(57)【要約】【課題】　本発明の対象は、少なくとも２方向に沿って交差した糸又は糸区間の重ね合わされた層が上に押し当てられる、プリフォームに適した形状の支持体（１６）を使用し、前記層は、層を横断する糸又は糸区画により互いに連結され、かつ前記糸又は区画は、棘状部材（１８）によって前記支持体（１６）上に張られるか保持される、織り混ぜた糸又は糸区画から織物プリフォームを製造する方法である。【解決手段】　棘状部材の使用に根ざした欠陥の集中を回避するように、棘状部材（１８）をずらしながら再埋設する工程を含むことを特徴とする。【選択図】　図３Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　少なくとも２方向に沿って交差した糸又は糸区間の重ね合わされた層が上に押し当てられる、プリフォームに適した形状の支持体（１６）を使用し、前記層は、該層を横断する糸又は糸区画により互いに連結され、かつ前記糸又は区画は、棘状部材（１８）によって前記支持体（１６）上に張られるか保持される、織り混ぜた糸又は糸区画から織物プリフォームを製造する方法において、棘状部材の使用に根ざした欠陥の集中を回避するように、棘状部材（１８）をずらしながら再埋設する工程を含むことを特徴とするプリフォーム製造法。
【請求項２】
　棘状部材（１８）は、該棘状部材（１８）の傾斜によって誘発される欠陥の集中を限定するためにほぼ糸の方向にずらされことを特徴とする請求項１記載のプリフォーム製造法。
【請求項３】
　棘状部材（１８）は、糸又は糸区間が間に張られる該棘状部材間に現れる欠陥の集中を減少させるために、糸にほぼ垂直な方向にずらされることを特徴とする請求項１又は２記載のプリフォーム製造法。
【請求項４】
　棘状部材（１８）の数は、母線方向に配置される糸又は区間の数を増加させるように、再埋設工程の際に増加することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の特に円筒形、円錐形又は円錐台形状の層の重ね合わせの際に、表面が増加するプリフォーム製造法。
【請求項５】
　糸（１２）は、山形模様（２０）を形成するように、角部分によって円錐形又は円錐台形部分のレベルで堆積され、該山形模様は、一定の糸比率を得るように、半径が減少するに応じて止められることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の円錐台形又は円錐形部分を含むプリフォーム製造法。
【請求項６】
　山形模様（２０）の製造に必要な棘状部材を長手方向及び角度的にずらしながら、再埋設する少なくとも１つの工程を含むことを特徴とする請求項５記載のプリフォーム製造法。
【請求項７】
　角部分による山形模様の数は、再埋設の際に増加することを特徴とする請求項５又は６記載のプリフォーム製造法。
【請求項８】
　樹脂、セラミック、炭素、金属又はその他のマトリックス内に埋め込まれる請求項１〜７のいずれか１項記載の方法により製造される織物プリフォームを含む複合材料部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、とりわけ航空及び宇宙分野で特に使用される複合材料部材のための、多方向織物プリフォームの製造法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　とりわけ鉱物の、織り混ぜた繊維（又は糸）から製造される、このタイプのプリフォームは、樹脂、セラミック、炭素、金属又はその他のマトリックス内に埋め込まれる。
【０００３】
　かかるプリフォームの製造法及び機械は、特許文献１、特許文献２及び特許文献３に記載されている。
【０００４】
　これらの技術によれば、プリフォームは、少なくとも２方向に沿って交差した糸の布を、成形型、支持体又はマンドレル上に重ね合わせることによって得られ、前記布は次に、前記布にほぼ垂直な他の方向に沿って、布を横断する糸によって互いに連結される。
【０００５】
　布は、連続糸の一部をなす直線糸区間の各々を２つの固定点の間に張って、該直線糸区間を堆積させることにより得られる。第１の実施態様によれば、固定点は、支持体内の区間の各端部で糸を突き刺すことによって得られる。別の実施態様によれば、棘状部材（又は針）が、区間の端部で支持体上に埋設され、糸は、棘状部材間に直線糸区間を得るように、前記棘状部材の間を進む。棘状部材の使用は、特に大きな頂点角度の円錐上で布を製造し、巻き取られた糸を保持し、かつ円錐端部への糸の滑動を回避するために必要になる。
【０００６】
　本発明は、棘状部材を使用する方法をとりわけ対象とする。
【０００７】
　このタイプのプリフォームを含む部材は、宇宙ロケットの熱遮蔽体として特に使用され、かつ非常に大きな熱的及び機械的制約を受ける。
