JP6987691B2 - Manufacturing method of split type motor case - Google Patents

Manufacturing method of split type motor case Download PDF

Info

Publication number
JP6987691B2
JP6987691B2 JP2018080892A JP2018080892A JP6987691B2 JP 6987691 B2 JP6987691 B2 JP 6987691B2 JP 2018080892 A JP2018080892 A JP 2018080892A JP 2018080892 A JP2018080892 A JP 2018080892A JP 6987691 B2 JP6987691 B2 JP 6987691B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pair
end plate
motor case
cylindrical
dome
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018080892A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019190297A (en
Inventor
和彦 鶴見
正二 遠藤
浩 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Aerospace Co Ltd
Original Assignee
IHI Aerospace Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Aerospace Co Ltd filed Critical IHI Aerospace Co Ltd
Priority to JP2018080892A priority Critical patent/JP6987691B2/en
Publication of JP2019190297A publication Critical patent/JP2019190297A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6987691B2 publication Critical patent/JP6987691B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、固体ロケットモータに係り、さらに詳しくは、固体ロケットモータ用の分割型モータケースとその製造方法に関する。 The present invention relates to a solid rocket motor, and more particularly to a split motor case for a solid rocket motor and a method for manufacturing the same.

固体ロケットモータは、固体推進薬、点火装置、モータケース、排気ノズルなどで構成される。
このうちモータケースは、固体推進薬を内部に収容する圧力容器であり、中空円筒形の円筒部と、その前後に設けられたドーム部とを有する。モータケースの円筒部とドーム部は、通常一体的に製造される。 A solid rocket motor is composed of a solid propellant, an ignition device, a motor case, an exhaust nozzle, and the like.
Among them, the motor case is a pressure vessel for accommodating the solid propellant inside, and has a hollow cylindrical cylindrical portion and a dome portion provided before and after the hollow cylindrical portion. The cylindrical part and the dome part of the motor case are usually manufactured integrally.

一方、円筒部とドーム部を別々に製造し、結合してモータケースを完成する場合がある。かかるモータケースを以下「分割型モータケース」と呼ぶ。
分割型モータケースは、例えば特許文献１，２に開示されている。 On the other hand, there are cases where the cylindrical part and the dome part are manufactured separately and combined to complete the motor case. Such a motor case is hereinafter referred to as a "split motor case".
The split type motor case is disclosed in, for example, Patent Documents 1 and 2.

特許文献１は、モータケースの円筒部の後端内側にノズルの円筒形部分を挿入し、その抜け止めにキー部材を用いている。
特許文献２は、モータケースの円筒部の後端内側に機軸を中心とする雌ねじを設け、これとドーム部の外側に設けた雄ねじとを螺合して結合している。 In Patent Document 1, a cylindrical portion of a nozzle is inserted inside the rear end of a cylindrical portion of a motor case, and a key member is used to prevent the nozzle from coming off.
In Patent Document 2, a female screw centered on the axis is provided on the inside of the rear end of the cylindrical portion of the motor case, and the male screw provided on the outside of the dome portion is screwed and connected.

米国特許第４，８６４，８１７号明細書U.S. Pat. No. 4,864,817 米国特許第４，９５６，９７１号明細書U.S. Pat. No. 4,965,971

上述したように、従来の分割型モータケースでは、円筒部とドーム部の結合手段として、キー部材、ねじ部材、又は接着材を用いていた。 As described above, in the conventional split type motor case, a key member, a screw member, or an adhesive material is used as a means for connecting the cylindrical portion and the dome portion.

固体推進薬の着火により、モータケースの内部は、高温かつ高圧となり、分割型モータケースの結合部分には、機軸方向に大荷重が作用する。また、高温と高圧により、円筒部とドーム部の結合部分が変形する。
そのため円筒部とドーム部の結合手段は、これらの過酷な環境に対応できる必要がある。 Due to the ignition of the solid propellant, the inside of the motor case becomes high temperature and high pressure, and a large load acts on the joint portion of the split type motor case in the axial direction. Further, the joint portion between the cylindrical portion and the dome portion is deformed by the high temperature and high pressure.
Therefore, the means for connecting the cylindrical portion and the dome portion must be able to cope with these harsh environments.

結合手段がキー部材の場合、ノズルの円筒形部分の変形を抑えるため、円筒形部分を厚くする必要がある。また、結合手段がねじ部材の場合、機軸を中心とする大径のねじを用いる必要がある。そのため、キー部材やねじ部材の場合、結合部分が大型化し、かつ重量が大きくなる。
また結合手段として接着材を用いる場合、その強度特性の安定性や信頼性が低く、かつ経年変化の影響も大きい。 When the connecting means is a key member, it is necessary to make the cylindrical portion thick in order to suppress the deformation of the cylindrical portion of the nozzle. Further, when the connecting means is a screw member, it is necessary to use a screw having a large diameter centered on the shaft. Therefore, in the case of a key member or a screw member, the joint portion becomes large and the weight becomes large.
Further, when an adhesive is used as a bonding means, the stability and reliability of its strength characteristics are low, and the influence of aging is large.

また、従来の分割型モータケースは、所望の円筒部とドーム部にそれぞれ適した治具を準備し、それぞれ１つずつ別々に製造していた。そのため、製造コストが高かった。 Further, in the conventional split type motor case, jigs suitable for the desired cylindrical portion and the dome portion are prepared, and each is manufactured separately. Therefore, the manufacturing cost was high.

