(57)【要約】  本発明は、近位部分（１１０）と遠位部分（１２０）との間の所定の長さ（Ｌ１００）にわたって、縦方向（Ｘ）において、及び第１の側部縁部（１０１）と第２の側部縁部（１０２）との間の所定の幅（ｌ１００）にわたって、横方向（Ｙ）において延びる、バンドの形態を有する繊維構造体（１００）に係わり、縦糸又はストランドの複数の層の間において三次元又は多層織りを有する、繊維構造体が縦方向に延びており、更に横糸又はストランドの複数の層が、横方向に延びる、繊維構造体（１００）において、繊維構造体の近位部分（１１０）と中間部分との間に存在する、繊維構造体の第１の部分（Ｐ１）が、炭素繊維横糸又はストランドを具備しており、中間部分と遠位部分との間に存在する繊維構造体の第２の部分（Ｐ２）は、ガラス繊維横糸又はストランドを具備することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
近位部分（１１０）と遠位部分（１２０）との間の所定の長さ（Ｌ１００）にわたって、縦方向（Ｘ）において、及び第１の側部縁部（１０１）と第２の側部縁部（１０２）との間の所定の幅（ｌ１００）にわたって、横方向（Ｙ）において延びる、バンドの形態を有する繊維構造体（１００）であって、
縦糸又はストランド（２０）の複数の層の間において三次元又は多層織りを有する、前記繊維構造体が、縦方向に延びており、更に横糸又はストランドの複数の層（３０）が、横方向に延びる、繊維構造体（１００）において、
前記繊維構造体の前記近位部分（１１０）と中間部分（ＰＩ）との間に存在する、前記繊維構造体の剛性の第１の部分（Ｐ１）が、炭素繊維横糸又はストランド（Ｔｃ）を具備しており、
前記中間部分と前記遠位部分との間に存在する前記繊維構造体の弾性変形可能な第２の部分（Ｐ２）は、ガラス繊維横糸又はストランド（Ｔｖ）を具備する、ことを特徴とする繊維構造体（１００）。
【請求項２】
前記第２の部分（Ｐ２）の前記ガラス繊維横糸又はストランド（Ｔｖ）は、前記繊維構造体の外面（Ｆ１）の側に存在する、ことを特徴とする請求項１に記載の繊維構造体（１００）。
【請求項３】
前記第２の部分の前記横糸又はストランドの一部のみが、ガラス繊維製であり、前記第２の部分の別の横糸又はストランドは、炭素繊維製である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の繊維構造体（１００）。
【請求項４】
前記繊維構造体の外面（Ｆ１）の側に存在する、ガラス繊維縦糸又はストランド（Ｃｖ）を更に具備しており、前記繊維構造体の別の縦糸又はストランドは、炭素繊維製である、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体（１００）。
【請求項５】
前記ガラス繊維縦糸又はストランド（Ｃｖ）は、前記第１の側部縁部（１０１）と前記第２の側部縁部（１０２）から横方向に離れて位置する中央区域（１３０）に存在しており、
前記中央区域（１３０）は、前記繊維構造体の幅（１１００）よりも小さい、所与の幅（ｌ１３０）にわたって延びる、ことを特徴とする請求項４に記載の繊維構造体（１００）。
【請求項６】
前記繊維構造体内に存在する炭素繊維製の糸又はストランド（Ｃｃ；Ｔｃ）及びガラス繊維製の縦糸又はストランド（Ｃｖ；Ｔｖ）は、同様の力価を有する、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の繊維構造体（１００）。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の繊維構造体（１００）の複数のターンの巻線を具備する、航空機ケーシング（８１０）用の繊維プリフォーム（６０）であって、
前記第１の部分（Ｐ１）は、前記繊維プリフォームの半径方向内面（Ｆ２）の側に設置されており、更に
前記第２の部分（Ｐ２）は、前記繊維プリフォームの半径方向外面（Ｆ１）の側に設置される、ことを特徴とする繊維プリフォーム（６０）。
【請求項８】
請求項７に記載の繊維プリフォーム（６０）により構成される繊維強化材と、前記繊維強化材を高密度化するマトリックスと、を具備する、ことを特徴とする複合材料のガスタービンエンジンケーシング（８１０）。
