(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックスによって高密度化されたファイバー強化材を有している複合材料のターボ機械ブレードの製作方法であり、
・一部品のファイバーブランク（１００）の三次元織りによる製作と、
・一部品のファイバープレフォーム（２００）を得るためのファイバーブランク（１００）の成形を有しており、前記ファイバーブランクは、翼（２２０）およびブレード根元（２３０）プレフォームを構成する第一の部分を有しており、前記ブレード翼は、前エッジを後ろエッジにおのおの連絡している二つの面を示し、前記ファイバーブランクはまた、前記ブレード翼の前記面の一つだけに存在する少なくとも一つの第二の部分を有しており、前記第二の部分は、次の要素：ブレード内側プラットフォーム（２４０）、ブレード反傾斜壁（２５０）、ブレード外側プラットフォームスポイラー（２６０）、ブレード外側プラットフォームワイパー（２７０）の少なくとも一つのプレフォームを構成しており、また、
・マトリックスによる前記プレフォームの高密度化を有しており、前記プレフォームから成り前記マトリックスによって高密度化されたファイバー強化材を有している複合材料で作られた、次の要素：ブレード内側プラットフォーム（４０）、ブレード反傾斜壁（５０）、ブレード外側プラットフォームスポイラー（６０）、ブレード外側プラットフォームワイパー（７０）の少なくとも一つを前記ブレード翼の前記面の一つだけにもつ単一部品を形成しているブレードを得る方法。
【請求項２】
製作される前記翼の長手方向に対応する前記ファイバーブランクの長手方向において、前記ファイバーブランクは、前記翼（２２０）と前記ブレード根元（２３０）のプレフォームに対応する前記ファイバーブランクの第一の部分を構成するために相互連結されるヤーンのいくつかの層の第一のセット（１０２）と、次の要素：ブレード内側プラットフォーム（２４０）、ブレード反傾斜壁（２５０）、ブレード外側プラットフォームスポイラー（２６０）、ブレード外側プラットフォームワイパー（２７０）の少なくとも一つの部分のプレフォームに対応する前記ファイバーブランクの前記第二の部分を前記ブレード翼の前記面の一つに構成するように少なくとも局所的に相互連結されるヤーンのいくつかの層の第二のセット（１０４）を有しており、前記ヤーン層の第一のセット（１０２）の前記ヤーンは、前記ヤーン層の第二のセット（１０４）の前記ヤーンに連結されておらず、前記ヤーン層の第一のセットは、前記ファイバーブランクの前記少なくとも一つの第二の部分で、前記ヤーン層の第二のセットからのヤーンによって横断されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
製作される前記翼の長手方向に対応する長手方向において、前記ファイバーブランクは、
・前記翼（２２０）およびブレード根元（２３０）プレフォームに対応する前記ファイバーブランクの第一の部分を形成するために相互連結されるいくつかのヤーン層の第一のセット（１０２）と、
・ブレード内側プラットフォーム（２４０）部分および／またはブレード外側プラットフォームスポイラー（２６０）部分のプレフォームに対応する前記ファイバーブランクの少なくとも一つの第二の部分と、ブレード反傾斜壁（２５０）部分および／またはブレード外側プラットフォームワイパー（２７０）部分のプレフォームに対応する前記ファイバーブランクの少なくとも一つの第三の部分を前記翼の前記面の一つに形成するために少なくとも局所的に相互連結されるいくつかのヤーン層の第二のセット（１０４）を有しており、
前記ヤーン層の第一のセット（１０２）の前記ヤーンは、前記ヤーン層の第二のセット（１０４）の前記ヤーンに連結されておらず、
前記ヤーン層の第一のセット（１０２）は、前記ファイバーブランクの前記少なくとも一つの第二の部分で、また前記ファイバーブランクの前記少なくとも一つの第三の部分で、前記ヤーン層の第二のセット（１０４）のヤーンによって横断されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ファイバーブランクは、ヤーン層の第二および第三の連続セットで織られ、前記ファイバーブランクの成形は、前記ファイバーブランクの前記少なくとも一つの第二の部分と前記ファイバーブランクの前記少なくとも一つの第三の部分の外側で前記ヤーン層の第二のセットの部分を切断することによる除去を有していることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
製作される前記翼の長手方向に対応する長手方向において、前記ファイバーブランクは、
・前記翼およびブレード根元プレフォームに対応する前記ファイバーブランクの第一の部分を形成するために相互連結されるヤーンのいくつかの層の第一のセットと、
・次の要素：ブレード内側プラットフォーム、ブレード反傾斜壁、ブレード外側プラットフォームスポイラー、ブレード外側プラットフォームワイパーの少なくとも一つの一部のプレフォームに対応する前記ファイバーブランクの少なくとも一つの第二の部分と、前記第二の部分によって構成されるもの以外の前記要素のすべてまたは一部のプレフォームに対応する前記ファイバーブランクの第三の部分を、前記翼の前記面の一つに形成するために少なくとも局所的に相互連結されるヤーンのいくつかの層の第二のセットと、
・前記第二および第三の部分によって構成されるもの以外の前記要素の一つのすべてまたは一部のプレフォームに対応する前記ファイバーブランクの少なくとも一つの第四の部分と、前記第二、第三および第四の部分によって構成されるもの以外の前記要素の一つのすべてまたは部分のプレフォームに対応する前記ファイバーブランクの第五の部分を、前記翼の前記面の一つに形成するために少なくとも局所的に相互連結されるヤーンのいくつかの層の第三のセットを有しており、
前記ヤーン層の第一のセットの前記ヤーンは、前記ヤーン層の第二および第三のセットの前記ヤーンに連結されておらず、
前記ヤーン層の第一のセットは、前記ファイバーブランクの前記第二、第三、第四および第五の部分で、前記ヤーン層の第二および第三のセットのヤーンによって横断されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ファイバーブランクは、ヤーン層の第二および第三の連続セットで織られ、前記ファイバーブランクの成形は、前記ファイバーブランクの前記第二、第三、第四および第五の部分の外側で前記ヤーン層の第二および第三のセットの部分を切断することによる除去を有していることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ファイバーブランクの前記第一の部分において、製作される前記ブレードの不定の厚さの翼のプロファイルに沿って延びている方向に対応する方向に、前記ヤーン層の第一のセットのヤーン層の数は一定であることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
連続のファイバーブランク（１００）を有しているストリップ（４００）が三次元織りによって製作されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
ヤーンの三次元織りによって得られマトリックスによって高密度化されたファイバー強化材を有している複合材料で作られたターボ機械ブレード（１０）であり、翼（２０）とブレード根元（３０）を構成する第一の部分を有し、前記ブレード翼（２０）が、前エッジ（２０ａ）と後ろエッジ（２０ｂ）をおのおの連絡している二つの面（２２，２３）を示しているブレードにおいて、
前記第一の部分は、前記ブレード翼の前記面の一つだけに存在する少なくとも一つの第二の部分をもつ一部品を形成しており、前記第二の部分は、次の要素：ブレード内側プラットフォーム（４０）、ブレード反傾斜壁（５０）、ブレード外側プラットフォームスポイラー（６０）、ブレード外側プラットフォームワイパー（７０）の少なくとも一つの部分を構成しており、前記ブレードの前記第一および第二の部分に対応する前記ファイバー強化材の部分は少なくとも部分的に互いに重ねられており、前記ファイバー強化材の前記第一の部分のヤーンは、前記ファイバー強化材の前記第二の部分の中に貫き入っていることを特徴とするブレード。
【請求項１０】
前記第二の部分は、次の要素：ブレード内側プラットフォーム（４０）、ブレード反傾斜壁（５０）、ブレード外側プラットフォームスポイラー（６０）、ブレード外側プラットフォームワイパー（７０）の一つの部分を構成しており、前記第一の部分はまた、前記第二の部分によって既に構成されたもの以外の前記要素の少なくとも一つの部分を構成する少なくとも一つの第三の部分をもつ単一部品を形成しており、前記第三の部分は、前記翼の一つの面だけに存在しており、
