JP2003267300A - ロケット結合リング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】結合リング本体に炭素繊維強化樹脂を用いたロ
ケット結合リングにおいて、製造コストを抑制すること
が可能なロケット結合リングを提供する。 【解決手段】下端側をロケットＢに結合し、上端側を人
工衛星Ａに固定する炭素繊維強化樹脂製の結合リング本
体１を有している。結合リング本体１の上端部が外側に
屈曲した環状のフランジ部２に形成され、そのフランジ
部２が人工衛星Ａの下端に固定するようになっている。
結合リング本体１の上部外側面１ａに屈曲部７を補強す
る金属製のブラケット８が固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人工衛星にロケッ
トを結合するためのロケット結合リングに関し、更に詳
しくは、結合リング本体に炭素繊維強化樹脂を用いたロ
ケット結合リングにおいて、製造コストを削減するよう
にしたロケット結合リングに関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に示すように、ロケット結合リング
Ｘは、上端側が人工衛星Ａの下端に固定され、下端側が
人工衛星Ａを打ち上げるためのロケットＢの上端に結合
されるようになっている。

【０００３】近年、人工衛星Ａの軽量化に伴い、上記ロ
ケット結合リングＸも軽量化が求められていた。そこ
で、その対策として、アルミなどの金属製ロケット結合
リングに代えて、高強度で軽量な炭素繊維強化樹脂を用
いたロケット結合リングが提案されている。

【０００４】図５に、そのロケット結合リングの要部を
示す。このロケット結合リングＸ１は、炭素繊維強化樹
脂からなる結合リング本体１１を有し、その上端部が外
側に直角状に屈曲した環状のフランジ部１２に形成さ
れ、このフランジ部１２がボルト１３により人工衛星Ａ
の下端に固定されるようになっている。

【０００５】結合リング本体１１の上部内側面には、炭
素繊維強化樹脂製の補強部材１４が環状に固着され、フ
ランジ部１２に人工衛星Ａから引張荷重が加わった際に
屈曲部１５が破断するのを防ぐようにしている。結合リ
ング本体１１の下端部は外側に突出した突起部１６に形
成され、ロケットＢの上端部にＶ字状の凹部１７ａを有
するバンド１７により結合されるようにしている。１８
は炭素繊維強化樹脂製の補強リングである。

【０００６】上述したロケット結合リングＸ１は、屈曲
部１５の強度を確保するため、補強部材１４を結合リン
グ本体１１に一体成形する必要がある。そのため、この
ように補強部材１４を結合リング本体１１の内側面に配
置した状態で一体成形するには、成形に使用されるモー
ルドに、結合リング本体１１の内側にセットする分割型
の中子が必要となる。その結果、モールド製作費が上昇
し、かつ中子を組み立て、および強化樹脂の硬化後、脱
型するのに時間がかかるため、ロケット結合リングの製
造コストが高くなるという問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、結合
リング本体に炭素繊維強化樹脂を用いたロケット結合リ
ングにおいて、製造コストを抑制することが可能なロケ
ット結合リングを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、下端側をロケットに結合し、上端側を人工衛星に
固定する炭素繊維強化樹脂製の結合リング本体を有し、
該結合リング本体の上端部を外側に屈曲させた環状のフ
ランジ部に形成し、該フランジ部を前記人工衛星の下端
に固定するロケット結合リングにおいて、前記結合リン
グ本体の上部外側面に、前記結合リング本体の屈曲部を
補強する金属製のブラケットを固定したことを特徴とす
る。

【０００９】このように結合リング本体の上部外側面に
金属製のブラケットを固定して屈曲部を補強する構成に
したので、ブラケットと結合リング本体とをそれぞれ別
体として作製することができるため、従来のような分割
型の中子が不要になる。その結果、モールド製作費を低
減することができ、また中子の組立工程及び脱型工程が
不要になるため、製造コストを削減することができる。

【００１０】また、部分的に金属製部材を使用するだけ
でよいため、全体を金属で作製したロケット結合リング
よりも軽量にすることができ、さらに金属製のブラケッ
トで補強するため、従来の炭素繊維強化樹脂製の補強部
材を用いた場合よりも高い補強効果を得ることが可能に
なる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について添付
の図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１２】図１は本発明のロケット結合リングの要部
を示し、このロケット結合リングＸ２は、炭素繊維強化
樹脂からなる環状の結合リング本体１を有している。そ
の上端部が外側に直角状に屈曲した環状のフランジ部２
に形成され、このフランジ部２を人工衛星Ａの下端にボ
ルト３により固定するようになっている。

