JPH01314760A - 編組物をベースとした構造体およびこの構造体を造るための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特許請求の範囲の請求項１の上位概念に記載
の構造体および特許請求の範囲の請求項８の上位概念に
記載の上記構造体を造るための方法に関する。

米国特許公報第３．４８１．４２７号から、繊成技術に
よって形成可能な構造体が知られている。この構造体に
あってはファイバグラスが使用されている。空域形成は
中空体織成方法（Ｈｏｈｌｗｅｂｅｖｅｒｆａｈｒｅｎ
）で達せられる。即ち結合作用を行うウェッブは壁の形
をなして存在している。しかし、この構成は樹脂硬化の
際ある程度困難を伴う。この織物構造体は、支持のため
の特別な間隔保持手段が挿入されていない場合容易に崩
壊してしまう。従って支持心が挿入される。しかしこの
支持心は製造に多額の経費を要する。

他方樹脂により硬化した繊維複合体は、担持作用を行う
構造要素の形であれ、或いは緩衝作用を得るための詰め
物としてであれ、広い使用分野を有している。特別な使
用分野、例えば飛行機製造技術にとっては、可能な限り
大きな剛性と耐圧性以外に更に可能な限り小さな重量が
求められる。

更によこパイル織物およびたてパイル織物のような織組
織も自体公知である。特に経済的な製造方法として直に
二重層を形成する作業様式が採られている。この場合い
わゆる二重パイル織物が形成され、この二重パイル織物
にあっては二重の開口が結合ウェッブを形成するパイル
糸を層間の結合を行っているパイル糸間に形成する。浮
遊している糸の長さは調節可能であり、従って比較的長
い或いは比較的短いウェッブ長さを達することが可能で
ある。次いで切断台でパイル糸の中央部が切断される。

本発明の課題は製造技術的に簡単な手段で、しかも手元
にある機械を使用して、樹脂割合が比較的僅かに過ぎな
いにもかかわらず、高い内部復帰力を可能にしかつ硬化
処理後大きな内部安定性を備えている、軽量な、多層の
かつ実際にサンドウィッチ状に形成された構造体および
この構造体を造るための方法を提供することである。

この課題は特許請求の範囲の請求項１および８に記載の
構成により解決される。

本発明による有利な他の構成は他の請求項に記載した。

このような構成により高い曲げ強度および耐圧性を備え
た上記様式の構造体が得られ、この構造体は重要な特性
である重量の点でも良好な結果をもたらす。層間の間隔
はもはや織成された壁部分によって橋絡されておらす、
むしろ層間相互の支持を助ける自由に浮遊する橋状の糸
によって橋絡されている。この場合、アラミド繊維、炭
素繊維、セラミンク繊維或いは特にガラス繊維もしくは
上記の繊維の混合物から成る高品質の工業用糸が使用さ
れる。このような材料の性質との組合わせの下で編組構
造に条件ずけられはするが、うニップを形成する支持部
が強力に起立するような働きを更に増大させる。

この場合これらの支持部は自己抗張力で一最も短い直線
層内に殆ど入込んで一両層を離間するように支持する。

この場合特に編組工程に基礎をおいた、絡み領域内への
転向を支障なく許容する構造を利用することが可能であ
る。相応する編組物の絡みの状態の豊富さは編組層と中
間ウェッブ間の高可撓性の移行領域を提供する。

これに加えてこれにより、面形成の際著しく生じる半径
方向のひた形成を伴うことなく、高度の変形性（例えば
球形の湾曲）を与えるという利点が得られる。糸貯蔵は
、実際に歪みのない配分が生しるほど多い。中間層の蓄
勢状態で存在している復帰力はどんな異質の支持をも必
要としない。むしろ編組物は樹脂化して硬化した際多く
の均一に配分された個々の、自由な中間ウェッブから、
使用領域内にあって予測される最も大きな荷重でもなん
ら損失をこおむることなく吸収可能な程に安定した離間
要素（Ｂｅａｂｓｔ−ａｎｄｕｎｇｓｅｌｅｍｅｎｔ）
が得られることがわかった。

