(57)【要約】      （修正有）【課題】二つの荷重耐力壁の構造継手のための設計及び製造方法を提供する。【解決手段】ここに開示されるのは、円筒状の外面とドーム状端部とを含むタンク１４を備えた構造である。この構造は、タンクの周囲に配置されたタンクスカート部も備える。タンクの壁とタンクのスカート部の壁は、タンクとタンクスカート部との間のＹジョイント１２の二つの側を形成する。Ｙジョイントは、タンクとタンクスカート部との間に配置されたくさび構造を含む。加えて、Ｙジョイントを形成するタンクの壁又はタンクスカート部の壁の少なくとも一つの厚さはテーパ付けされており、テーパ付けされたタンクの壁又はタンクスカート部の壁の少なくとも一つの厚さが、Ｙジョイントから離れたところよりＹジョイントにおいて大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの物質を含有する構造であって、
円筒状の外面（１２２）とドーム状端部（１２４）とを含むタンク（１２０）、及び
前記タンクの周囲に配置（１２０）されたタンクスカート部（１１０）であって、前記タンク（１２０）の壁と前記タンクスカート部（１１０）の壁が、前記タンク（１２０）と前記タンクスカート部（１１０）との間のＹジョイント（１０２）の二つの側を形成する、タンクスカート部（１１０）
を備え、
前記Ｙジョイント（１０２）は、前記タンク（１２０）と前記タンクスカート部（１１０）との間に配置されたくさび構造（１４０）を含み、
前記Ｙジョイント（１０２）を形成する前記タンク（１２０）の壁又は前記タンクスカート部（１１０）の壁の少なくとも一つの厚さはテーパ付けされており、テーパ付けされたタンク（１２０）の壁又はタンクスカート部（１１０）の壁の前記少なくとも一つの厚さが、前記Ｙジョイント（１０２）から離れたところより前記Ｙジョイント（１０２）において大きな厚さを有する、
構造。
【請求項２】
前記Ｙジョイント（１０２）を形成する前記タンク（１２０）の壁の前記厚さがテーパ付けされている、請求項１に記載の構造。
【請求項３】
前記Ｙジョイント（１０２）を形成する前記タンク（１２０）の壁の厚さが、前記Ｙジョイント（１０２）から離れたところよりも、前記Ｙジョイント（１０２）の長さ及び前記Ｙジョイント（１０２）の各側を越えて延びる長さに沿うところで大きい、請求項１又は２に記載の構造。
【請求項４】
前記タンク（１２０）がプライのレイアップを含み、
前記Ｙジョイント（１０２）に沿った前記プライのレイアップのプライ減少比が３０：１以上である、
請求項１から３のいずれか一項に記載の構造。
【請求項５】
前記Ｙジョイント（１０２）を形成する前記タンクスカート部（１１０）の壁の前記厚さがテーパ付けされている、請求項１から４のいずれか一項に記載の構造。
【請求項６】
前記Ｙジョイント（１０２）を形成する前記タンクスカート部（１１０）の壁の厚さが、前記Ｙジョイント（１０２）から離れたところよりも、前記Ｙジョイント（１０２）の長さ及び前記Ｙジョイント（１０２）の各側を越えて延びる長さに沿うところで大きい、請求項５に記載の構造。
【請求項７】
前記タンク（１２０）の壁の剛性と前記くさび構造（１４０）の剛性が実質的に同じである、請求項１から６のいずれか一項に記載の構造。
【請求項８】
前記Ｙジョイント（１０２）を形成する前記タンク（１２０）の壁の前記厚さがテーパ付けされており、
前記Ｙジョイント（１０２）を形成する前記タンクスカート部（１１０）の壁の前記厚さがテーパ付けされている、
請求項１から７のいずれか一項に記載の構造。
【請求項９】
前記タンク（１２０）及び前記くさび構造（１４０）が、複合材料の同じファミリーに由来する材料から異なる形態に構築されており、
前記タンク（１２０）がテープを含み、
前記くさび構造（１４０）がファブリックを含む、
請求項１から８のいずれか一項に記載の構造。
【請求項１０】
前記くさび構造のレイアップ（１４０）が、前記くさび構造（１４０）の第１のファブリックプライ（１４２）が前記第１のファブリックプライ（１４２）に隣接する第２のファブリックプライ（１４２）と異なる方向に配向されるように構築されている、請求項９に記載の構造。
【請求項１１】
前記タンク（１２０）に最も近いファブリックプライ（１４２）が、前記タンク（１２０）の軸方向に対して４５度に配向されている、請求項１０に記載の構造。
【請求項１２】
各々が複合材料から作製された壁スカート部（１１０）とタンク（１２０）とを一体化する方法（５００）であって、
前記タンク（１２０）が硬化した後で、くさび構造（１４０）を前記タンク（１２０）のドーム状端部（１２４）のテーパ付き厚さ部分にレイアップすること（５０２）、
前記タンク（１２０）の前記ドーム状端部（１２４）にレイアップされた後で、前記くさび構造（１４０）を硬化させること（５０４）、及び
前記くさび構造（１４０）を硬化させた後で、前記くさび構造（１４０）と前記タンク（１２０）の周りにタンクスカート部（１１０）をレイアップすること（５０６）であって、前記タンク（１２０）の壁と前記タンクスカート部（１１０）の壁が、中に前記くさび構造（１４０）が位置する前記タンク（１２０）と前記タンクスカート部（１１０）との間のＹジョイント（１０２）の二つの側を形成するように、レイアップすること
を含む方法。
【請求項１３】
前記くさび構造をレイアップするステップが、前記くさび構造（１４０）の第１のファブリックプライ（１４２）を、前記第１のファブリックプライ（１４２）に隣接する第２のファブリックプライ（１４２）と異なる方向に配向することを含む、請求項１２に記載の方法（５００）。
【請求項１４】
前記タンク（１２０）に最も近い前記くさび構造（１４０）のファブリックプライ（１４２）が、前記タンク（１２０）の軸方向に対して４５度に配向される、請求項１２又は１３に記載の方法（５００）。
【請求項１５】
前記タンクスカート部（１１０）を前記くさび構造（１４０）と前記タンク（１２０）の周りにレイアップすることが、前記タンクスカート部（１１０）の厚さが、前記Ｙジョイント（１０２）から離れたところより前記Ｙジョイント（１０２）において大きくなるように、前記タンクスカート部の前記厚さ（１１０）にテーパ付けすることを更に含む、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の方法（５００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して加圧容器に関し、具体的には、加圧容器の二つの荷重耐力壁の構造継手のための設計及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造的に有害である可能性のある応力の上昇は、通常、圧力容器の加圧壁と同圧力容器の別の荷重耐力壁との間の構造継手において生じる。このような構造継手における応力集中部を低減するための既存の解決法は、主として金属製の圧力容器に適用可能なものである。金属製圧力容器における応力集中部の低減を助ける解決法は、複合材構造から作製された圧力容器における応力集中部の低減には有効でない場合が多い。更に、複合材圧力容器における応力集中部を低減するように設計された解決法は、高価な専用の材料を必要とする。したがって、複合材料から作製された加圧容器の壁の接合部において、効率的且つ単純な経費効率的方法で応力集中部を低減することは困難である。
