JP2016165850A - フィラメントワインディング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィラメントワインディング装置において、案内部のローラ上の繊維束の位置を制御する。
【解決手段】ライナーの外表面に対して、複数の繊維からなる繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング装置は、繊維束を送り出す繊維送出部と、繊維送出部から供給された繊維束を接触させつつ、ライナーの外表面に案内するローラを含む案内部と、を備える。ローラは、外気を吸引するための吸引孔であって、少なくとも繊維束が接触する面に設けられる吸引孔と、ローラに接触している繊維束を引き寄せることが可能な程度の吸引力で、吸引孔から外気を吸引する吸引部と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、フィラメントワインディング装置に関する。

従来から、高圧タンクの製造方法として、フィラメントワインディング（Filament Winding）法が知られている。フィラメントワインディング法では、高圧タンクのコアであるライナーに対して、熱硬化性樹脂を含浸させた繊維（以降、単に「繊維」とも呼ぶ。）を巻き付け、この繊維を硬化させることで高圧タンクを製造する。フィラメントワインディング法によれば、ライナーの表層に高強度の繊維強化樹脂層が形成された高圧タンクを製造することができる。

フィラメントワインディング法による高圧タンクの製造では、複数の繊維からなる繊維束をライナーに巻回するフィラメントワインディング装置が利用される。ここで、フィラメントワインディング装置は、ライナーの外表面に繊維束を案内する案内部のローラ上において繊維束を拡幅または収束させると共に、ローラ上の繊維束の位置を、適切な位置として、繊維束を巻回する。ここで、フィラメントワインディング装置は、案内部の移動およびライナーの回転駆動を制御するプログラムに基づいて繊維束を巻回することで、設計された形状に高圧タンクを形成する。特許文献１には、繊維束をライナー外表面に案内する際に、繊維束の幅に応じて送出繊維幅調整ローラを変形させることによって、繊維束を拡幅または収束する技術が記載されている。

特開２０１１−０９３２７６号公報 特開２０１５−０００５５３号公報 特表２０１４−０５４２６６号公報

特許文献１に記載の技術では、繊維束を拡幅または収束させることはできるものの、ローラ上の繊維束の位置を制御することについては何ら考慮されていない。同様に、特許文献２、３に記載の技術では、ローラ上の繊維束の位置を制御することについては考慮されていない。ローラ上の繊維束の位置が適切な位置からずれていると、フィラメントワインディング装置が予め定められたプログラムに従って案内部およびライナーを駆動して繊維束を巻回したとしても、設計された形状に高圧タンクを形成できないおそれがある。

このため、フィラメントワインディング装置において、案内部のローラ上の繊維束の位置を制御することが望まれていた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、ライナーの外表面に対して、複数の繊維からなる繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング装置が提供される。このフィラメントワインディング装置は；前記繊維束を送り出す繊維送出部と；前記繊維送出部から供給された前記繊維束を接触させつつ、前記ライナーの外表面に案内するローラを含む案内部と、を備え；前記ローラは；外気を吸引するための吸引孔であって、少なくとも前記繊維束が接触する面に設けられる吸引孔と；前記ローラに接触している前記繊維束を引き寄せることが可能な程度の吸引力で、前記吸引孔から外気を吸引する吸引部と、を備える。
この形態のフィラメントワインディング装置によれば、繊維束をライナーの外表面に案内するローラは、ローラに接触している繊維束を引き寄せることが可能な程度の吸引力で、繊維束が接触する面に設けられた吸引孔から外気を吸引する。このように、ローラに接触している繊維束をローラに引き寄せることによって、繊維束の位置ずれの発生を抑制すると共に、繊維束の位置を維持することができる。この結果、この形態のフィラメントワインディング装置は、案内部のローラ上の繊維束の位置を制御することができる。

（２）上記形態のフィラメントワインディング装置において；前記ローラは、さらに；空気を噴出するための噴出孔であって、少なくとも前記繊維束が接触する面に設けられる噴出孔と；前記ローラに接触している前記繊維束に含まれる前記繊維のそれぞれを、前記ローラの幅方向に拡げることが可能な程度の噴出力で、前記噴出孔から空気を噴出する噴出部と、を備えてもよい。
この形態のフィラメントワインディング装置によれば、ローラはさらに、ローラに接触している繊維束に含まれる繊維のそれぞれを、ローラの幅方向に拡げることが可能な程度の噴出力で、繊維束が接触する面に設けられた噴出孔から空気を噴出する。このため、ローラを、ライナーの外表面に案内される繊維束を拡幅する「拡幅ローラ」として機能させることができる。この結果、この形態のフィラメントワインディング装置は、案内部のローラ上の繊維束の位置を制御すると共に、ライナーの外表面に案内される繊維束を拡幅させることができる。

（３）上記形態のフィラメントワインディング装置において；前記吸引部は；所定の位置に対する前記繊維束のずれに応じて、前記吸引を実施するか否かと、前記吸引力の大きさと、のうちの少なくとも一方を変えてもよい。
この形態のフィラメントワインディング装置によれば、吸引部は、繊維束のずれに応じて、吸引を実施するか否かと吸引力の大きさとのうちの少なくとも一方を変える。このため、例えば吸引部は、繊維束のずれが生じていない場合には、吸引を実施せず、または、吸引力の大きさを小さくすることができる。また、例えば吸引部は、繊維束のずれが大きい場合には、吸引を実施し、または、吸引力の大きさを大きくすることができる。この結果、この形態のフィラメントワインディング装置は、案内部のローラ上の繊維束の位置を、繊維束のずれに応じて制御することができる。

（４）上記形態のフィラメントワインディング装置において；前記吸引孔は、第１の吸引孔と、第２の吸引孔とを含み；前記ローラの幅方向において；前記噴出孔は、前記ローラの中央部に配置され；前記第１の吸引孔と前記第２の吸引孔とは、前記噴出孔の両端に配置されていてもよい。
この形態のフィラメントワインディング装置によれば、ローラの幅方向における中央部では、噴出孔から噴出される空気によって、ライナーの外表面に案内される繊維束を拡幅することができる。また、ローラの幅方向における両端部では、第１の吸引孔と第２の吸引孔から吸引される外気によって、案内部のローラ上の繊維束の位置を制御することができる。この結果、この形態のフィラメントワインディング装置は、ローラの幅を有効に利用して、繊維束の位置の制御と、繊維束の拡幅とを両立させることができる。

（５）上記形態のフィラメントワインディング装置において；前記吸引部は、前記第１の吸引孔と前記第２の吸引孔のうち；前記繊維束のずれが生じた位置に対応する方からの前記吸引を実施し、または；前記繊維束のずれが生じた位置に対応する方の前記吸引力を大きくしてもよい。
この形態のフィラメントワインディング装置によれば、吸引部は、繊維束のずれが生じた位置に対応する吸引孔について、吸引を実施するか否かと吸引力の大きさとのうちの少なくとも一方を変える。このため、例えば吸引部は、繊維束のずれが生じた位置に対応しない吸引孔については、吸引を実施せず、または、吸引力の大きさを小さくすることができる。また、例えば吸引部は、繊維束のずれが生じた位置に対応する吸引孔については、吸引を実施し、または、吸引力の大きさを大きくすることができる。この結果、この形態のフィラメントワインディング装置は、案内部のローラ上の繊維束の位置を、繊維束のずれが生じた位置に応じて制御することができる。

