複合材料用の補強性繊維構造物および前記構造物を含む部材
複合材料部材の製造に使用され、内側部分またはコア（７２）およびこの外面に隣接する部分またはスキン（７４、７６）を含む、単一片として具現化される織製の繊維構造物は、インターロック織および多層織から選択される少なくとも１つの織で三次元コア織りにより、およびコア織とは異なり、多層織および二次元織から選択される織でスキン織りすることにより形成される。これは、少なくとも１つのコアインターロック織（７２）で三次元織りすることにより、ならびに布タイプの、サテンタイプまたは、多層または二次元タイプであるスキン綾織タイプの織で織ることによっても形成可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材料部材の製造、特にこのような部材用の補強性繊維構造物の製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の適用分野は、繊維補強物および樹脂マトリックスを有する複合材料の構造部品を製造することである。このような部材は、極めて多くの分野、特に航空機の分野で使用される。一つの特定の例は、ターボマシン用のブレード、特にファンブレードの製造である。補強性繊維構造物は、樹脂マトリックスによりいかなる既知の方法によっても、例えばレジントランスファーモールディング（ＲＴＭ）により緻密化される。
【０００３】
本発明に対する別の適用分野は、熱構造複合材料、すなわち、構造要素の構成に好適である機械的性質を有し、高温でこれらの性質を保持する能力も有する材料から部材を製造することである。熱構造複合材料は、通常、カーボンマトリックスにより緻密化されたカーボンの繊維補強を有するカーボン／カーボン（Ｃ／Ｃ）複合材料、およびセラミックマトリックスにより緻密化された耐火性繊維補強（カーボンまたはセラミックの）を有するセラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料である。熱構造複合材料部材は、特に航空機および宇宙飛行の分野で使用される。補強性繊維構造物は、よく知られているように、化学気相浸透法（ＣＶＩ）を行うことにより、もしくは液体法を使用することによりマトリックスを構成する材料で緻密化可能である。液体緻密化は、マトリックスを構成する材料の前駆体を含有する液体組成物、通常、樹脂により繊維構造物を含浸することにある。前駆体は熱処理により変換される。
【０００４】
ある量の厚さを呈する複合材料部材に対しては、層剥離を避けるために相互に結合された複数の重畳層として補強性繊維構造物を製造することが知られ、特に三次元織により補強性構造物を製造することが知られている。
【０００５】
このように、特許ＥＰ １ ５２６ ２８５は、ブレードの付け根と翼の間で長手方向で変化する織でインターロックタイプの三次元織りを行うことにより、ターボマシンブレード、特にファンブレード用に補強性構造物またはプリフォームを製造することを提案している。
【０００６】
複合材料部材用に補強性繊維構造物を製造する場合、種々の態様を考慮に入れる必要がある。
【０００７】
このように、複合材料部材が平滑な表面状態を呈する必要がある場合には、例えば緻密化の第１段階または圧密段階の後でこのような不規則性を無くするか、もしくは回避するために追加の操作、例えば表面トリミングまたは緻密化の終了前に表面上に二次元プライ、例えば織布のプライを付加することを必要とする大きな表面不規則性を呈する補強性繊維構造物を回避することが望ましい。
【０００８】
加えて、樹脂マトリックスを有する複合材料部材に対しては、著しい表面不規則性の存在は、樹脂の局所化された塊の形成を生じ、これによりこのような部材の機械的性質を損なう。
【０００９】
更には、ＣＶＩで繊維補強性構造物を緻密化することにより得られる複合材料部材に対しては、浸透が繊維構造物のコアに達すること、およびコアが比較的均一である多孔性を呈して、緻密化ができる限り僅かな不均一性を呈することを保証することを容易にするのが望ましい。繊維構造物内の細孔への到達が困難である場合には、もしくは極めて異なるサイズを呈する細孔が存在し、より小さい細孔がより早く閉塞する場合には急峻な緻密化勾配が不可避であり、このことは複合材料の性質に影響を及ぼす。
【００１０】
最後に、薄い部分を呈する複合材料部材、例えばターボマシンブレードの後縁については、部材に予期される機械的性質を付与するために、より厚い部分との構造連続性を保持する一方で、前記薄い部分に延びる三次元構造物を保つことが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、複合材料部材の組み立てで使用するための、ならびに上記の制約の少なくとも１つに適合することができる単一片として織製される補強性繊維構造物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的は、内側部分またはコアおよび構造物の外側表面に隣接する部分またはスキンを含む補強性繊維構造物であって、この繊維構造物がコアにおいてはインターロック織および多層織から選択される少なくとも１つの織を用いて三次元織りすることにより、スキンにおいてはコアでの織とは異なり、多層織および二次元織から選択される織により織製されることにより形成されるものにより達成される。
【００１３】
この繊維テクスチュアは、常に単一片として織製され、層のすべてはコアにおいては単独で、もしくはスキンにおいては多層織りと組み合わされて三次元織りすることにより、一緒に結合される。
【００１４】
繊維構造物に所望される性質に依って、異なる組み合わせの織がコア部分とスキンの間に付与可能である。
【００１５】
このように、この繊維構造物は、コアにおいては少なくとも１つのインターロック織で三次元織りすること、ならびにスキンにおいては平織、サテン織またはサージタイプの織を用いて織ることにより形成され得る。
【００１６】
繊維構造物をＣＶＩにより緻密化して、複合材料部材を得る場合には、コアにおけるインターロック織によって、プリフォームのコアへの浸透への容易な接近が確保される。
【００１７】
スキンにおいては平織、サテン織またはサージタイプの織で織ることは、表面不規則性を制限する役割をする。緻密化を樹脂により行う場合には、このことによって、表面不規則性が比較的大きい、上述の特許ＥＰ１５２６２８５におけるもののような、インターロック織で観察され得る種類の、表面での樹脂の塊の形成が回避される。平滑な外観を所望する場合には、サテンタイプ織が好ましい。スキンにおける織りは多層織りであり得るか、もしくは二次元織であり得、この場合にはインターロック織による織りは層を一緒に結合する役割をし、スキンの部分に延びる。
【００１８】
他の実施形態においては、この繊維構造物は、コアにおいては多層織りで、ならびにスキンにおいてはコアでの織と異なる織を用いて多層織りにより形成され得、もしくはコアにおいては多層織りにより、ならびにスキンにおいては二次元織で織ることにより形成され得る。
【００１９】
別の特別な実施形態においては、コア部分は、第１の織で織ることにより形成される第１部分と、第１の織と異なる第２の織で三次元織りすることにより形成される、第１の部分とスキンの間に位置する少なくとも１つの第２の部分を含み得る。
【００２０】
第１および第２の織はインターロック織または多層織であり得る。多層織によれば、第１および第２の織は、例えば異なるピッチのマルチサテン織であり得る。第１および第２の織の一方がインターロック織であり、他方が多層織であることも可能である。
【００２１】
コアおよびスキンにおける三次元織の種類は、テクスチュア中の繊維含量（繊維により実際に占められるテクスチュアの見掛けの体積パーセント）；層の透過性；繊維構造物の変形性；および／または層の面内もしくはこれに垂直な機械的強度の形で所望される性質の関数として選択可能である。
【００２２】
例えば、横糸と縦糸の間の強い結合を促進する必要のある場所における平織タイプの織から平滑な表面外観を促進する必要のある場所におけるサテンタイプ織へと移ることにより、スキン織を部材の外側上で変化させることが可能である。
【００２３】
更には、例えば繊維構造物をＣＶＩにより緻密化する一方で、スキンからコアへの浸透に対する容易な接近をもたらすように、コアとスキンの間で番手を低下させることにより、縦糸および横糸の番手の少なくとも１つをコアとスキンの間で変化させることができる。
【００２４】
例えば縦糸と横糸の間の繊維の体積パーセントの比の値、および全体の繊維体積パーセントの値に対する所望の限度に適合するように、糸の径をコアとスキンの間で変えることも可能である。
【００２５】
一つの特徴によれば、この繊維構造物は、横糸の２つの層の減少した厚さの少なくとも１つの部分を有し、２つの横糸層を一緒に結合するインターロックタイプの織で三次元織りすること、および各スキン層においては糸を一緒に結合する二次元織りすることにより形成される。
【００２６】
別の特徴によれば、この繊維構造物は、横糸の３つの層の減少した厚さの部分を有し、３つの横糸層を一緒に結合するインターロックタイプの織で三次元織りすることにより形成され、横糸の中心層も可能性としては多層織りにより他の２つの層と結合される。
【００２７】
別の特徴によれば、この繊維構造物は、第１の部分と、第１の部分と比較して追加的である横糸の完全な層を有する第２の部分の間の遷移部分を有し、遷移部分が第１の部分と比較して追加的である横糸の部分的な層を有する。追加の部分的な層の横糸は、横糸の２つの完全な層の間に配設され、インターロック織を用いて織ることによりこれと結合される。
【００２８】
これらの特徴によれば、繊維構造物の極めて薄い部分、例えばターボマシンブレード用のブレードの後縁に対応する繊維プリフォームの部分の中に三次元織連続性を提供することが可能である。
【００２９】
異なる化学的性状を呈して、これらに所望の特別な性質、特に磨耗または酸化に耐える能力を与える糸により繊維構造物の種々の部分を形成することも可能である。
【００３０】
本発明は、上記に定義され、マトリックスにより緻密化された材料の補強性繊維構造物を有する複合材料部材、樹脂マトリックスを含む複合材料部材、特にターボマシンブレードまたは熱構造複合材料でできている部材も提供する。
【００３１】
添付の図面を参照しながら以下の説明を読めば、本発明は更によく理解可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
定義
用語「二次元織」または「２Ｄ織」は、各縦糸が単一の横糸層の糸の一方の側から他の側に通る、従来の織製方法を意味するように本明細書中で使用される。
【００３３】
用語「三次元織」または「３Ｄ織」は、縦糸の少なくとも一部が複数の横糸層をわたって横糸を一緒に連結する、織製方法を意味するように本明細書中で使用される。
【００３４】
