JPH07205314A

JPH07205314A - Ｆｒｐ製管状体の製造装置および製造方法

Info

Publication number: JPH07205314A
Application number: JP6014099A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Toyoda; 靖之豊田; Yukitane Kimoto; 幸胤木本
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1994-01-13
Filing date: 1994-01-13
Publication date: 1995-08-08
Anticipated expiration: 2017-03-25
Also published as: JP3268105B2

Abstract

(57)【要約】【目的】樹脂含浸後の強化繊維束を、幅変動ローラへ
の巻付きを生じさせることなく、目標とする巻付け角で
安定してマンドレルに巻き付ける。【構成】樹脂が含浸された強化繊維束１２を、マンド
レル１９に、該マンドレル１９の回転軸方向に往復移動
するフィードローラ１４を介して巻き付けてＦＲＰ製管
状体を製造するに際し、フィードローラ１４に、少なく
とも、マンドレル１９に接近、離反する方向（ｘ軸）お
よびマンドレル１９の回転軸に沿う方向（ｙ軸）に関し
て角度の自由度をもたせるとともに、上下方向（ｚ軸）
に関して位置の自由度をもたせたＦＲＰ製管状体の製造
装置、および製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＦＲＰ（繊維強化プ
ラスチック）製管状体の製造装置および製造方法に関
し、とくに、フィラメントワインディング成形法による
ＦＲＰ製管状体の製造装置および製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】樹脂含浸バスで強化繊維束に樹脂を含浸
し、樹脂含浸強化繊維束を回転中のマンドレルに所定の
角度で巻きつけていく、いわゆるフィラメントワインデ
ィング成形法と呼ばれるＦＲＰ製管状体の製造方法が知
られている。この成形法においては、通常、マンドレル
直前に、マンドレルの所定の位置に所定の角度で樹脂含
浸強化繊維束を巻き付けるためのフィードローラが設け
られている。強化繊維束のマンドレルへの巻付け角は種
々変更されるので、このフィードローラにも、角度的に
自由度をもたせることが好ましい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フィードロー
ラに、単にある平面内における角度の自由度をもたせる
だけでは、次のような問題を生じるおそれがある。ま
ず、強化繊維束の送り方向とフィードローラの回転軸方
向とが、互いに直交する関係から大きく外れた場合、フ
ィードローラ上を案内されている強化繊維束が、フィー
ドローラ上でフィードローラの軸に沿う方向に変位し、
強化繊維束の幅が変動するおそれがある。とくに、図１
０に示すように、フィードローラとして鍔付ストレート
ロール１０１を用いて樹脂含浸強化繊維束１０２をマン
ドレル１０３へと案内する場合、張力により例えば図の
上向きの力Ｆが作用し、強化繊維束１０２がフィードロ
ーラ１０１の端部側に押しやられ、鍔１０１ａに当接す
る。その結果、強化繊維束１０２の幅が変動したり、強
化繊維束１０２がフィードローラ１０１に巻き付いたり
することがあり、品質上、生産上の問題を生じる。

【０００４】また、強化繊維束はマンドレル上に複数層
層状に巻き付けられていくので、巻径が徐々に増大する
ことになる。このとき、フィードローラのマンドレルに
対する上下方向の位置関係が一定であると、上記巻径の
増大に伴ないフィードローラからの強化繊維束送り出し
位置（高さ）とマンドレルへの巻き付け位置（高さ）と
の関係が変化するので、ある平面内においてフィードロ
ーラに角度の自由度をもたせるだけでは、やはり上記同
様強化繊維束の幅変動の問題を生じるおそれがある。