（６）上記形態のフィラメントワインディング装置において；前記ローラの幅方向において；前記ローラは、前記ローラの中央部が縮径した鼓形状であり；前記吸引孔は、前記ローラの中央部に配置されていてもよい。
この形態のフィラメントワインディング装置によれば、ローラは中央部が縮径した鼓形状である。このため、ローラを、ライナーの外表面に案内される繊維束を中央部において収束させる「位置制御ローラ」として機能させることができる。また、ローラは中央部に外気を吸引するための吸引孔が配置されている。このため、中央部に収束された繊維束をローラに引き寄せることによって、繊維束の位置ずれの発生を抑制すると共に、繊維束の位置を、ローラの中央部において維持することができる。この結果、この形態のフィラメントワインディング装置は、案内部のローラ上の繊維束の位置を制御すると共に、ライナーの外表面に案内される繊維束を収束させることができる。

（７）上記形態のフィラメントワインディング装置において；前記吸引部は；前記ライナーに対する前記繊維束の巻き方に応じて、前記吸引を実施するか否かと、前記吸引力の大きさと、のうちの少なくとも一方を変えてもよい。
この形態のフィラメントワインディング装置によれば、吸引部は、ライナーに対する繊維束の巻き方に応じて、吸引を実施するか否かと吸引力の大きさとのうちの少なくとも一方を変える。このため、例えば吸引部は、繊維束のずれが生じづらいフープ巻きの場合には、吸引を実施せず、または、吸引力の大きさを小さくすることができる。また、例えば吸引部は、繊維束のずれが生じやすいヘリカル巻きの場合には、吸引を実施し、または、吸引力の大きさを大きくすることができる。この結果、この形態のフィラメントワインディング装置は、案内部のローラ上の繊維束の位置を、繊維束の巻き方に応じて制御することができる。

（８）上記形態のフィラメントワインディング装置において；前記吸引部は；所定の位置に対する前記繊維束のずれに応じて、前記吸引を実施するか否かと、前記吸引力の大きさと、のうちの少なくとも一方を変えてもよい。
この形態のフィラメントワインディング装置によれば、吸引部は、繊維束のずれに応じて、吸引を実施するか否かと吸引力の大きさとのうちの少なくとも一方を変える。このため、例えば吸引部は、繊維束のずれが生じていない場合には、吸引を実施せず、または、吸引力の大きさを小さくすることができる。また、例えば吸引部は、繊維束のずれが大きい場合には、吸引を実施し、または、吸引力の大きさを大きくすることができる。この結果、この形態のフィラメントワインディング装置は、案内部のローラ上の繊維束の位置を、繊維束のずれに応じて制御することができる。

（９）上記形態のフィラメントワインディング装置において；前記ローラは、多孔質材料を用いて形成され；前記吸引孔は、前記多孔質材料の細孔であってもよい。
ローラは熱硬化性樹脂を含浸させた繊維を接触させつつ案内する。このため、ローラの吸引孔は、熱硬化性樹脂による目詰まりを起こしやすい。この形態のフィラメントワインディング装置によれば、ローラの吸引孔は多孔質材料の細孔であるため、熱硬化性樹脂による吸引孔の目詰まりの発生を抑制することができる。

本発明は、上記以外の種々の形態で実現できる。例えば、フィラメントワインディング装置、フィラメントワインディングシステム、フィラメントワインディング法を利用した高圧タンク製造装置、高圧タンク製造システム、それら装置の制御方法、その制御方法を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記憶した一時的でない記憶媒体の形態で実現することができる。また、本発明の一形態としてのフィラメントワインディング装置は、案内部のローラ上の繊維束の位置を制御することを課題としている。しかし、この装置には、他にも、小型化、使い勝手の向上、省エネルギー化等が望まれている。また、この装置を利用した製造方法には、他にも、製造コストの低減、製造工程数の低減、製造方法の簡略化、製造方法の共通化、省資源化等が望まれている。

本発明の一実施形態としてのフィラメントワインディング装置の構成を示す図である。 位置調整部の構成を示す斜視図である。 位置調整部の構成を示す平面図である。 位置調整部による繊維束の位置の制御について説明する図である。 第２実施形態における位置調整部の構成を示す斜視図である。 張力の検出方法について説明する図である。 フィードバックの内容の一例を示す図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．フィラメントワインディング装置の構成：
図１は、本発明の一実施形態としてのフィラメントワインディング装置の構成を示す図である。フィラメントワインディング装置１０は、フィラメントワインディング（Filament Winding）法による高圧タンクの製造方法において、高圧タンクのコアとなるライナー７０に対して、複数の繊維からなる繊維束を巻回するために使用される装置である。図１、および以降の図では、繊維束の搬送方向をＸ軸方向、高さ方向をＹ軸方向、繊維を搬送するための種々のローラの幅方向をＺ軸方向として説明する。

フィラメントワインディング装置１０は、繊維送出部２０と、樹脂含浸部３０と、案内部４０と、ライナー回転装置５０と、制御部６０と、を備える。本実施形態のフィラメントワインディング装置１０は、案内部４０のローラが後述する構成を有することによって、案内部４０のローラ上の繊維束の位置（換言すれば、ライナー７０の外表面に案内される繊維束の位置）を制御することができる。案内部４０は「アイクチ」とも呼ばれる。

繊維送出部２０は、ライナー７０に向けて繊維束を送り出す。繊維送出部２０は、４つのボビン２０１〜２０４と、ボビンの数に対応した数の搬送ローラ２１１〜２１４と、結束ローラ２２０と、を含む。ボビン２０１〜２０４は、カーボン繊維７００を巻回した状態で保持する筒状の部材である。カーボン繊維７００としては、例えば、ポリアクリロニトリルの原糸を約３，０００℃で焼成した糸を約２４，０００本程度撚って集め、バインダ樹脂によって軽く接着させた、厚さ約２００μｍ、幅４ｍｍから５ｍｍ程度の扁平なシートが例示される。搬送ローラ２１１〜２１４は、各ボビン２０１〜２０４に対応して設けられている。搬送ローラ２１１〜２１４は、ボビン２０１〜２０４から繰り出された各カーボン繊維７００を結束ローラ２２０へ搬送する。結束ローラ２２０は、ボビン２０１〜２０４から繰り出された複数のカーボン繊維７００を揃えて繊維束（以降、「繊維束７０５」とも呼ぶ。）とし、樹脂含浸部３０へ搬送する。

樹脂含浸部３０は、繊維束７０５に対してエポキシ樹脂を含浸する。樹脂含浸部３０は、５つの搬送ローラ３０１〜３０５と、樹脂含浸槽３１０と、膜厚測定装置３２０と、を含む。搬送ローラ３０１〜３０５は、後述する案内部４０へ繊維束７０５を搬送する。樹脂含浸槽３１０には、液体状の熱硬化型エポキシ樹脂が収容されている。熱硬化型エポキシ樹脂は、４０℃から５０℃の範囲で加熱され、粘度管理されている。繊維束７０５は、搬送ローラ３０２の下部を搬送されることにより、樹脂含浸槽３１０の熱硬化型エポキシ樹脂に浸される。以降、熱硬化型エポキシ樹脂に含浸された繊維束７０５を「樹脂含浸繊維束７１０」とも呼ぶ。膜厚測定装置３２０は、樹脂含浸繊維束７１０の熱硬化型エポキシ樹脂の厚さを測定する。

