(57)【要約】【課題】繊維手段（３３）を金型（１０）の複数の溝（１１）に装着して、パネル、円筒体、円錐体などの構造用部材のリブを形成するための方法および繊維装着ヘッドを提供する。本発明によれば、それ自体がリブ付き格子状構造体も形成できる。【解決手段】金型（１０）と繊維装着ヘッド（２２）とを相対移動させた状態で、繊維装着ヘッド（２２）によって同時に繊維手段（３３）を金型（１０）の溝（１１）に装着する。上記相対移動／装着工程を必要な回数だけ繰り返して、溝（１１）に所望厚みの繊維手段（３３）を装着する。各装着ヘッド（２２）は、繊維手段（３３）を供給手段（２６）から連続的に引き出し、繊維手段（３３）を装着ヘッド（２２）に供給する一つのモーター駆動ホイール（３７）をもつ。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の所望形状をもつ金型（１０）の複数の溝（１１）に繊維手段を装着する方法において、
多重繊維装着ヘッド（２２）を準備し、
金型（１０）と繊維装着ヘッド（２２）とを相対移動させた状態で、繊維装着ヘッド（２２）によって同時に繊維手段（３３）を金型（１０）の溝（１１）に装着し、そして
上記相対移動／装着工程を必要な回数だけ繰り返して、溝（１１）に所望厚みの繊維手段（３３）を装着することを特徴とする繊維の装着方法。
【請求項２】
金型（１０）の溝（１１）を相互に異なる三方向に延設し、上記相対移動／装着工程で、第１方向に延設した溝（１１）に繊維手段（３３）を装着し、次に第２方向に延設した溝（１１）に繊維手段を装着し、次に第３方向に延設した溝（１１）に繊維手段を装着し、そして上記相対移動／装着工程で、金型（１０）に対して所定の一方向に装着ヘッド（２２）を移動させるか、あるいは装着ヘッドに対して第１方向に金型を移動させか、あるいは上記相対移動／装着工程で、相互に直交する２つの異なる方向に同時に装着ヘッド（２２）を移動させる請求項１記載の繊維の装着方法。
【請求項３】
マンドレル（５２）に金型（１０）を設置する工程を有し、上記相対移動／装着工程で、装着ヘッド（２２）に対して金型（１０）を回転し、マンドレル（５２）の回転軸線に対して平行な方向に装着ヘッドまたは金型を移動する請求項２記載の繊維の装着方法。
【請求項４】
繊維手段（３３）を装着する工程で、溝（１１）に繊維手段を装着押圧し、そしてさらに上記装着工程に続いて溝（１１）の端部に達した後に、あるいは少しの時間をおいて繊維手段（３３）を切断する工程、および／または溝（１１）に繊維手段を装着する前に、繊維手段（３３）を加熱処理するか、あるいはその硬化処理を開始する工程、および／または繊維手段を装着する次の工程で、しかも溝（１１）に達する前に、繊維手段（３３）をフレアリング処理する工程、および／または繊維手段（３３）を供給手段（２６）から引き出す工程を有する請求項２記載の繊維の装着方法。
【請求項５】
繊維手段（３３）を装着する工程で、金型（１０）の任意の所定方向において溝（１１）の最大数に対応する数の繊維装着ヘッド（２２）を使用する工程を有する請求項２記載の繊維の装着方法。
【請求項６】
金型（１０）の複数の溝（１１）に同時に繊維手段（３３）を装着して、構造用部材のリブを形成する多重繊維装着ヘッドにおいて、
各装着ヘッドが、
供給手段（２６）から繊維手段（３３）を連続的に引き出し、繊維手段を繊維装着ヘッド（２２）に供給する一つのモーター駆動ホイール（３７）であって、繊維手段を駆動ホイール（３７）の周囲の一部に設けるモーター駆動ホイール（３７）と、
繊維装着ヘッド（２２）に繊維手段（３３）を案内する案内ローラと、そして
溝（１１）で繊維手段（３３）を押圧し、モーター駆動ホイール（３７）によって繊維手段を上記押圧手段に供給する押圧手段（４５〜４７）とを有することを特徴とする多重繊維装着ヘッド。
【請求項７】
