JPH04312837A - フィラメントワインディング成形装置のヘッド - Google Patents
フィラメントワインディング成形装置のヘッドInfo
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- JPH04312837A JPH04312837A JP3079969A JP7996991A JPH04312837A JP H04312837 A JPH04312837 A JP H04312837A JP 3079969 A JP3079969 A JP 3079969A JP 7996991 A JP7996991 A JP 7996991A JP H04312837 A JPH04312837 A JP H04312837A
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- Japan
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- prepreg
- mandrel
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- filament winding
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば円筒状成形部
品を製作する際に、プリプレグロービングを所定の間隔
に整列してマンドレルに巻き付けるためのフィラメント
ワインディング成形装置のヘッドに関する。
品を製作する際に、プリプレグロービングを所定の間隔
に整列してマンドレルに巻き付けるためのフィラメント
ワインディング成形装置のヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のフィラメントワインディング成
形装置のヘッドとして、図１５に示すように、ヘッド本
体１の先端部に複数の丸棒２，２…を横方向に間隔を置
いて櫛歯形部３を形成するとともに、ヘッド本体１の基
端部を図示しないフィラメントワインディング成形装置
の適当部位に設けた軸４に枢着し、ワインディング中の
フィラメント５の張力によりヘッドの櫛歯形部３をフィ
ラメントのトラバース移動方向に適した方向に位置させ
、これにより、ヘッドから導かれるフィラメント５をマ
ンドレル６に巻き付けるようにしたものは、特公昭６２
−１９１５６３号公報に記載されている。
形装置のヘッドとして、図１５に示すように、ヘッド本
体１の先端部に複数の丸棒２，２…を横方向に間隔を置
いて櫛歯形部３を形成するとともに、ヘッド本体１の基
端部を図示しないフィラメントワインディング成形装置
の適当部位に設けた軸４に枢着し、ワインディング中の
フィラメント５の張力によりヘッドの櫛歯形部３をフィ
ラメントのトラバース移動方向に適した方向に位置させ
、これにより、ヘッドから導かれるフィラメント５をマ
ンドレル６に巻き付けるようにしたものは、特公昭６２
−１９１５６３号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記形式のフィラメン
トワインディング成形装置のヘッドでは、マンドレルに
沿ってフィラメントを巻き付ける際、すなわち折り返し
でない部分を巻き付ける間、ヘッド本体にフィラメント
の張力による軸を中心にしたモーメントＭａが発生する
が、このヘッド本体に加えられるモーメントＭａは、ヘ
ッド本体をマンドレル端部で折り返す際に発生するモー
メントＭｂを妨げるように作用し、したがって、ヘッド
本体の軸を中心とする左右の回動は不規則な運動となり
、その結果、プリプレグロービングがマンドレルに不規
則に巻き付けられることになり、成形部品の品質を低下
させてしまう。
トワインディング成形装置のヘッドでは、マンドレルに
沿ってフィラメントを巻き付ける際、すなわち折り返し
でない部分を巻き付ける間、ヘッド本体にフィラメント
の張力による軸を中心にしたモーメントＭａが発生する
が、このヘッド本体に加えられるモーメントＭａは、ヘ
ッド本体をマンドレル端部で折り返す際に発生するモー
メントＭｂを妨げるように作用し、したがって、ヘッド
本体の軸を中心とする左右の回動は不規則な運動となり
、その結果、プリプレグロービングがマンドレルに不規
則に巻き付けられることになり、成形部品の品質を低下
させてしまう。
【０００４】本発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、マンドレルに沿って巻き付ける際のマンドレル中間
部でのプリプレグロービングのずれを生じさせるモーメ
ントＭａの発生を防ぎ、ヘッドの左右の回動を規則的と
することで、プリプレグロービングを規則的に巻き付け
ることができ、成形部品の品質の向上を図るようにした
フィラメントワインディング成形装置のヘッドを提供す
ることを目的とする。
で、マンドレルに沿って巻き付ける際のマンドレル中間
部でのプリプレグロービングのずれを生じさせるモーメ
