JP2005133717A - ターボ機関ブレード、特にファンブレード及びその製造方法 - Google Patents

ターボ機関ブレード、特にファンブレード及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】3次元で織られる糸または繊維から成る予備成形体であって、挿入体や任意の他の取り付け部材を必要とすることなく、それ自体、所定形状にカットして注入するだけで、ターボ機関ブレードの完成部品を構成することができる予備成形体を提供する。
【解決手段】本発明の複合ターボ機関ブレードは、予備成形体と、予備成形体の糸同士の間の相対的な配置を維持する結合剤とを含んでいる。上記予備成形体は、第1の織り(A)を用いて形成され且つブレードのエアフォイルを形成する第1の部分と、第2の織り(B)を使用して形成され且つブレードの根元を形成する第2の部分とを備え、第1の部分および第2の部分は、第1の織りが第2の織りで終わるように次第に変更される移行領域によって結合され、これにより、第2の部分と第1の部分との間でブレードの厚さが減少される。本発明は、ターボジェット用のファンブレードの製造に適用できる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、3次元で織られた糸または繊維から成る予備成形体と、予備成形体の糸同士の間の相対的な配置を維持する結合剤とを備え、上記予備成形体が縦糸および横糸によって形成され、縦糸の方向が予備成形体の縦方向を形成する複合ターボ機関ブレードに関する。
更に特定の形態において、本発明は、ターボジェット用のファンブレードに関する。
また、本発明は、そのようなブレードを製造する方法に関する。
通常の形態において、特にカーボン繊維を使用する複合材料から成るファンブレードは、予め染み込まされた一方向性の折り目(plie)の積層体によって形成される。これらの折り目は、オートクレーブ内で圧縮されて重合される前に、様々な方向に向けられた状態で連続の折り目としてモールド内に配置される。このような技術は、非常に難しく、手で行なわれる折り目積層作業を必要とするため、煩雑であり、費用がかかる。
また、乾燥繊維を使用して織られる予備成形体を形成する提案もなされている。この場合、上記乾燥繊維は、その後、閉じられたモールドへの注入により樹脂を染み込ませる前に、縫い合わせによって一緒に組み付けられる。これに代わる1つの手段は、注入前に1または複数の固体挿入体と共に組み付けられる1つの織られた予備成形体を形成することである。それにもかかわらず、これらの技術(米国特許第5672417号明細書1および米国特許第5013216号明細書)は、一緒に組み付けられる複数の部分が必要であり且つそのような組み付け時に例えば層間剥離によって特定の脆弱部位を構成する領域を形成してしまうという欠点を与える。このような領域が形成されてしまうと、機械的強度の点で、特に耐衝撃能力の点で非常に有害である。
米国特許第5672417号明細書 米国特許第5013216号明細書 仏国特許第2610950号明細書
本発明の目的は、3次元で織られる糸または繊維から成る予備成形体であって、挿入体や任意の他の取り付け部材の使用を必要とすることなく、それ自体、可能であれば所定形状にカットして、注入するだけで、ターボ機関ブレードの完成部品を構成することができる予備成形体を提供することである。
本発明の他の目的は、3次元で織られる糸または繊維から成る予備成形体を備えるブレードであって、様々な応力、特にブレードの根元および本体をそれぞれ形成する2つの異なる部分が晒される可能性がある機械的応力を考慮するべく不均一な機械的特性を与えるブレードを提供することである。
この目的を達成するため、本発明において、上記予備成形体は、第1の織りを用いて形成され且つブレードのエアフォイルを形成する少なくとも1つの第1の部分と、第2の織りを使用して形成され且つブレードの根元を形成する1つの第2の部分とを備え、第1の部分および第2の部分は、第1の織りが第2の織りで終わるように次第に変更される移行領域によって結合され、これにより、第2の部分と第1の部分との間で少なくともブレードの厚さが減少される。
このように、予備成形体の第1の部分に対応する第1の織りの存在、および、予備成形体の第2の部分に対応する第2の織りの存在により、これら2つの部分は、縦方向に連続的に織ることにより続いていくとともに、異なる織りパターンを有し、従って、異なる機械的強度特性を有することは言うまでもない。
従って、そのような予備成形内で連続して行なわれる2つの織りにより、上記第1の部分および上記第2の部分は、上記縦方向と垂直な少なくとも1つの方向でサイズが異なることは言うまでもない。これにより、第1の部分(ブレード本体)と第2の部分(ブレードの根元)との間で上記方向(特に、ブレードの厚さを形成する方向)の寸法が異なる予備成形体を形成することができる。
上記第1の部分および上記第2の部分が異なる数の縦糸を与えるようにすると、有益である。このような形態により、第1の部分および第2の部分が上記縦方向と垂直な少なくとも1つの方向で異なるサイズを与えるという事実を強調することができる。
上記糸または繊維は、カーボン繊維、ガラス繊維、シリカ繊維、シリコンカーバイト繊維、アルミニウム繊維、アラミド繊維、芳香族ポリアミド繊維によって構成されるグループに属していることが好ましい。
非常に有利な形態においては、第1の部分(ブレード本体)であろうと、あるいは、第2の部分(ブレードの根元)であろうと、縦糸の収縮角は2°から10°の範囲にある。従って、この小さな値により、3次元形態で互いに編み込まれる縦糸と横糸との間で強い結束性が保たれ、それにより、衝撃エネルギが容易に吸収されるため、良好な衝撃強さを有するブレードが得られる。このことは、任意のダメージが非常に局所的にとどまることを意味している。
他の有利な形態において、上記第1の部分および上記第2の部分が異なる縦糸/横糸体積率を与える。繊維密度を変更するこの技術も、第1の織り(第1の部分)と第2の織り(第2の部分)との間の収縮角(水平面に対して縦糸または横糸が成す角度)を変更することができるという付加的な利点を与える。収縮角の変更は、2つの対応する部分の機械的特性、特に、これら2つの部分の弾性率および衝撃強さに直接影響を与えるとともに、第1および第2の部分の相対的な厚さに直接影響を与える。
上記第1の部分が80/20%から50/50%の範囲の縦糸/横糸体積率を与え、上記第2の部分が30/70%から50/50%の範囲、好ましくは約40/60%の縦糸/横糸体積率を与えることが好ましい。
また、好ましい有利な形態においては、縦糸の打込数(count)がブレードの端部と残りの部分との間で異なり、端部の縦糸がより細い。従って、ブレードの根元(第2の部分)およびブレード本体(第1の部分)の両方において、ブレートの表面とブレードの中心部との間でブレードの機械的特性を変更することもできる。
ブレードの端部における縦糸の打込数が約900テックス(24000フィラメントの糸)であり、ブレードの残りの部分における縦糸の打込数が約1800テックス(48000フィラメントの糸)であることが好ましい。
好ましい実施形態において、第1の織りは、第1に、垂直方向に重ね合わされた少なくとも4本の横糸から成り且つ工程(step)サイズだけ縦方向に離間された縦列と、重ね合わされた少なくとも5本の横糸から成り且つ同じ工程サイズで離間された縦列とが互い違いとなる、千鳥状の(staggered)形態で配置された少なくとも36本の横糸を備え、横糸が、垂直方向に延びる少なくとも8個の縦列に分配されており、従って、横糸が、少なくとも9個の高さに配置され、第2に、横方向で互いに平行な少なくとも8個の垂直平面内に配置された少なくとも28本の縦糸を備え、これらの平面が、少なくとも4本の重ね合わされた平行な縦糸を含む第1のタイプの平面と、少なくとも3本の重ね合わされた平行な縦糸を含む第2のタイプの平面とを互い違いにして成る基本的なパターンを与え、第1のタイプの上記平面は、
少なくとも5本の横糸から成る縦列の上端の横糸を、上記縦列から少なくとも2工程だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中上の(upper intermediate)横糸に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも4工程だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列の上端の横糸に向かって戻る第1の縦糸と、
少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中上の横糸を、上記縦列から少なくとも2工程だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中の横糸に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも4工程だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中上の横糸に向かって戻る第2の縦糸と、
少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中の横糸を、上記縦列から少なくとも2工程だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中下の(lower intermediate)横糸に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも4工程だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中の横糸に向かって戻る第3の縦糸と、
少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中下の横糸を、上記縦列から少なくとも2工程だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列の下端の横糸に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも4工程だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中下の横糸に向かって戻る第4の縦糸と、
を有し、
第2のタイプの上記平面は、
少なくとも4本の横糸から成る縦列の上端の横糸を、上記縦列から少なくとも2工程だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列の真中上の横糸に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも4工程だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列の上端の横糸に向かって戻る第1の縦糸と、
少なくとも4本の横糸から成る縦列の真中上の横糸を、上記縦列から少なくとも2工程だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列の真中下の横糸に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも4工程だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列の真中上の横糸に向かって戻る第2の縦糸と、
少なくとも4本の横糸から成る縦列の真中下の横糸を、上記縦列から少なくとも2工程だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列の下端の横糸に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも4工程だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列の真中下の横糸に向かって戻る第3の縦糸と、
を有している。
また、好ましい実施形態において、第2の織りは、第1に、垂直方向に重ね合わされた少なくとも4本の横糸から成り且つ所定の工程サイズだけ縦方向に離間された縦列と、重ね合わされた少なくとも5本の横糸から成り且つ同じ工程サイズで離間された縦列とが互い違いとなる、千鳥状の形態で配置された少なくとも45本の横糸を備え、横糸が、垂直方向に延びる少なくとも10個の縦列に分配されており、従って、横糸が、少なくとも9個の高さに配置され、第2に、横方向で互いに平行な少なくとも10個の垂直平面内に配置された少なくとも40本の縦糸を備え、各平面が、第1のタイプの平面と第2のタイプの平面とが互い違いになった状態で、重ね合わされた少なくとも4本の平行な縦糸を含んでいる基本パターンを与え、第1のタイプの上記平面は、
少なくとも5本の横糸から成る縦列の上端の横糸を、上記縦列から少なくとも2.5工程だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列の上端の横糸に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも5工程だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列の上端の横糸に向かって戻る第1の縦糸と、
少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中上の横糸を、上記縦列から少なくとも2.5工程だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列の真中上の横糸に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも5工程だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中上の横糸に向かって戻る第2の縦糸と、