案内部４０は、樹脂含浸繊維束７１０をライナー７０の外表面に案内する。案内部４０は、揃え口４００と、搬送ローラ４１０と、位置調整部４２０と、画像取得部４６０と、を含む。揃え口４００は、樹脂含浸繊維束７１０に含まれる各繊維を、位置調整部４２０が備えるローラの幅方向、換言すれば、樹脂含浸繊維束７１０の搬送方向と垂直な方向（Ｚ軸方向）に並べて揃える。搬送ローラ４１０は、樹脂含浸繊維束７１０を位置調整部４２０へ搬送する。

図２は、位置調整部４２０の構成を示す斜視図である。図２以降の図におけるＸＹＺ軸は、図１のＸＹＺ軸と同じ方向を指す。位置調整部４２０は、第１のローラ４３０と、第２のローラ４４０と、第３のローラ４５０と、を含む。第１のローラ４３０は、ローラの幅方向（Ｚ軸方向）における中央部が拡径した太鼓形状である。第１のローラ４３０は、搬送ローラ４１０（図１）から送り出された樹脂含浸繊維束７１０を、鉛直方向（Ｙ軸方向）の上面において接触させつつ、第２のローラ４４０へ搬送する。

第２のローラ４４０は、ローラの幅方向（Ｚ軸方向）における中央部が拡径した太鼓形状である。第２のローラ４４０は、第１のローラ４３０から送り出された樹脂含浸繊維束７１０を、鉛直方向（Ｙ軸方向）の下面において接触させつつ、第３のローラ４５０へ搬送する。第２のローラ４４０は、第１のエア配管４４１によってエアコンプレッサ４４３に接続され、第２のエア配管４４２によって真空ポンプ４４４に接続されている。第１のエア配管４４１とエアコンプレッサ４４３とは、制御部６０と協働することによって「噴出部」として機能する。第２のエア配管４４２と真空ポンプ４４４とは、制御部６０と協働することによって「吸引部」として機能する。エアコンプレッサ４４３および真空ポンプ４４４の役割については後述する。

第３のローラ４５０は、ローラの幅方向（Ｚ軸方向）における中央部が縮径した鼓形状である。第３のローラ４５０は、第２のローラ４４０から送り出された樹脂含浸繊維束７１０を、鉛直方向（Ｙ軸方向）の上面において接触させつつ、ライナー７０へ案内する。第３のローラ４５０は、エア配管４５２によって真空ポンプ４５４に接続されている。エア配管４５２と真空ポンプ４５４とは、制御部６０と協働することによって「吸引部」として機能する。真空ポンプ４５４の役割については後述する。

図２に示すように、第１のローラ４３０と第２のローラ４４０とは、鉛直方向（Ｙ軸方向）における高さが異なるように配置されている。このため、第１のローラ４３０と第２のローラ４４０とは、両者間に保持されている樹脂含浸繊維束７１０に対して、張力を加えることができる。同様に、第２のローラ４４０と第３のローラ４５０とは、鉛直方向（Ｙ軸方向）における高さが異なるように配置されている。このため、第２のローラ４４０と第３のローラ４５０とは、両者間に保持されている樹脂含浸繊維束７１０に対して、張力を加えることができる。本実施形態では、第１のローラ４３０と第３のローラ４５０とは同じ高さに配置されている。

このように、第１〜第３のローラ４３０、４４０、４５０は、樹脂含浸繊維束７１０を各ローラに互い違いに接触させることで樹脂含浸繊維束７１０に張力を付与した状態で、ライナー７０の外表面に案内する。なお、第１〜第３のローラ４３０、４４０、４５０は、軸を用いて支持具４２２（図３）に取り付けられているため、ローラ自身は、樹脂含浸繊維束７１０の接触によっては回転しない。

図１に示すように、画像取得部４６０は、位置調整部４２０の画像を取得する。画像取得部４６０は、位置調整部４２０のうちの、少なくとも第２のローラ４４０と第３のローラ４５０とが撮影可能な位置に配置されている可視光カメラである。画像取得部４６０は、撮影により第２のローラ４４０と、第３のローラ４５０と、両ローラの周囲の樹脂含浸繊維束７１０と、の画像を取得し、制御部６０へ送信する。画像取得部４６０は第２実施形態において使用する構成であるため、詳細は第２実施形態で説明する。

ライナー回転装置５０は、ライナー７０を保持すると共に、ライナー７０を回転させる。ライナー７０は、例えば、高強度のアルミニウム材やステンレス材、水素に対するガスバリア性を有する樹脂材（例えば硬質プラスチック）等を用いて形成された楕円筒状の容器である。ライナー回転装置５０は、ライナー７０の長手方向（Ｙ軸方向）の端部に設けられている口金を保持しつつ、図示しない駆動機構によって、ライナー７０を、長手軸を中心として回転させる。

制御部６０は、フィラメントワインディング装置１０の各部を制御する。具体的には、制御部６０は、以下に例示するａ１〜ａ７の制御を実施する。なお、制御ａ３〜ａ７は省略してもよい。
（ａ１）制御部６０は、エアコンプレッサ４４３の駆動ＯＮ／ＯＦＦを制御する。
（ａ２）制御部６０は、真空ポンプ４４４、４５４の駆動ＯＮ／ＯＦＦを制御する。
（ａ３）制御部６０は、エアコンプレッサ４４３からの空気の噴出力を制御する。
（ａ４）制御部６０は、真空ポンプ４４４、４５４による外気の吸引力を制御する。
（ａ５）制御部６０は、ライナー回転装置５０によるライナー７０の回転速度を制御する。
（ａ６）制御部６０は、膜厚測定装置３２０から樹脂含浸繊維束７１０の熱硬化型エポキシ樹脂の厚さを取得する。
（ａ７）制御部６０は、樹脂含浸繊維束７１０の熱硬化型エポキシ樹脂の厚さに基づいて、樹脂含浸繊維束７１０の熱硬化型エポキシ樹脂の厚さが一定となるように、樹脂含浸槽３１０の温度を制御する。

このようなフィラメントワインディング装置１０によれば、繊維送出部２０から送り出された複数のカーボン繊維７００に対して、樹脂含浸部３０によりエポキシ樹脂を含浸して、樹脂含浸繊維束７１０を形成することができる。樹脂含浸繊維束７１０は、その端部がライナー７０の図示しない巻始め部に固定される。樹脂含浸繊維束７１０は、案内部４０によってライナー７０の外表面に案内されつつ、ライナー７０の回転によって、ライナー７０の外周に巻き取られる。このようにして、フィラメントワインディング装置１０は、ライナー７０に樹脂含浸繊維束７１０を巻回することができる。樹脂含浸繊維束７１０が巻回されたライナー７０に対して、熱硬化処理を実施してエポキシ樹脂を硬化させることで、繊維強化樹脂複合製品としての高圧タンクを製造することができる。

なお、本実施形態のフィラメントワインディング装置１０による樹脂含浸繊維束７１０の巻回方法は、フープ巻きと、ヘリカル巻きと、のどちらでもよく、両方でもよい。

「フープ巻き」とは、ライナー７０の長手軸方向（Ｙ軸方向）に対して略直角の角度で、ライナー７０の胴体を覆うように樹脂含浸繊維束７１０を巻き付ける巻き方を意味する。フープ巻きの際、案内部４０は、ライナー７０の周囲を移動する。フープ巻きによれば、ライナー７０の径方向における強度を向上させることができる。

