JP6744091B2 - 滑らかな展開を有するテープ - Google Patents

Description

本発明は、温度変化を伴う用途のためおよび、より詳細には、温度の振幅が３００℃に達し得る宇宙用途のために構成された展開可能要素に関する。より具体的には、本発明は、展開可能すなわちほどくことが可能なテープ、およびとりわけ双安定テープに関する。

図１に示される「テープ」１により意味されるのは、繊維を含む複合材料の、または織布材料の、長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに延在し長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに関して対称の薄い断面Ｓ_ｅｃ有する長尺形状のセグメントであって、断面Ｓ_ｅｃの厚さが典型的にはテープ１の幅および長さと比べると無視できるほど小さい、セグメントである。

この特定の例において、テープ１は長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに延在し、前記長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに対称面Ｐ_ｓｙｍを有する。テープ１は、複合材料であって、その母材が樹脂であってその中において繊維が延在する樹脂を含む、複合材料を含む。

先行技術文献、欧州特許第０８９１２４８号明細書は、伸長可能な要素であって、要素が第１軸に実質的に平行に巻かれた第１状態へ、および要素が第２軸に実質的に平行に延在する伸長された第２状態へ構成され得る伸長可能な要素を提案する。伸長可能な要素は、基体および少なくとも１つの繊維層であってその繊維が交差する繊維層から構成される。繊維の各々は、第１軸に対して０度〜９０度の角度で方向づけられ、その結果、要素が第２軸に実質的に平行な方向に伸長されるとき、前記交差した繊維が、第２軸に対してある角度をなす方向に収縮を引き起こし、要素を第２状態に置く。

本出願の残りの部分において言及される全ての角度オフセットは、時計回りにすなわち三角関数の負の方向において方向づけられていることに留意されたい。

さらに、図２ａおよび２ｂに示される原理に従って、第１繊維材料を含む層を重ね合わせることによりテープ１を作り出すこともまた公知の実施である。

より具体的には、図２ａは、４つの繊維層のスタックＥｍｐすなわち重畳を含むテープに関する。層のうちの１つＣｎの繊維の向きの方向は、長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに対して角度オフセットαを形成し、角度オフセットαは０°〜９０°である。他の層Ｃｎ＋１の繊維は、長手方向ｄ_Ｌｏｎｇと角度オフセット（π−α）をなす。換言すると、ある層全体が、少なくとも１つの第１繊維グループであって、その方向が長手方向ｄ_Ｌｏｎｇと第１角度オフセットαをなす少なくとも１つの第１繊維グループを含み、次の層全体が、第１繊維グループであって、その方向が長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに対して角度オフセット（π−α）を形成する第１繊維グループを含む。

図２ｂは、図２ａのスタックＥｍｐの図示であり、これは、４つの繊維層Ｃｎであって、その繊維の方向が長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに対して角度オフセットを形成する４つの繊維層Ｃｎから構成され、角度オフセットの値は、層Ｃｎと次の層Ｃｎ＋１との間で、（＋α）と（π−α）との間で交替する。

図３ａおよび３ｂが示すとおり、このタイプの逆対称テープは、曲げとねじりとの間の結合を回避するが、他方で、温度変化に敏感である。

図３ａは、繊維複合材料の２つの層であって、その第１層Ｃ１の繊維が第１方向ｄ１へ方向付けられ、第２層Ｃ２の繊維が第２方向ｄ２に方向付けられた繊維複合材料の２つの層を含むテープ１を概略的に示す。特に温度上昇の影響下で、複合材料Ｃ１、Ｃ２の層は各々繊維の方向を横切る方向に膨張し、その理由は、テープ１のツイストが観察されるように、繊維がおよそ数１０^−６Ｋ^−１という極めて低い膨張係数を有するからである。

