(57)【要約】【課題】ヘリカル巻層を構成する繊維束が同一層内で互いに交差せずに、かつ隣接する繊維束の一部が重なる状態で配列されたＦＲＰ製パイプを製造することが可能で、全ての繊維束を開繊部に案内するスペースの確保を容易にする。【解決手段】ＦＷ装置１１はマンドレル１２を回転可能に支持するチャック１３と、マンドレル１２に沿って往復移動して、マンドレル１２上に配列される１層分の繊維束Ｒを同時に配列する繊維束配列ヘッド１４とを備えている。繊維束配列ヘッド１４は、２個の配列ヘッド１６，１７及び補助ヘッド１８を備えている。繊維束配列ヘッド１４は、配列すべき繊維束を、マンドレル１２上に配列された状態で隣接する繊維束が異なる群に属するように複数の群に分けて案内する案内部材２１と、案内部材２１によって案内される各群毎の繊維束を開繊する開繊部とを備えている。【選択図】      図１
2004314550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともヘリカル巻で繊維束が配列されたヘリカル巻層を有するＦＲＰ製パイプであって、前記ヘリカル巻層を構成する繊維束は同一層内で互いに交差せずに、かつ隣接する繊維束はその一部が重なる状態で配列されているＦＲＰ製パイプ。
【請求項２】
被巻付け部材を回転可能に支持する回転支持部と、前記回転支持部に支持された被巻付け部材に沿って往復移動して、前記被巻付け部材上に配列される１層分の繊維束を同時に配列する繊維束配列ヘッドとを備えたフィラメントワインディング装置であって、
前記繊維束配列ヘッドは、配列すべき繊維束を、前記被巻付け部材上に配列された状態で隣接する繊維束が異なる群に属するように複数の群に分けて案内する案内部と、前記案内部によって案内される各群毎の繊維束を開繊する開繊部とを備えているフィラメントワインディング装置。
【請求項３】
前記繊維束配列ヘッドは、前記被巻付け部材上に配列された状態で隣接しかつ異なる群に属する繊維束をその一部が重なる状態で前記被巻付け部材上に配列する請求項２に記載のフィラメントワインディング装置。
【請求項４】
前記開繊部は開繊量を変更可能に構成されている請求項２又は請求項３に記載のフィラメントワインディング装置。
【請求項５】
前記繊維束配列ヘッドは独立して移動可能な複数の配列ヘッドを備え、各配列ヘッドにそれぞれ前記案内部を構成する案内部材と、前記開繊部を構成する開繊部材とが設けられている請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載のフィラメントワインディング装置。
【請求項６】
前記繊維束配列ヘッドは１個の配列ヘッドを備え、その移動方向における前後両側に前記案内部を構成する案内部材と、前記開繊部を構成する開繊部材とがそれぞれ設けられている請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載のフィラメントワインディング装置。
【請求項７】
前記案内部材は、同じ群に属する繊維束を、その間隔が等間隔となるように前記開繊部材に案内する請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載のフィラメントワインディング装置。
【請求項８】
前記開繊部による開繊は、前記繊維束が前記被巻付け部材の回転軸方向に垂直な方向に延びる状態で行われる請求項２〜請求項７のいずれか一項に記載のフィラメントワインディング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製パイプ及びフィラメントワインディング装置に係り、詳しくはヘリカル巻層の配列に特徴を有するＦＲＰ製パイプと、そのＦＲＰ製パイプの製造に好適なフィラメントワインディング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＲＰ製のパイプや容器を効率よく形成する方法としてフィラメントワインディング法がある。以下、フィラメントワインディングをＦＷと記載することもある。ＦＷ法では一般に、樹脂含浸繊維束を回転するマンドレルの周囲にマンドレルの軸方向に対して所定の角度で巻き付けるヘリカル巻と、軸方向とほぼ直交するように巻き付けるフープ巻きとが行われる。
【０００３】
そして、一般にＦＷ装置は、マンドレルやライナ等の被巻付け部材を回転支持部で支持して回転させながら、１〜３本の繊維束をマンドレル等の上に巻き付ける。また、生産性を高めるため、被巻付け部材（マンドレル）に対してヘリカル巻きを行う際に、１層分のヘリカル巻層を構成する全ての繊維束を同時に被巻付け部材に巻き付けるヘリカル巻部（巻付けヘッド）を備えたＦＷ装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２８３４６７号公報（明細書の段落［００３５］〜［００３７］、［００５４］、図１、図７）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１に記載のＦＷ装置では、１層分のヘリカル巻層を構成する全ての繊維束が被巻付け部材の軸方向において対向して配置された一組のリング状の開繊部で挟持されて開繊される構成である。そのため、開繊部を経て被巻付け部材に隣接して巻き付けられる繊維束をその一部が重なる状態で巻き付けることができない。従って、ヘリカル巻層を構成する繊維束を隙間無く均一に配列された状態のＦＲＰ製パイプを製造することができない。また、繊維束を開繊部に案内するスペースの確保が困難となり、全ての繊維束を開繊部の所定位置に近接して正確に配置する作業が困難であるという問題もある。
【０００６】
本発明は前記の問題に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は、生産性を高めることができるとともに、ヘリカル巻層を構成する繊維束が同一層において隙間無く均一に配列されて強度及び耐久性が向上するＦＲＰ製パイプを提供することにある。第２の目的は、ヘリカル巻層を構成する繊維束が同一層内で互いに交差せずに、かつ隣接する繊維束をその一部が重なる状態で配列されたＦＲＰ製パイプを製造することが可能で、全ての繊維束を開繊部に案内するスペースの確保が容易になるＦＷ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、少なくともヘリカル巻で繊維束が配列されたヘリカル巻層を有するＦＲＰ製パイプであって、前記ヘリカル巻層を構成する繊維束は同一層内で互いに交差せずに、かつ隣接する繊維束はその一部が重なる状態で配列されている。
