JPS6039199B2 - 管閉成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、導管の穿孔のような孔を閉成しそして孔内の
部品乃至部材を釈放自在に固定保持する為の閉成装置に
関するものであり、特には原子炉において使用される管
状の放射線監視試片組立体用の保持器に対する閉成機構
に関するものである。

原子炉容器の材料監視プログラムは、容器の作動寿命全
体を通して照射及び温度により誘発される機械的性質の
変化を探知するべく設計されている。

代表的には、原子炉容器の照射帯域を作製するのに使用
された実際の材料から試験片が調製される。監視試片は
一般に、炉容器内部ベルトライン領域内の保持構成体に
紐付けられる誠片収納カプセル内に装入される。炉心ベ
ルトラインとは、燃料要素集合体の有効高さを直援取巻
く領域として定義される。監視カプセルは、中性子東ス
ペクトル、温度履歴及び容器の最大累積中性子影響をで
きるだけ忠実に模擬する為に探知されている炉容器の曝
露の代表である中性子曝露及び熱的曝露を感受するよう
内側容器壁近くに位置づけられている。保持構成体及び
監視カプセルは、監視カプセルの取外しと取替カプセル
の挿入を周期的に可動ならしめるようなものでなければ
ならない。

即ち、保持構成体及び監視カプセルは、試験ずみ監視カ
プセルの取出と取替カプセルの挿入を容易にするよう設
計されねばならない。加えて、保持構成体は、定常状態
及び遷移条件双方の下で冷却材圧力及び流れに由るカプ
セルの損傷或いは破損を防止する為にカプセルを適正に
拘束しなければならない。幾つかの監視試片組立体設計
において、誠片カプセルは、垂直配向された中空の細長
い容器即ちホルダ内に長手方向に積重ねられそして内蔵
されている。

これら細長い容器則ちホルダ内に長手方向に積重ねられ
さして内蔵されている。これら細長い容器は一般に内蔵
カプセルの総長さよりはるかに長いものでありそして挿
入及び取外し作業中カプセルの移行を容易にするようベ
ルトライン領域上方に配位される上方部分を含んでいる
。従って、カプセル長手方向拘束具の多くは、一番上の
カプセルと容器上端との間の距離にわたって延在し、そ
してばね負荷を通してカプセルを長手方向に拘束する細
長い榛等の形態をとった。カプセルの挿入と取出しを許
容するよう横方向遊隙が必要とされた。幾つかの従来設
計において、カプセルの横方向拘束具は省略された。別
の設計においてカプセルの横方向拘束はカプセルの容器
壁との側限下の接触によりもたらされた。このような構
成には、多数の固有の欠点が存在する。ばね負荷式の細
長い長手方向拘束臭は振動負荷を受け．その結果監視試
片組立体の摩耗及び場合によってはその破損をもたらす
ことがいまいま見出された、この状況は特に、穣方向拘
束具が省略される或いはカプセルが振動を誘起しやすい
液圧条件下に贋された場合に著しい。しかし、試片収納
カプセルとそれらの保持体との間の熱膨ヒ張差に対処す
ることは尚必要である。斯くして、予期される熱膨夕張
を吸収し同時に振動を生じることなく保持管内で試片カ
プセルのような物品を適正に拘束しうる閉成機構に対し
て必要性が存在している。

閉成機構は釈放自在に物品固定保持しうるものでなけれ
ばならず、そしてその放射性作動環境の故に遠隔手段に
より取扱れうるものでなければならない。本発明の原理
に従えば、管のような円形孔の関口を閉成しそして孔内
に監視試片カプセルのような物品を釈放自在に固定する
閉成機構が提示される。

この閉成機構は、複数の細長いラッチを垂下した一般に
円形の室を含むラッチング部材から構成される。

ラッチング部村は、ラッチの位置づけを決めるよう設計
されている作動部材の一部を園給している。ラッチング
部材及び作動部材は、ラッチが管状孔壁に係止される位
置とラッチが作動部材内に係止される位置との間で互い
に軸方向に可動である。作動部材及びラッチング部材を
その軸方向移動を防止する為釈放自在に固定する為の銭
止手段が設けられる。以下、本発明の具体例について説
明する。