ントＭａの発生を防ぎ、ヘッドの左右の回動を規則的と
することで、プリプレグロービングを規則的に巻き付け
ることができ、成形部品の品質の向上を図るようにした
フィラメントワインディング成形装置のヘッドを提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のフィラメントワ
インディング成形装置のヘッドは、プリプレグロービン
グを所定の間隔に整列させる複数のピンを立設した整列
部材と、整列したプリプレグロービングの方向を変える
ための案内ローラと、上下一対のローラを備え水平面内
で回動自在に支持された案内装置とを有し、この案内装
置の回動軸線を上記案内ローラから接線方向に延びる垂
線上に位置させて構成される。
インディング成形装置のヘッドは、プリプレグロービン
グを所定の間隔に整列させる複数のピンを立設した整列
部材と、整列したプリプレグロービングの方向を変える
ための案内ローラと、上下一対のローラを備え水平面内
で回動自在に支持された案内装置とを有し、この案内装
置の回動軸線を上記案内ローラから接線方向に延びる垂
線上に位置させて構成される。
【０００６】
【作用】本発明のフィラメントワインディング成形装置
のヘッドでは、クリールスタンドのボビンから繰り出さ
れるプリプレグロービングを複数のピンを立設した整列
部材を通る際に整列し、つぎに続く案内ローラにより走
行方向を変えて、水平面内で回動自在に支持された案内
装置に導き、ここからマンドレルに巻き付けるが、案内
装置の回動軸線は案内ローラから接線方向に延びる垂線
上に位置するので、プリプレグロービングでマンドレル
中間部を巻き付けている間、案内装置にモーメントが発
生せず、マンドレル端部で折り返す際には、プリプレグ
ロービングと案内装置のローラ間の摩擦により、プリプ
レグロービングのマンドレルへの巻き付け角度の変化に
応じて、案内装置のローラに摩擦力が作用し、これによ
り案内装置が水平面内で円滑に左右に回動し、プリプレ
グロービングはマンドレルンドレルに規則的に巻き付け
られる。
のヘッドでは、クリールスタンドのボビンから繰り出さ
れるプリプレグロービングを複数のピンを立設した整列
部材を通る際に整列し、つぎに続く案内ローラにより走
行方向を変えて、水平面内で回動自在に支持された案内
装置に導き、ここからマンドレルに巻き付けるが、案内
装置の回動軸線は案内ローラから接線方向に延びる垂線
上に位置するので、プリプレグロービングでマンドレル
中間部を巻き付けている間、案内装置にモーメントが発
生せず、マンドレル端部で折り返す際には、プリプレグ
ロービングと案内装置のローラ間の摩擦により、プリプ
レグロービングのマンドレルへの巻き付け角度の変化に
応じて、案内装置のローラに摩擦力が作用し、これによ
り案内装置が水平面内で円滑に左右に回動し、プリプレ
グロービングはマンドレルンドレルに規則的に巻き付け
られる。
【０００７】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面につき説明する
。
。
【０００８】図５は本発明のヘッドを備えたフィラメン
トワインディング成形装置を組み込んだフィラメントワ
インディング加工装置を示し、クリールスタンド１０の
ボビン１１から繰り出される複数のプリプレグロービン
グ１２はイコライザ１３を介してキャリッジ１４に導か
れ、このキャリッジ１４に取り付けたフィラメントワイ
ンディング成形装置１４のヘッド１５（図１）によりマ
ンドレル６に巻き付けられる。上記ヘッド１５は、図１
および図２に示すように、プリプレグロービング１２を
所定の間隔に整列させる複数のピン１６を立設した整列
部材１７と、整列したプリプレグロービング１２の方向
を変えるための一対の案内ローラ１８，１８と、上下一
対のローラ１９，１９を備えた案内装置２０とを有して
構成されている。この案内装置２０は成形装置１４に設
けた支持部２１に軸受２２を介して水平面内で回動自在
に支持されている。この案内装置２０の水平面内の回動
中心Ｏは案内ローラ１８，１８のニップ点における案内
ローラ１８の外面から接線方向に下方に延びる垂線ｇ上
に位置している。また、上記整列部材１７に立設したピ
ン１６は、図１および図２では、４本のプリプレグロー
ビング１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを整列するため
に５本である。このピン１６の数は必要に応じて可変す
るものである。
トワインディング成形装置を組み込んだフィラメントワ
インディング加工装置を示し、クリールスタンド１０の
ボビン１１から繰り出される複数のプリプレグロービン
グ１２はイコライザ１３を介してキャリッジ１４に導か
れ、このキャリッジ１４に取り付けたフィラメントワイ
ンディング成形装置１４のヘッド１５（図１）によりマ
ンドレル６に巻き付けられる。上記ヘッド１５は、図１
および図２に示すように、プリプレグロービング１２を
所定の間隔に整列させる複数のピン１６を立設した整列
