JPH0235708B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少くとも４つの異なる組を形成する
真直な補強要素を有し、各々の該組は、或る特別
の方向に平行で且つ複合構造物の全容積に分布さ
れた複数の補強要素からなり、各々の該組は相互
並びに或る同一の平面に対し平行でない方向をも
ち、そのほかに、上記補強要素の中間にある複合
構造物の容積の少くとも一部を満たすマトリツク
スを有してなる複合構造物に関する。

この型式の複合構造物は既知である。これらの
構造物は、大きな機械的応力及び熱応力に耐え得
ることが要求される部品、例えばロケツトエンジ
ンのノズルの製造に用いられ、補強要素及びマト
リツクスの素材には多くの場合に炭素が用いられ
る。

この既知の構造物は、仏国特願第2276916号、
第2424888号及び第2444012号に記載されている。
これらの特許願は、異なる方向の４以上の組に配
列されて補強構造物を形成する補強要素に係り、
この補強構造物は次にマトリツクス形成材料を挿
入した後に緻密化されて複合構造物を形成する。
従つて、後の緻密化相の間へその形状を保つよう
に充分な凝集性をもつた補強構造が得られるよう
に、補強要素を空間中にて組立て、補強要素間の
全部の空隙部への近接可能性がマトリツクスのた
めに保持されるようにする必要がある。マトリツ
クス形成又は緻密化は、後に硬化してマトリツク
ス材料を形成する液状又はペースト状の材料によ
る含浸又はマトリツクス材料の化学的蒸着などの
工程によつて行われる。硬化は特別の処理（例え
ばセメント結合、室温で硬化する樹脂又は溶融状
態で導入される材料の固化）なしに行われること
もあり、また適切な熱処理又は物理的処理（例え
ば熱硬化性樹脂の熱重合又は熱分解による樹脂又
はピツチのコークス化）によつて行われることも
ある。

流体の状態（気体状、液状又はペースト状）に
おいて導入される材料を補強要素間の空隙に満た
す前に、粉末状の固体材料が空隙中に部分的に満
たされる。

多方向性補強物を有する複合構造物を得るため
のこれらの既知の方法（予め組立てた補強構造中
に流体状又は粉末状にて導入される素材からマト
リツクスをそのまま形成させる）には、マトリツ
クスとして使用可能な材料の選択及びこのように
して製造される材料の品質についていろいろの制
限が存在する。

また或る場合特に炭素−炭素複合構造物におい
ては、特別の温度及び圧力条件の下に連続するサ
イクルのあいだ上記の工程を実施することが緻密
化のために必要になる。そのため緻密化に多くの
コスト及び時間が必要になる。

結合材により結合された繊維からなる孔あけさ
れた１方向性又は２方向性繊維のシートを積層
し、穿孔が整列され、繊維が少くとも２つの異な
る方向に全部の積層体において延長するように、
積層体中のシートを位置させ、整列された穿孔に
より形成された平行に延びる溝中にロツド又はコ
アを配設する各工程を含む方法により、補強構造
を形成することが、緻密化の過程を容易にするた
めに提案された。結合材を必要に応じ除去した後
に、補強構造を緻密化する。補強構造を形成する
この形成方法は、仏国特許願第2398705号及び第
2433003号に開示されている。この既知の形成方
法によれば、緻密化過程を開始する前に補強構造
の多孔度を少くし、補強構造の製造を簡略化し、
おそらくは自動化することができる。しかし全部
又はほぼ全部のマトリツクスを通常の緻密化過程
によりなおも付与しなければならない。また整列
された穿孔中におかれる平行ロツド又はコアの組
によつては、積層されたシート材がロツク即ち錠
止されず、積層体の一体性が失われないようにす
るための何らかの手段により、緻密化の過程のあ
いだ積層体を保持することが必要になる。

本発明の目的は、従来の方法において存在した
いろいろの制限を克服し、この項の冒頭に述べた
型式のコスト及び品質について有利な複合構造物
の製造方法を提供することにある。