前記ブレードの前記第一、第二および第三の部分に対応する前記ファイバー強化材の部分は、少なくとも部分的に互いに重ねられており、前記ファイバー強化材の前記第一の部分のヤーンは、前記ファイバー強化材の前記第二および第三の部分の中に貫き入っていることを特徴とする請求項９に記載のブレード。
【請求項１１】
前記第一の部分はまた、前記第二および第三の部分によって構成されたもの以外の前記要素の少なくとも一つの部分を構成する少なくとも一つの第四の部分をもつ単一部品を形成しており、前記第四の部分は、前記翼の一つの面だけに存在しており、
前記ブレードの前記第一、第二、第三および第四の部分に対応する前記ファイバー強化材の部分は、少なくとも部分的に互いに重ねられており、前記ファイバー強化材の前記第一の部分のヤーンは、前記ファイバー強化材の前記第二、第三および第四の部分の中に貫き入っていることを特徴とする請求項１０に記載のブレード。
【請求項１２】
前記第一の部分はまた、前記第二、第三および第四の部分によって構成されたもの以外の前記要素の少なくとも一つの部分を構成する少なくとも一つの第五の部分をもつ単一部品を形成しており、前記第五の部分は、前記翼の一つの面だけに存在しており、
前記ブレードの前記第一、第二、第三、第四および第五の部分に対応する前記ファイバー強化材の部分は、少なくとも部分的に互いに重ねられており、前記ファイバー強化材の前記第一の部分のヤーンは、前記ファイバー強化材の前記第二、第三、第四および第五の部分の中に貫き入っていることを特徴とする請求項１１に記載のブレード。
【請求項１３】
前記第二の部分は、次の要素：ブレード内側プラットフォーム、ブレード反傾斜壁（６５０）、ブレード外側プラットフォームスポイラー、ブレード外側プラットフォームワイパー（６７０）の一つの部分を構成しており、前記第一の部分は、前記第二の部分によって構成されたもの以外の前記要素のすべてまたは少なくとも一つの部分を構成する少なくとも一つの第三の部分をもつ単一部品を形成しており、
前記ブレードの前記第一、第二および第三の部分に対応する前記ファイバー強化材の部分は、少なくとも部分的に互いに重ねられており、前記ファイバー強化材の前記第一の部分のヤーンは、前記ファイバー強化材の前記第二および第三の部分の中に貫き入っていることを特徴とする請求項９に記載のブレード（６００）。
【請求項１４】
請求項９ないし１３のいずれか一つに記載の複数のブレードを有しているターボ機械ディスク。
【請求項１５】
請求項９ないし１３のいずれか一つに記載のブレード、または請求項１ないし８のいずれか一つの方法によって製作されたブレードが装備されたターボ機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マトリックスによって高密度化されたファイバー強化材を有している複合材料で作られたターボ機械ブレードに関している。
【背景技術】
【０００２】
意図する分野は、航空用エンジンまたは産業用タービンのためのガスタービンブレードのそれである。
【０００３】
複合材料のターボ機械ブレードの製作は既に提案された。引用文献は、スネクマ（SNECMA）とスネクマ・プロピュルシオン・ソリド（SNECMA Propulsion Solide）によって共同で提出された国際特許出願ＰＣＴ／ＦＲ２００９／０５２３０９が特に適し得る。この出願は、マトリックスによって高密度化されたファイバー強化材を有している複合材料で作られたターボ機械ブレードの製作を説明している。より正確には、この方法は、三次元織りによって製作されたファイバーブランクが、翼およびブレード根元プレフォームを構成する第一の部分と、内側プラットフォームまたはブレード外側プラットフォームプレフォームを構成する少なくとも一つの第二の部分を有している一部品のファイバープレフォームを得るように成形されるという特徴を示している。したがって、プレフォームの高密度化の後に、プレフォームから成りマトリックスによって高密度化されたファイバー強化材を有している複合材料で作られ、内側プラットフォームおよび／または外側プラットフォームと統合された単一部品を形成するブレードを得ることが可能である。
【０００４】
そのような方法によって得られたブレードは、その外側プラットフォームが、ブレードを囲むハウジングに対する（ワイパーの存在による）密閉の機能と、（タービン中のガスストリームのフロー経路の外側を画定するカバースポイラーの存在による）航空力学機能の両方を統合することができないという不利益を有している。
【０００５】
スネクマ（SNECMA）とスネクマ・プロピュルシオン・ソリド（SNECMA Propulsion Solide）によって共同で提出されたフランス特許出願０９ ５８９３１号は、統合された内側プラットフォームと外側プラットフォームを備えた単一部品を形成する複合材料で作られたブレードで、外側プラットフォームが密閉機能と航空力学機能の両方を提供するブレードの製作を説明している。
【０００６】
しかしながら、フランス特許出願０９ ５８９３１号に説明された方法でのそのような外側プラットフォームの製作は特に、二層ファイバー構造体での成形および造型作業、完全に実現可能であるが、実行するには単一層構造体でよりも複雑である作業を伴う。さらに、このように製作されたブレードは反傾斜壁を取り入れない。
【０００７】
さらに、フランス特許出願０９ ５８９３１号に説明された方法によって製作されたブレードの外側プラットフォームが損傷した場合には、外側プラットフォームが、航空力学機能と密閉機能の両方の機能を提供する単一部品に形成されているため、両機能が強い影響を受ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＰＣＴ／ＦＲ２００９／０５２３０９
【特許文献２】フランス特許出願０９ ５８９３１号
【発明の概要】
【０００９】
したがって、製作することが比較的簡単であり、必要な機能すなわち密閉、フロー経路画定（航空力学機能）および反傾斜機能を統合するターボ機械のタービンやコンプレッサーのための、複合材料、必須ではないが特にＣＭＣなどの熱構造複合材料で作られた入手可能なブレードを得ることができることが望ましい。
【００１０】
この目的のために、本発明によれば、マトリックスによって高密化されたファイバー強化材を有している複合材料で作られたターボ機械ブレードを製作するための方法が提案され、その方法は、
・一部品のファイバーブランクの三次元織りによる製作と、
・翼およびブレード根元プレフォームを構成する第一の部分と、前記ブレード翼の前記面の一つだけに存在する少なくとも一つの第二の部分を有している一部品のファイバープレフォームを得るためのファイバーブランクの成形を有しており、前記ブレード翼は、前エッジを後ろエッジにおのおの連絡している二つの面を示し、前記第二の部分は、次の要素：ブレード内側プラットフォーム、ブレード反傾斜壁、ブレード外側プラットフォームスポイラー、ブレード外側プラットフォームワイパーの少なくとも一つの部分のプレフォームを構成しており、また、
・マトリックスによる前記プレフォームの高密度化を有しており、前記プレフォームから成り前記マトリックスによって高密度化されたファイバー強化材を有している複合材料で作られた、次の要素：ブレード内側プラットフォーム、ブレード反傾斜壁、ブレード外側プラットフォームスポイラー、ブレード外側プラットフォームワイパーの少なくとも一つをもつ単一部品を形成しているブレードを得る。
【００１１】
フランス特許出願０９  ５８９３１号に説明された方法と比較すると、本発明は、単一層構造体から製作されるブレードの別個の部分によってフロー経路画定と密閉と反傾斜のこれらの機能のおのおのを提供することを提供する。このように製作されたブレードは、相補的な非対称の幾何学的配置を示し、その翼の一方の側（羽根の腹または羽根の背）において、ブレード外側プラットフォームワイパーの部分で密閉機能を、内側プラットフォームとブレード外側プラットフォームスポイラーの部分でフロー経路画定機能を、反傾斜壁の部分で反傾斜機能を提供する。この非対称の幾何学的配置は、翼の両側に必要な機能を提供するためにいくつかの同一の翼が交互配置されることを可能にする。
【００１２】