本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、安定性及び信頼性の高い結合手段で円筒部とドーム部を結合することができ、軽量化、高性能化、及び低コスト化が可能である分割型モータケースの製造方法を提供することにある。
The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems. That is, an object of the present invention is to manufacture a split type motor case in which the cylindrical portion and the dome portion can be coupled by a highly stable and reliable coupling means, and the weight, performance, and cost can be reduced. To provide a method.

本発明によれば、軸線を中心とする中空円筒形の円筒部と、
前記円筒部の端部に外縁が着脱可能に結合されその内側を塞ぐドーム部と、を備え、
前記ドーム部は、前記軸線の一方向に突出する鏡板部と、
前記鏡板部の半径方向外方端部に固定され前記軸線に沿って外方に延びる中空円筒形のスカート部と、を有し、
前記鏡板部は、一体に成型された鏡板と内部インシュレータを有しており、
前記円筒部は、前記端部に前記スカート部の外面に密着して嵌合する中空円筒形の嵌合内面を有し、
さらに、前記円筒部の前記端部と前記スカート部とを貫通して挟持する結合ファスナと、
前記スカート部の前記外面と前記嵌合内面の間を気密にシールするシール部材とを備え、内部に固体推進薬を収納する分割型モータケースの製造方法であって、
（Ａ）前記円筒部と、前記円筒部の前端部に外縁が固定されその内側を塞ぐ前方ドーム部とが一体に成型された１対の前側モータケースを、前記円筒部の後端部を連結した状態で一体に成型し、次いで、前記後端部で切断する第１ステップと、
（Ｂ）１対の前記鏡板部を、内部インシュレータの外縁を連結した状態で一体に成型し、次いで、前記外縁で切断する第２ステップと、
（Ｃ）前記前側モータケースの前記後端部に、前記ドーム部の前記外縁を結合する第３ステップと、を有する、分割型モータケースの製造方法が提供される。 According to the present invention, a hollow cylindrical cylindrical portion centered on an axis and a cylindrical portion.
A dome portion having an outer edge detachably connected to the end portion of the cylindrical portion and closing the inside thereof is provided.
The dome portion includes a end plate portion that protrudes in one direction of the axis and a mirror plate portion.
It has a hollow cylindrical skirt portion that is fixed to the radial outer end portion of the end plate portion and extends outward along the axis.
The end plate portion has an integrally molded end plate and an internal insulator.
The cylindrical portion has a hollow cylindrical fitting inner surface that fits in close contact with the outer surface of the skirt portion at the end portion.
Further, a coupling fastener that penetrates and sandwiches the end portion of the cylindrical portion and the skirt portion,
A method for manufacturing a split motor case, which comprises a sealing member that airtightly seals between the outer surface of the skirt portion and the fitting inner surface, and stores a solid propellant inside.
(A) A pair of front motor cases integrally molded with the cylindrical portion and a front dome portion whose outer edge is fixed to the front end portion of the cylindrical portion and closes the inside thereof are connected to the rear end portion of the cylindrical portion. In the first step, which is integrally molded in the state of being cut, and then cut at the rear end portion,
(B) A second step of integrally molding a pair of the end plate portions in a state where the outer edges of the internal insulators are connected and then cutting at the outer edges.
(C) A method for manufacturing a split type motor case is provided, which comprises a third step of connecting the outer edge of the dome portion to the rear end portion of the front motor case .

上記本発明によれば、結合ファスナ（例えば、ボルトとナット、リベット）が、スカート部と円筒部端部（外殻端部）とを貫通して挟持する。これにより、結合されたスカート部と円筒部端部により、スカート部の先端部に作用する機軸方向荷重（スラスト力）を円筒部にスムースに伝達することができる。 According to the present invention, the coupling fastener (for example, bolt and nut, rivet) penetrates and sandwiches the skirt portion and the end portion of the cylindrical portion (outer shell end portion). As a result, the axial load (thrust force) acting on the tip of the skirt portion can be smoothly transmitted to the cylindrical portion by the combined skirt portion and the end portion of the cylindrical portion.

従って、内圧に起因する機軸方向荷重を伝達できる限りで、スカート部と円筒部端部を薄肉化できる。 Therefore, the skirt portion and the end portion of the cylindrical portion can be thinned as long as the axial load caused by the internal pressure can be transmitted.

また、スカート部は、中空円筒形なので、薄肉であっても機軸方向の大荷重を円筒部に伝達することができる。
さらに、スカート部の剛性が高いので、内圧に起因する変形を抑えることができ、シール部材によるスカート部と円筒部の間のシール性能を維持することができる。 Further, since the skirt portion has a hollow cylindrical shape, a large load in the axial direction can be transmitted to the cylindrical portion even if the skirt portion is thin.
Further, since the rigidity of the skirt portion is high, deformation due to internal pressure can be suppressed, and the sealing performance between the skirt portion and the cylindrical portion by the sealing member can be maintained.

従って、円筒部に、鏡板部の半径方向外方端部に固定されたスカート部を安定性及び信頼性の高い結合手段で結合することができ、軽量化及び高性能化が可能である。 Therefore, the skirt portion fixed to the radial outer end portion of the end plate portion can be bonded to the cylindrical portion by a highly stable and reliable coupling means, and weight reduction and high performance can be achieved.

また、本発明の方法によれば、１対の前側モータケースと１対のドーム部を、それぞれ一体に成型後に切断して製造するので、低コスト化が可能である。 Further, according to the method of the present invention, the pair of front motor cases and the pair of dome portions are integrally molded and then cut to be manufactured, so that the cost can be reduced.

