意匠ウォッチ

発行日2025-09-22
公報種別意匠公報(S)
登録番号1808846
登録日2025-09-10
意匠に係る物品ロケットエンジン用のタンク
意匠分類K8-294(動力機械器具、ポンプ、圧縮機、送風機等)
出願番号2025001260
出願日2025-01-23
意匠権者Letara株式会社
代理人個人,個人
意匠に係る物品の説明本願意匠に係る物品(以下「本物品」という)はロケットエンジンの酸化剤又は燃料を格納するためのロケットエンジン用のタンクである。本物品に酸化剤を格納する場合は、亜酸化窒素などのように、酸化剤によっては常温で高い蒸気圧(～7MPa)を発生し、タンクには大きな圧力がかかるため、デザインを工夫し、十分な強度を持たせる必要がある。本物品の大きさは、ロケットエンジンの大きさに合わせて適宜調整されるが、概ね、内径の直径で10cm～50cm程度の範囲で用いられることが想定される。また、本物品の材質は、酸化剤や燃料の圧力に耐えるため、金属、又はカーボン素材、又は強化樹脂などを選択することが好ましい。本物品は、大きく分けて、外殻部100、燃料又は酸化剤用の格納部200、柱状部300、ロケットエンジン用の格納部400、支持部500で構成されている(参考図1を参照)。支持部500には、適宜ボルト用の孔を設けて、ロケットエンジンを固定するためのフランジとしての機能を持たせることができる。タンクの内側の空洞部(ロケットエンジン用の格納部400)には、ロケットエンジンを格納することができる。格納するロケットエンジンの全長は自由に設定することができ、本願意匠のタンクの内側の空洞部の全長と同じ場合のほか、空洞部の全長よりも短い場合、あるいは空洞部の全長よりも長い場合のいずれにも対応することができる。柱状部300の内側には、適宜、ロケットエンジン固定用のフランジ410を設けることができ、ロケットエンジン固定用のフランジ410取り付け位置を調整することにより、様々な長さのロケットエンジンを上からも固定することができる(参考図2を参照)。
意匠の説明実線で表した部分が、部分意匠として意匠登録を受けようとする部分である。参考図1は、D-D断面斜視図をベースに、本願意匠の概略構成を示した参考図である。参考図2は、D-D断面斜視図をベースに、ロケットエンジンと組み合わせた場合の一例を示す参考図である。参考図3は、D-D断面図をベースに、ロケットエンジンと組み合わせた場合の一例を示す参考図である。参考図4は、D-D断面斜視図をベースに、酸化剤又は燃料の注入用のインレットないし、酸化剤又は燃料をロケットエンジンへ供給するためのアウトレットを設けた場合の一例を示す参考図である。参考図5は、本創作の外殻トーラス柱状構造のタンクにおける、内部の酸化剤等の自己加圧による応力の発生の概念図である。参考図1に示すように、一般的な球状のタンクとは異なり、タンクの内側に略円柱状の構造体として柱状部300(青色の部位)を設けたことにより、柱状部300と外殻部100とで連続した形状を構成し、外殻部100の厚みを薄くして全体を軽量化しても、液体燃料又は酸化剤の圧力に耐える強度を確保することが可能となる。より具体的には、外殻部の外側のライン110(赤色のライン)と柱状部の内側のライン310(青色のライン)、及び、外殻部の内側ライン120(朱色のライン)と柱状部の外側ライン320(青色のライン)とが、連続したラインを構成し、全体として、外側がトーラス状で、内側が柱状の構造である、外殻トーラス柱状構造を形成することにより、外殻部100の赤道付近150の厚み(t1)を薄くしても、液体燃料又は酸化剤の圧力に耐える強度を確保することが可能となる。また、参考図2、参考図3に示すように、柱状部300の内側の空洞部には、ロケットエンジン用の格納部400を構成して、ロケットエンジン700を格納することができる。その際、タンク内側のロケットエンジン固定用のフランジ410とロケットエンジン700とをボルト等で固定することができる。このため、タンクを支持するための構造を別途設ける必要がなくなるので、前記の外殻部の厚みを薄くできることと相まって、タンク全体の重量を軽量化することに貢献する。なお、参考図4に示すように、外殻部100ないし柱状部300の一部には液体燃料又は酸化剤の注入用のインレットないし、ロケットエンジンへ供給するためのアウトレットを設けることができる。また、参考図5に示すように、(1)内部の自己加圧で白色矢印方向の応力が発生すると、柱状構造の存在により、天頂付近160及び天底付近170を起点として、赤道付近150に至るまで、引っ張る方向の応力が発生し(青色矢印)、これに伴って、(2)引っ張る方向の応力が増加することにより、外側から押し付ける灰色の太矢印方向の応力が増加する構造になっている。また、参考図5の左側の外殻の一部を拡大した図(点線で囲んだ図)に、外殻の微小部位に発生する応力の詳細を示した。拡大図によれば、天頂付近160及び天底付近170を起点として発生した引っ張る方向の応力によって、単なる球形状等で内側に柱状部がない構造と比較して、微小部位の周囲に円周方向にやや湾曲した方向の応力(青色矢印)が増加するので、張力を合成した応力(灰色の太矢印)も大きくなることがわかる。このため、単なる球形状で内側に柱状部がない構造に対し、外殻の厚みを薄くしても強度を確保することが可能となる。

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