この目的は、本発明によれば、 (イ) 立方体又は直方体の形状をもち、一の面から
別の面に延びる少くとも１つの凹所を各々備え
た、プレハブのむくのマトリツクス要素を用意
し、 (ロ) その凹所がひと続きになつて真直なハウジン
グを形成するように、上記マトリツクス要素を
並置し、該凹所は、少くとも４組の真直なハウ
ジングを限定するように配向させ、各々の該組
は、同一のそれぞれの方向に平行であり且つ並
置マトリツクス要素の占める全容積に分布され
ている複数のハウジングからなり、該各組のハ
ウジングの方向は互に異ならせ、空間中の或る
任意の平面を考えたとき少くとも２つの方向は
相互並びに該平面に対し平行でないようにし、 (ハ) その後に各組のハウジングの少くとも一部中
に上記補強要素を挿入することにより一体的な
複合構造物が得られ、上記補強要素は組立てら
れたマトリツクス要素を錠止する働きをする ことを含む製造方法により達成される。

このように、本発明の１つの特徴によれば、真
直な要素の挿入前にプレハブ要素によりマトリツ
クスがひと先ず形成される。そのため複合構造物
の製造の場合に多方向性のプレハブ式補強構造の
緻密化につき屡々必要となるコスト及び時間のか
かる操作を要せずに均質なマトリツクスが形成さ
れる。

補強要素は、予め並置されたマトリツクス要素
の位置決め及び組立てを同時に保証するピン又は
ボルトとして役立ち、複合構造物の製造が簡略化
されると共に高速化される。構造物のいかなる平
面を考えても、相互並びにこの平面に対し平行で
ない少くとも２組の補強要素が見出される。従つ
て補強要素によりマトリツクス要素の完全な錠止
作用が得られ、一体性を失う危険性が除かれる。

本発明に従つて製造された複合構造物はそれ自
身が完成品を形成し、特に物品又は建物の製造の
ためにそのままで使用でき、このようにして製造
された物品又は建物は結合材なしにもその一体性
を保ち、必要に応じ分解することができる。２次
元的な補強物を形成する垂直及び水平の金属ロツ
ドのための溝を備えたプレハブの積層ブロツクを
用いる従来の建造方法に比べて、本発明方法は、
３次元的でしかも（マトリツクス要素は単に積層
されるだけでなく、立方体状ならその全面上にお
いて、また直方体状ならばその四面上において並
置されるという意味で）少くとも４方向的な補強
物を提供し、更に結合材を必要とせずに一体的に
錠止された構造が実現される。

変形例として、本発明方法の別の特徴に従つ
て、一度形成された複合構造物を、その所定の用
途に従い、組立体の緊密さ、その構成要素の性状
或いは結合力を変更するための機械的処理又は熱
処理又はその両方の処理にかけることができる。
この後処理は一例として鍜造操作であつてもよ
い。

本発明による製造方法の更に別の特徴は、補強
要素とマトリツクス要素との間の空隙の全部又は
一部を満たしてこれらの要素を互に結合させる１
種以上の成分の添加により、一たん製造された複
合構造物を必要ならば完全化できることにある。
かくして得られた複合材料ないしは複合構造物
は、マトリツクスに密に結合された多方向性補強
構造物の存在により高度の凝集性ないし一体性を
示すため、例えばロケツトエンジンノズルの製造
に使用する複合耐火材料のように機械的応力及び
熱応力が非常に高くなることが期待される用途に
も特に適切である。その場合のマトリツクスは、
複合構造物の製造のあいだに固体の状態で導入さ
れるマトリツクス要素により主に形成され、残り
は上記製造の後に導入される材料により形成され
る。この材料は流体又は粉末の状態においての
み、また上述した既知の方法即ち化学的な蒸着又
は液状或いはペースト状の物質の含浸とそれに続
く硬化処理のうちのどれか１つにより導入され
る。なおこれらの既知の方法は、並置された固体
要素からなるマトリツクスの補助としてのみ使用
されるもので、本発明による構造物の凝集性ない
しは一体性を保つために不可欠ではない。

マトリツクス要素は好ましくは全て同一物と
し、例えば立方体のブロツク又は直方体の棒材か
らなつていてもよい。マトリツクス要素は、その
空所により形成された空隙部を除いて自由なスペ
ースを残さないように、密に組立てることができ
る。しかし例えばマトリツクス要素の占有されな
いスペースのように組立体中に空隙を残すように
マトリツクス要素を並置することも、所期の用途
によつては可能である。

ここにマトリツクス要素の空所とは、マトリツ
クス要素の一側から他側に延びる孔、溝又はスロ
ツトを意味する。各々のマトリツクス要素は、各
組の少くとも１つの補強要素を受けいれるために
少くとも４つの異なる方向に配向された空所を好
ましくは備えている。

