(57)【要約】【課題】低コストかつ衝撃吸収性能が高い緩衝体を提供する。【解決手段】環状をなす衝撃吸収部材を備え、衝撃吸収部材は、中空管状をなす複数の複合材管６０が、衝撃吸収部材の中心軸線Ｏ１の径方向に延びる姿勢で中心軸線Ｏ１の周方向に配列されることで構成されており、各複合材管６０は、該複合材管６０の延在方向に平行に延びる縦糸と、複合材管６０の周方向に平行に延びる横糸とからなる繊維と、これら繊維を包含する樹脂と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衝撃吸収部材を備え、
前記衝撃吸収部材は、衝撃を吸収可能な柱状構造体が複数まとまって同様の方向に配列されることで構成されている緩衝体。
【請求項２】
前記衝撃吸収部材は、環状をなしている請求項１に記載の緩衝体。
【請求項３】
前記衝撃吸収部材は、前記柱状構造体が前記衝撃吸収部材の中心軸線の径方向に延びる姿勢で前記中心軸線の周方向に配列されることで構成されている請求項２に記載の緩衝体。
【請求項４】
前記衝撃吸収部材は、前記中心軸線の周方向に配列された複数のブロック体から構成されており、
前記ブロック体は、
複数の前記柱状構造体が平行に束ねられたものを含んで構成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の緩衝体。
【請求項５】
前記ブロック体は、前記中心軸線の径方向に平行な一の前記柱状構造体に、他の複数の前記柱状構造体が平行に束ねられたものを含んで構成されている請求項４に記載の緩衝体。
【請求項６】
前記衝撃吸収部材は、前記中心軸線の周方向に配列された複数の前記ブロック体を前記中心軸線方向に複数層を積層させることで構成されており、
互いに積層された前記ブロック体同士は、前記柱状構造体の姿勢が互いに異なる請求項４又は５に記載の緩衝体。
【請求項７】
互いに積層された前記ブロック体同士は、前記中心軸線の周方向の端部が、互いに周方向にずれている請求項６に記載の緩衝体。
【請求項８】
前記衝撃吸収部材は、前記中心軸線の周方向に配列された複数のブロック体から構成されており、
前記ブロック体は、複数の柱状構造体を前記中心軸線の直交する平面状で束ねてなる層状構造体を、前記中心軸線方向に複数層を積層させたものを含んで構成されており、
互いに積層された前記層状構造体同士は、前記柱状構造体の姿勢が互いに異なる請求項１から７のいずれか一項に記載の緩衝体。
【請求項９】
互いに積層された前記層状構造体同士は、前記中心軸線の周方向の端部が互いに周方向にずれている請求項８に記載の緩衝体。
【請求項１０】
前記柱状構造体は、中空管状をなす複合材管である請求項１から９のいずれか一項に記載の緩衝体。
【請求項１１】
前記ブロック体は、前記中心軸線の周方向の両端が、前記中心軸線の径方向に沿うように切り欠かれた形状をなしている請求項４から１０のいずれか一項に記載の緩衝体。
【請求項１２】
前記ブロック体を構成する複数の複合材管は、互いに結合されている請求項４から１１のいずれか一項に記載の緩衝体。
【請求項１３】
前記ブロック体を構成する複数の前記複合材管が埋め込まれることで、これら複合材管互いに平行をなすように束ねる被埋込部材をさらに備える請求項４から１１のいずれか一項に記載の緩衝体。
【請求項１４】
前記緩衝体は、前記ブロック材を荷重が付与される方向となる前記中心軸線の径方向に積層されて構成されている４から１３のいずれか一項に記載の緩衝体。
【請求項１５】
前記中心軸線の径方向に積層されたブロック材同士は、周方向の端部の位置が互いに異なる請求項１３に記載の緩衝体。
【請求項１６】
各前記複合材管は、
該複合材管の延在方向に平行に延びる縦糸と、前記複合材管の周方向に平行に延びる横糸とからなる繊維と、これら繊維を包含する樹脂と、
を有する請求項１から１５のいずれか一項に記載の緩衝体。
【請求項１７】
内部に放射性物質を収容する前記中心軸線に沿って延びる筒状をなす輸送容器と、
前記輸送容器の端部の外周に装着された請求項１から１６のいずれか一項に記載の緩衝体と、
を備えるキャスク。
【請求項１８】
複数の柱状構造体を作成する柱状構造体製造工程と、
複数の前記柱状構造体を平行に束ねることで複数のブロック体を製造するブロック体製造工程と、
該ブロック体における前記柱状構造体の配列方向の端部同士を互いに接続することで、環状をなす衝撃吸収部材を組み立てる組み立て工程と、
を含む緩衝体の製造方法。
【請求項１９】
