θ）だけ傾斜さ
せているが、その傾斜角度範囲には自づと限界がある。
蓋し、あくまでも緯糸（Sf）が螺旋中心（Ａ）からの放
射状に配列された螺旋状織物（Ｓ）であるため、上記傾
斜角度（θ）が４５度よりも過大であると、その螺旋状
織物（Ｓ）としての形態安定性を阻害し、逆に１０度よ
りも過小であると、緯糸（Sf）を傾斜させる効果がなく
なるからであり、依然回転摩擦材料用としては信頼性や
耐久性に劣ると言わざるを得ない。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような諸問
題の改良を企図しており、そのために役立つ織物の螺旋
構造体として、熱硬化性樹脂が含浸された三原組織の炭
素繊維織物プリプレグ又は／及びアラミド繊維織物プリ
プレグからドーナツ型をなし、且つその半径線上に沿っ
て付与された１条の切り離しスリットにより、悉く同じ
大きさのほぼＣ字型に造形した単位シートの複数枚を、

【００１２】その隣り合う下側単位シートと上側単位シ
ートとの上記スリット同志が、約３０度〜１２０度の許
容交叉角度範囲内における同じ一定の交叉角度分づつ螺
旋進行方向へ位相変化するように、しかもその一定角度
分づつ交叉する扇形部分では上側単位シートが下側単位
シートの下面へもぐり込む状態となるように重ね合わせ
積層する手順を繰り返すことにより、上記単位シートの
複数枚を全体として均一厚みの連続的な螺旋状に積層一
体化すると共に、その積層状態を上記プリプレグの加熱
により硬化させたことを特徴とし、

【００１３】又、上記螺旋構造体の製造法として、先ず
熱硬化性樹脂が含浸された三原組織の炭素繊維織物プリ
プレグ又はアラミド繊維織物プリプレグをドーナツ型に
打ち抜き、

【００１４】その打ち抜きと一挙同時か又はその後に、
上記ドーナツ型の半径線上に沿って１条の切り離しスリ
ットを刻入することにより、ほぼＣ字型となる単位シー
トを作成準備し、

【００１５】引き続き、その単位シートの複数枚を芯出
し治具へ１枚づつ挿入セットして積層するに当り、先行
する下側単位シートのスリットに対して後行する上側単
位シートのスリットを、約３０度〜１２０度の許容交叉
角度範囲内における同じ一定の交叉角度分づつ螺旋進行
方向へ順次位相変化させ、しかもその一定角度分づつ交
叉する扇形部分では後行の上側単位シートが先行した下
側単位シートの下面へもぐり込む状態に重ね合わせるこ
とにより、上記単位シートの複数枚を全体として均一厚
みの連続的な螺旋状に積層一体化し、

【００１６】最後に、その積層状態をホットプレス機に
より熱圧して、上記プリプレグを硬化させることを特徴
とするものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基いて本発明の詳細
を説明すると、その本発明の第１実施形態を示した図１
〜１７において、（Ａ）は目的とする織物の螺旋構造体
（１０）を形作るための単位シートであり、炭素繊維織
物又はアラミド繊維織物（Ｍ）に予じめエポキシ樹脂や
フエノール樹脂、ポリエステルなどの熱硬化性樹脂が含
浸された半硬化状態のプリプレグから、一定の内径（例
えば約１００ｍｍ）と外径（例えば約２２０ｍｍ）並び
に厚み（例えば約０．２５ｍｍ）を備えたドーナツ型と
して、しかもその半径線上に沿う１条の切り離しスリッ
ト（Ｓ）が付与されることにより、ほぼＣ字型をなして
いる。

【００１８】このような単位シート（Ａ）は上記厚みの
プリプレグを一旦冷却固化することにより、ありふれた
汎用プレス機を使って、支障なく打ち抜き加工すること
ができ、そのドーナツ型に打ち抜き加工した後、別な刃
物により上記切り離しスリット（Ｓ）を刻入加工するこ
とが好ましい。又、このように作成準備された単位シー
ト（Ａ）は、その後冷却を解いて常温に戻す。