【０００８】
　これらの部材の機械的、熱的及び電気的性質は、プリフォームのあらゆる点での繊維比率の均一性に関係する。例えば、プリフォーム内の繊維比率が変化すると、機械的、熱的又は電気的性質が変化する。
【０００９】
　更に、繊維比率の変化は、稠密化及び場合によってあり得る加工を妨害し、かつこのようにして部材の特性を下落させる原因となる欠陥を発生させる可能性がある。
【００１０】
【特許文献１】仏国特許出願公開第２７１８７５７号明細書
【特許文献２】仏国特許出願公開第２７１８７５８号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第０２８４４９７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
　従って、本発明の目的は、より均一な繊維比率を得ることを可能にする多方向織物プリフォームの新規な製造法を提供して、先行技術を改良し、このことは、前記プリフォームから得られ、特に機械的及び熱的特性を改良する部材をも提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
　このために、本発明に係るプリフォームの製造法は、少なくとも２方向に沿って交差した糸又は糸区間の重ね合わされた層が上に押し当てられる、プリフォームに適した形状の支持体を使用し、前記層は、層を横断する糸又は糸区画により互いに連結され、かつ前記糸又は区画は、棘状部材によって前記支持体上に張られるか保持される、織り混ぜた糸又は糸区画から織物プリフォームを製造する方法を特徴とし、棘状部材の使用に根ざした欠陥の集中を回避するように、棘状部材をずらしながら再埋設する工程を含むことを特徴とする方法とするものである。
【００１３】
　好ましくは、棘状部材は、該棘状部材の傾斜によって誘発される欠陥の集中を限定するためにほぼ糸の方向にずらされ、かつ／又は糸又は糸区間が間に張られる棘状部材間に現れる欠陥の集中を減少させるために、糸にほぼ垂直な方向にずらされる。
【００１４】
　円筒形、円錐形又は円錐台形状のプリフォームに関して、棘状部材の数は、長手方向に配置される糸又は区間の数を増加させるように、再埋設工程の際に増加する。
【００１５】
　円錐台形又は円錐形部分を含むプリフォームの製造に関して、糸は、山形模様を形成するように、角部分によって円錐形又は円錐台形部分のレベルに堆積され、該山形模様は、一定の糸比率を得るように、半径が減少するに応じて止められる。棘状部材の使用に根ざした欠陥の集中を回避するために、山形模様の製造のために使用される棘状部材は、それらを長手方向及び角度的にずらしながら、少なくとも一度再埋設される。
【００１６】
　好適には、角部分による山形模様の数は、再埋設の際に増加する。
【００１７】
　本発明は、樹脂、セラミック、炭素、金属又はその他のマトリックス内に埋め込まれる本発明により製造される織物プリフォームを含む複合材料部材も同様に対象とする。
【００１８】
　本発明は上記した実施態様には限定されず、逆に特に製造する織物プリフォームの形状、並びに糸及びマトリックスの性質に関して、そのあらゆる応用例をカバーする。
【発明の効果】
【００１９】
　本発明の実施に関して、棘状部材は、マンドレル又は支持体上に直接配置されか、又はマンドレルの一端又はその両端に配置される案内リング上に付け加えられ得る。棘状部材の再埋設は、好ましくはマンドレルに対して行われ、棘状部材は、すでに製造されたプリフォーム内に再埋設され、このことによって、より良い剛性が与えられる。
【００２０】
　その他の特性及び利点は、添付図面を参照して専ら実施例として示す記載である、本発明の以下に続く記載から現れるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
　図１に、本発明の方法により得られる多方向織物プリフォーム１０の実施例を示した。
【００２２】
　とりわけ鉱物の、織り混ぜた糸（又は繊維）１２から製造される、このタイプのプリフォームは、航空及び宇宙分野で特に使用される複合材料部材を得るために、樹脂、セラミック、炭素、金属又はその他のマトリックス内に埋め込まれる。
【００２３】
　選択された実施態様によれば、プリフォーム１０は、円錐形部分１５が続く円筒形部分１４を有する。当然に、本発明は、この形状に限定されず、あらゆる立体形状を含む。
【００２４】
　プリフォームを製作するために、表面に棘状部材１８が埋設され得る突き刺し支持体又は装置１６を使用する。
【００２５】
　この支持体１６は、プリフォーム１０の形状に適応する輪郭を有する。選択した実施例によれば、外部形状が、プリフォームの内部形状に対応する、図２に図解する、マンドレルと呼ばれる支持体１６を使用する。
【００２６】