前記柱状構造体は、中空管状をなす複合材管である請求項１８に記載の緩衝体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、緩衝体、キャスク及び緩衝体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用済み核燃料は高放射性物質を含む。そのため、使用済み核燃料は、原子力発電所の冷却水ピットで所定の期間、冷却された後、キャスクに収容され、トラック又は船舶等で再処理施設又は使用済み核燃料貯蔵施設に輸送されて、貯蔵される。
【０００３】
キャスクは円筒形状をなしており、当該円筒形状の両端部には、緩衝体が設けられている。
このような緩衝体として、例えば特許文献１には、鋼製のケーシングの内部に木材を衝撃吸収部材として充填したものが開示されている。
また、例えば特許文献２には、鋼製のケーシングの内部に金属製又は合成樹脂性の中空球体を充填したものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０９０７５３号公報
【特許文献２】特開２０００−１６８８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、より安全にキャスクを輸送するためには、より衝撃吸収性能が高い緩衝体の実現が求められている。また、同時に緩衝体としての低コスト化も求められている。当該課題はキャスクのみならず、他の輸送用の緩衝体でも同様である。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、低コストかつ衝撃吸収性能が高い緩衝体、及び該緩衝体を備えたキャスク、並びに緩衝体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用している。
即ち、本発明の第一態様に係る緩衝体は、衝撃吸収部材を備え、前記衝撃吸収部材は、衝撃を吸収可能な柱状構造体が複数まとまって同様の方向に配列されることで構成されている。
【０００７】
このような構造により、柱状構造体の延在方向から該柱状構造体に衝撃が付与された場合には、該柱状構造体が潰れるように変形することで、衝撃を効果的に吸収することができる。
なお、柱状構造体は、中実ポーラス構造、中空構造、中空穴あき構造であってもよい。また、柱状構造体はテーパを有していても良い。また、衝撃構造体は、互いに特性が異なる複数の柱状構造体を含んでもよい。さらに、柱状構造体の例えば端部をテーパ状にする等して低強度部を設けても良い。これによって初期破壊を制御することができる。また、柱状構造体の一部又は複数個所の外径を変化させてもよい。
【０００８】
上記緩衝体は、前記衝撃吸収部材は、環状をなしていることが好ましい。
【０００９】
上記緩衝体では、前記衝撃吸収部材は、前記柱状構造体が前記衝撃吸収部材の中心軸線の径方向に延びる姿勢で前記中心軸線の周方向に配列されることで構成されていることが好ましい。
【００１０】
上記緩衝体では、前記衝撃吸収部材は、前記中心軸線の周方向に配列された複数のブロック体から構成されており、前記ブロック体は、複数の前記柱状構造体が平行に束ねられたものを含んで構成されていることが好ましい。
【００１１】
上記緩衝体では、前記ブロック体は、前記中心軸線の径方向に平行な一の前記柱状構造体に、他の複数の前記柱状構造体が平行に束ねられたものを含んで構成されていることが好ましい。
【００１２】
上記緩衝体では、前記衝撃吸収部材は、前記中心軸線の周方向に配列された複数の前記ブロック体を前記中心軸線方向に複数層を積層させることで構成されており、互いに積層された前記ブロック体同士は、前記柱状構造体の姿勢が互いに異なることが好ましい。
【００１３】
これにより、荷重に対する方向性がロバストになる。方向性のズレ角度としては、荷重方向（中心軸線の径方向）を０°とした場合に好ましくは±１０°、より好ましくは±５°、最も好ましくは±２°である。
【００１４】
上記緩衝体では、互いに積層された前記ブロック体同士は、前記中心軸線の周方向の端部が、互いに周方向にずれていることが好ましい。
【００１５】
ブロック体同士の端部をずらすことで、周期的に高性能部分や低強度部分が集中することを抑制し、均一な性能を得られるだけでなく、組立時に隣り合うブロックを配する際、互いに嵌め合う形となり、組立のズレを防止できる。
【００１６】
上記緩衝体では、前記衝撃吸収部材は、前記中心軸線の周方向に配列された複数のブロック体から構成されており、前記ブロック体は、複数の柱状構造体を前記中心軸線の直交する平面状で束ねてなる層状構造体を、前記中心軸線方向に複数層を積層させたものを含んで構成されており、互いに積層された前記層状構造体同士は、前記柱状構造体の姿勢が互いに異なることが好ましい。