【００１９】その場合、上記炭素繊維織物又はアラミド
繊維織物（Ｍ）としての組織は、本発明に係る織物の螺
旋構造体（１０）を緻密化する趣旨から、図４、５のよ
うな経糸（Ｙ）と緯糸（Ｘ）との１本づつ交互に組み合
わされた平織、就中細い糸から織成されたそれが最も有
効であるが、これ以外の三原組織である綾織や朱子織を
採用しても良い。その経糸（Ｙ）と緯糸（Ｘ）との何れ
か一方を炭素繊維とし、他方をアラミド繊維として相違
させることも考えられる。

【００２０】そして、上記のように作成準備された単位
シート（Ａ）の複数枚を用い、これらをプリプレグとし
ての半硬化状態のもとで、次の通り重ね合わせることに
より、全体として均一厚み（Ｔ）の連続的な螺旋状に積
層するのである。

【００２１】即ち、図６〜９に基いて、その複数枚の単
位シート（Ａ１）（Ａ２）（Ａ３）（Ａ４）を順次重ね
合わせ積層する方法について説明すると、今単位シート
（Ａ１）〜（Ａ４）の切り離しスリット（Ｓ１）（Ｓ
２）（Ｓ３）（Ｓ４）を時計の針と仮定した場合、先ず
第１単位シート（Ａ１）のスリット（Ｓ１）が１２時の
位置（ａ）を指向するように設置し、これを基準とし
て、次に第２単位シート（Ａ２）をそのスリット（Ｓ
２）が先行した上記第１単位シート（Ａ１）のそれと９
０度の一定角度（α）だけ交叉することとなるように、
３時の位置（ｂ）まで位相変化させた状態として積層す
る。

【００２２】しかも、第１、２単位シート（Ａ１）（Ａ
２）のスリット（Ｓ１）（Ｓ２）同志が９０度の一定角
度（α）だけ交叉した扇形部分（Ｗ１）では、図６〜９
から明白なように、その後行の第２単位シート（Ａ２）
が先行した第１単位シート（Ａ１）の下面へもぐり込む
状態となるように重ね合わせる。

【００２３】引き続き、第３単位シート（Ａ３）をその
スリット（Ｓ３）が先行した第２単位シート（Ａ２）の
それと同じ９０度の一定角度（α）だけ交叉することと
なるように、６時の位置（ｃ）まで位相変化させた状態
として積層すると共に、その第２、３単位シート（Ａ
２）（Ａ３）のスリット（Ｓ２）（Ｓ３）同志が９０度
の一定角度（α）だけ交叉した扇形部分（Ｗ２）でも、
やはり後行の第３単位シート（Ａ３）が先行した第２単
位シート（Ａ２）の下面へもぐり込む状態となるように
重ね合わせる。

【００２４】更に、第４単位シート（Ａ４）をそのスリ
ット（Ｓ４）が先行した第３単位シート（Ａ３）のそれ
と同じ９０度の一定角度（α）だけ交叉することとなる
ように、９時の位置（ｄ）まで位相変化させた状態とし
て積層すると共に、その第３、４単位シート（Ａ３）
（Ａ４）のスリット（Ｓ３）（Ｓ４）同志が９０度の一
定角度（α）だけ交叉した扇形部分（Ｗ３）でも、やは
り後行の第４単位シート（Ａ４）が先行した第３単位シ
ート（Ａ３）の下面へもぐり込む状態に重ね合わせるの
である。

【００２５】つまり、単位シート（Ａ）の合計４枚を用
い、これらを重ね合わせ積層するに当って、そのスリッ
ト（Ｓ）を単位シート（Ａ）が４等分された９０度の一
定角度（α）分づつ、時計針の進行方向（螺旋進行方
向）へ順次位相変化させると共に、その一定角度（α）
分づつ交叉した扇形部分（Ｗ１）（Ｗ２）（Ｗ３）にお
いてのみ、後行する上側単位シート（Ａ）が先行した下
側単位シート（Ａ）の下面へもぐり込む状態に重ね合わ
せるわけであり、そうすれば単位シート（Ａ１）〜（Ａ
４）の合計４枚が図１１のような全体として均一厚み
（Ｔ）の連続的な螺旋状に積層する結果となる。

【００２６】その場合、上記単位シート（Ａ）は未だプ
リプレグとして、熱硬化性樹脂の半硬化状態にあるた
め、これが言わばバインダーとして働き、その上下位置
関係での隣り合う単位シート（Ａ１）〜（Ａ４）同志が
自づと確実に安定良く粘結一体化することとなり、その
互いに位置ズレ遊動するおそれはない。又、熱硬化性樹
脂が予備含浸されたプリプレグとしての単位シート
（Ａ）を用いているため、その織物（Ｍ）の目ズレを生
じるおそれもない。

