CN111032324B - 单纤维卷绕装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单纤维卷绕装置，其目的在于，抑制导丝部件的大型化，并且防止行进中的纤维束从导丝部件脱落。单纤维卷绕装置的螺旋卷绕单元具有：多个导丝部件(43)，将各纤维束(F)向套筒引导；移动机构，使各导丝部件(43)移动；以及旋转机构，使各导丝部件(43)旋转。各导丝部件(43)具有两个侧壁(81)以及固定在两个侧壁(81)之间的多个引导部(82)。作为引导部(82)设置有形成有第1引导面(83a)的第1引导部(83)以及形成有第2引导面(84a)且配置于比第1引导部(83)靠下游侧的第2引导部(84)。第1引导面(83a)在高度方向上朝向一侧。第2引导面(84a)在高度方向上朝向另一侧，且配置于比第1引导面(83a)靠另一侧。

Description

单纤维卷绕装置
技术领域
本发明涉及一种将纤维束卷绕于套筒的单纤维卷绕装置。
背景技术
在专利文献1、2中公开了在套筒上卷绕多个纤维束的单纤维卷绕装置。单纤维卷绕装置具备将纤维束相对于套筒进行螺旋卷绕的螺旋卷绕头。专利文献1所记载的螺旋卷绕头具有多个导丝部件，该多个导丝部件分别沿着套筒的径向延伸而呈放射状配置，并将多个纤维束分别向套筒引导。此外，螺旋卷绕头具有：移动机构，使各导丝部件沿着上述径向移动；旋转机构，以各导丝部件的长度方向为旋转轴方向而使各导丝部件旋转；以及控制部。
导丝部件具有：相互对置的两个侧部；以及底部，配置在两个侧部之间，能够在与行进的纤维束进行接触的同时对其进行引导。即，导丝部件为截面U字状，导丝部件的内部空间开放。由于行进中的纤维束从底部浮起而导致的纤维束的脱落，被如以下那样抑制。即，根据纤维束向套筒的卷绕方向等，控制部对旋转机构进行控制，由此调整导丝部件的朝向，以使行进中的纤维束被按压于底部。
此外，在导丝部件上设置有由热收缩管等形成的防止脱落部件。防止脱落部件粘接于导丝部件的长度方向上的一部分，在螺旋卷绕头的维护中等、纤维束不行进时，防止纤维束从导丝部件脱落。
专利文献2所记载的螺旋卷绕头具有：导丝环，形成有将多个纤维束分别向套筒引导的多个导丝孔；以及开纤导纱器，配置于比导丝孔靠纤维束的行进方向的下游侧。开纤导纱器具有在行进方向上排列的两个开纤辊。纤维束在与两个开纤辊接触的同时在两个开纤辊之间行进，由此防止纤维束从纤维束的行进路径脱落。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开WO2012/43342
专利文献2：日本特开2008-195000号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1所记载的导丝部件中，例如，在产生了导丝部件的旋转的控制失误等的情况下，行进中的纤维束有可能变得不被按压于底部而从底部浮起。此外，防止脱落部件仅是被设置用于防止不行进的纤维束脱落。行进的纤维束通常被赋予规定的张力，所以当行进的纤维束从底面浮起而与防止脱落部件接触时，防止脱落部件有可能因纤维束而破损，纤维束有可能从导丝部件脱落。
然而，当想要对专利文献1所记载的导丝部件应用专利文献2所记载的开纤辊时，难以使辊的尺寸与导丝部件相匹配地减小，导丝部件会大型化。在该情况下，例如，在通过移动机构使多个导丝部件向套筒的径向内侧移动时，邻接的导丝部件彼此之间的距离变窄，导丝部件彼此有可能发生干涉。
本发明的目的在于抑制导丝部件的大型化，并且防止行进中的纤维束从导丝部件脱落。
用于解决课题的手段
第1发明的单纤维卷绕装置的特征在于，具备将多个纤维束向套筒进行螺旋卷绕的螺旋卷绕头，上述螺旋卷绕头具有：多个导丝部件，分别沿着上述套筒的径向延伸而配置成放射状，将各纤维束向套筒引导；移动机构，使各导丝部件沿着上述径向移动；以及旋转机构，以各导丝部件所延伸的方向为旋转轴方向而使各导丝部件旋转，各导丝部件具有：两个侧壁，相互对置，且分别沿着上述径向延伸；以及多个引导部，固定在上述两个侧壁之间，供行进的纤维束接触，作为上述引导部而设置有第1引导部和第2引导部，上述第1引导部形成有供行进的纤维束接触的第1引导面，上述第2引导部形成有供行进的纤维束接触的第2引导面，并配置于比上述第1引导部靠纤维束行进方向的下游侧，将与上述侧壁的长度方向正交的方向定义为上述侧壁的高度方向，上述第1引导面在上述高度方向上朝向一侧，上述第2引导面在上述高度方向上朝向另一侧，且在上述高度方向上配置在比上述第1引导面靠上述另一侧。