【００１７】
これにより、上記同様、荷重に対する方向性がロバストになる。方向性のズレ角度としては、荷重方向（中心軸線の径方向）を０°とした場合に好ましくは±１０°、より好ましくは±５°、最も好ましくは±２°である。
【００１８】
上記緩衝体では、互いに積層された前記層状構造体同士は、前記中心軸線の周方向の端部が互いに周方向にずれていることが好ましい。
【００１９】
上記緩衝体では、前記柱状構造体は、中空管状をなす複合材管であることが好ましい。
【００２０】
上記緩衝体では、前記ブロック体は、前記中心軸線の周方向の両端が、前記中心軸線の径方向に沿うように切り欠かれた形状をなしていることが好ましい。
【００２１】
径方向に沿うように切り欠かれた形状をなす層の単層または各層において、層を構成する各管の内、長管とそれより短い短管では異なる特性の管を用いても良い。その際、長管には衝撃吸収性能が高い管を用いることが好ましい。
【００２２】
上記緩衝体では、前記ブロック体を構成する複数の複合材管は、互いに結合されていることが好ましい。
【００２３】
結合状態として、隙間なく接する形で結合していることが好ましい。結合方法として、接着が好ましく、接着剤による接着が好ましい。
【００２４】
上記緩衝体では、前記ブロック体を構成する複数の前記複合材管が埋め込まれることで、これら複合材管互いに平行をなすように束ねる被埋込部材をさらに備えることが好ましい。
【００２５】
上記緩衝体では、前記緩衝体は、前記ブロック材を荷重が付与される方向となる前記中心軸線の径方向に積層されて構成されていることが好ましい。
【００２６】
上記緩衝体では、前記中心軸線の径方向に積層されたブロック材同士は、周方向の端部の位置が互いに異なることが好ましい。
【００２７】
上記緩衝体では、各前記複合材管は、該複合材管の延在方向に平行に延びる縦糸と、前記複合材管の周方向に平行に延びる横糸とからなる繊維と、これら繊維を包含する樹脂と、を有することが好ましい。
【００２８】
複合材管は横糸より縦糸の割合が多いことが好ましい。異種の繊維を含むハイブリットの複合材管であってもよい。ブロック内、各層内に特性の異なる複合材管が配されてもよい。
【００２９】
本発明の第二態様に係るキャスクは、内部に放射性物質を収容する前記中心軸線に沿って延びる筒状をなす輸送容器と、前記輸送容器の端部の外周に装着された請求項１から１６のいずれか一項に記載の緩衝体と、を備える。
【００３０】
本発明の第三態様に係る緩衝体の製造方法は、複数の柱状構造体を作成する柱状構造体製造工程と、複数の前記柱状構造体を平行に束ねることで複数のブロック体を製造するブロック体製造工程と、該ブロック体における前記柱状構造体の配列方向の端部同士を互いに接続することで、環状をなす衝撃吸収部材を組み立てる組み立て工程と、を含むことが好ましい。
【００３１】
上記緩衝体の製造方法では、前記柱状構造体は、中空管状をなす複合材管であることが好ましい。
【００３２】
本発明の他の態様に係る緩衝体は、中心軸線を中心とする環状をなす衝撃吸収部材を備え、前記衝撃吸収部材は、中空管状をなす複数の複合材管が前記中心軸線の径方向に延びる姿勢で前記中心軸線の周方向に配列されることで構成されており、各前記複合材管は、該複合材管の延在方向に平行に延びる縦糸と、前記複合材管の周方向に平行に延びる横糸とからなる繊維と、これら繊維を包含する樹脂と、を有していてもよい。
【００３３】
上記構成の緩衝体によれば、緩衝体に対して中心軸線の径方向から外力が加わった場合に、中心軸線の径方向に延びる複合材管からなる衝撃吸収部材が高い衝撃吸収性能を発揮する。即ち、複合材管は縦糸及び横糸からなる繊維を有しているため、複合材管の延在方向（管軸方向）からの荷重に対する衝撃を効果的に吸収できる。
ここで仮に複合材管の繊維が横糸のみである場合、管軸方向からの大きな荷重が加わった際には衝撃を十分に吸収することができず座屈してしまう。また、吸収しきれなかった荷重により周囲の複合材管も損傷を受ける。一方、仮に複合材管の繊維が縦糸のみである場合、複合材管は管軸方向に容易に裂けてしまい、やはり十分に衝撃を吸収することができない。
これに対して本発明では、複合材管の繊維が縦糸及び横糸を有している。そのため、管軸方向からの大きな荷重が加わった際には、管軸方向に裂けながらも裂けた部分同士が横糸によって拘束されているため、当該拘束力に基づいて衝撃を吸収しながら分離するといった破壊態様を示す。したがって、径方向外側からの荷重を効果的に吸収することができる。
