JPH04332896A - 制御棒駆動装置用の半径方向ブレーキアセンブリ - Google Patents

制御棒駆動装置用の半径方向ブレーキアセンブリ

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JPH04332896A
JPH04332896A JP3348437A JP34843791A JPH04332896A JP H04332896 A JPH04332896 A JP H04332896A JP 3348437 A JP3348437 A JP 3348437A JP 34843791 A JP34843791 A JP 34843791A JP H04332896 A JPH04332896 A JP H04332896A
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tooth
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shaft
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、原子炉に用いる制御
棒駆動装置に関し、とくに係合時に、制御棒駆動装置の
回転を阻止する作用をなすブレーキアセンブリに関する
。
【０００２】
【従来の技術】一つの形式の原子炉では、制御棒を原子
炉容器に対して選択的に挿入したり引き抜いたりしてそ
の運転を制御する。各制御棒を制御棒駆動装置で位置決
めするのが代表的である。通常の制御棒駆動装置は、ボ
ールナットおよびこれに作動的に係合するボールスクリ
ュまたはスピンドルを含み、スピンドルを時計方向また
は反時計方向に回転するにつれて、ボールナットを上下
させる。中空なピストンの一端をボールナットに乗せ、
他端を通常の手段で制御棒に連結する。ボールナットの
変位は中空ピストンの変位となり、これにより制御棒を
炉容器に対して挿入または引き抜く。
【０００３】ボールスピンドルの平常の回転により達成
できるのよりも速く制御棒を挿入するために、すなわち
通常スクラム（ｓｃｒａｍ）と呼ばれる操作を行うため
に、高圧水の速い流れを制御棒駆動装置からピストンを
越えて注入し、比較的短時間内にピストンをボールナッ
トから持ち上げ、制御棒を炉容器内にすばやく挿入する
。高圧水を、高圧水アキュムレータに連結したスクラム
配管から制御棒駆動装置に導く。
【０００４】たとえば、スクラム配管の破断のため、水
がピストンをこえて急に逆流するのを許すような事態が
起こった場合、その逆流はピストンに大きな逆圧を加え
、これは制御棒ボールナットに戻し力を加える。この戻
し力はボールスピンドルを逆回転させ、それにともなっ
て制御棒が引き抜かれる。そのような逆流の発生により
制御棒の１本が引き抜かれると、炉容器内の隣の燃料が
ダメージを受け、その燃料の交換が必要となり、それは
望ましくない炉の停止時間を生み、経済的なロスになる
。
【０００５】上述の事態の発生を防止するために、制御
棒駆動装置には普通の電気機械ブレーキを設け、ブレー
キを付勢しないときには、ボールスピンドルの回転を阻
止しておく。ブレーキの寸法は、制御棒駆動モータが作
動していないとき、ピストンの上に流れる水の逆流によ
る戻し力に対して、ボールスピンドルの回転を阻止する
大きさである。そして、制御棒駆動モータ自体の寸法は
、それが作動しているとき、前述した事態の発生時に水
の逆流に基づく力に抗する適正なトルクを与える寸法で
ある。モータはまた、ブレーキがその係合位置で炉の有
効な制御および／または停止を保証できない場合でも、
制御棒を挿入させておくのに十分な寸法である。
【０００６】ブレーキが作動するか確認するために、ブ
レーキを定期的に試験する。しかし、ブレーキは炉容器
