(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクの製造方法であって、
（ａ）繊維巻き装置を用いて、タンク容器状のマンドレルに繊維を巻き付ける工程と、
（ｂ）前記繊維を、前記マンドレルに巻き付けられている既設部と前記繊維巻き装置との間において固定する工程と、
（ｃ）前記繊維を、前記工程（ｂ）において固定された固定部と前記既設部との間において切断する工程と、
を備え、
前記工程（ａ）は、
（ａ１）前記繊維巻き装置を、前記マンドレルの外周を囲むように配置する工程と、
（ａ２）前記繊維巻き装置から複数の前記繊維を繰り出して、前記マンドレルに巻き付ける工程と、
を備え、
前記工程（ｂ）は、繊維固定装置を用いて、前記複数の繊維を、前記既設部と前記繊維巻き装置との間において固定する工程であり、
前記繊維固定装置は、
前記マンドレルの中心軸上に中心を有し、円周方向に沿って第１凹部と第１凸部とが交互に配列されている環状の内側チャック部と、
前記内側チャック部よりも外径の大きな外側チャック部であって、前記マンドレルの中心軸上に中心を有し、円周方向に沿って第２凹部と第２凸部とが交互に配列されている環状の外側チャック部と、
を有し、
前記工程（ｂ）は、
（ｂ１）前記複数の繊維を、それぞれ前記内側チャック部の前記第１凹部と前記外側チャック部の前記第２凹部とに亘って配置する工程と、
（ｂ２）前記内側チャック部と前記外側チャック部とのうち、少なくとも一方を、中心を軸として円周方向に沿って回転させる工程と、
を含む、タンクの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のタンクの製造方法において、さらに、
（ｄ）前記既設部と前記繊維巻き装置との間における前記繊維の固定を解除する工程と、
（ｅ）前記繊維の切断端部と前記繊維巻き装置との間に存在する繊維であって、固定を解除された前記繊維を巻き取る工程と、
を備える、タンクの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載のタンクの製造方法において、
前記工程（ｃ）は、前記内側チャック部の内側に配置されている切断装置を、前記内側チャック部の内周に沿って回転させることにより、前記複数の繊維を、前記固定部と前記既設部との間において切断する工程である、タンクの製造方法。
【請求項４】
タンク容器状のマンドレルに繊維を巻き付けるための繊維巻付装置であって、
前記マンドレルに繊維を巻き付ける繊維巻き部と、
前記繊維を、前記マンドレルに巻き付けられている既設部と前記繊維巻き装置との間において固定する繊維固定部と、
前記繊維を、前記繊維固定部により固定された固定部と前記既設部との間において切断する切断部と、
を備え、
前記繊維巻き部は、前記マンドレルの外周を囲むように配置され、複数の前記繊維を繰り出して前記マンドレルに巻き付け、
前記繊維固定部は、
前記マンドレルの中心軸上に中心を有し、円周方向に沿って第１凹部と第１凸部とが交互に配列されている環状の内側チャック部と、
前記内側チャック部よりも外径の大きな外側チャック部であって、前記マンドレルの中心軸上に中心を有し、円周方向に沿って第２凹部と第２凸部とが交互に配列されている環状の外側チャック部と、
を有し、前記内側チャック部の前記第１凹部と前記外側チャック部の前記第２凹部とに亘って配置されている前記複数の繊維を、前記内側チャック部と前記外側チャック部とのうち、少なくとも一方を、中心を軸として円周方向に沿って回転させることにより固定する、繊維巻付装置。
【請求項５】
請求項４に記載の繊維巻付装置において、
さらに、繊維巻取部を備え、
前記繊維固定部は、前記繊維を、前記既設部と前記繊維巻き装置との間において解除自在に固定し、
前記繊維巻取部は、前記繊維の切断端部と前記繊維巻き装置との間に存在し、固定を解除された前記繊維を巻き取る、繊維巻付装置。
【請求項６】
請求項４に記載の繊維巻付装置において、
前記切断部は、前記内側チャック部の内側に配置され、前記内側チャック部の内周に沿って回転することにより前記複数の繊維を切断する、繊維巻付装置。
【請求項７】
請求項４に記載の繊維巻付装置において、
前記内側チャック部と前記外側チャック部とのうち、少なくとも一方は、円周方向に沿って所定の間隔で並んでいる複数の柱状部材を有し、
前記第１凹部と前記第２凹部とのうち、少なくとも一方は、隣り合う２つの前記柱状部材の間の空隙により構成されている、繊維巻付装置。
【請求項８】
請求項７に記載の繊維巻付装置において、
前記内側チャック部と前記外側チャック部とのうち、少なくとも一方は、前記複数の柱状部材のそれぞれを支持する環状の支持部を有し、
前記複数の柱状部材は、それぞれ、
前記柱状部材の長手方向における一端に位置し、前記支持部と接続されている基端部と、
前記基端部とは反対の端に位置する先端部と、
前記基端部と前記先端部との間に位置し、前記基端部の最大径と前記先端部の最大径とに比べて小さい最小径を有する接続部と、
を有する、繊維巻付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンクの製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムでは、燃料ガスを貯蔵した高圧ガスタンクが用いられる。高圧ガスタンクは、一般に、フィラメントワインディング法（以下、「ＦＷ法」と呼ぶ）により製造される。ＦＷ法では、多数のボビンから、熱硬化性樹脂を含む繊維が、繊維を巻き付ける装置（以下、「繊維巻付装置」と呼ぶ）に供給され、かかる繊維巻付装置により、ヘリカル巻きおよびフープ巻きなどの巻き方によってマンドレルの外周面に繊維が巻き付けられる。マンドレルの外周面に巻き付けられた繊維は、マンドレルと繊維巻付装置との間において切断され、マンドレルは、繊維巻付装置から分離して取り外される（特許文献１および２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−８８７号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５２９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、マンドレルと繊維巻付装置との間で繊維を切断する技術では、切断の際における繊維の固定は、マンドレルに巻き付けられている繊維の端部と繊維巻付装置との間の張力のみに依存しているため、切断の際に繊維がずれてしまうという問題があった。切断の際に繊維がずれると、切断に長時間を要すると共に正確な位置で繊維を切断できないという問題が生じ得る。さらに、切断後の繊維の端部が広がり、周辺に位置する設備や既にマンドレルに巻き付けられている繊維に絡んで、設備の故障やタンクの品質劣化を生じるという問題があった。これらの問題は、燃料電池システム用の高圧ガスタンクに限らず、任意の用途で用いられるタンク及び任意の流体を貯蔵するタンクにおいて共通していた。そのほか、従来のタンクの製造方法においては、タンクの製造効率の向上、低コスト化、省電力化、製造の容易化、操作性の向上等が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
