(57)【要約】【課題】生産性を損なうことなく、繊維強化樹脂複合材に導電性を付与する。【解決手段】３次元繊維強化樹脂複合材（１２等）は、面内方向糸が形成する布地に縫い糸４が耳糸５に係止されつつ縫い込まれて構成された強化繊維織物に樹脂が含浸硬化してなる。面内方向糸がガラス繊維又は炭素繊維から構成されるのに対し、耳糸が銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、チタン等の金属材料から構成されている。面内方向糸が炭素繊維の場合、耳糸をニッケルとすることにより電触を防止する。この複合材を、電磁シールド材として利用する。耐雷材料、静電防止材料、ヒータ材料、衝撃損傷検出センサーとして利用するために、耳糸同士を短絡する接続導電線７や外部接続用の電極端子８、９を適宜設ける。【選択図】図３
2007301838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面内方向糸が形成する布地に縫い糸が耳糸に係止されつつ縫い込まれて構成された強化繊維織物に樹脂が含浸硬化してなる３次元繊維強化樹脂複合材において、
前記耳糸が前記面内方向糸より導電性の高い導電性材料から構成されていることを特徴とする３次元繊維強化樹脂複合材。
【請求項２】
面内方向糸が形成する布地に縫い糸が耳糸に係止されつつ縫い込まれて構成された強化繊維織物に樹脂が含浸硬化してなる３次元繊維強化樹脂複合材において、
前記耳糸が金属材料から構成されている３次元繊維強化樹脂複合材。
【請求項３】
面内方向糸が形成する布地に縫い糸が耳糸に係止されつつ縫い込まれて構成された強化繊維織物に樹脂が含浸硬化してなる３次元繊維強化樹脂複合材において、
前記面内方向糸がガラス繊維又は炭素繊維から構成され、前記耳糸が金属材料から構成されている３次元繊維強化樹脂複合材。
【請求項４】
前記耳糸が主成分として銅、アルミニウム、ニッケル、鉄又はチタンを含んで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材。
【請求項５】
前記面内方向糸が炭素繊維から構成され、前記耳糸が主成分としてニッケルを含んで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材。
【請求項６】
面内方向糸が形成する布地に縫い糸が耳糸に係止されつつ縫い込まれて構成された強化繊維織物に樹脂が含浸硬化してなる３次元繊維強化樹脂複合材において、
前記耳糸が金属膜により被覆されている３次元繊維強化樹脂複合材。
【請求項７】
間隔隔てて配置された前記耳糸同士を短絡する接続導電材を含むことを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材。
【請求項８】
前記耳糸が間隔隔てて平行に配置され、前記耳糸の一端部同士を短絡する一の接続導電材と、この接続導電材に対し非接続で前記耳糸の他端部同士を短絡する他の接続導電材とを含むことを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材。
【請求項９】
前記耳糸が間隔隔てて平行に配置され、前記耳糸同士を短絡する一の接続導電材と、この接続導電材に対し非接続、かつ、斜めに配置され前記耳糸同士を短絡する他の接続導電材とを含むことを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材。
【請求項１０】
前記耳糸が間隔隔てて平行に配置され、前記耳糸同士を短絡可能に前記耳糸に交わるとともに、相互に導通可能に交わる２本の接続導電材を含むことを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材。
【請求項１１】
前記接続導電材に導通する外部接続用の電極端子が形成されていることを特徴とする請求項７から請求項１０のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材。
【請求項１２】
前記耳糸が間隔隔てて平行に配置され、
前記耳糸同士を短絡可能に前記耳糸に交わるとともに、相互に面外方向に離間して交わる２本の接続導電材と、
前記２本の接続導電材の一端部同士を接続する他の接続導電材と、
前記２本の接続導電材の各他端部に導通する外部接続用の電極端子とを含むことを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材。
【請求項１３】
