纤维构造体以及纤维强化复合材料制造技术

纤维构造体具备：多层织物制的主板部，该主板部层叠有多层包括主板用经纱以及主板用纬纱的纤维层；以及多层织物制的副板部，该副板部层叠有多层包括副板用经纱以及副板用纬纱的纤维层，上述主板部与上述副板部以交叉的状态编织为一体。在上述主板部与上述副板部之间的交叉部位处，与该交叉部位之外的部位相比，上述主板用纬纱以及副板用纬纱的体积密度小。

Fiber structure and fiber reinforced composite material

Fiber structure with multilayer fabrics: Department of the motherboard, the motherboard of laminated multilayer motherboard includes warp and motherboard with fiber layer and multi-layer fabric weft; the side board, the side plate laminated with warp and side of plate with fiber layer weft layers include the main board sub board. With the Department of State Department Deputy board to cross woven into one. In the cross position between the main board part and the auxiliary plate part, the volume of the weft is smaller than the part outside the intersection part.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维构造体以及纤维强化复合材料
本专利技术涉及纤维构造体以及通过在该纤维构造体含浸基体树脂(matrixresin)而形成的纤维强化复合材料。
技术介绍
纤维强化复合材料作为轻量的构造材料而被广泛使用。作为纤维强化复合材料用的强化基材，存在织物制的纤维构造体。由该纤维构造体与基体树脂形成的复合材料作为火箭、航空器、汽车、船舶以及建筑物的构造材料而使用。作为纤维构造体，例如存在专利文献1中公开的纤维构造体。如图6的(a)所示，专利文献1的纤维构造体80具备平板状的基板部(主板部)81和T字状的肋(副板部)82，该肋(副板部)82借助厚度方向丝线83而与上述基板部81结合在一起。T字状的肋82包括相互结合的两个L字状的纤维构造体82a。为了将肋82与基板部81结合，在与基板部81重叠的肋82的部位贯通有厚度方向丝线83。然而，贯通有厚度方向丝线83的肋82的部位会导致纤维构造体80的重量增加以及材料费增加。专利文献2公开了一种利用预先编织为一体的多个纤维层制造主板部和与该主板部交叉的副板部的方法。如图6的(b)所示，在专利文献2公开的制造方法中，首先，集中编织构成水平的主板部的纤维层90和构成与主板部垂直的副板部的纤维层91。两个纤维层90、91分别通过对经纱与纬纱进行织造而形成。通过将该织物从两个纤维层90、91的交叉部打开而形成主板部以及副板部，从而制造所希望的形状的纤维构造体。专利文献1：日本特开平11－269755号公报专利文献2：特表2011－506784号公报然而，在通过专利文献2公开的制造方法获得的纤维构造体中，在构成水平的主板部的纤维层90与构成垂直的副板部的纤维层91之间的交叉部位处，两个纤维层90、91各自的经纱与纬纱混杂在一起，交叉部位的重量增大，纤维构造体的重量也增大。另外，在交叉部位处，单位区域中的丝线的体积密度变高，存在于交叉部位的丝线容易屈曲，交叉部位处的强度降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够抑制交叉部位处的重量的增大以及强度的降低的纤维构造体以及纤维强化复合材料。用于解决上述问题点的纤维构造体具备：多层织物制的主板部，该主板部层叠有多层包括主板用经纱以及主板用纬纱的纤维层；以及多层织物制的副板部，该副板部层叠有多层包括副板用经纱以及副板用纬纱的纤维层，上述主板部与上述副板部以交叉的状态编织为一体。在上述主板部与上述副板部之间的交叉部位处，与该交叉部位之外的部位相比，上述主板用纬纱以及副板用纬纱的体积密度小。附图说明图1是示出一个实施方式的纤维强化复合材料的立体图。图2是示出主板部、副板部、交叉部位的剖视图。图3中，(a)是示出相互交叉的主板部前体与副板部前体的立体图，(b)是示出主板部前体与相对于该主板部前体立起的副板部前体的立体图。图4是示出将纬纱细径化了的其他例的纤维构造体的剖视图。图5是示出纤维构造体的又一其他例的剖视图。图6中，(a)以及(b)是示出
技术介绍