前記方法の有利な特徴によれば、製作される羽根の長手方向に対応する前記ファイバーブランクの長手方向において、前記ファイバーブランクは、前記翼およびブレード根元プレフォームに対応する前記ブランクの第一の部分を形成するために相互連結されるヤーンのいくつかの層の第一のセットと、次の要素：ブレード内側プラットフォーム、反傾斜壁、ブレード外側プラットフォームスポイラー、ブレード外側プラットフォームワイパーの少なくとも一つの部分のプレフォームに対応する前記ブランクの前記第二の部分を前記ブレード翼の前記面の一つに構成するために少なくとも局所的に相互連結されるヤーンのいくつかの層の第二のセットを有しており、前記ヤーン層の第一のセットの前記ヤーンは、前記ヤーン層の第二のセットの前記ヤーンに連結されておらず、前記ヤーン層の第一のセットは、前記ブランクの前記または各第二の部分に、前記ヤーン層の第二のセットのヤーンを有している。
【００１３】
連結されていない領域の提供は、連絡しているヤーンを切断することなしのフィアバープレフォームの成形を可能にし、そのような切断は、ファイバー強化材の、従って製作されるブレードの機械的強度を低減することがある。
【００１４】
本発明の一つの実施形態によれば、製作される前記ブランクのファイバーの長手方向に対応する長手方向において、前記ファイバーブランクは、
・前記翼と前記ブレード根元のプレフォームに対応する前記ブランクの第一の部分を形成するために相互連結されるヤーンのいくつかの層の第一のセットと、
・ブレード内側プラットフォームおよび／またはブレード外側プラットフォームスポイラーの部分のプレフォームに対応する前記ブランクの少なくとも一つの第二の部分と、ブレード反傾斜壁および／またはブレード外側プラットフォームワイパーの部分のプレフォームに対応する前記ブランクの少なくとも一つの第三の部分を前記翼の前記面の一つに形成するために少なくとも局所的に相互連結されるヤーンのいくつかの層の第二のセットを有しており、
前記ヤーン層の第一のセットの前記ヤーンは、前記ヤーン層の第二のセットの前記ヤーンに連結されておらず、
前記ヤーン層の第一のセットは、それを横断している前記ヤーン層の第二のセットのヤーンを前記ブランクの前記または各第二の部分に前記ブランクの前記または各第三の部分に有している。
【００１５】
この場合、前記ファイバーブランクは、ヤーン層の第二の連続セットで織られ、前記ファイバーブランクの成形は、前記ファイバーブランクの前記または各第二の部分と前記ファイバーブランクの前記または各第三の部分の外側で前記ヤーン層の第二のセットの部分を切断することによる除去を有している。
【００１６】
本発明の別の実施形態によれば、製作される前記ブランクのファイバーの長手方向に対応する長手方向において、前記ファイバーブランクは、
・前記翼およびブレード根元プレフォームに対応する前記ブランクの第一の部分を形成するために相互連結されるヤーンのいくつかの層の第一のセットと、
・次の要素：ブレード内側プラットフォーム、ブレード反傾斜壁、ブレード外側プラットフォームスポイラー、ブレード外側プラットフォームワイパーの少なくとも一つの一部のプレフォームに対応する前記ブランクの少なくとも一つの第二の部分と、前記第二の部分によって構成されるもの以外の前記要素のすべてまたは一部のプレフォームに対応する前記ブランクの第三の部分を、前記翼の前記面の一つに形成するために少なくとも局所的に相互連結されるヤーンのいくつかの層の第二のセットと、
・前記第二および第三の部分によって形成されるもの以外の前記要素の一つのすべてまたは一部のプレフォームに対応する前記ブランクの少なくとも一つの第四の部分と、前記第二、第三および第四の部分によって形成されるもの以外の前記要素のすべてまたは部分のプレフォームに対応する前記ブランクの第五の部分を、前記翼の前記面の一つに形成するために少なくとも局所的に相互連結されるヤーンのいくつかの層の第二のセットを有しており、
前記ヤーン層の第一のセットの前記ヤーンは、前記ヤーン層の第二および第三のセットの前記ヤーンに連結されておらず、
前記ヤーン層の第一のセットは、それを横断している前記ヤーン層の第二および第三のセットのヤーンを前記ブランクの第二、第三、第四および第五の部分に有している。
【００１７】
この場合、前記ファイバーブランクは、ヤーン層の第二および第三の連続セットで織られ、前記ファイバーブランクの成形は、前記ファイバーブランクの前記第二、第三、第四および第五の部分の外側で前記ヤーン層の第二および第三のセットの部分を切断することによる除去を有している。
【００１８】
方法のまた別の特徴によれば、前記ファイバーブランクの前記第一の部分において、製作される前記ブレードの不定の厚さの翼のプロファイルに沿って延びている方向に対応する方向に、前記ヤーン層の第一のセットのヤーン層の数は一定である。それから、前記ヤーンの第一のセットの前記ヤーンは、不定の重量および／またはカウントを有していてよい。
【００１９】
有利には、三次元織りによって製作されるストリップが、連続のファイバーブランクを有している。それから、これらが前記ストリップから切断されてよい。前記ブランクは、製作されるブレードの長手方向が緯糸方向または経糸方向に織られてよい。
【００２０】
本発明によれば、ヤーンの三次元織りによって得られマトリックスによって高密度化されたファイバー強化材を有している複合材料で作られたターボ機械ブレードも提案され、前記ブレードは、翼とブレード根元を構成する第一の部分を有し、前記ブレード翼が、前エッジと後ろエッジをおのおの連絡している二つの面を示しており、前記第一の部分は、前記ブレード翼の前記面の一つだけに存在する少なくとも一つの第二の部分をもつ一部品を形成しており、前記第二の部分は、次の要素：ブレード内側プラットフォーム、ブレード反傾斜壁、ブレード外側プラットフォームスポイラー、ブレード外側プラットフォームワイパーの少なくとも一つの部分を構成しており、前記ブレードの前記第一および第二の部分に対応する前記ファイバー強化材の部分は少なくとも部分的に互いに入れ子にされており、前記ファイバー強化材の前記第一の部分のヤーンは、前記ファイバー強化材の前記第二の部分の中に貫き入っている。
【００２１】
本発明の一つの実施形態によれば、前記第二の部分は、次の要素：ブレード内側プラットフォーム、ブレード反傾斜壁、ブレード外側プラットフォームスポイラー、ブレード外側プラットフォームワイパーの一つの部分を構成しており、前記第一の部分はまた、前記第二の部分によって既に構成されたもの以外の前記要素の少なくとも一つの部分を構成する少なくとも一つの第三の部分をもつ単一部品を形成しており、前記第三の部分は、前記翼の一つの面だけに存在しており、前記ブレードの前記第一、第二および第三の部分に対応する前記ファイバー強化材の部分は、少なくとも部分的に互いに重ねられており、前記ファイバー強化材の前記第一の部分のヤーンは、前記ファイバー強化材の前記第二および第三の部分の中に貫き入っている。
【００２２】
この場合、前記第一の部分はまた、前記第二および第三の部分によって構成されたもの以外の前記要素の少なくとも一つの部分を構成する少なくとも一つの第四の部分をもつ単一部品を形成してよく、前記第四の部分は、前記翼の一つの面だけに存在しており、前記ブレードの前記第一、第二、第三および第四の部分に対応する前記ファイバー強化材の部分は、少なくとも部分的に互いに重ねられており、前記ファイバー強化材の前記第一の部分のヤーンは、前記ファイバー強化材の前記第二、第三および第四の部分の中に貫き入っている。
【００２３】
前記第一の部分はまた、前記第二、第三および第四の部分によって構成されたもの以外の前記要素の少なくとも一つの部分を構成する少なくとも一つの第五の部分をもつ単一部品を形成してよく、前記第五の部分は、前記翼の一つの面だけに存在しており、前記ブレードの前記第一、第二、第三、第四および第五の部分に対応する前記ファイバー強化材の部分は、少なくとも部分的に互いに重ねられており、前記ファイバー強化材の前記第一の部分のヤーンは、前記ファイバー強化材の前記第二、第三および第四の部分の中に貫き入っている。
【００２４】
別の実施形態によれば、前記第二の部分は、次の要素：ブレード内側プラットフォーム、ブレード反傾斜壁、ブレード外側プラットフォームスポイラー、ブレード外側プラットフォームワイパーの一つの部分を構成しており、前記第一の部分はまた、前記第二の部分によって構成されたもの以外の前記要素のすべてまたは少なくとも一つの部分を構成する少なくとも一つの第三の部分をもつ単一部品を形成しており、前記ブレードの前記第一、第二および第三の部分に対応する前記ファイバー強化材の部分は、少なくとも部分的に互いに重ねられており、前記ファイバー強化材の前記第一の部分のヤーンは、前記ファイバー強化材の前記第二および第三の部分の中に貫き入っている。
【００２５】
前記ブレードは、セラミックマトリックス複合材料で作られてよい。
【００２６】
前記ブレードの一つの特徴によれば、前記ブレードの前記第二、第三、第四および／または第五の部分に対応するファイバー強化材の部分を構成するヤーンは、前記ブレードの前記第一の部分に対応する前記ファイバー強化材の部分を横断している。
【００２７】