更に、このような構造体が高い空域割合を有しているこ
とから高度の消音作用および吸音作用が得られると言う
ことは驚異なことである。また今日において最も注目を
浴びている材料の節約が達せられる。他の構成方法によ
り、中間ウェッブの平均長さを層間の間隔よりも太き採
ることは有利であることがわかった。これにより中間ウ
ェッブが少な（とも部分的に多少緩急な傾斜位置を占め
、この場合他の構成により、中間ウェッブが規制されて
傾斜しているのが有利であることがわかった。これによ
り構造体の面幅全体にわたって作用する荷重が同一方向
を指向している層ずれ分力に変換される。これは特に部
分的に高い荷重が作用する場合に有利である。何故なら
、その際全構造体が変形抵抗を発揮するからである。こ
れに加えて、ウェッブの上記の規制、即ち同一方向への
整向は荷重の回避運動を可能にする。高い安定性の傍ら
可撓性を最適なものにするための他の簡単な手段は、規
制された傾斜を僅かな湾曲で重塁することである。これ
により中間ウェッブ軸線内に荷重が加わった際相互の摩
擦が回避されるように荷重の回避が行われる。これと関
連した最適な構成は、中間ウェッブを連続して同一方向
で湾曲することである。この同一方向での湾曲は更に中
間ウェッブの全長にわたる−様な弾性帯域を与える。

他の本発明による構成の特徴を微細にする構成は、微細
な調整は、中間ウェッブの台座状の移行領域が垂直方向
で互いに位置ずれして設けられていることである。これ
により得られる僅かな傾倒位置および連続した同一方向
の湾曲は−７＝ 構造体のための形成された補強構えの、所望の高い復帰
力の点での有利に利用可能な変形構成を与える。ウェッ
ブが負荷を受けた際膨らむのを回避するため、中間ウェ
ッブが僅かに撚りを与えられた単個のウェッブからなる
のが有利である。このようなウェッブ群は高い個数の局
所的な多様な糸貯えを可能にする。層間の間隔が比較的
大きくとも安定性を損なうことなく好都合な橋絡が可能
である。上記の僅かな撚りはつ・エンブ群にあっても個
々のウェッブを側面で隔離する。

編組物を樹脂化し、その後硬化し、その際編組物の樹脂
化の後過剰の樹脂を取去るために部分除去を行う、少な
くとも一つの第一の層と第二の層およびこれらの層を結
合する中間層を備えている、編組物をベースとした、特
に有隙編組物をベースとした構造体を造るための方法は
、アラミド繊維、炭素繊維、セラミック繊維或いは特に
ガラス繊維のような工業糸から成る間隔保持編組物を使
用して上記中間ウェッブの復帰力が自由に発現する領域
内で樹脂の除去を行うことを特徴とする。

圧縮力を除去した後樹脂含浸処理した間隔保持要素は、
その出発位置に再び戻りその位置で硬化後定着する。

以下に添付した図面に図示した実施例につき本発明の詳
細な説明する。

図示した構造体１は編機によって造られる。

この構造体１は多層である。この実施例は二層の構造体
に関して取扱っている。第一の上方の層は参照符号２で
示されている。第二の下方の層は参照符号３で示されて
いる。例えばベルヘットを造るための通常の編組技術が
使用される。

このようにして編組された有隙編組物（Ａｂ−ｓｔａｎ
ｄｇｅｗｉｒｋ）は支持糸部分が等間隔に配設されるよ
うに働き、これにより中間ウェッブが形成される。これ
らの中間ウニ、ブ４は層２．３を互いに間隔をおいて結
合するように保持する。

二重パイル組織の分割されていない構造に匹敵する編組
物である。

支持糸の数は編み密度で決まる。ウェッブ糸数を変える
ことにより、図示した編組物よりも数倍も高い或いは低
い中間ウェッブ４が得られる。

編組構造は平行な層２．３に対して本質的に横方向で指
向している中間ウェッブ４のための高弾性的な、相対的
に運動可能な結合基地を提供する。即ち、ウェッブ部分
は未だ樹脂含浸処理していない繊維部分が変形した際ル
ープの多い結合後背地からの補正長さとなるか、或いは
編組物後背地内に押込まれる。もちろん、この運動可能
性は長さの一部分に関しており、従って基地が球形に成
形されている場合この基地内において層の求められてい
る平行性が保持される。この編組物はしばしば内部湾曲
面もしくは内部湾曲層内で互いに人込み運動し、この場
合外方の湾曲面もしくは内部湾曲層は所定のループ貯蔵
部から延在する。

アラミド繊維、炭素繊維、セラミック繊維或いは特にガ
ラス繊維或いは混合繊維のような工業糸は加工される。

このような高品質の繊維が特有な復帰力を有しているこ
とによりおよび組織構造によって条件ずけられはするが
、中間ウェッブ４を形成する支持糸は起立する作用、即
ち荷重を受けていない状態にあって復帰する作用を行う
。この結果、層２．３の平行な離間が達せられる。両層
２．３の内法り間隔Ｘは層厚みの数倍に相当する。

中間ウェッブ４は、残っている全構造体も同様に、硬化
作用する樹脂により強化され、従って第一の層２と第二
の層３との間の中間ウェッブ４は実際に剛性の間隔保持
要素を形成する。