少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中の横糸を、上記縦列から少なくとも2.5工程だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列の真中下の横糸に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも5工程だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中の横糸に向かって戻る第3の縦糸と、
少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中下の横糸を、上記縦列から少なくとも2.5工程だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列の下端の横糸に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも5工程だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中下の横糸に向かって戻る第4の縦糸と、
を有し、
第2のタイプの上記平面は、
少なくとも4本の横糸から成る縦列の上端の横糸を、上記縦列から少なくとも2.5工程だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中上の横糸に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも5工程だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列の上端の横糸に向かって戻る第1の縦糸と、
少なくとも4本の横糸から成る縦列の真中上の横糸を、上記縦列から少なくとも2.5工程だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中の横糸に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも5工程だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列の真中上の横糸に向かって戻る第2の縦糸と、
少なくとも4本の横糸から成る縦列の真中下の横糸を、上記縦列から少なくとも2.5工程だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列の真中下の横糸に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも5工程だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列の真中下の横糸に向かって戻る第3の縦糸と、
少なくとも4本の横糸から成る縦列の下端の横糸を、上記縦列から少なくとも2.5工程だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列の下端の横糸に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも5工程だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列の下端の横糸に向かって戻る第4の縦糸と、
1つの平面から隣り合う平面までのステップと同じサイズの工程だけ縦方向にオフセットされている4つの縦糸からなる平行グループ
を有している。
他の有利な形態においては、ブレードの第2の部分がコア領域を与え、このコア領域は、より大きい横糸であって且つその打込数が上記コア領域を取り囲む横糸の打込数と異なる横糸を有している。
この場合、ブレードの第2の部分のコア領域の横糸の打込数が約3600テックス(96000フィラメントの糸)であり、上記コア領域を取り囲む横糸の打込数が約1800テックス(48000フィラメントの糸)であることが好ましい。
上記結合剤は、有機樹脂、耐熱物質、金属によって形成されるグループに属していることが好ましい。
また、本発明の上記ブレードは、ターボジェット用のファンブレードであることが有益である。
最後に、本発明は、ターボジェット用のファンブレードを製造するための方法であって、
3次元で織られた糸または繊維から成る予備成形体を形成するために縦糸および横糸を織る工程であって、上記予備成形体が縦糸および横糸によって形成され、縦糸の方向が予備成形体の縦方向を形成し、上記予備成形体は、第1の織り(A)を用いて形成された少なくとも1つの第1の部分と、第2の織り(B)を用いて形成された第2の部分とを有し、上記第1の部分および上記第2の部分は、第1の織りが第2の織りで終わるように次第に変更される移行領域によって結合され、これにより、第2の部分と第1の部分との間で少なくともブレードの厚さが減少される工程と、
上記予備成形体をブレードの構成部分の形状および寸法にカットする工程と、
上記予備成形体が内部に配置されるモールドを用意する工程と、
熱硬化性樹脂を含む結合剤を上記モールド内に注入して、予備成形体全体に結合剤を染み込ませる工程と、
上記モールドを加熱する工程と、
成形された部品をモールドから取り出す工程と、
を含んでいることを特徴とする方法も提供する。
本発明の他の利点および特徴は、添付図面を参照して一例としてなされる以下の説明を読むことによって明らかになる。
以下の説明において、縦方向、横方向、垂直方向は、図中の矢印x、y、zの方向にそれぞれ対応している。
図1は、横方向(矢印y)に向けられた横糸と共に、縦方向(矢印x)に向けられ且つ垂直方向(矢印z)に重ね合わされた複数の層内で延びる縦糸が装着されたジャカール型(Jacquard−type)織機を示す図である。
図2から図9は、本発明に係る予備成形体における第1の織りの基本パターンを示している。この第1の織りは、重ね合わされた9個の高さN1からN9で千鳥状の形態を成して配置され且つ以下の8個の縦列C1からC8に分配された36本の横糸1から36(すなわち、これらの横糸は断面で示されている)を含み、以下を含んでいる。
高さN1、N3、N5、N7、N9にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸1から5から成る第1の縦列C1、
高さN2、N4、N6、N8にそれぞれ位置された4本の重なり合う横糸6から9から成る第2の縦列C2、
高さN1、N3、N5、N7、N9にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸10から14から成る第3の縦列C3、
高さN2、N4、N6、N8にそれぞれ位置された4本の重なり合う横糸15から18から成る第4の縦列C4、
高さN1、N3、N5、N7、N9にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸19から23から成る第5の縦列C5、
高さN2、N4、N6、N8にそれぞれ位置された4本の重なり合う横糸24から27から成る第6の縦列C6、
高さN1、N3、N5、N7、N9にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸28から32から成る第7の縦列C7、
高さN2、N4、N6、N8にそれぞれ位置された4本の重なり合う横糸33から36から成る第8の縦列C8。
5本の重なり合う横糸から成る奇数の縦列C1、C3、C5、C7は、所定の工程サイズPに対応する一定の隙間だけ、互いに縦方向に離間されている。同じ工程サイズPは、先の縦列同士の間に挿入され且つそれぞれが4本の重なり合う横糸から成る偶数の縦列C2、C4、C6、C8を分離している。これらの4本の横糸は、2つの隣り合う奇数の各縦列の5本の横糸に対して千鳥状の形態を成して配置されている。
第1の織りにおけるこの基本パターンは、縦方向(縦糸方向)、横方向(横糸方向)、垂直方向(厚さ方向)に繰り返されて、シートを形成する。
横糸1から36は28本の縦糸51から78によって互いに接続されており、28本の縦糸51から78は、それぞれ図2から図9から分かり且つ縦方向および垂直方向(矢印x、z)に向けられた8個の平行な面P1からP8内に配置されている。
平面P1からP8は、互いに横方向に並んでおり、常に一定の工程サイズで互いに規則的に離間されている。上記一定の工程サイズは、1.5ミリメートル(mm)から3mmの範囲にあり、好ましくは2.1mmである。
これらの各平面P1からP8は、3本または4本の平行な重なり合う縦糸を含んでいる。各平面内における配置は以下の通りである。
平面P1(図2)内において、第1の縦糸51は、縦列C1の上端の横糸1を縦列C5の真中上の横糸20に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸1に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸52は、縦列C1の真中上の横糸2を縦列C5の真中の横糸21に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸2に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸53は、縦列C1の真中の横糸3を縦列C5の真中下の横糸22に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸3に対応する真中の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸54は、縦列C1の真中下の横糸4を縦列C5の下端の横糸23に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸4に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
平面P2(図3)内において、第1の縦糸55は、縦列C4の上端の横糸15を縦列C8の真中上の横糸34に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸15に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸56は、縦列C4の真中上の横糸16を縦列C8の真中下の横糸35に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸16に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸57は、縦列C4の真中下の横糸17を縦列C8の下端の横糸36に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸17に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
平面P3(図4)内において、第1の縦糸58は、縦列C5の上端の横糸19を次の基本パターンにおける縦列C1の真中上の横糸2に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸19に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸59は、縦列C5の真中上の横糸20を次の基本パターンにおける縦列C1の真中の横糸3に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸20に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸60は、縦列C5の真中の横糸21を次の基本パターンにおける縦列C3の真中下の横糸4に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸21に対応する真中の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸61は、縦列C1の真中下の横糸22を次の基本パターンにおける縦列C1の下端の横糸5に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸22に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
平面P4(図5)内において、第1の縦糸62は、縦列C8の上端の横糸33を次の基本パターンにおける縦列C4の真中上の横糸16に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸33に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸63は、縦列C8の真中上の横糸34を次の基本パターンにおける縦列C4の真中下の横糸17に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸34に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸64は、縦列C8の真中下の横糸35を次の基本パターンにおける縦列C4の下端の横糸18に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸35に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
