JP2020032693A - フィラメントワインディング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転筒の自重によるたわみを抑制する。【解決手段】フィラメントワインディング装置１のヘリカル巻きユニット５０は、前後方向にライナーが通過可能な通過穴５４が形成されたフレーム部材５２と、フレーム部材５２の前側に配置され且つライナーを挿通可能に設けられた移動用リングギア７２と、ライナーへ繊維束を案内するガイド体６５をそれぞれ有し、フレーム部材５２に取り付けられ且つガイド移動用モータの動力伝達方向において移動用リングギア７２の下流側に配置された複数のノズルユニット５３と、移動用リングギア７２の内周面にそれぞれ接触して従動回転することによって、ガイド体６５の伸縮動作を各ノズルユニット５３に行わせる複数の従動部材と、複数の従動部材とは別に設けられ且つフレーム部材５２に取り付けられ、移動用リングギア７２の内周面に下方から接触して移動用リングギア７２を回転可能に支持する支持部材９２とを備える。【選択図】図７

Description

本発明は、繊維束をライナーに巻き付けるフィラメントワインディング装置に関する。

特許文献１には、ライナーに繊維束をヘリカル巻きするヘリカル巻きユニットを備えるフィラメントワインディング装置が開示されている。ヘリカル巻きユニットは、ライナーが水平方向に通過可能な通過穴が形成されたフレーム部材と、フレーム部材に取り付けられて通過穴の周方向に並べて配置され、繊維束をライナーへ案内する複数の繊維束ガイド（ノズル）とを有する。さらに、複数のノズルは、移動機構によってライナーの径方向に一斉に伸縮可能に構成され、且つ、回転機構によって各ノズルの延在方向を回転軸方向として一斉に回転可能に構成されている。

より詳細には、移動機構は、通過穴の中心軸と同軸に設けられた回転筒と、各ノズルに対応して設けられた複数の従動ギア（従動部材）とを有する。回転筒は、フレーム部材に回転可能に内嵌されており、モータにより回転駆動される。各従動部材は、回転筒の内周面に形成された歯と噛み合っており、回転筒の回転に伴い従動回転することによって、モータの動力を各ノズルに伝達する。ここで、複数の従動部材の一部は、回転筒の内周面に下方から接触している。これにより、回転筒の上側部分の重量が一部の従動部材で受け止められ、回転筒が自重でたわむことが抑制される。なお、回転機構も、移動機構と同様に、回転筒と複数の従動部材とを有する。

特許第５６４３３２２号公報

一般的に、一度にヘリカル巻きされる繊維束の最適な本数はライナーの径等に応じて変わりうるので、例えば、フレーム部材に取り付けられているノズルの数が減らされることもありうる。ここで、例えばノズルと従動部材とがユニット化されている（すなわち、ノズルの数が変更された場合に従動部材の数も変更される）と、ノズルの数が少ない場合に回転筒の重量を受け止める従動部材の数が少なくなり、回転筒の上側部分が自重でたわみやすくなるおそれがある。また、上述した場合に限られず、回転筒の重量を受け止める部材が少ないと、回転筒が自重でたわみやすくなるという問題が生じうる。

本発明の目的は、回転筒の自重によるたわみを抑制することである。

第１の発明のフィラメントワインディング装置は、ライナーに繊維束をヘリカル巻きするヘリカル巻きユニットを備えるフィラメントワインディング装置であって、前記ヘリカル巻きユニットは、少なくとも水平方向に前記ライナーが通過可能な通過穴が形成されたフレーム部材と、前記通過穴の軸方向において前記フレーム部材の一方側に配置され、且つ、前記ライナーを挿通可能に設けられた、第１駆動源によって回転駆動される第１回転筒と、前記ライナーへ繊維束を案内するノズル部材をそれぞれ有し、前記フレーム部材に取り付けられ且つ前記第１駆動源の動力伝達方向において前記第１回転筒の下流側に配置され、前記第１駆動源の動力によって前記ノズル部材の伸縮動作及び回転動作のうち一方を行う複数のノズルユニットと、前記第１回転筒の内周面にそれぞれ接触して従動回転することによって、各ノズル部材の前記伸縮動作及び前記回転動作のうち前記一方を各ノズルユニットに行わせる複数の第１従動部材と、前記複数の第１従動部材とは別に設けられ且つ前記フレーム部材に取り付けられ、前記第１回転筒の前記内周面に下方から接触して前記第１回転筒を回転可能に支持する第１支持部材と、を備えることを特徴とするものである。

本発明では、まず、第１回転筒の回転に伴って従動回転する複数の第１従動部材のうち、第１回転筒の内周面に下方から接触している第１従動部材によって第１回転筒を支持することができる。それに加えて、本発明では、第１従動部材とは別の第１支持部材によっても、第１回転筒を支持することができる。これにより、第１回転筒を支持する第１従動部材の数が少ない場合でも、第１回転筒の重量を受け止めることができる。したがって、第１回転筒の自重によるたわみを抑制することができる。

第２の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第１の発明において、前記第１支持部材は、前記フレーム部材に回転可能に支持され、前記第１回転筒の前記内周面に接触して従動回転する回転部材であることを特徴とするものである。

本発明では、第１支持部材及び第１従動部材の両方が回転する部材であるため、同じ種類の部材を第１支持部材及び第１従動部材に適用することができる。したがって、例えば第１回転筒に対して摺動可能に構成された摺動部材などのような、第１従動部材とは構造が異なる部材を第１支持部材として用いる場合と比べて、装置の構成を単純化できる。

第３の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第２の発明において、前記第１支持部材は、軸受を介して前記フレーム部材に回転可能に支持されていることを特徴とするものである。

本発明では、軸受を介さずに第１支持部材が支持されている構成と比べて、摩擦による動力損失や発熱等を抑制できる。

第４の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第１〜第３のいずれかの発明において、前記複数のノズルユニットは、前記フレーム部材に着脱可能に構成され、前記ヘリカル巻きユニットは、前記動力伝達方向において前記第１駆動源と前記第１回転筒との間に配置された伝達部材をさらに備え、前記伝達部材は、前記第１回転筒の径方向外側に配置されていることを特徴とするものである。

ノズルユニットがフレーム部材に着脱可能な構成では、ノズルユニットのフレーム部材からの取外し作業や、一旦取り外されたノズルユニットを別の位置に取り付ける移動作業が行われうる。ここで、伝達部材が第１回転筒の径方向内側に配置されていると、ノズルユニットの取外し作業等の妨げになるおそれや、ノズルユニットの配置の自由度が低下するおそれが生じる。本発明では、伝達部材が第１回転筒の径方向外側に配置されているので、これらの問題の発生を回避できる。

第５の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第１〜第４のいずれかの発明において、前記複数のノズルユニットは、前記フレーム部材に着脱可能に構成され、各第１従動部材は、各ノズルユニットに含まれていることを特徴とするものである。