供給手段（２６）が好ましくは装着ヘッド（２２）の各スピンドルであり、繊維手段（３３）を金型の溝（１１）に案内する少なくとも一つの案内ローラを有する請求項６記載の繊維装着ヘッドであって、上記押圧手段が押圧ローラ（４５）を有し、空気圧ピストン／ソレノイドモーター装置（４５）をさらに設けて、上記の少なくとも一つの案内ローラと繊維手段（３３）への押圧ローラ（４５）とによって、そして上記ホイールが繊維手段（３３）への適正な張力を維持するように上記ホイール（３７）の速度を制御する手段によって移動および圧力を制御する請求項６記載の繊維装着ヘッド装置。
【請求項８】
繊維手段（３３）が装着ヘッド（２２）を通過するさいに繊維手段（３３）への張力を制御する少なくとも一つの張力手段（３６、４３）を有し、また好ましくは繊維手段（３３）を加熱処理するか硬化処理する手段（４９）を有し、溝（１１）への装着後、繊維手段を切断するカッター手段（５０）を有し、このカッター手段を押圧ローラ（４５）の下流でこれに隣接して配設した請求項７記載の繊維装着ヘッド装置。
【請求項９】
金型（１０）と装着ヘッド（２２）とを相対移動させる手段（２０）と、そして
装着ヘッド（２２）と上記相対移動とを自動制御する手段（５３）とを有する請求項６記載の繊維装着ヘッド装置。
【請求項１０】
上記相対移動させる手段（２０）が装着ヘッド（２２）を移動自在に取り付けたガントリーで、このガントリーが金型（１０）を受け取る回転マンドレル（５２）を有し、装着ヘッド（２２）を自動制御する手段（５３）が装着ヘッドの動作パラメータおよび金型（１０）と装着ヘッド（２２）との間の相対移動の動作パラメータを制御するプログラム設定可能な制御装置（５３）である請求項９記載の繊維装着ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金型の複数の溝に繊維手段を自動的に（ロボット的に）装着して、構造用部材のリブを形成する方法に関する。また、本発明は、金型の複数の溝に、好ましくは自動的に、繊維手段を装着するために使用する繊維装着ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
重量および強度の点できわめてすぐれている所謂等格子状構造体が開発されている。このような複合的な等格子状構造体は、それ自体がリブをもつ格子状構造体であり、リブの両側か一方の側にスキンやパネルを形成してもよい構造体である。このような等格子状構造体の場合、雌型の溝に繊維手段を装着することによって形成する。金型溝に繊維手段を装着した後、必要に応じて、格子状構造体を硬化処理し、離型する。複合層などのスキンを格子状構造体の一方の側に形成し、一体硬化処理してから離型してもよく、あるいは離型後に一方の側または両側にスキンまたはパネルを形成してもよい。スキンまたはパネルは、適当な接着剤などによってリブに固着形成できる。スキンとしては、例えば、予め含浸処理したテープまたは織布を使用することができ、パネルとしては、任意の適当な材料から構成したパネルを使用することができる。等格子状構造物は、各種の用途に使用することができる。例示のみを目的とするが、パネル状、円筒形、円錐形などの各種形状の等格子状構造体は、デッキ材、輸送用コンテナ、歩道橋、ハウジング資材、自動車用資材、シュラウド材、標識材、支持材、翼材、胴体資材、ノズル材、宇宙船資材などとして使用できる。リブをもつ格子状構造体は、例えば、単独でコンクリートスラブなどへの注入構造体の補強材として使用できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