［形態１］本発明の一形態によれば、タンクの製造方法が提供される。このタンクの製造方法は、（ａ）繊維巻き装置を用いて、タンク容器状のマンドレルに繊維を巻き付ける工程と；（ｂ）前記繊維を、前記マンドレルに巻き付けられている既設部と前記繊維巻き装置との間において固定する工程と；（ｃ）前記繊維を、前記工程（ｂ）において固定された固定部と前記既設部との間において切断する工程と；を備え；前記工程（ａ）は、（ａ１）前記繊維巻き装置を、前記マンドレルの外周を囲むように配置する工程と；（ａ２）前記繊維巻き装置から複数の前記繊維を繰り出して、前記マンドレルに巻き付ける工程と；を備え、前記工程（ｂ）は、繊維固定装置を用いて、前記複数の繊維を、前記既設部と前記繊維巻き装置との間において固定する工程であり、前記繊維固定装置は、前記マンドレルの中心軸上に中心を有し、円周方向に沿って第１凹部と第１凸部とが交互に配列されている環状の内側チャック部と；前記内側チャック部よりも外径の大きな外側チャック部であって、前記マンドレルの中心軸上に中心を有し、円周方向に沿って第２凹部と第２凸部とが交互に配列されている環状の外側チャック部と；を有し；前記工程（ｂ）は、（ｂ１）前記複数の繊維を、それぞれ前記内側チャック部の前記第１凹部と前記外側チャック部の前記第２凹部とに亘って配置する工程と；（ｂ２）前記内側チャック部と前記外側チャック部とのうち、少なくとも一方を、中心を軸として円周方向に沿って回転させる工程と；を含む。
この形態のタンクの製造方法によれば、繊維を、既設部と繊維巻き装置との間において固定した後に、切断することができる。このため、切断の際に繊維がずれることを抑制できるので、繊維の切断を短時間で完了できると共に正確な位置で繊維を切断できる。加えて、切断後の繊維の広がりを抑制できるので、周辺に位置する設備やマンドレルに既に巻き付けられている繊維に、切断後の繊維（繊維の端部）が絡むことを抑制できる。このため、周辺に位置する設備の故障や、タンクの品質劣化を抑制できる。加えて、環状の内側チャック部と環状の外側チャック部とを有する繊維固定装置を用いて、第１凹部と第２凹部とに亘って繊維を配置するので、繊維巻き装置から繰り出されてマンドレルに向かって延びる繊維を確実に固定できる。加えて、内側チャック部と前記外側チャック部とのうち、少なくとも一方を、中心を軸として円周方向に沿って回転させることにより繊維を固定するので、繊維の固定と解除との切り替えを容易に行うことができる。また、繊維を複数回巻き付けて固定する技術に比べて、固定のために利用する繊維量を低減できる。このため、固定のための利用により劣化する繊維量を低減できる。
［形態２］本発明の他の形態によれば、タンク容器状のマンドレルに繊維を巻き付けるための繊維巻付装置が提供される。この繊維巻付装置は、前記マンドレルに繊維を巻き付ける繊維巻き部と；前記繊維を、前記マンドレルに巻き付けられている既設部と前記繊維巻き装置との間において固定する繊維固定部と；前記繊維を、前記繊維固定部により固定された固定部と前記既設部との間において切断する切断部と；を備え；前記繊維巻き部は、前記マンドレルの外周を囲むように配置され、複数の前記繊維を繰り出して前記マンドレルに巻き付け；前記繊維固定部は、前記マンドレルの中心軸上に中心を有し、円周方向に沿って第１凹部と第１凸部とが交互に配列されている環状の内側チャック部と；前記内側チャック部よりも外径の大きな外側チャック部であって、前記マンドレルの中心軸上に中心を有し、円周方向に沿って第２凹部と第２凸部とが交互に配列されている環状の外側チャック部と；を有し、前記内側チャック部の前記第１凹部と前記外側チャック部の前記第２凹部とに亘って配置されている前記複数の繊維を、前記内側チャック部と前記外側チャック部とのうち、少なくとも一方を、中心を軸として円周方向に沿って回転させることにより固定する。
この形態の繊維巻付装置によれば、繊維を、既設部と繊維巻き装置との間において固定した後に、切断することができる。このため、切断の際に繊維がずれることを抑制できるので、繊維の切断を短時間で完了できると共に正確な位置で繊維を切断できる。加えて、切断後の繊維の広がりを抑制できるので、周辺に位置する設備やマンドレルに既に巻き付けられている繊維に、切断後の繊維（繊維の端部）が絡むことを抑制できる。このため、周辺に位置する設備の故障や、タンクの品質劣化を抑制できる。加えて、環状の内側チャック部と環状の外側チャック部とを有する繊維固定部により、第１凹部と第２凹部とに亘って繊維を配置するので、繊維巻き装置から繰り出されてマンドレルに向かって延びる繊維を確実に固定できる。加えて、内側チャック部と前記外側チャック部とのうち、少なくとも一方を、中心を軸として円周方向に沿って回転させることにより繊維を固定するので、繊維の固定と解除との切り替えを容易に行うことができる。また、繊維を複数回巻き付けて固定する技術に比べて、固定のために利用する繊維量を低減できる。このため、固定のための利用により劣化する繊維量を低減できる。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、タンクの製造方法が提供される。このタンクの製造方法は、（ａ）繊維巻き装置を用いて、タンク容器状のマンドレルに繊維を巻き付ける工程と、（ｂ）前記繊維を、前記マンドレルに巻き付けられている既設部と前記繊維巻き装置との間において固定する工程と、（ｃ）前記繊維を、前記工程（ｂ）において固定された固定部と前記既設部との間において切断する工程と、を備える。この形態のタンクの製造方法によれば、繊維を、既設部と繊維巻き装置との間において固定した後に、切断することができる。このため、切断の際に繊維がずれることを抑制できるので、繊維の切断を短時間で完了できると共に正確な位置で繊維を切断できる。加えて、切断後の繊維の広がりを抑制できるので、周辺に位置する設備やマンドレルに既に巻き付けられている繊維に、切断後の繊維（繊維の端部）が絡むことを抑制できる。このため、周辺に位置する設備の故障や、タンクの品質劣化を抑制できる。
【０００７】