【０００５】この発明の目的は、上記のような従来のフ
ィラメントワインディング成形法における問題点に着目
し、フィードローラの角度と位置の両方を積極的に最適
範囲に制御できるようにし、強化繊維束をマンドレルに
幅変動なく所定の角度で安定して巻き付けることができ
るようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のＦＲＰ製管状体の製造装置は、樹脂が含
浸された強化繊維束を、マンドレルに、該マンドレルの
回転軸方向に往復移動するフィードローラを介して巻き
付けてＦＲＰ製管状体を製造する装置において、前記フ
ィードローラに、少なくとも、マンドレルに接近、離反
する方向（ｘ軸）およびマンドレルの回転軸に沿う方向
（ｙ軸）に関して角度の自由度をもたせるとともに、上
下方向（ｚ軸）に関して位置の自由度をもたせたことを
特徴とするものからなる。

【０００７】また、この発明に係るＦＲＰ製管状体の製
造方法は、樹脂が含浸された強化繊維束を、マンドレル
に、該マンドレルの回転軸方向に往復移動するフィード
ローラを介して巻き付けてＦＲＰ製管状体を製造するに
際し、フィードローラに、少なくとも、マンドレルに接
近、離反する方向（ｘ軸）およびマンドレルの回転軸に
沿う方向（ｙ軸）に関して角度の自由度をもたせるとと
もに、上下方向（ｚ軸）に関して位置の自由度をもたせ
ることを特徴とする方法からなる。

【０００８】フィードローラがｘ軸、ｙ軸に関して角度
の自由度を与えられることにより、フィードローラの軸
方向とフィードローラ上を送られる強化繊維束の送り方
向とが直交、あるいはそれに近い関係に制御されること
が可能となる。同時に、上下方向（ｚ軸）に位置の自由
度を与えることにより、マンドレル上で強化繊維束の巻
径が増大していく際にも、フィードローラの高さと、マ
ンドレル上への巻き付け位置の高さとを一定の関係に保
つことが可能となる。

【０００９】上記ｘ軸、ｙ軸に関してのフィードローラ
の角度を最適範囲に制御することにより、強化繊維束を
フィードローラ上でフィードローラの軸に沿う方向のい
ずれか一方に押しやる力が作用するのを防止するか、あ
るいはその力が過大になることが防止できる。また、上
記ｚ軸方向の位置（高さ）を最適範囲に制御することに
より、フィラメントワインディング中、フィードローラ
とマンドレルの高さ関係が常に安定した最適関係に保た
れる。その結果、強化繊維束の幅変動を防止することが
可能になり、常に安定した幅、所定の角度でマンドレル
上に巻き付けていくことが可能になる。

【００１０】このような状態に積極的に制御するには、
フィードローラの角度、ｚ軸方向の位置は、それぞれ次
のように制御されることが望ましい。フィードローラの
角度については、前記強化繊維束のマンドレル回転軸に
対する巻付け角をθ₁°、前記フィードローラの回転軸
のｘ軸に対する角度をθ₂°、θ₂の許容誤差をΔθ₂
としたとき、前記フィードローラが、 θ₂＝θ₁±Δθ₂ ０°≦Δθ₂≦１５° を満足するように制御されることが好ましい。

【００１１】フィードローラの位置については、前記フ
ィードローラのｚ軸方向の位置が、フィードローラから
マンドレルへと送られる強化繊維束が常に実質的に水平
方向に延びるように制御されることが好ましい。

【００１２】

【実施例】以下に、この発明のＦＲＰ製管状体の製造方
法の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。図１
ないし図４は、この発明の一実施例に係るＦＲＰ製管状
体の製造装置を示している。図１において、１は、強化
繊維糸（例えば炭素繊維糸）を巻いたボビン２を多数設
置したクリールスタンドを示している。クリールスタン
ド１の各ボビン２から繰り出された強化繊維糸３は、所
定本数引き揃えられて強化繊維束４とされ、セパレート
ロール５へと送られる。強化繊維としては、炭素繊維に
限らず、たとえばガラス繊維、アラミド繊維等を使用す
ることが可能であり、これらを併用することも可能であ
る。