図３ｂはテープ１が温度変化にさらされたときに生じるねじれを明らかに示す。具体的には、長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに延在するテープ１（左側）は、断面Ｓ_ｅｃであって、長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに垂直な横断方向ｄ_{Ｔｒａｎｓｖ}の曲率半径の値ｒ_ｓが、断面Ｓ_ｅｃ全体にわたって実質的に一定である断面Ｓ_ｅｃを有し、換言すると、テープは均一に実質的に凹形の形状を有する。温度上昇に続いて、テープ１の２つのはす向かいの頂点のより大きなめくれが、とりわけ右側の図において観察され得る。

したがって、温度変化の場合にツイストするテープ１は、円柱状に巻かれることおよび／またはほどかれることはできないことが容易に認められる。

図４は、従来のテープが図４ａの完全に巻かれた状態から図４ｄの完全にほどかれた状態へ変化するときの従来のテープの展開のためのプロセスであって、ほどかれるプロセスが無秩序であると言われるプロセスを示す。図４ｂおよび４ｃは、いくつかの巻かれたゾーンおよび／またはいくつかのほどかれたゾーンを示す中間状態を説明する。ほどかれるプロセスは痙攣的かつ不規則である。

無秩序なほどくプロセスとは逆に、巻かれた第１状態とほどかれた第２状態との間のテープ１のほどくためのプロセスは、第１状態と第２状態との間の中間状態の全てが、巻かれたテープの単一の連続部分であってその曲率半径の値がしきい値未満である巻かれたテープの単一の連続部分と、ほどかれたテープの単一の連続部分であってその曲率半径の値がしきい値より大きいほどかれたテープの単一の連続部分とを含み、ほどかれた部分にわたって連続的であるとき、「滑らか」と認定される。換言すると、ほどくプロセスは、テープ１がよじれているゾーンのない場合に、均一に生じる。ほどくプロセスの間、テープの連続的な巻かれた部分の長さは経時的に減少し、連続的なほどかれた部分の長さは経時的に増加する。

欧州特許第０８９１２４８号明細書

３００℃程度まで高くなり得る著しい温度変化を示す環境において滑らかにほどかれ／巻かれ得るテープを提案することにより、上記の欠点を軽減することが、本発明の目的の１つである。

本発明の一態様は、テープであって、完全に巻かれた安定状態と完全にほどかれた安定状態とを有することができ、宇宙用途のために構成され、完全に巻かれた状態と完全にほどかれた状態との間の中間状態の全てが、しきい値未満の第１曲率半径を有する巻かれたテープの単一の連続部分と前記しきい値より大きい第２曲率半径を有するほどかれたテープの単一の連続部分とを含み、第２曲率半径の値が前記ほどかれた部分にわたって連続的であるテープを提案する。テープは長手方向に延在する繊維層を含むスタックを含み、前記結果として生じるスタックがその繊維の長手方向面に関して対称であり、それにより温度変化により生じるねじり変形を補償することができる。曲率半径のしきい値は、テープが作られる材料の物理化学的特徴に依存する。

このようにして作成されるため、テープのほどくことはテープの端部の一方から引き起こされ得る。加えて、本発明によるテープは、滑らかなほどくことを可能とする案内システムを必要としない。換言すると、滑らかなほどくプロセスはテープの固有の構造上の特徴によるものである。

有利には、ほどかれた部分は直線をなし、換言すると、第２曲率半径が無限大である。

第１実施形態によると、スタックは、少なくとも２つの層を含み、層は、異なる方向の、２つのタイプの一方向性繊維を含む同じ材料を含む。有利には、スタックは、
− ２つの部分であって、２つの部分の繊維が長手方向面Ｐ_ｓｙｍに対して対称な向きを有し、長手方向に対して、第１部分が第１角度オフセット形成する第１タイプの繊維を備え、かつ第２部分が第２角度オフセットを形成する第２タイプの繊維を備える、２つの部分を含む、第１層と、
− ２つの対称部分であって、それぞれ第１層の２つの対称部分に面して位置づけられ、長手方向と第３角度オフセットを形成する第１タイプの繊維と、長手方向と第４角度オフセットを形成する第２タイプの繊維とを含み、第１角度オフセットおよび第３角度オフセットが補角である、２つの対称部分を含む、第２層と
を含む。

