JP5030814B2 - キャスク用緩衝体 - Google Patents

Description

本発明は、核燃料の輸送や貯蔵に用いられるキャスクに取り付けられて、衝撃を吸収するキャスク用緩衝体に関する。

核燃料サイクルの終期にあって燃焼を終えた核燃料集合体を、リサイクル燃料という。リサイクル燃料は、ＦＰ等の高放射能物質を含み、また熱的に冷却する必要があるので、原子力発電所の冷却ピットで所定期間冷却される。その後、遮蔽容器であるキャスクに収納され、トラックや船舶等で再処理施設や中間貯蔵施設に搬送された後、貯蔵される。

キャスクが再処理施設や中間処理施設に搬送される場合、キャスク内には高放射能物質を含むリサイクル燃料が格納されている。このため、キャスクの遮蔽・未臨界性及び密封は維持されなければならない。したがって、キャスクの搬送中においては、キャスク本体の両端部をキャスク用緩衝体によって覆うことにより保護されており、万一キャスクが落下等した場合であっても、キャスクの遮蔽・未臨界性及び密封が破られることがないようにしてある。キャスク用緩衝体は、衝撃エネルギを吸収する衝撃吸収体に木材を用い、木材が圧潰することにより衝撃エネルギを吸収するものが多い。例えば、特許文献１には、内部に木材を充填したキャスク用緩衝体が開示されている。

ところで、木材は天然材料であるとともに、繊維の集合体であるため、圧潰挙動の再現性が乏しい。また、木材は、繊維方向と平行な方向に荷重が作用した場合と、繊維方向と直交する方向に荷重が作用した場合とでは、圧潰挙動が異なる（圧潰挙動の異方性）。これを改善するため、キャスク用緩衝体の衝撃吸収体に木材を用いる場合には、複数の木板を接着して積層した合板のブロックを用いることがある。例えば、特許文献２には、座屈による崩壊を防ぐため、キャスクの側面に対向する部分が積層板で構成され、積層板の積層面と法線方向とキャスクの周方向とが平行になるように積層板が配置される燃料キャスク用衝撃緩衝体が開示されている。また、積層板の座屈を防ぐため、積層板を拘束部材によって拘束する手法が開示されている。

特開２００３−３１５４９３号公報 特許第３９８２３１２号公報

木板を積層して構成される緩衝体に衝撃荷重が作用した場合、積層板には木板同士を剥離させようとする力が作用する。特許文献２に開示された、積層板の積層面と法線方向とキャスクの周方向とが平行になるように積層板を配置する緩衝体では、積層板を構成する木板同士を剥離させようとする力の方向は、すべてキャスクの周方向に平行となる。その結果、緩衝体に衝撃荷重が加わると、積層板を構成する木板同士が剥がれてしまい、予定された衝撃吸収性能を発揮できないおそれがある。そして、緩衝体は、安定した衝撃吸収性能を発揮できないおそれがある。本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、安定して衝撃吸収性能を発揮できるキャスク用緩衝体を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るキャスク用緩衝体は、複数の木板を、それぞれの前記木板の木目の方向を揃えて積層して構成される複数の衝撃吸収ブロックを有し、それぞれの前記衝撃吸収ブロックは、前記複数の木板の木目の方向を揃えて積層して構成され、隣り合ったそれぞれの前記衝撃吸収ブロックは、前記複数の木板の積層方向が互いに異なるように、環状に組み合わせされて、燃料を格納するキャスクの胴本体側に配置され、変形することにより前記キャスクに対する衝撃を吸収することを特徴とする。

これによって、衝撃荷重が作用することによって発生する衝撃吸収ブロックの木板を剥離させようとする力を、前記衝撃吸収ブロックの両側に配置される、木板の積層方向が異なる衝撃吸収ブロックが受けるので、衝撃吸収ブロックを構成する木板同士のずれが抑制できる。その結果、衝撃吸収ブロックが座屈する際の座屈の挙動を制限して、それぞれの木板に同程度の負荷を担わせる。これによって、衝撃吸収ブロックを衝撃吸収ブロックの外周面から衝撃吸収ブロックの内周面までの略全体を外周面から逐次圧潰させることができるので、キャスク用緩衝体は、衝撃荷重の吸収機能を十分に、かつ安定して発揮できる。
また、このような構成においては、特に衝撃吸収ブロックを構成する木板のずれが発生しやすいが、このずれを木材の積層方向の違いを利用して、木板同士の積層方向が異なる衝撃吸収ブロックが受ける。これによって、衝撃吸収ブロックが座屈する際の挙動を隣り合った木板の積層方向が異なる衝撃吸収ブロックが制限して、それぞれの木板に同程度の負荷を担わせる。これによって、衝撃吸収ブロックを衝撃吸収ブロックの外周面から衝撃吸収ブロックの内周面までの略全体を外周面から逐次圧潰させることができるので、キャスク用緩衝体は、衝撃荷重の吸収機能を十分に、かつ安定して発揮できる。

本発明に係るキャスク用緩衝体は、複数の木板を、それぞれの前記木板の木目の方向を揃えて積層して構成される複数の衝撃吸収ブロックを有し、それぞれの前記衝撃吸収ブロックは、前記複数の木板の木目の方向を揃えて積層して構成され、隣り合ったそれぞれの前記衝撃吸収ブロックは、前記複数の木板の積層方向が互いに異なるように組み合わせされて、燃料を格納するキャスクの両端部を覆う木材ブロックよりも前記キャスクの胴本体側に配置され、前記キャスクと嵌り合う範囲の周方向に前記衝撃吸収ブロックが配置され、変形することにより前記キャスクに対する衝撃を吸収することを特徴とする。
これによって、衝撃荷重が作用することによって発生する衝撃吸収ブロックの木板を剥離させようとする力を、前記衝撃吸収ブロックの両側に配置される、木板の積層方向が異なる衝撃吸収ブロックが受けるので、衝撃吸収ブロックを構成する木板同士のずれが抑制できる。その結果、衝撃吸収ブロックが座屈する際の座屈の挙動を制限して、それぞれの木板に同程度の負荷を担わせる。これによって、衝撃吸収ブロックを衝撃吸収ブロックの外周面から衝撃吸収ブロックの内周面までの略全体を外周面から逐次圧潰させることができるので、キャスク用緩衝体は、衝撃荷重の吸収機能を十分に、かつ安定して発揮できる。また、キャスクが水平落下したときの衝撃を効果的に吸収できる。

木材の積層に、接着剤を用いるのは周知の手段であるが、いたずらに高強度の得られる接着剤を用いても、木材自身の強度を上限として、接着力には限界があり、接着力を強固にするために木材に接着剤を浸透させると、木材の特性よりも、接着剤の特性が強くなって、木材の緩衝性能を損なうおそれがある。また、格納された燃料の発熱により、キャスク用緩衝体は５０℃〜１００℃程度以上まで温度が上昇するおそれがある。このような高温環境下においては、接着剤の接着強度が低下してしまい、木板同士のずれを抑制できなくなるおそれがある。したがって、接着材のみでは、十分な剥離防止効果を得ることは難しい。したがって、衝撃吸収ブロックを構成する木板のずれを、木材の積層方向の違いを利用して、木板同士の積層方向が異なる衝撃吸収ブロックで受けるようにして、キャスク用緩衝体に、衝撃荷重の吸収機能を十分に、かつ安定して発揮させる。

本発明の好ましい態様としては、前記キャスク用緩衝体において、前記衝撃吸収ブロックには、前記衝撃吸収ブロックを構成する複数の前記木板を、それらの積層方向に向かって貫通するずれ抑制材が設けられることが望ましい。これによって、衝撃荷重が衝撃吸収ブロックに入力された場合に、木板が倒れようとする動きや木板同士を剥離させようとする力が、ずれ抑制材と木板との間の摩擦抵抗及びずれ抑制材の曲げ剛性によって拘束される。その結果、木板の剥離や倒れが抑制されるので、衝撃吸収ブロックのずれやこれに起因する変形をさらに効果的に抑制して、キャスク用緩衝体は衝撃荷重の吸収機能をさらに有効に、かつ安定して発揮できる。

本発明の好ましい態様としては、前記キャスク用緩衝体において、前記ずれ抑制材は、前記衝撃吸収ブロックを構成する複数の前記木板の端部に形成される溝に取り付けられることが望ましい。このように、ずれ抑制材を木板の端部に設けることにより、簡単にずれ抑制材を衝撃吸収ブロックに取り付けることができる。