【０００８】
この発明では、ヘリカル巻層を構成する繊維束が同一層において隙間無く配列されているため、隣接する繊維束との間に隙間が有る状態で配列されたものに比較して強度及び耐久性が向上する。また、ＦＷ法で製造する際、同一層内に配列される全ての繊維束を同時に被巻付け部材に巻き付けて製造することができるため、生産性を高めることができる。
【０００９】
第２の目的を達成するため、請求項２に記載の発明は、被巻付け部材を回転可能に支持する回転支持部と、前記回転支持部に支持された被巻付け部材に沿って往復移動して、前記被巻付け部材上に配列される１層分の繊維束を同時に配列する繊維束配列ヘッドとを備えたＦＷ装置である。前記繊維束配列ヘッドは、配列すべき繊維束を、前記被巻付け部材上に配列された状態で隣接する繊維束が異なる群に属するように複数の群に分けて案内する案内部と、前記案内部によって案内される各群毎の繊維束を開繊する開繊部とを備えている。ここで「繊維束を開繊する」とは、多数本の細い単繊維からなる繊維束の幅を拡げて繊維束を扁平な状態にすることを意味する。
【００１０】
この発明では、繊維束配列ヘッドが被巻付け部材の一端から他端まで移動することにより１層分の繊維束が被巻付け部材の周面に配列されるため、繊維束配列ヘッドが複数回往復移動して１層分の繊維束の巻付けを行うものに比較して生産性が高くなる。繊維束配列ヘッドの移動速度と回転支持部の回転速度との関係により繊維束の被巻付け部材に対する巻付け角度が決まる。回転支持部を回転させずに繊維束配列ヘッドが移動すると、巻付け角度は０度となる。回転支持部を回転させた状態で繊維束配列ヘッドが移動すると、ヘリカル巻が行われる。また、同一層のヘリカル巻を構成する繊維束が複数の群に属し、かつ被巻付け部材上に配列された状態で隣接する繊維束が異なる群に属するように複数の群に分けられて、案内部により各群に対応する開繊部へと案内される。従って、全ての繊維束を開繊部に案内するスペースの確保が容易になる。また、異なる群に属する繊維束として異なる繊維束を使用することにより、製造するＦＲＰ製品の物性の調整の自由度が高くなる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記繊維束配列ヘッドは、前記被巻付け部材上に配列された状態で隣接しかつ異なる群に属する繊維束をその一部が重なる状態で前記被巻付け部材上に配列する。この発明では、各群に属する繊維束が被巻付け部材上に巻き付けられて１層のヘリカル巻層が形成された状態では、同一層において隣接する繊維束はその端部が確実に重なった状態で配列される。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記開繊部は開繊量を変更可能に構成されている。従って、この発明では、被巻付け部材上に複数層となるように繊維束が配列される際、内側に配列される繊維束の開繊量を小さく（幅を狭く）し、外側に配列される繊維束の開繊量を大きく（幅を広く）することにより、各層毎に隣接する繊維束の重なり量を適正な値に調整するのが容易になる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記繊維束配列ヘッドは独立して移動可能な複数の配列ヘッドを備え、各配列ヘッドにそれぞれ前記案内部を構成する案内部材と、前記開繊部を構成する開繊部材とが設けられている。この発明では、配列ヘッドの数を増やすことで各開繊部材当たりの繊維束の本数を少なくできるとともに、同じ構成の配列ヘッドを複数準備することで対応できる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記繊維束配列ヘッドは１個の配列ヘッドを備え、その移動方向における前後両側に前記案内部を構成する案内部材と、前記開繊部を構成する開繊部材とがそれぞれ設けられている。この発明では、配列ヘッドが１個のため、配列ヘッドが複数の場合に比較して、繊維束配列ヘッドが繊維束を配列するのに往復移動するために必要なスペースを少なくできるとともに、繊維束配列ヘッドの移動距離が短くなる。従って、ＦＷの終了までの時間を短縮できるとともに、繊維束の歩留まりが向上する。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記案内部材は、同じ群に属する繊維束を、その間隔が等間隔となるように前記開繊部材に案内する。この発明では、各群に属する繊維束を被巻付け部材上に等間隔となるように配列するのが容易になる。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項２〜請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記開繊部による開繊は、前記繊維束が前記被巻付け部材の回転軸方向に垂直な方向に延びる状態で行われる。従って、この発明では、開繊された繊維束をヘリカル巻で被巻付け部材に巻き付けるのに適している。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図１〜図６に従って説明する。図１はＦＷ装置の部分概略図、図２は図１のＡ−Ａ線における模式断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線における模式断面図である。図４は各配列ヘッドが結合（合体）された状態のＦＷ装置の部分概略図。図５（ａ）は開繊部材の模式斜視図である。図５（ｂ）は開繊補助部材の模式斜視図である。
【００１８】
