(57)【要約】ニードリングされた繊維構造（Ｐ）は、プラテン（１００）上で繊維層を堆積させる段階と、これら層に関して横断方向に延びている方向における往復動作で駆動されるニードル（１１４）によって堆積が生成されるにつれて共に層をニードリングする段階と、繊維構造の厚さを通したニードリング特性の所望の分布を得るために堆積を生成しながら、プラテンとニードルのストローク終端位置との間の距離を変動させる段階とによって製造される。ニードル貫通中にかけられた瞬間的な力（ｆ）が測定され（センサ１０８）、ニードリング力（Ｆ）又は貫通エネルギ（Ｅ）を表す大きさは、瞬間的な力に基づいて評価され、評価された大きさ（Ｆ；Ｅ）は、処理の適切な操作を監視するために、又は、プラテンとニードルのストローク終端位置との間の距離が変動させられる方法に作用するために、少なくとも一つの予め定めた条件に適合していることが照合される。
2004530807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維層をプラテン上で堆積する段階を備えたタイプの、ニードリングされた繊維構造の製造方法であって、
繊維層に関して横断方向に延びている方向における往復動作で駆動されるニードルによって堆積が生成されるにつれて共に前記層をニードリングする段階と、
繊維構造の厚さを通したニードリング特性の所望の分布を得るために堆積を生成しながら、前記プラテンと前記ニードルのストローク終端位置との間の距離を変動させる段階とを備えた、繊維層をプラテン上で堆積する段階を備えたタイプの、ニードリングされた繊維構造の製造方法において、
ニードル貫通中にかけられた瞬間的な力（ｆ）が測定され、ニードリング力（Ｆ）又は貫通エネルギ（Ｅ）を表す大きさは、前記瞬間的な力に基づいて評価され、前記評価された大きさ（Ｆ；Ｅ）は、少なくとも一つの予め定めた条件に適合していることが照合される、繊維層をプラテン上で堆積する段階を備えたタイプのニードリングされた繊維構造の製造方法。
【請求項２】
前記ニードル貫通エネルギは、前記測定された瞬間的な力の値（ｆ）を積分することによって評価されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ニードルが前記繊維構造内に貫通する時と前記ニードルがストロークの下死点にある時の間の期間にわたって前記積分が実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記評価された力は、前記瞬間的な力（ｆ）の最大測定値であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記評価された大きさが、実質的に一定のままであるように照合されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記評価された大きさが、予め定めた変動の関係を実質的に追従するように照合されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記プラテンと前記ニードルのストローク終端位置との間の距離は、前記評価された大きさ（Ｆ；Ｅ）の値の関数として変動させられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記プラテンと前記ニードルのストローク終端位置との間の距離は、前記ニードリング処理中において予め定めた方法で変動させられ、適切な場合、前記評価された大きさ（Ｆ；Ｅ）が前記予め定めた条件を満たさない時にはいつでも、前記距離のさらなる修正が加えられることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記瞬間的な力（ｆ）は前記プラテンを介して測定されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
繊維層がその上に堆積しうるプラテン（１００；２００）と、
前記プラテンの上方で支持部材によって担持されている複数のニードルと、
