JP5537225B2 - 改良型制御棒駆動機構取扱装置及びその装置の取扱い方法 - Google Patents

Description

本発明は、改良型制御棒駆動機構の取付けおよび取外しを行うための改良型制御棒駆動機構の取扱装置及びその装置の取扱い方法に関する。

改良型制御棒駆動機構は、制御棒駆動機構本体，スプールピース，モータブラケット，モータユニットの４種類の機器から構成され、原子炉圧力容器の底部に縦・横に約３００mmピッチで隣り合って設けられている制御棒駆動機構ハウジングに、それぞれ改良型制御棒駆動機構取扱装置にて取付けおよび、取外しを行っている。

特開２０００−３２９８９２号公報には、改良型制御棒駆動機構におけるモータユニットの取付け，取外し用のアタッチメントが記載されている。モータユニットの取付け時において、回転位置調整手段を使用してモータユニットのフランジとモータブラケットのフランジの位相合せと取付位置の微調整を行うモータユニット用アタッチメントが記載されている。

特開２０００−３２９８９２号公報

しかしながら、上記従来技術には、以下の課題が存在する。従来、モータユニットをモータブラケットに取付ける際、モータユニット側ギヤカップリング外歯と、スプールピース側ギヤカップリング内歯の歯車の山谷位置を噛み合わせる必要がある。モータユニット側とスプールピース側ギヤカップリングの歯車の山谷位置位相が噛み合わないとき、ギヤカップリングの先端面同士が接触し、噛み合わなくなることになり、改良型制御棒駆動機構取扱装置の着脱ヘッドが上昇できず、モータユニットのモータブラケットへの取付けができなくなる。このため、着脱ヘッドを下降させ、モータユニット側ギヤカップリングの歯車山谷位置の回転位置を、スプールピース側ギヤカップリングの歯車の山谷位置に合うようにモータユニットの歯車山谷位置を目視にて確認しながら調整し、再度着脱ヘッドを上昇させ、モータユニットをモータブラケットに取付ける動作を繰り返し実施する必要が生じる。

本発明の目的は、モータユニット取付けの作業性を向上し、取付け作業時間を短縮する改良型制御棒駆動機構を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、改良型制御棒駆動機構のモータユニットをモータブラケットに取付けるためのモータユニット用アタッチメントを備えた改良型制御棒駆動機構取扱装置において、前記モータユニット用アタッチメントを上昇または、下降する着脱ヘッドと、前記着脱ヘッドが取付け方向軸回りに回転する回転機構を備え、前記スプールピース側ギヤカップリングと、前記モータユニット側ギヤカップリングの歯車の噛み合い状態を検出するための、荷重検出または位置検出機能と、前記モータユニット用アタッチメントは、前記モータユニットの押し込み力を緩和する機能を設けるものである。

上記構成により、モータユニット取付け作業時間の短縮が可能となる。

改良型制御棒駆動機構取扱装置の第１実施形態を示す縦断面図。 改良型制御棒駆動機構取扱装置のモータユニット取付け作業の準備状態を示す図。 改良型制御棒駆動機構取扱装置のモータユニット取付け作業状態を示す図。 改良型制御棒駆動機構の縦断面図。 改良型制御棒駆動機構取扱装置のモータユニット取付け作業手順を示す図。 改良型制御棒駆動機構取扱装置のモータユニット取付け作業手順毎で歯車が噛み合っていない時に第１実施形態を示す図。 改良型制御棒駆動機構のモータユニットおよびスプールピースのギヤカップリング形状を示す図。 改良型制御棒駆動機構取扱装置のモータユニット取付け作業手順毎で歯車が噛み合った時の第１実施形態を示す図。 改良型制御棒駆動機構取扱装置の第２実施形態を示す縦断面図。 改良型制御棒駆動機構取扱装置の第３実施形態を示す縦断面図。

以下図面を用いて各実施例を説明する。

（改良型制御棒駆動機構の説明）
図４は、改良型制御棒駆動機構取扱装置が適用される改良型制御棒駆動機構１６の全体概略構造を示した縦断面図である。図４において、制御棒駆動機構１６は、原子炉圧力容器１００の下鏡部に接続する制御棒駆動機構ハウジング１２および、その内部に収納された制御棒１８を昇降させるための機構および、回転軸II２０を有する制御棒駆動機構本体１３と、回転軸II２０に結合され耐圧部を介して磁力により回転力を伝達する磁気継手２３を有するスプールピース１４，モータユニット７とスプールピース１４を接続するためのモータブラケット１５，駆動源で電動機を内蔵するモータユニット７を有する。

