特許ウォッチ

公開番号2025147431
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-07
出願番号2024047679
出願日2024-03-25
発明の名称糸送り装置および糸送り方法
出願人東レ株式会社
代理人
主分類B65H 57/14 20060101AFI20250930BHJP(運搬;包装;貯蔵;薄板状または線条材料の取扱い)
要約【課題】
繊維束が巻き取られる工程で発生した毛羽が搬送路中にあるガイド部に蓄積し毛羽だまりに成長することを防止し、清掃のための装置停止を削減すると共に、毛羽だまりの一部が下流側に流れて製品の一部に異物として混入したりするなどの品質上の問題を削減する。
【解決手段】
一方向に配向した連続繊維からなる繊維束の繊維束ボビンから繊維束を巻き出す巻出手段と、前記繊維束を巻取体に巻き取る巻取手段とを有し、前記巻出手段と前記巻取手段の間に前記繊維束の走行路を規制するガイドユニットを有する繊維束ガイド手段とを有する糸送り装置であって、前記ガイドユニットは、台座と、前記台座形状の重心位置を起点に配置した複数本のバーと、前記重心位置を回転軸として前記台座を間欠的に回転させる駆動機構とを有することを特徴とする糸送り装置である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
一方向に配向した連続繊維からなる繊維束の繊維束ボビンから繊維束を巻き出す巻出手段と、前記繊維束を巻取体に巻き取る巻取手段とを有し、前記巻出手段と前記巻取手段の間に前記繊維束の走行路を規制するガイドユニットを有する繊維束ガイド手段とを有する糸送り装置であって、
前記ガイドユニットは、台座と、前記台座形状の重心位置を起点に配置した複数本のバーと、前記重心位置を回転軸として前記台座を間欠的に回転させる駆動機構とを有することを特徴とする糸送り装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記巻出手段と前記巻取手段の間に、前記繊維束に樹脂を含浸させて樹脂含浸繊維束を得る樹脂含浸手段を有し、前記繊維束ガイド手段を、前記巻出手段と前記樹脂含浸手段の間、および／または、前記樹脂含浸手段と前記巻取手段との間に設けることを特徴とする請求項１に記載の糸送り装置。
【請求項３】
前記巻取手段には、前記巻取体の回転軸方向に対して移動可能なトラバース機構を有し、前記繊維束ガイド手段が前記トラバース機構の直前にあることを特徴とする請求項１に記載の糸送り装置。
【請求項４】
２つの前記ガイドユニットを、前記繊維束の走行方向に沿って設置することを特徴とする請求項１に記載の糸送り装置。
【請求項５】
２つの前記ガイドユニットのうち、少なくともいずれか一方の前記ガイドユニットに固定された複数本の前記バーに前記繊維束が常時接触していることを特徴とする請求項４に記載の糸送り装置。
【請求項６】
一方向に配向した連続繊維からなる繊維束の繊維束ボビンから繊維束を巻き出す巻出工程と、前記繊維束を巻取体に巻き取る巻取工程とを有し、前記巻出工程と前記巻取工程の間に前記繊維束の走行路を規制するガイドユニットを有する繊維束ガイド工程とを有する糸送り方法であって、
前記ガイドユニットは、台座と、前記台座に取り付けられた前記複数本のバーの固定箇所同士の重心位置を回転軸として前記台座を間欠的に回転させる駆動機構とが設けられることを特徴とする糸送り方法。
【請求項７】
前記巻出工程と前記巻取工程の間に前記繊維束に樹脂を含浸させ樹脂含浸繊維束を得る樹脂含浸工程を有し、前記繊維束ガイド工程を、前記巻出工程と前記樹脂含浸工程、および／または、前記樹脂含浸工程と前記巻取工程との間に設けることを特徴とする請求項６に記載の糸送り方法。
【請求項８】
前記巻取工程には、前記巻取体の回転軸方向に対して平行に移動可能なトラバース機構を有し、前記繊維束ガイド工程が前記トラバース機構の直前にあることを特徴とする請求項６に記載の糸送り方法。
【請求項９】
２つの前記ガイドユニットを、前記繊維束の走行方向に沿って設置することを特徴とする請求項６に記載の糸送り方法。
【請求項１０】
２つの前記ガイドユニットのうち、少なくともいずれか一方の前記ガイドユニットに固定された複数本の前記バーに前記繊維束を常時接触させていることを特徴とする請求項９に記載の糸送り方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的は複合材料の成形、特にＦＷ成形に用いるガイドユニットに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
