JPH073306Y2 - 引抜き試験用治具装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は、原子力燃料棒を保持する筒体の保持力を測定
するのに好適な引抜き試験用治具装置に関する。

B.従来の技術とその問題点 第３図は原子力燃料棒の保持筒集合体の一例を示す。こ
の保持筒集合体１は、複数本の燃料棒を束ねて保持する
もので、複数の保持筒２を枠３で束ねて形成されてい
る。各保持筒２の内周面には、第３図（ｃ）に示すよう
にばね性を持たせた凸状体2aが対向して突設され、この
凸状体2aにより保持筒２に挿入される燃料棒を所定の保
持力で保持する。

かかる保持筒２の保持力を測定する場合、第４図に示す
ように保持筒集合体１を負荷機構の固定テーブル４にホ
ルダ８により設置し、検査棒５をロードセル６を介して
クロスヘッド７に装着する。クロスヘッド７を降下させ
て検査棒５を保持筒２に挿入し、しかる後にクロスヘッ
ド７を上昇させて検査棒５を引き抜く。その引き抜き時
の荷重をロードセル６で検出することにより、保持筒２
の保持力が検出される。

しかしながら、検査棒５の軸芯が保持筒２の軸芯に合致
していない状態で検査棒５を挿入すると検出棒５が保持
筒２内で片あたりし、正確な引き抜き力を計測できな
い。そのため、検査棒５を保持筒２の軸芯に調芯させる
作業が煩雑で試験効率が悪いという問題がある。

そこで、検査棒５をユニバーサルジョイントを介して装
着すれば上記片あたりが防止され正確な引抜き荷重が検
出されるが、検査棒５と保持筒２の軸が正確に合致して
いないと検査棒５を挿入できない。そのため、同様に検
査棒５を保持筒２と調芯する煩雑な作業が避けられな
い。

本考案の技術的課題は、検査棒を容易に挿入できかつ引
抜き時の偏荷重検出を防止することにある。

C.課題を解決するための手段 本考案は、負荷機構の一対の対向部材間に供試体を設置
し、対向部材の可動側に装着された検査棒を供試体に挿
入し該検査棒を引き抜く際の引き抜き荷重を測定する引
抜き試験用の治具装置に適用される。

そして上述の技術的課題は、可動側対向部材から吊り下
げられ下端に検査棒を可撓的に吊持する手段と、可動側
対向部材に固着され検査棒を負荷軸に調芯して固定する
調芯固定手段と、検査棒を供試体に挿入する際は検査棒
を調芯固定手段により調芯し固定する状態と、検査棒を
引き抜く際は検査棒と調芯固定手段とを切り離して検査
棒を吊持手段にて自由にする状態とを切換える状態切換
手段とを具備することにより解決される。

D.作用 検査棒挿入時においては、検査棒は調芯固定手段により
負荷軸に調芯されて固定される。したがって、一対の対
向部材の間隔を狭めれば、検査棒は供試体に容易に挿入
される。また、引き抜き時においては、検査棒は調芯固
定手段と切り離され、吊持手段により可撓的に吊り下げ
られた自由状態となる。一対の対向部材の間隔を広げれ
ば、検査棒は供試体から引き抜かれる。この時、吊持手
段がユニバーサルジョイントとして機能するので、偏荷
重成分の検出が防止され、引抜き力が正確に検出され
る。

E.実施例 −第１の実施例− 第１図は本考案に係る引き抜き試験用治具装置の一実施
例を示す。同図において、第３図および第４図と同様な
個所には同一の符号を付して説明する。

固定テーブル４上にはXYステージ11が設けられ、その上
にホルダ８が設置されている。ホルダ８は、円筒状の架
台8aと、その上に螺着され供試体である燃料棒保持筒集
合体１を抱き込むリング8bと、このリング8b上にかぶせ
られて保持筒集合体１の上方への抜けを防止するように
リング8bと一体化される蓋8cとから成る。

一方、クロスヘッド７に固着されたロードセル６にはフ
ォーク12が螺着され、そのフォーク12にワイヤ13が吊り
下げられている。ワイヤ13の下端にはフォーク14を介し
て連結ロッド15が吊持され、その連結ロッド15の下端に
検査棒５が螺合されている。連結ロッド15の下方部には
テーパ面15aが形成され、その連結ロッド15と検査棒５
は後述の調芯装置22を貫通している。