用語「インターロック織」は、各縦糸層が複数の横糸層を一緒に連結し、与えられた縦糸カラム中のすべての糸が織の面中で同一の動きを有する、３Ｄ織を意味するように本明細書中で使用される。図１は、７つの縦糸層と８つの横糸層を有するインターロック織の８つの面の１つの図である。図示するインターロック織においては、横糸層Ｔは、縦糸方向で互いにオフセットされた２つの隣接する横糸半層ｔから構成される。このように、ねじれ形の列中に配置された１６の横糸半層がある。各縦糸は３つの横糸半層を接続する。以下では、用語「層」は、逆の指定がない限り、横糸の完全な層または半層を表示するのに使用可能である。
【００３５】
ねじれていない横糸配列を採用することも可能であり、２つの隣接する横糸層の横糸が同一のカラム上に配列する。
【００３６】
用語「多層織」は、各層の基本的な織が従来の２Ｄ織、例えば平織、サテンまたはサージタイプの織に同等であるが、織のある点が横糸層を一緒に接続する、複数の横糸層を含む３Ｄ織を指すように本明細書中で使用される。図２は、縦糸が一方の横糸と結び付いた従来の２Ｄ平織経路から時々偏行して、隣接する横糸の糸を係合し、２つの隣接する横糸層を一緒に連結する特別な平織の交絡点ＰＴを形成する、平織タイプの多層布または「マルチ平織タイプ布」の面を示す。特定の平織の交絡点ＰＴにおいては、縦糸は、２つの隣接する横糸層中の同一のカラム中に位置する２つの横糸のまわりを通る。
【００３７】
図３は、一つの方向および相対する方向で交互に偏行して、各縦糸を横糸の第１層中ｎ（ここで、ｎは２よりも大きい整数である）の１つの横糸と、第１層に隣接する横糸の第２層中のｎの１つの横糸で交互に固定し、２つの層を一緒に接続する、サテンタイプの多層布または「マルチサテン布」の面を示す。図示する実施例においては、ｎ＝１６である。
【００３８】
サテンタイプ織においては、「ピッチ」は、横糸カラムの数として測定した所与の縦糸の２つのサテン交絡点の間の間隔を指す。図３においては、このようなピッチは、６と１０の間で交互し、８、すなわちｎ／２の平均マルチサテンピッチを与える。
【００３９】
図２および３の織においては、横糸はねじれておらず、横糸の２つの隣接する層の横糸は同一のカラム中に配列する。しかし、図１に示すようなねじれ形横糸配列を有することが可能であり、接続は２つの隣接する横糸半層の間で行われる。
【００４０】
マルチ平織またはマルチサテン織中の所与の縦糸による接続は、２つの隣接する横糸層に限定されないが、２つより多い横糸層の深さにわたって延び得るということを観察すべきである。
【００４１】
用語「番手」は、横糸方向および縦糸方向での単位長さ当りの糸の数を表示するように本明細書中で使用され、低い（もしくは目の粗い）番手は少ない糸の数、したがって高い（もしくは目のつんだ）番手と比較して開口した布を意味する。
【００４２】
下記の文中および図面のすべてにおいて、横糸層または複数の横糸層中で横糸を固定するのは経路から偏行する縦糸であるというとことが慣習上および便宜上述べられ、もしくは示される。しかし、この機能は縦糸と横糸の間で反転可能であり、反転した配置も特許請求の範囲により網羅されると考えられるべきである。
【００４３】
本発明の適用分野は、複合材料部材の組み立て用の繊維補強またはプリフォームの構成に好適な繊維構造物の製造分野であり、部材は繊維構造物をマトリックスにより緻密化することにより得られる。このマトリックスは、複合材料を比較的低い、通常３００℃までの温度で使用する場合には、通常、樹脂であり、もしくは熱構造複合材料用には耐火性材料、例えばカーボンまたはセラミックである。
【００４４】
３Ｄ織により繊維構造物を製造することによって、単一の織物操作で層の間の結合を得、したがって繊維構造物と、良好な機械的強度を呈する複合材料部材を生成させることが可能となる。
【００４５】
大きな不規則性のない表面状態、すなわち、良好な仕上げをもたらして、機械加工による仕上げ操作を回避もしくは限定するか、もしくは樹脂・マトリックス複合物中の樹脂の塊の形成を回避する表面状態を緻密化後に得ることが有利である。この目的のために、内側部分またはコアおよび外側部分または繊維構造物の外側表面に隣接するスキンを有する繊維構造物においては、このスキンは、好ましくは、表面不規則性を制限するために平織、サテンまたはサージタイプの織で、平滑な表面外観をもたらすサテンタイプ織で織ることにより製造される。例えば、しっかりした結合を促進する平織タイプの織から平滑な表面状態を促進するサテンタイプ織へと移ることにより、繊維構造物の外側表面においてスキン中の織を変化させて、特別な所望の性質を付与することができる。
【００４６】
特に、コアおよびスキン中でおよび／もしくは縦糸および横糸に対して異なる径の糸を使用することにより、繊維構造物を織るのに使用される糸の径を変化させることが望ましい可能性がある。糸径は、特に、所望の限界内に存在する縦糸繊維の体積パーセントと横糸繊維の体積パーセントの間の比を得るのに選択され得る。
【００４７】
複合材料部材内でできる限り少ない不均一性を呈する機械的性質を得るために、特にＣＶＩ緻密化を行う場合に繊維構造物のコアとスキンの間のできる限り小さい緻密化勾配により補強性繊維構造物の緻密化を促進することも有利である。この目的のために、プリフォームのコアへの接近を促進するために、コアの織りは、インターロック織を用いて行われ得、複数の布層の間の容易な連通をもたらす。
【００４８】
異なる織、特にコアにおけるサテンタイプ織およびスキンにおける平織またはサージタイプの織を使用することにより、コアおよびスキンを多層織りにより製造することも可能である。
【００４９】
同様に、緻密化時に繊維構造物のコアへの接近を促進する目的で、コアの番手よりも目の粗い番手を用いて、スキンを製造することができる。
【００５０】
例えば、異なるインターロック織またはインターロック織を多層織、事実異なる多層織りと組み合わせることにより、三次元織をコア部分中で変化させることも可能である。
【００５１】
外側表面に沿ったスキンにおいて織を変化させることも可能である。
【００５２】
特に、コアおよびスキン中でおよび／もしくは縦糸および横糸に対して異なる径の糸を使用することにより、繊維構造物を織るのに使用される糸の径を変えることが望ましい可能性がある。ＣＶＩ緻密化を行う場合、スキンから浸透させるために、コアとスキンの間で低下する糸径は、コアへの接近を促進する。糸径は、特に、所望の限界内に存在する縦糸繊維の体積パーセントと横糸繊維の体積パーセントの間の比を得るのに選択され得る。
【００５３】
特に酸化または磨耗に耐える能力に関して、生成する複合材料部材に特別な性質を付与するために、繊維構造物の種々の部分の間で、特にコアとスキンの間で異なる化学的性状の糸を使用することも望ましい可能性がある。
【００５４】
このように、耐火性繊維補強物を有する熱構造複合材料部材に対しては、前記スキン部分により磨耗に耐える複合部材の能力を増大させるために、コアにおいてカーボン繊維と、スキンにおいてセラミック繊維、例えばシリコンカーバイド（ＳｉＣ）繊維を有するプリフォームを使用することが可能である。
【００５５】
本発明による繊維構造物の実施形態を下記に説明する。これらの実施形態のすべてにおいては、ジャカードタイプ織機を用いて織りを行う。
【実施例１】
【００５６】
図４Ａから４Ｈは、横糸を断面で見ることができる、３Ｄ織りにより得られる繊維構造物の織の８つの連続面の一部を示す。
【００５７】
繊維構造物１０は、９つの横糸層、すなわち１８の半層ｔ１〜ｔ１８を含む。２つの相対するスキン１４および１６の間に位置するコア１２においては、３Ｄ織りは、層当り１０／１０番手（横糸と縦糸方向でセンチメートル当り１０本の糸）のインターロックタイプの織りである。スキン１４および１６においては、織りは、層当り５／５番手の平織タイプの織による二次元である。この平織は、横糸の半層ｔ１およびｔ２と、半層ｔ１７およびｔ１８にのみ適用される。このコアの３Ｄインターロック織は、スキンの最外側の半層ｔ１、ｔ１８まで延びて、これらの半層をコア層に結合するということが観察されなければならない。
【００５８】
この実施例においては、織りの方法および番手はコアとスキンの間で変化する。この平織スキンは、比較的平滑な表面状態を得ることを促進する。緻密化をＣＶＩにより行う場合には、コアのインターロック３Ｄ織は、スキンとコアの間の緻密化勾配の最小化を促進し、スキン中の小さい番手はスキンからの繊維構造物のコアへの接近を促進する。
【実施例２】
【００５９】
図５Ａから５Ｈは、３Ｄ織りにより得られる繊維構造物の織２０の連続面を示す。前記構造物は、コア２２の織が層当り１０×１０番手によるインターロックタイプである一方で、スキン２４、２６においては、織りが５×５番手によるサテン織であり、ならびに横糸ｔ１およびｔ１８の最外側の半層のみを含む点で実施例１のそれと異なる。
【００６０】
この実施例においては、織りの方法は、コア２２とスキン２４、２６の間で変化し、このスキンサテン織は平滑な表面外観をもたらす。
【実施例３】
【００６１】
図６Ａから６Ｈは、３Ｄ織りにより得られる繊維構造物３０の連続面を示す。この構造物は、多層織りがマルチ平織に類似のタイプの織で２つの横糸半層の厚さにわたってスキン３４、３６において行われ、コア部分３２における３Ｄ織がインターロックタイプであり、各縦糸が横糸の３つの半層の厚さにわたって延び、横糸がねじれ形配置である点で実施例１のそれと異なる。
【００６２】
多層織りをスキンにおいて行う場合には、インターロック織がスキン部分の横糸層のすべてにわたって延びる必要性は存在しない。横糸層のすべての間で３Ｄ織結合を得るためには、コアとスキンの間の界面に位置する横糸の単一の層または半層がインターロック織りおよび多層織りの両方中に包含されることで充分である。
【実施例４】
【００６３】
図７Ａから７Ｈは、３Ｄ織りにより得られる繊維構造物４０の連続面の一部を示す。この構造物は、スキン４６における多層織りがマルチ平織タイプの織を用いて行われる点で実施例３のそれと異なる。コア部分４２における３Ｄ織はインターロックタイプであり、各縦糸は横糸の３つの半層の厚さにわたって延び、横糸はねじれ形配列である。
【００６４】
各織面において、織の一部のみが示され、横糸層の数は可能性としては点線により表わされるように多い。相対する単一のスキンの織は、例えば中間面の近傍の対称によりこのことから推論可能である。この図面中では、スキン４６は、２つの半層を一体化する横糸の完全な層として示される。
【実施例５】
【００６５】
図８Ａから８Ｊは、コア５２におけるインターロック織とスキンにおける多層織りを用いる３Ｄ織りにより得られる繊維構造物５０の連続面の一部を示す。このインターロック織は、各縦糸が横糸の２つの半層の深さにわたって延びて、製造される。スキン５６における多層織りは、２つの半層により形成される外部横糸層を隣接する横糸半層と連結する、ピッチ５を有するマルチサテンタイプ織により製造される。
【００６６】
図７Ａから７Ｈにおけるように、織の一部のみが示され、点線により表わされるように横糸層の数を増加させることが可能であり、スキン５６に相対するスキンは図示されず、前記相対するスキンの織は可能性としてはスキン５６のそれと同一のタイプである。