に隣接しており、炉容器から発生する放射線場のため炉
の運転中には接近できない。放射線場は炉の停止中も低
レベルで継続し、このため、検査技師が適当な防護服を
着用し、その区域での彼らの作業時間を限定する必要が
ある。原子炉の１例では、約２０５の制御棒駆動装置が
あり、対応する数のブレーキがあり、したがって、すべ
てのブレーキを試験するにはどうしても長い時間がかか
る。したがって、炉停止中のブレーキの試験は比較的経
費がかかり、その間炉はパワー発生運転をしていないの
で、経済的になおさら望ましくない。
【０００７】通常の電気機械ブレーキではロータディス
クの回転を阻止するのにブレーキパッドを使用するので
、スリップが起こりやすい。スリップが起こると、逆流
の発生時に制御棒の望ましくない部分的引き抜きが生じ
、またブレーキのトルク抵抗能力を効果的に試験するた
めの追加の手段が必要になる。
【０００８】
【発明の目的】したがって、この発明の目的は、シャフ
トの回転を防止する新規な改良されたブレーキアセンブ
リを提供することにある。
【０００９】この発明の別の目的は、一方向へのシャフ
トの回転を確実に拘束し、反対方向へのシャフトの回転
を許すブレーキアセンブリを提供することにある。
【００１０】この発明の他の目的は、シャフト用の比較
的簡単かつ小型のブレーキアセンブリを提供することに
ある。
【００１１】この発明の他の目的は、試験が比較的簡単
なブレーキアセンブリを提供することにある。
【００１２】この発明のさらに他の目的は、遠隔操作で
付勢および試験することのできる、原子炉用の制御棒駆
動装置の回転を阻止するブレーキアセンブリを提供する
ことにある。
【００１３】
【発明の概要】この発明は、原子炉用の制御棒駆動装置
に用いるシャフトのようなシャフトの回転を選択的に阻
止するブレーキアセンブリを提供する。ブレーキアセン
ブリは、静止ハウジングと、シャフトに一緒に回転する
ように固着されたロータディスクと、ロータディスクの
外周に隣接して配置されたブレーキ部材とを含む。ロー
タディスクに少なくとも１つのロータ歯を設け、ブレー
キ部材に少なくとも１つの制動歯を設ける。選択的位置
決め手段により、ブレーキ部材を、制動歯がロータ歯に
接触してシャフトの第１方向への回転を阻止する展開位
置と、ロータディスクおよびシャフトがブレーキ部材か
らの拘束なしに回転することができる後退位置とに、選
択的に位置決めする。
【００１４】この発明の特徴と考えられる新規な構成要
素は、特許請求の範囲に開示した通りである。この発明
の目的および効果をさらに明確にするために、以下にそ
の好適な実施例を、添付の図面を参照しながら詳しく説
明する。
【００１５】
【実施例】図１はこの発明の１実施例によるブレーキア
センブリを有する制御棒駆動装置を含む原子炉容器の線
図、図２はその制御棒駆動装置の拡大断面図である。例
示の原子炉容器１０は複数の微動制御棒駆動装置（ＦＭ
ＣＲＤ＝ｆｉｎｅｍｏｔｉｏｎ　　ｃｏｎｔｒｏｌ　　
ｒｏｄ　　ｄｒｉｖｅ）１２を有するが、図には１つだ
け示す。１実施例では、２０５個の制御棒駆動装置１２
が底を通って容器１０内へ延在する。制御棒駆動装置１
２を構成する管状ハウジング１４は、容器１０から外方
へ延在し、そこに通常の手段で固着される。ハウジング
１４はフランジ１６に通常の手段で連結され、フランジ
１６はスクラム（ｓｃｒａｍ）配管１８と流れ連通して
いる。スクラム配管１８には、これに通常通りに連結さ
れた普通の高圧水アキュムレータ２２から高圧水２０を
通常通りに選択的に供給する。
【００１６】ハウジング１４内には普通のボールスクリ
ュまたはスピンドル２４が通常通りに配置され、この実
施例ではスピンドル２４に普通の右ねじ２６が設けられ
ている。制御棒駆動装置１２は長さ方向中心軸線２８を