代替的第２実施形態によると、スタックは、一方向性繊維を含む少なくとも１つの材料を含む、少なくとも４つの層を含む。有利には、スタックは、
− ２つの部分であって、２つの部分の繊維が長手方向に対称な向きを有し、その第１部分が長手方向に対して第１角度オフセットを形成する繊維を含む少なくとも第１材料を含み、第２部分が少なくとも第２材料を含む第１層と、
− ２つの対称部分であって、それぞれ第１層の２つの対称部分に面して位置づけられ、その第１部分が第２材料を含み、第２材料の繊維が長手方向と第３角度オフセットを形成し、第１角度オフセットおよび第３角度オフセットが補角である、２つの対称部分を含む第２層とを含み、
− 第３層が第１層と同一であり、スタックの方向の第４層が第２層と同一であり、第１および第２材料が実質的に同一の膨張係数を有する。優先的には、第１および第２材料は同一である。

有利には、テープは、少なくとも２つの連続的層であって、その一方の第１部分および他方の第２部分が一体構造である、少なくとも２つの連続的層を含み、それによりテープを強化することと、テープをよじれさせ得る弱いゾーンができるのを回避することとが可能になる。

有利には、テープは、基体であってスタックの第１層が位置づけられる基体をさらに含む。

有利には、テープは、スタックの２つの繊維層間に挿入される不織布材料を含む層をさらに含む。不織布層の追加により、とりわけ、テープの構造を強化すること、またはさらには、例えば、テープをより可撓性にするためにテープに弾性特性を追加することが可能となる。

有利には、層は、長手方向に垂直な横断方向に分離される少なくとも２つのセグメントを含み、異なる繊維材料を含み、とりわけ、巻かれた部分の第１曲率半径を修正することが可能になる。

有利には、横断方向のテープの幅は長手方向において変化し、テープがより容易に巻かれ、とりわけツイストの形成が回避されるようになる。

有利には、ほどかれた部分のテープの横断方向における曲率半径は、横断および／または長手方向において変化する。

テープは双安定テープである。「双安定テープ」により意味されるのは、テープであって、滑らかに展開し、かつその完全に巻かれた状態およびその完全にほどかれた状態の両方において安定であるテープである。双安定テープは、自身を巻かれた状態に保持するのに外部力を必要としない。

本発明は、非限定的な指示により与えられる以下の説明を読むことから、および添付図面を検討することにより、よりよく理解されかつ他の利点が明らかになる。

既に説明されており、公知技術によるテープの概略図である。 既に説明されており、公知技術によるテープの一実施形態である。 既に説明されており、公知技術によるテープの一実施形態である。 既に説明されており、公知技術による温度上昇の影響下でのテープのツイストを示す。 既に説明されており、公知技術による温度上昇の影響下でのテープのツイストを示す。 既に説明されており、無秩序な展開プロセスを示す。 既に説明されており、無秩序な展開プロセスを示す。 既に説明されており、無秩序な展開プロセスを示す。 既に説明されており、無秩序な展開プロセスを示す。 本発明の意味内にある滑らかな展開プロセスを概略的に示す。 本発明の意味内にある滑らかな展開プロセスを概略的に示す。 本発明の意味内にある滑らかな展開プロセスを概略的に示す。 本発明の意味内にある滑らかな展開プロセスを概略的に示す。 本発明の意味内にある滑らかな展開プロセスを概略的に示す。 本発明による滑らかに展開するテープを示す。 本発明により作成されたテープにおけるねじれを生じさせる力の強さの補償を示す。 本発明の一態様によるテープの第１実施形態の概略的な図である。 第１実施形態の変形形態を提案する。 第１実施形態の別の変形形態を提案する。 第１実施形態の別の変形形態を提案する。 第１実施形態の別の変形形態を示す。 第１実施形態の別の変形形態を示す。 本発明の一態様による少なくとも２つの層を含むテープの第２実施形態を示す。