【実施例６】
【００６７】
図９Ａから９Ｈは、実施例５の変形において３Ｄ織りにより得られる繊維構造物６０の連続面の一部を示す。コア６２におけるインターロック織は２つに代わる３つの横糸の半層にわたって延び、スキン６６における織はピッチ４のマルチサテン織である。このスキンにおける織は、２つの連結された半層から構成される横糸の外部層にわたって延び、外部層に隣接する横糸の隣接する半層の一方もしくは他方にわたって交互に延びる（本当か？）。
【実施例７】
【００６８】
図１０Ａから１０Ｊは、コア７２における３Ｄインターロック織とスキン７４、７６におけるピッチ１０のサテン織を用いる３Ｄ織りにより得られる繊維構造物７０の連続的な織面を示す。
【００６９】
横糸はねじれ形配列である。コアにおける横糸半層の数は、点線により表わされるように大きい可能性がある。
【００７０】
コアにおけるインターロック織は、２つの半層にわたって延び、スキンにおけるサテン織は同様に２つの半層にわたって延び、スキンにおける外部半層はコアのインターロック織に包含されない。
【実施例８】
【００７１】
図１１Ａから１１Ｌは、３Ｄ織りにより得られ、横糸Ｕ１からＵ１２の１２層を含む繊維構造物８０の連続的な織面を示す。下記の表は、使用される３Ｄ織に対する織および番手を要約し、構造物８０の織の変形は中間面の近傍で対照的であり、スキン８４、８６はコア８２の相対する側に位置する。横糸はねじれ形配列でないが、ある横糸層は他の層における数と異なる横糸数を有する（横糸番手の変化）ということが観察されるべきである。
【００７２】
【表１】
【００７３】
図に示すように、縦糸を使用して、第１の横糸層からの横糸と、第１層に隣接する第２横糸層からの横糸の間を交互して、マルチサテン織りが行われる。
【００７４】
この実施例においては、多層３Ｄ織と番手はコア８２とスキン８４、８６の間で変化する。コアとスキンの間の過度に急峻な不連続性を回避する目的で、層Ｕ５からＵ８の６つのサテンの間で横糸Ｕ３、Ｕ４およびＵ９、Ｕ１０に対して５つのサテンと、スキンの平織を採用することにより、織と番手の変化が若干漸進的となされるようにするということが観察されるべきである。
【００７５】
コアにおけるマルチサテン織は、インターロック織と比較して縦糸収縮の低下および横糸層に平行な、特に縦糸方向の機械的強度の向上を生じる。
【００７６】
ＣＶＩ緻密化を使用する場合、スキンに対する平織は、サテンタイプ織の使用と比較してスキンからの浸透を容易にする。
【００７７】
変形においては、スキンを織るためにサージタイプの織を使用することが可能である。
【実施例９】
【００７８】
図１２Ａから１２Ｔは、３Ｄ織による得られる繊維構造物のコア９２の部分の２０の連続面の一部を示す。横糸はねじれ形配列である。
【００７９】
コア部分９２は、横糸の２つの半層にわたって第１のインターロック織で織られた第１の部分９２ａと、横糸の２つの半層にわたって第２のインターロック織で織られた第２の部分９２ｂを含む。第１の部分９２ａにおいては、点線で描かれた縦糸は、所望の厚さに依って１つ以上の縦糸が同一の経路上に配置可能であるということを単に示す。第２の部分９２ｂにおいては、１つの縦糸のみが示される。これは、所望の厚さに依って必要な回数繰り返されなければならない。
【００８０】
第２の部分９２ｂは、第１の部分９２ａと、図示されないスキン部分の間に位置する。スキンの織は、例えば実施例５の繊維構造物のスキン部分５６に類似のマルチサテン織を有する多層織りであることができる。
【００８１】
コア部分９２が２つの相対するスキン部分の間に位置する場合には、これは、例えば中間面の近傍で対称的な第２の部分９２ａと比較して第１部分の反対側に、第１部分とスキン部分の間に位置する第３の部分を含み得る。
【００８２】
コア部分において２つの異なる織を使用することによって、異なる機械的性質を有することが可能となる。示される実施例においては、部分９２ａにおけるインターロック織は、部分９２ｂにおけるインターロック織よりも横糸の強い結合をもたらす。
【実施例１０】
【００８３】
図１３ＡＡから１３ＢＮは、３Ｄ織りにより得られる繊維構造物のコア部分１０２の４０の連続面の一部を示す。コア部分１０２は、第２の部分１０２ｂにおけるインターロック織が実施例９の第２の部分９２ｂにおけるそれと同一である一方で、第１の部分１０２ａにおいて異なるインターロック織による実施例９のコア部分９２と異なる。
【００８４】
部分１０２ａのインターロック織は、実施例９の部分９２ａにおける織よりも弱い結合をもたらすが、織るのが容易である。
【実施例１１】
【００８５】
図１４Ａおよび１４Ｂは、第２の部分１１２ｂにおける織が実施例９の第２の部分９２ｂにおけるそれに類似のインターロックタイプである一方で、コア部分１１２の第１の部分１１２ａにおける織がマルチ平織タイプである点で実施例９と異なる、繊維構造物のコア部分１１２の２つの連続面の一部を示す。
【００８６】
部分１２２ａにおけるマルチ平織は横糸の極めて強い結合をもたらす。
【実施例１２】
【００８７】
図１５Ａから１５Ｄは、横糸ｔ１およびｔ２の２つの層のみを有する、極めて小さい厚さの繊維構造物部分１２０に対する織の連続面を示す。
【００８８】
この横糸層は、各横糸における糸がそれぞれ縦糸Ｃ２およびＣ３を用いて二次元織により一緒に結合される一方で、インターロックタイプの織を用いて縦糸Ｃ１により一緒に結合される。示される実施例においてはこの二次元織はサテンタイプである。このような織は、特に例えばターボマシンブレードの翼の後縁に隣接する部分に対して製造される複合材料部材の極めて薄い部分に相当する繊維構造物の一部に好適であることができる。
【実施例１３】
【００８９】
図１６Ａから１６Ｈは、横糸の３層のみ、すなわちスキン層ｔ１およびｔ２と中間のコア層ｔ３を有する、薄い繊維構造物の部分１３０に対する織の連続面を示す。
【００９０】
横糸層は、インターロックタイプの織を用いる糸により一緒に結合される。繊維構造物１３０のスキン１３４、１３６においては、織りがマルチサテン織により行われる。変形においては、例えば、サテンもしくは平織タイプの織またはマルチサテン織以外の多層織を用いて二次元織をスキンにおいて行うことが可能である。
【００９１】
繊維構造物部分１２０および１３０においては、先行の実施例と異なり横糸は、ねじれ形配列であるということを観察しなければならない。
【実施例１４】
【００９２】
図１７Ａから１７Ｄは、実施例１２および１３の部分１２０および１３０の間で遷移を形成する繊維構造物の部分１４０の連続面を示す。
【００９３】
部分１４０においては、横糸ｔ１およびｔ２と部分的である中間層ｔ’３、例えば層ｔ１およびｔ２として横糸数の半分を含む層を見ることができる。
【００９４】
中間層ｔ’３は、部分１３０の横糸を一緒に結合するインターロック織と類似の方法でインターロック織により層ｔ１およびｔ２に結合される。
【００９５】
スキン、層ｔ１およびｔ２においては、繊維構造物部分１２０の層ｔ１およびｔ２の各々において使用されるものに類似のサテン織を用いて二次元織りが行われる。
【実施例１５】
【００９６】
図１８Ａから１８Ｈは、実施例１３の部分１３０と１層増加する厚さを有する部分の間で遷移を形成する繊維構造物の部分１５０の連続面を示す。
【００９７】
部分１５０においては、横糸層ｔ１およびｔ２、中間層ｔ３および部分的である追加の横糸層ｔ’４、例えば半層を見ることができる。層ｔ３の糸は１つの横糸カラムにより次にオフセットされて、ねじれ形配列を形成する。
【００９８】
コア１５２においては、層ｔ３およびｔ’４は、インターロック織で織ることにより層ｔ１およびｔ２に結合される。スキン１５４、１５６、層ｔ１およびｔ２においては、多層織り、特に、図９Ａから９Ｈの構造物部分６０においてスキンとして使用されるものと同一のタイプのマルチサテン織が使用される。
【００９９】
実施例１２から１５の織は、スキン織の連続性を確保しながら、繊維構造物の厚さを漸進的に増加させる役割をする。この目的のために、織の面Ｐから次の織の面Ｐ＋１に移ることが望ましい（その中の面の数を法として）。例えば、次の順番により構造物１２０から構造物１５０の厚さの増加を漸進的に得ることができる。
・構造物１２０の織を有する面１、２、３（図１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）；
・遷移構造物１４０の織の面４、５、すなわち４、１（５＝４を法として１なので）（図１７Ｄ、１７Ａ）；
・織１３０の面６、７、８（図１６Ｆ、１６Ｇ、１６Ｈ）；および
・遷移構造物１５０（図１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ）の織の面９、１０、１１、すなわち１、２、３、（９、１０、１１＝８を法として１、２、３なので）。
【０１００】
図１９の写真は、ターボマシンファンブレード用の繊維プリフォームを構成する、変動する厚さの繊維構造物の一部を示す。スキン織の連続性がブレードの翼の後縁に相当するプリフォームの縁ＢＦまで確保されるということが判る。薄い部分は実施例１２から１５（図１５から１８）にしたがって織られる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】インターロック織および多層三次元織の面を示す。
【図２】インターロック織および多層三次元織の面を示す。
【図３】インターロック織および多層三次元織の面を示す。
【図４】コアにおけるインターロック織とスキンにおける平織を組み合わせた、本発明の第１の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面を示す。
【図５】コアにおけるインターロック織とスキンにおけるサテン織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面を示す。
【図６】コアにおけるインターロック織とスキンにおけるマルチ平織に類似の織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面を示す。
【図７−１】コアにおけるインターロック織とスキンにおけるマルチ平織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面を示す。
【図７−２】コアにおけるインターロック織とスキンにおけるマルチ平織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面を示す。