【００１３】セパレートロール５は、本実施例では、実
質的に水平方向に延びる一対のフリー回転ロール６ａ、
６ｂと、その下流側の、実質的に上下方向に延びる一対
のフリー回転ロール７ａ、７ｂと、からなっている。こ
のセパレートロール５により、概ね所定断面形状に引き
揃えられた強化繊維束４は、フリー回転ローラからなる
ガイドロール８を介して樹脂含浸バス９へと導入され
る。

【００１４】樹脂含浸バス９内には、ＦＲＰ製管状体の
マトリクス樹脂となる、未硬化の樹脂１０が収容されて
いる。マトリクス樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂、ポリイミド樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂を使用するが、他
の樹脂、たとえば、ポリアミド、ポリカーボネード、ポ
リエーテルイミド等の熱可塑性樹脂でもよい。

【００１５】樹脂含浸バス９内には、本実施例では、回
転駆動される、あるいは、フリー回転の、ローラ１１
ａ、１１ｂ、１１ｃが設けられている。強化繊維束４
は、これら回転ローラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ上を順次
案内され、バス９内で強化繊維束４に樹脂１０が含浸さ
れる。

【００１６】樹脂１０が含浸された強化繊維束、つまり
樹脂含浸強化繊維束１２は、ガイド手段１３により、フ
ィードローラ１４へと案内される。ガイド手段１３は、
本実施例では３本のガイド１３ａ、１３ｂ、１３ｃから
なっており、樹脂含浸強化繊維束１２は、これらガイド
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ上を順に案内される。

【００１７】複数のガイド１３ａ、１３ｂ、１３ｃのう
ち、本実施例では、上流側の２本のガイド１３ａ、１３
ｂが、回転自在なローラに構成され、下流側（マンドレ
ル側）のガイド１３ｃが固定ガイドに構成されている。
ただし、ガイド１３ａ、１３ｂも、固定ガイドに構成さ
れていてもよい。

【００１８】ローラ１３ａ、１３ｂ上には、たとえばゴ
ムからなるパッド１５ａ、１５ｂが設けられており、パ
ッド１５ａ、１５ｂは適当な押圧力で各ローラ１３ａ、
１３ｂ上に付勢されている。このローラ１３ａ、１３ｂ
の表面とパッド１５ａ、１５ｂにて、この間を通過する
樹脂含浸強化繊維束１２をしごいて、余分な樹脂を絞り
取るようになっている。ただし、ローラ１３ａ、１３ｂ
のみで、十分に余分な樹脂を絞り取ることができる場合
には、パッド１５ａ、１５ｂは必ずしも必要ではない。

【００１９】固定ガイド１３ｃの表面には、通過する樹
脂含浸強化繊維束１２が粘着しにくいように、かつ、毛
羽等が発生しにくいように、低摩擦係数化処理が施され
ていることが好ましい。低摩擦係数化処理としては、梨
地クロムメッキ、フッ素樹脂被覆またはコーティング、
セラミック溶射等が挙げられる。

【００２０】ガイド手段１３からの樹脂含浸強化繊維束
１２は、フィードローラ１４へと案内される。本実施例
では、フィードローラ１４は、樹脂含浸強化繊維束１２
の送り方向に配列された一対のローラ１４ａ、１４ｂか
らなっている。一対のローラ１４ａ、１４ｂは、ブラケ
ット１６に回転自在に支持されており、ブラケット１６
は、支持体２２内に回転自在に支持されたシリンダ１８
上に固定されている。樹脂含浸強化繊維束１２は、シリ
ンダ１８の中空部１８ａを挿通された後、一対のフィー
ドローラ１４ａ、１４ｂを介して、マンドレル１９上へ
と送られるようになっている。フィードローラ１４ａ、
１４ｂは、シリンダ１８、キャリッジスタンド１７とと
もに、マンドレル１９の回転軸１９ａに沿う方向に移動
されるようになっている。