図１，４に示すように、ＦＷ装置１１はマンドレル１２を回転可能に支持するチャック１３と、チャック１３に支持されたマンドレル１２に沿って往復移動して、マンドレル１２上に配列される１層分の樹脂含浸繊維束Ｒを同時に配列する繊維束配列ヘッド１４とを備えている。繊維束配列ヘッド１４は主としてヘリカル巻を行うためのものである。被巻付け部材としてのマンドレル１２は胴部１２ａの両端に突設された一対の軸部１２ｂで、回転支持部としてのチャック１３に支持されるようになっている。胴部１２ａの両端部には、周方向に沿って所定の等ピッチで多数のピン１５ａ（２本のみ図示）が突設されたピンリング１５が一体回転可能に固定されている。
【００１９】
繊維束配列ヘッド１４は、独立して移動可能な２個の配列ヘッド１６，１７と、独立して移動可能な１個の補助ヘッド１８とを備えている。即ち、繊維束配列ヘッド１４は独立して移動可能な複数の配列ヘッドを備えている。両配列ヘッド１６，１７及び補助ヘッド１８は、ベースプレート１９上に設けられたレール２０（図２，３に図示）上を移動可能に構成されるとともに、図示しない駆動手段に連結されて、図４に示すように両配列ヘッド１６，１７及び補助ヘッド１８が互いに連結された状態で一体的に移動可能に構成されている。なお、ＦＷ装置１１はフープ巻を行うための巻付けヘッド（図示せず）も備えている。
【００２０】
チャック１３は可変速モータ（図示せず）により回転駆動され、制御装置Ｃの指令によってチャック１３が繊維束配列ヘッド１４の移動速度と同期した状態で回転駆動される。そして、図示しない繊維束供給部から樹脂含浸装置を経て供給される樹脂含浸繊維束Ｒを、マンドレル１２に対する巻付け角度を任意の角度に設定して巻き付けることができるようになっている。なお、以下、樹脂含浸繊維束Ｒを単に繊維束Ｒと称す場合もある。
【００２１】
第１の配列ヘッド１６には、第２の配列ヘッド１７と対向する側に、案内部材２１と、開繊部材２２とが設けられている。第２の配列ヘッド１７には第１の配列ヘッド１６と対向する側に、配列ヘッド１６の開繊部材２２と協働して樹脂含浸繊維束Ｒの開繊を行う開繊補助部材２３が設けられ、補助ヘッド１８と対向する側に案内部材２１及び開繊部材２２が設けられている。補助ヘッド１８には配列ヘッド１７と対向する側に開繊補助部材２３が設けられている。
【００２２】
繊維束配列ヘッド１４が配列すべき樹脂含浸繊維束Ｒの半分の本数の樹脂含浸繊維束Ｒを１つの群として第１の配列ヘッド１６が案内し、第２の配列ヘッド１７が残りの半分の本数の樹脂含浸繊維束Ｒをもう１つの群として案内するように構成されている。これらの群は、マンドレル１２上に配列された状態で隣接する樹脂含浸繊維束Ｒが異なる群に属するように分けられている。そして、第１の配列ヘッド１６及び第２の配列ヘッド１７は、マンドレル１２上に配列された状態で隣接しない樹脂含浸繊維束Ｒをそれぞれ案内するようになっている。即ち、配列ヘッド１６の案内部材２１と、配列ヘッド１７の案内部材２１とが、配列すべき樹脂含浸繊維束Ｒを、マンドレル１２上に配列された状態で隣接する樹脂含浸繊維束Ｒが異なる群に属するように複数の群に分けて案内する案内部を構成する。また、配列ヘッド１６の開繊部材２２及び配列ヘッド１７の開繊補助部材２３と、配列ヘッド１７の開繊部材２２及び補助ヘッド１８の開繊補助部材２３とが、前記案内部に案内される各群毎の樹脂含浸繊維束Ｒを開繊する開繊部を構成する。
【００２３】
図２に示すように、配列ヘッド１６は、マンドレル１２に貫通される孔２４ａを有する支持板２４を備えている。支持板２４には、複数本の繊維束Ｒを同時にマンドレル１２に対してヘリカル巻で巻付け可能とするため、複数の案内部材２１がマンドレル１２の周方向に沿って配列された状態で設けられている。案内部材２１は、開繊された状態で繊維束Ｒがマンドレル１２上に配列された際、配列ヘッド１６の案内部材２１で案内された全ての繊維束Ｒの幅の合計がマンドレル１２の胴部１２ａの半周分の長さより長くなる本数の繊維束Ｒを案内するのに必要な数設けられている。図２では図示の都合上１０本の繊維束Ｒを案内するのに必要な数が図示されている。案内部材２１は２個の同心円上に配列され、同じ群に属する繊維束Ｒを、その間隔が等間隔となるように開繊部材２２に案内するように、周方向において案内部材２１が等間隔で配置されている。
【００２４】
繊維束Ｒは全て繊維束配列ヘッド１４の一方の側から供給されるため、支持板２４にはそれらの繊維束Ｒを各案内部材２１に円滑に導くための補助ガイド２５，２６が設けられている。補助ガイド２５，２６は支持板２４の外側部に固定された取付けプレート２７，２８に固定されている。そして、樹脂含浸装置で樹脂が含浸された樹脂含浸繊維束Ｒの一部が補助ガイド２５を経て各案内部材２１に案内され、他の樹脂含浸繊維束Ｒは補助ガイド２５，２６を経て各案内部材２１に案内される。
【００２５】
図３に示すように、配列ヘッド１７の補助ヘッド１８と対向する側の構成は、全ての案内部材２１の配置位置が、配列ヘッド１６における配置位置に対して周方向に１８度だけ回動された位置となっている点を除いて、配列ヘッド１６の配列ヘッド１７と対向する側の構成と同じである。なお、１８度だけずれているのは、図示の都合上樹脂含浸繊維束Ｒが１０本図示されていることに対応するためである。
【００２６】
図５（ａ）に示すように、開繊部材２２はマンドレル１２が貫挿される孔２９ａを有する円環状に形成され、その端面に環状溝２９ｂが形成された構成になっている。図５（ｂ）に示すように、開繊補助部材２３はマンドレル１２が貫挿される孔３０ａを有する円環状に形成され、その端面に環状の凸条３０ｂが形成された構成になっている。そして、図４に示すように、配列ヘッド１６，１７及び補助ヘッド１８が互いに結合（合体）されて一体的に移動可能な状態において、環状溝２９ｂに凸条３０ｂが遊嵌されるように構成されている。
【００２７】
次に前記のように構成されたＦＷ装置１１を使用してＦＲＰ製パイプを製造する製造方法を説明する。この実施の形態では樹脂として熱硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂）が使用され、繊維束として炭素繊維のロービングが使用される。ロービングとは細い単繊維のフィラメントを多数本束ねた実質無撚りの繊維束を意味する。
【００２８】
