(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸を受入れる第一端と糸を通過させる第二端を有するハウジング、最初の位置と、前記糸が前記強化材料の中に挿入される場所に対応する第二の位置との間で前記ハウジング内にて縦通路内で前記糸を動かす手段、前記最初の位置と第二の位置の間で前記糸を動かす手段を作動させる手段、動きにさからって前記糸を抑制する手段とおよび、強化材料中に前記縦通路用の開口を開ける手段とから成り、前記強化材料の中に縦方向に前記糸を挿入する装置において、前記第一端と第二端は前記ハウジング内の前記縦通路中で前記糸を保持する手段と連係しており、
さらに、前記縦通路内で前記糸を動かす手段が、前記縦通路中に前記糸を保持する可動手段と、縦通路中に前記糸を保持する該可動手段上に位置した糸と噛み合ってそれと共に移動する手段と成る可動装置内にあり、前記可動手段は、最初の位置と、糸が強化材料中に挿入される第二の位置との間で可動であることを特徴とする前記装置。
【請求項２】
縦通路中に糸を保持する手段が、ハウジングを通って縦に伸びている、少なくとも一つの中空部材より成る請求項１に記載の装置。
【請求項３】
縦通路中に糸を保持する手段が、入れ子状に伸縮自在に配列された第一と第二中空部材より成る請求項２に記載の装置。
【請求項４】
少なくとも一つの第一と第二の中空部材がハウジングの内部を縦に可動であるように、縦通路中に糸を保持する可動手段が、入れ子状に伸縮自在に配列した第一と第二の中空部材より成る請求項１に記載の装置。
【請求項５】
少なくとも一つの糸とかみ合う手段及び動きに対して糸を抑制する手段のうち少なくとも一つが開口の中に位置したブレーキパッドを覆っているゴム袋とばねより成る糸ブレーキ装置である請求項１に記載の装置。
【請求項６】
糸とかみ合う手段及び動きに対して糸を抑制する手段が、開口の中に位置したブレーキパッドを覆っているゴム袋とばねより成る糸ブレーキ装置である請求項１に記載の装置。
【請求項７】
動きに対して糸を抑制する手段が糸よりも僅かに大きな内径を有している中空部材である請求項１に記載の装置。
【請求項８】
糸の動きを作動させる手段が縦通路中に糸を保持する手段に連結したピストンであり、ピストンは空気式、電子式、機械式、又は電気機械式で作動できる請求項１に記載の装置。
【請求項９】
更に装置が、加圧流体源からの加圧流体を受入れる手段を有しているハウジングの内部に設置された少なくとも一つの帯域より成っており、前記帯域がハウジングの内壁及び帯域から加圧流体の流出を予防する第一と第二手段により規定されている請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
第一と第二手段の一つが縦通路中に糸を保持する手段に連結されたピストンである請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
帯域が更に、縦通路中に糸を保持する手段で開口の中に位置したブレーキパッドを覆っているゴム袋とばねより成る空気式で作動する糸ブレーキ装置より成る請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
空気式で作動する糸ブレーキ装置が帯域内で可動である請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
空気式で作動する糸ブレーキ装置が帯域内の一定の場所に固定されている請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
少なくとも二つの帯域より成っており、各々が空気式で作動する糸ブレーキ装置を有しており、第一の糸ブレーキ装置は帯域内を可動であり、又第二の糸ブレーキ装置は帯域内の一定の場所に固定されている請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
少なくとも三つの帯域より成っており、縦通路中に糸を保持する手段に連結されたピストンが、帯域内可動の第一糸ブレーキ装置を含んでいる帯域を規定している第一と第二手段の中の一つである請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
強化材料中に縦通路の孔を開ける手段が糸を受入れる開口を備えた針である請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
第一と第二手段の一つが縦通路中に糸を保持する可動手段に連結されたピストンである請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
糸とかみ合う手段が、縦通路中に糸を保持する手段の中で開口の中に位置したブレーキパッドを覆っているゴム袋とばねより成る帯域内に設置され、空気式で作動する糸ブレーキ装置である請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
更に帯域内の一定の場所に設置され、動きに対して糸を抑制する手段より成っており、前記手段が縦通路中に糸を保持する手段の中で開口の中に位置したブレーキパッドを覆っているゴム袋とばねより成り、空気式で作動する糸ブレーキ装置である請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
更に少なくとも第二帯域より成り、糸とかみ合う手段が、縦通路中に糸を保持する可動手段の中で開口の中に位置したブレーキパッドを覆っているゴム袋とばねより成り、第二帯域内に設置された空気式で作動する糸ブレーキ装置である請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
更に少なくとも三つの帯域より成り、縦通路中に糸を保持する手段に連結されたピストンが第二帯域を規定している第一と第二手段の中の一つである請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
縦通路中に糸を保持する手段が糸の直径よりも僅かに大きな直径を有している、少なくとも一つのトンネルより成る請求項１に記載の装置。
【請求項２３】
縦通路中に糸を保持する手段が、糸の直径よりも僅かに大きな直径を有している少なくとも一つのトンネルと少なくとも一つの管より成る請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
最初の位置と、糸が強化材料の中に挿入される場所に対応する第二の位置との間の縦通路中に糸を動かす手段は、糸搬送機構よりなり、該糸搬送機構は：
糸を受入れる入口を有している下部；
糸を通過させるトンネル；
強化材料の中に縦通路の孔を開ける手段まで糸を通過させる出口；
上部を受入れる断面を持った頂部表面を有している下部；
頂部表面上に設置された開口であって、前記開口は糸を通過させるトンネルと連絡しており；
開口の内部に位置決めされた糸ブレーキ；
下部の断面と補完しあう断面を有している上部；
糸ブレーキのかみ合いと解放を与える断面を持つ底面を含んでいる上部、
を含む請求項１に記載の装置。
【請求項２５】
縦通路中に糸を保持する手段が、駆動体部品を通過するトンネル、駆動体部品から糸搬送機構の中にまで伸びている糸の管、及び糸搬送機構の中のトンネルを含んでいる糸の通路より成っており、糸の通路は糸の直径より僅かに大きな直径を有している請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
下部の頂部表面は、十字形の形状を持つ請求項１に記載の装置。
【請求項２７】
溝が十字形の上部より僅かに大きい請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
上部の底面が、平らな部分、平らな部分に対して０°と９０°の間の傾斜壁部分を含んでいる溝、及び三角切込み部分の傾斜壁部分に向い合った壁に備えられた鉤より成る請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
糸ブレーキが頭部とピンより成っており、頭部は糸搬送機構の下部の開口内に位置し、又、ピンは糸搬送機構の開口の中に位置している請求項２６に記載の装置。
【請求項３０】
頭部が、糸搬送機構の上部の溝にはまり合う傾斜部分を有する請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
最初の位置と第二の位置の間で糸を動かす手段を作動させる手段が、作動に応じて駆動体部品の内部から動き、最初の位置と第二の位置の間において糸搬送機構をかみ合わせる作動駆動体である請求項１に記載の装置。
【請求項３２】
強化材料の中に縦方向に糸を挿入する装置であって、
上端と下端を有しているハウジング、
上端と下端における開口、
ハウジングの内部を第一、第二及び第三密閉帯域に区分する密閉部材、前記帯域の各々は加圧流体を受入れる手段を備えていること、
上端と下端の開口に連絡しており、ハウジングの内部で縦方向に装着され、入れ子状に伸縮自在に配列された第一と第二中空部材、
より成り、
ここで前記第一中空部材はハウジング内の所定の場所に装着され、又、前記第二中空部材は縦に可動であり、前記第一中空部材と第二中空部材は糸の直径より僅かに大きな内径を有しており、前記第二中空部材は強化材料の中への糸の挿入に対応する最初の位置と第二の位置の間を可動になっていること、