【００２７】上記単位シート（Ａ１）〜（Ａ４）の複数
枚を順次重ね合わせ積層するに当っては、図１０に示す
ような芯出し治具（１１）を使用し、その表面へ各単位
シート（Ａ１）〜（Ａ４）のスリット（Ｓ１）〜（Ｓ
４）が指針となる時計の文字や、その他の適当な位置ガ
イドマーク（ａ）〜（ｄ）を施しておき、これに上方か
ら１枚づつ単位シート（Ａ１）〜（Ａ４）を挿入セット
することが好適である。

【００２８】そうすれば、上記単位シート（Ａ１）〜
（Ａ４）の隣り合う相互をその位置ガイドマーク（ａ）
〜（ｄ）に基いて、螺旋進行方向へ一定の交叉角度
（α）分づつ順次正確に能率良く位相変化させることが
できるからである。尚、（１１ａ）は芯出し治具（１
１）のシート受け台、（１１ｂ）はその中心から垂立す
る芯出し軸を示している。

【００２９】上記第１実施形態の場合合計４枚の単位シ
ート（Ａ１）〜（Ａ４）を用い、そのスリット（Ｓ１）
〜（Ｓ４）同志を単位シート（Ａ）が４等分された９０
度の交叉角度（α）分づつ、螺旋進行方向へ順次位相変
化させている関係上、その単位シート（Ａ１）〜（Ａ
４）の上記扇形部分（Ｗ１）〜（Ｗ３）では図１２、１
３の拡大図から示唆されるように、その単位シート（Ａ
１）〜（Ａ４）の織物（Ｍ）を組織した経糸（Ｙ）と緯
糸（Ｘ）が、言わば重ね合わせ目の不明に連続した交錯
模様として、その隣り合う上下相互間でのほぼ同一方向
へ配列される結果となる。

【００３０】又、第１実施形態の構成において、その積
層状態の全体的な厚み（Ｔ）を厚くする必要がある場合
には、４枚の整数倍に相当する複数枚の単位シート
（Ａ）を用いて、上記と同様な手順により重ね合わせ積
層すれば良く、そうすればやはり全体として均一な厚み
（Ｔ）の積層状態を得られる。

【００３１】何れにしても、上記のように積層された単
位シート（Ａ１）〜（Ａ４）の複数枚は未だプリプレグ
として、熱硬化性樹脂の半硬化状態にあるため、これを
その後図１４、１５のようなホットプレス機（Ｐ）によ
り熱圧して、上記プリプレグを硬化させることにより、
図１６、１７のような織物の螺旋構造体（１０）として
仕上げる。

【００３２】そのホットプレス機（Ｐ）を示した両図に
おいて、（１２）はヒーター（１３）を内蔵した上型、
（１４）は同じくヒーター（１５）を内蔵した下型であ
り、その下型（１４）の凹溝（１４ａ）内へ拘束した上
記積層状態の単位シート（Ａ１）〜（Ａ４）を、上型
（１２）により一定圧力（例えば約２００〜３００ト
ン）のもとに加圧すると共に、一定温度（例えば約１７
０℃）のもとで一定時間（約１０分）だけ加熱するので
ある。そうすれば、内径と外径並びに厚みの寸法精度が
高い織物の螺旋構造体（１０）を得られる。

【００３３】このような織物の螺旋構造体（１０）は乗
物の高速ブレーキディスクやクラッチディスク、研削ホ
イール、ローターなどの各種複合材料として効果的に用
いることができ、特に炭素繊維織物の場合にはＣ／Ｃコ
ンポジット（炭素繊維強化炭素成形体）やこれに金属シ
リコンを含浸・反応させた炭素繊維強化ＳｉＣ複合材料
として応用実施することも可能である。

【００３４】次に、図１８、１９は本発明の第２実施形
態を示しており、これでは合計８枚の単位シート（Ａ
１）〜（Ａ８）を用い、その上下位置関係での隣り合う
スリット（Ｓ１）〜（Ｓ８）同志を、上記単位シート
（Ａ）が８等分された４５度の交叉角度（β）分づつ螺
旋進行方向へ順次位相変化させた状態に積層している。

