JP2001509749A - 複合材料構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複合材料を構築する方法である。この複合材料は積層した層（プライ）で成り、プライにはたて糸が主体の層（warp dominated ply）とよこ糸が主体の層（weft dominated ply）とを含んでいて、この方法は材料の第１と第２の片１０，１２を互に並べてたて糸が主体の層１４により少くとも一部分が規定されている窪み２０に沿って置き、それによってその一部１６，１８がラップジョイント２１を形成して、このジョイントがたて糸が主体であるかその他の層の内部にもしくはその層によって窪み２０内に少くとも一部で受入れられるようにし、また前記材料の第１と第２の片１０，１２の一方の少くとも一部１２ａを前記窪み２０の中に置いて該材料の第１と第２の片１０，１２の他方の部分１０ａとラップジョイント２１を形成するようにすることを含んでいる。前記材料の第１と第２の片の部分１０ａ，１２ａはよこ糸が主体の層１６，１８を含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】 複合材料構造 この発明は複合材料構造に関する。とくにこの発明は材料片を一緒にして複合 材料を形成するようにする方法と、主として航空機構造に使用するために、この ような方法で作られた複合材料とに関する。 クリンプ（捲縮）のないあるいはたて糸を編んだ織物構造(warp knitted fabr ic)のような多軸繊維（multi-axial fibres）から作られた複合薄層（composite laminae）から翼外板を作ることは知られている。このような外板には織物の層 をいくつか必要な厚さの積層として作られている。用語“多軸(multi axial)” は繊維の交番する層がいくつかの異なる方向になっていて、求められている方向 で最適強度をもつ織物構造を作るようにすることを意味する。翼外板製造用に通 常使われている方向は０°（翼長方向），＋４５°，−４５°及び９０°（実質 的に翼弦方向）である。このような外板の例は我々の特許出願EP-A-0 826 488に 記載されており、そこでは＋４５°と−４５°層が９０°層上に重なりを作って いる。通常は、０°層はたて糸が主体であり、他の層はよこ糸が主体である。“ クリンプのない”という用語はたて糸とよこ糸が主体の繊維が編まれてはいない やり方で所要の厚さとなるまで互に１つずつ上に置かれている(lay)織物構造（f abric、以下単に織物という）をいう。この繊維層が次にたて糸を編むプロセス によって互に結びつけられる。 多軸の複合材料が、クリンプのない織物を利用して、作られることになる場合 に、現在の機械は幅が１．７２ｍまでのものに限り多軸層を含んでいる織物を作 ることができる。１．７２ｍよりも広幅の構造はこのような織物を±４５°層に ついてのジョイントを用いて一緒に接合（ジョイント）することを要件としてい る。このような要件を充足する重ね合せ接合は上述の特許出願に記載されている 。 この出願は複合材料構造に係り、別な形式のジョイントで材料を接合するもの であり、ここでは部品厚さについての乱れ(disruption)を最少となるようにして いる。 この発明の第１の特徴によると、複合材料の構築方法が提供されており、この 材料はたて糸が主体とよこ糸が主体の層（ply）を積み重ねた積層（ラミネート ） で成り、この方法は使用する材料の第１と第２の片を互いに並べた構造にして、 たて糸が主体かそのほかの層によって少くとも一部分が規定される窪みを備える ようにし、また前記材料の第１と第２の片の一方の少くとも一部を前記窪みの中 に置いて、材料の第１と第２の片の他方の一部とラップジョイントを形成するよ うにして、前記材料の第１と第２の片の前記部分はよこ糸が主体の層を含んでい るものとしている。 材料の第１と第２の片の一方の部分が窪みの中に受入れられるようにすること によりジョイントから生ずる部品厚さについての乱れは最小とされる。 一実施例では材料の第１と第２の片の各々はたて糸が主体の層とよこ糸が主体 の層とから成る層の積層（ラミネート）で成り、方法は材料の２片を、同一方向 に延びている各片のたて糸が主体の層の縁端とラップジョイントを形成している よこ糸が主体の層とを互に並べるようにすることを含んでいる。