(57)【要約】  管状編組を形成するためのシステムおよび方法が本明細書に開示される。本技術の実施形態によって構成された編組システムは、例えば、上部駆動ユニット、下部駆動ユニット、上部および下部駆動ユニットと同軸のマンドレル、および上部駆動ユニットと下部駆動ユニットとの間に延在する複数の管、を含むことができる。各管は、管状編組を形成するための個々のフィラメントを受け入れるように構成されることができ、上部および下部駆動ユニットは、同期して管（およびそれらの管内に含まれるフィラメント）を、３つの別個の動き、すなわち（ｉ）中心軸に向かって径方向内向きに、（ｉｉ）中心軸から離れて径方向外向きに、（ｉｉｉ）中心軸を中心に回転して移動するように作用し、フィラメントを上下に交差させて、マンドレル上に管状編組を形成する。【選択図】図１
2020537061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部カムおよび外部スロットを含む外部アセンブリと、内部カムおよび内部スロットを含む内部アセンブリであって、前記内部アセンブリが、前記外部アセンブリと同軸に位置合わせされ、内部および外部スロットの数が同じである、前記内部アセンブリと、を含む駆動ユニットと、
複数の管であって、個々の前記管が前記内部スロットおよび／または前記外部スロットの各々の内部に拘束される、前記複数の管と、
前記外部カムを回転させて、前記管の第１のセットを前記外部スロットから前記内部スロットに駆動させるように構成された外部駆動機構と、
前記内部カムを回転させて、前記管の第２のセットを前記内部スロットから前記外部スロットに駆動させるように構成された内部駆動機構と、
を備える編組システム。
【請求項２】
前記管の第１のセットが、前記外部スロット内に拘束されると、前記管の第２のセットが、前記内部スロット内に拘束され、
前記管の第１のセットが、前記内部スロット内に拘束されると、前記管の第２のセットが、前記外部スロット内に拘束される、請求項１に記載の編組システム。
【請求項３】
前記内部駆動機構および前記外部駆動機構が、前記内部カムおよび前記外部カムを回転させて、実質的に同時に、（ａ）前記管の第１のセットを、前記外部スロットから前記内部スロットに駆動させ、（ｂ）前記管の第２のセットを、前記内部スロットから前記外部スロットに駆動させるように構成される、請求項１に記載の編組システム。
【請求項４】
前記外部アセンブリが、前記外部スロットと位置合わせされた外部駆動部材を含み、
前記内部アセンブリが、前記内部スロットと位置合わせされた内部駆動部材を含み、
前記外部駆動機構が、前記外部カムを回転させて、前記外部駆動部材を径方向内向きに移動させるように構成され、
前記内部駆動機構が、前記内部カムを回転させて、前記内部駆動部材を径方向外向きに移動させるように構成される、請求項１に記載の編組システム。
【請求項５】
前記外部カムの第１の回転運動が、前記外部駆動部材の第１のセットを径方向内向きに移動させ、
前記外部カムの第２の回転運動が、前記外部駆動部材の第２のセットを径方向内向きに移動させる、請求項４に記載の編組システム。
【請求項６】
前記外部駆動部材の前記第１のセットおよび前記第２のセットが、同じ数の外部駆動部材を含む、請求項５に記載の編組システム。
【請求項７】
前記内部カムの第１の回転運動が、前記内部駆動部材の第１のセットを径方向外向きに移動させ、
前記内部カムの第２の回転運動が、前記内部駆動部材の第２のセットを径方向外向きに移動させる、請求項４に記載の編組システム。
【請求項８】
前記内部駆動部材の前記第１のセットおよび前記第２のセットが、同じ数の内部駆動部材を含む、請求項７に記載の編組システム。
【請求項９】
前記外部カムが、前記外部駆動部材と連続的に接触する周期的形状を備えた径方向内向きに面する表面を有し、
前記内部カムが、前記内部駆動部材と連続的に接触する周期的形状を備えた径方向外向きに面する表面を有する、請求項４に記載の編組システム。
【請求項１０】
前記内部アセンブリおよび前記外部アセンブリが、実質的に同一平面上にあり、前記内部アセンブリが、前記外部アセンブリに対して回転可能である、請求項１に記載の編組システム。
【請求項１１】
管状編組を形成する方法であって、
内部アセンブリを外部アセンブリに対して回転させるステップであって、前記内部アセンブリが、細長部材の第１のセットを拘束し、前記外部アセンブリが、細長部材の第２のセットを拘束し、前記細長部材の第１および第２のセットの各々が、個々のフィラメントを受け入れるように構成される、前記回転させるステップと、
実質的に同時に、
前記内部アセンブリの内部カムを駆動させて、前記細長部材の第１のセットを、前記内部アセンブリから前記外部アセンブリに移動させ、
前記外部アセンブリの外部カムを駆動させて、前記細長部材の第２のセットを、前記外部アセンブリから前記内部アセンブリに移動させるステップと、
を含む、管状編組を形成する方法。
【請求項１２】
前記内部カムおよび前記外部カムを実質的に同時に駆動させた後、前記内部アセンブリを回転させて、前記細長部材の前記第２のセットを前記細長部材の前記第１のセットに対して回転させるステップをさらに含む、請求項１１に記載の管状編組を形成する方法。
【請求項１３】
前記内部アセンブリを回転させるステップが、前記内部アセンブリを第１の方向に回転させて、前記細長部材の前記第１のセットを前記細長部材の前記第２のセットに対して回転させるステップを含み、前記管状編組を形成する方法が、
前記内部カムおよび前記外部カムを実質的に同時に駆動させた後、前記内部アセンブリを第２の方向に回転させて、前記細長部材の前記第２のセットを前記細長部材の前記第１のセットに対して回転させるステップをさらに含み、前記第１の方向が、前記第２の方向と反対である、請求項１１に記載の管状編組を形成する方法。
【請求項１４】
前記内部アセンブリが、前記細長部材の前記第１のセットまたは前記第２のセットを拘束するように構成された内部スロットを含み、
前記外部アセンブリが、前記細長部材の前記第１のセットまたは前記第２のセットを拘束するように構成された外部スロットを含み、
前記内部スロットおよび前記外部スロットの数が同じである、請求項１１に記載の管状編組を形成する方法。
【請求項１５】
各々が上部および下部を有する複数の細長部材であって、個々の前記細長部材が、個々のフィラメントを受け入れるように構成される、前記細長部材と、
前記細長部材の前記上部に抗して作用するように構成された上部駆動ユニットと、
長手方向軸に沿って前記上部駆動ユニットと同軸に位置合わせされ、前記細長部材の前記下部に抗して作用するように構成された下部駆動ユニットと、を備え、
前記上部駆動ユニットおよび前記下部駆動ユニットが、同期して前記細長部材の前記上部および前記下部に抗して作用して、（ａ）前記細長部材の第１のセットを、前記長手方向軸に向かって径方向内向きに、（ｂ）前記細長部材の第２のセットを、前記長手方向軸から離れて径方向外向きに、同時に駆動するように構成される、
編組システム。
【請求項１６】
前記上部駆動ユニットが前記細長部材の前記上部を拘束し、前記下部駆動ユニットが前記細長部材の前記下部を拘束する、請求項１５に記載の編組システム。
【請求項１７】
前記上部駆動ユニットおよび前記下部駆動ユニットが、前記細長部材を、前記長手方向軸に対して弓状経路に沿って移動させるようにさらに構成される、請求項１５に記載の編組システム。
【請求項１８】
前記上部駆動ユニットおよび前記下部駆動ユニットが、実質的に同一である、請求項１５に記載の編組システム。
【請求項１９】
前記上部駆動ユニットおよび前記下部駆動ユニットが、ともに移動するように機械的に同期化される、請求項１５に記載の編組システム。
【請求項２０】
前記上部駆動ユニットが、（ａ）外部スロットを有する外部アセンブリと、（ｂ）内部スロットを有する内部アセンブリと、を含み、
前記下部駆動ユニットが、（ａ）外部スロットを有する外部アセンブリと、（ｂ）内部スロットを有する内部アセンブリと、を含み、
個々の前記細長部材が、前記上部駆動ユニットおよび前記下部駆動ユニットの前記内部スロットおよび／または前記外部スロットの各々の内部に拘束され、
前記内部スロットおよび前記外部スロットの数が同じである、請求項１５に記載の編組システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