前記接続導電材が、前記強化繊維織物に織り込まれていることを特徴とする請求項７から請求項１２のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元繊維強化樹脂複合材（３次元に配した強化繊維に樹脂を含浸硬化して形成した繊維強化樹脂複合材）に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、繊維強化樹脂複合材（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）は、航空機、自動車、船舶あるいは一般産業機器の構造用部材として広く用いられている。ある基準面内で１方向に揃えられ又はある基準面内で２以上の方向に配されて布地（織布、不織布を含む）を形成する強化繊維（「面内方向糸」という。）に樹脂を含浸硬化して形成した繊維強化樹脂複合材が知られる。例えば、炭素繊維やガラス繊維等の無機物系強化繊維を縦横に配して織り込んだ織物にエポキシ樹脂などの樹脂を含浸硬化して形成したものが知られる。平板状の繊維強化樹脂複合材は、上記基準面の方向が位置によらず一定である。この基準面の方向は位置により変化するものでもよく、例えば、任意の曲面に形成された板材や筒状に巻かれた強化繊維に樹脂を含浸硬化して形成したパイプ材が知られる。
【０００３】
３次元繊維強化樹脂複合材は、面内方向糸に、３次元目の方向糸として基準面に交わる方向に配される強化繊維（「面外方向糸」という。）を加えたもの（「３次元強化繊維織物」という。）に樹脂を含浸硬化して形成した繊維強化樹脂複合材である。特許文献１に３次元繊維強化樹脂複合材の例が記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載の一の３次元繊維強化樹脂複合材は、図６に示すように、複数のたて糸１と複数のよこ糸２からなる面内方向糸３と上記面内方向糸３の基準面に対して直交する複数の面外方向糸４と上記面外方向糸４を固定する耳糸５から形成される平板状３次元織布６に、図示しない密閉治具を用いて樹脂を含浸し、平板状３次元織布６に含浸した樹脂を加熱加圧処理して硬化することで構成される。
【０００５】
かかる面外方向糸４は、面内方向糸３が形成する布地に縫い込まれており、このような面外方向糸を縫い糸と呼ぶ。面内方向糸３は積層されており、その複数の面内方向糸３の層が縫い糸４により縫い合わされている。
この縫い糸４は、その折り返しでできる耳部に耳糸５が通されて係止され、同一位置で（面内方向糸３を跨がずに）布の表裏間を往復している。
【０００６】
繊維強化樹脂複合材に用いられる３次元強化繊維織物は、非特許文献１に紹介されている織物様式の他、非特許文献２に紹介されているステッチング形態、特許文献２に実施例として記載されているステッチング形態がある。
特許文献２の図１２に記載される繊維強化樹脂複合材に用いられる３次元強化繊維織物は、上述した特許文献１記載のものと同様に、面内方向糸(経糸、経糸及びバイアス糸)と面外方向糸(縫い糸ｙ)から構成されており、さらに、縫い糸を係止する耳糸（係止糸＝Ｐ）を有している。
【０００７】
従来、繊維強化樹脂複合材に用いられる３次元強化繊維織物において、耳糸と縫い糸とは同じ材料が使われているのが一般的である。
一般に、航空機部品に適用される繊維強化樹脂複合材に用いられる３次元強化繊維織物にあっては、面内方向糸、面外方向糸とも炭素繊維或いは、ガラス繊維が使われており、耳糸にも縫い糸と同じ材料が使われる。
従来、この耳糸は縫い糸を係止することの目的にのみ使用され、耳糸そのものには、樹脂複合材を強化する繊維としての強度特性を含め他の特性が要求されていない。
【０００８】
従来、繊維強化樹脂複合材の成形方法として、一つには、布状に形成した強化繊維に未硬化の樹脂を含浸してＢステージ硬化（中間硬化）させた材料（プリプレグ）を用いた成形方法が採られている。このプリプレグを積層し、オートクレーブ（加圧加熱炉）にて加圧加熱硬化して成形する方法である。
また、強化繊維を収めた型に樹脂を注入して、型内の強化繊維に含浸した樹脂を硬化させて成形するＲＴＭ（Resin Transfer Molding）法が用いられている。
また、所定の下型治具の上に熱硬化性樹脂フィルムおよび強化繊維を順次積層し、加圧、加熱によって熱硬化性樹脂フィルムを溶融させて強化繊維に含浸硬化させるＲＦＩ（Resin Film Infusion）法が採られる。
近年、ＲＴＭ法及びＲＦＩ法による部品製造が低コスト手法として注目されている。
【特許文献１】特開２００３−１２３４５６号公報
【特許文献２】特開平５−１０６１３９号公報  図１２
【非特許文献１】日本複合材料学会誌  Vol.21  No.2別刷  〔立体織物複合材料−Ｉ.−三次元織物複合材料の開発動向−〕