この方法によっ て、たて糸が主体の層は一緒に接合されることになる材料の片の部分を形成して 、広幅の複合材料が複合材料のより小さな部分から作ることができるようにする 。 直前の文節で開示したやり方によって、この方法は前記第１の複合材料の片の 縁端に窪みを形成することを含むことができる。 複合材料の第２の片の対応する縁端は同じ方法で形成できる。この方法は第１ の片のたて糸が主体の層の一方の組の縁を、ラップジョイントの一部を形成する よこ糸が主体の層の隣接する縁端から後方に設定すすることにより窪みを形成す ることを含む。このようなやり方は窪みを規定するとくに簡単な方法である。 複合材料の第１の片の縁端に窪みが形成される場合に、この方法は材料の第２ の片のよこ糸が主体の層の厚さをその縁端に隣接するところで減らして、よこ糸 が主体の層とたて糸が主体の層の残部とがラップジョイントを形成するときに窪 みに入ることができるようにすることを含む。この方法は同じ方法で材料の第１ の片の対応する縁端を形成することを含むことができる。 この方法は第２の片のたて糸が主体の層の残部の縁端をラップジョイント形成 の際に第１の片のたて糸が主体の層の縁端と当接するようにもって来ることを含 んでいてよい。 他の実施例では、この方法はたて糸が主体の層の縁端間もしくはたて糸が主体 の層の幅内部にある長さの薄い方のたて糸が主体の材料を用意するが形成するこ とにより窪みを形成することを含む。いずれの場合も、薄い方のたて糸が主体の 材料の長さはたて糸が主体の層を構築するために使用される繊維を比較するとよ り高い繊維カウントもしくはより高い係数繊維から形成されるのがよい。ラップ ジョイントは、前記片の一方だけのよこ糸が主体の層の一部が他方の片の他のよ こ糸が主体の層の一部とともに窪みの中に置かれて、その一部が少くとも重なる ように形成されてよい。 この方法はラップジョイントの外側上にたて糸が主体の材料の層を置くことを 含んでよい。これをすることによって、薄い方のたて糸が主体の材料の使用が原 因で生ずる強度の何らかの減少についての補償が可能である。 別な実施例では、この方法はたて糸が主体の層の一方の表面内に溝（groove） として窪みを形成して、たて糸が主体の層の反対側の表面上に別のよこ糸が主体 の層を用意することを含んでいてよい。この窪みは、例えばたて糸が主体の層の 中心部分内に形成されてよいし、また他の位置に形成されてもよい。 便利なことに、一緒に接合されることになる材料の２片は機械に加えられて、 ラップジョイントを形成するようにされ、たて糸が主体の層と別のよこ糸が主体 の層とが単一の層形成（laying-up、レイアップと呼ばれている）動作が行なわ れる。このような方法は機械によって材料の片を一緒に接合する便利なやり方を 成していることが分ると思う。さらに、この方法は２軸層形成で以前に使用され た機械が多軸の複合材料で通常の多軸層形成機械で可能とされてきたものよりぐ っと広幅のものを作るのに使用できるようにする。 この発明による前記実施例のいずれでも、接合された材料の２つの層を形成す ること力何能であり、一方の層は２つの層の外側表面を形成するよこ糸が主体の 層を備えた他方に対して反転している。 これに代って、たて糸が主体の層が２つの層の外側表面を形成するように反転 をさせることができる。 この発明の第２の特徴によると、この発明の第１の特徴もしくはそれと関係し た従属要件（consistory clause）とされる方法によって接合される材料から形 成された外板パネルをもつ翼を提供することである。 この発明の第３の特徴によると、この発明の第１の特徴もしくはそれと関係し た従属要件とされる方法によって接合される材料から形成された航空機の外板パ ネルを提供することである。 この発明の第４の特徴によると、複合材料を構築する方法が提供されており、 この材料は層のラミネート（積層物）であり、たて糸が主体の層とよこ糸が主体 の層とを含んでおり、この方法は構造に使用する材料の第１と第２の片を互に並 べるようにしてその一部がラップジョイントを形成するようにして、ラップジョ イントがたて糸が主体もしくは他の層内に形成された窪みの中に少くともその一 部分で受入れられるようにし前記第１と第２の片がよこ糸が主体の層を含んでい るようにする。 