在本发明中，多个纤维束由配置成放射状的多个导丝部件向套筒引导。各导丝部件构成为，能够沿着套筒的径向移动，且能够以各自所延伸的方向为旋转轴方向而旋转。在本发明中，纤维束在与第1引导面、以及在高度方向上与第1引导面反向地形成的第2引导面接触的同时被引导。由此，即便假设行进的纤维束要向侧壁的高度方向的一侧浮起，纤维束的浮起也会被第2引导面限制，因此能够防止纤维束的脱落。反之，在纤维束要向侧壁的高度方向的另一侧浮起的情况下，纤维束的浮起会被第1引导面限制，因此能够防止纤维束的脱落。此外，在与侧壁的长度方向以及高度方向的双方正交的方向上，能够通过两个侧壁来限制纤维束的脱落。进而，根据侧壁的高度方向上的第1引导面与第2引导面之间的位置关系，在侧壁的高度方向上，能够将多个引导部以至少局部地重合的方式配置。因此，能够抑制侧壁的高度方向上的尺寸的大型化。
并且，多个引导部固定于两个侧壁。即，不是与行进的纤维束从动地旋转的辊那样的构成。因此，能够将引导部的尺寸抑制得较小。
因而，能够抑制导丝部件的大型化，并且能够防止行进中的纤维束从导丝部件脱落。
第2发明的单纤维卷绕装置的特征在于，在上述第1发明中，上述第1引导部的上述纤维束行进方向的下游侧的端部为，越朝向上述下游侧则越朝向上述高度方向的上述另一侧弯曲。
在本发明中，纤维束能够沿着第1引导面的下游侧端部的弯曲面向第2引导面侧顺畅地行进，因此，在纤维束从第1引导部向第2引导部转移时，能够抑制纤维束的损伤。
第3发明的单纤维卷绕装置的特征在于，在上述第1或第2发明中，上述第2引导部的上述纤维束行进方向的上游侧的端部为，越朝向上述上游侧则越朝向上述高度方向的上述一侧弯曲，上述第2引导部的上述纤维束行进方向的下游侧的端部为，越朝向上述下游侧则越朝向上述高度方向的上述一侧弯曲。
在本发明中，行进的纤维束在与第2引导面的上游侧端部接触时或者从第2引导面的下游侧端部离开时，能够沿着弯曲面顺畅地行进，因此能够抑制纤维束损伤。
第4发明的单纤维卷绕装置的特征在于，在上述第1～第3任一项发明中，作为上述引导部而进一步设置有第3引导部，该第3引导部形成有供行进的纤维束接触的第3引导面，并配置于比上述第2引导部靠纤维束行进方向的下游侧，上述第3引导面在上述高度方向上朝向上述一侧，且在上述高度方向上配置于比上述第2引导面靠上述一侧。
在本发明中，从第1引导部到第3引导部以钻过的方式引导纤维束。因而，能够使纤维束更稳定地行进。
第5发明的单纤维卷绕装置的特征在于，在上述第4发明中，上述第3引导部的上述纤维束行进方向的上游侧的端部为，越朝向上述上游侧则越朝向上述高度方向的上述另一侧弯曲，上述第3引导部的上述纤维束行进方向的下游侧的端部为，越朝向上述下游侧则越朝向上述高度方向的上述另一侧弯曲。
在本发明中，行进的纤维束在与第3引导面的上游侧端部接触时或者从第3引导面的下游侧端部离开时，能够沿着弯曲面顺畅地行进，因此，能够抑制纤维束损伤。
第6发明的单纤维卷绕装置的特征在于，在上述第1～第5任一项发明中，上述两个侧壁为，越朝向上述径向的内侧则上述高度方向上的尺寸变得越小。
在本发明中，在多个导丝部件通过移动机构而向径向内侧集中时，通过旋转机构使各导丝部件旋转，以使各导丝部件的侧壁的高度方向沿着套筒的周向，由此能够使导丝部件彼此更加难以干涉。
第7发明的单纤维卷绕装置的特征在于，在上述第1～第6任一项发明中，上述导丝部件为钢铁制。
在本发明中，导丝部件由钢铁形成，具有较高的强度和较高的刚性。因而，即便纤维束的张力作用于导丝部件，导丝部件也由于为高强度而难以损坏。此外，导丝部件由于为高刚性而难以挠曲，因此能够抑制多个导丝部件之间的干涉。