ブレードの翼は、不定の厚さプロファイルを有しており、それに沿って、ブレードの第一の部分に対応するファイバー強化材の部分は、ブレードの長手方向に、不定の重量および／またはカウントを有しているヤーンの一定数の層または不定数のヤーン層を有している。
【００２８】
本発明はまた、その目的として、ターボ機械ローターまたはディスクと、複数のブレードが装備されたターボ機械を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本発明は、添付図面と関連して、限定することなく明示のためにここに与えられる説明から一層よく理解されるであろう。
【図１】・図１は、本発明の一つの実施形態にしたがうターボ機械ブレードの斜視図である。
【図２Ａ】・図２Ａは、図１のブレードの部分の拡大図である。
【図２Ｂ】・図２Ｂは、図１のブレードの部分の拡大図である。
【図２Ｃ】・図２Ｃは、図１のブレードの部分の拡大図である。
【図３】・図３は、図１によって示されたようなブレードのためのファイバープレフォームの製作のために設計された三次元織りファイバーブランクのヤーン層の三つのセットの配置を非常に概略的に示している。
【図４】・図４は、図３のファイバーブランクのから始めて図１によって示されたようなブレードのためのファイバープレフォームの連続の製作ステップを示している。
【図５】・図５は、図３のファイバーブランクのから始めて図１によって示されたようなブレードのためのファイバープレフォームの連続の製作ステップを示している。
【図６】・図６は、図３のファイバーブランクのから始めて図１によって示されたようなブレードのためのファイバープレフォームの連続の製作ステップを示している。
【図７】・図７は、図１のようなブレード翼の平坦プロファイルを示す断面図である。
【図８】・図８は、図７のようなプロファイルを得ることを可能にする、経糸ヤーン層のセットの断面図である。
【図９Ａ】・図９Ａは、図３のファイバーブランクを織る方法を示す断面図である。
【図９Ｂ】・図９Ｂは、図３のファイバーブランクを織る方法を示す断面図である。
【図１０Ａ】・図１０Ａは、一方では翼とブレード反傾斜壁の部分の間の、他方では翼とブレード内側プラットフォームの部分の間の接合個所に対応する図３のファイバーブランクの部分中の経糸および緯糸方向に平行な平面内での部分断面図である。
【図１０Ｂ】・図１０Ｂは、一方では翼とブレード反傾斜壁の部分の間の、他方では翼とブレード内側プラットフォームの部分の間の接合個所に対応する図３のファイバーブランクの部分中の経糸および緯糸方向に平行な平面内での部分断面図である。
【図１０Ｃ】・図１０Ｃは、ブレード反傾斜壁の部分およびブレード内側プラットフォームの部分と翼の間の接合個所に対応する図２にファイバーブランクの部分の部分緯糸断面図である。
【図１１Ａ】・図１１Ａは、一方では翼とブレード外側プラットフォームスポイラーの部分の間の、他方では翼とブレード外側プラットフォームワイパーの部分の間の接合個所に対応する図３のファイバーブランクの部分中の経糸および緯糸方向に平行な平面内での部分断面図である。
【図１１Ｂ】・図１１Ｂは、一方では翼とブレード外側プラットフォームスポイラーの部分の間の、他方では翼とブレード外側プラットフォームワイパーの部分の間の接合個所に対応する図３のファイバーブランクの部分中の経糸および緯糸方向に平行な平面内での部分断面図である。
【図１１Ｃ】・図１１Ｃは、ブレード反傾斜壁の部分およびブレード内側プラットフォームの部分と翼の間の接合個所に対応する図２にファイバーブランクの部分の部分緯糸断面図である。
【図１２Ａ】・図１２Ａは、翼根元の部分に対応するファイバーブランクの部分の緯糸ヤーンの配列の例を示している緯糸断面図である。
【図１２Ｂ】・図１２Ｂは、図１２Ａのファイバーブランク部分の三次元（多層）織りの例の経糸平面を示している緯糸断面図である。
【図１２Ｃ】・図１２Ｃは、図１２Ａのファイバーブランク部分の三次元（多層）織りの例の経糸平面を示している緯糸断面図である。
【図１２Ｄ】・図１２Ｄは、図１２Ａのファイバーブランク部分の三次元（多層）織りの例の経糸平面を示している緯糸断面図である。
【図１３】・図１３は、翼根元に対応するブランクの部分の別の実施形態を示している部分概略断面図である。
【図１４】・図１４は、図３のような複数のファイバーブランクを有している三次元織りによって得られた織りファイバーストリップの二つの実施形態を非常に概略的に示している。
【図１５】・図１５は、図３のような複数のファイバーブランクを有している三次元織りによって得られた織りファイバーストリップの二つの実施形態を非常に概略的に示している。
【図１６】・図１６は、本発明にしたがうターボ機械ブレードの製作方法の実施形態の連続ステップを示している。
【図１７】・図１７は、本発明にしたがうターボ機械ブレードの製作方法の別の実施形態の連続ステップを示している。
【図１８】・図１８は、図１のものに似た複数のブレードのターボ機械ローターへの装着を示している。
【図１９】・図１９は、本発明の別の実施形態にしたがうターボ機械ブレードの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明は、統合された内側プラットフォームおよび／または外側プラットフォームを備えた異なるタイプのターボ機械ブレード、特に異なるガスタービンスプールのコンプレッサーとタービンブレード、たとえば、図１によって示されるような低圧タービン（ＢＰ）ローターブレードに適用可能である。
【００３１】
図１のブレード１０は、よく知られた方法で、翼２０と、タング３２に連続して、たとえば球根形状断面を有している、より大きい厚さを有している部分によって構成された根元３０を有している。翼２０は、その根元３０とその先端２１の間を長手方向に延び、断面において反ったプロファイルを示しており、不定の厚さが二つの面２２，２３を定めており、翼２０の羽根の背と羽根の腹にそれぞれ対応しており、翼の前エッジ１２０ａと後ろエッジ１２０ｂをおのおの連絡している。
【００３２】
ブレード１０は、タービンローター（図示せず）の周囲に設けられた整合形状部の中への根元３０の挿入によってローターに装着される。
【００３３】
本発明の一つの実施形態にしたがうと、翼２０はまた、ブレード内側プラットフォーム４０部分、ブレード反傾斜壁５０部分、ブレード外側プラットフォームスポイラー６０部分、ブレード外側プラットフォームワイパー７０部分をそれぞれ構成する四つの別個の要素を有している。
【００３４】
より正確には、その径方向内向き端でその面２２において、翼２０はブレード内側プラットフォーム４０部分に連絡しており、その外側（または上側）表面４２は、径方向内向きに、ガスストリームｆのフロー経路を画定している。（ガスストリームフローの方向ｆの）その上流および下流端部において、プラットフォーム４０部分はカバースポイラー４４，４６で終わっている。示された例では、プラットフォーム部分の表面４２は傾斜されており、ブレードの長手方向に対する法線に対して一般に非ゼロ角度をなしている。ガスストリームフロー経路の内側表面の希望のプロファイルに依存して、角度はゼロであってもよく、または、表面４２はほぼ非直線たとえば反ったプロファイルを有していてもよい。
【００３５】
また、その径方向内向き端だがその面２１において、ブレード２０は、タービンローターにブレードが装着されたときに後者の傾斜を防ぐことができるフランク５１，５２をその上流および下流端に備えている反傾斜壁５０部分に連絡している。
【００３６】
翼２０はまた、その径方向外向き端で面２２において、ブレード外側プラットフォームスポイラー６０部分に連絡しており、それは、その内側（下側）表面６１に、径方向外向きに、ガスストリームｆ（図１および２Ｃ）のフロー経路を画定する。その上流および下流端部分において、ブレード外側プラットフォームスポイラー６０部分端はカバースポイラー６２，６３で終わっている。示された例では、ブレード外側プラットフォームスポイラー６０部分の表面６１は、ブレードまたは表面６１（図２Ｂ）の長手方向に対する法線に対して一般に非ゼロ角度をなす傾斜直線プロファイルを示す。変形として、ガスストリームフロー経路の外側表面の希望のプロファイルに依存して、表面６１は、一般に非直線たとえば反ったプロファイルを有していてもよい、および／または、ブレードの長手方向に実質的に垂直に延びていてもよい。
【００３７】
また、その径方向外向き端だがその面２１において、翼は、ブレード外側プラットフォームワイパー７０部分に連絡している。その外側（上側）表面７２において、ブレード外側プラットフォームワイパー７０部分がくぼみまたはバスタブの７３（図１および２Ａ）を画定している。バスタブ７３の上流および下流エッジに沿って、部分７０は、歯形プロファイルを有しているワイパー７４と７５をもっており、その先端は、ブレード先端とタービンリング（図示せず）の間のクリアランスを低減するためにタービンリングの摩耗材料の層の中に入り込んでもよい。
【００３８】
図１に示されるように、ブレード内側プラットフォーム４０部分とブレード反傾斜壁５０部分とブレード外側プラットフォームスポイラー６０部分とブレード外側プラットフォームワイパー７０部分は、それぞれ、翼の面の一つだけに存在する。言いかえれば、これらの要素の一つ以上を備えている翼の面の反対側の面はこれらの同じ要素を欠いている。したがって、翼の径方向内向き端に存在する一つまたは同じ要素によって慣例的におこわなれる（径方向外側に）フロー経路を画定することおよび反傾斜の機能は、本発明のブレードでは別個の要素によって、すなわち、ここで説明される例ではブレード内側プラットフォーム４０部分とブレード反傾斜壁５０部分によっておこなわれる。同様に、翼の径方向外向き端に存在する一つまたは同じ要素によって慣例的におこわなれるフロー経路画定および傾斜密閉は、本発明のブレードでは別個の要素によって、すなわち、ここで説明される例ではブレード外側プラットフォームスポイラー６０部分とブレード外側プラットフォームワイパー７０部分によっておこなわれる。
【００３９】
図３は、マトリックスによる高密度化と可能性のある機械加工の後に、図１に示されたブレード１００のような、統合された内側プラットフォーム、反傾斜壁、外側プラットフォームスポイラーおよびワイパー部分をもつ複合材料で作られたブレードを得るために、それから始めてファイバーブレードプレフォームが成形され得るファイバーブランク１００を非常に概略的に示している。
【００４０】
ブランクの１００は、三次元織りまたは多層織りによって得られた二つの部分１０２と１０４を有しており、これら三つの部分のエンベロープだけが図３に示されている。部分１０２は、成形後に、翼およびブレード根元プレフォームに対応するファイバーブレードプレフォームの部分を構成するように設計されている。部分１０４は、成形後に、ブレード反傾斜部分とブレード外側プラットフォームワイパー部分とブレード内側プラットフォーム部分とブレード外側プラットフォームスポイラー部分のプレフォームに対応するファイバーブレードプレフォームの部分を構成するように設計されている。
【００４１】
二つの部分１０２と１０４は、製作されるブレードの長手方向に対応するほぼ方向Ｘに延びているストリップの形をしている。ファイバーストリップ１０２は、翼プレフォームを形成するように設計された部分に、製作されるブレードの翼のプロファイルの厚さにしたがって決定された不定の厚さを示す。ファイバーストリップ１０２は、根元プレフォームを構成するように設計された部分に、製作されるブレードの根元の厚さにしたがって決定された割増の厚み部１０３を示す。
【００４２】
ファイバーストリップ１０２は、製作されるブレードの翼と根元の展開された（平坦化された）プロファイルの長さにしたがって選択された幅ｌを有しており、一方、ファイバーストリップ１０４，１０６はおのおの、製作される反傾斜壁、内側プラットフォーム、ブレード外側プラットフォームスポイラーおよびワイパー部分の展開された長さにしたがって選択されたｌよりも大きい幅Ｌを有している。
【００４３】
ファイバーストリップ１０４は、製作されるブレードの反傾斜壁、内側プラットフォームおよび外側プラットフォームスポイラーおよびワイパー部分の厚さにしたがって決定された実質的に一定の厚さを有している。ストリップ１０４は、第一の部分１０４ａを有し、それは、翼の羽根の腹を構成するように設計されたストリップ１０２の第一の表面１０２ａに沿ってその近辺に延びており、また第二の部分１０４ｂを有し、それは、翼の羽根の背を構成するように設計されたストリップ１０２の第二の表面１０２ｂに沿ってその近辺に延びており、また、ストリップ１０２の第一の表面１０２ａに沿ってその近辺に延びている第三の部分１０４ｃを有している。
【００４４】
ストリップ１０４の部分１０４ａ，１０４ｂは、製作されるブレードの反傾斜壁部分と内側プラットフォーム部分の個所に対応する個所においてストリップ１０２に対して横切って延びている連絡部分１４０ｃによって連結されている。
【００４５】
ストリップ１０４の部分１０４ｂ，１０４ｃは、製作されるブレードの外側プラットフォームワイパー部分と外側プラットフォームスポイラー部分の個所に対応する個所においてストリップ１０２に対して横切って延びている連絡部分１５０ｃによって連結されている。
【００４６】
ブレードの外側プラットフォームワイパー部分の希望の幾何学的配置に依存して、ブレード外側プラットフォームスポイラー部分と反傾斜壁部分と内側プラットフォーム部分において、連絡部分１４０ｃと１５０ｃはストリップ１０２を横断し、図１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａおよび１１Ｂに関連して後に説明されるように、ブランクの長手方向Ｘに実質的に垂直に、または曲がったプロファイルにしたがって進入および／または出現してよい。のちにより詳しく説明されるように、ストリップ１０２，１０４は、三次元織りによって同時に、複数の連続ブランク１００をＸ方向に連続的に織ることによってストリップ１０２と部分１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃの間の連結なしで織られる。
【００４７】
図４ないし６は、製作されるブレードの形状に近い形状を有しているファイバープレフォームがファイバーブランク１００で始めてどのように得られるかを非常に概略的に示している。
【００４８】
ストリップ１０２は、製作されるブレードの長さ寸法に対応する長さをもつストリップ１２０を得るように、割増の厚み部１０３の中の一端と、連絡部分１５０ｃをわずかに越えた他端において切断され、膨張部分１３０が、割増の厚み部１０３の部分によって構成され、製作されるブレードの根元の位置に対応する個所に配置される。
【００４９】
さらに、図４に示されるように、連絡部分１４０ｃの両側に延びている独立セグメント１４０ａ，１４０ｂと連絡部分１５０ｃの両側に延びている独立セグメント１５０ａ，１５０ｂを解放するように、ストリップ１０４の部分１０４ａ，１０４ｃの端に、またそれの部分１０４ｂに切り欠きが作られる。
【００５０】
部分１４０ａ，１４０ｂ，１５０ａ，１５０ｂの長さは、製作されるブレードの内側プラットフォーム、反傾斜壁、外側プラットフォームスポイラーおよび外側プラットフォームワイパー部分の長さによって決定される。
【００５１】
ストリップ１０２とストリップ１０４部分１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃの間の連結の欠如のため、図５に示されるように、部分１４０ａ，１４０ｂ，１５０ａ，１５０ｂは、プレートを形成するように、ヤーンを切断することなく、ストリップ１０２に垂直に折り曲げられ得る。
【００５２】
それから、ブレード翼の反ったプロファイルを再生するストリップ１０２の変形を伴うでためにモールディングによって、製作されるブレードのファイバープレフォーム２００が得られる。（特にカバースポイラーをもつ）ブレードの内側プラットフォーム部分の形状とブレードの反傾斜壁部分の形状にそれぞれ似た形状を再生するために部分１４０ａ，１４０ｂも変形される。同様に、ブレードのブレード外側プラットフォームスポイラー部分の形状と外側プラットフォームワイパー部分にそれぞれ似ている形状を再生するために部分１５０ａ，１５０ｂが変形される（図５を参照）。プレフォーム２００は、このように、翼の羽根の腹を構成するように設計された表面２２０ａと翼の羽根の背を構成するように設計された表面２２０ｂを有している翼プレフォーム部分２２０と、（タングプレフォームをもつ）根元プレフォーム部分２３０と、内側プラットフォーム部分プレフォーム部分２４０と、反傾斜壁部分プレフォーム部分２５０と、ブレード外側プラットフォームカバースポイラー部分プレフォーム部分２６０と、外側プラットフォームワイパー部分プレフォーム部分２７０を有して得られる（図６）。
【００５３】
のちに説明されるように、ファイバーブランクで始まるブレードプレフォームを製作するステップは、ブランクのファイバーの処理と固化コンパウンドでのその含浸の後に有利に実行される。
【００５４】
ファイバーブランク１００を三次元的に織る方法がいま非常に詳細に説明される。
【００５５】
ブランクの長手方向Ｘに延びている経糸ヤーンで織りがおこなわれると仮定すると、この方向に緯糸ヤーンで織ることが可能であることが明記される。
【００５６】
不定の重量を有している経糸ヤーンを使用することによって、ストリップ１０２のその幅を越える厚さの変化が得られる。変形としてまたは付加的に、経糸ヤーンのカウント（緯糸方向の単位長さあたりのヤーンの数）を変化させることが可能であり、より少ないカウントはモールディングによるプレフォームの成形の間により大幅に薄くすることを可能にする。
【００５７】
したがって、図７の平坦投影図に示されるようなブレード翼プロフィルを得るために、図８によって示されるような不定の重量およびカウントを有している３層の経糸ヤーンが使用され得る。
【００５８】
実施の一つの実例では、使用されるヤーンは、日本の会社日本カーボンによって「Ｎｉｃａｌｏｎ」の名で供給される、０．５Ｋ（５００フィラメント）の重量（フィラメントの数）を有しているシリコンカーバイド（ＳｉＣ）ヤーンであってよい。
【００５９】
経糸は、０．５ＫのＳｉＣヤーンと、二つの０．５Ｋのヤーンの組み合わせによって得られた１ＫのＳｉＣヤーンで作られており、二つのヤーンはカバーリングによって組み合わされる。カバーリングは、織りの後に除去されることが可能である一時的性質のフィラメント、たとえば水に溶かすことによって除去され得るポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィラメントで実行される。
【００６０】
下記の表１は、各列の経糸ヤーンについて、カウント（プロファイルの長さあたりのヤーン／ｃｍの数）と、０．５Ｋのヤーンの数と、１Ｋのヤーンの数と、ｍｍでの厚さプロファイルを明記しており、後者はほぼ１ｍｍと２．５ｍｍの間で変化している。
【表１】
0005866350.tif 000002
【００６１】
当然、入手可能なヤーンの重量に依存して、ヤーン層の数とカウントと重量の変化の異なる組み合わせが、得られるプロファイルのために採用されてよい。
【００６２】
図９Ａ，９Ｂは、経糸断面における、特別な厚み部１０３の外側に図３のファイバーブランク１００を織るために使用され得る織り方の二つの連続の平面を示している。
【００６３】
ファイバーブランク１００のストリップ１０２は、経糸ヤーン層のセットを有しており、層の数は、ここでは、たとえば３（層Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３）に等しい。経糸ヤーンは、三次元織りによって緯糸ヤーンｔ１によって連結されている。
【００６４】
ストリップ１０４はまた、ストリップ１０２のように、三次元織りによって緯糸ヤーンｔ２よって連結された、たとえば３にまったく等しい経糸ヤーンのセット（層Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３）を有している。
【００６５】
緯糸ヤーンを互いに連結されないままにしておくために、緯糸ヤーンｔ１は、ストリップ１０４の経糸ヤーンの層の中に延びておらず、また緯糸ヤーンｔ２は、ストリップ１０２の経糸ヤーンの層の中に延びていないことに注意されたい。
【００６６】
示された例では、織りは、サテンまたはマルチサテンタイプ織りでおこなわれた多層織りである。他のタイプの三次元織り、たとえば、マルチプル平織りでの多層織りや「インターロック」タイプ織りを使用する織りが使用されてもよい。「インターロック」によってここで意味されるものは、緯糸ヤーンの層のおのおのが経糸ヤーンのいくつかの層を連結し、同じ経糸列のヤーンが織りの平面中に同じ経路をもつ織りである。
【００６７】
三次元織りの異なる方法が、特に文献ＷＯ２００６／１３６７５５に説明されている。
【００６８】
図１０Ａおよび１０Ｂはそれぞれ、図３のファイバーブランクのストリップ１０４の連絡部分１４０ｃ，１５０ｃによるストリップ１０２の横断部における経糸および緯糸方向に平行な断面図である。図１０Ａは、連絡部分１４０ｃにおけるストリップ１０２の表面１０２ａ（羽根の腹）の側におけるストリップ１０４の経糸ヤーンの進入を示している。この個所では、ストリップ１０４の経糸ヤーンの各層（ここでは層Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３）は、図１０Ａに示されるように、反ったプロファイルにしたがうストリップ１０２の緯糸ヤーンｔ１の間を貫いている。
【００６９】
図１０Ｂは、連絡部分１４０ｃにおけるストリップ１０２の表面１０２ｂ（羽根の背）の側におけるストリップ１０４の経糸ヤーンの出現を示している。この個所では、ストリップ１０４の経糸ヤーンの各層（ここでは層Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３）は、図１０Ｂに示されるように、反ったプロファイルにしたがうストリップ１０２の緯糸ヤーンｔ１の間から出現している。
【００７０】
当然、反傾斜壁部分と内側ブレードプラットフォーム部分の希望の形状に依存して、ストリップ１０４の経糸ヤーンの層は、たとえば直線プロファイルなどの異なるプロファイルでストリップ１０２に進入しそれから出現してよい。
【００７１】
ストリップ１０２の一方の側から他方の側へのストリップ１０４の横断は、ストリップ１０４の各経糸ヤーンがストリップ１０２の経糸および緯糸ヤーンのすべてを個別に横断するようにすることによって織りのあいだに達成される。
【００７２】
図１０Ｃは、ストリップ１０４の連絡部分１４０ｃによるストリップ１０２の横断部における緯糸断面図である。ストリップ１０４の経糸ヤーンの層（ここでは層Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３）は、もちろんストリップ１０４の緯糸ヤーンｔ１も、ストリップ１０２への進入の場所と同じ場所においてストリップ１０２から再出現していないことが観察される。確かに、（面１０２ａの側での）ストリップ１０２へのそれらの進入と（面１０２ｂの側での）それらの出現の間、ストリップ１０４の経糸ヤーンは、連絡部分１４０ｃにおける部分１０４ａ，１０４ｂ（図３）の間にオフセットを形成することを可能にする距離ｄ１にわたってストリップ１０２の内部に保持されている。このオフセットは、図１に示されるように、翼２０の方向に反傾斜壁部分５０の上方にあるブレード内側プラットフォーム部分４０を形成することを可能にする。
【００７３】
図１１Ａおよび１１Ｂは、図３のファイバーブランクのストリップ１０４の連絡部分１５０ｃによるストリップ１０２の横断部における経糸および緯糸方向に平行な断面図である。図１１Ａは、連絡部分１５０ｃにおけるストリップ１０２の面１０２ｂ（羽根の背）の側におけるストリップ１０４への経糸ヤーンの進入を示している。この個所では、ストリップ１０４の経糸ヤーンの各層（ここでは層Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３）は、図１１Ａに示されるように、反ったプロファイルにしたがうストリップ１０２の緯糸ヤーンｔ１の間を貫いている。
【００７４】
図１１Ｂは、連絡部分１５０ｃにおけるストリップ１０２の面１０２ａ（羽根の腹）の側におけるストリップ１０４の経糸ヤーンの出現を示している。この個所で、ストリップ１０４の経糸ヤーンの各層（ここでは層Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３）は、図１１Ｂに示されるように、反ったプロファイルにしたがうストリップ１０２の緯糸ヤーンｔ１の間に出現している。
【００７５】
もちろん、ブレード外側プラットフォームスポイラー部分とブレード外側プラットフォームワイパー部分の希望の形状に依存して、ストリップ１０４の経糸ヤーンの層は、たとえば直線プロファイルなどの異なるプロファイルでストリップ１０２に進入しそれから出現してよい。
【００７６】
図１１Ｃは、ストリップ１０４の連絡部分１５０ｃによるストリップ１０２の横断部における緯糸断面図である。ストリップ１０４の経糸ヤーン層（ここでは層Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３）は、もちろんストリップ１０４の緯糸ヤーンｔ１も、ストリップ１０２への進入の個所と同じ個所においてストリップ１０２から再出現していないことが観察される。確かに、（面１０２ｂの側での）ストリップ１０２へのそれらの進入と（面１０２ａの側での）それらの出現の間、ストリップ１０４の経糸ヤーンは、連絡部分１５０ｃにおける部分１０４ｂ，１０４ｃ（図３）の間のオフセットの生成を可能にする距離ｄ２にわたってストリップ１０２の内部に保持されている。このオフセットは、図１に示されるように、翼２０の方向にブレード外側プラットフォームスポイラー部分６０の上方にあるブレード外側プラットフォームワイパー部分７０を形成することを可能にする。
【００７７】