この発明の第５の特徴によると、複合材料構造が提供されており、この構造は たて糸が主体とよこ糸が主体との層で成る層のラミネートを含み、その構造は互 に並んでいるようにされた材料の第１と第２の片で成ることを特徴とし、窪みが たて糸が主体かその他の層によって少くとも部分的に規定され、材料の前記片の 一方の一部分がその窪みの内に受入れられて、材料の他方の片の一部分とラップ ジョイントを形成し、前記材料の第１と第２の片の一部分がよこ糸が主体の層を 含むようにしている。 この発明の第６の特徴によると、複合材料構造が提供されており、この構造は たて糸が主体の層とよこ糸が主体の層とで成る層のラミネートを含み、たて糸が 主体の層とよこ糸が主体の層とが互に並ぶようにされて少くとも部分的に窪みが 規定されていて、窪みの中に受入れられる少くとも一部分でラップジョイントを 形成するようにされている。 複合材料構造で使用される材料はこの発明の第１の特徴もしくはそれと関係す るいずれもの従属要件で設定される材料の特徴を有していてよい。 この発明による複合材料構造は添付の図面を参照して例として記述して行くこ ととする。 図１は、この発明による方法で一緒に接合されることになる複合材料の２片の断 面図である。 図２は、材料の第１の片の縁端が他の片と一体とされる前に下方に押圧されるや り方を図式的に示す。 図３は材料片が一緒に接合されるやり方を示す。 図４は複合材料を形成するために材料を一緒に接合する別の方法を図式的に示す 。 図５は図４に示した方法を変形したものを示す。 図６は図４と５との方法で使用したキャップを図式的に示す。 図７はたて糸が主体の層が一方の表面内で溝状の窪みを規している場合の複合形 成のための材料の接合についての別の方法を図式的に示す。 図８はこの発明の方法により一緒に接合された材料を含む翼を有する航空機の斜 視図である。 図１ないし３を参照すると、材料の第１と第２の片１０，１２は構造が実質的 に同一であり、それぞれはたて糸が主体の層１４（以後０°層と呼ぶ）と２つの よこ糸が主体の層１６，１８とを含んでいる。よこ糸が主体の層１６，１８は０ °層に関して＋４５°と−４５°とに配置されている。 各０°層１４の右側の縁端は図示のように長さｘだけ厚さが減らされていて、 この長さが実質的に±４５°層１６，１８の厚さに対応していて、それにより薄 くした領域１９を形成している。各片１０，１２の左側の縁端は、０°層が±４ ５°層の左側の縁端から後へ下るように作られている。こうして、窪み２０が各 片１０，１２の左側縁端に作られ、よこ糸が主体の層１８とたて糸が主体の層１ ４とによって規定されている。 図２に示すように、第２の片の右側縁端は２つの片が、手によるか機械によっ て一緒にされる前に、下方へ押圧されている。この押圧は第２の片１２の右側縁 端を薄くすることにより楽に作れる。最後に２片１０，１２が図３に示すように 合体されて、第２の片１２の右側縁端が各片１０，１２の０°層１４を備えた第 １の片１０の窪み２０内部に受入れられて、縁端同志が当接し、片１０，１２の ２つの４５°層１６，１８の部分１０ａ，１２ａがラップジョイント２１を形成 する。４５°層によって作られた片１０，１２の上面は実質的に同一平面Ｐ内に あり、部品厚さには何の乱れも実質的には（仮想的には）生じていないようにす るのが好都合である。 材料がいったん一緒にされると、適当な接着用マトリックスが加えられて、材 料に浸透させて層を一緒に接合して、図３に示すようにジョイント２１とギャッ プ２４とに充填して行く。この複合材料は次にオートクレーブ（高圧釜）にかけ られて、マトリックスが熱と圧力とで処理される。 図３に示すように、別の第１と第２の片１０ａ，１２ａを反転して、第１と第 ２の片１０，１２に対向して置くことができ、オートクレーブで処理する前にそ れをして、複合材料の厚さを２倍とし、ここでもまたラップジョイント２１が原 因となる全体の部品の厚さの著しい乱れがないようにできる。片１０，１２，１ ０ａ，１２を図３に示したような方法で配置することにより、バランスのとれた 構成（レイアップ）が得られ、これが望ましい特徴となる。例示の場合には図３ が底部から頂部へと眺めて、層は次のようにバランスがとれている： ＋４５°，−４５°０°，０°，−４５°，４５° ２以上のバランスのとれたレイアップが、図３に示すように、互に重ねて置かれ 、もし望むのであれば厚さを増した外板向けの複合体を用意し、それが次に熱と 圧力との下で処理される。 