（２）上記タンクの製造方法において、前記工程（ａ）は、（ａ１）前記繊維巻き装置を、前記マンドレルの外周を囲むように配置する工程と、（ａ２）前記繊維巻き装置から複数の前記繊維を繰り出して、前記マンドレルに巻き付ける工程と、を備え、前記工程（ｂ）は、繊維固定装置を用いて、前記複数の繊維を、前記既設部と前記繊維巻き装置との間において固定する工程であり、前記繊維固定装置は、前記マンドレルの中心軸上に中心を有し、円周方向に沿って第１凹部と第１凸部とが交互に配列されている環状の内側チャック部と、前記内側チャック部よりも外径の大きな外側チャック部であって、前記マンドレルの中心軸上に中心を有し、円周方向に沿って第２凹部と第２凸部とが交互に配列されている環状の外側チャック部と、を有し、前記工程（ｂ）は、（ｂ１）前記複数の繊維を、それぞれ前記内側チャック部の前記第１凹部と前記外側チャック部の前記第２凹部とに亘って配置する工程と、（ｂ２）前記内側チャック部と前記外側チャック部とのうち、少なくとも一方を、中心を軸として円周方向に沿って回転させる工程と、を含んでもよい。この形態のタンクの製造方法によれば、環状の内側チャック部と環状の外側チャック部とを有する繊維固定装置を用いて、第１凹部と第２凹部とに亘って繊維を配置するので、繊維巻き装置から繰り出されてマンドレルに向かって延びる繊維を確実に固定できる。加えて、内側チャック部と前記外側チャック部とのうち、少なくとも一方を、中心を軸として円周方向に沿って回転させることにより繊維を固定するので、繊維の固定と解除との切り替えを容易に行うことができる。また、繊維を複数回巻き付けて固定する技術に比べて、固定のために利用する繊維量を低減できる。このため、固定のための利用により劣化する繊維量を低減できる。
【０００８】
（３）上記タンクの製造方法において、さらに、（ｄ）前記既設部と前記繊維巻き装置との間における前記繊維の固定を解除する工程と、（ｅ）前記繊維の切断端部と前記繊維巻き装置との間に存在する繊維であって、固定を解除された前記繊維を巻き取る工程と、を備えてもよい。この形態のタンクの製造方法によれば、切断端部と繊維巻き装置との間に存在し、固定を解除された繊維が巻き取られるので、当該部分の繊維が広がって周辺の設備やマンドレルに既に巻き付けられている繊維に絡むことを抑制できる。加えて、当該部分の繊維を巻き取るので、マンドレルに近い位置で繊維を切断した場合でも、残った繊維の広がりを抑えることができる。したがって、マンドレルに近い位置での繊維の切断が可能となるため、切断後におけるマンドレル側の繊維の端部がマンドレルに既に巻き付けられている繊維に絡むことによりタンクの品質が劣化することを抑制できる。
【０００９】
（４）上記タンクの製造方法において、前記工程（ｃ）は、前記内側チャック部の内側に配置されている切断装置を、前記内側チャック部の内周に沿って回転させることにより、前記複数の繊維を、前記固定部と前記既設部との間において切断する工程であってもよい。この形態のタンクの製造方法によれば、固定部、すなわち、繊維のうち、内側チャック部と外側チャック部とにより固定された部分に近い位置で繊維を切断できるので、切断の際の繊維のずれをより抑えることができる。
【００１０】
（５）本発明の他の形態によれば、タンク容器状のマンドレルに繊維を巻き付けるための繊維巻付装置が提供される。この繊維巻付装置は、前記マンドレルに繊維を巻き付ける繊維巻き部と、前記繊維を、前記マンドレルに巻き付けられている既設部と前記繊維巻き装置との間において固定する繊維固定部と、前記繊維を、前記繊維固定部により固定された固定部と前記既設部との間において切断する切断部と、を備える。この形態の繊維巻付装置によれば、繊維を、既設部と繊維巻き装置との間において固定した後に、切断することができる。このため、切断の際に繊維がずれることを抑制できるので、繊維の切断を短時間で完了できると共に正確な位置で繊維を切断できる。加えて、切断後の繊維の広がりを抑制できるので、周辺に位置する設備やマンドレルに既に巻き付けられている繊維に、切断後の繊維（繊維の端部）が絡むことを抑制できる。このため、周辺に位置する設備の故障や、タンクの品質劣化を抑制できる。
【００１１】
（６）上記繊維巻付装置において、前記繊維巻き部は、前記マンドレルの外周を囲むように配置され、複数の前記繊維を繰り出して前記マンドレルに巻き付け、前記繊維固定部は、前記マンドレルの中心軸上に中心を有し、円周方向に沿って第１凹部と第１凸部とが交互に配列されている環状の内側チャック部と、前記内側チャック部よりも外径の大きな外側チャック部であって、前記マンドレルの中心軸上に中心を有し、円周方向に沿って第２凹部と第２凸部とが交互に配列されている環状の外側チャック部と、を有し、前記内側チャック部の前記第１凹部と前記外側チャック部の前記第２凹部とに亘って配置されている前記複数の繊維を、前記内側チャック部と前記外側チャック部とのうち、少なくとも一方を、中心を軸として円周方向に沿って回転させることにより固定してもよい。この形態の繊維巻付装置によれば、環状の内側チャック部と環状の外側チャック部とを有する繊維固定部により、第１凹部と第２凹部とに亘って繊維を配置するので、繊維巻き装置から繰り出されてマンドレルに向かって延びる繊維を確実に固定できる。加えて、内側チャック部と前記外側チャック部とのうち、少なくとも一方を、中心を軸として円周方向に沿って回転させることにより繊維を固定するので、繊維の固定と解除との切り替えを容易に行うことができる。また、繊維を複数回巻き付けて固定する技術に比べて、固定のために利用する繊維量を低減できる。このため、固定のための利用により劣化する繊維量を低減できる。
【００１２】
（７）上記繊維巻付装置において、さらに、繊維巻取部を備え、前記繊維固定部は、前記繊維を、前記既設部と前記繊維巻き装置との間において解除自在に固定し、前記繊維巻取部は、前記繊維の切断端部と前記繊維巻き装置との間に存在し、固定を解除された前記繊維を巻き取ってもよい。この形態の繊維巻付装置によれば、切断端部と繊維巻き装置との間に存在し、固定を解除された繊維が巻き取られるので、当該部分の繊維が広がって周辺の設備やマンドレルに既に巻き付けられている繊維に絡むことを抑制できる。加えて、当該部分の繊維を巻き取るので、マンドレルに近い位置で繊維を切断した場合でも、残った繊維の広がりを抑えることができる。したがって、マンドレルに近い位置での繊維の切断が可能となるため、切断後におけるマンドレル側の繊維の端部が、マンドレルに既に巻き付けられている繊維に絡んでタンクの品質が劣化することを抑制できる。
【００１３】
（８）上記繊維巻付装置において、前記切断部は、前記内側チャック部の内側に配置され、前記内側チャック部の内周に沿って回転することにより前記複数の繊維を切断してもよい。この形態の繊維巻付装置によれば、固定部、すなわち、繊維のうち、内側チャック部と外側チャック部とにより固定された部分に近い位置で繊維を切断できるので、切断の際の繊維のずれをより抑えることができる。
【００１４】
