纤维保持装置、高压气罐制造装置及罐的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及将保持于绕线筒的纤维束放出的技术。
【背景技术】
[0002]将几万根由非常细的单纤维构成的纤维束(例如，纤维直径为I?5 μπι左右的单纤维)捆束成的碳纤维卷绕于树脂制的内衬而制造高压气罐(参照日本特开昭63-296925号公报)。碳纤维由于纤维束彼此粘贴的力强，因此从绕线筒放出之后的纤维有时会产生扭转或损伤。为了抑制或修正这样的纤维的扭转或损伤的发生，例如，在日本特开2011-245780号公报记载的绕丝系统中，在纤维的搬运路中，具备用于控制纤维的张力的张力控制机构。而且，在日本特开2005-262504公报中记载了在绕线筒的附近设有对从绕线筒放出的纤维进行引导的引导机构的绕丝装置。
【发明内容】
[0003]发明要解决的课题
[0004]在现有技术中，在从绕线筒放出的纤维的搬运路中，具备用于抑制或抑制纤维的扭转或损伤的独立的机构。
[0005]然而，期望不需要独立的机构而能够抑制从绕线筒放出的纤维的扭转或损伤的技术。
[0006]用于解决课题的手段
[0007]本发明为了解决上述的课题的至少一部分而作出，可以作为以下的方式来实现。
[0008](I)根据本发明的一方式，提供一种纤维保持装置。该纤维保持装置具备:绕线筒，被支承成能够以轴为中心转动，并且对卷绕的纤维进行保持；解除部，用于对从所述绕线筒放出的所述纤维施加从所述绕线筒的轴朝向外周的力；张力附加部，用于对从所述绕线筒放出的所述纤维施加张力；及延伸部，从所述绕线筒延伸，朝向所述纤维的放出方向下游侧以所述解除部和所述张力附加部的顺序将所述解除部和所述张力附加部保持为一体。
[0009]根据该方式的纤维保持装置，用于对放出的纤维施加从绕线筒的轴朝向外周的力的解除部和用于对放出的纤维施加张力的张力附加部由从绕线筒延伸的延伸部保持为一体。因此，能够提供一种不需要独立的机构而能够抑制从绕线筒放出的纤维的扭转或损伤的纤维保持装置。而且，与以往那样利用独立的机构对纤维的扭转好损伤的发生进行抑制.修正的装置相比，能够提供一种节省空间的纤维保持装置。
[0010](2)在上述方式的纤维保持装置中，所述延伸部可以沿着从所述绕线筒的轴朝向外周的方向延伸。
[0011]根据该方式的纤维保持装置，延伸部沿着从绕线筒的轴朝向外周的方向延伸，因此能够将解除部和张力附加部配置在同一构件上。
[0012](3)在上述方式的纤维保持装置中，可以的是，所述解除部和所述张力附加部与所述绕线筒的轴大致平行地形成，所述张力附加部的所述轴向的长度L2比所述轴的长度LI长。
[0013]根据该方式的纤维保持装置，解除部和张力附加部与绕线筒的轴大致平行地形成，因此能够对从绕线筒放出的纤维均匀地施加力。而且，张力附加部的长度比绕线筒的轴的长度长，因此能够与绕线筒中卷绕纤维的位置无关地对放出的纤维施加张力。
[0014](4)在上述方式的纤维保持装置中，可以的是，还具备辅助部，该辅助部在所述延伸部转动至规定的位置时对所述纤维从所述绕线筒的放出进行辅助。
[0015]根据该方式的纤维保持装置，例如，以卷绕于绕线筒的纤维的粘着等为起因，张力附加部受到放出的纤维的张力，辅助部在保持张力附加部的延伸部转动至规定的位置时能够对纤维从绕线筒的放出进行辅助。而且，仅在延伸部转动至规定的位置时使辅助部动作，因此能够减少辅助部的驱动所需的能量。
[0016](5)在上述方式的纤维保持装置中，可以的是，所述解除部通过朝向所述绕线筒喷射气体而也作为所述辅助部起作用。
[0017]根据该方式的纤维保持装置，解除部朝向绕线筒喷射气体，因此能够容易地剥下卷绕于绕线筒的纤维。其结果是，解除部能够作为对纤维从绕线筒的放出进行辅助的辅助部起作用。
[0018](6)在上述方式的纤维保持装置中，可以的是，所述解除部使用多孔金属而形成为中空状，并且所述解除部通过从所述多孔金属的孔朝向所述解除部的外侧全方向喷射气体而也作为所述辅助部起作用。
[0019]根据该方式的纤维保持装置，解除部从多孔金属的孔朝向解除部的外侧全方向喷射气体，因此能够容易地剥下卷绕于绕线筒的纤维。其结果是，解除部能够作为对纤维从绕线筒的放出进行辅助的辅助部起作用。