従動部材がノズルユニットに含まれている構成では、ノズルユニットがフレーム部材から取り外されたときに、従動部材の数が減る。このような構成であっても、本発明では、第１支持部材によって第１回転筒の重量を受け止めることができるので、第１支持部材の自重によるたわみを抑制できる。

第６の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第１〜第４のいずれかの発明において、前記複数のノズルユニットは、前記フレーム部材に着脱可能に構成され、各第１従動部材は、前記フレーム部材に取り付けられていることを特徴とするものである。

本発明では、ノズルユニットがフレーム部材から取り外された場合でも、第１従動部材の数が減らない。したがって、第１回転筒のたわみを効果的に抑制できる。

第７の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第１〜第６のいずれかの発明において、前記第１支持部材は、前記第１回転筒の周方向において、前記複数の第１従動部材のうち前記第１回転筒の内周面に下方から接触している複数の前記第１従動部材の間に配置されていることを特徴とするものである。

本発明では、第１回転筒を支持する複数の第１従動部材の間を埋めるように、第１支持部材が配置されている。これにより、第１支持部材と第１従動部材とをバランス良く配置することができる。したがって、第１回転筒を安定的に支えることができる。

第８の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第１〜第７のいずれかの発明において、前記フレーム部材は、第１回転筒の周方向に並べて配置された、前記第１支持部材が着脱可能に取り付けられる複数の被取付部を有することを特徴とするものである。

本発明では、フレーム部材に取り付けられる第１支持部材の数を調整することができる。したがって、必要に応じて第１支持部材の数を増やすことで、第１回転筒の重量をより確実に受け止めることができる。

第９の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第１〜第８のいずれかの発明において、前記ヘリカル巻きユニットは、前記軸方向において前記フレーム部材の他方側に配置され、前記ライナーを挿通可能に設けられた、第２駆動源によって回転駆動される第２回転筒と、前記第２回転筒の内周面にそれぞれ接触して従動回転することによって、各ノズル部材の伸縮動作及び回転動作のうち他方を各ノズルユニットに行わせる複数の第２従動部材と、前記複数の第２従動部材とは別に設けられ且つ前記フレーム部材に取り付けられ、前記第２回転筒の前記内周面に下方から接触して前記第２回転筒を回転可能に支持する第２支持部材と、を備えることを特徴とするものである。

本発明では、第１回転筒及び第２回転筒の自重によるたわみを抑制しつつ、ノズル部材の伸縮動作及び回転動作の両方を行うことができる。

第１０の発明のフィラメントワインディング装置は、前記第９の発明において、前記ヘリカル巻きユニットは、前記フレーム部材に取り付けられて前記軸方向に延び、前記軸方向における一端部に前記第１支持部材が支持され、前記軸方向における他端部に前記第２支持部材が支持されている共通支持部材を備えることを特徴とするものである。

仮に、第１支持部材のみ或いは第２支持部材のみが支持される部材がフレーム部材に取り付けられている構成では、当該部材に対して第１回転筒のみ或いは第２回転筒のみの荷重が偏って加わるため、当該部材がフレーム部材に対して傾きやすくなるおそれがある。本発明では、共通支持部材の軸方向における一端部には第１支持部材を介して第１回転筒の荷重が加わり、他端部には第２支持部材を介して第２回転筒の荷重が加わる。つまり、共通支持部材の軸方向における両側に荷重をバランス良く加えることができる。したがって、共通支持部材が傾くことを抑制できる。

本実施形態に係るフィラメントワインディング装置の斜視図である。 巻付装置の斜視図である。 巻付装置の電気的構成を示すブロック図である。 ヘリカル巻きユニットの正面図である。 ノズルユニットを図４（ａ）のV方向から見た側面図である。 ノズルユニットを図４（ａ）のVI方向から見た側面図である。 ヘリカル巻きユニットの上側部分の正面図である。 図７のVIII-VIII断面図である。 ノズルユニットの取外し及び支持部材の取付を示す説明図である。 変形例に係るヘリカル巻きユニットの正面図である。 別の変形例に係るヘリカル巻きユニットの断面図である。 さらに別の変形例に係るヘリカル巻きユニットの断面図である。 さらに別の変形例に係るヘリカル巻きユニットの断面図である。 さらに別の変形例に係るヘリカル巻きユニットの断面図である。 さらに別の変形例に係るヘリカル巻きユニットの断面図である。

次に、本発明の実施の形態について説明する。なお、説明の便宜上、図１に示す方向を前後左右方向とする。また、前後左右方向と直交する方向を、重力が作用する上下方向とする。

（フィラメントワインディング装置）
まず、フィラメントワインディング装置１の概略構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るフィラメントワインディング装置を示す斜視図である。フィラメントワインディング装置１は、巻付装置２と、巻付装置２の後部の左右両側に配置された一対のクリールスタンド３と、を備える。フィラメントワインディング装置１は、全体として概ね左右対称に構成されている。なお、図１では、図が煩雑になることを避けるため、巻付装置２のうち左右一対のクリールスタンド３に挟まれる部分の図示を省略している。

巻付装置２は、概ね円筒状のライナーＬに繊維束（図１では図示省略）を巻き付けるための装置である。繊維束は、例えば炭素繊維等の繊維材料に、熱硬化性又は熱可塑性の合成樹脂材が含浸されたものである。例えば、巻付装置２で圧力タンク等の圧力容器を製造する場合は、ライナーＬとして、図１に示すような、円筒状の大径部の両側にドーム状の小径部を有する形状のものが用いられる。ライナーＬは、例えば、高強度アルミニウム、金属、樹脂等によって作製されている。ライナーＬに繊維束を巻き付けた後、焼成等の熱硬化工程又は冷却工程を経ることにより、高強度の圧力容器等の最終製品を生産することができる。

クリールスタンド３は、巻付装置２の側方に配置された支持フレーム１１によって、繊維束が巻かれた複数のボビン１２が回転可能に支持された構成を有する。クリールスタンド３の各ボビン１２から供給される繊維束は、後述のヘリカル巻きユニット５０によってヘリカル巻きを行う際に使用される。

（巻付装置）
次に、巻付装置２の構成について、図２及び図３を用いて説明する。図２は、巻付装置２の斜視図である。図３は、巻付装置２の電気的構成を示すブロック図である。図２に示すように、巻付装置２は、基台２０と、支持ユニット３０（第１支持ユニット３１及び第２支持ユニット３２）と、フープ巻きユニット４０と、ヘリカル巻きユニット５０と、を備える。

基台２０は、支持ユニット３０、フープ巻きユニット４０、及び、ヘリカル巻きユニット５０を支持する。基台２０の上面には、前後方向に延びる複数のレール２１が配設されている。支持ユニット３０及びフープ巻きユニット４０は、レール２１上に配置され、レール２１上を前後方向に往復移動可能である。一方、ヘリカル巻きユニット５０は、基台２０に固設されている。第１支持ユニット３１、フープ巻きユニット４０、ヘリカル巻きユニット５０、及び、第２支持ユニット３２は、この順番で前側から後側に配置されている。