現時点まで、金型に繊維手段を装着し、リブをもつ等格子状構造体を迅速かつ経済的に形成する手段は利用できていない。従来知られているいくつかの方法では、繊維手段を金型の溝毎に装着している。この方法では、最善の場合でも、少なくとも部分的に手作業で行なう。また、従来の繊維装着装置により公知な方法では、往復運動するシューを使用して、金型上部に、あるいは金型溝に繊維トウまたはテープの広いバンドを装着または脱着しているが、この公知方法の場合、連続的ではない。換言すれば、断続的であり、処理速度がきわめて低い。さらに、これら繊維装着装置は場所を取り、コストも高い。これ以上本発明に近い先行例はなく、また自動多重ヘッド装着方法もないことは確実である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の目的は、処理時間および処理コストの両者からみてきわめて効率のよい連続繊維装着方法および繊維装着ヘッドを提供することである。
【０００５】
すなわち、本発明は、金型と繊維装着ヘッドとを相対的に移動させ、この相対移動と同時に、上記装着ヘッドによって多数の金型溝に繊維手段を装着し、上記相対移動／装着工程を必要な回数だけ繰り返して、上記溝に所望の厚みの繊維手段を配設し、格子状構造体を形成することを特徴とする方法を提供するものである。
また、本発明は、スピンドルまたはその他の供給手段から繊維手段を連続的に巻き取る一つのモーター駆動巻取りホイール手段と、繊維手段を金型溝に案内する案内手段と、そして繊維手段を溝に押圧する押圧手段とを有することを特徴とする繊維装着ヘッドを提供するものでもある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下添付図面について本発明を詳しく説明する。図１は、本発明方法および装置に使用する等格子状金型の一例を示す図である。参照符号１０で示すこの金型は、特定用途を対象として設計された雄型からキャストした雌型である。あるいは、ルーターなどのカッターを使用して固形材料または硬質材料から構成することもできる。金型を構成する材料としては、ゴムや発泡体などの重合体材料を使用すればよく、あるいはパーティクルボードなどの他の材料も使用可能である。前記雄型としては、機械加工した、金属製の等格子パターンキャスティングトレーが使用可能である。あるいは、立体リソグラフィー成形方法を使用する複合雄型を用いることも可能である。この雌型１０に、ＳＩＬＡＳＴＩＣなどの重合体材料を注入し、キャスティングトレーおよびＳＩＬＡＳＴＩＣシリコーンゴムを例えば室温で２４時間硬化処理し、雌型を構成する。
【０００７】
金型１０の一方の表面に溝１１を設け、等格子構造を形成する。溝１１の配設方向は、三方向であり、相互間の角度は６０°が好ましく、例えば＋６０、−６０および０である。このようにして、三角形、好ましくは正三角形を構成する。図１に示す金型１０の実施形態としては、平形金型がある。金型１０は他の形状でもよく、これについては後で詳しく説明する。
【０００８】
次に、図１に示す平形雌型１０を使用して平形パネルを製造する場合について本発明を説明する。金型１０の溝１１に繊維手段を装着するために、図２に示すようなＸＹＺコンピュータテーブルに金型を設置する。この実施形態では、ガンリー２０をＸＹＺテーブルとして構成する。次に、金型１０の溝１１および結節点１２に例えば繊維トウとしてそれぞれ予め含浸処理した繊維手段を配設すると、パネルなどの等格子状構造体を製造する準備が整う。これは、以下に詳細に説明するように、複数の繊維装着ヘッド装置２２によって自動的に行なうことができる。繊維装着ヘッド装置２２は、金型１０に対して移動し、これによって異なるいくつかの方向に繊維手段を溝１１に装着する。例えば、移動できるように、ヘッド搬送シャフト２３上に配設する。さらに、ガントリー２０も、シャフト２３に直交する方向およびシャフト２３に対して斜め方向の両者において、その基部２４で移動できるようになっている。適当なブラケットによってガントリー２０に、予め含浸処理した繊維手段のスピンドルまたはスプール２６を配設する。