部材１７と、整列したプリプレグロービング１２の方向
を変えるための一対の案内ローラ１８，１８と、上下一
対のローラ１９，１９を備えた案内装置２０とを有して
構成されている。この案内装置２０は成形装置１４に設
けた支持部２１に軸受２２を介して水平面内で回動自在
に支持されている。この案内装置２０の水平面内の回動
中心Ｏは案内ローラ１８，１８のニップ点における案内
ローラ１８の外面から接線方向に下方に延びる垂線ｇ上
に位置している。また、上記整列部材１７に立設したピ
ン１６は、図１および図２では、４本のプリプレグロー
ビング１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを整列するため
に５本である。このピン１６の数は必要に応じて可変す
るものである。
【０００９】なお図１において符号２３は整列部材１７
の上流側に設けた送りローラである。つぎに作用を説明
する。
の上流側に設けた送りローラである。つぎに作用を説明
する。
【００１０】クリールスタンド１０の４つのボビン１１
から繰り出されるプリプレグロービング１２ａ，１２ｂ
，１２ｃ，１２ｄは送りローラ２３を介して複数のピン
１６を立設した整列部材１７に送られ、ピン１６の間を
通り抜ける際に整列され、整列されたプリプレグロービ
ング１２ａ…はつぎに続く案内ローラ１８，１８により
走行方向を下方に変えられ、案内装置２０の上下一対の
ローラ１９，１９に導かれ、ここからプリプレグロービ
ング１２は隙間のない整列したテープ状をなしマンドレ
ル６に巻き付けられるが、案内装置２０は回動中心Ｏの
まわりを水平面内で回動するように配置され、かつこの
回動中心Ｏは案内ローラ１８の外面から接線方向に下方
に延びる垂線ｇ上に位置するので、案内ローラ１８から
案内装置２０のローラ１９に導かれるプリプレグロービ
ング１２は、マンドレル６の中間部を巻き付けている間
は、図３に示すように、プリプレグロービング１２の走
行方向と案内装置２０の回動中心Ｏが一線上に位置し、
案内装置２０にプリプレグロービング１２によるモーメ
ントが働かず、図４に示すように、マンドレル端部で折
り返す際には、プリプレグロービング１２と案内装置２
０のローラ１９との間の摩擦により、プリプレグロービ
ングのマンドレルへの巻き付け角度が変化し、この巻き
付け角度の変化に伴ない、案内装置２０のローラ１９に
摩擦力Ｆｓ が作用し、これにより案内装置２０に回動
中心Ｏまわりのモーメントが働き、案内装置２０が水平
面内で円滑に左右に回動する。
から繰り出されるプリプレグロービング１２ａ，１２ｂ
，１２ｃ，１２ｄは送りローラ２３を介して複数のピン
１６を立設した整列部材１７に送られ、ピン１６の間を
通り抜ける際に整列され、整列されたプリプレグロービ
ング１２ａ…はつぎに続く案内ローラ１８，１８により
走行方向を下方に変えられ、案内装置２０の上下一対の
ローラ１９，１９に導かれ、ここからプリプレグロービ
ング１２は隙間のない整列したテープ状をなしマンドレ
ル６に巻き付けられるが、案内装置２０は回動中心Ｏの
まわりを水平面内で回動するように配置され、かつこの
回動中心Ｏは案内ローラ１８の外面から接線方向に下方
に延びる垂線ｇ上に位置するので、案内ローラ１８から
案内装置２０のローラ１９に導かれるプリプレグロービ
ング１２は、マンドレル６の中間部を巻き付けている間
は、図３に示すように、プリプレグロービング１２の走
行方向と案内装置２０の回動中心Ｏが一線上に位置し、
案内装置２０にプリプレグロービング１２によるモーメ
ントが働かず、図４に示すように、マンドレル端部で折
り返す際には、プリプレグロービング１２と案内装置２
０のローラ１９との間の摩擦により、プリプレグロービ
ングのマンドレルへの巻き付け角度が変化し、この巻き
付け角度の変化に伴ない、案内装置２０のローラ１９に
摩擦力Ｆｓ が作用し、これにより案内装置２０に回動
中心Ｏまわりのモーメントが働き、案内装置２０が水平
面内で円滑に左右に回動する。
【００１１】案内ローラ１８および案内装置２０のロー
ラ１９を、図６および図７に示すように外周面に細かい
溝３０を設けたローラ３１とすれば、通過するプリプレ
グロービングの横ずれを防ぐことができ、また、図８に
示すように外周面にプリプレグロービングの幅に対応し
た溝３２を設けたローラ３３とすれば、通過するプリプ
レグロービングを仕分けて送り、プリプレグロービング
の重なりを防ぐことができる。上記ローラ３３において
、溝と溝の間隔をＷ１ 許容されるプリプレグロービン
グのギャップ量をＷ２ とした場合に、Ｗ１ ≦Ｗ２
になるように間隔Ｗ１ を設定すれば、プリプレグロー
ビングの重なりを防ぎかつギャップを小さくすることが
でき、成形部品の内部品質が向上する。
ラ１９を、図６および図７に示すように外周面に細かい
溝３０を設けたローラ３１とすれば、通過するプリプレ
グロービングの横ずれを防ぐことができ、また、図８に
示すように外周面にプリプレグロービングの幅に対応し
た溝３２を設けたローラ３３とすれば、通過するプリプ