この出願は、２０１７年１０月１４日に出願された米国仮特許出願第６２／５７２，４６２号、発明の名称「ＢＲＡＩＤＩＮＧ  ＭＡＣＨＩＮＥ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＵＳＥ」の利益を主張し、その内容は参照により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本技術は、一般に、フィラメントの管状編組を形成するためのシステムおよび方法に関する。特に、本技術のいくつかの実施形態は、マンドレルの長手方向軸の周りの一連の別個の径方向および弓状経路において、それぞれがフィラメントを収容する垂直管の運動によって編組を形成するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
編組は、一般に、互いに織り合わされて円筒形または管状の構造を形成する多くのフィラメントを含む。このような編組は、幅広い医療用途を有する。例えば、編組は、低侵襲外科処置での配備のために小さなカテーテルに折りたたまれるように設計されることができる。いくつかの編組は、カテーテルから配備されると、展開されている血管または他の体腔内で拡張し、体液の流れを閉塞または減速させ、体液内の粒子を捕獲またはろ過し、または体内の血栓またはその他の異物を回収することができる。
【発明の概要】
【０００４】
編組を形成するためのいくつかの既知の機械は、各スプールから繰り出されたワイヤが互いに交差する／下になるように、ワイヤのスプールを移動させることによって動作する。しかしながら、これらの編組機は、引張強度が低い非常に細いワイヤで構成された編組を必要とするほとんどの医療用途には適していない。特に、ワイヤはスプールから繰り出されるため、ワイヤを破損し得る大きな衝撃を受ける可能性がある。他の既知の編組機は、編組プロセス中にワイヤに大きな衝撃を与えることなく、ワイヤに張力をかけるために、各ワイヤに重りを固定する。これらの機械は、フック、ワイヤを把持してワイヤを互いに上下に編むためのその他の手段を使用してワイヤを操作する。このような編組機の欠点の１つは、フィラメントが運動するたびに重りが落ち着くまでに時間がかかるため、速度が非常に遅くなることである。さらに、編組には多くの用途があり得るため、長さ、直径、細孔サイズ等の設計の仕様は大きく異なる可能性がある。したがって、非常に細いフィラメントを使用して、高速で、様々な寸法を有する編組を形成することができる編組機械を提供することが望ましいであろう。
【０００５】
本開示の多くの態様は、以下の図面を参照することでよりよく理解することができる。図面内の構成要素は必ずしも縮尺通りではない。代わりに、本開示の原理を明確に例示することに重点が置かれている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本技術の実施形態に従って構成された編組システムの等角図である。
【図２】本技術の実施形態に従って構成された、図１に示される編組システムの管の拡大断面図である。
【図３Ａ】本技術の実施形態に従って構成された、図１に示される編組システムの上部駆動ユニットの上面図および拡大上面図である。
【図３Ｂ】本技術の実施形態に従って構成された、図１に示される編組システムの上部駆動ユニットの上面図および拡大上面図である。
【図４Ａ】本技術の実施形態に従って構成された編組構造を形成する方法の様々な段階における、図３Ａおよび図３Ｂに示される上部駆動ユニットの拡大概略図である。
【図４Ｂ】本技術の実施形態に従って構成された編組構造を形成する方法の様々な段階における、図３Ａおよび図３Ｂに示される上部駆動ユニットの拡大概略図である。
【図４Ｃ】本技術の実施形態に従って構成された編組構造を形成する方法の様々な段階における、図３Ａおよび図３Ｂに示される上部駆動ユニットの拡大概略図である。
【図４Ｄ】本技術の実施形態に従って構成された編組構造を形成する方法の様々な段階における、図３Ａおよび図３Ｂに示される上部駆動ユニットの拡大概略図である。
【図４Ｅ】本技術の実施形態に従って構成された編組構造を形成する方法の様々な段階における、図３Ａおよび図３Ｂに示される上部駆動ユニットの拡大概略図である。
【図５】本技術の実施形態に従って構成された編組システムの駆動ユニットの拡大概略図である。
【図６】本技術の実施形態に従って構成された編組システムの駆動ユニットの拡大概略図である。
【図７】本技術の実施形態に従って構成されたカムリングの拡大上面図である。
【図８】本技術の実施形態に従って構成されたカムリングの拡大上面図である。
【図９】本技術の実施形態に従って構成された編組システムコントローラのユーザインターフェースの表示である。
【図１０】本技術の実施形態に従って構成された、図１に示される編組システムのマンドレルの一部の等角図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本技術は、一般に、複数のフィラメントから編組構造を形成するためのシステムおよび方法を対象とする。いくつかの実施形態では、本技術による編組システムは、上部駆動ユニットと、中心軸に沿って上部駆動ユニットと同軸に位置合わせされた下部駆動ユニットと、上部駆動ユニットと下部駆動ユニットとの間に延在し、上部および下部駆動ユニット内部で拘束される複数の管と、を含むことができる。各管は、重りに取り付けられた個々のフィラメントの端を受け入れることができる。フィラメントは、管から、中心軸と位置合わせされたマンドレルまで延在することができる。特定の実施形態では、上部および下部駆動ユニットは、同期して作用し、管（およびそれらの管内に含まれるフィラメント）を３つの別個の動き、すなわち（ｉ）中心軸に向かって径方向内向きに、（ｉｉ）中心軸から離れて径方向外向きに、（ｉｉｉ）中心軸を中心に回転して、移動するように作用させることができる。特定の実施形態では、上部および下部駆動ユニットは、管の第１のセットを径方向外向きに同時に移動させ、管の第２のセットを径方向内向きに移動させて、これらの管に含まれるフィラメントを「通過」させる。上部および下部駆動ユニットは、第１の管と、その中に保持されているフィラメントとを、管の第２のセットを通過してさらに移動させて、例えば、マンドレル上に「オーバー／アンダー」編組構造を形成することができる。ワイヤは管内に含まれており、上部および下部駆動ユニットは、管の上部および下部の両方に同期して作用するため、管を素早く移動させて通過させ、編組を形成することができる。これは、管の上部および下部の両方を同期して移動させないシステムに比べて、大幅な改善である。さらに、張力が複数の重りを使用して提供されるので、本システムは、非常に細いフィラメントを使用して編組を形成することを可能にする。したがって、フィラメントは、編組プロセス中にそれらを破壊し得る大きな衝撃力を受けない。
【０００８】
本明細書で使用される場合、「垂直（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「側部（ｌａｔｅｒａｌ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」、および「下部（ｌｏｗｅｒ）」という用語は、図に示される向きを考慮した、編組システムにおける特徴の相対的な方向または位置を指すことができる。たとえば、「上部」または「最上部（ｕｐｐｅｒｍｏｓｔ）」は、別の特徴よりもページの上部に近い位置にある機能を指す。しかしながら、これらの用語は、上部／底部、上／下、上方／下方、上へ／下へ、および左／右によって入れ替え可能な反転または傾斜した向き等、他の向きを有する半導体デバイスを含むと広く解釈されるべきである。
【０００９】
図１は、本技術に従って構成された編組システム１００（「システム１００」）の等角図である。システム１００は、フレーム１１０と、フレーム１１０に結合された上部駆動ユニット１２０と、フレーム１１０に結合された下部駆動ユニット１３０と、上部駆動ユニット１２０と下部駆動ユニット１３０（集合的に「駆動ユニット１２０、１３０」）との間に延在する複数の管１４０（例えば、細長いハウジング）と、マンドレル１０２と、を含む。いくつかの実施形態では、駆動ユニット１２０、１３０およびマンドレル１０２は、中心軸Ｌ（例えば、長手方向軸）に沿って同軸に位置合わせされる。図１に例示される実施形態では、管１４０は、中心軸Ｌに対して対称的に配置され、それらの長手軸は、中心軸Ｌに平行である。図示のように、管１４０は、中心軸Ｌを中心として円形配列で配置される。すなわち、管１４０は、各々中心軸Ｌから径方向に等間隔に置かれ、集合的に円筒形状を形成することができる。他の実施形態では、管１４０は、管１４０の長手方向軸が中心軸Ｌに対して角度が付けられ、中心軸Ｌと交差するように円錐形状に配置されることができる。さらに他の実施形態では、管１４０は、管１４０の長手方向軸が中心軸Ｌに対して角度を付けられているが、中心軸Ｌと交差しない（例えば、管の上端は、中心軸Ｌに対して管の下端から角度的にオフセットされることができる）「撚り」形状で配置されることができる。