過剰の樹脂部分は絞り出される。第４図および第５図か
ら見られる終端位置における中間ウェッブ４の自然に備
わる復帰力は編組物構造が完全に圧縮された後でも生じ
る。相応して編組の際も必要な転向とループによりどん
な損傷も生しない。この事実はこのような構造体の製造
にあって有利に利用される。

＝　１１− 上記の凹面から更に認められるように、中間ウェッブ４
の「平均長さ」は層２と３間の内法り間隔Ｘよりも大き
い。即ち、中間ウェッブ４を形成する支持糸部分は両方
の隣接している平行な層２．３間の短い道程で交錯しな
い。上記の図面から明らかなように、第１図における切
断線で見て、僅かに傾斜した層が形成される。

このような構成は更に第５図による概略図から明らかに
認められる。すべての中間ウェッブ４に関して、等しく
整向された傾斜が適用され、従って規制された傾斜態様
となる。これに関連する傾斜角度αは、構造体の延長面
に対して、約６０°である。中間ウェッブ４は整列して
相前後して延在しており、従って矢印Ｂの方向での変わ
ることのない透かし接合部５が生じる。

矢印Ａ方向で見て、第４図から認められる編組プロフィ
ルが生じる。即ち、中間ウェッブ４は連続して同一方向
に湾曲されている。即ち実際の長さはこの方向でＸより
大きい。

ｒ平均した長さｊと言う概念は選択されてい−１２〜 る。何故なら、中間ウェッブ４はそれぞれ湾曲され、か
つ傾斜した単個ウェッブ４”〜４″′″″の群から成っ
ているからである。傾斜および湾曲は同一方向で行われ
ている。湾曲および傾斜位置は仮に延長した場合実際に
中間ウェッブ４の単個ウェッブ４゛〜４゛“に螺旋状の
形状を与える。単個ウェッブは層２．３間の自由空域を
互いに実際に接触することなく通過する。これらの単個
ウェッブは相応して独立した弾性要素として作用する。

膨張を回避するためにフィラメントから成る糸は僅かに
撚り加工されている。

層側の出口領域は観察方向とＢに対して傾斜して配向さ
れている。傾斜角度はβで示し、その値は第６図に示し
た配向線りに対して約４５゜である。上方から下方への
出口領域の立体的な配分を見易くするために配向線をサ
イコロの形で表すことが可能である。これにより、右下
方においては単個ウェッブ４”と４′′は実際に線り内
に存在しており、単個ウェッブ４゛″°は線りに対して
ほぼ直角に位置して単個ウェッブ４″の側方隣接位置に
編組されている。これに対して単個ウェッブ４゛〜４゛
°に対して著しい間隔をおいて存在している単個ウェッ
ブはぼサイコロの底面の直径線の交切意向に設けられて
いる。角度αで傾斜指向しなから単個ウェッブの上方端
部はサイコロの表面部内に、しかも他のサイコロの手部
分内に入込んでいる。そこの線Ｌ−Ｌに関して、単個ウ
ェッブ４″“と４゛”は上記の線の延長方向に存在して
おり、単個ウェッブ４”は単個ウェッブ４′”の傍らに
、しかもサイコロ内部方向に位置ずれして存在しており
、この場合単個ウェッブ４゛はサイコロ中央面内におい
て層上層内に入込んでいる。

次の中間ウェッブの、観察方向Ｂとは反対方向に連続し
ている相領域は略図した。線りは直角形の製品裁断片の
側辺に対して平行に指向している。

中間ウェッブ４の台座状の移行領域は、垂直な参照面Ｅ
−Ｅに関して、隣接している延長帯域が互いに重なり合
う（第５図参照）ように存在している。第４図において
観察方向Ａから見た相応する方法で構成された面Ｅ−Ｅ
は、其処において重なり合いが存在していなことを示し
たている。単個ウェッブ４の一方の側の終端点は其処の
共通の面Ｅ−Ｅ内に存在しており、この面は左側方向で
次の中間ウェッブ４の湾曲した背面に接している。

単個ウェッブ４゛〜４゛”の層側面の出口領域は樹脂に
対する台座状の材料堆積部、例えば木の地中に延びた根
に比される切株のように形成された（図示していない）
を堆積部を有している。これにより、層２．３の内側と
間隔保持要素との間の実際に切頭円錐形の移行部が形成
される。円錐さい頭形の基礎は単個ウェッブ４″もしく
は４パもしくは４“”もしくは４””の断面の多数倍に
相当する。中間ウェッブ４相互のおよび単個ウェッブ相
互の隔離した自由起立にもかかわらず、高強度の、柱状
の、しかも中間ウェッブ４の延長方向でもある程度の可
撓性−１５＝ を有している間隔保持体が得られる。