有し、ハウジング１２およびスピンドル２４がこの中心
軸線と同軸に配置されている。
【００１７】普通のボールナット３０がスピンドル２４
にはめられ、通常通りにスピンドルと一緒に回転しない
ように拘束されているので、スピンドル２４を時計方向
に回転すると、ボールナット３０は下方へ容器１０から
遠ざかる方へ移動し、他方、スピドル２４を反時計方向
に回転すると、ボールナット３０は上方へ容器１０に向
かって進行する。普通の中空な細長いピストン３２がス
ピンドル２４と同軸に配置され、その円錐形基端３４が
ボールナット３０の上に乗り、一方、その上端３６がハ
ウジング１４の外端の中心孔３８を貫通して容器１０内
に延びている。上端３６は、たとえば差込みカップリン
グにより、対応する制御棒４０に通常通りに連結されて
いる。
【００１８】スピンドル２４はフランジ１６から下方へ
普通の電気モータ４２を貫通する。モータ４２はスピン
ドル２４を、時計方向または反時計方向いずれかに選択
的に回転する。モータ４２は、モータ４２の作動を選択
的に制御するために、普通の制御装置４４に普通の電線
４６ａにより電気接続されている。
【００１９】この発明の好適な実施例によれば、制御棒
駆動装置１２にはさらに、半径方向ブレーキアセンブリ
４８がモータ４２に合体されており、上記スピンドル２
４がそこまで延びている。この関係で、スピンドル２４
を入力シャフトとも言う。ブレーキアセンブリ４８は、
入力シャフト２４を選択的に制動したり、解放するため
に、制御装置４４に普通の電線４６ｂにより電気接続さ
れている。
【００２０】図３にブレーキアセンブリ４８をさらに詳
しく示す。ブレーキアセンブリ４８は、モータ４２に通
常通りに、たとえばボルト（図示せず）により、固着さ
れた環状静止ベース５０を含む。ベース５０の中心孔５
２は、モータ４２から延びるシャフト２４の一部を受け
入れる。ベース５０に通常通りに固着されたブレーキア
センブリ４８の環状ハウジング５４が、シャフトの中心
軸線２８と同軸に配置されている。
【００２１】ブレーキアセンブリ４８はさらに、中心孔
５８を有する環状ロータディスク５６を含む。ロータデ
ィスク５６は、図４に詳しく示すように、シャフト２４
を包囲し、普通のキー６０によりシャフト２４に固着さ
れてシャフトと一緒に回転するようになっている。ロー
タディスク５６には少なくとも１つ、好ましくは複数の
ロータ歯６２が設けられ、ロータ歯６２はロータディス
ク５６のまわりに円周方向に延在し、かつロータディス
ク５６の外周６４から半径方向外方へ延在する。
【００２２】図５に示すように、各ロータ歯６２はロッ
ク面６６と傾斜面６８とを含む。ロック面６６は外周６
４から大体直角に、半径方向外方へ、かつ中心軸線２８
に平行に延在する。傾斜面６８は、ロック面６６ととも
にピーク７０を形成し、ロック面６６から外周６４に、
中心軸線２８および外周６４に対して円周方向に延在す
る。
【００２３】図３および図４に示すように、回転しない
ブレーキ部材７２は、ロータディスク外周６４に隣接し
て配置され、少なくとも１つの制動（ブレーキ）歯７４
を含む。図３および図４に示したこの発明の好適な実施
例では、第１および第２ブレーキ部材７２および７２ｂ
が円周方向に互いに約１８０度離れている。２つのブレ
ーキ部材７２、７２ｂを用いて二重ブレーキとするとと
もに、ブレーキ部材７２それぞれから必要な制動力を半
分にする。２つのブレーキ部材７２、７２ｂは同じであ
るのが好ましいので、以下第１ブレーキ部材７２につい
て説明し、その説明は第２ブレーキ部材７２ｂについて
も同様である。
【００２４】図６に示すように、ブレーキ部材７２は内
側円弧７８を有する円弧状ベース７６を含み、制動歯７
４が内側円弧７８から中心軸線２８に対して半径方向内
方へ延在する。制動歯７４は、ブレーキ部材の内側円弧