本発明による分割型モータケースの実施形態図である。It is an embodiment diagram of the split type motor case according to this invention. 図１のＡ部拡大図である。It is an enlarged view of the part A of FIG. 図２の分解図である。It is an exploded view of FIG. 本発明による分割型モータケースの製造方法のフロー図である。It is a flow chart of the manufacturing method of the split type motor case by this invention. 成形工程の説明図である。It is explanatory drawing of the molding process. 結合工程の説明図である。It is explanatory drawing of the bonding process.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the same reference numerals are given to the common parts in each figure, and duplicate description is omitted.

図１は、本発明による分割型モータケース１００の実施形態図である。
この図において、分割型モータケース１００は、内部に固体推進薬１を収納するモータケースであり、円筒部１０、ドーム部２０、及びノズル部３０を有する。 FIG. 1 is an embodiment diagram of a split motor case 100 according to the present invention.
In this figure, the split motor case 100 is a motor case that houses the solid propellant 1 inside, and has a cylindrical portion 10, a dome portion 20, and a nozzle portion 30.

円筒部１０は、分割型モータケース１００の軸線Ｚ−Ｚを中心とする中空円筒形である。 The cylindrical portion 10 is a hollow cylindrical shape centered on the axis ZZ of the split type motor case 100.

ドーム部２０は、円筒部１０の端部（この例では両端部）に外縁（図３のスカート部２４）が着脱可能に結合されその内側を塞ぐ。この例でドーム部２０は、円筒部１０の前端部に固定された前方ドーム部２０Ａと、円筒部１０の後端部に固定された後方ドーム部２０Ｂとからなる。
なお、前方ドーム部２０Ａと後方ドーム部２０Ｂは、いずれか一方のみでもよい。以下、区別が必要な場合を除き、両方を単に「ドーム部２０」と呼ぶ。 The outer edge (skirt portion 24 in FIG. 3) of the dome portion 20 is detachably connected to the ends (both ends in this example) of the cylindrical portion 10 to close the inside thereof. In this example, the dome portion 20 includes a front dome portion 20A fixed to the front end portion of the cylindrical portion 10 and a rear dome portion 20B fixed to the rear end portion of the cylindrical portion 10.
In addition, only one of the front dome portion 20A and the rear dome portion 20B may be used. Hereinafter, both are simply referred to as "dome portion 20" unless a distinction is necessary.

ノズル部３０は、この例では、後方ドーム部２０Ｂの中心部に固定されている。
なお、ノズル部３０の位置はこの位置に限定されず、その他でもよい。またノズル部３０は必須ではなくこれを省略してもよい。 In this example, the nozzle portion 30 is fixed to the central portion of the rear dome portion 20B.
The position of the nozzle portion 30 is not limited to this position, and may be other than that. Further, the nozzle portion 30 is not essential and may be omitted.

図２は、図１のＡ部拡大図であり、図３は、図２の分解図である。
図２、図３において、ドーム部２０は、鏡板部２２とスカート部２４を有する。 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1, and FIG. 3 is an exploded view of FIG. 2.
In FIGS. 2 and 3, the dome portion 20 has a end plate portion 22 and a skirt portion 24.

鏡板部２２は、半球形状であり、軸線Ｚ−Ｚの一方向（外方、図で右方）に突出する。鏡板部２２は、一体に成型された鏡板２２ａと内部インシュレータ２３とからなる。
「一体に成型」とは、同時に一体成型することと、別々に成型したものを一体にすることの両方を意味する。 The end plate portion 22 has a hemispherical shape and projects in one direction (outward, to the right in the figure) of the axis ZZ. The end plate portion 22 includes an integrally molded end plate 22a and an internal insulator 23.
"Integral molding" means both integral molding at the same time and integral molding separately.

鏡板２２ａは、好ましくはフィラメントワインディングで製造されたＣＦＲＰ及びシート状のＣＦＲＰからなる。鏡板２２ａは、鏡板部２２に作用する内圧に耐える強度を有し、その力をスカート部２４に伝達する。 The end plate 22a is preferably made of CFRP produced by filament winding and CFRP in the form of a sheet. The end plate 22a has a strength to withstand the internal pressure acting on the end plate portion 22, and the force is transmitted to the skirt portion 24.

内部インシュレータ２３は、鏡板部２２の内面に一体に成型されている。内部インシュレータ２３は、内部で発生する高温を断熱して鏡板２２ａの過熱を防止する。
内部インシュレータ２３は、高温のガスと粒子に対して耐性の高いＥＰＤＭ等のゴム配合物に繊維（例えばアラミド繊維）が混ぜ込まれているのがよい。 The internal insulator 23 is integrally molded on the inner surface of the end plate portion 22. The internal insulator 23 insulates the high temperature generated inside and prevents the end plate 22a from overheating.
The internal insulator 23 is preferably made by mixing fibers (for example, aramid fibers) with a rubber compound such as EPDM, which has high resistance to high-temperature gas and particles.

スカート部２４は、軸線Ｚ−Ｚを中心とする中空円筒形であり、鏡板部２２の半径方向外方端部に固定され、軸線Ｚ−Ｚに沿って外方（図で右方）に延びる。スカート部２４は、引張強度の高い金属製（例えばチタン合金）であることが好ましい。
この例では、鏡板部２２の半径方向外方端部の外面とスカート部２４の内面との間に応力緩和ゴム２５が接着されている。 The skirt portion 24 has a hollow cylindrical shape centered on the axis ZZ, is fixed to the radial outer end of the end plate portion 22, and extends outward (to the right in the figure) along the axis ZZ. .. The skirt portion 24 is preferably made of a metal having high tensile strength (for example, a titanium alloy).
In this example, the stress relaxation rubber 25 is adhered between the outer surface of the radial outer end portion of the end plate portion 22 and the inner surface of the skirt portion 24.