各片１０，１２の厚さを減らした右側の縁端の生産と窪み２０の生産とは片１ ０，１２についてのレイアッププロセスの一部として実行されるのが好ましい。 既存の多軸織物製造機上では、作ることができる各片１０，１２の最大幅は１． ７ｍである。航空機の表面は例えば翼のように一般には幅が１．７ｍよりも大き な織物を必要とする。より大きな幅を得る唯一の方法は、それ故に、２つの片を 一緒に接合することによるものであり、図１ないし３に示した方法は部品厚さに 対する混乱を最小限とする結果をもたらす方法を提供している。２つまでの片１ ０，１２が一緒に接合されるのであれば、これらの片の右側と左側とのそれぞれ の縁端は図示のように整形される必要はなく、図２で破線で示したように平坦に 残しておくだけでよい。 次に図４を眺めると、第１と第２の片が違って作られている。第２の片１２の 縁端に薄くした領域１９を形成する代りに両片１０，１２はそれぞれの層１４を 薄い方のたて糸が主体の材料２４（ここでも０°が好ましい）の部分によって離 されている０°層１４を有している。この薄い方の部分２４はより高い繊維計数 値（フィラメントカウント）の繊維か、より高い係数（モジュラス）の繊維で作 られている。こうして、部分２４は片１０，１２の０°層よりも薄いけれども、 材料２４の本質は少くとも部分的には厚い方のたて糸が主体の材料がその位置に 存在しないことについての補償をしている。薄い方の部分２４の使用は片１０， １２の薄い方の部分２４と０°層１４とによって規定される窪み２６を効果的に 作っている。もし望むのであれば、材料２４の薄い方の０°部分は材料１０の一 方の片の縁端上に形成できて、窪み２６を形成するために材料１２の第２の片の の縁端と当接するようにできる。 図４に示すように、第２の片１２の±４５°層は部分１２ｂとして段３０を残 して窪み２６を実質的に埋めているものを含んでいる。第１の片１０の±４５° 層１６，１８の部分１０ｂは段３０を占有し、部分１２ｂとともに重なった接合 部（オーバーラップジョイント）３２を形成している。薄い方の０°部分２４が 上述したような厚い方の０°層の不存在に対する完全な補償をしない場合には、 ０°層キャップ３４が±４５°層の頂部表面上に置かれて、図４に示したような 完全な補償を提供する。ここで強調したいのは、図４が図式的なものであり、０ °層キャップ３４は通常は図６に図式的に示したような勾配のある側部３５を備 えていて、典型的にはその勾配が１：２０となるようにしている。 図５を眺めると、部分２４は図４に示すように広幅ではなく、第１の片１０の ±４５°層１６，１８の部分１０ｃは第２の片１２の部分１２ｃの±４５°層１ ６，１８の頂部に対して上り段となっていてラップジョイント３３を形成してい る。部分１０ｃは薄い方の０°部分２４を使用することが原因となる強度のいか なる損失も補償するのに役立っている。もしもっと補償が必要であれば、層キャ ップ３４ａでキャップ３４（図４に示す）よりも薄いものが適用できる。キャッ プ３４ａは図６に示すように若干下側に向けてテーパがついていることを想定し ている。もし望むのであれば、接合されたた材料の数層が作られて次に単一のキ ャップ用部品が望むところに従って、±４５°層の表面に適用される。図６に示 したように、キャッピング３４は０°材料の数層３７によって作らわ、この場合 に複合材料の同数の層が完全な部品厚さを作るように組立てられている。 接合された複合材料が使用されることとなる場合は、例えば航空機の翼の外板 のように、外板の外側表面での最少の混乱が重要となる。したがつて、翼の外板 を形成する部品はキャップ３４もしくは３４ａを有し、それが０°層を残して翼 の内側に向っており、翼の外板の外側表面を形成している表面層を実質的に干渉 を受けないものとしている。 図４と５とでは、０°層１４，２４がレイアップ機械内での単一の動作により １つの片として作ることができ、また２つの別個な±４５°層がこの機械に後に 供給されて、ラップジョイント３２，３３が形成される。こうして、複合材料の ２つの別個な片１０，１２は必要とされず、２つの別個の±４５°層が用意され てレイアップ機械に供給されてオーバーラップしたジョイント３２が作られる。 