並置されたマトリツクス要素の空所により形成
されたハウジングは、好ましくはひと続きになつ
ており、換言すれば各々のハウジングは、マトリ
ツクスの一端から他端にそれを貫通している。補
強要素はこれらのハウジングの全長又はその一部
分に亘り挿入される。この後者の場合、１個以上
のハウジングには補強要素はその全長に亘り全く
収容されていないか、又はその一部のみに収容さ
れている。またこれらの補強要素のうち少くとも
いくつかは連続していなくともよく、その場合１
つのハウジングは、端部どうし接しておかれた補
強要素のいくつかの部分により占有されている。
好ましくは、各々の補強要素は、それが占有する
各々の凹所の断面の輪郭線内に正確に嵌合される
ようにする。

本発明は、複合構造物の製造方法だけでなく、
上述したマトリツクス要素を組立てることにより
得られた複合構造物の製造に使用するマトリツク
ス並びに上述した本発明による製造方法により製
造される複合構造物も対象としている。

本発明の第１実施例を図面について説明する。
１辺の長さが10cmの立方体状のブロツク（れん
が）１０の形のマトリツクス要素により、接着剤
を要せずに、望みの大きさの一体的な構造が得ら
れ、各々のブロツク１０は第１図に示すように４
個のスロツトないしは溝を有し、全部のブロツク
１０は第３図に示すように並置され、直径が２cm
の円筒形ロツドの形の補強要素により互に連結さ
れる。

各々のブロツク１０は４個の溝２１，２２，２
３，２４を有し、これらの溝は、第２図に示すよ
うに、ブロツク１０の２つの隣接した表面の４本
の対角線に各々平行な４個の補強要素を受入れる
ようになつている。

溝２１，２２，２３，２４は立方体の４つの稜
縁に直交し、ある１つの溝が横断した稜縁と向か
い合う稜縁とは溝は交差していない。

２個の溝２１，２２及び２個の溝２３，２４
は、ブロツク１０の２つの向かい合う表面１１，
１２にそれぞれ開口しているが、ブロツク１０の
残りの表面１３，１４，１５，１６には各１つの
溝２３，２４，２１，２２のみがそれぞれ開口し
ている。

１個のブロツク１０のスロツト２１，２２，２
３，２４は、その内部に配設された補強要素が互
に衝突しないように相互にオフセツトされてい
る。そのため、表面１１に開口されてその表面の
辺１１ａ，１１ｂに平行な溝２１，２２は相異な
る長手方向対称面を備えている。これは表面１２
に開口された２個の溝２３，２４についても同様
である。

尚、ブロツク１０の表面１１，１２は、ブロツ
ク１０を転倒させた時に表面１２が表面１１に重
ね合わされ得ない点で、同一ではない。実際に表
面１１はＳ字形、表面１２はＺ字形或いはＮ字形
である。転倒位置にあるブロツク１０は第１図に
１点鎖線により示されている。

第２図には、異なる方向をもつた４本の円筒状
のロツド３１，３２，３３，３４をブロツク１０
の４個の溝２１，２２，２３，２４中にそれぞれ
収容するしかたが図示されている。

第３図には、積重ねられ並置されたブロツク１
０及び方向の異なる４つのロツド組を形成する円
筒形ロツド３１，３２，３３，３４からなる複合
構造が図示され、各々のロツド組の各ロツドは全
構造に亘り等間隔に互に平行に位置されている。
尚、各ロツド群の１本のロツドは各々のブロツク
１０を通り抜けている。

ブロツク１０は、２つの隣接したブロツク１０
が互に他のものに対し逆の配置になるように組立
てられる。例えば第１図において１点鎖線により
示したブロツク１０の配向は、表面１３，１４又
は表面１５，１６に直角な軸線の回りに、その上
方の実線で示したブロツク１０を単に転倒させる
ことによつて得られる。積重ねたブロツク１０の
溝は、円筒形ロツドを収容するための通路を画定
し、各々の通路は、互に他のものの延長上にある
上記溝により形成される。