【請求項９】
前記ガスタービンエンジンケーシングは、ガスタービンファンケーシングである、ことを特徴とする請求項８に記載の複合材料のガスタービンエンジンケーシング（８１０）。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載のケーシング（８１０）を有する、ことを特徴とする航空機ガスタービンエンジン（８０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特には、複合材料製の航空エンジンファンケーシングの繊維強化材を形成するために、しかし排他的にではなく、使用可能な繊維構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合材料ケーシングの製造は、バンド（帯体）の形態の繊維構造体の製造から始まり、繊維構造体は、縦糸の複数の層と横糸の複数の層との間の三次元織りにより製造される。この様にして得られた繊維構造体は、製造されるべきケーシングの形状を有する、金型又はツール（工具）に数回巻き付けられて、金型と、繊維プリフォーム（予備成形体）を得るようにカウンターモールド（対金型）を形成する、構成部分との間に保持される。
【０００３】
一旦繊維プリフォームが製造されると、即ち、繊維構造体の巻き終わりにおいて、繊維プリフォームを運ぶツールは、カウンターモールドにより閉じられ、その後、マトリックス（網状母体）によるプリフォームの高密度化が行われる、オーブン（かまど）又は炉に運ばれており、マトリックスは、特に繊維プリフォームへの樹脂の注入及び重合により得られることができる。
【０００４】
ケーシングは、エンジン内部に取り込まれた破片又は遠心作用で突き出たブレード（翼）又はブレードの断片を閉じ込めて、破片又は突き出たブレード又はブレードの断片がケーシングを通過して航空機の別の部分に到達することを防止することにより、封じ込め機能を提供する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術のケーシングは一般的に、この機能を満足に実行する。しかし、ブレードが切り離されてケーシング内に突出した場合に、ブレードの衝撃に対する特定のケーシングの機械的耐性において、更なる改善の余地が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１の態様によれば、近位部分と遠位部分との間の所定の長さにわたって縦方向に延びていて且つ第１の側部縁部と第２の側部縁部との間の所定の幅にわたって横方向に延びる、バンドの形態を有する繊維構造体に係わり、縦糸又はストランド（撚り糸）の複数の層の間において三次元又は多層織りを有する繊維構造体が、縦方向に延びており、更に横糸又はストランドの複数の層が、横方向に延びる、繊維構造体において、繊維構造体の近位部分と中間部分との間に存在する、繊維構造体の第１の部分が、炭素繊維横糸又はストランドを具備しており、そして中間部分と遠位部分との間に存在する繊維構造体の第２の部分は、ガラス繊維横糸又はストランドを具備することを特徴とする。
【０００７】
繊維構造体の第１の部分は剛性であり、繊維構造体の第２の部分は弾性変形可能である。用語「剛性の」及び「弾性変形可能」は、比較的に理解されるべきであり、即ち、第１の部分は、第２の部分よりも剛性が高く、相対的に第２の部分は、第１のものに比べてより弾性的に変形可能である。換言すれば、第１の部分は、第２の部分よりも高い剛性を有し、剛性の差は、より柔らかいガラス繊維の存在と、より剛性のある炭素繊維の存在と、により付与される。一般的に、ガラス繊維は、炭素繊維に比べてより高い破断点の延びを有しており、即ちガラス繊維について２％未満、そして炭素繊維について３％を超える。
【０００８】
例示的な一実施の形態において、繊維構造体の第２の部分は、第１の部分よりも多くのガラス繊維糸又はストランドを具備してもよい。言い換えれば、第２の部分のガラス繊維糸又はストランドの体積比は、第１の部分のガラス繊維糸又はストランドの体積比より大きくてもよい（体積比は、検討中の部分における全ての糸又はストランドにより占められる体積に関して定義される）。繊維構造体の第１の部分は、第２の部分よりも多くの炭素繊維糸又はストランドを具備してもよい。言い換えれば、第１の部分の炭素繊維糸又はストランドの体積比は、第２の部分の炭素繊維糸又はストランドの体積比より大きくてもよい。繊維構造体の第２の部分のみが、ガラス繊維糸又はストランドにより構成される。