ここで第一中空部材は第一密閉帯域内に設置された開口と開口内に位置決めされた空気作動糸ブレーキ装置を有し、糸ブレーキ装置は開口の中に位置したブレーキパッドを覆っているゴム袋とばねより成ること、
ここで第二密閉帯域は前記第一中空部材と前記第二中空部材の入れ子状に伸縮自在である部位を含み、又、第二中空部材は開口内に位置決めされた空気作動糸ブレーキ装置を有し、糸ブレーキ装置は開口の中に位置したブレーキパッドを覆っているゴム袋とばねより成ること、又、
ここで第二帯域の下部シールはハウジングの内部に対して適合したピストンであり、針は前記第二中空部材の下端に固定された開口を有し、前記第二部材と針はハウジングの下端から離れて可動になっていること、
より成っている上記装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は複合材料の分野及びそれらを作るのに使用される装置に向けられる。より詳しくは、本発明は実質的に縦方向に糸を挿入する装置を記述する。
【０００２】
（背景技術）
構造的部品を生産するのに強化複合材料を使用することは、特にこれらの望ましい特性が探索されている応用面において今や広く普及している。材料によって、それらの性質は軽量性、強さ、強靱さ、耐熱性、自己支持及び形成及び成型されることに関する適応性を含む。例えば、斯かる部品は航空工学、航空宇宙、人工衛星、バッテリー、（競走用ボートや自動車のような）レクリエーション的乗物、及びその他の応用分野で使用される。
【０００３】
屡々、強化プレフォームを作るのに使用される材料に望まれる性質は高強度である。然し、その性質を表す材料の代表的特性はそれらの最高強度が構成繊維の長軸方向にあることである。この理由で、斯かる強化プレフォームを製造するにはそれらの長軸方向が仕上った部品が受けるであろう力が掛かるのと実質的に同じ方向にあるように強化プレフォーム構成材料を配向することが望ましい。これらの力は多方向的であり得るから、或種の応用では強化材料は準等方的になる点まで一様に、一つ以上の方向に操作可能な完成部品の強度特性を与えるため、通常は二つ又はそれ以上の層の積層で多方向に配向されてもよい。この理由により、斯かる力は長軸がこれらの力方向に配向した繊維によって先ず耐えさせられる、斯くして複合構造体の強化成分はそれらに最高の耐荷重能力を呈することを可能にしている。
【０００４】
屡々、（それ自体は）平板、シート、長方形又は正方形立体などのような簡単な幾何学的形状以外の形状で部品を製造することが望まれる。これを為すための一つの方法は斯かる基本的な幾何学的形状を望ましいより複雑な形態に組合わせることである。斯かる代表的組合わせの一つは、上記の如く作られた強化プレフォームをお互いに関してある角度（通常は直角）で連結することにより作られる。連結された強化プレフォームの斯かる角度の付いた配置は一つ又はそれ以上の端壁又はプレフォーム間の“Ｔ型”交差を含む望まれた形態を創造する。この配置は、圧力又は張力のような外力に曝されていて起こるずれや破損に対して造られる強化プレフォームと複合構造体の結果としての組合せを強くできる。何れにせよ、関係する考慮すべきことは、力が複合物を引離すことが出来ない程に出来るだけ強い構成部品間の各接合部を作ることである。さもなければ、強化プレフォームの構成要素それ自体の望まれる非常に高い強度が与えられても、組合わされたそれ自体の各々のそれに比較された接合部の弱さが構造体の中の弱いリンクになる。
【０００５】
交差している形状のこのタイプの一例は、二つの部品要素の一つが実質的に直角に平面状シートの形にあるもう一つの部品の中間スパン位置を横切って定位される細長く、平らな、平面状肋材である場合である。この構造的配列では、補強肋材の幅寸法の方向に圧力がかかる時のいやなずれ又は破損から平面状シートを抑制するか又は予防することが望ましい。そして又、それが交差する他の要素から離れた方向に交差している要素の一つに力が加えられた時に破損しないであろう（平面状シートそれ自体、シートと帯又はその他の形状などのような）交差している要素間に接合部を備えることも望ましい。
【０００６】
斯かる接合部を作るため種々の提案が過去に為された。第一パネル要素と第二のある角度で曲げられて堅くした要素を形成して硬化することが提案された、後者は単一のパネル接触面を有しているか又はさもなければ二つの分岐した同一平面上にあるパネル接触面を形成し一端で二またに分けられている。そこで二つの部品は、堅くした要素のパネル接触面を熱硬化性接着剤又はその他の接着材を用いて他の部品の接触面に接着性結合により連結させられる。然し、張力が硬化したパネル又は複合構造体の肌に加えられた時には、連結部の有効強度は強化材料のそれであって接着材のそれではないから、受容れ難い程低い値の荷重がそれらの境界でパネルから堅くした要素を分離させる剥離力を生じる。
【０００７】