（９）上記繊維巻付装置において、前記内側チャック部と前記外側チャック部とのうち、少なくとも一方は、円周方向に沿って所定の間隔で並んでいる複数の柱状部材を有し、前記第１凹部と前記第２凹部とのうち、少なくとも一方は、隣り合う２つの前記柱状部材の間の空隙により構成されていてもよい。この形態の繊維巻付装置によれば、第１凹部と第２凹部とのうち、少なくとも一方は、隣り合う２つの柱状部材の間の空隙により構成されるので、第１凹部と第２凹部に亘って配置された繊維が外れる（抜ける）ことを抑制できる。
【００１５】
（１０）上記繊維巻付装置において、前記内側チャック部と前記外側チャック部とのうち、少なくとも一方は、前記複数の柱状部材のそれぞれを支持する環状の支持部を有し、前記複数の柱状部材は、それぞれ、前記柱状部材の長手方向における一端に位置し、前記支持部と接続されている基端部と、前記基端部とは反対の端に位置する先端部と、前記基端部と前記先端部との間に位置し、前記基端部の最大径と前記先端部の最大径とに比べて小さい最小径を有する接続部と、を有してもよい。この形態の繊維巻付装置によれば、隣り合う２つの柱状部材の接続部が並んだ際に、これら２つの接続部の間に比較的大きな空隙を形成できる。このため、かかる空隙に多くの繊維を収容できるので、繊維巻き装置により多数の繊維をマンドレルに巻き付ける場合においても、ほぼ全ての繊維を繊維固定部により固定できる。加えて、先端部の最大径が接続部の最小径よりも大きいので、固定された繊維が、基端部から先端部に向けてずれた場合であっても、先端部が障壁となって繊維が繊維固定部から外れる（抜ける）ことを抑制できる。
【００１６】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、タンクに繊維を巻き付ける方法や、タンク製造装置等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態としての繊維巻付装置の外観構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示す繊維処理ユニット４００の詳細構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示すチャック部４３０および切断部４４０の詳細構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態としてのタンクの製造方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】実施形態におけるタンクの製造方法の一部の処理を模式的に示す説明図である。
【図６】ステップＳ１１５が実行された後においてチャック部４３０に配置される繊維ｆｂを示す説明図である。
【図７】変形例におけるチャックピンの第１の構成を示す斜視図である。
【図８】変形例におけるチャックピンの第２の構成を示す斜視図である。
【図９】変形例におけるチャックピンの第３の構成を示す斜視図である。
【図１０】変形例におけるチャックピンの第４の構成を示す斜視図である。
【図１１】変形例におけるチャックピンの第５の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
Ａ．実施形態：
Ａ１．装置構成：
図１は、本発明の一実施形態としての繊維巻付装置の外観構成を示す斜視図である。繊維巻付装置１０は、フィラメントワインディング法によってマンドレル２０に繊維を巻き付ける装置である。本実施形態では、マンドレル２０に巻き付ける繊維は、直径が数マイクロメートル程度の単繊維を多数（例えば、２万本）束ねて構成され、熱硬化性樹脂が含浸されたカーボン繊維（いわゆるプリプレグ）である。本実施形態では、熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂を用いる。また、本実施形態では、カーボン繊維として、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系カーボン繊維を用いる。なお、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系カーボン繊維に代えて、レーヨン系カーボン繊維やピッチ系カーボン繊維など、他の任意のプリプレグを用いてもよい。
【００１９】
マンドレル２０は、本実施形態では、樹脂成形品により構成されている。なお、かかる樹脂成形品に代えて、高強度のアルミニウム材やステンレス材等の金属材により構成してもよい。マンドレル２０は、カプセル状の外観形状を有する。具体的には、マンドレル２０は、マンドレル２０の軸ＡＸ方向の中央部分に形成された胴体部と、胴体部の両端からそれぞれ連続して形成されているドーム状の外観形状を有するドーム部とを有する。マンドレル２０の両端に位置する２つのドーム部のうち、少なくとも一方のドーム部の円頂部分には、図示しない口金部が形成されている。本実施形態では、カーボン繊維（以下、単に「繊維」と呼ぶ）が巻き付けられたマンドレル２０を利用して、高圧ガスタンクが製造される。この高圧ガスタンクは、例えば、燃料電池車両において、燃料ガスである水素ガスの収容タンクとして用いられる。前述の口金部は、タンクへの水素ガスの貯蔵およびタンクからの水素ガスの排出に用いられる。なお、図１には、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とを明示している。Ｘ軸は、マンドレル２０の軸ＡＸ方向と平行である。Ｙ軸は鉛直方向と平行である。なお、−Ｙ方向は、鉛直下方に相当する。Ｚ軸は、水平方向と平行である。
【００２０】
繊維巻付装置１０は、クリール装置２１０と、基台３００と、フープ巻き装置１００と、ヘリカル巻き装置２００と、繊維処理ユニット４００とを備えている。
【００２１】
クリール装置２１０は、繊維が巻かれた多数のボビン２１１と、給糸ガイド２１２とを備えており、各ボビン２１１から給糸ガイド２１２を介してヘリカル巻き装置２００に繊維を供給する。図１に示すように、クリール装置２１０は、基台３００と平行して配置されている。
【００２２】
基台３００は、Ｘ軸に沿って延設されており、第１のレール３０２と、第２のレール３０４と、第１の支持台３１０と、第２の支持台３１１とを備えている。第１のレール３０２及び第２のレール３０４は、いずれも基台３００の上面において互いに平行となるように形成された一対の溝であり、基台３００の長手方向（Ｘ軸に沿った方向）に延設されている。第２のレール３０４は、第１のレール３０２を挟むように配置されている。
【００２３】
第１の支持台３１０は、繊維処理ユニット４００を支持し、かつ、第２の支持台３１１と共にマンドレル２０を支持する。第１の支持台３１０は、基台３００の上面において、ヘリカル巻き装置２００に対して＋Ｘ方向側に配置されている。第１の支持台３１０は、図示しない駆動機構により駆動されて、第１のレール３０２上を往復動できる。第１の支持台３１０は、ベース３１２と、支持腕３１４とを備えている。ベース３１２は、板状の部材であり、第１のレール３０２に対して、スライド可能に配置されている。支持腕３１４は、Ｙ軸方向を長手方向とする四角柱状の外観形状を有し、一端はベース３１２に接続され、他端は繊維処理ユニット４００に接続されている。