７８から半径方向内方へ延在するロック面８０と、ロッ
ク面８０とピーク８４を形成し、ロック面８４から円周
方向へ内側円弧７８まで延在する傾斜面８２とを含む。
【００２５】図５〜７に示すように、ロータ歯６２は制
動歯７４と相補形状である、すなわち鏡像形状を有する
のが好ましく、したがって、図７に実線で示すブレーキ
部材の展開位置７２ｄにおいて、ロータ歯ロック面６６
が制動歯ロック面８０に当接し、そしてロータ歯傾斜面
６８が制動歯傾斜面８２に隣接かつ平行に配置される。 この発明の好適な実施例では、ブレーキ部材７２のベー
ス７６には、複数の円周方向に離れた制動歯７４が設け
られ、たとえば、３つの制動歯が示され、制動歯７４の
隣り合うもの同士は、傾斜面８２とロック面８０との交
差部に画定されたほぼＶ形の谷８６でつながっている。 同様に、ロータ歯６２の隣り合うもの同士は、図５に示
すように、傾斜面６８とロック面６６との交差部に画定
されたほぼＶ形の谷８８でつながっている。図７に示す
ように、ピーク７０および８４は、ブレーキ部材の展開
位置７２ｄでそれぞれ対応する谷８６および８８にはま
る。
【００２６】図４および図７に示すように、ブレーキ部
材７２を図４に破線で示す展開（ｄｅｐｌｏｙｅｄ）位
置７２ｄに選択的に位置決めする手段９０が設けられて
いる。展開位置７２ｄでは、ブレーキ部材７２がロータ
ディスク外周６４に当接して、制動歯ロック面８０がロ
ータ歯ロック面６６に接触し、こうしてロータディスク
５６およびシャフト２４が時計方向または第１方向に回
転するのを阻止する。位置決め手段９０は、ブレーキ部
材７２を図４に実線で示し、図７に破線で示す後退（ｒ
ｅｔｒａｃｔｅｄ）位置７２ｒに位置決めする作用もな
す。後退位置７２ｒでは、ブレーキ部材７２はロータデ
ィスク５６から半径方向に離れており、このためロータ
ディスク５６とシャフト２４とがブレーキ部材７２から
拘束されずに回転することができる。第１および第２ブ
レーキ部材７２、７２ｂ両方を展開および後退位置に位
置決めするのに、同じ位置決め手段９０を使用し、した
がって、以下の位置決め手段９０についての説明は両方
のブレーキ部材について成り立つ。
【００２７】再び図４を参照すると、ブレーキアセンブ
リ４８はさらに、好ましくは鋳造などによりハウジング
と一体に形成された複数の円周方向に離れたウェブ９４
により、ハウジング５４に固着された環状フレーム９２
を含む。図７にさらに詳しく示すように、フレーム９２
にはガイド孔９６が半径方向にあけられている。ブレー
キ部材７２は、ベース７６から中心軸線２８に対して半
径方向外方へ、制動歯７４とは反対の方向へ延在する細
長い中空なプランジャ９８を含む。プランジャ９８はガ
イド孔９６を介してフレーム９２に摺動自在に装着され
ている。ベース７６は寸法がプランジャ９８より大きい
のが好ましく、こうすれば、プランジャ９８は、ベース
７６がフレーム９２に接触して、それ以上の半径方向移
動を阻止されるまで、ガイド孔９６を半径方向に摺動す
る。フレーム９２には、ベース７６の形状と相補形状を
有する凹所１００が設けられ、図７に破線で示すように
、ブレーキ部材７２が後退位置７２ｒに位置するとき、
ベース７６が凹所１００に収納される。
【００２８】好適な実施例では、位置決め手段９０には
、普通の管状ソレノイド１０２がフレーム９２に、たと
えば図８に示すようにボルトにより固定されている。 ソレノイド１０２は、プランジャ９８のまわりに配置さ
れた中心ボア１０４を含む。圧縮ばね１０６が、ソレノ
イド１０２の中心ボア１０４内でプランジャ９８の中に
配置され、最初にベース７６とソレノイド１０２に適切
に固着された保持板１０８との間で圧縮されている。圧
縮ばね１０６を最初に圧縮しておくのは、ソレノイド１