【００２１】支持体２２は、移動体２３に、水平面内で
回動可能に支持されている。移動体２３は、キャリッジ
スタンド１７に、上下方向に移動可能に支持されてい
る。

【００２２】したがって本実施例では、フィードローラ
１４は、ブラケット１６、シリンダ１８を介して、上下
方向に延びるｚ軸（図２）を含む平面内において回転可
能となっており（矢印Ｐ方向）、支持体２２を介して、
ｚ軸周りに回転可能となっており（矢印Ｑ方向）、さら
に支持体２３の上下移動を介して、ｚ軸に沿う方向、つ
まり上下方向（矢印Ｒ方向）に移動可能となっている。

【００２３】なお上記においては、フィードローラ１４
はｚ軸周りに回動できるので、フィードローラ１４に
は、実質的にあらゆる方向の角度について自由度が与え
られているが、本発明においては、少なくとも、マンド
レル１９に接近、離反する方向（ｘ軸：図２、図３およ
び図４）およびマンドレル１９の回転軸１９ａに沿う方
向（ｙ軸：図２及び図３）に関して角度の自由度が与え
られ、つまりｘ軸、ｙ軸を含む平面面内において角度の
自由度が与えられ、かつ、ｚ軸方向に関して位置の自由
度が与えられることが必要である。それ以上の自由度
は、必要に応じて与えられる。

【００２４】マンドレル１９は、マンドレル回転駆動手
段２０により、所定の回転速度で回転駆動される。マン
ドレル回転駆動手段２０は、たとえばモータ、あるいは
モータと減速機との組合せ等からなっている。マンドレ
ル１９上に所定の角度で所定の層数巻き付けられること
により、樹脂未硬化のＦＲＰ製管状体２１が形成され、
樹脂を硬化させることにより、ＦＲＰ製管状体２１の成
形品が得られる。

【００２５】上記のように構成された実施例装置におい
ては、クリールスタンド１から送り出されてきた強化繊
維糸１が、複数本引き揃えられて強化繊維束４が形成さ
れる。強化繊維束４は、セパレートロール５を通過した
後、ガイドロール８を介して樹脂含浸バス９内に導入さ
れる。樹脂含浸バス９内にて、強化繊維束４は、ローラ
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ上を案内されつつ、樹脂１０が
含浸される。

【００２６】樹脂１０が含浸された強化繊維束１２は、
ガイド１３ａ、１３ｂ、１３ｃ上を順に案内されるが、
ガイド１３ｃが固定ガイドからなっているので、この部
分でしごかれて余分な樹脂が絞り取られる。また、ガイ
ド１３ａ、１３ｂにパッド１５ａ、１５ｂが設けられて
いるので、さらに効率よく余分な樹脂が絞り取られる。
絞り取られた樹脂は、下方の樹脂含浸バス９へと戻され
る。

【００２７】樹脂含浸強化繊維束１２には、シリンダ１
８の中空部１８ａを通してフィードローラ１４ａ、１４
ｂへと送られ、そこから、マンドレル１９上へと巻き付
けられていく。

【００２８】巻き付け時のフィードローラ１４ａ、１４
ｂの角度および位置は、たとえば図３、図４に示すよう
に制御される。すなわち、フィードローラ１４ａ、１４
ｂのｘ軸に対する角度θ₂°は、目標とする強化繊維束
１２の巻き付け角θ₁°（ｙ軸に対する角度）に対し、
θ₂＝θ₁±Δθ₂，０°≦Δθ₂≦１５°を満足する
ように制御される。Δθ₂＝０°のとき、つまりθ₂＝
θ₁のとき、フィードローラ１４ａ、１４ｂ上では強化
繊維束１２をフィードローラの軸に沿う方向に移動させ
る力は働かず、強化繊維束１２の幅Ｗが最大となってそ
の幅が安定する。また、Δθ₂に０°〜１５°の範囲で
若干角度をもたせることにより、強化繊維束１２にフィ
ードローラの軸に沿う方向に小さな一定の力を付与し、
強化繊維束１２の幅Ｗを若干縮小しつつその幅で安定さ
せることもできる。このとき、Δθ₂は小さいので、強
化繊維束１２がフィードローラの端部まで移動すること
はない。このような角度の制御により、強化繊維束１２
の幅Ｗが常に安定した一定の幅に保たれる。