【００２４】
第２の支持台３１１は、取り付け治具３１５を支持し、かつ、第１の支持台３１０と共にマンドレル２０を支持する。第２の支持台３１１は、フープ巻き装置１００に対して−Ｘ方向側に配置されている点と、繊維処理ユニット４００に代えて取り付け治具３１５を支持している点とにおいて、第１の支持台３１０と異なり、他の構成は第１の支持台３１０と同じであるため、詳細な説明を省略する。取り付け治具３１５は、棒状の部材であって、Ｘ軸と平行に配置されている。取り付け治具３１５の中心軸は、マンドレル２０の軸ＡＸと一致している。取り付け治具３１５の一端は第２の支持台３１１の支持腕３１４に固定されており、他端はマンドレル２０を支持する。取り付け治具３１５は、図示しない駆動機構により、軸を中心として回転される。このため、取り付け治具３１５により支持されるマンドレル２０も、取り付け治具３１５と共に軸ＡＸを中心として回転する。
【００２５】
フープ巻き装置１００は、基台３００の上面に配置されており、マンドレル２０に繊維をフープ巻きする。フープ巻き装置１００は、フレーム１０２と、巻掛テーブル１０４と、５個のホルダー１０６と、５個のボビン１０７とを備えている。フレーム１０２は、フープ巻き装置１００の各部材を収容する筐体である。フレーム１０２は、図示しない駆動機構により駆動されて、第２のレール３０４上を往復動できる。
【００２６】
巻掛テーブル１０４は、円盤状の外観形状を有し、厚さ方向がＸ軸と平行となるように、フレーム１０２に固定されている。巻掛テーブル１０４の中央には、厚さ方向に貫通する中央孔１０５が形成されている。中央孔１０５の中心は軸ＡＸ上に位置し、中央孔１０５には、取り付け治具３１５が貫通されている。巻掛テーブル１０４は、中央孔１０５の近傍に、第１のガイド給糸部１０８と、第２のガイド給糸部１０９とを備えている。第１のガイド給糸部１０８および第２のガイド給糸部１０９は、それぞれ巻掛テーブル１０４から＋Ｘ方向に突出して配置されている。第１のガイド給糸部１０８は、マンドレル２０に対して上方（＋Ｙ方向）に位置している。第２のガイド給糸部１０９は、マンドレル２０に対して下方（−Ｙ方向）に位置している。第１のガイド給糸部１０８と第２のガイド給糸部１０９とは、マンドレル２０に向かって繊維を繰り出す。
【００２７】
５個のホルダー１０６は、巻掛テーブル１０４において、中央孔１０５を囲むように環状に並んで配置されている。各ホルダー１０６は、それぞれ１つのボビン１０７を収容する。ボビン１０７には、ボビン２１１と同様に予め繊維が巻かれている。各ホルダー１０６は、図示しない駆動機構により回転駆動され、ボビン１０７から第１のガイド給糸部１０８および第２のガイド給糸部１０９に繊維を繰り出す。
【００２８】
ヘリカル巻き装置２００は、基台３００の上面に配置されており、マンドレル２０に繊維をヘリカル巻きする。ヘリカル巻き装置２００は、フレーム２０２と、給糸リング２０４とを備えている。フレーム２０２は、給糸リング２０４を収容する筐体である。マンドレル２０は、図示しない駆動機構により駆動されて、給糸リング２０４の中を往復動できる。
【００２９】
給糸リング２０４は、クリール装置２１０から供給される繊維を、マンドレル２０に向けて繰り出す。給糸リング２０４は、厚み方向がＸ軸と平行となる略円柱状の外観形状を有する。給糸リング２０４の軸は、マンドレル２０の軸ＡＸと一致する。給糸リング２０４の中央には、厚み方向に貫通する中央孔２０６が形成されている。中央孔２０６内には、マンドレル２０又は繊維処理ユニット４００の先端側（支持腕３１４と接続された側とは反対側）が配置され得る。中央孔２０６を形成する給糸リング２０４の内壁には、繊維を排出するための図示しない繊維供給口が多数設けられており、かかる繊維供給口からマンドレル２０に向かって多数の繊維（繊維束）が繰り出される。
【００３０】
ヘリカル巻き装置２００は、軸ＡＸを中心として回転しているマンドレル２０に、繊維を軸ＡＸに対して低角度で交差させつつ巻き付ける。また、ヘリカル巻き装置２００は、繊維をマンドレル２０の両端のドーム部に掛け渡すように螺旋状に繰り返し巻き付ける。
【００３１】
図２は、図１に示す繊維処理ユニット４００の詳細構成を示す斜視図である。繊維処理ユニット４００は、軸ＡＸと一致する軸を有する略円筒形の外観形状を有する。繊維処理ユニット４００は、取付部４８０と、チャック部４３０と、切断部４４０と、繊維巻取部４５０と、支持部４６０と、駆動部４７０とを備えている。
【００３２】
取付部４８０は、棒状（円柱状）の部材であって、中心軸が軸ＡＸと一致するように配置されている。取付部４８０の一端は、マンドレル２０を支持する。取付部４８０は、取り付け治具３１５と同様に、図示しない駆動機構により軸を中心として回転される。
【００３３】
チャック部４３０は、マンドレル２０に巻き付けられた繊維を固定する。チャック部４３０は、内側チャック部４３１と、外側チャック部４３２とを備えている。内側チャック部４３１は、軸ＡＸ上に中心を有する環状の外観形状を有する。外側チャック部４３２は、内側チャック部４３１よりも大きな外径を有し、軸ＡＸ上に中心を有する環状の外観形状を有する。
【００３４】
図３は、図２に示すチャック部４３０および切断部４４０の詳細構成を示す斜視図である。図３に示すように、内側チャック部４３１は、環状の支持部４５と、支持部４５上において円周方向に所定の間隔で並んで配置された複数のチャックピン４４１とを備えている。各チャックピン４４１は、柱状の外観形状を有し、長手方向が軸ＡＸと平行となるように配置されている。チャックピン４４１の先端部（−Ｘ方向の端部）は、−Ｘ方向に向かうにつれて径が細くなるテーパード形状を有する。
【００３５】
図３に示すように、内側チャック部４３１において、互いに隣り合う２つのチャックピン４４１の間には、空隙４７が設けられている。このため、内側チャック部４３１は、円周方向に沿って凹部（空隙４７）と、凸部（チャックピン４４１）とが交互に配列されている環状の外観形状を有する。内側チャック部４３１は、中心を軸として、円周方向に沿って回転可能に構成されている。
【００３６】
図２および図３に示すように、外側チャック部４３２は、内側チャック部４３１と同様な構成を有する。すなわち、外側チャック部４３２は、環状の支持部（後述する支持部４６）と、支持部上において円周方向に所定の間隔で並んで配置された複数のチャックピン４４２とを備えている。各チャックピン４４２の形状は、前述の内側チャック部４３１のチャックピン４４１の形状と同じであるので、説明を省略する。
【００３７】
