JPH03115997A - 細長い案内管支持ピン及び支持ピン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮権圀１ 本発明は、原子炉発電プラントの制御棒案内管用の機械
的支持ピン装置に関するものである。特に、本発明は、
テーパ付きバネ板を有する割りバネ板基部を持つ非溶接
の機械的な支持ピンを用いて、原子炉の上部炉心板に制
御棒案内管を取り付ける支持ピン装置に関するものであ
る。

ｉ凱凶１遣 原子炉においては、炉心の上部境界は上部炉心板により
画定されている。炉心に循環する水を加熱する燃料集合
体の上端部はこの上部炉心板の下面に取り外し自在に装
着されている。各燃料集合体は離間して配置された複数
の燃料棒の列を含み、各燃料棒内には、核燃料ベレット
が装填されている。また、各燃料集合体は、燃料棒間に
配置された複数の管を含んでおり、該管が、燃料集合体
従って炉心の出力を制御するために中性子を吸収する原
子炉制御棒を受は入れる。該管内の原子炉制御棒の往復
運動は、圧力容器を貫いて延びる駆動軸を介して制御棒
駆動機構により行われる。

更に、原子炉は、上部炉心板の垂直上方に離間して配置
された上部支持板を含んでいる。同上部支持板と上部炉
心板との間に上部プレナム室が画成されている。原子炉
制御棒の往復運動は、駆動軸が制御棒の上端に結合され
ている上部プレナム室内で起こる。この上部プレナム室
においては、制御棒及びそれ等に関連する駆動軸は、上
部炉心板の上面と上部支持板との間に固定して介装され
た案内管内に滑動自在に受は入れられている。これ等の
案内管は、制御棒をそれ等が関連する燃料集合体に適正
に整列させると共に、制御棒及び駆動軸が周囲を高速で
循環する冷却材中の横行流により横方向に振動するのを
防止している。案内管を上部炉心板に収り付（）るため
に、案内管の下端には環状のフランジが設けられている
。

案内管保持ピンにより、案内管のフランジを」−部炉心
板にある化上に装着する。これ等の保持ピンは、垂直に
配置されていて、横方向に弾性のあるバネ板もしくは板
状片と称する下方部分を有し、該下方部分が上部炉心板
に存在する適当な孔内に摩擦係合可能である。各保持ピ
ンの上方部分は、案内管の下部フランジにある孔内に挿
入されて締まり嵌めを形成すると共に、その後、２つの
小さな溶接部からなるロック装置でフランジ上の所定位
置にロックされる。

かかる案内管保持ピンの目的は、熱膨張差により生ずる
垂直運動を許容しながら横方向の振動運動に抗するよう
に、原子炉制御棒の案内管を上部炉心板内に装着するこ
とである。しかし、ある種の原子炉においては、例えば
保持ピン及び案内管フランジ間に垂直な位置関係がない
場合に生ずる曲げ応力により、保持ピンに応力腐食割れ
の問題が生じて、同保持ピンを脆弱化し、保持ピンを交
換するか溶接作業で補修するかしなければならないほど
になることがある。保持ピンも、それを案内管フランジ
上の所定位置にロックするロック装置も稼働中の原子力
発電プラントにおいては水中照射環境下にあるので、溶
接作業は実行が困難である。また、保持ピン及びロック
装置が小さな寸法のものであることや、その中で溶接作
業を行わねばならない領域が局限されていることが上記
の困難に拍車をかけている。更に、溶接作業自体により
発生ずる熱のため、溶接された領域に近い構造材料が応
力腐食割れに対して敏感になるというような別の問題も
生ずる。最後に、遠隔操作による水中下の溶接作業であ
っても、作業者は潜在的に危険な放射線にさらされる。

２重クリンプ（捲縮）式ロック装置は、この明細書で引
用する米国特許第４，７７０，８４６号明細書に開示さ
れている。該米国特許第４，７７０，８４８号明細書に
記載の発明は、割りバネ板基部と、雄ねじが切られな上
側ボルト部と、垂直の溝が設けられた頂端部とを有する
支持ピンを開示している。湧付きの頂端部は、上側ボル
ト部に螺着された固定ナツトを貫いて延びている。この
固定ナツトは垂直のスプラインを有し、ロック装置は、
支持ピンの頂端部と固定ナツトとの回りの所定位置にク
リンプ（捲縮）即ち皺状に変形されて支持ピン及び固定
リーット間の逆回転を防止する段付き管状キャップによ
り固定される。この固定ｔＲ造の効率は、クリンプされ
たキャップ即ち段付き管状キャップの構造的健全性と、
支持ピンの構造的健全性とに依存している。しかし、こ
れ等の支持ピンの構造的形状は同支持ピンに応力を作用
させ易く、割れを促進する可能性がある。