【０００９】
繊維構造体は、複合材料製のケーシング用の繊維強化材を形成するように数回巻き付けられることが意図される。第１の部分は、この繊維強化材の半径方向内側部分（巻線の第１のターン（巻き回転部））を形成することが意図される。第２の部分は、この繊維強化材の半径方向外側部分（巻線の最後のターン）を形成することが意図される。
【００１０】
本発明者らは、ケーシングの繊維強化材の第１のターンにかなり大きな剛性と、この強化材の最後のターンに対する変形性能と、を与えることにより、切り離されたブレードによる衝突に対するケーシングの耐性を改善可能であり、これらの最後のターンには、衝撃時の変形に関して最も応力がかかることを発見した。
【００１１】
従って、本発明による繊維構造体は、この第１の部分に高い剛性を付与するために、巻き始めを形成することが意図されていて且つブレードとの衝撃側に設置される、第１の部分において炭素横糸又はストランドを具備する。更に、本発明による繊維構造体は、巻線の単数又は複数の外側層を形成することが意図される、第２の部分にガラス製の横糸又はストランドを具備し、この第２の部分にかなり大きな弾性変形能力を付与するので、従って変形することによりブレードが与えたエネルギーを吸収することができ、更にその後、その初期形状に戻ることによりブレードに対するこのエネルギーを取り戻すことができる。
【００１２】
従って、本発明は、ケーシングの質量を制限しながら、ブレード損失事象中のケーシングの応力に対して最適に対応するために、繊維強化材の特定の区域に設置された２つの異なる材料、即ち炭素及びガラス、の使用に基づく。
【００１３】
例示的な実施の形態において、第２の部分のガラス繊維横糸又はストランドは、構造体の外面の側に存在する。
【００１４】
外面は、一旦外面がケーシングの繊維強化材を形成するように一度巻かれると、繊維構造体の半径方向外面を形成することが意図される。
【００１５】
本発明者らは、包みの所定のターン（巻き回転数）において、外面側の構造体の部分が、切り離されたブレードによる衝撃を受けた時の変形において最も応力を受けることを発見した。
【００１６】
従って、この外面の側にガラス横糸又はストランドを配置することは、切り離されたブレードによる衝撃を受けたことにより課される、変形に対するケーシングの耐性を更に改善する。
【００１７】
例示的な実施の形態において、第２の部分の横糸又はストランドの一部のみが、ガラス繊維製であり、第２の部分の別の横糸又はストランドは、炭素繊維製である。
【００１８】
第２の部分においてガラス横糸又はストランドと炭素横糸又はストランドとが混在しているという事実は、切り離されたブレードによる衝撃に対するケーシングの耐性を有利に更に改善する。
【００１９】
例示的な実施の形態において、繊維構造体は、繊維構造体の一方の外面の側に存在するガラス繊維縦糸又はストランドを更に具備しており、繊維構造体の別の縦糸又はストランドは、炭素繊維製である。
【００２０】
ガラス縦糸又はストランドの追加は、切り離されたブレードによる衝撃により課される変形に対するケーシングの耐性を更に改善する。ガラス縦糸又はストランドはここでは、変形応力を受ける領域を構成する、外面の側に設置されており、そして縦糸又はストランドの残りは、炭素製である。これにより、繊維強化材の剛性レベルを十分に維持しながら、変形性能を更に向上する。
【００２１】
特に、ガラス繊維縦糸又はストランドは、中央領域に存在してもよく、中央領域は、第１と第２の側部縁部から横方向に離れて位置しており、該繊維構造体の幅よりも小さい、所定の幅にわたって延びる。
【００２２】
中央領域は、ブレードの反対側に存在するべきことが意図されており、更に得られるべきケーシングの保持領域を区画する。このケーシング保持領域の機能は、エンジンの吸気口において取り込まれた破片、粒子又は物体、あるいは遠心作用によりケーシングに対して半径方向に切り離されて突出したブレード又はブレードの破片を保持することである。