上述した鏡板部２２の構成により、鏡板部２２に作用する内圧を、鏡板部２２の半径方向外方端部から応力緩和ゴム２５を介して、スカート部２４の先端部２４ａに伝達することができる。
スカート部２４の先端部２４ａは、鏡板部２２から応力緩和ゴム２５を介してラジアル力ＦＲとスラスト力ＦＳを受ける。
スカート部２４は、このラジアル力ＦＲとスラスト力ＦＳによる変形と内部応力が許容範囲になるように設定されている。 With the configuration of the end plate portion 22 described above, the internal pressure acting on the end plate portion 22 can be transmitted from the radial outer end portion of the end plate portion 22 to the tip portion 24a of the skirt portion 24 via the stress relaxation rubber 25. ..
The tip portion 24a of the skirt portion 24 receives a radial force FR and a thrust force FS from the end plate portion 22 via the stress relaxation rubber 25.
The skirt portion 24 is set so that the deformation and internal stress due to the radial force FR and the thrust force FS are within an allowable range.

図２、図３において、円筒部１０は、一体に成型された外殻１２、内部インシュレータ１４、及びシールリング１６を有する。 In FIGS. 2 and 3, the cylindrical portion 10 has an integrally molded outer shell 12, an internal insulator 14, and a seal ring 16.

外殻１２は、好ましくはフィラメントワインディングで製造されたＣＦＲＰ及びシート状のＣＦＲＰからなる。外殻１２は、内部で発生する高圧及びスカート部２４から伝達されるスラスト力ＦＳに耐え、その変形と内部応力が許容範囲になるように設定されている。 The outer shell 12 is preferably composed of CFRP produced by filament winding and CFRP in the form of a sheet. The outer shell 12 is set so as to withstand the high pressure generated inside and the thrust force FS transmitted from the skirt portion 24, and its deformation and internal stress are within an allowable range.

内部インシュレータ１４は、外殻１２の内面に一体に成型されている。内部インシュレータ１４は、内部で発生する高温を断熱して外殻１２の過熱を防止する。
内部インシュレータ１４は、内部インシュレータ２３と同様に、高温のガスと粒子に対して耐性の高いＥＰＤＭ等のゴム配合物に繊維（例えばアラミド繊維）が混ぜ込まれているのがよい。 The internal insulator 14 is integrally molded on the inner surface of the outer shell 12. The internal insulator 14 insulates the high temperature generated inside and prevents the outer shell 12 from overheating.
Similar to the internal insulator 23, the internal insulator 14 is preferably made by mixing fibers (for example, aramid fibers) with a rubber compound such as EPDM having high resistance to high-temperature gas and particles.

外殻１２は、その端部（以下、「外殻端部１２ａ」）に中空円筒形の嵌合内面１３を有する。嵌合内面１３は、スカート部２４の外面に密着して嵌合する。 The outer shell 12 has a hollow cylindrical fitting inner surface 13 at its end (hereinafter, “outer shell end 12a”). The fitting inner surface 13 is closely fitted to the outer surface of the skirt portion 24.

シールリング１６は、嵌合内面１３の軸方向内端部に設けられている。シールリング１６は、内面が軸線Ｚ−Ｚに平行に形成され、円筒部１０に一体に成型されている。シールリング１６は、引張強度の高い金属製（例えばチタン合金）であることが好ましい。
シールリング１６は、シール部を構成する部品である。シールリング１６は、シール性を保持するために表面に凹凸のないフラット面を有する。また、シールリング１６は、質量、腐食などの特別な条件を満たす限りで金属材料が好ましい。 The seal ring 16 is provided at the axial inner end portion of the fitting inner surface 13. The inner surface of the seal ring 16 is formed parallel to the axis ZZ, and is integrally molded with the cylindrical portion 10. The seal ring 16 is preferably made of a metal having high tensile strength (for example, a titanium alloy).
The seal ring 16 is a component constituting the seal portion. The seal ring 16 has a flat surface having no unevenness on the surface in order to maintain the sealing property. Further, the seal ring 16 is preferably made of a metal material as long as it satisfies special conditions such as mass and corrosion.

分割型モータケース１００は、さらに、結合ファスナ３２とシール部材３４を備える。 The split motor case 100 further includes a coupling fastener 32 and a seal member 34.

この例において、スカート部２４は、シールリング１６の内面と嵌合する先端部２４ａと、先端部２４ａにシール部材３４を収容するシール溝２４ｂと、を有する。 In this example, the skirt portion 24 has a tip portion 24a that fits with the inner surface of the seal ring 16 and a seal groove 24b that accommodates the seal member 34 in the tip portion 24a.

シール部材３４は、例えばＯリングであり、スカート部２４の外面と嵌合内面１３の間を気密にシールする。 The sealing member 34 is, for example, an O-ring, and airtightly seals between the outer surface of the skirt portion 24 and the fitting inner surface 13.