斯かる部品の境界に金属ボルト又はリベットを用いることも斯かる付加物が少なくとも部分的に複合構造体それ自身を破壊して弱くし、重量が加わり、又斯かる要素と周囲の材料の間の熱膨張係数の差を導入する理由で受容れ難い。
【０００８】
この問題を解決するその他の手法は、部品の一つを他のものに縫合しそして又接合場所の中及び横切って強化繊維を導入するのに縫合糸に頼るような方法の使用によって連結領域を横切って高強度繊維を導入する考えに基づいていた。斯かる手法の一つが米国特許第４，３３１，４９５明細書及びその部分的補完方法、米国特許第４，２５６，７９０明細書に示されている。これらの特許は、接着剤で結合した繊維層から作られた第一と第二複合パネルの間に作られた接合部を開示している。第一パネルは、二つの分岐した共平面のパネル接触面を形成するため一端で二またに分けられており、各々は両パネルを通る未硬化の可撓性複合糸の縫合により第二パネルに連結された。パネルと糸は“共硬化”された：即ち、同時に硬化された。この提案は、連結強度の問題を効果的に克服するための引き続いた努力によって立証されたように不適当である。
【０００９】
米国特許第５，４２９，８５３明細書は、パネルと強化肋材の形をとる補強された複合部品間の連結を提案する。部品の一つはそれが堅くなっているフランジを形作る肋材の残りと連続しているパネルに接触している支持フランジを形成するため直線的に角度を付けて曲げられた細長い帯の形をしている。開示されたように、二つの斯かる肋材はそれらの堅くなっているフランジで互いに背中合わせに連結される。この効果は形成された“Ｔ”字形の頂部を横切るパネルに接触している表面を有している二またに分かれた要素を創り出すのに有効である。堅くなっている肋材の支持フランジはパネルの表面と接触して並置される、そしてそこで二つの要素（即ち、肋材とパネル）は“堅くなっているフランジ”の本体即ち、パネル要素の平面に垂直である堅くなっている肋材の部分、の中にそして一列に伸びているフィラメントの幾らかと共に、パネルを通って且つ強化部材の中に垂直に挿入される繊維性“フィラメント”又は糸により連結される。これの主張する効果は、パネル要素から堅くなっている肋材の堅くなっているフランジ部分の中に伸びるフィラメントにより導入された幾らかの繊維を有することである。或種の目的には多分有効なのだろうが、斯かる従来技術の構成は未だ結果として生じる構成強化要素のお互いの分離による斯かる連結部の破損に対する望ましい量の強度を表してはいない。
【００１０】
（発明の開示）
本発明の目的は、織又は不織布、多孔性発泡成形物又は布、泡又は空隙を含み得る結合物のような強化材料の中に糸を挿入する装置を提供することにある。この場合の“糸”とは何らかの織物の糸、単繊維、被覆された糸、及び同様なものを含むととられる。
【００１１】
装置の背後にある概念は、糸を動かす手段及び適当な時間で各部が作動する糸ブレーキのような糸の動きを抑制する手段、プラス糸が押し進められる時、糸よりほんの僅か大きな直径の中空の部材のような曲りから糸を予防する手段を用いることにより糸の動きを制御するにある。
【００１２】
本発明は強化材料の中に縦に糸を挿入する装置であり、そこで本発明は糸を受容れる第一端と糸を通過させる第二端、第一と第二端は縦通路中に糸を保持する手段と連絡している、縦通路中で糸を動かす手段、糸の動きを作動させる手段、動きに対して糸を抑制する手段、及び強化材料の中に縦通路の孔を開ける手段を備えたハウジングを有する。縦通路中に糸を保持する手段は、ハウジングを通って縦に伸びている円筒のような少なくとも一つの中空の部材であってもよい。なるべくなら、それは望遠鏡式配列の第一と第二中空部材より成り、第一のそれはハウジングの内部に固定され第二のそれは縦に可動である。一実施例では、縦通路中に糸を保持する手段は糸が強化材料の中に挿入された場所に応じて最初の位置と第二の位置の間を可動であり、そして糸に連動する手段を備える、連動手段は最初の位置と第二の位置の間を移動する間に糸と連動している。第二の位置から最初の位置まで縦通路中に糸を保持する手段が戻る間、動きに対して糸を抑制する手段は糸と噛合って挿入された位置にそれを保持する。縦通路中で糸を動かす手段と動きに対して糸を抑制する手段は、空気式、電子式、機械式、又は電気機械式で駆動できる。糸の動きを作動させる手段は縦通路中に糸を保持する手段に連結されたピストンであり得る。好ましい実施例では、ピストン、縦通路中で糸を動かす手段、及び動きに対して糸を抑制する手段は空気式で駆動される。強化材料に縦通路の孔を開ける手段は糸を受容れる開口を備えた皮下注射型の縫製針である。皮下注射針は、中空にした内部と先端に開口を有し、それを通って糸が供給される。糸はそれが挿入方向に強化材料の中を動く時この針と共に運ばれ、そして針が挿入後に引抜かれる時（動きに対して糸を抑制する手段の前述の作用によって）その場に残る。
