JP6897784B2 - フィラメントワインディング装置、及び、フィラメントワインディング装置における糸掛け方法 - Google Patents

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、及び、フィラメントワインディング装置における糸掛け方法に関する。

特許文献１には、繊維束をマンドレル（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が開示されている。フィラメントワインディング装置は、ライナーに対してヘリカル巻きを行うヘリカル巻ヘッドと、ヘリカル巻ヘッドに供給される複数の繊維束がそれぞれ巻かれている多数のクリール（ボビン）が配置される供給部とを備える。ヘリカル巻きを行う際には、多数の繊維束を供給部からライナーまで案内するための準備として、繊維束の走行経路上に配置されたガイド等に繊維束を掛ける糸掛け作業を行う必要がある。この糸掛け作業は、作業者の手作業により行われる。

特開２００８−１９５０００号公報

多数の繊維束の糸掛け作業には膨大な手間がかかるため、糸掛け作業の手間を削減するために、本願発明者は、以下のような手段を検討している。例えば、ボビンからライナーまでの繊維束の走行経路上にノズルを配置し、ノズルに圧縮空気を供給して繊維束を飛ばし、人手によらずボビンからライナーまで繊維束を案内するという手段が考えられる。しかしながら、繊維束をノズルで飛ばそうとすると、繊維束が気流によってばらばらにほどけてしまい、ボビンからライナーまで繊維束を飛ばすことが非常に困難であることが、本願発明者により知見された。

本発明の目的は、糸掛け作業の手間を省きつつ、繊維束をヘリカル巻ヘッドまで確実に案内することである。

第１の発明のフィラメントワインディング装置は、ライナーを回転可能に支持する支持部と、前記ライナーに巻き付けられる繊維束が巻かれているボビンを支持する給糸部と、
前記給糸部から前記ライナーにかけて形成されている繊維束案内経路を走行する前記繊維束を、前記ライナーにヘリカル巻きするヘリカル巻ヘッドと、前記繊維束とは異なる種類であり、且つ、前記繊維束の先端部に繋がれている種糸を前記ボビンから前記ライナーまで案内する種糸案内経路を形成する種糸案内機構と、を備え、前記種糸案内機構は、圧縮気体により前記種糸を飛ばすノズルと、前記ノズルによって飛ばされた前記種糸を案内するガイド管と、を有し、前記ノズル及び前記ガイド管は、前記繊維束案内経路に沿って配置され、且つ、前記種糸を前記種糸案内経路から前記繊維束案内経路へ取出可能に構成されていることを特徴とするものである。

本発明では、繊維束の代わりに、繊維束に繋がれた種糸が、ノズル及びガイド管によって、種糸案内経路に沿ってライナーまで案内される。種糸がライナーに到達した後、種糸を種糸案内経路から取り出して繊維束案内経路に移動させることができる。そして、種糸をライナー側へ引っ張ることで、種糸に繋がれている繊維束を繊維束案内経路に沿って引き出し、ライナーまで案内できる。したがって、糸掛け作業の手間を省きつつ、繊維束をヘリカル巻ヘッドまで確実に案内できる。

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、前記ライナーまで案内された前記種糸を巻き取ることで、前記種糸を前記種糸案内経路から前記繊維束案内経路に取り出し、且つ、前記種糸に繋がれている前記繊維束を前記繊維束案内経路に沿って前記ライナーまで引き出す引出装置をさらに備えることを特徴とするものである。

本発明では、種糸に繋がれている繊維束が引出装置によってライナーまで引き出されるので、種糸に繋がれている繊維束を手作業で引き出す場合と比べて、糸掛け作業の手間をさらに省くことができる。

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、前記支持部は、前記ライナーを回転駆動する駆動装置を有し、前記引出装置は、前記駆動装置であることを特徴とするものである。

本発明では、支持部に支持されているライナーに種糸を固定して、駆動装置によってライナーを回転駆動することで、種糸をライナーの端部等に巻き付けることができる。これにより、種糸に繋がれている繊維束を、ライナーの回転によって、ライナーまで引き出すことができる。したがって、引出装置を別途設ける必要がなく、コスト増大を抑制できる。

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、前記ノズルには、前記種糸を前記ノズルから取出可能なスリットが形成されていることを特徴とするものである。

本発明では、単純な構造によって、ライナーまで案内された種糸をノズルから取り出すことができる。

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、前記ガイド管には、前記ガイド管の延設方向の全長に亘ってスリットが形成されていることを特徴とするものである。

本発明では、単純な構造によって、ライナーまで案内された種糸をガイド管から取り出すことができる。

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５のいずれかの発明において、前記種糸案内機構は、前記種糸が前記種糸案内経路から抜け出ることを防止する規制状態と、前記種糸が前記種糸案内経路から取り出されることを許可する許可状態との間で状態を切換可能であることを特徴とするものである。

本発明では、種糸がノズルによって飛ばされてからライナーに到達するまでの間、種糸案内機構を規制状態に維持しておくことで、種糸が種糸案内経路から抜け出ることを防止できる。また、種糸がライナーに到達した後、種糸案内機構を許可状態に切り換えることで、種糸を種糸案内経路から取り出すことができる。

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６の発明において、前記ノズルには、前記種糸を前記ノズルから取出可能なスリットが形成されており、前記種糸案内機構は、前記ノズルの前記スリットを閉鎖及び開放可能なノズル蓋を有することを特徴とするものである。

本発明では、ノズル蓋でスリットを閉鎖することで種糸がノズルから抜け出ることを防止し、スリットを開放することで種糸をノズルから取り出すことができる。このように、単純な構成によって、種糸がノズルから抜け出ることを防止する状態と種糸の取り出しを可能にする状態との間でノズルの状態を切り換えることができる。

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６又は第７の発明において、前記ガイド管には、前記ガイド管の延設方向の全長に亘ってスリットが形成されており、前記種糸案内機構は、前記ガイド管の前記スリットを閉鎖及び開放可能なガイド蓋を有することを特徴とするものである。

本発明では、ガイド蓋でスリットを閉鎖することで種糸がガイド管から抜け出ることを防止し、スリットを開放することで種糸をガイド管から取り出すことができる。このように、単純な構成によって、種糸がガイド管から抜け出ることを防止する状態と種糸の取り出しを可能にする状態との間でガイド管の状態を切り換えることができる。

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、種糸走行方向において前記種糸案内経路の上流側端部に配置され、前記ノズルにより飛ばされる前の前記種糸を貯留する種糸バッファを、さらに備えることを特徴とするものである。

種糸が所定の場所に貯留されずに垂れ下がる等している場合、種糸がノズルによって飛ばされたときに、種糸が周辺の部材等に引っかかったり絡まったりするおそれがある。本発明では、種糸が、ノズルによって種糸バッファから引き出されつつ飛ばされる。このため、種糸バッファからノズルまでの種糸の経路を適切に形成することで、種糸が周辺の部材等に引っかかったり絡まったりすることを抑制できる。

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１〜第８のいずれかの発明において、前記ボビンの表面には、前記種糸が巻かれており、前記ボビンを回転駆動するボビン駆動装置を、さらに備えることを特徴とするものである。

第９の発明の代替手段として、繊維束が巻かれているボビンの表面に種糸を巻いて貯留することも考えられるが、以下のような問題が生じうる。すなわち、繊維束が巻かれているボビンは重いため、ノズルに供給される圧縮空気によって種糸を飛ばそうとしてもボビンが従動回転しにくく、種糸が解舒されにくい。本発明では、種糸がボビンから解舒されるようにボビンを回転駆動することで、種糸をボビンから解舒しつつノズルによって飛ばすことができる。

第１１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１０のいずれかの発明において、前記繊維束案内経路には、前記繊維束を案内する案内ローラが設けられ、前記種糸案内機構は、前記案内ローラの周面に沿って配置された湾曲状部分を含む前記ガイド管を有し、前記ガイド管の前記周面と対向する位置から、前記種糸を取出可能であることを特徴とするものである。

本発明では、ガイド管の湾曲状部分が案内ローラの周面に沿って配置されており、さらに、案内ローラと対向する位置から種糸を取出可能である。このため、種糸案内経路上のガイド管から繊維束案内経路上の案内ローラへ種糸をスムーズに移動させることができる。したがって、種糸を移動させたときに種糸が案内ローラから外れることを抑制できる。

第１２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１１のいずれかの発明において、前記繊維束案内経路には、位置が固定された固定ローラと、繊維束走行方向において前記固定ローラの上流側又は下流側に配置され、且つ、前記固定ローラに対して移動可能な可動ローラと、が設けられ、前記種糸案内機構は、前記固定ローラに対して位置が固定された固定ガイド管と、前記可動ローラと一体的に移動可能な可動ガイド管と、を有し、前記可動ローラは、前記繊維束を案内する通常位置と、前記可動ガイド管の前記繊維束走行方向における前記固定ガイド管側の端部が、前記固定ガイド管の前記繊維束走行方向における前記可動ガイド管側の端部と対向する種糸案内位置と、の間で移動可能であり、前記可動ローラが前記種糸案内位置から前記通常位置に移動することで、前記種糸が前記種糸案内経路から前記繊維束案内経路に移動可能であることを特徴とするものである。

本発明では、可動ローラを可動ガイド管とともに種糸案内位置に移動させることで、固定ガイド管の端部と可動ガイド管の端部が対向し、種糸案内経路が形成される。したがって、繊維束案内経路が複雑な場合でも、可動ガイド管の配置位置の工夫により、種糸案内経路を単純化できる。また、種糸がライナーまで案内された後、可動ローラを通常位置に戻すことで繊維束案内経路が形成される。したがって、種糸を効率的に繊維束案内経路に移動させることができる。

第１３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１２のいずれかの発明において、前記種糸の長さが、前記種糸案内経路の長さ以上であることを特徴とするものである。

種糸が種糸案内経路よりも短い場合、種糸の先端部がライナーまで到達した際に、繊維束の一部も種糸案内経路上にあるため、繊維束がノズルやガイド管等との接触により損傷するおそれがある。また、種糸案内機構によって繊維束をライナーまで案内するために、繊維束をボビンから解舒する必要があるが、繊維束が巻かれているボビンは重いため、ノズルに供給される圧縮空気によって種糸を飛ばそうとしても、ボビンが従動回転しにくい。本発明では、種糸を種糸案内経路の全長に亘ってライナーまで案内できる。このため、繊維束をノズルやガイド管に接触させることなく繊維束案内経路に沿ってライナーまで案内することができる。したがって、ノズルやガイド管と繊維束との接触による繊維束の損傷等を防止できる。また、種糸を繊維束とともに飛ばす必要がないため、種糸を飛ばす際に重いボビンを回転させる必要がない。したがって、ノズルによって種糸をライナーまで到達させやすくすることができる。

第１４の発明のフィラメントワインディング装置における糸掛け方法は、ライナーに繊維束をヘリカル巻きするヘリカル巻ヘッドと、前記ヘリカル巻ヘッドに供給される前記繊維束が巻かれているボビンを支持する支持部と、を備えるフィラメントワインディング装置において、前記ヘリカル巻ヘッドによる前記ライナーへの前記繊維束の巻き付けに先立って、前記ボビンから前記ライナーまで前記繊維束を案内する繊維束案内経路に前記繊維束を掛ける糸掛け方法であって、前記繊維束とは異なる種類であり、且つ、前記繊維束の先端部に繋がれている種糸を、圧縮気体により前記種糸を飛ばすノズルと、前記ノズルによって飛ばされた前記種糸を案内するガイド管と、を有する種糸案内機構によって、前記ライナーまで案内する種糸案内工程と、前記種糸案内機構により形成された種糸案内経路に沿って前記ライナーまで案内された前記種糸を、前記ノズル及び前記ガイド管から取り出し、前記種糸案内経路から前記繊維束案内経路へ移動させる種糸移動工程と、前記ライナーまで案内された前記種糸を引っ張ることで、前記繊維束を前記ライナーまで引き出す繊維束引出工程と、を備えることを特徴とするものである。

本発明では、第１の発明と同様に、糸掛け作業の手間を省きつつ、繊維束をヘリカル巻ヘッドまで確実に案内できる。

第１５の発明のフィラメントワインディング装置における糸掛け方法は、前記第１４の発明において、前記繊維束引出工程において前記種糸を前記ライナー側へ引っ張っているときに、前記種糸に繋がれている前記繊維束が前記種糸案内経路上で引っ張られて前記ノズルに入り込むよりも前に、前記種糸移動工程を完了させることを特徴とするものである。

繊維束引出工程において種糸が引っ張られているときに、種糸に繋がれている繊維束がノズルやガイド管に入り込むと、繊維束がノズルやガイド管に入る際や、繊維束がノズルやガイド管から取り出される際に、繊維束が損傷する等のおそれがある。このため、繊維束は、なるべく、繊維束が本来走行する繊維束案内経路上で引っ張られてライナーまで案内されることが望ましい。本発明では、繊維束がノズルに入り込むよりも前に種糸を繊維束案内経路に移動完了させることで、種糸とともに繊維束の先端部も繊維束案内経路に移動する。したがって、繊維束がノズルやガイド管に入り込むことを防止でき、繊維束がノズルやガイド管との接触によって損傷すること等を防止できる。

第１６の発明のフィラメントワインディング装置における糸掛け方法は、前記第１４又は第１５の発明において、前記ライナーまで案内された前記種糸を巻き取ることで、前記繊維束引出工程の少なくとも一部を、前記種糸移動工程と並行して行うことを特徴とするものである。

本発明では、ライナーまで案内された種糸を巻き取ることで、種糸にテンションを付与して種糸案内経路から繊維束案内経路へ種糸を移動させるとともに、種糸に繋がれた繊維束をライナー側へ引き出すことができる。このように、繊維束引出工程の少なくとも一部を種糸移動工程と並行して行うことで、作業時間を短縮できる。

第１７の発明のフィラメントワインディング装置における糸掛け方法は、前記第１４又は第１５の発明において、前記繊維束引出工程を開始するよりも前に前記種糸移動工程を完了させることを特徴とするものである。

本発明では、種糸を種糸案内経路から繊維束案内経路へ移動させ終わった後に繊維束引出工程を開始するので、繊維束がノズルやガイド管等に接触することをより確実に防止できる。

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。 フィラメントワインディング装置の電気的構成を示すブロック図である。 繊維束案内経路及び種糸案内経路の模式図である。 ボビン支持部の周辺の構成を示す模式図である。 ノズルの説明図である。 繊維束案内部、ガイド管及びその周辺の構成を示す説明図である。 テンション付与部の説明図である。 たるみ取り部の説明図である。 糸掛け作業の手順を示すフローチャートである。 可動ローラが種糸案内位置に位置しているときのテンション付与部及びたるみ取り部を示す説明図である。 種糸がノズルによって飛ばされる様子を示す説明図である。 種糸がライナーまで到達した状態を示す説明図である。 ノズルの蓋及びガイド管の蓋が開けられた状態を示す説明図である。 可動ローラが通常位置に戻ったときのテンション付与部及びたるみ取り部を示す説明図である。 種糸がライナーに巻き付けられている様子を示す説明図である。 ガイド管からローラへの種糸の移動を示す説明図である。 種糸が繊維束案内経路に移動した後のボビン支持部の周辺を示す説明図である。 変形例に係るボビン支持部の周辺の構成を示す模式図である。 さらに別の変形例に係る繊維束案内経路及び種糸案内経路の模式図である。

次に、本発明の実施の形態について、図１〜図１８を参照しながら説明する。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の概略構成）
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。フィラメントワインディング装置１は、巻付装置２と、クリールスタンド３と、コントロールパネル４と、を備える。

巻付装置２は、ライナーＬに繊維束Ｆを巻き付ける装置である。繊維束Ｆは、例えば炭素繊維等の繊維材料に、熱硬化性の合成樹脂材が含浸されたものである。繊維束Ｆの巻付対象物であるライナーＬは、例えば、圧力タンク用として、高強度アルミニウム等で形成されており、円筒部と、円筒部の両側に形成されたドーム部と、小径の口金部とを有する。なお、巻付装置２の詳細については後述する。

