JPH10219545A - 構造用複合材料のための結合多層織物 - Google Patents
構造用複合材料のための結合多層織物Info
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- JPH10219545A JPH10219545A JP10022480A JP2248098A JPH10219545A JP H10219545 A JPH10219545 A JP H10219545A JP 10022480 A JP10022480 A JP 10022480A JP 2248098 A JP2248098 A JP 2248098A JP H10219545 A JPH10219545 A JP H10219545A
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D11/00—Double or multi-ply fabrics not otherwise provided for
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
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- D03D25/00—Woven fabrics not otherwise provided for
- D03D25/005—Three-dimensional woven fabrics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大きな応力および／または衝撃を受ける複合
材料でできた部品の製作に応用される構造用複合材料の
ための結合多層織物を提供する。 【解決手段】 基本織り方は、一方において、重ね合わ
された四本の糸と三本の糸が八つの列（Ｃ１〜Ｃ８）に
交互に配分され、かつ七つのレベル（Ｎ１〜Ｎ７）上に
て五点形に配置された二十八本の横糸（１〜２８）と、
他方において、各面が三本の重ね合わされた平行な縦糸
を含んでいるところの四つの平行な面上に配置された十
二本の縦糸（２９〜４０）を含む。各面内において、縦
糸は上部端横糸（１、８、１５、２２）を中間横糸に、
また中間横糸を下部端横糸（４、１１、１８、２５）に
結び付ける。
材料でできた部品の製作に応用される構造用複合材料の
ための結合多層織物を提供する。 【解決手段】 基本織り方は、一方において、重ね合わ
された四本の糸と三本の糸が八つの列（Ｃ１〜Ｃ８）に
交互に配分され、かつ七つのレベル（Ｎ１〜Ｎ７）上に
て五点形に配置された二十八本の横糸（１〜２８）と、
他方において、各面が三本の重ね合わされた平行な縦糸
を含んでいるところの四つの平行な面上に配置された十
二本の縦糸（２９〜４０）を含む。各面内において、縦
糸は上部端横糸（１、８、１５、２２）を中間横糸に、
また中間横糸を下部端横糸（４、１１、１８、２５）に
結び付ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は大きな応力および／
または衝撃を受ける複合材料でできた部品の製作におい
て使用されうる結合多層織物（linked multilayer fabr
ic）のたぐいの最適化された織物の織り方に関する。
または衝撃を受ける複合材料でできた部品の製作におい
て使用されうる結合多層織物（linked multilayer fabr
ic）のたぐいの最適化された織物の織り方に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明に基づく織物から製作可能な部品
の例としては、民用飛行機のエンジン用幅広翼弦ファン
ブレード、民用あるいは軍用飛行機のエンジン用構造カ
ウルアーム、航空機の前縁あるいは自己補剛パネルを挙
げることができる。
の例としては、民用飛行機のエンジン用幅広翼弦ファン
ブレード、民用あるいは軍用飛行機のエンジン用構造カ
ウルアーム、航空機の前縁あるいは自己補剛パネルを挙
げることができる。
【０００３】従って、本発明の目的は、液体によって、
たとえば「ＲＴＭ（樹脂トランスファ成形）」インジェ
クション方法によって、または気体によって予備含浸さ
れ得る、あるいは含浸され得る、かかる部品の製作のた
めの予備織り成形物を構成する繊維織物である。そのた
めに、予備織り成形物はいくつかの下記基準あるいは条
件を満たさなければならない。
たとえば「ＲＴＭ（樹脂トランスファ成形）」インジェ
クション方法によって、または気体によって予備含浸さ
れ得る、あるいは含浸され得る、かかる部品の製作のた
めの予備織り成形物を構成する繊維織物である。そのた
めに、予備織り成形物はいくつかの下記基準あるいは条
件を満たさなければならない。
【０００４】− 極めて高い機械的性能を持つが、アプ
リオリに織り合わせには脆弱である繊維の使用、たとえ
ばハイモジュールカーボン繊維。