【発明の概要】
【０００３】
本出願の主題は、当技術分野の現状に応答して、特に、圧力容器の加圧壁と、別の荷重耐力壁との構造継手（Ｙジョイントとも呼ばれる）において発生する応力集中部（応力特異性）に関連付けられる問題と需要に応答して開発されたものであり、このような応力集中部は、圧力容器の壁が、圧力保持するための部分と、別の構造とのインターフェースとなり得る部分との二つに分岐するときに生成される。一般に、本出願の主題は、先行技術の上記欠点の少なくとも一部を克服する、このような二つの荷重耐力壁の構造継手のための設計及び製造方法を提供するために開発されている。
【０００４】
ここに開示されるのは、円筒状の外面とドーム状端部とを含むタンクを備えた構造である。この構造は、タンクの周囲に配置されたタンクスカート部も備える。タンクの壁とタンクのスカート部の壁は、タンクとタンクスカート部との間のＹジョイントの二つの側を形成する。Ｙジョイントは、タンクとタンクスカート部との間に配置されたくさび構造を含む。加えて、Ｙジョイントを形成するタンクの壁又はタンクスカート部の壁の少なくとも一つの厚さは、テーパ付けされたタンクの壁又はタンクスカート部の壁の少なくとも一つの厚さが、Ｙジョイントから離れたところよりＹジョイントにおいて大きな厚さを有するようにテーパ付けされる。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１を特徴付けるものである。
【０００５】
Ｙジョイントを形成するタンクの壁の厚さはテーパ付けされる。この段落の前述の主題は、本開示の実施例２を特徴付けるものであり、実施例２は上記実施例１による主題も含む。
【０００６】
Ｙジョイントを形成するタンクの壁の厚さは、Ｙジョイントの長さ及びＹジョイントの各側を越えて延びる長さに沿う部分の方が、Ｙジョイントから離れた部分よりも大きい。この段落の前述の主題は、本開示の実施例３を特徴付けるものであり、実施例３は上記実施例２による主題も含む。
【０００７】
タンクは、プライのレイアップを含む。Ｙジョイントに沿ったプライのレイアップのプライ減少比は、３０：１以上である。この段落の前述の主題は、本開示の実施例４を特徴付けるものであり、実施例４は上記実施例３による主題も含む。
【０００８】
Ｙジョイントを形成するタンクスカート部の壁の厚さはテーパ付けされる。この段落の前述の主題は、本開示の実施例５を特徴付けるものであり、実施例５は上記実施例１から４のいずれか一つによる主題も含む。
【０００９】
Ｙジョイントを形成するタンクスカート部の壁の厚さは、Ｙジョイントの長さ及びＹジョイントの各側を越えて延びる長さに沿う部分の方が、Ｙジョイントから離れた部分よりも大きい。この段落の前述の主題は、本開示の実施例６を特徴付けるものであり、実施例６は上記実施例５による主題も含む。
【００１０】
タンクの壁の剛性とくさび構造の剛性は実質的に同じである。この段落の前述の主題は本開示の実施例７を特徴付けるものであり、実施例７は、上記実施例１から６のいずれか一つによる主題も含む。
【００１１】
Ｙジョイントを形成するタンクの壁の厚さはテーパ付けされる。Ｙジョイントを形成するタンクスカート部の壁の厚さはテーパ付けされる。この段落の前述の主題は本開示の実施例８を特徴付けるものであり、実施例８は上記実施例１から７のいずれか一つによる主題も含む。
【００１２】
タンク及びくさび構造は、複合材料の同じファミリーに由来する材料から、異なる形態に構築される。タンクはテープを含み、くさび構造はファブリックを含む。この段落の前述の主題は本開示の実施例９を特徴付けるものであり、実施例９は上記実施例１から８のいずれか一つによる主題も含む。
【００１３】
くさび構造のレイアップは、くさび構造の第１のファブリックプライが、第１のファブリックプライに隣接する第２のファブリックプライと異なる方向に配向されるように、構築される。この段落の前述の主題は本開示の実施例１０を特徴付けるものであり、実施例１０は上記実施例１から９のいずれか一つによる主題も含む。
【００１４】
タンクに最も近いファブリックプライは、タンクの軸方向に対して４５度に配向される。この段落の前述の主題は本開示の実施例１１を特徴付けるものであり、実施例１１は上記実施例１から１０のいずれか一つによる主題も含む。
【００１５】
タンクは加圧容器である。この段落の前述の主題は本開示の実施例１２を特徴付けるものであり、実施例１２は上記実施例１から１１のいずれか一つによる主題も含む。
【００１６】
タンクは複合材低温燃料タンクである。この段落の前述の主題は本開示の実施例１３を特徴付けるものであり、実施例１３は上記実施例１から１２のいずれか一つによる主題も含む。
【００１７】
構造は宇宙船の一部を形成する。この段落の前述の主題は本開示の実施例１４を特徴付けるものであり、実施例１４は上記実施例１から１３のいずれか一つによる主題も含む。
【００１８】
ここには、宇宙船内部の構造も開示される。この構造は、円筒状の外面とドーム状の端部とを含む加圧タンクを含む。構造は、加圧タンクの周囲に配置されたタンクスカート部も含む。加圧タンクの壁とタンクスカート部の壁は、加圧タンクとタンクスカート部との間のＹジョイントの二つの側を形成する。Ｙジョイントは、加圧タンクとタンクスカート部との間に配置されたくさび構造を含む。Ｙジョイントを形成する加圧タンクの壁の厚さは、加圧タンクの壁の厚さがＹジョイントから離れた部分よりもＹジョイントにおいて大きな厚さを有するように、テーパ付けされる。くさび構造は、複数のファブリックプライのレイアップを含む。くさび構造の複数のファブリックプライのレイアップは、第１のファブリックプライと、第１のファブリックプライとは異なる方向に配向された第２のファブリックプライとを含む。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１５を特徴付けるものである。
【００１９】
第１のファブリックプライは、第２のファブリックプライより加圧タンクに近い。第１のファブリックプライは、タンクの軸方向に対して４５度に配向される。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１６を特徴付けるものであり、実施例１６は上記実施例１５による主題も含む。