「ヘリカル巻き」とは、ライナー７０の長手軸方向（Ｙ軸方向）に対して所定の角度で、ライナー７０の胴体および両端の湾曲部分を覆うように樹脂含浸繊維束７１０を巻き付ける巻き方を意味する。ヘリカル巻きの際、案内部４０は、ライナー７０の周囲を移動すると共に回転する。ヘリカル巻きによれば、ライナー７０の長手軸方向における強度を向上させることができる。図１では、ライナー７０に対するヘリカル巻きの例を図示している。

Ａ−２．位置調整部の構成：
図３は、位置調整部４２０の構成を示す平面図である。図４は、位置調整部４２０による繊維束の位置の制御について説明する図である。図３に示すように、第１〜第３のローラ４３０、４４０、４５０は、それぞれ、軸を用いて支持具４２２に取り付けられている。

Ａ−２−１．第２のローラ（拡幅ローラ）：
本実施形態において、第２のローラ４４０は、例えばポーラス金属のような多孔質材料を用いて形成されており、無数の細孔を有する。第２のローラ４４０の内部空間は、第２のローラ４４０の幅方向（Ｚ軸方向）において、以下の３つの領域ＡＣ、ＡＥ１、ＡＥ２に区切られている。
・中央部に位置する領域ＡＣ
・樹脂含浸繊維束７１０の搬送方向（Ｘ軸方向）右側に位置する領域ＡＥ１
・樹脂含浸繊維束７１０の搬送方向（Ｘ軸方向）左側に位置する領域ＡＥ２

領域ＡＣの内部空間は、第１のエア配管４４１を介してエアコンプレッサ４４３（図２）に接続されている。制御部６０がエアコンプレッサ４４３を駆動することにより、領域ＡＣの内部空間には空気が送り込まれる。エアコンプレッサ４４３から送り込まれる空気は、常温でもよいし、温度調整されていてもよい。エアコンプレッサ４４３から送り込まれた空気は、領域ＡＣの細孔から、第２のローラ４４０の外表面の全方向に向かって噴出される。このとき、制御部６０は、第２のローラ４４０の外表面に向かって噴出される空気の噴出力が、樹脂含浸繊維束７１０に含まれる繊維のそれぞれを、第２のローラ４４０の幅方向（Ｚ軸方向）に拡げることが可能な程度の噴出力となるように、エアコンプレッサ４４３を制御する。

第２のローラ４４０の外表面の全方向に向かって噴出された空気のうち、第２のローラ４４０に接触している樹脂含浸繊維束７１０に向かって噴出された空気は、樹脂含浸繊維束７１０に含まれる各繊維の間を通り抜ける。この結果、図４に示すように、領域ＡＣの樹脂含浸繊維束７１０は、第２のローラ４４０の幅方向Ｄ２（Ｚ軸方向）に繊維束の幅が拡幅され、第２のローラ４４０より下流側においては、拡幅済みの樹脂含浸繊維束７１０となる。なお、領域ＡＣの細孔は「噴出孔」として機能する。

領域ＡＥ１、ＡＥ２の内部空間は、第２のエア配管４４２を介して真空ポンプ４４４（図２）に接続されている。制御部６０が真空ポンプ４４４を駆動することにより、真空ポンプ４４４は、領域ＡＥ１、ＡＥ２の内部空間からそれぞれ空気を吸引し、外部へ排出する。すると、領域ＡＥ１、ＡＥ２の内部空間は大気圧より低い圧力状態となるため、領域ＡＥ１、ＡＥ２の細孔を介して、第２のローラ４４０の外表面の全方向から、外気が領域ＡＥ１、ＡＥ２の内部空間へと流れ込む。このとき、制御部６０は、第２のローラ４４０の外表面から内部空間へと流れ込む外気による吸引力が、樹脂含浸繊維束７１０を第２のローラ４４０の方向（Ｙ軸方向）に引き寄せることが可能な程度の吸引力となるように、真空ポンプ４４４を制御する。

第２のローラ４４０の外表面の全方向から内部空間へと流れ込む外気のうち、第２のローラ４４０に接触している樹脂含浸繊維束７１０の近傍の外気は、樹脂含浸繊維束７１０に含まれる各繊維を第２のローラ４４０の外表面へと引き寄せる。この結果、図４に示すように、領域ＡＥ１、ＡＥ２の樹脂含浸繊維束７１０が第２のローラ４４０の外表面に引き寄せられることによって、樹脂含浸繊維束７１０と第２のローラ４４０との間の摩擦が大きくなる。このため、樹脂含浸繊維束７１０は、第２のローラ４４０の経方向（Ｙ軸方向）および幅方向（Ｚ軸方向）における位置が維持された状態で、繊維束の搬送方向Ｄ１（Ｘ軸方向）へと搬送される。なお、領域ＡＥ１の細孔は「第１の吸引孔」として機能し、領域ＡＥ２の細孔は「第２の吸引孔」として機能する。第１の吸引孔と第２の吸引孔とを総称して、単に「吸引孔」とも呼ぶ。

なお、第２のローラ４４０は、多孔質材料を用いて形成されなくてもよい。第２のローラ４４０は、少なくとも樹脂含浸繊維束７１０が接触する面に吸引孔を有する限りにおいて、任意の構成変更を実施することができる。例えば、以下のｂ１〜ｂ４のような変更を実施してよい。
（ｂ１）上記実施形態の構成において、樹脂含浸繊維束７１０が接触する面のみに多孔質材料を使用し、他の面には細孔を持たない金属、樹脂、セラミック等を使用する構成。
（ｂ２）上記実施形態の構成において、領域ＡＥ１と領域ＡＥ２とのいずれか一方を省略した構成。
（ｂ３）第２のローラ４４０の材料として細孔を持たない金属、樹脂、セラミック等を用い、別途、吸引孔として機能する孔やスリットを設ける構成。
（ｂ４）変更ｃ３の構成において、孔やスリットを樹脂含浸繊維束７１０が接触する面にのみ設ける構成。

このように、本実施形態の第２のローラ４４０は、第２のローラ４４０に接触している樹脂含浸繊維束７１０に含まれる繊維のそれぞれを、第２のローラ４４０の幅方向（Ｚ軸方向）に拡げることが可能な程度の噴出力で、樹脂含浸繊維束７１０が接触する面に設けられた噴出孔（領域ＡＣの細孔）から空気を噴出する。このため、第２のローラ４４０を、ライナー７０の外表面に案内される樹脂含浸繊維束７１０を拡幅する「拡幅ローラ」として機能させることができる。また、本実施形態の第２のローラ４４０において、幅方向（Ｚ軸方向）における中央部の領域ＡＣでは、噴出孔から噴出される空気によって、ライナー７０の外表面に案内される樹脂含浸繊維束７１０を拡幅することができる。また、幅方向における両端部の領域ＡＥ１、ＡＥ２では、第１の吸引孔と第２の吸引孔から吸引される外気によって、案内部４０の第２のローラ４４０上の樹脂含浸繊維束７１０の位置を制御することができる。これらの結果、本実施形態のフィラメントワインディング装置１０は、第２のローラ４４０の幅を有効に利用して、樹脂含浸繊維束７１０の位置の制御と、樹脂含浸繊維束７１０の拡幅とを両立させることができる。