レグロービングを仕分けて送り、プリプレグロービング
の重なりを防ぐことができる。上記ローラ３３において
、溝と溝の間隔をＷ１ 許容されるプリプレグロービン
グのギャップ量をＷ２ とした場合に、Ｗ１ ≦Ｗ２
になるように間隔Ｗ１ を設定すれば、プリプレグロー
ビングの重なりを防ぎかつギャップを小さくすることが
でき、成形部品の内部品質が向上する。
【００１２】図１１ないし図１４に示すように、整列部
材１７のピン１６の直径をｄ、ピン１６相互の間隔をＷ
ｐ 、プリプレグロービングの幅をＷとした場合に、Ｗ
＝ｄ＋Ｗｐ の関係式を満たすように、ピン１６を整列
部材１７に立設することで、プリプレグロービングのギ
ャップを０とすることができる。すなわち、ボビン１１
から繰り出されるプリプレグロービング１２ａ，１２ｂ
，１２ｃ，１２ｄは、図１２に示すように互いに間隔を
置いて複数のピン１６を立設した整列部材１７に送られ
、上記関係式を満たすように配置したピン１６の間を通
り抜ける際に図１３に示すように位置を変え、図１４に
示すようにピン１６の間を通り抜けたプリプレグロービ
ング１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、ギャップが０
となるように整列される。
材１７のピン１６の直径をｄ、ピン１６相互の間隔をＷ
ｐ 、プリプレグロービングの幅をＷとした場合に、Ｗ
＝ｄ＋Ｗｐ の関係式を満たすように、ピン１６を整列
部材１７に立設することで、プリプレグロービングのギ
ャップを０とすることができる。すなわち、ボビン１１
から繰り出されるプリプレグロービング１２ａ，１２ｂ
，１２ｃ，１２ｄは、図１２に示すように互いに間隔を
置いて複数のピン１６を立設した整列部材１７に送られ
、上記関係式を満たすように配置したピン１６の間を通
り抜ける際に図１３に示すように位置を変え、図１４に
示すようにピン１６の間を通り抜けたプリプレグロービ
ング１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、ギャップが０
となるように整列される。
【００１３】なお、対をなすローラの一方を表面の滑ら
かなローラとすれば、上記効果をより有効に引き出すこ
とができる。すなわち対をなすローラの一方を表面の滑
らかなローラ、他方を外周面に細かい溝を設けたローラ
とすれば、通過するプリプレグロービングを押し広げる
ことなく、プリプレグロービングにある一定の圧力を加
える。図９および図１０は本発明の他の実施例を示し、
この実施例においては、一対の案内ローラ１８ａ，１８
ｂの一方の案内ローラ１８ａの外周面にプリプレグロー
ビングの幅に対応した溝を溝間を狭くして形成し、送り
込まれるプリプレグロービング１２ａ，１２ｂ，１２ｃ
，１２ｄを隙間のないテープ状とし、また、案内装置２
０の上下一対のローラ１９，１９の下流側に上下一対の
ローラ３４，３４を有している。このようにローラ１９
，１９の下流側に一対のローラ３４，３４を設けること
は、ローラ３４と垂線ｇとの距離が長くなり、案内装置
２０の回転モーメントを大きくできる。この距離を選定
することで、適切な回転モーメントを得ることができる
。
かなローラとすれば、上記効果をより有効に引き出すこ
とができる。すなわち対をなすローラの一方を表面の滑
らかなローラ、他方を外周面に細かい溝を設けたローラ
とすれば、通過するプリプレグロービングを押し広げる
ことなく、プリプレグロービングにある一定の圧力を加
える。図９および図１０は本発明の他の実施例を示し、
この実施例においては、一対の案内ローラ１８ａ，１８
ｂの一方の案内ローラ１８ａの外周面にプリプレグロー
ビングの幅に対応した溝を溝間を狭くして形成し、送り
込まれるプリプレグロービング１２ａ，１２ｂ，１２ｃ
，１２ｄを隙間のないテープ状とし、また、案内装置２
０の上下一対のローラ１９，１９の下流側に上下一対の
ローラ３４，３４を有している。このようにローラ１９
，１９の下流側に一対のローラ３４，３４を設けること
は、ローラ３４と垂線ｇとの距離が長くなり、案内装置
２０の回転モーメントを大きくできる。この距離を選定
することで、適切な回転モーメントを得ることができる
。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、プリ
プレグロービングをマンドレルに沿って巻き付ける際の
マンドレル中間部でのヘッドに作用するモーメントの発
生を防ぎ、折り返し時のヘッドの左右の回動を規則的と
し、マンドレル巻き付けられるプリプレグロービングを
規則的とすることで成形部品の品質の向上を図るという
効果を奏する。
プレグロービングをマンドレルに沿って巻き付ける際の
マンドレル中間部でのヘッドに作用するモーメントの発
生を防ぎ、折り返し時のヘッドの左右の回動を規則的と
し、マンドレル巻き付けられるプリプレグロービングを
規則的とすることで成形部品の品質の向上を図るという
効果を奏する。
【図１】本発明によるヘッドを備えたフィラメントワイ