クリールスタンド３は、後述するヘリカル巻ユニット４０に繊維束Ｆを供給するためのスタンドである。クリールスタンド３は、支持フレーム１１と、支持フレーム１１に支持された複数（例えば、１８０個）のボビン支持部１２（本発明の給糸部）とを有する。支持フレーム１１は、概ね左右対称に配置されている。また、支持フレーム１１の左右方向における中央部には、巻付装置２の一部が配設される配設空間１３が形成されている（なお、配設空間１３内の詳細については、図示を省略している）。複数のボビン支持部１２は、ヘリカル巻ユニット４０に供給される繊維束Ｆが巻かれているボビンＢ（図１においては１つだけ図示している）を、それぞれ回転可能に支持している。

コントロールパネル４は、制御装置５と、表示部６と、操作部７とを有する。制御装置５は、巻付装置２の各部の動作を制御する。表示部６は、巻付装置２によるライナーＬへの繊維束の巻付条件等を表示する。操作部７は、例えば不図示の操作ボタンを有し、オペレータが巻付装置２による巻付条件等を制御装置５に入力するために用いられる。

（巻付装置の構成）
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。巻付装置２は、基台１５と、支持ユニット２０（本発明の支持部。第１支持ユニット２１及び第２支持ユニット２２）と、フープ巻ユニット３０と、ヘリカル巻ユニット４０（本発明のヘリカル巻ヘッド）と、を備える。

基台１５は、支持ユニット２０、フープ巻ユニット３０、及び、ヘリカル巻ユニット４０を支持可能に構成されている。基台１５は、前後方向に延びている。基台１５上には、前側から第１支持ユニット２１、フープ巻ユニット３０、ヘリカル巻ユニット４０、第２支持ユニット２２の順で、前後方向に並べて配置されている。また、基台１５の上面には、前後方向に延びる複数のレール１６が配設されている。支持ユニット２０及びフープ巻ユニット３０は、レール１６上に配置され、レール１６に沿って前後方向に移動可能に構成されている。ヘリカル巻ユニット４０は、クリールスタンド３の配設空間１３の前端部において、基台１５に固定されている（図１参照）。

支持ユニット２０は、フープ巻ユニット３０よりも前側に配置される第１支持ユニット２１と、ヘリカル巻ユニット４０よりも後側に配置される第２支持ユニット２２と、を有する。支持ユニット２０は、前後方向に延びる支持軸２３を中心として、ライナーＬを回転可能に支持する。支持ユニット２０は、支持ユニット２０をレール１６に沿って前後方向に移動させるための移動用モータ２４と、ライナーＬを回転させるための回転用モータ２５（本発明の駆動装置）と、を有する（図３参照）。移動用モータ２４及び回転用モータ２５は、制御装置５によって駆動制御される。

フープ巻ユニット３０は、ライナーＬにフープ巻きを施す（ライナーＬの軸方向に対して概ね直角な方向に繊維束を巻き付ける）。フープ巻ユニット３０は、本体部３１と、回転部材３２と、を有する。本体部３１は、レール１６上に配置されており、回転部材３２をライナーＬの軸周りに回転可能に支持する。回転部材３２は、円板形状を有する部材である。回転部材３２の径方向中央部には、ライナーＬが通過可能な円形の通過穴３４が形成されている。フープ巻ユニット３０には、それぞれ繊維束が巻かれている複数のボビン３３が取り付けられている。複数のボビン３３は、回転部材３２の周方向に等間隔で配置されている。

フープ巻ユニット３０は、図３に示すように、フープ巻ユニット３０をレール１６に沿って前後方向に移動させるための移動用モータ３５と、回転部材３２を回転させるための回転用モータ３６と、を有する。移動用モータ３５及び回転用モータ３６は、制御装置５によって駆動制御される。制御装置５は、ライナーＬが相対的に通過穴３４を通過するようにフープ巻ユニット３０をレール１６に沿って往復移動させながら、回転部材３２を回転させる。これにより、複数のボビン３３がライナーＬの軸周りに公転し、複数の繊維束が複数のボビン３３から引き出される。引き出された複数の繊維束は、ライナーＬの表面に一斉にフープ巻きされる。

ヘリカル巻ユニット４０は、ライナーＬにヘリカル巻きを施す（ライナーＬの軸方向に対して概ね平行な方向に繊維束Ｆを巻き付ける）。ヘリカル巻ユニット４０は、本体部４１と、複数のガイド４２と、複数のノズル４３と、を有する。本体部４１は、基台１５に立設配置されている。本体部４１の左右方向における中央部には、ライナーＬが前後方向に通過可能な円形の通過穴４４が形成されている。複数のガイド４２及び複数のノズル４３は、通過穴４４の周方向に沿って配置されている。クリールスタンド３に配置されている複数のボビンＢから引き出された複数の繊維束Ｆは、複数のガイド４２を経由して、複数のノズル４３に通される。ノズル４３は、ライナーＬの径方向に沿って延びており、当該径方向における外側から内側に向けて繊維束Ｆを案内する。ノズル４３は、同軸で入れ子状に配置された径の異なる複数の管状部材を有している。これにより、径方向に伸縮可能、且つ、ノズル４３の長手方向を回転軸方向として回転可能に構成されている。

ヘリカル巻ユニット４０は、図３に示すように、ノズル４３を移動させるためのガイド移動用モータ４５と、ノズル４３を回転させるためのガイド回転用モータ４６とを有する。ガイド移動用モータ４５及びガイド回転用モータ４６は、制御装置５によって駆動制御される。制御装置５は、ライナーＬが通過穴４４を通過するように、支持ユニット２０をレール１６に沿って往復移動させながら、複数のノズル４３をライナーＬの外形に合わせてライナーＬの径方向に移動させる。これにより、複数のノズル４３から引き出された複数の繊維束Ｆが、ライナーＬの表面に一斉にヘリカル巻きされる。

巻付装置２でライナーＬへの繊維束Ｆの巻き付け動作を開始する際には、まず、例えば、オペレータが繊維束Ｆの糸端をテープ等でライナーＬに固定する。繊維束Ｆの糸端がライナーＬに固定された後、制御装置５が各モータ２４、２５、３５、３６、４５、４６（図３参照）を駆動制御する。これにより、支持ユニット２０に支持されたライナーＬに対して、フープ巻ユニット３０によってフープ巻きを施すことができるとともに、ヘリカル巻ユニット４０によってヘリカル巻きを施すことができる。

ここで、ライナーＬへの繊維束Ｆの巻き付け動作を開始するよりも前に、複数のボビンＢから複数の繊維束Ｆを引き出しつつ、繊維束Ｆの走行経路上に配置されているガイド部材等に繊維束Ｆを掛ける（すなわち、糸掛け作業をする）必要がある。前述したように、ライナーにヘリカル巻きされる繊維束Ｆの本数は非常に多く、例えば１８０本もの繊維束Ｆをライナーまで案内する必要がある。加えて、繊維束Ｆの走行経路は直線状ではなく、曲がりくねっており（例えば図１参照）、ボビンＢからライナーＬに至るまでに多数のガイド等に糸掛けを行う必要がある。このため、手作業による繊維束Ｆの糸掛け作業は、膨大な手間がかかる。そこで、本実施形態のフィラメントワインディング装置１は、糸掛け作業の手間を省き、且つ、繊維束Ｆをヘリカル巻ユニットまで確実に案内するために、以下の構成を有する。

（繊維束案内経路及び種糸案内経路）
糸掛け作業の容易化のための基本的な構成について、図４を用いて説明する。図４（ａ）は、複数の繊維束Ｆのうちの１つがボビンＢからライナーＬまで案内される繊維束案内経路５０と、上記１つの繊維束Ｆに対応する種糸Ｙ（詳細は後述）がライナーＬまで案内される種糸案内経路６０と、を示す説明図である。図４（ｂ）は、種糸Ｙが種糸案内経路６０に沿って案内されている状態を示す図である。図４（ｃ）は、種糸Ｙが種糸案内経路６０から繊維束案内経路５０に移動した後の状態を示す図である。なお、実際の繊維束案内経路５０及び種糸案内経路６０は曲がりくねっているが、図４（ａ）〜（ｃ）においては、図示の単純化のために、繊維束案内経路５０及び種糸案内経路６０をほぼ直線状に模式化して示している。以降の説明では、繊維束Ｆが走行する方向を繊維束走行方向とする。種糸Ｙが走行する方向を種糸走行方向とする。繊維束走行方向と種糸走行方向は、概ね同じ方向であるため、図４においては、同じ矢印で示している。

