JPH11193485A

JPH11193485A - 細孔チューブの製造方法

Info

Publication number: JPH11193485A
Application number: JP36151697A
Authority: JP
Inventors: Kozue Hashimoto; こずえ橋本; Shigeyasu Iihara; 重保飯原; Toshiyuki Ishibashi; 利幸石橋; Mio Kawamata; 三緒川俣
Original assignee: ADVANCED SPACE TECHNOLOGY KK; IHI Corp
Current assignee: ADVANCED SPACE TECHNOLOGY KK; IHI Corp
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の引き抜き加工により製造されたフィー
ドチューブは、内面精度に乏しく、加工されたフィード
チューブ全体に対して実際に使用可能な部分が少なく、
歩留まりが悪い。【解決手段】芯材の表面に金属被膜を形成し、形成さ
れた金属被膜を残して芯材を除去することにより細孔チ
ューブを形成するフィードチューブの製造方法を採用す
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、細孔チューブの製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ロケットや人工衛星等の推進装置におい
て、ヒドラジン等の推進薬を流通させるフィードチュー
ブには、耐熱性に優れ、断面形状がいずれの箇所におい
ても同一であり、しかも内面精度の高いものが要望され
ている。

【０００３】従来フィードチューブは、次のような引き
抜き加工により製造されていた。まず、フィードチュー
ブの素材となる金属の塊りを管状に成形し、管の一端
を、所望のフィードチューブの外径に等しい小孔に通し
て引き抜いていく。これにより金属の塊りが内側に孔を
残しつつ細められ、フィードチューブへと成形される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の引き抜き加工に
より製造されたフィードチューブについては、以下のよ
うな問題点があった。（１）引き抜き加工の特性として内面精度に乏しく、実
際の使用に耐え得る内面の状態を満足する部分を選定す
るために、加工されたフィードチューブについて内面精
度の検査や選別作業が必要となる。しかも、加工された
フィードチューブの中から実際に使用可能であるとして
選別される部分が少なく、歩留まりが非常に悪い。（２）引き抜き加工された棒状のフィードチューブを実
際に推進装置に取り付けるため、フィードチューブに曲
げ加工を施して目的の形状に変形させるが、曲げ加工等
を行うことにより内側空間の断面形状が偏平する等して
不均一な歪みを発生し、フィードチューブ内を流れる推
進薬の流量特性が悪化、不安定化する恐れがある。

【０００５】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、上記フィードチューブに代表されるような細孔
チューブについて、内面精度が高く、かつ曲げ加工によ
っても内側空間の断面形状に不均一な歪みを発生しにく
いその製造方法を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、芯材の表面に金属被膜を形成し、この
金属被膜を残して芯材を除去することにより細孔チュー
ブを形成するという製造方法を採用する。

【０００７】芯材には表面に導電体の被膜を形成した樹
脂線やアルミワイヤを使用するのが望ましい。なお、樹
脂線の場合には芯材を引き抜いて除去する方法を採用
し、アルミワイヤの場合には芯材を溶解して除去する方
法を採用することが望ましい。

【０００８】なお、樹脂線、アルミワイヤにかかわらず
芯材の表面に金属被膜を形成するには、芯材を負極端子
で保持し、該負極端子と正極端子とをそれぞれ電解液を
湛える電解メッキ槽に浸漬し、両極間を通電状態とする
とともに負極端子を電解液中で回転させながら電気鋳造
する方法がある。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に係る細孔チューブの製造
方法の第１実施形態を図１ないし図４に示して説明す
る。本発明は、特に人工衛星のスラスタエンジン用フィ
ードチューブ（細孔チューブ）を製造するための方法で
ある。この製造方法は、芯材に対して電気鋳造を行い、
芯材の表面に金属被膜を形成する工程（以下、電気鋳造
工程とする）と、電気鋳造がなされた芯材について、金
属被膜を残してこの芯材を除去する工程（以下、芯材除
去工程とする）と、芯材が除去されることで得られるフ
ィードチューブ、もしくは金属被膜を形成すべき芯材を
所定の形状に変形させる工程（以下、変形加工工程とす
る）とを備えている。