ンディング成形装置の側面図。
ンディング成形装置の側面図。
【図２】同ヘッドを備えたフィラメントワインディング
成形装置の平面図。
成形装置の平面図。
【図３】本発明によるヘッドのマンドレル中間部のプリ
プレグロービング巻き付け状態を示す図。
プレグロービング巻き付け状態を示す図。
【図４】本発明によるヘッドのマンドレル端部のプリプ
レグロービング巻き付け状態を示す図。
レグロービング巻き付け状態を示す図。
【図５】フィラメントワインディング加工装置の斜視図
。
。
【図６】案内ローラの一例を示す図。
【図７】図６の案内ローラのｅ部分の拡大図。
【図８】案内ローラの他例を示す図。
【図９】本発明によるヘッドを備えたフィラメントワイ
ンディング成形装置の他の実施例を示す図。
ンディング成形装置の他の実施例を示す図。
【図１０】同実施例の平面図。
【図１１】複数のピンを立設した整列部材を通るプリプ
レグロービングの状態を示す図。
レグロービングの状態を示す図。
【図１２】図１１のＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図１３】図１１のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図１４】図１１のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【図１５】従来のヘッドのマンドレルのプリプレグロー
ビング巻き付け状態を示す図。
ビング巻き付け状態を示す図。
１２ プリプレグロービング
１６ ピン
１７ 整列部材
１８ 案内ローラ
１９ 上下一対のローラ
２０ 案内装置
Ｏ 案内装置の回動軸線
ｇ 垂線
Claims (1)
- 【請求項１】複数のプリプレグロービングを所定の間隔
に整列し、所定パターンでマンドレルに巻き付けるよう
にしたフィラメントワインディング成形装置のヘッドに
おいて、上記ヘッドは、プリプレグロービングを所定の
間隔に整列させる複数のピンを立設した整列部材と、整
列したプリプレグロービングの方向を変えるための案内
ローラと、上下一対のローラを備え水平面内で回動自在
に支持された案内装置とを有し、この案内装置の回動軸
線を上記案内ローラから接線方向に延びる垂線上に位置
させたことを特徴とするフィラメントワインディング成
形装置のヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03079969A JP3119887B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | フィラメントワインディング成形装置のヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03079969A JP3119887B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | フィラメントワインディング成形装置のヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04312837A true JPH04312837A (ja) | 1992-11-04 |
| JP3119887B2 JP3119887B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=13705151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03079969A Expired - Fee Related JP3119887B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | フィラメントワインディング成形装置のヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3119887B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017209902A (ja) * | 2016-05-26 | 2017-11-30 | トヨタ自動車株式会社 | フィラメントワインディング装置 |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP03079969A patent/JP3119887B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017209902A (ja) * | 2016-05-26 | 2017-11-30 | トヨタ自動車株式会社 | フィラメントワインディング装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3119887B2 (ja) | 2000-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |