JPS60172717A - 芯合せ機構 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明紘第１．第２の円形嵌合部が設けられた第１．第
２の構造物を、両日形嵌合部に共通の嵌合構造体を嵌合
させた状態で一体化する機構において、両日形嵌合部間
に偏心が生じ易い場合に適用される芯合せ機構に関する
。

〔発明の技術的背景〕

大形の構造物同志を位置合せし、各構造物に予め設けら
れた円形嵌合部を互いに嵌合させた状態で両構造物を一
体化する場合１．それらの構造物の熱変形や寸法誤差等
によ・シ互いの円形嵌合部同志が偏心したものとなるこ
とが多い。

そのｉ体側を原子炉の構造について説明すると、第１図
は沸騰水型原子炉の概略構成を示すもので、原子炉圧力
容器１内には円筒形のシュラウド２が、圧力容器１と同
心状に取付けられている。シュラウド２の内部には炉心
３を下方より支持する炉心支持板４および炉心３を上方
よシ支持する上部格子板５が取付けられている。

またシュラウド２の上端は、シュラウド２内の気液二相
流体がシーラウドヘッドへ漏れないようにするために、
シュラウドへラド６により閉塞されている。なお、符号
７はシーラウドヘッド６上に取付けられた気水分離器で
ある。

前記シーラウドヘッド６のシュラウド２に対する取付は
構造は次の通ルである。

すなわち第２図、第３図に示す如くシュラウド２の上端
およびシュラウドヘッド６の下端にはそれぞれ円筒状の
フランジ８，９が端面同志接合するように設けられ、さ
らに各フランジ８゜９の外周には多数のブラケット１０
．１１が上下方向に互いに対向するように設けられてい
る（ブラケット１０．１１は各１個のみ図示する）。

そして一部のブラケット（０、１１間をシーラウドへッ
ド？ルト（図示せず）により、上下方向ニ締付けてシー
ラウド２とシーラウドヘッド６とが固定される。まだ地
震発生時等にフランジ８．９の接合面間における相互の
水平移動を防止するために、各フランジ８，９の接合面
に円形嵌合穴１２．１３を設けてここに耐震ピン１４を
嵌合させている。耐震ピン１４はシュラウド２側の嵌合
穴１２に対しては回転しないように回ｐ止めピン１５で
固定されている。したがって、耐震ピン１４はまずシュ
ラウド２側の嵌合穴１２内に固定され、７−ラウトヘツ
ド６ヲクレーン等で吊シ降しながらシュラウドヘッド６
側の嵌合穴１３に嵌合される。なおこのような耐震ピン
１４は円周方向に複数（たとえば３６個）設けられるが
、その１個のみを図示する。

さらに耐震ピン１４とシュラウドヘッド６側の嵌合穴１
２との低合金容易にするだめにガイドロッｒ１６が使用
される。〃イドロッド１６は、前記ブラケット１０．１
１のうちシュラウドへラドボルトによる締付けに使用さ
れない数個のブラケット１θ、１１の円形嵌合孔１７゜
１８に嵌合してシュラウド２に対するシーラウドヘッド
６の位置決めを行なうものであシ、シ　。

エラウドヘッド６側の円形嵌合孔１８内には円筒状のス
リーブ１ｇが圧入され、このスリーブ１９内周の下半部
にほめねじ２ｏが設けられている。またガイドロッド１
６にはスリーブ１９のめねじ２０に螺合するおねじ２ノ
が形成され、さらにその下方にはシュラウド２側の円形
嵌合孔１７よシ若干小径（おねじ２１よシは大径）の逃
げ部２２が形成され、その下方すなわちガイドロッド１
６の最下部には円形嵌合孔１７にきわめて小さい公差で
嵌合する円形被嵌合部２３が形成されている。そしてこ
のようなガイドロッド１６はシーラウドヘッド６上の気
水分離器７に取付けられ、おねじ２ノをスリーブ１９内
のめねじ２０に螺合してセットされる。