【００１３】
本発明がそれらの特性を等方的に示す高性能材料の長所を完全に実現化するのに熟練作業者を容認することは理解されるべきである。この装置は、フェルト、三次元的に織られたプレフォーム、発泡成形物、最新複合物に使用されるような前含浸した布の層のような布、不織製品の積層のような材料の中に糸、粗紡糸、前含浸した糸、単繊維などを挿入するのに使用できる。本発明が使用できる幾つかの方法は以下の諸項を含む：
・エポキシのような母材を注入する前に糸のプレフォームの部分を連結するために炭素繊維プレフォームの中に糸を挿入する；
・ポリエステルのような丈夫な糸と重複せずにＮＥＸＴＥＬ（登録商標）セラミック糸のような脆い糸を挿入する。このことは、前・後処理コストを節約するであろう。それは非常に小さな針を使うことも可能にし又糸が針以外に引張られることを必要としない。このことは挿入過程により起る損傷を実質的に減少させるであろう；
・カーボン／エポキシ翼面になるカーボン布を通して犠牲的な糸を挿入する；
・処理中のストレス、層間の特性及び排水の伝搬に対する抵抗性を改善するために複合パネルに厚さを通して補強を加える；
・第一種の糸とは異なる材質から成っている強化材料の中に第二種の糸を挿入する。例えば、第二の糸が強化材料よりもより高い熱伝導度を示して、それにより熱が強化材料から除かれる効率を改善する；及び
・小さな管又は込入った形態のような構造体の裏側に入らずに複雑な形態を縫製する。
【００１４】
従来技術の装置は、それらの応用には多くの制限があった。上記の特徴及び要求されるようなこれらの特徴を発揮する能力を持つシステムは、複合材料の分野で予見されるすべての応用を殆どカバーするであろう。
【００１５】
（発明を実施するための最良の形態）
糸挿入機構１０は円筒形状にあるハウジング１２を備える。ハウジング１２、は第一端１４と第二端１６を有する。糸Ｙは糸巻き、心棒又はその他の連続的に糸を供給する既知の手段（図示されていない）から供給され、そして逆円錐の形状を有している通路１８を通って第一端１４に入る。糸Ｙは、先ず通路の比較的広い部分１８ａを通過してその先端１８ｂにある開口を通過する。先端１８ｂは中空の内部を規定している壁を有している第一中空部材２０と連絡している。部材２０の内径は糸Ｙの直径よりも僅かに大きいだけであるが、糸がそれを通って動くことを可能にする筈である。
【００１６】
ハウジング１２の第二端１６では、第二中空部材２２がハウジング１２の内部から第二端１６を越えて伸びる。第二中空部材２２は、密閉部材２４を通過する。第一中空部材２０は、第二中空部材２２の内部に望遠鏡式配列で設置されている。その内径は第一中空部材２０の外径よりも大きい。糸Ｙは第二中空部材２２を通ってそれの末端２２ａまで伸びる。末端２２ａでは、糸は針２６の孔を通される。針は末端２２ａの内部に定置する。ねじ又はチャック２８が針を末端２２ａの内部にしっかり締める。
【００１７】
既述のように、第一中空部材２０の下端はハウジング１２の内部を望遠鏡式配列で第二中空部材２２の中に設置される。この実施例では、第一中空部材２０はハウジング１２の壁と第一中空部材２０の間にしっかり適合した嵌め込み部品３０と３２により所定の場所に固定される。他方、第二中空部材２２はその縦軸に沿って滑動できて且つ 第一中空部材２０の下端の上に装着される。第二中空部材２２は密閉部材２４を通って滑り、その末端２２ａと針２６はハウジング１２から離れて可動である。糸Ｙが中空部材と孔を通される時、第二中空部材２２の動きは糸Ｙをハウジング１２から離す動きをするであろう。第二中空部材２２は、ハウジング１２の形状に対応した円板であり且つハウジング内壁に沿って接触し乍ら滑動する、ピストン３４の内部に嵌め込まれている。本質的には、第二中空部材２２はハウジング１２の中に滑動的に装着されたピストン棒であり、且つ針２６と糸Ｙをハウジングから離して強化材料の中に駆動できる。
【００１８】
熟練作業者は第二中空部材２２の滑動を働かせるには、空気式、機械式、電気機械式、及び電気式のような幾つかの方法があることを認識するであろう。図１は空気式で駆動される糸挿入機構を示す。この実施例では、ハウジングの内部は四つの帯域又は区画Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤに細分され、その各々は他の帯域から密閉されている。帯域Ａは嵌め込み部品３０と３２により密閉される。帯域Ｂは嵌め込み部品３３とピストン３４により密閉され、又帯域Ｃはピストン３４と第二端１６に設置された密閉部材２４により密閉される。帯域Ｄは大気に通気していて且つ嵌め込み部品３２と３３により密閉される。各帯域は圧縮空気のような加圧流体が、加圧流体源（図示されていない）と連絡するホース又は導管（図示されていない）を通って、帯域から出るだけでなく帯域に入ることも出来るノズル４０、４２及び４４を夫々備える。この実施例ではその内部を移動する第二中空部材２２と糸Ｙは加圧流体が帯域Ｂに供給された時糸挿入を遂行するためハウジング１２から離れて駆動される。帯域Ｃ中の圧力が帯域Ｂ中のそれを越える時には、第二中空部材２２は上方に、換言すれば第二中空部材の引込む方向に駆動される。通常、このことは帯域Ｂから加圧流体を解放し且つ帯域Ｃに加圧流体を加えることにより遂行されるであろう。