先ず、マンドレル１２が、配列ヘッド１６，１７及び補助ヘッド１８を貫通した状態で、作業者によりＦＷ装置１１のチャック１３に支持される。次に配列ヘッド１６，１７及び補助ヘッド１８が樹脂含浸繊維束Ｒを案内部材２１及び開繊部を経てマンドレル１２の所定位置に導くのが容易な位置に配置される。次に作業者は、繊維束供給部から繊維束を引き出し、樹脂含浸装置、張力調整部等を経て繊維束配列ヘッド１４に導く。そして、配列ヘッド１６，１７の補助ガイド２５，２６を経て案内部材２１に導き、案内部材２１に挿通した後、開繊部材２２と開繊補助部材２３の間を経て樹脂含浸繊維束Ｒの端部をマンドレル１２の端部の所定位置に固定する。繊維束の端部の固定作業は作業者が手作業で行い、例えば、粘着テープを使用して固定される。
【００２９】
次に図４に示すように、配列ヘッド１６，１７及び補助ヘッド１８が互いに結合された状態にセットされる。この状態では、案内部材２１を経てマンドレル１２に導かれる樹脂含浸繊維束Ｒが、開繊部材２２及び開繊補助部材２３によって押圧された状態で開繊部材２２を通過して開繊される。開繊部による開繊は、樹脂含浸繊維束Ｒがマンドレル１２の回転軸方向に垂直な方向に延びる状態で行われる。また、作業者は、マンドレル１２の回転速度、繊維束配列ヘッド１４の配列（巻付け）時の往復移動幅等の巻付け条件を制御装置Ｃに入力する。
【００３０】
次にＦＷ装置１１による樹脂含浸繊維束Ｒの巻付け運転が開始される。ＦＷ装置１１が駆動されると、マンドレル１２が一定方向に回転され、繊維束配列ヘッド１４がマンドレル１２の一端側から移動を開始し、マンドレル１２の長手方向に沿って往復移動される。繊維束Ｒはヘリカル巻層を形成するように、マンドレル１２の軸方向となす角度（巻付け角度）が所定の角度となるように、マンドレル１２の表面に巻き付けられる。巻付け角度は製品のＦＲＰ製パイプに要求される、曲げ、ねじり、振動等の特性を満足する所定の値に設定される。ＦＲＰ製パイプをプロペラシャフトに使用する場合は、巻付け角度は例えば、１０〜１５°に設定される。繊維束Ｒはピンリング１５に設けられたピン１５ａの間を通過するように巻き付けられ、ピン１５ａによって周方向への移動が規制された状態で巻き付けられる。
【００３１】
第２の配列ヘッド１７に装備された案内部材２１は、案内する樹脂含浸繊維束Ｒを、第１の配列ヘッド１６に装備された案内部材２１により開繊部材２２に案内される樹脂含浸繊維束Ｒが配列される位置の間の中央に配列するように案内する。そして、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、配列ヘッド１６の案内部材２１で案内されてマンドレル１２上に隣接して巻き付けられる開繊された繊維束Ｒａに対して、配列ヘッド１７の案内部材２１で案内されて開繊された繊維束Ｒｂは一部が重なった状態でマンドレル１２上に巻き付けられる。
【００３２】
ヘリカル巻層が所定層（例えば４層）形成された後、繊維束配列ヘッド１４による巻付け作業が中断され、図示しないフープ巻用の巻付けヘッドで、繊維束Ｒの巻付け角度がほぼ９０°に近い状態で巻き付けられる所謂フープ巻層が所定層（例えば１層）形成される。フープ巻層はマンドレル１２の胴部１２ａ全長にわたって、あるいは胴部１２ａの両端部と対応する位置に形成される。その後、再び繊維束配列ヘッド１４によるヘリカル巻層が所定層（例えば２層）形成された段階で樹脂含浸繊維束Ｒの巻付けが完了する。
【００３３】
巻付けが完了した後、マンドレル１２上に形成された成形体（図示せず）の両端部が、ピン１５ａの位置よりマンドレル１２の中央寄りの所定位置でそれぞれカッタ（図示せず）により切断される。また、繊維束供給部に繋がる樹脂含浸繊維束Ｒが切断される。その後、マンドレル１２がＦＷ装置１１のチャック１３から取り外され、樹脂含浸繊維束Ｒの未硬化の段階で、前記切断位置より軸部１２ｂ側に巻き付けられた不要な樹脂含浸繊維束Ｒが除去される。
【００３４】
その後、マンドレル１２が成形体と共に加熱炉に入れられ、所定温度で樹脂が硬化される。硬化温度は樹脂により異なるが、例えばエポキシ樹脂の場合は１８０℃程度である。加熱硬化、冷却後、成形体がマンドレル１２から取り外されて所定寸法の長さのＦＲＰ製パイプが形成される。ＦＲＰ製パイプは、例えば両端に継ぎ手部材が圧入されて自動車のプロペラシャフトとして使用される。
【００３５】
図６（ａ）はＦＲＰ製パイプのヘリカル巻層を示す模式図、図６（ｂ）はヘリカル巻層が積層された状態の部分模式断面図、図６（ｃ）は隣接する繊維束の関係を示す模式図、図６（ｄ）は従来のＦＷ装置でＦＷを行った場合の図６（ｂ）に対応する模式断面図である。なお、マンドレル１２の表面は曲面であるが、図６（ｂ）〜（ｄ）では模式的に平面として描いている。
【００３６】
図６（ａ）に示すように、ＦＲＰ製パイプ３１は、ヘリカル巻層３２を構成する繊維束Ｒが同一層内で互いに交差しないように配列されている。また、図６（ｂ）に示すように、同一層を構成する繊維束Ｒはその一部が重なる状態で配列されている。これに対して、特許文献１に記載のＦＷ装置を使用した場合は、図６（ｄ）に示すように、隣接する樹脂含浸繊維束Ｒは互いに隙間が有る状態、あるいは幅方向の端部が接した状態で配列される。
【００３７】
この実施の形態では以下の効果を有する。
（１）  ＦＲＰ製パイプ３１は、ヘリカル巻層を構成する繊維束Ｒが同一層内で互いに交差せずに、かつ隣接する繊維束Ｒはその一部が重なる状態で配列されている。従って、ヘリカル巻層を構成する繊維束Ｒが同一層において隙間無く配列され、隣接する繊維束との間に隙間が有る状態で配列されたものに比較して強度及び耐久性が向上する。また、ＦＷ法で製造する際、同一層内に配列される全ての繊維束Ｒを同時にマンドレル１２に巻き付けて製造することができるため、生産性を高めることができる。
【００３８】
（２）  繊維束配列ヘッド１４は、配列すべき繊維束Ｒを、マンドレル１２上に配列された状態で隣接する繊維束Ｒが異なる群に属するように複数の群に分けて案内する案内部と、案内部によって案内される各群毎の繊維束Ｒを開繊する開繊部とを備えている。従って、全ての繊維束Ｒを開繊部に案内する案内部材２１を配置するスペースの確保が容易になる。また、各開繊部で開繊すべき繊維束の本数が少なくなるため、隣接する繊維束Ｒ同士が接触せず、開繊し易くなる。