幅広い領域内に存在している中間ウェッブが構造体１の
幅面における部分的な荷重をも分割する。何故なら、僅
かな、しかも同一方向での傾斜により層２．３の相反す
る方向での摺動運動が生じるからである。この良好な荷
重配分以外に、中間ウェッブ４の上記の形状も荷重を消
失させる。

上記の編組構造体は市場で手にはいる樹脂および硬化材
で含浸されている。過剰の樹脂は絞り出されるか或いは
伸ばされる。従って内部構造は湿潤されたかつウェッブ
を形成する支持糸および再含浸した織物層を除いて樹脂
を含まない。大きな割合の中空部を形成するための樹脂
の適当な排気は、既に述べたように、中間ウェッブ４が
基本位置或いは終端位置に到達するまで、中間ウェッブ
の復帰力が発揮する程度に、行われる。真空方法で作業
を行うと良好な結果が得られる。この場合、樹脂反応の
開始に至まで真空が作用され、硬化が終了する直前にお
いて停止される。それまでしっかりと圧縮されていた構
造体は自由側において再び起立する。例えば二つの層で
あって、相当して樹脂が正確に且つ均一に塗布された際
、過剰の樹脂分を絞り出し或いは延展により除去する必
要がない。乾燥工程後、高強度のかつ高耐圧性の硬化し
た構造体が得られる。例えばフランシス、トリコット、
アトラス或いは布を適当に積層することにより、変形可
能性が調整される。深絞りすることすら可能である。従
って間隔保持編組物の相応して良好な変形可能性が球形
の部分の製造を著しく容易にする。このような球形の部
分は第３図において参照符号６で示した。図示した以外
の他の実施例も可能である。

形成されたサンドインチ構造はただ単一の関連し合った
構造であることからどんな層剥離傾向、例えば層が解離
するような層剥離傾向にも対抗する作用を発揮する。

明細書に記載しかつ図面に図示した新規な特徴は特許請
求の範囲内に明白に記載されていな−１８＝ くとも本発明にとって重要な特徴である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により形成された構造体の平面図、 第２図は方向Ａで見た第１図の正面図、第３回は球形に
形成された中央領域を有する方向Ｂで見た第１図に相当
する正面図、第４図は第２図の拡大図、 第５図は第３図による拡大図、 第６図は中間ウェッブとしての撚られた単個ウェッブを
形成する糸群の湾曲形状および傾斜形状を明瞭にするた
めのブロック様式の図。 図中符号は、 １・・・構造体、２．３・・・層、４．４′〜４””・
・・中間ウェッブ、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも一つの第一の層と第二の層およびこれら
   の層を結合する中間層を備えている、編組物をベースと
   した、特に有隙編組物をベースとした構造体において、
   有隙編組物がアラミド繊維、炭素繊維、セラミック繊維
   或いは特にガラス繊維のような工業用糸から成ること、
   および上記有隙編組物が樹脂化処理により硬化されてお
   り、この場合中間ウエッブ（４）が第一の層（２）と第
   二の層（３）の剛性の間隔保持要素を形成していること
   を特徴とする、上記編組物をベースとした構造体。 ２、中間ウエッブ（４）の平均した長さが層（２、３）
   間の間隔（ｘ）よりも長い、請求項１記載の構造体。 ３、中間ウエッブ（４）が規則正しく傾斜して形成され
   ている、請求項１或いは２記載の構造体。 ４、規則正しい傾斜配設が僅かな湾曲により重塁されて
   いる、請求項１から３までのいずれか一つに記載の構造
   体。 ５、中間ウエッブ（４）が連続して同じ方向に湾曲され
   ている、請求項１から４までのいずれか一つに記載の構
   造体。 ６、台座状の重塁領域が垂直方向（面Ｅ−Ｅ）で互いに
   位置ずれして設けられている、請求項１から５までのい
   ずれか一つに記載の構造体。 ７、中間ウエッブ（４）が僅かに撚りを与えられた単個
   ウエッブ（４′〜４′′′′）から成る、請求項１から
   ６までのいずれか一つに記載の構造体。 ８、編組物を樹脂し、その後硬化するが、その際編組物
   の樹脂化の後過剰の樹脂を取去るための部分除去を行う
   、少なくとも一つの第一の層と第二の層およびこれらの
   層を結合する中間層を備えている、編組物をベースとし
   た、特に有隙編組物をベースとした構造体を造るための
   方法において、第一の層と第二の層（２、３）間の剛性
   の間隔保持要素としての中間ウエッブ（４）を形成する
   間隔保持編組物を使用して上記中間ウエッブ（４）の復
   帰力が自由に発現する領域内で樹脂の除去を行うことを
   特徴とする、編組物をベースとした構造体を造るための
   方法。