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JP2013000888A - Filament winding apparatus, and filament winding method - Google Patents

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JP2013000888A
JP2013000888A JP2011130627A JP2011130627A JP2013000888A JP 2013000888 A JP2013000888 A JP 2013000888A JP 2011130627 A JP2011130627 A JP 2011130627A JP 2011130627 A JP2011130627 A JP 2011130627A JP 2013000888 A JP2013000888 A JP 2013000888A
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Japan
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tank
guide
helical winding
guide ring
axial direction
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Application number
JP2011130627A
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Japanese (ja)
Inventor
Takenori Aiyama
武範 相山
Tadashi Uozumi
忠司 魚住
Motohiro Tanigawa
元洋 谷川
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Murata Machinery Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Murata Machinery Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the fiber layer in the vicinity of a cap from becoming large in thickness when fibers are wound around a gas tank using a multiple yarn supply method.SOLUTION: An FW apparatus 1 has a tank support device 11, helical winding heads 12 for supplying the fibers A to the gas tank 2 to perform helical winding and a control device 14. The helical winding heads 12 are arranged around the gas tank 2 in a concentric circular state and has: the guide ring 30 relatively movable in the tank axial direction X; a plurality of the guide cylinders 31 radially provided to the guide ring 30 with respect to the tank axis to supply the fibers A toward the gas tank 2; and a yarn supply port-moving device 33 for moving the yarn supply port 32 of the guide cylinder 31 in the tank axial direction Y before and behind. The control device 14 controls the before and behind movement of the yarn supply port 32 so that the position in the tank axial direction Y of the yarn supply port 32 of a part of the guide cylinder 31 becomes the rear side of the position of the yarn supply port 32 of another guide cylinder 31 when the guide ring 30 is present at the folding-back position of helical winding.

Description

本発明は、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方法
に関する。
The present invention relates to a filament winding apparatus and a filament winding method.

例えば自動車等の車両に搭載される燃料電池システムには、燃料ガスの供給源としてガスタンクが用いられている。   For example, in a fuel cell system mounted on a vehicle such as an automobile, a gas tank is used as a fuel gas supply source.

この種のガスタンクの製造工程は、略楕円体状のライナ(内容器)の外周に繊維強化樹脂(FRP(Fiber Reinforced Plastics))層を形成する工程を有し、当該工程は、通常熱硬化性樹脂が含浸された繊維をライナに巻き付けるフィラメントワインディング(Filament Winding)方法を用いて行われている。   The manufacturing process of this type of gas tank has a process of forming a fiber reinforced resin (FRP (Fiber Reinforced Plastics)) layer on the outer periphery of a substantially ellipsoidal liner (inner container), which is usually thermosetting. This is done using a filament winding method in which fibers impregnated with resin are wound around a liner.

フィラメントワインディング方法では、一般的にガスタンクのタンク軸に対し垂直方向に巻かれるフープ巻きと、タンク軸に対し斜めに傾けた方向に巻かれるヘリカル巻きが行われ、これらの巻き方が異なる複数層からなる繊維強化樹脂層が形成される。   In the filament winding method, a hoop winding that is wound in a direction perpendicular to the tank axis of a gas tank and a helical winding that is wound obliquely with respect to the tank axis are generally performed. A fiber reinforced resin layer is formed.

ところで、フィラメントワインディング方法には、複数本の繊維からなる一束の繊維束をライナに巻回する単給糸方法と、複数本の繊維を一本ずつ多方向から同時にライナに巻回する多給糸方法がある。多給糸方法は、単給糸方法に比べて、ライナに繊維を巻回する時間を大幅に短縮できる(特許文献1〜3参照)。   By the way, the filament winding method includes a single yarn feeding method in which a bundle of fibers made of a plurality of fibers is wound around a liner, and a multi-feeding in which a plurality of fibers are wound around the liner simultaneously from multiple directions. There is a thread method. The multi-feed method can significantly reduce the time for winding the fiber around the liner as compared to the single-feed method (see Patent Documents 1 to 3).

