JPH0316719A - 圧力容器の製造方法 - Google Patents
圧力容器の製造方法Info
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- JPH0316719A JPH0316719A JP1151323A JP15132389A JPH0316719A JP H0316719 A JPH0316719 A JP H0316719A JP 1151323 A JP1151323 A JP 1151323A JP 15132389 A JP15132389 A JP 15132389A JP H0316719 A JPH0316719 A JP H0316719A
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Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、フィラメントワインディング法を用いた圧
力容器の製造方法に関する． 〈従来の技術〉 一般に、人工衛生の打ち上げは多段式ロケットが利用さ
れる．この多段式ロケットの概略構成を第８図に示す。
力容器の製造方法に関する． 〈従来の技術〉 一般に、人工衛生の打ち上げは多段式ロケットが利用さ
れる．この多段式ロケットの概略構成を第８図に示す。
図において、１は第２段ロケットモー夕、２はアポジモ
ータである第３段ロケットモー夕、４は人工衛生である
．第２段ロケットモータ１と第３段ロケットモータ２は
アイソグリッド溝造体５によって接続されており、この
アイソグリッド構造体５にはフランジ５ａが設けられて
いる．そして、このフランジ５ａと第３段ロケットモー
タ２に取り付けられているフランジ２ａとが内部に火薬
が装填されているセパレーションナット（図示せず）に
よって結合されている。
ータである第３段ロケットモー夕、４は人工衛生である
．第２段ロケットモータ１と第３段ロケットモータ２は
アイソグリッド溝造体５によって接続されており、この
アイソグリッド構造体５にはフランジ５ａが設けられて
いる．そして、このフランジ５ａと第３段ロケットモー
タ２に取り付けられているフランジ２ａとが内部に火薬
が装填されているセパレーションナット（図示せず）に
よって結合されている。
第２段ロケットモータｌの切り離しの際には、前記セバ
レーションナット内の火薬を爆発させて第２段ロケット
モータ１の切り離しを行うものである．また、第３段ロ
ケットモータ２と人工衛生４とはアイソグリッド構造体
と同様な接続体６によって接続されている。この接続体
６にはフランジ６ａが設けられており、このフランジ６
ａと第３段ロケットモータ２に取り付けられたフランジ
２ｂとがボルト等によって接続されている．上記構造を
示した公知文献として、１９８８年５月発行の第１６回
Ｉ Ｓ Ｔ ３ （ ＰＲＯＣＥＩ！ＤＩＮＧＳ ＯＦ
Ｔ｝ＩＲＳ［ＸＴｌ！ＥＩＩＴ｝ｌ ＩＮＴＥＲＮＡ
ＴＩＯＮＡＬ ３ＹＭＰＯＳＩｔｌＭ ０１１ ＳＰＡ
ＣＩ！ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＳＣＩＥＮＣＥ
１９８ＢのＰ４０３〜Ｐ４０Ｂ）がある． ところで、ロケットモータ１．２は前段と後段が接続さ
れる構造となっているため、ロケットモータ１，２の圧
力容器ＩＥ，２Ｅには打ち上げ時に加重，軸圧縮，曲げ
などの力がフランジ２８等を介して加わるので、圧力容
器ＩＥ，２Ｅを強固にするとともに、フランジ２ａは圧
力容器２Ｅに強固に固定する必要がある．また、圧力容
器ＩＥ，２Ｅは推進薬の燃焼時には耐圧、耐熱が要求さ
れる他軽量化も要求される． これらの要求を満たすために、ロケットモー夕の圧力容
器は、繊維強化プラスチックにより構成され、フィラメ
ントワインデイング法によって製造される． 第９図に従来のフィラメントワイ．デイング法によって
ロケットモータ２の圧力容器２Ｅの製造方法を示す．図
において、１ｌは図では省略する分割型タイプの成形型
（マンドレル）で、この上からエボキシ樹脂等のマトリ
ックス樹脂を含浸したカーボンファイバ等の強化繊維１
０をインブレン巻やヘリカル巻きにより轡回して、圧力
容器本体となるドーム１２を形成する．そして、マトリ
ックス樹脂の硬化後にフランジ１３を嵌合させてその上
からフープ巻１４を施してまた硬化させるものである．
なお、その硬化後に、マンドレル１１は分解して取り外
すものである． （発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のフィラメントワイデイング法によ
る圧力容器の製造方法にあっては、強化繊維１０を所定
の張力で壱回すると、これに含浸されたマトリックス樹
脂が表面に浮き出て硬化することにより、第１０図に示