前記プラテンに関して横断方向に延びている方向において前記ニードルへ往復動作を与えるように前記ニードル支持部材を駆動する手段と、
前記プラテンと前記ニードルのストローク終端位置の間の距離を変動させる手段（１０８；２０８）とを備えたニードリング装置において、
前記プラテン上で堆積した繊維層内にニードルを貫通する間にかけられる前記瞬間的な力（ｆ）を表す信号を提供するのに適した少なくとも一つの力センサ（１０６；２０６）が設けられていることを特徴とするニードリング装置。
【請求項１１】
前記ニードル貫通中の前記瞬間的な力（ｆ）の最大値（Ｆ）を確定する手段（１０９）を有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記瞬間的な力（ｆ）を積分することにより、ニードル貫通エネルギを表す大きさを評価する手段（１０９）を有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
少なくとも一つの力センサ（１０６）が前記プラテン（１００）と支持構造の間に介挿されていることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記プラテン（２００）は、その縁部の一つにおいてヒンジ留めされており、かつそのヒンジ（２０３）から離れた位置において少なくとも一つの力センサ（２０６）に当接することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
ストロークの終端の少なくとも一つを前記ニードルが通過するのを検出する手段を有することを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記プラテン上の堆積した繊維層の上面の位置を側定する手段を有することを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、例えば、熱構造的複合材料のブレーキディスク用のプレフォームなどの複合材料部分における補強構造を構成するためのプレフォームを製造するための繊維構造のニードリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようにニードリングされた構造を製造するために、繊維層をプラテン上で堆積し、これら層に関して横断方向に延びている方向（又はＺ方向）において往復動作で駆動されるニードルによってこれら層が堆積させられているように層をニードリングすることが公知である。
【０００３】
ニードルは、これら層から繊維を取り、繊維をＺ方向に移送させる。Ｚ繊維は、ニードリングされた構造に、凝集力と、離層（層分離）に対する抵抗とを与える。ブレーキトルクを適用する場合に、ブレーキディスクが必要な時、繊維補強などの構造を組み込んでいる複合部分が、剪断力に耐えうる機械的強度を有することを保証しうる。
【０００４】
ニードリングされた繊維構造の厚さを通した所望のニードリング特性を与えるために、層の堆積が生成されつつ、プラテンとニードルストロークの一端部との間の距離を制御することが必要である。とりわけ、米国特許第４７９００５２号では、ニードリングされた層の厚さと等しい寸法のステップだけ、プラテンを下降させることによって新しい層が堆積させられる度に、この距離を増加させることが提案されている。この目的は、繊維構造の全厚を通してニードリング密度を一様にすることである。
【０００５】
欧州特許第７３６１１５号では、プラテンに与えられた下降ステップの寸法が予め定めた下降の関係に応じて変動するように繊維構造が生成されている間、繊維構造の挙動における変動を考慮することが提案されている。この目的は、共にニードリングされた層によって構成されている様々な層に一定の厚さを与えることである。
【０００６】
欧州特許第６９５８２３号は、ニードリング処理中において、ニードルの貫通深さを制御することによって、Ｚ方向に繊維を移送することが提案されている。このため、繊維構造の自由面の位置を表す大きさは、ニードリング領域の外部の自由面の位置を測定するセンサを用いて生成される。
【０００７】
