(57)【要約】  第一の複数の糸層（Ｃ１からＣ１０）と第二の複数の糸層（Ｔ１からＴ１０）との間で多層織りによって単一片として織られている複合材料部品を補強するための繊維構造（２００）である。繊維構造は薄肉化部分（２０４）を含み、前記部分においてこれは、  その各々において、構造の表面に位置する第一の複数の糸層の糸層の下にある第一の複数の糸層の糸層（Ｃ３、Ｃ８；Ｃ４）から糸（ＦＣ３；ＦＣ８；ＦＣ４）が割り込む、表面連続性の複数の糸引き出し部（２１０、２１１、２１２）と、  その各々において、糸（ＦＣ１；ＦＣ１０）が、構造の表面に位置する第一の複数の糸層の糸層（（Ｃ１；Ｃ１０）から割り込み、各割り込み糸（ＦＣ１；ＦＣ１０）は、構造の表面において、第一の複数の糸層の下にある糸層（Ｃ２；Ｃ９）の糸（ＦＣ２；ＦＣ９）によって置き換えられる、表面不連続性の複数の糸引き出し部（２２０、２２１）と、を有する。  繊維構造の表面に位置する第二の複数の糸層（Ｔ１からＴ１０）の層の糸は、少なくとも薄肉化部分（２０４）全体にわたって連続している。
2015504980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合材料部品を補強するための繊維構造であって、前記構造は第一の複数の糸層と第二の複数の糸層との間で多層織りによって単一片として織られており、繊維構造は少なくとも１つの薄肉化部分を含み、
構造は、薄肉化部分において、繊維構造がその表面に、
その各々において構造の表面に位置する第一の複数の糸層の糸層の下にある第一の複数の糸層の糸層に属する糸が割り込む、表面連続性の１つ以上の糸引き出し部と、
その各々において構造の表面に位置する第一の複数の糸層の糸層に糸が割り込み、各割り込み糸は第一の複数の糸層の下にある糸層の糸によって構造の表面内で置き換えられる、表面不連続性の１つ以上の糸引き出し部と、を含むこと、および
繊維構造の表面に位置する第二の複数の糸層の層の糸は、少なくとも薄肉化部分全体にわたって連続していることを特徴とする、繊維構造。
【請求項２】
表面不連続性の各部分において、第一の複数の糸層の層の各割り込み糸が、構造を出る直前に、第二の複数の糸層の層の少なくとも１つの糸と織り交ぜられることを特徴とする、請求項２に記載の繊維構造。
【請求項３】
繊維構造が、長手方向に延在する第一および第二外面を有すること、および第一面に存在する糸引き出し部は、第二面に存在する糸引き出し部に対して長手方向にずれていることを特徴とする、請求項１または２に記載の構造。
【請求項４】
薄肉化部分が、第一の複数の糸層の糸の方向に、第二の複数の糸層の減少する数の糸層を有すること、および繊維構造は、第二の複数の糸層の糸層の数の規定の減少に応じて分布された、表面不連続性の糸引き出し部を含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の繊維構造。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の繊維構造によって繊維補強材が形成される、マトリクスによって緻密化された繊維補強材を含む複合材料部品。
【請求項６】
航空エンジンブレードを構成することを特徴とする、請求項５に記載の部品。
【請求項７】
請求項６に記載のブレードを複数含むターボプロップ。
【請求項８】
請求項７に記載のターボプロップを少なくとも１つ備える航空機。
【請求項９】
複合材料部品を補強するための繊維構造を製造する方法であって、方法は、第一の複数の糸層と第二の複数の糸層との間で多層織りによって単一片として繊維構造を織るステップであって、繊維構造は少なくとも１つの薄肉化部分を含むステップを含み、
方法は、薄肉化部分の織りの間に、
その各々において構造の表面に位置する第一の複数の糸層の糸層の下にある第一の複数の糸層の糸層の糸が第二の複数の糸層の層の糸ともはや一緒には織られない、表面連続性の糸引き出し部と、