本発明の具体例において本閉成機構の適用の対象とする
原子炉監視試片組立体の構造の詳細については、本件出
願人の同日出願に開示されている。

但し、本装置は管内に物品を頃入しそしてそれをしっか
りと拘束しつつ管を閉成することが所望される任意の用
途に応用しうる。第１図は、監視試片保持管２１の上端
を閉成する開成機構２０を例示する。

保持管２１には孔２２及び管内壁面から半径方向内部に
突出する内側環状唇２３が形成されている。閉成機構２
０は、監視誌片カプセル２５の上端取付具２４と噛合し
、そして孔２２内で監視カプセルを負荷の下で釈放自在
に固定保持する。第２図に示されるように、閉成機構２
０１ま一般に、下方Ｖ字形端部取付具３０、下端におい
て端部取付具３０が連結される細長い作動部村３１、作
動部材の上端に挿入体８３を介して螺合する錠止要素３
２、及び作動部材の上方部分を実質上敬囲むラッチング
部材３３を含んでいる。

積重ねられたヮッシャ型バネ及至ディスクバネ３４が作
動部材の下端を端部取付具３０上方に囲綾している。第
３及び４図に明示されるように、細長い作動部材３１は
、全体的に円筒状構造であり、４１において部分的に螺
刻される中央長手方向孔４０を具備している。

作動部材の第３図に例示されるような上端は、２つの部
分４２へと長手方向に分岐される。各部分４２には、そ
の外端において半径方向内方に突出する半径方向唇４３
を備えている。直径方向に対向する髄円状孔４４が作動
部材の壁にその下端近くに形成される。各孔４４は、そ
の長軸を作動部材の長手方向軸線にほぼ平行として配置
されている。作動部材３１の外面は、上方凹所４６を含
む一体的なカラー４５と、後述するようにラッチング部
材と相互作用するよう設計されているカム作用面４７と
を含んでいる。第５及び６図に例示されるラッチング部
材３３はスロットのついた全体的に中空の円筒構造体で
あり、細長いスロット５１によって周回方向に離間され
る複数の細長い引掛け指貝０ちラツチ５０を備えている
。ラッチ５０は、一般に筒状の部分５２から片持梁方式
で長手方向に垂下している。各ラッチ５０１こは、その
自由端において、ほぼ半径方向外方に張出す外側拡大部
５３が形成され、これは保持管２１の環状唇２３と係合
するに通した外向きＣ字係止表面５４を含んでいる。内
側カム面５５（第５図）が各ラッチの拡大部５３と対向
して内面に形成されている。カム面５５は作動部材のカ
ム面４７と協作用するよう設計されている。筒状部分５
２は、作動部材３１と協働して後述するようにラッチン
グ部材３３との相対的な直線運動を許容するよう設計さ
れている２つの弧状突起６１，６２を有するブローチ孔
６０を備えている。突起６１，６２は、円筒部分から半
径方向内方に突出しそして孔周囲に沿って離間されてい
る。好ましい具体例においては、直径方向に対向してい
る突起６１，６２は、円筒部分５２を越えて長手方向に
伸延している。周回ノッチ６３，６４が突起６１，６２
の円筒部分を越えた部分の外面にそれぞれ形成されてい
る。弧状溝６５，６６は、ラッチング部材の長手方向軸
線に対して側方に配置されて、孔６０に隣りあう突起６
１，６２の内面に切込まれている。これに関連して、円
筒部分５２は、弧状溝６５，６６内に搬入するよう形状
づけられた２つの分断された外周カラー７１，７２を備
えて構成される円筒状挿入体７０（第２図）を含んでい
る。挿入体は係止ピン７３，７４によってラッチング部
材３３に係止される。挿入体７０は下端に円錐状に拡大
する表面７６を具備する円形孔７５を含んでいる。第２
図に示されるように、開成機構は基本的に、作動部材３
１の穿孔４０内に長手方向に伸入しそしてその上端から
突出する固定化乃至銭止要素３２を含んでいる。