そこで、シュラウドヘッド６をシュラウド２上にクレー
ン等で吊り降すとき、第２図の如く、シーラウドヘッド
６側の円形嵌合穴１３が耐震ピン１４に嵌合する前に、
ガイトロ、ド１６の円形被嵌合部２３がシュラウド２側
の円形嵌合孔１７に嵌合し、円形嵌合穴１３の軸心線を
耐震ピン１４の軸心線と一致させる。このようＫしてシ
ュラウドヘッド６をさらに降下させていき、円形嵌合穴
１３ｔ−耐震ビ／１４に嵌合させる。その後、ガイドロ
ッド１６を上端部において回転させ、おねじ２１をめね
じ２０に対して回転させることにより下方へ外し、同時
に円形被嵌合部２３を円形嵌合孔１７より下方へ抜出し
て、第３図の如く円形嵌合孔１７内には小径の逃げ部２
２を位置させる。なお円形嵌合孔１７の内径と逃げ部２
２の外径との差は、円形嵌合穴１３の内径とこれに嵌合
する耐震ビン１４上牛部の外径との差よ多大きく設定さ
れておシ、したがって地震発生時等にシーラウド２とシ
ュラウドヘッド６相互の水平移動は、耐震ピンＩ４と円
形嵌合穴Ｊ３との関係によって防止されることになる。

ここで問題となるのは、大形の構造物であるシュラウド
２およびシュラウドヘッド６は別々に製作されるため、
それぞれの熱変形や寸法誤差の差異によシ、円形嵌合穴
Ｊ　ｚ　ｌ　Ｊ　ｓａ互の軸心線や、円形嵌合孔１７．
１８相互の軸心線を一致させることが困難になることで
ある。

このため従来ではシュラウドヘッド６をシュラウド２上
に取付ける際、いったん両者を仮合せして円形嵌合穴１
２．１３相互の偏心量および円形嵌合孔１’ｉ、１Ｂ相
互の偏心量を測定し、円形嵌合穴１２．１３相互の偏心
量だけ耐震ピンチ１４の下半部と上半部とを偏心させ、
また円形嵌合孔１７，１Ｂ相互の偏心量だけスリーブ１
９の内径と外径とを偏心させて加工するようにしていた
。

なお第２図、第３図中の符号２４はシュラウド２側のフ
ランジ８の内周上端部に溶接されたを溜めて蒸気の漏れ
を防止するためのものである。また符号２５はスリーブ
１９をブラケット１１の嵌合孔１８内に固定するだめの
ナツトである。

〔背景技術の問題点〕

第１図ないし第３図の具体例で見るように、構造物同志
を位置合せし、各構造物に予め設けられた円形嵌合部を
互いに嵌合させた状態で両構造物を一体化する場合、そ
れらの構造物のひずみや寸法誤差等により互いの円形嵌
合部同志が偏心したものとな−ることか多い。

このため構造物同志をいったん仮合せして偏心量を測定
し、その偏心量に合せて部品加工をしなければならない
。前記具体例では耐震ビン１４、スリーブ１９等が、こ
のような部品に相当する。そしてそれらの部品は予め加
工しておくことができず、しかも１個ずつ偏心量が異な
るために加工に多くの時間を費やし、また構造物同志の
組立工程が円滑さを欠・くものとなるため工期が長期に
及ぶ問題があった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情にもとづいてなされたもので、
その目的は、構成部品を予め加工しておくこと、および
すべての構成部品を均一寸法にすることを可能にし、こ
れによって構造物同志を一体化するための工期の短縮を
はかシ得る芯合せ機構を提供することにある。