この効果のために、各々の溝の幅は、円筒形ロ
ツド３１，３２，３３，３４の直径に少くとも等
しく、また好ましくは等しいように定めてある。
また１つの溝の長手方向中心面は、ブロツク１０
の最も近い平行な表面から距離ｄに位置され、こ
の距離の大きさは全部の溝について同一である。
距離ｄはスロツト２１，２２，２３，２４の長手
方向中心面を互に隔だてる距離Ｄの好ましくは半
分に等しくする。その場合距離ｄは立方体の稜縁
の長さの0/4に等しい。そのためロツド３１，３
２は互い違いの等間隔の層を形成し、ロツド３
３，３４も同様である。また溝が開口しているブ
ロツク１０の稜縁から半円筒形基部の軸心まで
の、ブロツク１０の表面上においての距離ｌは、
立方体の稜縁の長さｃの半分に少くとも等しい。
そのため並置されたブロツク１０の各々の溝は、
円筒形ロツドのための適切な通路を形成する。ｌ
＝ｃ／２に選ぶと、円筒形ロツド３１，３２，３
３，３４に必要な通路が得られる。ロツド３１，
３２，３３，３４は、溝２１，２２，２３，２４
の底部上に正確に収容され、全長に亘りブロツク
１０と接触される。ブロツク１０は同一の長手方
向対称面の両側に互い違いに位置される。ロツド
３１，３３，３４は積重ねられたブロツク１０を
このようにボルト締め式に互にロツク則ち錠止状
に結合される。

このように、接着剤を使用せずに、一体状の複
合構造物が得られ、この構造物のマトリツクス
は、積重ねられたブロツク１０により形成され、
補強物は4D型式即ち異なる配向の４組を形成す
る補強要素からなり、各組の補強要素は互に平行
且つ等間隔に配列されている。第３図においてこ
れらの４組はそれぞれロツド３１，３２，３３，
３４により形成されている。

ブロツク１０は直接成形により製造される。こ
の種の構造物の典型的な用途は、耐火材料ロツド
により組立てた耐火れんがを用いた炉体又は一般
に高温室の製造である。

次に本発明の第２実施例について説明する。金
属／金属型複合材料は、高度の機械的特性を示す
金属製の多方向性補強構造を延性金属性のマトリ
ツクスに密に接着させることによつて得られる。
マトリツクスは延性金属製有孔棒材からなり、補
強構造は高度の機械的特性を示す４組の円筒形ロ
ツドからなる。

棒材４０は第４図に示され、断面積が５cm平方
の直方体である。この直方体には、例えば直径２
cmの円筒形ロツドの４組を遊隙なく受け入れるた
めの通孔が形成されている。

第４、第５図に示すように、２組の通孔５１，
５２は棒材４０を貫通し、その向かい合う２つの
表面４１，４２に開口している。通孔５１の軸線
は、棒材４０の他の表面４３，４４と平行な同一
の平面Ｐ１内にあり、90゜と異なる同一の角度α
を表面４１と共に形成する。通孔５２の軸線は表
面４３，４４と平行な別の平面Ｐ２内にあり、や
はり表面４１と共に角度αを形成するが、通孔５
１，５２の軸線の方向は、表面４１，４２と直角
の直線について共に対称である。

同様に２列の通孔５３，５４は、棒材４０を貫
通し、表面４３，４４に開口している。通孔５
３，５４の軸線は、表面４１，４２に平行な２つ
の平面Ｐ３，Ｐ４に含まれ、90゜と異なる角度α
を表面４３と共に形成している。それぞれの通孔
が開口している表面に対する通孔軸線の傾斜角は
例えば55゜であり、各組の通孔の軸線は等間隔で
あり、棒材４０の長手方向におけるこれらの軸線
のピツチＰは例えば７mmである。

第５図には、通孔５１，５２，５３，５４中に
挿入された４組の円筒形ロツド６１，６２，６
３，６４が示されている。

複合構造物は同一の棒材４０の並置により形成
され、２本の隣接する棒材４０は、同じ組の通孔
のピツチＰの半分に等しい距離だけ長手方向に相
互にオフセツトされている（第６図）。そのため、
並置された棒材４０の接触表面上に開口する通孔
は、互に他のものの延長上に位置され、４組の円
筒形ロツド６１，６２，６３，６４のためのハウ
ジングを形成し、これにより構造物が完全に錠止
即ちロツクされる。各組のロツド６１，６２，６
３，６４は等間隔に位置される。

通孔５１，５２，５３，５４の軸線の平面Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、好ましくは、棒材４０
の１辺の長さの1/4に等しい距離をもつて、それ
と平行な最も近い棒材表面から隔だてられてい
る。そのためロツド６１，６２により形成される
ロツド組は、互に平行に等間隔に且つ互い違いに
配列される。ロツド６３，６４のロツド組につい
ても同様である。