すように、ドームｌ２の表面１２ａには凹凸が発生する
．このため、フランジ１３の結合寸法を正確に出すこと
ができないとともに、この凹凸面の上にフランジ１３の
取付部を取り付ける場所に、面接触できないことから取
付強度を確保することができない不具合があった．この
ため、第１１図に示すように、そ，の表面を切削して精
度を出す方法があるが、その切削によって強化ＮＩＭＩ
Ｏを切断してしまうので、圧力容器の強度が低下してし
まうという問題があり、また、含浸したマトリックス樹
脂の硬化前にフランジを嵌合させる方法もあるが、強化
繊維層から浮きでる樹脂層が厚くなり易く、この樹脂層
のためにフランジと強化繊維層との接着強度が低下し，
フランジが圧力容器に強固に固定されなくなる等の問題
があった． （目 的） そこで、この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、圧力容器の強度を低下さ
せずにフランジの取付け精度を上げることができ、しか
もフランジを圧力容器に強固に固定することのできる圧
力容器の製造方法を提供することにある． （課題を解決するための手段） この発明は、上記目的を達成するため、フィラメントワ
インディング法を用いた圧力容器の！！造方法であって
、 マトリックス樹脂を含浸した連続繊紐で圧力容器本体と
なるドーム部を一体形成した後、そのドーム部のフラン
ジを嵌合する嵌合部にマトリックス樹脂を含浸した他の
連続繊維で取付面用追加巻部を形或し、含浸されたそれ
らマトリックス樹脂の硬化後に、その取付面用追加巻部
を所定寸法に仕上げて該部分にフランジの取付部を嵌合
させ、さらにそのフランジの取付部の上から固定用追加
巻を行うことを特徴とする． （作 用） 上記構成であるから、ドーム部の嵌合部に追加鴇きした
取付面用追加を部が切削されて所定寸法に仕上げられる
ので、ドーム部の強化繊維は明断されず、 ドーム部の
強度を確保できるとともに，その切削部にフランジを面
接触させて接着することができるため、フランジとドー
ムとの接着強度が増加する． （実施例） 以下、この発明に係わる圧力容器の製造方法を図面に基
づいて説明する． 第１図は圧力容器であるドームを形成する工程を示した
説明図であり、図において、２１は分割タイプの成形型
（マンドレル）で、この上からエポキシ樹脂等のマトリ
ックス樹脂を含浸したカーボンファイバ等の連続した強
化繊維をインブレン巻やヘリカル巻きにより巻回してド
ーム部２３を形成する．そして、そのマトリックス樹脂
が硬化する前にそのドーム部２３の中間部に、エポキシ
樹脂等のプラスチックを含浸したカーボンファイバ等の
連続した他の強化繊維でフープ巻，きで追加巻きして取
付面用追加巻部２４を形戊する．これら強化繊雑に含浸
されたマトリックス樹脂が硬化した後、第２図に示すよ
うに、その追加巻部２４を所定寸法に切削加工して後述
するフランジ２６の取付部２６ａ（第３図参照）を嵌合
させる嵌合部Ｋ，Ｋを第６図に示すように形成する．こ
の嵌合部Ｋ，Ｋにゴム２ ５ ．２ ５を巻回し（第６
図参照〉、このゴム２５．２５の上から第３図に示す環
状のフランジ２ ８ ．２ ６の取付部２８ａを第４図
に示すように嵌合する． このように、追加巻部２４だけを切削加工するものであ
るから、ドーム部２３の繊維が切断されることがないた
め、圧力容器本体となるドーム部２３の強度は低下しな
い．また、その切削加工により、従来のように凹凸面が
発生することなく平面とすることができ、フランジ２
６ ．２ ８の取付け精度を確保することができる． また、取付用追加巻部２４の強化繊維から従来と同様に
含浸された樹脂が浮き出るが、取付而用追加巻部２４の
切削加工により、その浮き出た樹脂も切削されるので、
嵌合部Ｋ，Ｋの強化繊維とゴム２５．２５との間に介在
する樹脂層を薄くすることができ、ゴム２ ５ ．２
５と嵌合部Ｋ，Ｋの強化繊維との撞着強度を上げること
できる．したがって、そのゴム２５．２５に嵌合するフ
ランジ２８．２６をドーム部２３に強固に固定すること
ができる．次いで、そのフランジ２６．２６の取付部２
６ａの上から第４．６図に示すように織布を巻回して織
布層２７を形成し、さらに、その織布層２７の上にフー
プ巻によるフープ巻層（固定用追加巻部）２８を形成す
る。
レーションナット内の火薬を爆発させて第２段ロケット
モータ１の切り離しを行うものである．また、第３段ロ
ケットモータ２と人工衛生４とはアイソグリッド構造体
と同様な接続体６によって接続されている。この接続体
６にはフランジ６ａが設けられており、このフランジ６
ａと第３段ロケットモータ２に取り付けられたフランジ
２ｂとがボルト等によって接続されている．上記構造を
示した公知文献として、１９８８年５月発行の第１６回
Ｉ Ｓ Ｔ ３ （ ＰＲＯＣＥＩ！ＤＩＮＧＳ ＯＦ