本発明の好ましい態様としては、前記キャスク用緩衝体において、前記衝撃吸収ブロックを構成する複数の前記木板の積層方向に向かう貫通孔が複数の前記木板に形成され、前記ずれ抑制材は前記貫通孔に取り付けられることが望ましい。このように、ずれ抑制材を衝撃吸収ブロックの内部に設けるので、ずれ抑制材のずれや脱落のおそれはほとんどない。その結果、衝撃吸収ブロックを構成する木板のずれやこれに起因する衝撃吸収ブロックの変形をより効果的に抑制できる。

本発明の好ましい態様としては、前記キャスク用緩衝体において、前記衝撃吸収ブロックを構成する一部の前記木板の端部に凹部が形成され、隣り合う前記衝撃吸収ブロックに設けられた凸部が嵌め合わされて取り付けられることが望ましい。これによって、前記凸部を有する衝撃吸収ブロックを構成する木板のずれやこれに起因する衝撃吸収ブロックの変形をより効果的に抑制できる。

本発明の好ましい態様としては、前記キャスク用緩衝体において、前記ずれ抑制材は非金属であることが望ましい。これによって、ずれ抑制材と木板との硬度差を小さくできるので、キャスク用緩衝体が衝撃荷重を受けた場合に、ずれ抑制材が木板に食い込んで、複数の木板に対する拘束力が低減することを抑制できる。

本発明のさらに好ましい態様としては、ずれ抑制材は、木材の異方性を前提に衝撃吸収ブロックの強軸方向に近い強度を弱軸方向に有する高強度な木材を使用すると、衝撃吸収ブロックの強軸方向の強度を損なうことなくずれ抑制材を使用でき、かつ、衝撃吸収ブロックの座屈挙動を抑制できる。これによって、ずれ抑制材の使用量を衝撃吸収ブロックが必要とする範囲とすることができるので、その結果、衝撃吸収ブロックが圧潰する際の、木板の積層面の剥離に起因する特性の変化も小さくできる。これによって、緩衝体に対して予定した衝撃荷重の吸収機能を確実に発揮させることができる。

ずれ抑制材の硬度は、木材の異方性を前提に前記衝撃吸収ブロックの繊維の方向に対して平行方向（強軸方向）に近い強度を弱軸方向（繊維の方向に対して直交方向）に有する高強度な木材を使用すると、衝撃吸収ブロックが変位しようとする際に、ともに同じような変形を受ける。このため、接触面は単純な滑りではなく、変位した重なり面をせん断するような動きとなり、木材の接着剤のみでは得られない、木板同士のずれを抑制する強い効果を得ることができる。この場合、ずれ抑制材と衝撃吸収ブロックの硬度に、例えば、金属と木材のような大差があると、硬度の高い部材は変形しないため、ずれ抑制材と衝撃吸収ブロックの接合面で単純な滑りを生じる。その結果、ほとんど接着剤の強度を上限としたずれの抑制効果にとどまるので、好ましくない。

本発明の好ましい態様としては、前記キャスク用緩衝体において、前記ずれ抑制材は木材であり、前記ずれ抑制材の木目方向は、前記木板の木目方向と交差することが望ましい。これによって、衝撃吸収ブロックを構成する木板とずれ抑制材との硬度差が小さい状態で、かつ、ずれ抑制材の曲げ剛性が高い状態で木板のずれを抑制できる。その結果、衝撃吸収ブロックを構成する木板のずれやこれに起因する衝撃吸収ブロックの変形をより効果的に抑制できる。

本発明の好ましい態様としては、前記キャスク用緩衝体において、前記ずれ抑制材は木材であり、前記衝撃吸収ブロックを構成する木板とずれ抑制材と同種の材料、又は、前記ずれ抑制材の木目に垂直な方向の強度が、前記衝撃吸収ブロックの木目に垂直な方向の圧縮強度と木目に平行な方向の圧縮強度との範囲の材料であることが望ましい。これによって、衝撃吸収ブロックを構成する木板とずれ抑制材との硬度差が小さい状態で、かつ、ずれ抑制材の曲げ剛性が高い状態で木板のずれを抑制できる。その結果、衝撃吸収ブロックを構成する木板のずれやこれに起因する衝撃吸収ブロックの変形をより効果的に抑制できる。
本発明の好ましい態様としては、前記キャスク用緩衝体において、前記衝撃吸収ブロックは、前記キャスクの両端部を覆う木材ブロックよりも前記キャスクの胴本体側に配置され、前記キャスクと嵌り合う範囲の周方向に前記衝撃吸収ブロックが配置されることが望ましい。これによって、キャスクが水平落下したときの衝撃を効果的に吸収できる。

この発明に係るキャスク用緩衝体は、安定して衝撃吸収性能を発揮できる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。なお、本発明は、キャスク用緩衝体の衝撃吸収体に木材を用いる場合に特に好適である。

本実施形態に係るキャスク用緩衝体は、木板の木目の方向（繊維の方向）を揃えて、複数の木板を積層して構成される複数の衝撃吸収ブロックで構成される。そして、それぞれの衝撃吸収ブロックを構成する木板の木目の方向を揃えるとともに、隣り合うそれぞれの衝撃吸収ブロックは、木板の積層方向が互いに異なるように組み合わせされて、燃料（リサイクル燃料）を格納し、かつキャスク用緩衝体が嵌り合うキャスクの胴本体側に少なくとも配置される点に特徴がある。

図１は、本実施形態に係るキャスクの構成を示す説明図である。キャスク１は、内部にリサイクル燃料を格納して、これを輸送したり貯蔵したりするために用いられる。キャスク１の胴本体１ｂ内には、キャビティ（１ｃ）と呼ばれる空間が形成されており、このキャビティ１ｃにバスケット２が格納される。バスケット２は、例えば、断面内外形状が正方形の角パイプを束ねて構成され、複数の格子状のセルを備える。そして、リサイクル燃料集合体５は、バスケット２が備える前記格子状のセルに格納される。

胴本体１ｂは、γ線遮蔽機能を有する炭素鋼製の鍛造品である。なお、炭素鋼の代わりにステンレス鋼を用いてもよいし、鋳鉄や鋳鋼を用いてもよい。鋳鉄や鋳鋼を用いる場合、胴本体１ｂは、鋳造で製造される。バスケット２を格納したキャビティ１ｃ内にリサイクル燃料集合体５を収納したら、一次蓋３及び二次蓋４を胴本体１ｂの開口部に取り付けて、キャビティ１ｃを密封する。このとき、密封性能を確保するため、胴本体１ｂと一次蓋３との間、及び胴本体１ｂと二次蓋４との間には、ガスケットを設けておく。なお、キャスクの種類によっては、さらに三次蓋を有する場合がある。

図２−１は、輸送時におけるキャスクの形態を示す斜視図である。図２−２は、輸送時におけるキャスクの形態を示す側面図である。図２−３は、輸送時におけるキャスクの形態を示す斜視図である。図３は、キャスクを列車で輸送する場合の一例を示す説明図である。図２−１、図２−２に示すように、キャスク１を輸送する際には、キャスク１の両方の端部１ｔにキャスク用緩衝体（以下緩衝体という）６を取り付け、輸送中における万一の落下や衝突等に備える。緩衝体６とキャスク１の端部１ｔとの重なり代は、図２−２のＡで示す部分となる。キャスク１を列車で輸送する際には、緩衝体６を両端部に取り付けたキャスク１を輸送架台９に載せて専用貨車に搭載する。そして、キャスク１に設けられるトラニオン８を輸送架台９に固定し、輸送する。緩衝体６は、キャスク１の端部側から見たときの形状が、図２−１に示す円形のものの他、取り扱い施設又は輸送路の寸法制限に合わせるために、図２−３に示す円弧の４片を直線とした形状のものも用いられる。これらに限られず、キャスク１の仕様に応じて様々な形状の緩衝体を用いることができる。

図４−１は、キャスクの中心軸の定義を示す説明図である。本実施形態において、キャスク１の中心軸Ｚは、キャスク１の長手方向（すなわち、キャスク１内に格納された状態におけるリサイクル燃料の長手方向）に平行な軸であり、キャスク１の端面１ｔｐに直交する軸である。そして、中心軸Ｚは、キャスクの長手方向に垂直な断面内の中心を通る。次に、キャスク１の落下あるいは衝突の形態について説明する。図４−２〜図４−４は、キャスクの落下あるいは衝突の形態を示す説明図である。

キャスク１の落下あるいは衝突の形態には、主として３種類の形態がある。図４−２に示す落下あるいは衝突の形態は、水平落下あるいは水平衝突である。これは、キャスク１の中心軸が、地面Ｌあるいは衝突面に対して略平行となって落下、あるいは衝突する形態である。図４−３に示す落下あるいは衝突の形態は、垂直落下あるいは垂直衝突であり、キャスク１の中心軸が、地面Ｌあるいは衝突面に対して略直交して落下、あるいは衝突する形態である。図４−４に示す落下あるいは衝突の形態は、斜め落下あるいは斜め衝突であり、キャスク１の中心軸が、地面Ｌあるいは衝突面に対して傾いて落下、あるいは衝突する形態である。このときの傾き角はθであり、傾き角θが略９０度のときには垂直落下あるいは垂直衝突となり、傾き角θが略０度のときには水平落下あるいは水平衝突となる。