その各々において構造の表面に位置する第一の複数の糸層の糸層の糸が第二の複数の糸層の層の糸ともはや一緒には織られない、表面不連続性の糸引き出し部であって、第一の複数の糸層の下にある糸層からの糸は、表面不連続性部分からのものとしてはもはや織られない糸を組織の表面において置き換えるために使用される、糸引き出し部とが画定されること、ならびに
繊維組織の表面に位置する第二の複数の糸層の層の糸は、少なくとも薄肉化部分全体にわたって連続していることを特徴とする、方法。
【請求項１０】
表面不連続性部分からはもはや織られない第一の複数の糸層の層の糸が、構造を出る直前に第二の複数の糸層の層の少なくとも１つの糸と織り交ぜられることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
繊維構造が長手方向に延在する第一および第二外面を有すること、および第一面に存在する糸引き出し部は、第二面に存在する糸引き出し部に対して長手方向にずれていることを特徴とする、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
薄肉化部分が、第一の複数の糸層の糸の方向に、第二の複数の糸層の減少する数の糸層を有すること、および繊維構造は、第二の複数の糸層の糸層の数の所定の減少に応じて分布された、表面不連続性の糸引き出し部を含むことを特徴とする、請求項９から１１のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複合材料からの部品の作成に関し、より具体的にはこのような部品のための補強繊維構造の作成に関する。
【０００２】
本発明の具体的な応用分野は、構造複合材料の部品、すなわちマトリクスによって緻密化された繊維補強構造を有する部品の作成である。複合材料は、金属で作られた同じ部品よりも軽い総重量を有する部品を製造できるようにする。
【背景技術】
【０００３】
航空エンジン用のブレードなどの複合材料部品のための繊維補強材を作り出すように、多層織りによって繊維構造を作成する文脈において、構造の織りの間に、ブレードの擬似最終形状および寸法を有する（すなわち、「ネット形状」を有する）繊維プリフォームを得るように、ブレードの締結縁部または後縁などの部品の厚みの減少と合わせるために、縦糸方向および横糸方向の両方に糸を引き出すことが必要である。織りの間にこのようにして糸を引き出すことで、繊維構造の表面に局所的に存在する不織糸（すなわち浮いている糸）を生じ、これはその後、第二作業の間に切断される。
【０００４】
構造の表面にあるこれらの繊維を切断することで、局所的に繊維の不整合を生じ、結果的に一旦マトリクスが堆積すると、マトリクス材料が豊富な部品の領域を生じるが、この領域は部品の材料における微小亀裂の潜在的な源となる。
【０００５】
加えて、たとえばサテン織りなど、織り地の表面に存在する織りのため、繊維から引き出された糸の最終連結点より後に存在する浮き糸の全てが切断される必要があり、これによって繊維の密度に著しいばらつきを局所的に生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７１０１１５４号明細書
【特許文献２】米国特許第７２４１１１２号明細書
【特許文献３】国際公開第２０１０／０６１１４０号
【特許文献４】国際公開第２００６／１３６７５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
作成される複合材料部品の、特に薄肉なその部分における、擬似最終形状および寸法を備える繊維構造を有することができるようにすることが望ましく、またこのことが、規則的であってこのような部分に最小限に変化する繊維密度を備える表面状態で可能であるようにすることが、望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的のため、本発明は、複合材料部品を補強するための繊維構造を提供し、前記構造は第一の複数の糸層と第二の複数の糸層との間で多層織りによって単一片として織られており、繊維構造は少なくとも１つの薄肉化部分を含み、
構造は、薄肉化部分において、繊維構造がその表面に、
その各々において構造の表面に位置する第一の複数の糸層の糸層の下にある第一の複数の糸層の糸層に属する糸が割り込む、表面連続性の１つ以上の糸引き出し部と、
その各々において構造の表面に位置する第一の複数の糸層の糸層に糸が割り込み、各割り込み糸は第一の複数の糸層の下にある糸層の糸によって構造の表面内で置き換えられる、表面不連続性の１つ以上の糸引き出し部と、を含むこと、および
繊維構造の表面に位置する第二の複数の糸層の層の糸は、少なくとも薄肉化部分全体にわたって連続していることを特徴とする。
【０００９】
繊維構造の表面連続性および表面不連続性の両方における糸引き出し部の存在は、このような構造をより織りやすくしながら、表面の糸連続性領域を最適化すること、ならびに構造内の表面繊維の不整合および密度ばらつきを結果的に制限することを、可能にする。薄肉化部分の表面に位置する、たとえば縦糸などの糸が、その部分の全長にわたって連続的に保全された場合には、糸は薄肉化部分全体に沿った横糸層の連続的引き出しの結果として、多数の横糸層を横断する必要がある。これらの交差は、表面で連続的な縦糸を擦り切らす可能性のある高レベルの摩擦を生じ、構造をますます織りにくくさせる。表面連続性は表面不連続性の引き出し部からのものとして新しい糸を使用して保たれるので、表面連続性の引き出し部の間に表面不連続性の糸引き出し部を交互に挟むことによって、このような欠点は回避される。
【００１０】
本発明の特定の態様によれば、表面不連続性の各部品において、第一の複数の糸層の層の各割り込み糸は、構造を出る直前に、第二の複数の糸層の層の少なくとも１つの糸と織り交ぜられる。
【００１１】
繊維構造から引き出された糸をこのように織り交ぜることによって、糸の引き出しによる、結果的に織りの終わりに切断される必要のある不織糸は、排除される。これは、表面不連続性の繊維引き出し部の繊維の体積密度のばらつきを減少させる。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、繊維構造は、長手方向に延在する第一および第二外面を有し、第一面に存在する糸引き出し部は、第二面に存在する糸引き出し部に対して長手方向にずれている。
【００１３】
本発明のさらに別の態様によれば、薄肉化部分は、第一の複数の糸層の糸の方向に、第二の複数の糸層の減少する数の糸層を有し、繊維構造は、第二の複数の糸層の糸層の数の所定の減少に応じて分布された、表面不連続性の糸引き出し部を含む。
【００１４】
本発明は、マトリクスによって緻密化された本発明の繊維構造を含む、複合材料部品も提供する。具体的には、部品は航空エンジンブレードを構成してもよい。
【００１５】
本発明はまた、本発明の複数のブレードを備えるターボプロップも提供する。
【００１６】
本発明はまた、本発明の少なくとも１つのターボプロップを備える航空機も提供する。
【００１７】
本発明はまた、複合材料部品を補強するための繊維構造を製造する方法も提供し、方法は第一の複数の糸層と第二の複数の糸層との間で多層織りによって単一片として繊維構造を織るステップであって、繊維構造は少なくとも１つの薄肉化部分を含むステップを含み、
方法は、薄肉化部分の織りの間に、
その各々において構造の表面に位置する第一の複数の糸層の糸層の下にある第一の複数の糸層の糸層の糸が第二の複数の糸層の層の糸ともはや一緒には織られない、表面連続性の糸引き出し部と、
その各々において構造の表面に位置する第一の複数の糸層の糸層の糸が、第二の複数の糸層の層の糸ともはや一緒には織られない、表面不連続性の糸引き出し部であって、第一の複数の糸層の下にある糸層からの糸は、表面不連続性部分からのものとしてはもはや織られない糸を組織の表面において置き換えるために使用される、糸引き出し部とが画定されること、ならびに
繊維組織の表面に位置する第二の複数の糸層の層の糸は少なくとも薄肉化部分全体にわたって連続していることを特徴とする。
【００１８】
本発明の特定の態様によれば、表面不連続性部分からはもはや織られない第一の複数の糸層の層の糸は、構造を出る直前に第二の複数の糸層の層の少なくとも１つの糸と織り交ぜられる。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、繊維構造は長手方向に延在する第一および第二外面を有し、第一面に存在する糸引き出し部は、第二面に存在する糸引き出し部に対して長手方向にずれている。