保持ピン及びロック装置が損傷すると、その結果遊離し
た部品が急速に流れる冷却材により冷却系内を移動する
ことによって、全体としての原子炉の寿命が阻害される
。これ笠の遊離した部品は、蒸気発生器内の熱交換器管
のような他の原子力発電ブラン）・の機器を損傷させる
るかも知れない。

先行技術の支持ピンの茎部が応力腐食割れにより損傷す
ると、同支持ピンの上側ボルト部が取り付けられたナツ
ト又はフランジされたキャップと一緒に冷却材流の影響
下に実質的に遊離するかも知れない。

これ等の諸問題は、ここで引用する米国特許第４．７７
２，４４８号明細書で取り扱われている。この米国特許
第４，７７２，４４８号は、制御棒案内管を上部炉心板
に装着するために割りバネ板式支持ピンを使用するａ械
的支持ピン装置を開示している。案内管のフランジにあ
る孔を通して挿入可能な第１のピン部分と、中実本体部
及び割りバネ板基部を有すると共に孔内に固着される第
２のピン部分とを有する。中実本体部は狭い隙間嵌めて
孔内に収容されるような外径を有し、割りバネ板基部は
割り中間部と割り端部とを有する。割り中間部は、中実
本体部から延びると共に、中実本体部の外径よりも小さ
い外径を有する。割り端部は、割り中間部から延びると
共に、孔の壁の少なくとも一部に偏倚力により係合して
いる。支持ピンは、摩擦嵌めにより第２の構造部材内に
固定されており、そして同支持ピンの縦軸線に対して横
断方向に加えられる荷重は、実質的に中実本体部を介し
て第２のピン部分によって実質的に純剪断応力として作
用する。ロックナツトは第１のピン部分の雄ねじ部に螺
合し協働している。また、この支持ピン装置は、クリン
プ可能な割り円筒形壁部と、軸方向のスロットと、同壁
部からその外面に沿って半径方向に延びるタブとを有す
るロックナツト保持装置を含んでいる。該ロックナツト
保持装置は、ロックナツトの少なくとも一部の回りに配
置されている。案内管のフランジは、タブを含むロック
ナツト保持装置の壁部の少なくとも一部を収容するため
壁に半径方向に画成された環状の凹所を有する端ぐり穴
を含んでいる。タブは環状の凹所内に配置され、ロック
ナツト保持装置は案内管フランジ内に確実に保持される
。ロックナツトは、その外面に形成された少なくとも１
つの凹所を有するクリンプ受部を更に含むことができる
ので、ロックナツト保持装置の壁部の一部は、凹所に捲
縮により係合して、ロックナツトを支持ピンの回りの所
定位置に確実に保持すると共に、支持ピンが茎部におい
て折れてもロックナツトが遊離部品となるのを防止する
。

米国特許第４，７７２，４４８号明細書に記載の支持ピ
ン装置は技術的に進んだものではあるが、残念ながら、
先行技術の問題の全てを超克しうるちのではない、第２
のピン部分の割り中間部は、横断方向の荷重が中実本体
部を介して第２のピン部分によって実質的に純剪断応力
として作用するように、中実本体部の外径よりも小さい
外径を有するが、ある状況下での剪断応力は支持ピンに
ついての降伏点を超えるような値に近付くかも知れない
。また、ロックナツトの回りにロックナツト保持装置を
使用した場合、望ましくない荷重を避けたい時には、案
内管フランジとロックナツトとの間に垂直関係が存在す
る必要がある。これ等の２つの部材が垂直であるという
よりむしろ傾斜している場合、ロックナツトを締め付け
た時に望ましくない曲げ荷重が支持ピンの茎部に作用す
る。

８− 従って、明らかに、支持ピンの応力が同支持ピンの降伏
強度を超えることがなく、しかもロックナツトが支持ピ
ンに曲げ荷重を作用することのない支持ピン装置の必要
性が存在する。

１肌座見１ 本発明は、制御棒案内管の下部フランジを原子炉の上部
炉心板に形成された化上に取り外し自在に装着するため
の装着装置に向けられている。この装着装置は、少なく
とも１つ、好ましくは２つ以上の支持ピンを使用する非
溶接の機械的支持ピン装置であり、該支持ピンが、案内
管の下部フランジに装着されると共に、上部炉心板に形
成された孔の中に弾性的に受は入れられる。支持ピンは
細長く、そして第１のピン部分と第２のピン部分とを有
する。第１のピン部分は、制御棒案内管の下部フランジ
に形成された孔内に配置されて同化を貫通すると共に、
雄ねじ部を有している。一方、第２のピン部分は、上部
炉心板の孔内に固着されると共に、中実本体部と割りバ
ネ板基部（割りバネ板部）とを有する。中実本体部は、
割りバネ板基部における荷重を制限する狭い隙間嵌めに
よって孔内に収容されるような外径を有する。割りバネ
板基部は訓り中間部と割り端部とを有する。割り中間部
は、中実本体部から延びると共に、該本体部の外径より
も小さい外径を有し、割り端部は、割り中間部から延び
ると共に、孔の壁の少なくとも一部分と偏倚力で係合す
る６割り中間部は、中実本体部近くの最大外径のところ
から割り端部に相当近い最小外径のところまで、−様に
テーバが付いていて円錐形状をなし、これが、支持ピン
における応力を同支持ピンの降伏強度よりも低い実質的
に一定のレベルに維持すると共に、同支持ピンの可撓性
を増している。支持ピンは摩擦嵌めにより上部炉心板内
に固着され、そして支持ピンの縦軸線を横切る方向に加
えられる荷重が、実質的に中実本体部を介し第２のピン
部分により実質的に純剪断抗力としての反作用を受ける
。

ロックナツトは、第１のピン部分の雄ねじ部と螺合し、
該雌ねじ部と協働する。また、ロックナツトは、クリン
ア受部を有する。該受部はその外面に少なくとも１つの
四部を有し、ロックナツト保持装置の壁部の一部がこの
四部に捲縮により係合して、ロックナツトを支持ピンの
回りの所定位置に確実に保持すると共に、それ等の間の
相対回転を防止するようになっている。或は、クリンブ
キャ・ンブをロックナツトとは別個に形成してもよい。

本発明の実施例においては、ワッシャが、ロックナツト
と制御棒案内管フランジとの間の第１のピン部分の回り
に配置されている。このワッシャは、支持ピンの第１の
ピン部分上にロックナラ１〜を装着する間に支持ピンに
作用する曲げモーメン１〜及び応力を排除するために応
力低減形状を存する。応力低減形状は、ワッシャの」二
面に形成された凹形の球面であって、この球面がロック
ナツトの下面に形成された対応する形状の凸形球面を受
は入れる。球面はロックナツトの装着中にシフトもしく
は移動可能であって、支持ピンと制御棒案内管フランジ
との間の非垂直の整列に対して補償している。

１ 本発明を特徴付ける点は特許請求の範囲に記載されてい
る。しかし、本発明及びその利点をより良く理解するた
めには、本発明の好適な実施例を示す添付図面と、実施
例についての説明とを参照すべきである。

’　叉１１！］ｕ」ｒｎ朋 本発明は、新規な支持ピンで第１の構造部材を第２の構
造部材に固定する非溶接の機械的装置である支持ピン装
置を提供するものである。第１の構造部材は制御棒案内
管であり、第２の構造部材は原子炉の上部炉心板である
。第１のピン部分は、制御棒案内管のフランジに形成さ
れた通孔を貫通すると共に、ロックナツトと嵌合するね
じ部を有している。第２のピン部分は、中実本体部と割
りバネ板基部とを有しており、該割りバネ板基部は、」
二部炉心板に設けられている孔に偏倚力で係合する。中
実本体部は狭い隙間嵌めによりこの孔に収容される０割
りバネ板基部は、中実本体部の外径よりも小さい外径の
中間部を有している。このようにして、支持ピン装置の
縦軸線に対し横方向に２− 加えられる荷重は支持ピンの中実本体部を介して実質的
に純剪断抗力としての反作用を受ける。このように支持
ピンの割りバネ板基部の曲げモーメントによるのではな
く実質的に横方向荷重に対する反作用で、支持ピンに加
わる曲げ荷重は相当に減少されて、曲げ応力が実質的に
除去される。更に、中間部は割りバネ板基部における応
力を一定に維持するなめにテーバ付きの円錐状外径部を
存する。