特開2009−119732号公報JP 2009-119732 A 特開2010−090938号公報JP 2010-090938 A 特開2004−243749号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-243749

しかしながら、上述の多給糸方法を用いた場合、例えば図7(a)に示すようにタンク100の両端の折り返し部分に繊維Aを巻く際に、各繊維Aが多方面から給糸され、口金101とタンク本体(ライナ)102との境界の同じ位置に巻かれるため、その部分に繊維Aが集中する。一方、単給糸方法の場合には、図7(b)に示すように繊維Aが束になって一緒に給糸されるため、繊維Aが一本ずつ僅かにずれる。この結果、多給糸方法を用いた場合には、口金101付近の繊維層の厚みが他の部分に比べて増加してしまい、最終的に口金101付近のタンク形状に出っ張りが生じたり、厚くなる分口金101の長さが余分に必要になったりして好ましくない。   However, when the above-described multi-feeding method is used, for example, when the fibers A are wound around the folded portions at both ends of the tank 100 as shown in FIG. Since the wire 101 is wound at the same position on the boundary between the tank 101 and the tank body (liner) 102, the fibers A are concentrated on that portion. On the other hand, in the single yarn feeding method, as shown in FIG. 7B, the fibers A are bundled and fed together, so that the fibers A are slightly shifted one by one. As a result, when the multi-feed method is used, the thickness of the fiber layer in the vicinity of the base 101 increases as compared with the other portions, and eventually the tank shape in the vicinity of the base 101 is bulged or thickened. This is not preferable because the length of the divided mouthpiece 101 becomes unnecessary.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、多給糸方法を用いてタンクに繊維を巻回した場合に口金付近の繊維層が厚くなるのを抑制でき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方法を提供することをその目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and a filament winding apparatus and a filament winding method capable of suppressing a fiber layer near the base from becoming thick when fibers are wound around a tank using a multi-feed method. The purpose is to provide.

上記目的を達成するための本発明は、フィラメントワインディング装置であって、タンクを支持するタンク支持装置と、前記タンク支持装置に支持されたタンクに対して繊維を供給しヘリカル巻きを行うヘリカル巻きヘッドと、前記ヘリカル巻きヘッドの動作を制御する制御装置と、を有し、前記ヘリカル巻きヘッドは、前記タンクの周囲に同心円状に配置され、タンク軸方向に前記タンクに対し相対的に移動可能なガイドリングと、前記ガイドリングにタンク軸に対し放射状に設けられ、繊維を前記タンクに向けて給糸する複数のガイド筒と、前記ガイド筒の給糸口をタンク軸心方向に前後移動させる給糸口移動装置と、を有し、前記制御装置は、前記ガイドリングが前記タンクのヘリカル巻きの折り返し位置にあるときに、一部のガイド筒の給糸口のタンク軸心方向の位置が他のガイド筒の給糸口のタンク軸心方向の位置よりも後方側になるように前記給糸口の前後移動を制御する、フィラメントワインディング装置である。   In order to achieve the above object, the present invention is a filament winding apparatus, a tank support apparatus that supports a tank, and a helical winding head that performs helical winding by supplying fibers to the tank supported by the tank support apparatus And a control device for controlling the operation of the helical winding head, the helical winding head being arranged concentrically around the tank and movable relative to the tank in the tank axial direction. A guide ring, a plurality of guide cylinders that are provided radially to the tank shaft on the guide ring and feed fibers toward the tank, and a yarn feeder that moves the yarn feeder of the guide cylinder back and forth in the direction of the tank axis. A moving device, and the control device has a part of the guide when the guide ring is in a helical winding return position of the tank. Tank axial direction of the position of the yarn feeder to control the back and forth movement of the yarn feeder so that the rear side of a position of the tank axial direction of the yarn feeder of the other guide tube of a filament winding apparatus.

本発明によれば、ガイドリングがタンクのヘリカル巻きの折り返し位置にある時に、一部のガイド筒の給糸口のタンク軸心方向の位置が他のガイド筒の給糸口のタンク軸心方向の位置よりも後方側になるので、一部の給糸口から給糸される繊維が、タンクの端部の口金付近に供給されない。よって、多給糸方法を用いてタンクに繊維を巻回する場合において、口金付近の繊維層が厚くなるのを抑制できる。   According to the present invention, when the guide ring is in the position where the helical winding of the tank is turned back, the position of the yarn feeders of some guide cylinders in the tank axial direction is the position of the yarn feeders of other guide cylinders in the tank axial direction. As a result, the fibers fed from some yarn feeders are not supplied to the vicinity of the die at the end of the tank. Therefore, when a fiber is wound around a tank using the multi-feed method, it is possible to suppress the fiber layer near the base from becoming thick.