[0020](7)在上述方式的纤维保持装置中，可以的是，通过使所述解除部振动，所述解除部也作为所述辅助部起作用。
[0021]根据该方式的纤维保持装置，由于使解除部振动，因此解除部能够容易地剥下卷绕于绕线筒的纤维。其结果是，解除部能够作为对纤维从绕线筒的放出进行辅助的辅助部起作用。
[0022](8)在上述方式的纤维保持装置中，可以的是，所述解除部和所述张力附加部形成为与所述轴大致平行地延伸的棒状，所述延伸部以从所述绕线筒的一端面延伸的方式设置，对所述解除部的一端和所述张力附加部的一端进行保持。
[0023]根据该方式的纤维保持装置，延伸部对与绕线筒的轴大致平行地延伸的解除部和张力附加部的一端进行保持。即，解除部和张力附加部的另一端开放。因此，能够提高向绕线筒卷绕纤维时的作业性。
[0024](9)在上述方式的纤维保持装置中，可以的是，所述解除部和所述张力附加部形成为与所述轴大致平行地延伸的棒状，所述延伸部以从所述绕线筒的两方的端面分别延伸的方式设置，一方的延伸部对所述解除部的一端和所述张力附加部的一端进行保持，另一方的延伸部对所述解除部的另一端和所述张力附加部的另一端进行保持。
[0025]根据该方式的纤维保持装置，延伸部对与绕线筒的轴大致平行地延伸的解除部和张力附加部的两端进行保持。因此，延伸部能够将解除部和张力附加部以稳定的状态保持。
[0026](10)在罐制造装置中可以具备上述方式的纤维保持装置。
[0027]根据该方式的罐制造装置，能够抑制从绕线筒放出的纤维的扭转或损伤，因此能够提尚制造的鍾的品质。
[0028](11)根据本发明的一方式，提供一种罐的制造方法。该罐的制造方法中，准备大致圆筒形状的内衬，向所述内衬卷绕从被支承成能够以轴为中心转动的绕线筒供给的纤维，该纤维浸渍了热固性树脂并且卷绕于所述绕线筒，所述绕线筒朝向所述纤维的放出方向下游侧以解除部和张力附加部的顺序将所述解除部和所述张力附加部保持为一体，所述解除部用于对从所述绕线筒放出的所述纤维施加从所述绕线筒的轴朝向外周的力，所述张力附加部用于对从所述绕线筒放出的所述纤维施加张力，对包含于所述纤维的所述热固性树脂进行加热而使所述热固性树脂固化。
[0029]根据该方式的罐的制造方法，能够向内衬卷绕从绕线筒供给的纤维，该绕线筒将解除部和张力附加部保持为一体，该解除部用于对放出的纤维施加从绕线筒的轴朝向外周的力，该张力附加部用于对放出的纤维施加张力。其结果是，可以使用节省空间且能够对纤维的扭转或损伤的发生进行抑制.修正的纤维保持装置来制造罐，因此能够提高罐的制造中的生产性。
[0030]本发明也可以通过装置以外的各种方式实现。例如，可以通过如下的方式实现:实现纤维保持装置的功能的系统、纤维保持装置的控制方法、实现该控制方法的计算机程序、记录有该计算机程序的非暂时性的记录介质等。
【附图说明】
[0031]图1是概念性地表示作为本发明的一实施例的高压气罐制造装置的结构的说明图。
[0032]图2是表示绕线筒装置的结构的立体图。
[0033]图3是表示绕线筒装置的结构的侧视图。
[0034]图4是表示解除杆的作用的说明图。
[0035]图5是将第二实施方式的解除杆的一部分放大后的图。
[0036]图6是示意性地表示图5的A-A截面的说明图。
[0037]图7是用于说明变形例的延伸部的结构的说明图。
[0038]图8是表示罐的制造方法的次序的流程图。
【具体实施方式】
[0039]A.第一实施方式:
[0040]A-1.高压气罐制造装置的结构:
[0041]图1是概念性地表示本发明的作为一实施例的高压气罐制造装置的结构的说明图。高压气罐制造装置500通过绕丝(FW)法，将碳纤维卷绕于大致圆筒形状的树脂内衬200来制造高压气罐。制造的高压气罐例如在燃料电池车辆中，被使用作为燃料气体即氢气的收容罐。
[0042]高压气罐制造装置500具备4个绕线筒装置100A?100D、11个引导辊r I?r 11、张力调整部30、纤维放出部40、引导轴42、纤维卷绕部50。
[0043]在4个绕线筒装置100A?100D分别预先卷绕了相同的碳纤维。碳纤维是将纤维直径为Iym左右的单纤维Cf捆束多个(例如，2万根)而构成，是预先浸渍有作为热固性树脂的环氧树脂的所谓预成型料。作为这样的碳纤维，可以使用例如人造丝系碳纤维、聚丙烯腈(PAN)系碳纤维、沥青系碳纤维。需要说明的是，碳纤维束的截面为大