結合ファスナ３２は、例えばボルトとナット又はリベットであり、円筒部１０の端部（外殻端部１２ａ）とスカート部２４とを半径方向に貫通して挟持する。結合ファスナ３２は、半径方向に貫通する貫通穴に対し隙間がほとんどなく設定されている。これにより、内圧に起因する機軸方向荷重（スラスト力ＦＳ）は、外殻端部１２ａとスカート部２４の間の摩擦力と結合ファスナ３２に作用するせん断力により円筒部１０に伝達される。 The coupling fastener 32 is, for example, a bolt and a nut or a rivet, and sandwiches the end portion (outer shell end portion 12a) of the cylindrical portion 10 and the skirt portion 24 in a radial direction. The coupling fastener 32 is set so that there is almost no gap in the through hole penetrating in the radial direction. As a result, the axial load (thrust force FS) caused by the internal pressure is transmitted to the cylindrical portion 10 by the frictional force between the outer shell end portion 12a and the skirt portion 24 and the shearing force acting on the coupling fastener 32.

上述した分割型モータケース１００の構成により、結合ファスナ３２（例えば、ボルトとナット、リベット）が、スカート部２４と外殻端部１２ａとを貫通して挟持する。この構成により、結合されたスカート部２４と外殻端部１２ａにより、スカート部２４の先端部２４ａに作用する機軸方向荷重（スラスト力ＦＳ）を円筒部１０にスムースに伝達することができる。 According to the configuration of the split type motor case 100 described above, the coupling fastener 32 (for example, bolts and nuts, rivets) penetrates and sandwiches the skirt portion 24 and the outer shell end portion 12a. With this configuration, the axial load (thrust force FS) acting on the tip portion 24a of the skirt portion 24 can be smoothly transmitted to the cylindrical portion 10 by the combined skirt portion 24 and the outer shell end portion 12a.

従って、内圧に起因する機軸方向荷重を伝達できる限りで、スカート部２４と円筒部端部を薄肉化できる。 Therefore, the skirt portion 24 and the end portion of the cylindrical portion can be thinned as long as the axial load caused by the internal pressure can be transmitted.

また、スカート部２４が金属製であり剛性が高いので、内圧に起因する変形を抑えることができ、シール部材３４によるスカート部２４と円筒部１０の間のシール性能を維持することができる。 Further, since the skirt portion 24 is made of metal and has high rigidity, deformation due to internal pressure can be suppressed, and the sealing performance between the skirt portion 24 and the cylindrical portion 10 by the sealing member 34 can be maintained.

従って、円筒部１０に、ドーム部２０の半径方向外方端部に固定されたスカート部２４を安定性及び信頼性の高い結合手段で結合することができ、軽量化及び高性能化が可能である。 Therefore, the skirt portion 24 fixed to the radial outer end portion of the dome portion 20 can be coupled to the cylindrical portion 10 by a highly stable and reliable coupling means, and the weight and performance can be improved. be.

図４は、本発明による分割型モータケース１００の製造方法のフロー図である。また、図５は、成形工程の説明図であり、図６は、結合工程の説明図である。 FIG. 4 is a flow chart of a manufacturing method of the split type motor case 100 according to the present invention. Further, FIG. 5 is an explanatory diagram of the molding process, and FIG. 6 is an explanatory diagram of the bonding process.

図４において、本発明の製造方法は、第１ステップＳ１、第２ステップＳ２、第３ステップＳ３からなる。 In FIG. 4, the manufacturing method of the present invention comprises a first step S1, a second step S2, and a third step S3.

第１ステップＳ１は、Ｓ１１〜Ｓ１４の各ステップ（工程）からなる。
ステップＳ１１では、１対の前側モータケース４０に適合する第１マンドレル４２を準備する。
前側モータケース４０は、円筒部１０と、円筒部１０の前端部に外縁が固定されその内側を塞ぐ前方ドーム部２０Ａとが一体に成型されたモータケースの部分である。この場合、円筒部１０と前方ドーム部２０Ａは、一体であるのがよい。 The first step S1 includes each step (step) of S11 to S14.
In step S11, a first mandrel 42 that fits a pair of front motor cases 40 is prepared.
The front motor case 40 is a portion of a motor case in which a cylindrical portion 10 and a front dome portion 20A whose outer edge is fixed to the front end portion of the cylindrical portion 10 and closes the inside thereof are integrally molded. In this case, the cylindrical portion 10 and the front dome portion 20A are preferably integrated.

図５（Ａ）において、第１マンドレル４２は、互いに連結された部分マンドレル４２ａ，４２ｂ，４２ｃからなる。 In FIG. 5A, the first mandrel 42 comprises partial mandrel 42a, 42b, 42c connected to each other.

ステップＳ１２では、第１マンドレル４２の外周面に内部インシュレータ１４と１対のシールリング１６を成型する。この際、内部インシュレータ１４とシールリング１６は一体に成型する。 In step S12, an internal insulator 14 and a pair of seal rings 16 are molded on the outer peripheral surface of the first mandrel 42. At this time, the internal insulator 14 and the seal ring 16 are integrally molded.

次いで、ステップＳ１３では、内部インシュレータ１４とシールリング１６の外周面にフィラメントワインディングにより製造されたＣＦＲＰ及びシート状のＣＦＲＰにより圧力容器と継手部を施工する。ここで、「施工する」とは、ＣＦＲＰ材（生材）を巻き付け、その後熱負荷等により硬化・成型させることを意味する。 Next, in step S13, a pressure vessel and a joint portion are constructed on the outer peripheral surfaces of the internal insulator 14 and the seal ring 16 by CFRP manufactured by filament winding and sheet-shaped CFRP. Here, "construction" means that a CFRP material (raw material) is wound and then cured and molded by a heat load or the like.

