JP7032919B2 - 衝撃吸収部材、及びキャスク - Google Patents
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Description
このような構成では、輸送容器の転倒時や落下時等に、緩衝体に衝撃が作用し、中空筒状体の軸方向に荷重が作用すると、中空筒状体において軸方向に剥離破壊が生じることで、輸送容器に対する衝撃を緩和する。
以下、本発明の第一実施形態に係る衝撃吸収部材を備えたキャスクについて図1~図5を参照して説明する。
図1に示されるように、キャスク100は、輸送容器(衝撃吸収対象物)10及び一対の緩衝体20によって構成されている。
ケーシング30は、中心軸線O1を中心とした円盤形状を有する部材であって、内部が中空状に形成されている。ケーシング30は輸送容器10の中心軸線O1の両端部に一対が設けられている。各ケーシング30は、中心軸線O1に直交する円板形状を有する端板部30aと、端板部30aの外周部から中心軸線O1方向に沿って輸送容器10側に延びる円筒形状を有する筒状部30bと、を一体に有する。ケーシング30における輸送容器10側を向く面には、筒状部30bの内側に、輸送容器10の端部が嵌め込まれる凹部31が形成されている。ケーシング30の凹部31に輸送容器10の端部が嵌め込まれることで、輸送容器10の両端部が中心軸線O1方向及び中心軸線O1の径方向からの荷重に対して保護される。
軸方向衝撃吸収部材40Aは、ケーシング30内における円盤状空間33内に充填されている。軸方向衝撃吸収部材40Aとしては任意の構成を採用することができる。軸方向衝撃吸収部材40Aは、凹部31に嵌め込まれた輸送容器10の端部に対し、中心軸線O1方向の外側から突き当たる。軸方向衝撃吸収部材40Aは、輸送容器10に中心軸線O1方向の衝撃が入力されたときに、その衝撃力を吸収する。
図2に示されるように、周方向衝撃吸収部材40Bは、ケーシング30内における環状空間32に収容されている。すなわち、周方向衝撃吸収部材40Bは、凹部31に嵌め込まれた輸送容器10の径方向外側に配置されている。周方向衝撃吸収部材40Bは、周方向に間隔をあけて配置された複数本が放射状に配置されている。
各管状体43は、CFRP、GFRP等の繊維強化材料、金属材料、及び樹脂材料の一種からなる。
また、中空筒状体41は、外周筒状部材42の端部42b側の端部41aが、外周筒状部材42において最も内径が細い管状体43Aの内側に嵌め込まれている。
このように、外周筒状部材42は、管軸O2方向に対しては低強度、低剛性である。
本実施形態では、周方向衝撃吸収部材40Bは、中空筒状体41と、外周筒状部材42と、を備える。また、外周筒状部材42は、管状体43を管軸O2方向に複数備える。さらに、管軸O2方向で互いに隣り合う管状体43は、一方の管状体43の管軸O2方向の少なくとも一部が、他方の管状体43の内周面43gに沿うように嵌められている。
本実施形態の周方向衝撃吸収部材40Bは、中空筒状体41の径方向外側に外周筒状部材42が設けられることで、管軸O2方向に交差する方向の荷重を、中空筒状体41と外周筒状部材42とで負担する。これにより、筒形状を有する中空筒状体41における負担が減る。したがって、管軸O2方向に交差する斜め方向の荷重に対する強度を高め、中空筒状体41が倒れたり折れたりすることを抑制できる周方向衝撃吸収部材40B、及びキャスク100が提供される。
このような構成によれば、一方の管状体43の外周面43fと他方の管状体43の内周面43gとの間に生じる摩擦力によって、複数の管状体43からなる外周筒状部材42は、管軸O2方向の長さを維持し、中空筒状体41で負担する管軸O2方向の荷重の一部を負担することができる。一方の管状体43の外周面43fと他方の管状体43の内周面43gとの間に生じる摩擦力を調整することで、外周筒状部材42で負担できる管軸O2方向の荷重の大きさを調整することができる。
また、上記実施形態において、ケーシング30は、円盤形状を有する部材であるが、変形例として、ケーシング30は、多角形盤形状であってもよい。この場合、円盤状空間33は、多角形盤状空間となる。
次に本発明の第二実施形態について図6を参照して説明する。第二実施形態において、第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
第二実施形態の衝撃吸収部材では、上記第一実施形態の衝撃吸収部材に備えて、中空筒状体41の内側に補強部材45を設けている。
図6に示すように、本実施形態のキャスク100に設けられた周方向衝撃吸収部材(衝撃吸収部材)40Cは、中空筒状体41と、外周筒状部材42と、補強部材45と、を備える。
補強部材45は、管軸O2方向に延び、筒形状を有する中空筒状体41の内側に設けられている。補強部材45は、管軸O2方向における中空筒状体41の強度を高める。本実施形態において、補強部材45は、管軸O2方向に直交する断面形状が十字形状とされている。