図５−１は、本実施形態に係る緩衝体の正面図である。図５−２は、本実施形態に係る緩衝体の側面図である。図５−１、図５−２に示すように、本実施形態に係る緩衝体６は、ステンレスや炭素鋼等の板で作られた外板６ｗ内に、後述する衝撃吸収体を格納して構成される。本実施形態に係る緩衝体６は、正面、すなわち緩衝体６の中心軸（以下緩衝体中心軸）Ｚ１と平行な方向から見た形状が円形となっている。ここで、緩衝体中心軸Ｚ１はキャスク１の中心軸Ｚと等しく、図５−２に示すキャスク１の端面１ｔｐ（ここでは二次蓋端面４ｔｐ）と直交する。

なお、本発明は、図５−１に示す緩衝体６に限られず、例えば、緩衝体中心軸Ｚ１と平行な方向から見た場合における緩衝体６の形状が一部直線部分を有する（すなわち平坦な面を有する）形状等、キャスク１の仕様に応じた様々な形状とすることができる。

図５―１に示すように、本実施形態に係る緩衝体６には、緩衝体中心軸Ｚ１と平行な取り付け穴７が、緩衝体中心軸Ｚ１を中心とした円周上に複数設けられている。図５−１、図５−２に示すように、本実施形態に係る緩衝体６にはキャスク１と嵌り合う開口部６ｏが設けられており、この開口部６ｏをキャスクの端部１ｔ（ここでは二次蓋４の側、又は底部側）に覆い被せる。そして、前記取り付け穴７へ締結手段（例えばボルト）を挿入してキャスク１の端部１ｔにねじ込むことにより、緩衝体６をキャスク１の端部１ｔに取り付ける。また、緩衝体６は、締結手段によって直接キャスクの端部１ｔに取り付ける他、例えば取り付け板のような取り付け部材を介在させて、キャスク１へ取り付けてもよい。また、キャスク１の端部１ｔの外側と緩衝体６の開口部６ｏの内側との間にシムを介して、両者の隙間をできるだけ小さくして緩衝体６を取り付けてもよい。次に、本実施形態に係る緩衝体の内部構造について説明する。

図６は、本実施形態に係る緩衝体の内部構造を示す説明図である。図７、図８は、図６のＡ−Ａ断面図である。緩衝体６は、衝撃荷重を吸収するための衝撃吸収体として木材を使用する。また、図６、図７中の矢印は、衝撃吸収体を構成する木材の繊維の方向を示している。

図６から分かるように、本実施形態に係る緩衝体６は、外板６ｗ（図５−１、図５−２）の内部に、キャスクが落下や衝突したときの衝撃を吸収する衝撃吸収体が配置されている。上述した通り、本実施形態に係る緩衝体６では、木材で衝撃吸収体を構成するとともに、衝撃吸収体としての木材ブロックの種類（樹種）や繊維（木目）方向、積層の方向を変更して配置することにより、キャスク１の緩衝体として要求される機能を発揮できるようにしてある。

図６に示すように、緩衝体６は、通常、第１衝撃吸収体Ｂ１と、第２衝撃吸収体Ｂ２と、第３衝撃吸収体Ｂ３とを組み合わせて構成される。ここで、第１衝撃吸収体Ｂ１〜第３衝撃吸収体Ｂ３は、複数の衝撃吸収ブロックを組み合わせることにより構成される。また、緩衝体６は、取り付け穴７に締結手段であるボルト５０を挿入し、キャスク１に設けられるボルト穴に前記ボルト５０をねじ込むことで、緩衝体６をキャスク１の両端部、又はキャスク１の端板１ｐ（図１参照）に取り付ける。キャスク１に設けられるボルト穴は、例えば、キャスク１の胴本体１ｂ（図１参照）や、キャスク１の端面１ｔｐに設けられる。

第１衝撃吸収体Ｂ１は、キャスク１が水平落下あるいは水平衝突したときの衝撃を吸収する。キャスク１が水平落下あるいは衝突したときには、緩衝体６の外周部の一部で地面等と衝突するため、衝撃吸収に寄与する第１衝撃吸収体Ｂ１の面積は小さくなる。さらに、緩衝体には外形制限があり大型化できないため、キャスク１が水平落下あるいは衝突したときの緩衝体の変形量を小さくする必要がある。このため、第１衝撃吸収体Ｂ１は、本実施形態に係る緩衝体６を構成する第１衝撃吸収体Ｂ１〜第３衝撃吸収体Ｂ３の中で、最も圧縮強度が高い第１の材料で製造される。木材を用いる場合、例えばオーク（樫）やレッドセダー（米杉）、レッドウッド等を用いる。ここで圧縮強度とは、応力−歪み線図（荷重−変位曲線）で表され、圧縮時に発生する応力が大きいほど圧縮強度が高い材料である。

第２衝撃吸収体Ｂ２は、キャスク１が垂直落下若しくは垂直衝突、又は斜め落下若しくは斜め衝突したときの衝撃を主に吸収する。垂直落下等においては、緩衝体中心軸Ｚ１に垂直な面で垂直落下等の衝撃を吸収する。すなわち、垂直落下の場合、前記水平落下に比べて広い面積で緩衝体６が地面等に衝突し、衝撃を吸収するので、衝撃吸収に寄与する第２衝撃吸収体Ｂ２の面積は、第１衝撃吸収体Ｂ１よりも格段に大きくなる。このため、第２衝撃吸収体Ｂ２は、第１衝撃吸収体Ｂ１よりも圧縮強度が低い第２の材料で製造される。第２衝撃吸収体Ｂ２に木材を用いる場合、第１衝撃吸収体Ｂ１よりも軟質の、例えばレッドセダー（米杉）やバルサ、桐等を用いる。

第３衝撃吸収体Ｂ３は、キャスク１が垂直落下若しくは垂直衝突したときの主に衝撃を吸収し、一次蓋３及び二次蓋４（図１参照）へ伝達される衝撃力を十分に緩和する。一次蓋３及び二次蓋４と胴本体１ｂ（図１参照）との間には、ガスケットが介在してキャスク１の密封を維持するが、キャスク１の垂直落下等によってこの密封が破壊されないように、第３衝撃吸収体Ｂ３によって落下等の衝撃を十分に緩和する。このため、第３衝撃吸収体Ｂ３は、第２衝撃吸収体Ｂ２よりも圧縮強度が低い第３の材料で製造される。これによって、一次蓋３及び二次蓋４に第３衝撃吸収体Ｂ３が衝撃を吸収する際の反力が過度に作用しないように、かつ、キャスクの落下時に蓋部が開かないように適度の反力が一次蓋３及び二次蓋４に作用するように選定・設計される。木材を用いる場合、例えばバルサや桐を用いる。このように、本実施形態では、第１の材料の圧縮強度＞第２の材料の圧縮強度＞第３の材料の圧縮強度となる。次に、各衝撃吸収体について説明する。

まず、第３の材料で構成される衝撃吸収体について説明する。上述したように、第３衝撃吸収体Ｂ３が第３の材料で構成される。図６に示すように、第３衝撃吸収体Ｂ３は、緩衝体中心軸Ｚ１方向であって衝撃荷重入力側、すなわち緩衝体中心軸Ｚ１方向であって開口部６ｏの反対側に配置される。第３衝撃吸収体Ｂ３は、緩衝体中心軸Ｚ１の周囲に配置される。例えば、第３衝撃吸収体Ｂ３は、繊維の方向が緩衝体中心軸Ｚ１と直交するように配置される。また、第３衝撃吸収体Ｂ３は、例えば、いずれも扇形形状とした第３衝撃吸収ブロック１２を複数組み合わせて構成できる。

キャスク１が垂直落下あるいは垂直衝突した場合には、その衝撃荷重が第３衝撃吸収体Ｂ３へ入力する。この衝撃荷重は、第３衝撃吸収体Ｂ３が衝撃荷重の入力方向へ圧潰することによって吸収される。これによって、キャスク１の胴本体１ｂと一次蓋３及び胴本体１ｂと二次蓋４との間の密封を維持する。

次に、第２の材料で構成される衝撃吸収体について説明する。上述したように、第２衝撃吸収体Ｂ２が第２の材料で構成される。図６に示すように、第２衝撃吸収体Ｂ２は、緩衝体中心軸Ｚ１に垂直な断面で見た場合、第３衝撃吸収体Ｂ３の周囲であって、開口部６ｏの反対側からの荷重入力側、すなわち緩衝体中心軸Ｚ１方向であって開口部６ｏの反対側に配置される。