【００２３】
ガラスの縦糸又はストランドは、この場合において、高い変形応力の領域、即ち外側及び中央領域に設置され、縦糸又はストランドの残りは、炭素製である。これにより、繊維強化材の十分な剛性レベルを維持しながら、変形性能が更に向上する。
【００２４】
例示的な実施の形態において、繊維構造体の炭素繊維糸又はストランドとガラス繊維糸又はストランドとは、同様の力価を有する。
【００２５】
同様の寸法の構造体糸又はストランドにおいて使用することにより、織物構造は実質的に変更されず、従って複合体ケーシングにおいて同様の灯心現象及び同様のマトリックスの小型寸法を維持するので、その様な形態は、有利である。
【００２６】
本発明はまた、上述の繊維構造体の多数ターン（巻き回転数）の巻線を具備する、航空機ケーシング用の繊維プリフォームに係わり、第１の部分は、プリフォームの半径方向内面の側に設置されており、第２の部分は、プリフォームの半径方向外面の側に設置される。
【００２７】
本発明はまた、上記のような繊維プリフォームにより構成される、繊維強化材と、繊維強化材を高密度化するマトリックスと、を具備する、複合材料製のガスタービンケーシングに関する。
【００２８】
例示的な実施の形態において、該ケーシングは、ガスタービンファンケーシングである。
【００２９】
本発明はまた、上述のケーシングを有する、ガスタービン航空機エンジンに関する。
【００３０】
本発明の別の特徴及び利点は、添付の図面を参照して、非限定的な以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、繊維構造体の三次元織りを示す、織機の図式的斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態による繊維構造体の図式的斜視図である。
【図３】図３は、図２の繊維構造体の第１の部分において切断された断面図であり、織り面を示す。
【図４】図４は、図２の繊維構造体の第２の部分において切断された断面図であり、織り面を示す。
【図５】図５は、成形ツールへの繊維構造体の巻き付けを示す、図式的斜視図である。
【図６】図６は、図５に示すように繊維構造体を巻くことにより得られた、ケーシングプリフォームの軸方向断面の半図である。
【図７】図７は、図６のケーシングプリフォーム上の注入セクター（部分）の配置を示す、断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態による航空機エンジンの斜視図である。
【図９】図９は、本発明による繊維構造体の変形例の第１の部分において切断された断面図であり、織り面を示す。
【図１０】図１０は、この繊維構造体の変形例の第２の部分において切断された断面図であり、織り面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明は一般的に、複合材料ケーシングを製造するための繊維構造体に適用されており、その様なケーシングは、それらの端部に環状フランジを有する、バレル（胴部）又はシェル（殻）を具備する。
【００３３】
図１に示すように、繊維構造体１００は、縦糸又はストランド（撚り糸）２０の束が複数の層において配置された、ジャカード型織機５を使用して織ることにより既知の方法で製造されており、縦糸は、横糸又はストランド３０により接合される。
【００３４】
繊維構造体は、三次元の織りにより実現される。ここで、「三次元織り」又は「３Ｄ織り」という用語は、少なくとも幾つかの横糸が縦糸を縦糸の幾つかの層に結合する、織り方法を又はその逆の織り方法を説明するように使用される。繊維構造体は、インターロック織りを有してもよい。「インターロック」織りとは、同じ横糸列内の全ての糸が、織り平面内において同じ動きを有する状態で、横糸の各層が縦糸の幾つかの層を結合する、織りである。別の織りも可能である。
【００３５】