支持ユニット３０は、フープ巻きユニット４０よりも前側に配置される第１支持ユニット３１と、ヘリカル巻きユニット５０よりも後側に配置される第２支持ユニット３２と、を有する。支持ユニット３０は、ライナーＬの軸方向（前後方向）に延びる支持軸３３を介して、ライナーＬを軸周りに回転可能に支持する。支持ユニット３０は、移動用モータ３４及び回転用モータ３５を有する（図３参照）。移動用モータ３４は、第１支持ユニット３１及び第２支持ユニット３２をレール２１に沿って前後方向に移動させる。回転用モータ３５は、支持軸３３を回転させることでライナーＬを軸周りに回転させる。移動用モータ３４及び回転用モータ３５は、制御装置１０（図３参照）によって駆動制御される。

フープ巻きユニット４０は、ライナーＬの周面にフープ巻きを施す。フープ巻きとは、ライナーＬの軸方向に概ね直角な方向に繊維束を巻き付ける巻き方のことである。フープ巻きユニット４０は、本体部４１と、回転部材４２と、複数のボビン４３と、を有する。本体部４１は、レール２１上に配置されており、円盤状の回転部材４２をライナーＬの軸周りに回転可能に支持する。回転部材４２の中央部には、ライナーＬが通過可能な円形の通過穴４４が形成されている。回転部材４２は、通過穴４４の周りに周方向に等間隔で配置された複数のボビン４３を回転可能に支持する。各ボビン４３には、繊維束が巻かれている。

フープ巻きユニット４０は、移動用モータ４５及び回転用モータ４６を有する（図３参照）。移動用モータ４５は、本体部４１をレール２１に沿って前後方向に移動させる。回転用モータ４６は、回転部材４２をライナーＬの軸周りに回転させる。移動用モータ４５及び回転用モータ４６は、制御装置１０（図３参照）によって駆動制御される。フープ巻きの実行時には、制御装置１０は、本体部４１をレール２１に沿って往復移動させながら回転部材４２を回転させる。これによって、ライナーＬの周りで回転している各ボビン４３から繊維束が引き出され、複数の繊維束がライナーＬの周面に一斉にフープ巻きされる。

ヘリカル巻きユニット５０は、ライナーＬの周面にヘリカル巻きを施す。ヘリカル巻きとは、ライナーＬの軸方向に概ね平行な方向に繊維束を巻き付ける巻き方のことである。ヘリカル巻きユニット５０は、本体部５１と、フレーム部材５２と、複数（本実施形態では９個）のノズルユニット５３と、を有する。本体部５１は、基台２０に固設されている。フレーム部材５２は、本体部５１に取り付けられた円盤状の部材である。フレーム部材５２の中央部には、ライナーＬが前後方向に通過可能な円形の通過穴５４が形成されている。言い換えると、通過穴５４は水平方向と平行な前後方向を軸方向とし、ライナーＬを水平方向に通過させることが可能となっている。複数のノズルユニット５３は、ライナーＬの軸を中心とする周方向に等角度間隔で（本実施形態では、４０度間隔で）並べられており、全体として放射状に配置されている。各ノズルユニット５３は、フレーム部材５２に固定されている。

図４は、ヘリカル巻きユニット５０の正面図である。図４に示すように、ノズルユニット５３は、繊維束ＦをライナーＬに案内するガイド体６５（本発明のノズル部材）を有する。ガイド体６５は、ライナーＬの径方向（以下、単に径方向と言う）に延びており、径方向に移動可能且つ径方向に延びる回転軸周りに回転可能に構成されている。ノズルユニット５３の径方向外側には、ガイドローラ５５が配置されている。クリールスタンド３（図１参照）の各ボビン１２から引き出された繊維束Ｆは、ガイドローラ５５を経由してガイド体６５を通り、ライナーＬに至る。

ヘリカル巻きユニット５０は、ガイド移動用モータ５６（本発明の第１駆動源）及びガイド回転用モータ５７（本発明の第２駆動源）を有する（図３参照）。ガイド移動用モータ５６は、複数のノズルユニット５３のガイド体６５を一斉に径方向に移動させる（詳細は後述）。ガイド回転用モータ５７は、複数のノズルユニット５３のガイド体６５をそれぞれの回転軸周りに一斉に回転させる（詳細は後述）。ガイド移動用モータ５６及びガイド回転用モータ５７は、制御装置１０（図３参照）によって駆動制御される。ヘリカル巻きの実行時には、制御装置１０は、支持ユニット３０を駆動制御することにより、ライナーＬを軸周りにゆっくり回転させながら通過穴５４を通過させる。同時に、制御装置１０は、各ノズルユニット５３のガイド体６５を、適宜径方向に移動させる（伸縮動作を行わせる）とともに回転軸周りに回転させる（回転動作を行わせる）。これによって、各ノズルユニット５３のガイド体６５から繊維束Ｆが引き出され、複数の繊維束ＦがライナーＬの周面に一斉にヘリカル巻きされる。

ガイド体６５の径方向の移動制御は、ライナーＬの周面の近傍にガイド体６５の先端部を位置させるべく行われる。図４（ａ）は、ライナーＬの大径部に繊維束Ｆを巻き付けるときを図示したものである。図４（ｂ）は、ライナーＬの小径部に繊維束Ｆを巻き付けるときを図示したものである。このように、ライナーＬの小径部に繊維束Ｆを巻き付けるときは、大径部に繊維束Ｆを巻き付けるときよりもガイド体６５を径方向内側に移動させる。また、ガイド体６５の回転軸周りの回転制御は、ライナーＬに対する繊維束Ｆの巻付方向が変わったとき等に、繊維束Ｆを適切な態様で引き出すべく行われる。

（ノズルユニット）
ノズルユニット５３の詳細について説明する。図５は、ノズルユニット５３を図４（ａ）のＶ方向から見た側面図である。図６は、ノズルユニット５３を図４（ａ）のＶＩ方向から見た側面図である。図５及び図６では、ガイド体６５が最も径方向外側に位置している状態を図示している。

図５及び図６に示すように、ノズルユニット５３は、フレーム部材５２の前面にボルト２０１によって固定されており、フレーム部材５２に対して着脱可能に構成されている。ノズルユニット５３は、フレーム部材５２に固定される支持体６０と、支持体６０によって径方向に移動可能に支持される移動体６１と、を有して構成される。

支持体６０は、固定部６２及び支持部６３を有する。固定部６２は、フレーム部材５２に固定される部位である。固定部６２は、フレーム部材５２に形成されているボルト２０１用のネジ穴５２ａの位置に合わせて配置され、フレーム部材５２の前面にボルト２０１でネジ止めされている。支持部６３は径方向に延びている。支持部６３には、同じく径方向に延びる不図示のレールが設けられている。このレールに移動体６１が係合されており、これによって、支持部６３は移動体６１を径方向に移動可能に支持している。支持部６３は、前後方向において、後述する移動用リングギア７２の端面の外側、且つ、回転用リングギア８２の端面の外側に配置されている。