第２衝撃吸収体Ｂ２は、複数の第２衝撃吸収ブロック１１を環状に組み合わせて構成される。第２衝撃吸収ブロック１１は、例えば木板を重ね合わせて作られる。第２衝撃吸収体Ｂ２は、例えば、繊維の方向が緩衝体中心軸Ｚ１と直交するように配置される。そして、キャスク１が斜め落下あるいは斜め衝突した場合には、衝撃荷重が第２衝撃吸収体Ｂ２へ入力する。この衝撃荷重は、第２衝撃吸収体Ｂ２が圧潰することによって吸収される。

続いて、第１の材料で構成される衝撃吸収体について説明する。上述したように、第１衝撃吸収体Ｂ１が第１の材料で構成される。図６、図８に示すように、第１衝撃吸収体Ｂ１は、緩衝体中心軸Ｚ１方向であって、緩衝体６がキャスクと嵌り合う開口部６ｏ側に配置される。また、第１衝撃吸収体Ｂ１は、図６、図７に示すように、緩衝体６の開口部６ｏ側から見た場合、緩衝体中心軸Ｚ１の周囲であって、前記緩衝体６の最外周に配置される。すなわち、第１衝撃吸収体Ｂ１は、キャスク１の胴本体１ｂ側に、より具体的には胴本体の周囲に配置される。これによって、第１衝撃吸収体Ｂ１が、キャスク１の端部１ｔと重なり合うように配置される。このように第１衝撃吸収体Ｂ１を配置することにより、キャスク１が水平落下あるいは水平衝突した場合の衝撃を第１衝撃吸収体Ｂ１によって吸収する。図６では、第１衝撃吸収体Ｂ１が、キャスクと嵌り合う範囲である１ｔを越えているが、これは、緩衝体補強リングにより、キャスクと嵌り合うとみなせる構造上の範囲を拡大する構造物により、第１衝撃吸収体Ｂ１の領域を拡大して、第１衝撃吸収体Ｂ１に求められる圧縮強度を容易に入手できる木の種類から選択できるようにしたものである。

図８に示すように、第１衝撃吸収体Ｂ１は、複数の第１衝撃吸収ブロック１０Ａ、１０Ｂを環状に組み合わせて構成される。第１衝撃吸収ブロック１０Ａ、１０Ｂは、複数の木板を重ね合わせて（積層して）接着して作られる。図６、図７に示すように、第１衝撃吸収体Ｂ１は、繊維の方向が緩衝体中心軸Ｚ１と直交するように配置される。キャスク１が水平落下あるいは水平衝突した場合には、第１衝撃吸収体Ｂ１の繊維の方向に対して平行に衝撃荷重が入力する。この衝撃荷重は、第１衝撃吸収体Ｂ１が繊維の方向に対して平行方向に圧潰することによって吸収される。ここで、一般的に、木材の木目方向の圧縮強度は高く、木目と直角方向は木目方向よりも圧縮強度が低い。

キャスク１が水平落下あるいは水平衝突する場合、そのときの衝撃荷重は、図６、図７に示す緩衝体中心軸Ｚ１に対して直交する方向から入力される。この場合、図６、図７から明らかなように、衝撃吸収に寄与できる第１衝撃吸収体Ｂ１は、キャスク１の端部１ｔの周囲に環状に配置される第１衝撃吸収体Ｂ１の一部であることが分かる。したがって、第１衝撃吸収体Ｂ１は、すべての衝撃吸収体の中で最も圧縮強度の高い第１の材料で構成されるとともに、繊維の方向が衝撃荷重の入力方向と略平行になるように配置される。これによって、キャスク１が水平落下あるいは水平衝突した場合に、一部の第１衝撃吸収体Ｂ１で衝撃荷重を十分に吸収できるようになっている。

図９は、本実施形態に係る緩衝体を構成する第１衝撃吸収体を示す斜視図である。図１０は、本実施形態に係る緩衝体を構成する第１衝撃吸収体を示す一部拡大図である。ここで、図９は、図６のＢ１の領域に配置される第１衝撃吸収ブロック１０Ａ、１０Ｂの木板の積層状態を表現している。図１０は、図９の一部を拡大したものである。また、図１１−１、図１１−２は、第１衝撃吸収体を構成する衝撃吸収ブロックの構造を示す分解図である。図１２は、本実施形態に係る緩衝体を構成する第１衝撃吸収体に衝撃荷重が作用したときの挙動を説明する模式図である。これらの図において、両端に矢印が付された線分、あるいはＸで示される両端に矢印が付された線分が、木目の方向である。

本実施形態に係る緩衝体６において、第１衝撃吸収体Ｂ１を構成する衝撃吸収ブロック１０Ａ、１０Ｂは、図７、図１０〜図１２に示すように、木板の木目の方向が揃えられる（木板の木目の方向が略平行になるように配置される）。そして、衝撃吸収ブロック１０Ａ、１０Ｂは、衝撃吸収ブロック１０Ａの木板の積層方向と、衝撃吸収ブロック１０Ｂの木板の積層方向とが互いに異なる（直交する）ように組み合わされる。これによって、キャスク１が水平落下あるいは水平衝突した場合に第１衝撃吸収体Ｂ１へ入力される衝撃荷重Ｆによって、衝撃吸収ブロック１０Ａ、１０Ｂを構成するそれぞれの木板が受ける負荷を略同等にするとともに、前記木板が圧潰（座屈）する挙動を制限して、より大きい荷重に耐えられるようにする。

図１１−１に示すように、衝撃吸収ブロック１０Ａは、木板２０を、それぞれの板面２０Ｐ同士を接着剤等で接着し、複数の木板２０を積層することで構成される。図１１−２に示すように、衝撃吸収ブロック１０Ｂは、木板２１を、それぞれの板面２１Ｐ同士を接着剤等で接着し、複数の木板２１を積層することで構成される。木板２０、２１の板厚を薄くし過ぎると、接着剤の影響が大きくなり、木材としての強度特性が得られにくくなる。一方、木板２０、２１の板厚を厚くし過ぎると、乾燥させにくくなり、含水率が不均一となって強度のバラツキが大きくなる。このため、木板２０、２１の板厚は、例えば、２０ｍｍ〜１００ｍｍ程度である。

このようにして構成された衝撃吸収ブロック１０Ａと衝撃吸収ブロック１０Ｂとは、図９、図１０に示すように、木板２０、２１の木目の方向を揃えるとともに、木板２０、２１の積層方向が互いに異なるように組み合わされる。本実施形態では、衝撃吸収ブロック１０Ａを構成する木板２０の積層方向と、衝撃吸収ブロック１０Ｂを構成する木板２１とが互いに直交するように組み合わされる。ここで、木板２０、２１の積層方向とは、図１１−１、図１１−２に示す木板２０、２１の板面２０Ｐ、２１Ｐと直交する方向である。

図９、図１２に示すように、衝撃荷重Ｆが第１衝撃吸収体Ｂ１に作用すると、衝撃吸収ブロック１０Ａを構成する木板２０は、第１衝撃吸収体Ｂ１の周方向（図１２の矢印Ｃ方向）に向かって倒れようとする。木板２０同士の接着力が保持されている場合には、木板２０同士は剥離せず、衝撃吸収ブロック１０Ａのうち、衝撃荷重Ｆにより座屈した部分以外は元の形状を保つが、緩衝体６の使用環境における温度によっては、木板２０同士を接着する接着剤の接着強度が低下することがある。すると、衝撃荷重Ｆによって衝撃吸収ブロック１０Ａを構成する木板２０同士が座屈した部分以外でも剥離してしまい、木板２０同士が剥離しない場合よりも小さい衝撃荷重Ｆで木板２０の座屈が発生したり、木板２０が倒れたりする現象が発生する。緩衝体６は、衝撃吸収ブロック１０Ａを衝撃吸収ブロック１０Ａの外周面から衝撃吸収ブロック１０Ａの内周面までの領域を外周面から逐次圧潰させることにより衝撃荷重Ｆを吸収するものなので、木板２０の座屈等が衝撃吸収ブロック１０Ａの外周面から衝撃吸収ブロック１０Ａの内周面までの一部で急激に発生すると、衝撃吸収ブロック１０Ａの圧縮強度が低下してしまい、衝撃荷重Ｆを十分に吸収できないおそれがある。