Ａ−２−２．第３のローラ（位置制御ローラ）：
本実施形態において、第３のローラ４５０は、例えばポーラス金属のような多孔質材料を用いて形成されており、無数の細孔を有する。第３のローラ４５０の内部空間は、エア配管４５２を介して真空ポンプ４５４（図２）に接続されている。制御部６０が真空ポンプ４５４を駆動することにより、真空ポンプ４５４は、第３のローラ４５０の内部空間から空気を吸引し、外部へ排出する。すると、第３のローラ４５０の内部空間は大気圧より低い圧力状態となるため、第３のローラ４５０の細孔を介して、第３のローラ４５０の外表面の全方向から、外気が内部空間へと流れ込む。このとき、制御部６０は、第３のローラ４５０の外表面から内部空間へと流れ込む外気による吸引力が、樹脂含浸繊維束７１０を第３のローラ４５０の方向（Ｙ軸方向）に引き寄せることが可能な程度の吸引力となるように、真空ポンプ４５４を制御する。

第３のローラ４５０の外表面の全方向から内部空間へと流れ込む外気のうち、第３のローラ４５０に接触している樹脂含浸繊維束７１０の近傍の外気は、樹脂含浸繊維束７１０に含まれる各繊維を第３のローラ４５０の外表面へと引き寄せる。この結果、図４に示すように、樹脂含浸繊維束７１０が第３のローラ４５０の外表面に引き寄せられることによって、樹脂含浸繊維束７１０と第３のローラ４５０との間の摩擦が大きくなる。このため、樹脂含浸繊維束７１０は、第３のローラ４５０の経方向（Ｙ軸方向）および幅方向（Ｚ軸方向）における位置が維持された状態で、繊維束の搬送方向Ｄ１（Ｘ軸方向）へと搬送される。なお、第３のローラ４５０の細孔は「吸引孔」として機能する。

なお、第３のローラ４５０は、多孔質材料を用いて形成されなくてもよい。第３のローラ４５０は、少なくとも樹脂含浸繊維束７１０が接触する面に吸引孔を有する限りにおいて、任意の構成変更を実施することができる。例えば、以下のｃ１〜ｃ３のような変更を実施してよい。
（ｃ１）上記実施形態の構成において、樹脂含浸繊維束７１０が接触する面のみに多孔質材料を使用し、他の面には細孔を持たない金属、樹脂、セラミック等を使用する構成。
（ｃ２）第３のローラ４５０の材料として細孔を持たない金属、樹脂、セラミック等を用い、別途、吸引孔として機能する孔やスリットを設ける構成。
（ｃ３）変更ｄ２の構成において、孔やスリットを樹脂含浸繊維束７１０が接触する面にのみ設ける構成。

このように、本実施形態の第３のローラ４５０は、幅方向（Ｚ軸方向）における中央部が縮径した鼓形状である。このため、第３のローラ４５０を、ライナー７０の外表面に案内される樹脂含浸繊維束７１０を中央部において収束させる「位置制御ローラ」として機能させることができる。また、本実施形態の第３のローラ４５０は、幅方向における中央部に、外気を吸引するための吸引孔が配置されている。このため、中央部に収束された樹脂含浸繊維束７１０を第３のローラ４５０に引き寄せることによって、樹脂含浸繊維束７１０の第３のローラ４５０の経方向（Ｙ軸方向）および幅方向における位置ずれの発生を抑制すると共に、樹脂含浸繊維束７１０の位置を、第３のローラ４５０の中央部において維持することができる。この結果、本実施形態のフィラメントワインディング装置１０は、案内部４０の第３のローラ４５０上の樹脂含浸繊維束７１０の位置を制御すると共に、ライナー７０の外表面に案内される樹脂含浸繊維束７１０を収束させることができる。なお、第３のローラ４５０通過前後における樹脂含浸繊維束７１０の角度が１８０度未満であることが好ましい。

以上のように、第１実施形態のフィラメントワインディング装置１０によれば、樹脂含浸繊維束７１０をライナー７０の外表面に案内する各ローラ（第２のローラ４４０、第３のローラ４５０）は、各ローラに接触している樹脂含浸繊維束７１０を引き寄せることが可能な程度の吸引力で、樹脂含浸繊維束７１０が接触する面に設けられた吸引孔（第２のローラ４４０の場合は領域ＡＥ１および領域ＡＥ２の細孔、第３のローラ４５０の場合は細孔）から外気を吸引する。このように、第２のローラ４４０と第３のローラ４５０とは、各ローラに接触している樹脂含浸繊維束７１０を各ローラに引き寄せることによって、樹脂含浸繊維束７１０のＹ軸方向およびＺ軸方向における位置ずれの発生を抑制すると共に、樹脂含浸繊維束７１０の位置を維持することができる。この結果、フィラメントワインディング装置１０は、案内部４０の各ローラ（第２のローラ４４０、第３のローラ４５０）上の樹脂含浸繊維束７１０の位置を制御することができる。

また、第１実施形態のフィラメントワインディング装置１０によれば、第２のローラ４４０によって樹脂含浸繊維束７１０を均一に拡幅することができるため、樹脂含浸繊維束７１０の厚み（Ｙ軸方向）を薄く均一にできる。薄く均一にされた樹脂含浸繊維束７１０は、ライナー７０に対して何層も巻回された場合であっても、段差を生じづらい。このため、熱硬化処理後に得られる高圧タンクの強度をより向上させると共に、高圧タンクの品質を安定化できる。また、第１実施形態のフィラメントワインディング装置１０によれば、第３のローラ４５０によって樹脂含浸繊維束７１０に含まれる各繊維を収束させることができるため、樹脂含浸繊維束７１０の各繊維間の隙間を低減することができる。隙間が低減された樹脂含浸繊維束７１０は、ライナー７０に巻回された際の面圧が一定となる。このため、熱硬化処理後に得られる高圧タンクの強度をより向上させると共に、高圧タンクの品質を安定化できる。さらに、第２のローラ４４０と第３のローラ４５０とを用いた樹脂含浸繊維束７１０の位置の制御と、拡幅と、収束とは、フィラメントワインディング装置１０における一連の巻回処理の過程で実施することができるため、生産性を低下させる虞がない。

さらに、第２のローラ４４０と第３のローラ４５０とは、熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂含浸繊維束７１０を接触させつつライナー７０へ案内する。このため、第２のローラ４４０と第３のローラ４５０との吸引孔は、熱硬化性樹脂による目詰まりを起こしやすい。しかし、第１実施形態のフィラメントワインディング装置１０によれば、各ローラ（第２のローラ４４０、第３のローラ４５０）の吸引孔は多孔質材料の細孔であるため、熱硬化性樹脂による吸引孔の目詰まりの発生を抑制することができる。

Ｂ．第２実施形態：
本発明の第２実施形態では、繊維束のずれ等を検出してフィードバック制御を行う構成について説明する。図中において第１実施形態と同様の構成および手順を有する部分は、先に説明した第１実施形態と同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。すなわち、以下に説明しない構成および手順は、上述した第１実施形態と同様である。

Ｂ−１．フィラメントワインディング装置の構成：
第２実施形態のフィラメントワインディング装置１０の構成は、図１に示した第１実施形態とほぼ同じである。ただし、第２実施形態のフィラメントワインディング装置１０は、位置調整部４２０に代えて位置調整部４２０ａを備える点と、制御部６０の制御内容と、が図１に示した第１実施形態と異なる。