図２に示されるように、繊維構造体１００は、縦糸又はストランド２０の走行方向に対応する縦方向Ｘにおいて長さ方向に延びていて且つ第１と第２の側部縁部１０１及び１０２の間の横方向Ｙにおいて幅方向又は横方向に延びる、バンド（帯体）の形態を有しており、横方向Ｙは、横糸又はストランド３０の方向に対応する。繊維構造体は、形成ツール上の繊維プリフォーム（予備成形体）の巻き取りの開始を形成するための近位部分１１０と、繊維プリフォームの巻き終わりを形成するための遠位部分１２０との間の方向Ｘにおける所定の長さＬ１００にわたって縦方向に延びる。
【００３６】
繊維構造体は、更に、Ｙ方向に所与の幅ｌ１３０にわたって延びる中央区域１３０を有しており、中央区域１３０は、ケーシングバレル又はシェルを形成することが意図される。中央区域１３０は、ブレードの反対側に存在することが意図されており、得られるべきケーシングの保持区域を区画する。中央区域１３０は、第１と第２の側部縁部１０１及び１０２から離れて位置しており、構造体１００の幅ｌ１００よりも小さい所定の幅ｌ１３０にわたって延びる。中央区域１３０は、第１と第２の側部縁部１０１及び１０２の間の中間位置にある。中央区域１３０は、各々が方向Ｙにおいて所定の幅ｌ１４０及びｌ１５０それぞれにわたって延びる、２つの側方区域１４０及び１５０の間において範囲を定められる。第１の側方区域１４０は、第１の側部縁部１０１と中央区域１３０との間において延びる。第２の側方区域１５０は、第２の側部縁部１０２と中央区域１３０との間において延びる。側方区域１４０及び１５０の各々は、少なくとも部分的にケーシングの環状フランジを形成することが意図される。
【００３７】
繊維構造体１００の長さＬ１００は、繊維構造体の特定の巻き回転数、例えば４回転を達成できるような方法において、成形工具又は金型の周囲長さに対して決定される。
【００３８】
繊維構造体１００は、繊維構造体の近位部分１１０と中間部分ＰＩとの間に存在する第１の部分Ｐ１を有する（中間部分ＰＩは図７において見ることができる）。第１の部分Ｐ１は、ケーシングの繊維強化材を形成する巻線の第１の部分を形成することが意図される（この巻線の半径方向内側部分、半径方向Ｒを示す図７を参照）。中間部分ＰＩは、例えば、繊維構造体１００の長さに沿って中間に位置することができるか、又はより一般的には、繊維構造体１００の長さの４分の１から４分の３の間に位置することができる。
【００３９】
繊維構造体１００は、第１の部分Ｐ１とは別個であって且つ中間部分Ｐ１と遠位部分１２０との間に存在する、第２の部分Ｐ２を更に具備する。第２の部分Ｐ２は、ケーシングの繊維強化材を形成する、巻線の第２の部分（この巻線の半径方向外側部分）を形成することを意図される。
【００４０】
図３及び図４は各々、第１の部分Ｐ１と第２の部分Ｐ２とにそれぞれ配置される、繊維構造体１００のインターロック織りの平面図を示す。
【００４１】
図３及び４に示される織りのデザイン（設計）の例は、７つの横糸層と８つの縦糸層を具備する。図示されたインターロック織りにおいて、縦糸層は、横糸方向においてお互いに偏倚する、２つの隣接する縦糸半層により形成される。従って、千鳥状に配置された１６の半層の縦糸が存在する。各横糸層は、３つの縦糸半層を連接する。これとは別に、２つの隣接する縦糸層の縦糸が同じ列上に整列した状態で、千鳥状ではない配列を採用できる。使用可能なインターロック織りは、文献国際公開公報2006/136755に記載される。
【００４２】
図３に示されるように、第１の部分Ｐ１は、Ｔｃで示される炭素繊維横糸又はストランドから構成される。第１の部分Ｐ１の横糸又はストランド全体は、炭素繊維製であってもよい。
【００４３】
示された例において、繊維構造体は、Ｃｖで示されるガラス繊維縦糸又はストランドと、Ｃｃで示される炭素繊維縦糸又はストランドと、を具備する。
【００４４】
ガラス繊維縦糸又はストランドＣｖは、繊維構造体の外面Ｆ１の側に存在する。この外面Ｆ１は、一旦構造体が巻か取られると、繊維プリフォームの半径方向外面を形成することが意図される（図７を参照）。特に、ガラス繊維縦糸又はストランドＣｖは、繊維構造体の外面Ｆ１に存在する。ガラス繊維縦糸又はストランドＣｖは、切り離されたブレードとの衝撃において最も機械的に応力がかかる区域である、少なくとも中央区域１３０に存在して、この区域に最適な変形可能性を与えてもよい。ガラス繊維縦糸又はストランドＣｖは、この中央区域１３０にのみ存在してもよい。これとは別に、ガラス繊維縦糸又はストランドＣｖは、中央区域１３０及び側方区域１４０及び１５０に存在可能である。