図３の上面図から理解できるように、角度のある溝１１に繊維手段を装着するためには、ヘッド２２をシャフト２３およびトラック手段２７に対して斜めに移動させるが、このためには、シャフト２３にそってだけでなく、トラック手段２７上でこれに直交する方向にヘッド２２を移動すればよい。すなわち、コンピュータ駆動のモーター２８によって移動を行い、ヘッド２２およびガントリー２０を制御しながら移動すればよい。あるいは、金型を静止状態に置くのではなく、移動するようにテーブルに金型１０を配設することも可能である。このように構成すると、例えば、相互に直交する二方向に金型１０を移動することができる。あるいは、金型をある一方向に移動した状態で、ヘッド２２をこれに直交する方向に移動することができ、これによって金型１０の溝１１のすべてに繊維手段を装着することができる。
【０００９】
図４に、支持手段３１に取り付けたシャフト３０にスピンドル２６をそれぞれ配設した状態を示す。本発明装置を示すこの側面図には、シャフト２３およびトラック手段２７にそってヘッド２２を走行させ、繊維手段を金型１０の溝１１に装着する方法が示されている。スピンドル２６については、その使用数はヘッド２２数に対応し、ヘッドと一体に移動するのが好ましい。
【００１０】
図５ａおよび図５ｂは、繊維装着ヘッド装置２２の２つの異なる位置を示す詳細な図である。ヘッド２２によって、樹脂で含浸処理され、保管され、かつそれぞれのスピンドル２６から巻き出されたフィラメントからなる繊維トウまたはバンドなどの繊維手段３３の装着、押圧、加熱および切断処理を行なう。まず、繊維手段３３を一連の案内ローラ３４に送る。次に、バネ負荷式張力手段などの揺動アーム張力手段または機構３６である案内ローラ３５の周囲に送り、繊維手段への適正な張力を維持するとともに、連続供給装置３８の非往復運動ホイール３７の速度を制御する。モーター手段３９によって駆動されるホイール３７は、スピンドル２６から繊維手段３３を連続的に巻き出し、繊維装着ヘッド２２に供給する。ホイール３７の周囲に繊維手段を巻きつける。粘着性のある繊維手段３３をホイール３７に押圧し、ホイール３７からの繊維手段の滑り落ちを未然に防止するために押圧ローラ４０を設ける。案内ローラ４２は、繊維手段３３の適正な張力を維持するさらに別な揺動アーム張力手段４３の要部を構成する。張力を読み取るコンピュータによって、ホイール３４の速度を調節し、必要に応じて、繊維手段の速度を加減する。２つの張力手段３６、４３については、相互にかつモーター手段３９の速度と同期させ、繊維手段３３の張力が所定範囲からそれた場合に、自動的に適正な調節を実行できるようにしておくのが好ましい。さらに別な案内ローラ４４を配設する。
【００１１】
金型１０の溝１１への繊維手段３３の装着時には、空気圧ピストン／ソレノイドモーター４７を有する押圧ローラ４５を揺動／回動アーム装置４６によって下げる。空気圧ピストンが押圧ローラ４５の圧力を制御するため、適正な圧力を繊維手段に加えることによって溝１１に繊維手段３３を正しく装着できる。上記装置４６に設けたＶ−字形案内ローラなどの案内ローラ４８によって繊維手段３３を押圧ローラ４５に案内する。この案内ローラ４８は、繊維手段３３の装着および（所望ならば）フレアリング処理だけでなく、その切断も制御する。繊維光学管や高温ガス管などの硬化処理手段４９を設けると、所望に応じて、繊維手段３３を部分的に硬化処理または加熱処理でき、次に、繊維手段３３を溝１１に装着すればよい。また、カッター手段５０を設けると、以下に詳しく説明するように、溝１１の末端で繊維手段３３を切断することができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態では、繊維装着ヘッド２２数は、金型１０内を所定方向に延設する溝１１の最大数に対応する。例えば、図３に示す繊維装着装置の実施形態では、ヘッド２２数は、斜め方向に延設した溝１１の数に対応する。