平面P5(図6)内において、第1の縦糸65は、縦列C3の上端の横糸10を縦列C7の真中上の横糸29に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸10に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸66は、縦列C3の真中上の横糸11を縦列C7の真中の横糸30に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸11に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸67は、縦列C3の真中の横糸12を縦列C7の真中下の横糸31に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸12に対応する真中の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸68は、縦列C3の真中下の横糸13を縦列C7の下端の横糸32に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸13に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
平面P6(図7)内において、第1の縦糸69は、縦列C2の上端の横糸6を縦列C6の真中上の横糸25に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸6に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸70は、縦列C2の真中上の横糸7を縦列C6の真中下の横糸26に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸7に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸71は、縦列C2の真中下の横糸8を縦列C6の下端の横糸27に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸8に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
平面P7(図8)内において、第1の縦糸72は、縦列C7の上端の横糸28を次の基本パターンにおける縦列C3の真中上の横糸11に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸28に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸73は、縦列C7の真中上の横糸29を次の基本パターンにおける縦列C3の真中の横糸12に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸29に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸74は、縦列C7の真中の横糸30を次の基本パターンにおける縦列C3の真中下の横糸13に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸30に対応する真中の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸75は、縦列C7の真中下の横糸31を次の基本パターンにおける縦列C3の下端の横糸14に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸31に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
最後に、平面P8(図9)内において、第1の縦糸76は、縦列C6の上端の横糸24を次の基本パターンにおける縦列C2の真中上の横糸7に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸24に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸77は、縦列C6の真中上の横糸25を次の基本パターンにおける縦列C2の真中下の横糸8に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸25に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸78は、縦列C6の真中下の横糸26を次の基本パターンにおける縦列C2の下端の横糸9に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸26に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
因みに、パターンは、一方の平面から隣り合う他方の平面へと、3本の平行な縦糸を有する形態(第1のタイプの平面(P1、P3、P5、P7))と、4本の平行な縦糸を有する形態(第2のタイプの平面(P2、P4、P6、P8))とが互い違いになっており、これらの形態が縦方向で(図2の矢印x)不規則にオフセットされている。すなわち、Pが工程サイズとすると、P1とP2との間が1.5Pだけオフセットされ、P2とP3との間が0.5Pだけオフセットされ、P3とP4との間が1.5Pだけオフセットされ、P4とP5との間が1.5Pだけオフセットされ、P5とP6との間が−0.5Pだけオフセットされ、P6とP7との間が−1.5Pだけオフセットされ、P7とP8との間が−0.5Pだけオフセットされている。
このようにして、垂直に重ね合わされたちょうど4本の横糸から成り且つ工程サイズ(P)だけ縦方向に離間された縦列(C2、C4、C6、C8)と、重ね合わされたちょうど5本の横糸から成り且つ同じサイズの工程(P)で縦方向に互いに離間された縦列(C1、C3、C5、C7)とが互い違いとなる、交互形態で配置されたちょうど36本の横糸(1から36)を備える基本的なパターンを与える第1の織り(A)が得られる。横糸(1から36)は、垂直方向に延びるちょうど8個の縦列(C1からC8)に分配されており、従って、横糸(1から36)は、ちょうど9個の高さ(N1からN9)に配置されている。また、第1の織りの基本パターンは、横方向で互いに平行なちょうど8個の垂直平面内に配置されたちょうど28本の縦糸(51から78)に対応しており、これらの平面は、ちょうど4本の重ね合わされた平行な縦糸を含む第1のタイプの平面(P1、P3、P5、P7)と、ちょうど3本の重ね合わされた平行な縦糸を含む第2のタイプの平面(P2、P4、P6、P8)とが互い違いになっている。
第1のタイプの上記平面(P1、P3、P5、P7)は、以下を提示する。すなわち、
ちょうど5本の横糸から成る縦列(C1、C5、C3、C7)の上端の横糸(1、19、10、28)を、上記縦列からちょうど2工程(P)だけ離間され且つちょうど5本の横糸から成る縦列(C5、C1、C7、C3)の真中上の横糸(20、2、29、11)に接続するとともに、最初の縦列からちょうど4工程(P)だけ離間され且つちょうど5本の横糸から成る縦列(C1、C5、C3、C7)の上端の横糸(1、19、10、28)に向かって戻る第1の縦糸(51、58、65、72)、
ちょうど5本の横糸から成る縦列(C1、C5、C3、C7)の真中上の横糸(2、20、11、29)を、上記縦列からちょうど2工程(P)だけ離間され且つちょうど5本の横糸から成る縦列(C5、C1、C7、C3)の真中の横糸(21、3、30、12)に接続するとともに、最初の縦列からちょうど4工程(P)だけ離間され且つちょうど5本の横糸から成る縦列(C1、C5、C3、C7)の真中上の横糸(2、20、11、29)に向かって戻る第2の縦糸(52、59、66、73)、
ちょうど5本の横糸から成る縦列(C1、C5、C3、C7)の真中の横糸(3、21、12、30)を、上記縦列からちょうど2工程(P)だけ離間され且つちょうど5本の横糸から成る縦列(C5、C1、C7、C3)の真中下の横糸(22、4、31、13)に接続するとともに、最初の縦列からちょうど4工程(P)だけ離間され且つちょうど5本の横糸から成る縦列(C1、C5、C3、C7)の真中の横糸(3、21、12、30)に向かって戻る第3の縦糸(53、60、67、74)、
ちょうど5本の横糸から成る縦列(C1、C5、C3、C7)の真中下の横糸(4、22、13、31)を、上記縦列からちょうど2工程(P)だけ離間され且つちょうど5本の横糸から成る縦列(C5、C1、C7、C3)の下端の横糸(23、5、32、14)に接続するとともに、最初の縦列からちょうど4工程(P)だけ離間され且つちょうど5本の横糸から成る縦列(C1、C5、C3、C7)の真中下の横糸(4、22、13、31)に向かって戻る第4の縦糸(54、61、68、75)。
第2のタイプの上記平面(P2、P4、P6、P8)は、以下を提示する。すなわち、
ちょうど4本の横糸から成る縦列(C4、C8、C2、C6)の上端の横糸(15、33、6、24)を、上記縦列からちょうど2工程(P)だけ離間され且つちょうど4本の横糸から成る縦列(C8、C4、C6、C2)の真中上の横糸(34、16、25、7)に接続するとともに、最初の縦列からちょうど4工程(P)だけ離間され且つちょうど4本の横糸から成る縦列(C4、C8、C2、C6)の上端の横糸(15、33、6、24)に向かって戻る第1の縦糸(55、62、69、76)、
ちょうど4本の横糸から成る縦列(C4、C8、C2、C6)の真中上の横糸(16、34、7、25)を、上記縦列からちょうど2工程(P)だけ離間され且つちょうど4本の横糸から成る縦列(C8、C4、C6、C2)の真中下の横糸(35、17、26、8)に接続するとともに、最初の縦列からちょうど4工程(P)だけ離間され且つちょうど4本の横糸から成る縦列(C4、C8、C2、C6)の真中上の横糸(16、34、7、25)に向かって戻る第2の縦糸(56、63、70、77)、
ちょうど4本の横糸から成る縦列(C4、C8、C2、C6)の真中下の横糸(17、35、8、24)を、上記縦列からちょうど2工程(P)だけ離間され且つちょうど4本の横糸から成る縦列(C4、C8、C2、C6)の下端の横糸(36、18、27、9)に接続するとともに、最初の縦列からちょうど4工程(P)だけ離間され且つちょうど4本の横糸から成る縦列(C4、C8、C2、C6)の真中下の横糸(17、35、8、24)に向かって戻る第3の縦糸(57、64、71、78)。
図10から図19は、本発明に係る予備成形体における第2の織りの基本パターンを示している。この第2の織りは、重ね合わされた9個の高さN1’からN9’で千鳥状の形態を成して配置され且つ以下の10個の縦列C1’からC10’に分配された45本の横糸1’から45’(これらの横糸は断面で示されている)を含んでいる。
高さN1’、N3’、N5’、N7’、N9’にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸1’から5’から成る第1の縦列C1’、
高さN2’、N4’、N6’、N8’にそれぞれ位置された4本の重なり合う横糸6’から9’から成る第2の縦列C2’、
高さN1’、N3’、N5’、N7’、N9’にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸10’から14’から成る第3の縦列C3’、
高さN2’、N4’、N6’、N8’にそれぞれ位置された4本の重なり合う横糸15’から18’から成る第4の縦列C4’、
高さN1’、N3’、N5’、N7’、N9’にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸19’から23’から成る第5の縦列C5’、
高さN2’、N4’、N6’、N8’にそれぞれ位置された4本の重なり合う横糸24’から27’から成る第6の縦列C6’、
高さN1’、N3’、N5’、N7’、N9’にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸28’から32’から成る第7の縦列C7’、
高さN2’、N4’、N6’、N8’にそれぞれ位置された4本の重なり合う横糸33’から36’から成る第8の縦列C8’、
高さN1’、N3’、N5’、N7’、N9’にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸37’から41’から成る第9の縦列C9’、
高さN2’、N4’、N6’、N8’にそれぞれ位置された4本の重なり合う横糸42’から45’から成る第10の縦列C10’。
5本の重なり合う横糸から成る奇数の縦列C1’、C3’、C5’、C7’、C9’はそれぞれ、所定の工程サイズP’に対応する一定の隙間だけ、互いに縦方向に離間されている。上記工程サイズP’は、所定の平面Piの全体にわたって同一のままであるが、平面P1’からP10’にわたって一方の平面Piと隣り合う他方の平面とで異なる(この工程サイズP’が織り中に変化する)。
同じ工程サイズP’は、前述した縦列同士の間に挿入され且つそれぞれが4本の重なり合う横糸から成る偶数の縦列C2’、C4’、C6’、C8’、C10’を分離している。これらの4本の横糸は、2つの隣り合う奇数の各縦列の5本の横糸に対して千鳥状の形態を成して配置されている。
なお、第1および第2の織りが同一の横糸/縦糸体積比を与える場合、工程サイズP’は、実際には、第1の織りの工程サイズPと等しい。
第2の織りにおけるこの基本パターンは、縦方向(縦糸方向)、横方向(横糸方向)、垂直方向(厚さ方向)に繰り返されて、シートを形成する。
横糸1’から45’は40本の縦糸51’から90’によって互いに接続されており、これらの40本の縦糸51’から90’は、それぞれ図10から図19から分かり且つ10個の平行な面P1’からP10’内に配置されている。