リオリに織り合わせには脆弱である繊維の使用、たとえ
ばハイモジュールカーボン繊維。
【０００５】− 線密度が通常でない、たとえば４８あ
るいは９６キロフィラメントの、ひいてはそれ以上高い
カーボン繊維の使用。
るいは９６キロフィラメントの、ひいてはそれ以上高い
カーボン繊維の使用。
【０００６】− 織物の厚さ方向において最適な結合
率。
率。
【０００７】− 単位体積あたり繊維充填率が高い、特
に構造用複合材料については充填率が５７％を超える複
合材料の製作の可能性。
に構造用複合材料については充填率が５７％を超える複
合材料の製作の可能性。
【０００８】− 織物の横糸の線形性。
【０００９】− 結合角度が小さいこと（特に横糸と縦
糸との角度が１５゜未満であること）、および縦糸の非
線形性を補償するために、また織物の面内における諸性
質を調整するために（たとえば縦糸７０％、横糸３０％
という割合で）織り合わせを不平衡化する可能性。
糸との角度が１５゜未満であること）、および縦糸の非
線形性を補償するために、また織物の面内における諸性
質を調整するために（たとえば縦糸７０％、横糸３０％
という割合で）織り合わせを不平衡化する可能性。
【００１０】− 線形性を向上させるために不平衡化さ
れた織り合わせを（織り方を９０゜回転させることによ
って）逆にする可能性。
れた織り合わせを（織り方を９０゜回転させることによ
って）逆にする可能性。
【００１１】− 変形に対して大きな適性を持つ結合織
物の取得。
物の取得。
【００１２】「１Ｄ」および「２Ｄ」と呼ばれる織り構
造、つまりそれらの繊維が一方向だけに、あるいは別々
の二方向に延びる織り構造は明らかに上記制約を満たさ
ない。「３Ｄ」と呼ばれる（つまり空間の三方向に従っ
て繊維が配置された）多層構造は本発明の応用分野にお
いて対象とされる目標に部分的に近づくことができる。
繊維の方向が三方向より多い多層構造（「４Ｄ」、「５
Ｄ」、「９Ｄ」、「１１Ｄ」）については、これらの繊
維は、特に自動化可能な製法による製作が非常に複雑で
あるため、工業的な方法では利用され得ない。
造、つまりそれらの繊維が一方向だけに、あるいは別々
の二方向に延びる織り構造は明らかに上記制約を満たさ
ない。「３Ｄ」と呼ばれる（つまり空間の三方向に従っ
て繊維が配置された）多層構造は本発明の応用分野にお
いて対象とされる目標に部分的に近づくことができる。
繊維の方向が三方向より多い多層構造（「４Ｄ」、「５
Ｄ」、「９Ｄ」、「１１Ｄ」）については、これらの繊
維は、特に自動化可能な製法による製作が非常に複雑で
あるため、工業的な方法では利用され得ない。
【００１３】ここで、「３Ｄ」タイプの多層構造のケー
スに話しを戻して、より詳細に論ずる。
スに話しを戻して、より詳細に論ずる。
【００１４】これらの構造のうちでは、縦糸の線形性が
完全に守られるとともに他の角度に沿って補強糸を具備
する利益がもたらされる、縫い合わせによって結合され
る「３Ｄ」多層織物が知られている。しかしながら、こ
の結合方法は得られた複合材料に良好な耐衝撃性を付与
することを可能にしない。
完全に守られるとともに他の角度に沿って補強糸を具備
する利益がもたらされる、縫い合わせによって結合され
る「３Ｄ」多層織物が知られている。しかしながら、こ
の結合方法は得られた複合材料に良好な耐衝撃性を付与
することを可能にしない。
【００１５】また、縦糸および横糸の最良の線形性をも
たらす織り方であるとともに圧縮に対して良好な耐性を
備えている、織り合わせによって結合される「３Ｄ」多
層織物、特に「直交３Ｄ」織物も知られている。しかし
ながら、希望する単位体積あたり繊維率をここで得るに
は、「３Ｄ」織物は圧縮されるので、第三方向に沿って
配置される糸は線形的ではなく、どちらかといえばむし
ろ波形であり、応力伝達に寄与しない。
たらす織り方であるとともに圧縮に対して良好な耐性を
備えている、織り合わせによって結合される「３Ｄ」多
層織物、特に「直交３Ｄ」織物も知られている。しかし
ながら、希望する単位体積あたり繊維率をここで得るに
は、「３Ｄ」織物は圧縮されるので、第三方向に沿って
配置される糸は線形的ではなく、どちらかといえばむし
ろ波形であり、応力伝達に寄与しない。
【００１６】「非直交３Ｄ」多層織物は、より適応化さ
れているとはいえども、結合角度があまりにも大きすぎ
るという欠点を有している。多層タフタ、多層サテンあ
るいは多層サージのたぐいの単一織り方や、「３Ｘ」と
いう呼称で知られているより精巧な織り方がその例であ
る。
れているとはいえども、結合角度があまりにも大きすぎ
るという欠点を有している。多層タフタ、多層サテンあ
るいは多層サージのたぐいの単一織り方や、「３Ｘ」と
いう呼称で知られているより精巧な織り方がその例であ
る。
【００１７】文献ＦＲ−Ａ−２６１０９５１で記述され
ている「２.５Ｄ」とも呼ばれる「非直交３Ｄ」タイプ
の特殊な織物は、膨張性が小さく、占有面積パーセンテ