本実施形態では、衝撃吸収ブロック１０Ａ、１０Ｂの木目の方向を揃え、かつ衝撃吸収ブロック１０Ａを構成する木板２０の積層方向と、衝撃吸収ブロック１０Ｂを構成する木板２１の積層方向とが互いに異なるように、より具体的には互いに直交するように組み合わせて、第１衝撃吸収体Ｂ１を構成する。その結果、第１衝撃吸収体Ｂ１を構成する衝撃吸収ブロック１０Ａは、衝撃吸収ブロック１０Ａを構成する木板２０の積層方向（第１衝撃吸収体Ｂ１の周方向と略平行）側に、木板２１の積層方向が異なる衝撃吸収ブロック１０Ｂが配置される。これによって、衝撃吸収ブロック１０Ａは、衝撃吸収ブロック１０Ｂに挟まれる。

第１衝撃吸収体Ｂ１へ衝撃荷重Ｆが入力された場合、衝撃吸収ブロック１０Ａを構成する木板２０は、木板２０の積層方向に向かって倒れようとして、剥離や座屈等が発生する。前記剥離や前記座屈によって衝撃吸収ブロック１０Ａがずれる方向は、衝撃吸収ブロック１０Ｂを構成する木板２１の板面２１Ｐと略平行な方向である。すなわち、衝撃吸収ブロック１０Ａのずれに起因して発生する力が衝撃吸収ブロック１０Ｂへ入力される方向は、衝撃吸収ブロック１０Ｂを構成する木板２１の積層方向とは直交する方向なので、衝撃吸収ブロック１０Ａを構成する木板２０の接着が剥がれることによるずれが、衝撃吸収ブロック１０Ｂで支持される。これによって衝撃吸収ブロック１０Ａを構成する木板２０のずれを抑制できる。

このため、衝撃吸収ブロック１０Ｂが衝撃吸収ブロック１０Ａのずれに起因して発生する力を受けても、これによって木板２１の剥離や衝撃吸収ブロック１０Ｂのずれは発生せず、衝撃吸収ブロック１０Ｂは元（衝撃荷重Ｆが作用する前）の形状を維持する。その結果、衝撃吸収ブロック１０Ａのずれが抑制できるので、それぞれの木板２０に同程度の負荷を担わせることができる。これによって、木板２０の衝撃吸収ブロック１０Ａの外周面から衝撃吸収ブロック１０Ａの内周面までの一部での座屈等の急激な発生を抑制して、衝撃吸収ブロック１０Ａを衝撃吸収ブロック１０Ａの外周面から衝撃吸収ブロック１０Ａの内周面までの領域を外周面から逐次圧潰させることができる。

ここで、衝撃吸収ブロック１０Ｂには、衝撃荷重Ｆによって衝撃吸収ブロック１０Ｂを構成する木板２１の積層方向に向かう力が作用する。この力は、図５−２、図６に示す緩衝体中心軸Ｚ１と略平行な方向の力である。ここで、衝撃吸収ブロック１０Ｂの緩衝体中心軸Ｚ１と平行な方向側には、図５−２に示す緩衝体６の外板６ｗ及び図６に示す第２衝撃吸収体Ｂ２が配置される。衝撃吸収ブロック１０Ｂに作用する木板２１の積層方向に向かう力は、外板６ｗ及び第２衝撃吸収体Ｂ２が受けるので、衝撃吸収ブロック１０Ｂのずれが抑制される。これによって、それぞれの木板２１に同程度の負荷を担わせることができる。その結果、衝撃吸収ブロック１０Ｂにおいても、木板２１の衝撃吸収ブロック１０Ｂの外周面から衝撃吸収ブロック１０Ｂの内周面までの一部での座屈等の急激な発生を抑制して、衝撃吸収ブロック１０Ｂを衝撃吸収ブロックの外周面から衝撃吸収ブロックの内周面までの略全体を外周面から逐次圧潰させることができる。ここで、第１衝撃吸収体Ｂ１の周方向における衝撃吸収ブロック１０Ａの寸法は、第１衝撃吸収体Ｂ１の周方向における衝撃吸収ブロック１０Ｂの寸法と同じ、又は大きくすることが好ましい。

これらの作用により、第１衝撃吸収体Ｂ１に衝撃荷重Ｆが入力された場合には、衝撃吸収ブロック１０Ａ、１０Ｂを構成する木板２０、２１の座屈や剥離を抑制して、衝撃吸収ブロック１０Ａ、１０Ｂのずれが抑制される。その結果、衝撃荷重Ｆが第１衝撃吸収体Ｂ１へ入力された場合には、衝撃吸収ブロック１０Ａ、１０Ｂを衝撃吸収ブロックの外周面から衝撃吸収ブロックの内周面までの領域を外周面から逐次圧潰させることができるので、緩衝体６の使用環境の温度が変化した場合であっても、第１衝撃吸収体Ｂ１の衝撃荷重Ｆの吸収機能を十分かつ安定して発揮させることができる。

上述したように、本実施形態では、衝撃吸収ブロック１０Ａを構成する木板２０の積層方向と、衝撃吸収ブロック１０Ｂを構成する木板２１の積層方向とが互いに直交するように構成する。これによって、衝撃吸収ブロック１０Ａのずれによって発生する力は、衝撃吸収ブロック１０Ｂを構成する木板２１が受け止めて木板２０の変形を抑制できるので、この抑制力により、木板２０は荷重に伴う変形を抑制することができる。その結果、衝撃吸収ブロック１０Ａのずれによって発生する力による衝撃吸収ブロック１０Ｂのずれは、木板２１は積層方向が、衝撃吸収ブロック１０Ａのずれによって発生する力の作用する方向とは直交しているので、木板２１の積層面には衝撃吸収ブロック１０Ａのずれによって発生する力によるずれはほとんど発生しない。そして、衝撃吸収ブロック１０Ａのずれによって発生する力の作用する方向に対しては、木板２１は極めて厚い板と同様に、多少荷重が大きくても容易には変形しないので、衝撃吸収ブロック１０Ｂによって衝撃吸収ブロック１０Ａのずれをより確実に抑制できる。ここで、直交には、第１衝撃吸収体Ｂ１の製造上における公差や、第１衝撃吸収体Ｂ１の製造上許容される誤差は含まれる。

上述したように、本実施形態では、衝撃吸収ブロック１０Ａを構成する木板２０の積層方向と、衝撃吸収ブロック１０Ｂを構成する木板２１の積層方向とが互いに直交するように構成する。これによって、衝撃吸収ブロック１０Ａのずれによって発生する力は、衝撃吸収ブロック１０Ｂを構成する木板２１の積層方向にはほとんど作用しないようにすることができる。その結果、前記力による衝撃吸収ブロック１０Ｂのずれはほとんど発生せず、衝撃吸収ブロック１０Ｂによって衝撃吸収ブロック１０Ａのずれをより確実に抑制できる。ここで、直交には、第１衝撃吸収体Ｂ１の製造上における公差や、第１衝撃吸収体Ｂ１の製造上許容される誤差は含まれる。

なお、本実施形態では、衝撃吸収ブロック１０Ａを構成する木板２０の積層方向と、衝撃吸収ブロック１０Ｂを構成する木板２１の積層方向とは、９０度が最も望ましいが、必ずしも互いに直交していなくともよい。すなわち、木板２０の積層方向と木板２１の積層方向とのなす角度は、第１衝撃吸収体Ｂ１に要求される仕様に応じて、０よりも大きい所定の範囲で適宜設定されれば、それなりの効果は得られる。角度が９０度以外の場合、木板２０を変形させようとする力を正面から受けることにならないので、木板２１の積層面をずらそうとする力は、角度が９０度の構成よりも強く作用するようになるとともに、木板２１の変形量は、角度が９０度の構成よりも大きくなる。木板２０の積層方向と木板２１の積層方向とのなす角度を９０度（直交する場合であり、公差、誤差は含む）以外の値とする場合、前記角度は、４５度以上が好ましく、より好ましくは６０度以上、さらには８５度以上が望ましい。

また、第１衝撃吸収体Ｂ１のみならず、第２衝撃吸収体Ｂ２や第３衝撃吸収体Ｂ３も、第１衝撃吸収体Ｂ１のように、衝撃吸収ブロックを構成する木板の木目の方向を揃えるとともに、それぞれの衝撃吸収ブロックを、木板の積層方向が交互に直交するように組み合わせてもよい。これによって、第２衝撃吸収体Ｂ２や第３衝撃吸収体Ｂ３の衝撃吸収機能を安定して発揮させることができる。

（第１変形例）
図１３−１〜図１６は、本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第１変形例を示す説明図である。本変形例の衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａは、上述した衝撃吸収ブロック１０Ａ、１０Ｂと略同様であるが、衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａを構成する木板２０、２１の積層方向に向かって木板２０、２１を貫通するずれ抑制材３１、３３が設けられる点が異なる。他の構成は、上述した衝撃吸収ブロック１０Ａ、１０Ｂと同様である。