平面P1’からP10’は、互いに横方向に並んでおり、所定の工程サイズで互いに規則的にオフセットされている。上記所定の工程サイズは、1.5mmから3mmの範囲にあり、好ましくは2.1mmである。
これらの各平面P1’からP10’は、4本の平行な重なり合う縦糸を含んでおり、各平面内における配置は以下の通りである。
平面P1’(図10)内において、第1の縦糸51’は、縦列C1’の上端の横糸1’を縦列C6’の上端の横糸24’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸1’に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸52’は、縦列C1’の真中上の横糸2’を縦列C6’の真中上の横糸25’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸2’に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸53’は、縦列C1’の真中の横糸3’を縦列C6’の真中下の横糸26’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸3’に対応する真中の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸54’は、縦列C1’の真中下の横糸4’を縦列C6’の下端の横糸27’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸4’に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
平面P2’(図11)内において、第1の縦糸55’は、縦列C4’の上端の横糸15’を縦列C9’の真中上の横糸38’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸15’に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸56’は、縦列C4’の真中上の横糸16’を縦列C9’の真中の横糸39’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸16’に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸57’は、縦列C4’の真中下の横糸17’を縦列C9’の真中下の横糸40’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸17’に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸58’は、縦列C4’の下端の横糸18’を縦列C9’の下端の横糸41’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸18’に対応する下端の横糸に向かって(上側に)戻っている。
平面P3’(図12)内において、第1の縦糸59’は、縦列C7’の上端の横糸28’を次の基本パターンにおける縦列C2’の上端の横糸6’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸28’に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸60’は、縦列C7’の真中上の横糸29’を次の基本パターンにおける縦列C2’の真中上の横糸7’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸29’に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸61’は、縦列C7’の真中の横糸30’を次の基本パターンにおける縦列C2’の真中下の横糸8’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸30’に対応する真中の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸62’は、縦列C7’の真中下の横糸31’を次の基本パターンにおける縦列C2’の下端の横糸9’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸31’に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
平面P4’(図13)内において、第1の縦糸63’は、縦列C10’の上端の横糸42’を次の基本パターンにおける縦列C5’の真中上の横糸20’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸42’に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸64’は、縦列C10’の真中上の横糸43’を次の基本パターンにおける縦列C5’の真中の横糸21’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸43’に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸65’は、縦列C10’の真中下の横糸44’を次の基本パターンにおける縦列C5’の真中下の横糸22’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸44’に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸66’は、縦列C10’の下端の横糸45’を次の基本パターンにおける縦列C5’の下端の横糸23’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸45’に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
平面P5’(図14)内において、第1の縦糸67’は、縦列C3’の上端の横糸10’を縦列C8’の上端の横糸33’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸10’に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸68’は、縦列C3’の真中上の横糸11’を縦列C8’の真中上の横糸34’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸11’に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸69’は、縦列C3’の真中の横糸12’を縦列C8’の真中下の横糸35’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸12’に対応する真中の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸70’は、縦列C3’の真中下の横糸13’を縦列C8’の下端の横糸36’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸13’に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
平面P6’(図15)内において、第1の縦糸71’は、縦列C6’の上端の横糸24’を次の基本パターンにおける縦列C1’の真中上の横糸2’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸24’に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸72’は、縦列C6’の真中上の横糸25’を縦列C1’の真中の横糸3’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸25’に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸73’は、縦列C6’の真中下の横糸26’を次の基本パターンにおける縦列C1’の真中下の横糸4’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸26’に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸74’は、縦列C6’の下端の横糸27’を次の基本パターンにおける縦列C1’の下端の横糸5’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸27’に対応する下端の横糸に向かって(上側に)戻っている。
平面P7’(図16)内において、第1の縦糸75’は、縦列C9’の上端の横糸37’を次の基本パターンにおける縦列C4’の上端の横糸15’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸37’に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸76’は、縦列C9’の真中上の横糸38’を次の基本パターンにおける縦列C4’の真中上の横糸16’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸38’に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸77’は、縦列C9’の真中の横糸39’を次の基本パターンにおける縦列C4’の真中下の横糸17’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸39’に対応する真中の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸78’は、縦列C9’の真中下の横糸40’を次の基本パターンにおける縦列C4’の下端の横糸18’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸40’に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
平面P8’(図17)内において、第1の縦糸79’は、縦列C2’の上端の横糸6’を縦列C7’の真中上の横糸29’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸6’に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸80’は、縦列C2’の真中上の横糸7’を縦列C7’の真中の横糸30’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸7’に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸81’は、縦列C2’の真中下の横糸8’を縦列C7’の真中下の横糸31’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸8’に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸82’は、縦列C2’の下端の横糸9’を縦列C7’の下端の横糸32’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸9’に対応する下端の横糸に向かって(上側に)戻っている。
平面P9’(図18)内において、第1の縦糸83’は、縦列C5’の上端の横糸19’を縦列C10’の上端の横糸42’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸19’に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸84’は、縦列C5’の真中上の横糸20’を縦列C10’の真中上の横糸43’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸20’に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸85’は、縦列C5’の真中の横糸21’を縦列C10’の真中下の横糸44’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸21’に対応する真中の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸86’は、縦列C5’の真中下の横糸22’を縦列C10’の下端の横糸45’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸22’に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
最後に、平面P10’(図19)内において、第1の縦糸87’は、縦列C8’の上端の横糸33’を縦列C3’の真中上の横糸11’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸33’に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸88’は、縦列C8’の真中上の横糸34’を縦列C3’の真中の横糸12’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸34’に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸89’は、縦列C8’の真中下の横糸35’を次の基本パターンにおける縦列C3’の真中下の横糸13’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸35’に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸90’は、縦列C8’の下端の横糸36’を次の基本パターンにおける縦列C3’の下端の横糸14’に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸36’に対応する下端の横糸に向かって(上側に)戻っている。