【００２９】ｚ軸方向（上下方向）の制御は、図４に示
すように、フィードローラ１４ｂからマンドレル１９上
の巻付け位置に渡る強化繊維束１２が水平になるよう
に、フィードローラ１４ａ、１４ｂの高さが制御され
る。このような位置の制御により、フィードローラ１４
ａ、１４ｂ上の強化繊維束には、ねじれ、こすれ等が発
生せず、常に安定した最適送り状態に保たれる。

【００３０】なお、上記実施例においては、フィードロ
ーラ１４ａ、１４ｂにストレートロールを使用したが、
図５に示すような、ロール表面が鼓形に形成されたロー
ルを用いてもよい。とくに、マンドレル１９側、つま
り、フィードローラ１４ｂに鼓形ロールを用いることが
好ましい。

【００３１】この鼓形フィードローラ１４ｂのロール表
面の曲率半径Ｒは、２００〜５００ｍｍの範囲、より好
ましくは３００〜４００ｍｍの範囲に設定されることが
望ましい。

【００３２】樹脂含浸強化繊維束１２は、無張力状態で
は、フィードローラ１４ｂ上を図５のＡ−Ａ方向に自由
に移動し得るが、実際にはマンドレル１９上への巻付け
に伴う張力が発生しているので、鼓形ローラ表面のＲ形
状に沿って、ローラ軸方向（Ａ−Ａ方向）中央部へと寄
せられる。この力は、フィラメントワインディング中常
時、かつ自然に作用するものである。

【００３３】この力の作用により、樹脂含浸強化繊維束
１２は，フィードローラ１４ｂ上では、常にローラ軸方
向の中央部を通過し、たとえ多少の変動があったとして
も、ローラ端部まで移動することはない。したがって、
ローラ端部に鍔がなくても、樹脂含浸強化繊維束１２が
ローラ１４ｂ上から脱落することはない。鍔がないた
め、樹脂含浸強化繊維束１２が鍔に当たることもなく、
それに伴う強化繊維束１２の幅変動が生じることもな
い。また、前述の如く、樹脂含浸強化繊維束１２からは
余分な樹脂が絞り取られており、かつ、鍔への当接に伴
う変動も生じないのであるから、フィードローラ１４ｂ
への巻付きは極めて生じにくくなる。

【００３４】また、以上の如きフィラメントワインディ
ング法においては、マンドレル１９の回転方向が一定で
あれば、マンドレル１９に成形されるＦＲＰ製管状体２
１には、必ず、図６に示すような強化繊維束１２の交錯
部２５（以下、本明細書では「はかま部」と呼ぶ）が生
じる。このはかま部２５は、巻き付ける強化繊維束１２
の幅、巻付け角、マンドレル１９への初期巻付け位置等
によって生成される長手方向位置が決まる。したがっ
て、これらの条件のうちいずれか少なくとも一つを強制
的に変化させることにより、はかま部をＦＲＰ製管状体
２１の長手方向に均一分散させ、実質上、はかま部が形
成されないのと同等の状態に成形可能となる。

【００３５】前述の如く、本発明においてはフィードロ
ーラ１４ａ、１４ｂに角度と位置の自由度が付与されて
いるので、これらを適宜変化するように制御することに
より、上記はかま部の生成位置はＦＲＰ製管状体２１の
長手方向に均一に分散される。このはかま部は、構造的
な欠陥になりやすい部分であるので、このように均一に
分散させることにより、とくにＦＲＰ製管状体２１の静
的強度、疲労強度を向上することができる。

【００３６】なお、上記のフィラメントワインディング
成形においては、樹脂含浸強化繊維束１２をマンドレル
１９に巻き付ける際に、樹脂の温度を下げてその粘度を
上げることが好ましい。樹脂の粘度が低いと巻き込みボ
イド（気泡）を押し出しにくいが、粘度を上げて巻き付
け、径方向に圧力を加えることにより、容易にボイドが
外部に排出されるようになり、品質が向上する。