錠止要素３２は、挿入体８３を介して４１において作動
部材と螺合する螺刻胴体部分８１、鏡止を促進するよう
挿入体の円錐面７６を合致した輪郭面を持つ円錐状カラ
ー８２及び錠止要素を回転せしめる為外部手段によって
係合される非螺刻部分８７を含んでいる。第２図に示さ
れるように、内外面を螺刻されている円筒状挿入体８３
が、作動部材の螺刻部分４１と銭止要素の螺刻部分８１
との間に介設されうる。好ましい具体例において、挿入
体８３は作動部材３１にシヤーピン８４によって固定さ
れそして右巻きの内外ねじめを有している。Ｖ字形端部
取付具３０が閉成機構２０の下端に被せられている。

端部取付具３川ま直径方向に対向する穴８５，８６を有
してる。ジベルピン９０が作動部材の楕円孔４４を貫通
しそして端部取付具の穴８５，８６内に受容されている
。端部取付具３０は、作動部材における楕円孔４４の最
軸の長さ範囲内で鼠線方向に伸長可能であるが、溶接等
の公知の手段により９１において端部取付具に固着され
るベルトピン９０１こよって回転或いは横方向に運動し
ないよう拘束されている。作動部材３１のカラー４５に
おける上方凹部４６は、閉成機構をそれにより閉成され
る孔に挿入したりまたはそこから取外すのを容易にする
為、ラッチ５０の外方拡大部５３を保納する役目をなす
。

挿入及び取付し作業中、錠止要素３２は中立位置に維持
される。即ちその円錐状カラー８２が挿入体７０の円錐
状拡大表面７６との係合から外れた状態にあるよう回転
されそして直線移動されている。操作において、閉成機
構２川ま、保持管２１のような導管の孔内に端部取付具
３０が隣りあう謎片カプセル２５の上端取付臭２４と噛
みあうよう部分的に挿入される。

ラッチング部村３３がノツチ６３，６４と係合する工具
（図示なし）によって作動部材に対して鞠方向上方に引
上げられる。ラッチング部材３３の上方向移動は作動部
材３１のカム作用面４７と各ラッチ５０のカム面とを相
互作用せしめ、以つてラツチ５０‘ま半径方向外方に移
動して保持管２１の環状層２３（第１図）と係合する。
試片監視カプセル２５は、ラッチング部材３３に鞠方向
上向き力を適用し続けながら、同時に所望の負荷が達成
されるまで反対方向に作動部材を押圧することによって
負荷される。ひとたび所望の負荷が得られると、銭止要
素３２が、任意の適当な工具（図示なし）でもつて部分
８７を係合廻動することにより、第２図に示されるよう
に円錐カラー８２が挿入体７０の円錐拡張表面７６と係
合して摩擦による固定化を実現するまで中立位置から回
転される。好ましい具体例においては、組立後錠止要素
３２の螺刻部分を合着する挿入体の高精密ねじの製造を
容易にする為の手段を提供する為に挿入体８３（第２図
）が使用されている。

係止ピン７３，７４が円筒状挿入体７０を保持するのに
使用される。これらピンは、銭止要素のねじがつぶれた
場合閉成機構の取出しを容易にする為工具でもつて鯛断
されうる。閉成機構の錠止位置において、ラッチの拡大
部５３のＣ字形表面５４は、ラッチのカム面５５に押接
する作動部材のカム面４７の作用によって半径方向移動
しないよう拘束されている。

斯うして、閉成機構２０は試片カプセルを負荷しそして
拘束するのに使用されうる。

端部取付具をばね偏俺してあることによって熱膨張が起
ってもそれを吸収する。錠止要素カラー８２の円錐角及
び挿入体７０の円錐面７６の円錐角を変えることにより
、様々の適用トルクに耐えうる摩擦ロックが設計されう
る。