第8发明的单纤维卷绕装置的特征在于，在上述第1～第7任一项发明中，上述多个引导部与上述两个侧壁一体地形成。
在本发明中，多个引导部与两个侧壁一体(即，无接缝)地形成。因此，例如，与导丝部件通过粘接、焊接等来形成(即，具有接缝)的情况相比，能够进一步提高导丝部件的强度。
附图说明
图1是本实施方式的单纤维卷绕装置的立体图。
图2是卷绕装置的立体图。
图3中的(a)、(b)均是螺旋卷绕单元的上侧部分的主视图。
图4是表示单纤维卷绕装置的电气构成的框图。
图5是图3中的(a)的V-V截面图。
图6是导丝部件的立体图。
图7是导丝部件的下游侧部分的截面图。
图8是变形例的导丝部件的下游侧部分的截面图。
具体实施方式
接着，参照图1～图7对本发明的实施方式进行说明。另外，为了便于说明，将图1所示的方向设为前后左右方向。此外，将与前后左右方向正交的方向设为重力所作用的上下方向。
(单纤维卷绕装置的概要构成)
首先，使用图1对单纤维卷绕装置1的概要构成进行说明。单纤维卷绕装置1具备卷绕装置2、筒子架3以及控制面板4。
卷绕装置2在套筒L上卷绕纤维束。纤维束例如是使碳纤维等纤维材料含浸了热固化性的合成树脂材料而成的纤维束。作为纤维束的卷绕对象物的套筒L，例如在制造压力罐的情况下，由高强度铝等形成，具有圆筒部以及形成在圆筒部两侧的圆顶部。另外，对于卷绕装置2的详细情况将后述。
筒子架3向后述的螺旋卷绕单元40供给纤维束。筒子架3具有支承框架11以及由支承框架11支承的多个筒管支承部12。支承框架11大致左右对称地配置。此外，在支承框架11的左右方向的中央部，形成有配设卷绕装置2的一部分的配设空间13(另外，对于配设空间13内的详细情况省略图示)。多个筒管支承部12将卷绕有向螺旋卷绕单元40供给的纤维束的筒管B分别支承为能够旋转。
控制面板4具有控制装置5、显示部6以及操作部7。控制装置5对卷绕装置2的各部的动作进行控制。显示部6显示卷绕装置2向套筒L卷绕纤维束的卷绕条件等。在操作人员向控制装置5输入卷绕装置2的卷绕条件等时使用操作部7。
(卷绕装置的构成)
接着，使用图2～图4对卷绕装置2的构成进行说明。图2是卷绕装置2的立体图。图3中的(a)、(b)是后述的螺旋卷绕单元的主视图。图4是表示单纤维卷绕装置1的电气构成的框图。卷绕装置2具备基台15、支承单元20(第1支承单元21以及第2支承单元22)、环向卷绕单元30、以及螺旋卷绕单元40(本发明的螺旋卷绕头)。
基台15对支承单元20、环向卷绕单元30以及螺旋卷绕单元40进行支承。基台15沿着前后方向延伸。在基台15上，从前侧起按照第1支承单元21、环向卷绕单元30、螺旋卷绕单元40、以及第2支承单元22的顺序沿着前后方向排列配置。此外，在基台15的上表面上配设有沿着前后方向延伸的多条轨道16。支承单元20以及环向卷绕单元30配置在轨道16上，并构成为能够沿着轨道16在前后方向上移动。螺旋卷绕单元40在筒子架3的配设空间13的前端部固定于基台15(参照图1)。
支承单元20具有配置在比环向卷绕单元30靠前侧的第1支承单元21、以及配置在比螺旋卷绕单元40靠后侧的第2支承单元22。支承单元20将套筒L支承为能够以沿着前后方向延伸的支承轴23为中心旋转。支承单元20具有用于使支承单元20沿着轨道16在前后方向上移动的移动用马达24、以及用于使套筒L旋转的旋转用马达25(参照图4)。移动用马达24以及旋转用马达25由控制装置5驱动控制。
环向卷绕单元30将纤维束相对于套筒L进行环向卷绕(沿着相对于套筒L的轴向呈大致直角的方向卷绕纤维束)。环向卷绕单元30具有主体部31以及旋转部件32。主体部31配置在轨道16上，将旋转部件32支承为能够围绕套筒L的轴旋转。旋转部件32是具有圆板形状的部件。在旋转部件32的径向中央部形成有套筒L能够通过的圆形的通过孔34。在环向卷绕单元30中分别安装有卷绕有纤维束的多个筒管33。多个筒管33在旋转部件32的周向上等间隔地配置。