〔発明の概要〕

以上の目的達成のため、本発明の芯合せ機構は、第１の
構造物に設けられた第１の円形嵌合部と、この第１の円
形嵌合部に回転自在に嵌合する第１の円形被嵌合部およ
びこれと偏心して設けられた偏心円形嵌合部を有する第
１の芯合せ部材と、前記第１の構造物と一体化されるべ
き第２の構造物に設けられた第２の円形嵌合部と、この
第２の円形嵌合部に直接または間接的に嵌合する第２の
円形被嵌合部およびこれと偏／Ｉ：？　Ｌ、て設けられ
前記第１の芯合せ部材の偏心円形嵌合部に回転自在に嵌
合する偏心円形被嵌合部を有する第２の芯合せ部材とを
具備し、前記第１の円形嵌合部に対する第１の芯合せ部
材の回転と、この第１の芯合せ部材に対する第２の芯合
せ部材の回転との組合せによシ、前記第２の円形被嵌合
部の軸心線を第２の構造物の第２の円形嵌合部の軸心線
に一致させることを可能にした構成のものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を第１図〈示すような沸騰水型原子炉の各
部に適用した一実施例を、図面を参照して説明する。第
４図、第５図はシュラウド２とシュラウドヘッド６との
接合部分を示すものである。

図中Ａはシュラウドへ、ド部耐震用芯合せ機構を示し、
符号３１は外周円（第１の円形被嵌合部）と内周円（偏
心円形嵌合部）とを偏心させた偏心スリーブ（第１の芯
合せ部材）で、その偏心量をｅとする（第６図参照）。

偏心スリーブ３１は、内周上端部に、内周円に内接し外
周円と同心円をなす座ぐシ穴３・２を有し、シュラウド
２側のフランジ８に設けられた円形嵌合穴（第１の円形
嵌合部）１２に回転自在に嵌合されている。

符号３３は耐震ピン（第２の芯合せ部材）で、これは第
６図に示すように下半部（偏心円形被嵌合部）３３１Ｌ
を上半部（第２の円形被嵌合部）３３ｂよシ大径とし、
かつ下半部３３ａと上半部ＪＪｂとを偏心させてその偏
心量もｅとしている。そして下半部３３ａは偏心スリー
ブ３ノ内に回転自在に嵌合され、上半部３３ｂはシュラ
ウドヘッド６側のフランジ９に設けられた円形嵌合穴（
第２の円形嵌合部）１３に対し径および長さ方向に適度
の余裕をもって嵌合させている。なお第６図は偏心スリ
ーブ３１、耐震ビン３３および円形嵌合穴１２，１３の
関係を示すもので、図中、符号Ｃ１は耐震ビン３３の上
半部３３ｂの軸心線、Ｃ１ａは偏心スリーブ３３の外径
軸心線、Ｃ１ｂは同スリーブ３３の内径軸心線を示して
いる。

そしてシュラウド２側のフランジ８の内周面より径方向
外方へ向けて回シ止めビン１５が打込まれ、偏心スリー
ブ３ノおよび耐震ビン３３が円形嵌合穴１２内に固定さ
れている。

また、図中Ｂはシュラウドヘッド部位置決め用芯合せ機
ｉ’を示し、符号３４は外周円（第１の円形被嵌合部）
と内周面（偏心円形嵌合部）とを偏心させた外側偏心ス
リーブ（第１の芯合せ部材）で、その偏心量をｆとする
（第７図参照）。外側偏心スリーブ３４は、内周下端部
に、内周円に内接し外周円と同心円をなす座ぐり穴３５
を有し、シーラウドヘッド６側のブラケット１ノに設け
られた円形嵌合孔（第１の円形嵌合部）１８に回転自在
に嵌合されている。

符号３６は外周円（偏心円形被嵌合部）と内周円（第２
の円形被嵌合部）とを偏心させた内側偏心スリーブ（第
２の芯合せ部材）で、その偏心量もｆとする。内側偏心
スリーブ３６は内部にガイドロッド１６を挿通させ、こ
のガイトロ、ド１６を介して間接的にシュラウド２側の
円形嵌合孔（第２の円形嵌合部）に嵌合されるもので、
その外周上端部には、外周円に内接し内周円と同心円を
なす小径部３７が形成され、ここにねし加工が施されて
いる。また、内側偏心スリーブ３６の内周下半部には、
めねじ３８が形成されている。さらに、この内側偏心ス
リーブ３６は外周下端にフランツ部３９を有して一外側
偏心スリーブ３４内に回転自在に嵌合され、７５７ジ部
３９を外側偏心スリーブ３６およびブラケット１ノの下
面に当接させている。また内側偏心スリーブ３６の小径
部３７にはナツト４０が螺合され、両偏心スリー′ｆ３
４．３６がブラケット１１の内形嵌合孔１８内に固定さ
れている。なお第７図は両偏心スリーブ３４．３６の関
係を示すもので、図中、符号Ｃ２は外側偏心スリーブ３
４の外径軸心線、Ｃ２ａは同スリーブ３４の内径軸心線
、Ｃａｂは内側偏心スリーブ３６の内径軸心線を示して
いる。