ージが大きい、ただし線形性が小さい最も最適化された
織り方としてこれまでのところ知られている。しかしな
がら、この織物の制限的な定義は、耐衝撃性に不利に働
く角度特異性をこの織物に付与するとともに、工業的規
模での自動化にとって不利である多数の追加層を付加し
ない限りにおいて、織り構造が弱いときに（織り方を９
０゜回転させることによって）可逆性の定義が制約され
る。
ている「２.５Ｄ」とも呼ばれる「非直交３Ｄ」タイプ
の特殊な織物は、膨張性が小さく、占有面積パーセンテ
ージが大きい、ただし線形性が小さい最も最適化された
織り方としてこれまでのところ知られている。しかしな
がら、この織物の制限的な定義は、耐衝撃性に不利に働
く角度特異性をこの織物に付与するとともに、工業的規
模での自動化にとって不利である多数の追加層を付加し
ない限りにおいて、織り構造が弱いときに（織り方を９
０゜回転させることによって）可逆性の定義が制約され
る。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はこれら
の欠点を直すことであり、またそれ故に、応力伝達や圧
縮強さを最適化することによって、先に検討した望まし
い性質のすべてを保有した新しい織物を提供することで
ある。なお、この織物は既知の工業的織り合わせ技術に
よって、および／または専門家によって容易に適応化さ
れ得る織り合わせ技術によって実現可能である。
の欠点を直すことであり、またそれ故に、応力伝達や圧
縮強さを最適化することによって、先に検討した望まし
い性質のすべてを保有した新しい織物を提供することで
ある。なお、この織物は既知の工業的織り合わせ技術に
よって、および／または専門家によって容易に適応化さ
れ得る織り合わせ技術によって実現可能である。
【００１９】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明は、
基本織り方が、一方において、織物の厚さ方向に延びた
少なくとも八つの列の各々に配分され、かつある所定の
ピッチにより分離された少なくとも三本の重ね合わされ
た横糸の列と、同ピッチにより分離された少なくとも四
本の重ね合わされた横糸の列との交互によって五点形に
配置された少なくとも二十八本の横糸と（従って横糸は
少なくとも七つのレベル上に配置される）、他方におい
て、少なくとも四つの平行な面上に配置された少なくと
も十二本の縦糸とで構成される、構造用複合材料のため
の結合多層織物を目的にしている。なお、各面は少なく
とも三本の重ね合わされた平行な縦糸を含んでいるとと
もに、 − ある最初の縦糸は、少なくとも四本の横糸のある列
の上部端横糸を、少なくとも二ピッチ分だけ先行列から
間隔を置いた少なくとも四本の横糸のある列の一本の上
部中間横糸に結び付け、かつ少なくとも四ピッチ分だけ
最初の列から間隔を置いた少なくとも四本の横糸のある
列の一本の上部端横糸上に戻り、 − 少なくともある別の一本の縦糸は、少なくとも四本
の横糸のある列の一本の上部中間横糸を、少なくとも二
ピッチ分だけ先行列から間隔を置いた少なくとも四本の
横糸のある列の一本の下部中間横糸に結び付け、かつ少
なくとも四ピッチ分だけ最初の列から間隔を置いた少な
くとも四本の横糸のある列の一本の上部中間横糸上に戻
り、 − ある三番目の縦糸または最後の縦糸は、少なくとも
四本の横糸のある列の一本の下部中間横糸を、少なくと
も二ピッチ分だけ先行列から間隔を置いた少なくとも四
本の横糸のある列の一本の下部端横糸に結び付け、かつ
少なくとも四ピッチ分だけ最初の列から間隔を置いた少
なくとも四本の横糸のある列の一本の下部中間横糸上に
戻り、また、平行な縦糸の位置は、ある一つの面から別
の一つの面までにおいて、一ピッチ分だけ長辺方向にお
いてずれている。
基本織り方が、一方において、織物の厚さ方向に延びた
少なくとも八つの列の各々に配分され、かつある所定の
ピッチにより分離された少なくとも三本の重ね合わされ
た横糸の列と、同ピッチにより分離された少なくとも四
本の重ね合わされた横糸の列との交互によって五点形に
配置された少なくとも二十八本の横糸と（従って横糸は
少なくとも七つのレベル上に配置される）、他方におい
て、少なくとも四つの平行な面上に配置された少なくと
も十二本の縦糸とで構成される、構造用複合材料のため
の結合多層織物を目的にしている。なお、各面は少なく
とも三本の重ね合わされた平行な縦糸を含んでいるとと
もに、 − ある最初の縦糸は、少なくとも四本の横糸のある列
の上部端横糸を、少なくとも二ピッチ分だけ先行列から
間隔を置いた少なくとも四本の横糸のある列の一本の上
部中間横糸に結び付け、かつ少なくとも四ピッチ分だけ
最初の列から間隔を置いた少なくとも四本の横糸のある
列の一本の上部端横糸上に戻り、 − 少なくともある別の一本の縦糸は、少なくとも四本
の横糸のある列の一本の上部中間横糸を、少なくとも二
ピッチ分だけ先行列から間隔を置いた少なくとも四本の