図１３−１、図１３−２に示すように、衝撃吸収ブロック１０Ａａには、これを構成するそれぞれの木板２０の端部２０ｔに溝（本変形例ではあり溝）３０が形成される。そして、溝３０の断面形状に合う外形状のずれ抑制材３１をはめ込んで取り付ける。溝３０は、木板２０の端部２０ｔのうち少なくとも一つに形成する。溝３０はあり溝（溝３０の長手方向に直交する断面形状が台形であり、短辺が開口する）なので、ずれ抑制材３１は、長手方向に垂直な断面形状が台形形状となる。なお、このときに、ずれ抑制材３１と木板２０とを接着してもよい。なお、木板２０の端部２０ｔと、木板２０の端部２０ｔ側におけるずれ抑制材３１の外面３１Ｐとは、極力面一、すなわち同一面となるようにする。

また、図１４−１、図１４−２に示すように、衝撃吸収ブロック１０Ｂａには、これを構成するそれぞれの木板２１の端部２１ｔに溝（本変形例ではあり溝）３２が形成される。そして、溝３２の断面形状に合う外形状のずれ抑制材３３をはめ込んで取り付ける。このときには、ずれ抑制材３１と木板２１とを接着してもよい。なお、溝３２は、木板２１の端部２１ｔのうち少なくとも一つに形成する。溝３２はあり溝なので、ずれ抑制材３３は、長手方向に垂直な断面形状が台形形状となる。なお、木板２１の端部２１ｔと、木板２１の端部２１ｔ側におけるずれ抑制材３３の外面３３Ｐとは、極力面一、すなわち極力同一面となるようにする。

このような構成により、衝撃荷重が衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａに入力された場合に、木板２０、２１が倒れようとする動きが変位抑制材３１、３３と木板２０、２１との間の摩擦抵抗及び衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａを構成する木板２０、２１が変位しようとする際に、木板２０、２１と変位抑制材は合わせ面に互いに相反する変形を受けるので、接触面は単純な平面ではなくなる。その結果、変形した合わせ面を破壊しないと木板２０、２１が変位できないので、木材２０、２１の接着剤のみでは得られない強い変位抑制効果を得ることができる。さらに、変位抑制材３１、３３のこの抑制効果によって、木板２０、２１の剥離や倒れが抑制されるので、衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａのずれやこれに起因する変形が抑制できる。

ここで、ずれ抑制材３１、３３は、非金属を用い、木材を用いることが好ましい。衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａは、それぞれ複数の木板２０、２１で構成される。木材は金属と比較すると相対的に軟らかいので、例えば、ずれ抑制材３１、３３に金属のボルト及びナットを用いて両者の締結力で複数の木板２０、２１を拘束すると、衝撃荷重が作用した場合には、締結部分において木板２０、２１の座屈等が発生するおそれがある。また、金属のずれ抑制材を用いると、衝撃荷重が衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａに作用した場合には、ずれ抑制材３１、３３が木板２０、２１に食い込んで、木板２０、２１の拘束力が低減するおそれもある。その結果、ずれ抑制材３１、３３による複数の木板２０、２１の拘束力が失われ、緩衝体６の衝撃吸収機能が十分に発揮できないおそれがある。

したがって、ずれ抑制材３１、３３は、衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａと同じ樹種（木材）を用いてもよいが、さらに、ずれ抑制材３１、３３の硬度を、木材の異方性を前提に、前記衝撃吸収ブロックの繊維の方向に対して平行方向（強軸方向）に近い強度を弱軸方向（繊維の方向に対して直交方向）に有する高強度な木材を使用すると、衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａを構成する木板２０、２１が変位しようとする際に、木板２０、２１とずれ抑制材３１、３３は合わせ面に互いに相反する変形を受ける。これによって、接触面は単純な平面ではなくなり、変形した合わせ面を破壊しないと木板が変位できない合わせ面が生成されるが、金属と木材のように硬度に大差があると、硬度の高い部材は変形しないため、変形した合わせ面は生成されない。このような観点から、ずれ抑制材３１、３３には、木材を用いることが好ましい。この場合、衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａを構成する木板２０、２１とずれ抑制材３１、３３とは同種の材料を用いることが好ましい。あるいは、ずれ抑制材３１、３３の木目に垂直な方向の強度が、衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａの木目に垂直な方向の圧縮強度と木目に平行な方向の圧縮強度との範囲であることが望ましい。これによって、衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａを構成する木板２０、２１とずれ抑制材３１、３３との硬度差が小さい状態で、かつ、ずれ抑制材３１、３３の曲げ剛性が高い状態で木板２０、２１のずれを抑制できる。その結果、衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａを構成する木板２０、２１のずれや、これに起因する衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａの変形をより効果的に抑制できる。

ずれ抑制材３１、３３に木材を用いる場合、ずれ抑制材３１、３３の木目の方向を、木板２０、２１の木目の方向と交差、より好ましくは直交させることが好ましい。これによって、ずれ抑制材３１、３３の曲げ剛性が高い状態で用いることができるので、木板２０、２１のずれをより効果的に抑制できる。ここで、図１３−１〜図１５のＹで示される両端に矢印が付された線分が、ずれ抑制材３１、３３等の木目の方向である（以下の例でも同様）。ずれ抑制材３１、３３に木材以外の非金属を用いる場合、例えば、ＣＦＲＰ（Carbone Fiber Reinforced Plastics）やＧＦＲＰ（Glass Fiber Reinforced Plastics）等のＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）を用いることができる。

図１０に示す衝撃吸収ブロック１０Ａは、衝撃吸収ブロック１０Ｂによって木板２０のずれが抑制されるが、衝撃吸収ブロック１０Ｂを構成する木板２１は、木板２０のようには周方向には積層していないので、周方向の剥離はないものの、木板２１は、緩衝体中心軸Ｚ１と平行な方向に積層しており、木板２１は緩衝体中心軸Ｚ１と平行な方向に向かって倒れようとして、剥離や座屈等が発生するおそれがある。第２衝撃吸収体Ｂ２が配置されているにしても、第２衝撃吸収体Ｂ２は、第２衝撃吸収体Ｂ１を構成する木板２１よりも軟質の樹種（木材）を選定しており、衝撃吸収ブロック１０Ｂを構成する木板２１の相互のズレを衝撃吸収ブロック１０Ｂのみでも変位を小さくする必要がある。

図１５−１に示すように、ずれ抑制材３３を取り付けた衝撃吸収ブロック１０Ｂａと、ずれ抑制材を取り付けていない衝撃吸収ブロック１０Ａとを組み合わせることにより、衝撃吸収ブロック１０Ｂａを構成する木板２１のずれを抑制する。また、図１５−２に示すように、ずれ抑制材３３を取り付けた衝撃吸収ブロック１０Ｂａと、ずれ抑制材３１を取り付けた衝撃吸収ブロック１０Ａａとを組み合わせてもよい。これによって、衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａを構成する木板２０、２１のずれをより効果的に抑制できる。

木板２１は、これを変位抑制材により抑制するので、ずれ抑制材３３の使用量は木板２０よりも多くしてもよい。木板２１はこの変位抑制材により前記剥離や前記座屈によって衝撃吸収ブロック１０Ｂがずれる方向の変位を抑制できる。これによって、木板２１の衝撃吸収ブロック１０Ｂの外周面から衝撃吸収ブロック１０Ｂの内周面までの一部での座屈等の急激な発生を抑制して、衝撃吸収ブロック１０Ｂを衝撃吸収ブロック１０Ａの外周面から衝撃吸収ブロック１０Ａの内周面までの領域を外周面から逐次圧潰させることができる。

なお、本変形例に係る衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａに設けられる溝３０、３２は、あり溝に限定されるものではない。例えば、図１６に示す衝撃吸収ブロック１０Ａａのように、溝３０’の長手方向に直交する断面形状を矩形とし、ずれ抑制材３１’の長手方向に直交する断面形状を矩形としてもよい。このようにすれば、溝３０’の形成やずれ抑制材３１’の製造が容易になる。なお、衝撃吸収ブロック１０Ａａについても同様である。

（第２変形例）
図１７−１〜図２２−２は、本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第２変形例を示す説明図である。本変形例の衝撃吸収ブロック１０Ａｂ、１０Ｂｂ、１０Ａｃ、１０Ｂｃは、第１変形例に係る衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａと略同様であるが、衝撃吸収ブロック１０Ａｂ、１０Ｂｂ、１０Ａｃ、１０Ｂｃの内部にも、木板２０、２１の積層方向に向かって木板２０、２１を貫通するずれ抑制材３５、３７、３９、４１が設ける点が異なる。他の構成は、第１変形例に係る衝撃吸収ブロック１０Ａａ、１０Ｂａと同様である。