移動体６１は、本体６４及びガイド体６５を有する。本体６４は、筒部６６と被支持部６７とが一体的に形成された構成を有する。筒部６６は、径方向に延びる円筒状に構成されている。被支持部６７は、筒部６６から径方向外側に突出するように径方向に延びており、支持部６３に設けられたレールに係合している。

ガイド体６５は、径方向に延びており、複数の繊維束ＦをライナーＬに案内することができる。繊維束Ｆの走行方向（以下、単に走行方向と言う）におけるガイド体６５の上流側の部分は、筒部６６の内部に設けられた不図示のベアリングを介して回転可能に支持されている。これによって、ガイド体６５は、径方向に延びる回転軸Ａ周りに回転可能となっている。走行方向におけるガイド体６５の上流側の端部には、複数の繊維束Ｆをガイド体６５に導入するための繊維束導入ガイド６８が設けられている。繊維束導入ガイド６８を介してガイド体６５に導入された複数の繊維束Ｆは、走行方向におけるガイド体６５の下流側の端部（先端部）から引き出され、ライナーＬの周面に巻き付けられる。

（移動機構）
次に、移動体６１を径方向に移動させるための移動機構７０（図５参照）、及び、ガイド体６５を回転軸Ａ周りに回転させるための回転機構８０（図６参照）について説明する。

まず、移動機構７０について、図５を用いて説明する。移動機構７０は、ガイド移動用モータ５６の動力を複数の移動体６１に伝達して、各移動体６１を一斉に径方向に移動させる機構である。図５に示すように、移動機構７０は、ガイド移動用モータ５６の動力伝達方向において、上流側から順番に、駆動ギア７１、移動用リングギア７２、従動ギア７３、駆動シャフト７４、ピニオンギア７５、及び、ラックギア７６を有する。従動ギア７３からラックギア７６までは、ノズルユニット５３に含まれている。従動ギア７３、駆動シャフト７４及びピニオンギア７５は、支持体６０に取り付けられている。一方、ラックギア７６は、移動体６１に取り付けられている。

駆動ギア７１（本発明の伝達部材）は、例えば、ガイド移動用モータ５６の回転軸に連結されている。駆動ギア７１は、ガイド移動用モータ５６の動力伝達方向においてガイド移動用モータ５６と移動用リングギア７２の間に配置され、且つ、移動用リングギア７２の径方向外側に配置されている。駆動ギア７１は、移動用リングギア７２の外周面７２ａに形成された歯と噛み合っている。

移動用リングギア７２（本発明の第１回転筒）は、筒状の部材である。移動用リングギア７２の外周面７２ａ及び内周面７２ｂには、それぞれ複数の歯が形成されている。移動用リングギア７２は、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）で形成された摺動部材５８を介して、フレーム部材５２の後側（本発明の軸方向における一方側）の部分に回転可能に内嵌されている。移動用リングギア７２は、ライナーＬを挿通可能に設けられている。より具体的には、移動用リングギア７２は通過穴５４と同軸に設けられており、移動用リングギア７２の径方向内側の空間をライナーＬが通過可能となっている。移動用リングギア７２の外周面７２ａに形成された歯には駆動ギア７１が噛み合っている。また、内周面７２ｂに形成された歯には従動ギア７３が噛み合っている。

従動ギア７３（本発明の第１従動部材）は、駆動シャフト７４の後端部に固定されており、移動用リングギア７２の内周面７２ｂに形成された歯と噛み合っている。ピニオンギア７５は、駆動シャフト７４の前端部に固定されており、ラックギア７６と噛み合っている。これによって、従動ギア７３とピニオンギア７５とが一体回転する。ラックギア７６は、移動体６１の被支持部６７に固定されており、径方向に延びている。

ガイド移動用モータ５６によって移動用リングギア７２を回転させると、図５において矢印で示すように、従動ギア７３が回転することでピニオンギア７５が回転する。そして、ピニオンギア７５とラックギア７６とからなるラックアンドピニオン機構によって、ピニオンギア７５の回転動作が、移動体６１の径方向への移動動作（伸縮動作）に変換される。こうして、移動機構７０によって、各ノズルユニット５３の移動体６１を一斉に径方向に移動させることができる。本実施形態では、伸縮動作が、本発明の「伸縮動作及び回転動作のうち一方」に相当する。

なお、フレーム部材５２の周縁部には、ライナーＬの軸方向に貫通する貫通穴５２ｂが複数形成されている。よって、ノズルユニット５３を取りつける際は、従動ギア７３を貫通穴５２ｂの前側から後側に通過させることで、従動ギア７３を移動用リングギア７２に噛み合わせることが可能となっている。

ここで、複数のノズルユニット５３にそれぞれ含まれている複数の従動ギア７３のうちいくつかの従動ギア７３は、移動用リングギア７２の内周面に下方から接触しており、移動用リングギア７２の上側部分を下方から支持している。このような従動ギア７３は、移動用リングギア７２の重量を受け止めることによって、移動用リングギア７２の自重によるたわみを抑制することができる。

（回転機構）
次に、回転機構８０について、図６を用いて説明する。回転機構８０は、ガイド回転用モータ５７の動力を複数のガイド体６５に伝達して、各ガイド体６５をそれぞれの回転軸（図６の回転軸Ａ参照）周りに一斉に回転させる機構である。図６に示すように、回転機構８０は、ガイド回転用モータ５７の動力伝達方向において、上流側から順番に、駆動ギア８１、回転用リングギア８２、従動ギア８３、駆動シャフト８４、第１ベベルギア８５、第２ベベルギア８６、ガイド軸８７、中間ギア８８、及び、回転用ギア８９を有する。従動ギア８３、駆動シャフト８４、第１ベベルギア８５及び第２ベベルギア８６は支持体６０に取り付けられている。一方、ガイド軸８７、中間ギア８８、及び、回転用ギア８９は移動体６１に取り付けられている。

駆動ギア８１は、例えば、ガイド回転用モータ５７の回転軸に連結されている。駆動ギア８１は、ガイド回転用モータ５７の動力伝達方向においてガイド回転用モータ５７と回転用リングギア８２の間に配置され、且つ、回転用リングギア８２の径方向外側に配置されている。駆動ギア８１は、回転用リングギア８２の外周面８２ａに形成された歯と噛み合っている。