【００２０】
また、ここには、タンクが硬化した後でタンクのドーム状端部のテーパ付き厚さ部分にくさび構造をレイアップすることを含む方法が開示される。方法は更に、タンクのドーム状端部にレイアップされた後でくさび構造を硬化させることを含む。方法はまた、タンクの壁とタンクスカート部の壁が、中にくさび構造が位置するタンクとタンクスカート部との間のＹジョイントの二つの側を形成するように、くさび構造を硬化させた後で、くさび構造とタンクの周りにタンクスカート部をレイアップすることを含む。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１７を特徴付けるものである。
【００２１】
くさび構造をレイアップするステップは、くさび構造の第１のファブリックプライを、第１のファブリックプライに隣接する第２のファブリックプライとは異なる方向に配向することを含む。この段落の前述の主題は、本開示の実施例１８を特徴付けるものであり、実施例１８は上記実施例１７による主題も含む。
【００２２】
タンクに最も近いくさび構造のファブリックプライは、タンクの軸方向に対して４５度に配向される。この段落の前述の主題は本開示の実施例１９を特徴付けるものであり、実施例１９は上記実施例１７又は１８による主題も含む。
【００２３】
くさび構造及びタンクの周りにタンクスカート部をレイアップすることは、タンクスカート部の厚さがＹジョイントから離れた部分よりＹジョイントにおいて大きくなるように、タンクスカート部の厚さにテーパ付けすることを更に含む。この段落の前述の主題は本開示の実施例２０を特徴付けるものであり、実施例２０は上記実施例１７から１９のいずれか一つによる主題も含む。
【００２４】
記載される本開示の主題の特徴、構造、利点、及び／又は特性は、一つ又は複数の実施例及び／又は実装態様において、任意の適切な様態で組み合わせることができる。後述の説明では、本開示の主題の実施例の完全な理解を促すために、多数の具体的な詳細事項が提供される。当業者であれば、特定の実施例又は実装態様の具体的な特徴、詳細事項、構成要素、材料、及び／又は方法のうちの一つ又は複数がなくとも本開示の主題が実施され得ることが分かるであろう。他の事例では、特定の実施例及び／又は実装態様において、すべての実施例又は実装態様に存在しなくてもよい追加の特徴及び利点が認められよう。更に、いくつかの事例では、本開示の主題の態様を不明瞭にしないために、周知の構造、材料、又は工程が詳細に図示又は記載されない。本開示の主題の特徴及び利点は、下記の説明及び特許請求の範囲から一層網羅的に明らかになるか、又は以下に明記するように本主題を実践することにより理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本主題の利点の理解を促すため、上記で概説した本主題について、添付図面に示される具体的な実施例を参照することによって、更に詳細に説明する。これら図面は、本主題の典型的な実施例のみを示しており、したがってその範囲を限定するとみなされるべきではないことを理解されたい。本主題は、図面を使用することにより、更なる具体性及び詳細を伴って記載及び説明される。
【００２６】
【図１】本開示の一つ又は複数の実施例による、タンクとタンクスカート部との間のＹジョイントの断面図である。
【図２】本開示の一つ又は複数の実施例による、加圧容器のＹジョイントの位置を示す打ち上げ用ロケットの内部側面図である。
【図３】本開示の一つ又は複数の実施例による、加圧容器のＹジョイントの位置を示す打ち上げ用ロケットの内部斜視図である。
【図４】本開示の一つ又は複数の実施例による、タンクとタンクスカート部との間のＹジョイントの断面図である。
【図５】本開示の一つ又は複数の実施例による、加圧タンクの斜視図である。
【図６】本開示の一つ又は複数の実施例による、加圧タンクの拡大斜視図である。
【図７】本開示の一つ又は複数の実施例による、加圧タンクの拡大斜視図である。
【図８】本開示の一つ又は複数の実施例による、加圧タンクの拡大斜視図である。
【図９】本開示の一つ又は複数の実施例による、加圧タンク及びタンクスカート部の拡大斜視図である。
【図１０】本開示の一つ又は複数の実施例による、加圧タンク及びタンクスカート部の斜視図である。
【図１１】本開示の一つ又は複数の実施例による、くさび構造の側断面図である。
【図１２】本開示の一つ又は複数の実施例による、方法の概略フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本明細書において「一つの実施例」、「一実施例」、又は同様の文言に対して言及がなされるとき、それは、実施例に関連して記載された特定の特徴、構造、又は特性が、本開示の少なくとも一つの実施例に含まれることを意味する。本明細書を通して記載される「一つの実施例」、「一実施例」、又は同様の文言は、すべて同じ実施例を指し得るが、必ずしもそうでなくともよい。同様に、「実装態様」という用語は、本開示の一つ又は複数の実施例に関連して記載された特定の特徴、構造、又は特性を有する実装態様を意味するが、そうでないことを示す明らかな相関性がない限り、実装態様は、一つ又は複数の実施例に関連付けられてよい。
【００２８】
図１は、タンク１４とタンクスカート部１６との間の従来のＹジョイント１２の一つの実施例を示している。従来のＹジョイント１２は、タンク１４とタンクスカート部１６との間に軟化ストリップ１８を含む。軟化ストリップ１８は、多くの場合、タンク１４又はタンクスカート部１０６の剛性を大きく下回る剛比を含む。以下に更に詳細に記載するように、Ｙジョイント１２は、応力集中を含むであろう。応力集中又は応力集中部は、第１の位置１９と第２の位置１７に形成され易い。
【００２９】
タンクスカート部１６の別の荷重耐力壁と併せてタンク１４の加圧壁に掛かる相対的な力は、第１の位置１９及び第２の位置１７に、構造的に有害な応力（即ち応力特異性、応力集中、又は応力集中部）を生じさせる。金属構造における応力集中を補償するためのいくつかの既存の解決法は、溶接接合又はボルト接合を含んでいる。このような解決法は、複合材構造には有効でない。加えて、ボルト又は溶接接合は漏れを生じ易く、これは、タンク１４が加圧されて、よく使用される高度に燃焼性の物質で充填される場合、危険な状況を生じさせ得る。
【００３０】
図１に示すように、複合材構造における応力集中を低減するための一つの既存の解決法は、軟化ストリップ１８の形態の特別な材料を使用する。このような状況では、材料（通常、極低温度の場合は何らかの複合材プリフォームの、又は他の温度範囲の場合はゴムの）は、タンク１４とタンクスカート部１６の隣接する壁の剛性と比較してはるかに軟らかく設計及び製造される。この目的は、ジョイントの応力集中点における応力を徐々に低減することである。このような材料は、高価であり、低温応用のために開発及び製造することが困難である。更に、ゴム様材料は、低温応用に適用可能でないか、又は他の温度範囲では軟らかすぎる。加えて、剛性（特に極低温度での）は常に正確に予測できるとは限らないため、軟化ストリップ１８の使用は過度の試行錯誤による実験法を要することが多い。