【００３５】即ち、その合計８枚の単位シート（Ａ１）
〜（Ａ８）を重ね合わせ積層するに当っては、図６と対
応する図１８から示唆されるように、先ず第１単位シー
ト（Ａ１）のスリット（Ｓ１）が１２時の位置（ａ）を
指向するように設置し、これを基準として、第２〜８単
位シート（Ａ２）〜（Ａ８）のスリット（Ｓ２）〜（Ｓ
８）を４５度の交叉角度（β）分づつ順次位相変化させ
て、１時３０分の位置（ｅ）や３時の位置（ｂ）、４時
３０分の位置（ｆ）、６時の位置（ｃ）、７時３０分の
位置（ｇ）、９時の位置（ｄ）並びに１０時３０分の位
置（ｈ）を指向する分布状態に配列すれば良い。

【００３６】その余の構成は上記第１実施形態と実質的
に同一であり、その４５度の一定角度（β）分づつ交叉
する扇形部分（Ｗ１）〜（Ｗ７）においてのみ、後行す
る上側単位シート（Ａ）が先行した下側単位シート
（Ａ）の下面へもぐり込む状態に重なり合っていること
は言うまでもない。

【００３７】このような第２実施形態の場合、単位シー
ト（Ａ１）〜（Ａ８）の上記扇形部分（Ｗ１）〜（Ｗ
７）では図１２と対応する図１９の拡大図から明白なよ
うに、その単位シート（Ａ１）〜（Ａ８）の織物（Ｍ）
を組織した経糸（Ｙ）と緯糸（Ｘ）が、言わば重ね合わ
せ目の不連続な交錯模様として、その隣り合う上下相互
間での相違する方向へ配列される結果となる。

【００３８】そして、第２実施形態の構成にあっても、
その８枚の整数倍に相当する単位シート（Ａ）の複数枚
を使用することにより、その積層状態の厚み（Ｔ）を厚
く作成することができ、しかもその全体的な厚み（Ｔ）
を均一に保てるのである。

【００３９】上記第１、２実施形態はあくまでも一例で
あって、要するに上下位置関係での隣り合う単位シート
（Ａ）におけるスリット（Ｓ）同志が、その単位シート
（Ａ）の円（３６０度）を割り切れる約３０度〜１２０
度の許容交叉角度範囲内における同じ一定の交叉角度
（α）（β）分づつ螺旋進行方向へ順次位相変化される
限り、その複数枚から成る積層状態の全体的な厚み
（Ｔ）を均一に形成することができる。

【００４０】茲に、上記交叉角度（α）（β）が約３０
度よりも過小であると、その角度（α）（β）だけ交叉
する扇形部分（Ｗ１）〜（Ｗ７）での重なり合う面積が
小さくなるため、隣り合う単位シート（Ａ）が層間剥離
しやすくなる。他方、同じく交叉角度（α）（β）が逆
に約１２０度よりも過大であると、その使用する単位シ
ート（Ａ）の枚数が少なくなるため、必要な厚み（Ｔ）
の積層状態を得られず、いたづらに多くの単位シート
（Ａ）を使用しなければならない。

【００４１】その意味から、単位シート（Ａ）の円（３
６０度）を約分できる整数の交叉角度として、約３０度
〜１２０度の許容角度範囲内での適当に設定する。殊
更、４５度、６０度、７２度又は９０度が実用的である
と言える。その交叉角度が６０度の場合６枚又はその整
数倍の単位シート（Ａ）を使用し、又同じく７２度の場
合５枚又はその整数倍の単位シート（Ａ）を使用するこ
とは言うまでもない。

【００４２】更に、図２０は図１３と対応する本発明の
第３実施形態を示しており、これから明白なように、上
記第１、２実施形態の何れにあっても、複数枚の単位シ
ート（Ａ）を重ね合わせ積層する場合、その隣り合う上
下相互間へ両単位シート（Ａ）との親和性に富む短繊維
の不織布シート（１６）を介在させることが好ましい。