繊維強化樹脂（以下、ＦＲＰ：ＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）は、高強度、高弾性率などの優れた機械的特性を有しているため、自動車や風力発電など一般産業用途などに広く使用されており、プリプレグに代表される中間材料や各種成形方法も様々開発されている。その中でも、トウプリプレグやフィラメントワインディング成形法などは、樹脂を含浸させた連続した強化繊維を引きそろえて使用する中間材料ならびに成形方法であり、高強度のＦＲＰ成形品を得るのに適している。
【０００３】
これらの中間材料の製造方法やＦＲＰの成形方法においては、強化繊維を用いる場合、一般的に図１０に示すような糸送り装置１０が用いられる。糸送装置１０では、繊維束送出手段１００から巻出された繊維束１０３は、案内工程を担う繊維束ガイド手段２００′を通り、樹脂含浸手段４００で樹脂を含浸させた後に、案内工程を担う繊維束ガイド手段２００″を通り、繊維束巻取手段３００′の巻付ヘッド３０１で糸を案内しながら、巻取体３０２に液状樹脂が含浸した状態の繊維束１０３を巻き取る。
【０００４】
ここで、繊維束１０３の走行路にはガイドを用いて位置を規制するのが一般的である。生産性を向上するため、複数本の繊維束１０３が用いられ、強化繊維の糸幅を維持しつつ、かつ蛇行による繊維束１０３の走行位置や巻取位置がばらつくことを抑制するため、繊維束１０３の搬送路を規制するため種々のガイドが用いられる。例えば、繊維束ガイド手段２００′、２００″には、自由回転可能なガイドローラ２０１ａや固定型であるガイドバー２０１ｂ、さらに等ピッチの櫛歯状をなす複数のピンが立設された櫛部材２０１ｃが設けられている。これらのガイドやピンの間を繊維束１０３が通過することで、繊維を均一に配置し、搬送位置を規定することができる。繊維束巻取手段３００′には、巻付ヘッド３０１のトラバース移動による繊維束１０３の走行路のズレを抑制するため櫛部材３０３などが用いられている。
【０００５】
しかしながら、繊維束がガイドを通過する際に繊維束が擦過して損傷し、糸くず（以下毛羽と称することがある）がガイド上に蓄積することで、毛羽だまりが発生する。毛羽だまりは一度発生すると、繊維が連続的にこれらに引っ掛かって累積的に成長する。さらには、送り出される繊維束側も引っ掛かりによって傷むことで、さらに別の箇所で毛羽だまりや巻付きを誘起する要因になったり、大型の毛羽だまりが製品に入り、製品の性能を損ねる恐れがある。
【０００６】
加えて、溜まった毛羽だまりや巻付きを頻繁に除去する必要もあり、生産性の低下も招く。このように糸送装置では、毛羽の蓄積を抑制し毛羽だまりを発生させないことが重要である。
【０００７】
特許文献１（特開２００５－８９１６１号公報）では、「多数本のボビンから引き出された複数本の強化繊維束の引出し直後に案内する部位および同部位の下流側直後に案内する部位の双方に、円形断面を有する円筒体や中実体からなる自由回転可能なガイドローラと、等ピッチの櫛歯状をなす複数のコームピンが立設された長尺棒材や円形断面を有する円筒体や中実体からなるバー部材等の固定型のガイド部材が配されていること」の構成が記載され、「ガイドローラと固定型のガイド部材の表面粗さやメッキ厚み、表面硬度による毛羽削減」の効果が開示されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１の構成では、繊維束が固定ガイドを通過するときに擦過されて発生する毛羽を完全になくすことはできず、毛羽がガイドに蓄積し、頻繁な毛羽取り作業が必要となり、作業効率が悪化する。また、毛羽だまりが製品に混入する可能性がある。
【０００９】
特許文献２（特開２０００－３７７８５号公報）では、多数本のボビンから引き出された複数本の強化繊維束の走行路に繊維を均一に揃える櫛部材が設けられたフィラメントワインディング装置が開示されている。
【００１０】
しかしながら、特許文献２の構成では繊維束が櫛部材と接触するため、擦過された毛羽がガイドに蓄積する。また、櫛の隙間を繊維束が通過するため単独の固定式のバーよりも毛羽だまりが発生しやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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