図３に示すように、外側チャック部４３２において、互いに隣り合う２つのチャックピン４４２の間には、空隙４８が設けられている。このため、外側チャック部４３２は、円周方向に沿って凹部（空隙４８）と、凸部（チャックピン４４２）とが交互に配列されている環状の外観形状を有する。
【００３８】
図３に示すように、切断部４４０は、内側チャック部４３１の内側に配置されており、マンドレル２０に巻き付けられた繊維の端部を切断する。切断部４４０は、図示しない駆動部により、内側チャック部４３１の内周に沿って回転駆動される。
【００３９】
図２に示すように、繊維巻取部４５０は、環状の外観形状を有し、支持部４６０の外周を囲むように配置されている。繊維巻取部４５０は、繊維が切断された後に、繊維を巻き取る。支持部４６０は、Ｘ軸方向に沿って延設された多数の柱状部材と、これら柱状部材を支持する環状の部材とを有し、チャック部４３０、取付部４８０および駆動部４７０を支持する。
【００４０】
駆動部４７０は、繊維処理ユニット４００の構成部材のうち、一部の構成部材を駆動する。例えば、駆動部４７０は、内側チャック部４３１を円周方向に沿って移動（回転）させる。また、駆動部４７０は、チャック部４３０および支持部４６０を、Ｘ軸方向に沿って移動させる。また、駆動部４７０は、切断部４４０を、内側チャック部４３１の内周に沿って回転させる。また、駆動部４７０は、取付部４８０を、軸を中心として回転させる。
【００４１】
上記構成を備える繊維巻付装置１０を用いて、後述するタンクの製造方法が実行されると、マンドレル２０に繊維が巻き付けられた後において繊維を切断する際に、繊維のずれを抑制できると共に切断後における繊維の広がりを抑制できる。
【００４２】
前述のヘリカル巻き装置２００は、請求項における繊維巻き装置および繊維巻き部に相当する。また、チャック部４３０は請求項における繊維固定部に、内側チャック部４３１におけるチャックピン４４１は請求項における柱状部材および第１凸部に、内側チャック部４３１における空隙４７は請求項における第１凹部に、外側チャック部４３２におけるチャックピン４４２は請求項における柱状部材および第２凸部に、外側チャック部４３２における空隙４８は請求項における第２凹部に、それぞれ相当する。
【００４３】
Ａ２．タンクの製造：
図４は、本発明の一実施形態としてのタンクの製造方法の処理手順を示すフローチャートである。
【００４４】
マンドレル２０が繊維巻付装置１０に取り付けられる（ステップＳ１０５）。このステップＳ１０５の処理では、マンドレル２０が、繊維処理ユニット４００（取付部４８０）と取り付け治具３１５とにより支持される。このとき、マンドレル２０の口金部には、取付部４８０が挿入される。
【００４５】
フープ巻き装置１００およびヘリカル巻き装置２００により、マンドレル２０に繊維が巻き付けられる（ステップＳ１１０）。本実施形態では、先ずフープ巻き装置１００によりマンドレル２０に繊維がフープ巻きされ、次に、マンドレル２０にフープ巻きされた繊維の上に、ヘリカル巻き装置２００により繊維がヘリカル巻きされる。
【００４６】
図５は、実施形態におけるタンクの製造方法の一部の処理を模式的に示す説明図である。図５において最上段は、ステップＳ１１０の処理を模式的に示している。図５において、上から２段目は後述するステップＳ１１５とＳ１２０とＳ１２５の処理を、上から３段目は後述するステップＳ１３０の処理を、最下段は後述するステップＳ１４０およびＳ１４５の処理を、それぞれ模式的に示している。なお、図５では、図示の便宜上、マンドレル２０が有する２つのドーム部のうち、一方のドーム部２２のみ明示し、他方のドーム部は省略している。また、図５では、図示の便宜上、繊維処理ユニット４００が備える取付部４８０は省略している。
【００４７】
図５の最上段に示すように、ステップＳ１１０が実行された後には、マンドレル２０に繊維が巻き付けられている。
【００４８】
図４に示すように、チャック部４３０は、−Ｘ方向に移動（前進）する（ステップＳ１１５）。このステップＳ１１５が実行されると、ヘリカル巻き装置２００からマンドレル２０に向けて放射状に延びる繊維束に対して各チャックピン４４１，４４２が突き刺さり、各繊維は、チャック部４３０における空隙４７および空隙４８に入り込む。
【００４９】
図６は、ステップＳ１１５が実行された後において、チャック部４３０に配置される繊維ｆｂを示す説明図である。図６では、チャック部４３０およびマンドレル２０を、第２の支持台３１１から第１の支持台３１０に向かう方向（＋Ｘ方向）に見たときの様子を示している。なお、図６では、ヘリカル巻き装置２００は省略している。
【００５０】
図６に示すように、外側チャック部４３２のチャックピン４４２は、環状の支持部４６において、円周方向に沿って所定の間隔で並んで配置されている。
【００５１】
各チャックピン４４１，４４２が繊維束に突き刺さることにより、図６に示すように、ヘリカル巻き装置２００から繰り出された各繊維ｆｂは、内側チャック部４３１の空隙４７と、外側チャック部４３２の空隙４８とに亘って配置されることとなる。
【００５２】
図４に示すように、チャック部４３０が前進した後、チャック部４３０により、ヘリカル巻き装置２００とマンドレル２０との間に位置する繊維が固定される（ステップＳ１２０）。本実施形態では、図６の黒矢印に示すように、駆動部４７０により内側チャック部４３１が所定の角度ｄ１だけ回転移動することにより、内側チャック部４３１と外側チャック部４３２とで各繊維ｆｂを挟んで固定する。前述の「固定する」とは、繊維ｆｂの位置が全くずれないことに加えて、ステップＳ１１５が実行される前に比べて繊維ｆｂの位置ずれが抑制されていることも含む広い意味を有する。
【００５３】
図４に示すように、ヘリカル巻き装置２００により、支持部４６０に繊維が巻き付けられる（ステップＳ１２５）。図５の上から２段目に示すように、ヘリカル巻き装置２００は、図４の最上段の状態よりも＋Ｘ方向に移動し、支持部４６０には、繊維ｆｂが巻かれている。なお、図５の上から２段目では、支持部４６０への繊維の巻き付き量は、およそ６周であるが、２〜３周にすることもできる。
【００５４】
切断部４４０により、各繊維が切断される（ステップＳ１３０）。上述したように、切断部４４０は、内側チャック部４３１の内周に沿って回転移動することにより各繊維を切断するので、各繊維の切断箇所は、チャック部４３０により固定された部分と、マンドレル２０に既に巻き付けられている部分との間となる。
【００５５】
図５の上から３段目に示すように、切断後の各繊維ｆｂは、チャック部４３０により固定されているので、切断後の各繊維ｆｂの端部が広がることが抑制される。このため、各ｆｂが広がって周辺の設備やマンドレル２０に巻き付けられている繊維に絡むことが抑制される。
【００５６】