Ｔ｝ＩＲＳ［ＸＴｌ！ＥＩＩＴ｝ｌ ＩＮＴＥＲＮＡ
ＴＩＯＮＡＬ ３ＹＭＰＯＳＩｔｌＭ ０１１ ＳＰＡ
ＣＩ！ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＳＣＩＥＮＣＥ
１９８ＢのＰ４０３〜Ｐ４０Ｂ）がある． ところで、ロケットモータ１．２は前段と後段が接続さ
れる構造となっているため、ロケットモータ１，２の圧
力容器ＩＥ，２Ｅには打ち上げ時に加重，軸圧縮，曲げ
などの力がフランジ２８等を介して加わるので、圧力容
器ＩＥ，２Ｅを強固にするとともに、フランジ２ａは圧
力容器２Ｅに強固に固定する必要がある．また、圧力容
器ＩＥ，２Ｅは推進薬の燃焼時には耐圧、耐熱が要求さ
れる他軽量化も要求される． これらの要求を満たすために、ロケットモー夕の圧力容
器は、繊維強化プラスチックにより構成され、フィラメ
ントワインデイング法によって製造される． 第９図に従来のフィラメントワイ．デイング法によって
ロケットモータ２の圧力容器２Ｅの製造方法を示す．図
において、１ｌは図では省略する分割型タイプの成形型
（マンドレル）で、この上からエボキシ樹脂等のマトリ
ックス樹脂を含浸したカーボンファイバ等の強化繊維１
０をインブレン巻やヘリカル巻きにより轡回して、圧力
容器本体となるドーム１２を形成する．そして、マトリ
ックス樹脂の硬化後にフランジ１３を嵌合させてその上
からフープ巻１４を施してまた硬化させるものである．
なお、その硬化後に、マンドレル１１は分解して取り外
すものである． （発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のフィラメントワイデイング法によ
る圧力容器の製造方法にあっては、強化繊維１０を所定
の張力で壱回すると、これに含浸されたマトリックス樹
脂が表面に浮き出て硬化することにより、第１０図に示
すように、ドームｌ２の表面１２ａには凹凸が発生する
．このため、フランジ１３の結合寸法を正確に出すこと
ができないとともに、この凹凸面の上にフランジ１３の
取付部を取り付ける場所に、面接触できないことから取
付強度を確保することができない不具合があった．この
ため、第１１図に示すように、そ，の表面を切削して精
度を出す方法があるが、その切削によって強化ＮＩＭＩ
Ｏを切断してしまうので、圧力容器の強度が低下してし
まうという問題があり、また、含浸したマトリックス樹
脂の硬化前にフランジを嵌合させる方法もあるが、強化
繊維層から浮きでる樹脂層が厚くなり易く、この樹脂層
のためにフランジと強化繊維層との接着強度が低下し，
フランジが圧力容器に強固に固定されなくなる等の問題
があった． （目 的） そこで、この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、圧力容器の強度を低下さ
せずにフランジの取付け精度を上げることができ、しか
もフランジを圧力容器に強固に固定することのできる圧
力容器の製造方法を提供することにある． （課題を解決するための手段） この発明は、上記目的を達成するため、フィラメントワ
インディング法を用いた圧力容器の！！造方法であって
、 マトリックス樹脂を含浸した連続繊紐で圧力容器本体と
なるドーム部を一体形成した後、そのドーム部のフラン
ジを嵌合する嵌合部にマトリックス樹脂を含浸した他の
連続繊維で取付面用追加巻部を形或し、含浸されたそれ
らマトリックス樹脂の硬化後に、その取付面用追加巻部
を所定寸法に仕上げて該部分にフランジの取付部を嵌合
させ、さらにそのフランジの取付部の上から固定用追加
巻を行うことを特徴とする． （作 用） 上記構成であるから、ドーム部の嵌合部に追加鴇きした
取付面用追加を部が切削されて所定寸法に仕上げられる
ので、ドーム部の強化繊維は明断されず、 ドーム部の
強度を確保できるとともに，その切削部にフランジを面
接触させて接着することができるため、フランジとドー
ムとの接着強度が増加する． （実施例） 以下、この発明に係わる圧力容器の製造方法を図面に基
づいて説明する． 第１図は圧力容器であるドームを形成する工程を示した
説明図であり、図において、２１は分割タイプの成形型
（マンドレル）で、この上からエポキシ樹脂等のマトリ
ックス樹脂を含浸したカーボンファイバ等の連続した強
化繊維をインブレン巻やヘリカル巻きにより巻回してド
ーム部２３を形成する．そして、そのマトリックス樹脂
が硬化する前にそのドーム部２３の中間部に、エポキシ
樹脂等のプラスチックを含浸したカーボンファイバ等の
連続した他の強化繊維でフープ巻，きで追加巻きして取
付面用追加巻部２４を形戊する．これら強化繊雑に含浸
されたマトリックス樹脂が硬化した後、第２図に示すよ
うに、その追加巻部２４を所定寸法に切削加工して後述