如图4所示，环向卷绕单元30具有用于使环向卷绕单元30沿着轨道16在前后方向上移动的移动用马达35、以及用于使旋转部件32旋转的旋转用马达36。移动用马达35以及旋转用马达36由控制装置5驱动控制。控制装置5在使环向卷绕单元30沿着轨道16往复移动、以使套筒L相对地在通过孔34中通过的同时，使旋转部件32旋转。由此，多个筒管33围绕套筒L的轴进行公转，多个纤维束被从多个筒管33拉出。所拉出的多个纤维束被同时环向卷绕于套筒L的表面。
螺旋卷绕单元40将纤维束相对于套筒L进行螺旋卷绕(沿着相对于套筒L的轴向大致平行的方向卷绕纤维束)。如图2以及图3所示，螺旋卷绕单元40具有主体部41、多个导丝辊42、多个导丝部件43、以及对纤维束赋予规定张力的张力赋予部(未图示)。
主体部41立设配置在基台15上。在主体部41的左右方向的中央部，形成有套筒L能够沿着前后方向通过的圆形的通过孔44。多个导丝辊42以及多个导丝部件43沿着通过孔44的周向配置。从配置于筒子架3的多个筒管B拉出的多个纤维束F(参照图3)，经由多个导丝辊42而通向多个导丝部件43。导丝部件43沿着套筒L的径向延伸，将纤维束F从该径向的外侧朝向内侧引导。导丝部件43能够通过后述的移动机构47(参照图5)而沿着套筒L的径向移动(参照图3中的(b)中的箭头101)。此外，导丝部件43能够通过后述的旋转机构48(参照图5)，以导丝部件43的长度方向为旋转轴方向进行旋转(参照图3中的(b)中的箭头102)。另外，对于导丝部件43的更详细的情况将后述。
如图4所示，螺旋卷绕单元40具有用于使导丝部件43移动的导丝器移动用马达45、以及用于使导丝部件43旋转的导丝器旋转用马达46。导丝器移动用马达45以及导丝器旋转用马达46由控制装置5驱动控制。控制装置5在使支承单元20沿着轨道16往复移动、以使套筒L在通过孔44中通过的同时，使多个导丝部件43与套筒L的外形相匹配地在套筒L的径向上移动。具体而言，在将纤维束向套筒L的圆顶部进行螺旋卷绕时，使导丝部件43朝向径向中心移动，而使导丝部件43的前端接近圆顶部的表面。由此，从多个导丝部件43拉出的多个纤维束F，在由张力赋予部(未图示)赋予张力的同时行进，并被同时螺旋卷绕于套筒L的表面(参照图3)。
在通过卷绕装置2开始向套筒L卷绕纤维束的动作时，首先，例如，操作人员用胶带等将纤维束的丝线端部固定于套筒L。或者，也可以设置用于使纤维束的丝线端部的固定等自动化的装置。在纤维束的丝线端部被固定于套筒L之后，控制装置5对各马达24、25、35、36、45、46(参照图4)进行驱动控制，由此对于由支承单元20支承的套筒L，能够通过环向卷绕单元30实施环向卷绕，并且能够通过螺旋卷绕单元40实施螺旋卷绕。
(螺旋卷绕单元的移动机构以及旋转机构)
接着，使用图5对螺旋卷绕单元40的移动机构47以及旋转机构48进行说明。图5是图3中的(a)的V-V截面图。
如图5所示，作为一例，移动机构47具有螺旋轴51、滚珠螺母52以及上述的导丝器移动用马达45。在螺旋轴51上形成有外螺纹。螺旋轴51沿着套筒L的径向延伸，由安装于主体部41的前端部41a的后表面的支承部件53支承为能够旋转。螺旋轴51由导丝器移动用马达45旋转驱动。滚珠螺母52为大致L字状的部件。在滚珠螺母52的前侧部分形成有内螺纹，且与螺旋轴51螺合。在滚珠螺母52的前后方向的中央部形成有能够供后述的旋转轴61插通的贯通孔52a，在后侧部分形成有能够供导丝部件43插通的贯通孔52b。
在移动机构47中，导丝器移动用马达45对螺旋轴51进行旋转驱动(参照图5的箭头103)。当螺旋轴51旋转时，与螺旋轴51螺合的滚珠螺母52沿着套筒L的径向移动，导丝部件43与滚珠螺母52一起移动(参照图5的箭头104)。
作为一例，旋转机构48具有旋转轴61、插通有旋转轴61的齿轮62、以及上述的导丝器旋转用马达46。旋转轴61例如为花键轴。旋转轴61插通于滚珠螺母52的贯通孔52a而沿着套筒L的径向延伸，且由支承部件53支承为能够旋转。旋转轴61由上述的导丝器旋转用马达46旋转驱动。齿轮62是具有花键孔62a的齿轮。齿轮62能够与旋转轴61一体旋转，且能够沿着旋转轴61的轴向滑动。齿轮62间隙嵌合于贯通孔52a，能够相对于滚珠螺母52旋转。齿轮62被支承为能够在套筒L的径向上与滚珠螺母52一体地移动。