図４に示すように、各繊維が切断された後、マンドレル２０が繊維巻付装置１０から取り外される（ステップＳ１３５）。内側チャック部４３１が回転駆動され、チャック部４３０により固定されていた各繊維が開放される（ステップＳ１４０）。このステップＳ１４０では、内側チャック部４３１は、ステップＳ１２０とは逆向きに、ステップＳ１２０における移動量と同じ量（角度）だけ回転駆動される。繊維巻取部４５０により、チャック部４３０とヘリカル巻き装置２００との間に巻き付いていた繊維が巻き取られる（ステップＳ１４５）。
【００５７】
図５の最下段に示すように、チャック部４３０により固定されていた各繊維ｆｂが開放され、繊維巻取部４５０により、支持部４６０に巻き付けられていた繊維が巻き取られる。したがって、固定が解除された後において、ヘリカル巻き装置２００からチャック部４３０までの間に配置されていた繊維が、周辺に位置する設備やマンドレル２０に既に巻き付けられている繊維に絡むことが抑制される。
【００５８】
繊維巻付装置１０から取り外されたマンドレル２０が加熱される（ステップＳ１５０）。この加熱により、繊維に含浸されていた熱硬化性樹脂が硬化し、タンクが完成する。なお、ステップＳ１４０とステップＳ１５０との間において、口金部２１より先（＋Ｘ方向）に存在する余分な繊維を切断してもよい。
【００５９】
以上説明したように、実施形態のタンクの製造方法によると、各繊維ｆｂは、マンドレル２０に既に巻き付けられている部分とヘリカル巻き装置２００との間において固定され、その後、チャック部４３０により固定された部分とマンドレル２０に既に巻き付けられている部分との間において切断される。したがって、各繊維ｆｂの切断の際に、繊維ｆｂがずれることを抑制できるので、各繊維ｆｂの切断を短時間で完了できると共に正確な位置で繊維を切断できる。加えて、切断直後の各繊維ｆｂは、チャック部４３０によって固定されたままであるので、切断後の各繊維ｆｂが広がり、周辺に位置する設備やマンドレル２０に巻き付けられている繊維に絡むことを抑制できる。このため、周辺に位置する設備の故障や、タンクの品質劣化を抑制できる。
【００６０】
また、実施例の繊維巻付装置１０によると、チャック部４３０は、円周方向に所定の間隔で並んで配置された複数のチャックピン４４１を有する内側チャック部４３１と、円周方向に所定の間隔で並んで配置された複数のチャックピン４４２を有する外側チャック部４３２と、を有するので、ヘリカル巻き装置２００から繰り出され、マンドレル２０に向かって放射状に配置されている繊維を確実に固定できる。
【００６１】
また、チャック部４３０は、内側チャック部４３１を所定の角度だけ移動（回転）させることにより、各繊維ｆｂの固定および開放を行うことができるので、各繊維ｆｂの固定または解除（開放）の切り替えを容易に行うことができる。加えて、繊維を複数回巻き付けて固定する技術に比べて、固定のために利用する繊維量を低減できる。このため、固定のための利用により劣化するおそれのある繊維量を低減できる。
【００６２】
また、繊維巻取部４５０により、固定を解除された繊維が巻き取られるので、支持部４６０に巻き付けられた繊維が緩んで周辺の設備やマンドレル２０に巻き付けられている繊維に絡むことを抑制できる。加えて、繊維巻取部４５０により繊維が巻き取られるので、マンドレル２０に近い位置において繊維を切断した場合でも、残った繊維の広がりを抑えることができる。したがって、マンドレル２０に近い位置での繊維の切断が可能となるため、切断後の繊維がマンドレル２０に巻き付けられている繊維に絡んでタンクの品質が劣化することを抑制できる。
【００６３】
また、切断部４４０は、内側チャック部４３１の内側に配置され、内側チャック部４３１の内周に沿って回転することにより繊維ｆｂを切断するので、固定されている部分に近い位置で繊維ｆｂを切断することができる。このため、切断時における繊維ｆｂのずれをより抑えることができる。
【００６４】
また、チャックピン４４１は柱状の外観形状を有し、かつ、隣り合う２つのチャックピン４４１の間の空隙４７に繊維ｆｂが配置されるので、繊維ｆｂがチャック部４３０から外れる（抜ける）ことを抑制できる。なお、チャックピン４４２についても同様な効果を有する。
【００６５】
Ｂ．変形例：
Ｂ１．変形例１：
上述した実施形態におけるチャックピン４４１，４４２の外観形状は、先端部がテーパードした柱状の形状であったが、本発明は、かかる形状に限定されるものではない。
【００６６】
図７は、変形例におけるチャックピンの第１の構成を示す斜視図である。図７に示すチャックピン４４ａは、基端部４１ａと、接続部４２ａと、先端部４３ａとを備えている。基端部４１ａは、円筒状の外観形状を有し、支持部４５または支持部４６に接続される。接続部４２ａは、基端部４１ａと先端部４３ａとの間に位置する。接続部４２ａは、長手方向に沿って両端からそれぞれ中央に向かうにつれて外径が小さくなる（細くなる）外観形状を有する。先端部４３ａは、基端部４１ａとは反対側の端に位置し、略円錐形の外観形状を有する。かかる外観形状を有するチャックピン４４ａによると、隣り合う２つのチャックピン４４ａにおいて、隣り合う２つの接続部４２ａ間に比較的大きな空隙を形成できるので、かかる空隙に複数本の繊維を収容できる。このため、ヘリカル巻き装置２００から繰り出される繊維の数が多い場合においても、各繊維を確実に固定できる。また、先端部４３ａの最大径は接続部４２ａにおける最小径よりも大きいので、先端部４３ａが障壁となり、隣り合う２つの接続部４２ａ間に収容された繊維がチャック部４３０から外れる（抜ける）ことを抑制できる。
【００６７】
図８は、変形例におけるチャックピンの第２の構成を示す斜視図である。図８に示すチャックピン４４ｂは、基端部４１ｂと、接続部４２ｂと、先端部４３ｂとを備えている。基端部４１ａは、図７に示すチャックピン４４ａの基端部４１ａと同じ構成であるので、説明を省略する。同様に、先端部４３ｂは、図７に示すチャックピン４４ａの先端部４３ａと同じ構成であるので、説明を省略する。図８に示すように、接続部４２ｂは、基端部４１ｂ側の端部から、先端部４３ｂ側の端部に向かうにつれて径が小さくなる（細くなる）円錐状の外観形状を有する。接続部４２ｂの最小径（先端部４３ｂ側の端部の直径）は、先端部４３ｂの最大径（接続部４２ｂ側の端部の直径）および基端部４１ｂの最大径よりも小さい。このようなチャックピン４４ｂによると、図７に示すチャックピン４４ａと同様な効果を奏する。
【００６８】
図９は、変形例におけるチャックピンの第３の構成を示す斜視図である。図９に示すチャックピン４４ｃは、基端部４１ｃと、接続部４２ｃと、先端部４３ｃとを備えている。基端部４１ｃは、図７に示すチャックピン４４ａの基端部４１ａと同様の構成であるので、説明を省略する。同様に、接続部４２ｃは、図８に示すチャックピン４４ｂの接続部４２ｂと同様である。但し、接続部４２ｃは、面取り加工がなされている点において、図８に示すチャックピン４４ｂの接続部４２ｂと異なる。図９に示すように、先端部４３ｃは、釣り針状の外観形状を有する。このようなチャックピン４４ｃによると、先端部４３ｃと接続部４２ｃとの境界部分において、繊維ｆｂを確実に保持できるので、チャック部４３０から繊維ｆｂが外れてしまうことをより抑えることができる。なお、チャックピン４４ｃにおいても、接続部４２ｃの最小径は、先端部４３ｂの最大径および基端部４１ｂの最大径よりも小さい。