【非特許文献２】『COMPOSITE  AIRFRAME STRUCTURES』1992年  Michael C．Y.Niu (著者)のｐ95
【非特許文献３】(社)日本航空宇宙工業会  公報  平成17年9月  第621号  ｐ27
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上の従来技術にあっても、さらに次のような問題がある。
第一に、航空機の外板に適用される繊維強化樹脂複合材には被雷対策としてその外表面に耐雷材料（導電性材料）を付設する必要がある。
【００１０】
第二に、非特許文献３においても説明されているように、航空機体には飛行に必要な電子機器が搭載されており、機体内外部からの障害電波を遮蔽(シールド)する必要がある。特に、離着時には地上管制官とレーダー交信しており、機体外部から侵入する電波障害(ノイズ)には特に気をつけなければならない。この機体内外部からの電波障害を排除する電波シールド材として、導電性材料を繊維強化樹脂複合材の表面の必要部位に付設する必要がある。
【００１１】
第三に、以上の目的又は他の目的で、繊維強化樹脂複合材の表面に導電性材料を付設するには、繊維強化樹脂複合材の製造と同時あるいは後工程で導電性材料を接着する必要がある。したがって、導電性材料、接着剤等の材料の手配、接着工程、検査工程に時間と費用が掛かるという問題がある。  
【００１２】
一方、繊維強化樹脂複合材に用いられる３次元強化繊維織物において、耳糸には縫い糸を止める係止め機能のほか特に他の機能が必要とされていない。したがって、この耳糸は、複合材料成形硬化後に複合材料特性には何ら寄与しない材料として存在することになる。
【００１３】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、生産性を損なうことなく、繊維強化樹脂複合材に導電性を付与することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、面内方向糸が形成する布地に縫い糸が耳糸に係止されつつ縫い込まれて構成された強化繊維織物に樹脂が含浸硬化してなる３次元繊維強化樹脂複合材において、
前記耳糸が前記面内方向糸より導電性の高い導電性材料から構成されていることを特徴とする３次元繊維強化樹脂複合材である。
【００１５】
請求項２記載の発明は、面内方向糸が形成する布地に縫い糸が耳糸に係止されつつ縫い込まれて構成された強化繊維織物に樹脂が含浸硬化してなる３次元繊維強化樹脂複合材において、
前記耳糸が金属材料から構成されている３次元繊維強化樹脂複合材である。
【００１６】
請求項３記載の発明は、面内方向糸が形成する布地に縫い糸が耳糸に係止されつつ縫い込まれて構成された強化繊維織物に樹脂が含浸硬化してなる３次元繊維強化樹脂複合材において、
前記面内方向糸がガラス繊維又は炭素繊維から構成され、前記耳糸が金属材料から構成されている３次元繊維強化樹脂複合材である。
【００１７】
請求項４記載の発明は、前記耳糸が主成分として銅、アルミニウム、ニッケル、鉄又はチタンを含んで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材である。
【００１８】
請求項５記載の発明は、前記面内方向糸が炭素繊維から構成され、前記耳糸が主成分としてニッケルを含んで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材である。
【００１９】
請求項６記載の発明は、面内方向糸が形成する布地に縫い糸が耳糸に係止されつつ縫い込まれて構成された強化繊維織物に樹脂が含浸硬化してなる３次元繊維強化樹脂複合材において、
前記耳糸が金属膜により被覆されている３次元繊維強化樹脂複合材である。
【００２０】
請求項７記載の発明は、間隔隔てて配置された前記耳糸同士を短絡する接続導電材を含むことを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材である。
【００２１】
請求項８記載の発明は、前記耳糸が間隔隔てて平行に配置され、前記耳糸の一端部同士を短絡する一の接続導電材と、この接続導電材に対し非接続で前記耳糸の他端部同士を短絡する他の接続導電材とを含むことを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材である（第２実施形態参照）。
【００２２】
請求項９記載の発明は、前記耳糸が間隔隔てて平行に配置され、前記耳糸同士を短絡する一の接続導電材と、この接続導電材に対し非接続、かつ、斜めに配置され前記耳糸同士を短絡する他の接続導電材とを含むことを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材である（第３実施形態参照）。