此外，导丝部件43插通于贯通孔52b，由滚珠螺母52支承为能够旋转，且能够在径向上与滚珠螺母一体地移动。在导丝部件43上固定有齿轮71，齿轮71与旋转机构48的齿轮62啮合。
在旋转机构48中，导丝器旋转用马达46对旋转轴61进行旋转驱动(参照图5的箭头105)，由此齿轮62与旋转轴61一起旋转。由此，与齿轮62啮合的齿轮71旋转，导丝部件43以导丝部件43的长度方向为旋转轴方向而进行旋转(参照图5的箭头106)。
此处，以往的导丝部件为截面C字形状，内部空间开放。因此，在螺旋卷绕单元40中，为了防止行进的纤维束F从导丝部件脱落，而采取以下那样的对策。即，根据纤维束F的卷绕方向(套筒L的移动方向)、卷绕角度等，控制装置5对导丝器旋转用马达46进行控制。此时，由导丝器旋转用马达46驱动的旋转机构48使导丝部件旋转，由此抑制纤维束F从导丝部件浮起。但是，例如在产生了控制失误等的情况下，纤维束F有可能从导丝部件浮起而脱落。因此，本发明的导丝部件43为了抑制纤维束F的浮起而具有以下的构成。
(导丝部件的详细构成)
使用图6以及图7对导丝部件43的详细构成进行说明。图6是导丝部件43的立体图。图7是导丝部件43的与图6所示的宽度方向正交的截面图。另外，图7中的(a)表示纤维束F正常行进的状态，图7中的(b)表示纤维束F从导丝部件43浮起的状态。
如图6以及图7所示，导丝部件43具有两个侧壁81以及三个引导部82。将两个侧壁81的长度方向设为纤维束行进方向(另外，导丝部件43中的纤维束行进方向与套筒L的径向一致)。在以下，将纤维束行进方向的上游侧以及下游侧分别简称为上游侧、下游侧。将两个侧壁81所排列的方向设为导丝部件43的宽度方向。此外，将与套筒L的径向以及导丝部件43的宽度方向的双方正交的方向设为两个侧壁的高度方向(以下，简称为高度方向)。另外，为了便于说明，如图6以及图7所示，在高度方向上定义上方(本发明的一方)以及下方(本发明的另一方)。在以下的说明中，上方以及下方分别表示高度方向上的上方以及下方。但是，这些方向并不一定表示重力所作用的方向。
导丝部件43通过设置于两个侧壁81之间的三个引导部82(第1引导部83、第2引导部84以及第3引导部85。详细情况将后述)，将纤维束F向下游侧引导。导丝部件43例如是两个侧壁81与三个引导部82一体形成的钢铁制(例如，碳钢、合金钢等)的部件。例如，通过对一个棒状部件进行切削加工来制造导丝部件43。导丝部件43也可以通过铸造而一体形成。另外，导丝部件43的比图6以及图7所示的部分靠上游侧的部分为，与长度方向正交的截面弯曲成圆弧状，以便能够在上述的移动机构47的滚珠螺母52的贯通孔52b内顺畅地旋转。
两个侧壁81是用于防止纤维束F向宽度方向脱落并且对三个引导部82进行固定的部位。两个侧壁81在宽度方向上排列且相互对置，并沿着纤维束行进方向相互大致平行地延伸。两个侧壁81的高度方向上的尺寸为，越朝向下游侧(即，套筒的径向的内侧)则越逐渐变小(参照图7)。两个侧壁81的下游侧端部的高度方向上的尺寸例如为约5mm。另外，根据宽度方向上的两个侧壁81之间的间隔，来决定导丝部件43的宽度方向上的尺寸，根据两个侧壁81的高度方向上的尺寸，来决定导丝部件43的高度方向上的尺寸。导丝部件43的高度方向上的尺寸小于宽度方向上的尺寸(参照图6)。
第1引导部83是配置在两个侧壁81之间且固定于两个侧壁81的部分。第1引导部83在纤维束行进方向上，从两个侧壁81的上游侧端部延伸到比中央部靠下游侧。换言之，第1引导部83在纤维束行进方向上，遍及导丝部件43的一半以上的区域而延伸。
在第1引导部83的上表面上形成有供行进的纤维束F接触的第1引导面83a(参照图7的粗线)。即，第1引导面83a朝向上方。换言之，在纤维束行进方向上，在形成有第1引导面83a的位置处，上方的空间开放。第1引导部83的下游侧端部为，越朝向下游侧则越朝向下方平滑地弯曲。因此，在纤维束F从第1引导部离开时，能够防止纤维束F被角部摩擦。另外，虽然省略图示，但第1引导面83a的与长度方向正交的截面为直线状。