これらの図10から図19から分かるように、第2の織りにおいては、縦糸の収縮角α’(または、縦糸縮み角度)が、第1の織り(図2から図9)における接続角αよりも小さい。この点で、明確のため、図面が一定の倍率で描かれておらず、図2から図19に見られる角度α、α’が真の値に対応していないことは言うまでもない。
第2の織りにおいて、一方の平面から隣り合う他方の平面へと辿っていくと、工程サイズP’の1.5倍だけ横方向に規則的にオフセットされた4本の平行な縦糸から成る同じ形態を見出すことができる。無論、この場合も、10個の平面上に定義される第2の織りの基本パターンは、縦方向、縦方向、垂直方向で無制限に繰り返すことができる(横糸1’から45’がシートを形成する)。
このようにして、垂直方向に重ね合わされたちょうど4本の横糸から成り且つ1工程(P’)だけ縦方向に離間された縦列(C2’、C4’、C6’、C8’、C10’)と、重ね合わされたちょうど5本の横糸から成り且つ同じサイズの工程(P’)で縦方向に互いに離間された縦列(C1’、C3’、C5’、C7’、C9’)とが互い違いとなる、千鳥状の形態で配置されたちょうど45本の横糸(1’から45’)を備える基本的なパターンを与える第2の織り(B)が得られる。横糸(1’から45’)は、垂直方向に延びるちょうど10個の縦列(C1’からC10’)に分配されており、従って、横糸(1’から45’)は、ちょうど9個の高さ(N1’からN9’)に配置されている。また、第2の織りの基本パターンは、横方向で互いに平行なちょうど10個の垂直平面(P1’からP10’)内に配置されたちょうど40本の縦糸(51’から90’)を備えており、これらの各平面は、第1のタイプの平面(P1’、P3’、P5’、P7’、P9’)と第2のタイプの平面(P2’、P4’、P6’、P8’、P10’)とが互い違いになった状態で、重ね合わされたちょうど4本の平行な縦糸を含んでいる。
第1のタイプの上記平面(P1’、P3’、P5’、P7’、P9’)は、以下を提示する。すなわち、
ちょうど5本の横糸から成る縦列(C1’、C7’、C3’、C9’、C5’)の上端の横糸(1’、28’、10’、37’、19’)を、上記縦列からちょうど2.5工程(P’)だけ離間され且つちょうど4本の横糸から成る縦列(C6’、C2’、C8’、C4’、C10’)の上端の横糸(24’、6’、33’、15’、42’)に接続するとともに、最初の縦列からちょうど5工程(P’)だけ離間され且つちょうど5本の横糸から成る縦列(C1’、C7’、C3’、C9’、C5’)の上端の横糸(1’、28’、10’、37’、19’)に向かって戻る第1の縦糸(51’、59’、67’、75’、83’)、
ちょうど5本の横糸から成る縦列(C1’、C7’、C3’、C9’、C5’)の真中上の横糸(2’、29’、11’、38’、20’)を、上記縦列からちょうど2.5工程(P’)だけ離間され且つちょうど4本の横糸から成る縦列(C6’、C2’、C8’、C4’、C10’)の真中上の横糸(25’、7’、34’、16’、43’)に接続するとともに、最初の縦列からちょうど5工程(P’)だけ離間され且つちょうど5本の横糸から成る縦列(C1’、C7’、C3’、C9’、C5’)の真中上の横糸(2’、29’、11’、38’、20’)に向かって戻る第2の縦糸(52’、60’、68’、76’、84’)、
ちょうど5本の横糸から成る縦列(C1’、C7’、C3’、C9’、C5’)の真中の横糸(3’、30’、12’、39’、21’)を、上記縦列からちょうど2.5工程(P’)だけ離間され且つちょうど4本の横糸から成る縦列(C6’、C2’、C8’、C4’、C10’)の真中下の横糸(26’、8’、35’、17’、44’)に接続するとともに、最初の縦列からちょうど5工程(P’)だけ離間され且つちょうど5本の横糸から成る縦列(C1’、C7’、C3’、C9’、C5’)の真中の横糸(3’、30’、12’、39’、21’)に向かって戻る第3の縦糸(53’、61’、69’、77’、85’)、
ちょうど5本の横糸から成る縦列(C1’、C7’、C3’、C9’、C5’)の真中下の横糸(4’、31’、13’、40’、22’)を、上記縦列からちょうど2.5工程(P’)だけ離間され且つちょうど4本の横糸から成る縦列(C6’、C2’、C8’、C4’、C10’)の下端の横糸(27’、9’、36’、18’、45’)に接続するとともに、最初の縦列からちょうど5工程(P’)だけ離間され且つちょうど5本の横糸から成る縦列(C1’、C7’、C3’、C9’、C5’)の真中下の横糸(4’、31’、13’、40’、22’)に向かって戻る第4の縦糸(54’、62’、70’、78’、86’)。
第2のタイプの上記平面(P2’、P4’、P6’、P8’、P10’)は、以下を提示する。すなわち、
ちょうど4本の横糸から成る縦列(C4’、C10’、C6’、C2’、C8’)の上端の横糸(15’、42’、24’、6’、33’)を、上記縦列からちょうど2.5工程(P’)だけ離間され且つちょうど5本の横糸から成る縦列(C9’、C5’、C1’、C7’、C3’)の真中上の横糸(38’、20’、2’、29’、11’)に接続するとともに、最初の縦列からちょうど5工程(P’)だけ離間され且つちょうど4本の横糸から成る縦列(C4’、C10’、C6’、C2’、C8’)の上端の横糸(15’、42’、24’、6’、33’)に向かって戻る第1の縦糸(55’、63’、71’、79’、87’)、
ちょうど4本の横糸から成る縦列(C4’、C10’、C6’、C2’、C8’)の真中上の横糸(16’、43’、25’、7’、34’)を、上記縦列からちょうど2.5工程(P’)だけ離間され且つちょうど5本の横糸から成る縦列(C9’、C5’、C1’、C7’、C3’)の真中の横糸(39’、21’、3’、30’、12’)に接続するとともに、最初の縦列からちょうど5工程(P’)だけ離間され且つちょうど4本の横糸から成る縦列(C4’、C10’、C6’、C2’、C8’)の真中上の横糸(16’、43’、25’、7’、34’)に向かって戻る第2の縦糸(56’、64’、72’、80’、88’)、
ちょうど4本の横糸から成る縦列(C4’、C10’、C6’、C2’、C8’)の真中下の横糸(17’、44’、26’、8’、35’)を、上記縦列からちょうど2.5工程(P’)だけ離間され且つちょうど5本の横糸から成る縦列(C9’、C5’、C1’、C7’、C3’)の真中下の横糸(40’、22’、4’、31’、13’)に接続するとともに、最初の縦列からちょうど5工程(P’)だけ離間され且つちょうど4本の横糸から成る縦列(C4’、C10’、C6’、C2’、C8’)の真中下の横糸(17’、44’、26’、8’、35’)に向かって戻る第3の縦糸(57’、65’、73’、81’、89’)、
ちょうど4本の横糸から成る縦列(C4’、C10’、C6’、C2’、C8’)の下端の横糸(18’、45’、27’、9’、36’)を、上記縦列からちょうど2.5工程(P’)だけ離間され且つちょうど5本の横糸から成る縦列(C9’、C5’、C1’、C7’、C3’)の下端の横糸(41’、23’、5’、32’、14’)に接続するとともに、最初の縦列からちょうど5工程(P’)だけ離間され且つちょうど4本の横糸から成る縦列(C4’、C10’、C6’、C2’、C8’)の下端の横糸(18’、45’、27’、9’、36’)に向かって戻る第4の縦糸(58’、66’、74’、82’、90’)。
従って、この第2の織りの基本パターンにおいては、4本の縦糸から成る平行なグループ(51’、52’、53’、54’、55’、56’、57’、58’、59’、60’、61’、62’、63’、64’、65’、66’、67’、68’、69’、70’、71’、72’、73’、74’、75’、76’、77’、78’、79’、80’、81’、82’、83’、84’、85’、86’、87’、88’、89’、90’)が、1つの平面から隣り合う平面に向かって、すなわち、第1のタイプの平面(P1’、P3’、P5’、P7’、P9’)と第2のタイプの隣り合う平面(P2’、P4’、P6’、P8’、P10’)との間で、1.5P’サイズの工程だけ縦方向にオフセットされていることは言うまでもない。
第1の織りと第2の織りとの間には、図20から図22を参照して後述する移行領域がある。
図20には、左側の第2の織りBから右側の第1の織りAへと辿って、縦方向および垂直方向の断面で移行領域が示されており、一点鎖線によって示される垂直方向および横方向の移行平面Tの両側において、図面の上部は、平面P1’(左側)および平面P1(右側)における状態を示しており、図面の下部は、平面P7’(左側)および平面P2(右側)における状態を示している。
図21において、この移行領域は、ラインによって示される垂直移行平面Tの両側において、図の下側にある第2の織りBから図の上側にある第1の織りAにわたって、予備成形体の上端から象徴的に示されている。黒色の部分は、目に見える縦糸を示しており、白色の部分は、目に見える横糸を示している。
図21において、下側部分には、第2の織りの4つの基本パターン(40本の縦糸は、4つの位置合わせされた一連の縦列C1’からC10’を形成している)をはっきりと見てとることができ、また、上側部分には、第1の織りの5つの基本パターン(40本の縦糸は、5つの位置合わせされた一連の縦列C1からC8を形成している)を見てとることができる。
このようにして得られる予備成形体は、同じ一連の基本パターンを繰り返すことにより、その平面内で無制限に縦方向に延びることができる結び付けられた多層アセンブリを形成する(具体的には、第1の織りに関する第1の組の後に、第2の織りに関する第2の組が続く)。
より正確には、縦糸の長さおよび横糸の長さは、予備成形体において考えられる最大の長さを決定する。これらの長さによっては、第1の織りにおいて形成される第1の部分、移行領域、第2の織りにおいて形成される第2の部分を連続的に形成し、その後、逆の移行領域と、第1の部分、移行領域、第2の部分から成る新たな組等とを連続して形成することにより、縦方向で端と端とを繋いで編み込むことができる複数の予備成形体を形成できることは言うまでもない。
無論、第1の部分および第2の部分が編みこまれる順番は、逆にすることができる。すなわち、第2の織りにおいて形成される第2の部分、移行領域、第1の織りにおいて形成される第1の部分を連続的に形成し、その後、逆の移行領域と、第2の部分、移行領域、第1の部分から成る新たな組等とを連続して形成することにより、縦方向に次々と複数の予備成形体を形成することができる。
この段階では、連続的に織る際に、全ての縦糸および全ての横糸が参照され、それにより、それらの任意の1つにおける欠陥や破損さえも特定してその場でリアルタイムで修理することができることは言うまでもない。これによって、欠陥の種類および位置を決定することができ、また、これらの種類および位置は、その後に記録され、従って、織り中に生じる欠陥を、予備成形体から得られる部分に対して辿っていくことができる。
実際には、図1の織機をプログラムすることにより、織りが完全に自動で行なわれる。
従って、ファンブレードのための予備成形体を製造する間、第1の織りAがブレードの本体に対応し、第2の織りBがブレードの根元に対応するように設けられ、基本(一式)が移行領域で終端する。
基本的に第2の部分(ブレードの根元に対応する第2の織りB)と第1の部分(ブレードの本体に対応する第1の織りA)との間で織りを変更することにより、移行領域を織っている間に、ブレードの根元に対するブレード本体の厚さを最も薄くすることができる。織りを変更することにより、第2の部分(ブレードの根元に対応する第2の織りB)と第1の部分(ブレードの本体に対応する第1の織りA)との間で縦糸/横糸体積比を40/60%から70/30%へと変えることができる。
同様に、ブレード本体に対応する第1の織りAにおいては、織りが進むにつれて、移行領域が完全に仕上がると直ぐに縦糸の一部が引き出される。
これが図22に示されている。図22は、ブレードの一部を示しているジャカール型織機に装着された縦方向および垂直方向の概略断面図である。この場合、左側には根元(部分B)があり、右側にはエアフォイル(翼)本体(部分A)がある。横糸が断面で示されており、一方、縦糸は、左から右へと縦に延びて見える。
このように、上部および下部に位置する特定の縦糸は、ブレード本体に対応する第1の織りAの高さでブレードを形成しなければならない予備成形体の織りから除去される。これらの糸は、織機の補助的な部分に向かって上方および下方にそれぞれ引き出される。
ここで、異なる実施形態を示す図23を参照する。この場合、図2から図22に示される予備成形体における場合と同様に、縦糸(左右に延びている)は、48000フィラメントの打込数(番手)(約1800テックス)を与えるカーボン繊維である。以下、この種の糸を、通常のサイズの糸と称する。
更に正確には、(図示せず)、ブレードの表面の衝撃強さを更に高めるため、予備成形体の外形全体にわたって、すなわち、予備成形体の表面上にわたって更に細い縦糸を使用する対策が講じられる。これらの細い縦糸は、24000フィラメント(約900テックス)の打込数を与える。また、予備成形体の表面と内部との間に、通常のサイズの縦糸および細い縦糸の両方を含む移行下層が設けられる。
特に、図23に見られる異なる予備成形体は、以下のものを備えるブレードの根元を形成するための第2の部分Bを有している。