図２は、改良型制御棒駆動機構取扱装置のモータユニット取付け作業の準備状態を示す図である。改良型制御棒駆動機構１６は、制御棒駆動機構本体１３，スプールピース１４，モータブラケット１５，モータユニット７の４種類の機器から構成され、原子炉圧力容器の底部に縦・横に約３００mmピッチで隣り合って設けられている制御棒駆動機構ハウジング１２に、それぞれ改良型制御棒駆動機構取扱装置にて取付けおよび、取外しを行っている。改良型制御棒駆動機構取扱装置は、改良型制御棒駆動機構１６を構成する４種類の機器に対応して、制御棒駆動機構本体用アタッチンメント，スプールピース用アタッチメント，モータブラケット用アタッチメント，モータユニット用アタッチメントの４種類のアタッチメントを有しており、取付け取外しを行う改良型制御棒駆動機構の対象機器に応じて改良型制御棒駆動機構取扱装置の先端着脱ヘッド１１のアタッチメントを変更し、各機器の取付け取外しができるようになっている。

図３は、改良型制御棒駆動機構取扱装置のモータユニット取付け作業状態を示す図である。先端着脱ヘッド１１のアタッチメントにモータユニット用アタッチメント６を取付け、改良型制御棒駆動機構取扱装置により着脱ヘッド１１を上昇させ、モータユニット７を取付けボルト１７で取付けている。

また、改良型制御棒駆動機構１６は、制御棒駆動機構本体，スプールピース，モータブラケット，モータユニットそれぞれがボルト結合となっており、回転駆動源であるモータユニットからの駆動力がモータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１を介して伝達する回転軸Ｉ１９と、圧力隔壁内で制御棒を昇降駆動する機構に駆動力を伝達する回転軸II２０から構成される。制御棒の保持には、モータユニット内のブレーキにより保持されるが、モータユニットを取外した際は、回転軸II２０が制御棒１８を引き抜く方向に回転してしまうため、スプールピースのギヤカップリングの回転を防止するための回り止め機構がスプールピース１４内に設けられている。モーブラケット１５内にも回転を防止するための回り止め機構２２が設けられている。

（モータユニット用アタッチメントの説明）
図１は、本発明の第１実施形態に係る改良型制御棒駆動機構取扱装置のモータユニット用アタッチメント６で、モータユニット７を載せた状態を示している。図１において、モータユニット用アタッチメント６は主として、モータユニット７を載せるためのフランジ１と、フランジ１が上下に動作し、フランジ１が押し付けられた際の荷重を緩和するための弾性部材としてのバネ機構２（弾性部）と、モータユニットを含めた全体を支持するためのケーシング３と、着脱ヘッド１１との取合いを有するシャフト５から構成される。モータユニット用アタッチメント６のフランジ１には、モータユニット７をモータブラケット１５に取付けるための取付けボルト１７を締結するためのボルトレンチ２７と、モータユニット７の回転方向の位置決めを行うための位置決めピン４を有する。また、モータユニット用アタッチメント６は、改良型制御棒駆動機構装置の着脱ヘッド１１が、指定した角度で回転する動作に併せて動作するようになっている。また、モータユニット用アタッチメント６は、荷重を測定する荷重計１０と移動限界を検出するリミットスイッチ９を有する。

（改良型制御棒駆動機構のモータユニット取付け動作の説明）
次に、改良型制御棒駆動機構１６のモータユニット７を取付ける動作について説明する。

図２のように、改良型制御棒駆動機構取扱装置先端の着脱ヘッド１１にモータユニット用アタッチメント６を取付け、モータユニット用アタッチメントが取付けられた着脱ヘッドの位置を取付け対象のモータユニット取付け位置に位置合わせをする。位置決め後、取付け対象のモータユニット７を、着脱ヘッド１１に取付けられたモータユニット用アタッチメント６に載せる。