第８図はシュラウド２内における、炉心支持板４の取付
構造を示すもので、図中Ｃは炉心支持部耐震用芯合せ機
構を示すものである。炉心支持板４はシーラウド２内周
に形成された段部４１に載置され、複数（図では１本の
み示す）のデルト４２により締付固定されている。

シュラウド２の内周にはデルト４２の下端を臨かせる凹
部４３が形成さ九、この凹部４３内にてナツト４４が螺
合されている。まだ符号４５は炉心支持板４の縁部に鉛
直方向に設けられた、デルト４２を挿通させるだめのボ
ルト孔（第１の円形嵌合部）であるが、このボルト孔４
５の径は？シト４２の径より十分大きく形成されている
。これはシュラウド２の段部４１に形成されたボルト孔
（第２の円形嵌合部）４６と、炉心支持板４側のメルト
孔４５Ｑ軸心線を一致させることは実際上困難であるた
め、両者の軸心線が不一致となってもゼルトの挿通を可
能にするためである。そして、このがシト孔４５内に外
側偏心スリーブ（第１の芯合せ部材）４７が回転自在に
嵌合され、同スリーブ４７とデルト４２との間には内側
偏心スリーブ（第２の芯合せ部材）４８が回転自在に嵌
合されている。外側偏心スリーブ４７は、外周円（第１
の円形被嵌合部）と内周円（偏心円形嵌合部）との偏心
量をｇとする。また内側偏心スリーブ４８における外周
円（偏心円形被嵌合部）と内周円（第２の円形被嵌合部
）との偏心量も同量とする（第９図参照）。また外側偏
心スリーブ４７の内周上端部には、第９図に示す如く内
周円に内接し外周円と同心円をなす座ぐシ穴４９が形成
されている。なお第９図は両偏心スリーブ４’ｌ、４＆
の関係を示すもので、図中、符号Ｃ８は外側偏心スリー
ブ４７の外径軸心線、Ｃａ１１は同スリーブ４７の内径
軸心線、ｃ３ｂは内側偏心スリーブ４８の内径軸心線を
示している。

符号５０は炉心支持板４上に設置されデルト４２を挿通
させるワッシャであｌ）、ｓｒは？シト４２の上端部に
螺合されたナツトである。

次に、シュラウドヘッド６のシュラウド２への取付は手
順を説明する。

第１０図（、）は第４図のＸ−Ｘ断面を示すもので、こ
のように偏心スリーブ３ノおよび耐震ピン３３を各嵌合
穴１２．１３内に取付けるには、まず偏心スリーブ３１
と耐震−ン３３とを別々に、各嵌合孔１２，１３に嵌合
させる。この状態で耐震ピン３３の下半部３３ｍを偏心
スリーブ３ノに上方よシ接近させ、第１０図（ｂ）の如
く下半部３３ａが座ぐシ穴３２内に入るような位置に耐
震ピン３３を回転調節する。そして下半部３３ＩＬを座
ぐシ穴３２内に位置させたのち、再び耐震ピン３３を回
転させ、同図（ｃ）の如く下半部３８ｇの外周面が座ぐ
シ穴３２の内周面に接したところで、偏心ビン３３を嵌
合穴１３内に固定する。次に偏心スリーブ３１を回転さ
せてその内孔位置を耐震ピン３３の下半部ＪＪａの下方
に合せ、このスリーブ３１ｔ−嵌合穴１２内に固定する
のである。