次いで、ステップＳ１４では、図５（Ａ）の矢印で示す後端部で切断する。この後端部は、図３の外殻１２の右端面に相当する。 Then, in step S14, cutting is performed at the rear end portion indicated by the arrow in FIG. 5 (A). This rear end corresponds to the right end surface of the outer shell 12 in FIG.

上述した第１ステップＳ１により、円筒部１０と、円筒部１０の前端部に外縁が固定されその内側を塞ぐ前方ドーム部２０Ａとが一体に成型された１対の前側モータケース４０を、円筒部１０の後端部を連結した状態で一体に成型し、次いで、後端部で切断する。なお切断部分は、図３に示すように成形する。
この第１ステップＳ１により、１対の前側モータケース４０を同時に製造することができる。 A pair of front motor cases 40 in which the cylindrical portion 10 and the front dome portion 20A whose outer edge is fixed to the front end portion of the cylindrical portion 10 and closes the inside thereof are integrally molded by the first step S1 described above are formed into a cylindrical portion. The rear ends of 10 are integrally molded in a connected state, and then cut at the rear ends. The cut portion is molded as shown in FIG.
By this first step S1, a pair of front motor cases 40 can be manufactured at the same time.

第２ステップＳ２は、Ｓ２１〜Ｓ２６の各ステップ（工程）からなる。
ステップＳ２１では、１対のドーム部２０に適合する第２マンドレル４４を準備する。図５（Ｂ）において、第２マンドレル４４は、単一のマンドレルであるが、単一でなくてもよい。 The second step S2 includes each step (step) of S21 to S26.
In step S21, a second mandrel 44 that fits the pair of dome portions 20 is prepared. In FIG. 5B, the second mandrel 44 is a single mandrel, but it does not have to be a single mandrel.

次いで、ステップＳ２２では、第２マンドレル４４の外周面に内部インシュレータ２３を一体に成型する。
次いで、ステップＳ２３では、内部インシュレータ２３の外周面にＣＦＲＰからなる鏡板２２ａを、フィラメントワインディング及び積層で一体に成型する。 Next, in step S22, the internal insulator 23 is integrally molded on the outer peripheral surface of the second mandrel 44.
Next, in step S23, a end plate 22a made of CFRP is integrally molded on the outer peripheral surface of the internal insulator 23 by filament winding and laminating.

次いで、ステップＳ２４では、鏡板２２ａの外周面に１対の応力緩和ゴム２５を一体に成型する。
次いで、ステップＳ２５では、応力緩和ゴム２５の外周面に１対のスカート部２４を接合する。
次いで、ステップＳ２６では、図５（Ｂ）の矢印で示す内部インシュレータ２３及び鏡板２２ａの外縁で切断する。この外縁は、図３の内部インシュレータ２３の左端面に相当する。 Next, in step S24, a pair of stress relaxation rubbers 25 are integrally molded on the outer peripheral surface of the end plate 22a.
Next, in step S25, a pair of skirt portions 24 are joined to the outer peripheral surface of the stress relaxation rubber 25.
Next, in step S26, cutting is performed at the outer edges of the internal insulator 23 and the end plate 22a indicated by the arrows in FIG. 5 (B). This outer edge corresponds to the left end surface of the internal insulator 23 in FIG.

なお、第２ステップＳ２のステップＳ２４〜Ｓ２６の代わりに、ステップＳ２７，Ｓ２８であってもよい。
ステップＳ２７では、図５（Ｃ）の矢印で示す内部インシュレータ２３及び鏡板２２ａの外縁で切断する。この外縁は、図３の内部インシュレータ２３の左端面に相当する。
次いで、ステップＳ２８では、図５（Ｄ）のように、鏡板２２ａの外周面に１対の応力緩和ゴム２５と１対のスカート部２４を接着する。 In addition, instead of steps S24 to S26 of the second step S2, steps S27 and S28 may be performed.
In step S27, cutting is performed at the outer edges of the internal insulator 23 and the end plate 22a indicated by the arrows in FIG. 5 (C). This outer edge corresponds to the left end surface of the internal insulator 23 in FIG.
Next, in step S28, as shown in FIG. 5D, a pair of stress relaxation rubbers 25 and a pair of skirt portions 24 are bonded to the outer peripheral surface of the end plate 22a.

上述した第２ステップＳ２により、１対のドーム部２０を、内部インシュレータ２３の外縁を連結した状態で一体に成型し、次いで、外縁の連結位置で切断する。なお切断部分は、図３に示すように成形する。
この第２ステップＳ２により、１対のドーム部２０を同時に製造することができる。 In the second step S2 described above, the pair of dome portions 20 are integrally molded with the outer edges of the internal insulators 23 connected, and then cut at the connecting positions of the outer edges. The cut portion is molded as shown in FIG.
By this second step S2, a pair of dome portions 20 can be manufactured at the same time.

第３ステップＳ３では、前側モータケース４０の後端部に、ドーム部２０の外縁を結合する。
すなわち、図６（Ａ）に示すように、第１ステップＳ１で製造した前側モータケース４０と、第２ステップＳ２で製造したドーム部２０とを準備し、図６（Ｂ）に示すように連結し、図２に示すように結合ファスナ３２を用いて結合する。
上述した方法によれば、１対の前側モータケース４０と１対のドーム部２０を、それぞれ一体に成型後に切断して製造するので、円筒部とドーム部にそれぞれ適した治具を準備し、それぞれ１つずつ別々に製造する場合と比較して、低コスト化が可能となる。 In the third step S3, the outer edge of the dome portion 20 is coupled to the rear end portion of the front motor case 40.
That is, as shown in FIG. 6A, the front motor case 40 manufactured in the first step S1 and the dome portion 20 manufactured in the second step S2 are prepared and connected as shown in FIG. 6B. Then, as shown in FIG. 2, the coupling fastener 32 is used for coupling.
According to the method described above, the pair of front motor cases 40 and the pair of dome portions 20 are integrally molded and then cut to be manufactured. Therefore, suitable jigs for the cylindrical portion and the dome portion are prepared. It is possible to reduce the cost as compared with the case where each one is manufactured separately.