図５は、本発明の意味内にある滑らかな展開プロセスの間のテープの様々な状態を示す。

図５ａは、テープ１であって、第１曲率半径ｒ_１を有するその完全に巻かれた状態Ｅ_１にあるテープ１を示す。図５ｂは、中間状態Ｅ_ｉ１であって、テープ１がほどかれるにつれてテープ１がそこを通過する中間状態Ｅ_ｉ１を図示する。中間状態Ｅ_ｉ１は、巻かれたテープの単一の連続部分２と第２曲率半径ｒ_２を有するほどかれたテープの単一の連続部分３とを含む。図５ｃおよび５ｄは、ほどくプロセスにおけるより進んだ中間状態Ｅ_ｉ２、Ｅ_ｉ３を示し、巻かれた部分２の巻数は、展開プロセスが進行するにつれて減少し、中間状態Ｅ_ｉ２、Ｅ_ｉ３もまた、巻かれたテープの単一の連続部分２とほどかれたテープの単一の連続部分３とを含む。図５ｅは、テープ１が完全にほどかれ、直線をなす、状態Ｅ_２にあるテープ１の特定の場合を図示し、第２曲率半径ｒ_２の値は無限である。しかしながら、ほどかれたテープの単一部分３は必ずしも直線をなしている必要はなく、それはしきい値ｒ_ｓ未満である第２曲率半径ｒ_２を有してもよく、ほどかれたテープの単一の連続部分３にわたって連続的である。したがって、ほどかれたテープの単一部分３には、よじれたゾーンがない。

図６は、本発明による滑らかに展開するテープの原理を図示する。

テープ１は長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに延在し、テープ１は繊維層ＣｎのスタックＥｍｐを含み、ｎは層番号であり、層Ｃｎはそれらの繊維が長手方向に対称である。

有利には、層は、エポキシまたはシアネート樹脂であって中に炭素、石英、ガラスまたはケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）（登録商標）繊維が延在するエポキシまたはシアネート樹脂を含む複合材料を含む。代替的に、層は織布材料を含む。

層Ｃｎは、したがって２つの部分すなわち、第１部分Ｐ１ｎと第２部分Ｐ２ｎとを含む。

第１層Ｃ１の第１部分Ｐ１１は、少なくとも第１タイプの繊維Ｆ１１を含み、繊維Ｆ１１の方向は、長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに対して角度オフセット＋αを形成する。

第１層と連続的である第２繊維層Ｃ２の第１部分Ｐ１２は、長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに対して角度オフセット（π−α）を形成する少なくとも第２タイプの繊維Ｆ１２を含む。

第３層Ｃ３の第１部分Ｐ１３の繊維Ｆ１３は、長手方向ｄ_Ｌｏｎｇと角度オフセット＋αを形成する。第４層Ｃ４の第１部分Ｐ１４の繊維Ｆ１４は、長手方向ｄ_Ｌｏｎｇと（π−α）の角度オフセットを形成する。層の第１部分のスタックは、図６の右上にある表に要約される。したがって、＋αと（π−α）との間で角度オフセットの値の交替があることが分かり得る。

所与の層Ｃｎの第２部分Ｐ２ｎ上では、繊維Ｆ２ｎの方向が、長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに対して、角度オフセットを形成し、この角度オフセットの値は、繊維Ｆ１ｎの方向が層Ｃｎの第１部分において形成する角度オフセットの反対である。換言すると、第１層Ｃ１の第１部分Ｐ１１において、繊維の方向が＋αの角度オフセットを形成し、第１層Ｃ１の第２部分Ｐ１２上では、繊維の方向が角度オフセット（２π−α）すなわち反時計回りの方向における（−α）を形成する。層Ｃｎの第２部分のスタックは、図６の左下の表に要約される。したがって、値（２π−α）と（π＋α）との間で繊維の値の交替があることが分かり得る。

図７は、本発明による滑らかに展開するテープを示し、先行技術により作成されるテープと比較して、温度変化により生じるねじり変形が小さいことを示す。

この特定の例において、図７のテープ１は、２つの層Ｃｎを含む。層が温度変化にさらされるとき、第１層Ｃ１がある方向にツイストし、第２層Ｃ２は他の方向にツイストする。

これらの２つの層Ｃ１およびＣ２を組み合わせることは、ねじり変形が全体として補償され得ることを意味する。膨張の合成力は、テープ１の全ての端部で実質的に等しい強さを有し、テープは、ねじれを受けない。この特定の例において、対称面Ｐ_ｓｙｍは維持され、テープの長手方向軸周りでのセクションの回転はない。