この場合、繊維手段３３の各層毎に、金型１０の繊維装着ヘッド２２に繊維手段３３を３回通し、繊維手段３３を溝１１に装着すればよい。すなわち、溝１１の３つの延設方向それぞれに１回だけ通せばよい。なお、任意の方向においては、ヘッド２２数は溝１１数と対応している必要は全くない。ただし、これは、金型が大形になった場合には、実際的ではない。にもかかわらず、任意の所定方向における処理回数を最小限に抑え、等格子状構造体の製造速度を経済的にし、従って製造コストをきわめて低く抑えるためには、多重装着ヘッド２２は必須である。既に示したように、本発明方法は、多数の繊維装着ヘッド２２を使用して実施する方法であるが、詳しく説明するのはここでは一つのヘッド２２のみに限っている。
【００１３】
図５ａの繊維装着ヘッド２２は、繊維手段３３を装着する前の状態にある。装着ヘッド２２は、矢印で示すように、図において左に移動する。装着前のこの位置では、押圧ローラ４５を持ち上げ、案内ローラ４８を下げる。この案内ローラ４８には、繊維手段３３を“掴む手段”を設けることができ、また繊維手段を“掴む”作用のある適当な表面を設けること可能である。図示のように、繊維手段３３を装着ヘッド２２に通すと、溝１１に装着できる状態になる。なお、図３に示すように、溝１１のすべてではないが、そのうちのいくつかの溝、すなわち角度をもって延設した溝は長さが同じであるため、異なる長さの繊維手段をそれぞれのヘッド２２によって装着することできる。図５ａに示すヘッド２２の位置については、例えば、金型１０の縁部に達するまで維持する。なお、繊維手段３３をフレアリング処理する場合には、より長い時間図５ａに示す位置を維持する。この場合、フレアリング処理とは、個々の繊維手段を相互から分離する処理を意味する。このフレアリング処理は、金型それ自体のより広い溝部分によって金型１０の縁部で生じる。このような繊維手段３３のフレアリング処理は、例えば、等格子状構造体を相互連結する手段または等格子状構造体を別な構造体に連結する手段になる。このような連結は、他の手段でも可能であり、後で詳しく説明する。繊維手段３３をフレアリング処理、即ち分離処理するためには、図５ａに示すように、揺動／回動アーム装置４６を回動し、案内ローラ４８の変位させればよい。溝１１中で繊維手段３３を押圧する場合には、案内ローラ４８を持ち上げ、図５ｂに示すように、大きな押圧ローラ４５の方を下げる。溝１１内で繊維手段３３が適正長さに達した場合（溝に収まる場合もあり、また溝から突出する場合もある）、繊維手段３３をカッター手段５０によって切断する。この場合も、図５ａに示すローラの位置で切断する。繊維手段３３に望まれる条件によもよるが、このような繊維手段を加熱して、例えば、粘着性を改善し、あるいは前記手段４９によって部分的に硬化処理してから、繊維手段３３を溝１１に装着してもよい。
【００１４】
次に、以上の手順を必要な回数だけ同一方向に、あるいは好ましくは以下に述べる理由から交互方向に繰り返し、溝１１において所望厚みの繊維手段を得る。金型１０の溝１１の交点でリブ部分がより厚くなるのを避けるために、これら交点領域に三角形結節点１２（図１ａ）を形成する。この結節点１２では、繊維手段は幾分広がるため、交点で繊維手段が厚くなることがなくなる。また、繊維を交互方向に装着すると、繊維手段３３が結節点１２に均一に広がることになる。さらに、樹脂分の高いこれら結節点領域は、リブに装着するスキンやパネルの接着領域を得るために重要である。加えて、これら結節点は、例えばヒンジ、ポスト、電子ボックスなどを取り付ける取り付け点として（例えば、図６のポストにはヒンジ１４が取り付けられている）だけでなく、等格子状構造体を相互にあるいは他の構造体に連結する手段として作用するものである。また、これら構造体は、例えばＩビーム手段などによって相互連結することも可能である。溝１１に繊維手段３３を装着すると、リブをもつ等格子状構造体が完成するが、既に述べたように、次にこの構造体を硬化処理すると、スキンを取り付けることができる。あるいは接着することができる。このようにして完成した等格子状構造体を図６に示す。なお、スキンは形成していない。取り付け手段１４を形成した状態の構造体を図示してあるが、この手段については必ずしも必要ない。なお、取り付け手段は、例えばポスト１５などによって構造体のスキンまたはパネルに取り付けることができる。図１にも示されているこのようなポスト１５は、例えば、金型１０の繊維手段３３を硬化処理する前に、挿入できる。