【００３４】
上記緩衝体では、前記衝撃吸収部材が、前記中心軸線の周方向に配列された複数のブロック体から構成されており、前記ブロック体は、前記中心軸線の径方向に平行な一の前記複合材管に、他の複数の前記複合材管が平行に束ねられることで構成されていてもよい。
【００３５】
ここで、全ての複合材管が緩衝体の中心軸線の径方向に平行となるように放射状に配列した場合には、各複合材管同士の間には径方向外側に向かう程に広がる隙間が形成される。このように隙間が形成されてしまえば、衝撃の付加時に各複合材管同士の隙間を広げる方向に力が生じてしまう。各複合材管はその延在方向の荷重に対して最も衝撃吸収能力を発揮するが、荷重が他の方向に分散してしまえば、複合材管に座屈や折損が生じてしまい、当該衝撃吸収能力を発揮できない。そのため、緩衝体全体として衝撃吸収能力が低下してしまう。
これに対して、本発明では、各ブロック体で複合材管が互いに平行に密集して配置されているため、径方向外側の部分で複合材管同士の隙間が過大となってしまうことはない。したがって、隙間の拡大を回避できる他、複合材管の折損、座屈といった衝撃を吸収しきれない破壊態様を回避できる。
さらに、複合材管を放射状に配列する場合には、特殊な治具が必要となり、また、複合材管をテーパ状に形成する等の労力が生じコストが増加する。これに対して、本発明では単に平行に束ねればよいため、製作コストを低減できるといった利点がある。
【００３６】
上記緩衝体では、前記ブロック体が、前記中心軸線の周方向の両端が、前記中心軸線の径方向に沿うように切り欠かれた形状をなしていてもよい。
【００３７】
これによって、複数のブロック体の両端同士を接続することで、環状をなす衝撃吸収部材を容易に組み立てることができる。
【００３８】
上記緩衝体では、前記ブロック体を構成する複数の複合材管は、互いに接着剤によって束ねられていてもよい。
【００３９】
これによって、ブロック体を容易に構成することができる。
【００４０】
上記緩衝体では、前記ブロック体を構成する複数の前記複合材管が埋め込まれることで、これら複合材管互いに平行をなすように束ねる被埋込部材をさらに備えていてもよい。
【００４１】
これによって、ブロック体を容易に構成することができる他、各複合材管同士が分離されるため、荷重をより適切に吸収することができる。
【００４２】
本発明の他の態様のキャスクは、内部に放射性物質を収容する前記中心軸線に沿って延びる筒状をなす輸送容器と、前記輸送容器の端部の外周に装着された上記いずれかの緩衝体と、を備える。
【００４３】
これによって、外力に対して効果的な衝撃吸収性能を発揮できるため、より安全に放射性物質を輸送することができる。
【００４４】
本発明の他の態様に係る緩衝体の製造方法は、複数の複合材管を作成する管製造工程を備え、前記複合材管は、該複合材管の延在方向に平行に延びる縦糸と、前記複合材管の周方向に平行に延びる横糸とからなる繊維と、これら繊維を包含する樹脂とを有しており、前記管製造工程の後に、複数の前記複合材管を平行に束ねることで複数のブロック体を製造するブロック体製造工程と、該ブロック体における前記複合材管の配列方向の端部同士を互いに接続することで、環状をなす衝撃吸収部材を組み立てる組み立て工程と、を含む。
【００４５】
これによって、衝撃吸収性能の高い緩衝体を、低コストに製造することができる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明の低コストかつ衝撃吸収性能が高い緩衝体、及び該緩衝体を備えたキャスク、並びに上記緩衝体の製造方法を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第一実施形態に係るキャスクの側面図である。
【図２】第一実施形態に係る緩衝体を緩衝体の中心軸線方向から見た図である。
【図３】第一実施形態に係る衝撃吸収部材を構成するブロック体の斜視図である。
【図４】第一実施形態に係る衝撃吸収部材を構成する複合材管の斜視図である。
【図５】第一実施形態に係る衝撃吸収部材の製造方法を説明するフローチャートである。
【図６】第二実施形態に係る衝撃吸収部材を構成するブロック体の斜視図である。
【図７】変形例のブロック体を構成する層状構造体を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明の第一実施形態に係る緩衝体を備えたキャスクについて図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、キャスク１００は、輸送容器１０及び一対の緩衝体２０によって構成されている。