【００３７】すなわち、熱硬化性樹脂においては、未硬
化の状態では、一般に図７に示すような特性を有する。
成形のため樹脂を硬化させる場合には、温度を上げて矢
印Ｂで示すように粘度を高めるが、上記においては、ボ
イド排出のため、矢印Ｃで示すように一旦温度を下げ、
粘度を上げるのである。温度を下げるには、マンドレル
への巻き付け直前に樹脂含浸強化繊維束１２に冷風を吹
き付ければよい。また、注水による冷却も可能である。

【００３８】また、フィラメントワインディング成形法
においては、所定径のマンドレル１９上に樹脂含浸強化
繊維束１２を巻き付けていくので、形成されるＦＲＰ製
管状体２１は、内径律則で成形される。ＦＲＰ製管状体
２１は、現実には、外径の仕上り径が所定の径となるよ
うに要求されることが多い。これを達成するために、図
８に示すような方法が挙げられる。

【００３９】すなわち、マンドレル１９上に形成された
樹脂未硬化状態のＦＲＰ製管状体２１の外表面に、複数
のローラ３０（図示例では３本）からなる組合せローラ
を、それぞれＦＲＰ製管状体２１の表面上に径方向に押
圧しながら、ＦＲＰ製管状体２１の回転軸に沿う方向に
走行させる。このとき、マンドレル１９およびＦＲＰ製
管状体２１は矢印方向に回転しているので、ＦＲＰ製管
状体２１の周方向には、ＦＲＰ製管状体２１の外表面と
各ローラ３０の表面との間には滑りが生じる。各ローラ
３０は、自身の回転軸を含む断面でみたとき、ＦＲＰ製
管状体２１の目標成形外径（目標仕上げ径）に相当する
円弧面を有している。

【００４０】このように組合せローラ３０を押しつける
ことにより、未硬化状態のＦＲＰ製管状体２１の樹脂が
絞られ、押圧力およびＦＲＰ製管状体２１表面上の走行
回数を調整することにより、外径律則の成形が可能とな
り、正確に目標とする外径仕上げ寸法が得られるように
なる。また、ローラ３０の押圧により、巻き込まれてい
たボイドが排出され、成形されるＦＲＰ製管状体２１の
強度が向上し、品質が向上する。

【００４１】なお、ローラ３０の表面仕上状態は、鏡面
仕上および梨地仕上のいずれでもよいが、切断糸等がロ
ーラ表面にもっていかれにくい点で、梨地仕上がより好
ましい。

【００４２】さらに、図９に示すように、ＦＲＰ製管状
体２１の目標仕上径に相当する内径を有するリング４０
を、たとえばキャリッジスタンド１７と一体的に走行さ
せることもできる。樹脂含浸強化繊維束１２は、リング
４０に対し所定の角度を保ちながら接しつつ、マンドレ
ル１９に巻き付けられていく。樹脂含浸強化繊維束１２
は、リング４０により樹脂が絞られながら巻き付けられ
ていくとともに、空気の巻き込みが抑えられる。また、
成形されつつある未硬化のＦＲＰ製管状体２１の外径が
目標径近くになると、部分的に目標径をオーバーした部
分が生じたとしても、その部分はリング４０によって絞
られ目標径に納められるので、最終的に外径律則の成形
が可能となり、目標とする仕上げ径が正確に得られる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、樹脂含浸強化繊維束をマンドレルへと案内するフィ
ードローラに、少なくともｘ軸、ｙ軸に関する角度の自
由度をもたせるとともに、上下方向に位置の自由度をも
たせたので、強化繊維束に幅変動やローラへの巻付きを
生じさせることなく、安定してマンドレルに目標とする
角度で巻き付けることができ、生産の安定化、成形され
るＦＲＰ製管状体の品質向上をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るＦＲＰ製管状体の製造
装置の概略構成図である。