前記フィラメントワインディング装置において、前記制御装置は、前記ガイドリングが折り返し位置にある時に前記一部のガイド筒とその他のガイド筒とが前記ガイドリングに沿って交互になるように前記給糸口の前後移動を制御してもよい。   In the filament winding apparatus, the control device moves the yarn feeder back and forth so that the guide tubes and the other guide tubes alternate along the guide ring when the guide ring is in the folded position. May be controlled.

別の観点による本発明は、タンク支持装置に支持されたタンクに対しヘリカル巻きヘッドから繊維を供給して、タンクに繊維を巻回するフィラメントワインディング方法であって、タンクの周囲に同心円状に配置された前記ヘリカル巻きヘッドのガイドリングをタンク軸方向に移動させながら、当該ガイドリングにタンク軸に対し放射状に設けけられている複数のガイド筒からタンクに向けて繊維を給糸して、ヘリカル巻きを行う工程を有し、前記ヘリカル巻き工程において、前記ガイド筒の給糸口をタンク軸心方向に前後移動させ、前記ガイドリングが前記タンクのヘリカル巻きの折り返し位置に移動したときに、一部のガイド筒の給糸口のタンク軸心方向の位置を他のガイド筒の給糸口のタンク軸心方向の位置よりも後方側にする、フィラメントワインディング方法である。   Another aspect of the present invention is a filament winding method in which fibers are supplied from a helical winding head to a tank supported by a tank support device, and the fibers are wound around the tank, and are arranged concentrically around the tank. While moving the guide ring of the helical winding head formed in the direction of the tank axis, fibers are fed from a plurality of guide cylinders radially provided to the guide ring toward the tank toward the tank, and the helical ring A step of winding, in the helical winding step, when the yarn feeder of the guide tube is moved back and forth in the axial direction of the tank, and when the guide ring is moved to the helical winding return position of the tank, The position of the yarn feeder of the guide cylinder in the tank axis direction is set behind the position of the yarn inlet of the other guide cylinder in the tank axis direction. Is an instrument winding method.

前記フィラメントワインディング方法において、前記ヘリカル巻き工程において前記ガイドリングが折り返し位置にある時に前記一部のガイド筒とその他のガイド筒とが前記ガイドリングに沿って交互に位置するようにしてもよい。   In the filament winding method, the guide tube and the other guide tubes may be alternately positioned along the guide ring when the guide ring is in the folded position in the helical winding step.

本発明によれば、多給糸方法を用いてタンクに繊維を巻回する場合に口金付近の繊維層が厚くなるのを抑制できるので、繊維の巻回時間を短縮しつつ、滑らかな適正な形状のタンクを製造できる。   According to the present invention, when the fiber is wound around the tank using the multi-feed method, it is possible to suppress the fiber layer near the base from becoming thick. Shaped tank can be manufactured.

FW装置の構成の概略を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the outline of a structure of FW apparatus. ヘリカル巻きヘッドの構成の概略を示す正面図である。It is a front view which shows the outline of a structure of a helical winding head. ガスタンクの胴部に繊維を巻回している状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which has wound the fiber around the trunk | drum of a gas tank. 折り返し時のヘリカル巻きヘッドの状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the helical winding head at the time of folding | turning. 折り返し時にガイド筒の給糸口が通常の位置のある場合を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the case where the yarn feeder of a guide cylinder exists in a normal position at the time of return | turnback. 折り返し時にガイド筒の給糸口が後退した位置にある場合を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the case where the yarn feeder of a guide cylinder exists in the position which retracted at the time of return | turnback. (a)は、多給糸方法を用いてヘリカル巻きした場合の口金付近の繊維の状態を示す説明である。(b)は、単給糸方法を用いてヘリカル巻きした場合の口金付近の繊維の状態を示す説明である。(A) is description which shows the state of the fiber of a nozzle | cap | die vicinity at the time of helically winding using a multiple yarn feeding method. (B) is description which shows the state of the fiber of a nozzle | cap | die vicinity at the time of helically winding using a single yarn feeding method.