【００４９】
輸送容器１０は、円筒形状をなす容器本体１０ａを有している。容器本体１０ａは中心軸線Ｏ１に沿って延びる筒状をなしており、中心軸線Ｏ１方向の両端が閉塞されている。容器本体１０ａの中心軸線Ｏ１方向の一端は、開閉可能とされている。容器本体１０ａの内部には、放射性物質を含む使用済み核燃料１１が収容されている。使用済み核燃料１１は、容器本体１０ａの一端を開状態とすることで収容され、輸送時には当該一端が閉塞される。これにより輸送時は容器本体１０ａの内部は密封状態とされる。
【００５０】
緩衝体２０は、ケーシング３０及び衝撃吸収手段４０を備えている。
ケーシング３０は、中心軸線Ｏ１を中心とした円盤状をなす部材であって、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。ケーシング３０における輸送容器１０側を向く面には、該輸送容器１０の両端部が嵌め込まれる凹部３１がそれぞれ形成されている。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。
【００５１】
ケーシング３０の内部空間は、中心軸線Ｏ１方向における凹部３１の形成範囲の部分が環状をなす環状空間３２とされており、凹部３１よりもさらに中心軸線Ｏ１方向の外方の部分が円盤状空間３３とされている。
【００５２】
衝撃吸収手段４０は、第一衝撃吸収部材４０Ａと第二衝撃吸収部材４０Ｂを備える。第一衝撃吸収部材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。第一衝撃吸収部材４０Ａとしては任意の構成を採用することができる。第二衝撃吸収部材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。以下では、本発明が適用されている第二衝撃吸収部材４０Ｂを単に衝撃吸収部材４０Ｂと称する。
【００５３】
以下、衝撃吸収部材４０Ｂについて、図２〜４を参照して説明する。
衝撃吸収部材４０Ｂは、中心軸線Ｏ１を中心とした環状をなす部材であって、ケーシング３０を介して輸送容器１０の両端における外周に装着される。衝撃吸収部材４０Ｂは、複数のブロック体５０によって構成されている。
【００５４】
図３に示すように、ブロック体５０は、複数の複合材管６０（柱状構造体）を密集して束ねることによって構成されている。ブロック体５０は、中心軸線Ｏ１方向から見た概略形状が台形状をなしており、当該形状を維持したまま中心軸線Ｏ１方向に厚さを有する形状とされている。
【００５５】
図４に示すように、複合材管６０は、一定の径で延びる中空管状の部材である。複合材管６０は、繊維６２を樹脂６１によって包含した強化繊維プラスチックによって形成されている。具体的には、複合材管６０は、繊維６２が二方向に交差するように織り込まれた織布をプラスチック樹脂で含浸したＦＲＰシートによって構成されている。ＦＲＰシートは例えば、ＣＦＲＰやＧＦＲＰ等で構成されている。
【００５６】
このようなＦＲＰシートを筒状に巻きながら積層させることによって、複合材管６０が構成されている。
ここで、当該ＦＲＰシートによって複合材管６０が構成された状態では、樹脂６１によって包含された二方向に交差する繊維６２は、縦糸６２ａ及び横糸６２ｂとの二つの姿勢をなしている。縦糸６２ａは、複合材管６０の延在方向（管軸Ｏ２方向）に平行に延びている。横糸６２ｂは、複合材管６０の管軸Ｏ２方向に直交する周方向に延びている。このように、本実施形態の複合材管６０では、繊維６２が縦糸６２ａと横糸６２ｂのみから構成されている。
なお、繊維６２全体における縦糸６２ａの占める割合は横糸６２ｂの占める割合よりも大きく設定されている。
【００５７】
このような複合材管６０によってブロック体５０が構成されている。ブロック体５０を構成する複合材管６０のうち少なくとも一の複合材管６０は、中心軸線Ｏ１の径方向に平行に配置されている。本実施形態では、複合材管６０の配列方向である幅方向の中央（中心軸線Ｏ１の周方向の中央）に配置された複合材管６０が中心軸線Ｏ１の径方向に平行に配置されており、当該複合材管６０に他の複合材管６０が平行となるように配列されている。なお、ブロック体５０の製造過程では、単に複数の複合材管６０を互いに平行となるように配列させており、ブロック体５０を組み立てることで環状の衝撃吸収部材４０Ｂを形成する過程で、そのうちの複合材管６０のいずれかが中心軸線Ｏ１に平行に配置される。
【００５８】