０２への給電を停止したとき、ブレーキ部材を展開位置
７２ｄにして、ブレーキ部材７２をロータディスク５６
に対して押しつけ、制動歯７４をロータ歯６２に係合さ
せるためである。
【００２９】図７に示すように、ブレーキ部材７２がロ
ータディスク５６に係合している状態で、制動歯ロック
面８０がロータ歯ロック面６６に当接し、ロータディス
ク５６およびシャフト２４が時計方向に回転するのを阻
止する。前述したように、時計方向は、スピンドル２４
が右ねじ２６であるので、図２に示すようにボールナッ
ト３０および制御棒４０を容器１０から引き抜くシャフ
ト２４の回転方向として定義される。第１方向とは反対
の、第２または反時計方向は、ボールナット３０および
制御棒４０を容器１０に対して挿入するシャフト２４の
回転方向である。
【００３０】ソレノイド１０２に制御装置４４から電線
４６ｂを介して所定通りに給電すると、ソレノイド１０
２は通常通り、アーマチャとして作用するプランジャ９
８を電磁的に吸引して、ソレノイドボア１０４中へ引き
入れ、ばね１０６を圧縮し、ブレーキ部材７２を後退位
置７２ｒに位置させる。
【００３１】したがって、ソレノイド１０２に給電する
か給電停止すると、プランジャ９８がガイド孔９６内を
後退位置７２ｒまたは展開位置７２ｄまですべり、ロー
タ歯６２と制動歯７４とを切り離すか係合する。給電し
たソレノイド１０２によりブレーキ部材７２を後退位置
に保持しているとき、ロータディスク５６およびシャフ
ト２４をモータ４２により通常通りに、ブレーキアセン
ブリ４８からの拘束なしに、回転することができる。ソ
レノイド１０２への給電停止により、ブレーキ部材７２
をロータディスク５６に係合する展開位置７２ｄに位置
させると、シャフト２４の時計方向回転は確実に阻止さ
れる。
【００３２】しかし、ブレーキ部材のベース７６が圧縮
ばね１０６上に支持されているので、位置決め手段９０
は制動歯７４を弾性的に支持している。したがって、制
御棒４０を容器１０内にさらに挿入するために、モータ
４２を付勢して、シャフト２４を反時計方向に回転した
いときには、これを、ブレーキ部材７２が係合していて
も行うことができ、この発明の安全性が増大する。この
状況で、シャフト２４を反時計方向に回転すると、ロー
タ歯傾斜面６８が制動歯傾斜面８２を半径方向外方へ押
しのけ、したがって、ロータ歯ピーク７０がラチェット
式に制動歯ピーク８４を乗り越えるまで、カム作用によ
りブレーキ部材７２全体を半径方向外方へ押しのけ、ロ
ータ歯ロック面６６を制動歯ロック面８０から間欠的に
解放する。この作用は、ブレーキ部材７２が展開位置に
あっても、モータ４２がシャフト２４を反時計方向に回
転するのを許す。図７に、ブレーキ部材７２の展開位置
７２ｄ、完全後退位置７２ｒを示すとともに、両者間に
破線で中間位置７２ｉを示す。中間位置７２ｉは、シャ
フト２４の反時計方向回転に基づくブレーキ部材７２の
展開位置７２ｄからの最大半径方向押しのけ変位を示し
、それはちょうど１つのロータ歯ピーク７０が隣の制動
歯ピーク８４を通過するときの位置で、その後、ピーク
８４はばね１０６により次のロータ歯谷８８に隣接する
位置に戻る。
【００３３】図８に示すようにこの発明の好適な実施例
では、プランジャ９８およびガイド孔９６が相補的な正
方形の軸線方向断面をもつのが好ましい。正方形の断面
は、プランジャ９８がガイド孔９６内を半径方向に摺動
するのを許すが、プランジャ９８の回転運動を防止し、
このことは、ロータディスク外周６４に対するブレーキ
部材７２の円周方向アライメントを維持する上で好まし
い。制動歯７４のロータ歯６２とのアライメントを維持
するためにブレーキ部材７２の回転を防止するのに有効
な手段を講じるならば、円形など他の断面形状を使用す
ることもできる。好適な実施例では、中心ボア１０４を