横糸のある列の一本の下部中間横糸に結び付け、かつ少
なくとも四ピッチ分だけ最初の列から間隔を置いた少な
くとも四本の横糸のある列の一本の上部中間横糸上に戻
り、 − ある三番目の縦糸または最後の縦糸は、少なくとも
四本の横糸のある列の一本の下部中間横糸を、少なくと
も二ピッチ分だけ先行列から間隔を置いた少なくとも四
本の横糸のある列の一本の下部端横糸に結び付け、かつ
少なくとも四ピッチ分だけ最初の列から間隔を置いた少
なくとも四本の横糸のある列の一本の下部中間横糸上に
戻り、また、平行な縦糸の位置は、ある一つの面から別
の一つの面までにおいて、一ピッチ分だけ長辺方向にお
いてずれている。
【００２０】この定義に従えば、想定される応用に十分
な変形性を保ったままで、耐剥離性が驚くほど向上する
ので、特に大きな耐衝撃性を提供してくれる、高い結合
率を持つ多層構造が得られる。それに、横糸の五点形状
の織り重ねは、ある与えられた織り構造について、縦糸
の結合角度を小さくすることができるとともに、これら
の糸上の角度的特異性を避けることができる。
な変形性を保ったままで、耐剥離性が驚くほど向上する
ので、特に大きな耐衝撃性を提供してくれる、高い結合
率を持つ多層構造が得られる。それに、横糸の五点形状
の織り重ねは、ある与えられた織り構造について、縦糸
の結合角度を小さくすることができるとともに、これら
の糸上の角度的特異性を避けることができる。
【００２１】いずれにせよ、本発明は構造用複合材料の
ための結合多層織物の実施形態を一例として表している
添付の図を参照しながら以下の記述を読み進むに従って
より良く理解されるであろう。
ための結合多層織物の実施形態を一例として表している
添付の図を参照しながら以下の記述を読み進むに従って
より良く理解されるであろう。
【００２２】
【発明の実施の形態】図１から図５は本発明に従ったあ
る構造体の基本織り方を示している。この基本織り方
は、連続する七つのレベルＮ１〜Ｎ７上にて五点形に配
置され、かつ下記八つの列Ｃ１〜Ｃ８に配分された二十
八本の横糸からなる： − レベルＮ１、Ｎ３、Ｎ５、Ｎ７にそれぞれ位置する
四本の重ね合わされた横糸１、２、３、４の最初の列Ｃ
１、 − レベルＮ２、Ｎ４、Ｎ６にそれぞれ位置する三本の
重ね合わされた横糸５、６、７の二番目の列Ｃ２、 − レベルＮ１、Ｎ３、Ｎ５、Ｎ７にそれぞれ位置する
四本の重ね合わされた横糸８、９、１０、１１の三番目
の列Ｃ３、 − レベルＮ２、Ｎ４、Ｎ６にそれぞれ位置する三本の
重ね合わされた横糸１２、１３、１４の四番目の列Ｃ
４、 − レベルＮ１、Ｎ３、Ｎ５、Ｎ７にそれぞれ位置する
四本の重ね合わされた横糸１５、１６、１７、１８の五
番目の列Ｃ５、 − レベルＮ２、Ｎ４、Ｎ６にそれぞれ位置する三本の
重ね合わされた横糸１９、２０、２１の六番目の列Ｃ
６、 − レベルＮ１、Ｎ３、Ｎ５、Ｎ７にそれぞれ位置する
四本の重ね合わされた横糸２２、２３、２４、２５の七
番目の列Ｃ７、 − レベルＮ２、Ｎ４、Ｎ６にそれぞれ位置する三本の
重ね合わされた横糸２６、２７、２８の八番目の列Ｃ
８。
る構造体の基本織り方を示している。この基本織り方
は、連続する七つのレベルＮ１〜Ｎ７上にて五点形に配
置され、かつ下記八つの列Ｃ１〜Ｃ８に配分された二十
八本の横糸からなる： − レベルＮ１、Ｎ３、Ｎ５、Ｎ７にそれぞれ位置する
四本の重ね合わされた横糸１、２、３、４の最初の列Ｃ
１、 − レベルＮ２、Ｎ４、Ｎ６にそれぞれ位置する三本の
重ね合わされた横糸５、６、７の二番目の列Ｃ２、 − レベルＮ１、Ｎ３、Ｎ５、Ｎ７にそれぞれ位置する
四本の重ね合わされた横糸８、９、１０、１１の三番目
の列Ｃ３、 − レベルＮ２、Ｎ４、Ｎ６にそれぞれ位置する三本の
重ね合わされた横糸１２、１３、１４の四番目の列Ｃ
４、 − レベルＮ１、Ｎ３、Ｎ５、Ｎ７にそれぞれ位置する
四本の重ね合わされた横糸１５、１６、１７、１８の五
番目の列Ｃ５、 − レベルＮ２、Ｎ４、Ｎ６にそれぞれ位置する三本の
重ね合わされた横糸１９、２０、２１の六番目の列Ｃ
６、 − レベルＮ１、Ｎ３、Ｎ５、Ｎ７にそれぞれ位置する
四本の重ね合わされた横糸２２、２３、２４、２５の七
番目の列Ｃ７、 − レベルＮ２、Ｎ４、Ｎ６にそれぞれ位置する三本の
重ね合わされた横糸２６、２７、２８の八番目の列Ｃ
８。
【００２３】四本の重ね合わされた横糸で形成される列
Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７は、ある所定のピッチＰに相当
している一定の間隔によって互いに分離される。また、
同ピッチは、それらの先行列の間に挿入される、三本の
重ね合わされた横糸で形成される列Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６、
Ｃ８を分離する。先に記述した基本模様は、当然のこと
ながら、長辺方向（縦糸方向）において反復される。
Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７は、ある所定のピッチＰに相当
している一定の間隔によって互いに分離される。また、
同ピッチは、それらの先行列の間に挿入される、三本の
重ね合わされた横糸で形成される列Ｃ２、Ｃ４、Ｃ６、
Ｃ８を分離する。先に記述した基本模様は、当然のこと
ながら、長辺方向（縦糸方向）において反復される。
【００２４】横糸１〜２８は、四つの平行な面Ｐ１、Ｐ
２、Ｐ３、Ｐ４上に配置される基本織り方で総数十二本
の縦糸によって、それらの横糸間で結合される。図１が
縦糸の全体を非常に大ざっぱに示しているのに対して、
図２〜図５はさまざまな面Ｐ１〜Ｐ４の縦糸をより明確
に別々に表している。これらの面の各々は三本の重ね合
わされた平行な縦糸を含んでいる。なお、その詳細な配
置は次のとおりである。
２、Ｐ３、Ｐ４上に配置される基本織り方で総数十二本
の縦糸によって、それらの横糸間で結合される。図１が
縦糸の全体を非常に大ざっぱに示しているのに対して、
図２〜図５はさまざまな面Ｐ１〜Ｐ４の縦糸をより明確
に別々に表している。これらの面の各々は三本の重ね合
わされた平行な縦糸を含んでいる。なお、その詳細な配
置は次のとおりである。
【００２５】面Ｐ１内において（図２）、ある最初の縦
糸２９は列Ｃ１の上部端横糸１を列Ｃ５の上部中間横糸
１６に結び付け、かつ次の基本模様において糸１に相当
する上部端横糸上に戻る。ある二番目の縦糸３０は列Ｃ
１の上部中間横糸２を列Ｃ５の下部中間横糸１７に結び
付け、かつ次の基本模様において糸２に相当する上部中
間横糸上に戻る。ある三番目の縦糸３１は列Ｃ１の下部
中間横糸３を列Ｃ５の下部端横糸１８に結び付け、かつ
次の基本模様において糸３に相当する下部中間横糸上に
戻る。
糸２９は列Ｃ１の上部端横糸１を列Ｃ５の上部中間横糸
１６に結び付け、かつ次の基本模様において糸１に相当
する上部端横糸上に戻る。ある二番目の縦糸３０は列Ｃ
１の上部中間横糸２を列Ｃ５の下部中間横糸１７に結び
付け、かつ次の基本模様において糸２に相当する上部中
間横糸上に戻る。ある三番目の縦糸３１は列Ｃ１の下部
中間横糸３を列Ｃ５の下部端横糸１８に結び付け、かつ
次の基本模様において糸３に相当する下部中間横糸上に
戻る。
【００２６】面Ｐ２内において（図３）、ある最初の縦
糸３２は列Ｃ３の上部端横糸８を列Ｃ７の上部中間横糸
２３に結び付け、かつ次の基本模様において糸８に相当
する上部端横糸上に戻る。ある二番目の縦糸３３は列Ｃ
３の上部中間横糸９を列Ｃ７の下部中間横糸２４に結び
付け、かつ次の基本模様において糸９に相当する上部中
間横糸上に戻る。ある三番目の縦糸３４は列Ｃ３の下部
中間横糸１０を列Ｃ７の下部端横糸２５に結び付け、か
つ次の基本模様において糸１０に相当する下部中間横糸
上に戻る。
糸３２は列Ｃ３の上部端横糸８を列Ｃ７の上部中間横糸
２３に結び付け、かつ次の基本模様において糸８に相当
する上部端横糸上に戻る。ある二番目の縦糸３３は列Ｃ
３の上部中間横糸９を列Ｃ７の下部中間横糸２４に結び
付け、かつ次の基本模様において糸９に相当する上部中
間横糸上に戻る。ある三番目の縦糸３４は列Ｃ３の下部
中間横糸１０を列Ｃ７の下部端横糸２５に結び付け、か
つ次の基本模様において糸１０に相当する下部中間横糸
上に戻る。
【００２７】面Ｐ３内において（図４）、ある最初の縦
糸３５は列Ｃ５の上部端横糸１５を次の基本模様におい
て列Ｃ１の上部中間横糸２に結び付け、かつ次の基本模
様において糸１５に相当する上部端横糸上に戻る。ある
二番目の縦糸３６は列Ｃ５の上部中間横糸１６を次の基
本模様において列Ｃ１の下部中間横糸３に結び付け、か
つ次の基本模様において糸１５に相当する上部中間横糸
上に戻る。ある三番目の縦糸３７は列Ｃ５の下部中間横
糸１７を次の基本模様において列Ｃ１の下部端横糸４に
結び付け、かつ次の基本模様において糸１７に相当する
下部中間横糸上に戻る。
糸３５は列Ｃ５の上部端横糸１５を次の基本模様におい
て列Ｃ１の上部中間横糸２に結び付け、かつ次の基本模
様において糸１５に相当する上部端横糸上に戻る。ある
二番目の縦糸３６は列Ｃ５の上部中間横糸１６を次の基
本模様において列Ｃ１の下部中間横糸３に結び付け、か
つ次の基本模様において糸１５に相当する上部中間横糸
上に戻る。ある三番目の縦糸３７は列Ｃ５の下部中間横
糸１７を次の基本模様において列Ｃ１の下部端横糸４に
結び付け、かつ次の基本模様において糸１７に相当する
下部中間横糸上に戻る。
【００２８】最後に、面Ｐ４内において（図５）、ある
最初の縦糸３８は列Ｃ７の上部端横糸２２を次の基本模
様において列Ｃ３の上部中間横糸９に結び付け、かつ次
の基本模様において糸２２に相当する上部端横糸上に戻
る。ある二番目の縦糸３９は列Ｃ７の上部中間横糸２３
を次の基本模様において列Ｃ３の下部中間横糸１０に結
び付け、かつ次の基本模様において糸２３に相当する上
部中間横糸上に戻る。ある三番目で最後の縦糸４０は列