【００１０】
フレーム１１０は、一般に、システム１００の構成要素を支持および収容するための金属（例えば、鋼、アルミニウム等）構造を備えることができる。より具体的には、例えば、フレーム１１０は、上部駆動ユニット１２０を支持する上部支持構造１１６と、下部駆動ユニット１３０を支持する下部支持構造１１８と、基部１１２と、上部１１４と、を含むことができる。いくつかの実施形態では、駆動ユニット１２０、１３０は、それぞれ上部および下部支持構造１１６、１１８に直接（たとえば、ボルト、ねじ等を介して）取り付けられる。いくつかの実施形態では、基部１１２は、管１４０のすべてまたは一部を支持するように構成されることができる。図１に例示される実施形態では、システム１００は、フレーム１１０の基部１１２に結合されたホイール１１１を含み、したがって、ポータブルシステムであり得る。他の実施形態では、基部１１２は、システム１００が持ち運びできないように、表面（例えば、床）に恒久的に取り付けることができる。
【００１１】
システム１００は、マンドレル１０２から管１４０まで径方向に延在するように装填されたフィラメント１０４を編組するように動作する。図示のように、各管１４０は、その中に単一のフィラメント１０４を受け入れることができる。他の実施形態では、管１４０のサブセットのみが、フィラメントを受け入れる。いくつかの実施形態では、フィラメント１０４の総数は、フィラメント１０４を収容する管１４０の総数の半分である。すなわち、同じフィラメント１０４は２つの端部を有することができ、２つの異なる管１４０は（例えば、フィラメント１０４がマンドレル１０２に巻き付けられるか、そうでなければ固定された後）同じフィラメント１０４の異なる端部を受け入れることができる。他の実施形態では、フィラメント１０４の総数は、フィラメント１０４を収容する管１４０の数と同じである。
【００１２】
各フィラメント１０４は、フィラメント１０４の下部に固定された重りによって引っ張られる。例えば、図２は、個々の管１４０の拡大断面図である。図２に例示される実施形態では、フィラメント１０４は、管１４０内に配置された重り２４１に結合された（例えば、結び付けられた、巻き付けられた等）端部２０７を含む。重り１４１は、円筒形または他の形状を有することができ、編組プロセス中にフィラメント１０４が繰り出されると、管１４０内部で滑らかに摺動するように構成される。管１４０はさらに、フィラメント１０４が管１４０から円滑に繰り出されることが可能であるように、丸められるかまたは他の方法で構成される上縁部分（例えば、リム）２４５を含むことができる。管１４０は、重り２４１およびフィラメント１０４の横方向または「揺れ」運動を抑制して、フィラメント１０４の全長に沿ったこれらの構成要素の著しい揺れおよび絡み合いを抑制する。これにより、システム１００は、フィラメントおよび／または張力手段がそれらの全長に沿って拘束されていないシステムと比較して、より高速で動作することが可能になる。具体的には、拘束されていないフィラメントは、休止時間または滞留時間がプロセスに組み込まれていないためにフィラメントが落ち着かないと、揺れて互いに絡み合う場合がある。多くの用途において、フィラメント１０４は、さもなければ、本技術の全長の制約および同期なしに、整定するためにかなりの休止を必要とする非常に細いワイヤである。いくつかの実施形態では、フィラメント１０４はすべて、同一の重りに結合され、システム１００内に均一な張力を提供する。しかしながら、他の実施形態では、フィラメント１０４の一部またはすべてを異なる重りに結合して、異なる張力を提供することができる。特に、重り２４１は、フィラメント１０４に低い張力を付与するように非常に小さくしてもよく、それによって、細い（例えば、小径の）フィラメントおよび壊れやすいフィラメントの編組を可能にし得る。
【００１３】
再び図１を参照し、図３Ａおよび３Ｂを参照して以下でさらに詳細に説明されるように、駆動ユニット１２０、１３０は、管１４０の運動および位置を制御する。駆動ユニット１２０、１３０は、中心軸Ｌに対して、一連の別個の径方向および弓状経路で管１４０を駆動させするように構成され、これが、マンドレル１０２で編組構造１０５（例えば、織られた管状編組、すなわち「編組１０５」）を形成するようにフィラメント１０４を移動させる。特に、管１４０は、上部駆動ユニット１２０に近接する上端部１４２と、下部駆動ユニット１３０に近接する下端部１４４とを各々有する。駆動ユニット１２０、１３０は、同じ経路または少なくとも実質的に同様の空間経路に沿って、各々の個々の管１４０の上端部１４２および下端部１４４（集合的に「端部１４２、１４４」）を同時に駆動するように同期して作用する。個々の管１４０の両端部１４２、１４４を同期して駆動することにより、管１４０の揺れまたは他の望ましくない運動の量が非常に制限される。結果として、システム１００は、編組プロセス中の休止を低減あるいは排除して、管を安定させることを可能にし、これは、システム１００が従来のシステムよりも高速で操作されることを可能にする。
【００１４】
いくつかの実施形態では、駆動ユニット１２０、１３０は、実質的に同一であり、それらが全く同じに（例えば、同期して）移動するようにする１つ以上の機械的接続を含む。例えば、ジャックシャフト１１３は、駆動ユニット１２０、１３０の内部および外部駆動機構の対応する構成要素を機械的に結合することができる。同様に、いくつかの実施形態では、駆動ユニット１２０、１３０の一方は、アクティブユニットであることができ、一方、駆動ユニット１２０、１３０の他方は、アクティブユニットによって駆動されるスレーブユニットであることができる。他の実施形態では、機械的接続ではなく、駆動ユニット１２０、１３０に結合された電子制御システムが、管１４０を同一のシーケンスで空間的および時間的に移動させるように構成される。特定の実施形態では、管１４０が中心軸Ｌに対して円錐状に配置される場合、駆動ユニット１２０、１３０は、同じ構成要素を有することができるが、変動する直径を有する。
【００１５】
図１に例示される実施形態では、マンドレル１０２は、管１４０に対して中心軸Ｌに沿ってマンドレル１０２を移動させる（例えば、上げる）ように構成された引張機構１０６に取り付けられる。引張機構１０６は、マンドレル１０２を移動させるために、マンドレル１０２をアクチュエータまたはモータ（図示せず）に結合するシャフト１０８（例えば、ケーブル、ひも、剛性構造等）を含むことができる。図示のように、引張機構１０６は、シャフト１０８を案内し、アクチュエータまたはモータからマンドレル１０２に力を向けるためにフレーム１１０に結合された１つ以上のガイド１０９（例えば、ホイール、プーリ、ローラ等）をさらに含むことができる。動作中、マンドレル１０２は、管１４０から離れるように持ち上げられ、マンドレル１０２上に編組１０５を作成するための表面を延伸させることができる。いくつかの実施形態では、マンドレル１０２が上昇する速度を変動させ、編組１０５の特性を変動させる（例えば、フィラメント１０４の編組角度（ピッチ）を増加または減少させ、ひいては編組１０５のポアサイズを変更する）ことができる。完成した編組の最終的な長さは、管１４０内のフィラメント１０４の利用可能な長さ、編組のピッチ、およびマンドレル１０２の利用可能な長さに依存する。
【００１６】
いくつかの実施形態では、マンドレル１０２は、例えば、フィラメント１０４を把持するために、その長さに沿って長手方向の溝を有することができる。マンドレル１０２は、編組プロセス中、中心軸Ｌに対するマンドレル１０２の回転を抑制するための構成要素をさらに含むことができる。例えば、マンドレル１０２は、長手方向キー溝（例えば、チャネル）と、マンドレル１０２が持ち上げられたときにその方向を維持するキー溝に摺動可能に受容された固定ロックピンと、を含むことができる。マンドレル１０２の直径は、大きな端では駆動ユニット１２０、１３０の寸法によってのみ制限され、小さな端では編組されるフィラメント１０４の量および直径によって制限される。いくつかの実施形態では、マンドレル１０２の直径が小さい（例えば、約４ｍｍ未満）場合、システム１００は、マンドレル１０２に結合された１つ以上の重りをさらに含むことができる。重りは、マンドレル１０２を著しい張力下に置くことができ、編組プロセス中にフィラメント１０４がマンドレル１０２を長手方向に変形させることを防止することができる。いくつかの実施形態では、重りは、マンドレル１０２の回転をさらに阻害するように、および／または回転を阻害するためのキー溝およびロックピンの使用を置き換えるように構成されることができる。