クロスヘッド７からブラケット21が吊持され、そこに検
査棒５を調芯し固定する調芯固定装置22が取り付けられ
ている。調芯固定装置22は、支点221回りに回動可能に
設けられたレバー222と、このレバー222を回動するソレ
ノイド223と、連結ロッド15のテーパ面15aと相補形状に
形成されたテーパ面224aを有する調芯用ロッド224と、
このロッド224を摺動可能に保持するボディ225と、ロッ
ド224の上端に螺合され、第１図（ｂ）に示すとおりレ
バー222に螺合されたボルト227により連結ロッド15を下
方に押す押さえ具228とを有する。支点221は、支点部材
230の上端に設けられるとともに、レバー222はばね231
で常時、時計回り方向に付勢されている。なお、232は
バランスウェイトである。ブラケット21はクロスヘッド
７に対して水平方向に移動可能とされ、調芯用ロッド22
4の軸芯を負荷軸Ｘと正確に一致される。

ソレノイド223をオンしてレバー222を反時計回り方向に
回動させるとボルト227により押さえ具228を介して調芯
用ロッド224が下方に押動され、これにより、調芯用ロ
ッド224のテーパ面224aと連結ロッド15のテーパ面15aが
係合して検査棒５が負荷軸Ｘに調芯される。調芯用ロッ
ド224はばね229で常時上方に付勢されており、ソレノイ
ド223をオフすると調芯用ロッド224はばね力で上方に移
動するから、連結ロッド15すなわち検査棒５から切り離
される。この切り離し状態では、検査棒５が可撓性ワイ
ヤ13によりクロスヘッド７にフリーに吊持される。

次に、このように構成された治具装置を用いて各保持筒
２の保持力を測定する手順を詳細に説明する。

まず、XYステージ11により保持筒集合体１をホルダ８ご
とXY方向に移動させ、測定対象である保持筒２の軸芯を
負荷軸Ｘに略合致させる。その後、ソレノイド223をオ
ンさせて調芯用ロッド224を下方に押動し、そのテーパ
面224aを連結ロッド15のテーパ面15aと係合させて連結
ロッド15すなわち検査棒５を調芯して固定する。これに
より、検査棒５は試験機本体の負荷軸Ｘと調芯されると
ともに、調芯用ロッド224により負荷軸方向およびそれ
と直交する水平方向の移動が抑止される。

このように検査棒５を調芯固定状態にしたままクロスヘ
ッド７を降下させると、検査棒５は保持筒２内に容易に
挿入できる。検査棒５を十分に挿入した後、ソレノイド
223をオフすると、調芯用ロッド224がばね229により上
方に移動して連結ロッド15との係合が外れ、保持筒２に
保持されている検査棒５は調芯装置22に対してフリーと
なり、ワイヤ13から吊り下げられた自由状態になる。

その状態でクロスヘッド７を上昇させると検査棒５が保
持筒２から引き抜かれ、ロードセル６で引き抜き荷重が
測定される。このとき、検査棒５は可撓性ワイヤ13で吊
持されて自由状態であるから、負荷軸Ｘと保持筒２の軸
芯とが多少ずれていても偏荷重が発生せず、正確な引き
抜き荷重、つまり保持筒２の保持力が測定される。

以上の第１の実施例の構成において、固定テーブル４と
クロスヘッド７が一対の対向部材を構成し、特にクロス
ヘッド７が可動側対向部材を構成する。また、ワイヤ13
が可撓的に検査棒５を吊持する手段を、調芯固定装置22
を構成する調芯用ロッド224とテーパ面15aを有する連結
ロッド15が調芯固定手段を、ソレノイド223が切換手段
をそれぞれ構成する。

−第２の実施例− 第２図は第２の実施例の概略構成を示す図である。第１
図と同様な個所には同一の符号を付して相違点を主に説
明する。

下側のフォーク14には、テーパ面151aが形成された連結
部材151が螺合され、その下端に検査棒５が螺合されて
いる。クロスヘッド７からはブラケット121が吊持され
ている。このブラケット121には、連結部材151のテーパ
面151aと係合するテーパ面122aが形成された調芯用ボス
122が設けられている。