下降ステップの寸法が予め定められている処理と比較して、表面の位置の実時間の測定は、例えば、個々の層の厚さにおける変動による、モデルに関して生じうる、いかなるドリフトを考慮することもできる。それにもかかわらず、欧州特許第６９５８２３号においては、ニードリングと正確に重ねられて測定されていない。さらに、他の種類のドリフトが予め確立された条件に関してありうる。また、例えばニードルの磨耗について考慮されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、実時間で処理を監視又は制御することができるように、ニードリング処理を通してニードルの真の有効性を考慮しうるニードリング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、繊維層をプラテン上で堆積する段階を備えたタイプの、ニードリングされた繊維構造の製造方法であって、繊維層に関して横断方向に延びている方向における往復動作で駆動されるニードルによって堆積が生成されるにつれて共に層をニードリングする段階と、繊維構造の厚さを通したニードリング特性の所望の分布を得るために堆積を生成しながら、プラテンとニードルのストローク終端位置との間の距離を変動させる段階とを備えた、繊維層をプラテン上で堆積する段階を備えたタイプの、ニードリングされた繊維構造の製造方法において、ニードル貫通中にかけられた瞬間的な力（ｆ）が測定され、ニードリング力（Ｆ）又は貫通エネルギ（Ｅ）を表す大きさは、瞬間的な力に基づいて評価され、評価された大きさ（Ｆ；Ｅ）は、少なくとも一つの予め定めた条件に適合していることが照合される、繊維層をプラテン上で堆積する段階を備えたタイプのニードリングされた繊維構造の製造方法によって実現される。
【００１０】
ニードルの貫通エネルギ（Ｅ）は、例えば、ニードルが繊維構造へ入る時からニードルがストロークの底部に到着するまでの期間にわたって、測定された瞬間的な力（ｆ）を積分することによって評価されうる。
【００１１】
評価された大きさは、繊維構造内にニードルを貫通する間に測定される時の瞬間的なニードリング力（ｆ）の最大値（Ｆ）とすることもできる。
【００１２】
繊維構造の厚さにおいてニードリング特性について要求されている分布に依って、ニードリング力（Ｆ）又は貫通エネルギ（Ｅ）を表す大きさは、実質的に一定のままである、又は、予め確立された変動の関係に実質的に従うことが認められる。
【００１３】
本発明の一態様において、ニードリングの適切な操作を監視する手段を提供し、ニードリングは、例えば、欧州特許第７３６１１５号のように、一定寸法のプラテンの下降ステップ、又は、下降ステップの寸法における特定の変動などの、予め確定した処理を適用して制御されている。
【００１４】
本発明の別の態様において、プラテンとニードルのストローク終端の位置の間の距離における変動は、ニードリング力（Ｆ）又は貫通エネルギについて評価される値の関数として制御されている。
【００１５】
特に、プラテンとニードルのストローク終端の位置の間の距離は、ニードリング処理中において予め定めた方法で変動させられ、評価される大きさ（Ｅ）又は（Ｆ）は、予め定めた条件を満たさず、適切ならば、この距離のさらなる修正が、この変動に加えられる。
【００１６】
この態様において、距離の変動は、予め定めた値でニードリング力又はニードルの貫通エネルギを維持するように、又は、繊維構造の厚さを通したニードリング特性、特にＺ繊維密度の特性のために望まれる分布に依存した、予め定めた変動の関係に適合するように、サーボ制御されている。
【００１７】
本発明の両方の態様において、ニードルを貫通している間にかけられる力又は消費されるエネルギを測定することにより、ニードルの真の有効性を考慮し、例えば、不規則な層の個々の厚さ、又はニードルの時期尚早の磨耗などのいかなる変動をも積分しうる。
【００１８】
瞬間的な貫通力（ｆ）は、有利的にはプラテン上で測定される。
【００１９】
本発明は、さらに、前述の方法を実施しうるニードリング装置を提供する。
【００２０】