図３のように、着脱ヘッドを上昇させ、取付けるモータブラケット１５に、モータユニット７を装着させる。着脱ヘッド１１が上昇する際、モータユニット７のギヤカップリング外歯と、スプールピースのギヤカップリング内歯の歯車が噛み合い、そのまま着脱ヘッド１１が上昇することでモータユニット７は押し込まれ、モータユニット７はモータブラケット１５に装着する。装着後、モータユニット７の取付けボルト１７をモータユニット用アタッチメント６のボルトレンチ２７により締め付け、モータブラケット１５にモータユニット７を取付ける。モータユニット７取付け後、モータユニット用アタッチメント６が取付けられた着脱ヘッド１１を下降させると、モータユニット７とモータユニット用アタッチメント６が切り離される。さらに、着脱ヘッド１１を下降させ、モータユニット用アタッチメント６を着脱ヘッド１１から取外し、モータユニット７取付け動作が終了となる。

（改良型制御棒駆動機構のモータユニット取外し動作の説明）
次に、改良型制御棒駆動機構のモータユニットの取外し動作を説明する。改良型制御棒駆動機構取扱装置の着脱ヘッドの位置を取外し対象のモータユニット位置に位置合わせをする。着脱ヘッドにモータユニット用アタッチメントを取付け、モータユニット用アタッチメントが取付けられた着脱ヘッドを上昇させ、取外すモータユニットに、モータユニット用アタッチメントを装着する。装着後、モータユニットの取付けボルトをモータユニット用アタッチメントのボルトレンチにより緩め、モータブラケットから、モータユニットを取外す。取外されたモータユニットは、モータユニット用アタッチメントの上面に載った状態となり、着脱ヘッドが下降するとモータブラケットから切り離される。さらに着脱ヘッドを下降させ、モータユニット用アタッチメントから、モータユニットを取出し、着脱ヘッドからモータユニット用アタッチメントを取外して、モータユニット取外し動作が終了となる。

図５から図６に、改良型制御棒駆動機構取扱装置のモータユニット取付け方法に関する第１の実施形態について説明する。図５は、モータユニット取付手順のフローを示し、図６は、図５の各フローの図象を示している。図５のモータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車山谷の位相が合っていない場合について以下に示す。

図６（ａ）は、改良型制御棒駆動機構取扱装置へモータユニット用アタッチメント６を着脱ヘッド１１に取付け、モータユニット７をモータユニット用アタッチメント６へ載せた状態で着脱ヘッド１１を上昇させた状態を示している。上昇と下降は、改良型制御棒駆動機構取扱装置側にモータ駆動で上昇，下降させる機構が取付けられ、それにより動作する。着脱ヘッド１１は、指定されたモータユニット７を取付ける位置に位置合わせを行い、モータユニット７を上昇させるが、このときモータユニット用アタッチメント６および、モータユニット７は、モータブラケット１５とのボルト結合位置に対して、軸回りに指定された角度分だけ回転させた状態で上昇させる。この回転は、着脱ヘッド１１に設けられた軸周りの回転機構により、モータユニット用アタッチメント６とモータユニット７が回転できるようになっている。回転機構の一例として、モータが挙げられる。また、モータユニット７は、モータユニット用アタッチメント６の回転方向の位置決めピン４に合わせて取付けし、回転方向の位置が変化しないようになっている。

図６（ｂ）は、モータユニット用アタッチメント６および、モータユニット７が取付けられた着脱ヘッド１１を上昇させ、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の端面が接触した状態を示している。

モータユニット側ギヤカップリング８の外歯と、スプールピース側ギヤカップリング２１の内歯は、図７に示す形状となっており、モータユニット７が上昇する際に、モータユニット側ギヤカップリング８の外歯とスプールピース側ギヤカップリング２１内歯の歯車山谷の位置が合っていない場合は、スプールピース側ギヤカップリング２１の端面にモータユニット側ギヤカップリング８の先端が接触するようになっている。尚、歯車山谷の位置が合っていない場合は、モータユニット側ギヤカップリング８と、スプールピース側ギヤカップリング２１のそれぞれの回転角を検出するセンサからの情報とそれぞれの歯車の設計データに基づいて両方の歯車の山谷の位置を検出しても良い。そしてその検出した位置を用いてずれている分の位相合わせを行うように後述する図６（ｃ）以降の手順を行っても良い。