Ｂ−２．位置調整部の構成：
図５は、第２実施形態における位置調整部４２０ａの構成を示す斜視図である。図２に示した第１実施形態との違いは、位置調整部４２０ａがさらに荷重測定部４７０を備えている点であり、他の構成については第１実施形態と同じである。荷重測定部４７０は、後述のフィードバック制御において、制御部６０と協働し、ライナー７０と第３のローラ４５０との間における樹脂含浸繊維束７１０の張力Ｔ１を検出する。荷重測定部４７０は、トルク測定部４７２と、水平方向荷重測定部４７４と、鉛直方向荷重測定部４７６と、を含む。トルク測定部４７２は、第３のローラ４５０に掛かる摩擦トルクＭを測定し、測定値を制御部６０へ送信する。水平方向荷重測定部４７４は、第３のローラ４５０に掛かる水平方向荷重Ｆｘを測定し、測定値を制御部６０へ送信する。鉛直方向荷重測定部４７６は、第３のローラ４５０に掛かる鉛直方向荷重Ｆｙを測定し、測定値を制御部６０へ送信する。

Ｂ−３．フィードバック制御：
本実施形態の制御部６０は、上述した制御ａ１〜ａ７に加えてさらに、フィードバック制御として、以下の制御ａ８〜ａ１２のうちの少なくとも一部を実施する。
（ａ８）制御部６０は、第２のローラ４４０における樹脂含浸繊維束７１０の位置ずれを検出する。
（ａ９）制御部６０は、第３のローラ４５０における樹脂含浸繊維束７１０の位置ずれを検出する。
（ａ１０）制御部６０は、第３のローラ４５０とライナー７０との間の樹脂含浸繊維束７１０の張力を検出する。
（ａ１１）制御部６０は、制御ａ８〜ａ１０において検出した情報のうちの少なくとも一部を用いて、第２のローラ４４０および第３のローラ４５０における吸引を実施するか否か、または、吸引孔からの吸引力の大きさを変える。
（ａ１２）制御部６０は、制御ａ８〜ａ１０において検出した情報のうちの少なくとも一部を用いて、第２のローラ４４０における噴出を実施するか否か、または、噴出孔からの噴出力の大きさを変える。

Ｂ−３−１．位置ずれの検出方法：
位置ずれの検出方法（制御ａ８、制御ａ９）について説明する。制御部６０は、画像取得部４６０から取得した画像を用いて、第２のローラ４４０における樹脂含浸繊維束７１０の位置ずれと、第３のローラ４５０における樹脂含浸繊維束７１０の位置ずれと、をそれぞれ検出する。制御部６０が検出する「位置ずれ」には、ローラの経方向（Ｙ軸方向）における樹脂含浸繊維束７１０の位置が所定の位置からずれることと、ローラの幅方向（Ｚ軸方向）における樹脂含浸繊維束７１０の位置が所定の位置からずれることと、の両方を含んでもよいし、いずれか一方でもよい。

制御部６０は、位置ずれが生じていない場合の位置調整部４２０の画像（以降「基準画像」とも呼ぶ。）と、画像取得部４６０から取得した画像と、を比較して、両画像における樹脂含浸繊維束７１０の位置の差を取得する。制御部６０は、取得した位置の差が所定の大きさ以上であれば位置ずれが生じていると判定し、取得した位置の差が所定の大きさ未満であれば位置ずれが生じていないと判定する。また、制御部６０は、取得した位置の差を「ずれ量」とみなす。このように、制御部６０は、画像取得部４６０と協働することで「ずれ検出部」として機能する。なお、所定の大きさは、任意に定めてよい。基準画像は、制御部６０内部に予め記憶されていてもよいし、外部メモリから取得してもよい。

Ｂ−３−２．張力の検出方法：
張力の検出方法（制御ａ１０）について説明する。制御部６０は、荷重測定部４７０から取得した水平方向荷重Ｆｘと、鉛直方向荷重Ｆｙと、摩擦トルクＭと、を用いて、ライナー７０と第３のローラ４５０との間における樹脂含浸繊維束７１０の張力Ｔ１を検出する。以降の説明において、ライナー７０と第３のローラ４５０との間の樹脂含浸繊維束７１０の張力を張力Ｔ１と呼び、第３のローラ４５０と第２のローラ４４０との間の樹脂含浸繊維束７１０の張力を張力Ｔ２と呼ぶ。

図６は、張力の検出方法について説明する図である。制御部６０は、以下の式１を用いて、トルク測定部４７２から取得した摩擦トルクＭから、第３のローラ４５０に掛かる回転方向荷重Ｆｍを算出する。ｒは、第３のローラ４５０の半径である。
Ｆｍ＝Ｍ／ｒ ・・・（１）

ここで、ライナー７０と第３のローラ４５０との間の樹脂含浸繊維束７１０と、水平方向とがなす角の角度を、出口角度θ１とする。第３のローラ４５０と第２のローラ４４０との間の樹脂含浸繊維束７１０と、水平方向とがなす角の角度を入口角度θ２とする。入口角度θ２は、第２のローラ４４０と第３のローラ４５０との位置関係により一意に特定することができる。このとき、水平方向荷重Ｆｘ、鉛直方向荷重Ｆｙ、回転方向荷重Ｆｍ、出口角度θ１、入口角度θ２、張力Ｔ１、張力Ｔ２について、下記の式２〜４が成り立ち、式２〜４より式５を導くことができる。
Ｆｘ＝Ｔ１ｃｏｓθ１＋Ｔ２ｃｏｓθ２ ・・・（２）
Ｆｙ＝Ｔ１ｓｉｎθ１＋Ｔ２ｓｉｎθ２ ・・・（３）
Ｔ１＝Ｔ２＋Ｆｍ ・・・（４）
Ｔ１＝｛Ｆｘ２＋Ｆｙ２−２×Ｆｍ（Ｆｘｃｏｓθ２−Ｆｙｓｉｎθ２）＋Ｆｍ２｝／−２（Ｆｘｃｏｓθ２−Ｆｙｓｉｎθ２−Ｆｍ） ・・・（５）

制御部６０は、上記の式５を用いて、式１で求めた回転方向荷重Ｆｍと、水平方向荷重測定部４７４から取得した水平方向荷重Ｆｘと、鉛直方向荷重測定部４７６から取得した鉛直方向荷重Ｆｙと、に基づき張力Ｔ１を算出する。入口角度θ２は、第２のローラ４４０と第３のローラ４５０との位置関係により一意に特定される既知の値である。このように、制御部６０は、荷重測定部４７０と協働することで「張力検出部」として機能する。

Ｂ−３−３．フィードバックの内容：
フィードバックの内容（制御ａ１１、ａ１２）について説明する。制御部６０は、上述のようにして検出された第２のローラ４４０における位置ずれと、第３のローラ４５０における位置ずれと、ライナー７０と第３のローラ４５０との間の張力と、のうちの少なくとも一部を条件として、以下のｄ１〜ｄ６の項目を変更する。制御部６０は、項目ｄ１〜ｄ６の全てを変更してもよいし、項目ｄ１〜ｄ６の少なくとも一部を組み合わせて変更してもよい。
（ｄ１）第２のローラ４４０における吸引を実施するか否か。
（ｄ２）第２のローラ４４０における吸引を実施する場合の吸引力の大きさ。
（ｄ３）第３のローラ４５０における吸引を実施するか否か。
（ｄ４）第３のローラ４５０における吸引を実施する場合の吸引力の大きさ。
（ｄ５）第２のローラ４４０における噴出を実施するか否か。
（ｄ６）第２のローラ４４０における噴出を実施する場合の噴出力の大きさ。