【００３１】
ここに記載される実施例は、圧力容器の壁とそれに隣接する荷重耐力壁（加圧されていてもいなくともよい）との間の継手における応力集中を低減するための、従来の技法と比較してより頑強で費用効率的な設計を可能にする。具体的には、ここに記載される実施例は、荷重耐力壁間の継手に第３の隣接部材を含む、及び／又は荷重耐力壁の一方又は両方の厚さ及びレイアップの緩やかな調整を採用する。
【００３２】
図２及び３は、様々な位置にあるＹジョイント１０２を含む宇宙船１０１の二つの実施例を示している。これら実施例では、Ｙジョイント１０２は、ドーム状タンクとタンクスカート部との間の継手である。タンクスカート部は、外側側壁といった、宇宙船１０１の構造的構成要素を形成する。宇宙船１０１が曝されるであろう、低温条件を含む極限条件では、Ｙジョイント１０２の各側の壁の間で適正に荷重を分散することが必要となる。
【００３３】
次に、図４を参照すると、本開示のいくつかの実施例による、タンク１２０とタンクスカート部１１０との間にＹジョイント１０２を含む構造１００の断面図が示されている。いくつかの実施例では、タンク１２０は、円筒状の外面１２２と一つ又は二つのドーム状端部１２４とを有する容器である（例えば、図５参照）。タンク１２０の長さは、図２及び３に示される可変サイズのタンク１２０と、それに対応するタンクスカート部１１０とに示されるように、可変である。いくつかの実施例では、タンク１２０は、二つのドーム状端部１２４を含み、一つ又は複数のタンクスカート部１１０と共に、環状の又は連続するＹジョイント１０２を形成するであろう。
【００３４】
ここまでに記載したしように、いくつかの実施例では、タンク１２０は、宇宙船又は打ち上げ用ロケットの一部を形成し、低温又はその他の極限宇宙条件若しくは打ち上げ条件に曝される。いくつかの実施例では、タンク１２０は複合材料から作製され、ここで使用される複合材料は、繊維強化ポリマー材料を含む。タンク１２０は、加圧タンクとすることができ、加圧容器又は圧力容器と呼ばれる。いくつかの実施例では、タンク１２０は、液体酸素、液体水素、液体メタン、又はその他加圧下の燃料といった可燃材料を収容する。
【００３５】
構造１００は、タンク１２０に連結されたタンクスカート部１１０を含む。タンクスカート部１１０は、タンク１２０の円筒状の外面１２２に連結する円筒状の内面１１２を含む。タンクスカート部１１０は、いくつかの実施例では、タンク１２０の複合材料と同じでも異なってもよい複合材料から作製される。タンクスカート部１１０は、航空機若しくは宇宙船の構造部品、又はロケット若しくは打ち上げ用ロケットの部品を形成する（全体を図２及び３に示す）。タンクスカート部１１０は、タンク１２０に結合されるか、又はそうでない場合は一体化される（例えば、共形成される）。
【００３６】
タンク１２０が円筒状の外面１２２からドーム状端部１２４へと移行するとき、タンク１２０とタンクスカート部１１０は、タンク１２０の壁がタンクスカート部１１０の壁から分岐する位置にＹジョイント１０２を形成する。したがって、タンク１２０の壁とタンクスカート部１１０の壁は、Ｙジョイント１０２の二つの互いに対向する側を形成する。Ｙジョイント１０２は、タンク１２０の周囲に連続して延び、一般に、タンク１２０とタンクスカート部１１０との間に、タンク１２０の中心軸に平行な平面に沿って実質的に三角形の断面形状を有する空間を画定すると考えられる。Ｙジョイント１０２における及びＹジョイントの近くの応力集中は、タンク１２０及びタンクスカート部１１０が構造的に健全であることを確実にするために、受容されなくてはならない。本開示の実施例は、過剰な費用及び重量を生じさせることなくこのような応力集中に対処し、構造特性の実験検証を必要とせずに複合材Ｙジョイントの設計及び製造を可能にする。
【００３７】
一つの実施例によれば、図４に示されるように、応力集中は、タンク１２０とタンクスカート部１１０との間に配置されたくさび構造１４０を用いて受容される。くさび構造１４０は、Ｙジョイント１０２によって画定される空間内部において、タンク１２０の周囲に環状に又は連続して延びる。くさび構造１４０は、いくつかの実施例では、複合材料から作製される。いくつかの実施例では、くさび構造１４０は、タンク１２０と同じ材料又は同じ複合材料ファミリーから構築される。しかしながら、いくつかの実装態様では、材料が同じであっても、くさび構造は、タンク１２０の形態と比較して異なる形態をとり得る。例えば、共に同じ成分（母材及び繊維）由来の、タンク１２０はテープから、くさび構造はファブリックから、構築することができる。複合材料「ファミリー」は、同じ基礎成分である繊維及び母材を有するが、異なる形態（テープ、ファブリック、及びわずか１／８インチ幅であり得るスリットテープと、それに対し２インチ幅の幅広テープといったその他多少のバリエーション）に形成することができ  、これにより、異なる製造プロセス（ハンドレイアップ、自動テープ装着、繊維配置等）が可能である。ファミリーの各複合材は、同じか又は類似の成分から作製され、一緒に使用できるように互いに交換可能であり、例えば、一枚の積層板に布プライとテーププライを含めることができる。
【００３８】
いくつかの実施例では、くさび構造１４０のサイズは、軟化ストリップ１８、例えば図１に示されるストリップのサイズよりずっと小さい。くさび構造の寸法は、軟化ストリップの寸法のわずか５分の１のオーダーとすることができる。
【００３９】
いくつかの実施例では、タンク１２０及び／又はタンクスカート部１１０の壁とくさび構造１４０の剛性は実質的に同じである。剛性の文脈においてここで使用される「実質的に同じ」とは、同じ範囲又は同じオーダーの大きさに含まれるということを意味する。例えばタンク壁の剛性は、軸方向に５ｍｓｉ（１平方インチ当たり１００万ポンド）及び周方向に１０ｍｓｉであり；くさび構造１４０の剛性は、両方向に７ｍｓｉであり得る。一般に、いくつかの実施例では、タンク１２０及びくさび構造１４０の剛性は５ｍｓｉと１０ｍｓｉの間である。別の特定の実施例では、タンク１２０の剛性は、軸方向に６．６ｍｓｉ、周方向に８．１８ｍｓｉであり、くさび構造１４０の剛性は６．５ｍｓｉである。くさび構造１４０の剛性がタンク１２０及び／又はタンクスカート部１１０と実質的に同じであると、くさび構造１４０をタンク１２０及び／又はタンクスカート部１１０の材料と類似の材料から形成することができ、これにより、特定用途向けの低温軟化ストリップに使用されるものより安価な材料を使用することが可能である。反対に、図１に記載されるもののような軟化ストリップの剛性の値は、タンクを下回る大きさのオーダー、例えば０．１ｍｓｉである。