【００２３】
請求項記１０載の発明は、前記耳糸が間隔隔てて平行に配置され、前記耳糸同士を短絡可能に前記耳糸に交わるとともに、相互に導通可能に交わる２本の接続導電材を含むことを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材である（第４実施形態参照）。
【００２４】
請求項１１記載の発明は、前記接続導電材に導通する外部接続用の電極端子が形成されていることを特徴とする請求項７から請求項１０のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材である。
【００２５】
請求項１２記載の発明は、前記耳糸が間隔隔てて平行に配置され、
前記耳糸同士を短絡可能に前記耳糸に交わるとともに、相互に面外方向に離間して交わる２本の接続導電材と、
前記２本の接続導電材の一端部同士を接続する他の接続導電材と、
前記２本の接続導電材の各他端部に導通する外部接続用の電極端子とを含むことを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材である（第５実施形態参照）。
【００２６】
請求項１３記載の発明は、前記接続導電材が、前記強化繊維織物に織り込まれていることを特徴とする請求項７から請求項１２のうちいずれか一に記載の３次元繊維強化樹脂複合材である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、耳糸を導電性材料とするので、生産性を損なうことなく、繊維強化樹脂複合材に導電性を付与するができるという効果がある。
繊維強化樹脂複合材に導電性という新たな機能が付与されたことにより、耳糸の材質、線径、本数を選択することでその電気伝導率や電気抵抗率を調整することができる。
耳糸の材質、線径、本数の選択とともに、耳糸同士を短絡する接続導電材の織成や、電極端子等の必要な加工を施すことにより、例えば、電磁シールド機能、耐雷機能、静電防止機能、耳糸の導通の有無や抵抗の変化を検知することで損傷検出機能、耳糸を電熱線としてヒータ機能、耳糸等による導電路の配置を工夫してアンテナ機能等を有した３次元繊維強化樹脂複合材を得ることができ、多用途に応用可能である。
【００２８】
本発明によれば、耳糸を導電性材料とするので、従来と同様の繊維強化樹脂複合材の製造過程で繊維強化樹脂複合材に導電性を付与することができることから、製造された繊維強化樹脂複合材に導電性材料を接着等で付設する従来技術に比べ、生産性、耐久性の向上、軽薄化、低コスト化等を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に本発明の一実施の形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００３０】
〔第１実施形態〕
まず、本発明の第１実施形態につき、図１を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態の３次元繊維強化樹脂複合材を示す平面図である。
【００３１】
本実施形態の３次元繊維強化樹脂複合材１０に使用される３次元強化繊維織物においては、面内方向糸が、ある基準面内で１方向に揃えられ又はある基準面内で２以上の方向に配されて布地（織布、不織布を含む）が形成される。この布地に縫い糸４が耳糸５に係止されつつ縫い込まれて３次元強化繊維織物が織成される。３次元強化繊維織物の断面構造例としては、例えば図６に示すものである。
【００３２】
３次元繊維強化樹脂複合材の成形方法としては、３次元強化繊維織物を収めた型に樹脂を注入して、型内の３次元強化繊維織物に含浸した樹脂を硬化させて成形するＲＴＭ（Resin Transfer Molding）法が好ましい。ＲＴＭ法によれば、製品の品質及び生産効率が良好となり、また、縫い糸により強化繊維織物の糸のほつれが生じ難いという縫い糸を有した３次元強化繊維織物の特性が活かされて、品質及び生産効率が向上する。
その他、ＲＦＩ（Resin Film Infusion）法によって製造しても良い。
また、３次元強化繊維織物を予め成形品の形状に合わせて製作しておき、これに樹脂を含浸させて硬化させれば、樹脂硬化後の整形加工量を減少させることができ、材料の無駄を抑え、作業時間を短縮することができる。
【００３３】