回転用リングギア８２（本発明の第２回転筒）は、移動用リングギア７２と同様の筒状の部材である。回転用リングギア８２の外周面８２ａ及び内周面８２ｂには、それぞれ複数の歯が形成されている。回転用リングギア８２は、ライナーＬを挿通可能に設けられている。つまり、回転用リングギア８２も通過穴５４と同軸に設けられており、回転用リングギア８２の径方向内側の空間をライナーＬが通過可能となっている。回転用リングギア８２は、例えばＰＯＭで形成された摺動部材５９を介して、フレーム部材５２の前側（本発明の軸方向における他方側）の部分に回転可能に内嵌されている。回転用リングギア８２の外周面８２ａに形成された歯には駆動ギア８１が噛み合っている。また、内周面８２ｂに形成された歯には従動ギア８３が噛み合っている。

従動ギア８３（本発明の第２従動部材）は、駆動シャフト８４の後端部に固定されており、回転用リングギア８２の内周面８２ｂに形成された歯と噛み合っている。なお、従動ギア８３は、ライナーＬの周方向において、上述した従動ギア７３とは異なる位置に配置されている。第１ベベルギア８５は、駆動シャフト８４の前端部に固定されており、第２ベベルギア８６と噛み合っている。これによって、従動ギア８３と第１ベベルギア８５とが一体回転する。ガイド軸８７は、径方向に延びるスプライン軸或いは角柱によって構成されており、トルクを伝達可能である。ガイド軸８７は、移動体６１の被支持部６７に軸周りに回転可能に取り付けられている。ガイド軸８７は、第２ベベルギア８６の中央部に形成された貫通穴に挿通されている。この貫通穴に挿通されたガイド軸８７は、第２ベベルギア８６と一体回転するが、第２ベベルギア８６に対して径方向に相対移動可能である。ガイド軸８７の径方向内側の端部には、中間ギア８８が固定されている。中間ギア８８には、ガイド体６５に固定された回転用ギア８９が噛み合っている。回転用ギア８９は、ガイド体６５の回転軸Ａと同軸のギアである。

ガイド回転用モータ５７によって回転用リングギア８２を回転させると、図６において矢印で示すように、従動ギア８３が回転することで第１ベベルギア８５が回転し、さらに第２ベベルギア８６が回転する。そして、第２ベベルギア８６の回転動作がガイド軸８７を介して中間ギア８８に伝達され、さらに回転用ギア８９が回転軸Ａ周りに回転する。これにより、ガイド体６５が回転軸Ａ周りに回転する。このようにして、回転機構８０によって、各ノズルユニット５３のガイド体６５を一斉に回転させることができる（回転動作）。なお、移動体６１が径方向に移動する際には、ガイド軸８７が第２ベベルギア８６の貫通穴を移動するので、移動体６１の移動が妨げられることはない。本実施形態では、回転動作が、本発明の「伸縮動作及び回転動作のうち他方」に相当する。

ここで、複数のノズルユニット５３にそれぞれ含まれている複数の従動ギア８３のうちいくつかの従動ギア８３は、回転用リングギア８２の内周面に下方から接触しており、回転用リングギア８２の上側部分を下方から支持している。このような従動ギア８３は、回転用リングギア８２の重量を受け止めることによって、回転用リングギア８２の自重によるたわみを抑制することができる。

上述したように、一部の従動ギア７３によって移動用リングギア７２の重量が受け止められ、一部の従動ギア８３によって回転用リングギア８２の重量が受け止められる。ここで、一度にヘリカル巻きされる繊維束の最適な本数はライナーＬの径等に応じて変わりうるので、例えば、フレーム部材５２に取り付けられているノズルユニット５３の数が減らされることもありうる。或いは、各ノズルユニット５３が案内できる繊維束Ｆの本数が多くなると、フレーム部材５２に取り付けられるノズルユニット５３の数が減ることもありうる。このような場合、ノズルユニット５３の数が減ると従動ギア７３及び従動ギア８３の数も減るため、移動用リングギア７２及び回転用リングギア８２の重量をそれぞれ受け止める部材の数が少なくなり、移動用リングギア７２及び回転用リングギア８２の上側部分が自重でたわみやすくなるおそれがある。そこで、ヘリカル巻きユニット５０は、移動用リングギア７２及び回転用リングギア８２の自重によるたわみを抑制するため、以下の構成を有する。

（リングギアのたわみ抑制用の構成）
移動用リングギア７２及び回転用リングギア８２のたわみを抑制するための構成について、図７及び図８を用いて説明する。図７は、ヘリカル巻きユニット５０の上側部分の正面図である。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。

図７に示すように、ヘリカル巻きユニット５０は、ノズルユニット５３とは別に（すなわち、従動ギア７３及び従動ギア８３とは別に）設けられた複数の支持部９０を有する。支持部９０は、移動用リングギア７２及び回転用リングギア８２を回転可能に支持する。図８に示すように、支持部９０は、回転軸部材９１と、支持部材９２と、支持部材９３とを有する。支持部９０は、回転軸部材９１の後端部に回転可能に取り付けられた支持部材９２によって移動用リングギア７２の重量を受け止め、回転軸部材９１の前端部に回転可能に取り付けられた支持部材９３によって回転用リングギア８２の重量を受け止める。

回転軸部材９１（本発明の共通支持部材）は、フレーム部材５２に形成された被取付部９４に着脱可能に取り付けられている。本実施形態では、被取付部９４とは、フレーム部材５２のうち、前後方向に貫通する貫通穴９４ａ及び回転軸部材９１をネジ止めするためのネジ穴９４ｂが形成されている部分をいうが、これに限られるものではない。被取付部９４は、通過穴５４の周方向（すなわち、移動用リングギア７２及び回転用リングギア８２の周方向）において複数並べて配置されている。回転軸部材９１は、貫通穴９４ａに挿通されており、ボルト２０２によってネジ止めされている。貫通穴９４ａの径は、ノズルユニット５３の従動ギア７３を挿通させるための貫通穴５２ｂ（図５参照）の径と略等しい。また、フレーム部材５２には、貫通穴５２ｂの近傍部分にもネジ穴９４ｂが形成されている（図５参照）。言い換えると、フレーム部材５２のノズルユニット５３が取り付けられる部分にも、被取付部９４が形成されている（図５参照）。

支持部材９２（本発明の第１支持部材）は、例えば、従動ギア７３と相似形状を有するギア部材である。図８に示すように、支持部材９２は、上述した回転軸部材９１の後端部（本発明の軸方向における一端部）に取り付けられ、軸受９５を介して回転可能に支持されている。支持部材９２は、移動用リングギア７２の内周面に下方から接触して、移動用リングギア７２を回転可能に支持している。支持部材９２は、移動用リングギア７２の回転に伴って従動回転する。支持部材９２は、移動用リングギア７２の周方向において、フレーム部材５２の上側部分に取り付けられた複数のノズルユニット５３の間に配置されている（図７参照）。言い換えると、支持部材９２は、移動用リングギア７２の周方向において、複数の従動ギア７３のうち移動用リングギア７２の内周面に下方から接触している複数の従動ギア７３の間に配置されている。本実施形態では、２つの支持部材９２が設けられている。以上のような支持部材９２によって、移動用リングギア７２の重量が受け止められる。