機械として例えば０°と９０°について繊維の２方向性レイアップを作るもの が知られている。この機械は幅が５ｍまでの織物を作る。したがって、図４と５ とに関して記述した方法を用いて２つの±４５°層をこの機械に供給すると、こ の機械は幅が実質的に１．７ｍよりも大きな多軸織物を作るために使用できる。 ここで図７を眺めると、たて糸が主体の０°層１４が２軸レイアップ機械上で よこ糸が主体の９０°層４０と一緒に作られている。０°層１４は溝状の窪み４ ７を伴なうレイアッププロセスの際に形成される。２つの±４５°層４４，４６ で層１６，１８を含むものが多軸レイアップ機械上で形成されて、２軸レイアッ プ機械に供給され、ラップジョイント４８を形成するために図７で示したように 重ね合される。９０°層を加えることと、２つの±４５°層４４，４６とは窪み ２６を伴って形成される場合の０°層を薄くすることについての補償を手助けす る。しかし、もし必要であれば上述のキャップ使用がジョイント４８上でも採用 できる。 図８では、航空機５０は翼５２を有しており、各翼にはこの発明の方法で接合 された複合材料から作られた外板５４が備えられている。接合は図８の２１に示 されており、また３つの層１４，１６，１８が示されている。一般にたて糸が主 体の層１４の０°繊維は層１６，１８の繊維と±４５°をなして翼５２のスパン （機幅、翼長）方向に延びている。 この発明の方法は幅が５ｍまでの２軸織物（ファブリックス）製造用に使用さ れる機械が同じ幅の多軸織物を構築するために使用できるようにすることが分る と思う。これはこれまでには不可能とされていたことである。

【手続補正書】 【提出日】平成１２年３月２３日（２０００．３．２３） 【補正内容】 請求の範囲 １．たて糸が主体とよこ糸が主体との層で成る層の積層を有する複合材料を構築 する方法であって、 構築に使用するための材料の第１と第２の片（１０，１２）を、たて糸が主体か そうでない層（１４）によって少くとも一部分が規定されている窪み（２０；２ ６；４７）とともに、互に並べて配置することと、 前記材料の第１と第２の片（１０，１２）の一方の少くとも一部分（１２ａ；１ ２ｂ；１２ｃ）を前記窪み（２０；２６；４７）内に配置して材料の第１と第２ の片（１０，１２）の他方の部分（１０ａ）とラップジョイント（２１；３２； ３３；４８）を形成するようにし、ここで前記材料の第１と第２のの片（１０， １２）の前記部分（１０ａ，１２ａ；１０ｂ，１２ｂ；１０ｃ，１２ｃ）はよこ 糸が主体の層（１６，１８）を含んでいるようにすることを含んでいることを含 む方法。 ２．前記材料の第１と第２の片（１０，１２）の各々はたて糸が主体の層（１４ ）とよこ糸が主体の層（１６，１８）とを備えた層の積層で成り、 前記方法は同じ方向に延びている各片のたて糸が主体の層の縁端とともに互に並 んで材料の２つの片（１０，１２）を配置することを含んでいることを特徴とす る請求項１記載の方法。 ３．複合材料の前記第１の片（１０）の縁端に前記窪み（２０）を形成すること を含む請求項２記載の方法。 ４．複合材料の第２の片（１２）の対応する縁端を同じやり方で形成することを 含む請求項３記載の方法。 ５．前記第１の片（１０）のたて糸が主体の層（１４）の前記縁端をラップジョ イント（２１）の一部分を形成しているよこ糸が主体の層（１６，１８）の隣接 する縁端から後方に設定することにより前記窪み（２０）を形成することを含む 請求項３もしくは４記載の方法。 ６．前記材料の第２の片（１２）のたて糸が主体の層（１４）の厚さを前記縁端 の近くで減らして、たて糸が主体の層（１４）の残りの部分がラップジョイント （２１）を形成するために前記窪み（２０）に入ることができるようにすること を含む請求項３，４，５のいずれか１項記載の方法。 ７．前記材料の第１の片（１０）の対応する縁端を同じやり方で形成することを 含む請求項６記載の方法。 ８．前記第２の片（１２）のたて糸が主体の層（１４）の縁端と当接するように 前記第２の片（１２）のたて糸が主体の層（１４）の前記残りの部分の縁端を位 置決めすることを含む請求項６もしくは７記載の方法。 ９．長さのある薄い方のたて糸が主体の材料（２４）をたて糸が主体の層の端の 間もしくはたて糸が主体の層（１４）の幅の内部に置くことにより前記窪み（２ ６）を形成することを含む請求項１または２記載の方法。 10．