第１１図（、）は第４図のＸＩ−ＸＩ断面を示すもので
、このように外側偏心スリーブ３４と内側偏心スリーブ
３６とをプラケット１ノの円形嵌合孔１８内に取付ける
には、まず外側偏心スＩＪ−ブ３４を嵌合孔１８内に嵌
合さ・せるとともに、内側偏心スリーブ３６をブラケッ
ト１０．１１間に位置させて、そのめねじ３８にガイド
ロッド１６のおねじ２１を螺合させ、かつ、ガイドロッ
ド１６の円形被嵌部２３を円形嵌合孔１７内に嵌合させ
る。この状態で内側偏心スリーブ３６を外側偏心スリー
ブ３４に下方より接近させ、第１１図（ｂ）の如く内側
偏心スリーブ３６の上部が座ぐシ穴３５内に入るような
位置に内側偏心スリーブ３６をガイドロッド１６と共に
回転させる。内側偏心スリーブ３６の上部を座ぐシ穴３
５内に位置させたのち、再び内側スリーブ３６をガイド
ロッド１６と共に回転させ、同図（Ｃ）の如く内側偏心
スリーブ３６の上部外周面が座ぐシ穴３５の内周面に接
したところで、内側スリーブ３６の位置が決定する。次
に外側偏心スリーブ３４を回転させてその内孔位置を内
側偏心スリーブ３６の上方に合せるのである。

このようにして偏心スリーブ３１、耐震ピン３３、外側
および内側偏心スリーブ３４．３６の位置が決ったとこ
ろで、シュラウドヘッド６をシュラウド２上に、第５図
の如く取付けることができる。

また、炉心支持板４のシーラウド２内への取付けは次の
手順で行なわれる。

すなわち第１２図（、）は第８図の刈−刈断面を示すも
ので、このように外側偏心スリーｆ４７と内側偏心スリ
ーブ４８とをデルト孔４５内に取付けるには、まず同図
（ｂ）の如く外側偏心スリーブ４７の一部をデルト孔４
５内に嵌合させるとともに、内側偏心スリーブ４８を外
側偏心スリーブ４７の上方に位置させて、両スリーブ　
４７．４ｇを通して？シト４２の下端をシーラウド２側
のデルト孔４６内に挿入させておく。

この状態で内側偏心スリーブ４８を？シト４２の周シに
回転させて外側偏心スリーブ４８の座ぐシ穴４９内に位
置させ（同図（ｃ）　）　、さらに内側偏心スＩＪ−ｆ
４Ｂの外周面を座ぐり穴４９の内周面に内接させる（同
図（ｄ））。次に外側偏心スリーブ４７′を回転させて
その内孔位置を内側偏心スリーブ４８の下方に位置させ
、内側偏心スリーブ４８を上方より嵌合させる。その後
、。オリＬ、４ｖ、イ、を一体１５．いト孔イ、内に落
し込む。

このようにして偏心スリーブ４７．４８ｆｄｅルト孔４
５内に設置したのち、ワッシャ５０、ナツト５１を取付
けて、炉心支持板４の取付けが完了する。

以上の実施例によれば、シュラウドヘッド部耐震用芯合
せ機構Ａでは偏心スＩＪ−ｆ３１に対する耐震ビン３３
の回転と、偏心スリーブ３１の円形嵌合穴１２に対する
回転との組合せにより、円形嵌合穴１２，１３の偏心量
および偏心方向に合った芯合せを行なうことができる。

またシュラウドヘッド部位置決め用芯合せ機構Ｂでは外
側偏心スリーブ３４に対する内側偏心スリーブ３６の回
転と、外側偏心スリーブ３４の円形嵌合孔１８に対する
回転との組合せによυ、円形嵌合孔１７，１８の偏心量
および偏心方向に合った芯合せを行なうことができる１
さらに炉心支持部耐震用芯合せ機構Ｃでは外側偏心スリ
ーブ４７に対する内側偏心スリーブ４８の回転と、外側
偏心スリーブ４７のボルト孔４５に対する回転との組合
せにより、セルト孔４５，４６の偏心量および偏心方向
に合った芯合せを行なうことができ、炉心支持板４の水
平移動を防止して原子炉の安全性の向上をはかることが
できる。