なお本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

Ｚ−Ｚ 軸線、１ 固体推進薬、１０ 円筒部、１２ 外殻、
１２ａ 外殻端部、１３ 嵌合内面、１４ 内部インシュレータ、
１６ シールリング、２０ ドーム部、２０Ａ 前方ドーム部、
２０Ｂ 後方ドーム部、２２ 鏡板部、２２ａ 鏡板、
２３ 内部インシュレータ、２４ スカート部、２４ａ 先端部、
２４ｂ シール溝、２５ 応力緩和ゴム、３０ ノズル部、
３２ 結合ファスナ、３４ シール部材、４０ 前側モータケース、
４２ 第１マンドレル４２ａ，４２ｂ，４２ｃ 部分マンドレル、
４４ 第２マンドレル、１００ 分割型モータケース ZZ axis, 1 solid propellant, 10 cylinders, 12 outer shells,
12a outer shell end, 13 mating inner surface, 14 internal insulator,
16 seal ring, 20 dome part, 20A front dome part,
20B rear dome part, 22 end plate part, 22a end plate,
23 internal insulator, 24 skirt, 24a tip,
24b seal groove, 25 stress relaxation rubber, 30 nozzle part,
32 coupling fastener, 34 seal member, 40 front motor case,
42 First Mandrel 42a, 42b, 42c Partial Mandrel,
44 2nd mandrel, 100 split motor case

Claims (5)

軸線を中心とする中空円筒形の円筒部と、
前記円筒部の端部に外縁が着脱可能に結合されその内側を塞ぐドーム部と、を備え、
前記ドーム部は、前記軸線の一方向に突出する鏡板部と、
前記鏡板部の半径方向外方端部に固定され前記軸線に沿って外方に延びる中空円筒形のスカート部と、を有し、
前記鏡板部は、一体に成型された鏡板と内部インシュレータを有しており、
前記円筒部は、前記端部に前記スカート部の外面に密着して嵌合する中空円筒形の嵌合内面を有し、
さらに、前記円筒部の前記端部と前記スカート部とを貫通して挟持する結合ファスナと、
前記スカート部の前記外面と前記嵌合内面の間を気密にシールするシール部材とを備え、内部に固体推進薬を収納する分割型モータケースの製造方法であって、
（Ａ）前記円筒部と、前記円筒部の前端部に外縁が固定されその内側を塞ぐ前方ドーム部とが一体に成型された１対の前側モータケースを、前記円筒部の後端部を連結した状態で一体に成型し、次いで、前記後端部で切断する第１ステップと、
（Ｂ）１対の前記鏡板部を、前記内部インシュレータの外縁を連結した状態で一体に成型し、次いで、前記外縁で切断する第２ステップと、
（Ｃ）前記前側モータケースの前記後端部に、前記ドーム部の前記外縁を結合する第３ステップと、を有する、分割型モータケースの製造方法。 A hollow cylindrical cylindrical part centered on the axis,
A dome portion having an outer edge detachably connected to the end portion of the cylindrical portion and closing the inside thereof is provided.
The dome portion includes a end plate portion that protrudes in one direction of the axis and a mirror plate portion.
It has a hollow cylindrical skirt portion that is fixed to the radial outer end portion of the end plate portion and extends outward along the axis.
The end plate portion has an integrally molded end plate and an internal insulator.
The cylindrical portion has a hollow cylindrical fitting inner surface that fits in close contact with the outer surface of the skirt portion at the end portion.
Further, a coupling fastener that penetrates and sandwiches the end portion of the cylindrical portion and the skirt portion,
A method for manufacturing a split motor case, which comprises a sealing member that airtightly seals between the outer surface of the skirt portion and the fitting inner surface, and stores a solid propellant inside.
(A) A pair of front motor cases integrally molded with the cylindrical portion and a front dome portion whose outer edge is fixed to the front end portion of the cylindrical portion and closes the inside thereof are connected to the rear end portion of the cylindrical portion. In the first step, which is integrally molded in the state of being cut, and then cut at the rear end portion,
The end plate portion of (B) 1 pair, molded integrally in a state of connecting the outer edge of the inner insulator, then a second step of cutting at the outer edge,
(C) A method for manufacturing a split type motor case, comprising: a third step of connecting the outer edge of the dome portion to the rear end portion of the front motor case. １対の前記前側モータケースに適合する第１マンドレルを準備し、
前記第１マンドレルの外周面に前記内部インシュレータを一体に成型し、
次いで、前記内部インシュレータの外周面に１対のシールリングを結合し、
次いで、前記内部インシュレータと前記シールリングの外周面に圧力容器と継手部を施工する、請求項１に記載の分割型モータケースの製造方法。 Prepare a first mandrel that fits a pair of front motor cases.
Said inner insulator molded integrally with the outer peripheral surface of the first mandrel,
Next, a pair of seal rings are bonded to the outer peripheral surface of the internal insulator.
Then, construction the inner insulator and the pressure vessel and the fitting portion on the outer peripheral surface of the seal ring, the manufacturing method of the split-type motor case according to claim 1. １対の前記ドーム部に適合する第２マンドレルを準備し、
前記第２マンドレルの外周面に前記内部インシュレータを一体に成型し、
次いで、前記内部インシュレータの外周面にＣＦＲＰからなる前記鏡板を、フィラメントワインディング及び積層で一体に成型し、
次いで、前記鏡板の外周面に１対の応力緩和ゴムを一体に成型し、
次いで、前記応力緩和ゴムの外周面に１対の前記スカート部を接合する、請求項１に記載の分割型モータケースの製造方法。 Prepare a pair of second mandrel that fits the dome,
Said inner insulator molded integrally with the outer peripheral surface of the second mandrel,
Then, the end plate made of CFRP on the outer peripheral surface of said inner insulator and molded integrally with filament winding and laminating,
Next, a pair of stress relaxation rubbers were integrally molded on the outer peripheral surface of the end plate.
The method for manufacturing a split motor case according to claim 1 , wherein a pair of the skirt portions are joined to the outer peripheral surface of the stress relaxation rubber. 前記第２ステップにおいて、前記鏡板の外周面に１対の応力緩和ゴムを一体に成型し、次いで前記応力緩和ゴムの外周面に１対の前記スカート部を接合した後、前記内部インシュレータ及び前記鏡板の外縁で切断する、請求項１に記載の分割型モータケースの製造方法。 In the second step, the stress relaxation rubber a pair on the outer circumferential surface of the end plate is integrally molded, and then after bonding the skirt portions of the pair on the outer circumferential surface of the stress relieving rubber, said inner insulator and said end plate cutting at the outer edge, the manufacturing method of the split-type motor case according to claim 1. 前記第２ステップにおいて、前記内部インシュレータ及び前記鏡板の外縁で切断し、次いで、前記鏡板の外周面に１対の応力緩和ゴムと１対の前記スカート部を接着する、請求項１に記載の分割型モータケースの製造方法。
In the second step, cut at the outer edge of the inner insulator and the end plate, and then, adhering the skirt portion of the stress relaxation rubber and a pair of a pair on the outer circumferential surface of the end plate, divided according to claim 1 Manufacturing method of mold motor case.
JP2018080892A 2018-04-19 2018-04-19 Manufacturing method of split type motor case Active JP6987691B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018080892A JP6987691B2 (en) 2018-04-19 2018-04-19 Manufacturing method of split type motor case