ギヤカップリングの端面が接触した状態で、さらに着脱ヘッド１１を上昇させるため、ギヤカップリングに過大な荷重が加わらないようにモータユニット用アタッチメント６のブラケットに組み込まれたバネ機構２が縮められ、バネ反力にて上方向に押し付け荷重が作用している状態となる。このばね機構によりギヤカップリングに過大な荷重が加わらないためモータユニット側ギヤカップリングや内部部品の損傷が防げる。さらに、着脱ヘッド１１を上昇させることで、モータユニット７の位置は変化しないがバネ機構２が縮められる状態となるが、着脱ヘッド１１に設けられている位置検出器によって着脱ヘッド１１の移動量を検出し、設定した位置で着脱ヘッドを停止させる。この位置検出器は、改良型制御棒駆動機構取扱装置側のモータの回転角度を検出する位置検出器により移動量を測定する。このとき、着脱ヘッド１１の上昇する高さは、モータユニット側ギヤカップリング８の外歯とスプールピース側ギヤカップリング２１の内歯の歯車山谷が噛み合い、スプールピース側ギヤカップリング２１にモータユニット側ギヤカップリング８が挿入された状態の時に、モータユニット７とモータブラケット１５の取付け面が接触しない範囲とする。モータユニット７とモータブラケット１５の取付け面が接触させない範囲とするのは、モータユニットとモータブラケットが接触する範囲以上まで持ち上げてしまうと、次の動作でモータユニットを回転させて歯車の位相を一致した際、バネ機構の上方向押し付け荷重によりモータユニットが持ち上げられ、モータユニットがモータブラケットに衝突して損傷するため、この製品の損傷を防止することと、回転途中で歯車の位相が合った後にモータユニットとモータブラケットの面が接触するとボルト結合位置になるまでの回転ができなくなることを防止するためである。また、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の端面が接触したことを検出するためにモータユニット用アタッチメント６のブラケット１のバネ機構２が縮み、ブラケット１が移動するときに、モータユニット用アタッチメント６に設けるリミットスイッチ９にて確認することが可能となっている。このリミットスイッチの検知により上昇を停止させる。また、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の端面が接触し、モータユニット用アタッチメント６のブラケット１に作用する上方向の押し付け荷重も、モータユニット用アタッチメント６の下端に設けられた荷重計１０の増加によって確認することが可能となっている。

図６（ｃ）は、図６（ｂ）の状態から着脱ヘッド１１を回転させ、モータユニット用アタッチメント６とモータユニット７を一緒に回転させた状態を示す。モータユニット７は、モータユニット用アタッチメント６のブラケットに組み込まれたバネ機構２による上向きの押し付け力が作用した状態で、モータユニット用アタッチメント６とモータユニット７を回転させ、スプールピース側ギヤカップリング２１とモータユニット側ギヤカップリング８の間でモータユニット側ギヤカップリング８が相対的に回転する。この回転は、改良型制御棒駆動機構取扱装置側の着脱ヘッド１１に設けられたモータによる軸周りの回転機構により回転させる。このとき、モータユニット７は、モータユニット用アタッチメント６のブラケットに組み込まれたバネ機構２の上向きの押し付け力が発生しているが、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の端面が接触した状態で、相対的に回転するときの滑り摩擦による抵抗より小さい上向きの押し付け力となるように、モータユニット用アタッチメント６のブラケット１に組み込まれたバネ機構２のバネ力は設定される。

図６（ｄ）は、図６（ｃ）の状態からモータユニット用アタッチメント６とモータユニット７を回転させて、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車の山谷位相が合い、モータユニット用アタッチメント６のブラケットに組み込まれたバネ機構２の上向きの力によりフランジ１とモータユニット７が押し上げられ、モータユニット側ギヤカップリング８がスプールピース側ギヤカップリング２１の内側に挿入され歯車が噛み合った状態を示す。このとき、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車の山谷位相が合ったことは、モータユニット用アタッチメント６のブラケット１が、バネ機構２の上向きの押し付け力により持ち上げられるため、モータユニット用アタッチメント６に設けるリミットスイッチ９が変化することで確認することができる。また、モータユニット用アタッチメント６の下端に設けられた荷重計１０の値も、バネ機構２の上向きの押し付け力が解放され減少することから、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車の谷位相が合ったことが確認できる。また、モータユニット７の回転角度は、最初にモータユニット７とモータブラケット１５とのボルト結合位置に対して、軸回りに指定された角度分だけ回転させた状態で上昇させており、回転の終了時にモータユニット７とモータブラケット１５とのボルト結合位置が一致するようになっている。