【００２０】
本発明のさらに別の態様によれば、薄肉化部分は、第一の複数の糸層の糸の方向に、第二の複数の糸層の減少する数の糸層を有し、繊維構造は、第二の複数の糸層の糸層の数の所定の減少に応じて分布された、表面不連続性の糸引き出し部を含む。
【００２１】
本発明のその他の特徴および利点は、非限定例として、以下の添付図面を参照して示される、本発明の具体的実施形態の以下の説明から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態における、航空エンジンブレードを製造するための繊維構造の多層織りを示す概略図である。
【図２】図１の繊維構造の薄肉化部分の拡大横糸断面図である。
【図３】図１の繊維構造の薄肉化部分の拡大縦糸断面図である。
【図４】図１の繊維構造から得られたブレード繊維プリフォームの斜視図である。
【図５】マトリクスを用いて図４のプリフォームを緻密化することによって得られた複合材料ブレードの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明は一般に、複合材料部品、具体的には航空エンジンブレードの製造で使用するための、プリフォームと称される、繊維補強材を構成するのに適した繊維構造の作成に適用され、部品はマトリクスを用いて繊維構造を緻密化することによって得られる。通常、マトリクスは比較的低い温度まで、通常３００℃までで使用される複合材料のための樹脂で、あるいは熱構造複合材料用の炭素またはセラミックなどの耐熱材料によって、作られる。
【００２４】
図１は、航空エンジンブレードの繊維補強材を形成するための繊維構造２００の非常に簡素化された概略図である。
【００２５】
繊維構造２００は、複数の層として構成された一束の縦糸またはストランド２０１を有するジャカード型織機を用いて周知の方式で行われる多層織りによって得られ、縦糸は複数の層として同様に配置された横糸２０２と連結する。航空エンジンブレードの繊維補強材を形成するための繊維プリフォームを作成する例は、以下のその内容が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第７１０１１５４号明細書、米国特許第７２４１１１２号明細書、および国際公開第２０１０／０６１１４０号パンフレットに、特に詳細に記載されている。
【００２６】
繊維構造２００は、作成されるブレードの長手方向に対応する方向Ｘに全体的に延在するストリップの形状で、織られる。繊維構造は、作成されるブレードの翼プロファイルの長手厚みに応じて決定される通りに変化する厚みを有する。根元プリフォームを形成することになるその部分において、繊維構造２００は、たとえばより重い糸を使用することによって、あるいはインサートを使用することによって実現されてもよい、作成されるブレードの根元の厚みに応じて決定される厚肉部２０３を有してもよい。繊維構造２００は、ブレードの翼を形成する部分２０５が続く、ブレードのタング部を形成する薄肉化部分２０４によって、伸長される。方向Ｘに対して直角な方向に、部分２０５は、ブレードの前縁を形成するその縁２０５ａと作成されるブレードの後縁を形成するその縁２０５ｂとの間で変化する厚みのプロファイルを有する。
【００２７】
繊維構造２００は単一片として織られる。不織糸を切断した後、これはブレードの擬似最終形状および寸法（すなわち、その「ネット形状」）を有する必要がある。この目的のため、繊維構造の変化する厚みの部分において、および薄肉化部分２０４において、プリフォームの厚みは、織りの間に縦糸および横糸の層を漸進的に引き出すことによって、減少させられる。
【００２８】