【００１７】
システム１００は、アーム１１５を介してフレーム１１０に結合されたブッシング（例えば、リング）１１７をさらに含むことができる。マンドレル１０２は、ブッシング１１７を通って延び、フィラメント１０４はそれぞれ、マンドレル１０２とブッシング１１７との間の環状開口部を通って延在する。いくつかの実施形態では、ブッシング１１７は、マンドレル１０２の外径よりわずかだけ大きい内径を有する。したがって、動作中、ブッシング１１７は、フィラメント１０４をマンドレル１０２に押し付け、それによって、編組１０５がマンドレル１０２にしっかりと引っ張られるようにする。いくつかの実施形態では、ブッシング１１７は、異なる直径のフィラメントを収容するために調整可能な内径を有することができる。同様に、特定の実施形態では、ブッシング１１７の垂直位置を変化させて、フィラメント１０４が集束して編組１０５を形成する点を調整することができる。
【００１８】
図３Ａは、本技術の実施形態による、図１に示される上部駆動ユニット１２０の上面図であり、図３Ｂは、図３Ａに示される上部駆動ユニット１２０の一部の拡大上面図である。図３Ａおよび３Ｂには上部駆動ユニット１２０が例示されているが、下部駆動ユニット１３０は、上部駆動ユニット１２０と実質的に同じまたは同一の構成要素および機能を有することができる。したがって、以下の説明は、下部駆動ユニット１３０にも同様に当てはまる。図３Ａおよび３Ｂをともに参照すると、上部駆動ユニット１２０は、中心軸Ｌ（図１）を中心として同心円状に配置された外部アセンブリ３５０および内部アセンブリ３７０（集合的に「アセンブリ３５０、３７０」）を含む。アセンブリ３５０、３７０は、上部駆動ユニット１２０の上面を画定し、アセンブリ３５０、３７０の内部構成要素を覆う上部プレートを含む。しかしながら、アセンブリ３５０、３７０の上部プレートは、アセンブリ３５０、３７０の動作をより明確に例示するために、図３Ａおよび３Ｂには示されていない。
【００１９】
外部アセンブリ３５０は、（ｉ）外部スロット（例えば、溝）３５４、（ｉｉ）対応する外部スロット３５４と位置合わせされ、および／またはその内部に配置された外部駆動部材（例えば、プランジャ）３５６、および（ｉｉｉ）外部スロット３５４を通して外部駆動部材３５６を径方向内向きに移動させるように構成された外部駆動機構を含む。外部スロット３５４の数は、システム１００内の管１４０の数と等しくすることができ、外部スロット３５４は、その中に管１４０のサブセットを受け入れるように構成される。特定の実施形態では、外部アセンブリ３５０は、４８個の外部スロット３５４を含む。他の実施形態では、外部アセンブリ３５０は、１２個のスロット、２４個のスロット、９６個のスロット、または任意の他の好ましくは偶数のスロット等、異なる数の外部スロット３５４を有することができる。外部アセンブリ３５０は、上部プレートに対向する下部プレート３５１ｂをさらに含む。いくつかの実施形態では、下部プレート３５１ｂは、フレーム１１０の上部支持構造１１６に取り付けられることができる。
【００２０】
図３Ａおよび３Ｂに例示される実施形態では、外部アセンブリ３５０の外部駆動機構は、上部プレートと下部プレートとの間に位置付けられ、上部プレートおよび下部プレートに対して回転可能な外部カムリング３５２を含む。外部カムリングモータ（例えば、電気モータ）は、第１の外部カムリング３５２を駆動させて、外部駆動部材３５６の第１のセットを径方向内向きに移動させ、それによって、外部スロット３５４内に位置付けられた管１４０の第１のセットを径方向内向きに移動させるように構成されることができる。より具体的には、第１の外部カムリングモータ３５８は、外部カムリング３５２上のトラック３５９と係合するように構成された１つ以上のピニオンに結合されることができる。いくつかの実施形態では、図３Ａに示されるように、トラック３５９は、外部カムリング３５２の外周周りに部分的にのみ延在する。したがって、このような実施形態では、外部のカムリング３５２は、中心軸Ｌを中心として完全に回転するように構成されていない。むしろ、外部カムリング３５２は、比較的小さな弧（例えば、約１°〜５°、約５°〜１０°、または約１０°〜２０°）の長さのみを介して、中心軸Ｌを中心として移動する。動作時、外部カムリング３５２は、比較的短い弧の長さを介して、第１の方向に、そして第２の方向に（例えば、モータを逆転させることによって）回転させることができる。他の実施形態では、トラック３５９は、外部カムリング３５２の外周全体等の外周のより大きな部分の周りに延在し、外部カムリング３５２は、中心軸Ｌの周りでより完全に（例えば、全体的に）回転させることができる。
【００２１】
図３Ａおよび３Ｂにさらに示されるように、下部プレート３５１ｂは、中央開口部３６４を画定する内縁３６３を有する。複数の壁部分３６２は、下部プレート３５１ｂの周囲に円周方向に配置され、下部プレート３５１ｂの内縁３６３を越えて径方向内向きに延在する。隣接する壁部分３６２の各対は、中央開口部３６４内の外部スロット３５４の１つを画定する。壁部分３６２は、（例えば、ボルト、ねじ、溶接等を使用して）下部プレート３５１ｂに固定するか、下部プレート３５１ｂと一体的に形成されることができる。他の実施形態では、壁部分３６２のすべてまたは一部は、外部アセンブリ３５０の下側プレート３５１ｂではなく、上側プレート（図示せず）上にあってもよい。
【００２２】
外部カムリング３５２は、複数の山３６７および谷３６９を含む周期的（例えば、変動する）形状を有する内面３６５を含む。例示される実施形態では、内面３６５は滑らかな正弦波形状を有するが、他の実施形態では、内面３６５は、鋸歯形状、台形、線形台形、または山と谷との間の遷移を含む任意のカットパターン等の他の周期的形状（たとえば、図７および８に示されているパターンのいずれか）を有することができる。外部カムリング３５２は、外部カムリングと下部プレート３５１ｂとが互いに対して回転できるように、下部プレート３５１ｂに回転可能に結合される。例えば、いくつかの実施形態では、回転可能な結合は、下部プレート３５１ｂとカムリング３５２との間に形成された第１の円形チャネル（図３Ａおよび３Ｂでは不明瞭）に配設された複数のベアリングで構成される。例示される実施形態では、外部カムリング３５２は、複数のベアリングを介して、外部カムリング３５２を上部プレートに回転可能に結合するための第２の円形チャネル３６１を含む。いくつかの実施形態では、第１の円形チャネルは、第２の円形チャネル３６１と実質的に同一であることができる。
【００２３】
図３Ａおよび３Ｂにさらに示されるように、外部駆動部材３５６は、隣接する壁部分３６２の間に位置付けられる。外部駆動部材３５６の各々は同一であり、各々がプッシュ部分３９４に結合された本体部分３９２を含む。プッシュ部分３９４は、外部スロット３５４内に配置された管と係合する（例えば、接触して押す）ように構成される。本体部分３９２は、外部カムリング３９２の周期的な内面３６５と接触するベアリング３９５を含む。外部駆動部材３５６は、下部プレート３５１ｂに取り付けられたフレーム３９６に各々摺動可能に結合されることができ、付勢部材３９８（例えば、ばね）は、各外部駆動部材３５６と対応するフレーム３９６との間に延在する。付勢部材３９８は、外部駆動部材３５６に対して径方向外向きの付勢力を付与する。
【００２４】