ロックナツト及び制御棒案内管フランジの間の第１のピ
ン部分の回りにはワッシャが配置されている。このワッ
シャは、支持ピンと制御棒案内管フランジとの間の非垂
直の整列に対して補償するために、ロックナツトの装着
中に移動可能な凹形の球面を含んでいる。

支持ピン装置は、ニッケル基合金から製造された支持ピ
ンを有するのが好ましく、更には、従来用いられている
商品名・インコネル−７５０とは異なり応力腐蝕割れに
対して高い抵抗を有する歪み硬化３１６−ステンレス鋼
から製造された支持ピンを使用するのが最も好ましい。

このような冷間加工された３１６ステンレス鋼は、炉内
構造物での使用において作動上卓越し７た履歴を発揮す
る。また、支持ピン装置のロックナラ１〜及び球面ワッ
シャ部分も冷間加工の３１６−ステンレス鋼で形成する
のが好ましい。クリンプキャップ及びロックキャップの
好ましい材料は、３０４−ステンレス鋼である。

本発明は、図面、特に第１図及び第２図を参照すること
により一層明瞭に理解することができるが、同図には、
本発明に従って構成された新規な改良式の支持ピン装置
８の倒立面図が一部断面で示されている。支持ピン装置
８の協働する部分は、上部炉心板１２に制御棒案内管１
０を固定するために原子力発電プラントで使用されるも
のとして示しである。この支持ピン装置８は、最初から
設置することもできるし、或は、例えば応力腐蝕割れ状
態下での破損に起因し、現存の慣用の案内管支持ピン装
置の修理或は交換が要求される場合に新たに取り付ける
こともできる。垂直に位置する制御棒案内管は、環状の
案内管フランジ１４を介して上５ 部炉心板１２に固定される。この場合、１つのフランジ
１４は、各案内管の下部周面を取り巻くように形成され
ている６案内管フランジ１４を上部炉心板１２に相互接
続するために、複数個の垂直に配置された支持ピン１６
が用いられるが、図には２つの支持ピン１６だけを実質
的に完全に示すに留めた。支持ピンの配向は垂直方向で
あるが、本発明の範囲内で任意の配向が可能である。支
持ピン１６は、通常、対の形態で環状の案内管フランジ
１４内に円周状の配列で配置される。上側もしくは第１
のピン部分１８は、案内管フランジ１４内に配置され、
下側もしくは第２のピン部分２０は」二部炉心板１２内
に配置される。

支持ピン１６を配設可能にするために、上部炉心板１２
の上面には、各支持ピン１６に対応する位置に、孔２２
が設けられており、この孔内には、支持ピンの下側割り
バネ板基部２４が摩擦を伴って挿入されて偏倚力による
係合間係で係止されるようになっている。孔２２は貫通
孔もしくは通孔として示されているが、成る種の事例に
おいては、孔２２は盲孔６ とすることもでき、割りバネ板基部（割りバネ板部）２
４が剪断応力を受けるとしても該盲孔内に係止される。

案内管フランジ１４には、各支持ピン１６に対応する位
置に、支持ピン１６の中間茎部２８を収容するための通
孔２６が設けられている。支持ピン１６の茎部２８及び
基部２４は環状の肩部３０により一体的に接続されてい
る。端ぐり穴３２が、上部炉心板１２に近接する案内管
フランジ１４の下面に形成されており、案内管フランジ
の通孔２６に対し同軸的もしくは同心的に配置され、こ
のようにして、支持ピンの環状肩部３０は案内管フラン
ジ１４の下面内に適切に収容され座着される。

支持ピン１６の第１のピン部分１８は、上端部分３４と
雄ねじ部３６とを有している。支持ピン１６の上端部分
３４は縦軸線３８に沿い案内管フランジの通孔２６から
垂直方向上向きに且つ軸方向外向きに突出すると共に、
環状の軸方向に細長く雌ねじが形成されたロックナツト
（ロック装置）４０と螺合するようになっている。ロッ
クナツト４０の雌ねじ部４２は支持ピン１６の雄ねじ部
３６と螺合する。ロックナツト４０は、案内管フランジ
１４をその取付状態で各支持ピン１６上に固定的に保持
し、このようにして、原子炉の制御棒案内管１０のフラ
ンジ１４を上部炉心板１２上に固定的に取り付ける。