【００４３】つまり、上記単位シート（Ａ）として炭素
繊維織物（Ｍ）のプリプレグを採用する場合には、その
不織布シート（１６）の短繊維としても炭素繊維を採用
し、又同じくアラミド繊維織物（Ｍ）のプリプレグを採
用する場合には、その不織布シート（１６）の短繊維と
してもアラミド繊維を採用するのであり、殊更単位シー
ト（Ａ）自身における（長）繊維の目付けを例えば約５
００g/m²とし、これとの関係上不織布シート（１６）に
おける短繊維の目付けを例えば約５０g/m²として相違さ
せることが好ましい。

【００４４】そうすれば、上記不織布（１６）のアット
ランダムに毛羽立つ短繊維が、隣り合う単位シート
（Ａ）の上下相互間隙を完全に充填し、その単位シート
（Ａ）のプリプレグとして半硬化状態にある熱硬化性樹
脂と馴染み良く粘結一体化し、極めて緻密・高強度な積
層状態を確保できると共に、延いては平面精度の高い優
れた織物の螺旋構造体（１０）となる。但し、その不織
布シート（１６）は予じめ単位シート（Ａ）の下面へ裏
当て状態に付属一体化しておいても良い。

【００４５】又、複数枚の単位シート（Ａ）を重ね合わ
せ積層する場合に、炭素繊維織物（Ｍ）のプリプレグか
ら成る単位シートと、アラミド繊維織物（Ｍ）のプリプ
レグから成る単位シートとを、１枚づつ又は複数枚づつ
の交互に又は不規則に混在させて積層することも可能で
あり、これによればその２種の繊維が発揮する性能を、
その言わば補完状態として織物の螺旋構造体（１０）に
併有させることもできることとなる。

【００４６】尚、上記第１、２実施形態では複数枚の単
位シート（Ａ）から図１６、１７のように、全体として
フラットな円盤形態に積層一体化された織物の螺旋構造
体（１０）を示したが、図２１、２２の第４実施形態か
ら明白なように、その複数枚の単位シート（Ａ）を立体
的に弯曲させることにより、円錐形態に重ね合わせ積層
した螺旋構造体（１０）としても良く、このような織物
の螺旋構造体（１０）は円錐ブレーキディスクやブース
ターノーズ、ツイスターフライヤーなどの高強度な複合
材料に用いることができる。

【００４７】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る織物の螺旋
構造体では、熱硬化性樹脂が含浸された三原組織の炭素
繊維織物プリプレグ又は／及びアラミド繊維織物プリプ
レグからドーナツ型をなし、且つその半径線上に沿って
付与された１条の切り離しスリットにより、悉く同じ大
きさのほぼＣ字型に造形した単位シートの複数枚を、

【００４８】その隣り合う下側単位シートと上側単位シ
ートとの上記スリット同志が、約３０度〜１２０度の許
容交叉角度範囲内における同じ一定の交叉角度分づつ螺
旋進行方向へ位相変化するように、しかもその一定角度
分づつ交叉する扇形部分では上側単位シートが下側単位
シートの下面へもぐり込む状態となるように重ね合わせ
積層する手順を繰り返すことにより、上記単位シートの
複数枚を全体として均一厚みの連続的な螺旋状に積層一
体化すると共に、その積層状態を上記プリプレグの加熱
により硬化させてあるため、冒頭に述べた従来技術の諸
問題を完全に改良できる効果がある。

【００４９】即ち、本発明の上記構成によれば、その織
物の螺旋構造体（１０）となる単位シート（Ａ）が三原
組織の炭素繊維織物プリプレグ又は／及びアラミド繊維
織物プリプレグから成り、その複数枚の積層状態として
加熱硬化されたものであるため、緯糸（Ｘ）の密度が螺
旋の外周部分において低くなるおそれはなく、又熱硬化
性樹脂が予備含浸されたプリプレグとして、その緯糸
（Ｘ）や経糸（Ｙ）の目ズレを生ずるおそれもない。

【００５０】特に、本発明の螺旋構造体（１０）をブレ
ーキディスクやクラッチディスクなどの高速な回転摩擦
材料として使用した場合、その織物の緯糸（Ｘ）と経糸
（Ｙ）が交互に方向変換して、負荷が両糸（Ｘ）（Ｙ）
への平均的に作用することになるため、その周速度の高
い外周部分から早期に摩耗することはなく、信頼性と耐
久性を著しく向上させることができる。