面内方向糸の材料としては、ガラス繊維又は炭素繊維を用いれば足りる。縫い糸４の材料としては、ガラス繊維、炭素繊維のほか、ポリアリレート繊維やポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維等の有機繊維を用いても良い。有機繊維によれば、可撓性が良く、縫い糸周辺でのクラックの発生が抑えられる。また、ポリアリレート繊維又はポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維によれば、引張強度、熱分解温度ともに十分に高く、弾性率が十分に低く、水に分解しない性質を有するので樹脂複合材に適合する。ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維は、ポリアリレート繊維よりも引張強度及び熱分解温度が高く、特に引張強度は炭素繊維よりも高いが、太陽光の被照射により強度が半減することがあるので、用途により使い分けると良い。
【００３４】
耳糸の材料としては、その主成分として銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、チタン等を含んだ金属材料を用いる。この金属材料は、ガラス繊維又は炭素繊維を被覆する金属膜として使用しても良い。同様に耳糸に導電性を付与できるからである。表１にこれらの金属材料の電気抵抗率を示した。表２に炭素繊維の電気抵抗率を示した。
【００３５】
【表１】
2007301838.tif 000003
【００３６】
【表２】
2007301838.tif 000004
【００３７】
面内方向糸や縫い糸にガラス繊維や有機繊維を適用する場合、これらの繊維は金属との電触不具合がないことから、耳糸に適用する金属材料に限定はなく、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル等の材料及びそれらの合金の何れも適用可能であり、機能要求に応じて任意に選定が可能である。
【００３８】
面内方向糸や縫い糸に炭素繊維を適用する場合、炭素と金属間とにはその電位差から発生する電触不具合がある。しかし、ニッケル及びニッケル合金は炭素に対し電触不具合を起す可能性はないことから、面内方向糸や縫い糸に炭素繊維を適用する場合は、耳糸にニッケル又はニッケル合金を適用する。
【００３９】
なお、耳糸は、繊維強化樹脂複合材を機械的に強化する機能は元々ないから、耳糸を炭素繊維又はガラス繊維から金属繊維に代えても機械的強度を落とすことはない。
また、一般的に、耳糸の３次元強化繊維織物中を占める重量比は１％以下であり、樹脂を含めると更にこの重量比は下回る値になることから、耳糸を炭素繊維又はガラス繊維から金属繊維に代えても重量増は無視できる程度である。
【００４０】
図１に示すように、耳糸５は間隔隔てて平行に配置される。本実施形態の複合材１０を電磁シールド材や耐雷材料などの導電性を有する材料として使用することができる。
【００４１】
電磁シールド性については、導電率に比例して遮蔽効果(シールド性)が高くなる性質が知られる。したがって、表１の中では、鉄よりもニッケル、ニッケルよりもアルミニウム、アルミニウムよりも銅を使用することが好ましい。
耐雷材料の用途等、外部との接続が必要になる場合には、以下の実施形態のようにすることが好ましい。
【００４２】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態につき、図２を参照して説明する。図２は本発明の第２実施形態の３次元繊維強化樹脂複合材を示す平面図である。
【００４３】
本実施形態の３次元繊維強化樹脂複合材１１は、上記第１実施形態の複合材１０に対して、接続導電線７及び金属ファスナー８を加えた点で異なり、その他は同様である。
【００４４】
接続導電線７は、縫い糸４と耳糸５による縫製時と同時又はその後成形前に織り込まれて付加される。その後、ＲＴＭ法で成形可能である。
また、プリプレグを用いた成形方法を採用する場合に、最上層のプリプレグを、金属耳糸側を上にして積層するとともに、その上に接続導電線７を配して密着させ、それをオートクレーブ（加圧加熱炉）にて加圧加熱硬化して成形しても良い。
また、ＲＦＩ法を採用する場合に、最上層の強化繊維を、金属耳糸側を上にして積層するとともに、その上に接続導電線７を配し、さらにその上に熱硬化性樹脂フィルムを積層し、加圧、加熱によって熱硬化性樹脂フィルムを溶融させて強化繊維に含浸硬化させてもよい。
【００４５】
金属ファスナー８は、成形硬化した繊維強化樹脂複合材に対し加工されて形成される。この金属ファスナー８は、航空機等の機体フレームに固定するためのものである。金属ファスナー８は、孔部と、この孔部内面に設けられ接続導電線７と接続する金属部とを有して構成される。金属ファスナー８の金属部はリベット、ボルト等の固定用金具を介して機体フレームに電気的に接続されるか、又は／及び直接機体フレームに接触して電気的に接続される。