【００１０】電気鋳造工程には、図１に示す電気鋳造装
置を使用する。この電気鋳造装置には、電解ニッケルメ
ッキ槽１と、この電解ニッケルメッキ槽１に湛えられた
電解液２に浸漬される正極３と、芯材４を通電可能な状
態として保持するとともにこの芯材４を電解液２に浸漬
させた状態で支持する負極５とが具備されている。さら
に負極５には、芯材４を電解液２中で回転させる回転機
構６として、一端が電解液２に浸漬された状態で回転可
能に支持された回転軸７と、この回転軸７の一端に、長
さ方向に離間して設けられた一対の円板状の回転治具
８、８とが設けられている。回転治具８の周縁には、両
回転治具８、８間に芯材４を張架して支持する芯材支持
部８ａが等間隔を空けて複数設けられている。回転軸７
の他端にはこれを回転させる駆動モータ９が接続されて
おり、回転軸７は駆動モータ９に対して着脱可能となっ
ている。また、正負両極間には電圧負荷手段１０が設け
られている。

【００１１】続いて、フィードチューブを製造するため
の各工程について説明する。なお、ここでは芯材４に樹
脂線を使用する。［１．導電体被膜形成工程］所定の長さに切断された棒
状の芯材を回転治具８、８に取り付けた後、図２に示す
ように無電解ニッケルを含有する電解液を湛える槽（以
下、無電解ニッケルメッキ槽とする）１１に浸漬して所
定の時間放置し、芯材４の表面に図３（ａ）に示すよう
に無電解ニッケルメッキの第１金属被膜（導電体被膜）
１２を形成する。

【００１２】［２．電気鋳造工程］芯材４の表面に第１
金属被膜１２が形成されたことを確認したら回転軸７を
無電解ニッケルメッキ槽１１から取り出す。次いでこの
回転軸７を駆動モータ９に装着し、芯材４を電気鋳造装
置の負極５として図１に示すように電解ニッケルメッキ
槽１に浸漬させたうえで正負両極間を通電状態とする。
さらに、通電開始と同時に回転機構６を作動させて芯材
４を電解液２中で回転させながら所定の時間放置し、負
極５である芯材４の表面に図３（ｂ）に示すように第１
金属被膜１２の上から電解ニッケルメッキの第２金属被
膜１３を形成する。

【００１３】［３．芯材除去工程］第１金属被膜１２、
第２金属被膜１３を合わせた金属被膜１４が所定の厚さ
になったことを確認したら通電を停止し、芯材４を電解
ニッケルメッキ槽１から取り出して回転治具８から取り
外す。そして、表面に金属被膜１４が形成された芯材４
を図４に示す芯材除去治具に取り付ける。この芯材除去
治具は、芯材４の表面に形成された金属被膜１４の一端
を把持して固定する固定部１５と、固定された金属被膜
１４の一端から突出する芯材４の側方に芯材４に当接す
るように配置された巻取りローラ１６とが具備されたも
のであり、芯材４の一端を巻取りローラ１６に巻き取ら
せることで金属被膜１４から芯材４を除去する。

【００１４】［４．変形加工工程］芯材１４が除去され
た後に残った管状の金属被膜１４について、被膜の形成
状態が不均一な両端部分を切断、除去するとともに残っ
た部分を所定の長さに切断して棒状のフィードチューブ
を得る。そして、このフィードチューブに曲げ加工を施
すことにより、最終的にスラスタエンジン用の部品とし
て所定の形状を有するフィードチューブを得る。

【００１５】上記の製造方法を採用すれば、芯材４を保
持した負極５を電解液２中で回転させながら電気鋳造を
行うことにより、第２金属被膜１３の厚さを均一に仕上
げることができる。また、電気鋳造の転写特性によりフ
ィードチューブの内面に芯材の表面性状が転写されるの
で、表面性状が平滑な素材を芯材４として使用すること
で内面精度の高いフィードチューブを得ることができ
る。これにより、製品の歩留まりを向上させることがで
きる。

【００１６】なお、本実施形態における電気鋳造装置で
は、芯材４を取り付けた回転軸７を回転させる機構を備
えるが、これに替えて芯材４のみを回転させる機構、も
しくは芯材４を回転させながらさらに回転軸７をも回転
させる機構を備えるように構成してもよい。

【００１７】次に、本発明に係るフィードチューブの製
造方法の第２実施形態を説明する。なお、芯材には樹脂
線を使用する。［１．導電体被膜形成工程］第１実施形態と同様に、所
定の長さに切断された棒状の芯材４を回転治具８、８に
取り付けた後、無電解ニッケルメッキ槽１１に浸漬して
所定の時間放置し、芯材４の表面に無電解ニッケルメッ
キの第１金属被膜１２を形成する。

【００１８】［２．電気鋳造工程］芯材４の表面に第１
金属被膜１２が形成されたことを確認したら回転軸７を
無電解ニッケルメッキ槽１１から取り出す。次いでこの
回転軸７を駆動モータ９に装着し、芯材４を電気鋳造装
置の負極５として電解ニッケルメッキ槽１に浸漬させた
うえで正負両極間を通電状態とする。さらに、通電開始
と同時に回転機構６を作動させて芯材４を電解液２中で
回転させながら所定の時間放置し、負極５である芯材４
の表面に第１金属被膜１２の上から電解ニッケルメッキ
の第２金属被膜１３を形成する。