図２は、繊維構造２００の薄肉化部分２０４の部分の織りを示す横糸断面図であり、構造２００は薄肉化部分２０４のこの部分の始まりに、方向Ｘに延在する１０層の縦糸層Ｃ１からＣ１０（ここでは単一の列を占有するように示される）および１０層の横糸層Ｔ１からＴ１０を含む。ここで記載される例において、繊維構造２００の外面または外皮２０６ａおよび２０６ｂはサテン型織り、ここではサテン４織り（連結点の手前で３本の横糸の上で浮く）を用いて作成され、その一方で構造２００の内部はインターロック型織りを用いて作成される。用語「インターロック」は本明細書において、縦糸の各層が複数の横糸層とインターロックして、任意の縦糸列の糸の全てが織り平面内で同じ動きを有する織りを意味することに使用される。
【００２９】
その他の周知のタイプの多層織り、具体的にはその内容が参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第２００６／１３６７５５号パンフレットに記載されるものなどが、使用されてもよい。
【００３０】
本発明の繊維構造は具体的には、ただし限定的ではなく、炭素または炭化ケイ素などのセラミックで作られた繊維を用いて織られてもよい。
【００３１】
薄肉化部分２０４の方向Ｘに織りが進むに連れて、縦糸層および横糸層の糸が構造２００から引き出される。ここで記載される例において、縦糸１０列ごとに１層の横糸が引き出される。
【００３２】
縦糸に関しては、これらは「縦糸引き出し部」と称される所定の位置で構造から引き出されあるいは取り出され、縦糸引き出し部の後に位置する横糸とは最早織られることはない。本発明において、２種類の縦糸引き出し部、すなわち「表面連続性である」と称される引き出し部と、「表面不連続性である」と称される引き出し部とは、区別されるべきである。
【００３３】
表面連続性の引き出し部では、たとえば図２の表面連続性の引き出し部２１０、２１１、および２１２に該当するような、構造の表面に位置する縦糸の層の下層の縦糸の層に属する縦糸が、組織から取り出される。より正確には、部分２１０において、構造の表面に位置する縦糸層Ｃ２の下の繊維構造のこの場所に位置する縦糸層Ｃ３の部分を形成する縦糸ＦＣ３が、構造から引き出される。縦糸の表面層Ｃ９およびＣ２の下にそれぞれ位置する縦糸層Ｃ８およびＣ４に属する縦糸ＦＣ８およびＦＣ４が組織からそれぞれ引き出される部分２１１および２１２にも、同じことが該当する。
【００３４】
繊維構造の表面に位置する縦糸の層の下層にある層から縦糸を引き出すことによって、プリフォームの表面の縦糸の層のための表面連続性を確保し、それによってそれが必ず、切断される表面上の糸であるときに行われるように糸がずれるのを特に回避することを可能にし、それによって緻密化の後に、複合材料の微小亀裂の源を構成する樹脂が豊富な領域を生じる。さらに、表面連続性の縦糸引き出し部は、構造のこの位置における繊維の濃度のばらつきを低減することを可能にする。
【００３５】
とはいえ、縦糸の同じ層の糸が薄肉化部分の全長にわたって繊維構造の表面で保全される場合には、前記層の糸は、織りが継続するに連れてこれらが漸進的に引き出される方式のため、多数の横糸の層を交差することを余儀なくさせられる。これらの交差は、縦糸を擦り切らす可能性のある高レベルの摩擦を生じ、構造をさらに織りにくくさせる可能性がある。
【００３６】
この目的のため、および本発明によれば、繊維構造はまた、縦糸が繊維構造から引き出される表面不連続性の縦糸引き出し部も含み、この縦糸は、たとえば図２に示される部分２２０および２２１において該当するように、繊維構造の表面に位置する縦糸層に属する。より正確には、部分２２０では、横糸の列ＣＴ２２０の直後の繊維構造のこの場所で表面に位置する縦糸の層Ｃ１の部分を形成する糸ＦＣ１が引き出される。一旦繊維構造から引き出されると、糸ＦＣ１は表面において、部分２２０に先立って糸ＦＣ１のために使用されたのと同じサテン織りで部分２２０を超えて織られた縦糸の下部層Ｃ２の糸ＦＣ２によって、置き換えられる。同様に、部分２２１からは、横糸の列ＣＴ２２１の直後の繊維構造のこの場所で表面に位置する縦糸の層Ｃ１０の部分を形成する糸ＦＣ１０が、引き出される。一旦繊維構造から引き出されると、糸ＦＣ１０は表面において、部分２２１の前に糸ＦＣ９のために使用されたのと同じサテン織りで部分２２１を超えて織られた縦糸の下部層Ｃ９の糸ＦＣ９によって、置き換えられる。