【００４６】
接続導電線７は、間隔隔てて配置された耳糸５同士を短絡する。接続導電線７は複合材１１の相対する端部に配置されている。一の接続導電線７ｍは、耳糸５の一端部同士を短絡する。この接続導電線７ｍに対し非接続の他の接続導電線７ｎは、耳糸５の他端部同士を短絡する。
また、一の接続導電線７ｍの両端部に金属ファスナー８が配置されている。同様に、他の接続導電線７ｎの両端部に金属ファスナー８が配置されている。
【００４７】
本実施形態の複合材１１を、電磁シールド材のほか、耐雷材料、静電防止材料、ヒータ材料などの導電性を有する材料として使用することができる。
【００４８】
必要数の複合材１１を機体フレームに固定することにより、耳糸５が、接続導電線７及び金属ファスナー８を介して機体フレームに導通するとともに、さらに機体フレームを介して異なる複合材１１に含まれる耳糸５同士が導通する。
機体が被雷した場合、その電気は耳糸５、接続導電線７ｎ、金属ファスナー８、機体フレーム等の金属部分によって機体全体に伝導する。これにより、被雷による複合材１１等の損傷を防止することができる。
静電気も、同様に機体全体に逃がし、局所的な蓄積を避けられる。
【００４９】
一方、耳糸５をヒータ線として活用することが可能である。一方の接続導電線７ｍと他方の接続導電線７ｎとを逆電極として金属ファスナー８を介して電源を接続し、両電極間に通電すれば、耳糸５が電気抵抗体として発熱し、霜取り、或いは氷結防止として機能する。金属耳糸繊維にはニッケル合金（ニッケル・クロム線、インコネル線  等）を用いる。これは、電気抵抗線、且耐熱金属繊維として有効な材料であり、ＣＦＲＰとの電触の心配もない材料である。
【００５０】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態につき、図３を参照して説明する。図３は本発明の第３実施形態の３次元繊維強化樹脂複合材を示す平面図である。
【００５１】
本実施形態の３次元繊維強化樹脂複合材１２は、上記第２実施形態の複合材１１に対して、接続導電線７の構成が異なり、その他は同様である。
【００５２】
図３に示すように、接続導電線７ａは複合材１２の端部に配置されている。接続導電線７ｂは、接続導電線７ａに対し斜めに配置されている。接続導電線７ｃは、接続導電線７ａと逆側の複合材１２の端部に配置されている。
接続導電線７ａと接続導電線７ｃは相対する縁に沿って互いに平行に配置され、耳糸５に対しては直交する。接続導電線７ｂは一の対角線に沿って配置されている。
【００５３】
複合材１２の四角に金属ファスナー８が設けられている。接続導電線７ａは金属ファスナー８ａに接続しており、金属ファスナー８ｂ及び接続導電線７ｂを含め、他の金属ファスナー８及び接続導電線７に接続していない。
接続導電線７ｂは、その一端で金属ファスナー８ｂに接続し、他端で金属ファスナー８ｃに接続している。
接続導電線７ｃは金属ファスナー８ｄに接続しており、金属ファスナー８ｃ及び接続導電線７ｂを含め、他の金属ファスナー８及び接続導電線７に接続していない。
【００５４】
本実施形態の複合材１２を、上記第２実施形態と同様に、電磁シールド材のほか、耐雷材料、静電防止材料、ヒータ材料などの導電性を有する材料として使用することができる。
【００５５】
また、接続導電線７ａ（接続導電線７ｃ）とこれに対し斜めに配置した接続導電線７ｂとの間の抵抗率変化を検知することで、耳糸５を複合材１２の外表面破損有無の衝撃損傷検出センサーとして機能させることが可能となる。
【００５６】
この複合材１２は、対角線上に配置した接続導電線７ｂでＡ、Ｂ２つの区域に探傷範囲が分割さている。
以上のように構成される複合材１２の耳糸５による衝撃損傷検出センサーによれば、損傷箇所がＡ、Ｂいずれの区域に属するか特定可能である。さらに、かかる衝撃損傷検出センサーによれば、斜めに配置した接続導電線７ｂと片端の耳糸端部の接続導電線７ａ（接続導電線７ｃ）との間の耳糸５の長さが段階的になることから、この間の全体抵抗値を検出して部分的耳糸破損による微少抵抗率変化を捉らえ解析することで切断した耳糸ラインNO.（図中のＡ〜Ｐ、ａ〜ｐ）を特定することが可能となる。
【００５７】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態につき、図４を参照して説明する。図４は本発明の第４実施形態の３次元繊維強化樹脂複合材を示す平面図である。
【００５８】