【００１５】
なお、本発明の好適な実施形態では、９０フィート／分の速度で装着ヘッド２２によって繊維手段３３を金型１０の溝１１に装着できる。繊維手段３３の幅は、例えば０．２５〜０．５インチであるが、１インチまでの幅が許容できる。代表的なフラットパネルについて例示のみを目的としていえば、サイズは３×４フィートあるいは３×５フィートである。
【００１６】
以上、平形金型１０の溝１１に繊維手段３３を装着することについて本発明を説明してきたが、本発明は、任意の望ましい形状をもつ金型にも適用可能である。例えば、図７〜９に示すように、本発明は円筒形金型１０Ａにも適用可能である。この金型としては、所望の形に包むことができる可撓性材料などの重合体材料で構成することができる。なお、金型１０Ａについては、溝を機械加工により形成した個体材料で構成してもよい。
【００１７】
次に、図７では、金型１０Ａを、モーター駆動の回転マンドレル５２上に配設する。図９に示すように、ガントリー２０Ａの円形部分に繊維装着ヘッド２２を設置する。ガントリー２０Ａをトラック手段２７上を移動できるように取り付けてあるため、ガントリー２０Ａ、従って装着ヘッド２２は、回転マンドレル５２の軸線に平行な方向である図７の二重矢印の方向に移動できる。従って、マンドレル５２上での金型１０Ａの回転および／またはマンドレル５２の軸線に平行な方向における装着ヘッド２２の移動によって、前記の実施形態と同様に装着ヘッド２２を使用して、繊維手段３３を金型１０Ａの溝１１すべてに装着できる。
【００１８】
また、同様な方法で、図１０、図１１および図９に示すように、本発明を適用し、円錐形の等格子状構造体を製造することができる。
【００１９】
既に説明したように、本発明方法および繊維装着ヘッド装置は、自動操作できる。これは、図７、図８、図１０および図１１に示す制御装置５３などのプログラム設定可能な制御装置によって行なう。この制御装置５３については、繊維装着ヘッド２２を通る繊維手段３３の供給速度、作動している装着ヘッド２２数、溝に装着すべき繊維手段３３の長さ、装着ヘッド２２によって実行される処理回数を始めとする動作パラメータ数に応答し、かつこれを制御するようにプログラム設定されている。また、この制御装置５３は、製造対象の特定の等格子状構造体に関連して、制御装置３３に情報を送る適当なセンサーによって、装着ヘッド２２の繊維手段３３に加える張力を始めとする各種の動作パラメータに応答するようにプログラム設定する。公知手段を設け、パラメータ値を制御装置５３に送り、これから調整信号を装着ヘッド２２およびその他の動作成分に送り返すように構成する。
【００２０】
繊維手段３３は、ガラス、ガラスファイバー、グラファイト、ポリアミド樹脂などの適当な材料で構成することができる。さらに、繊維手段は、多数の独立したフィラメントからなるトウとして構成してもよく、あるいは独立したフィラメントして、またはいくつかの繊維トウからなるバンドとして構成してもよい。繊維は、例えば熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、非熱硬化性樹脂などの各種各量の樹脂で含浸処理しておく。樹脂量または樹脂比は、樹脂材料、等格子状構造体の用途、特にリブをもつ構造体にスキンその他のパネルを形成するかどうかに応じて選択すればよい。
【００２１】