【００４５】
示される例において、繊維構造体の別の縦糸又はストランドは、炭素繊維製であり、Ｃｃで示される。これらの炭素繊維縦糸又はストランドＣｃは、特に、繊維構造体の内面Ｆ２の側に存在する。この内面Ｆ２は、一旦構造体が巻き取られると、繊維プリフォームの半径方向内面を形成することが意図される（図７を参照）。特には、炭素繊維縦糸又はストランドＣｃは、繊維構造体の内面Ｆ２の側に存在する。この例において、炭素繊維縦糸又はストランドは、側方区域１４０及び１５０に追加的に存在する。
【００４６】
図４に示されるように、第２の部分Ｐ２は、Ｔｖで示されるガラス繊維横糸又はストランドと、炭素繊維横糸又はストランドＴｃと、により構成される。従って、示された例において、第２の部分Ｐ２の横糸又はストランドの一部のみが、ガラス繊維製であり、第２の部分Ｐ２の別の横糸又はストランドは、炭素繊維製である。しかしながら、第２の部分の横糸又はストランドの全てがガラス繊維製である場合に、それは、本発明の範囲を超えない。ガラス繊維横糸又はストランドＴｖは、繊維構造体の外面Ｆ１の側に存在する。特には、ガラス繊維横糸又はストランドＴｖは、繊維構造体の外面Ｆ１に存在する。炭素繊維横糸又はストランドＴｃは、特には、繊維構造体の内面Ｆ２の側に存在する。
【００４７】
従って、繊維構造体１００の縦方向Ｘに沿って移動する時に、横糸又はストランドの性質における進化が存在する。
【００４８】
繊維構造体が７つの横糸層と８つの縦糸層を有する、インターロック織りを有する例が、丁度説明された。しかし、横糸層と縦糸層の数が異なる場合か、又は繊維構造体がインターロック織りとは異なる織りを有する場合、それは、本発明の範囲を超えない。
【００４９】
上述のように、繊維構造体に存在する、炭素繊維糸又はストランドとガラス繊維糸又はストランドとが、同様の力価を有することが更に有利である。比率|Ｔ２−Ｔ１|／Ｔ１は、例えば、１０％以下であってもよく、ここで、Ｔ１は、炭素繊維糸又はストランドの力価を指定し、Ｔ２は、ガラス繊維糸又はストランドの力価を指定しており、そして｜．｜は、絶対値を指定する。
【００５０】
図５に示すように、ケーシング用の繊維強化材は、前述の繊維構造体１００のマンドレル（心棒）５０に巻き付けることにより形成されており、この繊維強化材は、一体型ケーシング用の完全な管状繊維プリフォームを構成する。この目的のために、マンドレル５０は、その輪郭が製造されるべきケーシングの内面に対応する、外面５１を有する。マンドレル５０はまた、ケーシングフランジに対応する繊維プリフォーム部分６２及び６３を形成するように２つのフランジ５２及び５３を有する（フランジ６２及び６３は図６において見ることができる）。プリフォームの半径方向内側のターン（巻き回転部）（単数又は複数）は、繊維構造体の第１の部分Ｐ１に対応し、プリフォームの半径方向外側のターン（単数又は複数）は、繊維構造体の第２の部分Ｐ２に対応する。
【００５１】
図６は、マンドレル５０上において、繊維構造体１００を幾つかの層に巻き取った後に得られる、繊維プリフォーム６０の断面図を示す。層又はターンの数は、所望の厚さと繊維構造体の厚さとに依存する。少なくとも２に等しいことが好ましい。ここで説明する例において、プリフォーム６０は、４層の繊維構造体１００を有する。
【００５２】
繊維プリフォーム６０はその後、マトリックス（網状母体）により高密度化される。
【００５３】
繊維プリフォームの高密度化は、プリフォームの空隙を、その体積の全体又は一部内において、マトリックスを構成する材料により満たすことにおいて構成される。
【００５４】
マトリックスは、それ自体既知の方法で、液体プロセス（方法）により得ることができる。液体プロセスは、マトリックス材料の有機前駆体を含む液体組成物をプリフォームに含浸させることから構成される。有機前駆体は通常、樹脂等のポリマー（重合体）の形態であり、場合によっては溶媒において希釈される。繊維プリフォームは、最終成形部品の形状の容器を備えた、密封可能な金型内に設置される。図７に示すように、繊維プリフォーム６０は、ここでは、カウンターモールド（対金型）を形成する複数のセクター（部分）５４と支持体を形成するマンドレル５０との間に配置されており、これらの要素は、製造されるべきケーシングの外部形状と内部形状とをそれぞれ有する。次いで、液体マトリックス前駆体、例えば樹脂は、容器全体内に注入されて、プリフォームを含浸させる。