【図８−１】本発明の２つの他の実施形態を構成し、ならびにコアにおけるインターロック織とスキンにおけるマルチサテン織を組み合わせた、繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図８−２】本発明の２つの他の実施形態を構成し、ならびにコアにおけるインターロック織とスキンにおけるマルチサテン織を組み合わせた、繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図９−１】本発明の２つの他の実施形態を構成し、ならびにコアにおけるインターロック織とスキンにおけるマルチサテン織を組み合わせた、繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図９−２】本発明の２つの他の実施形態を構成し、ならびにコアにおけるインターロック織とスキンにおけるマルチサテン織を組み合わせた、繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１０−１】コアにおけるインターロック織とスキンにおけるサテン織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１０−２】コアにおけるインターロック織とスキンにおけるサテン織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１０−３】コアにおけるインターロック織とスキンにおけるサテン織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１１−１】コアにおけるマルチサテン織とスキンにおける平織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１１−２】コアにおけるマルチサテン織とスキンにおける平織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１１−３】コアにおけるマルチサテン織とスキンにおける平織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１１−４】コアにおけるマルチサテン織とスキンにおける平織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１２−１】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１２−２】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１２−３】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１２−４】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−１】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−２】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−３】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−４】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−５】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−６】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−７】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−８】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−９】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１４】コアにおけるインターロック織の多層面タイプ織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の２つの織面の一部を示す。
【図１５】本発明の特徴にしたがって２つの横糸層を有する繊維構造物の部分の連続織面を示す。
【図１６−１】本発明の別の特徴にしたがって３つの横糸層を有する繊維構造物の一部の連続織面を示す。
【図１６−２】本発明の別の特徴にしたがって３つの横糸層を有する繊維構造物の一部の連続織面を示す。
【図１７】本発明の特徴にしたがった図１５Ａ−１５Ｄおよび１６Ａ−１６Ｈの繊維構造物部分の間の遷移部分の織面を示す。
【図１８−１】本発明の特徴にしたがった図１６Ａから１６Ｈの繊維構造物部分と横糸の完全な層だけ増加した厚さの繊維構造物部分の間の遷移部分の連続織面を示す。
【図１８−２】本発明の特徴にしたがった図１６Ａから１６Ｈの繊維構造物部分と横糸の完全な層だけ増加した厚さの繊維構造物部分の間の遷移部分の連続織面を示す。
【図１９】ターボマシン用のブレードプリフォームの形態の本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の一部を示す写真である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材料部材の製造、特にこのような部材用の補強性繊維構造物の製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の適用分野は、繊維補強物および樹脂マトリックスを有する複合材料の構造部品を製造することである。このような部材は、極めて多くの分野、特に航空機の分野で使用される。一つの特定の例は、ターボマシン用のブレード、特にファンブレードの製造である。補強性繊維構造物は、樹脂マトリックスによりいかなる既知の方法によっても、例えばレジントランスファーモールディング（ＲＴＭ）により緻密化される。
【０００３】
本発明に対する別の適用分野は、熱構造複合材料、すなわち、構造要素の構成に好適である機械的性質を有し、高温でこれらの性質を保持する能力も有する材料から部材を製造することである。熱構造複合材料は、通常、カーボンマトリックスにより緻密化されたカーボンの繊維補強を有するカーボン／カーボン（Ｃ／Ｃ）複合材料、およびセラミックマトリックスにより緻密化された耐火性繊維補強（カーボンまたはセラミックの）を有するセラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料である。熱構造複合材料部材は、特に航空機および宇宙飛行の分野で使用される。補強性繊維構造物は、よく知られているように、化学気相浸透法（ＣＶＩ）を行うことにより、もしくは液体法を使用することによりマトリックスを構成する材料で緻密化可能である。液体緻密化は、マトリックスを構成する材料の前駆体を含有する液体組成物、通常、樹脂により繊維構造物を含浸することにある。前駆体は熱処理により変換される。
【０００４】
ある量の厚さを呈する複合材料部材に対しては、層剥離を避けるために相互に結合された複数の重畳層として補強性繊維構造物を製造することが知られ、特に三次元織により補強性構造物を製造することが知られている。
【０００５】
このように、特許ＥＰ １ ５２６ ２８５は、ブレードの付け根と翼の間で長手方向で変化する織でインターロックタイプの三次元織りを行うことにより、ターボマシンブレード、特にファンブレード用に補強性構造物またはプリフォームを製造することを提案している。
【０００６】
複合材料部材用に補強性繊維構造物を製造する場合、種々の態様を考慮に入れる必要がある。
【０００７】
このように、複合材料部材が平滑な表面状態を呈する必要がある場合には、例えば緻密化の第１段階または圧密段階の後でこのような不規則性を無くするか、もしくは回避するために追加の操作、例えば表面トリミングまたは緻密化の終了前に表面上に二次元プライ、例えば織布のプライを付加することを必要とする大きな表面不規則性を呈する補強性繊維構造物を回避することが望ましい。
【０００８】
加えて、樹脂マトリックスを有する複合材料部材に対しては、著しい表面不規則性の存在は、樹脂の局所化された塊の形成を生じ、これによりこのような部材の機械的性質を損なう。
【０００９】
更には、ＣＶＩで繊維補強性構造物を緻密化することにより得られる複合材料部材に対しては、浸透が繊維構造物のコアに達すること、およびコアが比較的均一である多孔性を呈して、緻密化ができる限り僅かな不均一性を呈することを保証することを容易にするのが望ましい。繊維構造物内の細孔への到達が困難である場合には、もしくは極めて異なるサイズを呈する細孔が存在し、より小さい細孔がより早く閉塞する場合には急峻な緻密化勾配が不可避であり、このことは複合材料の性質に影響を及ぼす。
【００１０】
最後に、薄い部分を呈する複合材料部材、例えばターボマシンブレードの後縁については、部材に予期される機械的性質を付与するために、より厚い部分との構造連続性を保持する一方で、前記薄い部分に延びる三次元構造物を保つことが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、複合材料部材の組み立てで使用するための、ならびに上記の制約の少なくとも１つに適合することができる単一片として織製される補強性繊維構造物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的は、内側部分またはコアおよび構造物の外側表面に隣接する部分またはスキンを含む補強性繊維構造物であって、この繊維構造物がコアにおいてはインターロック織および多層織から選択される少なくとも１つの織を用いて三次元織りすることにより、スキンにおいてはコアでの織とは異なり、多層織および二次元織から選択される織により織製されることにより形成されるものにより達成される。
【００１３】
この繊維テクスチュアは、常に単一片として織製され、層のすべてはコアにおいては単独で、もしくはスキンにおいては多層織りと組み合わされて三次元織りすることにより、一緒に結合される。
【００１４】
繊維構造物に所望される性質に依って、異なる組み合わせの織がコア部分とスキンの間に付与可能である。
【００１５】
このように、この繊維構造物は、コアにおいては少なくとも１つのインターロック織で三次元織りすること、ならびにスキンにおいては平織、サテン織またはサージタイプの織を用いて織ることにより形成され得る。
【００１６】
繊維構造物をＣＶＩにより緻密化して、複合材料部材を得る場合には、コアにおけるインターロック織によって、プリフォームのコアへの浸透への容易な接近が確保される。
【００１７】
スキンにおいては平織、サテン織またはサージタイプの織で織ることは、表面不規則性を制限する役割をする。緻密化を樹脂により行う場合には、このことによって、表面不規則性が比較的大きい、上述の特許ＥＰ１５２６２８５におけるもののような、インターロック織で観察され得る種類の、表面での樹脂の塊の形成が回避される。平滑な外観を所望する場合には、サテンタイプ織が好ましい。スキンにおける織りは多層織りであり得るか、もしくは二次元織であり得、この場合にはインターロック織による織りは層を一緒に結合する役割をし、スキンの部分に延びる。