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態にかかるフィラメントワインディング装置(以下、「FW装置」とする。)1の構成の概略を示す模式図である。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of the configuration of a filament winding apparatus (hereinafter referred to as “FW apparatus”) 1 according to the present embodiment.

FW装置1は、例えば基台10と、ガスタンク2を支持するタンク支持装置11と、タンク支持装置11に支持されたガスタンク2に対し繊維Aを供給しヘリカル巻きを行うヘリカル巻きヘッド12と、ガスタンク2に対し繊維Aを供給しフープ巻きを行うフープ巻きヘッド13と、制御装置14等を有している。   The FW device 1 includes, for example, a base 10, a tank support device 11 that supports the gas tank 2, a helical winding head 12 that supplies the fiber A to the gas tank 2 supported by the tank support device 11 and performs helical winding, and a gas tank 2 includes a hoop winding head 13 that supplies the fiber A to the hoop 2 and performs hoop winding, a control device 14 and the like.

タンク支持装置11は、例えばガスタンク2の両端の口金3部分に連結可能な一対のシャフト20と、当該各シャフト20の外側端部を保持する一対のチャック21と、チャック21を支持する一対の支持柱22と、支持柱22が固定され、基台10に対してタンク軸方向Xに移動する移動台23を有している。チャック21には、図示しない回転駆動源が設けられており、シャフト20を回転させてガスタンク2を回転できる。また、移動台23は、基台10にタンク軸方向Xに沿って設けられたレール24上に設けられ、図示しない駆動源によりレール24上を移動できる。これにより、シャフト20に支持されたガスタンク2をタンク軸方向Xに移動させることができる。   The tank support device 11 includes, for example, a pair of shafts 20 that can be connected to the caps 3 at both ends of the gas tank 2, a pair of chucks 21 that hold the outer ends of the shafts 20, and a pair of supports that support the chucks 21. The column 22 and the support column 22 are fixed, and a moving table 23 that moves in the tank axial direction X with respect to the base 10 is provided. The chuck 21 is provided with a rotation drive source (not shown), and the gas tank 2 can be rotated by rotating the shaft 20. The moving table 23 is provided on a rail 24 provided on the base 10 along the tank axial direction X, and can be moved on the rail 24 by a driving source (not shown). Thereby, the gas tank 2 supported by the shaft 20 can be moved in the tank axial direction X.

ヘリカル巻きヘッド12は、例えば図2に示すようにガスタンク2の周囲に同心円状に配置され、タンク軸方向Xに移動可能なガイドリング30と、ガイドリング30に沿って同一円周上に等間隔で配置され、繊維Aをガスタンク2に向けて給糸する複数のガイド筒31と、ガイド筒31の給糸口32をタンク軸心方向Yに前後移動させる給糸口移動装置33を有している。   For example, as shown in FIG. 2, the helical winding head 12 is arranged concentrically around the gas tank 2, and a guide ring 30 that can move in the tank axial direction X, and is equally spaced along the guide ring 30 on the same circumference. And a plurality of guide cylinders 31 for supplying the fibers A toward the gas tank 2 and a yarn feeder moving device 33 for moving the yarn feeder 32 of the guide cylinder 31 back and forth in the axial direction Y of the tank.

ガイド筒31は、ガスタンク2の軸心に向けて放射状に設けられている。各ガイド筒31は、筒ホルダー40によりガイドリング30に固定されている。ガイド筒31には、外側からタンク軸心方向Yに向けて繊維Aが挿通し、ガイド筒31のガスタンク2側の先端が給糸口32になっている。   The guide cylinder 31 is provided radially toward the axis of the gas tank 2. Each guide cylinder 31 is fixed to the guide ring 30 by a cylinder holder 40. The fiber A is inserted through the guide cylinder 31 from the outside toward the tank axial direction Y, and the tip of the guide cylinder 31 on the gas tank 2 side is a yarn feeder 32.