するフランジ２６の取付部２６ａ（第３図参照）を嵌合
させる嵌合部Ｋ，Ｋを第６図に示すように形成する．こ
の嵌合部Ｋ，Ｋにゴム２ ５ ．２ ５を巻回し（第６
図参照〉、このゴム２５．２５の上から第３図に示す環
状のフランジ２ ８ ．２ ６の取付部２８ａを第４図
に示すように嵌合する． このように、追加巻部２４だけを切削加工するものであ
るから、ドーム部２３の繊維が切断されることがないた
め、圧力容器本体となるドーム部２３の強度は低下しな
い．また、その切削加工により、従来のように凹凸面が
発生することなく平面とすることができ、フランジ２
６ ．２ ８の取付け精度を確保することができる． また、取付用追加巻部２４の強化繊維から従来と同様に
含浸された樹脂が浮き出るが、取付而用追加巻部２４の
切削加工により、その浮き出た樹脂も切削されるので、
嵌合部Ｋ，Ｋの強化繊維とゴム２５．２５との間に介在
する樹脂層を薄くすることができ、ゴム２ ５ ．２
５と嵌合部Ｋ，Ｋの強化繊維との撞着強度を上げること
できる．したがって、そのゴム２５．２５に嵌合するフ
ランジ２８．２６をドーム部２３に強固に固定すること
ができる．次いで、そのフランジ２６．２６の取付部２
６ａの上から第４．６図に示すように織布を巻回して織
布層２７を形成し、さらに、その織布層２７の上にフー
プ巻によるフープ巻層（固定用追加巻部）２８を形成す
る。
そして、織布層２７およびフープ巻層２８の硬化の徨、
マンドレル２１を分解して取り外せば第５図に示すよう
に、圧力容器を帰る。
マンドレル２１を分解して取り外せば第５図に示すよう
に、圧力容器を帰る。
ところで、第７図（Ａ）は繊維の巻き角αと第７図（Ｂ
）の円柱Ｅの引っ張り強度．圧縮強度の関係を示したも
のであり、この図から明らかなように、χ方向の引っ弓
艮り強度，圧縮強度の変化は巻き角αに対し大きく、巻
き角αが小さい場合には、軸方向の引張強度，圧縮強度
がかなり大きい．したがって、巻き角αが大きなフープ
巻層２８のみでは、一対のフランジ２６間に作用する引
張，圧縮荷黴に対して、充分な強度を得ることができな
い．しかし、両フランジ２６間を巻き角αが小さい繊維
を有する織布層２７で連結することにより、これらフラ
ンジ２６間に作用する引張，圧縮荷重に対して充分な強
度を発揮することができる．しかも、フランジ２６．２
６の下にゴム２５．２５を設けたので、フランジ２６と
ゴム２５との摩凛が増加するので、引っ張り強度や圧縮
強度がさらに増加する。
）の円柱Ｅの引っ張り強度．圧縮強度の関係を示したも
のであり、この図から明らかなように、χ方向の引っ弓
艮り強度，圧縮強度の変化は巻き角αに対し大きく、巻
き角αが小さい場合には、軸方向の引張強度，圧縮強度
がかなり大きい．したがって、巻き角αが大きなフープ
巻層２８のみでは、一対のフランジ２６間に作用する引
張，圧縮荷黴に対して、充分な強度を得ることができな
い．しかし、両フランジ２６間を巻き角αが小さい繊維
を有する織布層２７で連結することにより、これらフラ
ンジ２６間に作用する引張，圧縮荷重に対して充分な強
度を発揮することができる．しかも、フランジ２６．２
６の下にゴム２５．２５を設けたので、フランジ２６と
ゴム２５との摩凛が増加するので、引っ張り強度や圧縮
強度がさらに増加する。
なお、第７図（Ａ）に示すＦｓｕの曲線は円柱Ｅの面内
剪断強度と繊維の巻き角αとの関係を示したものである
。
剪断強度と繊維の巻き角αとの関係を示したものである
。
上記実施例ではフランジ２６を２つ嵌合するものについ
て説明したが，フランジ２６は１つでもよいことは勿論
である。
て説明したが，フランジ２６は１つでもよいことは勿論
である。
（効 果）
以上説明したように、この発明によれば、圧力容器の強
度を低下させずにフランジの取付け請度を上げることが
でき、しかもフランジを圧力容器に強固に固定すること
ができるという効果を有する．
度を低下させずにフランジの取付け請度を上げることが
でき、しかもフランジを圧力容器に強固に固定すること
ができるという効果を有する．
第１図はドームの形成方法を示した説明図、第２図は追
加巻部の切削を示した説明図、第３図はフランジの説明
図、第４図はドームにフランジを嵌合した際の説明図、
第５図は圧力容器の説明図、第６図は圧力容器の部分断
面拡大図、第７図（Ａ）はフープの巻角と強度との関係
を示したグラフ、第７図（Ｂ）は円柱と巻角αとの関係
を示した説明図、第８図は多段ロケットの説明図、第９
図は従来のフィラメントワイディング法を用いた圧力容
器の製造方法を示した説明図、第１０図および第１１図
は従来の圧力容器の部分断面拡大図である． ２３・・・ドーム部 ２４・・・取付面用追加巻部 ２６・・・フランジ
加巻部の切削を示した説明図、第３図はフランジの説明
図、第４図はドームにフランジを嵌合した際の説明図、