【００１８】
他の実施形態においては、この繊維構造物は、コアにおいては多層織りで、ならびにスキンにおいてはコアでの織と異なる織を用いて多層織りにより形成され得、もしくはコアにおいては多層織りにより、ならびにスキンにおいては二次元織で織ることにより形成され得る。
【００１９】
別の特別な実施形態においては、コア部分は、第１の織で織ることにより形成される第１部分と、第１の織と異なる第２の織で三次元織りすることにより形成される、第１の部分とスキンの間に位置する少なくとも１つの第２の部分を含み得る。
【００２０】
第１および第２の織はインターロック織または多層織であり得る。多層織によれば、第１および第２の織は、例えば異なるピッチのマルチサテン織であり得る。第１および第２の織の一方がインターロック織であり、他方が多層織であることも可能である。
【００２１】
コアおよびスキンにおける三次元織の種類は、テクスチュア中の繊維含量（繊維により実際に占められるテクスチュアの見掛けの体積パーセント）；層の透過性；繊維構造物の変形性；および／または層の面内もしくはこれに垂直な機械的強度の形で所望される性質の関数として選択可能である。
【００２２】
例えば、横糸と縦糸の間の強い結合を促進する必要のある場所における平織タイプの織から平滑な表面外観を促進する必要のある場所におけるサテンタイプ織へと移ることにより、スキン織を部材の外側上で変化させることが可能である。
【００２３】
更には、例えば繊維構造物をＣＶＩにより緻密化する一方で、スキンからコアへの浸透に対する容易な接近をもたらすように、コアとスキンの間で番手を低下させることにより、縦糸および横糸の番手の少なくとも１つをコアとスキンの間で変化させることができる。
【００２４】
例えば縦糸と横糸の間の繊維の体積パーセントの比の値、および全体の繊維体積パーセントの値に対する所望の限度に適合するように、糸の径をコアとスキンの間で変えることも可能である。
【００２５】
一つの特徴によれば、この繊維構造物は、横糸の２つの層の減少した厚さの少なくとも１つの部分を有し、２つの横糸層を一緒に結合するインターロックタイプの織で三次元織りすること、および各スキン層においては糸を一緒に結合する二次元織りすることにより形成される。
【００２６】
別の特徴によれば、この繊維構造物は、横糸の３つの層の減少した厚さの部分を有し、３つの横糸層を一緒に結合するインターロックタイプの織で三次元織りすることにより形成され、横糸の中心層も可能性としては多層織りにより他の２つの層と結合される。
【００２７】
別の特徴によれば、この繊維構造物は、第１の部分と、第１の部分と比較して追加的である横糸の完全な層を有する第２の部分の間の遷移部分を有し、遷移部分が第１の部分と比較して追加的である横糸の部分的な層を有する。追加の部分的な層の横糸は、横糸の２つの完全な層の間に配設され、インターロック織を用いて織ることによりこれと結合される。
【００２８】
これらの特徴によれば、繊維構造物の極めて薄い部分、例えばターボマシンブレード用のブレードの後縁に対応する繊維プリフォームの部分の中に三次元織連続性を提供することが可能である。
【００２９】
異なる化学的性状を呈して、これらに所望の特別な性質、特に磨耗または酸化に耐える能力を与える糸により繊維構造物の種々の部分を形成することも可能である。
【００３０】
本発明は、上記に定義され、マトリックスにより緻密化された材料の補強性繊維構造物を有する複合材料部材、樹脂マトリックスを含む複合材料部材、特にターボマシンブレードまたは熱構造複合材料でできている部材も提供する。
【００３１】
添付の図面を参照しながら以下の説明を読めば、本発明は更によく理解可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
定義
用語「二次元織」または「２Ｄ織」は、各縦糸が単一の横糸層の糸の一方の側から他の側に通る、従来の織製方法を意味するように本明細書中で使用される。
【００３３】
用語「三次元織」または「３Ｄ織」は、縦糸の少なくとも一部が複数の横糸層をわたって横糸を一緒に連結する、織製方法を意味するように本明細書中で使用される。
【００３４】
用語「インターロック織」は、各縦糸層が複数の横糸層を一緒に連結し、与えられた縦糸カラム中のすべての糸が織の面中で同一の動きを有する、３Ｄ織を意味するように本明細書中で使用される。図１は、７つの縦糸層と８つの横糸層を有するインターロック織の８つの面の１つの図である。図示するインターロック織においては、横糸層Ｔは、縦糸方向で互いにオフセットされた２つの隣接する横糸半層ｔから構成される。このように、ねじれ形の列中に配置された１６の横糸半層がある。各縦糸は３つの横糸半層を接続する。以下では、用語「層」は、逆の指定がない限り、横糸の完全な層または半層を表示するのに使用可能である。
【００３５】
ねじれていない横糸配列を採用することも可能であり、２つの隣接する横糸層の横糸が同一のカラム上に配列する。
【００３６】
用語「多層織」は、各層の基本的な織が従来の２Ｄ織、例えば平織、サテンまたはサージタイプの織に同等であるが、織のある点が横糸層を一緒に接続する、複数の横糸層を含む３Ｄ織を指すように本明細書中で使用される。図２は、縦糸が一方の横糸と結び付いた従来の２Ｄ平織経路から時々偏行して、隣接する横糸の糸を係合し、２つの隣接する横糸層を一緒に連結する特別な平織の交絡点ＰＴを形成する、平織タイプの多層布または「マルチ平織タイプ布」の面を示す。特定の平織の交絡点ＰＴにおいては、縦糸は、２つの隣接する横糸層中の同一のカラム中に位置する２つの横糸のまわりを通る。
【００３７】
図３は、一つの方向および相対する方向で交互に偏行して、各縦糸を横糸の第１層中ｎ（ここで、ｎは２よりも大きい整数である）の１つの横糸と、第１層に隣接する横糸の第２層中のｎの１つの横糸で交互に固定し、２つの層を一緒に接続する、サテンタイプの多層布または「マルチサテン布」の面を示す。図示する実施例においては、ｎ＝１６である。
【００３８】
サテンタイプ織においては、「ピッチ」は、横糸カラムの数として測定した所与の縦糸の２つのサテン交絡点の間の間隔を指す。図３においては、このようなピッチは、６と１０の間で交互し、８、すなわちｎ／２の平均マルチサテンピッチを与える。
【００３９】
図２および３の織においては、横糸はねじれておらず、横糸の２つの隣接する層の横糸は同一のカラム中に配列する。しかし、図１に示すようなねじれ形横糸配列を有することが可能であり、接続は２つの隣接する横糸半層の間で行われる。
【００４０】
マルチ平織またはマルチサテン織中の所与の縦糸による接続は、２つの隣接する横糸層に限定されないが、２つより多い横糸層の深さにわたって延び得るということを観察すべきである。
【００４１】
用語「番手」は、横糸方向および縦糸方向での単位長さ当りの糸の数を表示するように本明細書中で使用され、低い（もしくは目の粗い）番手は少ない糸の数、したがって高い（もしくは目のつんだ）番手と比較して開口した布を意味する。
【００４２】
下記の文中および図面のすべてにおいて、横糸層または複数の横糸層中で横糸を固定するのは経路から偏行する縦糸であるというとことが慣習上および便宜上述べられ、もしくは示される。しかし、この機能は縦糸と横糸の間で反転可能であり、反転した配置も特許請求の範囲により網羅されると考えられるべきである。
【００４３】
本発明の適用分野は、複合材料部材の組み立て用の繊維補強またはプリフォームの構成に好適な繊維構造物の製造分野であり、部材は繊維構造物をマトリックスにより緻密化することにより得られる。このマトリックスは、複合材料を比較的低い、通常３００℃までの温度で使用する場合には、通常、樹脂であり、もしくは熱構造複合材料用には耐火性材料、例えばカーボンまたはセラミックである。
【００４４】
３Ｄ織により繊維構造物を製造することによって、単一の織物操作で層の間の結合を得、したがって繊維構造物と、良好な機械的強度を呈する複合材料部材を生成させることが可能となる。
【００４５】
大きな不規則性のない表面状態、すなわち、良好な仕上げをもたらして、機械加工による仕上げ操作を回避もしくは限定するか、もしくは樹脂・マトリックス複合物中の樹脂の塊の形成を回避する表面状態を緻密化後に得ることが有利である。この目的のために、内側部分またはコアおよび外側部分または繊維構造物の外側表面に隣接するスキンを有する繊維構造物においては、このスキンは、好ましくは、表面不規則性を制限するために平織、サテンまたはサージタイプの織で、平滑な表面外観をもたらすサテンタイプ織で織ることにより製造される。例えば、しっかりした結合を促進する平織タイプの織から平滑な表面状態を促進するサテンタイプ織へと移ることにより、繊維構造物の外側表面においてスキン中の織を変化させて、特別な所望の性質を付与することができる。
【００４６】
特に、コアおよびスキン中でおよび／もしくは縦糸および横糸に対して異なる径の糸を使用することにより、繊維構造物を織るのに使用される糸の径を変化させることが望ましい可能性がある。糸径は、特に、所望の限界内に存在する縦糸繊維の体積パーセントと横糸繊維の体積パーセントの間の比を得るのに選択され得る。
【００４７】
複合材料部材内でできる限り少ない不均一性を呈する機械的性質を得るために、特にＣＶＩ緻密化を行う場合に繊維構造物のコアとスキンの間のできる限り小さい緻密化勾配により補強性繊維構造物の緻密化を促進することも有利である。この目的のために、プリフォームのコアへの接近を促進するために、コアの織りは、インターロック織を用いて行われ得、複数の布層の間の容易な連通をもたらす。
【００４８】
異なる織、特にコアにおけるサテンタイプ織およびスキンにおける平織またはサージタイプの織を使用することにより、コアおよびスキンを多層織りにより製造することも可能である。
【００４９】
同様に、緻密化時に繊維構造物のコアへの接近を促進する目的で、コアの番手よりも目の粗い番手を用いて、スキンを製造することができる。
【００５０】
例えば、異なるインターロック織またはインターロック織を多層織、事実異なる多層織りと組み合わせることにより、三次元織をコア部分中で変化させることも可能である。
【００５１】
外側表面に沿ったスキンにおいて織を変化させることも可能である。
【００５２】
特に、コアおよびスキン中でおよび／もしくは縦糸および横糸に対して異なる径の糸を使用することにより、繊維構造物を織るのに使用される糸の径を変えることが望ましい可能性がある。ＣＶＩ緻密化を行う場合、スキンから浸透させるために、コアとスキンの間で低下する糸径は、コアへの接近を促進する。糸径は、特に、所望の限界内に存在する縦糸繊維の体積パーセントと横糸繊維の体積パーセントの間の比を得るのに選択され得る。
【００５３】
特に酸化または磨耗に耐える能力に関して、生成する複合材料部材に特別な性質を付与するために、繊維構造物の種々の部分の間で、特にコアとスキンの間で異なる化学的性状の糸を使用することも望ましい可能性がある。
【００５４】