【００３７】
表面不連続性の縦糸引き出し部の位置決めは、摩擦を制限して織り能力を改善するために引き出される横糸層の数に応じて、決定されてもよい。一例として、５つの横糸層が引き出されてその後もう５つの横糸層の後にもう１つが引き出されるなどするときはいつでも、繊維構造はその面の各々に表面不連続性の縦糸引き出し部を含んでもよい。本発明の繊維構造は好ましくは、表面不連続性である糸引き出し部と比較して、大多数の表面連続性の糸引き出し部を有する。
【００３８】
表面連続性または不連続性のいずれであっても、繊維構造の一面に存在する糸引き出し部は好ましくは、繊維構造を均衡させるために、図２に示されるように、前記構造の別の面に提示される引き出し部に対して、構造の長手方向にずれている。
【００３９】
表面連続性または不連続性のいずれであっても、糸引き出し部はまた、他の面に対する１つの面の表面状態を最適化するために、繊維構造の面のうちの１つのみに存在してもよい。
【００４０】
さらに、本発明の態様によれば、縦糸が繊維構造から引き出されるとき、前記糸は必ず、縦糸が引き出される引き出し部の直前に位置する横糸の列の少なくとも１つの糸と織り交ぜられるが、これは繊維構造のこの場所での織りのパターンとは無関係である。たとえば、図２において、引き出し部２２１において繊維構造から引き出される縦糸ＦＣ１は、構造の表面のその点まで実施されたサテン４パターンにおいて、構造の表面に位置する横糸列ＣＴ２２０の横糸と織り交ぜられることなく縦糸ＦＣ１０は部分２２１に先行する列で構造を離れるべきであるとはいえ、横糸層Ｔ９の２本の連続する横糸と織り交ぜられる。部分２２０では、この例において、横糸の列ＣＴ２２０の表面に位置する横糸と連結するその点の直後に繊維構造２００から引き出されるので、縦糸ＦＣ１のいかなる織り交ぜも強要する必要がない。
【００４１】
縦糸が少なくとも繊維構造から出る直前に位置する最後の横糸と必ず織り交ぜられることを保証することにより、縦糸が引き出された結果として織られず、織りの後に引き続き切断されなければならない横糸の数は、こうして減少させられる。これは、表面不連続性である縦糸引き出し部における単位体積当たりの繊維密度のばらつきを減少させる。
【００４２】
本明細書に記載される例において、表面不連続性の引き出し部から引き出される繊維構造の表面に位置するのは、縦糸である。このような状況の下で、図３に示されるように、繊維構造の表面に位置する横糸の連続性が維持され、これは、ブレードの翼を形成する構造の部分２０５の変化する厚みのプロファイルの一部における縦糸断面図の織りを示しており、ここで繊維構造２００の両側の表面に位置する横糸ＦＴＳ１およびＦＴＳ２は構造全体にわたって連続しており、その一方で、糸ＦＴ５１およびＦＴ５２がそれぞれ属する表面横糸層の下にある横糸層に属する横糸ＦＴ１からＦＴ１０は、組織から漸進的に引き出される。図３に示される織りは、図２に示される織りとは異なることがわかるはずである。
【００４３】
本発明の変形例において、繊維組織は、組織の表面に位置する横糸層に、表面不連続性および／または連続性の糸引き出し部を含む。このような状況の下では、繊維構造の表面に位置する縦糸の連続性が維持される。
【００４４】
繊維構造２００の織りが完成してしまうと、不織糸、具体的には表面連続性または表面不連続性のいずれであっても引き出し部において組織から引き出されている不織糸が、切断される。これは図４に示されるような繊維プリフォーム１００を作り出すが、このプリフォームは単一片として織られている。
【００４５】
その後、繊維プリフォーム１００は、図４に示されるような複合材料のブレード１０を形成するために緻密化される。製造される部品の繊維補強材を構成する繊維プリフォームは、マトリクスを構成する材料を用いて、その体積の全てまたは一部にわたって、プリフォームの孔隙を充填することによって緻密化される。この緻密化は、液体法または気体法（化学蒸気浸透法（ＣＶＩ））を使用するか、またはこれら両方の手法を連続的に使用して、周知の方式で実行されてもよい。
【００４６】