次に本発明の第三実施形態について図7を参照して説明する。第三実施形態において、第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
第三実施形態の周方向衝撃吸収部材(衝撃吸収部材)40Dは、管軸O2方向に複数段に積み重ねて設けられている。
周方向衝撃吸収部材40Dは、輸送容器10の外周面とケーシング30の筒状部30bとの間で、管軸O2方向に複数段、例えば3段に積み重ねて設けられている。具体的には、周方向衝撃吸収部材40Dは、輸送容器10の外周面と壁部60Aとの間、壁部60Aと壁部60Bとの間、壁部60Bとケーシング30の筒状部30bとの間にそれぞれ設けられる。
また、上記第一実施形態と同様、外周筒状部材42を備えることで、筒形状を有する中空筒状体41が倒れたり折れたりするのを抑制することができる。したがって、管軸O2方向に交差する斜め方向の荷重に対する強度を高め、中空筒状体41が倒れたり折れたりすることを抑制できる周方向衝撃吸収部材40D、及びキャスク100が提供される。
10a 容器本体
11 核燃料
20 緩衝体
30 ケーシング
30a 端板部
30b 筒状部(外周ケース部)
31 凹部
32 環状空間
33 円盤状空間
40 衝撃吸収手段
40A 軸方向衝撃吸収部材
40B 周方向衝撃吸収部材(衝撃吸収部材)
40C 周方向衝撃吸収部材(衝撃吸収部材)
40D 周方向衝撃吸収部材(衝撃吸収部材)
41 中空筒状体(主吸収部材)
41a 端部
41h 中空部
42 外周筒状部材
42a 端部
42b 端部
43 管状体
43A 管状体
43f 外周面
43g 内周面
45 補強部材
60A 壁部
60B 壁部
100 キャスク
O1 中心軸線
O2 管軸
Claims (9)
- 軸方向に沿って延びる筒形状を有する主吸収部材と、
前記主吸収部材の径方向外側に配置され、前記軸方向に沿って延びる筒形状を有する外周筒状部材と、を備え、
前記外周筒状部材は、前記軸方向に沿って延びる管形状を有する管状体を前記軸方向に複数備え、
前記軸方向で互いに隣り合う少なくとも一対の前記管状体は、一対の前記管状体のうちの一方の前記管状体の前記軸方向の少なくとも一部の外周面が、他方の前記管状体の内周面に沿うように嵌められ、
前記主吸収部材は、前記外周筒状部材において最も内径が細い前記管状体の内側に嵌め込まれている
衝撃吸収部材。 - 前記軸方向で互いに隣り合う少なくとも一対の前記管状体は、予め定めた以上の前記軸方向の荷重が作用した場合に、一方の前記管状体が他方の前記管状体の内側に押し込まれる
請求項1に記載の衝撃吸収部材。 - 一方の前記管状体の外周面と他方の前記管状体の内周面とは、前記軸方向周りの全周にわたって摺接している
請求項1または2に記載の衝撃吸収部材。 - 前記主吸収部材は、繊維強化樹脂材料からなり、
前記管状体は、繊維強化材料、金属材料、及び樹脂材料の一種からなる
請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の衝撃吸収部材。 - 前記軸方向で互いに隣り合う一対の前記管状体は、外径寸法が互いに異なる
請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の衝撃吸収部材。 - 前記軸方向に並ぶ複数の前記管状体は、前記軸方向の第一側から前記軸方向の第二側に向かって、外径寸法が順次縮小または拡大する
請求項1に記載の衝撃吸収部材。 - 前記主吸収部材の内側に、前記主吸収部材の強度を高める補強部材が設けられている
請求項1~請求項6のいずれか一項に記載の衝撃吸収部材。 - 前記主吸収部材が、前記軸方向に沿って一定の径で延びている
請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の衝撃吸収部材。 - 中心軸線に沿って延びる筒形状を有し、内部に放射性物質を収容する輸送容器と、
前記輸送容器の径方向外側に設けられる外周ケース部を少なくとも有するケーシングと、
前記外周ケース部と前記輸送容器の外周面との間に複数が設けられる、請求項1~請求項8のいずれか一項に記載の衝撃吸収部材と、
を備えるキャスク。
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JP2015055257A (ja) | 2013-09-10 | 2015-03-23 | 富士重工業株式会社 | 衝撃吸収装置 |
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JP2017114564A (ja) | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 三菱重工業株式会社 | 輸送容器用緩衝体及びキャスク |
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