この目的は、繊維層がその上に堆積しうるプラテンと、プラテンの上方で支持部材によって担持されている複数のニードルと、プラテンに関して横断方向に延びている方向においてニードルへ往復動作を与えるようにニードル支持部材を駆動する手段と、プラテンとニードルのストローク終端位置の間の距離を変動させる手段とを備えたニードリング装置において、プラテン上で堆積した繊維層内にニードルを貫通する間にかけられる瞬間的な力を表す信号を提供するのに適した少なくとも一つの力センサを有する装置によって実現される。
【００２１】
本発明は、制限しない表示によって与えられる以下の記載を読んで添付図面を参照してよりよく理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１及び２は、第一テーブル１２と第二テーブル１４の間に配置されたニードリング部署１０を公知のように備えた、線形ニードリング装置を示す図である。
【００２３】
プレッサーローラー駆動システム１６、１８は、第一テーブル１２とニードリング部署１０の間と、ニードリング部署１２と第二テーブル１４の間に介挿されている。
【００２４】
繊維板Ｐは、ニードリング部署１０を通した、第一テーブル１２と第二テーブル１４の間の、直線運動の往復動作で移動する。繊維板Ｐは、数層の繊維からなり、堆積が生成されるにつれて、共にニードリングされる。これらの層は、ウーブンクロス、単向性又は多方向性シート、ニット、フェルト、又は、他の本質的に二次元的な繊維織物で構成しうる。各ニードリングパスの後、一旦、繊維板Ｐが、ニードリング部署１０をすぐに通過し、テーブル１２、１４の中の一つに到達すると、新しいニードリングパスが、板を反対方向に移動させることによって実施される。
【００２５】
ニードリング部署１０において、繊維板Ｐは、その上方に配置されたニードルボード１１０を有する支持プラテン１００を通過する。
【００２６】
支持プラテン１００は、プラテン１００の垂直位置を変動させる機能を有する、例えば六つのアクチュエータ１０６を介して、支持構造１０４の梁部材１０２に当接している。
【００２７】
ニードルボード１１０は、少なくともその全幅にわたって、繊維板Ｐの移動方向に関して横断して延びている。ニードルボード１１０は、一つ以上の、クランクとコンロッドタイプの駆動装置１１２によって、垂直方向移動の往復動作で駆動される。示している例では、その端部の近傍においてボードに接続された、二つのクランクシステムが設けられている。例えば、支持構造１０４によって担持されている、一つ以上のモータ（図示せず）は、クランクシステム１１２を駆動する。
【００２８】
ボード１１０によって担持されているニードル１１４には、棘、フック又はフォークが設けられている。これら棘などは、層から繊維を取るように、繊維板Ｐを構成している層の繊維織物内へ貫通し、この繊維は、これら層に関して横断して（Ｚ方向）移動させられ、これら層を共に束ねる。
【００２９】
新しい繊維層が追加された後、ニードリングパスは、プレッサーローラー１６、１８によって繊維板Ｐを前進させることによって実施され、ニードルは、板の全面にわたって掃く。板は、連続的に又は他の方法で前進しうる。連続的に前進しないならば、板は、ニードルが貫通しつつ、止められうる又は減速させられうる。
【００３０】
アクチュエータ１０６は、プラテン１００とニードル１１４のストロークの一端部の間の距離を変動させうるように、プラテン１００を移動させるように制御されている。
【００３１】
繊維板Ｐ内におけるニードル１１４の貫通深さは、いくつかの厚みの層を通して延びている。最初の層をニードリングしつつニードルがその中に貫通しうるように、穴１０１が、ニードル１１４と重なる位置で、プラテン１００内で形成される。
【００３２】
前述のタイプの装置は公知である。特に、前述の米国特許第４７９００５２号を参照しうる。
【００３３】
本発明によれば、一つ以上の力センサは、ニードルを繊維板Ｐ内へ貫通している間においてかけられる力を表す信号を提供するように配置されている。
【００３４】