【００３９】
（３）  案内部は、異なる群に属しかつ隣接する状態でマンドレル１２上に配列される繊維束Ｒをその一部が重なる状態でマンドレル１２上に配列されるように案内する。従って、各群に属する繊維束Ｒがマンドレル１２上に巻き付けられて１層のヘリカル巻層が形成された状態では、同一層において隣接する繊維束Ｒはその端部が確実に重なった状態で配列される。重なり幅（ラップ量）は、使用する繊維束Ｒの本数、開繊後の繊維束Ｒの幅を調整することで調整できる。
【００４０】
（４）  繊維束配列ヘッド１４は独立して移動可能な複数の配列ヘッド１６，１７を備え、各配列ヘッド１６，１７にそれぞれ前記案内部を構成する案内部材２１と、前記開繊部を構成する開繊部材２２とが設けられている。従って、配列ヘッドの数を増やすことで各開繊部材２２当たりの繊維束Ｒの本数を少なくできるとともに、同じ構成の配列ヘッドを複数準備することで対応することが可能になる。
【００４１】
（５）  案内部材２１は、同じ群に属する繊維束Ｒを、その間隔が等間隔となるように開繊部材２２に案内する。従って、各群に属する繊維束Ｒをマンドレル１２上に等間隔となるように配列するのが容易になる。その結果、複数の配列ヘッド１６，１７に案内されてマンドレル１２上に巻き付けられる隣接する繊維束Ｒを一部が重なった状態で巻き付ける際も、重なり状態を所望の状態にするのが容易になる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態を図７〜図９に従って説明する。この実施の形態では、補助ヘッド１８が存在しない点と、開繊補助部材が両配列ヘッド１６，１７で共用される点とが前記第１の実施の形態と大きく異なっている。第１の実施の形態と同様な部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。図７はＦＷ装置１１の部分概略図、図８（ａ）は図７の部分拡大図、図８（ｂ）は開繊補助部材の模式正面図、図９は両配列ヘッド１６，１７が結合位置に配置された状態の部分概略図である。
【００４３】
図７に示すように、第２の配列ヘッド１７は、案内部材２１及び開繊部材２２が第１の配列ヘッド１６と対向する側に配設されている。各案内部材２１の配設位置関係は第１の実施の形態と同じである。
【００４４】
配列ヘッド１６には開繊補助部材３３が開繊部材２２に対して接近、離間可能に装備されている。図８（ｂ）に示すように、開繊補助部材３３はマンドレル１２が貫挿される孔３４ａが形成されたほぼ四角形状のプレート３４の両面に、円環状の凸条３４ｂが形成された構成になっている。
【００４５】
プレート３４の四隅にはガイド孔３４ｃが形成されている。配列ヘッド１６にはガイド孔３４ｃと対応して支持ピン３５が突設され、プレート３４はガイド孔３４ｃが支持ピン３５に貫通された状態で支持されている。支持ピン３５の先端側には雄ねじが形成され、雄ねじに螺合するナット３６によりプレート３４が支持ピン３５から離脱するのを阻止するように構成されている。支持ピン３５の基端側にはプレート３４をナット３６側に付勢するコイルばね３７が設けられている。なお、両配列ヘッド１６，１７に装備された案内部材２１は位相がずれた状態で配置されているため、両配列ヘッド１６，１７の対向する面に配置されていても、両配列ヘッド１６，１７が結合された状態において案内部材２１同士が干渉する虞はない。
【００４６】
この実施の形態のＦＷ装置１１では、両配列ヘッド１６，１７が結合されていない状態では図７に示すように、開繊補助部材３３は両配列ヘッド１６，１７の開繊部材２２から離間した位置に保持される。また、両配列ヘッド１６，１７が結合された状態では図９に示すように、開繊補助部材３３は各凸条３４ｂが配列ヘッド１６，１７の開繊部材２２の環状溝２９ｂに遊嵌された状態に保持される。従って、図９に示す状態で繊維束配列ヘッド１４が移動することにより、前記実施の形態と同様に、２箇所の開繊部で開繊された樹脂含浸繊維束Ｒがマンドレル１２上に巻き付けられる。
【００４７】
この実施の形態のＦＷ装置１１では、ＦＷの準備作業として樹脂含浸繊維束Ｒを配列ヘッド１６の案内部材２１に挿通する作業を行う際には、開繊補助部材３３を支持ピン３５から取り外して、作業に支障を来さない状態で行う。そして、案内部材２１への挿通作業等が終了したのち、開繊補助部材３３を支持ピン３５に取り付ける。その後、配列ヘッド１７の案内部材２１への樹脂含浸繊維束Ｒの挿通作業等が行われる。
【００４８】
この実施の形態では第１の実施の形態の（１）〜（３）及び（５）と同様な効果を有する他に、次の効果を有する。
（６）  補助ヘッド１８を省略したため、繊維束配列ヘッド１４全体の移動方向の長さが短くなって小型化されるとともに、ＦＷ装置１１全体としても小型化が可能になる。また、繊維束配列ヘッド１４の移動距離が短くなるため、繊維束配列ヘッド１４が１層分の樹脂含浸繊維束Ｒを配列するために必要な時間が短くなって生産性が向上するとともに、繊維束の歩留まりが向上する。
【００４９】
（７）  開繊補助部材３３を両配列ヘッド１６，１７の開繊部材２２で共用し、両配列ヘッド１６，１７の開繊部材２２が対向する状態で設けられているため、開繊部からマンドレル１２上の繊維束巻き付け位置までの距離が第１の実施の形態に比較して短くなり、繊維束の歩留まりがより向上する。
【００５０】
（８）  開繊補助部材３３が取り外し可能に構成されているため、配列ヘッド１６の案内部材２１に樹脂含浸繊維束Ｒを挿通する準備作業の際に開繊補助部材３３が作業に支障を来さない。
【００５１】
（９）  プレート３４は配列ヘッド１７の開繊部材２２に押圧されて、凸条３４ｂが開繊部材２２の環状溝２９ｂと遊嵌する開繊位置に配置されるため、プレート３４を開繊位置に移動させる専用のアクチュエータを設ける必要がない。従って、構成が簡単になる。
【００５２】
（第３の実施の形態）
次に第３の実施の形態を図１０及び図１１に従って説明する。この実施の形態では、配列ヘッドが１個である点と、開繊部が開繊量を変更可能に構成されている点とが前記第１及び第２の実施の形態と大きく異なっている。第１及び第２の実施の形態と同様な部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。図１１はＦＷ装置１１の部分概略図、図１０は図１１の部分拡大図である。