ブロック体５０では、中心軸線Ｏ１方向から見た際に、幅方向の両端が斜めに切り欠かれた形状をなしている。即ち、ブロック体５０の両端は、中心軸線Ｏ１の径方向外側から内側に向かうにしたがってブロック体５０の中央に向かって斜めに切り欠かれている。
本実施形態では複数の複合材管６０が互いに接着剤によって接着されることによって、ブロック体５０が構成されている。なお、複合材管６０同士が互いに隙間なく結合されるのであれば、接着剤以外の手段でこれら複合材管６０が結合されていてもよい。
【００５９】
このようなブロック体５０が、幅方向の両端で互い対向するように配置されることで、環状をなす衝撃吸収部材４０Ｂが構成されている。即ち、軸線方向視で台形状をなすブロック体５０が、該ブロック体５０の幅方向に順次配列されていることで、全体として円形に近い形状を有する環状の衝撃吸収部材４０Ｂが構成されている。
【００６０】
なお、ブロック体５０がケーシング３０によって収容されて保持されることで、複数のブロック体５０による環状の衝撃吸収部材４０Ｂが構成されてもよいし、ブロック体５０の幅方向の端部が互いに接着剤等によって接合されることで環状の衝撃吸収部材４０Ｂが構成されていてもよい。
【００６１】
次に、本実施形態の衝撃吸収部材４０Ｂの製造方法について図５に示すフローチャートを用いて説明する。当該製造方法は、管製造工程Ｓ１、ブロック体製造工程Ｓ２及び組み立て工程Ｓ３と含む。
【００６２】
管製造工程Ｓ１では、上述した複合材管６０を製造する。複合材管６０は、ＦＲＰシートを多層に巻き付けることで管形状に形成される。この際、ＦＲＰシートの二方向の繊維６２のうち、一方が管軸Ｏ２方向に平行となり、他方が複合材管６０の周方向に平行となるようにする。
【００６３】
管製造工程Ｓ１の後に、ブロック体製造工程Ｓ２を実行する。管製造工程Ｓ１は、より詳細には、複合材管６０を一体化させる工程、部分的に切削を行う工程の２つの工程を含む。
即ち、まず、多数の複合材管６０を互いに平行となるように接着剤によって密集させ、一体に束ねる。この際、衝撃吸収部材４０Ｂの周方向のみならず、中心軸線Ｏ１方向にも複数の複合材管６０が重なるようにする。次いで、束ねた多数の複合材管６０の配列方向の両端部（衝撃吸収部材４０Ｂの周方向の両端部）を斜めに平面状に切り取る。これによって、ブロック体５０が製造される。
【００６４】
ブロック体製造工程Ｓ２の後に、組み立て工程Ｓ３を行う。この組み立て工程Ｓ３は、製造された複数のブロック体５０の幅方向の端面同士を対向させることで、全体として環状の衝撃吸収部材４０Ｂを組み立てる工程である。上述したように、ケーシング３０に各ブロック体５０を収容することで、環状の衝撃吸収部材４０Ｂを構成してもよいし、各ブロック体５０同士を接合することで衝撃吸収部材４０Ｂを構成してもよい。
【００６５】
次に、上記構成の緩衝体２０及びキャスク１００の作用効果について説明する。
キャスク１００の輸送時に緩衝体２０に対して中心軸線Ｏ１の径方向外側から外力が加わったとする。本実施形態では、緩衝体２０の内部の衝撃吸収部材４０Ｂを構成する複合材管６０が、中心軸線Ｏ１の径方向に延びている。そのため、複合材管６０による高い衝撃吸収性能を発揮することができる。即ち、複合材管６０は縦糸６２ａ及び横糸６２ｂからなる繊維６２を有しているため、複合材管６０の延在方向（管軸Ｏ２方向）からの荷重に対する衝撃を効果的に吸収できる。
なお、「中心軸線Ｏ１の径方向に延びている」とは、当該径方向に平行に延びている状態を含むことはもちろん、多少傾斜して延びている場合も含む。
【００６６】
ここで仮に複合材管６０の繊維６２が横糸６２ｂのみである場合、中心軸線Ｏ１の径方向外側、即ち、管軸Ｏ２方向からの大きな荷重が加わった際には、衝撃を十分に吸収することができず、複合材管６０自体が座屈し、場合によっては折損してしまう。即ち、複合材管６０の管軸Ｏ２方向の荷重に対して対抗する繊維６２がないため、どうしても強度不足が生じてしまう。
さらに、吸収しきれなかった荷重が周囲の複合材管６０に作用することにより、これら周囲の複合材管６０も損傷を受ける。この場合、周囲の複合材管６０には、予期せぬ方向から荷重が付与されることになるため、やはり衝撃吸収性能を発揮することはできない。
【００６７】
一方、仮に複合材管６０の繊維６２が縦糸６２ａのみである場合、複合材管６０は縦糸６２ａの形成方向にしたがって管軸Ｏ２方向に容易に裂けてしまい、やはり十分に衝撃を吸収することができない。この場合も、上記同様、周囲の複合材管６０にも荷重が作用してしまい、これら周囲の複合材管６０が衝撃吸収性能を発揮することなく損傷する。