【００１９】［３．変形加工工程］第１金属被膜１２、
第２金属被膜１３を合わせた金属被膜１４が所定の厚さ
になったことを確認したら通電を停止し、芯材４を電解
ニッケルメッキ槽１から取り出して回転治具８から取り
外す。そして、金属被膜１４が必要とするフィードチュ
ーブの形状となるように芯材４に対して曲げ加工を施
す。

【００２０】［４．芯材除去工程］曲げ加工が施された
芯材４を図示しない熱処理装置に入れて加熱し、金属被
膜１４を残して樹脂線である芯材４を引き抜いて除去す
ることにより、最終的にスラスタエンジン用の部品とし
て所定の形状を有するフィードチューブを得る。

【００２１】上記の製造方法を採用すれば、第１実施形
態と同様に電気鋳造の転写特性を活かして内面精度の高
いフィードチューブを得ることができ、製品の歩留まり
を向上させることができる。

【００２２】また、電気鋳造の後、金属被膜１４ととも
に芯材４を変形させることにより、内側空間の偏平が防
止されるので、従来の方法と比較して製品の加工精度を
格段に高めることができ、フィードチューブとして推進
薬の安定した流量特性を得ることができる。

【００２３】樹脂線を芯材４として使用することによ
り、内側空間の偏平が防止されるだけでなく、金属被膜
１４の曲げ加工が容易に行えるので、曲げ加工における
作業性を向上させることができる。

【００２４】金属被膜１４を残し芯材４のみを引き抜い
て除去することにより、曲げ加工が施されたフィードチ
ューブの形状を損うことなく、芯材４の除去を容易に行
うことができる。

【００２５】次に、本発明に係るフィードチューブの製
造方法の第３実施形態を説明する。ここでは芯材にアル
ミワイヤを使用する。［１．変形加工工程］所定の長さに切断されたアルミワ
イヤ製の芯材に曲げ加工を施し、電気鋳造に先んじてス
ラスタエンジン用フィードチューブの形状に合わせて変
形させる。

【００２６】［２．電気鋳造工程］変形させた芯材を回
転治具に取り付け、次いでこの回転軸を駆動モータに装
着し、芯材を電気鋳造装置の負極として電解ニッケルメ
ッキ槽に浸漬させたうえで正負両極間を通電状態とす
る。さらに、通電開始と同時に回転機構を作動させて芯
材を電解液中で回転させながら所定の時間放置し、芯材
の表面に金属被膜を形成する。

【００２７】［３．芯材除去工程］金属被膜が所定の厚
さになったことを確認したら通電を停止し、芯材を電解
ニッケルメッキ槽から取り出して回転治具から取り外
す。そして、金属被膜が形成された芯材を化学処理槽に
入れ、金属被膜を残してアルミニウムである芯材を溶解
させることにより、最終的にスラスタエンジン用の部品
として所定の形状を有するフィードチューブを得る。

【００２８】上記の製造方法を採用すれば、第１実施形
態と同様に電気鋳造の転写特性を活かして内面精度の高
いフィードチューブを得ることができ、製品の歩留まり
を向上させることができる。

【００２９】また、電気鋳造の前に、必要とするフィー
ドチューブの形状に合わせてあらかじめ芯材を変形させ
ておくことにより、内側空間の偏平が防止されるので、
従来の方法と比較して製品の加工精度を格段に高めるこ
とができ、フィードチューブとして推進薬の安定した流
量特性を得ることができる。

【００３０】アルミワイヤを芯材として使用することに
より、電気鋳造に先んじて芯材を変形させておくことが
容易に可能である。

【００３１】金属被膜を残し、芯材のみを溶解させて除
去することにより、曲げ加工が施されたフィードチュー
ブの形状を損うことなく、芯材の除去を行うことができ
る。

【００３２】なお、第１、第２、第３のいずれの実施形
態においても、芯材の太さ、金属被膜を形成する金属の
種類、その金属被膜の厚さを適宜変更することによっ
て、材質や形状の異なるフィードチューブを製作するこ
とが可能である。