【００６９】
図１０は、変形例におけるチャックピンの第４の構成を示す斜視図である。図１０に示すチャックピン４４ｄは、基端部４１ｄと、接続部４２ｄと、先端部４３ｄとを備えている。基端部４１ｄは、図７に示すチャックピン４４ａの基端部４１ａと同様の構成であるので、説明を省略する。同様に、先端部４３ｄは、図７に示す４３ａと同様の構成であるので、説明を省略する。図１０に示すように、接続部４２ｄは、円筒表面の一部が削られた外観形状を有する。この外観形状は、先端部４３ｄに向かうにつれてより深く削られた形状であるため、接続部４２ｄにおける径は、先端部４３ｄに向かうにつれてより小さくなる。このようなチャックピン４４ｄによると、チャックピン４４ａ〜４４ｃと同様な効果を奏する。なお、チャックピン４４ｄにおいても、接続部４２ｄの最小径は、先端部４３ｄの最大径および基端部４１ｂの最大径よりも小さい。
【００７０】
図１１は、変形例におけるチャックピンの第５の構成を示す斜視図である。図１１に示すチャックピン４４ｅは、基端部４２ｅと、先端部４３ｅとを備えている。チャックピン４４ｅは、変形例における他のチャックピン４４ａ〜４４ｄとは異なり、厚みが一定の薄板状の外観形状を有する。基端部４２ｅは、平面視が矩形の外観形状を有する。先端部４３ｅは、基端部４２ｅと接する端部から長手方向において反対側の端部に向かうにつれて幅が小さくなる外観形状を有する。換言すると、先端部４３ｅは、平面視が台形の外観形状を有する。このようなチャックピン４４ｅによると、上述した実施形態におけるチャックピン４４１，４４２と同様な効果を奏する。
【００７１】
上述した変形例における第１ないし第５の構成を有するチャックピンを、上記実施形態におけるチャックピン４４１とチャックピン４４２とのうち、少なくとも一方に代えて採用してもよい。
【００７２】
Ｂ２．変形例２：
上述した実施形態では、繊維に含浸される樹脂は、エポキシ樹脂であったが、エポキシ樹脂に限らず任意の樹脂を採用してもよい。例えば、フェノール樹脂や、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などを用いてもよい。また、上述した実施形態では、マンドレル２０に巻き付けられる繊維は、熱硬化性樹脂が含浸されたカーボン繊維であったが、かかるカーボン繊維に代えて、または、カーボン繊維に加えて、ガラス繊維やアラミド繊維などの任意の繊維を用いてもよい。このような構成においても、マンドレル２０に巻き付けられている繊維の切断後において、繊維の端部の広がりを抑制し、かつ、マンドレル２０に巻き付いた繊維の緩みを抑制できる。
【００７３】
Ｂ３．変形例３：
上述した実施形態では、ステップＳ１３０において、繊維巻付装置１０（繊維処理ユニット４００）が備える切断部４４０により繊維が切断されていたが、かかる切断部４４０とは異なる切断手段により、繊維を切断してもよい。具体的には、例えば、繊維巻付装置１０とは別体として用意された切断装置（カッター）を用いて繊維を切断する構成を採用してもよい。この構成によれば、繊維巻付装置１０（繊維処理ユニット４００）は切断部を省略できる。
【００７４】
Ｂ４．変形例４：
上述した実施形態では、チャック部４３０は、内側チャック部４３１と外側チャック部４３２とのうち、内側チャック部４３１のみが所定の角度だけ回転移動することにより繊維ｆｂを固定していたが、内側チャック部４３１に代えて、または、内側チャック部４３１に加えて外側チャック部４３２が回転移動することにより、繊維ｆｂを固定してもよい。すなわち、一般には、内側チャック部４３１と外側チャック部４３２とのうち、少なくとも一方を回転移動させることにより、繊維ｆｂを固定する構成を採用してもよい。
【００７５】
Ｂ５．変形例５：
上述した実施形態では、チャック部４３０は、内側チャック部４３１と外側チャック部４３２とにより構成されていたが、かかる構成に代えて、繊維を固定可能な任意の構成を採用してもよい。このような構成においても、各繊維ｆｂを切断する前に、各繊維ｆｂは、マンドレル２０に既に巻き付けられている部分とヘリカル巻き装置２００との間において固定されるため、各繊維ｆｂを切断する際に各繊維ｆｂがずれることを抑制できる。
【００７６】
Ｂ６．変形例６：
上述した実施形態では、燃料電池システムで用いられる高圧ガスタンクが製造されたが、かかる高圧ガスタンクに代えて、他の任意の用途で用いられる高圧ガスタンクを製造してもよい。また、高圧ガスタンクに限らず、液体等の他の任意の流体を貯蔵可能なタンクを製造してもよい。
【００７７】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１０…繊維巻付装置
２０…マンドレル
２１…口金部
２２…ドーム部
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４２ｅ…基端部
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ…接続部
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ…先端部
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅ…チャックピン
４５…支持部
４６…支持部
４７…空隙
４８…空隙
１００…フープ巻き装置
１０２…フレーム
１０４…巻掛テーブル
１０５…中央孔
１０６…ホルダー
１０７…ボビン
１０８…第１のガイド給糸部
１０９…第２のガイド給糸部
２００…ヘリカル巻き装置
２０２…フレーム
２０４…給糸リング
２０６…中央孔
２１０…クリール装置
２１１…ボビン
２１２…給糸ガイド
３００…基台
３０２…第１のレール
３０４…第２のレール
３１０…第１の支持台
３１１…第２の支持台
３１２…ベース
３１４…支持腕
３１５…取り付け治具
４００…繊維処理ユニット
４３０…チャック部
４３１…内側チャック部
４３２…外側チャック部
４４０…切断部
４４１…チャックピン
４４２…チャックピン
４５０…繊維巻取部
４６０…支持部
４７０…駆動部
４８０…取付部
ＡＸ…軸
ｆｂ…繊維
【図１】
0005977205.tif 000002
【図２】
0005977205.tif 000003
【図３】
0005977205.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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