より便利のために、また、ニードルボードが受ける加速度及び振動からの影響を避けるために、力はニードルボードを介して測定されうるが、力は、好ましくは、プラテン１００を介して測定される。
【００３５】
図１及び２に示す例において、力センサ１０８は、アクチュエータ１０６のロッドとプラテン１００の間に介挿されている。従来の方法では、センサ１０８は、橋状に接続されている、例えば、圧電タイプの歪ゲージとしうる。センサ１０８からの電気信号は、回路１０９によって受信される（図１）。回路１０９は、特に駆動システム１６、１８及びアクチュエータ１０６へ制御信号を搬送する役割を持つ制御回路である。
【００３６】
センサ１０８によって供給される信号は、瞬間的なニードル貫通力を表している。種々のセンサから受信される信号は、瞬間的な貫通力を表す値ｆがそれから生成されうる中間信号ｆ´を提供するために、合計される又は平均化される。
【００３７】
ニードルが板内にない間、０でない中間力ｆ´０が、プラテンに作用する残留力により、例えば、板とそれに押圧されるストリッパ（図示せず）の間の摩擦により、センサからの信号によって提供される。力ｆ´０は、例えば、ストリッパとプレフォームの間の摩擦による（自発的な又は他の）残留力が最小である、上死点を通過する時に測定される。特有の瞬間的なニードリング力又は貫通力を表す値ｆは、ｆ´−ｆ´０と等しい。
【００３８】
ニードルの各貫通中におけるニードリング力を表す大きさＦは、前記貫通中に測定される時の最大の瞬間的な力ｆを採用することによって得られうる。
【００３９】
このため、値ｆは、回路１０９によってサンプル採取され、使用する大きさＦは、ニードルの各ストローク中に測定された最大振幅を有するサンプルの値である。各ニードル貫通サイクルの開始は、それらのストロークの上死点を通過することによって固定されうる。これは、例えば、上死点に対応する角度位置を有し、かつ、ニードルボード用の駆動システム１１２の一つのクランクと共に回転するように拘束されたカムプロファイル１１３と協働する、例えば、光学的な又は誘導的なタイプの、センサ１１６によって検出される。センサ１１６からの信号は、回路１０９によって受信されて処理される。
【００４０】
変形例では、Ｚ方向に移動させられる繊維の量と相関しうる、ニードル貫通エネルギを表す大きさＥを生成することが好ましい。この大きさＥは、時間に関して、測定された瞬間的な貫通力ｆを積分するように、回路１０９を用いて得られる。
【００４１】
この値ｆの積分は、予め定めた期間にわたって実施され、例えば、この期間は、ニードルがそのストロークの上死点から下死点へ行くのにかかる期間である。
【００４２】
下死点の通過は、上死点の通過と同様に検出しうる。
【００４３】
上死点を通過している間でなく、ニードルが繊維板内に貫通する瞬間に、値ｆの積分を開始することができる。この瞬間を検出するために、繊維板の上面の瞬間的な位置を測定することができる。上死点の二つの連続的なパスの間のサイクルの期間は、前記パスを検出することによって判定されうる。ニードルのストロークが一定で知られているならば、上死点と下死点の間の繊維板の上面の位置に関する情報によって、ニードルが繊維板内に貫通するサイクル内の瞬間を判定しうる。
【００４４】
触覚器の形態の機械的手段は、前述の欧州特許第６９５８２３号に記載されているように、繊維板の上面の位置を測定する。
【００４５】
有利的には、本出願人の仏国特許出願第０１／０２８６９号に記載したように、レーザーエミッタ／レシーバユニット１１８などの非接触式光学的測定手段を用いることもできる。エミッタは、支持構造１０４に関して固定されている位置を占め、それは、レーザー光線を繊維板の面に向ける。好ましく視準されたレーザー光線は反射され、エミッタとレシーバの間の通過を分析することによって、所望位置の情報を提供することができる。エミッタ／レシーバ１１８は、回路１１９に接続され、レーザー光線がニードルボード１１０内で形成されているオリフィスを通過するように、ニードリング部署内で位置決めされうる。
【００４６】