【００１９】
帯域Ｂには、第一糸ブレーキ組立４６が備えられる。ブレーキパッド４８は第二中空部材上に配置された開口５０の中に嵌め込まれる。ばね５２は開口５０と片寄せさせられたブレーキパッド４８の上に広がる。ゴム袋５４はブレーキパッド組立４６の上に取付けられる。第一糸ブレーキ組立４６は帯域Ｂ中の加圧流体の増大によって作動させられる。
【００２０】
帯域Ａには、第二糸ブレーキ組立５６が備えられる。第二糸ブレーキ組立はブレーキパッド５８が固定第一中空部材２０の中の開口６０の中に嵌め込まれることを除いては、第一糸ブレーキ組立と同一である。第二糸ブレーキ組立５６は帯域Ａ中の加圧流体の増大によって作動させられる。
【００２１】
この実施例の第一と第二糸ブレーキは空気式で作動させられる。加圧された流体が帯域Ａ及びＢに入った時、上昇した圧力は糸Ｙに対してブレーキパッド４８又は５８を押付ける、それはハウジングの外及び強化材の中への糸の動きを駆動するか、又は挿入後の上方への糸の動き又は糸の曲りを予防するのに必要な抑止力をもたらす。このことは以下で説明されるであろう。
【００２２】
糸挿入機構の操作と使用法が今述べられるであろう。糸Ｙは第一端１４でハウジングに入り第一と第二中空部材２０、２２により規定された望遠鏡式配列に通される。糸Ｙは針２６に通され、それは第二中空部材２２の末端２２ａに固定される。
【００２３】
最初、帯域Ａ、Ｂ及びＣ中の流体圧は、これら帯域の中の部品を動かすのには不十分である。通常、これは流体圧は印加されず、圧力が大気圧であることを意味する。この条件で、ばね５２の張力はブレーキパッド４８、５８を糸との噛み合せ外に保ち、それ故糸は通り抜けられる。
【００２４】
空気圧が帯域Ｂに加えられた時、第一糸ブレーキ組立４６が作動させられる。ブレーキパッド４８は帯域内に増えた圧力によって糸Ｙに対して押付けられる。圧力増大は又ピストン３４も下方に動かす。続いて、これは第二中空部材２２と針２６をハウジングから離して、強化材料に向ってそれで強化材料の中に動かす。糸Ｙは第一糸ブレーキ組立のパッド４８が糸に対して噛合わされているから第二中空部材と共に移動する。上記のような強化材料の上の針の位置決めと糸挿入機構の作動により、針は強化材料を通る孔を開け、第二中空部材と糸Ｙの為の実質的な縦通路を創る。糸Ｙはこの実質的な縦通路に沿って挿入される。
【００２５】
糸Ｙの挿入後、糸Ｙの変位又は曲り無しに針２６と第二中空部材２２の除去は以下のように行われる。流体圧が帯域Ｂから解放され、第一糸ブレーキ組立４６は糸Ｙから外れる。同時に、流体圧が帯域ＡとＣに加えられる。帯域Ａへの流体圧の印加は第一糸ブレーキ組立に関して述べた方法で固定第一中空部材２０に設置された第二糸ブレーキ組立５６を作動させる。
【００２６】
帯域Ｃへの流体圧の印加はピストン３４を上方に動かし、第二中空部材２２と針２６を強化材料の外に動かして又第二中空部材２２をハウジング１２の中に引込める。ピストン３４の上方への動きは帯域Ｂ中でピストン３４の上に配置されたピストン止め６２によって究極的に停止させられる。第二中空部材２２、ピストン３４、及び針２６が引込んでいる間、固定第一中空部材２０中に設置された第二糸ブレーキ組立５６は帯域Ａ中の圧力の増大により糸に対して噛合っているから、糸Ｙは固定の儘である。更に、第一と第二中空部材の内径は糸の直径よりも僅かに大きいだけであるから、第一と第二中空部材は糸の曲りを予防しながら、縦通路の中に糸を保持する。即ち、第二中空部材２２、ピストン３４、及び針２６が引込まれる間、糸は抑止されていて且つ強化材料内の所定の場所で保持されている糸Ｙを動かすことはできない。例え引込みの間針の孔が糸の上を滑動してもこれがその場合である。
【００２７】
前述の実施例では、糸ブレーキ組立は空気式で駆動されるが、これらがそうである必要はない。例えば、糸ブレーキ組立は空気式、機械式、電気機械式、及び電気式で駆動されてもよい。もし駆動が空気式手段により成し遂げられないならば、ハウジングを密閉帯域に細分化する必要はないかも知れない。
【００２８】
糸ブレーキ組立の代りの組立が図３に示される。糸ブレーキ組立６４は固定留具又はパッド６６を備える。回転腕又はカム６８は糸Ｙに旋回作動されそれをパッド６６に対する場所に固定する。これは空気システムの部品の必要性を無くす機械式糸ブレーキ組立の一例である。