このようにして形成された複合構造物は、棒材
４０の並置による延性金属製マトリツクスと、円
筒形ロツド６１，６２，６３，６４により形成さ
れた高度の機械的特性を示す金属製の補強構造
（4D構造）とからなつている。

この組立体の一体性は締め固め操作により改善
される。この締め固め操作の効果として、マトリ
ツクスと補強構造との間及びマトリツクス要素相
互の間の接触が一層完全になる。この締め固め
は、使用された材料の性質、熱処理に対する応
答、膨張係数、親和力その他に依存して、プレ
ス、等圧法又は他の適当な既知の手段を用いて行
うことができる。

次に本発明の第３実施例について説明する。

この実施例は、炭素繊維を含有する多方向性補
強構造を炭素のみからなるマトリツクスに密に絡
合させることによる、炭素−炭素複合構造物の製
造に関する。

マトリツクス要素は第７図に示したような黒鉛
製溝付き棒材７０である。補強要素は、複合構造
物形成の前又は後に炭化された重合樹脂により強
固に結合された炭素繊維からなる断面が円形のロ
ツドである。

各々の棒材７０は直方体状であり、例えば15mm
平方以内の断面積を有する。棒材７０の側面７
１，７２，７３，７４はそれぞれ１組ずつの溝８
１，８２，８３，８４を備えている。各組の溝８
１，８２，８３，８４は互に平行であり、棒材７
０の長手方向に対し或る角度βを含む。この角度
は４組全部について共通であり、約56゜19′（正接
の値が2/3に等しい角度）に等しい。各組の溝８
１，８２，８３，８４は10mmのピツチで棒材７０
に沿い一定の間隔に配設されている。第７図に示
すように、棒材７０が垂直に配向されているもの
と想定すると、棒材７０の２つの隣接する側面の
溝は、これら２つの側面を隔だてている稜縁から
上方又は下方に全て向けられる。各々の稜縁は、
その稜縁に隣接した側面の溝及びその稜縁に隣接
した他方の側面の溝によつて一定の間隔（５mm）
で交互に截られる。図示した棒材７０に隣接した
方形断面の棒材の稜縁に対応する棒材７０の稜縁
は、図示を明瞭にする理由から、第７，８図には
図示されていない。各々の稜縁は、それが隔だて
ている２つの側面の溝により切欠かれているた
め、薄く脆弱な箇所ができ、構造物を建設した時
にこわれ易く、その後の補強要素の挿入のじやま
になる。この場合には、トリミングの後にこれら
の薄い部分を除去するか、又は、第７図の棒材７
０の場合のように、稜縁を除去した棒材７０につ
いて溝付けを行うことが望ましい。

溝８１，８２，８３，８４は１辺の長さが３mm
の方形の断面をもち、フライス加工により形成さ
れる。これらの溝８１〜８４は、これらの溝中に
挿入された３mm直径の補強用ロツドが互に接触せ
ずに交差するように、棒材７０の４つの側面７
１，７２，７３，７４にフライス加工により形成
される。

第８図には、４組の溝８１，８２，８３，８４
中にそれぞれ収納された４組のロツド９１，９
２，９３，９４が図示されている。

複合構造物は、次々の棒材７０の溝がひと続き
になるように（第９図）棒材７０を規則的に並置
することにより形成される。補強用ロツド９１〜
９４のための通路がかくして形成され、建造物の
完全な錠止が確保され、4D型の多方向性補強構
造が形成される。各組は一定の間隔の互に平行な
補強要素からなつている。

このように形成された複合構造物を更に後処理
にかけることにより、商品質の複合材料が得られ
る。この後処理は、補強要素を形成する繊維を接
着させるために用いられる樹脂の炭化、組立てら
れただけの補強要素及び全部のマトリツクス要素
の結合、並びにこれら全部の要素の間特に四角形
の溝と円筒形ロツドのすきまの充てんを目途とし
て行われる。これらの余分の処理は例えば流体形
又は粉末形の材料の注入によつて行われる。これ
は既知の緻密化方法によつてなされる。

次に本発明の第４実施例について説明する。こ
の実施例は、第３実施例と同様に、４組の補強要
素及び炭素マトリツクスからなる4D型多方向性
補強構造物を有する炭素−炭素複合材料の製造に
関する。