繊維束案内経路５０は、ライナーＬに対して繊維束Ｆがヘリカル巻きされるときに、繊維束Ｆを案内するための経路である。図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、繊維束案内経路５０上には、繊維束案内部５１と、テンション付与部５２と、たるみ取り部５３等が配置されている。

繊維束案内部５１は、繊維束Ｆを繊維束走行方向における下流側へ案内可能に構成されている。繊維束案内部５１は、繊維束Ｆを案内する複数の案内ローラ５４を有する。テンション付与部５２は、繊維束Ｆに所定のテンションを付与する。たるみ取り部５３は、繊維束Ｆにたるみが生じることを抑制する。テンション付与部５２及びたるみ取り部５３も、複数の案内ローラ５４を有している（図４においては図示省略）。テンション付与部５２及びたるみ取り部５３の案内ローラ５４には、位置が固定されているものと、移動可能なものとがある（詳細については後述する）。

種糸案内経路６０は、糸掛け作業時に、繊維束Ｆが繊維束案内経路５０に案内されるのに先立って、種糸ＹをライナーＬまで案内するための経路である。本実施形態の糸掛け作業とは、種糸Ｙを種糸案内経路６０に沿ってライナーＬまで案内し（図４（ｂ）参照）、種糸Ｙを種糸案内経路６０から繊維束案内経路５０に移動させ（図４（ｃ）参照）、種糸Ｙに繋がれた繊維束Ｆを繊維束案内経路５０に沿ってライナーＬまで案内する作業である。

種糸案内経路６０は、繊維束案内経路５０に沿って形成されている。種糸案内経路６０上には、種糸Ｙを貯留する種糸バッファ６１と、例えば圧縮空気の力によって種糸ＹをライナーＬまで飛ばす種糸案内機構６２と、が配置されている。種糸案内機構６２は、圧縮空気によって種糸Ｙを飛ばす複数のノズル６３と、ノズル６３によって飛ばされた種糸Ｙを案内する複数のガイド管６４と、を有する。なお、図４においては３つのノズル６３及び３つのガイド管６４が図示されているが、ノズル６３及びガイド管６４の数はこれに限られるものではない。種糸案内機構６２は、種糸案内経路６０から繊維束案内経路５０へ種糸Ｙを取り出すことができるように構成されている（図４（ｃ）における複数の二点鎖線の矢印参照。詳細については後述する）。

（種糸）
次に、種糸Ｙについて説明する。種糸Ｙは、糸掛け作業の際に、繊維束Ｆよりも先にライナーＬまで案内される糸である。種糸Ｙは、繊維束Ｆとは異なる種類の糸である。また、凧糸等に用いられる綿糸或いは釣り糸等に用いられるテグス等で形成された、軽量かつほどけにくい糸である。種糸Ｙには、樹脂等は含浸されていない。種糸Ｙの一端部は、繊維束Ｆの先端部と繋がれる。種糸Ｙの他端部には、例えば、ノズル６３によって種糸Ｙを飛ばしやすくするための頭部Ｈが繋がれている（図５参照）。種糸Ｙは、種糸案内経路６０よりも長い。

ここで、種糸案内機構６２によって繊維束Ｆを直接飛ばすのではなく、繊維束Ｆの代わりに種糸Ｙを飛ばす理由について説明する。まず、繊維束Ｆが巻かれているボビンＢは重いため、ノズル６３に供給される圧縮空気によって繊維束Ｆを飛ばそうとしても、ボビンＢは従動回転しにくい。そのため、繊維束ＦはボビンＢから解舒されにくい。また、樹脂が含浸されている繊維束Ｆをノズル６３によって飛ばそうとした場合、ノズル６３やガイド管６４に樹脂が付着することになる。このため、ノズル６３やガイド管６４の清掃が困難である。さらに、繊維束Ｆそのものがガイド管６４内に付着して途中で詰まるおそれがある。したがって、樹脂が含浸されている繊維束Ｆを種糸案内機構６２によって飛ばすことは難しい。また、繊維束Ｆに樹脂を含浸させずにノズル６３によって飛ばそうとしても、繊維束Ｆは気流によってばらばらにほどけてしまうため、繊維束Ｆを飛ばすこと自体が非常に困難である。以上のような理由により、本実施形態では、軽くて飛びやすく、ガイド管６４等に付着しにくく、且つ、ノズル６３に生じる気流によってほどけにくい種糸Ｙが用いられている。

（繊維束案内経路上及び種糸案内経路上の構成要素）
次に、繊維束案内経路５０及び種糸案内経路６０上の構成要素について、図５〜図９を用いて説明する。

まず、ボビン支持部１２の周辺の構成について、図５を用いて説明する。なお、図５では、繊維束ＦがライナーＬに巻き取られているとき（以下、通常動作時とする）の様子が示されている。ボビン支持部１２には、ボビンＢが装着されている。ボビン支持部１２の近傍には、種糸バッファ６１が配置されている。種糸バッファ６１は、例えば、クリールスタンド３の支持フレーム１１（図１参照）に固定された丸棒状の部材である。或いは、種糸バッファ６１は、支持フレーム１１に回転可能に支持されていても良い。種糸バッファ６１には、種糸Ｙが巻かれて貯留されている。

次に、種糸案内機構６２について説明する。種糸バッファ６１よりも種糸走行方向における下流側には、種糸案内機構６２が配置されている。種糸案内機構６２は、複数のノズル６３と、複数のガイド管６４とを有する。種糸案内機構６２は、圧縮空気が供給されるノズル６３によって種糸Ｙを飛ばし、飛ばされた種糸Ｙをガイド管６４によってライナーＬまで案内する。

ノズル６３について、図６を用いて説明する。図６（ａ）は、ノズル６３の斜視図である。図６（ｂ）は、ノズル６３の側面図である。図６（ｃ）は、ノズル６３を種糸走行方向における上流側から見たときの図である。なお、説明の便宜上、図６に示す方向を前後左右上下方向とし、ノズル６３の説明においてこれらの方向を記載する。なお、これらの方向は、図１等における前後左右上下方向と必ずしも一致するものではない。

ノズル６３は、例えば、圧縮空気（本発明の圧縮気体）によって種糸Ｙを飛ばすように構成されている。ノズル６３は、ノズル本体６３ａを有する。ノズル本体６３ａは、例えば、概ね直方体形状を有する部材である。ノズル本体６３ａの下部には、前後方向に貫通する貫通孔６３ｂが形成されている。また、ノズル本体６３ａの上部の前端部には、圧空源（不図示）に接続された圧縮空気供給用の配管（不図示）の端部が装着される装着孔６３ｃが形成されている。また、ノズル本体６３ａには、貫通孔６３ｂの後側部分と装着孔６３ｃとを連通させる連通孔６３ｄが形成されている（図６（ｂ）参照）。装着孔６３ｃ及び連通孔６３ｄを通じて、圧縮空気が貫通孔６３ｂ内に供給される（図６（ｂ）の実線矢印参照）ことで、貫通孔６３ｂ内に負圧が発生する。種糸Ｙが前方から貫通孔６３ｂ内に挿入されると、種糸Ｙが後方に向かって飛ばされる（図６（ｂ）の二点鎖線矢印参照）。

ノズル本体６３ａの貫通孔６３ｂよりも下方には、前後方向における全長に亘って、貫通孔６３ｂと外部とを連通させるスリット６３ｅが形成されている（図６（ａ）、（ｃ）参照）。スリット６３ｅが形成されていることにより、ライナーＬまで案内された種糸Ｙが、貫通孔６３ｂ内から取出可能となっている。

さらに、ノズル本体６３ａの下方には、スリット６３ｅを塞ぐためのノズル蓋６５が配置されている。ノズル蓋６５は、スリット６３ｅを塞ぐ閉鎖位置（図６（ｃ）の実線参照）と、スリット６３ｅを開放する開放位置（図６（ｃ）の二点鎖線参照）との間で移動可能である。ノズル蓋６５は、例えばアクチュエータ６６により移動させられる（図６（ｃ）の二点鎖線矢印参照）。アクチュエータ６６は、制御装置５と電気的に接続されている。ノズル蓋６５が閉鎖位置にあるとき、貫通孔６３ｂ内の種糸Ｙがスリット６３ｅを通って貫通孔６３ｂから抜け出ることが防止され、且つ、圧縮空気の漏れが防止される。その結果、種糸Ｙが安定的に送られる。ノズル蓋６５が開放位置にあるとき、スリット６３ｅを通して、貫通孔６３ｂ内の種糸Ｙを取り出すことが可能である。