この型式の固定化特性は金属の変形を必要としない。金
属の変形を必要とすると、多数の挿入及び取外し作業後
材料の疲労或いは摩擦劣化或いは両者を促進しやすい。
本明細書において、長手方向或いは軸万向移動という言
葉は長手方向軸線に沿っての移動を意味するものであり
、長手方向離間は長手方向平面において間隔があること
を意味するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う閉成機構によって閉成された管の
一端を部分断面で示す側面図である。 第２図は本発明に従って構成された閉成機構の断面図で
ある。第３図は第２図の閉成機構の作動部材の部分断面
図である。第４図は第３図の４−４線の方向からの上面
図である。第５図は第２図の開成機構のラッチング部材
の側面図である。第６図は第５図の６−６線の方向から
の上面図である。２１・・・・・・管、２２・・・・・
・孔、２３・・・・・・環状唇、２０・・・・・・閉成
機構、２５・・…・カプセル、２４・・・・・・上端取
付具、３１・・・・・・作動部材、４０・・・・・・長
手方向孔、４５・・・・・・カラー、４６・・・・・・
凹所、３４・・・・・・ばね、８３・・・・・・挿入体
、４４・・…・・・・楕円孔、３０・・・…端部取付具
、８５，８６・・・・・・孔、９０・・・・・・ピン、
３３…・・・ラッチング部材、５２……筒状部分、５０
・・・・・・ラッチ、５３・・・・・・拡大部、５４・
・・・・・係止面、５５・・・・・・カム面、５１・…
・・スロット、６０……孔、６５，６６・・・・・・溝
、６３，６４…・・・ノッチ、３２・・・・・・錠止要
素、８１・・・・・・螺刻胴体部分、８２・・…・円錐
状カラー、８７・…・・非螺刻部分、７０・・・・・・
挿入体、７６・・・・・・円錐面、７１，７２”““カ
ラー。ＦＩＧ．ｌ ＦＩＧ．２ ＦＩＧ．３ ＦＩＧ．４ ＦＩＧ．５ ＦＩＧ，６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 管状通路孔を閉成しそして該孔内の物品を長手方向
   負荷の下で釈放自在に固定保持する為の装置であつて、
   円筒状区画とそこから長手方向に垂下する複数の周回的
   に離間された細長いラツチを具備する管状ラツチング部
   材と、ラツチング部材内に部分的に配納されてラツチが
   管状通路に係止される第一位置とラツチが管状通路との
   接触から外れて保持される第二位置との間で長手方向に
   相対的に可動である作動部材であつて、ラツチとほぼ半
   径方向に対向してカム手段を有しそして作動部材とラツ
   チング部材がラツチの半径方向移動をもたらすように互
   いに軸方向に可動であるような作動部材と、作動部材及
   びラツチング部材をその軸方向移動を防止するように釈
   放自在に固定する為の固定手段と管状通路の孔内に物品
   を釈放自在に保持する為の手段とを包含する前記閉成装
   置。 ２ 作動部材が部分的に螺刻された長手方向孔を含み、
   そして固定手段が作動部材と螺合する錠止要素を含み、
   その場合錠止要素が作動部材とラツチング部材をその軸
   方向移動を防止するべく釈放自在に固定する為ラツチン
   グ部材と摩擦係合する為の手段を備えるような特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 ３ 錠止要素とラツチング部材との間に円筒状挿入体が
   配置されそして挿入体が円錐状内面を有しそして挿入体
   の円錐状内面と係合する為の円錐状カラーが錠止要素に
   一体的に形成されて成る特許請求の範囲第２項記載の装
   置。 ４ 物品を釈放自在に負荷する為の手段が作動部材に伸
   長可能に付設される端部取付具を含むような特許請求の
   範囲第１項記載の装置。