給糸口移動装置33は、例えば図3に示すように各ガイド筒31の外面に設けられたラックギア50と、ラックギア50に組み合せられたピニオンギア51と、ピニオンギア51を回転駆動する駆動部52を有し、駆動部52によりピニオンギア51を回すことによってガイド筒31の給糸口32を前後方向に移動できる。本実施の形態では、2種類のギア比が用いられており、ガイド筒31は、ガイドリング30に沿って交互に異なるギア比を有している。したがって、駆動部52により各ガイド筒31のピニオンギア51を同じだけ回転させた場合に、ガイドリング30上のガイド筒31の給糸口32の位置が交互に異なる。   For example, as shown in FIG. 3, the yarn feeder moving device 33 includes a rack gear 50 provided on the outer surface of each guide cylinder 31, a pinion gear 51 combined with the rack gear 50, and a drive unit 52 that rotationally drives the pinion gear 51. The yarn feeder 32 of the guide cylinder 31 can be moved in the front-rear direction by rotating the pinion gear 51 by the drive unit 52. In the present embodiment, two types of gear ratios are used, and the guide cylinder 31 has different gear ratios along the guide ring 30 alternately. Accordingly, when the pinion gear 51 of each guide cylinder 31 is rotated by the same amount by the drive unit 52, the position of the yarn feeder 32 of the guide cylinder 31 on the guide ring 30 is alternately different.

ヘリカル巻きヘッド12は、図1に示すようにガイドリング30に固定された支持部材60により支持されている。支持部材60は、例えば基台10に固定されている。   The helical winding head 12 is supported by a support member 60 fixed to the guide ring 30 as shown in FIG. The support member 60 is fixed to the base 10, for example.

フープ巻きヘッド13は、例えば回転リング70と、回転リング70に設けられた給糸部71を有している。フープ巻きヘッド13は、支持部材72に支持されている。支持部材72は、基台10のタンク軸方向Xに沿ったレール73に取り付けられており、レール73に沿って移動できる。   The hoop winding head 13 has, for example, a rotating ring 70 and a yarn supplying portion 71 provided on the rotating ring 70. The hoop winding head 13 is supported by a support member 72. The support member 72 is attached to a rail 73 along the tank axial direction X of the base 10 and can move along the rail 73.

制御装置14は、プログラムに従ってヘリカル巻きヘッド12やフープ巻きヘッド13等の動作を制御し、ガスタンク2に対する後述するフィラメントワインディング方法を実行できる。   The control device 14 can control the operations of the helical winding head 12 and the hoop winding head 13 according to a program, and can execute a filament winding method to be described later on the gas tank 2.

次に、上記FW装置1を用いたフィラメントワインディング方法について説明する。   Next, a filament winding method using the FW device 1 will be described.

先ず、図1に示すようにガスタンク2がタンク支持装置11に支持される。フープ巻きを行う際には、フープ巻きヘッド13の回転リング70が回転しながら、給糸部71からガスタンク2に繊維が供給され、その状態でフープ巻きヘッド13がタンク軸方向Xに往復移動することによって、ガスタンク2の表面に繊維がフープ巻きに巻かれる。   First, as shown in FIG. 1, the gas tank 2 is supported by the tank support device 11. When the hoop winding is performed, the fiber 70 is supplied from the yarn supplying unit 71 to the gas tank 2 while the rotating ring 70 of the hoop winding head 13 rotates, and the hoop winding head 13 reciprocates in the tank axial direction X in this state. As a result, the fiber is wound around the surface of the gas tank 2 in a hoop manner.