【００６８】
これに対して本実施形態では、複合材管６０の繊維６２が縦糸６２ａ及び横糸６２ｂを有している。そのため、管軸Ｏ２方向からの大きな荷重が加わった際には、管軸Ｏ２方向に裂けながらも裂けた部分同士が横糸６２ｂによって拘束されているため、当該拘束力に基づいて衝撃を吸収しながら分離するといった破壊態様を示す。したがって、縦糸６２ａにしたがって裂ける過程で、横糸６２ｂによる拘束力が生じることで、複合材管６０が破壊される過程で管軸Ｏ２方向の荷重が効果的に吸収される。以上から、本実施形態によれば、中心軸線Ｏ１の径方向外側からの荷重を効果的に吸収することができる。
【００６９】
なお、複合材管６０の繊維６２の二方向に延びる糸がそれぞれ管軸Ｏ２方向及び複合材管６０の周方向の双方に対して斜めの状態であっても、上記のような破壊態様は生じず、本実施形態の作用効果を得ることはできない。
【００７０】
さらに本実施形態では、衝撃吸収部材４０Ｂが複数のブロック体５０から構成されており、各ブロック体５０は、複数の複合材管６０が平行に密集されることで構成されている。これによって、製造コストを抑えながら、高い衝撃吸収性能を実現することができる。
【００７１】
即ち、例えば仮に全ての複合材管６０が緩衝体２０の中心軸線Ｏ１の径方向に平行となるように放射状に配列した場合、各複合材管６０同士の間には径方向外側に向かう程に広がる隙間が形成される。
このように隙間が形成されてしまえば、中心軸線Ｏ１の径方向外側からの荷重によって、各複合材管６０同士の隙間を広げる方向に分力が作用してしまう。上述の通り、各複合材管６０はその延在方向の荷重に対して最も衝撃吸収能力を発揮する。しかしながら、荷重が他の方向に分散してしまえば、複合材管６０に座屈や折損が生じてしまい、当該衝撃吸収能力を発揮できない。そのため、緩衝体２０全体として衝撃吸収能力が低下してしまう。
【００７２】
これに対して、本実施形態では、各ブロック体５０で複合材管６０が互いに平行に密集して配置されている。そのため、径方向外側の部分のみで複合材管６０同士の隙間が大きくなることはない。したがって、不用意な複合材管６０の間の隙間の拡大を回避できる。さらに、当該隙間の拡大を回避することで、中心軸線Ｏ１の径方向外側からの荷重の分力が予期せぬ方向に作用することを抑制できる。そのため、周囲の複合材管６０の折損、座屈を回避することができ、即ち、荷重による衝撃を吸収しきれない破壊態様となってしまうことを回避できる。
【００７３】
さらに、例えば複合材管６０を放射状に配列する場合には、位置調整を行うための特殊な治具が必要となる。その他、複合材管６０をテーパ状に形成する等の労力が生じコストが増加してしまう。これに対して、本実施形態では単に複合材管６０同士を平行に束ねればよいため、製作コストを低減できる。
【００７４】
また、本実施形態では、ブロック体５０の周方向の両端が斜めに切り欠かれた形状とされているため、当該ブロック体５０を周方向に順次配列することで、環状をなす衝撃吸収部材４０Ｂを容易に構成することができる。
さらに、ブロック体５０は複合材管６０を接着剤によって互いに接合することで構成されているため、容易にブロック体５０を製造することができる。
【００７５】
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。第二実施形態で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。
第一実施形態のブロック体５０は複数の複合材管６０を接着剤で接合して密集・一体化させていた。これに対して第二実施形態のブロック体１５０では、複数の複合材管６０を被埋込部材１６０によって密集・一体化させている。
【００７６】
被埋込部材１６０は、例えば発泡樹脂や木材等によって構成されており、複数の複合材管６０が埋め込まれることによって、これら複合材管６０が互いに平行に密集・一体化される。なお、被埋込部材１６０は、上記以外の材料から構成されていてもよい。
被埋込部材１６０が発砲樹脂の場合、複合材管６０を発砲樹脂に埋め込みながら該発砲樹脂内に収容空間を形成してもよいし、複合材管６０を互いに平行に組んだ後に、その間に発砲樹脂を供給して固化させて形成してもよい。また、被埋込部材１６０が木材の場合、複合材管６０を収容するための孔部を予め形成しており、複合材管６０を当該孔部に嵌め込むことによって設置してもよい。
【００７７】