図１７−１、図１７−２に示すように、衝撃吸収ブロック１０Ａｂには、これを構成するそれぞれの木板２０を貫通する貫通孔３４が形成される。貫通孔３４は、複数でもよいし単数でもよい。そして、貫通孔３４の断面形状に合う外形状のずれ抑制材３５を貫通孔３４にはめ込んで取り付ける。なお、このときには、ずれ抑制材３５と木板２０とを接着してもよい。貫通孔３４の長手方向に垂直な断面形状は円形なので、ずれ抑制材３５は、長手方向に垂直な断面形状が円形となる。

また、図１８−１、図１８−２に示すように、衝撃吸収ブロック１０Ｂｂには、これを構成するそれぞれの木板２１を貫通する貫通孔３６が形成される。貫通孔３６は複数でもよいし、単数でもよい。そして、貫通孔３６の断面形状に合う外形状のずれ抑制材３７を貫通孔３６にはめ込んで取り付ける。なお、このときには、ずれ抑制材３７と木板２１とを接着してもよい。貫通孔３６の長手方向に垂直な断面形状は円形なので、ずれ抑制材３７は、長手方向に垂直な断面形状が円形となる。

このような構成により、衝撃荷重が衝撃吸収ブロック１０Ａｂ、１０Ｂｂに入力された場合に、木板２０、２１が倒れようとする動きがずれ抑制材３５、３７と木板２０、２１との間の摩擦抵抗及びずれ抑制材３５、３７の曲げ剛性や、変形した合わせ面が生成されることによって拘束される。これによって、木板２０、２１の剥離や倒れが抑制されるので、衝撃吸収ブロック１０Ａｂ、１０Ｂｂのずれやこれに起因する変形が抑制できる。本変形例では、ずれ抑制材３５、３７を衝撃吸収ブロック１０Ａｂ、１０Ｂｂの内部に設けるので、ずれ抑制材３５、３７のずれや脱落のおそれはほとんどない。その結果、衝撃吸収ブロック１０Ａｂ、１０Ｂｂを構成する木板２０、２１のずれや、これに起因する衝撃吸収ブロック１０Ａｂ、１０Ｂｂ変形をより効果的に抑制できる。

なお、ずれ抑制材３５、３７の材料や、ずれ抑制材３５、３７に木材を用いる場合における木目の方向については、上述した第１変形例と同様である。また、本変形例に係る衝撃吸収ブロック１０Ａｂ、１０Ｂｂに設けられる貫通孔３４、３６の長手方向に垂直な断面形状やずれ抑制材３５、３７の長手方向に垂直な断面形状は円形に限定されるものではない。例えば、これらを矩形としてもよい。

図１０に示す衝撃吸収ブロック１０Ａは、衝撃吸収ブロック１０Ｂによって木板２０のずれが抑制されるが、衝撃吸収ブロック１０Ｂを構成する木板２１のずれを抑制する必要がある。図１９−１に示すように、ずれ抑制材３７を取り付けた衝撃吸収ブロック１０Ｂａと、ずれ抑制材を取り付けていない衝撃吸収ブロック１０Ａとを組み合わせることにより、衝撃吸収ブロック１０Ｂｂを構成する木板２１のずれを抑制する。これによって、ずれ抑制材の使用量を抑制できる。また、図１９−２に示すように、ずれ抑制材３７を取り付けた衝撃吸収ブロック１０Ｂｂと、ずれ抑制材３５を取り付けた衝撃吸収ブロック１０Ａｂとを組み合わせてもよい。これによって、衝撃吸収ブロック１０Ａｂ、１０Ｂｂを構成する木板２０、２１のずれをより効果的に抑制できる。

図２０−１、図２０−２に示す衝撃吸収ブロック１０Ａｃには、これを構成するそれぞれの木板２０の端部２０ｔに溝３８ａが形成される。そして、溝３８ａの断面形状に合う外形状のずれ抑制材３９をはめ込んで取り付ける。溝３８ａは、木板２０の端部２０ｔのうち少なくとも一つに設ける。また、衝撃吸収ブロック１０Ａｃには、これを構成するそれぞれの木板２０を貫通する貫通孔３８ｂが形成される。貫通孔３８ｂは、複数でもよいし単数でもよい。そして、貫通孔３８ｂの断面形状に合う外形状のずれ抑制材３９を貫通孔３８ｂにはめ込んで取り付ける。溝３８ａ及び貫通孔３８ｂは、長手方向に直交する断面形状が矩形なので、ずれ抑制材３９も、長手方向に垂直な断面形状が矩形となる。なお、ずれ抑制材３９と木板２０とを接着してもよい。

また、図２１−１、図２１−２に示す衝撃吸収ブロック１０Ｂｃには、これを構成するそれぞれの木板２１の端部２１ｔに溝４０ａが形成される。そして、溝４０ａの断面形状に合う外形状のずれ抑制材４１をはめ込んで取り付ける。溝４０ａは、木板２１の端部２１ｔのうち少なくとも一つに設ける。また、衝撃吸収ブロック１０Ｂｃには、これを構成するそれぞれの木板２１を貫通する貫通孔４０ｂが形成される。貫通孔４０ｂは、複数でもよいし単数でもよい。そして、貫通孔４０ｂの断面形状に合う外形状のずれ抑制材４１を貫通孔４０ｂにはめ込んで取り付ける。溝４０ａ及び貫通孔４０ｂは、長手方向に直交する断面形状が矩形なので、ずれ抑制材４１も、長手方向に垂直な断面形状が矩形となる。なお、ずれ抑制材４１と木板２１とを接着してもよい。

このような構成により、衝撃荷重が衝撃吸収ブロック１０Ａｃ、１０Ｂｃに入力された場合に、木板２０、２１が倒れようとする動きがずれ抑制材３９、４１と木板２０、２１との間の摩擦抵抗及びずれ抑制材３９、４１の曲げ剛性や、変形した合わせ面が生成されることによって拘束される。これによって、木板２０、２１の剥離や倒れが抑制されるので、衝撃吸収ブロック１０Ａｃ、１０Ｂｃのずれやこれに起因する変形が抑制できる。

図１０に示す衝撃吸収ブロック１０Ａは、衝撃吸収ブロック１０Ｂによって木板２０のずれが抑制されるが、衝撃吸収ブロック１０Ｂを構成する木板２１のずれを抑制する必要がある。図２２−１に示すように、ずれ抑制材４１を取り付けた衝撃吸収ブロック１０Ｂｃと、ずれ抑制材を取り付けていない衝撃吸収ブロック１０Ａとを組み合わせることにより、衝撃吸収ブロック１０Ｂｃを構成する木板２１のずれを抑制する。これによって、ずれ抑制材の使用量を抑制できる。また、図２２−２に示すように、ずれ抑制材４１を取り付けた衝撃吸収ブロック１０Ｂｃと、ずれ抑制材３９を取り付けた衝撃吸収ブロック１０Ａｃとを組み合わせてもよい。これによって、衝撃吸収ブロック１０Ａｃ、１０Ｂｃを構成する木板２０、２１のずれをより効果的に抑制できる。

（第３変形例）
図２３−１〜図２５は、本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第３変形例を示す説明図である。本変形例の衝撃吸収ブロック１０Ａｄ、１０Ｂｄは、衝撃吸収ブロック１０Ａｄの端部に配置される木板２０の板面２０Ｐに凹部４６を形成し、衝撃吸収ブロック１０Ｂｄを構成する一部の木板２１の端部２１ｔに凹部４６と嵌め合わされる凸部４７を形成する点に特徴がある。

このような構成により、衝撃荷重が衝撃吸収ブロック１０Ａｄ、１０Ｂｄに入力された場合に、衝撃吸収ブロック１０Ａｄを構成する木板２０のずれによって発生する力を衝撃吸収ブロック１０Ｂｄを構成する木板２１で受け止めて木板２０の変形を抑制するとともに、衝撃吸収ブロック１０Ｂｄを構成する木板２１の緩衝体中心軸Ｚ１と平行な方向に向かって発生するずれを前記木板２０の板面２０Ｐに設けられた凹部により抑制できるので、衝撃吸収ブロック１０Ａｄの変形にともなって生じる力を衝撃吸収ブロック１０Ｂｄで抑制できる。

（第４変形例）
図２６−１は、本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第４変形例を示す説明図である。図２６−２は、本実施形態の第４変形例に係る衝撃吸収ブロックを製造するための積層材を示す斜視図である。図２７は、本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第４変形例を示す説明図である。本変形例に係る衝撃吸収ブロック１０Ａｅ、１０Ｂｅは、木板２０、２１の積層面を所定の角度（本実施形態では４５度）傾斜させて構成される。所定の角度は、３０度以上６０度以下が好ましく、より好適には４０度以上５０度以下である。