動作中、外部駆動部材３５６は、外部カムリング３５２の周期的内面３６５の回転によって径方向内向きに駆動され、付勢部材３９８によって径方向外向きに戻される。内面３６５は、山３６７が外部駆動部材３５６の第１のセット（例えば、交互のもの）と径方向に位置合わせされると、トラフ３６９が外部駆動部材３５６の第２のセット（例えば、他の交互のもの）と径方向に位置合わせされるように構成される。したがって、図３Ａおよび３Ｂに見られるように、外部駆動部材３５６の第１のセットは、径方向に延在した位置にあることができ、一方、外部駆動部材３５６の第２のセットは、径方向に後退した位置にある。この位置では、外部駆動部材３５６の第１のセットの本体部分３９２は、内面３６５の谷部３６９よりも頂部３６７にあるかまたはその近くにあり、外部駆動部材３５６の第２のセットの本体部分３９２は、山３６７よりトラフ３６９またはトラフに近い。外部駆動部材３５６の第２のセットを径方向内向きに移動し、第外部駆動部材３５６の第１のセットを径方向外向きに移動させるために、外部カムリング３５２の回転は、内面３６５の山３６７を外部駆動部材３５６の第２のセットと径方向に位置合わせさせる。付勢部材３９８の外向きの力は、外部駆動部材３５６を内面３６５と連続的に接触させるので、外部駆動部材３５６の第２のセットは、内面３６５が回転して山３６７を外部駆動部材の第２のセットと位置合わせさせると、径方向内向きに移動する。同時に、付勢部材３９８の径方向外向きの付勢力は、第１の組の外部駆動部材３５６をトラフ３６９によって提供される空間内に引っ込める。
【００２５】
内部アセンブリ３７０は、（ｉ）内部スロット（例えば、溝）３７４、（ｉｉ）内部スロット３７４の対応するものと位置合わせおよび／または内部に配置された内部駆動部材（例えば、プランジャー）３７６、および（ｉｉｉ）内部駆動部材３７６を内部スロット３７４を介して径方向外向きに移動させるように構成された内部駆動機構、を含む。図示のように、内部スロット３７４の数は、外部スロット３５４の外部の数（例えば、４８個の内部スロット３７４）と等しくすることができ、内部スロット３７４を外部スロット３５４と位置合わせさせることができる。内部アセンブリ３７０は、内部支持部材３７３に回転可能に結合される下側プレート３７１ｂをさらに含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、回転可能なカップリングは、内部支持部材３７３と下側プレート３７１ｂとの間に形成された円形溝に配置された複数のベアリングを含む。
【００２６】
図３Ａおよび３Ｂに例示される実施形態では、内部駆動機構は、上部プレートと下部プレートとの間に配置された内部カムリング３７２を備える。内部カムリングモータ３７８は、内部カムリング３７２を駆動（例えば、回転）させて、内部駆動部材３７６の第１のセットを径方向内向きに移動させ、それによって、内部スロット３７４内に位置付けられた管１４０の第２のセットを径方向外向きに移動させるように構成される。内部カムリングモータ３７８は、一般に、外部カムリングモータ３５８と同様であることができる。例えば、内部カムリングモータ３７８は、内部カムリング３７２の内面上の対応するトラックと係合する（例えば、噛み合う）ように構成された１つ以上のピニオンに結合されることができる。いくつかの実施形態では、トラックは、内部カムリング３７２の内周の一部のみの周りに延在し、内部カムリングモータ３７８は、第１の方向に、そして第２の反対方向に回転可能であり、中心軸Ｌを中心した比較的短い弧の長さ（たとえば、約１°〜５°、約５°〜１０°、または約１０°〜２０°）を介して内部カムリング３７２を駆動する。
【００２７】
内部アセンブリ３７０は、外部アセンブリ３５０に対して内部アセンブリ３７０を回転させるように構成された内部アセンブリモータ３７５をさらに含む。この回転により、内部スロット３７４を回転させて、異なる外部スロット３５４と位置合わせすることができる。内部アセンブリモータ３７５の動作は、一般に、外部カムリングモータ３５８および内部カムリングモータ３７８の動作と同様であり得る。
【００２８】
図３Ａおよび３Ｂにさらに示されるように、下部プレート３７１ｂは、外縁３８３を有し、内部アセンブリ３７０は、下部プレート３７１ｂの周りに円周方向に配置され、外縁５８３を超えて径方向外向きに延在する複数の壁部分３８２を含む。隣接する壁部分３８２の各対は、内部スロット３７４の１つを画定する。壁部分３８２は、（例えば、ボルト、ねじ、溶接等を使用して）下部プレート３７１ｂに固定されるか、下部プレート３７１ｂと一体的に形成されることができる。他の実施形態では、壁部分３８２の少なくともいくつかは、内部アセンブリ３７０の下部プレート３７１ｂではなく上部プレート上にある。
【００２９】
内部カムリング３７２は、複数の山３８７および谷３８９を含む周期的（例えば、変動する）形状を有する外面３８５を含む。例示される実施形態では、外面３８５は複数の線形傾斜路を含むが、他の実施形態では、外面３８５は、滑らかな正弦波形状、鋸歯形状等の他の周期的形状（例えば、図７および８に示すパターン）を有することができる。内部カムリング３７２は、例えば、下側プレート３７１ｂと内部カムリング３７２との間に形成された第１の円形チャネル（図３Ａおよび３Ｂの上面図では不明瞭）内に配設された複数のボールベアリングによって、下側プレート３７１ｂに回転可能に結合される。例示される実施形態では、内部カムリング３７２は、例えば複数のボールベアリングを介して、内部カムリング３７２を上部プレートに回転可能に結合するための第２の円形チャネル３８１を含む。いくつかの実施形態では、第１の円形チャネルは、第２の円形チャネル３８１と実質的に同一であることができる。したがって、内部カムリング３７２は、上部プレートおよび下部プレートに対して回転することができる。
【００３０】
図３Ａおよび３Ｂにさらに示されるように、内部駆動部材３７６は、隣接する壁部分３８２間で下部プレート３７１ｂに結合される。内部駆動部材３７６のそれぞれは同一であり、内部駆動部材３７６は外部駆動部材３５６と同一であることができる。例えば、上述のように、内部駆動部材３７６の各々は、本体部分３９２およびプッシュ部分３９４を有することができ、下側プレート３７１ｂに取り付けられたフレーム３９６に摺動可能に結合されることができる。同様に、各内部駆動部材３５６とそれらの対応するフレーム３９６との間に延在する付勢部材３９８は、内部駆動部材３７６に対して径方向内向きの付勢力を付与する。その結果、内部駆動部材３７６は、内部カムリング３７２の外面３８５に連続的に接触する。
【００３１】
動作中、外部駆動部材３５６と同様に、内部駆動部材３７６は、内部カムリング３７２の周期的外面３８５の回転によって径方向外向きに駆動され、付勢部材３９８によって径方向内向きに戻される。外面３８５は、山３８７が内部駆動部材３７６の第１のセット（例えば、交互のもの）と径方向に位置合わせされると、トラフ３８９が内部駆動部材３７６の第２のセット（例えば、他の交互のもの）と径方向に位置合わせされるように構成される。したがって、図３Ａおよび３Ｂに見られるように、内部駆動部材３７６の第１のセットは、径方向に延在した位置にあることができ、一方、内部駆動部材３７６の第２のセットは、径方向に後退した位置にある。この位置では、内部駆動部材３７６の第１のセットの本体部分３９２は、山３８７にあるか、または外面３８５のトラフ３８９よりも山に近く、第２の組の内部駆動部材３７６の本体部分３９２は、トラフ３８９にあるか、または山３８７よりトラフに近い。第２の組の内部駆動部材３７６を径方向外向きに移動し、第１の組の内部駆動部材３７６を径方向内向きに移動するために、内部カムリング３７２の回転は、外面３８５の山３８７を、内部駆動部材３７６の第２のセットと位置合わせさせる。付勢部材３９８の内向きの力は、内部駆動部材３７６を外面３８５と連続的に接触させるため、内部駆動部材３７６の第２のセットは、外面３８５が回転して山３８７を内部駆動部材３７６の第２のセットと位置合わせさせると、径方向外向きに移動する。同時に、付勢部材３９８の径方向内向きの付勢力は、第１の組の内部駆動部材３７６をトラフ３８９によって提供される空間内に引き込ませる。
【００３２】
図３Ａおよび３Ｂに例示されるように、アセンブリ３５０、３７０は、外部駆動部材３５６が伸長位置にあるとき、位置合わせされた内部駆動部材３７６が、これに応じて後退位置にあるように構成される。このようにして、アセンブリ３５０、３７０は、管１４０のための一定量の空間を維持する。これにより、管１４０は、システム１００の制御システムによって決定される別個の予測可能なパターンで移動し続ける。
【００３３】
特に、システム１００の各駆動部材は、すべての駆動部材に一貫した同期した作動力を提供するカムリングの回転によって作動する。対照的に、フィラメントが個別に、または別々に制御されるアクチュエータによって小さなセットで作動する従来のシステムでは、１つのアクチュエータが別のアクチュエータと同期していない場合、フィラメントが絡まる可能性がある。さらに、内部スロット３７４および外部スロット３５４の数は同じであるので、管の半分は、内部スロット３７４から外部スロット３５４へ、およびその逆も同時に通過することができる。同様に、すべての外部駆動部材を作動させるための単一のカムリング、およびすべての内部駆動部材を作動させるための単一のカムリングの使用は、設計を著しく簡素化させる。他の構成では、内部および外部のカムは、複数の個別に制御されるプレートを各々含むことができ、内部／外部のアセンブリごとに１セットにつき１つのカムである。内部／外部アセンブリごとに複数のカムを使用すると、管の運動とタイミングの制御を増大させることが可能になる。これらの代替構成では、必要に応じて、両方のセットを内部リングまたは外部リングのいずれかに一度に完全に一度にロードすることもできる（たとえば、図５および６に示される）。