【００５３】
図１１に示すように、繊維束配列ヘッド１４は、１個の配列ヘッド３８の前後両側（図１１における左右両側）に、案内部材２１及び開繊部材２２が設けられている。前側に設けられた各案内部材２１及び後側に設けられた各案内部材２１はそれぞれ１０本の樹脂含浸繊維束Ｒを案内し、前側に設けられた各案内部材２１の配置位置と、後側に設けられた各案内部材２１の配置位置とはそれぞれ位相が１８度ずつずれた状態に構成されている。また、各開繊部材２２に対応して開繊補助部材３９が設けられている。
【００５４】
開繊補助部材３９は第２の実施の形態の開繊補助部材３３と同様に、マンドレル１２が貫挿される孔が形成されたほぼ四角形状のプレート４０の片面に、円環状の凸条４０ａが形成された構成になっている。配列ヘッド３８にはその前後両側に、開繊部材２２の外側において開繊補助部材３９を案内するガイドロッド４１が、プレート４０の三隅と対応する位置に突設されている。プレート４０の三隅にはガイドロッド４１が嵌挿されるガイド孔４０ｂが形成され、プレート４０はガイド孔４０ｂがガイドロッド４１に貫通された状態でガイドロッド４１に沿って摺動可能に支持されている。
【００５５】
また、配列ヘッド３８にはプレート４０の残りの一隅と対応する位置にリニアアクチュエータ４２が、その駆動ロッド４３がガイドロッド４１と平行に延びるように配設されている。駆動ロッド４３の先端には小径部４３ａが形成され、プレート４０の一隅には小径部４３ａに嵌合される孔４０ｃが形成されている。そして、プレート４０は小径部４３ａが孔４０ｃを貫通し、その先端に形成された雄ねじ部に螺合するナット４４により駆動ロッド４３に固定されるようになっている。リニアアクチュエータ４２はボールねじを採用して駆動ロッド４３の突出量を高精度で調整可能に構成されている。
【００５６】
リニアアクチュエータ４２は制御装置Ｃからの指令信号に基づいて、駆動ロッド４３の突出量が変更可能に構成され、マンドレル１２に近い側（内側）に巻き付けられるヘリカル巻層程、開繊量が小さくなるように駆動ロッド４３の突出量が調整されるようになっている。制御装置Ｃのメモリには、ＦＷに使用する樹脂含浸繊維束Ｒの太さや種類、本数、マンドレル１２の外径等のＦＷの条件に対応して、各層を構成する樹脂含浸繊維束Ｒの開繊量と、駆動ロッド４３の突出量との関係を示すマップ又は表が記憶されている。そして、制御装置ＣはＦＷ条件に応じて各ヘリカル巻層を形成する際に、適切な開繊量となるようにリニアアクチュエータ４２に対して駆動ロッド４３の突出量を指令する。
【００５７】
この実施の形態のＦＷ装置１１では、ＦＷの準備作業として樹脂含浸繊維束Ｒを案内部材２１に挿通する作業を行う際には、各開繊補助部材３９を駆動ロッド４３から取り外して、作業に支障を来さない位置に移動させた状態で行う。そして、案内部材２１への挿通作業等が終了した後、開繊補助部材３９を駆動ロッド４３に取り付ける。
【００５８】
そして、図１１に実線で示すように、凸条４０ａが環状溝２９ｂと遊嵌する開繊位置に各開繊補助部材３９が配置された状態で配列ヘッド３８が移動され、マンドレル１２への樹脂含浸繊維束Ｒの巻付けが行われる。
【００５９】
この実施の形態では第１の実施の形態の（１）〜（３）、（５）及び第２の実施の形態の（６）と同様な効果を有する他に、次の効果を有する。
（１０）  配列ヘッド３８が１個のため、配列ヘッドが複数の場合に比較して、繊維束配列ヘッド１４全体の移動方向の長さがより短くなってより小型化が可能になるとともに、ＦＷ装置１１全体としてもより小型化が可能になる。また、繊維束配列ヘッド１４が繊維束Ｒを配列するのに往復移動するために必要な移動距離が短くなり、ＦＷの終了までの時間をより短縮できる。
【００６０】
（１１）  開繊部は開繊量を変更可能に構成されている。従って、マンドレル１２上に複数層となるように繊維束Ｒが配列される際、内側に配列される繊維束Ｒの開繊量を小さく（幅を狭く）し、外側に配列される繊維束Ｒの開繊量を大きく（幅を広く）することにより、各層毎に隣接する繊維束Ｒの重なり量を適正な値に調整するのが容易になる。
【００６１】
（１２）  制御装置Ｃは、メモリに記憶されたＦＷの条件と、樹脂含浸繊維束Ｒの開繊量に対応した駆動ロッド４３の突出量との関係から、ＦＷの条件に対応した適正な開繊量となるように駆動ロッド４３の突出量を容易に変更することができる。
【００６２】
（１３）  開繊補助部材３９が駆動ロッド４３に対して取り外し可能に固定されているため、配列ヘッド３８の案内部材２１に樹脂含浸繊維束Ｒを挿通する準備作業の際に開繊補助部材３９が作業に支障を来さない。
【００６３】
実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  案内部材２１は開繊部材２２の周囲に二重に配設される構成に限らない。例えば、同一円周上に一重に配置したり、同一円周上に限らず、隣接する繊維束Ｒを開繊部材２２に等間隔で案内する任意の位置に配置してもよい。また、補助ガイド２５，２６の一部あるいは全部を省略してもよい。
【００６４】
○  案内部材２１は隣接する樹脂含浸繊維束Ｒの間隔が同じになるように案内する必要はなく、１層分のヘリカル巻層を構成する全ての繊維束Ｒが隙間のない状態で配列されるように案内可能であれば、多少その間隔が異なっていてもよい。しかし、隣接する樹脂含浸繊維束Ｒの間隔が同じになるように案内する構成の方が、樹脂含浸繊維束Ｒを均一に配列することができるため好ましい。
【００６５】