第２図（ａ）は、XYステージ11により試験機本体の負荷
軸Ｘを検査対象である保持筒２の軸芯に略合致させた状
態を示す。その状態からクロスヘッド７を降下させると
検査棒５の先端が保持筒２に挿入され始める。検査棒５
の軸芯と保持筒２の軸芯とが完全に調芯されていると、
検査棒５は凸状体2aと当たるまで筒体２内に挿入される
が、その後はそれ以上の挿入が阻止されるので、クロス
ヘッド７を引き続き降下させるとワイヤ13が弛み始め
る。さらにクロスヘッド７を降下させると、第２図
（ｂ）のように、調芯用ボス122のテーパ面122aが連結
部材151のテーパ面151aと係合して検査棒５が調芯固定
され、検査棒５がボス122により下方に押動され凸状体2
aのばね力に抗して保持筒２内に挿入される。

この調芯固定状態からクロスヘッド７を上昇させて検査
棒５の引き抜きを開始する。クロスヘッド７の上昇に伴
ってワイヤ13の弛みが小さくなり、完全に弛みがなくな
ると調芯用ボス122と検査棒５とは第２図（ａ）のよう
に切り離され、検査棒５は可撓性ワイヤ13でクロスヘッ
ド７から吊持されたフリー状態になる。さらにクロスヘ
ッド７を上昇させると、検査棒５は第２図（ａ）のフリ
ー状態のまま保持筒２から引き抜かれ、ロードセル６で
その引き抜き荷重が検出される。この引き抜きに際して
も、ワイヤ13がユニバーサルジョイントとして機能する
のでロードセル６の検出荷重中に偏荷重の成分が含まれ
ず、正確な測定が可能となる。

なお以上の治具装置は、原子力燃料棒の保持筒以外の供
試体の引き抜き力や保持力を測定する場合にも実施でき
る。また、吊持手段をワイヤ13で形成したがワイヤに限
定されない。

F.考案の効果 本考案は以上のように構成したので、検査棒挿入時は検
査棒が調芯固定状態とされるから検査棒を容易に供試体
内に挿入できるとともに、検査棒引抜き時は検査棒が自
由状態とされるから検出荷重中に偏荷重が含まれず正確
な引抜き力が計測できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本考案の第１の実施例を示す正面図、第
１図（ｂ）はそのb-b線から見た要部側面図、第２図
（ａ），（ｂ）は本考案の第２の実施例を示す正面図、
第３図は引き抜き試験に供される原子力燃料棒保持筒集
合体を示し、（ａ）がその上面図、（ｂ）がその側面
図、（ｃ）がその保持筒の要部断面図、第４図は原子力
燃料棒保持筒集合体の引抜き試験の概要を説明する図で
ある。 1:保持筒集合体、2:保持筒 4:固定テーブル、5:検査棒 6:ロードセル、7:クロスヘッド 8:ホルダ、11:XYステージ 12,14:フォーク、13:可撓性ワイヤ 15:連結ロッド、15a:テーパ面 21:ブラケット、22:調芯固定装置 122:調芯用ボス、222:レバー 223:ソレノイド、224:調芯用ロッド 224:調芯用テーパ面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】負荷機構の一対の対向部材間に供試体を設
   置し、前記対向部材の可動側に装着された検査棒を供試
   体に挿入し該検査棒を引き抜く際の引き抜き荷重を測定
   する引抜き試験用の治具装置において、前記可動側対向
   部材から吊り下げられ下端に前記検査棒を可撓的に吊持
   する手段と、前記可動側対向部材に固着され前記検査棒
   を負荷軸に調芯して固定する調芯固定手段と、検査棒を
   供試体に挿入する際は前記検査棒を調芯固定手段により
   調芯し固定する状態と、検査棒を引き抜く際は前記検査
   棒と調芯固定手段とを切り離して検査棒を前記吊持手段
   にて自由にする状態とを切換える切換手段とを具備する
   ことを特徴とする引抜き試験用治具装置。