マトリツクス要素は第１０図に示すように黒鉛
製の溝付き棒材１００である。また補強要素は、
第３実施例に用いたような円形断面のロツドであ
る。

各々の棒材１００は15mm平方の断面をもつた直
方体状である。棒材１００の各々の側面１０１，
１０２，１０３，１０４は４組の溝１１１，１１
２，１１３，１１４をそれぞれ備えている。各組
の溝１１１，１１２，１１３，１１４は互に平行
で、棒材１００の長手方向に対し、約56゜19′に等
しい同じ角度ｄを含む。各組の溝１１１〜１１４
は10mmのピツチで互に規則的に隔だてられてい
る。

第３実施例の場合と相違して、棒材１００を垂
直に位置させると、２つの隣接する側面の溝は、
これらの側面に共通の稜縁から、一方の側面につ
いては上方に指向され、他方の側面については下
方に指向される。

棒材１００の溝１１１〜１１４と棒材７０の溝
８１〜８４との別の相違点は、溝１１１〜１１４
が半径1.5mmの半円形基部をもつたＵ字形断面を
有し、溝の全深さが３mmであることにある。この
場合には溝１１１〜１１４の形状は、それらに収
容される補強要素の形状に適合される。

第１１図には、４組の溝１１１，１１２，１１
３，１１４中にそれぞれ収納された４組のロツド
１２１，１２２，１２３，１２４が示されてい
る。この例では、前記各例と同様に、補強要素の
余断面輪郭が、マトリツクス要素中の溝１１１〜
１１４中に完全に収容される。

複合構造物は、次々の棒材の溝１１１〜１１４
がひと続きになるように棒材を規則的に並置する
ことにより形成される。この複合構造物も、第３
実施例の場合と同様の後処理にかけることができ
る。

第１０図からわかるように、２つの隣接する側
面の溝は、薄い「つの」状部分１０５により各々
の稜縁に沿い互に隔だてられている。これらの部
分が脆弱で破損し易く、補強要素の挿入のじやま
になる場合には、除去することが望ましい。それ
により第１２図に示すようにトリミングされた棒
材１００′が得られる。棒材１００′は棒材１００
と全く同様に使用し得る。

次に本発明の第５実施例について説明する。こ
の実施例は、各々の直方体状の棒材１３０（第１
３図）に形成される溝が２mm平方の断面をもつこ
とと、補強要素が円形断面でなく２mm平方の断面
のロツドである点で、第３図と相違している。こ
れらのロツド１４１，１４２，１４３，１４４は
第１４図に示されている。

次々の棒材１３０の溝がひと続きになるように
棒材１３０を並置してこれらの溝により形成され
た全部の凹所中にロツドを収納することにより形
成された複合構造物は、マトリツクス要素と補強
要素との間に空隙をもたないものになる。

次に第６実施例について説明する。この例は、
６組の補強要素及び炭素マトリツクスからなる
6D型多方向性補強構造を含む炭素−炭素複合材
料に係る。

マトリツクス要素は、実施例３に示した棒材１
７０と同様の寸法の棒材１５０であり、溝８１，
８２，８３，８４と同様の形状、寸法及び配列の
溝１６１，１６２，１６３，１６４を側面１５
１，１５２，１５３，１５４に備えている。変形
として、溝１６１〜１６４は、溝８１，８２，８
３，８４と同様の棒材側面上においての配向を有
すると共に、第１０図の棒材１００の溝と同一の
Ｕ字形断面を有してもよい。

棒材１５０は、２組の通孔１５５，１５６（第
１５図）を備えている点で、棒材７０と相違す
る。通孔１５５の軸線は、側面１５３，１５４に
平行な棒材１５０の中心面内に位置され、側面１
５１，１５２と直角である。通孔１５５は、２つ
の連続する溝１６１又は溝１６２の間に１個の割
合で棒材１５０に沿い均等に分布されている。同
様に通孔１５６の軸線は、側面１５１，１５２に
平行な棒材１５０の中心面内に位置され、側面１
５３，１５４と直角である。通孔１５６は２つの
連続する溝１６３又は溝１６５の間に１個の割合
で、棒材１５０に沿い均等に分布されている。

通孔１５５，１５６は、直径３mmの円形断面の
円筒形ロツド１７５，１７６をそれぞれ受入れる
ように３mmの直径を備えている。ロツド１７５，
１７６は、ロツド１７１，１７２，１７３，１７
４とと同一であり、ロツド１７１，１７２，１７
３，１７４は、ロツド９１，９２，９３，９４が
溝８１，８２，８３，８４中に嵌合されるのと同
様にして、溝１６１，１６２，１６３，１６４
（第１６図）中に嵌合される。