【００４０】
くさび構造１４０は、タンク１２０及びタンクスカート部１１０の両方に、接着剤１３０により結合される。図４の接着剤１３０のサイズは誇張されており、接着剤１３０を明瞭に示すために必ずしも実寸通りではない。接着剤１３０は、膠又はフィルム接着剤である。いくつかの実施例では、接着剤１３０は、図示のようにくさび構造１４０の末端を越えて延びる。接着剤１３０は、接着剤１３０によってタンクスカート部１１０がタンク１２０の円筒状の外面１２２にも直接接着されるように、Ｙジョイント１０２の開放端だけでなくＹジョイント１０２の閉鎖端（即ち股と呼ばれることもある部分）においてくさび構造１４０の末端を越えて延びる。くさび構造１４０の終端部におけるタンク１２０とタンクスカート部１１０との分離を確実に防止するために、股には追加の接着剤１３０が充填される。
【００４１】
くさび構造１４０に加えて、タンク１２０の壁厚がテーパ付けされることにより、応力集中の低減が容易になる。タンク１２０の壁厚は、Ｙジョイント１０２において増加する。図示のように、タンク１２０の円筒状の外面１２２を画定する壁の壁厚１２７は、ドーム状端部１２４を画定する壁の壁厚１２９まで増加する。したがって、タンク１２０の壁厚１２９は、円筒状の外面１２２よりＹジョイント１０２において大きい。壁厚は、Ｙジョイント１０２からドーム状端部１２４の地点に向かって再びテーパ付けされ、即ち減少し、Ｙジョイント１０２から離れたところのドーム状端部１２４の壁厚が、円筒状の外面１２２を画定する壁の壁厚と同じか又は同壁の壁厚より有意に小さくなる。Ｙジョイント１０２における壁厚のテーパ付けにより、タンク１２０、くさび構造１４０、及びタンクスカート部１１０を、応力集中が起こりやすい位置１０７、１０９において構造的に健全に保持することができる。くさびの非存在下では、１０２に有害な応力集中が存在し得る。しかし、くさびがあれば、応力集中は点１０７と１０９とに分割される。このような応力集中は、壁厚のテーパ付けにより更に最小化される。タンク壁の厚さ及びくさび構造１４０のサイズ（例えば、高さ及び長さ）は、構造１００の使用条件に応じて、最適化することができるか、又は同時にサイズ決定することができる。
【００４２】
タンク１２０は、プライのレイアップにより構築されて、タンク壁の厚さを生成することができ、テーパ付けはＹジョイント１０２におけるプライの増加により行われる。プライ減少比は、構造１００の使用条件に応じて変化するが、いくつかの実施例では、タンクレイアップのプライ減少比は３０：１を下回ってはならない。
【００４３】
いくつかの実施例では、テーパ付けはＹジョイント１０２において行われる。いくつかの実施例では、Ｙジョイント１０２を越えて延びる部分がより大きな厚さを有するように、Ｙジョイント１０２の各側を越えてテーパ付けが行われる。
【００４４】
図４に示すように、タンクの壁厚はテーパ付けされるが、タンクスカート部の壁厚は一定である。しかしながら、他の実施例では、Ｙジョイント１０２を画定するタンクスカート部の壁厚はテーパ付けされる。つまり、タンクスカート部１１０の壁厚はテーパ付けされてＹジョイント１０２においてより大きな厚さを有し、タンク１２０の壁厚は一定である。Ｙジョイント１０２のいずれかの側の厚さが、使用条件に応じてテーパ付けされる。いくつかの実施例では、Ｙジョイント１０２の両側を画定するタンク１２０及びタンクスカート部１１０の壁厚がテーパ付けされる。つまり、タンクの壁及びタンクスカート部の壁の両方が、Ｙジョイント１０２においてより大きな厚さを有するようにテーパ付けされる。
【００４５】
用途に応じて、種々の力又は荷重が構造１００に掛かり得る。図４は、スカート部の荷重１１６と、それと反対のタンクのドーム部の荷重１２６とを示している。変動する荷重がＹジョイント１０２における応力集中１０７、１０９に寄与し、壁厚のテーパ付け及びくさび構造１４０のサイズ決定要件を決める要因となるであろう。
【００４６】
厚さにテーパ付けすることで、Ｙジョイント１０２の少なくとも片側又はＹジョイント１０２の両側に適切な厚さを維持することにより、タンク１２０とタンクスカート部１１０との間の荷重を緩やかに分散させることができる。
【００４７】
図５は、タンク１２０の斜視図である。タンク１２０は、円筒状の外面１２２とドーム状の端部１２４とを含む。図には、タンク１２０の周囲に配置された接着剤１３０も示されている。接着剤１３０は、円筒状の外面１２２とドーム状端部１２４の上に、くさび構造が配置される部分よりも長く延びる。図５は更に、タンク１２０の軸方向１２１を示している。
【００４８】
図６は、タンク１２０と接着剤１３０の拡大図である。図６は更に、タンク壁の断面を示している。他の実施例で説明するように、タンクの壁厚は、ドーム状端部の先端近く（矢印１２７により示す）より、Ｙジョイントのエリア（矢印１２９により示す）において大きな厚さを有するようにテーパ付けされる。更に図６に示すように、いくつかの実施例では、タンク１２０は、接着剤１３０の塗布に先立ち硬化される。
【００４９】
図７に示すように、次いで、くさび構造１４０が、タンク１２０の周囲の接着剤１３０の上にレイアップされる。くさび構造１４０は、概ね三角形状の外観を有し得る可変長のファブリックプライ１４２を用いて、図１１に概略的に示すように形成される。くさび構造１４０の長さ１４４とくさび構造の高さ１４６は、必要に応じて調整することができる。
【００５０】
いくつかの実施例では、プライはファブリックプライ１４２である。他の実施例では、プライはテーププライである。図１１では、各ファブリックプライ層は、その上及び／又は下のファブリックプライ層と異なる方向に配向されている。図７には、タンクの軸方向に対して０度のファブリックプライの配向が１４７に概略的に示されている。タンクの軸方向に対して４５度のファブリックプライの配向は、１４９に概略的に示されている。
【００５１】
ファブリックプライ１４２の配向は、図７に示した二つの間の角度を含む任意の角度に調節することができる。いくつかの実施例では、接着剤層１３０に最も近いファブリックプライ１４２は、一般に４５度でレイアップされる。試験により、このような配向が結合された境界面の剛性を荷重方向（軸方向１２１に平行であり得る）に低下させることが示されている。
【００５２】
いくつかの実施例では、くさび構造１４０のレイアップは、くさび構造１４０の第１のファブリックプライ１４２が、第１のファブリックプライ１４２に隣接する第２のファブリックプライ１４２と異なる方向に配向されるように、構築される。いくつかの実施例では、くさび構造１４０の個々のファブリックプライ１４２の配向は、タンク１２０の軸方向１２１に対して４５度からタンク１２０の軸方向１２１に対して０度まで変化する、交互又は連続パターンでレイアップされる。一部の実装態様では、配向は、二つの配向間で交互に変化する。