第１のピン部分１８の環状肩部３０から下向きに延びる
のは、第２のピン部分２０の中実本体部４４である。こ
の中実本体部４４は、狭い隙間底めて上部炉心板の孔２
２内に収容されるような一定の外径４６を有している。

割りバネ板基部２４は、中実本体部４４から延びると共
に、同中実本体部４４から延び割り端部５０で終端する
割り中間部４８を有している。割り端部５０は偏倚力で
上部炉心板の孔２２の壁の少なくとも一部と係合し、そ
れにより、支持ピン１６は摩擦面めて上部炉心板１２内
に固着される。割り中間部４８は長手方向の隙間５４に
より分離された２つの板状片もしくはバネ板５２を含ん
でいる。図示のように、この隙間５４は、割り中間部４
８の可撓性を増すために中実本体部４４内に延びている
。別の実施例では、隙間５４は中実本体部４４内に延入
せずに終端している。割り中間部４８は、中実本体部４
４の外径４６よりも小さい外径５６（一定応力手段）を
有しており、従って、割り中間部４８は孔２２の壁と係
合することはない。このようにして、割りバネ板基部２
４は割り端部５０で孔２２と摩擦係合するが、割り中間
部４８に沿っては孔２２との係合は生じない。

米国特許第４，７７２，４４８号明細書記載の発明に優
る更なる改良として、割り中間部４８は、その外径５６
が中実本体部４４の近傍において最大であり且つ同中実
本体部４４の外径４６に実質的に等しいような好ましく
は一様にテーバの付いた断面を有する。

割り中間部４８の外径５６は、割りバネ板基部２４の割
り端部５０に向かう方向に支持ピン１６の縦軸線３８に
沿って減少し、割り端部５０の近傍で最小の直径になる
。外径５６が変化することにより、実質的に円錐形状を
有する割り中間部４８が形成される。更に、割り中間部
４８のテーバ付きバネ板構造は、支持ピンの可撓性を増
すと共に、支持ピン及び穴寸法間の不整合による挿入変
位を吸収する。

割り中間部４８のテーバ付き形状は、板状片５２の疲労
を防ぐのに足る予荷重を発生するように設計されている
。板状片における応力は、支持ピン１６の第２のピン部
分２０と上部炉心板の孔２２どの間の干渉荷重及び半径
方向隙間により制限される。この構造は、中実本体部４
４と上部炉心板の孔２２の壁との間に形成される狭い隙
間嵌めによって支持ピン１６の長さに沿う曲げを制限す
ることで、中間茎部２８に作用する曲げ応力を最小にす
る。

従来の支持ピンは、割り中間部が中実本体部に結合する
股部分において応力腐食割れを往々にして受は易かった
。このような従来の支持ピンは、同じ外径を有する中実
本体部と割り中間部とを有しており、従って、加えられ
る荷重で曲げ及び剪断が反作用として生じ、また、従来
の構成では狭い隙間嵌めが設けられていなかったために
加工公差は不整合を吸収するために緩やかにならざるを
得なかった。本発明の支持ピン１６では、特に第２のピ
ン部分２０の長さを増すことにより不整合を吸収してい
る。また、本発明の支持ピン１６は、荷重が加えられた
場合に生ずる剪断に対する強度を更に高めるために、上
側もしくは第１のピン部分１８１ソー の中間茎部２８の外径５６よりも大きい外径４６を有す
る中実本体部４４を備えるるのが好ましい。

更に、中実本体部４４の外径４６よりも決して大きくな
い（中実本体部４４と割り中間部４８との間の共通結合
面においてのみ外径４６と等しい）テーバ付きの変化す
る外径５６を有するように割り中間部４８を形成するこ
とによって、純剪断応力となって荷重に反作用する割り
バネ板基部２４の応力が軽減される。このテーバ付き構
造は、支持ピン１６の降伏点以下の一定レベルにこれ等
の応力を保持するので、使用中に支持ピンが破損する危
険が減少する。