含むソレノイド１０２も軸線方向断面を正方形として、
正方形プランジャ９８をより密接に収容する。もちろん
、その代わりに円形ソレノイドを使用することもできる
。
【００３４】図７に示すように、プランジャ９８の長さ
方向中心軸線１１０は、シャフトの中心軸線２８から半
径方向外方へ延在し、プランジャ９８はシャフトの中心
軸線２８に直角に配置されている。制動歯７４からロー
タ歯６２に対してより多量の拘束トルクを与えるために
、ロータ歯および制動歯のロック面６６および８０が、
シャフトの中心軸線２８に対して半径方向外方へ延在す
るのが好ましい。ブレーキ部材７２には複数、本例では
３つの制動歯７４が設けられているので、ロータ歯のロ
ック面６６と傾斜面６８および制動歯のロック面８０と
傾斜面８２がそれぞれ両者間に鈍角Ａを形成するのが好
ましい。鈍角Ａは９０°にかなり近い値であるのが好ま
しく、この発明の別の実施例では、９０°にしてもよく
、このようにすると、ブレーキ部材７２を展開させたと
き、ブレーキ部材７２上の複数の制動歯７４のすべてが
ロータディスク５６上の対応するロータ歯６２と係合す
る。
【００３５】この発明のもっとも簡単な形態では、２つ
のブレーキ部材７２、７２ｂのうち１つだけしか必要で
なく、１つの制動歯７４だけしか必要でない。しかし、
余裕を大きくし、反力を小さくするためには、制動歯７
４およびロータ歯６２とも複数とし、２つのブレーキ部
材７２、７２ｂを用いるのが好ましい。ロータ歯６２お
よび制動歯７４それぞれの特定の形状は、特定の設計例
ごとに決めればよく、設ける歯の全数、その間隔、およ
びプランジャ９８のロータディスク５６に対する角度の
関数である。ロータ歯６２および制動歯７４の別の形状
としては、たとえば、対称な二等辺形歯や、角度Ａが９
０°より小さい歯６２、７４がある。しかし、すべての
設計例で、第１または時計方向において、たとえば、逆
流発生による回転を阻止するのに有効な制動作用が得ら
れ、一方、ロータ歯６２により制動歯７４を間欠的に押
しのけることにより、第２または反時計方向の回転を許
すのが好ましい。
【００３６】したがって、この発明の好適な実施例によ
るブレーキアセンブリ４８には、ソレノイド１０２への
給電を停止したとき、シャフト２４をロックし、好まし
くは１方向、たとえば時計方向のみの回転を阻止するの
に有効な、相補的な鋸歯状輪郭のロータ歯６２および制
動歯７４を設ける。このようにシャフト２４を積極的に
ロックすることにより、シャフト２４の時計方向の回転
を阻止し、たとえば、逆流発生下で制御棒４０が不用意
に引き抜かれるのを防止する。ソレノイド１０２に給電
したとき、ブレーキ部材７２はロータディスク５６から
後退し、シャフト２４が回転するのを許し、したがって
モータ４２を通常通りに作動させて、所定通りに制御棒
４０の挿入または引き抜きを行うことができる。
【００３７】このように、上述したブレーキアセンブリ
４８は、ブレーキ部材７２が展開位置７２ｄにあるとき
、制御棒４０が容器１０から偶然に抜け出る移動を阻止
するようにシャフト２４を確実にロックする一方、制御
棒４０の挿入は可能とし、またブレーキアセンブリ４８
の比較的簡単なテストを可能にする。
【００３８】具体的には、ブレーキアセンブリ４８を簡
単にテストするには、ソレノイド１０２への給電を停止
して、ブレーキ部材７２を展開位置７２ｄに位置させた
後、モータ４２を時計方向に回転するよう付勢し、ロー
タ歯のロック面６６を制動歯のロック面８０に当接させ
、同ロック面８０により円周方向に拘束し、こうして制
動歯ロック面８０によりシャフト２４の時計方向回転を
阻止する。モータ４２がシャフト２４をブレーキ部材７
２に対して時計方向に回転することができないので、モ
ータ４２は失速し、これを通常の方法で制御装置４４で