与第1引导部83同样，第2引导部84是固定在两个侧壁81之间的部分。第2引导部84是与宽度方向正交的截面形状为大致梯形状的部分(参照图7)。第2引导部84配置于比第1引导部83靠下游侧。在第1引导部83与第2引导部84之间形成有纤维束F能够通过的空间。第2引导部84在高度方向上与第1引导部83局部地重合。
在第2引导部84的下表面上形成有供纤维束F接触的第2引导面84a(参照图7的粗线)。即，第2引导面84a朝向下方。即，第2引导面84a与第1引导面83a反向地形成。此外，第2引导面84a配置于比第1引导面83a靠下方。第2引导部84的纤维束行进方向的两端部平滑地弯曲。即，第2引导部84的上游侧端部为，越朝向上游侧则越朝向上方弯曲。此外，第2引导部84的下游侧端部为，越朝向下游侧则越朝向上方弯曲。另外，第2引导面84a的与长度方向正交的截面为直线状(省略图示)。
与第1引导部83以及第2引导部84同样，第3引导部85是固定在两个侧壁81之间的部分。第3引导部85是与宽度方向正交的截面形状为大致椭圆形状的部分(参照图7)。第3引导部85配置于比第2引导部84更靠下游侧，且固定于两个侧壁81的下游侧端部。在第2引导部84与第3引导部85之间形成有纤维束F能够通过的空间。第3引导部85在高度方向上与第1引导部83以及第2引导部84局部地重合。
在第3引导部85的上表面上形成有供纤维束F接触的第3引导面85a(参照图7的粗线)。即，第3引导面85a与第1引导面83a同样地朝向上方。第3引导面85a配置于比第2引导面84a靠上方。与第2引导部84同样，第3引导部85的纤维束行进方向的两端部平滑地弯曲。即，第3引导部85的上游侧端部为，越朝向上游侧则越朝向下方弯曲。此外，第3引导部85的下游侧端部为，越朝向下游侧则越朝向下方弯曲。另外，第3引导面85a的与长度方向正交的截面为直线状(省略图示)。
如此，通过将三个引导部82固定于两个侧壁81来形成导丝部件43。即，第1引导部83、第2引导部84以及第3引导部85不是如辊等那样进行旋转的部件。并且，从长度方向观察，第1引导部83、第2引导部84以及第3引导部85在高度方向上相互局部地重合。因此，能够将导丝部件43的高度方向上的尺寸抑制得较小。
(基于导丝部件防止纤维束脱落)
接着，使用图7对具有以上构成的导丝部件43的防止纤维束F脱落的功能进行说明。
如图7中的(a)所示，纤维束F从上游侧起依次由第1引导部83、第2引导部84、以及第3引导部85向下游侧引导。具体而言，首先，纤维束F在与第1引导面83a接触的同时行进。接着，纤维束F从第1引导面83a离开而到达下游侧的第2引导部84，并在与第2引导面84a接触的同时行进。进而，纤维束F从第2引导面84a离开而到达下游侧的第3引导部85，并在与第3引导面85a接触的同时行进。如此，从第1引导面83a到第3引导面85a以钻过的方式引导纤维束F。另外，纤维束F在从第3引导面85a离开之后，进一步向下游侧(套筒侧)行进。
由于第1引导部83、第2引导部84以及第3引导部85的纤维束行进方向的端部弯曲，因此在纤维束F从各引导部离开时或者到达各引导部时，纤维束F顺畅地行进。此外，通过张力赋予部(未图示)对行进的纤维束F赋予规定张力。由此，纤维束F在与各引导面接触的同时行进，由此被扩宽。扩宽后的纤维束被卷绕于套筒L。
此处，控制装置5(参照图4)对导丝部件43的旋转角度进行调整，以使纤维束F始终在与第3引导面85a接触的同时行进(参照图7中的(a))。具体而言，如上所述，控制装置5根据纤维束F的卷绕方向等对导丝器旋转用马达46进行控制，而使导丝部件43旋转。但是，例如，在产生了控制失误等的情况下，如图7中的(b)所示，纤维束F也可能会从第3引导面85a向上方浮起。但是，即便纤维束F要向上方浮起，也通过位于比纤维束F靠上方的第2引导面84a来限制其向上方进一步浮起。由此，能够防止纤维束F向上方脱落。此外，反之，在由于某种原因而纤维束F要从第2引导面84a浮起的情况下，通过第1引导面83a以及第3引导面85a来防止纤维束F向下方脱落。另外，在宽度方向上，通过两个侧壁81来防止纤维束F脱落。