ヘリカル巻きを行う場合には、ガスタンク2が回転した状態で、ガスタンク2がヘリカル巻きヘッド12に対しタンク軸方向Xに移動する。このとき、図2に示すようにヘリカル巻きヘッド12の各ガイド筒31からそれぞれ一本の繊維Aがガスタンク2に供給され、巻き付けられる。図2及び図3に示すようにガスタンク2の同じ径の胴部2aに繊維Aが巻き付けられる際には、総てのガイド筒31の給糸口32の位置がタンク軸心に対し等距離にある。そして、各ガイド筒31からの各繊維Aがタンク表面の同一円周上、つまりタンク軸方向Xの同じ位置に給糸され、その給糸位置がタンク軸方向Xに移動していくことにより胴部2aの全体に繊維Aが巻き付けられる。   When performing helical winding, the gas tank 2 moves in the tank axial direction X with respect to the helical winding head 12 while the gas tank 2 is rotated. At this time, as shown in FIG. 2, one fiber A is supplied from each guide cylinder 31 of the helical winding head 12 to the gas tank 2 and wound. As shown in FIGS. 2 and 3, when the fiber A is wound around the body 2 a having the same diameter of the gas tank 2, the positions of the yarn feeders 32 of all the guide cylinders 31 are equidistant from the tank axis. . Each fiber A from each guide tube 31 is fed to the same circumference of the tank surface, that is, to the same position in the tank axial direction X, and the yarn feeding position moves in the tank axial direction X, so The fiber A is wound around the entire portion 2a.

次に、ガスタンク2の次第に径が小さくなるドーム部2bに繊維Aが巻き付けられる際には、ガイド筒31の給糸口32が次第にタンク軸心に近づくようにガイド筒31がタンク軸心方向Yに前進する。このとき、図4に示すようにガイド筒31の前進距離が2つに分かれ、ガイドリング30上でガイド筒31が大きく前進するものと、小さく前進するものが交互になる。そして、ヘリカル巻きの折り返し位置、つまりガスタンク2がヘリカル巻きヘッド12に対し折り返される際に、図5に示すように半分のガイド筒31の給糸口32は、口金3側に第1の距離D1前進し、繊維Aが口金3とタンク本体(ライナ)80の境界部分P(口金3の付け根部分)に巻き付けられる。また、図6に示すように残りの半分のガイド筒31の給糸口32は、口金3側に第1の距離D1より短い第2の距離D2前進し、口金3とタンク本体80の境界部分Pから離れた位置に巻き付けられる。なお、ヘリカル巻きの繊維Aはタンク軸に対し斜めに巻かれているので、給糸口32の前進距離が長ければ長いほど、口金3とタンク本体80の境界部分Pに近づくことになる。こうすることにより、半分のガイド筒31から給糸された繊維Aが口金3とタンク本体80の境界部分Pに供給されず、その分当該境界部分P1を含むタンク端部領域Rのヘリカル巻きの厚みが薄くなる。   Next, when the fiber A is wound around the dome portion 2b with a gradually decreasing diameter of the gas tank 2, the guide cylinder 31 is moved in the tank axis direction Y so that the yarn feeder 32 of the guide cylinder 31 gradually approaches the tank axis. Advance. At this time, as shown in FIG. 4, the advance distance of the guide cylinder 31 is divided into two, and the guide cylinder 31 that advances largely on the guide ring 30 and the one that advances slightly on the alternate are alternated. When the helical winding return position, that is, when the gas tank 2 is turned back with respect to the helical winding head 12, the yarn feeder 32 of the half guide tube 31 is moved forward by the first distance D1 toward the base 3 as shown in FIG. Then, the fiber A is wound around the boundary portion P (the base portion of the base 3) between the base 3 and the tank body (liner) 80. Further, as shown in FIG. 6, the yarn feeder 32 of the remaining half of the guide cylinder 31 moves forward by a second distance D2 shorter than the first distance D1 to the base 3 side, and a boundary portion P between the base 3 and the tank body 80. It is wound around the position. Since the helically wound fiber A is wound obliquely with respect to the tank axis, the longer the advance distance of the yarn feeder 32, the closer to the boundary portion P between the base 3 and the tank body 80. By doing so, the fiber A fed from the half guide cylinder 31 is not supplied to the boundary portion P between the base 3 and the tank main body 80, and the helical winding of the tank end region R including the boundary portion P1 correspondingly. The thickness is reduced.

こうして、ガスタンク2がヘリカル巻きヘッド12に対し往復移動することによって、ガスタンク2の表面に繊維Aがヘリカル巻きに巻かれる。ガスタンク2には、フープ巻きとヘリカル巻きが所定回数ずつ行われて繊維層が形成される。   Thus, when the gas tank 2 reciprocates with respect to the helical winding head 12, the fiber A is wound on the surface of the gas tank 2 in a helical manner. In the gas tank 2, hoop winding and helical winding are performed a predetermined number of times to form a fiber layer.