また、モータユニット７の回転開始から、回転途中でモータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車の山谷位相が合い、モータユニット側ギヤカップリング８がスプールピース側ギヤカップリング２１に挿入された後は、モータユニット７の回転は継続され、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車が噛み合った状態で回転し続け、モータユニット７とモータブラケット１５とのボルト結合位置になった位置で回転が停止する。

図６（ｅ）は、図６（ｄ）でモータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車の山谷位相が合い、歯車が噛み合った状態から、さらに着脱ヘッド１１を上昇させ、モータユニット７とモータブラケット１５を接触させた状態を示す。着脱ヘッド１１を上昇させる際、モータユニット７がモータブラケット１５に接触していることを確認するために、さらに着脱ヘッド１１を上方向に押し上げ、モータユニット用アタッチメント６のフランジ１に組み込まれたバネ機構２が縮められ、フランジ１が押し下げられてモータユニット用アタッチメント６に設けられたリミットスイッチ９の変化によって、モータブラケット１５に接触したことを確認できる。また、モータユニット７がモータブラケット１５に接触すると、モータユニット用アタッチメント６の下端に設けられた荷重計１０の値も増加するため、同時に接触したことを確認することが可能となっている。これらの位置検出や荷重検出より、モータユニット７がモータブラケット１５に接触していることを確認し、着脱ヘッド１１の上昇を停止させる。また、着脱ヘッド１１が上昇しモータユニット７がモータブラケット１５に挿入される際に、モータユニット７のインローおよび、位置決めピン４によって、モータユニット７がモータブラケット１５の水平方向および回転方向の位置ズレを補正し、位置決めを行う。

図６（ｆ）は、図６（ｄ）でモータユニット７とモータブラケット１５の位置決め後、モータユニット用アタッチメント６に設けられたボルトレンチ２７がせり出し、モータユニット取付け用ボルトを締め付け、モータユニット７をモータブラケット１５に取付ける。

図６（ｇ）は、モータユニット７がモータブラケット１５に取付けられ、モータユニット用アタッチメント６が取付けられた着脱ヘッド１１を下降させ、モータユニット７からモータユニット用アタッチメント６を引き抜いた状態を示す。モータユニット用アタッチメント６がモータユニット７から引き抜かれることで、モータユニット用アタッチメント６のフランジ１がバネ機構２の上向きの押し上げ力で持ち上げられ、モータユニット用アタッチメント６に設けられたリミットスイッチ９が変化することと、モータユニット７の荷重が解放されモータユニット用アタッチメント６の下端に設けられた荷重計１０の値が減少することから、モータユニット用アタッチメント６がモータユニット７から引き抜かれたことを確認する。下降した着脱ヘッド１１は、モータユニット用アタッチメント６を取外し、モータユニット７の取付け作業は終了する。

次に図５のモータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車山谷の位相が合っている場合について図８に示す。

図８（ａ）は、図６（ａ）と同様、モータユニット７をモータユニット用アタッチメント６へ載せた状態で着脱ヘッド１１を上昇させる状態を示す。

図８（ｂ）は、モータユニット用アタッチメント６および、モータユニット７が取付けられた着脱ヘッド１１を上昇させ、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車山谷の位相が合っているため、モータユニット側ギヤカップリング８の外歯が、スプールピース側ギヤカップリング２１の内歯に挿入され、歯車が噛み合った状態を示す。モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車の山谷位相が一致し、モータユニット側ギヤカップリングが挿入され、着脱ヘッドは規定の高さ位置まで上昇する。着脱ヘッドが上昇する高さは、図６（ｂ）と同様に着脱ヘッド１１に設けられている位置検出器によって着脱ヘッド１１の移動量を検出し、設定した位置で着脱ヘッドを停止させる。また、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車の山谷位相が一致していることの確認は、着脱ヘッド１１が設定した高さまで到達し、モータユニット用アタッチメント６に設けられたリミットスイッチ９および、モータユニット用アタッチメント６の下端に設けられた荷重計１０が変化しないことから判断できる。