Ｃ７の下部中間横糸２４を次の基本模様において列Ｃ３
の下部端横糸１１に結び付け、かつ次の基本模様におい
て糸２４に相当する下部中間横糸上に戻る。
最初の縦糸３８は列Ｃ７の上部端横糸２２を次の基本模
様において列Ｃ３の上部中間横糸９に結び付け、かつ次
の基本模様において糸２２に相当する上部端横糸上に戻
る。ある二番目の縦糸３９は列Ｃ７の上部中間横糸２３
を次の基本模様において列Ｃ３の下部中間横糸１０に結
び付け、かつ次の基本模様において糸２３に相当する上
部中間横糸上に戻る。ある三番目で最後の縦糸４０は列
Ｃ７の下部中間横糸２４を次の基本模様において列Ｃ３
の下部端横糸１１に結び付け、かつ次の基本模様におい
て糸２４に相当する下部中間横糸上に戻る。
【００２９】指摘しておけることであるが、ある一つの
面から別の一つの面までにおいて、先に規定したピッチ
Ｐの値だけ長辺方向において単にずれている三本の平行
な縦糸の同一コンフィギュレーションが反復される。
面から別の一つの面までにおいて、先に規定したピッチ
Ｐの値だけ長辺方向において単にずれている三本の平行
な縦糸の同一コンフィギュレーションが反復される。
【００３０】また当然のことながら、四つの面上にて規
定されたこの基本コンフィギュレーションは、短辺方向
において無限に反復され得る。かくして、さまざまな縦
糸２９〜４０はいくつかの層を形成する。
定されたこの基本コンフィギュレーションは、短辺方向
において無限に反復され得る。かくして、さまざまな縦
糸２９〜４０はいくつかの層を形成する。
【００３１】全体として、同一基本模様の反復により、
面内において無限の広がりが可能な結合多層織物が得ら
れる。
面内において無限の広がりが可能な結合多層織物が得ら
れる。
【００３２】この織物に従って製作される材料の例とし
ては、図に表されているような七つのレベルの横糸を用
いて、密度が１.８１に等しい高強度炭素繊維から製作
される材料を挙げることができる。なお、この材料は前
述の「ＲＴＭ」方法によるデンシフィケーション後にお
いて７ｍｍの厚さＥを持つ一方において、ピッチＰの値
は１０.９ｍｍに等しく（この値は１ｍあたりの横糸の
本数が９１.５本である織り構造に相当している）、縦
糸の平均結合角度αは１０.４°である。単位体積あた
り繊維率は６０％であり、また（横糸に織り込められ
る）縦糸のパーセンテージは７０％である。織地の単位
面積あたり重量は７６０２ｇ／ｍ2であり、横糸の単位
面積あたり重量は２２８０ｇ／ｍ2である（横糸は七つ
のレベルの横糸に配分される。すなわち、各レベルの横
糸につき３２６ｇ／ｍ2）。Ｅ＝２９０ＧＰａ、σ＝５
０００ＭＰａといった機械的性質を本質的に備えている
炭素繊維で製作されるこの織物は、高性能エポキシ樹脂
を用いて、下記機械的性質を備えた複合材料を得ること
を可能にする。
ては、図に表されているような七つのレベルの横糸を用
いて、密度が１.８１に等しい高強度炭素繊維から製作
される材料を挙げることができる。なお、この材料は前
述の「ＲＴＭ」方法によるデンシフィケーション後にお
いて７ｍｍの厚さＥを持つ一方において、ピッチＰの値
は１０.９ｍｍに等しく（この値は１ｍあたりの横糸の
本数が９１.５本である織り構造に相当している）、縦
糸の平均結合角度αは１０.４°である。単位体積あた
り繊維率は６０％であり、また（横糸に織り込められ
る）縦糸のパーセンテージは７０％である。織地の単位
面積あたり重量は７６０２ｇ／ｍ2であり、横糸の単位
面積あたり重量は２２８０ｇ／ｍ2である（横糸は七つ
のレベルの横糸に配分される。すなわち、各レベルの横
糸につき３２６ｇ／ｍ2）。Ｅ＝２９０ＧＰａ、σ＝５
０００ＭＰａといった機械的性質を本質的に備えている
炭素繊維で製作されるこの織物は、高性能エポキシ樹脂
を用いて、下記機械的性質を備えた複合材料を得ること
を可能にする。
【００３３】 Ｅ 縦糸（引張） ＞ １００ＧＰａ Ｅ 横糸（引張） ＞ ６０ＧＰａ σ 縦糸（引張） ＞１０００ＭＰａ σ 縦糸（圧縮） ＞ ５００ＭＰａ σ 横糸（引張） ＞ ８００ＭＰａ σ 横糸（圧縮） ＞ ４００ＭＰａ 靭性（Ｇ1c） ＞２５００Ｊ／ｍ2 特に、伝播エネルギーを表している２５００Ｊ／ｍ2と
いうこの最後の値は、現在の技術に属している織物のケ
ースで得られる値と比較されるべきである。すなわち、 − 「直交３Ｄ」構造による１０００Ｊ／ｍ2 − 「３Ｘ」構造については１５００Ｊ／ｍ2 − 「２.５Ｄ」構造については２５００Ｊ／ｍ2 また指摘されることであるが、「２.５Ｄ」構造の圧縮
強さは３００ＭＰａである。この値は本発明の織物で得
られる５００ＭＰａという値と比較されるべきである。
いうこの最後の値は、現在の技術に属している織物のケ
ースで得られる値と比較されるべきである。すなわち、 − 「直交３Ｄ」構造による１０００Ｊ／ｍ2 − 「３Ｘ」構造については１５００Ｊ／ｍ2 − 「２.５Ｄ」構造については２５００Ｊ／ｍ2 また指摘されることであるが、「２.５Ｄ」構造の圧縮