最大で72000フィラメント(約2700テックス)の打込数を与え、あるいは、最大で96000フィラメント(約3600テックス)の打込数をも与える大きい(太い)横糸を使用して形成されるブレードの根元のためのコア領域(図23の領域B1)、
ブレードの根元のコア領域B1を径方向で取り囲むとともに、48000フィラメント(約1800テックス)の打込数を与える通常のサイズの横糸を使用して形成される領域B2、
ブレード本体に対応する第1の織りAに向かって縦方向にブレードの根元のコア領域B1を延ばし、厚さ(方向z)及び幅(方向y)が先細っている領域B3。この移行領域B3は、48000フィラメント(約1800テックス)の打込数を与える通常のサイズの横糸と最大で96000フィラメント(約3600テックス)の打込数を与える大きい横糸とから同時に形成される。
図23のこの変形例は、第2の織りBから得られるブレードの根元を特にコア領域B1で更に硬くするのに役立つ。
ここで、図24を参照する。この図24は、第1の織りの第1の変形実施形態の第1の面に含まれる横糸を示す縦方向および垂直方向の概略断面図である。この第1の織りは、重ね合わされた10個の高さN1からN10で千鳥状の形態を成して配置され且つ以下の10個の縦列C1からC10に分配された50本の横糸1から50(断面のみで示されている)を含んでいる。
高さN1、N3、N5、N7、N9にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸1から5から成る第1の縦列C1
高さN2、N4、N6、N8、N10にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸6から10から成る第2の縦列C2
高さN1、N3、N5、N7、N9にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸11から15から成る第3の縦列C3
高さN2、N4、N6、N8、N10にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸16から20から成る第4の縦列C4
高さN1、N3、N5、N7、N9にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸21から25から成る第5の縦列C5
高さN2、N4、N6、N8、N10にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸26から30から成る第6の縦列C6
高さN1、N3、N5、N7、N9にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸31から35から成る第7の縦列C7
高さN2、N4、N6、N8、N10にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸36から40から成る第8の縦列C8
高さN1、N3、N5、N7、N9にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸41から45から成る第9の縦列C9
高さN2、N4、N6、N8、N10にそれぞれ位置された5本の重なり合う横糸46から50から成る第10の縦列C10
横糸1から50は35本の縦糸によって互いに接続されており、これら35本の縦糸は、互いに横方向に並び且つ所定の工程サイズで互いに規則的にオフセットされた10個の平行な平面内に配置されている。上記所定の工程サイズは、同一のままであり、1.5ミリメートル(mm)から3mmの範囲、好ましくは2.1mmである。
これらの各平面は、3本または4本の平行な重なり合う平行な縦糸を含んでいる。第1の平面内の配置は、図24に示されており、以下の通りである。
第1の縦糸51は、縦列C1の上端の横糸1を縦列C6の真中上の横糸27に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸1に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸52は、縦列C1の真中上の横糸2を縦列C6の真中の横糸28に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸2に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸53は、縦列C1の真中の横糸3を縦列C6の真中下の横糸29に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸3に対応する真中の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸54は、縦列C1の真中下の横糸4を縦列C6の下端の横糸30に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸4に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
図25は、第1の織りの第2の変形実施形態の第1の面に含まれる横糸の縦方向および垂直方向の概略断面図である。
この第1の織りは、重ね合わされた10個の層N1からN10で千鳥状の形態を成して配置され且つ10個の縦列C1からC10に分配された50本の横糸1から50(断面で示されている)を含んでいる。配置は、図24の第1の変形例と同じである。
横糸1から50は40本の縦糸によって互いに接続されており、これら40本の縦糸は、互いに横方向に並び且つ所定の工程サイズで互いに規則的にオフセットされた10個の平行な平面内に配置されている。上記所定の工程サイズは、同一のままであり、1.5ミリメートル(mm)から3mmの範囲、好ましくは2.1mmである。
これらの各平面は、4本の平行な重なり合う平行な縦糸を含んでいる。第1の平面内の配置は、図25に示されており、以下の通りである。
第1の縦糸51は、縦列C1の上端の横糸1を縦列C5、C7の真中上の横糸22、32に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸1に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸52は、縦列C1の真中上の横糸2を縦列C5、C7の真中の横糸23、33に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸2に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸53は、縦列C1の真中の横糸3を縦列C5、C7の真中下の横糸24、34に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸3に対応する真中の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸54は、縦列C1の真中下の横糸4を縦列C5、C7の下端の横糸25、35に接続する(下方に向かって)とともに、次の基本パターンにおける横糸4に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
図26は、第1の織りの第3の変形実施形態の第1の面および第2の面に含まれる横糸を示す縦方向および垂直方向の概略断面図である。
この第1の織りは、重ね合わされた10個の高さN1からN10で千鳥状の形態を成して配置され且つ18個の縦列C1からC18に分配された90本の横糸1から90(断面で示されている)を含んでいる。配置は、図24の第1の変形例と同じである。
横糸1から90は63本の縦糸によって互いに接続されており、これら63本の縦糸は、互いに横方向に並び且つ同一の工程サイズで互いに規則的にオフセットされた18個の平行な平面内に配置されている。上記同一の工程サイズは、1.5ミリメートル(mm)から3mmの範囲、好ましくは2.1mmである。
これらの各平面は、3本または4本の平行な重なり合う平行な縦糸を含んでいる。第1および第2の平面内の配置は、図26に示されており、以下の通りである。
第1の面(縦糸は連続な線)内において、第1の縦糸151は、縦列C1の上端の横糸1を縦列C6の真中上の横糸27に接続する(下方に向かって)とともに、縦列C11の上端の横糸51に向かって(上側に)戻り、縦列C15の上端の横糸72の下側を(下側に)戻り、次の基本パターンにおける横糸1に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸152は、縦列C1の真中上の横糸2を縦列C6の真中の横糸23に接続する(下方に向かって)とともに、縦列C11の真中上の横糸52に向かって(上側に)戻り、縦列C15の真中の横糸73の下側を(下側に)戻り、次の基本パターンにおける横糸2に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸153は、縦列C1の真中の横糸3を縦列C6の真中下の横糸29に接続する(下方に向かって)とともに、縦列C11の真中の横糸53に向かって(上側に)戻り、縦列C15の真中下の横糸74の下側を(下側に)戻り、次の基本パターンにおける横糸3に対応する真中の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸154は、縦列C1の真中下の横糸4を縦列C6の下端の横糸30に接続する(下方に向かって)とともに、縦列C11の真中下の横糸54に向かって(上側に)戻り、縦列C15の下端の横糸75の下側を(下側に)戻り、次の基本パターンにおける横糸4に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
第2の面(縦糸は図26に破線で示されている)内において、第1の縦糸155は、縦列C1の上端の横糸1を縦列C5の真中上の横糸22に接続する(下方に向かって)とともに、縦列C9の上端の横糸41に向かって(上側に)戻り、縦列C14の真中下の横糸67の下側を(下側に)戻り、次の基本パターンにおける横糸1に対応する上端の横糸に向かって(上側に)戻っている。第2の縦糸156は、縦列C1の真中上の横糸2を縦列C5の真中の横糸23に接続する(下方に向かって)とともに、縦列C9の真中の横糸42の上端に向かって(上側に)戻り、縦列C14の真中の横糸68の下側を(下側に)戻り、次の基本パターンにおける横糸2に対応する真中上の横糸に向かって(上側に)戻っている。第3の縦糸157は、縦列C1の真中の横糸3を縦列C5の真中下の横糸24に接続する(下方に向かって)とともに、縦列C9の真中の横糸43に向かって(上側に)戻り、縦列C14の真中下の横糸69の下側を(下側に)戻り、次の基本パターンにおける横糸3に対応する真中の横糸に向かって(上側に)戻っている。第4の縦糸158は、縦列C1の真中下の横糸4を縦列C5の下端の横糸25に接続する(下方に向かって)とともに、縦列C9の真中下の横糸44に向かって(上側に)戻り、縦列C14の下端の横糸70の下側を(下側に)戻り、次の基本パターンにおける横糸4に対応する真中下の横糸に向かって(上側に)戻っている。
一般に、糸は、6000フィラメント(225テックス)から96000フィラメント(3600テックス)の打込数(番手)を有する特にカーボン繊維の中から選択されても良い。
また、本発明は、前述した織りに限定されない。縦糸の収縮角は、低い値、好ましくは2°から10°の範囲に維持され、また、横糸の工程サイズは、0.2mmから5mmの範囲にある。
また、縦糸の打込数を後端と前端との間の面上で異ならせることができることは言うまでもない(図示せず)。この場合、結束性を高めるため、すなわち、特に動作時に高い応力を受けるこの位置での機械的強度を高めるため、縦糸は前端の近傍で細くなっている。
本発明においては、ターボジェットのためのファンブレードが設けられる。ターボジェットにおいて、ブレードは、連続して縦方向に延び且つ以下の製造方法を行なうことによって異なる寸法及び/又は機械的特性を与える少なくとも1つの第1の部分および少なくとも1つの第2の部分を有している。
先ず初めに、前述した予備成形体は3つの寸法の織りによって作られる。
このため、例えばレーザビームまたはウォータジェットを使用して、ブレードの第1の部分および第2の部分の形状および寸法を有するように、前述した予備成形体が切り取られる。
織られた予備成形体は、柔軟であるため、モールドの形状に適合し、従って、垂直経路に続いて予備成形体の外形に沿ってカットすることができる。
次の工程は、切り取られた予備成形体をモールド内に配置することである。モールドは、シール状態で閉じることができ、また、成形される仕上げ部品の形状および寸法を有する凹部を備えている。この工程中においては、ブレードの最終形状、従って、モールドの形状を成すように予備成形体が捻じれを受けても良いことは言うまでもない。
その後、モールドが閉じられるとともに、モールドの凹部内に結合剤が注入され、切り取られた予備成形体の全体に結合剤を染み込ませる。この結合剤は、熱硬化性樹脂を含んでいる。最後に、モールドを加熱して樹脂を重合させ、部品を硬化させる。モールドが開放された後、装着及び/又は使用できる完成品の形態で、仕上がった成形品を取り出すことができる。
本発明に従って形成され且つ図2から図22に示されるタイプの予備成形体を使用する複合ブレードの実施例において、具体的には、1立方センチメートル当りの重さが1.79グラム(1.79g/cm)の密度を有する高強度カーボン繊維を使用して形成された予備成形体を使用する複合ブレードの実施例においては、以下のパラメータが使用された。