第１の片の材料（１０）のたて糸が主体の層の縁端上にたて糸が主体の材料 の薄い方の長さを備えるようにし、第２の片の材料（１２）のたて糸が主体の層 （１４）の縁端に対向して薄い方の長さ（２４）を当接させることとを含む請求 項２に従属する請求項９記載の方法。 11．前記長さのある薄い方のたて糸が主体の材料（２４）が、たて糸が主体の層 を作るために使われる繊維よりも、大きな繊維数もしくは大きな指数の繊維から 作られていることを特徴とする請求項９または１０記載の方法。 12．唯一の片（１２）のよこ糸が主体の層（１６，１８）の部分（１２ｂ；１２ ｃ）が、少くとも一部分が重なっている他の片の他のよこ糸が主体の層（１６， １８）の部分（１０ｂ；１０ｃ）と共に前記窪み（２６）内にくるように置いて 、前記ラップジョイント（３２）を形成することを含む請求項９ないし１１のい ずれか１項記載の方法。 13．前記他の片（１０）の他のよこ糸が主体の層（１６，１８）の前記部分を、 前記材料（１２）の一片のよこ糸が主体の層（１６，１８）の部分（１２ｃ）の 全部と重ねて置くことを含む請求項１２記載の方法。 14．よこ糸が主体の層（３４，３４ａ）をラップジョイント（３２，３３）の外 側に置くことを含む請求項９ないし１３のいずれか１項記載の方法。 15．前記窪み（４７）をたて糸が主体の層（１４）の一方の表面内の溝として形 成し、かつ別のよこ糸が主体の層（４０）を窪みのあるたて糸が主体の層（１４ ）の反対側の表面上に備えることを含む請求項１記載の方法。 16．前記材料の２片（１０，１２）を機械にかけてラップジョイント（２１；３ ２；３３）、たて糸が主体の層（１４）及び別のよこ糸が主体の層（４０）を単 一の層形成動作によって形成することを含む請求項１５記載の方法。 17．ジョイントされた材料の２つの層（１０，１２）を、一方の層が他の、２つ の層の外側表面を形成するよこ糸が主体の層（１６，１８）に関して反転するよ うに形成することを含む請求項１ないし１６のいずれか１項記載の方法。 18．ジョイントされた材料の２つの層（１０，１２）を、一方の層が他の、２つ の層の外側表面を形成するたて糸が主体の層（１４）に関して反転するように形 成する請求項１ないし１６のいずれか１項記載の方法。 19．請求項１ないし１８のいずれか１項記載の方法によりジョイントされた材料 により形成された外板を備えた翼。 20．請求項１ないし１９のいずれか１項記載の方法によりジョイントされた材料 により形成された外板を備えた航空機。 21．たて糸が主体とよこ糸が主体の層（１４及び１６，１８）で成る層の積層を 有する複合材料構造であって、 この構造は互に並べて配置された材料の第１と第２の片（１０，１２）と、たて 糸が主体か他の層（１４）により少くとも一部分が規定されている窪み（２０； ２６；４７）と、該窪み（２０；２６；４７）内に受入れられている前記材料片 の一方（１２）の部分とがあり、かつ材料の他方の部分（１０ａ；１０ｂ；１０ ｃ）とラップジョイントが形成されていて、材料の第１と第２の片（１０，１２ ）の前記部分にはよこ糸が主体の層（１６，１８）を含む構造。 22．前記材料の２片（１０，１２）の各々はたて糸が主体の層（１４）とよこ糸 が主体の層（１６，１８）とを含み、材料の各片（１０，１２）のたて糸が主体 の層は同じ方向に延在する請求項２１記載の複合材料構造。 23．前記窪み（２０）が材料の第１の片（１０）の縁端内に形成されている請求 項２１または２２記載の複合材料構造。 24．前記窪み（２０）が前記第１の片（１０）のたて糸が主体の層（１４）の縁 端を前記ラップジョイント（２１）の一部を形成するよこ糸が主体の層（１６， １８）の隣接する縁端の後に置くことにより形成されている請求項２３記載の複 合材料構造。 25．薄い方のたて糸が主体の層（２４）はたて糸が主体の層（１４）の縁端間か たて糸が主体の層（１４）の幅の内部に置かれて前記窪み（２６）を形成する請 求項２１記載の複合材料構造。 26．前記窪みはたて糸が主体の層（１４）の一方の表面内で溝の形をしており、 また別のよこ糸が主体の層（４０）が該たて糸が主体の層（１４）の反対側の表 面上に置かれている請求項２２記載の複合材料構造。 27．前記請求項２１ないし２６のいずれか１項記載の複合材料構造で形成された 外板を有する翼。 28．前記請求項２１ないし２６のいずれか１項記載の複合材料構造で形成された 外板を有する航空機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ (72)発明者 ウイリアムス、スティーブン イギリス国、エヌピー23・８ダブリュキュ ー、ゲント、エブ・ベール、ビクトリア、 ビーチ・グローブ 29 (72)発明者 スピアー、ロバート・デビッド イギリス国、ビーエス37・６ジェイエス、 ブリストル、チッピング・ソドブリー、ロ ビン・ウエイ 124