このように、耐火性繊維補強物を有する熱構造複合材料部材に対しては、前記スキン部分により磨耗に耐える複合部材の能力を増大させるために、コアにおいてカーボン繊維と、スキンにおいてセラミック繊維、例えばシリコンカーバイド（ＳｉＣ）繊維を有するプリフォームを使用することが可能である。
【００５５】
本発明による繊維構造物の実施形態を下記に説明する。これらの実施形態のすべてにおいては、ジャカードタイプ織機を用いて織りを行う。
【実施例１】
【００５６】
図４Ａから４Ｈは、横糸を断面で見ることができる、３Ｄ織りにより得られる繊維構造物の織の８つの連続面の一部を示す。
【００５７】
繊維構造物１０は、９つの横糸層、すなわち１８の半層ｔ１〜ｔ１８を含む。２つの相対するスキン１４および１６の間に位置するコア１２においては、３Ｄ織りは、層当り１０／１０番手（横糸と縦糸方向でセンチメートル当り１０本の糸）のインターロックタイプの織りである。スキン１４および１６においては、織りは、層当り５／５番手の平織タイプの織による二次元である。この平織は、横糸の半層ｔ１およびｔ２と、半層ｔ１７およびｔ１８にのみ適用される。このコアの３Ｄインターロック織は、スキンの最外側の半層ｔ１、ｔ１８まで延びて、これらの半層をコア層に結合するということが観察されなければならない。
【００５８】
この実施例においては、織りの方法および番手はコアとスキンの間で変化する。この平織スキンは、比較的平滑な表面状態を得ることを促進する。緻密化をＣＶＩにより行う場合には、コアのインターロック３Ｄ織は、スキンとコアの間の緻密化勾配の最小化を促進し、スキン中の小さい番手はスキンからの繊維構造物のコアへの接近を促進する。
【実施例２】
【００５９】
図５Ａから５Ｈは、３Ｄ織りにより得られる繊維構造物の織２０の連続面を示す。前記構造物は、コア２２の織が層当り１０×１０番手によるインターロックタイプである一方で、スキン２４、２６においては、織りが５×５番手によるサテン織であり、ならびに横糸ｔ１およびｔ１８の最外側の半層のみを含む点で実施例１のそれと異なる。
【００６０】
この実施例においては、織りの方法は、コア２２とスキン２４、２６の間で変化し、このスキンサテン織は平滑な表面外観をもたらす。
【実施例３】
【００６１】
図６Ａから６Ｈは、３Ｄ織りにより得られる繊維構造物３０の連続面を示す。この構造物は、多層織りがマルチ平織に類似のタイプの織で２つの横糸半層の厚さにわたってスキン３４、３６において行われ、コア部分３２における３Ｄ織がインターロックタイプであり、各縦糸が横糸の３つの半層の厚さにわたって延び、横糸がねじれ形配置である点で実施例１のそれと異なる。
【００６２】
多層織りをスキンにおいて行う場合には、インターロック織がスキン部分の横糸層のすべてにわたって延びる必要性は存在しない。横糸層のすべての間で３Ｄ織結合を得るためには、コアとスキンの間の界面に位置する横糸の単一の層または半層がインターロック織りおよび多層織りの両方中に包含されることで充分である。
【実施例４】
【００６３】
図７Ａから７Ｈは、３Ｄ織りにより得られる繊維構造物４０の連続面の一部を示す。この構造物は、スキン４６における多層織りがマルチ平織タイプの織を用いて行われる点で実施例３のそれと異なる。コア部分４２における３Ｄ織はインターロックタイプであり、各縦糸は横糸の３つの半層の厚さにわたって延び、横糸はねじれ形配列である。
【００６４】
各織面において、織の一部のみが示され、横糸層の数は可能性としては点線により表わされるように多い。相対する単一のスキンの織は、例えば中間面の近傍の対称によりこのことから推論可能である。この図面中では、スキン４６は、２つの半層を一体化する横糸の完全な層として示される。
【実施例５】
【００６５】
図８Ａから８Ｊは、コア５２におけるインターロック織とスキンにおける多層織りを用いる３Ｄ織りにより得られる繊維構造物５０の連続面の一部を示す。このインターロック織は、各縦糸が横糸の２つの半層の深さにわたって延びて、製造される。スキン５６における多層織りは、２つの半層により形成される外部横糸層を隣接する横糸半層と連結する、ピッチ５を有するマルチサテンタイプ織により製造される。
【００６６】
図７Ａから７Ｈにおけるように、織の一部のみが示され、点線により表わされるように横糸層の数を増加させることが可能であり、スキン５６に相対するスキンは図示されず、前記相対するスキンの織は可能性としてはスキン５６のそれと同一のタイプである。
【実施例６】
【００６７】
図９Ａから９Ｈは、実施例５の変形において３Ｄ織りにより得られる繊維構造物６０の連続面の一部を示す。コア６２におけるインターロック織は２つに代わる３つの横糸の半層にわたって延び、スキン６６における織はピッチ４のマルチサテン織である。このスキンにおける織は、２つの連結された半層から構成される横糸の外部層にわたって延び、外部層に隣接する横糸の隣接する半層の一方もしくは他方にわたって交互に延びる（本当か？）。
【実施例７】
【００６８】
図１０Ａから１０Ｊは、コア７２における３Ｄインターロック織とスキン７４、７６におけるピッチ１０のサテン織を用いる３Ｄ織りにより得られる繊維構造物７０の連続的な織面を示す。
【００６９】
横糸はねじれ形配列である。コアにおける横糸半層の数は、点線により表わされるように大きい可能性がある。
【００７０】
コアにおけるインターロック織は、２つの半層にわたって延び、スキンにおけるサテン織は同様に２つの半層にわたって延び、スキンにおける外部半層はコアのインターロック織に包含されない。
【実施例８】
【００７１】
図１１Ａから１１Ｌは、３Ｄ織りにより得られ、横糸Ｕ１からＵ１２の１２層を含む繊維構造物８０の連続的な織面を示す。下記の表は、使用される３Ｄ織に対する織および番手を要約し、構造物８０の織の変形は中間面の近傍で対照的であり、スキン８４、８６はコア８２の相対する側に位置する。横糸はねじれ形配列でないが、ある横糸層は他の層における数と異なる横糸数を有する（横糸番手の変化）ということが観察されるべきである。
【００７２】
【表１】
【００７３】
図に示すように、縦糸を使用して、第１の横糸層からの横糸と、第１層に隣接する第２横糸層からの横糸の間を交互して、マルチサテン織りが行われる。
【００７４】
この実施例においては、多層３Ｄ織と番手はコア８２とスキン８４、８６の間で変化する。コアとスキンの間の過度に急峻な不連続性を回避する目的で、層Ｕ５からＵ８の６つのサテンの間で横糸Ｕ３、Ｕ４およびＵ９、Ｕ１０に対して５つのサテンと、スキンの平織を採用することにより、織と番手の変化が若干漸進的となされるようにするということが観察されるべきである。
【００７５】
コアにおけるマルチサテン織は、インターロック織と比較して縦糸収縮の低下および横糸層に平行な、特に縦糸方向の機械的強度の向上を生じる。
【００７６】
ＣＶＩ緻密化を使用する場合、スキンに対する平織は、サテンタイプ織の使用と比較してスキンからの浸透を容易にする。
【００７７】
変形においては、スキンを織るためにサージタイプの織を使用することが可能である。
【実施例９】
【００７８】
図１２Ａから１２Ｔは、３Ｄ織による得られる繊維構造物のコア９２の部分の２０の連続面の一部を示す。横糸はねじれ形配列である。
【００７９】
コア部分９２は、横糸の２つの半層にわたって第１のインターロック織で織られた第１の部分９２ａと、横糸の２つの半層にわたって第２のインターロック織で織られた第２の部分９２ｂを含む。第１の部分９２ａにおいては、点線で描かれた縦糸は、所望の厚さに依って１つ以上の縦糸が同一の経路上に配置可能であるということを単に示す。第２の部分９２ｂにおいては、１つの縦糸のみが示される。これは、所望の厚さに依って必要な回数繰り返されなければならない。
【００８０】
第２の部分９２ｂは、第１の部分９２ａと、図示されないスキン部分の間に位置する。スキンの織は、例えば実施例５の繊維構造物のスキン部分５６に類似のマルチサテン織を有する多層織りであることができる。
【００８１】
コア部分９２が２つの相対するスキン部分の間に位置する場合には、これは、例えば中間面の近傍で対称的な第２の部分９２ａと比較して第１部分の反対側に、第１部分とスキン部分の間に位置する第３の部分を含み得る。
【００８２】
コア部分において２つの異なる織を使用することによって、異なる機械的性質を有することが可能となる。示される実施例においては、部分９２ａにおけるインターロック織は、部分９２ｂにおけるインターロック織よりも横糸の強い結合をもたらす。
【実施例１０】
【００８３】
図１３ＡＡから１３ＢＮは、３Ｄ織りにより得られる繊維構造物のコア部分１０２の４０の連続面の一部を示す。コア部分１０２は、第２の部分１０２ｂにおけるインターロック織が実施例９の第２の部分９２ｂにおけるそれと同一である一方で、第１の部分１０２ａにおいて異なるインターロック織による実施例９のコア部分９２と異なる。
【００８４】
部分１０２ａのインターロック織は、実施例９の部分９２ａにおける織よりも弱い結合をもたらすが、織るのが容易である。
【実施例１１】
【００８５】
図１４Ａおよび１４Ｂは、第２の部分１１２ｂにおける織が実施例９の第２の部分９２ｂにおけるそれに類似のインターロックタイプである一方で、コア部分１１２の第１の部分１１２ａにおける織がマルチ平織タイプである点で実施例９と異なる、繊維構造物のコア部分１１２の２つの連続面の一部を示す。
【００８６】
部分１２２ａにおけるマルチ平織は横糸の極めて強い結合をもたらす。
【実施例１２】
【００８７】
図１５Ａから１５Ｄは、横糸ｔ１およびｔ２の２つの層のみを有する、極めて小さい厚さの繊維構造物部分１２０に対する織の連続面を示す。
【００８８】
この横糸層は、各横糸における糸がそれぞれ縦糸Ｃ２およびＣ３を用いて二次元織により一緒に結合される一方で、インターロックタイプの織を用いて縦糸Ｃ１により一緒に結合される。示される実施例においてはこの二次元織はサテンタイプである。このような織は、特に例えばターボマシンブレードの翼の後縁に隣接する部分に対して製造される複合材料部材の極めて薄い部分に相当する繊維構造物の一部に好適であることができる。
【実施例１３】
【００８９】
図１６Ａから１６Ｈは、横糸の３層のみ、すなわちスキン層ｔ１およびｔ２と中間のコア層ｔ３を有する、薄い繊維構造物の部分１３０に対する織の連続面を示す。
【００９０】
横糸層は、インターロックタイプの織を用いる糸により一緒に結合される。繊維構造物１３０のスキン１３４、１３６においては、織りがマルチサテン織により行われる。変形においては、例えば、サテンもしくは平織タイプの織またはマルチサテン織以外の多層織を用いて二次元織をスキンにおいて行うことが可能である。
【００９１】
繊維構造物部分１２０および１３０においては、先行の実施例と異なり横糸は、ねじれ形配列であるということを観察しなければならない。
【実施例１４】
【００９２】
図１７Ａから１７Ｄは、実施例１２および１３の部分１２０および１３０の間で遷移を形成する繊維構造物の部分１４０の連続面を示す。
【００９３】