支持部材９３（本発明の第２支持部材）は、従動ギア８３と相似形状を有するギア部材である。支持部材９３は、回転軸部材９１の前端部（本発明の軸方向における他端部）に取り付けられ、軸受９６を介して回転可能に支持されている（図８参照）。支持部材９３は、回転用リングギア８２の内周面に下方から接触して、回転用リングギア８２を回転可能に支持している。支持部材９３は、回転用リングギア８２の回転に伴って従動回転する。支持部材９３は、回転用リングギア８２の周方向において、複数の従動ギア８３のうち回転用リングギア８２の内周面に下方から接触している複数の従動ギア８３の間に配置されている。本実施形態では、２つの支持部材９３が設けられている。以上のような支持部材９３によって、回転用リングギア８２の重量が受け止められる。

支持部材９２、９３は、回転軸部材９１に取り付けられて同軸上に配置されている。上述したように、支持部材９２は回転軸部材９１の後端部に取り付けられ、支持部材９３は回転軸部材９１の前端部に取り付けられている。つまり、支持部材９２と支持部材９３は、回転軸部材９１の軸方向において、フレーム部材５２を挟んで互いに反対側に配置されている。これにより、移動用リングギア７２及び回転用リングギア８２の荷重は、回転軸部材９１の軸方向における両側部分にバランス良く加えられる。

（ノズルユニットの取外し及び支持部の取付）
ノズルユニット５３の取外し作業及び支持部９０の取付作業の例について、図９を用いて説明する。図９（ａ）は、複数のノズルユニット５３のうち１つが取り外された後のヘリカル巻きユニット５０の状態を示す図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すヘリカル巻きユニット５０に対し、支持部９０がフレーム部材５２に追加で取り付けられた状態を示す図である。

まず、作業者は、ノズルユニット５３をフレーム部材５２に固定しているボルト２０１（図５参照）を取り外し、ノズルユニット５３を前方に移動させて取り外す。なお、本実施形態では、図９（ａ）の紙面右側部分に記載のノズルユニット５３が取り外されている。ノズルユニット５３には従動ギア７３及び従動ギア８３が含まれているので、１つのノズルユニット５３が取り外されたとき、従動ギア７３及び従動ギア８３も１つずつ取り外された状態になっている。また、ノズルユニット５３が取り外された後の貫通穴５２ｂには、何も挿通されていない状態になっている（図９（ａ）の紙面右側部分参照）。このような状態においても、支持部材９２が移動用リングギア７２の内周面に下方から接触し、支持部材９３が回転用リングギア８２の内周面に下方から接触している。これにより、支持部材９２によって移動用リングギア７２の重量が受け止められ、回転用リングギア８２の重量は支持部材９３によって受け止められている。

次に、作業者は、何も挿通されていない状態の貫通穴５２ｂに回転軸部材９１（図８参照）を挿通し、ボルト２０２（図８参照）でネジ止めする。さらに、作業者は、回転軸部材９１の後端部に支持部材９２を装着し、前端部に支持部材９３を装着する。これにより、ノズルユニット５３の代わりに取り付けられた支持部材９２、９３によって、移動用リングギア７２、回転用リングギア８２をそれぞれ支持することができる（図９（ｂ）の紙面右側部分参照）。

ここで、上述したように、駆動ギア７１は移動用リングギア７２の径方向外側に配置されており、駆動ギア８１は回転用リングギア８２の径方向外側に配置されている（図５、図６参照）。このため、駆動ギア７１、８１がそれぞれ移動用リングギア７２、回転用リングギア８２の径方向内側に配置されている場合と比べて、駆動ギア７１、８１によってノズルユニット５３の取外し作業等が妨げられることが抑制される。

以上のように、従動ギア７３とは別の支持部材９２によっても、移動用リングギア７２を支持することができる。これにより、移動用リングギア７２を支持する従動ギア７３の数が少ない場合でも、移動用リングギア７２の重量を受け止めることができる。したがって、移動用リングギア７２の自重によるたわみを抑制することができる。

また、従動ギア７３及び支持部材９２の両方が回転する部材であるため、同じ種類の部材を従動ギア７３及び支持部材９２に適用することができる。したがって、装置の構成を単純化できる。

また、支持部材９２は軸受９５を介して回転可能に支持されている。したがって、軸受を介さずに支持部材９３が支持されている構成と比べて、摩擦による動力損失や発熱等を抑制できる。

また、駆動ギア７１が移動用リングギア７２の径方向外側に配置されている。したがって、駆動ギア７１によってノズルユニット５３の取外し作業等が妨げられることを回避できる。

また、従動ギア７３がノズルユニット５３に含まれている。このような構成では、ノズルユニット５３がフレーム部材５２から取り外されたときに、従動ギア７３の数が減る。このような構成であっても、本発明では、支持部材９２によって移動用リングギア７２の重量を受け止めることができるので、移動用リングギア７２の自重によるたわみを抑制できる。

また、移動用リングギア７２を支持する複数の従動ギア７３の間を埋めるように、支持部材９２が配置されている。これにより、支持部材９２と従動ギア７３とをバランス良く配置することができる。したがって、移動用リングギア７２を安定的に支えることができる。

また、フレーム部材５２が、複数の被取付部９４を有する。これにより、フレーム部材５２に取り付けられる支持部材９２の数を調整することができる。したがって、必要に応じて支持部材９２の数を増やすことで、移動用リングギア７２の重量をより確実に受け止めることができる。

また、ヘリカル巻きユニット５０は、回転用リングギア８２と、回転用リングギア８２の内周面に下方から接触する支持部材９３とをさらに備える。これにより、移動用リングギア７２及び回転用リングギア８２の自重によるたわみを抑制しつつ、ガイド体６５の伸縮動作及び回転動作の両方を行うことができる。

また、回転軸部材９１の後端部に支持部材９２が支持され、回転軸部材９１の前端部に支持部材９３が支持されている。これにより、回転軸部材９１の後端部には支持部材９２を介して移動用リングギア７２の荷重が加わり、前端部には支持部材９３を介して回転用リングギア８２の荷重が加わる。つまり、回転軸部材９１の軸方向における両側に荷重をバランス良く加えることができる。したがって、回転軸部材９１が傾くことを抑制できる。