図８は、本発明の第１実施形態を示す。この特定の例において、スタックＥｍｐは４つの層Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３およびＣ４を含み、それらの各々は繊維の長手方向対称を示す。

スタックの第１層Ｃ１は、２つの部分であって、その繊維の方向が長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに対して対称である２つの部分を含む。

この場合、第１層Ｃ１の第１部分Ｐ１１は、第１タイプの繊維であってその方向が長手方向ｄ_Ｌｏｎｇと第１角度オフセット＋α１を形成する第１タイプの繊維を有する第１材料Ｍａｔ１を含む。第２部分Ｐ２１は、長手方向に関して対称であり、第１材料Ｍａｔ１であって、第１タイプの繊維の方向が第２角度オフセット＋α２を形成し、第２角度オフセット＋α２が２π−α１、または反時計回りの方向である−α１に対応する、第１材料Ｍａｔ１を含む。

スタックＣ２の第２層もまた、それぞれ第１層Ｃ１の２つの部分に面して位置する２つの対称部分を含む。

第２層Ｃ２の第１部分Ｐ１２は、第１タイプの繊維であってその方向が長手方向ｄ_Ｌｏｎｇと第３角度オフセット＋α３を形成し、＋α３がπ−α１に対応する第１タイプの繊維を有する第１材料Ｍａｔ１を含む。長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに関して対称である第２部分Ｐ２２は、第１材料Ｍａｔ１であって、その繊維の方向が長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに対して第４角度オフセット＋α４を形成し、第４角度オフセット＋α４がπ＋α１に対応する第１材料Ｍａｔ１を含む。

第３層Ｃ３は第１層Ｃ１と同一であり、第４層Ｃ４は第２層Ｃ２と同一である。

図に示されていない本発明の第１変形形態によると、第２部分Ｐ２１は、第１材料Ｍａｔ１の膨張係数と実質的に等しい膨張係数を有する第２材料Ｍａｔ２を含む。第２材料Ｍａｔ２は第２タイプの繊維を有する。

第１層Ｃ１の第１部分Ｐ１１は、先の場合のとおり、材料Ｍａｔ１を含む（図８に示される）。第２部分Ｐ２１は、長手方向に関して対称であり、第２材料Ｍａｔ２であって、その第２タイプの繊維の方向が第２角度オフセット＋α２を形成し、先のとおり、第２角度オフセットが２π−α１に対応する、第２材料Ｍａｔ２を含む。

スタックの第２層Ｃ２もまた、それぞれ第１層Ｃ１の２つの部分に面して位置する２つの対称部分を含む。

第２層Ｃ２の第１部分Ｐ１２は、第２タイプの繊維であって、その方向が長手方向と時計回り方向に第３角度オフセット＋α３を形成し、＋α３がπ−α１に対応する第２タイプの繊維を有する第２材料Ｍａｔ２を含む。長手方向に関して対称の第２部分Ｐ２２は、第１材料Ｍａｔ１であって、その第１タイプの繊維の方向が第４角度オフセット＋α４を形成し、第４角度オフセット＋α４がπ＋α１に対応する、第１材料Ｍａｔ１を含む。

図９に示される本発明の別の変形形態によると、第１および第２部分は、少なくとも２つのセグメントＳ１およびＳ２に分割される。

この特定の例において、第１層Ｃ１の第１部分Ｐ１１は、長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに２つのセグメントＳ１およびＳ２に分割される。

第１セグメントＳ１は、第１材料Ｍａｔ１であって、その繊維の向きが長手方向と第１角度オフセット＋α１を形成する第１材料Ｍａｔ１を含む。第２セグメントＳ２は、繊維第３材料Ｍａｔ４であって、その繊維の向きが長手方向と第５角度オフセットβ１を形成する繊維第３材料Ｍａｔ４を含む。