【００１３】結合リング本体１の下端部は外側に突出し
た環状の突起部４に形成され、ロケットＢの上端部にＶ
字状の凹部５ａを有するバンド５により結合されるよう
になっている。結合リング本体１の下端部内側面には、
炭素繊維強化樹脂からなる断面Ｌ字状の補強リング６が
環状に固設されている。

【００１４】結合リング本体１の上部外側面１ａには、
屈曲部７を補強するための金属製のブラケット８が、リ
ング周方向に沿って所定の間隔で配置され、ボルト・ナ
ット９及び上記ボルト３により固定されている。

【００１５】ブラケット８は、屈曲部７下方に隣接する
結合リング本体上部領域１Ｘから屈曲部７を経てフラン
ジ部２まで延在する断面Ｌ字状で、上部領域１Ｘに当接
する平板状の第１ブラケット部８Ａと、フランジ部２に
当接する平板状の第２ブラケット部８Ｂとを屈曲部７に
当接する屈曲ブラケット部８Ｃで連接したブラケット本
体８’を有している。

【００１６】図２に示すように、第１ブラケット部８Ａ
には、上下２か所に貫通孔ｎが形成され、この貫通孔ｎ
にボルト・ナット９のボルト９Ａを挿通するようにして
いる。第２ブラケット部８Ｂの中央部には、上記ボルト
３を挿通する貫通孔ｍが形成されている。

【００１７】直角状に屈曲する第１ブラケット部８Ａと
第２ブラケット部８Ｂとの間には、平板状の補強部８Ｄ
が配設されている。補強部８Ｄは、直角三角形状に形成
され、第１，第２ブラケット部８Ａ，８Ｂの両側に配置
してある。長辺部８Ｄ１が第１ブラケット部８Ａに、短
辺部８Ｄ２が第２ブラケット部８Ｂに連接され、ブラケ
ット本体８’と同じ材料で一体形成されている。

【００１８】上述した本発明のロケット結合リングＸ２
によれば、結合リング本体１の上部外側面１ａに、金属
製のブラケット８を固定して屈曲部７を補強するように
したので、ブラケット８を結合リング本体１とは別個に
作製することができる。そのため、従来の炭素繊維強化
樹脂製の補強部材で補強した際に必要となる分割型の中
子が不要になるため、モールド製作費を低く抑えること
ができ、かつ中子の組立及び脱型にかかる時間を省略す
ることができる。従って、製造コストの抑制が可能にな
る。

【００１９】また、ロケット結合リングＸ２において、
部分的に金属製部材を使用するだけでよいため、全体を
金属で作製したロケット結合リングよりも軽量化するこ
とができる。

【００２０】しかも、金属製のブラケット８で補強する
ことにより、従来の炭素繊維強化樹脂製の補強部材を用
いた場合よりも人工衛星Ａからの引張荷重に対する引張
強度を高め、屈曲部７における補強効果を増大させるこ
とができる。

【００２１】本発明において、ブラケット８に使用され
る金属としは、軽量化の点から、アルミニウム、チタ
ン、マグネシウムなどを好ましく例示することができ
る。より好ましくは、アルミニウムからなるアルミ製ブ
ラケットを使用するのが、コストの点からよい。

【００２２】ブラケット８は、上述したようにボルト・
ナット９を使用して結合リング本体１に固定するのが、
取付けを簡単にする上で好ましいが、それに限定され
ず、機械的固定機構を有するもの、例えば、リベットな
どを用いてもよい。

【００２３】

【実施例】幅１９mm、厚さ２．４mm、上端部を直角状に
屈曲したフランジ部に形成した炭素繊維強化樹脂製の結
合リング本体片を作製し、その上部外側面に図２に示す
構成のアルミ製ブラケットをボルト・ナットにより固定
した本発明試験体を作製した。ブラケットの幅Ｗは１
８．５mm、第１ブラケット部の肉厚ｔ１は３mm、長さＬ
１は５０mm、第２ブラケット部の肉厚ｔ２は２mm、長さ
Ｌ２は１７mm、補強部の肉厚ｔ３は２mmである。