強さは３００ＭＰａである。この値は本発明の織物で得
られる５００ＭＰａという値と比較されるべきである。
【００３４】本発明の対象である結合多層織物は、飛行
機のエンジン用複合材料製幅広翼弦ファンブレードの製
作に使用できる。
機のエンジン用複合材料製幅広翼弦ファンブレードの製
作に使用できる。
【００３５】いうまでもないことであるが、本発明は例
として上で記述した、この結合多層織物の実施形態だけ
に限定されない。つまり、本発明は、それどころか、同
じ原理に準拠したあらゆる実施および適用の応用形態を
包括する。従って、特に、先に記述した基本織り方は、
厚さ方向において、いくつかの対の横糸レベルの付加に
より、また長辺方向（縦糸方向）において、いくつかの
横糸列の付加により、本発明の原理から乖離しない限り
において、補完され得る。同じような考え方で、この織
物は炭素繊維のみならず、ガラス繊維、アラミド繊維、
シリカ繊維あるいはセラミックス繊維でも製作可能であ
る。この結合多層織物は、その用途において、飛行機エ
ンジンのファンブレードあるいは他の部品に限定されな
い。最後に、本発明の対象である結合多層織物は、この
織物から最終的に得られるべき構造用複合材料に到達す
る上で、「ＲＴＭ」方法によってのみならず、他のあら
ゆる適切な技術によっても加工され得る。
として上で記述した、この結合多層織物の実施形態だけ
に限定されない。つまり、本発明は、それどころか、同
じ原理に準拠したあらゆる実施および適用の応用形態を
包括する。従って、特に、先に記述した基本織り方は、
厚さ方向において、いくつかの対の横糸レベルの付加に
より、また長辺方向（縦糸方向）において、いくつかの
横糸列の付加により、本発明の原理から乖離しない限り
において、補完され得る。同じような考え方で、この織
物は炭素繊維のみならず、ガラス繊維、アラミド繊維、
シリカ繊維あるいはセラミックス繊維でも製作可能であ
る。この結合多層織物は、その用途において、飛行機エ
ンジンのファンブレードあるいは他の部品に限定されな
い。最後に、本発明の対象である結合多層織物は、この
織物から最終的に得られるべき構造用複合材料に到達す
る上で、「ＲＴＭ」方法によってのみならず、他のあら
ゆる適切な技術によっても加工され得る。
【図１】本発明に従った結合多層織物の概略的全体断面
図である。
図である。
【図２】一番目の面内に含まれる縦糸のより詳細な断面
図である。
図である。
【図３】二番目の面内に含まれる縦糸を示している、図
２と同様の図である。
２と同様の図である。
【図４】三番目の面内に含まれる縦糸を示している、図
２と同様の図である。
２と同様の図である。
【図５】四番目の面内に含まれる縦糸を示している、図
２と同様の図である。
２と同様の図である。
１〜２８ 横糸 ２９〜４０ 縦糸 Ｃ１〜Ｃ８ 横糸の列 Ｅ 厚さ Ｎ１〜Ｎ７ レベル Ｐ ピッチ α 縦糸の平均結合角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 598015589 ソシエテ・コツトン・テクステイル・マテ リオ・イノバン−セー・テー・エム・イ フランス国、38840・ル・セレ、ラ・ソー ヌ（番地なし) (72)発明者 フランソワ・ビヨー フランス国、75014・パリ、リユ・デ・プ ラント、76 (72)発明者 ローラン・ジヤン・ピエール・ダビド フランス国、91250・サン・ジエルマン・ レ・コルベイユ、リユ・ドギユスタ、40 (72)発明者 ジヤン・ピエール・マリ・デサンジユ フランス国、69550・キユビリゼ、ラ・ク ロワ・ドウ・ビエンヌ（番地なし)
Claims (1)
- 【請求項１】 構造用複合材料のための結合多層織物で
あって、基本織り方が、一方では、織物の厚さ（Ｅ）方
向に延びる少なくとも八つの列（Ｃ１〜Ｃ８）の各々に
配分され、かつ所定のピッチ（Ｐ）で分離された少なく
とも三本の重ね合わされた横糸の列（Ｃ２、Ｃ４、Ｃ
６、Ｃ８）と、同ピッチ（Ｐ）で分離された少なくとも
四本の重ね合わされた横糸の列（Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ
７）との交互配列によって五点形に配置され、従って少
なくとも七つのレベル（Ｎ１〜Ｎ７）上に配置された少
なくとも二十八本の横糸（１〜２８）と、他方では、少
なくとも四つの平行な面（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）上
に配置され、各面が少なくとも三本の重ね合わされた平
行な縦糸を含む少なくとも十二本の縦糸（２９〜４０）
とから構成され、 ある最初の縦糸（２９、３２、３５、３８）が少なくと
も四本の横糸のある列（Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７）の上
部端横糸（１、８、１５、２２）を、少なくとも二ピッ