なお、本発明は実施例の構成に限定されるものではない
。たとえばシュラウドヘッド部位置決め用芯合せ機構Ｂ
ではシーラウド２側の嵌合孔１７に二重の偏心スリーブ
を嵌合するものとしてもよい。また原子炉以外にも、円
形嵌合部が設けられた２つの構造物を、固嵌合部に共通
の嵌合構造体を嵌合させた状態で一体化する機構に広く
適用することができ、特に大形構造物には有効である。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、偏心スリーブ等
の構成部品を予め加工しておくこと、およびすべての構
成部品を均一寸法にすることができ、構造物同志を一体
化するだめの工期を大幅に短縮できる芯合せ機構を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は沸騰水型原子炉の概略構成を示す断面図、第２
図および第３図はシュラウドとシュラウドヘッドとの接
合部分を示す部分断面図、第４図ないし第１２図は本発
明の一実施例を示すもので、第４図および第５図はシュ
ラウドとシュラウドヘッドとの接合部分を示す部分断面
図、第６図はシュラウドヘッド部耐震用芯合せ機構の分
解断面図、第７図はシーラウドヘッド部位置決め用芯合
せ機構の分解断面図、第８図は炉心支持板の取付構造を
示す部分断面図、第９図は炉心支持部耐震用芯合せ機構
の分解断面図、第１０図（ａ）は第４図のＸ−ｘ断面図
、同図卸、　（ｃ）はシーラウドヘッド部耐震用芯合せ
機構の組立て手Ｉ＠を示す図、第１１図（ａ）は第４図
のＸＩ−ＸＩ断面図、同図（ｂ）　、　（ｅ）はシュラ
ウドヘッド部位置決め用芯合せ機構の組立て手順を示す
図、第１２図（ａ）は第８図の刈−店晒面図、同図（ｂ
）ないしくｄ）は炉心支持部耐震用芯合せ機構の組立て
手順を示す図である。 Ａ・・・シュラウドヘッド部耐震用芯合せ機構、Ｂ・・
・シュラウドヘッド部位置決め用芯合せ機構、Ｃ・・・
炉心支持部耐震用芯合せ機構、３１・・・偏心スリーブ
（第１の芯合せ部材）、３３・・・耐震ビン（第２の芯
合せ部材）、３４・・・外側偏心スリーブ（第１の芯合
せ部材）、３６・・・内側偏心スリーブ（第２の芯合せ
部材）、４７・・・外側偏心スリーブ（第１の芯合せ部
材）、４８・・・内側偏心スリーブ（第２の芯合せ部材
）。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦図面の浄書（内
容に変更なし）　第１　図第２図 第３図 第４図 第１０図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 特許庁長官　若杉和夫　殿 ｌ、事件の表示 特願昭５９−２６３９６号 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （３０７）東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 ５゜自発補正 ７、補正の内容

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の構造物に設けられた第１の円形嵌合部と、仁の第
   １の円形嵌合部に回転自在に嵌合する第１の円形被嵌合
   部およびこれと偏心して設けられた偏心円形嵌合部を有
   する第１の芯合せ部材と、前記第１の構造物と一体化さ
   れるべき第２の構造物に設けられた第２の円形嵌合部と
   、この第２の円形嵌合部に直接または間接的に嵌合する
   第２の円形被嵌合部およびこれと偏心して設けられ前記
   第１の芯合せ部材の偏心円形嵌合部に回転自在に嵌合す
   る偏心円形被嵌合部を有する第２の芯合せ部材とを具備
   し、前記第１の円形嵌合部に対する第１の芯合せ部材の
   回転と、この第１の芯合せ部材に対する第２の芯合せ部
   材の回転との組合せにより、前記第２の円形被嵌合部の
   軸心線を第２の構造物の第２の円形嵌合部の軸心線に一
   致させることを可能にした芯合せ機構。