以上の実施の形態によれば、ガイドリング30がヘリカル巻きの折り返し位置にある時に、半分のガイド筒31の給糸口32の位置が他のガイド筒31の給糸口32の位置よりもタンク軸心方向に対し後方側になるので、一部の給糸口32からの繊維Aが口金3付近に供給されない。よって、多給糸方法を用いてガスタンク2に繊維Aを巻回する場合において、口金3付近の繊維層が厚くなるのを抑制できる。本実施の形態のように一部のガイド筒31のタンク軸心方向Y方向の前進距離を変えることで、簡単に口金3付近の繊維層を薄くできる。   According to the above embodiment, when the guide ring 30 is in the helical winding return position, the position of the yarn feeder 32 of the half guide cylinder 31 is more than the position of the tank axis than the position of the yarn feeder 32 of the other guide cylinder 31. Since it is on the rear side with respect to the direction, the fibers A from some yarn feeders 32 are not supplied near the base 3. Therefore, when the fiber A is wound around the gas tank 2 using the multi-feed method, it is possible to suppress the fiber layer near the base 3 from becoming thick. By changing the advance distance in the tank axial direction Y of some of the guide cylinders 31 as in the present embodiment, the fiber layer near the base 3 can be easily thinned.

また、以上の実施の形態において、ガイドリング30がヘリカル巻きの折り返し位置にある時に前進距離D1のガイド筒31と前進距離D2のガイド筒31とがガイドリング30に沿って交互に位置するので、ガスタンク2の周方向に斑なく繊維Aを巻くことができる。   In the above embodiment, when the guide ring 30 is in the helical winding return position, the guide cylinder 31 with the advance distance D1 and the guide cylinder 31 with the advance distance D2 are alternately positioned along the guide ring 30. The fiber A can be wound around the gas tank 2 without any spots.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.

例えば以上の実施の形態において、ヘリカル巻きのガイドリング30の折り返し時に、前進距離が短いガイド筒31が全体の半分であったが、その数は任意に選択できる。また、上記実施の形態では、ヘリカル巻き時にガスタンク2側がタンク軸方向Xに移動していたが、ヘリカル巻きヘッド12側がタンク軸方向Xに移動してもよい。   For example, in the above embodiment, when the helically wound guide ring 30 is turned back, the guide cylinder 31 with a short advance distance is half of the whole, but the number can be arbitrarily selected. In the above embodiment, the gas tank 2 side moves in the tank axial direction X during helical winding, but the helical winding head 12 side may move in the tank axial direction X.

また、FW装置1は、燃料電池自動車1のみならず、天然ガス自動車、ハイブリッド自動車などの車両のほか、各種移動体(例えば、船舶や飛行機、ロケット、ロボットなど)や定置設備(住宅、ビル)に用いられるガスタンクの製造にも適用できる。   The FW device 1 includes not only the fuel cell vehicle 1 but also vehicles such as natural gas vehicles and hybrid vehicles, as well as various mobile objects (for example, ships, airplanes, rockets, robots, etc.) and stationary equipment (housing, buildings). It can also be applied to the manufacture of gas tanks used in

1 FW装置
2 ガスタンク
3 口金
10 基台
11 タンク支持装置
12 ヘリカル巻きヘッド
13 フープ巻きヘッド
14 制御装置
30 ガイドリング
31 ガイド筒
32 給糸口
33 給糸口移動装置
A 繊維
X タンク軸方向
Y タンク軸心方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 FW device 2 Gas tank 3 Base 10 Base 11 Tank support device 12 Helical winding head 13 Hoop winding head 14 Control device 30 Guide ring 31 Guide cylinder 32 Yarn feed port 33 Yarn feed port moving device A Fiber X Tank axial direction Y Tank axial direction

Claims (4)