【００２９】
図２と図４に、二つの他の空気作動糸ブレーキ組立７０と８０が描かれる。図２では、空気作動シリンダー７２が加圧された時、棒７４に固定されたブレーキパッド７６は糸Ｙに対して動かされ、それを固定パッド７８に対してブレーキをかける。この組立はブレーキパッドの上に直接押付けるのに似ている。エアシリンダー７２からの圧力の解放が糸Ｙからブレーキパッド７６を解放する。
【００３０】
図４では、エアシリンダー８２はピボット８６上に配置されたカム８４に対して作動される。作動はカム８４を旋回させ、それにより糸Ｙに対してブレーキパッド８８を変位させる。糸Ｙはブレーキパッド８８と固定パッド９０の間の場所に固定される。これは間接押付けと同類である。この実施例の一種では、回転カム８４が直接糸Ｙに旋回できて、それによりブレーキパッドの必要が無くなる。
【００３１】
本発明のもう一つの実施例が図５〜図９に描かれる。図５では、糸挿入機構１００がハウジング１０１の内部に嵌め込まれた駆動体部品１０２と糸搬送機構１０４を有して示されている。
【００３２】
操作中、駆動体部品１０２はハウジング１０１の内部に装着され、固定されて残っている。駆動体部品１０２は糸挿入を成し遂げるため糸搬送機構１０４を駆動する。糸搬送機構１０４は共に相補的な配置で適合する下部１０６と上部１０８を有する。皮下注射針１１０は下部１０６の末端に固定される。糸Ｙは駆動体部品１０２、糸搬送機構１０４、及び皮下注射針１１０に通される。これは一般的な配列であって；特定の配列が以下に詳細に述べられる。
【００３３】
尚図５を参照すると、駆動体部品１０２はその後面１１２に加圧流体源（図示されていない）からの加圧流体を受取る管状入口１１４を備える。管状入口１１４は本体１１８に入る導管１１６を通って駆動体要素１２６と連絡している。本体の内部には、本体に入る加圧流体の流路として役立つトンネル（図示されていない）が備えられる。駆動体要素１２６は加圧流体用のトンネルの外に伸びており、加圧流体の印加に応じて外方向に作動できる。作動した時、駆動体要素１２６は糸搬送機構１０４の方向に導管１１６の外に動く。駆動体要素１２６は糸搬送機構１０４の上部１０８に取付けられて駆動体要素１２６と共にそれを前方に動かす。
【００３４】
糸は後面１１２に備えられた入口１２０を通り駆動体部品１０２の本体１１８に入る、そしてトンネル１２２を経由して駆動体部品１０２を通過する。入口１２０は駆動体部品１０２から離れて管状の伸長物のように描かれている。糸は糸搬送機構１０４を通る途中トンネル１２２と管１３０を通過する。
【００３５】
図６は駆動体部品１０２の前面１２４、換言すれば、糸搬送機構１０４に面した側を示す。駆動体要素１２６は加圧流体用のトンネルの外に伸びている。加圧流体が駆動体部品１０２に供給された時、駆動体部品は作動されて、加圧に応じて駆動体部品を外に動かす。
【００３６】
前面１２４は更に糸搬送機構１０４から伸びている案内部材１３６を受入れる第一と第二トンネル１２８を備える。前面は又トンネル１２２と連絡している糸の管１３０も備える。糸の管１３０は前面１２４から伸びており、糸は糸搬送機構１０４への途中それを通過する。
【００３７】
糸搬送機構１０４は上部１０８と下部１０６より構成される。下部１０６はその上面に細長い孔又は溝を彫られた断面を備えた固体構造である。細長い穴が開けられた断面は上部１０８の形状を補完して受容れる。この配置は図７で見ることが出来る、ここで縦の本体部分１３２と翼１３４を持っている上部１０８は十字形をしており、又下部１０６は上部１０８を受容れるために相補的な方法で細長い孔が開けられている。
【００３８】
図５で示されるように、駆動体要素１２６は駆動体部品１０２から伸びており且つ糸搬送機構１０４の後側に固定されている。駆動体要素１２６は加圧によって外側に動き、糸搬送機構１０４の上部１０８を糸挿入の方向に押している。上部１０８の翼１３４が側面を作られた下部１０６の内壁に噛合う時、下部１０６は同様に外側に動く、そしてこの時全糸搬送機構１０４は糸挿入の方向に動く。駆動体要素１２６は糸を動かす手段を作動させる手段である。
【００３９】