チ（Ｐ）分だけ先行列から間隔を置いた少なくとも四本
の横糸のある列（Ｃ５、Ｃ７、Ｃ１、Ｃ３）の一本の上
部中間横糸（１６、２３、２、９）に結び付け、かつ少
なくとも四ピッチ（Ｐ）分だけ最初の列から間隔を置い
た少なくとも四本の横糸のある列（Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、
Ｃ７）の一本の上部端横糸（１、８、１５、２２）上に
戻り、 少なくともある別の一本の縦糸（３０、３３、３６、３
９）が少なくとも四本の横糸のある列（Ｃ１、Ｃ３、Ｃ
５、Ｃ７）の一本の上部中間横糸（２、９、１６、２
３）を、少なくとも二ピッチ（Ｐ）分だけ先行列から間
隔を置いた少なくとも四本の横糸のある列（Ｃ５、Ｃ
７、Ｃ１、Ｃ３）の一本の下部中間横糸（１７、２４、
３、１０）に結び付け、かつ少なくとも四ピッチ（Ｐ）
分だけ最初の列から間隔を置いた少なくとも四本の横糸
のある列（Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７）の一本の上部中間
横糸（２、９、１６、２３）上に戻り、 ある三番目の縦糸または最後の縦糸（３１、３４、３
７、４０）が少なくとも四本の横糸のある列（Ｃ１、Ｃ
３、Ｃ５、Ｃ７）の一本の下部中間横糸（３、１０、１
７、２４）を、少なくとも二ピッチ（Ｐ）分だけ先行列
から間隔を置いた少なくとも四本の横糸のある列（Ｃ
５、Ｃ７、Ｃ１、Ｃ３）の一本の下部端横糸（１８、２
５、４、１１）に結び付け、かつ少なくとも四ピッチ
（Ｐ）分だけ最初の列から間隔を置いた少なくとも四本
の横糸のある列（Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７）の一本の下
部中間横糸（３、１０、１７、２４）上に戻り、 平行な縦糸（２９、３０、３１；３２、３３、３４；３
５、３６、３７；３８、３９、４０）の位置が、ある一
つの面から別の一つの面までにおいて、一ピッチ（Ｐ）
分だけ長辺方向においてずれていることを特徴とする構
造用複合材料のための結合多層織物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9701200A FR2759096B1 (fr) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | Texture multicouche liee pour materiaux composites structuraux |
| FR9701200 | 1997-02-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10219545A true JPH10219545A (ja) | 1998-08-18 |
| JP3608643B2 JP3608643B2 (ja) | 2005-01-12 |
Family
ID=9503274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02248098A Expired - Lifetime JP3608643B2 (ja) | 1997-02-04 | 1998-02-04 | 構造用複合材料のための結合多層織物 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5899241A (ja) |
| EP (1) | EP0856601B1 (ja) |
| JP (1) | JP3608643B2 (ja) |
| CA (1) | CA2228793C (ja) |
| DE (1) | DE69805870T2 (ja) |
| FR (1) | FR2759096B1 (ja) |
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| JP2014506304A (ja) * | 2010-12-13 | 2014-03-13 | スネクマ | １つ以上の弓形形状部を有する複合材料からなる部品用繊維構造 |
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| FR2970481B1 (fr) * | 2011-01-18 | 2014-06-13 | Snecma | Structure fibreuse pour piece en materiau composite de geometrie complexe |
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- 1998-02-04 EP EP98400229A patent/EP0856601B1/fr not_active Expired - Lifetime
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