第５図は圧力容器の説明図、第６図は圧力容器の部分断
面拡大図、第７図（Ａ）はフープの巻角と強度との関係
を示したグラフ、第７図（Ｂ）は円柱と巻角αとの関係
を示した説明図、第８図は多段ロケットの説明図、第９
図は従来のフィラメントワイディング法を用いた圧力容
器の製造方法を示した説明図、第１０図および第１１図
は従来の圧力容器の部分断面拡大図である． ２３・・・ドーム部 ２４・・・取付面用追加巻部 ２６・・・フランジ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 フィラメントワインディング法を用いた圧力容器の製造
方法であって、 マトリックス樹脂を含浸した連続繊維で圧力容器本体と
なるドーム部を一体形成した後、そのドーム部のフラン
ジを嵌合する嵌合部にマトリックス樹脂を含浸した他の
連続繊維で取付面用追加巻部を形成し、含浸されたそれ
らマトリックス樹脂の硬化後に、その取付面用追加巻部
を所定寸法に仕上げて該部分にフランジの取付部を嵌合
させ、さらにそのフランジの取付部の上から固定用追加
巻を行うことを特徴とする圧力容器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1151323A JPH0669727B2 (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 圧力容器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1151323A JPH0669727B2 (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 圧力容器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0316719A true JPH0316719A (ja) | 1991-01-24 |
| JPH0669727B2 JPH0669727B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=15516109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1151323A Expired - Fee Related JPH0669727B2 (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 圧力容器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669727B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09133213A (ja) * | 1995-11-10 | 1997-05-20 | Nissan Motor Co Ltd | 圧力容器の製造方法 |
| US6409705B1 (en) | 1997-08-07 | 2002-06-25 | Noboro Hakozaki | Needle protecting cap and needle disposal instrument |
| CN113954400A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-21 | 上海朗旦复合材料科技有限公司 | 一种全复合材料压力容器的制造方法 |
-
1989
- 1989-06-14 JP JP1151323A patent/JPH0669727B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09133213A (ja) * | 1995-11-10 | 1997-05-20 | Nissan Motor Co Ltd | 圧力容器の製造方法 |
| US6409705B1 (en) | 1997-08-07 | 2002-06-25 | Noboro Hakozaki | Needle protecting cap and needle disposal instrument |
| CN113954400A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-21 | 上海朗旦复合材料科技有限公司 | 一种全复合材料压力容器的制造方法 |
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|---|---|
| JPH0669727B2 (ja) | 1994-09-07 |
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