部分１４０においては、横糸ｔ１およびｔ２と部分的である中間層ｔ’３、例えば層ｔ１およびｔ２として横糸数の半分を含む層を見ることができる。
【００９４】
中間層ｔ’３は、部分１３０の横糸を一緒に結合するインターロック織と類似の方法でインターロック織により層ｔ１およびｔ２に結合される。
【００９５】
スキン、層ｔ１およびｔ２においては、繊維構造物部分１２０の層ｔ１およびｔ２の各々において使用されるものに類似のサテン織を用いて二次元織りが行われる。
【実施例１５】
【００９６】
図１８Ａから１８Ｈは、実施例１３の部分１３０と１層増加する厚さを有する部分の間で遷移を形成する繊維構造物の部分１５０の連続面を示す。
【００９７】
部分１５０においては、横糸層ｔ１およびｔ２、中間層ｔ３および部分的である追加の横糸層ｔ’４、例えば半層を見ることができる。層ｔ３の糸は１つの横糸カラムにより次にオフセットされて、ねじれ形配列を形成する。
【００９８】
コア１５２においては、層ｔ３およびｔ’４は、インターロック織で織ることにより層ｔ１およびｔ２に結合される。スキン１５４、１５６、層ｔ１およびｔ２においては、多層織り、特に、図９Ａから９Ｈの構造物部分６０においてスキンとして使用されるものと同一のタイプのマルチサテン織が使用される。
【００９９】
実施例１２から１５の織は、スキン織の連続性を確保しながら、繊維構造物の厚さを漸進的に増加させる役割をする。この目的のために、織の面Ｐから次の織の面Ｐ＋１に移ることが望ましい（その中の面の数を法として）。例えば、次の順番により構造物１２０から構造物１５０の厚さの増加を漸進的に得ることができる。
・構造物１２０の織を有する面１、２、３（図１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ）；
・遷移構造物１４０の織の面４、５、すなわち４、１（５＝４を法として１なので）（図１７Ｄ、１７Ａ）；
・織１３０の面６、７、８（図１６Ｆ、１６Ｇ、１６Ｈ）；および
・遷移構造物１５０（図１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ）の織の面９、１０、１１、すなわち１、２、３、（９、１０、１１＝８を法として１、２、３なので）。
【０１００】
図１９の写真は、ターボマシンファンブレード用の繊維プリフォームを構成する、変動する厚さの繊維構造物の一部を示す。スキン織の連続性がブレードの翼の後縁に相当するプリフォームの縁ＢＦまで確保されるということが判る。薄い部分は実施例１２から１５（図１５から１８）にしたがって織られる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】インターロック織および多層三次元織の面を示す。
【図２】インターロック織および多層三次元織の面を示す。
【図３】インターロック織および多層三次元織の面を示す。
【図４】コアにおけるインターロック織とスキンにおける平織を組み合わせた、本発明の第１の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面を示す。
【図５】コアにおけるインターロック織とスキンにおけるサテン織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面を示す。
【図６】コアにおけるインターロック織とスキンにおけるマルチ平織に類似の織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面を示す。
【図７−１】コアにおけるインターロック織とスキンにおけるマルチ平織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面を示す。
【図７−２】コアにおけるインターロック織とスキンにおけるマルチ平織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面を示す。
【図８−１】本発明の２つの他の実施形態を構成し、ならびにコアにおけるインターロック織とスキンにおけるマルチサテン織を組み合わせた、繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図８−２】本発明の２つの他の実施形態を構成し、ならびにコアにおけるインターロック織とスキンにおけるマルチサテン織を組み合わせた、繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図９−１】本発明の２つの他の実施形態を構成し、ならびにコアにおけるインターロック織とスキンにおけるマルチサテン織を組み合わせた、繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図９−２】本発明の２つの他の実施形態を構成し、ならびにコアにおけるインターロック織とスキンにおけるマルチサテン織を組み合わせた、繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１０−１】コアにおけるインターロック織とスキンにおけるサテン織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１０−２】コアにおけるインターロック織とスキンにおけるサテン織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１０−３】コアにおけるインターロック織とスキンにおけるサテン織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１１−１】コアにおけるマルチサテン織とスキンにおける平織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１１−２】コアにおけるマルチサテン織とスキンにおける平織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１１−３】コアにおけるマルチサテン織とスキンにおける平織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１１−４】コアにおけるマルチサテン織とスキンにおける平織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１２−１】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１２−２】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１２−３】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１２−４】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−１】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−２】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−３】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−４】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−５】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−６】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−７】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−８】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１３−９】コアにおける異なるインターロック織を組み合わせた、本発明の２つの他の実施形態を構成する繊維構造物の異なる連続織面の一部を示す。
【図１４】コアにおけるインターロック織の多層面タイプ織を組み合わせた、本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の２つの織面の一部を示す。
【図１５】本発明の特徴にしたがって２つの横糸層を有する繊維構造物の部分の連続織面を示す。
【図１６−１】本発明の別の特徴にしたがって３つの横糸層を有する繊維構造物の一部の連続織面を示す。
【図１６−２】本発明の別の特徴にしたがって３つの横糸層を有する繊維構造物の一部の連続織面を示す。
【図１７】本発明の特徴にしたがった図１５Ａ−１５Ｄおよび１６Ａ−１６Ｈの繊維構造物部分の間の遷移部分の織面を示す。
【図１８−１】本発明の特徴にしたがった図１６Ａから１６Ｈの繊維構造物部分と横糸の完全な層だけ増加した厚さの繊維構造物部分の間の遷移部分の連続織面を示す。
【図１８−２】本発明の特徴にしたがった図１６Ａから１６Ｈの繊維構造物部分と横糸の完全な層だけ増加した厚さの繊維構造物部分の間の遷移部分の連続織面を示す。
【図１９】ターボマシン用のブレードプリフォームの形態の本発明の別の実施形態を構成する繊維構造物の一部を示す写真である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合材料部材の組み立て用の単一片として織製される補強性繊維構造物であり、繊維構造物が内側部分またはコアおよび構造物の外側表面に隣接する部分またはスキンを有し、ならびに繊維構造物がコアにおいてはインターロック織および多層織から選択される少なくとも１つの織を用いて三次元織りすることにより、かつスキンにおいてはコアでの織とは異なり、多層織および二次元織から選択される織により織ることにより形成される、繊維構造物。
【請求項２】
コアにおいては少なくとも１つのインターロック織で三次元織りし、スキンにおいては平織、サテンまたはサージタイプの織で織ることにより形成される、請求項１に記載の繊維構造物。
【請求項３】
スキン織が多層タイプである、請求項２に記載の繊維構造物。
【請求項４】
スキン織が二次元タイプである、請求項２に記載の繊維構造物。
【請求項５】
スキン織がサテンタイプ織である、請求項３または請求項４に記載の繊維構造物。
【請求項６】
コアにおいては多層織りすることにより、ならびにスキンにおいてはコア織と異なる織で多層織りすることにより形成される、請求項１に記載の繊維構造物。
【請求項７】
コアにおいては多層織りすることにより、ならびにスキンにおいては二次元織りすることにより形成される、請求項１に記載の繊維構造物。
【請求項８】
コアが第１の織で三次元織りすることにより形成される第１部分と、第１の織と異なる第２の織で三次元織りすることにより形成される、第１の部分とスキンの間に位置する少なくとも１つの第２の部分を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の繊維構造物。
【請求項９】