液体法は、マトリクスの材料の前駆体を含有する液体組成物にプリフォームを含浸させることからなる。前駆体は一般的に、可能であれば溶媒中に希釈された、高性能エポキシ樹脂などのポリマーの形態である。プリフォームは、最終成形ブレードの形状を有する陥凹を用いて漏れ止めして閉鎖されるのに適した金型内に配置される。その後、金型は閉鎖され、マトリクスの液体前駆体（たとえば樹脂）が、プリフォームの繊維構造の全てを含浸させるように、陥凹全体に注入される。
【００４７】
前駆体は、作成される部品の形状に対応する形状を有する金型内にプリフォームが保持され続けたままで、熱処理を適用することによって、一般的にはいずれの溶媒も除去した後に金型を加熱してポリマーを硬化させることによって、マトリクスに変換され、すなわちこれは重合される。
【００４８】
炭素またはセラミックのマトリクスを形成するとき、熱処理は、使用される前駆体および熱分解条件に応じてマトリクスを炭素またはセラミックマトリクスに変換するために、前駆体を重合させることからなる。一例として、セラミック、具体的にはＳｉＣの液体前駆体は、ポリカルボシラン（ＰＣＳ）型、またはポリチタノカルボシラン（ＰＴＣＳ）型、またはポリシラザン（ＰＳＺ）型の樹脂であってもよく、その一方で炭素の液体前駆体は、フェノール樹脂など、比較的高いコークス含有量を有する樹脂であってもよい。所望の緻密化度を達成するために、各々が含浸から熱処理までを行う、複数の連続サイクルが実行されてもよい。
【００４９】
本発明の態様によれば、特に有機マトリクスを形成するときに、繊維プリフォームは、周知の樹脂変換成形（ＲＴＭ）法によって緻密化されてもよい。ＲＴＭ法では、繊維プリフォームは、作成される部品の外形を有する金型内に配置される。繊維プリフォームを包含する金型の内容積に、熱硬化性樹脂が注入される。プリフォームが樹脂によって含浸される方式を制御および最適化するために、樹脂が注入される場所と樹脂を排出するためのオリフィスとの間の前記内部空間に、圧力勾配が通常確立される。
【００５０】
周知の方式で、繊維プリフォームはまた、マトリクスの化学蒸気浸透法（ＣＶＩ）の気体法を用いて緻密化されてもよい。作成されるブレードの繊維補強材に対応する繊維プリフォームは、反応ガスが進入できるオーブン内に配置される。オーブン内に存在する圧力および温度、ならびにガスの組成は、固形物を繊維と接触している材料のコアに堆積させることによりマトリクスを内部に形成するように、プリフォームの孔隙内にガスが拡散することを可能にする方式で選択されるが、この固形物は、ガス分解または複数の成分の間の反応の成分の結果であり、材料の表面上のみで発生する堆積を生じさせる化学蒸着（ＣＶＤ）法に特有の圧力および温度条件とは対照的である。
【００５１】
ＳｉＣマトリクスはメチルトリクロロシラン（ＭＴＳ）の分解によってＳｉＣを生じるＭＴＳを用いて形成されてもよく、その一方で炭素マトリクスは、クラッキングによって炭素を生成するメタンおよび／またはプロパンなどの炭化水素ガスを用いて得られてもよい。
【００５２】
意図される利用を満足させる特性をまだなおも取得しながら、実施を容易にし、費用を制限し、製造サイクル数を制限するように、液体法および気体法を組み合わせることによって緻密化を実行することも、可能である。
【００５３】
緻密化の後、繊維構造２００の厚肉部２０３によって構成されるその底部の根元１０３を含む、図５に示されるような複合材料ブレード１０が得られ、これは構造２００の薄肉化部分２０４によって形成されるタング部１０４によって、および繊維構造２００の部分２０５によって形成される翼１０５によって、伸長される。
【図１】
2015504980.tif 000003
【図２】
2015504980.tif 000004
【図３】
2015504980.tif 000005
【図４】
2015504980.tif 000006
【図５】
2015504980.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年8月14日(2014.8.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合材料部品を補強するための繊維構造であって、前記構造は第一の複数の糸層と第二の複数の糸層との間で多層織りによって単一片として織られており、繊維構造は少なくとも１つの薄肉化部分を含み、