第１層の第２部分Ｐ２１は長手方向対称を有する。これは第１および第３材料を含む２つのセグメントＳ１およびＳ２を含む。各部の各タイプの繊維の向きは、それぞれ長手方向に対称である。

２つのセグメントを含む４つの層の第１部分上のスタックは、以下のとおり要約され得る、（α１、β１）、（π−α１、π−β１）、（α１、β１）、（π−α１、π−β１）。

図１０ａに示される別の変形形態において、テープ１であって、その繊維の方向が長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに関して対称であるテープ１は、長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに垂直な横断方向ｄ_{Ｔｒａｎｓｖ}に複数のゾーンを含む。

この場合において、テープは２つのゾーンＺ１およびＺ２を含む。第１層Ｃ１の第１ゾーンＺ１は、第１部分Ｐ１１と第２部分Ｐ２１との間に長手方向対称を有する。図１０ａをより理解しやすくするために、繊維の長手方向対称はこの図には示されていない。

第１ゾーンＺ１の第１層Ｃ１の第１部分Ｐ１１は、第５材料Ｍａｔ５であって、その繊維の向きが長手方向との値γ１の第６角度オフセットを形成する第５材料Ｍａｔ５を含む。第１ゾーンＺ１の第１部分Ｐ１１上のスタックは、第５材料を含み、繊維の向きは値（＋γ１）と（π−γ１）との間で交替する。第１ゾーンＺ１の第１層Ｃ１の第２部分Ｐ２１は長手方向に対称である。

第２ゾーンＺ２の第１層Ｃ１の第１部分Ｐ１１は、第６材料Ｍａｔ６であって、その繊維の向きが長手方向ｄ_Ｌｏｎｇと第７角度オフセットε１を形成する第６材料Ｍａｔ６を含む。第２ゾーンＺ２の第１部分Ｐ１１上のスタックは、第６材料を含み、繊維の向きは値（＋ε１）と（π−ε１）との間で交替する。第２ゾーンＺ２の第１層Ｃ１の第２部分Ｐ２１は長手方向に対称である。

有利には、異なる材料を含むゾーン間の境界は、図１０ｂに示されているとおり線形ではない。２つの材料が重なって、テープ１に弱いゾーンすなわち、換言すると、よじれまたは裂けが生じ得るゾーンを生じないようにする、テープのセクションがある。

図１１に示される別の変形形態によると、テープ１の２つの部分Ｐ１およびＰ２は、スタックＥｍｐの層Ｃｎの少なくとも１つを用いて接続される。この特定の例において、スタックＥｍｐは長手方向繊維の向きが対称である４つの層を含み、ある層の第１部分Ｐ１ｎおよび次の層の第２部分Ｐ２ｎ＋１が一体構造である。この場合において、第１層の第１部分Ｐ１１および第２層の第２部分Ｐ２２は、第３層の第２部分Ｐ２３および第４層の第１部分Ｐ１４と同様に一体構造である。

スタックＥｍｐは、基体であってその上に第１層Ｃ１が延在する基体を場合によりさらに含み得る。有利には、スタックＥｍｐは、非繊維層または繊維が長手方向に平行な層をさらに含み、層はスタックＥｍｐの２つの繊維層間に挿入される（図１２）。

有利には、長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに垂直な横断方向ｄ_{Ｔｒａｎｓｖ}におけるテープの断面Ｓ_ｅｃの曲率半径は、長手方向ｄ_Ｌｏｎｇおよび／または横断方向ｄ_{Ｔｒａｎｓｖ}において変化する。

有利には、テープの幅は、巻きの曲率半径が変化するよう長手方向において変化する。

図１３に示される第２実施形態によると、スタックＥｍｐは、２つのタイプの繊維を含む第６材料Ｍａｔ６を含む少なくとも２つの繊維層Ｃ１、Ｃ２を含み、各タイプの繊維は単一の方向に方向付けられる。