○  ２組設けられた案内部材２１の一方の組の案内部材２１全体を開繊部材２２を中心として回動可能に構成してもよい。例えば、第１の実施の形態において、第２の配列ヘッド１７に設けられる案内部材２１を、支持板２４に直接固定する代わりに、図１２に示すように、取付け板４５を回動可能に支持する。そして、取付け板４５上に案内部材２１を固定する。また、配列ヘッド１７には取付け板４５を回動させるアクチュエータ４６を設け、アクチュエータ４６の駆動ロッド４７を取付け板４５に突設された連結片４５ａと連結する。この実施の形態では配列ヘッド１６，１７が案内する樹脂含浸繊維束Ｒの本数が８本ずつと少なくなっている。この構成では、アクチュエータ４６の駆動により取付け板４５が回動される。従って、第１の配列ヘッド１６に装備された案内部材２１により案内される樹脂含浸繊維束Ｒの位置と、第２の配列ヘッド１７に装備された案内部材２１により案内される樹脂含浸繊維束Ｒの位置との関係を調整できる。第１の配列ヘッド１６の案内部材２１と、第２の配列ヘッド１７の案内部材２１とが所定の位相差で正確に配置された場合でも、樹脂含浸繊維束Ｒが案内部材２１を通過する位置は、マンドレル１２の回転方向によって異なる場合がある。ＦＷ装置１１がＦＷ時におけるマンドレル１２の回転方向を選択できる場合、案内部材２１が所定の位相差で正確に配置された場合より、右回転及び左回転にそれぞれ対応して偏って配置された方が、開繊された繊維束Ｒを均一な状態で一部を重ね合わせることができる。また、繊維束配列ヘッド１４がＦＷ装置１１の一端から他端側へ向かって移動する際と、他端から一端側へ向かって移動する際とで、マンドレル１２の回転方向を変更して巻き付けを行う場合も、繊維束Ｒの位置が微妙にずれる場合がある。しかし、一方の案内部材２１の位置を変更可能とすることにより、両配列ヘッド１６，１７に装備された案内部材２１の位置関係が常に適正な状態でＦＷを行うことが可能になる。
【００６６】
○  ２組設けられた案内部材２１の一方の組の案内部材２１全体を開繊部材２２を中心として回動可能に構成した前記実施の形態において、取付け板４５をアクチュエータ４６で駆動する構成に代えて、手動で回動する構成としてもよい。例えば、取付け板４５には固定用のボルトあるいはピンを挿通する孔を形成し、配列ヘッド１７にボルトが螺合されるねじ穴あるいはピンが嵌合される嵌合穴を形成する。そして、ＦＷ装置１１の運転に先立って、ボルトあるいはピンをねじ穴あるいは嵌合穴から抜き、取付け板４５を手動でマンドレルの回転方向に対応した位置に回動させてボルトあるいはピンをねじ穴あるいは嵌合穴に固定する構成とする。
【００６７】
○  図１３に示すように、配列ヘッド４８の案内部材２１の内側に案内リング４９ａ，４９ｂを二重に設けてもよい。案内リング４９ａ，４９ｂは、図１４（ａ）に示すように、同一平面内に配置される構成でも、図１４（ｂ）に示すように、異なる平面上に配置される構成でもよい。両案内リング４９ａ，４９ｂは棒状の連結部４９ｃによって連結されている。案内部材２１を経て開繊部へ案内される樹脂含浸繊維束Ｒは、隣接する繊維束Ｒが内側の案内リング４９ａ及び外側の案内リング４９ｂの内側部に交互に係合するように案内リング４９ａ，４９ｂに挿通される。この構成においても、多数本の繊維束Ｒを繊維束Ｒ同士の干渉を抑制した状態で開繊部に導くことができる。案内リング４９ａ，４９ｂを連結する連結部４９ｃが存在するため、繊維束Ｒをマンドレル１２に巻き付けるように配列する際には、連結部４９ｃが樹脂含浸繊維束Ｒと干渉する。従って、樹脂含浸繊維束Ｒをマンドレル１２の軸方向と平行又は巻付け角度が０°に近い状態に配列するときに使用するのが好ましい。なお、樹脂含浸繊維束Ｒをマンドレル１２の軸方向と平行又は巻付け角度が０°に近い状態に配列するときは、繊維束配列ヘッド１４が、樹脂含浸繊維束Ｒをマンドレル１２の軸部１２ｂと対応する位置に巻き付け可能な位置に移動した状態でマンドレル１２が回転される。そして、樹脂含浸繊維束Ｒがマンドレル１２の軸部１２ｂに巻き付けられた後、マンドレル１２の回転が停止された状態又は極めて遅い速度で回動される状態で、繊維束配列ヘッド１４は反対側に向かって移動を開始する。なお、図示の都合上、開繊部材２２の環状溝２９ｂを省略している。
【００６８】
○  第１の実施の形態において、補助ヘッド１８を省略し、配列ヘッド１７の案内部材２１が配設された側に、第３の実施の形態のようにアクチュエータで駆動される開繊補助部材３９を設けてもよい。この場合、アクチュエータは開繊補助部材３９による押圧力の調整が可能、即ち開繊量を変更可能である必要はなく、開繊補助部材３９を開繊位置と、開繊部材２２から離間する位置とに移動させる機能があればよい。この構成でも、補助ヘッド１８がなくなることによる効果が得られる。
【００６９】
○  配列ヘッドを３個以上設けてもよい。配列ヘッドを３個以上設ける場合は、１層分のヘリカル巻層を形成するのに必要な樹脂含浸繊維束Ｒの本数が同じであれば、各配列ヘッドが案内すべき繊維束Ｒの本数をより少なくできる。樹脂含浸繊維束Ｒは必ずしも各配列ヘッドでほぼ等しい数ずつ案内する構成とする必要はないが、各配列ヘッドでそれぞれほぼ等しい本数ずつ案内する構成が好ましい。また、各配列ヘッドの案内部材２１が案内する樹脂含浸繊維束Ｒの本数が同じ場合は、各配列ヘッドで案内される樹脂含浸繊維束Ｒの位相差が小さくなる。例えば、第１の実施の形態において、配列ヘッドを３個にするとともに各配列ヘッドが案内する樹脂含浸繊維束Ｒの本数を１０本とすれば、各配列ヘッドに装備される案内部材２１の数は同じで、配列位置の位相が１２度ずつずれた状態に配置される。従って、外径の大きなマンドレル１２に樹脂含浸繊維束Ｒを巻き付ける際に隣接する樹脂含浸繊維束Ｒの一部が重なった状態で配列し易くなる。
【００７０】
○  各配列ヘッド１６，３８に装備される開繊補助部材３３，３９は取り外し可能でなくてもよい。しかし、取り外し可能でない場合は、案内部材２１を経て開繊部へ樹脂含浸繊維束Ｒを導く準備作業を行う際に、開繊補助部材３３，３９を作業に支障とならない位置までガイド可能に、支持ピン３５やガイドロッド４１の長さを変更する必要がある。
【００７１】
○  使用する繊維束Ｒの種類を開繊部毎に変更してもよい。異なる種類の繊維束を使用する場合は、適正な開繊量が異なるのが一般的である。例えば、単繊維の本数が異なる繊維束を同一層に混在させる場合、特許文献１に開示されたＦＷ装置では開繊部が１個のため、一方の繊維束に好適な開繊条件で開繊を行うと、他方の繊維束にとっては好適でない開繊条件となる。しかし、樹脂含浸繊維束Ｒの種類を開繊部毎に変更する場合は、各樹脂含浸繊維束Ｒに適した条件でそれぞれ開繊を行うことができる。従って、製造するＦＲＰ製パイプの物性の調整の自由度が高くなる。