【００５３】
他の実装態様では、配向は、所定の配向順で変化する。例えば、いくつかの実装態様では、ファブリックプライ１４２の配向は、ファブリックプライの３分の２が４５度に配向され、ファブリックプライの３分の１が０度に配向されるように、順序付けされる。
【００５４】
再び図７を参照する。くさび構造１４０のレイアップ後、くさび構造１４０を硬化させて複合材料を形成する。いくつかの実施例では、くさび構造１４０は、タンク１２０と同じ材料である。いくつかの実施例では、くさび構造１４０は、タンク１２０と類似の材料である。いくつかの実施例では、それらは異なる形態の同じ材料であり、タンク１２０はテープから、くさび構造１４０はファブリックから、それぞれ構築される。
【００５５】
図８に示すように、接着剤１３０は、くさび構造１４０に適用されて、タンク１２０の円筒状の外面を越えて延びている。接着剤１３０は、くさび構造１４０をタンクスカート部１１０に結合するために、及びタンク１２０の円筒状の外面をタンクスカート部１１０に結合するために、使用されるだろう。
【００５６】
図９に示すように、タンクスカート部１１０は、接着剤１３０及びくさび構造１４０の上にレイアップされる。タンクスカート部１１０はくさび構造１４０を越えて延びて、Ｙジョイント１０２の一方の側を形成する。図１０は、タンク１２０及びタンクスカート部１１０の斜視図である。図示のタンクスカート部１１０は、タンク１２０の一方のドーム状端部１２４のみを越えて延びる。いくつかの実施例では、タンクスカート部１１０は、タンク１２０の両方のドーム状端部１２４を越えて延び、タンク１２０とタンクスカート部１１０との間には、タンク１２０の各ドーム状端部１２４に一つずつ、合わせて二つのＹジョイント１０２が形成される。
【００５７】
ここに開示される実施例は、第３の部材であるくさび構造１４０を、二つの荷重耐力壁であるタンク１２０とタンクスカート部１１０との間の接合部において利用する。くさび構造１４０のサイズ及びレイアップは、ジョイントを機能させるために、隣接する壁の厚さと併せて最適化することができる。このような実施例は特別な材料を必要としない。くさび構造１４０の剛性は、構造継手の隣接する二つの主要な壁と同じか又は極めて類似した層の複合材料層から製造することができる。隣接壁の材料に類似の材料を使用することにより類似の熱膨張係数が得られ、これは、熱収縮／膨張に起因する有害な応力の発生の回避を助ける。適切な層配向と、くさび構造１４０のサイズ及び形状とにより、くさび構造１４０の剛性を自由に調整することができる。くさび構造１４０の剛性は、大きな荷重を担持し、したがって一つの高い応力集中をより強度の低い二つの応力集中へと変換する機能も実施するように、隣接壁に匹敵する。
【００５８】
類似の材料のくさび構造１４０の導入に加えて、ここに開示される実施例は、二つの荷重耐力壁が接合する地点で荷重分散がジョイントに有害でない比になるように、一方の壁の厚さを他方の壁に対して緩やかに増加させる及び／又は減少させることによりそれら二つの壁の間での適当な荷重分散を達成する。
【００５９】
図１２は、方法５００の一つの実施例を示している。方法５００は、硬化済みの複合材料タンクのドーム状端部にくさび構造をレイアップすること５０２を含む。５０４では、方法５００は、くさび構造を硬化させることを含む。方法は、５０６において、くさび構造とタンクの周りにタンクスカート部をレイアップすることを更に含み、ここでタンクの壁とタンクスカート部の壁が、タンクとタンクスカート部と間のＹジョイントの二つの側を形成する。タンクは、Ｙジョイントにおいてより大きな厚さを有するようにテーパ付けされた壁厚を含む。次いで方法は終了する。
【００６０】
いくつかの実施例では、方法は、Ｙジョイントにおけるタンクの厚さと一緒に、くさび構造の長さ及び高さと同時にサイズ設定することを更に含む。構造の使用のパラメータに応じて、くさび構造のサイズとタンクの壁又はタンクスカート部の壁のテーパ比とを最適化するとともに、必要な材料の量と構造の総重量を最小化することができる。検討事項には、タンク内の応力及びタンクスカート部に掛かる大気圧が含まれる。
【００６１】
いくつかの実施例では、方法は、くさび構造をレイアップする前に、タンクに接着剤層を塗布することを含む。いくつかの実施例では、くさび構造をレイアップすることは、ファブリックプライをレイアップすることを含む。ファブリックプライは一つの配向を含む。いくつかの実施例では、接着剤層に隣接するファブリックプライの配向は、タンクの軸方向に対して傾斜している。いくつかの実装態様では、接着剤層に隣接するファブリックプライの配向は、タンクの軸方向に対して４５度である。いくつかの実施例では、接着剤層に隣接するファブリックプライの配向は、タンクの軸方向に対して５度と８５度の間である。くさび構造とタンクの間の結合された境界面における傾斜したファブリックプライは、結合された境界面の剛性を荷重方向に低下させる。
【００６２】
いくつかの実施例では、くさび構造の個々のファブリックプライの配向は、タンクの軸方向に対して４５度からタンクの軸方向に対して０度まで変化する、交互又は連続パターンでレイアップされる。いくつかの実装態様では、配向は交互である。他の実装態様では、配向は、別の所定の順序で変化する。
【００６３】
いくつかの実施例では、方法は、くさび構造とタンクの周りにタンクスカート部をレイアップすることを含み、更に、Ｙジョイントにおいてより大きな厚さを有するようにタンクスカート部の壁厚にテーパ付けすることを含む。
【００６４】
図示の順序で説明したが、方法は、順序付けされた複数の組み合わせのうちのいずれで進行してもよい。
【００６５】
上記の説明において、「上（ｕｐ）」、「下（ｄｏｗｎ）」、「上側（ｕｐｐｅｒ）」、「下側（ｌｏｗｅｒ）」、「水平（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、「垂直（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「左（ｌｅｆｔ）」、「右（ｒｉｇｈｔ）」、「上方（ｏｖｅｒ）」、「下方（ｕｎｄｅｒ）」などといった、特定の語が使用されていることがある。これらの語は、相互関係について触れている場合、必要に応じて、説明に何らかの明確性をもたらすために使用されている。しかし、これらの語は、絶対的な関係性、位置、及び／又は配向を含意することは意図していない。例えば、ある対象物に関し、この対象物の上下を逆にするだけで、「上側」表面が「下側」表面になり得る。それでも、これは依然として同じ対象物である。更に、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「備える／含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という語、及びこれらの変化形は、別途明示しない限り、「〜を含むが、それらに限定されない」ことを意味する。列挙されているアイテムは、別途明示しない限り、これらのアイテムのいずれか又はすべてが相互排他的及び／又は相互包括的であることを含意しない。「一つの（ａ／ａｎ）」、及び「その／この（ｔｈｅ）」という語も、別途明示しない限り、「一つ又は複数の（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」という意味を表わす。更に、「複数」という語は、「少なくとも二つ」のと定義することができる。