この場合、第１層Ｃ１の第１部分Ｐ１１は、第１タイプの繊維であってその方向が長手方向ｄ_Ｌｏｎｇと第１角度オフセットα１を形成する第１タイプの繊維と、第２タイプの繊維であってその方向が長手方向と第２角度オフセットβ１を形成する第２タイプの繊維とを含む第６材料Ｍａｔ６を含む。

第１層の第２部分Ｐ２１は、第６材料Ｍａｔ６を含む。第１および第２部分の第１および第２タイプの繊維の方向は、それぞれ長手方向に対称である。

第２層Ｃ２の第１部分Ｐ１２は、第６材料Ｍａｔ６を含み、第１タイプの繊維の方向は長手方向ｄ_Ｌｏｎｇとπ−α１に対応する第５角度オフセットα３を形成し、第２タイプの繊維の方向は、長手方向ｄ_Ｌｏｎｇに対してπ−β１に対応する第６角度オフセットβ３を形成する。

本発明は、温度変化により生じるねじれを制限するための解決策を提案することにより、技術的問題を解決する。

１ テープ
２ 巻かれたテープの単一の連続部分
３ ほどかれたテープの単一の連続部分
Ｃｎ、Ｃｎ＋１、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ 繊維層
ｄ_Ｌｏｎｇ 長手方向
ｄ_{Ｔｒａｎｓｖ} 横断方向
ｄ１、ｄ２ 繊維の方向
Ｅ_１ 完全に巻かれた安定状態
Ｅ_２ 完全にほどかれた安定状態
Ｅ_ｉ１〜Ｅ_ｉ３ 中間状態
Ｅｍｐ スタック
Ｆ１１〜Ｆ１４、Ｆ１ｎ 第１部分の繊維
Ｆ２ｎ 第２部分の繊維
Ｍａｔ１〜Ｍａｔ６ 材料
Ｐ１、Ｐ２ テープの２つの部分
Ｐ１１〜Ｐ１４ 繊維層Ｃ１〜Ｃ４の第１部分
Ｐ１ｎ 繊維層Ｃｎの第１部分
Ｐ２１〜Ｐ２３ 繊維層Ｃ１〜Ｃ４の第２部分
Ｐ２ｎ 繊維層Ｃｎの第２部分
Ｐ２ｎ＋１ 繊維層Ｃｎ＋１の第２部分
Ｐ_ｓｙｍ 対称面
ｒ_ｓ 曲率半径のしきい値
ｒ_１ 第１曲率半径
ｒ_２ 第２曲率半径
Ｓ_ｅｃ 断面
Ｓ１、Ｓ２ セグメント
Ｚ１、Ｚ２ ゾーン
α、α１〜α４、β、β１〜β３、ε１、γ１ 角度オフセット

Claims (13)