【００３４】
下部駆動ユニット１３０は、図３を参照して上で詳細に説明した上部駆動ユニット１２０と実質的に同じかまたは同一の構成要素および機能を有する。駆動ユニット１２０、１３０の内部駆動機構（例えば、内部カムリング）は、空間的および時間的の両方で実質的に同一のシーケンスで移動して、同じまたは実質的に同様の空間経路に沿って各個々の管１４０の上部および下部を駆動する。同様に、駆動ユニット１２０、１３０の外部駆動機構（外部カムリング）は、空間的にも時間的にも実質的に同じシーケンスで移動する。
【００３５】
一般に、上部駆動ユニット１２０は、３つの別個の運動、すなわち（ｉ）外側アセンブリ３５０の外側カムリング３５２の回転を介して、径方向内向きに（例えば、外側スロット３５４から内側スロット３７４まで）、（ｉｉ）内側アセンブリ３７０の内側カムリング３７２の回転を介して径方向外向きに（例えば、内側スロット３７４から外側スロット３５４まで）、および（ｉｉｉ）内側アセンブリ３７０の回転を介して管１４０の第２のセットに対して円周方向に、管１４０の第１のセットを駆動するように構成される。さらに、図９を参照して以下でより詳細に説明するように、いくつかの実施形態では、これらの運動は機械的に独立していることができ、システムコントローラ（図示しないが、例えば、デジタルコンピュータ）は、これらの運動に加えて、マンドレル１０２（図１）の運動の１つ以上の動作パラメータを示すユーザインターフェースを介して、ユーザから入力を受信することができる。例えば、システムコントローラは、閉ループシャフト回転フィードバックを用いて、駆動ユニット１２０、１３０内の３つのモータ（例えば、外部カムリングモータ３５８、内部カムリングモータ３７８、および内部アセンブリモータ３７５）のそれぞれを駆動することができる。システムコントローラは、パラメータを様々なモータに（例えば、プロセッサを介して）中継することができ、それにより、管１４０およびマンドレル１０２の運動の手動および／または自動制御が編組１０５の形成を制御することを可能にする。このようにして、システム１００はパラメトリックであることができ、システム１００を修正することなく、多くの異なる形態の編組を作ることができる。他の実施形態では、駆動ユニット１２０、１３０の様々な動きは、機械的に順序立てて行われ、それによって、単一のシャフトの回転が、サイクル全体を通して駆動ユニット１２０、１３０を割り出しするようになっている。
【００３６】
図４Ａ〜４Ｅは、本技術の実施形態による編組構造（例えば、編組１０５）を形成する方法の様々な段階における上部駆動ユニット１２０内の８つの管１４０の運動をより具体的に示す概略図である。上部駆動ユニット１２０内の管の運動を参照するが、駆動ユニット１２０、１３０の運動および構成要素が同一であるため、管の例示される移動は、下部駆動ユニット１３０でも実質的に同じである。さらに、説明および理解を容易にするために、図４Ａ〜４Ｅには８本の管のみが示されているが、当業者には、８本の管の運動が任意の数の管（例えば、２４本の管、４８本の管、９６本の管、または他の数の管）を表すことが容易に理解されよう。
【００３７】
最初に図４Ａを参照すると、システム１００は、初期位置にあり、ここで、（ｉ）外部アセンブリ３５０は、管４４０ａの第１のセット（それぞれ「Ｘ」でラベル付けされている）を含み、（ｉｉ）内部アセンブリ３７０は、管４４０ｂの第２セット（それぞれ「Ｏ」でラベル付けされている）を含む。管４４０ａの第１のセットは、外部スロット３５４の交互のものの内部（例えば、Ａ、Ｃ、Ｅ、およびＧでラベル付けされた外部スロット３５４内）に位置付けられ、管４４０ｂの第２のセットは、内部スロット３７４交互のものの内部（例えば、Ｔ、Ｖ、Ｘ、およびＺでラベル付けされた内部スロット）に位置付けられる。示されるように、管４４０ａの第１のセットは、内部スロット３７４の空のものと（例えば、Ｓ、Ｕ、Ｗ、およびＹでラベル付けされた内部スロット３７４と）径方向に位置合わせされる。同様に、管４４０ｂの第２のセットは、外部スロット３５４の空のもの（例えば、Ｂ、Ｄ、Ｆ、およびＨでラベル付けされた外部スロットと）と径方向に位置合わせされる。管４４０ａの第１のセットの参照番号「Ｘ」、管４４０ｂの第２のセットの「Ｏ」、外部スロット３５４の「Ａ〜Ｈ」、および内部スロット３７４の「Ｓ〜Ｚ」は、図４Ａ〜４Ｅの各々に再現されて、アセンブリ３５０、３７０の相対的な移動を例示している。
【００３８】
次に図４Ｂを参照すると、内部アセンブリ３７０は、第１の方向（例えば、矢印ＣＣＷによって示される反時計回りの方向）に回転して、管４４０ｂの第２のセットを、の外部スロット３５４の異なるセットと位置合わせさせる。図４Ｂに例示される実施形態では、内部アセンブリ３７０は、外部アセンブリ３５０に対して回転して、管４４０ｂの第２のセット内の各管を、空である次の利用可能な外部スロット３５４、すなわち２つの離れたスロットである外部スロット３５４と位置合わせさせる。たとえば、Ｘとラベル付けされた内部スロット３７４は、最初にＦとラベル付けされた空の外部スロット３７４と位置合わせされたが（図４Ａ）、回転後、Ｘとラベル付けされた内部スロット３７４は、Ｄとラベル付けされた空の外部スロット３５４と位置合わせされる。このステップは、管４４０ｂの第２のセットのフィラメントを、管４４０ａの第１のセットのフィラメントの下を通過させ、円筒状編組の織りパターンを作成する。いくつかの実施形態では、内部アセンブリ３７０を回転させて、管４４０ｂの第２のセットを、次に利用可能な空の外部スロット３５４ではない外部スロット３５４の空のもの（例えば、４スロット離れた外部スロット３５４、６スロット離れた外部スロット等）と位置合わせさせることができる。内部アセンブリ３７０の回転中にスキップされる空の外部スロット３５４の数は、結果として生じる編組の織りパターンを決定する（例えば、１を超える１、１を超える２、２を超える２等）。いくつかの実施形態では、内部アセンブリ３７０を回転させる代わりに、外部アセンブリ３５０が回転される。いくつかの実施形態では、駆動ユニットは、管のセットの１つを、１回転中にどちらかの方向に、１つまたは２つの空のスペースのみ回転させることができる。それにもかかわらず、必要であれば、システム１００を制御するプログラムは、同じセットの複数のドロップオフおよびピックアップを繰り返して、任意の数の通過スペースを達成することができる。他の構成では、プログラミングの支援なしに機械的に同じように回転移動量を増加させるように駆動ユニットを設計することができる。
【００３９】
次に図４Ｃを参照すると、管の第１および第２のセット４４０ａ、４４０ｂは、互いに「通過」している。より具体的には、管４４０ａの第１のセットは、外部スロット３５４から内部スロット３７４まで径方向内向きに移動し、管４４０ｂの第２のセットは、内部スロット３７４から外部スロット３５４まで径方向外向きに同時にまたは実質的に同時に移動する。例えば、図３Ａおよび３Ｂを参照して説明したように、外部アセンブリ３５０の外部駆動部材３５４の第１のセットは、外部カムリング３５２によって径方向内向きに駆動され、管４４０ａの第１のセットを、外部スロット３５４から内部スロット３７４まで移動させることができる。同時に、内部アセンブリ３７０の内部駆動部材３７６の第１のセットを径方向内向きに引き込み、管４４０ａの第１のセットに空間を提供することができる。同様に、内部アセンブリの内部駆動部材３７６の第２のセットは、内部カムリング３７２によって径方向外向きに駆動され、第２の管４４０ｂを内部スロット３７４から外部スロット３５４に移動させることができる。同時に、外部駆動部材３５６の第２のセットを径方向外向きに引き込み、管４４０ｂの第２のセットのための空間を提供することができる。
【００４０】