薄肉化部分において、繊維構造がその表面に、
その各々において構造の表面に位置する第一の複数の糸層の糸層の下にある第一の複数の糸層の糸層に属する糸が割り込む、表面連続性の１つ以上の糸引き出し部と、
その各々において構造の表面に位置する第一の複数の糸層の糸層に糸が割り込み、各割り込み糸は第一の複数の糸層の下にある糸層の糸によって構造の表面内で置き換えられる、表面不連続性の１つ以上の糸引き出し部と、を含むこと、および
繊維構造の表面に位置する第二の複数の糸層の層の糸は、少なくとも薄肉化部分全体にわたって連続している、繊維構造。
【請求項２】
表面不連続性の各部分において、第一の複数の糸層の層の各割り込み糸が、構造を出る直前に、第二の複数の糸層の層の少なくとも１つの糸と織り交ぜられる、請求項１に記載の繊維構造。
【請求項３】
繊維構造が、長手方向に延在する第一および第二外面を有すること、および第一面に存在する糸引き出し部は、第二面に存在する糸引き出し部に対して長手方向にずれている、請求項１に記載の構造。
【請求項４】
薄肉化部分が、第一の複数の糸層の糸の方向に、第二の複数の糸層の減少する数の糸層を有すること、および繊維構造は、第二の複数の糸層の糸層の数の規定の減少に応じて分布された、表面不連続性の糸引き出し部を含む、請求項１に記載の繊維構造。
【請求項５】
請求項１に記載の繊維構造によって繊維補強材が形成される、マトリクスによって緻密化された繊維補強材を含む複合材料部品。
【請求項６】
航空エンジンブレードを構成する、請求項５に記載の部品。
【請求項７】
請求項６に記載のブレードを複数含むターボプロップ。
【請求項８】
請求項７に記載のターボプロップを少なくとも１つ備える航空機。
【請求項９】
複合材料部品を補強するための繊維構造を製造する方法であって、方法は、第一の複数の糸層と第二の複数の糸層との間で多層織りによって単一片として繊維構造を織るステップであって、繊維構造は少なくとも１つの薄肉化部分を含むステップを含み、
薄肉化部分の織りの間に、
その各々において構造の表面に位置する第一の複数の糸層の糸層の下にある第一の複数の糸層の糸層の糸が第二の複数の糸層の層の糸ともはや一緒には織られない、表面連続性の糸引き出し部と、
その各々において構造の表面に位置する第一の複数の糸層の糸層の糸が第二の複数の糸層の層の糸ともはや一緒には織られない、表面不連続性の糸引き出し部であって、第一の複数の糸層の下にある糸層からの糸は、表面不連続性部分からのものとしてはもはや織られない糸を組織の表面において置き換えるために使用される、糸引き出し部とが画定されること、ならびに
繊維組織の表面に位置する第二の複数の糸層の層の糸は、少なくとも薄肉化部分全体にわたって連続している、方法。
【請求項１０】
表面不連続性部分からはもはや織られない第一の複数の糸層の層の糸が、構造を出る直前に第二の複数の糸層の層の少なくとも１つの糸と織り交ぜられる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
繊維構造が長手方向に延在する第一および第二外面を有すること、および第一面に存在する糸引き出し部は、第二面に存在する糸引き出し部に対して長手方向にずれている、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
薄肉化部分が、第一の複数の糸層の糸の方向に、第二の複数の糸層の減少する数の糸層を有すること、および繊維構造は、第二の複数の糸層の糸層の数の所定の減少に応じて分布された、表面不連続性の糸引き出し部を含む、請求項９に記載の方法。
【国際調査報告】
2015504980.tif 000008
2015504980.tif 000009
2015504980.tif 000010
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