【００６６】
加えて、この明細書における、一つの要素が別の要素に「連結される」という事例は、直接的及び間接的連結を含み得る。直接的連結は、一つの要素が別の要素に連結されること、及び別の要素と何らかの接触を有することと定義することができる。間接的連結は、二つの要素間の連結であって、互いに直接的に接触してはいないが、連結された要素間に一つ又は複数の追加要素を有する連結と定義することができる。更に、ここで使用される場合、一つの要素を別の要素に固定することは、直接的に固定することと、間接的に固定することとを含み得る。加えて、ここで使用される「隣接する」とは、必ずしも接触を意味しない。例えば、一つの要素は、別の要素に接触することなく隣接し得る。
【００６７】
ここで、列挙されたアイテムと共に使用される「〜のうちの少なくとも一つ」という表現は、列挙されたアイテムのうちの一つ又は複数の種々の組み合わせが使用可能であり、必要とされるのは列挙されたアイテムのうち一つだけであり得ることを意味する。アイテムとは、特定の物体、物品、又はカテゴリであり得る。換言すると、「〜のうちの少なくとも一つ」は、列挙された中から任意の組み合わせのアイテム又は任意の数のアイテムが使用され得るが、列挙されたアイテムのすべてが必要とされるわけではないことを意味している。例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも一つ」は、「アイテムＡ」、「アイテムＡとアイテムＢ」、「アイテムＢ」、「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」、又は「アイテムＢとアイテムＣ」を意味し得る。いくつかの場合には、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも一つ」は、例えば、限定しないが、「２個のアイテムＡと１個のアイテムＢと１０個のアイテムＣ」、「４個のアイテムＢと７個のアイテムＣ」、又は他の適切な組み合わせを意味し得る。
【００６８】
別途指示されない限り、「第１」、「第２」等の語は、ここでは単に符号として使用されており、これらの語が言及するアイテムに、順序的、位置的、又は序列的な要件を課すことを意図するものではない。更に、例えば「第２」のアイテムへの言及は、例えば「第１」の、又はより小さい数が振られたアイテム、及び／又は例えば「第３」の、又はより大きな数が振られたアイテムの存在を、必要とすることも、排除することもない。
【００６９】
ここで、特定の機能を実施する「ように構成された」システム、装置、構造、物品、要素、構成要素、又はハードウエアは、いかなる変更も伴わずに特定の機能を実施することが実際に可能であり、更なる改変の後に特定のその機能を実施する能力を有し得るにすぎないというものではない。言い換えると、特定の機能を実施する「ように構成された」システム、装置、構造、物品、要素、構成要素、又はハードウエアは、その特定の機能を実施するという目的のために、特に選択、創出、実装、利用、プログラミング、且つ／又は設計されている。ここで、「〜するように構成された」という表現は、システム、装置、構造、物品、要素、構成要素、又はハードウエアが更なる改変を行わずに特定の機能を実施することを可能にする、システム、装置、構造、物品、要素、構成要素、又はハードウエアの特性が存在することを意味する。本開示の目的のために、特定の機能を実施する「ように構成され」ていると記載されているシステム、装置、構造、物品、要素、構成要素、又はハードウエアは、追加的又は代替的に、その機能を実施する「ように適合されている」、及び／又は実施する「ように動作可能である」と説明することもできる。
【００７０】
ここに含まれる概略的フロー図は概して、論理フロー図として記載されている。したがって、図示の順序及び名付けられたステップは、提示された方法の一実施例を示す。図示された方法の一つ又は複数のステップ又はそれらの一部分の機能、論理、又は効果と均等である他のステップ及び方法が想起されてもよい。加えて、用いられている形式及び記号は、方法の論理ステップを説明するために提供されており、方法の範囲を限定するものではないと理解される。フロー図には様々な種類の矢印及び線が用いられうるが、これらは、対応する方法の範囲を限定するものではないと理解される。実際、一部の矢印又はその他の接続部は、方法の論理フローのみを示すために使用され得る。例えば、矢印は、図示された方法の列挙されたステップ間の、不特定の長さの待機期間又はモニタリング期間を示し得る。加えて、特定の方法が行われる順序は、図示された対応するステップの順序に厳格に従っても、従わなくともよい。
【００７１】
更に、本開示は以下の条項による実施例を含む。
【００７２】
条項１．一つの物質を含有する構造であって、
円筒状の外面（１２２）とドーム状端部（１２４）とを含むタンク（１２０）、及び
タンク（１２０）の周囲に配置されたタンクスカート部（１１０）であって、タンク（１２０）の壁とタンクスカート部（１１０）の壁が、タンク（１２０）とタンクスカート部（１１０）との間のＹジョイント（１０２）の二つの側を形成する、タンクスカート部（１１０）
を備え、
Ｙジョイント（１０２）は、タンク（１２０）とタンクスカート部（１１０）との間に配置されたくさび構造（１４０）を含み、
Ｙジョイント（１０２）を形成するタンク（１２０）の壁又はタンクスカート部（１１０）の壁の少なくとも一つの厚さはテーパ付けされており、テーパ付けされたタンク（１２０）の壁又はタンクスカート部（１１０）の壁の少なくとも一つの厚さが、Ｙジョイント（１０２）から離れたところよりＹジョイント（１０２）において大きな厚さを有する、
構造。
【００７３】
条項２．Ｙジョイント（１０２）を形成するタンク（１２０）の壁の厚さがテーパ付けされている、条項１による構造。
【００７４】