　この支持体は、棘状部材１８の埋設及びそれらの保持を可能にする適当な材料でできている。
【００２７】
　本発明の実施例によれば、織物プリフォーム１０は、少なくとも２方向、好適には直交する好ましくは３方向に沿って配置される織り混ぜた繊維又は糸から得られる。
【００２８】
　図３Ａ〜３Ｃに、様々な糸堆積工程を図解し、図３Ａは、長手方向での糸堆積に対応する横糸通し工程を図解し、図３Ｂは、円周方向での糸堆積に対応する糸巻き工程を図解し、かつ図３Ｃは、突き刺し工程を図解し、糸は、半径方向に沿って配置される。
【００２９】
　明細書では以下、横糸通し及び糸巻き操作によって得られる集合を指し示すために、用語「糸」又は「繊維」並びに用語「布」及び「層」を区別なく使用する。
【００３０】
　棘状部材１８は、糸巻き操作の際に、特に円錐の角度が非常に開いている際に、糸の保持を確実にするために、かつ以下で説明するように円錐形部分を製造するために、横糸通し工程の際に糸区間が間に張られる固定点として必要である。
【００３１】
　最適な機械的、熱的及び電気的特性を得るためには、均一な、糸の固有体積及び糸によって占められる体積の間の比に対応する、糸の体積比率に達することが重要である。
【００３２】
　しかるに、棘状部材１８の使用は、欠陥を体系的に引き起こす。
【００３３】
　一方で、棘状部材の傾斜に比例して、糸巻きの際にピンが傾斜する側に位置する、円周方向の糸がない領域が残存する。
【００３４】
　他方で、棘状部材の使用は、棘状部材を有する母線のレベルで低い糸比率を有する領域を横糸通しの際に発生させる。
【００３５】
　結局、連続する層の重ね合わせによって円形、円錐形又は円錐台形状を製造することは、比較的低い横糸通しの糸比率を外半径のレベルで生じさせる。
【００３６】
　これらの欠陥の集中を緩和するために、本発明による多方向織物プリフォームの製造法は、棘状部材をずらしながら再埋設する工程を含む。
【００３７】
　このようにして、欠陥は体積全体に対して配分され、このことは、より均一な糸比率、及びより少ない変動を有する部材を得ることを可能にする。
【００３８】
　より良く配分するために、再埋設の際に、棘状部材の傾斜によって誘発される欠陥を減少させるように長手方向に、及び／又は母線のレベルで発生する欠陥を減少させるように円周方向に、棘状部材をずらす。
【００３９】
　更に、大きな半径に対し横糸通しの糸比率の減少を補うために、プリフォームの厚さにおいてより一定な糸比率を得るため横糸通し工程の際に張る糸の数を増加させるように、棘状部材の数を再埋設の際に増加させる。
【００４０】
　多数の再埋設により、より良い欠陥配分を得ることが可能になると考えられるとしても、実際上、プリフォームの体積内で満足のゆく欠陥配分、及びほぼ一定な糸比率を得るためには、約４０層の総数に対して１〜２回の再埋設で十分であることが確認される。
【００４１】
　１回の再埋設又は各再埋設は、変化し得る幾つかの層の製造後に行われる。
【００４２】
　円錐形部分１５のレベルで、糸１２は、図４で図解するように、山形模様２０を形成するように、角部分によって横糸通し工程の際に堆積される。山形模様２０は、一定の糸比率を得るように、半径が減少するに応じて止められる。
【００４３】
　山形模様の停止位置は、できるだけ一定な横糸通しの糸比率を得るように、好ましくは二分法によって、すでに製造された層の数、円錐形であってもなくても良い形状に応じて決定される。
【００４４】
　前述のように欠陥を配分するために、山形模様２０の製造に必要な棘状部材を長手方向及び角度的にずらしながら、少なくとも１回の再埋設を用いた。
【００４５】
　更に、直径増加によって生じる糸比率の低下を補うために、再埋設の際に部分毎の山形模様の数を増加させる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】円錐形部分が続く、円筒形部分を含む織物プリフォームの実施例の断面図である。
【図２】図１のプリフォームを得るために使用される支持体又はマンドレルの断面図である。
【図３Ａ】横糸通し工程を図解する斜視図である。
【図３Ｂ】糸巻き工程を図解する斜視図である。
【図３Ｃ】突き刺し工程を図解する横断面図である。
【図４】円錐形部分の横糸通し工程の際の山形模様の製造を図解する詳細図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０　プリフォーム
１２　糸
１４　円筒形部分
１５　円錐形部分
１６　支持体
１８　棘状部材
２０　山形模様
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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