【００５１】又、予じめ別個独立する単位シート（Ａ）
の複数枚から成ると雖ども、その隣り合う下側単位シー
ト（Ａ）と上側単位シート（Ａ）とのスリット（Ｓ）同
志が、約３０度〜１２０度の許容交叉角度範囲内におけ
る同じ一定の交叉角度（α）（β）分づつ螺旋進行方向
へ位相変化するように、しかもその一定角度（α）
（β）分づつ交叉する扇形部分（Ｗ１）（Ｗ２）（Ｗ
３）では、上側単位シート（Ａ）が下側単位シート
（Ａ）の下面へもぐり込む状態となるように重ね合わせ
積層する手順を繰り返すことにより、その全体として均
一厚み（Ｔ）の連続的な螺旋状に積層一体化されている
ため、決して剥離するおそれがなく、極めて平面精度の
高い織物の螺旋構造体（１０）として提供できるのであ
る。

【００５２】そして、このような諸効果は請求項２や請
求項３の構成を採用することにより、ますます昂めるこ
とができ、その平織の採用とも相俟って、著しく緻密・
強靱な織物の螺旋構造体（１０）を得られるのである。

【００５３】又、その何れの構成を採用する場合にも、
請求項４に記載の通り、上下位置関係での隣り合う両単
位シート（Ａ）の相互間へ、これらとの親和性に富む短
繊維の不織布（１６）を介挿設置するならば、更に一層
平面精度と結合強度に優れた螺旋構造体（１０）を得ら
れることになる。

【００５４】しかも、本発明に係る織物の螺旋構造体
（１０）は上記の構成を備えるため、請求項５に記載の
製造法を採用することができ、ありふれた汎用のプレス
機や芯出し治具（１１）、ホットプレス機（Ｐ）などを
使って、極めて容易に螺旋構造体（１０）の製造を行な
え、量産効果を最大限に発揮させることが可能となる。

【００５５】更に、請求項６の製造法によれば、上記芯
出し治具（１１）の使用とも相俟って、特に単位シート
（Ａ）の隣り合う上下相互間へ不織布シート（１６）を
介挿セットする場合、その不織布シート（１６）を芯出
し治具（１１）の案内作用に基き、極めて正確に順序良
く行なえる効果があり、その作業性の向上に役立つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における単位シートの打ち抜き状況を示
す斜面図である。

【図２】その打ち抜かれたドーナツ型の単位シートを示
す平面図である。

【図３】そのドーナツ型の単位シートに対する切り離し
スリットの刻入状態を示す平面図である。

【図４】炭素繊維織物又はアラミド繊維織物の平織状態
を示す部分拡大平面図である。

【図５】図４の５−５線断面図である。

【図６】本発明の第１実施形態に係る合計４枚の単位シ
ートを順次位相変化させた配列状態の平面図である。

【図７】図６の螺旋状に重ね合わせ積層する関係状態を
示す斜面図である。

【図８】図７の一部を抽出して示すもぐり込み状態の斜
面図である。

【図９】同じく扇形部分での重ね合わせ状態を示す斜面
図である。

【図１０】合計４枚の単位シートとその積層用芯出し治
具との位置関係を示す斜面図である。

【図１１】合計４枚の単位シートを積層一体化した状態
の断面図である。

【図１２】図９の部分拡大斜面図である。

【図１３】図１２の１３−１３線に沿う拡大断面図であ
る。

【図１４】ホットプレス機の型放し状態を示す断面図で
ある。

【図１５】同じくホットプレス機の型締め状態を示す断
面図である。

【図１６】織物の螺旋構造体として仕上がった状態を示
す斜面図である。

【図１７】図１６の１７−１７線に沿う拡大断面図であ
る。

【図１８】図６に対応する本発明の第２実施形態を示す
平面図である。

【図１９】図１２に対応する同じく第２実施形態を示す
部分拡大斜面図である。

【図２０】図１３に対応する本発明の第３実施形態を示
す拡大断面図である。

【図２１】図１６に対応する本発明の第４実施形態を示
す斜面図である。

【図２２】図２１の２２−２２線に沿う拡大断面図であ
る。

【図２３】従来の螺旋状織物を示す斜面図である。

【図２４】図２３の拡大平面図である。

【符号の説明】

（１０）・織物の螺旋構造体（１１）・芯出し治具（１１ａ）・シート受け台（１１ｂ）・芯出し軸（１２）・上型（１３）・ヒーター（１４）・下型（１４ａ）・凹溝（１５）・ヒーター（１６）・不織布シート（Ａ）（Ａ１）〜（Ａ８）・単位シート（Ｍ）・織物（Ｐ）・ホットプレス機（Ｓ）（Ｓ１）〜（Ｓ８）・・切り離しスリット（Ｔ）・厚み（Ｘ）・緯糸（Ｙ）・経糸（Ｗ１）〜（Ｗ７）・扇形部分（交叉部分）（α）（β）・交叉角度