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．たて糸が主体とよこ糸が主体との層で成る層の積層を有する複合材料を構築 する方法であって、 構築に使用するための材料の第１と第２の片（１０，１２）を、たて糸が主体か そうでない層（１４）によって少くとも一部分が規定されている窪み（２０；２ ６；４７）とともに、互に並べて配置することと、 前記材料の第１と第２の片（１０，１２）の一方の少くとも一部分（１２ａ；１ ２ｂ；１２ｃ）を前記窪み（２０；２６；４７）内に配置して材料の第１と第２ の片（１０，１２）の他方の部分（１０ａ）とラップジョイント（２１；３２； ３３；４８）を形成するようにし、ここで前記材料の第１と第２のの片（１０， １２）の前記部分（１０ａ，１２ａ；１０ｂ，１２ｂ；１０ｃ，１２ｃ）はよこ 糸が主体の層（１６，１８）を含んでいるようにすることを含んでいることを特 徴とする方法。 ２．前記材料の第１と第２の片（１０，１２）の各々はたて糸が主体の層（１４ ）とよこ糸が主体の層（１６，１８）とを備えた層の積層で成り、 前記方法は同じ方向に延びている各片のたて糸が主体の層の縁端とともに互に並 んで材料の２つの片（１０，１２）を配置することを含んでいることを特徴とす る請求項１記載の方法。 ３．複合材料の前記第１の片（１０）の縁端に前記窪み（２０）を形成すること を特徴とする請求項２記載の方法。 ４．複合材料の第２の片（１２）の対応する縁端を同じやり方で形成することを 特徴とする請求項３記載の方法。 ５．前記第１の片（１０）のたて糸が主体の層（１４）の前記縁端をラップジョ イント（２１）の一部分を形成しているよこ糸が主体の層（１６，１８）の隣接 する縁端から後方に設定することにより前記窪み（２０）を形成することを特徴 とする請求項３もしくは４記載の方法。 ６．前記材料の第２の片（１２）のたて糸が主体の層（１４）の厚さを前記縁端 の近くで減らして、たて糸が主体の層（１４）の残りの部分がラップジョイント （２１）を形成するために前記窪み（２０）に入ることができるようにすること を特徴とする請求項３，４，５のいずれか１項記載の方法。 ７．前記材料の第１の片（１０）の対応する縁端を同じやり方で形成することを 特徴とする請求項６記載の方法。 ８．前記第２の片（１２）のたて糸が主体の層（１４）の縁端と当接するように 前記第２の片（１２）のたて糸が主体の層（１４）の前記残りの部分の縁端を位 置決めすることを特徴とする請求項６もしくは７記載の方法。 ９．長さのある薄い方のたて糸が主体の材料（２４）をたて糸が主体の層の端の 間もしくはたて糸が主体の層（１４）の幅の内部に置くことにより前記窪み（２ ６）を形成することを特徴とする請求項１または２記載の方法。 10．第１の片の材料（１０）のたて糸が主体の層の縁端上にたて糸が主体の材料 の薄い方の長さを備えるようにし、第２の片の材料（１２）のたて糸が主体の層 （１４）の縁端に対向して薄い方の長さ（２４）を当接させることとを含む請求 項２に従属する請求項９記載の方法。 11．前記長さのある薄い方のたて糸が主体の材料（２４）が、たて糸が主体の層 を作るために使われる繊維よりも、大きな繊維数もしくは大きな指数の繊維から 作られていることを特徴とする請求項９または１０記載の方法。 12．唯一の片（１２）のよこ糸が主体の層（１６，１８）の部分（１２ｂ；１２ ｃ）が、少くとも一部分が重なっている他の片の他のよこ糸が主体の層（１６， １８）の部分（１０ｂ；１０ｃ）と共に前記窪み（２６）内にくるように置いて 、前記ラップジョイント（３２）を形成することを特徴とする請求項９ないし１ １のいずれか１項記載の方法。 13．前記他の片（１０）の他のよこ糸が主体の層（１６，１８）の前記部分を、 前記材料（１２）の一片のよこ糸が主体の層（１６，１８）の部分（１２ｃ）の 全部と重ねて置くことを特徴とする請求項１２記載の方法。 