フィラメントワインディング装置であって、
タンクを支持するタンク支持装置と、
前記タンク支持装置に支持されたタンクに対して繊維を供給しヘリカル巻きを行うヘリカル巻きヘッドと、
前記ヘリカル巻きヘッドの動作を制御する制御装置と、を有し、
前記ヘリカル巻きヘッドは、
前記タンクの周囲に同心円状に配置され、タンク軸方向に前記タンクに対し相対的に移動可能なガイドリングと、
前記ガイドリングにタンク軸に対し放射状に設けられ、繊維を前記タンクに向けて給糸する複数のガイド筒と、
前記ガイド筒の給糸口をタンク軸心方向に前後移動させる給糸口移動装置と、を有し、
前記制御装置は、前記ガイドリングが前記タンクのヘリカル巻きの折り返し位置にあるときに、一部のガイド筒の給糸口のタンク軸心方向の位置が他のガイド筒の給糸口のタンク軸心方向の位置よりも後方側になるように前記給糸口の前後移動を制御する、フィラメントワインディング装置。
A filament winding device,
A tank support device for supporting the tank;
A helical winding head for performing helical winding by supplying fibers to the tank supported by the tank support device;
A control device for controlling the operation of the helical winding head,
The helical winding head is
A guide ring that is arranged concentrically around the tank and is movable relative to the tank in the tank axial direction;
A plurality of guide cylinders provided radially to the tank shaft in the guide ring, for feeding fibers toward the tank;
A yarn feeder moving device that moves the yarn feeder of the guide tube back and forth in the tank axis direction;
In the control device, when the guide ring is at the helical winding return position of the tank, the position of the yarn feeders of some guide cylinders in the tank axis direction of the yarn feeders of other guide cylinders A filament winding apparatus that controls the back and forth movement of the yarn feeder so as to be rearward of the position.
前記制御装置は、前記ガイドリングが折り返し位置にある時に前記一部のガイド筒とその他のガイド筒とが前記ガイドリングに沿って交互になるように前記給糸口の前後移動を制御する、請求項1に記載のフィラメントワインディング装置。   The said control apparatus controls the back-and-forth movement of the said yarn feeder so that the said some guide cylinder and other guide cylinders may alternate along the said guide ring when the said guide ring exists in a return position. 2. The filament winding apparatus according to 1. タンク支持装置に支持されたタンクに対しヘリカル巻きヘッドから繊維を供給して、タンクに繊維を巻回するフィラメントワインディング方法であって、
タンクの周囲に同心円状に配置された前記ヘリカル巻きヘッドのガイドリングをタンク軸方向に移動させながら、当該ガイドリングにタンク軸に対し放射状に設けけられている複数のガイド筒からタンクに向けて繊維を給糸して、ヘリカル巻きを行う工程を有し、
前記ヘリカル巻き工程において、前記ガイド筒の給糸口をタンク軸心方向に前後移動させ、前記ガイドリングが前記タンクのヘリカル巻きの折り返し位置に移動したときに、一部のガイド筒の給糸口のタンク軸心方向の位置を他のガイド筒の給糸口のタンク軸心方向の位置よりも後方側にする、フィラメントワインディング方法。
A filament winding method for supplying fibers from a helical winding head to a tank supported by a tank support device and winding the fibers around the tank,
While moving the guide ring of the helical winding head concentrically arranged around the tank in the tank axis direction, the guide ring is directed toward the tank from a plurality of guide cylinders provided radially with respect to the tank axis. Having a step of feeding the fiber and helically winding it,
In the helical winding step, when the yarn feeder of the guide cylinder is moved back and forth in the axial direction of the tank and the guide ring is moved to the helical winding return position of the tank, the tanks of the yarn feeders of some guide cylinders A filament winding method in which the position in the axial direction is set to the rear side of the position in the tank axial direction of the yarn feeder of another guide cylinder.
前記ヘリカル巻き工程において前記ガイドリングが折り返し位置にある時に前記一部のガイド筒とその他のガイド筒とが前記ガイドリングに沿って交互に位置する、請求項3に記載のフィラメントワインディング方法。   4. The filament winding method according to claim 3, wherein when the guide ring is in a folded position in the helical winding process, the part of the guide cylinders and the other guide cylinders are alternately positioned along the guide rings.
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