糸搬送機構１０４の下部１０６は、更に下部１０６の後側から伸びている案内部材１３６を備えている。これらの案内部材は駆動体部品１０２の前面１２４上のトンネル１２８の内部に適合するように配置され且つその寸法に作られている。下部１０６は更に固定駆動体部品１０２の前面１１４から伸びている糸の管１３０を望遠鏡式配列で受容れる糸の管１３１を備えている。挿入と引込みに関連した動きの間、案内棒１３６はそれらの内部に残っている間トンネル１２８の内外を滑動する。同様に、糸は固定駆動体部品１０２中のトンネル、糸の管１３０、糸の管１３１及び糸搬送機構１０４の下部１０６中のトンネル１５６そして皮下注射針１１０を通って移動する。駆動体部品１０２から伸びている糸の管１３０と糸搬送機構１０４から伸びている糸の管１３１は望遠鏡式嵌り込みの関係にある。固定駆動体部品１０２中のトンネル、糸の管１３１及び糸搬送機構１０４の下部１０６中のトンネル１５６、そして糸の管１３０は糸の直径よりも僅かに大きいだけの直径を持ち縦通路の中に糸を保持している手段を構成することは容易に理解されるべきである。
【００４０】
図８は上部１０８を取除いて、糸ブレーキ１３８を暴露した、糸搬送機構１０４の下部１０６の上面図である。図９は糸搬送機構１０４の分解図を示し、上部１０８と下部１０６、及び糸ブレーキ１３８の相互関係をよりはっきり示している。上部１０８は溝１４４の部分がある角度の付いた壁部分１４５により形成された三角の切込み部分を持つその長さの部分１４２が平らな下面１４０を備えており、それは三角の切込み部分の角度の付いた壁部分１４５に向い合った壁に鉤１４６を備えている。
【００４１】
図９に示されるように、糸ブレーキ１３８は頭部１４８とピン１５０より構成される。ピン１５０は糸Ｙの真上で、開口１５２を通って糸の管１５６の中に伸びる。頭部１４８は溝１４４の角度の付いた壁部分１４５の表面に相補的な角度の付いた表面１４９を持つ。糸搬送機構１０４の上部１０８が固定駆動体部品１０２の駆動体要素１２６により押されることに応じて前方に滑動する時、溝１４４の角度の付いた壁部分１４５は頭部１４８に噛合って、それを押下げ、ピン１５０を糸との物理的かみ合いの中を開口１５２を通って下方に動かす。
【００４２】
上部１０８が糸搬送機構１０４の下部１０６中を前方に滑動している時には又、上部１０８の翼１３４も側面を作った下部１０６の内壁に噛合って、下部１０６を糸挿入の方向に外側に駆動する。この作用は糸ブレーキ１３８の押下げ及び糸Ｙの噛合いを遂行する前述の作用と同時、又は略同時に起る。糸Ｙは糸搬送機構１０４と共に前方に動く、この配列ではピン１５０は糸と物理的に噛合っているから、それは糸を糸の管１５６の内部に突き当てている。糸搬送機構は縦通路の中で糸を動かす手段である。強化材料の上に針１１０を位置決めして上記の如く糸搬送機構を作動させることにより、針は強化材料を通る孔を開け、実質的に針１１０と糸Ｙの為の縦通路を創り出す。糸Ｙはこの実質的に縦の通路に沿って挿入される。
【００４３】
糸Ｙの挿入後、糸Ｙの変位又は曲り無しで針１１０の除去は以下のように行われる。流体圧が入口１１４から解放され、それは駆動体要素１２６を不活性化する。駆動体部品１０２の本体１１８内に設置されたばねは引込まれた位置に向って駆動体要素１２６を片寄らせる。斯くして流体圧が解放された時、駆動体要素１２６が引込み、それと共に糸搬送機構１０４を引きこむ。詳しくは、駆動体要素１２６が引込むと共に、それは糸搬送機構１０４の上部１０８を引張ってそれを引込ませる。上部１０８が引込む時、頭部１４８の上の鉤１４６は糸Ｙが機構が引込むと共に除去されないことを確実にするため糸からピン１５０を引離しそれとの噛合せを外す。更に、上部１０８が引込む時、上部１０８の翼１３４は側面を作った下部１０６の内壁に噛合って、引込みの方向に下部１０６を駆動し、糸搬送機構１０４の引込み移動を成し遂げる。
【００４４】
固定駆動体部品１０２の糸の入口１２０には、装置が引込まれる間に強化材料内のその挿入された位置から除去されることから糸を保持するために、糸ブレーキ機構１２１が備えられる。糸ブレーキ機構は引込み中に管の外に移動することから糸を予防する締付け器である。換言すれば、それは動きに対して糸を抑制するための手段である。締付け器は糸の直径と同じか、又はそれより僅かに小さい直径を持つ糸の入口の内部直径の一部である。締付け器は、糸搬送機構が挿入位置から引込まれる時に機構と共に上に移動することからそれを予防する糸への引張り力を加える。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の好ましい実施例の透視図。
【図２】  代りの糸ブレーキ組立の透視図。
【図３】  もう一つの代りの糸ブレーキ組立の透視図。
【図４】  尚もう一つの代りの糸ブレーキ組立の透視図。
【図５】  本発明のもう一つの実施例の透視図。
【図６】  図５の実施例の一面の透視図。
【図７】  図５の実施例の一特定部の上面図。
【図８】  図５の実施例の一特定部の上面図。
【図９】  図５の実施例の一特定部の分解図。
【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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