【００７２】
○  開繊部材２２及び開繊補助部材２３の形状を逆にしてもよい。即ち、開繊補助部材２３に環状溝を設け、開繊部材２２にその環状溝に遊嵌される凸条を設けてもよい。また、開繊部材２２及び開繊補助部材２３の形状は前記の形状に限らず、開繊部材２２及び開繊補助部材２３により樹脂含浸繊維束Ｒを押圧した際に、樹脂含浸繊維束Ｒが扁平に押しつぶされる機能を有する形状であればよい。例えば、環状溝２９ｂの数を複数にしたり、環状溝を断面四角形でなくＶ溝やＵ溝としてもよい。他の開繊補助部材３３，３９を使用する場合も同様に変更してもよい。
【００７３】
○  マンドレル１２の端部にピンリング１５を固定する構成に代えて、ピン１５ａをマンドレル１２に直接取り外し可能に固定してもよい。
○  樹脂含浸繊維束Ｒの硬化前には繊維束供給部に繋がる繊維束Ｒの切断だけを行い、不要な部分の除去は樹脂含浸繊維束Ｒの硬化後に、ピン１５ａを抜いた状態で除去するようにしてもよい。
【００７４】
○  車両のプロペラシャフト以外の駆動シャフト用のＦＲＰ製パイプの製造に適用してもよい。
○  ＦＲＰ製パイプに限らず、円筒部の両端にドーム部を有する形状に形成されて各種の高圧ガスや加圧流体を収容するのに使用される圧力容器の製造に適用してもよい。この場合、マンドレル１２に代えて口金部材を備えた被巻付け部材としてのライナ（中空体）の口金部材を直接、又は口金部材に固定した軸部を介してチャック１３に支持して、ライナの表面に繊維束Ｒを巻き付ける。
【００７５】
○  ＦＲＰ製パイプを製造する際、樹脂含浸繊維束Ｒをマンドレル１２に巻き付ける代わりに、被巻付け部材として筒部材を使用し、筒部材の両端に軸部を有する治具を取り付け、治具を介して筒部をチャック１３で支持した状態で、筒部材に樹脂含浸繊維束Ｒを巻き付けてもよい。筒部材は樹脂含浸繊維束Ｒを巻き付ける際に変形しない程度の強度を持つものであればよく、紙製、樹脂製、金属製等材質は特に制限されない。金属製とする場合は、軽量で耐熱性及び剛性の高い金属で形成されたものが好ましい。
【００７６】
○  製品に要求される性能に応じて、繊維束の種類や繊維束に含浸される樹脂の種類を炭素繊維とエポキシ樹脂の組み合わせ以外としてもよい。しかし、プロペラシャフトを形成する場合は、コストや要求性能の点から炭素繊維とエポキシ樹脂の組み合わせが好ましい。
【００７７】
以下の技術的思想（発明）は前記実施の形態から把握できる。
（１）  請求項１に記載の発明において、前記同一層内で隣接して配列される繊維束として異なる種類の繊維で構成された繊維束が使用されている。
【００７８】
（２）  請求項５に記載の発明において、前記配列ヘッドは偶数個設けられ、前記案内部はペアとなる２個の配列ヘッドの互いに対向する側にそれぞれ設けられ、前記開繊部は前記２個の配列ヘッドの互いに対向する側にそれぞれ設けられた開繊部材と、２個の配列ヘッドで共用する開繊補助部材とで構成されている。
【００７９】
（３）  請求項６に記載の発明において、前記各開繊部材と対向して開繊補助部材が配設され、各開繊補助部材は開繊部材と協働して前記繊維束の開繊を行う開繊位置と、開繊部材から離間した位置とにアクチュエータにより移動可能に構成されている。
【００８０】
（４）  請求項２〜請求項８のいずれか一項に記載の発明において、前記案内部を構成するとともに、異なる群に属する繊維束を案内する案内部材のうち、第１の群の繊維束を案内する案内部材は所定位置に固定され、残りの各群に属する繊維束をそれぞれ案内する案内部材は、第１の群の繊維束を案内する案内部材に対して相対回動可能かつ所定位置で固定可能に構成されている。
【００８１】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、生産性を高めることができるとともに、ヘリカル巻層を構成する繊維束が同一層において隙間無く配列されて強度及び耐久性が向上する。請求項２〜請求項８に記載の発明によれば、ヘリカル巻層を構成する繊維束が同一層内で互いに交差せずに、かつ隣接する繊維束の一部が重なる状態で配列されたＦＲＰ製パイプを製造することが可能で、全ての繊維束を開繊部に案内するスペースの確保が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＦＷ装置の部分概略図。
【図２】図１のＡ−Ａ線における模式拡大断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線における模式拡大断面図。
【図４】各配列ヘッドが結合された状態のＦＷ装置の部分概略図。
【図５】（ａ）は開繊部材の模式斜視図、（ｂ）は開繊補助部材の模式斜視図。
【図６】（ａ）はＦＲＰ製パイプのヘリカル巻層を示す模式図、（ｂ）はヘリカル巻層が積層された状態の部分模式断面図、（ｃ）は隣接する繊維束の関係を示す模式図、（ｄ）は従来のＦＷ装置でＦＷを行った場合の（ｂ）に対応する模式断面図。
【図７】第２の実施の形態のＦＷ装置の部分概略図。
【図８】（ａ）は図７の部分拡大図、（ｂ）は開繊補助部材の模式正面図。
【図９】開繊部材が開繊位置に配置された状態の部分概略図。
【図１０】第３の実施の形態を示す図１１の部分拡大図。
【図１１】第３の実施の形態のＦＷ装置の部分概略図。
【図１２】別の実施の形態のヘッドの模式正面図。
【図１３】別の実施の形態のヘッドの模式正面図。
【図１４】（ａ），（ｂ）は案内リングを示す模式斜視図。
【符号の説明】
Ｒ，Ｒａ，Ｒｂ…繊維束、１１…ＦＷ装置（フィラメントワインディング装置）、１２…被巻付け部材としてのマンドレル、１３…回転支持部としてのチャック、１４…繊維束配列ヘッド、１６，１７，３８，４８…配列ヘッド、２１…案内部を構成する案内部材、２２…開繊部を構成する開繊部材、２３，３３，３９…同じく開繊補助部材、３１…ＦＲＰ製パイプ、３２…ヘリカル巻層。
【図１】
2004314550.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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