次に、前記実施形態に変更を加えた変形例について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

（１）前記実施形態において、フレーム部材５２に９個のノズルユニット５３が取り付けられているものとしたが、これには限られない。例えば、図１０（ａ）に示すように、３個のノズルユニット５３がライナーＬの周方向において等角度間隔で配置されていても良い。このような構成において、移動用リングギア７２の上側部分及び回転用リングギア８２の上側部分は、図１０（ａ）に示すように、それぞれ各４個の支持部材９２、９３で回転可能に支持されていても良い。なお、支持部材９２、９３の数はこれに限定されない。また、前記実施形態においては、ライナーＬの周方向において９個のノズルユニット５３が４０度間隔で配置されているものとしたが、これには限られない。例えば、図１０（ｂ）に示すように、ライナーＬの周方向において８個のノズルユニット５３が４５度間隔で配置されても良い。つまり、ライナーＬの周方向において、ネジ穴５２ａ及び貫通穴５２ｂが、それぞれ４５度間隔でフレーム部材５２にさらに形成されていても良い（図１０（ａ）参照）。なお、ノズルユニット５３は、必ずしも全周に亘って配置されていなくても良く、また、必ずしも等角度間隔で配置されていなくても良い。

（２）前記までの実施形態において、支持部材９２、９３の両方が回転軸部材９１に回転可能に支持されているものとしたが、これには限られない。つまり、２つの回転軸部材に支持部材が１つずつ取り付けられていても良い。例えば、図１１に示すように、ヘリカル巻きユニット５０ａにおいて、回転軸部材９１の代わりに筒状の固定部材１０１がフレーム部材５２に固定されていても良い。そして、固定部材１０１の後側部分に回転軸部材１０２が、前側部分に回転軸部材１０３がそれぞれ回転可能に取り付けられていても良い。この変形例では、回転軸部材１０２は、軸受１０４を介して固定部材１０１に回転可能に支持されている。回転軸部材１０３は、軸受１０５を介して固定部材１０１に回転可能に支持されている。また、回転軸部材１０２に支持部材１０６が取り付けられ、回転軸部材１０３に支持部材１０７が取り付けられている。

（３）前記までの実施形態において、支持部材９２、９３は同軸上に配置されているものとしたが、これには限られない。例えば、ライナーＬの周方向において、支持部材９２の配置位置と支持部材９３の配置位置は、互いに異なっていても良い。言い換えると、支持部材９２及び支持部材９３は、それぞれ別々の回転軸部材に回転可能に取り付けられていても良い。

（４）前記までの実施形態において、移動用リングギア７２と噛み合う従動ギア７３、及び、回転用リングギア８２と噛み合う従動ギア８３は、ノズルユニット５３に含まれているものとしたが、これには限られない。すなわち、従動ギア７３、８３は、フレーム部材５２に取り付けられていても良い。例えば、図１２（ａ）に示すように、ヘリカル巻きユニット５０ｂの移動機構７０ｂにおいて、フレーム部材５２に従動ギア７３が取り付けられており、従動ギア７３に駆動シャフト１１１が固定されていても良い。ノズルユニット５３ｂにおいて、トルク伝達用の伝達シャフト１１２がピニオンギア７５に固定されていても良い。駆動シャフト１１１と伝達シャフト１１２とが、カップリング１１３によって一体回転可能に連結されていても良い。また、図１２（ｂ）に示すように、回転機構８０ｂにおいて、フレーム部材５２に従動ギア８３が取り付けられており、従動ギア８３に駆動シャフト１２１が固定されていても良い。ノズルユニット５３ｂにおいて、トルク伝達用の伝達シャフト１２２が第１ベベルギア８５に固定されていても良い。駆動シャフト１２１と伝達シャフト１２２とが、カップリング１２３によって一体回転可能に連結されていても良い。このような構成では、ノズルユニット５３ｂがフレーム部材５２から取り外されても、従動ギア７３、８３の数は減らない。したがって、移動用リングギア７２及び回転用リングギア８２のたわみを効果的に抑制できる。

（５）前記（４）の変形例において、図１２（ｂ）に示すように、ライナーＬの周方向において、従動ギア７３の配置位置と従動ギア８３の配置位置が異なるものとなっているが、これには限られない。すなわち、従動ギア７３と従動ギア８３が同軸上に配置されるように構成されていても良い。以下、図１３を用いて説明する。例えば、ヘリカル巻きユニット５０ｃにおいて、フレーム部材１３１に貫通穴１３２が形成されている。貫通穴１３２には回転軸部材１３３が挿通されており、フレーム部材１３１に固定されている。回転軸部材１３３の後端部には、移動機構７０ｃの従動ギア７３が回転可能に取り付けられている。回転軸部材１３３の前端部には、回転機構８０ｃの従動ギア８３が回転可能に取り付けられている。また、フレーム部材１３１には、例えば貫通穴１３２よりも径方向内側に別の貫通穴１３４が形成されている。貫通穴１３４には、ノズルユニット５３ｃの駆動シャフト７４が挿通されている。駆動シャフト７４の後端部には、中間ギア１３５が固定されている。中間ギア１３５は、従動ギア７３と噛み合っている。これにより、移動用リングギア７２の回転に伴い従動ギア７３が回転すると、ガイド移動用モータ５６（図３参照）の動力が中間ギア１３５を介して駆動シャフト７４に伝達される。同様に、駆動シャフト８４の後端部には、中間ギア１３６が固定されている。中間ギア１３６は、従動ギア８３と噛み合っている。これにより、回転用リングギア８２の回転に伴い従動ギア８３が回転すると、ガイド回転用モータ５７（図３参照）の動力が中間ギア１３６を介して駆動シャフト８４に伝達される。

（６）前記（５）の変形例のさらなる変形例として、図１４に示すように、ヘリカル巻きユニット５０ｃ１が以下の構成を備えていても良い。すなわち、ノズルユニット５３ｃ１は、中間ギア１３６及び駆動シャフト８４の代わりに、上記（４）の変形例で説明した伝達シャフト１２２を有していても良い。つまり、回転機構８０ｃ１において、伝達シャフト１２２が用いられても良い。また、回転機構８０ｃ１において、回転軸部材１４１の前面に駆動シャフト１４２が固定されていても良い。駆動シャフト１４２と伝達シャフト１２２は、カップリング１２３を介して一体回転可能に連結されていても良い。

（７）前記までの実施形態において、移動用リングギア７２の内周面に複数の歯が形成され、支持部材９２が移動用リングギア７２の複数の歯と噛み合うものとしたが、これには限られない。例えば、移動用リングギア７２の代わりに、内周面に歯が形成されていない移動用リング部材が設けられていても良い。支持部材９２の代わりに、ローラ状の支持部材（不図示）が設けられていても良い。同様に、従動ギア７３の代わりに従動ローラ（不図示）が設けられていても良い。回転用リングギア８２、支持部材９３、従動ギア８３についても同様である。