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018080892A JP6987691B2 (en) 2018-04-19 2018-04-19 Manufacturing method of split type motor case

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019190297A JP2019190297A (en) 2019-10-31
JP6987691B2 true JP6987691B2 (en) 2022-01-05

Family

ID=68389565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018080892A Active JP6987691B2 (en) 2018-04-19 2018-04-19 Manufacturing method of split type motor case

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6987691B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110722811B (en) * 2019-11-19 2021-08-10 湖北三江航天江北机械工程有限公司 Integrated forming method for composite skirt and shell of solid rocket engine
CN112610359B (en) * 2020-12-28 2022-02-22 中国航天空气动力技术研究院 Solid rocket engine fixing device of embedded installation
CN113107709B (en) * 2021-04-28 2022-03-01 湖北航天技术研究院总体设计所 Skirt structure and skirt installing method of solid rocket engine shell

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0224056U (en) * 1988-08-04 1990-02-16
FR2722249B1 (en) * 1994-07-08 1996-10-04 Europ Propulsion PROPELLER COMBUSTION CHAMBER WITH SEALED CONNECTION BETWEEN COMPOSITE TUBULAR STRUCTURE AND BOTTOM
US5976293A (en) * 1997-02-10 1999-11-02 Universal Propulsion Company, Inc. Method for making a case for combustible materials
JP2001263590A (en) * 2000-03-16 2001-09-26 Ihi Aerospace Co Ltd Method of manufacturing pressure vessel

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019190297A (en) 2019-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6987691B2 (en) Manufacturing method of split type motor case
US9732701B2 (en) Center body attachment system
US5570573A (en) Combustion chamber for a thruster with a sealed connection between an end wall and a composite tubular structure
WO2019087231A1 (en) Turbocharger
JPS5916119B2 (en) Axial flow compressor for gas turbine engine
JP2018069903A (en) Vehicle wheel
CN110603395B (en) Mechanical seal
US20180003254A1 (en) Adapter for an Isolation Mount Design
WO2016136312A1 (en) Connector
GB2533698A (en) A joint assembly and a method of using the same
EP0433168A1 (en) Turbomachine casing with reinforced axial retention
US9429322B2 (en) Glow plug
CN110621924B (en) Mechanical seal
US3098666A (en) Seal
EP3611418B1 (en) Tapered strut with mechanical fittings
JP7441674B2 (en) robot arm
CN104428496B (en) Gas-turbine unit including the composite component connected by flexible fixing device and metal parts
US11969777B2 (en) Structure and method for producing same
EP3847363B1 (en) Bypass turbomachine
US20220347734A1 (en) Structure and method for producing same
JP2021011830A (en) Method for assembling pump
JP2004156551A (en) Sealing structure of fuel injection valve mounting part
JP2016136524A (en) Spark plug mounting structure
US10132174B2 (en) Aircraft blade lock retainer
BR102019007016B1 (en) COMPOSITE TAPERED TUBULAR ASSEMBLY AND METHOD FOR MAKING A COMPOSITE TAPERED TUBULAR ASSEMBLY

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211012

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211014

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211111

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211126

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211201

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6987691

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150