図７は、フィードバックの内容の一例を示す図である。図７では、第２のローラ４４０における位置ずれと、フィラメントワインディング装置１０における繊維の巻き方と、を条件として、項目ｄ１、ｄ３を組み合わせて変更する例を示す。

図７によれば制御部６０は、樹脂含浸繊維束７１０をフープ巻きする場合であって、第２のローラ４４０の領域ＡＥ１側に樹脂含浸繊維束７１０の偏り（位置ずれ）を検出した場合、第２のローラ４４０について、領域ＡＥ１における吸引を実施し、領域ＡＣにおける噴出を実施し、領域ＡＥ２における吸引を実施しない。また、第３のローラ４５０については吸引を実施しない。制御部６０は、樹脂含浸繊維束７１０をフープ巻きする場合であって、第２のローラ４４０の領域ＡＥ２側に樹脂含浸繊維束７１０の偏りを検出した場合、第２のローラ４４０について、領域ＡＥ１における吸引を実施せず、領域ＡＣにおける噴出を実施し、領域ＡＥ２における吸引を実施する。また、第３のローラ４５０については吸引を実施しない。制御部６０は、樹脂含浸繊維束７１０をフープ巻きする場合であって、第２のローラ４４０の領域ＡＥ１、ＡＥ２の両側に樹脂含浸繊維束７１０の偏りを検出した場合、第２のローラ４４０について、領域ＡＥ１における吸引を実施し、領域ＡＣにおける噴出を実施し、領域ＡＥ２における吸引を実施する。また、第３のローラ４５０については吸引を実施しない。制御部６０は、樹脂含浸繊維束７１０をフープ巻きする場合であって、第２のローラ４４０に樹脂含浸繊維束７１０の偏りを検出しない場合、第２のローラ４４０について、領域ＡＥ１における吸引を実施せず、領域ＡＣにおける噴出を実施し、領域ＡＥ２における吸引を実施しない。また、第３のローラ４５０については吸引を実施しない。

このように、制御部６０は、第２のローラ４４０について、樹脂含浸繊維束７１０の位置ずれを検出した領域毎に、吸引を実施するか否か（または吸引力の大きさ）を決定することもできる。このようにすれば、位置ずれを検出しない領域については吸引が実施されないため、真空ポンプを駆動させるためのエネルギーを節約することができ、フィラメントワインディング装置１０を省電力化することができる。

図７によれば制御部６０は、樹脂含浸繊維束７１０をヘリカル巻きする場合、第２のローラ４４０については、フープ巻きの場合と同じ制御を行う。すなわち、制御部６０は、第２のローラ４４０における樹脂含浸繊維束７１０の偏り（位置ずれ）に応じて、各領域における吸引の実施有無を変更する。一方、制御部６０は、樹脂含浸繊維束７１０をヘリカル巻きする場合、第３のローラ４５０については、第２のローラ４４０における位置ずれの有無にかかわらず、吸引を実施する。

このように、制御部６０は、第３のローラ４５０について、フィラメントワインディング装置１０における繊維の巻き方毎に、吸引を実施するか否か（または吸引力の大きさ）を決定することもできる。フープ巻きの場合、案内部４０はライナー７０の周囲を移動するのみであるが、ヘリカル巻きの場合、案内部４０はライナー７０の周囲を移動すると共に回転する。このため、両者を比較すると、ヘリカル巻きの方が樹脂含浸繊維束７１０の位置ずれが発生しやすい。従って、このようにすれば、比較的位置ずれが発生しづらいフープ巻きの場合には吸引が実施されないため、真空ポンプを駆動させるためのエネルギーを節約することができ、フィラメントワインディング装置１０を省電力化することができる。

なお、図７はフィードバックの内容についての一例に過ぎない。例えば、制御部６０は、位置ずれの有無に関わらず吸引と噴出とを実施した上で、ずれ量に応じて吸引力や噴出力の大きさを変えてもよい。制御部６０は、フィラメントワインディング装置１０における繊維の巻き方に関わらず第３のローラ４５０における吸引を実施してもよい。制御部６０は、フィラメントワインディング装置１０における繊維の巻き方に応じて、第２のローラ４４０における吸引力の大きさや、第３のローラ４５０における吸引力の大きさを変えてもよい。制御部６０は、検出された張力が所定値以上となった場合には、第２のローラ４４０における噴出力が高すぎると判断して、第２のローラ４４０における噴出力を低下（または噴出を停止）させてもよい。

以上のように、第２実施形態のフィラメントワインディング装置１０によれば、吸引部（第２のローラ４４０：制御部６０と第２のエア配管４４２と真空ポンプ４４４、第３のローラ４５０：制御部６０とエア配管４５２と真空ポンプ４５４）は、樹脂含浸繊維束７１０の位置ずれに応じて、吸引を実施するか否かと、吸引力の大きさとのうちの少なくとも一方を変える。このため、例えば吸引部は、樹脂含浸繊維束７１０のずれが生じていない場合には、吸引を実施せず、または、吸引力の大きさを小さくすることができる。また、例えば吸引部は、樹脂含浸繊維束７１０のずれが大きい場合には、吸引を実施し、または、吸引力の大きさを大きくすることができる。この結果、フィラメントワインディング装置１０は、案内部４０の各ローラ（第２のローラ４４０、第３のローラ４５０）上の樹脂含浸繊維束７１０の位置を、実際の樹脂含浸繊維束７１０のずれに応じて、自動でフィードバック制御することができる。

また、第２実施形態のフィラメントワインディング装置１０によれば、吸引部（第２のローラ４４０：制御部６０と第２のエア配管４４２と真空ポンプ４４４、第３のローラ４５０：制御部６０とエア配管４５２と真空ポンプ４５４）は、ライナー７０に対する樹脂含浸繊維束７１０の巻き方に応じて、吸引を実施するか否かと、吸引力の大きさとのうちの少なくとも一方を変える。このため、例えば吸引部は、樹脂含浸繊維束７１０のずれが生じづらいフープ巻きの場合には、吸引を実施せず、または、吸引力の大きさを小さくすることができる。また、例えば吸引部は、樹脂含浸繊維束７１０のずれが生じやすいヘリカル巻きの場合には、吸引を実施し、または、吸引力の大きさを大きくすることができる。この結果、フィラメントワインディング装置１０は、案内部４０の各ローラ（第２のローラ４４０、第３のローラ４５０）上の樹脂含浸繊維束７１０の位置を、樹脂含浸繊維束７１０の巻き方に応じて、自動でフィードバック制御することができる。

Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施形態や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

・変形例１：
上記実施形態では、フィラメントワインディング装置の構成の一例を示した。しかし、フィラメントワインディング装置の構成は、種々の変更が可能であり、例えば、構成要素の追加・削除・変換等を行うことができる。

例えば、樹脂含浸繊維の代わりに、樹脂が含浸されたプリプレグを用いても良い。プリプレグは、炭素繊維に樹脂（例えばエポキシ樹脂）を含浸させたシート状の部材である。プリプレグを採用する場合、樹脂含浸槽は省略してよい。