複合構造物は、通孔１５５及び同様に通孔１５
６が整列されるように（第１７図）棒材１５０を
並置することにより建造される。ロツド１７１〜
１７６を嵌合すると、６組の補強要素が得られ、
そのうち２組は互に直角に配向される。ロツド１
５５，１５６の組及び他の組において補強要素は
均等な間隔に位置される。

ここで付記すべきこととして、上述したすべて
の例において各組の補強要素は、互に平行に均等
な間隔をおいて位置される。

第６実施例に従つて得られた複合構造物は、第
３実施例において述べた後処理により緻密化する
ことができる。

本発明は上述した実施例のほかにもいろいろ変
更して実施でき、上述した特定の構成は単なる例
に過ぎず、本発明を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による複合構造物の製造に使用
されるマトリツクス要素の第１実施例を示す斜視
図、第２図は第１図に示すマトリツクス要素の溝
に挿入される４個の補強要素を示す斜視図、第３
図は第１図に示すマトリツクス要素から形成され
たマトリツクスを含む複合構造物の部分的な斜視
図、第４図は本発明の第２実施例によるマトリツ
クス要素の斜視図、第５図は第４図に示したマト
リツクス要素の通孔中に挿入された補強要素を示
す斜視図、第６図は第４図に示したマトリツクス
要素から形成されたマトリツクスを含む複合構造
物の部分的な斜視図、第７図は本発明の第３実施
例によるマトリツクス要素の斜視図、第８図は第
７図のマトリツクス要素の溝中に収容した補強要
素を示す斜視図、第９図は第７図に示したマトリ
ツクス要素から形成されたマトリツクスを含む複
合構造物の部分的な斜視図、第１０，１２，１３
図はそれぞれ第７図に示す種類のマトリツクス要
素の３つの変形を示す斜視図、第１１，１４図は
それぞれ第１０，１３図に示すマトリツクス要素
の溝中に収納された補強要素を示す部分的な斜視
図、第１５図は本発明の第４実施例によるマトリ
ツクス要素の斜視図、第１６図は第１５図に示す
マトリツクス要素の溝及び通孔中に収納された補
強要素を示す斜視図、第１７図は第１５図に示す
マトリツクス要素からなるマトリツクスを含む複
合構造物を示す部分的な斜視図である。 １０……ブロツク（マトリツクス要素）、４０，
７０，１００，１３０，１５０……棒材（マトリ
ツクス要素）、３１〜３４，６１〜６４，９１〜
９４，１２１〜１２４，１４１〜１４４，１７１
〜１７４……ロツド（補強要素）、２１〜２４…
…溝（凹所）、５１〜５４……通孔（凹所）、８１
〜８４，１１１〜１１４，１６１〜１６４……溝
（凹所）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くとも４つの異なる組を形成する真直な補
   強要素を有し、各々の該組は、或る特別の方向に
   平行で且つ複合構造物の全容積に分布された複数
   の補強要素からなり、各々の該組は相互並びに或
   る同一の平面に対し平行でない方向をもち、その
   ほかに、該補強要素の中間にある複合構造物の容
   積の少くとも一部を満たすマトリツクスを有する
   複合構造物を製造する方法において、 (イ) 立方体又は直方体の形状をもち、一の面から
   別の面に延びる少くとも１つの凹所を各々備え
   た、プレハブのむくのマトリツクス要素を用意
   し、 (ロ) その凹所がひと続きになつて真直なハウジン
   グを形成するように、上記マトリツクス要素を
   並置し、該凹所は、少くとも４組の真直なハウ
   ジングを限定するように配向させ、各々の該組
   は、同一のそれぞれの方向に平行であり且つ並
   置マトリツクス要素の占める全容積に分布され
   ている複数のハウジングからなり、該各組のハ
   ウジングの方向は互に異ならせ、空間中の或る
   任意の平面を考えたとき少くとも２つの方向は
   相互並びに該平面に対し平行でないようにし、 (ハ) その後に各組のハウジングの少くとも一部中
   に上記補強要素を挿入することにより一体的な
   複合構造物が得られ、上記補強要素は組立てら
   れたマトリツクス要素を錠止する役目を果すよ
   うにする 各工程からなることを特徴とする複合構造物の
   製造方法。 ２ 同一のマトリツクス要素を使用する特許請求