此外，导丝部件43的高度方向上的尺寸小于宽度方向上的尺寸。因此，在多个导丝部件43向径向内侧集中(参照图3中的(b))时，通过使各导丝部件43旋转、以使各导丝部件43的侧壁81的高度方向沿着套筒L的周向，由此导丝部件43彼此变得难以干涉。进而，由于两个侧壁81的高度方向上的尺寸越朝向下游侧(即，套筒的径向的内侧)则变得越小，因此与两个侧壁81的高度方向上的尺寸恒定的情况相比，导丝部件43彼此更难以干涉。
如以上那样，纤维束F在与第1引导面83a、与第1引导面83a反向地形成的第2引导面84a、以及与第1引导面83a同向地形成的第3引导面85a接触的同时被引导。由此，即便假设行进的纤维束F要向上方浮起，也通过第2引导面84a来限制纤维束F的浮起，因此能够防止纤维束F脱落。反之，在纤维束F要从第2引导面84a浮起的情况下，通过第1引导面83a以及第3引导面85a来限制纤维束F的浮起，因此能够防止纤维束F脱落。此外，在宽度方向上，能够通过两个侧壁81来防止纤维束F脱落。进而，能够将多个引导部82配置成至少局部地重合，因此能够将侧壁81的高度方向上的尺寸抑制得较小。
进而，多个引导部82固定于两个侧壁。即，不是如与行进的纤维束从动地旋转的辊那样的构成。因此，在高度方向上，能够将引导部82的尺寸抑制得较小。
因而，能够抑制导丝部件43的大型化，并且能够防止行进中的纤维束F从导丝部件43脱落。
而且，在引导部82为辊的情况下，在构成纤维束F的一部分纤维断开的情况下，纤维有可能卷绕于辊。并且，需要设置较细的旋转轴，导丝部件43的强度有可能降低。在本发明中，引导部82固定于两个侧壁，因此还能够防止产生上述那样的问题。
此外，第1引导部83的下游侧端部为，越朝向下游侧则越朝向下方平滑地弯曲。因此，纤维束F能够沿着第1引导部83的下游侧端部的弯曲面向第2引导部84侧顺畅地行进。因此，在纤维束从第1引导部83向第2引导部84转移时，能够防止纤维束F损伤。
此外，第2引导部84的纤维束行进方向的两侧端部平滑地弯曲。因此，行进的纤维束F在与第2引导部84的上游侧端部接触时或者从第2引导部84的下游侧端部离开时，能够沿着弯曲面顺畅地行进，因此能够抑制纤维束损伤。
此外，第2引导面84a在高度方向上与第1引导面83a为反向，且配置于比第1引导面83a靠下方。进而，第3引导面85a在高度方向上与第2引导面84a为反向，且配置于比第2引导面84a靠上方。即，从第1引导部83到第3引导部85以钻过的方式引导纤维束F。因而，能够使纤维束稳定地行进。
此外，第3引导部85的纤维束行进方向的两侧端部平滑地弯曲。因此，行进的纤维束在与第3引导部85的上游侧端部接触时或者从第3引导部85的下游侧端部离开时，能够沿着弯曲面顺畅地行进，因此能够抑制纤维束F损伤。
此外，两个侧壁81的高度方向上的尺寸为，越朝向下游侧(即，套筒的径向的内侧)则变得越小。因此，在多个导丝部件43通过移动机构47而向径向内侧集中时，通过旋转机构48使各导丝部件43旋转、以使各导丝部件43的侧壁81的高度方向沿着套筒L的周向，由此能够使导丝部件彼此更难以干涉。
此外，导丝部件43由钢铁形成，具有较高的强度和较高的刚性。因而，即便纤维束F的张力作用于导丝部件43，导丝部件43也会由于为高强度而难以损坏。此外，导丝部件43由于为高刚性而难以挠曲，因此能够抑制多个导丝部件43之间的干涉。
此外，多个引导部82与两个侧壁81一体(即，无接缝)地形成。因此，例如，与导丝部件43通过粘接、焊接等来形成(即，具有接缝)的情况相比，能够进一步提高导丝部件43的强度。
接着，说明对上述实施方式施加了变更的变形例。但是，对于具有与上述实施方式相同构成的部件，标注相同的符号而适当省略其说明。
(1)在上述实施方式中，在导丝部件43中，作为引导部82而设置有第1引导部83、第2引导部84、以及第3引导部85，但并不限定于此。即，也可以如图8所示那样构成为，在导丝部件90中，作为引导部82而仅设置有第1引导部83以及第2引导部84这两个。即便在这样的构成中，在纤维束F要向上方浮起时，也能够通过第2引导面84a来防止纤维束F向上方脱落。反之，即便纤维束F要向下方移动，也能够通过第1引导面83a来防止纤维束F向下方脱落。如此，能够在使导丝部件的构造简化的同时防止纤维束F脱落。