図３の実施例は、ニードリング部署のプラテン１００は、支持構造１０４の支柱によって担持されているブラケット１０３上の四つのアクチュエータ１０６を介して押圧されるという点で、図２の実施例と異なっている。
【００４７】
この場合、力センサ１０８は、ブラケット１０３とアクチュエータ１０６のシリンダとの間に介挿されている。同様な配置のセンサは、図１及び２の実施例において採用しうる。
【００４８】
図１及び２の装置と比べて、図３の装置は、より小さな幅のニードリング繊維板Ｐにより適切としうる。
【００４９】
本発明の実施を構成するニードリング処理を図４を参照して以下に記載する。
【００５０】
選択的に、最初に重ねられたいくつかの層をニードリングした（ステップ４０）後、新しい層が追加され（ステップ４１）、プラテンは、一ステップだけ下降する（ステップ４２）。
【００５１】
下降ステップの寸法は予め定められている。ニードリング処理中において、その間に一層がニードルされて新しい層が重ねられる各ステップの後にプラテンに与えられる、下降ステップは、一定としうるし、又は、前述の米国特許第４７９００５２号及び欧州特許第７３６１１５号に記載されているように予め定めた方法で変えうる。
【００５２】
重ねられた層をニードリングしている間、繊維構造内で貫通しているニードルによるニードリング力Ｆ、又は、ニードルの貫通エネルギＥは、センサ１０６及び回路１０９によって評価される（ステップ４３）。
【００５３】
評価された力Ｆ又はエネルギＥの大きさは、ニードルの貫通毎に決定されるものとしうる。あるいは、複数の連続するニードル貫通中になされる力測定を平均化しうる。
【００５４】
ニードリング処理の様々な実施例についての以下の記載において、ニードル貫通エネルギＥを評価することに対して特定に注意している。ニードル貫通エネルギは、Ｚ方向に移送させる繊維の量と相関しうる。これらの処理は、同様に、ニードルの真の有効性を表す、測定されるニードリング力を用いて実施しうる。
【００５５】
図４の実施例において、このニードリングパスが終わらない（テスト４４）場合、評価された貫通エネルギＥは、最小閾値Ｅｍｉｎ及び最大閾値Ｅｍａｘと比較される。ＥがＥｍｉｎからＥｍａｘの範囲内にある（テスト４５）場合、ステップ４３に戻る。テスト４４が、ニードリングパスが終わるということを示す（そのことは、繊維板Ｐ用のストローク終端のセンサによって検出しうる）場合、ステップ４１へ戻る。
【００５６】
テスト４５の結果が否である場合、ニードリング力、それゆえ、ニードルの有効性が、予め定めた許容範囲内にはないということを示す警告信号が生成される（ステップ４６）。これは、例えば、磨耗、又はニードルの破損、又はテーブルの誤配置、又はニードリングされた製品又は繊維板Ｐを構成する層が標準でなく挙動することにより起こりうる。
【００５７】
値Ｅｍｉｎ及びＥｍａｘは、特にＺ繊維の密度などの所望のニードリング特性の関数として実験的に決定される。値Ｅｍｉｎ及びＥｍａｘは、不変としうるか、又は、予め定めた変動の関係を追従するように、繊維板Ｐが生成されるにつれて変動する。したがって、例えば、離層に対する抵抗を増加させるために、貫通エネルギ及びそれゆえＺ繊維密度を、比較的に大きな密度のＺ繊維を得ることが望まれる板の部分においてより大きくしうる。
【００５８】
貫通エネルギを連続的に測定することにより、図４の処理により、ニードリングが、望まれる有効性に対応する真の有効性で実施されていることを照合することが可能となる。
【００５９】
本発明の別の実施例を構成するニードリング処理について図５を参照して以下に記載する。
【００６０】
この処理は、図４の処理のステップ４０〜４３と同様に、最初の層をニードリングし、新しい層を追加し、予め定めた寸法の下降ステップを実施し、ニードリングして貫通エネルギを測定する、ステップ５０〜５３を備えている。
【００６１】
現在のニードリングパスが終了していない（テスト５４）場合、評価されるエネルギＥは、最小値Ｅ´ｍｉｎ及び最大値Ｅ´ｍａｘと比較される。
【００６２】