的图。具体实施方式以下，根据图1～图3对将纤维构造体以及纤维强化复合材料具体化了的一个实施方式进行说明。如图1所示，纤维强化复合材料M是通过在纤维构造体W含浸基体树脂Ma而形成的。首先，对纤维构造体W进行说明。如图1以及图2所示，纤维构造体W具备矩形平板状的主板部11和与该主板部11正交的矩形平板状的副板部21。主板部11与副板部21编织为一体。副板部21作为主板部11的加强肋发挥功能。纤维构造体W呈T字状。主板部11是通过将主板用纤维层10层叠多层(4层)而构成的多层织物制品。各主板用纤维层10是通过对强化纤维制的多根主板用经纱12与强化纤维制的多根主板用纬纱13进行织造而形成的。“强化纤维”是指：在将主板部11作为纤维强化复合材料M的纤维基材使用时起到对纤维强化复合材料M的基体树脂Ma进行强化的作用的纤维束。在本实施方式中，作为强化纤维使用碳纤维，并且主板用经纱12与主板用纬纱13是由相同的碳纤维形成的相同的丝线。另外，多根主板用经纱12由纤维束构成且相互平行地带有直进性地排列，多根主板用纬纱13也由纤维束构成且相互平行地在与主板用经纱12交叉(正交)的方向上带有直进性地排列。各主板用纤维层10通过主板用经纱12与主板用纬纱13的平纹编织形成。主板部11在主板用纤维层10的层叠方向两端具有平面11a。各平面11a由多根主板用经纱12与多根主板用纬纱13的表面形成为矩形状。副板部21是通过将副板用纤维层20层叠多层(4层)而构成的多层织物制品。各副板用纤维层20是通过对强化纤维制的多根副板用经纱22与强化纤维制的多根副板用纬纱23进行织造而形成的。“强化纤维”是指：在将副板部21作为纤维强化复合材料M的纤维基材使用时起到对纤维强化复合材料M的基体树脂Ma进行强化的作用的纤维束。在本实施方式中，作为强化纤维使用碳纤维，并且副板用经纱22与副板用纬纱23是由相同的碳纤维形成的相同的丝线。另外，多根副板用经纱22由纤维束构成且相互平行地带有直进性地排列，多根副板用纬纱23也由纤维束构成且相互平行地在与副板用经纱22交叉(正交)的方向上带有直进性地排列。各副板用纤维层20通过副板用经纱22与副板用纬纱23的平纹编织形成。副板部21在副板用纤维层20的层叠方向两端具有平面21a。各平面21a由多根副板用经纱22与多根副板用纬纱23的表面形成为矩形状。将主板用经纱12在主板部11延伸的方向设为纤维构造体W的X方向，将副板用经纱22在副板部21延伸的方向设为纤维构造体W的Z方向。将主板用纬纱13以及副板用纬纱23在主板部11以及副板部21延伸的方向设为纤维构造体W的Y方向。在该情况下，X方向与Y方向正交，Y方向与Z方向正交，X方向与Z方向正交。由此，在纤维构造体W中，副板用经纱22在副板部21延伸的方向(Z方向)与主板用经纱12在主板部11延伸的方向(X方向)正交。在主板部11中，Z方向是主板用纤维层10的层叠方向，主板部11在Z方向两端具有平面11a。在副板部21中，X方向是副板用纤维层20的层叠方向，副板部21在X方向两端具有平面21a。主板部11的平面11a与副板部21的平面21a正交(交叉)。在主板部11中，主板用经纱12沿X方向以直进的状态延伸，具有直进性。在主板部11中，主板用纬纱13沿Y方向以直进的状态延伸，具有直进性。对于主板用经纱12与主板用纬纱13，即便通过平纹编织相互接触由此相互沿着对方弯曲，由于主板用经纱12以及主板用纬纱13沿着各方向直进，因此也可以说主板用经纱12以及主板用纬纱13具有直进性。在副板部21中，副板用经纱22沿Z方向以直进的状态延伸，具有直进性。在副板部21中，副板用纬纱23沿Y方向以直进的状态延伸，具有直进性。对于副板用经纱22与副板用纬纱23，即便通过平纹编织相互接触由此相互沿着对方弯曲，由于副板用经纱22以及副板用纬纱23沿着各方向直进，因此也可以说副板用经纱22以及副板用纬纱23具有直进性。如图2所示，纤维构造体W具有主板部11与副板部21相交的交叉部位30。交叉部位30是在将主板部11与副板部21编织为一体时形成的。在交叉部位30处，沿X方向延伸的主板用经纱12与沿Z方向延伸的副板用经纱22相交(正交)。在交叉部位30处，不存在沿Y方向延伸的丝线即主板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维构造体，具备：多层织物制的主板部，该主板部层叠有多层包括主板用经纱以及主板用纬纱的纤维层；以及多层织物制的副板部，该副板部层叠有多层包括副板用经纱以及副板用纬纱的纤维层，所述主板部与所述副板部以交叉的状态编织为一体，所述纤维构造体的特征在于，在所述主板部与所述副板部之间的交叉部位处，与该交叉部位之外的部位相比，所述主板用纬纱以及副板用纬纱的体积密度小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.25 JP 2014-2380921.一种纤维构造体，具备：多层织物制的主板部，该主板部层叠有多层包括主板用经纱以及主板用纬纱的纤维层；以及多层织物制的副板部，该副板部层叠有多层包括副板用经纱以及副板用纬纱的纤维层，所述主板部与所述副板部以交叉的状态编织为一体，所述纤维构造体的特征在于，在所述主板部与所述副板部之间的交叉部位处，与该交叉部位之外的部位相比，所述主板用纬纱以及副板用纬纱的体积密度小。2.根据权利要求1所述的纤维构造体，其特征在于，所述交叉部位仅包括所述主板用经纱与所述副板用经纱...

【专利技术属性】
技术研发人员：神谷隆太，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：发明
国别省市：日本,JP