第1の織りA(中央の最も厚い部分にあるブレード本体):18個の高さの縦糸が横方向に2.1mmの工程サイズで離間している。樹脂移送成形(RTM)の液体技術を使用する緻密化後、上記第1の織りAの厚さは20mm、工程サイズPは10mm(すなわち、1ヤーン/cmの横糸構造)、縦糸の接続角または収縮角における平均値は4°、繊維体積比は60%、横糸に対する縦糸の比率は69/31%、繊維全体の重量は21500グラム/平方メートル(g/m)、横糸重量は6600g/m(37個の高さの横糸間で重量が分配され、すなわち、横糸の各高さ毎に180g/m)、
第2の織りB(中央の最も厚い部分にあるブレードの根元):32個の高さの縦糸が横方向に2.1mmの工程サイズで離間している。樹脂移送成形(RTM)の液体注入によって密度が高められた後、上記第2の織りBの厚さは79mm、縦方向に沿う工程サイズP’は2.8mm(すなわち、3.57ヤーン/cmの横糸構造)、縦糸の接続角(または収縮角)における平均値は3°、繊維体積比は49%、横糸に対する縦糸の比率は40/60%、繊維全体の重量は69000g/m、横糸重量は41700g/m(65個の横糸高さ間で重量が分配され、すなわち、横糸高さ毎に640g/m)。
使用されたカーボン繊維は、以下の固有の機械的特性を示した。
E(ヤング弾性率)=280ギガパスカル(GPa)、
σ(破壊応力)=5.5GPa
結合剤に関しては、供給業者CYTECにより基準PR520下で販売されている高性能エポキシ樹脂が使用された。
そのような複合材料を用いると、以下の機械的特性が得られた。
第1の織りA(ブレード本体):
E縦糸(引張り) ≧ 90GPa
E横糸(引張り) ≧ 40GPa
σ縦糸(引張り) ≧ 700メガパスカル(MPa)
σ横糸(引張り) ≧ 210MPa
σ縦糸(圧縮) ≧ 450MPa
σ横糸(圧縮) ≧ 200MPa
第2の織りB(根元およびベースまたは一式)
E縦糸(引張り) ≧ 30GPa
E横糸(引張り) ≧ 80GPa
σ縦糸(引張り) ≧ 300MPa
σ横糸(引張り) ≧ 500MPa
σ縦糸(圧縮) ≧ 200MPa
σ横糸(圧縮) ≧ 500MPa
また、比較として、本発明の予備成形体における第1の織りを用いて得られる450MPaの値と比べると、「2.5D」または「結合された」織り(仏国特許第2 610 950号明細書の教示内容を参照)の圧縮強度は300MPaであることが分かる。
従って、3次元に織られた糸または繊維から成る予備成形体を備える本発明のブレードは、ファンブレード、特に翼弦が大きいブレードを複合材料から形成するために使用されることが好ましく、また、航空機のエンジン、特にターボジェットにおいて使用されることが好ましい。
この予備成形体を形成するために、カーボン繊維を、他のタイプの繊維、例えばガラス繊維、アラミド繊維、シリカ繊維、または、セラミック繊維に取って代えることができることは言うまでもない。
また、予備成形体は、構造的複合材料を得るためにRTM液体注入方法によって変形されるだけでなく、任意の他の注入技術または真空注入等の任意の他の適当な技術によって変形されても良い。
本発明の予備成形体を3次元で織ることができるジャカール型織機の図である。 第1の織りの第1の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す縦方向および垂直方向の概略断面図である。 図2の第1の平面と平行な第1の織りの第2の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 図2の第1の平面と平行な第1の織りの第3の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 図2の第1の平面と平行な第1の織りの第4の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 図2の第1の平面と平行な第1の織りの第5の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 図2の第1の平面と平行な第1の織りの第6の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 図2の第1の平面と平行な第1の織りの第7の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 図2の第1の平面と平行な第1の織りの第8の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 第2の織りの第1の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 第2の織りの第2の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 第2の織りの第3の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 第2の織りの第4の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 第2の織りの第5の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 第2の織りの第6の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 第2の織りの第7の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 第2の織りの第8の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 第2の織りの第9の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 第2の織りの第10の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す図2の図と同様の図である。 左側の第2の織りBから右側の第1の織りAへの移行領域を示す縦方向および垂直方向の断面図である。 図面の下側に第2の織りBを有し且つ図面の上側に第1の織りAを有する予備成形体の上側から見た移行領域を示している。 ジャカール型織機上に装着されたブレードの一部の縦方向および垂直方向の概略断面図であって、左側にブレードの根元(部分B)が示され且つ右側にブレードのエアフォイル(部分A)が示された概略断面図である。 ブレードの変形実施形態における一部を拡大して示す図22と同様の図である。 第1の織りの第1の変形実施形態における第1の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す縦方向および垂直方向の概略断面図である。 第1の織りの第2の変形実施形態における第1の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す縦方向および垂直方向の概略断面図である。 第1の織りの第3の変形実施形態における第1および第2の平面内に含まれる横糸および縦糸を示す縦方向および垂直方向の概略断面図である。
符号の説明
51から151、51’から90’ 縦糸
1から90、1’から45’ 横糸
C1からC8、C1’からC10’、C1からC7、C1からC18 縦列
N1からN9、N1’からN9’、N1からN10、N1からN10 高さ
P1からP8、P1’からP10’ 平面
α’ 縦糸の収縮角
α 第1の織りにおける接続角
B1 ブレードの根元のコア領域
B2 48000フィラメント(約1800テックス)の打込数を与える通常のサイズの横糸を使用して形成される領域
B3 ブレード本体に対応する第1の織りAに向かって縦方向にブレードの根元のコア領域B1を延ばし、厚さ(方向z)及び幅(方向y)が先細っている領域

Claims (15)

  1. 3次元で織られた糸または繊維から成る予備成形体と、予備成形体の糸同士の間の相対的な配置を維持する結合剤とを含み、前記予備成形体は、縦糸および横糸によって形成され、縦糸の方向が予備成形体の縦方向を形成する複合ターボ機関ブレードであって、前記予備成形体は、第1の織り(A)を用いて形成され且つブレードのエアフォイルを形成する少なくとも1つの第1の部分と、第2の織り(B)を使用して形成され且つブレードの根元を形成する1つの第2の部分とを備え、第1の部分および第2の部分は、第1の織りが第2の織りで終わるように次第に変更される移行領域によって結合され、これにより、第2の部分と第1の部分との間で少なくともブレードの厚さが減少されることを特徴とする、複合ターボ機関ブレード。
  2. 前記第1の部分および前記第2の部分が同じ数の縦糸を与えないことを特徴とする、請求項1に記載のブレード。
  3. 前記糸または繊維は、カーボン繊維、ガラス繊維、シリカ繊維、シリコンカーバイト繊維、アルミニウム繊維、アラミド繊維、芳香族ポリアミド繊維によって構成されるグループに属していることを特徴とする、請求項1に記載のブレード。
  4. 縦糸の収縮角が2°から10°の範囲にあることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のブレード。
  5. 前記第1の部分および前記第2の部分が異なる縦糸/横糸体積率を与えることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載のブレード。
  6. 前記第1の部分が80/20%から50/50%の範囲の縦糸/横糸体積率を与え、前記第2の部分が30/70%から50/50%の範囲の縦糸/横糸体積率を与えることを特徴とする、請求項5に記載のブレード。
  7. 縦糸の打込数は、ブレードの端部と残りの部分との間で異なり、端部の縦糸がより細いことを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載のブレード。
  8. ブレードの端部における縦糸の打込数が約900テックスであり、ブレードの残りの部分における縦糸の打込数が約1800テックスであることを特徴とする、請求項7に記載のブレード。
  9. 第1の織り(A)は、第1に、垂直に重ね合わされた少なくとも4本の横糸から成り且つ所定の工程サイズ(P)だけ縦方向に離間された縦列(C2、C4、C6、C8)と、重ね合わされた少なくとも5本の横糸から成り且つ同じ工程サイズ(P)で離間された縦列(C1、C3、C5、C7)とが互い違いとなる、千鳥状の形態で配置された少なくとも36本の横糸(1から36)を備え、横糸(1から36)が、垂直方向に延びる少なくとも8個の縦列(C1からC8)に分配されており、従って、横糸(1から36)が、少なくとも9個の高さ(N1からN9)に配置され、第2に、横方向で互いに平行な少なくとも8個の垂直平面(P1からP8)内に配置された少なくとも24本の縦糸(51から78)を備え、これらの平面が、少なくとも4本の重ね合わされた平行な縦糸を含む第1のタイプの平面(P1、P3、P5、P7)と、少なくとも3本の重ね合わされた平行な縦糸を含む第2のタイプの平面(P2、P4、P6、P8)とを互い違いにして成る基本的なパターンを与え、第1のタイプの前記平面(P1、P3、P5、P7)は、
    少なくとも5本の横糸から成る縦列(C1、C5、C3、C7)の上端の横糸(1、19、10、28)を、前記縦列から少なくとも2工程(P)だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列(C5、C1、C7、C3)の真中上の横糸(20、2、29、11)に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも4工程(P)だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列(C1、C5、C3、C7)の上端の横糸(1、19、10、28)に向かって戻る第1の縦糸(51、58、65、72)と、
    少なくとも5本の横糸から成る縦列(C1、C5、C3、C7)の真中上の横糸(2、20、11、29)を、前記縦列から少なくとも2工程(P)だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列(C5、C1、C7、C3)の真中の横糸(21、3、30、12)に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも4工程(P)だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列(C1、C5、C3、C7)の真中上の横糸(2、20、11、29)に向かって戻る第2の縦糸(52、59、66、73)と、
    少なくとも5本の横糸から成る縦列(C1、C5、C3、C7)の真中の横糸(3、21、12、30)を、前記縦列から少なくとも2工程(P)だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列(C5、C1、C7、C3)の真中下の横糸(22、4、31、13)に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも4工程(P)だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列(C1、C5、C3、C7)の真中の横糸(3、21、12、30)に向かって戻る第3の縦糸(53、60、67、74)と、
    少なくとも5本の横糸から成る縦列(C1、C5、C3、C7)の真中下の横糸(4、22、13、31)を、前記縦列から少なくとも2工程(P)だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列(C5、C1、C7、C3)の下端の横糸(23、5、32、14)に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも4工程(P)だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列(C1、C5、C3、C7)の真中下の横糸(4、22、13、31)に向かって戻る第4の縦糸(54、61、68、75)と、