評価されたエネルギは、閾値Ｅ´ｍａｘよりも大きくなる時（テスト５５）、下降増分Δｈがプラテン１００に適用される（ステップ５６）。これは、閾値が超えられたと判定されるや否や、又は、層のニードリングの終わりにおいて、最後の堆積層をニードリングしつつ実施することができ、この増分Δは、予め定めた下降ステップ寸法に加えられる。ステップ５５の後、この処理はステップ５３に戻る。テスト５４の間、現在のニードリングパスが終わったと見出される場合、新しい層を追加するステップ５１に戻る。
【００６３】
テスト５５の結果が否である時、評価されたエネルギＥが閾値Ｅ´ｍｉｎと比較される。評価されたエネルギが閾値Ｅ´ｍｉｎよりも小さい場合（テスト５７）、例えば、Δｈと反対の、増加増分Δ´ｈが、すぐに、又は、現在のニードリングパスの終わりにおいて、プラテン１００に与えられ（ステップ５８）、増分Δ´ｈが予め定めた下降ステップ寸法に加えられる。ステップ５８の後、この処理はステップ５３に戻る。
【００６４】
閾値Ｅ´ｍｉｎ及びＥ´ｍａｘは実験的に決定することができる。これら閾値は、必ずしも図４の処理の閾値と等しくない。これら閾値は、不変としうる、又は、ニードリングされた板が生成されるにつれて予め定めた方法で変動しうる。
【００６５】
例として、増分Δｈ及びΔ´ｈは、中間の下降ステップ寸法の１％〜数％の範囲としうる。
【００６６】
増分Δｈ及びΔ´ｈ自体が、閾値Ｅ´ｍｉｎ又はＥ´ｍａｘが超えられる大きさの関数として、変動しうるということが認められる。
【００６７】
ニードリング力を連続的に測定することによって、図５の処理により、適切ならば、下降ステップ寸法の予め定めた値を補正することができる、又は、下降ステップ寸法を変えるために予め定めた関係を補正することができ、ニードルの有効性が予期した有効性に適合しているままであることを保証する。
【００６８】
図６は、プラテンの下降が、評価されたニードリングエネルギのみの関数で制御されている、ニードリング処理の段階を示している。
【００６９】
最初の層をニードリングした（ステップ６０）後、新しい層が追加され（ステップ６１）、ニードリングが開始され、図４のステップ４３のように、ニードル貫通エネルギＥが評価される（ステップ６２）。現在のニードリングパスが終了しない（テスト６４）限り、評価されたエネルギＥは、最小閾値Ｅ´´ｍｉｎ及び最大閾値Ｅ´´ｍａｘと比較される。エネルギＥがＥ´´ｍｉｎ未満である場合（テスト６５）、プラテンは、個々のステップｐ１を通して上昇させられ（ステップ６６）、この処理はステップ６２に戻る。ステップ６４の結果が正ならば、この処理はステップ６１に戻る。エネルギＥがＥ´´ｍｉｎ以上である場合、エネルギＥは最大閾値Ｅ´´ｍａｘと比較される（ステップ６７）。エネルギＥが最大閾値Ｅ´´ｍａｘよりも大きい場合、プラテンは、個々のステップｐ２を通して下方へ移動させられ、この処理はステップ６２へ戻る。エネルギＥが最大閾値Ｅ´´ｍａｘ以下の場合、この処理はステップ６２へ戻る。
【００７０】
閾値Ｅ´´ｍｉｎ及び閾値Ｅ´´ｍａｘは、所望のニードリング特性の関数として、実験的に予め定められうる。閾値Ｅ´´ｍｉｎ及び閾値Ｅ´´ｍａｘは、不変としうる、又は、予め定めた変動の関係に追従するように、繊維板が生成されるにつれて変動しうる。
【００７１】
上昇ステップｐ１及び下降ステップｐ２は、互いに等しくしてもよいし、等しくなくてもよい。これらの値は、不変としうるし、又は、例えば、ＥとＥ´´ｍｉｎの差又はＥとＥ´´ｍａｘの差の大きさの関数として予め定めた方法で可変としうる。
【００７２】
当然、図４〜６の処理は、最後のニードリングパスが実施されて繊維板Ｐが所望厚さに到達した後に中断される。
【００７３】
ニードリング力の測定は、線形ニードリング装置に適するだけでなく、円形ニードリング装置にも適しうる。
【００７４】