【図２】図１の装置のフィードローラ、マンドレル近傍
の部分拡大概略正面図である。

【図３】図１の装置のフィードローラ、マンドレル部の
平面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う縦断面図である。

【図５】図１の装置の変形例に係るフィードローラ、マ
ンドレル近傍の部分正面図である。

【図６】ＦＲＰ製管状体の一仕上り状態を示す部分平面
図である。

【図７】未硬化状態の熱硬化性樹脂の温度と粘度との関
係図である。

【図８】マンドレル上での好ましいＦＲＰ製管状体成形
法を示す概略縦断面図である。

【図９】マンドレル上での別の好ましいＦＲＰ製管状体
成形法を示す部分概略斜視図である。

【図１０】従来の鍔付きフィードローラによる成形状態
を示す部分概略正面図である。

【符号の説明】

１クリールスタンド２ボビン３強化繊維糸４強化繊維束（樹脂含浸前）５、６ａ、６ｂ、７ａ、７ｂセパレートロール８ガイドロール９樹脂含浸バス１０樹脂１１ａ、１１ｂ、１１ｃローラ１２樹脂含浸強化繊維束１３ガイド手段１３ａ、１３ｂ、１３ｃガイド１４、１４ａ、１４ｂフィードローラ１５ａ、１５ｂパッド１６ブラケット１７キャリッジスタンド１８シリンダ１８ａ中空部１９マンドレル１９ａマンドレルの回転軸２０回転駆動手段２１ＦＲＰ製管状体３０ローラ４０リング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂が含浸された強化繊維束を、マンド
レルに、該マンドレルの回転軸方向に往復移動するフィ
ードローラを介して巻き付けてＦＲＰ製管状体を製造す
る装置において、前記フィードローラに、少なくとも、
マンドレルに接近、離反する方向（ｘ軸）およびマンド
レルの回転軸に沿う方向（ｙ軸）に関して角度の自由度
をもたせるとともに、上下方向（ｚ軸）に関して位置の
自由度をもたせたことを特徴とする、ＦＲＰ製管状体の
製造装置。
【請求項２】前記強化繊維束のマンドレル回転軸に対
する巻付け角をθ₁°、前記フィードローラの回転軸の
ｘ軸に対する角度をθ₂°、θ₂の許容誤差をΔθ₂と
したとき、前記フィードローラが、 θ₂＝θ₁±Δθ₂ ０°≦Δθ₂≦１５° を満足するように制御される、請求項１のＦＲＰ製管状
体の製造装置。
【請求項３】前記フィードローラのｚ軸方向の位置
が、フィードローラからマンドレルへと送られる強化繊
維束が常に実質的に水平方向に延びるように制御され
る、請求項１又は２のＦＲＰ製管状体の製造装置。
【請求項４】樹脂が含浸された強化繊維束を、マンド
レルに、該マンドレルの回転軸方向に往復移動するフィ
ードローラを介して巻き付けてＦＲＰ製管状体を製造す
るに際し、フィードローラに、少なくとも、マンドレル
に接近、離反する方向（ｘ軸）およびマンドレルの回転
軸に沿う方向（ｙ軸）に関して角度の自由度をもたせる
とともに、上下方向（ｚ軸）に関して位置の自由度をも
たせることを特徴とする、ＦＲＰ製管状体の製造方法。
【請求項５】前記強化繊維束のマンドレル回転軸に対
する巻付け角をθ₁°、前記フィードローラの回転軸の
ｘ軸に対する角度をθ₂°、θ₂の許容誤差をΔθ₂と
するとき、前記フィードローラを、 θ₂＝θ₁±Δθ₂ ０°≦Δθ₂≦１５° を満足するように制御する、請求項４のＦＲＰ製管状体
の製造方法。
【請求項６】前記フィードローラのｚ軸方向の位置
を、フィードローラからマンドレルへと送られる強化繊
維束が常に実質的に水平方向に延びるように制御する、
請求項４又は５のＦＲＰ製管状体の製造方法。