観察し、ブレーキアセンブリ４８が有効に作動している
ことを表示する。もしもブレーキアセンブリ４８が試験
時にシャフト２４の時計方向回転を阻止できないと、制
御装置４４が通常通りにそのことを適当に表示し、その
表示を受けたら、故障や不具合などを解決するためブレ
ーキアセンブリ４８を手動検査する。
【００３９】以上、この発明の好適な実施例と考えられ
るものを説明したが、この発明の他の変更例が以上の教
示から当業者には明らかであり、したがって、このよう
な変更例のすべてがこの発明の要旨の範囲内に入る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の１実施例によるブレーキアセンブリ
を設けた、制御棒駆動装置を含む原子炉容器の線図であ
る。
【図２】図１の制御棒駆動装置の拡大断面図である。
【図３】この発明の１実施例による図１および図２に示
したブレーキアセンブリの長さ方向断面図で、ブレーキ
部材が後退位置にある。
【図４】図３の４−４線方向に見たブレーキアセンブリ
の横断面図で、ブレーキ部材の後退位置を実線で、展開
位置を破線で示す。
【図５】図４の５−５線方向に見たロータディスクの一
部の斜視図である。
【図６】図４の６−６線方向に見たブレーキ部材の斜視
図である。
【図７】図４に示したブレーキアセンブリの一部の拡大
横断面図で、ブレーキ部材の展開位置を実線で示す。
【図８】図７の８−８線方向に見たブレーキアセンブリ
の断面図である。
【符号の説明】
１０　　原子炉容器 １２　　制御棒駆動装置 １４　　ハウジング ２４　　スピンドル ４２　　モータ ４８　　ブレーキアセンブリ ５６　　ロータディスク ６２　　ロータ歯 ６４　　ディスク外周 ６６　　ロック面 ６８　　傾斜面 ７２　　ブレーキ部材 ７２ｄ　　展開位置 ７４ｒ　　後退位置 ７４　　制動歯 ７６　　円弧状ベース ８０　　ロック面 ８２　　傾斜面 ９０　　位置決め手段 ９２　　フレーム ９８　　プランジャ １０２　　ソレノイド １０６　　圧縮ばね

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】長さ方向中心軸線を有するシャフトの回転
    を選択的に制動するブレーキアセンブリにおいて、上記
    シャフトを受け入れる中心孔を有する静止ハウジングと
    、上記シャフトに固着されてシャフトとともに回転する
    ロータディスクであって、ロック面とそこから延在する
    傾斜面とを有する少なくとも１つのロータ歯が外周から
    半径方向外方へ突出しているロータディスクと、上記ロ
    ータディスク外周に隣接して配置され、ロック面とそこ
    から延在する傾斜面とを有する少なくとも１つの制動歯
    を含み、制御歯が上記ロータ歯と互いに相補形状である
    ブレーキ部材と、上記ブレーキ部材が上記ロータディス
    ク外周に当接することにより、上記制動歯ロック面が上
    記ロータ歯ロック面に接触して、シャフトの第１方向へ
    の回転を阻止する展開位置と、上記ブレーキ部材が上記
    ロータディスクから半径方向に離れることにより、上記
    ロータディスクおよび上記シャフトが上記ブレーキ部材
    からの拘束なしに回転することができる後退位置とのい
    ずれかに、上記ブレーキ部材を選択的に位置決めする手
    段とを備えるブレーキアセンブリ。
  2. 【請求項２】上記位置決め手段は、上記ブレーキ部材が
    展開位置にあるとき、上記制動歯を弾性的に支持し、こ
    れにより上記ロータ歯傾斜面が上記制動歯傾斜面を押し
    のけて上記ロータ歯ロック面を上記制動歯ロック面から
    間欠的に解放して、上記シャフトが上記第１方向とは反
    対の第２方向に回転できる請求項１に記載のブレーキア