割増の厚み部１０３は、緯糸ヤーンのより大きい重量と追加層を有している経糸ヤーンを使用することによって得ることができる。
【００７８】
図１２Ａでは、緯糸ヤーンの層の数が、この例では、ブレードのタングに対応するストリップ１０２の部分１０２１と、特別な厚み部１０３を有しているストリップ１０２の部分１０２３の間で４から７に変化している。
【００７９】
さらに、異なる重量を有している緯糸ヤーンｔ１，ｔ’１，ｔ”１が使用され、たとえばヤーンｔ１は０．５Ｋ（５００フィラメント）重量の「Ｎｉｃａｌｏｎ」ＳｉＣヤーンであり、ヤーンｔ’１は二つの０．５Ｋヤーンの組み合わせによって、ヤーンｔ”１は三つの０．５Ｋヤーンの組み合わせによって得られる。
【００８０】
ブランク部分１０２３の織りは、部分１０２１よりも多数の経糸スレッド層を必要とする。これは、部分１０２１の二つの経糸平面から経糸ヤーンを組み合わせることによって部分１０２３の各経糸平面を構成することによって経糸平面の数を減らすことによって部分１０２１と部分１０２３の間の移行のあいだに有利に達成される。図１２Ｂおよび１２Ｃは、部分１０２１の隣接する経糸平面を示し、図１２Ｄは、図１２Ｂおよび１２Ｃから経糸平面を組み合わせることによって部分１０２３に得られる経糸平面を示している。図１２Ｂ、１２Ｃおよび１２Ｄでは、（図８に示されるような）経糸ヤーンまたは緯糸ヤーンの異なる重量は簡潔さのために示されていない。一方の側の図１２Ｂおよび１２Ｃと他方の側の図１２Ｄの間において、破線は、図１２Ｂおよび１２Ｃの異なる層の経糸ヤーンが、図１２Ｄの経糸ヤーンの層をどのように構成するかを示している。
【００８１】
もちろん、緯糸層の数と緯糸ヤーン重量の異なる組み合わせが、特別な厚み部１０３を形成するために採用されてよい。
【００８２】
図１３に概略的に示される別の実施形態によれば、特別な厚み部１０３は、ストリップ１０２の織りのあいだに挿入物を導入することによって得られることができる。
【００８３】
図１３では、ブレードのタングに対応するストリップ１０２の部分１０２１の緯糸ヤーン層のセットＴ１は、織りのあいだのリンキングの省くことによって、挿入物１０３１が挿入される二つのサブセットＴ１１，Ｔ１２に分割される。示された例では、部分１０２１は、ブレード翼に対応するストリップ１０２の部分１０２２よりも大きい厚さを有している。部分１０２２と部分１０２１の間の移行は、図１２Ａの部分１０２１，１０２３の間の移行について上に説明されたのと同じ手法で作られてよい。図３の連絡部分１４０ｃにおけるストリップ１０４によるストリップ１０２の横断は、任意に、厚くされた部分１０２１によっておこなわれてもよい。
【００８４】
部分１０２１の反対側の挿入物１０３の端において、緯糸ヤーン層のサブセットT11，T12は、織りによっていったん再び再結合されて、部分１０２１と同じ厚さを有している部分１０２’１を、それから、厚さ減少によって、部分１０２２と同じ厚さを有している部分１０２’２を形成しており、部分１０２’２は、続く織りブランクのブレード翼に対応する部分を形成している。
【００８５】
挿入物１０３１は、好ましくはモノリシックセラミック、好ましくは製作されるブレードの複合材料のマトリックスと同じセラミック材料で作られている。したがって、挿入物１０３１は、ＳｉＣ粉末を焼結させることによって得られたＳｉＣのブロックであってもよい。
【００８６】
図１４によって非常に概略的に示されるように、複数のファイバーブランク１００は、連続するファイバーブランクの一つ以上の列が形成されたストリップ３００を織ることによって得られてもよい。織りで接続されたエッジの影響を避け、プレフォームの成形のあいだに変形するより多くの自由を残し、ブランク１００のあいだに移行領域を提供するために、割増の長さ領域３１０，３２０が経糸方向（経糸ヤーンだけ）と緯糸方向（緯糸ヤーンだけ）に設けられる。
【００８７】
図１５は、実施の変形を示しており、それによると、ブランク１００の列がストリップの長手方向に垂直な緯糸方向に織られてストリップ４００が作られている。割増の長さ領域４１０，４２０がまた、経糸方向と緯糸方向に設けられている。ブランク１００のいくつかの列が織られてよく、この目的のためにストリップ４００の幅が調節されている。
【００８８】
本発明の一つの実施形態による複合材料で作られたブレードの製造方法の連続ステップが図１６に示される。
【００８９】
ステップ５０１において、三次元織りによって複数のファイバーブランクたとえば図１５に示されるような経糸方向に方向づけられたいくつかの列のファイバーブランクを有しているファイバーストリップが織られる。高い温度および特に腐食環境（特に湿度）における使用のために設計されたターボ機械ブレードのために、セラミックファイバーで作られたヤーン、特にシリコンカーバイド（ＳｉＣ）ファイバーが織りに使用される。
【００９０】
ステップ５０２において、ファイバー上に存在するオイリングとファイバーの表面上の酸化物の存在を除去するためにファイバーストリップが処理される。酸化物の除去は、酸処理によって、特にフッ化水素酸への浸しによって得られる。酸処理によってオイリングが除去され得ないならば、オイリングを除去するための前処理が、たとえば短い熱処理によるオイリングの分解によって実行される。
【００９１】
ステップ５０３において、化学気相含浸またはＣＶＩによってファイバーストリップのファイバー上にインターフェーズコーティングの薄層が形成される。インターフェーズコーティングの材料は、たとえば、熱分解炭素または熱分解炭素（ＰｙＣ）、窒化ホウ素（ＢＮ）またはホウ素ドープドカーボン（ＢＣ、たとえば５原子パーセント（％ａｔ）ないし２０％ａｔのＢをもち、残りがＣである）である。たとえば、インターフェーズコーティングの薄層は、好ましくは小さい厚さを有し、たとえばせいぜい１００ナノメートルに等しく、いっそうせいぜい５０ナノメートルに等しく、それにより、ファイバーブランクの良い変形能力を維持する。好ましくは、厚さは、少なくとも１０ナノメートルに等しい。
【００９２】
ステップ５０４において、ファイバーが薄いインターフェーズコーティング層で覆われたファイバーストリップが、固化合成物、一般に溶剤でおそらく薄められた樹脂で含浸される。炭素前駆体樹脂、たとえば、フェノールまたはフラン樹脂、またはセラミック前駆物質樹脂たとえばＳｉＣのポリシラザンまたはポリシロキサン樹脂前駆物質が使用されてよい。
【００９３】
樹脂（ステップ５０５）中のあらゆる溶剤の除去による乾燥の後に、樹脂の前硬化が実行されてもよい（ステップ５０６）。前硬化または部分的架橋は、ブレードプレフォームの製作に必要とされる変形能力をまだ保ちながら、硬さ、したがって強さの増大を可能にする。
【００９４】
ステップ５０７において、図４および５によって示されるように、個別ファイバーブランクが切断される。
【００９５】
ステップ５０８において、このように切断されたファイバーブランクが（図５および６によって示されたように）成形され、翼および根元プレフォーム部分と、内側プラットフォーム部分、反傾斜壁部分、ブレード外側プラットフォームスポイラー部分および外側プラットフォームワイパー部分プレフォーム部分の形成のためのたとえばグラファイトで作られた型の中に置かれる。
【００９６】
その後、樹脂の架橋が完了され（ステップ５０９）、架橋された樹脂が熱分解される（ステップ５１０）。架橋と熱分解は、型の中の温度を漸進的に上げることによって続けられてよい。
【００９７】
熱分解の後に、熱分解残留物によって固化されたファイバープレフォームが得られる。固化樹脂の量は、プレフォームのファイバーが工具の助けなしでもその形状を保ちながら取り扱われ得るほど十分に熱分解残留物がそれを連結するように選択され、固化樹脂の量は好ましくはできるだけ少なくなるように選ばれることが明記される。
【００９８】
オイリングを除去することと、酸処理と、ＳｉＣファイバーで作られた基質のインターフェーズコーティングの形成から成るステップが知られている。文献ＵＳ５０７１６７９が参考文献になり得る。
【００９９】
複合材料の脆性軽減の機能を提供するに十分な厚さを有しているファイバーマトリックスインターフェーズを一般に得るために第二のインターフェーズ層がＣＶＩ（ステップ５１１）によって形成される。第二のインターフェーズ層は、ＰｙＣ、ＢＮ、ＢＣから選択された材料であってよく、第一のインターフェーズ層の材料と必ずしも同じではない。第二のインターフェーズ層の厚さは、好ましくは少なくとも１００ナノメートルに等しい。
【０１００】
二層インターフェーズの製作は、先に示されたように、好まれる。それは、スネクマ・プロピュルシオン・ソリドによるフランス特許出願０８５４９３７号の中で説明されている。
【０１０１】