【００３３】また、第１、第２実施形態においては、芯
材４の表面に導電体被膜を形成する手段として無電解ニ
ッケルメッキによる金属被膜の形成を行ったが、導電体
被膜の形成手段はこれに限るものではない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、細孔チューブの製
造方法として、芯材の表面に金属被膜を形成し、該金属
被膜を残して芯材を除去することにより細孔チューブを
形成すれば、電気鋳造の転写特性により細孔チューブの
内面に芯材表面の性状が転写されるので、表面性状が平
滑な素材を芯材として使用することで内面精度の高い細
孔チューブを得ることができる。これにより、製品の歩
留まりを向上させることができる。さらに、芯材の太さ
ならびに金属被膜の厚さを適宜変更することで、所望の
サイズの細孔チューブを製作することも可能である。

【００３５】芯材の表面に金属被膜を形成した後、必要
とする細孔チューブの形状に合わせて金属被膜とともに
芯材を変形させ、この金属被膜を残して芯材を除去する
ことにより、内側空間の偏平が防止されるので、棒状の
細孔チューブに曲げ加工を施す従来の方法と比較して製
品の加工精度を格段に高めることができる。この細孔チ
ューブをスラスタエンジン用フィードチューブとして使
用すれば推進薬の安定した流量特性を得ることができ
る。

【００３６】金属被膜とともに芯材を変形させ、この金
属被膜を残して芯材を除去する場合、表面に導電体の被
膜を形成した樹脂線を芯材として使用することにより、
内側空間の偏平が防止されるので、曲げ加工における作
業性を向上させることができる。

【００３７】この場合、金属被膜を残し、芯材のみを容
易に引き抜き除去することにより、曲げ加工が施された
細孔チューブの形状を損うことなく、芯材の除去を容易
に行うことができる。

【００３８】あらかじめ芯材を変形させておき、電気鋳
造によって形成された金属被膜を残して芯材を除去する
場合には、アルミワイヤを芯材として使用することによ
り、電気鋳造に先んじて芯材を変形させておくことが容
易に可能である。樹脂線を芯材としてあらかじめ所望の
形状に変形させる場合には、樹脂線に前もって導電体の
金属被膜を変形保持可能な厚さに形成しておくことで、
同様の効果が得られる。

【００３９】この場合、金属被膜を残し、芯材のみを溶
解させて除去するか、引き抜き除去することにより、曲
げ加工が施された細孔チューブの形状を損うことなく、
芯材の除去を容易に行うことができる。

【００４０】芯材を負極端子で保持し、該負極端子と正
極端子とをそれぞれ電解液を湛える電解メッキ槽に浸漬
し、両極間を通電状態とするとともに負極端子を電解液
中で回転させながら電気鋳造し、前記芯材の表面に金属
被膜を形成することにより、金属被膜の厚さを均一に仕
上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る細孔チューブの製造方法に使用
する電気鋳造装置を示す説明図である。

【図２】芯材を無電解ニッケルメッキ槽に浸漬した状
態を示す説明図である。

【図３】芯材の表面に形成される金属被膜の状態を示
す説明図である。

【図４】本発明に係る細孔チューブの製造方法に使用
する芯材除去治具を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１電解ニッケルメッキ槽２電解液３正極４芯材５負極６回転機構７回転軸８回転治具９駆動モータ１０電圧負荷手段１１無電解ニッケルメッキ層１２第１金属被膜（導電体被膜）１３第２金属被膜１４金属被膜１５固定部１６巻取りローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者飯原重保東京都西多摩郡瑞穂町殿ケ谷229番地石川島播磨重工業株式会社瑞穂工場内 (72)発明者石橋利幸福岡県北九州市戸畑区中原新町２−１北九州テクノセンタービル702号アドバンストスペーステクノロジー株式会社内 (72)発明者川俣三緒福岡県北九州市戸畑区中原新町２−１北九州テクノセンタービル702号アドバンストスペーステクノロジー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芯材の表面に金属被膜を形成し、形成さ
れた金属被膜を残して芯材を除去することにより細孔チ
ューブを形成することを特徴とする細孔チューブの製造
方法。
【請求項２】前記芯材に、表面に導電体の被膜を形成
した樹脂線を使用し、該樹脂線を引き抜いて除去するこ
とを特徴とする請求項１記載の細孔チューブの製造方
法。
【請求項３】前記芯材にアルミワイヤを使用し、該ア
ルミワイヤを溶解して除去することを特徴とする請求項
１記載の細孔チューブの製造方法。
【請求項４】前記芯材を負極端子で保持し、該負極端
子と正極端子とをそれぞれ電解液を湛える電解メッキ槽
に浸漬し、両極間を通電状態とするとともに負極端子を
電解液中で回転させながら電気鋳造し、前記芯材の表面
に金属被膜を形成することを特徴とする請求項１、２ま
たは３記載の細孔チューブの製造方法。