    センブリ。
  3. 【請求項３】上記ロータ歯ロック面が上記ロータディス
    ク外周から半径方向外方へ延在し、上記ロータ歯傾斜面
    が円周方向に延在し、上記制動歯ロック面が上記ブレー
    キ部材から半径方向内方へ延在し、上記制動歯傾斜面が
    円周方向に延在する請求項２に記載のブレーキアセンブ
    リ。
  4. 【請求項４】上記ロータディスクが上記ロータディスク
    外周のまわりに円周方向に間隔をあけて複数のロータ歯
    を有する請求項３に記載のブレーキアセンブリ。
  5. 【請求項５】上記ブレーキ部材は、複数の制動歯が円周
    方向に間隔をあけて設けられた円弧状ベースを含む請求
    項４に記載のブレーキアセンブリ。
  6. 【請求項６】上記ブレーキ部材として円周方向に間隔を
    あけて設けた第１および第２ブレーキ部材を含み、上記
    位置決め手段がこれらの第１および第２ブレーキ部材両
    方を上記展開位置と後退位置に位置決めする作用をなす
    請求項５に記載のブレーキアセンブリ。
  7. 【請求項７】上記第１ブレーキ部材と第２ブレーキ部材
    とが約１８０°離れている請求項６に記載のブレーキア
    センブリ。
  8. 【請求項８】上記ロータ歯のロック面と傾斜面がなす角
    度が鈍角である請求項５に記載のブレーキアセンブリ。
  9. 【請求項９】さらに、上記ハウジングに固定されたフレ
    ームを含み、このフレームにガイド孔があけられ、上記
    ブレーキ部材が上記ベースから延在する細長い中空なプ
    ランジャを含み、このプランジャが上記ガイド孔を介し
    て上記フレームに摺動自在に装着され、上記位置決め手
    段が上記フレームに連結され、上記ブレーキ部材のプラ
    ンジャを上記フレームに対して摺動させて、上記ブレー
    キ部材を展開位置および後退位置に位置決めする請求項
    ５に記載のブレーキアセンブリ。
  10. 【請求項１０】上記位置決め手段がさらに、上記フレー
    ムに固着された中心ボアを有する管状ソレノイドを含み
    、このソレノイドが上記ブレーキ部材のプランジャのま
    わりに配置され、ばねが上記ブレーキ部材のプランジャ
    内に配置され、このばねは最初に圧縮されていて、ソレ
    ノイドへの給電停止時にブレーキ部材を展開位置に押し
    進めて、上記制動歯を上記ロータ歯に係合させるように
    働き、上記ソレノイドは給電されたとき、上記プランジ
    ャを上記ソレノイドの中心ボアに電磁的に引き込んで、
    上記ばねを圧縮し、もって上記ブレーキ部材を上記後退
    位置に位置決めする請求項９に記載のブレーキアセンブ
    リ。
  11. 【請求項１１】上記プランジャが上記シャフトの長さ方
    向中心軸線に対して直角に配置された請求項１０に記載
    のブレーキアセンブリ。
  12. 【請求項１２】上記ロータ歯のロック面と傾斜面がなす
    角度が鈍角である請求項１１に記載のブレーキアセンブ
    リ。
  13. 【請求項１３】上記ロータ歯のロック面が上記ロータ歯
    の傾斜面に対して９０°の角度で配置された請求項１１
    に記載のブレーキアセンブリ。
  14. 【請求項１４】上記プランジャおよび上記ガイド孔が相
    補的な正方形断面を有する請求項１０に記載のブレーキ
    アセンブリ。
JP3348437A 1990-12-06 1991-12-05 制御棒駆動装置用の半径方向ブレーキアセンブリ Expired - Lifetime JPH0723914B2 (ja)

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