条項３．Ｙジョイント（１０２）を形成するタンク（１２０）の壁の厚さが、Ｙジョイント（１０２）から離れたところよりも、Ｙジョイント（１０２）の長さ及びＹジョイント（１０２）の各側を越えて延びる長さに沿うところで大きい、条項１又は２による構造。
【００７５】
条項４．タンク（１２０）がプライのレイアップを含み、
Ｙジョイント（１０２）に沿ったプライのレイアップのプライ減少比が３０：１以上である、条項１−３のいずれか一つによる構造。
【００７６】
条項５．Ｙジョイント（１０２）を形成するタンクスカート部（１１０）の壁の厚さがテーパ付けされている、条項１−４のいずれか一つによる構造。
【００７７】
条項６．Ｙジョイント（１０２）を形成するタンクスカート部（１１０）の壁の厚さが、Ｙジョイント（１０２）から離れたところよりも、Ｙジョイント（１０２）の長さ及びＹジョイント（１０２）の各側を越えて延びる長さに沿うところで大きい、条項５による構造。
【００７８】
条項７．タンク（１２０）の壁の剛性及びくさび構造（１４０）の剛性が、実質的に同じである、条項１−６のいずれか一つによる構造。
【００７９】
条項８．Ｙジョイント（１０２）を形成するタンク（１２０）の壁の厚さがテーパ付けされており、
Ｙジョイント（１０２）を形成するタンクスカート部（１１０）の壁の厚さがテーパ付けされている、条項１−７のいずれか一つによる構造。
【００８０】
条項９．タンク（１２０）及びくさび構造（１４０）が、複合材料の同じファミリーに由来する材料から異なる形態に構築されており、
タンク（１２０）がテープを含み、
くさび構造（１４０）がファブリックを含む、条項１−８のいずれか一つによる構造。
【００８１】
条項１０．くさび構造（１４０）のレイアップが、くさび構造（１４０）の第１のファブリックプライ（１４２）が、第１のファブリックプライ（１４２）に隣接する第２のファブリックプライ（１４２）と異なる方向に配向されるように構築されている、条項９による構造。
【００８２】
条項１１．タンク（１２０）に最も近いファブリックプライ（１４２）が、タンク（１２０）の軸方向に対して４５度に配向されている、条項１０による構造。
【００８３】
条項１２．タンク（１２０）が加圧容器である、条項１−１１のいずれか一つによる構造。
【００８４】
条項１３．タンク（１２０）が複合材低温燃料タンクである、条項１−１２のいずれか一つによる構造。
【００８５】
条項１４．宇宙船の一部を形成する、条項１−１３のいずれか一つによる構造。
【００８６】
条項１５．一つの圧縮物質を含有する構造であって、
円筒状の外面（１２２）とドーム状端部（１２４）とを含む加圧タンク（１２０）、及び
加圧タンク（１２０）の周囲に配置されたタンクスカート部（１１０）であって、加圧タンク（１２０）の壁とタンクスカート部（１１０）の壁が、加圧タンク（１２０）とタンクスカート部（１１０）との間のＹジョイント（１０２）の二つの側を形成する、タンクスカート部（１１０）
を備え、
Ｙジョイント（１０２）が、加圧タンク（１２０）とタンクスカート部（１１０）との間に配置されたくさび構造（１４０）を含み、
Ｙジョイント（１０２）を形成する加圧タンク（１２０）の壁の厚さがテーパ付けされており、加圧タンク（１２０）の壁の厚さが、Ｙジョイント（１０２）から離れたところよりＹジョイント（１０２）において大きな厚さを有し、
くさび構造（１４０）が複数のファブリックプライのレイアップを含み、
くさび構造（１４０）の複数のファブリックプライのレイアップが、第１のファブリックプライと、第１のファブリックプライと異なる方向に配向された第２のファブリックプライとを含む、
構造。
【００８７】
条項１６．第１のファブリックプライが、第２のファブリックプライより加圧タンク（１２０）に近く、
第１のファブリックプライが、タンク（１２０）の軸方向に対して４５度に配向されている、
条項１５による構造。
【００８８】
条項１７．各々が複合材料から作製された壁スカート部（１１０）とタンク（１２０）とを一体化する方法（５００）であって、
タンク（１２０）が硬化した後で、くさび構造（１４０）をタンク（１２０）のドーム状端部（１２４）のテーパ付き厚さ部分にレイアップすること（５０２）、
タンク（１２０）のドーム状端部（１２４）にレイアップした後で、くさび構造（１４０）を硬化させること（５０４）、及び
くさび構造（１４０）を硬化させた後で、タンク（１２０）の壁とタンクスカート部（１１０）の壁が、中にくさび構造（１４０）が位置するタンク（１２０）とタンクスカート部（１１０）との間のＹジョイント（１０２）の二つの側を形成するように、くさび構造（１４０）とタンク（１２０）の周りにタンクスカート部（１１０）をレイアップすること（５０６）
を含む方法。
【００８９】
条項１８．くさび構造をレイアップするステップが、くさび構造（１４０）の第１のファブリックプライ（１４２）を、第１のファブリックプライ（１４２）に隣接する第２のファブリックプライ（１４２）と異なる方向に配向することを含む、条項１７による方法。
【００９０】
条項１９．タンク（１２０）に最も近いくさび構造（１４０）のファブリックプライ（１４２）が、タンク（１２０）の軸方向に対して４５度に配向される、条項１７又は１８による方法（５００）。
【００９１】
条項２０．タンクスカート部（１１０）をくさび構造（１４０）とタンク（１２０）の周りにレイアップすることが、タンクスカート部の厚さ（１１０）がＹジョイント（１０２）から離れたところよりＹジョイント（１０２）において大きくなるように、タンクスカート部の厚さ（１１０）にテーパ付けすることを更に含む、条項１７−１９のいずれか一つによる方法（５００）。
【００９２】
本発明の主題は、その本質及び実質的な特性から逸脱することなく、他の具体的な形態で具現化され得る。記載された実施例は、あらゆる点で例示にすぎず、限定的ではないと解釈するべきである。特許請求の範囲の意味及び均等な範囲に含まれるすべての変更は、特許請求の範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年5月11日(2020.5.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2020128815.tif 000015
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2020128815.tif 000016
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2020128815.tif 000017
【外国語明細書】
2020128815000001.pdf
2020128815000002.pdf
2020128815000003.pdf
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