例えば、フィラメントワインディング装置におけるボビンの数は例示であり、ボビンの数は１つまたは複数とすることができる。同様に、フィラメントワインディング装置における搬送ローラの数は例示であり、搬送ローラの数は１つまたは複数とすることができる。

例えば、上記実施形態では、案内部が特定の体勢である場合についての、各部の位置関係、位置ずれの検出方法、張力の検出方法について説明した。このため、明細書において「水平方向」、「鉛直方向」と記載されている部分は、案内部の体勢に応じて適宜変動する。

・変形例２：
上記実施形態では、案内部の構成の一例を示した。しかし、案内部の構成は、種々の変更が可能であり、例えば、構成要素の追加・削除・変換等を行うことができる。

例えば、位置調整部は、第１〜第ｎといったｎ個（ｎは３以上の整数）のローラを備えていてもよい。例えば、第１のローラは、第２のローラと同じ構成としてもよく、第３のローラと同じ構成としてもよい。

例えば、第２のローラから、噴出孔と、吸引孔と、のうちのいずれか一方、または両方を省略してもよい。例えば、第２のローラにおける噴出孔と吸引孔との配置（換言すれば、領域ＡＣ、ＡＥ１，２の配置）は任意に変更してもよい。例えば、第２のローラにおける噴出孔と吸引孔との間に、吸引も噴出も実施しない領域を設けてもよい。

例えば、第３のローラから、吸引孔を省略してもよい。例えば、第３のローラにおける吸引孔は、第３のローラの幅方向の中央部にのみ配置されていてもよい。

例えば、ずれ検出部を異なる態様で構成してもよい。一例として、画像取得部に代えて、第２のローラと、第３のローラとに対して、それぞれ、樹脂含浸繊維束の接触圧を検出する圧力センサを内蔵する。この場合、制御部は、圧力センサによる出力値を解析することで、第２のローラにおける樹脂含浸繊維束の位置ずれと、第３のローラにおける樹脂含浸繊維束の位置ずれと、を検出することができる。

例えば、フィードバック制御の条件として使用しない場合、ずれ検出部と、張力検出部と、は省略してもよい。

・変形例３：
上記実施形態では、フィードバック制御の一例を示した。しかし、フィードバック制御の内容は種々の変更が可能であり、例えば、処理条件や処理内容について、追加・削除・変換等を行うことができる。

例えば、上述した条件以外の条件を用いて、フィードバック制御を実施してもよい、上述した条件以外の条件とは、例えば、第１のローラにおける樹脂含浸繊維束の位置ずれや、樹脂含浸繊維束内での各繊維の偏りや、樹脂含浸繊維束における樹脂の粘度等を採用してもよい。

・変形例４：
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…フィラメントワインディング装置
２０…繊維送出部
３０…樹脂含浸部
４０…案内部
５０…ライナー回転装置
６０…制御部
７０…ライナー
２０１、２０２、２０３、２０４…ボビン
２１１、２１２、２１３、２１４…搬送ローラ
２２０…結束ローラ
３０１、３０２、３０３、３０４、３０５…搬送ローラ
３１０…樹脂含浸槽
３２０…膜厚測定装置
４００…揃え口
４１０…搬送ローラ
４２０、４２０ａ…位置調整部
４２２…支持具
４３０…第１のローラ
４４０…第２のローラ
４４１…第１のエア配管
４４２…第２のエア配管
４４３…エアコンプレッサ
４４４…真空ポンプ
４５０…第３のローラ
４５２…エア配管
４５４…真空ポンプ
４６０…画像取得部
４７０…荷重測定部
４７２…トルク測定部
４７４…水平方向荷重測定部
４７６…鉛直方向荷重測定部
７００…カーボン繊維
７０５…繊維束
７１０…樹脂含浸繊維束
ＡＣ、ＡＥ１、ＡＥ２…領域
Ｄ１…搬送方向
Ｄ２…幅方向
Ｍ…摩擦トルク
Ｔ１、Ｔ２…張力
Ｆｍ…回転方向荷重
Ｆｘ…水平方向荷重
Ｆｙ…鉛直方向荷重

Claims (9)

1. ライナーの外表面に対して、複数の繊維からなる繊維束を巻き付けるフィラメントワインディング装置であって、
   前記繊維束を送り出す繊維送出部と、
   前記繊維送出部から供給された前記繊維束を接触させつつ、前記ライナーの外表面に案内するローラを含む案内部と、
   を備え、
   前記ローラは、
   外気を吸引するための吸引孔であって、少なくとも前記繊維束が接触する面に設けられる吸引孔と、
   前記ローラに接触している前記繊維束を引き寄せることが可能な程度の吸引力で、前記吸引孔から外気を吸引する吸引部と、
   を備える、フィラメントワインディング装置。
2. 請求項１に記載のフィラメントワインディング装置であって、
   前記ローラは、さらに、
   空気を噴出するための噴出孔であって、少なくとも前記繊維束が接触する面に設けられる噴出孔と、
   前記ローラに接触している前記繊維束に含まれる前記繊維のそれぞれを、前記繊維束の搬送方向と垂直な方向に拡げることが可能な程度の噴出力で、前記噴出孔から空気を噴出する噴出部と、
   を備える、フィラメントワインディング装置。
3. 請求項２に記載のフィラメントワインディング装置であって、
   前記吸引部は、
   所定の位置に対する前記繊維束のずれに応じて、前記吸引を実施するか否かと、前記吸引力の大きさと、のうちの少なくとも一方を変える、フィラメントワインディング装置。
4. 請求項２に記載のフィラメントワインディング装置であって、
   前記吸引孔は、第１の吸引孔と、第２の吸引孔とを含み、
   前記ローラの幅方向において、
   前記噴出孔は、前記ローラの中央部に配置され、
   前記第１の吸引孔と前記第２の吸引孔とは、前記噴出孔の両端に配置されている、フィラメントワインディング装置。
5. 請求項４に記載のフィラメントワインディング装置であって、
   前記吸引部は、前記第１の吸引孔と前記第２の吸引孔のうち、
   前記繊維束のずれが生じた位置に対応する方からの前記吸引を実施し、または、
   前記繊維束のずれが生じた位置に対応する方の前記吸引力を大きくする、フィラメントワインディング装置。
6. 請求項１に記載のフィラメントワインディング装置であって、
   前記ローラの幅方向において、
   前記ローラは、前記ローラの中央部が縮径した鼓形状であり、
   前記吸引孔は、前記ローラの中央部に配置されている、フィラメントワインディング装置。
7. 請求項６に記載のフィラメントワインディング装置であって、
   前記吸引部は、
   前記ライナーに対する前記繊維束の巻き方に応じて、前記吸引を実施するか否かと、前記吸引力の大きさと、のうちの少なくとも一方を変える、フィラメントワインディング装置。
8. 請求項６または請求項７に記載のフィラメントワインディング装置であって、
   前記吸引部は、
   所定の位置に対する前記繊維束のずれに応じて、前記吸引を実施するか否かと、前記吸引力の大きさと、のうちの少なくとも一方を変える、フィラメントワインディング装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のフィラメントワインディング装置であって、
   前記ローラは、多孔質材料を用いて形成され、
   前記吸引孔は、前記多孔質材料の細孔である、フィラメントワインディング装置。

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