次に、複数のガイド管６４について説明する。複数のガイド管６４は、ノズル６３によって飛ばされた種糸Ｙを種糸走行方向における下流側へ案内するための管である。複数のガイド管６４は、中空形状の部材であり、種糸Ｙを挿通させることが可能である。また、詳細については後述するが、各ガイド管６４は、スリット６４ｂ（図７（ｃ）参照）を有しており、スリット６４ｂの近傍には、ガイド蓋６７（図７（ｃ）参照）が配置されている。

複数のガイド管６４には、直線状のものもあり、湾曲しているものもある。また、複数のガイド管６４には、位置が固定されているものもあり、移動可能なものもある。以下、繊維束案内経路５０上の各構成に対応するガイド管６４の具体例について説明する。

（繊維束案内部）
まず、繊維束案内部５１の近傍に配置されたガイド管６４の一例について、図７を用いて説明する。図７（ａ）は、案内ローラ５４、及び、案内ローラ５４に沿って配置されたガイド管６４を、案内ローラ５４の軸方向から見た図である。図７（ｂ）は、ガイド管６４のみを矢印ＶＩＩ（ｂ）の方向から見た図である。図７（ｃ）は、図７（ａ）のＶＩＩ（ｃ）−ＶＩＩ（ｃ）断面図である。

上述したように、繊維束案内部５１は、複数の案内ローラ５４を有する。図７（ａ）に示すように、複数の案内ローラ５４の一つである案内ローラ５５の近傍に、ガイド管６４の一例としてのガイド管６８が配置されている。ガイド管６８は、案内ローラ５５の周面５５ａ（図７（ｃ）参照）に沿って設けられており、湾曲状部分６８ａ（図７（ａ）の太線参照）を含む。ガイド管６８の上流側端部は、ノズル６３に接続されている。

ガイド管６８には、ガイド管６８が延びる方向（延設方向）の全長に亘って、スリット６８ｂが形成されている（図７（ｂ）、（ｃ）参照）。スリット６８ｂが形成されていることにより、ライナーＬまで案内された種糸Ｙが、ガイド管６８内から取出可能となっている。案内ローラ５５の周面５５ａに沿って設けられたガイド管６８において、スリット６８ｂは、周面５５ａと対向する位置に配置されている（図７（ｃ）参照）。

さらに、種糸案内機構６２は、スリット６８ｂを塞ぐためのガイド蓋６９を有する（図７（ｃ）参照）。ガイド蓋６９は、スリット６８ｂを塞ぐ閉鎖位置（図７（ｃ）の実線参照）と、スリット６８ｂを開放する開放位置（図７（ｃ）の破線参照）との間で移動可能である。ガイド蓋６９は、例えばアクチュエータ７０により移動させられる（図７（ｃ）の破線矢印参照）。アクチュエータ７０は、制御装置５と電気的に接続されている。ガイド蓋６９が閉鎖位置にあるとき、ガイド管６８内の種糸Ｙがスリット６８ｂを通ってガイド管６８内から抜け出ることが防止され、且つ、圧縮空気の漏れが防止される。その結果、種糸Ｙが安定的に送られる。ガイド蓋６９が開放位置にあるとき、スリット６８ｂを通して、ガイド管６８内の種糸Ｙを取り出すことが可能である。

なお、上記の説明は、ガイド管６４の一例に関する説明である。すなわち、共通事項として、全てのガイド管６４には、種糸Ｙを取出可能なスリット６４ｂがそれぞれ形成されている。種糸案内機構６２は、各ガイド管６４のスリット６４ｂを塞ぐ閉鎖位置とスリット６４ｂを開放する開放位置との間で移動可能な、複数のガイド蓋６７を有する。また、案内ローラ５４の周面５４ａに沿って配置されているスリット６４ｂは、周面５４ａに対向している。以降の説明においても、同様である。

ノズル蓋６５及びガイド蓋６７の両方が開放位置に位置しているとき、ノズル６３のスリット６３ｅ及びガイド管６４のスリット６４ｂを通して、種糸Ｙを種糸案内経路６０から取り出し、繊維束案内経路５０に移動させることができる。なお、種糸案内機構６２において、ノズル蓋６５及びガイド蓋６７の両方が閉鎖位置にある状態が、本発明の規制状態に相当する。また、ノズル蓋６５及びガイド蓋６７の両方が開放位置にある状態が、本発明の許可状態に相当する。

（テンション付与部）
次に、テンション付与部５２及びその近傍に配置されたガイド管６４について、図８を用いて説明する。テンション付与部５２は、繊維束Ｆに所定のテンションを付与するためのものである。テンション付与部５２は、一例として、図８に示すように、基板７１と、５つの案内ローラ５４とを有する。５つの案内ローラ５４として、基板７１に取り付けられて位置が固定された３つの固定ローラ７２、７３、７４と、移動可能な２つの可動ローラ７５、７６と、が設けられている。繊維束走行方向（図８の実線矢印参照）において、上流側から、固定ローラ７２、可動ローラ７５、固定ローラ７３、可動ローラ７６、固定ローラ７４の順に設けられている。可動ローラ７５、７６は、例えば、アクチュエータ７７、７８によりそれぞれ移動させられる（図８の二点鎖線の矢印参照）。アクチュエータ７７、７８は、制御装置５と電気的に接続されている。通常動作時、繊維束Ｆの走行経路は、これら５つの案内ローラ５４によって、複雑に屈曲している。そこで、テンション付与部５２は、種糸案内経路６０を単純化するために、以下の構成を有する。

テンション付与部５２においても、上述したガイド管６４が複数設けられている。具体的には、固定ローラ７２、７３、７４に対して、位置が固定された３つの固定ガイド管８２、８３、８４が設けられている。さらに、可動ローラ７５、７６にそれぞれ固定された２つの可動ガイド管８５、８６が設けられている。可動ガイド管８５、８６は、それぞれ可動ローラ７５、７６と一体的に移動可能である。固定ガイド管８２、８３、８４は、直線状に並べられている。固定ガイド管８２の上流側端部は、ノズル６３に接続されている。

可動ローラ７５、７６は、繊維束Ｆにテンションを付与しつつ繊維束Ｆを案内する通常位置（図８の実線参照）と、可動ガイド管８５、８６が固定ガイド管８２、８３、８４とともに直線状に並ぶ種糸案内位置（図８の二点鎖線参照）との間で移動可能である。可動ガイド管８５が種糸案内位置に位置しているとき、固定ガイド管８２の下流側（可動ガイド管８５側）の端部と、可動ガイド管８５の上流側（固定ガイド管８２側）の端部とが、互いに対向し、可動ガイド管８５の下流側端部と固定ガイド管８３の上流側端部とが互いに対向している。同様に、可動ガイド管８６が種糸案内位置に位置しているとき、固定ガイド管８３の下流側端部と可動ガイド管８６の上流側端部とが互いに対向し、可動ガイド管８６の下流側端部と固定ガイド管８４の上流側端部とが互いに対向している。

（たるみ取り部）
次に、たるみ取り部５３及びその近傍に配置されたガイド管６４について、図９を用いて説明する。たるみ取り部５３は、繊維束Ｆにたるみが生じることを抑制可能に構成されている。図９に示すように、たるみ取り部５３は、テンション付与部５２と同様、案内ローラ５４として、固定ローラ９１と可動ローラ９２とを有する。可動ローラ９２は、繊維束走行方向（図９の実線矢印参照）において、固定ローラ９１の下流側に配置されている。可動ローラ９２は、例えば、アクチュエータ９３により移動させられる（図９の二点鎖線の矢印参照）。アクチュエータ９３は、制御装置５と電気的に接続されている。通常動作時、繊維束Ｆは２つの案内ローラ５４にＳ字のように案内されており、その走行経路は屈曲している。