【００５５】
前駆体の有機マトリックスへの変換、即ちその重合は、任意の溶媒の除去とポリマーの架橋との後に、熱処理により、一般的に金型の加熱により行われ、プリフォームは常に、製作されるべき部品の形状に対応する形状により、金型内に保持される。有機マトリックスは、特に、例えば、販売されている高性能エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂から、あるいは炭素又はセラミックマトリックスの液体前駆体から得ることができる。
【００５６】
炭素又はセラミックマトリックスの形成の場合において、熱処理は、使用される前駆体及び熱分解条件に応じて、有機マトリックスを炭素又はセラミックマトリックスに変換するように、有機前駆体の熱分解により構成される。例として、液体炭素前駆体は、フェノール樹脂等の比較的高いコークス含有量の樹脂であってもよい一方で、液体セラミック前駆体、特にＳｉＣは、ポリカルボシラン（ＰＣＳ）、ポリチタノカルボシラン（ＰＴＣＳ）又はポリシラザン（ＰＳＺ）樹脂であってもよい。含浸から熱処理までの幾つかの連続したサイクル（循環工程）が、所望の程度の高密度化を達成するように実行可能である。
【００５７】
繊維プリフォームの高密度化は、良く知られる樹脂トランスファー成形（ＲＴＭ）プロセス（方法）により実現できる。ＲＴＭプロセスによれば、繊維プリフォームは、製造されるべきケーシングの形状を有する、金型に設置される。熱硬化性樹脂は、剛性材料部分と金型との間において区切られていて且つ繊維プリフォームを具備する、内部空間に注入される。圧力勾配は通常、プリフォームの樹脂含浸を制御及び最適化するように、樹脂注入部位と樹脂出口ポート（口）との間のこの内部空間において確立される。
【００５８】
使用される樹脂は、例えばエポキシ樹脂であり得る。ＲＴＭプロセスに適した樹脂は、よく知られる。樹脂は、繊維へのそれらの注入を促進するように低粘度を有することが好ましい。樹脂の温度等級及び／又は化学的性質の選択は、部品が受けなければならない、熱機械的応力に従って決定される。一旦樹脂が強化材全体内に注入されると、樹脂は、ＲＴＭプロセスによる熱処理により硬化される。
【００５９】
射出及び重合後に、部品は、離型される。最後に、部品は、トリミング（手入れ）されて、余分な樹脂を除去し、更に面取りが、機械加工されて、図８に示されるような回転形状を有する、ケーシング８１０を得る。
【００６０】
図８に示されるケーシング８１０は、ガスタービン航空エンジンファン８０用のケーシングである。図８に非常に図式的に示されるようなエンジンは、ガス流の方向において上流から下流に、エンジン入口に配置されるファン８１と、圧縮機８２と、燃焼室８３と、高圧タービン８４と、低圧タービン８５と、を具備する。エンジンは、異なるエンジン構成要素に対応する幾つかの部品を具備する、ケーシング内に収容される。従って、ファン８１は、ケーシング８１０により囲まれる。
【００６１】
図９及び図１０は、本発明による繊維構造体の変形例を示しており、そこでは、全ての縦糸又はストランドは、炭素製である（縦糸又はストランドＣｃ）。
【００６２】
繊維構造体は、その第２の部分Ｐ２において、ガラス横糸又はストランドＴｖを具備しており、ガラス横糸又はストランドＴｖは、前述の実施の形態においてのように構造体の外面Ｆ１の側に設置される。この図示された例によれば、繊維構造体は、第１の部分Ｐ１及び第２の部分Ｐ２において炭素横糸又はストランドＴｃを更に具備する。この例によれば、第１の部分Ｐ１の全ての横糸又はストランドは、炭素製である。
【図１】
2020533494.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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