図８（ｃ）は、図８（ｂ）にてモータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車が挿入され、歯車が噛み合った状態から着脱ヘッドを回転させる。回転角度は、図６（ｄ）と同様に設定された回転角度まで回転させる。図８（ｃ）は、図６（ｄ）と同様の状態となるため、図８（ｃ）以降のモータユニット取付手順は、図６（ｄ）以降と同様となる。また、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車山谷の位相が合わない場合（図６（ａ）〜図６（ｇ））および、位相が合っている場合（図８（ａ）〜図８（ｃ））いずれの取付手順ともに、モータユニット７が、モータブラケット１５にボルト結合されるまで自動化されている。なお、自動化せずに、ステップ毎にリミットスイッチ動作，荷重計の変化を人が確認し、次のステップへ進むようにしても良いし、自動化しつつ、ステップ毎にリミットスイッチ動作，荷重計の変化を人が確認し、次のステップへ進むようにしても良い。自動化の処理は、上述した図６（ａ）〜図６（ｇ），図８（ａ）〜図８（ｃ）の処理を制御装置で行う。制御装置はコンピュータであり、各センサからの情報を受信し、受信したデータを記録するメモリやハードディスクなどの記録装置を有する。センサで計測し、センサから送信されたデータは、制御装置の入出力部で受信し、制御装置のＣＰＵにより図６（ａ）〜図６（ｇ），図８（ａ）〜図８（ｃ）の処理を行う。図６（ａ）〜図６（ｇ），図８（ａ）〜図８（ｃ）の各処理はプログラムをコンピュータに読み込ませて実行することで行う。

上記構成により、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車の山谷位相が合っていない時にモータユニット側ギヤカップリング８の回転位置の再調整が不要でやり直し作業が不要となり、一連の取付け作業が簡易化され、自動化でき、モータユニット７の取付け作業性が向上する。これにより、モータユニット取付作業の時間が短縮される。

また、モータユニット７取付け時のモータユニット７の損傷および、スプールピース１４の回り止め機構２２の損傷を防止するので、信頼性の高い制御棒駆動機構を提供することができる。

図９により、本発明に係る改良型制御棒駆動機構取扱装置のモータユニット７取付け方法に関する第２の実施形態を説明する。改良型制御棒駆動機構取扱装置が上昇，下降しかできない状態（軸周りの回転機構が動作しない、または周囲に干渉物があり動作できない状態）を想定した場合、モータユニットのみを回転させることで対応することができる。

改良型制御棒駆動機構取扱装置の着脱ヘッド１１に、モータユニット用アタッチメント６を取付け、モータユニット用アタッチメント６にモータユニット７を載せた状態で、着脱ヘッド１１を上昇させる際のモータユニット７の取付け回転位置が図６（ａ）の状態と異なり、モータユニット用アタッチメント６および、モータユニット７は、モータブラケット１５とのボルト結合位置となる回転位置でモータユニット６を上昇させる。モータユニット６上昇後、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車の山谷位相が一致しない場合は、図６（ｂ）と同様に、モータユニット用アタッチメント６および、モータユニット７が取付けられた着脱ヘッド１１を上昇させ、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の端面が接触した状態となり、モータユニット用アタッチメント６に設けられたバネ機構２が縮められ、バネ反力にて上方向に押し付け荷重が作用する状態となる。その後、図６（ｂ）と同様、リミットスイッチ９の変化および、荷重計１０の増加によってモータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１が接触したことを検出する。

図９は、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の端面が接触した状態で、モータユニット用アタッチメント６のブラケットに組み込まれたバネ機構２の反力より上向きの押し付け力が作用している状態で、モータユニット内のブレーキを、ブレーキ解除機構２６により開放し、モータユニット７の反出力軸２４を回転させている状態を示す。

モータユニット７のブレーキ開放後、モータユニット７の反出力軸２４に回転レバー２５を取付け、回転レバーを回転させる。回転レバーを回転させると、モータユニット７の反出力軸２４に連結しているモータユニット内の駆動軸が回転し、モータユニット側ギヤカップリング８も回転する。モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の間で、モータユニット側ギヤカップリング８が相対的に回転すると、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車の山谷位相が一致した位置で、モータユニット側ギヤカップリング８がスプールピース側ギヤカップリング２１に挿入される。このとき、モータユニット用アタッチメント６に設けるリミットスイッチ９の変化および、モータユニット用アタッチメント６の下端に設けられた荷重計１０の減少が確認されるため、モータユニット側ギヤカップリング８がスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車の位相が噛み合い、挿入されたことが確認できる。また、モータユニット側ギヤカップリング８とスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車の位相が噛み合った後も回転レバー２５を一定角度回転させ、その後ブレーキ解除機構２６によりモータユニット７のブレーキを釈放させ、駆動軸を拘束した後に回転レバー２５をモータユニット７の反出力軸２４から取外す。