14．よこ糸が主体の層（３４，３４ａ）をラップジョイント（３２，３３）の外 側に置くことを特徴とする請求項９ないし１３のいずれか１項記載の方法。 15．前記窪み（４７）をたて糸が主体の層（１４）の一方の表面内の溝として形 成し、かつ別のよこ糸が主体の層（４０）を窪みのあるたて糸が主体の層（１４ ）の反対側の表面上に備えることを特徴とする請求項１記載の方法。 16．前記材料の２片（１０，１２）を機械にかけてラップジョイント（２１；３ ２；３３）、たて糸が主体の層（１４）及び別のよこ糸が主体の層（４０）を単 一の層形成動作によって形成することを特徴とする請求項１５記載の方法。 17．ジョイントされた材料の２つの層（１０，１２）を、一方の層が他の、２つ の層の外側表面を形成するよこ糸が主体の層（１６，１８）に関して反転するよ うに形成することを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか１項記載の方法。 18．ジョイントされた材料の２つの層（１０，１２）を、一方の層が他の、２つ の層の外側表面を形成するたて糸が主体の層（１４）に関して反転するように形 成することを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか１項記載の方法。 19．前記よこ糸が主体の層（１６，１８）はたて糸が主体の層（１４）に関して ＋４５度と−４５度とに置かれた層で成ることを特徴とする請求項１ないし１８ のいずれか１項記載の方法。 20．別なよこ糸が主体の層（４０）はたて糸が主体の層に対して９０度で置かれ た層で成ることを特徴とする請求項１５記載の方法。 21．前記方法で作られた複合材料がよこ糸が主体の層に対して直角の幅寸法が１ ．７ｍを超えている請求項１ないし２０のいずれか１項記載の方法。 22．請求項１ないし２１のいずれか１項記載の方法によりジョイントされた材料 により形成された外板を備えた翼。 23．請求項１ないし２１のいずれか１項記載の方法によりジョイントされた材料 により形成された外板を備えた航空機。 24．たて糸が主体とよこ糸が主体の層（１４及び１６，１８）で成る層の積層を 有する複合材料構造であって、 この構造は互に並べて配置された材料の第１と第２の片（１０，１２）と、たて 糸が主体か他の層（１４）により少くとも一部分が規定されている窪み（２０； ２６；４７）と、該窪み（２０；２６；４７）内に受入れられている前記材料片 の一方（１２）の部分とがあり、かつ材料の他方の部分（１０ａ；１０ｂ；１０ ｃ）とラップジョイントが形成されていて、材料の第１と第２の片（１０，１２ ）の前記部分にはよこ糸が主体の層（１６，１８）を含んでいることを特徴とす る構造。 25．前記材料の２片（１０，１２）の各々はたて糸が主体の層（１４）とよこ糸 が主体の層（１６，１８）とを含み、材料の各片（１０，１２）のたて糸が主体 の層は同じ方向に延在する請求項２４記載の複合材料構造。 26．前記窪み（２０）が材料の第１の片（１０）の縁端内に形成されている請求 項２４記載の複合材料構造。 27．前記窪み（２０）が前記第１の片（１０）のたて糸が主体の層（１４）の縁 端を前記ラップジョイント（２１）の一部を形成するよこ糸が主体の層（１６， １８）の隣接する縁端の後に置くことにより形成されていることを特徴とする請 求項２６記載の複合材料構造。 28．薄い方のたて糸が主体の層（２４）はたて糸が主体の層（１４）の縁端間か たて糸が主体の層（１４）の幅の内部に置かれて前記窪み（２６）を形成するこ とを特徴とする請求項２４記載の複合材料構造。 29．前記窪みはたて糸が主体の層（１４）の一方の表面内で溝の形をしており、 また別のよこ糸が主体の層（４０）が該たて糸が主体の層（１４）の反対側の表 面上に置かれていることを特徴とする請求項２５ないし２８のいずれか１項記載 の複合材料構造。 30．前記構造はたて糸が主体の層と９０度にある幅寸法が１．７ｍを越えている ことを特徴とする請求項２４ないし２８のいずれか１項記載の複合材料構造。 31．前記請求項２４ないし３０のいずれか１項記載の複合材料構造で形成された 外板を有する翼。 32．前記請求項２４ないし３０のいずれか１項記載の複合材料構造で形成された 外板を有する航空機。