それから、固化されたプレフォームのマトリックスによる高密度化が実行される。高い温度および特に腐食環境における使用のために設計されたターボ機械ブレードのために、マトリックスは、セラミックたとえばＳｉＣ製である。ＣＶＩによって高密度化が実行されてよく、その場合、第二のインターフェーズ層の形成とマトリックスによる高密度化は、同じ炉の中で続けられてよい。
【０１０２】
高密度化は、ブレードを希望の寸法に機械加工することから成るステップ５１３によって分離された二つの連続ステップ（ステップ５１２と５１４）で実行され得る。
【０１０３】
前機械加工作業は、ステップ５０９と５１０の間すなわち樹脂の架橋の後かつ熱分解の前に実行されてよいことに注意されたい。
【０１０４】
本発明の別の実施形態による複合材料で作られたブレードの製造方法の連続ステップが図１７に示される。
【０１０５】
複数のファイバーブランクを有しているファイバーストリップの三次元織りから成るステップ６０１と、オイリングと酸化物を除去するための処理から成るステップ６０２は、図１６の製作方法のステップ５０１と５０２と同様である。
【０１０６】
ステップ６０３において、個別ファイバーブランクがファイバーストリップから切断され、それから、各個別ファイバーブランクは、翼および根元プレフォーム部分と、内側プラットフォーム部分、反傾斜壁部分、ブレード外側プラットフォームスポイラー部分および外側プラットフォームワイパー部分プレフォーム部分を得るために、型または形成機の中で成形される（ステップ６０４）。
【０１０７】
ステップ６０５において、形成機の中に保持されたプレフォームのファイバー上にインターフェーズ脆性軽減コーティングがＣＶＩによって形成される。インターフェーズコーティングの材料は、前に述べられたようにたとえばＰｙＣ、ＢＮ、ＢＣである。インターフェーズコーティングの厚さはおよそ一ないし数百ナノメートルである。
【０１０８】
プレフォームはまだ形成機の中に保持されており、部分的な高密度化によるプレフォームの固化が実行され（ステップ６０６）、固化は、ＣＶＩによるファイバー上へのセラミック堆積の形成によって実行される。
【０１０９】
ＣＶＩによるインターフェーズコーティングの形成とＣＶＩによるセラミック堆積による固化は、同じＣＶＩ炉の中で続けられ得る。
【０１１０】
形成機は、好ましくはグラファイトで作られ、ＣＶＩによるインターフェーズ堆積を与える反応ガス相の通過を保証する穴を示す。
【０１１１】
プレフォームが保持工具の支援なしでもその形状をまだ維持しながら取り扱われ得るほどに固化が十分であるとき、固化されたプレフォームが形成機から取り出され、ＣＶＩによるセラミックマトリックスによる高密度化が実行される。高密度化は、ブレードを希望の寸法に機械加工することから成るステップ６０８によって分離された二つの連続ステップ（ステップ６０７と６０９）でおこなわれ得る。
【０１１２】
前記のものにおいて、不定の厚さの翼プロフィルの製作は、可変重量および／またはカウントを有しているヤーンを使用することによって考えられた。変形として、同じ重量のヤーンのある数の層と不変のカウントをもつ翼プレフォームに対応するファイバーブランク部分を製作することは可能であり、プロファイル厚さの変化は、第一の高密度化ステップの後の機械加工のあいだに、または固化されたブレードプレフォームの前機械加工のあいだに得られる。
【０１１３】
さらに、ブレードに予定される使用条件により、ブレードのファイバー強化材のファイバーは、セラミック以外の材料、たとえばカーボンで作られてもよく、マトリックスは、セラミック以外の材料、たとえばカーボンや樹脂製であってもよく、もちろん本発明は、有機基質複合材料で作られたブレードの製造に適用されてもよい。
【０１１４】
図１８は、図１のブレード１００と同様の構造体を示している複数のブレード５１０，５２０，５３０，５４０のターボ機械ローターまたはディスク５００への装着を示している。ブレード５１０，５２０，５３０，５４０は、ローターの周囲に設けられた整合形状を凹部５０１，５０２，５０３，５０４の中に各ブレードの根元５１７，５２７，５３７，５４７をそれぞれ挿入することによってローター５００に装着される。ブレード１０について前に説明されたように、ブレード５１０，それぞれ、５２０，５３０，５４０の翼５１６，それぞれ、５２６，５３６，５４６は、その表面５１２（羽根の背），それぞれ、５２２，５３２，５４２に、（その端にカバースポイラーを有している）内側プラットフォーム部分５１８，それぞれ、５２８，５３８，５４８とブレード外側プラットフォームスポイラー部分５１４，それぞれ、５２４，５３４，５４４を有している。さらに、翼５１６，それぞれ、５２６，５３６，５４６は、その面５１１（羽根の腹），それぞれ、５２１，５３１，５４１に、反傾斜壁部分５１３，それぞれ、５２３，５３３，５４３と、ブレード外側プラットフォームワイパー部分５１５，それぞれ、５２５，５３５，５４５を有している。
【０１１５】
図１８に示されるように、ブレードは互いに入れ子になっており、一つの既に装着されたブレードたとえばブレード５３０は、その反傾斜壁部分５３３の上に、隣接するブレードの内側プラットフォーム部分ここではブレード５４０のプラットフォーム部分５４８を受ける。同様に、ブレード５３０は、そのブレード外側プラットフォームワイパー部分５３５の上に、ブレード５４０のブレード外側プラットフォームスポイラー部分５４４を受ける。
【０１１６】
いったん一緒に装着されたならば、各ブレードここではたとえばブレード５２０は、その翼ここでは翼５２６の両側に、慣例的に存在する機能、すなわち、その径方向内向き端にある、ここでは反傾斜壁部分５１３，５２３の組み合わせによって提供される反傾斜機能と、ここでは内側プラットフォーム部分５２８，５３８の組み合わせによって提供されるフロー経路画定機能と、またその径方向内向き端にある、外側プラットフォームスポイラー部分５２４，５３４の組み合わせによって提供されるフロー経路画定機能と、外側プラットフォームワイパー５１５，５２５の組み合わせによって提供される密閉機能備えている。
【０１１７】
図１と関連して先に説明されたブレード１０は、その翼２０の羽根の背に、ブレードプラットフォーム部分４０とブレード外側プラットフォームワイパー部分７０を有しており、一方、その翼２０の羽根の腹に、反傾斜壁部分５０とブレード外側プラットフォームスポイラー部分６０を有している。実施の変形によれば、内側プラットフォームおよびブレード外側プラットフォームワイパー部分はブレード翼の羽根の腹に配置されてもよく、一方、反傾斜壁およびブレード外側プラットフォームスポイラー部分は、ブレード翼の羽根の背に配置されてもよい。実施の他の変形によれば、ブレード内側プラットフォーム、ブレード外側プラットフォームワイパー、反傾斜壁およびブレード外側プラットフォームスポイラー部分の分配は、翼がその翼の面の一つに、ブレード内側プラットフォーム、ブレード外側プラットフォームワイパー、反傾斜壁およびブレード外側プラットフォームスポイラー部分の一つだけを備え、他の三つの部分が翼の他方の面に配置されるように、また、これら四つの部分のすべてが翼の同じ面に存在するようであってもよい。しかしながら、ブレード上の質量のより良い分布のために、ブレードは、好ましくは、一つの面に二つの部分を、また翼の反対側の面に他の二つの部分を備えている。
【０１１８】
本発明によるブレードの実施のさらに別の変形によれば、ブレード内側プラットフォームとブレード外側プラットフォームワイパーと反傾斜壁とブレード外側プラットフォームスポイラーの要素の一つの部分が翼の両面に存在し、これらの要素の他のいくらかが、先に説明されたように、翼の一つの面だけに存在してもよい。図１９は、実施の変形のそのような例を示しており、ブレード６００は、内側プラットフォーム６４０と完全なブレード外側プラットフォームスポイラー６６０を備えており、それらは翼６２０の両方の面６２２，６２３に存在し、一方、反傾斜壁６５０およびブレード外側プラットフォームワイパー６７０部分だけは、翼６２０の面６２３だけにそれぞれ存在している。この場合、先に説明されたストリップ１０２などの、翼を構成するように設計されたファイバーストリップは、反傾斜壁およびブレード外側プラットフォームスポイラー部分と一緒の内側プラットフォームとブレード外側プラットフォームスポイラーの製作を可能にするファイバーストリップの独立した部分を有していることを可能にするために、ストリップ１０４などの二つのファイバーストリップによって、先に説明された部分１４０ｃ，１５０ｃなどの連絡部分において横断される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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