モータユニット側ギヤカップリング８がスプールピース側ギヤカップリング２１の歯車の位相が一致し、モータユニット７のブレーキを釈放させ、駆動軸を拘束した後は、図６（ｅ）〜図６（ｇ）と同様、着脱ヘッド１１を上昇させ、モータユニット７とモータブラケット１５を接触させた状態にし、モータユニット用アタッチメント６に設けられたボルトレンチ２８がせり出し、モータユニット取付け用ボルトを締め付け、モータユニット７をモータブラケット１５に取付け、モータユニット用アタッチメント６が取付けられた着脱ヘッド１１を下降させモータユニット７からモータユニット用アタッチメント６を引き抜く。

図１０により、本発明に係る改良型制御棒駆動機構取扱装置のモータユニット７取付け方法に関する第３の実施形態を説明する。

モータユニット取付けの手順は、第１の実施形態と同様であるが、モータユニット用アタッチメント６に設けるリミットスイッチ９について変位計２８を用い、モータユニット用アタッチメント６のフランジ１とケーシング３の間の距離を測定することを可能とした形態を示す。変位計は接触式および非接触式どちらでも使用可能である。ブラケット１の移動量を変位計２８にて測定し、モータユニット用アタッチメント６に設けられたバネ機構２の縮み量を確認することが可能となっている。なお、モータユニット６の取付手順は、第１の実施形態と同様であることから省略する。モータユニット７をモータブラケット１５から取外す方法については、同様であるため省略する。

上述したように、変位計によって、バネ機構の正確な縮み量が数値で見ることが可能となる。実施例１では移動した最終位置の可否が判断できるが、さらに変位計により変位量がわかれば的確に上昇させる距離が判断できるようになる。上述したように、制御棒駆動機構本体，スプールピース，モータブラケット，モータユニットの４種類の機器を有する改良型制御棒駆動機構を原子炉圧力容器に取付け取外しするために使用する改良型制御棒駆動機構取扱装置において、スプールピース側ギヤカップリングと、モータユニット側ギヤカップリングの歯車を噛み合わせるためのモータユニット用アタッチメントを有する改良型制御棒駆動機構取扱装置により、モータユニット取付けの作業性を向上し、取付け作業時間を短縮することができる。

上述したように、モータユニットを上昇または、下降する着脱ヘッドと、取付け方向軸回りに回転する回転機構を有する改良型制御棒駆動機構取扱装置により、スプールピース側ギヤカップリングと、モータユニット側ギヤカップリングの歯車が噛み合わない場合でも、すばやく噛み合わせてモータユニット取付けの作業性を向上し、取付け作業時間を短縮することができる。尚、回転機構としては、実施例１の着脱ヘッドが回転機構を有するものと、実施例２のモータユニット用アタッチメント６が、スプールピース側ギヤカップリングと、モータユニット側ギヤカップリングの歯車が噛み合わないときに、モータユニットのブレーキを解除するブレーキ解除機構２６と、前記モータユニットのギヤカップリングの回転を可能とするモータユニット反出力軸２４による回転機構などを含むものである。

上述したように、スプールピース側ギヤカップリングと、モータユニット側ギヤカップリングの歯車の噛み合い状態を検出するための、荷重検出または位置検出機能を有することにより、歯車が噛み合ったことが容易に認識できる。

上述したように、モータユニット用アタッチメントは、スプールピース側ギヤカップリングと、モータユニット側ギヤカップリングの歯車が噛み合わないときに、モータユニットの押し込み力を緩和する機能を有することにより、歯車などへ大きな荷重をかけることを防止できる。

上述したように、モータユニット用アタッチメントは、スプールピース側ギヤカップリングと、モータユニット側ギヤカップリングの歯車の山谷位置を検出し、位相合わせを行う機能を有することを特徴とする改良型制御棒駆動機構取扱装置により、より精密な取付けの作業を行うことができる。