図２６−２に示すように、木板２０、２１の積層面を約４５度傾斜させて積層し、接着した積層材から、衝撃吸収ブロック１０Ａｅ、１０Ｂｅを切り出す。そして、図２７に示すように、衝撃吸収ブロック１０Ａｅ、１０Ｂｅを組み合わせる。これによって、衝撃吸収ブロック１０Ａｅ、１０Ｂｅを構成する木板２０、２１のずれが、衝撃吸収ブロック１０Ａｅ、１０Ｂｅ同士で互いに抑制される。その結果、衝撃荷重が衝撃吸収ブロック１０Ａｅ、１０Ｂｅに入力された場合に、衝撃吸収ブロック１０Ａｅを構成する木板２０のずれ、及びと衝撃吸収ブロック１０Ｂｅを構成する木板２１のずれを抑制できるので、衝撃吸収ブロック１０Ａｄの変形にともなって生じる力を衝撃吸収ブロック１０Ｂｄで抑制できる。さらに、前記衝撃吸収ブロック１０Ａｅ，１０Ｂｅの木板の積層方向に向かって貫通するようにずれ抑制材を配置してもよい。

以上、本実施形態に係るキャスク用緩衝体は、木板の木目の方向を揃えて複数の木板を積層して衝撃吸収ブロックを構成し、複数の衝撃吸収ブロックを組み合わせて構成される。複数の衝撃吸収ブロックを組み合わせるにあたっては、それぞれの衝撃吸収ブロックを構成する木板の木目の方向を揃えるとともに、それぞれの衝撃吸収ブロックは、木板の積層方向が互いに異なるように組み合わせされる。これによって、衝撃荷重が作用することによって発生する衝撃吸収ブロックの木板を剥離させようとする力を、前記衝撃吸収ブロックの両側に配置される、木板の積層方向が異なる衝撃吸収ブロックが受けるので、衝撃吸収ブロックを構成する木板のずれが抑制できる。その結果、衝撃吸収ブロックが座屈する際の座屈の挙動を制限して、衝撃吸収ブロックを衝撃吸収ブロックの外周面から衝撃吸収ブロックの内周面までの領域を外周面から逐次圧潰させることができるので、緩衝体による衝撃荷重の吸収機能を十分に、かつ安定して発揮させることができる。特に、衝撃吸収ブロックを構成する木板の接着強度が低下するような環境（高温あるいは低温）で緩衝体が使用された場合でも、衝撃吸収ブロックが座屈する際の座屈の挙動を制限して、緩衝体による衝撃荷重の吸収機能を十分に、かつ安定して発揮させることができる。

また、本実施形態の変形例に係るキャスク用緩衝体は、衝撃吸収ブロックを構成する木板の積層方向に向かって、木板を貫通するずれ抑制材が設けられる。これによって、衝撃荷重が衝撃吸収ブロックに入力された場合に、木板が倒れようとする動きや木板同士を剥離させようとする力が、ずれ抑制材と木板との間の摩擦抵抗及びずれ抑制材の曲げ剛性や、変形した合わせ面が生成されることによって変位が制限される。その結果、木板の剥離や倒れが抑制されるので、衝撃吸収ブロックのずれやこれに起因する変形をさらに効果的に抑制して、緩衝体による衝撃荷重の吸収機能をさらに有効に、かつ安定して発揮させることができる。

以上のように、本発明に係るキャスク用緩衝体は、リサイクル燃料を格納するキャスクの保護に有用であり、特に、安定して衝撃吸収性能を発揮させることに適している。

本実施形態に係るキャスクの構成を示す説明図である。 輸送時におけるキャスクの形態を示す斜視図である。 輸送時におけるキャスクの形態を示す側面図である。 輸送時におけるキャスクの形態を示す斜視図である。 キャスクを列車で輸送する場合の一例を示す説明図である。 キャスクの中心軸の定義を示す説明図である。 キャスクの落下あるいは衝突の形態を示す説明図である。 キャスクの落下あるいは衝突の形態を示す説明図である。 キャスクの落下あるいは衝突の形態を示す説明図である。 本実施形態に係る緩衝体の全体正面図である。 本実施形態に係る緩衝体の全体側面図である。 本実施形態に係る緩衝体の内部構造を示す説明図である。 図６のＡ−Ａ断面図である。 図６のＡ−Ａ断面図である。 本実施形態に係る緩衝体を構成する第１衝撃吸収体を示す斜視図である。 本実施形態に係る緩衝体を構成する第１衝撃吸収体を示す一部拡大図である。 第１衝撃吸収体を構成する衝撃吸収ブロックの構造を示す分解図である。 第１衝撃吸収体を構成する衝撃吸収ブロックの構造を示す分解図である。 本実施形態に係る緩衝体を構成する第１衝撃吸収体に衝撃荷重が作用したときの挙動を説明する模式図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第１変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第１変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第１変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第１変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第１変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第１変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第１変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第２変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第２変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第２変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第２変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第２変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第２変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第２変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第２変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第２変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第２変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第２変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第２変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第３変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第３変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第３変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第３変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第４変形例を示す説明図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第４変形例を示す説明図である。 本実施形態の第４変形例に係る衝撃吸収ブロックを製造するための積層材を示す斜視図である。 本実施形態の緩衝体を構成する衝撃吸収ブロックの第４変形例を示す説明図である。

符号の説明

１ キャスク
１ｃ キャビティ
１ｂ 胴本体
２ バスケット
５ リサイクル燃料集合体
６ 緩衝体（キャスク用緩衝体）
６ｗ 外板
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ａａ、１０Ｂａ、１０Ａｂ、１０Ｂｂ、１０Ａｃ、１０Ｂｃ、１０Ａｄ、１０Ｂｄ、１０Ａｅ、１０Ｂｅ、１１、１２ 衝撃吸収ブロック
２０、２１ 木板
３０、３２、３８ａ、４０ａ 溝
３１、３３、３５、３７、３９、４１、４３、４５ ずれ抑制材
３４、３６、３８ｂ、４０ｂ 貫通孔
４２、４４、４６ 凹部
４７ 凸部
Ｂ１ 第１衝撃吸収体
Ｂ２ 第２衝撃吸収体
Ｂ３ 第３衝撃吸収体

Claims (9)

1. 複数の木板を、それぞれの前記木板の木目の方向を揃えて積層して構成される複数の衝撃吸収ブロックを有し、
   それぞれの前記衝撃吸収ブロックは、前記複数の木板の木目の方向を揃えて積層して構成され、隣り合ったそれぞれの前記衝撃吸収ブロックは、前記複数の木板の積層方向が互いに異なるように、環状に組み合わせされて、燃料を格納するキャスクの胴本体側に配置され、変形することにより前記キャスクに対する衝撃を吸収することを特徴とするキャスク用緩衝体。
2. 前記衝撃吸収ブロックには、前記衝撃吸収ブロックを構成する複数の前記木板を、それらの積層方向に向かって貫通するずれ抑制材が設けられることを特徴とする請求項１に記載のキャスク用緩衝体。
3. 前記ずれ抑制材は、前記衝撃吸収ブロックを構成する複数の前記木板の端部に形成される溝に取り付けられることを特徴とする請求項２に記載のキャスク用緩衝体。
4. 前記衝撃吸収ブロックを構成する複数の前記木板の積層方向に向かう貫通孔が複数の前記木板に形成され、前記ずれ抑制材は前記貫通孔に取り付けられることを特徴とする請求項２又は３に記載のキャスク用緩衝体。
5. 前記衝撃吸収ブロックを構成する一部の前記木板の端部に凹部が形成され、隣り合う前記衝撃吸収ブロックに設けられた凸部が嵌め合わされて取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のキャスク用緩衝体。
6. 前記ずれ抑制材は非金属であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のキャスク用緩衝体。
7. 前記ずれ抑制材は木材であり、前記ずれ抑制材の木目方向は、前記木板の木目方向と交差することを特徴とする請求項６に記載のキャスク用緩衝体。
8. 前記ずれ抑制材は木材であり、前記衝撃吸収ブロックを構成する木板とずれ抑制材と同種の材料、又は、前記ずれ抑制材の木目に垂直な方向の強度が、前記衝撃吸収ブロックの木目に垂直な方向の圧縮強度と木目に平行な方向の圧縮強度との範囲の材料であることを特徴とする請求項７に記載のキャスク用緩衝体。
9. 前記衝撃吸収ブロックは、前記キャスクの両端部を覆う木材ブロックよりも前記キャスクの胴本体側に配置され、前記キャスクと嵌り合う範囲の周方向に前記衝撃吸収ブロックが配置されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のキャスク用緩衝体。

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