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】熱硬化性樹脂が含浸された三原組織の炭素
繊維織物プリプレグ又は／及びアラミド繊維織物プリプ
レグからドーナツ型をなし、且つその半径線上に沿って
付与された１条の切り離しスリットにより、悉く同じ大
きさのほぼＣ字型に造形した単位シートの複数枚を、その隣り合う下側単位シートと上側単位シートとの上記
スリット同志が、約３０度〜１２０度の許容交叉角度範
囲内における同じ一定の交叉角度分づつ螺旋進行方向へ
位相変化するように、しかもその一定角度分づつ交叉す
る扇形部分では上側単位シートが下側単位シートの下面
へもぐり込む状態となるように重ね合わせ積層する手順
を繰り返すことにより、上記単位シートの複数枚を全体
として均一厚みの連続的な螺旋状に積層一体化すると共
に、その積層状態を上記プリプレグの加熱により硬化さ
せたことを特徴とする織物の螺旋構造体。
【請求項２】単位シートを形作る炭素繊維織物又は／及
びアラミド繊維織物の組織として、平織を採用すると共
に、上記単位シートの合計４枚又はその整数倍の複数枚を、
その隣り合う下側単位シートと上側単位シートとのスリ
ット同志が、その交叉角度の９０度づつ螺旋進行方向へ
順次位相変化するように、しかもその９０度づつ交叉す
る扇形部分では上側単位シートが下側単位シートの下面
へ順次もぐり込む状態となるように重ね合わせ積層した
ことを特徴とする請求項１記載の織物の螺旋構造体。
【請求項３】単位シートを形作る炭素繊維織物又は／及
びアラミド繊維織物の組織として、平織を採用すると共
に、上記単位シートの合計８枚又はその整数倍の複数枚を、
その隣り合う下側単位シートと上側単位シートとのスリ
ット同志が、その交叉角度の４５度づつ螺旋進行方向へ
順次位相変化するように、しかもその４５度づつ交叉す
る扇形部分では上側単位シートが下側単位シートの下面
へ順次もぐり込む状態となるように重ね合わせ積層した
ことを特徴とする請求項１記載の織物の螺旋構造体。
【請求項４】隣り合う下側単位シートと上側単位シート
との相互間へ、その両単位シートとの親和性に富む短繊
維の不織布シートを介在させたことを特徴とする請求項
１、２又は３記載の織物の螺旋構造体。
【請求項５】先ず、熱硬化性樹脂が含浸された三原組織
の炭素繊維織物プリプレグ又はアラミド繊維織物プリプ
レグをドーナツ型に打ち抜き、その打ち抜きと一挙同時か又はその後に、上記ドーナツ
型の半径線上に沿って１条の切り離しスリットを刻入す
ることにより、ほぼＣ字型となる単位シートを作成準備
し、引き続き、その単位シートの複数枚を芯出し治具へ１枚
づつ挿入セットして積層するに当り、先行する下側単位
シートのスリットに対して後行する上側単位シートのス
リットを、約３０度〜１２０度の許容交叉角度範囲内に
おける同じ一定の交叉角度分づつ螺旋進行方向へ順次位
相変化させ、しかもその一定角度分づつ交叉する扇形部
分では後行の上側単位シートが先行した下側単位シート
の下面へもぐり込む状態に重ね合わせることにより、上
記単位シートの複数枚を全体として均一厚みの連続的な
螺旋状に積層一体化し、最後に、その積層状態をホットプレス機により熱圧し
て、上記プリプレグを硬化させることを特徴とする織物
の螺旋構造体の製造法。
【請求項６】単位シートとの親和性に富む短繊維の不織
布シートを、その単位シートの下面へ予じめ付属一体化
させておくか、又は単位シートの積層時にその隣り合う
上下相互間へ介挿セットすることを特徴とする請求項５
記載の織物の螺旋構造体の製造法。