JP4715264B2 - フィラメントワインディング装置及び成形品の成形方法 - Google Patents
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Description
上記目的を達成するために、本発明によれば、回転可能に支持されたマンドレルと、前記マンドレルに複合材料を供給可能な供給手段と、を備え、回転する前記マンドレルに前記供給手段から供給された前記複合材料を巻き付けて成形品を成形するフィラメントワインディング装置であって、成形すべき凹状部の形状に対応した形状を持ち、前記マンドレルの径方向に沿って移動可能な第1の内側押圧部を有する内側押圧手段と、前記成形すべき凹状部の形状に対応した形状を持ち、前記マンドレルの径方向に沿って移動可能な第1の外側押圧部を有する外側押圧手段と、をさらに備え、前記内側押圧手段は、前記マンドレルの外周面に形成された開口部を介して、前記第1の内側押圧部を外部に露出させるように、前記マンドレルの内部に設けられ、前記外側押圧手段は、前記第1の外側押圧部を前記第1の内側押圧部に対向させるように、前記マンドレルの外部に設けられているフィラメントワインディング装置、及び、当該装置を用いて成形された成形品が提供される。
10…マンドレル
11…回転軸
12…ロータリジョイント
13…開口部
20…内側押圧装置
21…第1の内側押圧部材
22…第1の内側エアシリンダ
23…第2の内側押圧部材
24…第2の内側エアシリンダ
25…エアバッグ
26…配管
30…モータ
31…ベルト
32…クラッチ
33…支持部材
40…外側押圧装置
41…第1の外側押圧部材
41a…傾斜面
42…第1の外側エアシリンダ
43…第2の外側押圧部材
44…第2の外側エアシリンダ
50…エア供給装置
60…フレーム
61…開口
65…ロック機構
66…ロック部材
70…架台
80…クリール
90…樹脂槽
100…複合材料
101…凹状部
102…凸状部
H…加熱炉
D…マンドレル台車
Claims (14)
- 回転可能に支持されたマンドレルと、
前記マンドレルに複合材料を供給可能な供給手段と、を備え、
回転する前記マンドレルに前記供給手段から供給された前記複合材料を巻き付けて成形品を成形するフィラメントワインディング装置であって、
成形すべき凹状部の形状に対応した形状を持ち、前記マンドレルの径方向に沿って移動可能な第1の内側押圧部を有する内側押圧手段と、
前記成形すべき凹状部の形状に対応した形状を持ち、前記マンドレルの径方向に沿って移動可能な第1の外側押圧部を有する外側押圧手段と、をさらに備え、
前記内側押圧手段は、前記マンドレルの外周面に形成された開口部を介して、前記第1の内側押圧部を外部に露出させるように、前記マンドレルの内部に設けられ、
前記外側押圧手段は、前記第1の外側押圧部を前記第1の内側押圧部に対向させるように、前記マンドレルの外部に設けられているフィラメントワインディング装置。 - 前記第1の内側押圧部及び前記第1の外側押圧部は、前記成形すべき凹状部を凸状に反転させた形状をそれぞれ持つ請求項1記載のフィラメントワインディング装置。
- 前記外側押圧手段は、前記成形すべき凹状部の外周を包囲するような形状を持ち、前記マンドレルの径方向に沿って移動可能な第2の外側押圧部をさらに有する請求項1又は2記載のフィラメントワインディング装置。
- 前記内側押圧手段は、前記第1の外側押圧部の周縁を押圧可能な周縁押圧部をさらに有する請求項1〜3の何れかに記載のフィラメントワインディング装置。
- 前記周縁押圧部は、膨張することにより前記第1の外側押圧部の周縁を押圧する請求項4記載のフィラメントワインディング装置。
- 前記内側押圧手段は、前記第1の内側押圧部を前記マンドレルの径方向に沿って移動可能に支持する第1の内側支持部をさらに有し、
前記外側押圧手段は、前記第1の外側押圧部を前記マンドレルの径方向に沿って移動可能に支持する第1の外側支持部をさらに有しており、
前記第1の内側押圧部は、前記第1の内側支持部から着脱可能であり、
前記第1の外側押圧部は、前記第1の外側支持部から着脱可能である請求項1〜5の何れかに記載のフィラメントワインディング装置。 - 前記外側押圧手段は、前記第2の外側押圧部を前記マンドレルの径方向に沿って移動可能に支持する第2の外側支持部をさらに有し、
前記第2の外側押圧部は、前記第2の外側支持部から着脱可能である請求項3〜6の何れかに記載のフィラメントワインディング装置。 - 前記外側押圧手段を支持する支持手段をさらに備え、
前記支持手段は、前記マンドレルと同調して回転可能である請求項1〜7の何れかに記載のフィラメントワインディング装置。 - 回転するマンドレルに複合材料を巻き付けて成形品を成形する方法であって、
前記マンドレルの外周面において凹状部を成形すべき位置を凸状に盛り上げた状態で、前記複合材料を巻き付ける巻付ステップと、
前記マンドレルに巻き付けられた前記複合材料の凸状部を、前記マンドレルの径方向内側に向かって押圧して凹状に変形させる変形ステップと、を備えた成形品の成形方法。 - 回転するマンドレルに複合材料を巻き付けて成形品を成形する方法であって、
成形すべき凹状部の形状に対応した形状を持つ第1の内側押圧部を、前記マンドレルの外周面に形成された開口部から突出させた状態で、前記マンドレルに前記複合材料を巻き付ける巻付ステップと、
前記マンドレルに巻き付けられた前記複合材料に、前記成形すべき凹状部に対応した形状を持つ第1の外側押圧部を当接させて、前記第1の内側押圧部と前記第1の外側押圧部との間に前記複合材料を挟み込む挟込ステップと、
前記複合材料を挟み込んだ状態で、前記第1の内側押圧部と前記第1の外側押圧部とを前記マンドレルの径方向内側に向かって同調して移動させて、前記マンドレルに巻き付けられた前記複合材料の凸状部を前記マンドレルの径方向内側に向かって押圧して凹状に変形させる変形ステップと、
前記第1の内側押圧部と前記第1の外側押圧部とを離反方向に移動させて前記複合材料を離型する離型ステップと、を備えた成形品の成形方法。 - 前記第1の内側押圧部及び前記第1の外側押圧部は、前記成形すべき凹状部を凸状に反転させた形状をそれぞれ持つ請求項10記載の成形品の成形方法。
- 前記挟込ステップにおいて、前記成形すべき凹状部の外周を包囲するような形状を持つ第2の外側押圧部を、前記マンドレルに巻き付けられた前記複合材料に当接させた後に、当該複合材料に前記第1の外側押圧部を当接させる請求項10又は11記載の成形品の成形方法。
- 前記変形ステップにおいて、前記複合材料を挟み込んだ状態で、前記第1の内側押圧部と前記第1の外側押圧部とを前記マンドレルの径方向内側に向かって移動させた後に、前記第1の外側押圧部の周縁を押圧する請求項10〜12の何れかに記載の成形品の成形方法。
- 前記第1の内側押圧部と前記第1の外側押圧部との間に前記複合材料を挟み込んだ状態で、前記マンドレルを回転させながら前記複合材料の乾燥を行う乾燥ステップをさらに備えた請求項10〜13の何れかに記載の成形品の成形方法。
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