    を有し、
    第2のタイプの前記平面(P2、P4、P6、P8)は、
    少なくとも4本の横糸から成る縦列(C4、C8、C2、C6)の上端の横糸(15、33、6、24)を、前記縦列から少なくとも2工程(P)だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列(C8、C4、C6、C2)の真中上の横糸(34、16、23、7)に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも4工程(P)だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列(C4、C8、C2、C6)の上端の横糸(15、33、6、24)に向かって戻る第1の縦糸(55、62、69、76)と、
    少なくとも4本の横糸から成る縦列(C4、C8、C2、C6)の真中上の横糸(16、34、7、25)を、前記縦列から少なくとも2工程(P)だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列(C8、C4、C6、C2)の真中下の横糸(35、17、24、8)に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも4工程(P)だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列(C4、C8、C2、C6)の真中上の横糸(16、34、7、25)に向かって戻る第2の縦糸(56、63、70、77)と、
    少なくとも4本の横糸から成る縦列(C4、C8、C2、C6)の真中下の横糸(17、35、8、24)を、前記縦列から少なくとも2工程(P)だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列(C4、C8、C2、C6)の下端の横糸(36、18、25、9)に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも4工程(P)だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列(C4、C8、C2、C6)の真中下の横糸(17、35、8、24)に向かって戻る第3の縦糸(57、64、71、78)と、
    を有している、請求項1から8のいずれか一項に記載のブレード。
  10. 第2の織り(B)は、第1に、垂直方向に重ね合わされた少なくとも4本の横糸から成り且つ所定の工程サイズ(P’)だけ縦方向に離間された縦列(C2’、C4’、C6’、C8’、C10’)と、重ね合わされた少なくとも5本の横糸から成り且つ同じ工程サイズ(P’)で離間された縦列(C1’、C3’、C5’、C7’、C9’)とが互い違いとなる、千鳥状の形態で配置された少なくとも45本の横糸(1’から45’)を備え、横糸(1’から45’)が、垂直方向に延びる少なくとも10個の縦列(C1’からC10’)に分配されており、従って、横糸(1’から45’)が、少なくとも9個の高さ(N1’からN9’)に配置され、第2に、横方向で互いに平行な少なくとも10個の垂直平面(P1’からP10’)内に配置された少なくとも40本の縦糸(51’から90’)を備え、各平面が、第1のタイプの平面(P1’、P3’、P5’、P7’、P9’)と第2のタイプの平面(P2’、P4’、P6’、P8’、P10’)とが互い違いになった状態で、重ね合わされた少なくとも4本の平行な縦糸を含んでいる基本パターンを与え、第1のタイプの前記平面(P1’、P3’、P5’、P7’、P9’)は、
    少なくとも5本の横糸から成る縦列(C1’、C7’、C3’、C9’、C5’)の上端の横糸(1’、28’、10’、37’、19’)を、前記縦列から少なくとも2.5工程(P’)だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列(C6’、C2’、C8’、C4’、C10’)の上端の横糸(24’、6’、33’、15’、42’)に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも5工程(P’)だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列(C1’、C7’、C3’、C9’、C5’)の上端の横糸(1’、28’、10’、37’、19’)に向かって戻る第1の縦糸(51’、59’、67’、75’、83’)と、
    少なくとも5本の横糸から成る縦列(C1’、C7’、C3’、C9’、C5’)の真中上の横糸(2’、29’、11’、38’、20’)を、前記縦列から少なくとも2.5工程(P’)だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列(C6’、C2’、C8’、C4’、C10’)の真中上の横糸(25’、7’、34’、16’、43’)に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも5工程(P’)だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列(C1’、C7’、C3’、C9’、C5’)の真中上の横糸(2’、29’、11’、38’、20’)に向かって戻る第2の縦糸(52’、60’、68’、76’、84’)と、
    少なくとも5本の横糸から成る縦列(C1’、C7’、C3’、C9’、C5’)の真中の横糸(3’、30’、12’、39’、21’)を、前記縦列から少なくとも2.5工程(P’)だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列(C6’、C2’、C8’、C4’、C10’)の真中下の横糸(26’、8’、35’、17’、44’)に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも5工程(P’)だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列(C1’、C7’、C3’、C9’、C5’)の真中の横糸(3’、30’、12’、39’、21’)に向かって戻る第3の縦糸(53’、61’、69’、77’、85’)と、
    少なくとも5本の横糸から成る縦列(C1’、C7’、C3’、C9’、C5’)の真中下の横糸(4’、31’、13’、40’、22’)を、前記縦列から少なくとも2.5工程(P’)だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列(C6’、C2’、C8’、C4’、C10’)の下端の横糸(27’、9’、36’、18’、45’)に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも5工程(P’)だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列(C1’、C7’、C3’、C9’、C5’)の真中下の横糸(4’、31’、13’、40’、22’)に向かって戻る第4の縦糸(54’、62’、70’、78’、86’)と、
    を有し、
    第2のタイプの前記平面(P2’、P4’、P6’、P8’、P10’)は、
    少なくとも4本の横糸から成る縦列(C4’、C10’、C6’、C2’、C8’)の上端の横糸(15’、42’、24’、6’、33’)を、前記縦列から少なくとも2.5工程(P’)だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列(C9’、C5’、C1’、C7’、C3’)の真中上の横糸(38’、20’、2’、29’、11’)に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも5工程(P’)だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列(C4’、C10’、C6’、C2’、C8’)の上端の横糸(15’、42’、24’、6’、33’)に向かって戻る第1の縦糸(55’、63’、71’、79’、87’)と、
    少なくとも4本の横糸から成る縦列(C4’、C10’、C6’、C2’、C8’)の真中上の横糸(16’、43’、25’、7’、34’)を、前記縦列から少なくとも2.5工程(P’)だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列(C9’、C5’、C1’、C7’、C3’)の真中の横糸(39’、21’、3’、30’、12’)に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも5工程(P’)だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列(C4’、C10’、C6’、C2’、C8’)の真中上の横糸(16’、43’、25’、7’、34’)に向かって戻る第2の縦糸(56’、64’、72’、80’、88’)と、
    少なくとも4本の横糸から成る縦列(C4’、C10’、C6’、C2’、C8’)の真中下の横糸(17’、44’、26’、8’、35’)を、前記縦列から少なくとも2.5工程(P’)だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列(C9’、C5’、C1’、C7’、C3’)の真中下の横糸(40’、22’、4’、31’、13’)に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも5工程(P’)だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列(C4’、C10’、C6’、C2’、C8’)の真中下の横糸(17’、44’、26’、8’、35’)に向かって戻る第3の縦糸(57’、65’、73’、81’、89’)と、
    少なくとも4本の横糸から成る縦列(C4’、C10’、C6’、C2’、C8’)の下端の横糸(18’、45’、27’、9’、36’)を、前記縦列から少なくとも2.5工程(P’)だけ離間され且つ少なくとも5本の横糸から成る縦列(C9’、C5’、C1’、C7’、C3’)の下端の横糸(41’、23’、5’、32’、14’)に接続するとともに、最初の縦列から少なくとも5工程(P’)だけ離間され且つ少なくとも4本の横糸から成る縦列(C4’、C10’、C6’、C2’、C8’)の下端の横糸(18’、45’、27’、9’、36’)に向かって戻る第4の縦糸(58’、66’、74’、82’、90’)と、
    1つの平面から隣り合う平面までの工程と同じサイズの工程(P’)だけ縦方向にオフセットされている4本の縦糸から成る平行なグループ(51’、52’、53’、54’、55’、56’、57’、58’、59’、60’、61’、62’、63’、64’、65’、66’、67’、68’、69’、70’、71’、72’、73’、74’、75’、76’、77’、78’、79’、80’、81’、82’、83’、84’、85’、86’、87’、88’、89’、90’)
    を有している、請求項1から9のいずれか一項に記載のブレード。
  11. ブレードの第2の部分がコア領域を与え、このコア領域は、より大きい横糸であって且つその打込数が前記コア領域を取り囲む横糸の打込数と異なる横糸を有していることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載のブレード。
  12. ブレードの第2の部分のコア領域の横糸の打込数が約3600テックスであり、前記コア領域を取り囲む横糸の打込数が約1800テックスであることを特徴とする、請求項11に記載のブレード。
  13. 前記結合剤は、有機樹脂、耐熱物質、金属によって形成されるグループに属していることを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載のブレード。
  14. ターボジェット用のファンブレードを構成していることを特徴とする、請求項1から13のいずれか一項に記載のブレード。
  15. ターボジェット用のファンブレードを製造するための方法において、
    3次元で織られた糸または繊維から成る予備成形体を形成するために縦糸および横糸を織る工程であって、前記予備成形体が縦糸および横糸によって形成され、縦糸の方向が予備成形体の縦方向を形成し、前記予備成形体は、第1の織り(A)を用いて形成された少なくとも1つの第1の部分と、第2の織り(B)を用いて形成された第2の部分とを有し、前記第1の部分および前記第2の部分は、第1の織りが第2の織りで終わるように次第に変更される移行領域によって結合され、これにより、第2の部分と第1の部分との間で少なくともブレードの厚さが減少される工程と、
    前記予備成形体をブレードの構成部分の形状および寸法にカットする工程と、
    前記予備成形体が内部に配置されるモールドを用意する工程と、
    熱硬化性樹脂を含む結合剤を前記モールド内に注入して、予備成形体全体に結合剤を染み込ませる工程と、
    前記モールドを加熱する工程と、
    成形された部品をモールドから取り出す工程と、
    を含んでいることを特徴とする、方法。
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