以上の説明から理解できるように、本発明は、新規な繊維装着方法だけでなく、特に溝をもつ金型に適用する装置でこの方法を実施する新規な装着ヘッドを提供するもので、いずれによっても、パネル形、円筒形、円錐形などの任意の所望形状をもつ等格子状構造体を製造することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、装着ヘッドと金型とを相対移動させる手段、および装着ヘッド及びこのようなヘッドと金型との相対移動を自動制御する手段を有することを特徴とする装置に複数の繊維装着ヘッドを使用できる。
本発明方法および繊維装着ヘッドによれば、金型の多数の溝に繊維手段を同時に装着し、構造部材のリブを形成する時間を短縮でき、またコストを削減できる。特に、このような装着ヘッドをいくつか使用することによって、金型の溝への装着するために必要な処理回数を減らすことができる。換言すれば、金型の溝への繊維手段の多重装着処理を提供するものである。さらに、金型の溝への装着するさいの手作業を減らすことによって、繊維装着処理時間を大幅に短縮でき、製造全体のコストを削減できる。
【００２３】
本発明は、明細書に開示し、添付図面に示した特定の実施形態に制限されるものではなく、特許請求の範囲内で各種の実施形態が可能である。
【図面の簡単な説明】
本発明の特徴および作用効果の理解を助けるために添付した図面は下記の通りである。
【図１】
図１は本発明方法および装置に使用する溝付き雌型の一例を示す図である。
図１ａは図１に示した雌型の、いくつかの三角形結節領域を示す拡大図である。
【図２】
図２は繊維手段を図１に示した雌型に装着するために使用するテーブルおよびガントリーの正面図である。
【図３】
図３は図２に示した装置の上面図である。
【図４】
図４は図２に示した装置の側面図である。
【図５】
図５ａ及び図５ｂは本発明による繊維装着ヘッドの２つの位置を示す詳細な図である。
【図６】
図６はスキンを形成してないリブ付き等格子状構造体の一例を示す図で、取り付け手段を示す図である。
【図７】
図７は円筒形金型に適用する本発明方法の別な実施形態を示す側面図である。
【図８】
図８は図７に示した装置の上面図である。
【図９】
図９は図７に示した装置の正面図である。
【図１０】
図１０は円錐形金型に適用する本発明方法のさらに別な実施形態を示す側面図である。
【図１１】
図１１は図１０に示した装置の上面図である。
【符号の説明】
１０：金型
１１：溝
２２：繊維装着ヘッド
２６：供給手段
３３：繊維手段
３６：張力手段
３７：モーター駆動ホイール
４３：張力手段
４５：押圧ローラ
４７：モーター／ソレノイドモーター装置
４９：加熱／硬化手段
５０：カッター手段
５２：マンドレル
５３：自動制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成13年1月24日(2001.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の所望形状をもつ金型（１０）の複数の溝（１１）に繊維手段を装着する方法において、
多重繊維装着ヘッド（２２）を準備し、
金型（１０）と繊維装着ヘッド（２２）とを相対移動させた状態で、繊維装着ヘッド（２２）によって同時に繊維手段（３３）を金型（１０）の溝（１１）に装着し、そして
上記相対移動／装着工程を必要な回数だけ繰り返して、溝（１１）に所望厚みの繊維手段（３３）を装着することを特徴とする繊維の装着方法。
【請求項２】
金型（１０）の溝（１１）を相互に異なる三方向に延設し、上記相対移動／装着工程で、第１方向に延設した溝（１１）に繊維手段（３３）を装着し、次に第２方向に延設した溝（１１）に繊維手段を装着し、次に第３方向に延設した溝（１１）に繊維手段を装着し、そして上記相対移動／装着工程で、金型（１０）に対して所定の一方向に装着ヘッド（２２）を移動させるか、あるいは装着ヘッドに対して第１方向に金型を移動させか、あるいは上記相対移動／装着工程で、相互に直交する２つの異なる方向に同時に装着ヘッド（２２）を移動させる請求項１記載の繊維の装着方法。