上述したように、モータユニット用アタッチメントは、モータユニットの回転方向の位置決め機能を有することにより、モータユニット７は、モータユニット用アタッチメント６の回転方向の位置決めピン４に合わせて取付けし、回転方向の位置が変化しないようにすることができ、モータユニット取付けの作業性を向上し、取付け作業時間を短縮することができる。

上述したように、改良型制御棒駆動機構のスプールピース側ギヤカップリングと、モータユニット側ギヤカップリングの歯車が噛み合わないときに、モータユニットを上昇させて歯車同士を押し付け、押し付けた状態でモータユニット側ギヤカップリングの歯車を取付け方向軸回りに回転する改良型制御棒駆動機構の取扱い方法により、モータユニット取付けの作業性を向上し、取付け作業時間を短縮することができる。

上述したように、歯車同士を押し付ける際に、弾性機構を備えたモータユニット用アタッチメントを用いて押し付けることにより、歯車などへ大きな荷重をかけることを防止できる。

１ フランジ
２ バネ機構
３ ケーシング
４ 位置決めピン
５ シャフト
６ モータユニット用アタッチメント
７ モータユニット
８ モータユニット側ギヤカップリング
９ リミットスイッチ
１０ 荷重計
１１ 着脱ヘッド
１２ 制御棒駆動機構ハウジング
１３ 制御棒駆動機構本体
１４ スプールピース
１５ モータブラケット
１６ 改良型制御棒駆動機構
１７ 取付けボルト
１８ 制御棒
１９ 回転軸１
２０ 回転軸２
２１ スプールピース側ギヤカップリング
２２ 回り止め機構
２３ 磁気継手
２４ 反出力軸
２５ 回転レバー
２６ ブレーキ解除機構
２７ ボルトレンチ
２８ 変位計
１００ 原子炉圧力容器

Claims (6)

1. 制御棒駆動機構本体，スプールピース，モータブラケット，モータユニットの４種類の機器を有する改良型制御棒駆動機構を原子炉圧力容器に取付け取外しするために使用する改良型制御棒駆動機構取扱装置において、
   スプールピース側ギヤカップリングと、モータユニット側ギヤカップリングの歯車を噛み合わせるためのモータユニット用アタッチメントと、
   前記モータユニット用アタッチメントを上昇または、下降する着脱ヘッドと、
   前記着脱ヘッドが取付け方向軸回りに回転する回転機構を備え、
   前記スプールピース側ギヤカップリングと、前記モータユニット側ギヤカップリングの歯車の噛み合い状態を検出するための、荷重検出または位置検出機能と、
   前記モータユニット用アタッチメントは、前記モータユニットの押し込み力を緩和する機能を有することを特徴とする改良型制御棒駆動機構取扱装置。
2. 請求項１において、前記モータユニット用アタッチメントは、スプールピース側ギヤカップリングと、モータユニット側ギヤカップリングの歯車の山谷位置を検出し、位相合わせを行う機能を有することを特徴とする改良型制御棒駆動機構取扱装置。
3. 請求項１において、モータユニット用アタッチメントは、モータユニットの回転方向の位置決め機能を有することを特徴とする改良型制御棒駆動機構取扱装置。
4. 請求項１において、
   前記モータユニット用アタッチメントは、前記モータユニットのブレーキを解除するブレーキ解除機構と、
   前記モータユニットは、前記モータユニットのギヤカップリングの回転を可能とするモータユニット反出力軸を有すること特徴とする改良型制御棒駆動機構取扱装置。
5. 改良型制御棒駆動機構のモータユニットをモータブラケットに取付ける際の、改良型制御棒駆動機構の取扱い方法において、
   前記改良型制御棒駆動機構のスプールピース側ギヤカップリングと、モータユニット側ギヤカップリングの歯車が噛み合わないときに、モータユニットを上昇させて歯車同士を押し付け、
   前記押し付けたときの力の一部を緩和した状態で前記モータユニット側ギヤカップリングの歯車を取付け方向軸回りに回転し、
   前記スプールピース側ギヤカップリングと、前記モータユニット側ギヤカップリングの歯車の噛み合い状態を検出するための、荷重検出または位置検出することを特徴とする改良型制御棒駆動機構の取扱い方法。
6. 請求項５において、
   前記歯車同士を押し付ける際に、弾性機構を備えたモータユニット用アタッチメントを用いて押し付けることを特徴とする改良型制御棒駆動機構の取扱い方法。

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