【００２４】この試験体Ｓを図３に示すように引張強度
試験装置Ｐに取付け、引張強度を測定したところ、３１
５０Ｎであった。なお、図において、Ｐ１は固定治具、
Ｐ２は試験体Ｓの下端部を固定治具Ｐ１に固定するため
のピン、Ｐ３はボルト固定したフランジ部を上方に引っ
張る引張治具である。

【００２５】また、図５に示す炭素繊維強化樹脂製の補
強部材を結合リング本体片に一体成形した従来試験体を
作製し、同様にして引張強度を測定したところ、２６３
０Ｎであった。

【００２６】

【発明の効果】上述したように本発明は、上端部を外側
に屈曲させた環状のフランジ部に形成した炭素繊維強化
樹脂製の結合リング本体を有するロケット結合リングに
おいて、結合リング本体の上部外側面に屈曲部を補強す
る金属製のブラケットを固定する構成にしたので、ブラ
ケットを結合リング本体とは別個に作製することができ
るため、分割型の中子が不要になり、従って、モールド
製作費を低く抑えかつ中子の組立工程及び脱型工程を省
くことができるので、製造コストを抑制することができ
る。

【００２７】また、金属製部材を部分的に使用するだけ
でよいため、全体を金属で作製したものよりも軽量化す
ることができ、さらに金属製ブラケットで補強するた
め、従来の炭素繊維強化樹脂製の補強部材を用いた場合
よりも補強効果の増大を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロケット結合リングの一例における要
部を示す断面図である。

【図２】図１のブラケットの拡大図を示し、（ａ）は正
面図、（ｂ）は（ａ）の矢視断面図である。

【図３】実施例において使用される引張強度試験装置の
説明図である。

【図４】ロケット結合リングを人工衛星とロケットに取
り付けた状態を示す正面図である。

【図５】従来の炭素繊維強化樹脂製のロケット結合リン
グの要部を示す断面図である。

【符号の説明】 １ 結合リング本体 １ａ 上部外側面 １Ｘ 上部領域 ２ フランジ部 ３ ボルト ７ 屈曲部 ８ ブラケット ８Ａ 第１ブラケッ
ト部 ８Ｂ 第２ブラケット部 ８Ｃ 屈曲ブラケッ
ト部 ８Ｄ 補強部 ９ ボルト・ナット Ａ 人工衛星 Ｂ ロケット Ｘ２ ロケット結合リング

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下端側をロケットに結合し、上端側を人
   工衛星に固定する炭素繊維強化樹脂製の結合リング本体
   を有し、該結合リング本体の上端部を外側に屈曲させた
   環状のフランジ部に形成し、該フランジ部を前記人工衛
   星の下端に固定するロケット結合リングにおいて、前記
   結合リング本体の上部外側面に、前記結合リング本体の
   屈曲部を補強する金属製のブラケットを固定したロケッ
   ト結合リング。
2. 【請求項２】 前記ブラケットを、前記屈曲部下方に隣
   接する前記結合リング本体の上部領域から前記屈曲部を
   経て前記フランジ部まで延在する断面Ｌ字状に構成した
   請求項１に記載のロケット結合リング。
3. 【請求項３】 前記ブラケットを、前記屈曲部下方に隣
   接する前記結合リング本体の上部領域に当接する第１ブ
   ラケット部と前記フランジ部に当接する第２ブラケット
   部とを前記屈曲部に当接する屈曲ブラケット部を介して
   連接し、かつ前記第１，第２ブラケット部間に補強部を
   配設した請求項２に記載のロケット結合リング。
4. 【請求項４】 前記ブラケットがアルミ製ブラケットで
   ある請求項１，２または３に記載のロケット結合リン
   グ。
5. 【請求項５】 前記ブラケットをリング周方向に沿って
   所定の間隔で配置した請求項１，２，３または４に記載
   のロケット結合リング。
6. 【請求項６】 前記ブラケットを前記結合リング本体に
   ボルト・ナットまたはリベットにより固定した請求項
   １，２，３，４または５に記載のロケット結合リング。