【請求項３】
マンドレル（５２）に金型（１０）を設置する工程を有し、上記相対移動／装着工程で、装着ヘッド（２２）に対して金型（１０）を回転し、マンドレル（５２）の回転軸線に対して平行な方向に装着ヘッドまたは金型を移動する請求項２記載の繊維の装着方法。
【請求項４】
繊維手段（３３）を装着する工程で、溝（１１）に繊維手段を装着押圧し、そしてさらに上記装着工程に続いて溝（１１）の端部に達した後に、あるいは少しの時間をおいて繊維手段（３３）を切断する工程、および／または溝（１１）に繊維手段を装着する前に、繊維手段（３３）を加熱処理するか、あるいはその硬化処理を開始する工程、および／または繊維手段を装着する次の工程で、しかも溝（１１）に達する前に、繊維手段（３３）をフレアリング処理する工程、および／または繊維手段（３３）を供給手段（２６）から引き出す工程を有する請求項２記載の繊維の装着方法。
【請求項５】
繊維手段（３３）を装着する工程で、金型（１０）の任意の所定方向において溝（１１）の最大数に対応する数の繊維装着ヘッド（２２）を使用する工程を有する請求項２記載の繊維の装着方法。
【請求項６】
金型（１０）の複数の溝（１１）に同時に繊維手段（３３）を装着して、構造用部材のリブを形成する多重繊維装着ヘッドにおいて、
各装着ヘッドが、
供給手段（２６）から繊維手段（３３）を連続的に引き出し、繊維手段を繊維装着ヘッド（２２）に供給する一つのモーター駆動ホイール（３７）であって、繊維手段を駆動ホイール（３７）の周囲の一部に設けるモーター駆動ホイール（３７）と、
繊維装着ヘッド（２２）に繊維手段（３３）を案内する案内ローラと、そして　溝（１１）で繊維手段（３３）を押圧し、モーター駆動ホイール（３７）によって繊維手段を上記押圧手段に供給する押圧手段（４５〜４７）とを有することを特徴とする多重繊維装着ヘッド。
【請求項７】
供給手段（２６）が好ましくは装着ヘッド（２２）の各スピンドルであり、繊維手段（３３）を金型の溝（１１）に案内する少なくとも一つの案内ローラを有する請求項６記載の繊維装着ヘッドであって、上記押圧手段が押圧ローラ（４５）を有し、空気圧ピストン／ソレノイドモーター装置（４５）をさらに設けて、上記の少なくとも一つの案内ローラと繊維手段（３３）への押圧ローラ（４５）とによって、そして上記ホイールが繊維手段（３３）への適正な張力を維持するように上記ホイール（３７）の速度を制御する手段によって移動および圧力を制御する請求項６記載の繊維装着ヘッド装置。
【請求項８】
繊維手段（３３）が装着ヘッド（２２）を通過するさいに繊維手段（３３）への張力を制御する少なくとも一つの張力手段（３６、４３）を有し、また好ましくは繊維手段（３３）を加熱処理するか硬化処理する手段（４９）を有し、溝（１１）への装着後、繊維手段を切断するカッター手段（５０）を有し、このカッター手段を押圧ローラ（４５）の下流でこれに隣接して配設した請求項７記載の繊維装着ヘッド装置。
【請求項９】
金型（１０）と装着ヘッド（２２）とを相対移動させる手段（２０）と、そして
装着ヘッド（２２）と上記相対移動とを自動制御する手段（５３）とを有する請求項６記載の繊維装着ヘッド装置。
【請求項１０】
上記相対移動させる手段（２０）が装着ヘッド（２２）を移動自在に取り付けたガントリーで、このガントリーが金型（１０）を受け取る回転マンドレル（５２）を有し、装着ヘッド（２２）を自動制御する手段（５３）が装着ヘッドの動作パラメータおよび金型（１０）と装着ヘッド（２２）との間の相対移動の動作パラメータを制御するプログラム設定可能な制御装置（５３）である請求項９記載の繊維装着ヘッド装置。
【国際調査報告】
2004503452.tif 000045