1. テープであって、完全に巻かれた安定状態（Ｅ_１）と完全にほどかれた安定状態（Ｅ_２）とを有し、宇宙用途のために構成され、前記完全に巻かれた状態（Ｅ_１）と前記完全にほどかれた状態（Ｅ_２）との間の中間状態（Ｅ_ｉ）が、しきい値（ｒ_ｓ）未満の第１曲率半径（ｒ_１）を有する巻かれたテープの単一の連続部分（２）と前記しきい値（ｒ_ｓ）より大きい第２曲率半径（ｒ_２）を有するほどかれたテープの単一の連続部分（３）とを含み、前記第２曲率半径（ｒ_２）の値が前記ほどかれた部分（３）にわたって連続的であり、前記テープ（１）が長手方向（ｄ_Ｌｏｎｇ）に延在する繊維層（Ｃｎ）を含むスタック（Ｅｍｐ）を含み、前記結果として生じるスタック（Ｅｍｐ）がその繊維の長手方向面に関して対称であり、それにより温度変化により生じるねじり変形を補償することができる、テープであって、
   第１曲率半径（ｒ _１ ）および第２曲率半径（ｒ _２ ）は、テープ（１）の長手方向に垂直かつ横方向に平行な方向から見た場合のテープ（１）の曲率半径であり、
   前記スタック（Ｅｍｐ）が少なくとも２つの層（Ｃ１、Ｃ２）を含み、
   前記層が、異なる方向の、２つのタイプの一方向性繊維を含む同じ第１材料（Ｍａｔ１）を含み、
   前記スタックが、
   − ２つの部分（Ｐ１１、Ｐ２１）であって、前記２つの部分の繊維が長手方向に対称な向きを有し、前記長手方向（ｄ _Ｌｏｎｇ ）に対して、第１部分（Ｐ１１）が第１角度オフセット（＋α１）を形成する第１タイプの繊維を備え、かつ第２部分（Ｐ２１）が第２角度オフセット（＋α２）を形成する第２タイプの繊維を備える２つの部分（Ｐ１１、Ｐ２１）を含む、第１層（Ｃ１）と、
   − ２つの対称部分であって、それぞれ第１層（Ｃ１）の前記２つの対称部分に面して位置づけられ、前記長手方向（ｄ _Ｌｏｎｇ ）と第５角度オフセット（＋α３）を形成する前記第１タイプの繊維と前記長手方向（ｄ _Ｌｏｎｇ ）と第６角度オフセット（＋β３）を形成する前記第２タイプの繊維とを含み、前記第１角度オフセット（α１）および前記第５角度オフセット（α３）が補角である、２つの対称部分を含む、第２層（Ｃ２）と
   を含む、テープ。
2. 前記しきい値（ｒ_ｓ）が、前記テープ（１）が作られる前記材料の物理化学的特徴に依存する、請求項１に記載のテープ。
3. 前記ほどかれた部分（３）が直線をなす、請求項１に記載のテープ。
4. 前記スタックが、一方向性繊維を含む少なくとも１つの材料を含む、少なくとも４つの層を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のテープ。
5. 前記スタックが、
   − ２つの部分であって、前記２つの部分の前記繊維が長手方向に対称な向きを有し、その第１部分（Ｐ１１）が前記長手方向（ｄ_Ｌｏｎｇ）に対して第１角度オフセット（α１）を形成する繊維を含む少なくとも第１材料（Ｍａｔ１）を含み、第２部分（Ｐ２１）が少なくとも第２材料（Ｍａｔ２）を含む、２つの部分を含む第１層（Ｃ１）と、
   − ２つの対称部分（Ｐ１２、Ｐ２２）であって、それぞれ前記第１層（Ｃ１）の前記２つの対称部分（Ｐ１１、Ｐ２１）に面して位置づけられ、その第１部分（Ｐ１２）が前記第２材料を含み、前記第２材料の前記繊維が長手方向（ｄ_Ｌｏｎｇ）と第３角度オフセット（α３）を形成し、前記第１角度オフセット（α１）および前記第３角度オフセット（α３）が補角である、２つの対称部分（Ｐ１２、Ｐ２２）を含む第２層（Ｃ２）とを含み、
   − 第３層（Ｃ３）が前記第１層（Ｃ１）と同一であり、第４層（Ｃ４）が前記第２層（Ｃ２）と同一であり、前記第１材料（Ｍａｔ１）および前記第２材料（Ｍａｔ２）が実質的に同一の膨張係数を有する、請求項４に記載のテープ。
6. 前記第１および第２材料が同一である、請求項５に記載のテープ。
7. 少なくとも２つの連続的層であって、その一方の前記第１部分および他方の前記第２部分が一体構造である少なくとも２つの連続的層を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のテープ。
8. 基体であって前記スタックの前記第１層が位置づけられる基体をさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のテープ。
9. 繊維を含む材料を含む前記スタックの２つの層間に挿入される不織布材料を含む層をさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載のテープ。
10. 前記層が、前記長手方向に垂直な横断方向に分離され、異なる繊維材料を含む少なくとも２つのセグメントを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のテープ。
11. 前記横断方向における前記テープの幅が前記長手方向において変化する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のテープ。
12. 前記ほどかれた部分の前記テープの前記横断方向における曲率半径が、前記横断および／または長手方向において変化する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のテープ。
13. 前記テープは双安定テープである、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のテープ。

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