そこで、テンション付与部５２と同様、ガイド管６４として、固定ローラ９１の近傍には固定ガイド管９４が、可動ローラ９２の近傍には可動ガイド管９５が、それぞれ設けられている。固定ガイド管９４の上流側端部は、ノズル６３に接続されている。可動ローラ９２は、繊維束Ｆを案内する通常位置（図９の実線参照）と、種糸Ｙを案内可能な種糸案内位置（図９の二点鎖線参照）との間で移動可能である。可動ガイド管９５が種糸案内位置に位置しているとき、可動ガイド管９５の上流側端部と、固定ガイド管９４の下流側端部とが、互いに対向している。

（糸掛け方法）
次に、以上のような構成を有するフィラメントワインディング装置１における糸掛け方法について、図１０〜図１８を用いて説明する。図１０は、一連の糸掛け方法を示すフローチャートである。他の図については、必要に応じて適宜説明する。

糸掛け作業を行う前の初期状態は、以下のようになっている。繊維束Ｆは、ボビンＢから引き出されておらず、繊維束案内経路５０上に配置されていない。種糸案内機構６２のノズル蓋６５及びガイド蓋６７は、いずれも閉鎖位置に位置している。テンション付与部５２の可動ローラ７５、７６及びたるみ取り部５３の可動ローラ９２は、種糸案内位置に位置している（図１１（ａ）、（ｂ）参照）。これにより、複数のガイド管６４が種糸案内経路６０上で直線状に配置された状態になっている。種糸バッファ６１には、種糸案内経路６０よりも長い種糸Ｙが貯留されている。種糸Ｙの一端部は、繊維束Ｆに繋がれている（図１２（ａ）参照）。ノズル６３には、圧縮空気が供給されている。

まず、作業者は、図１２（ａ）に示すように、種糸Ｙの他端部（頭部Ｈが繋がれている側の端部）を種糸案内機構６２の最も上流側のノズル６３に挿通させ、複数のノズル６３及び複数のガイド管６４によって種糸Ｙを飛ばし、ライナーＬの近傍まで案内する（本発明の種糸案内工程。Ｓ２０１）。このとき、上述したように、可動ローラ７５等が種糸案内位置に位置している（図１１（ａ）、（ｂ）参照）ため、種糸Ｙは、テンション付与部５２及びたるみ取り部５３においても、複数のガイド管６４内をスムーズに案内される。また、ノズル蓋６５及びガイド蓋６７が閉鎖位置に位置しているため、種糸Ｙが種糸案内経路６０から抜け出ることが防止されている。種糸ＹがライナーＬの近傍まで案内された後、図１２（ｂ）に示すように、種糸Ｙは全て種糸バッファ６１から解舒されている。一方、繊維束Ｆは、ボビンＢが重くて従動回転しにくいため、ボビンＢから解舒されずにそのまま残っている。

次に、作業者は、図１３に示すように、ライナーＬの近傍まで案内された種糸Ｙの端部をライナーＬに固定する（Ｓ２０２）。なお、種糸Ｙに繋がれた頭部Ｈは、この段階で種糸Ｙから外しても良い。種糸Ｙは、例えば、ライナーＬの小径の口金部Ｌａに固定させると良い。これにより、後述するように、口金部Ｌａに種糸Ｙを巻き付けて繊維束Ｆを口金部Ｌａに案内することで、そのままヘリカル巻きを開始することが可能になる。

次に、作業者は、コントロールパネル４（図１参照）の操作部７を操作することで、制御装置５にアクチュエータ６６、７０（図１４参照）を駆動させる。図１４（ａ）は、ノズル蓋６５が開放位置に位置している状態を、図１４（ｂ）は、ガイド蓋６７が開放位置に位置している状態を、それぞれ示す説明図である。すなわち、作業者は、アクチュエータ６６、７０を駆動させ、ノズル蓋６５及びガイド蓋６７を閉鎖位置（それぞれ二点鎖線参照）から開放位置（それぞれ実線参照）に移動させる（Ｓ２０３）。これにより、ノズル６３のスリット６３ｅ及びガイド管６４のスリット６４ｂを通して、種糸Ｙを種糸案内経路６０から取り出すことが可能になる。

次に、作業者は、コントロールパネル４の操作部７を操作することで、制御装置５にテンション付与部５２のアクチュエータ７７、７８（図８参照）及びたるみ取り部５３のアクチュエータ９３（図９参照）を駆動させる。すなわち、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、テンション付与部５２の可動ローラ７５、７６及びたるみ取り部５３の可動ローラ９２を種糸案内位置（それぞれ二点鎖線参照）から通常位置（それぞれ実線参照）に戻す（Ｓ２０４）。これにより、繊維束案内経路５０が形成される。なお、可動ローラ７５等の移動により、種糸Ｙに多少のテンションが付与される。このとき、ノズル蓋６５及びガイド蓋６７が開放位置に位置しているため、テンション付与部５２のガイド管６４及びたるみ取り部５３のガイド管６４から、種糸Ｙがスリット６４ｂを通って取り出され、繊維束案内経路５０に移動する。

次に、作業者は、コントロールパネル４の操作部７を操作することで、制御装置５に支持ユニット２０の回転用モータ２５（図３参照）を駆動させ、ライナーＬを回転させる（Ｓ２０５）。これにより、図１６に示すように、ライナーＬの口金部Ｌａに種糸Ｙが巻き付けられ始める。種糸ＹがライナーＬに巻き付けられることで、種糸Ｙにテンションが付与される。その結果、ガイド管６４内に残っている種糸Ｙが取り出されて、案内ローラ５４の周面５４ａに移動する（図１７参照）。また、種糸Ｙにテンションが付与されることで、ノズル６３の貫通孔６３ｂ内からも種糸Ｙが取り出される。このように、種糸Ｙ全体が種糸案内経路６０から繊維束案内経路５０に移動する（種糸移動工程）。

また、種糸ＹがライナーＬに巻き付けられることで、種糸移動工程と並行して、図１８に示すように、種糸Ｙに繋がれている繊維束ＦもボビンＢから引き出され、下流側に移動し始める。ここで、ライナーＬの回転が速すぎると、種糸Ｙが全て繊維束案内経路５０に移動するよりも前に繊維束Ｆがノズル６３やガイド管６４に入り込む可能性がある。また、繊維束Ｆがノズル６３やガイド管６４に入る際や、繊維束Ｆがノズル６３やガイド管６４から取り出される際に、繊維束Ｆが損傷する等のおそれがある。したがって、ライナーＬの回転速度を調節し、図１８に示すように、繊維束Ｆが最も上流側のノズル６３に入り込むよりも前に、種糸Ｙ全体を種糸案内経路６０から繊維束案内経路５０に移動させておく（すなわち、種糸移動工程を完了させる）ことが好ましい。

そして、ライナーＬがさらに回転すると、種糸Ｙが全てライナーＬに巻き取られ、繊維束ＦがライナーＬの近傍まで引き出される（繊維束引出工程）。すなわち、回転用モータ２５は、本発明の引出装置にも相当する。このように、ライナーＬを回転させるという１つの動作により、種糸移動工程及び繊維束引出工程が容易に、且つ、一部並行して行われる。

ライナーＬをさらに回転させると、引き出された繊維束ＦがライナーＬの口金部Ｌａにそのまま巻き付けられる。その後、そのままヘリカル巻きを開始できる（Ｓ２０６）。このようにして、糸掛け作業が完了する。

以上のように、繊維束Ｆの代わりに、繊維束Ｆに繋がれた種糸Ｙが、ノズル６３及びガイド管６４によって、種糸案内経路６０に沿ってライナーＬまで案内される。種糸ＹがライナーＬに到達した後、種糸Ｙを種糸案内経路６０から取り出して繊維束案内経路５０に移動させることができる。そして、種糸ＹをライナーＬ側へ引っ張ることで、種糸Ｙに繋がれている繊維束Ｆを繊維束案内経路５０に沿って引き出し、ライナーＬまで案内できる。したがって、糸掛け作業の手間を省きつつ、繊維束Ｆをヘリカル巻ユニット４０まで確実に案内できる。

また、支持ユニット２０に支持されているライナーＬに種糸Ｙを固定して、回転用モータ２５によってライナーＬを回転駆動することで、種糸ＹをライナーＬの端部等に巻き付けることができる。これにより、種糸Ｙに繋がれている繊維束Ｆを、ライナーＬの回転によって、ライナーＬまで引き出すことができる。したがって、種糸Ｙに繋がれている繊維束Ｆを手作業で引き出す場合と比べて、糸掛け作業の手間をさらに省くことができる。また、種糸Ｙ及び繊維束Ｆを引き出すための装置を別途設ける必要がないため、コスト増大を抑制できる。