（８）前記までの実施形態において、支持部材９２、９３は回転部材であるものとしたが、これには限られない。例えば、図１５に示すように、ヘリカル巻きユニット５０ｄにおいて、支持部材１５１、１５２が、フレーム部材５２に固定されており且つ移動用リングギア１５３、回転用リングギア１５４に対してそれぞれ摺動可能であっても良い。以下、具体的に説明する。移動用リングギア１５３の内周面１５３ａは、複数の歯が形成された後側部分１５３ｂと、歯が形成されていない前側部分１５３ｃとを有する。従動ギア７３（図１５においては不図示）は、後側部分１５３ｂに噛み合うように配置されている。支持部材１５１は、移動用リングギア１５３に対して摺動可能な摺動部材である。支持部材１５１は、フレーム部材５２に固定された固定部材１５５の後端部に回転不能に取り付けられ、移動用リングギア１５３の内周面１５３ａの前側部分１５３ｃに下方から接触している。これにより、移動用リングギア１５３の回転によって従動ギア７３を従動回転させることができるとともに、支持部材１５１によって移動用リングギア１５３の重量を受け止めることができる。同様に、回転用リングギア１５４の内周面１５４ａは、複数の歯が形成された前側部分１５４ｂと、歯が形成されていない後側部分１５４ｃとを有する。支持部材１５２は、固定部材１５５の前端部に回転不能に取り付けられ、回転用リングギア１５４の内周面１５４ａの後側部分１５４ｃに下方から接触している。

（９）前記までの実施形態において、ノズルユニット５３はフレーム部材５２に対して着脱可能であるものとしたが、これには限られない。ノズルユニットは、必ずしも着脱可能に構成されていなくても良い。

（１０）前記までの実施形態において、支持部材９２、９３は、フレーム部材５２の被取付部９４に着脱可能に取り付けられているものとしたが、これには限られない。すなわち、支持部材９２、９３は、必ずしも着脱可能でなくてもよい。

（１１）前記までの実施形態において、通過穴４４はライナーＬを水平方向に通過させることが可能に形成されているものとしたが、これには限られない。すなわち、通過穴４４の軸方向は、水平方向に対して傾きを有していても良い。

（１２）前記までの実施形態において、ノズルユニット５３は移動機構７０及び回転機構８０の両方を有するものとしたが、これには限られない。すなわち、ノズルユニットは、移動機構７０及び回転機構８０のうち一方のみを有していても良い。なお、ノズルユニットが回転機構８０のみを有している場合、回転用リングギア８２が本発明の第１回転筒に相当する。ガイド回転用モータ５７が本発明の第１駆動源に相当する。従動ギア８３が本発明の第１従動部材に相当する。支持部材９３が本発明の第１支持部材に相当する。駆動ギア８１が本発明の伝達部材に相当する。回転動作が、本発明の「伸縮動作及び回転動作のうち一方」に相当する。

１ フィラメントワインディング装置
５０ ヘリカル巻きユニット
５２ フレーム部材
５３ ノズルユニット
５４ 通過穴
５６ ガイド移動用モータ（第１駆動源）
５７ ガイド回転用モータ（第２駆動源）
６５ ガイド体（ノズル部材）
７１ 駆動ギア（伝達部材）
７２ 移動用リングギア（第１回転筒）
７２ｂ 内周面
７３ 従動ギア（第１従動部材）
８２ 回転用リングギア（第２回転筒）
８２ｂ 内周面
８３ 従動ギア（第２従動部材）
９１ 回転軸部材（共通支持部材）
９２ 支持部材（第１支持部材）
９３ 支持部材（第２支持部材）
９４ 被取付部
９５ 軸受
Ｆ 繊維束
Ｌ ライナー

Claims (10)

1. ライナーに繊維束をヘリカル巻きするヘリカル巻きユニットを備えるフィラメントワインディング装置であって、
   前記ヘリカル巻きユニットは、
   少なくとも水平方向に前記ライナーが通過可能な通過穴が形成されたフレーム部材と、
   前記通過穴の軸方向において前記フレーム部材の一方側に配置され、且つ、前記ライナーを挿通可能に設けられた、第１駆動源によって回転駆動される第１回転筒と、
   前記ライナーへ繊維束を案内するノズル部材をそれぞれ有し、前記フレーム部材に取り付けられ且つ前記第１駆動源の動力伝達方向において前記第１回転筒の下流側に配置され、前記第１駆動源の動力によって前記ノズル部材の伸縮動作及び回転動作のうち一方を行う複数のノズルユニットと、
   前記第１回転筒の内周面にそれぞれ接触して従動回転することによって、各ノズル部材の前記伸縮動作及び前記回転動作のうち前記一方を各ノズルユニットに行わせる複数の第１従動部材と、
   前記複数の第１従動部材とは別に設けられ且つ前記フレーム部材に取り付けられ、前記第１回転筒の前記内周面に下方から接触して前記第１回転筒を回転可能に支持する第１支持部材と、を備えることを特徴とするフィラメントワインディング装置。
2. 前記第１支持部材は、前記フレーム部材に回転可能に支持され、前記第１回転筒の前記内周面に接触して従動回転する回転部材であることを特徴とする請求項１に記載のフィラメントワインディング装置。
3. 前記第１支持部材は、軸受を介して前記フレーム部材に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項２に記載のフィラメントワインディング装置。
4. 前記複数のノズルユニットは、前記フレーム部材に着脱可能に構成され、
   前記ヘリカル巻きユニットは、前記動力伝達方向において前記第１駆動源と前記第１回転筒との間に配置された伝達部材をさらに備え、
   前記伝達部材は、前記第１回転筒の径方向外側に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィラメントワインディング装置。
5. 前記複数のノズルユニットは、前記フレーム部材に着脱可能に構成され、
   各第１従動部材は、各ノズルユニットに含まれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフィラメントワインディング装置。
6. 前記複数のノズルユニットは、前記フレーム部材に着脱可能に構成され、
   各第１従動部材は、前記フレーム部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフィラメントワインディング装置。
7. 前記第１支持部材は、
   前記第１回転筒の周方向において、
   前記複数の第１従動部材のうち前記第１回転筒の内周面に下方から接触している複数の前記第１従動部材の間に配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のフィラメントワインディング装置。
8. 前記フレーム部材は、
   第１回転筒の周方向に並べて配置された、前記第１支持部材が着脱可能に取り付けられる複数の被取付部を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のフィラメントワインディング装置。
9. 前記ヘリカル巻きユニットは、
   前記軸方向において前記フレーム部材の他方側に配置され、前記ライナーを挿通可能に設けられた、第２駆動源によって回転駆動される第２回転筒と、
   前記第２回転筒の内周面にそれぞれ接触して従動回転することによって、各ノズル部材の伸縮動作及び回転動作のうち他方を各ノズルユニットに行わせる複数の第２従動部材と、
   前記複数の第２従動部材とは別に設けられ且つ前記フレーム部材に取り付けられ、前記第２回転筒の前記内周面に下方から接触して前記第２回転筒を回転可能に支持する第２支持部材と、を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のフィラメントワインディング装置。
10. 前記ヘリカル巻きユニットは、
    前記フレーム部材に取り付けられて前記軸方向に延び、前記軸方向における一端部に前記第１支持部材が支持され、前記軸方向における他端部に前記第２支持部材が支持されている共通支持部材を備えることを特徴とする請求項９に記載のフィラメントワインディング装置。

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