このような第二実施形態のブロック体１５０を用いた場合であっても、第一実施形態同様、複数が配列されることで全体として環状をなす衝撃吸収部材４０Ｂが構成される。したがって、第一実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００７８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００７９】
例えば第一実施形態では、ブロック体５０を中心軸線Ｏ１から見て台形状に形成した。しかしながらこれに限定されることはなく、例えばブロック体５０が扇形状をなすように構成してもよい。この場合、複合材管６０を互いに平行に密集・一体化させた後に、切削することで扇形状を構成してもよい。また、複合材を配列する過程で、ブロック体５０における中心軸線Ｏ１の径方向内側の端部及び径方向外側の端部が円弧状をなすようにしてもよい。
【００８０】
実施形態では、衝撃吸収部材を用いた緩衝体２０を、使用済み核燃料１１を輸送する輸送容器１０に適用したキャスク１００を例に説明した。しかしながらこれに限定することはなく、例えば輸送時や設置時に衝撃が及ぶことを回避することが必要なあらゆる物を対象として、本発明の緩衝体２０を適用してもよい。
【００８１】
複合材管６０の繊維６２は、必ずしも縦糸６２ａ及び横板６２ｂから構成されていなくてもよい。繊維６２が管軸Ｏ２に対して捩じれるように、かつ、互いに交差するように延びていてもよい。
【００８２】
また、実施形態では、いわゆる繊維６２がシートワインディングをなす例について説明したが、これに限定されることはなく、例えば繊維６２がフィラメントワインディングであってもよい。
【００８３】
なお、複合材管６０に代えて、柱状構造体を用いてもよい。柱状構造体としては、柱状をなす中実ポーラス構造、中空構造、中空穴あき構造を用いることができる。また、柱状構造体はテーパを有していても良い。また、衝撃吸収部材としての第二衝撃吸収部材４０Ｂは、互いに特性が異なる複数の柱状構造体を含んでもよい。さらに、柱状構造体の例えば端部をテーパ状にする等して低強度部を設けても良い。これによって初期破壊を制御することができる。また、柱状構造体の一部又は複数個所の外径を変化させてもよい。
【００８４】
また、衝撃吸収部材を構成する柱状構造体は、複数まとまって同様の方向に配置されていればよい。
実施形態では、衝撃吸収部材としての第二衝撃吸収部材４０を環状に構成した例について説明したが、必ずしも環状でなくてもよい。
【００８５】
衝撃吸収部材は、中心軸線Ｏ方向にブロック体５０が積層されることで構成されていてもよい。この際、互いに積層されるブロック体５０における柱状構造体としての複合材管６０の姿勢は互いに異なっていてもよい。さらに、互いに積層されるブロック体５０同士は、周方向の端部の位置が互いにずれていてもよい。
【００８６】
周方向に配列される各ブロック体５０は、例えば図７に示すように、中心軸線Ｏに直交する平面状に互いに平行に配列してなる層状構造体７０を中心軸線方向に複数積層させて構成してもよい。この際、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように各層の層状構造体７０は、それぞれ柱状構造物７１の姿勢が異なるものであってもよい。さらに、各層状構造体７１の周方向の端部（図７の左右方向の端部）が互いにずれていてもよい。
【００８７】
さらに、ブロック材５０は、荷重が付与される方向となる中心軸線Ｏの径方向に積層されていてもよい。また、中心軸線Ｏの径方向に積層されたブロック材５０同士は、周方向の端部の位置が互いに異なっていてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１０  輸送容器
１１  使用済み核燃料
２０  緩衝体
３０  ケーシング
３１  凹部
３２  環状空間
３３  円盤状空間
４０  衝撃吸収手段
４０Ａ       第一衝撃吸収部材
４０Ｂ       第二衝撃吸収部材（衝撃吸収部材）
５０  ブロック体
６０  複合材管（柱状構造体）
６１  樹脂
６２  繊維
６２ａ       縦糸
６２ｂ       横糸
７０  層状構造体
７１  柱状構造体
１００       キャスク
１５０       ブロック体
１６０       被埋込部材
Ｓ１  管製造工程
Ｓ２  ブロック体製造工程
Ｓ３  組み立て工程
Ｏ１  中心軸線
Ｏ２  管軸
【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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