また、ノズル本体６３ａにスリット６３ｅを形成することで、単純な構造によって、ライナーＬまで案内された種糸Ｙをノズル６３から取り出すことができる。

また、ガイド管６４にスリット６４ｂを形成することで、単純な構造によって、ライナーＬまで案内された種糸Ｙをガイド管６４から取り出すことができる。

また、種糸Ｙがノズル６３によって飛ばされてからライナーＬに到達するまでの間、種糸案内機構６２を規制状態に維持しておくことで、種糸Ｙが種糸案内経路６０から抜け出ることを防止できる。また、種糸ＹがライナーＬに到達した後、種糸案内機構６２を許可状態に切り換えることで、種糸Ｙを種糸案内経路から取り出すことができる。

また、ノズル蓋６５でスリット６３ｅを閉鎖することで種糸Ｙがノズル６３から抜け出ることを防止し、スリット６３ｅを開放することで種糸Ｙをノズル６３から取り出すことができる。このように、単純な構成によって、種糸Ｙがノズル６３から抜け出ることを防止する状態と、種糸Ｙの取り出しを可能にする状態との間で、ノズル６３の状態を切り換えることができる。

また、ガイド蓋６７でスリット６４ｂを閉鎖することで種糸Ｙがガイド管６４から抜け出ることを防止し、スリット６４ｂを開放することで種糸Ｙをガイド管６４から取り出すことができる。このように、単純な構成によって、種糸Ｙがガイド管６４から抜け出ることを防止する状態と種糸Ｙの取り出しを可能にする状態との間でガイド管６４の状態を切り換えることができる。

また、種糸Ｙが、ノズル６３によって種糸バッファ６１から引き出されつつ飛ばされる。このため、種糸バッファ６１からノズル６３までの種糸Ｙの経路を適切に形成することで、種糸Ｙが周辺の部材等に引っかかったり絡まったりすることを抑制できる。

また、ガイド管６４の湾曲状部分（例えば、ガイド管６８の湾曲状部分６８ａ）が案内ローラ５４の周面５４ａに沿って配置されており、案内ローラ５４と対向する位置から種糸Ｙを取出可能である。このため、種糸案内経路６０上のガイド管６４から繊維束案内経路５０上の案内ローラ５４へ種糸Ｙをスムーズに移動させることができる。したがって、種糸Ｙを移動させるときに種糸Ｙが案内ローラ５４から外れることを抑制できる。

また、可動ローラ７５等を可動ガイド管８５等とともに種糸案内位置に移動させることで、例えば固定ガイド管８２の端部と可動ガイド管８５の端部等が対向し、種糸案内経路６０が形成される。従って、繊維束案内経路５０が複雑な場合でも、可動ガイド管８５等の配置位置の工夫により、種糸案内経路６０を単純化できる。また、種糸ＹがライナーＬまで案内された後、可動ローラ７５等を通常位置に戻すことで繊維束案内経路５０が形成されるので、種糸Ｙを効率的に繊維束案内経路５０に移動させることができる。

また、種糸Ｙは種糸案内経路６０よりも長いため、種糸Ｙを種糸案内経路６０の全長に亘ってライナーＬまで案内することができる。このため、繊維束Ｆをノズル６３やガイド管６４に接触させることなく繊維束案内経路５０に沿ってライナーＬまで案内できるので、ノズル６３やガイド管６４と繊維束Ｆとの接触による繊維束Ｆの損傷等を防止できる。また、種糸Ｙを繊維束Ｆとともに飛ばす必要がないので、種糸Ｙを飛ばす際に重いボビンＢを回転させる必要がない。従って、ノズル６３によって種糸ＹをライナーＬまで到達させやすくすることができる。

また、繊維束Ｆがノズル６３に入り込むよりも前に種糸Ｙを繊維束案内経路５０に移動完了させることで、種糸Ｙとともに繊維束Ｆの先端部も繊維束案内経路５０に移動する。したがって、繊維束Ｆがノズル６３やガイド管６４に入り込むことを防止でき、繊維束Ｆがノズル６３やガイド管６４との接触によって損傷すること等を防止できる。

また、ライナーＬまで案内された種糸Ｙを巻き取ることで、種糸Ｙにテンションを付与して種糸案内経路６０から繊維束案内経路５０へ種糸を移動させるとともに、種糸に繋がれた繊維束ＦをライナーＬ側へ引き出すことができる。このように、繊維束引出工程の少なくとも一部を種糸移動工程と並行して行うことで、作業時間を短縮できる。

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、ボビン支持部１２の近傍に設けられた種糸バッファ６１が種糸Ｙを貯留するものとしたが、これには限られない。代替手段として、例えば、図１９に示すように、繊維束Ｆが巻かれているボビンＢの外周に種糸Ｙを巻きつけることで種糸Ｙを貯留しても良い。さらに、ボビンＢを回転駆動させるモータ９６（本発明のボビン駆動装置）が備えられていても良い。これにより、ボビンＢを回転させながら種糸ＹをボビンＢから解舒しつつ、種糸Ｙをノズル６３によって飛ばすことができる。なお、繊維束Ｆに樹脂が含浸されている場合、種糸Ｙに樹脂が含浸されることを防止するために、ボビンＢに巻かれている繊維束Ｆの外周を不図示のフィルム等で覆っても良い。

（２）前記までの実施形態において、ライナーＬを回転させることで種糸Ｙにテンションを付与し、種糸Ｙを種糸案内経路６０から取り出すものとしたが、これには限られない。例えば、図２０に示すように、種糸案内経路６０の途中にテンション付与装置９７を設ける等しても良い。テンション付与装置９７は、例えば、伸縮可能なフック９７ａを有する。このような構成において、種糸ＹがライナーＬまで到達した後に、テンション付与装置９７を作動させて、複数のガイド管６４同士の隙間にフック９７ａを伸ばし、種糸Ｙにフック９７ａを引っ掛ける。そして、フック９７ａを縮めることで種糸Ｙにテンションを与えて種糸Ｙを種糸案内経路６０から繊維束案内経路５０に移動させ、その後にライナーＬを回転させて繊維束Ｆを引き出しても良い。言い換えると、繊維束引出工程を開始するよりも前に種糸移動工程を完了させても良い。これにより、繊維束Ｆがノズル６３やガイド管６４に接触することをより確実に防止できる。或いは、テンション付与装置９７の代わりに、作業者が手作業で種糸Ｙを種糸案内経路６０から繊維束案内経路５０に移動させても良い。

（３）前記までの実施形態において、ガイド管６４にスリット６４ｂが形成されていることで、種糸案内経路６０から繊維束案内経路５０に種糸Ｙを取出可能であるものとしたが、これには限られない。例えば、１つのガイド管６４が２つの半割管から形成されていても良い。つまり、種糸Ｙをノズル６３によって飛ばすときには２つの半割管を互いに結合させることで種糸Ｙが抜け出ることを防止し、種糸Ｙを取り出すときには２つの半割管を分離させて種糸Ｙを取出可能にしても良い。ノズル本体６３ａも、同様に、２つの部材によって形成されていても良い。

（４）前記までの実施形態において、ノズル蓋６５によってスリット６３ｅを、ガイド蓋６７によってスリット６４ｂをそれぞれ塞ぐものとしたが、これには限られない。例えば、ノズル蓋６５やガイド蓋６７の代わりにフィルムをスリットに設け、種糸Ｙの張力によって種糸Ｙが抜け出る構成でも良い。或いは、種糸Ｙをノズル６３によって飛ばしているときに種糸Ｙが種糸案内経路６０から抜け出ないように、スリットの幅や形状を工夫し、ノズル蓋６５やガイド蓋６７を省いても良い。

（５）糸掛け作業において、種糸Ｙをノズル６３及びガイド管６４によってライナーＬの近傍まで到達させた後、種糸ＹをライナーＬに固定させる作業を、作業者の代わりにロボット等に行わせても良い。例えば、ヘリカル巻ユニット４０の近傍に、種糸Ｙを固定するための固定装置（不図示）が設けられていても良い。