第１および第２の織がインターロック織である、請求項８に記載の繊維構造物。
【請求項１０】
第１および第２の織が多層織りである、請求項８に記載の繊維構造物。
【請求項１１】
第１および第２の織が異なるピッチのマルチサテン織である、請求項１０に記載の繊維構造物。
【請求項１２】
第１および第２の織の一つがインターロック織であり、他方が多層織りである、請求項８に記載の繊維構造物。
【請求項１３】
スキン織が繊維構造物の外側表面で変化する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の構造物。
【請求項１４】
スキン織が平織タイプの織とサテンタイプの織の間で変化する、請求項１３に記載の繊維構造物。
【請求項１５】
縦糸および横糸の番手の少なくとも１つがコアとスキンの間で変化する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の繊維構造物。
【請求項１６】
縦糸および横糸の番手の少なくとも１つがコアよりスキンにおいて小さい、ＣＶＩ緻密化により複合材料部材を組み立てるための請求項１６に記載の繊維構造物。
【請求項１７】
織りに使用される糸がコアとスキンの間で変化する径のものである、請求項１から１６のいずれか一項に記載の繊維構造物。
【請求項１８】
横糸の２つの層の減少した厚さの少なくとも一部分を有し、ならびに２つの横糸層を一緒に結合するインターロックタイプ織で三次元織りすること、およびに各スキン層においては糸を一緒に結合する二次元織りすることにより形成される、請求項１から１７のいずれか一項に記載の繊維構造物。
【請求項１９】
三次元織りがサテンタイプ織を使用する、請求項１８に記載の繊維構造物。
【請求項２０】
横糸の３つの層の減少した厚さの繊維を有し、ならびに３つの横糸層を一緒に結合するインターロックタイプ織で三次元織りすることにより形成される、請求項１から１９のいずれか一項に記載の繊維構造物。
【請求項２１】
横糸の中心層も多層織りにより他の２つの層の各々と結合される、請求項２０に記載の繊維構造物。
【請求項２２】
第１の部分と、第１の部分と比較して追加的である横糸の完全な層を有する第２の部分の間の遷移部分を有し、遷移部分が第１の部分と比較して追加的である横糸の部分的な層を有する、請求項１から２１のいずれか一項に記載の繊維構造物。
【請求項２３】
追加の部分的な層の横糸が横糸の２つの完全な層の間に配設され、ならびにインターロック織により織ることによりこれに結合される、請求項２２に記載の繊維構造物。
【請求項２４】
樹脂マトリックスにより緻密化された繊維補強物を有する複合材料部材であり、繊維補強物が請求項１から２３のいずれか一項に記載の繊維構造物により形成される、複合材料部材。
【請求項２５】
ターボマシンブレードを構成する、請求項２４に記載の部材。
【請求項２６】
マトリックスにより緻密化された繊維補強物を有する熱構造複合材料部材であり、繊維補強物が請求項１から２３のいずれか一項に記載の繊維構造物により形成される、熱構造複合材料部材。
【請求項１】
複合材料部材の組み立て用の単一片として織製される補強性繊維構造物であり、繊維構造物が内側部分またはコアおよび構造物の外側表面に隣接する部分またはスキンを有し、ならびに繊維構造物がコアにおいてはインターロック織および多層織から選択される少なくとも１つの織を用いて三次元織りすることにより、かつスキンにおいてはコアでの織とは異なり、多層織および二次元織から選択される織により織ることにより形成される、繊維構造物。
【請求項２】
コアにおいては少なくとも１つのインターロック織で三次元織りし、スキンにおいては平織、サテンまたはサージタイプの織で織ることにより形成される、請求項１に記載の繊維構造物。
【請求項３】
スキン織が多層タイプである、請求項２に記載の繊維構造物。
【請求項４】
スキン織が二次元タイプである、請求項２に記載の繊維構造物。
【請求項５】
スキン織がサテンタイプ織である、請求項３または請求項４に記載の繊維構造物。
【請求項６】
コアにおいては多層織りすることにより、ならびにスキンにおいてはコア織と異なる織で多層織りすることにより形成される、請求項１に記載の繊維構造物。
【請求項７】
コアにおいては多層織りすることにより、ならびにスキンにおいては二次元織りすることにより形成される、請求項１に記載の繊維構造物。
【請求項８】
コアが第１の織で三次元織りすることにより形成される第１部分と、第１の織と異なる第２の織で三次元織りすることにより形成される、第１の部分とスキンの間に位置する少なくとも１つの第２の部分を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の繊維構造物。
【請求項９】
第１および第２の織がインターロック織である、請求項８に記載の繊維構造物。
【請求項１０】
第１および第２の織が多層織りである、請求項８に記載の繊維構造物。
【請求項１１】
第１および第２の織が異なるピッチのマルチサテン織である、請求項１０に記載の繊維構造物。
【請求項１２】
第１および第２の織の一つがインターロック織であり、他方が多層織りである、請求項８に記載の繊維構造物。
【請求項１３】
スキン織が繊維構造物の外側表面で変化する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の構造物。
【請求項１４】
スキン織が平織タイプの織とサテンタイプの織の間で変化する、請求項１３に記載の繊維構造物。
【請求項１５】
縦糸および横糸の番手の少なくとも１つがコアとスキンの間で変化する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の繊維構造物。
【請求項１６】
縦糸および横糸の番手の少なくとも１つがコアよりスキンにおいて小さい、ＣＶＩ緻密化により複合材料部材を組み立てるための請求項１６に記載の繊維構造物。
【請求項１７】
織りに使用される糸がコアとスキンの間で変化する径のものである、請求項１から１６のいずれか一項に記載の繊維構造物。
【請求項１８】
横糸の２つの層の減少した厚さの少なくとも一部分を有し、ならびに２つの横糸層を一緒に結合するインターロックタイプ織で三次元織りすること、およびに各スキン層においては糸を一緒に結合する二次元織りすることにより形成される、請求項１から１７のいずれか一項に記載の繊維構造物。
【請求項１９】
三次元織りがサテンタイプ織を使用する、請求項１８に記載の繊維構造物。
【請求項２０】
横糸の３つの層の減少した厚さの繊維を有し、ならびに３つの横糸層を一緒に結合するインターロックタイプ織で三次元織りすることにより形成される、請求項１から１９のいずれか一項に記載の繊維構造物。
【請求項２１】
横糸の中心層も多層織りにより他の２つの層の各々と結合される、請求項２０に記載の繊維構造物。
【請求項２２】
第１の部分と、第１の部分と比較して追加的である横糸の完全な層を有する第２の部分の間の遷移部分を有し、遷移部分が第１の部分と比較して追加的である横糸の部分的な層を有する、請求項１から２１のいずれか一項に記載の繊維構造物。
【請求項２３】
追加の部分的な層の横糸が横糸の２つの完全な層の間に配設され、ならびにインターロック織により織ることによりこれに結合される、請求項２２に記載の繊維構造物。
【請求項２４】
樹脂マトリックスにより緻密化された繊維補強物を有する複合材料部材であり、繊維補強物が請求項１から２３のいずれか一項に記載の繊維構造物により形成される、複合材料部材。
【請求項２５】
ターボマシンブレードを構成する、請求項２４に記載の部材。
【請求項２６】
マトリックスにより緻密化された繊維補強物を有する熱構造複合材料部材であり、繊維補強物が請求項１から２３のいずれか一項に記載の繊維構造物により形成される、熱構造複合材料部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図８−１】
【図８−２】
【図９−１】
【図９−２】
【図１０−１】
【図１０−２】
【図１０−３】
【図１１−１】
【図１１−２】
【図１１−３】
【図１１−４】
【図１２−１】
【図１２−２】
【図１２−３】
【図１２−４】
【図１３−１】
【図１３−２】
【図１３−３】
【図１３−４】
【図１３−５】
【図１３−６】
【図１３−７】
【図１３−８】
【図１３−９】
【図１４】
【図１５】
【図１６−１】
【図１６−２】
【図１７】
【図１８−１】
【図１８−２】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図８−１】
【図８−２】
【図９−１】
【図９−２】
【図１０−１】
【図１０−２】
【図１０−３】
【図１１−１】
【図１１−２】
【図１１−３】
【図１１−４】
【図１２−１】
【図１２−２】
【図１２−３】
【図１２−４】
【図１３−１】
【図１３−２】
【図１３−３】
【図１３−４】
【図１３−５】
【図１３−６】
【図１３−７】
【図１３−８】
【図１３−９】
【図１４】
【図１５】
【図１６−１】
【図１６−２】
【図１７】
【図１８−１】
【図１８−２】
【図１９】
【公表番号】特表２００８−５４６９２１（Ｐ２００８−５４６９２１Ａ）
【公表日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５１７５６０（Ｐ２００８−５１７５６０）
【出願日】平成１８年６月２１日（２００６．６．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００６／０５０６１７
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１３６７５５
【国際公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【出願人】（５０５２７７６９１）スネクマ (567)
【出願人】（５０２２０２２８１）スネクマ・プロピュルシオン・ソリド (48)
【氏名又は名称原語表記】ＳＮＥＣＭＡ ＰＲＯＰＵＬＳＩＯＮ ＳＯＬＩＤＥ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２１日（２００６．６．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００６／０５０６１７
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１３６７５５
【国際公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【出願人】（５０５２７７６９１）スネクマ (567)
【出願人】（５０２２０２２８１）スネクマ・プロピュルシオン・ソリド (48)
【氏名又は名称原語表記】ＳＮＥＣＭＡ ＰＲＯＰＵＬＳＩＯＮ ＳＯＬＩＤＥ
【Ｆターム（参考）】
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