次に、図４Ｄに示されるように、内部アセンブリ３７０は、第２の方向（例えば、矢印ＣＷによって示される時計回りの方向）に回転され、管４４０ａの第１のセットを外部スロット３５４の異なるセットと位置合わせされる。図４Ｄに例示される実施形態では、内部アセンブリ３７０は、外部アセンブリ３５０に対して回転して、管４４０ａの第１のセット内の各管を、空である次の利用可能な外部スロット３５４、すなわち２つ離れたスロットである外部スロット３５４と位置合わせさせる。たとえば、Ｗとラベル付けされた内部スロット３７４は、最初にＣとラベル付けされた空の外部スロット３７４と位置合わせされたが（図４Ｃ）、回転後、Ｗとラベル付けされた内部スロット３７４は、Ｅとラベル付けされた空の外部スロット３５４と位置合わせされる。このステップは、管４４０ａの第１のセットのフィラメントを、管４４０ｂの第２のセットのフィラメントの下を通過させ、円筒状編組の織りパターンを作成する。いくつかの実施形態では、回転の量は変動することができる（例えば、２つ以上の空の外部スロット３５４による回転）。例示される実施形態では、回転後、図４Ａに示すように、内部アセンブリ３７０および外部アセンブリ３５０は、初期位置または開始位置にある。
【００４１】
最後に、図４Ｅを参照すると、管４４０ａ、４４０ｂの第１および第２のセットは、互いに「通過」している。より具体的には、管４４０ｂの第２のセットは、外部スロット３５４から内部スロット３７４まで径方向内向きに移動し、管４４０ａの第１のセットは、内部スロット３７４から外部スロット３５４まで径方向外向きに同時にまたは実質的に同時に移動する。示されるように、管４４０ａの第１のセット内の各管は、図４Ａに示される初期位置に対して第１の方向に回転され（例えば、２つの外部スロット３５４を時計回り方向に回転させ）、管４４０ｂの第２のセットは、図４Ａの初期位置に対して第２の方向に回転されている（例えば、２つの内部スロット３７４を反時計回りの方向に回転させている）。
【００４２】
図４Ａ〜４Ｅに例示されるステップは、続いて繰り返され、管４４０ａ、４４０ｂの第１および第２のセット、およびその中に保持されたフィラメントが繰り返し通過し、反対方向に回転し、マンドレル上に円筒状編組を形成し、他のセットに対する径方向外向きのパスと他のセットに対する径方向内向きのパスとの間を順次交互に切り替える。当業者は、本技術の範囲から逸脱することなく、回転の方向、各回転の距離等を変えることができることを認識するであろう。
【００４３】
図５および６は、本技術の別の実施形態に従って構成された編組システムの駆動ユニット５２０（例えば、上部または下部駆動ユニット）の概略図である。駆動ユニット５２０は、図１〜４Ｅを参照して上記で詳細に説明された駆動ユニット１２０、１３０と、一般に、同様の特徴を含むことができる。例えば、駆動ユニット５２０は、外部アセンブリ５５０内で同軸に配置された外部アセンブリ５５０および内部アセンブリ５７０（集合的に「アセンブリ５５０、５７０」）を含む。同様に、外部アセンブリ５５０は、外部スロット５５４を有することができ、内部アセンブリ５７０は、内部スロット５７４を有することができ、管５４０は、外部スロット５５４および／または内部スロット５７４の個々のスロット内に拘束されることができる。しかしながら、例示される実施形態では、アセンブリ５５０、５７０は、個々に制御され、および／または機械的に同期して、すべての管５４０を外部スロット５５４（図５に示されるように）内に、または内部スロット５７４（例えば、図６に示されるように）内に位置付けられることを可能にする複数のカムリング（図示せず）を各々含む。複数のカムリングの作動は、内部スロット５５４と外部スロット５７４との間で管５４０を同時にまたは個別に移動させることができる。いくつかの実施形態では、内部／外部アセンブリごとに複数のカムを使用することにより、管の運動およびタイミングの制御を向上させることができる。
【００４４】
上述のように、本技術によるカムリングは、駆動部材を径方向内向きまたは外部に駆動するための様々な周期的形状を有することができる。図７は、例えば、複数の（例えば、鋭利、尖っている等）山７８７および谷７８９を含む略鋸歯状の周期的形状を有する外面７８５を有するカムリング７７２（例えば、内部カムリング）の拡大上面図である。図８は、例えば、複数の（例えば、鈍角、平坦等）山８８７および谷８８９を含む略三角形または直線形状を有する外面８８５を有するカムリング８７２（例えば、内部カムリング）の拡大上面図である。他の実施形態では、本技術によるカムリングは、駆動部材を作動させるための他の適切な周期的または非周期的形状であることができる。
【００４５】
図９は、システム１００（図１）を制御するために使用され得るユーザインターフェース９００のスクリーンショットと、マンドレル１０２上に形成された結果として得られた編組１０５の特性である。複数のクリック可能、プッシュ可能、またはそうでなければ係合可能なボタン、インジケータ、トグル、および／またはユーザ要素が、ユーザインターフェース９００内に示されている。例えば、ユーザインターフェース９００は、結果として得られる編組１０５の所望のおよび／または予想される特性を各々示す複数の要素を含むことができる。いくつかの実施形態では、特性は、マンドレル１０２上に形成された編組１０５の異なる垂直部分にそれぞれ対応する１つ以上のゾーン（例えば、７つの例示されたゾーン）について選択することができる。より詳細には、要素９１０は、マンドレルまたは編組の長さに沿ったゾーンの長さを（例えば、ｃｍで）示すことができ、要素９２０は、１ｃｍあたりのピックの数（交差の数）を示すことができ、要素９３０は、ピックカウント（例えば、総ピックカウント）を示すことができ、要素９４０は、（例えば、毎分形成されるピックにおける）プロセスの速度を示すことができ、要素９５０は、編組ワイヤカウントを示すことができる。いくつかの実施形態では、ユーザがゾーンの特定の特性を入力すると、他の特性の一部またはすべてが制約されるか、自動的に選択され得る。例えば、特定の数の「１ｃｍあたりのピック」およびゾーン「長さ」のユーザ入力により、「１ｃｍあたりのピック」の可能な数が制約または決定され得る。ユーザインターフェースは、編組１０５が特定のゾーンに形成された後にシステム１００を一時停止するための選択可能な要素９６０と、特定のゾーンの形成中にマンドレルを静止状態に保つための選択可能な要素９７０（例えば、自動ではなくマンドレル１０２の手動によるジョギングを可能にする）をさらに含むことができる。さらに、ユーザインターフェースは、テーブルを寸動させるための要素９８０ａおよび９８０ｂと、マンドレル１０２を上下に寸動させる（たとえば、上昇または下降させる）ための要素９８５ａおよび９８５ｂと、プロファイル（たとえば、保存された編組特性のセット）をロードし、選択されたプロファイルをそれぞれ実行するための要素９９０ａおよび９９０ｂと、実行（たとえば、編組プロセスのすべてまたは一部）が完了したことを示すインジケータ９９５とを含むことができる。
【００４６】
いくつかの実施形態では、例えば、ピック数が少ないと柔軟性が向上し、ピック数が多いと編組１０５の長手方向の剛性が増加する。したがって、システム１００は、有利には、ピック数（および編組１０５の他の特性）を編組１０５の特定の長さ内で変化させて、可変可撓性および／または長手方向剛性を提供することを可能にする。例えば、図１０は、マンドレル１０２およびその上に形成された編組１０５の拡大図である。編組１０５またはマンドレル１０２は、それぞれが異なる特性を有する第１のゾーンＺ１、第２のゾーンＺ２、および第３のゾーンＺ３を含むことができる。示されるように、例えば、第１のゾーンＺ１は、第２および第３のゾーンＺ２およびＺ３より高いピックカウントを有することができ、第２のゾーンＺ２は、第３のゾーンＺ３より高いピックカウントを有することができる。したがって、編組１０５は、各ゾーンにおいて、様々な可撓性、ならびに細孔サイズを有することができる。
【実施例】
【００４７】
本技術のいくつかの態様は、以下の実施例に記載されている。
１．外部カムおよび外部スロットを含む外部アセンブリと、内部カムおよび内部スロットを含む内部アセンブリであって、内部アセンブリが、外部アセンブリと同軸に位置合わせされ、内部および外部スロットの数が同じである、内部アセンブリと、を含む駆動ユニットと、
複数の管であって、個々の管が内部および／または外部スロットの各々の内部に拘束される、複数の管と、
外部カムを回転させて、管の第１のセットを外部スロットから内部スロットに駆動させるように構成された外部駆動機構と、
内部カムを回転させて、管の第２のセットを内部スロットから外部スロットに駆動させるように構成された内部駆動機構と、