案内管フランジ１４の厚さが約２．３８ｃｚで、上部炉
心板１２の厚さが約３．８１ｃｍである場合には、支持
ピン１６の長さは約１２．２１ＣＩとするのが有利であ
る。

上部炉心板１２に設けられている孔２２は、通孔であっ
て、長さ３．８１ｃｚの第２のピン部分２０を収容する
。

更に、中間茎部２８の外径は約１．４５ｃｚで、環状肩
部３０の外径は２．７８ｃｚで、中実本体部４４の外径
は２．０８ｃｍ、割り中間部４８の全外径は２．０８Ｃ
Ｉ！以下、そして割り端部５０の自由状態における全外
径は２．１３ｃｚである。上部炉心板の孔２２の直径は
２．１．Ｏｃｔであり、従って、上部炉心板の孔２２と
中実本体部４４との間には狭い隙間嵌めが存在し、他方
、割り中間部４８と上部炉心板の孔２２との間にはもつ
と大きな隙間が存在する。

支持ピン装置８のロック装置であるロックナツト４０は
、雌ねじ部４２と、該舘ねじ部４２から延び且つ該雌ね
じ部４２に一体的に接続されている捲縮可能な円筒状部
５８とを有している。或は、図に示すように、捲縮可能
な円筒状部はロックナツト４０とは別であってもよく、
また、別の捲縮キャップ６０に形成されていてもよい、
雌ねじ部４２は、支持ピン１６の第１のピン部分１８の
雄ねじ部３６と螺合する６ねじ部４２．３６は協働して
案内管フランジ１４をロックナツト４０と環状肩部３０
との間に保持する。案内管フランジ１４は、ロックナツ
ト４０と支持ピン１６の第２のピン部分２０の中実本体
部５０との間に保持すべきである。

ロックナツト４０を支持ピン１６の雄ねじ部３６に螺合
し予め定められた荷重限界値までトルクを加えたならば
、その時点で、ピン及びナツト１６．４０のアセンブリ
が、組立状態において無傷であることを確Ｊ２シ、それ
により、案内管フランジ１４、従って原子炉の制御棒案
内管１０が原子炉の上部炉心板】２に対し位置的に固定
されていることを確認するのが望ましいことは言う迄も
ない。第２図に示しであるように、雄ねじ部３６の上方
にある支持ピン１６の上端部３４には、図において縦方
向もしくは軸方向に延びる縦方向凹部として示されてい
る数個の四部６２が設けられており、これ等の凹部は、
支持ピン１６の回りに９０°の等間隔で離間していて、
クリンプ（捲縮）受部もしくは溝としての働きをする。

成る種の変形例においては、このような凹部は縦方向で
ある必要はないが、本実施例の場合には縦方向の四部の
方が好ましい。支持ピン】６の上端部３４は、捲縮キャ
ップ６０の同軸的に整列された捲縮可能な円筒状部分５
８を貫通し、同捲縮キャップ６０、支持ピン１６及びナ
ツト４０のアセンブリが完全に螺合して所定のトルク荷
重限界に達したならば、捲縮可能な円筒状部分５８を押
圧変形して支持ピン１６のクリンプ受部即ち縦方向の四
部６２内に圧入することにより米国特許第４，７７２，
４４８号明細書に説明されているように捲縮部（図示せ
ず）が形成される。実際には、支持ピン１６の１一端部
３４に形成された２つの直径方向に対峙する凹部６２に
動作１−２係合するように、反対方向から同時に押圧す
ることによって直径方向に対峙した捲縮部が形成される
。この捲縮作業は支持ピン１６がある場所の現場で行わ
ねばならず、また、適当な遠隔操作により制御される工
具（図示せず）により行わねばならない。かかる工具を
使用することにより、支持ピン装置８を稼働中の原子炉
に後から適用する場合に、保守作業員を照射環境にさら
すことなく水中照射環境下で捲縮作業が行われる。

空間」二の制約から、必要なｌ・ルクをロックナラ１〜
に与えるために六角トルクレンチを環状の３６０゜形態
のナツト構造の回りに配置できないため、六角ナツトの
使用が許されない場合が屡々起こる。