(2)在到上述为止的实施方式中，导丝部件43的多个引导部82的纤维束行进方向的端部弯曲，但并不限定于此。例如，各引导部的端部也可以为锥面等。
(3)在到上述为止的实施方式中，导丝部件43的侧壁81的高度方向上的尺寸越朝向下游侧则变得越小，但并不限定于此。例如，侧壁81的高度方向上的尺寸也可以为恒定。
(4)导丝部件43并不一定为钢铁制，只要是具有不会由于对纤维束F赋予的张力等而破损的程度的强度的部件即可。
(5)导丝部件43的两个侧壁81与多个引导部8并不一定一体地形成。例如，也可以通过焊接或者粘接等将多个引导部82固定于两个侧壁81。
符号的说明
1：单纤维卷绕装置；40：螺旋卷绕单元(螺旋卷绕头)；43：导丝部件；47：移动机构；48：旋转机构；81：侧壁；82：引导部；83：第1引导部；83a：第1引导面；84：第2引导部；84a：第2引导面；85：第3引导部；85a：第3引导面；F：纤维束；L：套筒。

Claims (10)

1.一种单纤维卷绕装置，其特征在于，
具备将多个纤维束向套筒进行螺旋卷绕的螺旋卷绕头，
上述螺旋卷绕头具有：
多个导丝部件，分别沿着上述套筒的径向延伸而配置成放射状，将各纤维束向套筒引导；
移动机构，使各导丝部件沿着上述径向移动；以及
旋转机构，以各导丝部件所延伸的方向为旋转轴方向而使各导丝部件旋转，
各导丝部件具有：
两个侧壁，相互对置，且分别沿着上述径向延伸；以及
多个引导部，固定在上述两个侧壁之间，供行进的纤维束接触，
作为上述引导部而设置有：
第1引导部，形成有供行进的纤维束接触的第1引导面；以及
第2引导部，形成有供行进的纤维束接触的第2引导面，配置于比上述第1引导部靠纤维束行进方向的下游侧，
将与上述侧壁的长度方向正交的方向定义为上述侧壁的高度方向，
上述第1引导面在上述高度方向上朝向一侧，
上述第2引导面在上述高度方向上朝向另一侧，且在上述高度方向上配置于比上述第1引导面靠上述另一侧，
上述第1引导部的上述纤维束行进方向的下游侧的端部为，越朝向上述下游侧则越朝向上述高度方向的上述另一侧弯曲，
上述第2引导部的上述纤维束行进方向的上游侧的端部为，越朝向上述上游侧则越朝向上述高度方向的上述一侧弯曲，
上述第2引导部的上述纤维束行进方向的下游侧的端部为，越朝向上述下游侧则越朝向上述高度方向的上述一侧弯曲。
2.如权利要求1所述的单纤维卷绕装置，其特征在于，
作为上述引导部而进一步设置有第3引导部，该第3引导部形成有供行进的纤维束接触的第3引导面，配置在比上述第2引导部靠纤维束行进方向的下游侧，
上述第3引导面在上述高度方向上朝向上述一侧，且在上述高度方向上配置于比上述第2引导面靠上述一侧。
3.如权利要求2所述的单纤维卷绕装置，其特征在于，
上述第3引导部的上述纤维束行进方向的上游侧的端部为，越朝向上述上游侧则越朝向上述高度方向的上述另一侧弯曲，
上述第3引导部的上述纤维束行进方向的下游侧的端部为，越朝向上述下游侧则越朝向上述高度方向的上述另一侧弯曲。
4.如权利要求1至3中任一项所述的单纤维卷绕装置，其特征在于，
上述两个侧壁为，越朝向上述径向的内侧则上述高度方向上的尺寸变得越小。
5.如权利要求1至3中任一项所述的单纤维卷绕装置，其特征在于，
上述导丝部件为钢铁制。
6.如权利要求4所述的单纤维卷绕装置，其特征在于，
上述导丝部件为钢铁制。
7.如权利要求1至3中任一项所述的单纤维卷绕装置，其特征在于，
上述多个引导部与上述两个侧壁一体地形成。
8.如权利要求4所述的单纤维卷绕装置，其特征在于，
上述多个引导部与上述两个侧壁一体地形成。
9.如权利要求5所述的单纤维卷绕装置，其特征在于，
上述多个引导部与上述两个侧壁一体地形成。
10.如权利要求6所述的单纤维卷绕装置，其特征在于，
上述多个引导部与上述两个侧壁一体地形成。
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