したがって、図７及び８は、円形プラテン２００を有するニードリング装置を示している。環状層がプラテン２００上で堆積してニードルされ、ニードリングされた繊維プレフォーム又は環状のディスクＰを形成する。従来の方法では、この層は、例えば、ウーブンクロス、単向性又は多方向性のシート、フェルトなどの二次元繊維織物から切り抜かれた、リング又は並置された環状扇形部分によって形成しうる。これらの層は、らせん状の布の巻き部、又は変形させられた組紐から形成される巻き部、又は、変形可能な二次元織物で形成された巻き部などの、平坦に巻かれた巻き部によって形成されうる。例えば、米国特許第６００９６０５号、米国特許第５６６２８５５号及び国際公開公報第９８／４４１８２号を参照しうる。環状プレフォームＰは、特に、複合材料製のブレーキディスク用のプレフォームとして機能しうる。
【００７５】
ディスクＰが回転させられ、ディスクＰは、プラテン２００のセクターの上にあるニードルボード２１０を有するニードリング部署を通過する（この位置は、図８中の鎖線によって規定されている）。ニードルボード２１０は、クランクとコンロッドのタイプの駆動装置２１２によって、垂直移動における往復動作で駆動される。
【００７６】
ボード２１０によって担持されているニードル２１４には、棘、フック又はフォークが設けられており、これらは、堆積した層から繊維を取って、ディスクＰ内に貫通する時に繊維を層を通して移動させる。
【００７７】
ディスクＰは、参照番号２２などの円錐形ローラによって回転させられることができ、プラテン２００は、静止しており、かつニードル２１４と重なる位置の穴２０１が設けられている。変形例では、ディスクＰは、プラテン２００を回転させることによって回転させられうる。いずれの場合においても、プラテン２００には、損傷を受けることなくニードルが貫通しうる被覆が設けられている。繊維をＺ方向にこの被覆内に移送させることにより、ディスクＰをプラテンに留め、ディスクを回転させることがより容易になる。
【００７８】
プラテン２００は、アクチュエータ２０６を介して支持構造２０４に当接する支持部材２０２上にヒンジ留めされており、示している例において、このようなアクチュエータが三つある（図８参照）。
【００７９】
示している例においては二つである一つ以上の力センサ２０８は、支持部材２０２とプラテン２００の間に介挿されている。
【００８０】
図７に示すように、プラテン２００と支持部材２０４の間のヒンジ２０３は、ニードリング部署２０が見出されている領域から離れている、プラテン２００の周縁領域内に位置している。センサ２０８は、プラテン２００の下で、ニードリング領域２０の両側において、ヒンジ２０３から離れた位置に位置する。このヒンジ２０３及びセンサ２０８の配置は、ニードリング力の測定を最適化する機能をし、この測定は、ニードリング部署２０において又は内において実施される。
【００８１】
センサ２０８からの信号は、特に、ディスクＰの回転を制御する機能と、ニードリング処理中においてプラテンを垂直方向に移動させるようにアクチュエータ２０６を制御する機能とを有する制御回路によって拾い上げられる。
【００８２】
ニードルがディスクＰを貫通させる時にニードルの有効性を表すセンサ２０８からの信号と、あるいは、ディスクＰの上面の位置の測定は、図４〜６を参照して記載する処理などの処理を用いて、実時間でニードリングを監視又は制御するために使用されている。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の線形ニードリング装置の略立面図である。
【図２】略立面図であり、図１の平面ＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】本発明の変形実施例の線形ニードリング装置を示す略立断面図である。
【図４】本発明の方法の実施例の連続的なステップを示すフローチャートである。
【図５】本発明の方法の実施例の連続的なステップを示すフローチャートである。
【図６】本発明の方法の実施例の連続的なステップを示すフローチャートである。
【図７】本発明の円形ニードリング装置の立面図である。
【図８】図７のニードリング装置のプラテンの平面図である。
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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