本実施形態の３次元繊維強化樹脂複合材１３は、上記第２実施形態の複合材１１に対して、接続導電線７の構成が異なり、その他は同様である。
【００５９】
図４に示すように、２本の接続導電線７、７は、複合材１３の異なる対角線に沿ってそれぞれ配置され、この対角線上で相互に導通可能に交わる。すなわち、２本の接続導電線７、７は交点で接続している。各接続導電線７は、耳糸５に対し斜めに交わり、耳糸５同士を短絡する。各接続導電線７は、その両端部で対角に位置する金属ファスナー８に接続している。
【００６０】
本実施形態の複合材１３を、上記第２実施形態と同様に、電磁シールド材のほか、耐雷材料、静電防止材料などの導電性を有する材料として使用することができる。
【００６１】
特に、耐雷材料として使用する場合、複合材１３の面を対角線で４分割した形となることから、第２実施形態の複合材１１の同じ面積の外表面に対し、被雷した個所と接続導電線７との位置が近くなり被雷損傷エリアを小さくする効果がある。
【００６２】
〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態につき、図５を参照して説明する。図５は本発明の第５実施形態の３次元繊維強化樹脂複合材を示す平面図である。
【００６３】
本実施形態の３次元繊維強化樹脂複合材１４は、上記第２実施形態の複合材１１に対して、接続導電線７及び外部電極端子９の構成が異なり、その他は同様である。
【００６４】
図５に示すように、２本の接続導電線７ｄ、７ｆは、複合材１３の異なる対角線に沿ってそれぞれ配置され、この対角線の交差部分で相互に面外方向に離間して交わる。すなわち、２本の接続導電線７ｄ、７ｆは接続していない。例えば、接続導電線７ｄを表面に配置し、接続導電線７ｆを接続導電線７ｄとの交差部分で面内方向糸の層間又は裏面に配置するように縫い込んで、このような構造に構成する。この２つの接続導電線７ｄ、７ｆはそれぞれ、耳糸５に対し斜めに交わり、耳糸５同士を短絡する。また、接続導電線７ｄ、７ｆはそれぞれ、その両端部で対角に位置する金属ファスナー８に接続している。
【００６５】
接続導電線７ｅは、複合材１４の端部で縁に沿って配置されている。接続導電線７ｅは接続導電線７ｄの一端部の金属ファスナー８ｆと、接続導電線７ｆの一端部の金属ファスナー８ｇとを接続するとともに、耳糸５同士を短絡する。
【００６６】
接続導電線７ｇは、接続導電線７ｅと逆側の複合材１４の端部で縁に沿って接続導電線７ｅと平行に配置されている。この端部には、接続導電線７ｄの他端部が接続する金属ファスナー８ｅに近接して外部電極端子９が設けられている。金属ファスナー８ｅと外部電極端子９は接続していない。接続導電線７ｇの一端は金属ファスナー８ｈに接続し、他端は外部電極端子９に接続する。外部電極端子９は外部接続用の電極端子である。
【００６７】
本実施形態の複合材１３を、上記第２実施形態と同様に、電磁シールド材のほか、耐雷材料、静電防止材料などの導電性を有する材料として使用することができる。
【００６８】
また、金属ファスナー８ｅ及び外部電極端子９を２つの端子としたアンテナとして複合材１３を用いることができる。アンテナとされた複合材１３により、縦、横、斜めのあらゆる方向から入射する電波を捕捉することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１実施形態の３次元繊維強化樹脂複合材を示す平面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の３次元繊維強化樹脂複合材を示す平面図である。
【図３】本発明の第３実施形態の３次元繊維強化樹脂複合材を示す平面図である。
【図４】本発明の第４実施形態の３次元繊維強化樹脂複合材を示す平面図である。
【図５】本発明の第５実施形態の３次元繊維強化樹脂複合材を示す平面図である。
【図６】従来及び本発明の構造例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
３     面内方向糸
４     縫い糸
５     耳糸
７     接続導電線
８     金属ファスナー（外部電極端子）
９     外部電極端子
【図１】
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【図２】
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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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