従って、ロックナラｊ−４０は、スプラインナラｊ・で
あり、円周方向の配列で交互に隣接のスプライン講と組
み合わされて外面に垂直方向に配位されたスプライン（
図示せず）を備えている。このようにして、適当なスプ
ライン付きｌ・ルク工具（図示せず）をロックされたナ
ツトのスプラインと軸方向に係合させ、回転トルクをロ
ックされたナツトに加えることができる。上述の使用環
境の空間的制約及び制限により、スプライン付きトルク
工具は、慣用の外面が六角形のトルクレンチの場合とは
異なり、ロックナツト４０と３６０°に渡り完全に環状
に係合する必要はない。特に、外部スプライン付きトル
クレンチは、１８０°よりも小さい円周方向に延びる円
弧領域に渡りロックナツトスプラインと係合することが
でき、スプラインｆ・１゛きトルクレンチの行程は例え
ば３６°とすることができる。

また、支持ピン装置８のロック装置は、米国特許第４，
７７２，４４８号明細書に記載の支持ピンに優る改良点
を含んでいる。雄ねじ部３６の下方においてロックナツ
ト４０と案内管フランジ１４の上面との間で第１のピン
部分１８の中間茎部２８の回りには、ロックキャップ６
４と球面ワッシャ６６とが配設されて２イ いる。球面ワッシャ６６は、案内管フランジ１４及び上
部炉心板１２への支持ピン装置８の装着中に第１のピン
部分１８上にロックナラｊ〜４０を装着する際に応力低
減手段として作用する凹形の球面６８を含んでいる。ロ
ックナツト４０の下面は補完形状の凸形球面７０を有す
るように形成されていて、同球面７０が球面ワッシャ６
６に係合する。凹形の球面６８は１７ツクナツト４０の
装着中にシフトもしくは移動可能であって、支持ピン１
６もしくはロックナツト４０と案内管フランジ１４との
間の非垂直な整列に適応して補償するようになっている
。これは、装着中の支持ピン１６の中間茎部２８におけ
る曲げを効果的に排除すると共に、稼働中の原子力発電
プラントにおける支持ピンの交換時に平らな捲縮面を８
！械加工ための費用のかかる機械加工作業を行う必要性
を排除する。使用時には、案内管フランジの孔２６が案
内管フランジ１４に完全に垂直に形成されていない場合
、支持ピン１６の中間茎部２８は同フランジの上面に関
して非垂直の角度で傾斜する。装着の際に、ロックナツ
ト４０は最初に同フランジの縁に接触し、フランジに当
接して平らになろうとする。

これが支持ピンの中間茎部２８を曲げることになる。

しかし、球面ワッシャ６６を使用することにより、ロッ
クナツト４０が球面ワッシャ６６に関して回転して関連
球面部分が互いに係合するので、中間茎部２８に曲げ応
力を加えることなく、ロックナツト４０を案内管フラン
ジ１４に関して非垂直の配向で整列させることができる
。

ロックキャップ６４は、球面ワッシャ６６及びロックナ
ツト４４を一体に保持して、移送中の分離を防ぐことが
できる。ロックキャップ６４は、装着中も装着後も同様
に機能すると共に、同ロックキャップ６４と球面ワッシ
ャ６６との間にある隙間のため、球面ワッシャ６６に関
して回転可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるテーバ付き板状片を有する支持
ピンにより上部炉心板に固着された制御棒案内管の断面
図、第２図は、第１図の支持ピンの断面図、第３図は、
支持ピンの位置を示す制御棒案内管の平面図、第４図は
、第２図の支持ピンと共に使用される球面ワッシャの断
面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）第１の構造部材を、孔を有する第２の構造部材に取
   り外し自在に装着する、縦軸線を有する支持ピンであっ
   て、 前記第１の構造部材に装着される第１のピン部分と、 割りバネ板部を有し、該割りバネ板部には、前記支持ピ
   ンに加えられる剪断荷重の変動があつても前記割りバネ
   板部における応力を実質的に一定にする一定応力手段が
   含まれている、前記孔内に装着される第２のピン部分と
   、 を備える支持ピン。 ２）第１の構造部材を、孔を有する第２の構造部材に取
   り外し自在に装着するための支持ピン装置であって、 前記第１の構造部材に装着される第１のピン部分と、前
   記孔内に装着される第２のピン部分とを備える少なくと
   も１つの支持ピンと、 前記第１の構造部材を前記第２の構造部材に当接して保
   持するため前記支持ピンに装着されるロック装置と、 該ロック装置を前記支持ピンに装着する間に前記支持ピ
   ンに作用する曲げモーメント及び応力を排除するための
   応力低減手段と、 を備える支持ピン装置。