   の範囲第１項記載の複合構造物の製造方法。 ３ マトリツクス要素と補強要素との組立体を締
   固め操作にかける特許請求の範囲第１項記載の複
   合構造物の製造方法。 ４ マトリツクス要素と補強要素との中間に残さ
   れた空隙の各々を少くとも部分的に満たす材料の
   付加により、マトリツクス要素と補強要素との組
   立体を完全にする特許請求の範囲第１項記載の複
   合構造物の製造方法。 ５ 少くとも４つの異なる組を形成する真直な補
   強要素を有し、各々の該組は、或る特別の方向に
   平行で且つ複合構造物の全容積に分布された複数
   の補強要素からなり、各々の該組は相互並びに或
   る同一の平面に対し平行でない方向をもち、その
   ほかに、該補強要素の中間にある複合構造物の容
   積の少くとも一部を満たすマトリツクスを有する
   複合構造物を製造するための、上記マトリツクス
   であつて、立方体又は直方体の形状をもち、一の
   面から別の面に延びる少くとも１つの凹所を各々
   備えた、プレハブのむくのマトリツクス要素から
   上記マトリツクスが成り、これらのマトリツクス
   要素は、少くとも４組の真直なハウジングを限定
   するように配向され、各々の該組は、同一のそれ
   ぞれの方向に平行であり且つ並置マトリツクス要
   素の占める全容積に分布されている複数のハウジ
   ングからなり、該各組のハウジングの方向は互に
   異ならせ、空間中の任意の或る平面を考えたとき
   少くとも２つの方向は相互並びに該平面に対し平
   行でないようにしたことを特徴とする複合構造
   物。 ６ 各々のマトリツクス要素が、互に異なる少く
   とも４つの方向に配向された凹所を有して成る特
   許請求の範囲第５項記載の複合構造物。 ７ 全部のマトリツクス要素を同一とした特許請
   求の範囲第６項記載の複合構造物。 ８ 凹所を溝ないしはスロツトの形状とした特許
   請求の範囲第５項記載の複合構造物。 ９ 少くとも４つの異なる組を形成する真直な補
   強要素を有し、各々の該組は、或る特別の方向に
   平行で且つ複合構造物の全容積に分布された複数
   の補強要素からなり、各々の該組は相互並びに或
   る同一の平面に対し平行でない方向をもち、その
   ほかに、該補強要素の間の複合構造物の容積の少
   くとも一部を満たすマトリツクスを有する複合構
   造物であつて、上記マトリツクスが、立方体又は
   直方体の形状をもち且つ一の面から別の面に延び
   る少くとも１つの凹所を各々備えた、プレハブの
   むくのマトリツクス要素からなり、これらのマト
   リツクス要素は、少くとも４組の真直なハウジン
   グを限定するように配向され、各々の該組は、同
   一のそれぞれの方向に平行であり且つ並置マトリ
   ツクス要素が占める全容積に分布された複数のハ
   ウジングからなり、該各組のハウジングの方向は
   互に異ならせ、空間中の或る任意の方向を考えた
   とき少くとも２つの方向は相互並びに該平面に対
   し平行でないようにし、上記補強要素は各組のハ
   ウジングの少くとも一部中に配設することによ
   り、一体的な複合構造が形成され、上記補強要素
   は組立てられたマトリツクス要素の錠止を行わせ
   るようにしたことを特徴とする複合構造物。 １０ マトリツクス要素と補強要素との組立体を
   締固めてなる特許請求の範囲第９項記載の複合構
   造物。 １１ 補強要素とマトリツクス要素との中間の空
   隙に充てんした充てん物を更に有して成る特許請
   求の範囲第９項記載の複合構造物。 １２ 各々のマトリツクス要素の中間の凹所を占
   有する補強要素が各組の少くとも１つの補強要素
   からなる特許請求の範囲第９項記載の複合構造
   物。 １３ マトリツクス要素を全部同一とした特許請
   求の範囲第９項記載の複合構造物。 １４ 溝状又はスロツト状の凹所をマトリツクス
   要素に形成した特許請求の範囲第９項記載の複合
   構造物。 １５ 各々の補強要素が、それを収容する各々の
   溝又はスロツトの断面の輪郭内に含まれる断面形
   状をもつようにした特許請求の範囲第９項記載の
   複合構造物。