（６）糸掛け作業において、種糸Ｙをノズル６３及びガイド管６４によってライナーＬの近傍まで到達させた後、ライナーＬ及び回転用モータ２５の代わりに、別の種糸巻取用の装置を用いて種糸Ｙを巻き取っても良い。このようにして、繊維束ＦをライナーＬの近傍まで引き出しても良い。

（７）糸掛け作業において、種糸Ｙを種糸案内機構６２によってライナーＬの近傍まで到達させた後の、ノズル蓋６５及びガイド蓋６７の開放位置への移動、種糸案内経路６０からの種糸Ｙの取出作業、繊維束Ｆの引出作業等は、作業者が手作業で行っても良い。

（８）糸掛け作業において、ステップＳ２０３とステップＳ２０４の順番を入れ替えても良い。この場合、可動ローラ７５等を種糸案内位置から通常位置に戻したとき、種糸Ｙは、ガイド管６４内に留まっている。この場合でも、ステップＳ２０５でライナーＬを回転させることで、全ての種糸Ｙが種糸案内経路６０から取り出される。

（９）種糸Ｙの長さは、種糸案内経路６０と同程度、或いは種糸案内経路６０よりも短くても良い。この場合、種糸ＹがライナーＬの近傍に到達した時点で、繊維束Ｆの一部もノズル６３等に入り込んでいることになる。但し、例えば、繊維束Ｆに樹脂が含浸されていない場合、ノズル６３やガイド管６４に繊維束Ｆが入り込んでもノズル６３やガイド管６４に樹脂が付着することがない。このような場合、繊維束Ｆがノズル６３等に入り込むことを許容しても良い。

１ フィラメントワインディング装置
１２ ボビン支持部（給糸部）
２０ 支持ユニット（支持部）
２５ 回転用モータ（駆動装置、引出装置）
４０ ヘリカル巻ユニット（ヘリカル巻ヘッド）
５０ 繊維束案内経路
５４ 案内ローラ
６０ 種糸案内経路
６１ 種糸バッファ
６２ 種糸案内機構
６３ ノズル
６３ｅ スリット
６４ ガイド管
６４ｂ スリット
６５ ノズル蓋
６７ ガイド蓋
７２、７３、７４ 固定ローラ
７５、７６ 可動ローラ
８２、８３、８４ 固定ガイド管
８５、８６ 可動ガイド管
Ｆ 繊維束
Ｌ ライナー
Ｙ 種糸

Claims (17)

1. ライナーを回転可能に支持する支持部と、
   前記ライナーに巻き付けられる繊維束が巻かれているボビンを支持する給糸部と、
   前記給糸部から前記ライナーにかけて形成されている繊維束案内経路を走行する前記繊維束を、前記ライナーにヘリカル巻きするヘリカル巻ヘッドと、
   前記繊維束とは異なる種類であり、且つ、前記繊維束の先端部に繋がれている種糸を、前記ボビンから前記ライナーまで案内する種糸案内経路を形成する種糸案内機構と、を備え、
   前記種糸案内機構は、圧縮気体により前記種糸を飛ばすノズルと、前記ノズルによって飛ばされた前記種糸を案内するガイド管と、を有し、
   前記ノズル及び前記ガイド管は、
   前記繊維束案内経路に沿って配置され、且つ、前記種糸を前記種糸案内経路から前記繊維束案内経路へ取出可能に構成されてい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. 前記ライナーまで案内された前記種糸を巻き取ることで、前記種糸を前記種糸案内経路から前記繊維束案内経路に取り出し、且つ、前記種糸に繋がれている前記繊維束を前記繊維束案内経路に沿って前記ライナーまで引き出す引出装置をさらに備え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. 前記支持部は、前記ライナーを回転駆動する駆動装置を有し、
   前記引出装置は、前記駆動装置であ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. 前記ノズルには、前記種糸を前記ノズルから取出可能なスリットが形成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. 前記ガイド管には、前記ガイド管の延設方向の全長に亘ってスリットが形成さ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. 前記種糸案内機構は、前記種糸が前記種糸案内経路から抜け出ることを防止する規制状態と、前記種糸が前記種糸案内経路から取り出されることを許可する許可状態との間で状態を切換可能であることを特徴とする請求項１〜５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. 前記ノズルには、前記種糸を前記ノズルから取出可能なスリットが形成されており、
   前記種糸案内機構は、前記ノズルの前記スリットを閉鎖及び開放可能なノズル蓋を有することを特徴とする請求項６に記載のフィラメントワインディング装置。
8. 前記ガイド管には、前記ガイド管の延設方向の全長に亘ってスリットが形成されており、
   前記種糸案内機構は、前記ガイド管の前記スリットを閉鎖及び開放可能なガイド蓋を有することを特徴とする請求項６又は７に記載のフィラメントワインディング装置。
9. 種糸走行方向において前記種糸案内経路の上流側端部に配置され、前記ノズルにより飛ばされる前の前記種糸を貯留する種糸バッファを、さらに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. 前記ボビンの表面には、前記種糸が巻かれており、
    前記ボビンを回転駆動するボビン駆動装置を、さらに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。
11. 前記繊維束案内経路には、前記繊維束を案内する案内ローラが設けられ、
    前記種糸案内機構は、前記案内ローラの周面に沿って配置された湾曲状部分を含む前記ガイド管を有し、
    前記ガイド管の前記周面と対向する位置から、前記種糸を取出可能であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のフィラメントワインディング装置。
12. 前記繊維束案内経路には、
    位置が固定された固定ローラと、
    繊維束走行方向において前記固定ローラの上流側又は下流側に配置され、且つ、前記固定ローラに対して移動可能な可動ローラと、が設けられ、
    前記種糸案内機構は、前記固定ローラに対して位置が固定された固定ガイド管と、前記可動ローラと一体的に移動可能な可動ガイド管と、を有し、
    前記可動ローラは、
    前記繊維束を案内する通常位置と、
    前記可動ガイド管の前記繊維束走行方向における前記固定ガイド管側の端部が、前記固定ガイド管の前記繊維束走行方向における前記可動ガイド管側の端部と対向する種糸案内位置と、の間で移動可能であり、
    前記可動ローラが前記種糸案内位置から前記通常位置に移動することで、前記種糸が前記種糸案内経路から前記繊維束案内経路に移動可能であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のフィラメントワインディング装置。
13. 前記種糸の長さが、前記種糸案内経路の長さ以上であることを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載のフィラメントワインディング装置。
14. ライナーに繊維束をヘリカル巻きするヘリカル巻ヘッドと、前記ヘリカル巻ヘッドに供給される前記繊維束が巻かれているボビンを支持する支持部と、を備えるフィラメントワインディング装置において、前記ヘリカル巻ヘッドによる前記ライナーへの前記繊維束の巻き付けに先立って、前記ボビンから前記ライナーまで前記繊維束を案内する繊維束案内経路に前記繊維束を掛ける糸掛け方法であって、
    前記繊維束とは異なる種類であり、且つ、前記繊維束の先端部に繋がれている種糸を、圧縮気体により前記種糸を飛ばすノズルと、前記ノズルによって飛ばされた前記種糸を案内するガイド管と、を有する種糸案内機構によって、前記ライナーまで案内する種糸案内工程と、
    前記種糸案内機構により形成された種糸案内経路に沿って前記ライナーまで案内された前記種糸を、前記ノズル及び前記ガイド管から取り出し、前記種糸案内経路から前記繊維束案内経路へ移動させる種糸移動工程と、
    前記ライナーまで案内された前記種糸を引っ張ることで、前記繊維束を前記ライナーまで引き出す繊維束引出工程と、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における糸掛け方法。
15. 前記繊維束引出工程において前記種糸を前記ライナー側へ引っ張っているときに、
    前記種糸に繋がれている前記繊維束が前記種糸案内経路上で引っ張られて前記ノズルに入り込むよりも前に、前記種糸移動工程を完了させることを特徴とする請求項１４に記載のフィラメントワインディング装置における糸掛け方法。
16. 前記ライナーまで案内された前記種糸を巻き取ることで、前記繊維束引出工程の少なくとも一部を、前記種糸移動工程と並行して行うことを特徴とする請求項１４又は１５に記載のフィラメントワインディング装置における糸掛け方法。
17. 前記繊維束引出工程を開始するよりも前に前記種糸移動工程を完了させることを特徴とする請求項１４又は１５に記載のフィラメントワインディング装置における糸掛け方法。

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