を備える編組システム。
２．管の第１のセットが、外部スロット内に拘束されると、管の第２のセットが、内部スロット内に拘束され、
管の第１のセットが、内部スロット内に拘束されると、管の第２のセットが、外部スロット内に拘束される、実施例１に記載の編組システム。
３．内部および外部駆動機構が、内部および外部カムを回転させて、実質的に同時に、（ａ）管の第１のセットを、外部スロットから内部スロットに駆動させ、（ｂ）管の第２のセットを、内部スロットから外部スロットに駆動させるように構成される実施例１または２に記載の編組システム。
４．外部アセンブリが、外部スロットと位置合わせされた外部駆動部材を含み、
内部アセンブリが、内部スロットと位置合わせされた内部駆動部材を含み、
外部駆動機構が、外部カムを回転させて、外部駆動部材を径方向内向きに移動させるように構成され、
内部駆動機構が、内部カムを回転させて、内部駆動部材を径方向外向きに移動させるように構成される、実施例１〜３のいずれか１つに記載の編組システム。
５．外部カムの第１の回転運動が、外部駆動部材の第１のセットを径方向内向きに移動させ、
外部カムの第２の回転運動が、外部駆動部材の第２のセットを径方向内向きに移動させる、実施例４に記載の編組システム。
６．外部駆動部材の第１および第２のセットが、同じ数の外部駆動部材を含む、実施例５に記載の編組システム。
７．内部カムの第１の回転運動が、内部駆動部材の第１のセットを径方向外向きに移動させ、
内部カムの第２の回転運動が、内部駆動部材の第２のセットを径方向外向きに移動させる、実施例４〜６のいずれか１つに記載の編組システム。
８．内部駆動部材の第１および第２のセットが、同じ数の内部駆動部材を含む、実施例４〜７のいずれか１つに記載の編組システム。
９．外部カムが、外部駆動部材と連続的に接触する周期的形状を備えた径方向内向きに面する表面を有し、
内部カムが、内部駆動部材と連続的に接触する周期的形状を備えた径方向外向きに面する表面を有する実施例４〜８のいずれか１つに記載の編組システム。
１０．内部および外部アセンブリが、実質的に同一平面上にあり、内部アセンブリが、外部アセンブリに対して回転可能である、実施例１〜９のいずれか１つに記載の編組システム。
１１．管状編組を形成する方法であって、
内部アセンブリを外部アセンブリに対して回転させるステップであって、内部アセンブリが、細長部材の第１のセットを拘束し、外部アセンブリが、細長部材の第２のセットを拘束し、細長部材の第１および第２のセットの各々が、個々のフィラメントを受け入れるように構成される、回転させるステップと、
実質的に同時に、
内部アセンブリの内部カムを駆動させて、細長部材の第１のセットを、内部アセンブリから外部アセンブリに移動させ、
外部アセンブリの外部カムを駆動させて、細長部材の第２のセットを、外部アセンブリから内部アセンブリに移動させるステップと、を含む、方法。
１２．内部および外部カムを実質的に同時に駆動させた後、内部アセンブリを回転させて、細長部材の第２のセットを細長部材の第１のセットに対して回転させるステップをさらに含む、実施例１１に記載の方法。
１３．内部アセンブリを回転させるステップが、内部アセンブリを第１の方向に回転させて、細長部材の第１のセットを細長部材の第２のセットに対して回転させるステップを含み、管状編組を形成する方法が、
内部および外部カムを実質的に同時に駆動させた後、内部アセンブリを第２の方向に回転させて、細長部材の第２のセットを細長部材の第１のセットに対して回転させるステップをさらに含み、第１の方向が、第２の方向と反対である、実施例１１または１２に記載の方法。
１４．内部アセンブリが、細長部材の第１のセットまたは第２のセットを拘束するように構成された内部スロットを含み、
外部アセンブリが、細長部材の第１のセットまたは第２のセットを拘束するように構成された外部スロットを含み、
内部および外部スロットの数が同じである、実施例１１〜１３のいずれか１つに記載の方法。
１５．各々が上部および下部を有する複数の細長部材であって、個々の細長部材が、個々のフィラメントを受け入れるように構成される、細長部材と、
細長部材の上部に抗して作用するように構成された上部駆動ユニットと、
長手方向軸に沿って上部駆動ユニットと同軸に位置合わせされ、細長部材の下部に抗して作用するように構成された下部駆動ユニットと、を備え、
上部および下部駆動ユニットが、同期して細長部材の上部および下部に抗して作用して、（ａ）細長部材の第１のセットを、長手方向軸に向かって径方向内向きに、（ｂ）細長部材の第２のセットを、長手方向軸から離れて径方向外向きに、同時に駆動するように構成される、編組システム。
１６．上部駆動ユニットが細長部材の上部を拘束し、下部駆動ユニットが細長部材の下部を拘束する、実施例１５に記載の編組システム。
１７．上部および下部駆動ユニットが、細長部材を、長手方向軸に対して弓形経路に沿って移動させるようにさらに構成される、実施例１５または１６に記載の編組システム。
１８．上部および下部駆動ユニットが、実質的に同一である、実施例１５〜１７のいずれか１つに記載の編組システム。
１９．上部および下部駆動ユニットが、ともに移動するように機械的に同期化される、実施例１５〜１８のいずれか１つに記載の編組システム。
２０．上部駆動ユニットが、（ａ）外部スロットを有する外部アセンブリと、（ｂ）内部スロットを有する内部アセンブリと、を含み、
下部駆動ユニットが、（ａ）外部スロットを有する外部アセンブリと、（ｂ）内部スロットを有する内部アセンブリと、を含み、
個々の細長部材が、上部および下部駆動ユニットの内部および／または外部スロットの各々の内部に拘束され、
内部および外部スロットの数が同じである、実施例１５〜１９のいずれか１つに記載の編組システム。
【００４８】
（結論）
技術の実施形態の上記の詳細な説明は、網羅的であること、または技術を上記で開示された正確な形態に限定することを意図していない。技術の特定の実施形態および技術の例を例示の目的で上に説明したが、当業者が認識するように、技術の範囲内で様々な同等の変更が可能である。例えば、ステップは所与の順序で提示されているが、代替の実施形態は、異なる順序でステップを実行することができる。本明細書で説明される様々な実施形態はまた、さらなる実施形態を提供するために組み合わされてもよい。
【００４９】
上記から、技術の特定の実施形態が例示の目的で本明細書で説明されたが、周知の構造および機能は、技術の実施形態の説明を不必要に不明瞭にすることを避けるために、詳細に示されていないか、または説明されていない。文脈が許す場合、単数または複数の用語は、それぞれ複数または単数の用語も含み得る。
【００５０】
さらに、「または（ｏｒ）」という用語は、２つ以上の項目のリストに関して他の項目から除外される単一の項目のみを意味するように明確に限定されていない限り、そのようなリストでの「または」の使用は、（ａ）リスト内の単一のアイテム、（ｂ）リスト内のすべてのアイテム、または（ｃ）リスト内のアイテムの任意の組み合わせを含むものとして解釈される。さらに、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、同じ機能および／または他の機能の追加のタイプの任意のより多くの数が排除されないように、少なくとも列挙された機能を含むことを意味するために全体を通して使用される。特定の実施形態が例示を目的として本明細書で説明されたが、本技術から逸脱することなく様々な修正が行われ得ることも理解されよう。さらに、本技術のいくつかの実施形態に関連する利点がそれらの実施形態の文脈において説明されているが、他の実施形態は、このような利点を示すこともでき、全ての実施形態が、本技術の範囲内に収まるために必ずしもこのような利点を示す必要がある訳ではない。したがって、本開示および関連する技術は、本明細書において明示的に示されていないか、または説明されていない他の実施形態を包含することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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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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【国際調査報告】
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