JPS61238693A - 把持具における爪開閉装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ワイヤロープ、金属テープ、チェーン等の懸
垂手段によって懸垂したシーブ（綱車）の回転でアクチ
ュエータを動かし、その運動で把持用爪を操作するよう
な把持具における爪開閉装置に関するものである。

本発明の爪開閉装置は、特に原子炉ＩＭ設の燃料交換機
、燃１′＋１出入機、キャスクカー等の燃料取扱機で用
いられる把持具に好ましく適用できるか、把持用爪を操
作することににって取扱対象物を把持する一般産業用把
持具にも適用することができる。

〈従来の技術〉 以下に高速増殖炉の核燃料集合体（以下［燃料」と略称
する）の炉心への装荷または取出上に用いる燃料取扱機
の把持具を例に挙げて説明する。

第３図に示したように、燃料の頂部には把持具（グリッ
パ）の爪と嵌合するつかみ部１を工作したハンドリング
ヘッド部２が設けられており、一方把持具３にはその内
部にワイヤーロープ、金属テープ、ヂエーン等の巻取可
能な懸垂手段４により回転するシーブ５、このシーブの
回転中心から偏心した位置に回転可能に垂下さけたアク
チュエータ６、およびアクチュエータ自由端の凸部６ａ
の上下運動により挺子作用により開閉する爪体７か組込
まれている。かような１巴持具３の操作は、上方に設け
た把持具駆動装置８によって行なわれ、この内部には懸
垂手段４を巻上げまたは巻下げする一対の巻取用ドラム
９ａ、９ｂが収納されている。すなわち、ドラム９ａ、
９ｂによって懸垂手段、例えば金属テープ４ａ、４ｂを
同時に巻上げ巻下げすれば、把持具３仝体をそのままあ
るいは燃料を（１んだ状態で貸陪ざμることができる。

また、一方のドラム９ａからテープ４ａを巻下げし、他
方のドラム９　ｂで同ストローク分のテープ４ｂを巻−
トげることによって、把持具３の位置はそのままで内部
のシーブ５のみ回転させることができ、シーブの回転運
動はアクチュエータ６の上下運動に変換され、アクチュ
エータの凸部６ａの上下運動により爪体７はピン１０を
支点として揺動じ開閉する。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら上記した従来の把持具の爪開閉駆動に関し
ては、把持具駆動装置内において複雑な機構を用いて把
持具全体の昇降用の伝達系統との干渉を避けながら爪開
閉のためにモータで一対の巻取用ドラムを回転し、同ス
トローク分の金属テープを一方のドラムで巻下げし他方
のドラムで巻上げる必要がある。そのため、ｉ）爪開閉
操作及びその確認は、金属テープ等の懸垂手段のスト日
−りを演算して行なわなければならず、複雑なＷ１測・
制御回路が必要となる。

１１）爪開閉操作用の２軸を１つもしくは２つの駆動装
置で同期して駆動しなければならないため、複数のギヤ
、クラッチ、ブレーキ等を用いる必要があり、従って動
作の信頼性が低い。

１１１）上記ｉ＞、　　ｉｉ）から結局爪開閉装置は高
価になり、また構造的にも複雑であることから大きなス
ペースが必要となる。

といった欠点があった。

そこで本発明は、上述したような従来技術における欠点
を改善して、構造が簡単で装置の小形化ができ、しかも
確実性、信頼性の高い動作を行なうことができる把持具
の爪開閉装置を提供することを目的としてなされたもの
である。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、第３図に示したごとき従来の把持具、ずなわ
ち巻取可能な懸垂手段によって回転する爪開閉用シーブ
の回転中心から偏心した位置に回転自在にアクチュエー
タの一端を垂下させるとともに、該アクチュエータの自
由端を爪体に１習接させ、該シーブの回転によるアクチ
ュエータの上下運動によって該爪体の開閉操作を行なう
ようにした把持具によって該爪体の開閉操作を行なうよ
うにした把持具における爪開閉装置が提供される。

本発明による爪開閉装置は、把持具の上方に懸垂手段を
巻上げまたは巻下げする一対の巻取用ドラムを有してい
る。このドラムの各々はその中心に貫通孔を有し、この
貫通孔の内面には螺旋面が刻設されている。かような貫
通孔の各−〇　− 々には、その内面に刻設した螺旋溝に噛合う歯形を有す
るヘリカルスプライン軸がＩ門動自在に挿通される。こ
れら一対のヘリカルスプライン軸はＨいに平行に並設さ
れるとともに同一形状かつ同一のねじれ方向の山形を備
えている。また、これら一対のヘリカルスプライン軸の
同じ側の一端は、ヘリカルスプライン軸の回転は伝達せ
ずかつ軸方向の往復運動は伝達する継手を介して１つの
テーブルに接続し、一方、他端はヘリカルスプライン軸
の回転は許さず軸方向の往復運動は許す支持手段により
支持する。さらに前記の各ドラムは、軸方向の運動は許
さず回転のみ許す枠手段を価えている。

上記のごとき構造を有する爪開閉装置によって、テーブ
ルの往復運動でもって一対の前記巻取用ドラムを同時か
つ同方向に回転させ、懸垂手段を同ストローク巻上げま
たは巻下げて爪開閉用シーブを回転ドしめることができ
る。

〈実施例〉 以下に図面に示す好ましい実施例を参照して本発明をざ
らに詳）ホする。

第１図は本発明の爪開閉装置の好ましい実施例を示１斜
視図であり、チェーンのごとき巻取可能な１県乗手段４
により回転するシーブ５、およびこのシーブ回転中心か
ら偏心した位置に回転可能に垂下させたアクチュエータ
６は、第３図の従来の１巴持貝３におけるものと同様で
ある。

また第１図の一対の巻取用ドラム１９ａ、　１９ｂは、
第３図の従来の巻取用ドラム９ａ、９ｂと実質的に同様
の機能を有し、把持具駆動装置８内に配置される。

巻取用ドラム１９ａは、その両側に突出しドラムと一体
構造の円筒部１１を有し、ドラムの中心に設（プた貫通
孔１２が円筒部１１内に伸びている。この貫通孔１２の
内面には、後述するヘリカルスプライン軸１７ａの歯形
と噛合う螺旋溝１３が掘り仇いである。このドラム１９
ａは円筒部１１にて、軸受１４および固定枠１５からな
る枠手段１６によって支持、固定されているため、ドラ
ム１９ａは回転するが回転軸方向の動きは制限されるよ
うに支持される。

ドラム１９ａの貫通孔１２には、その内面に刻設された
螺旋溝１３と噛合う歯形を有するヘリカルスプライン軸
１７ａが、螺旋溝と歯形とが噛合った状態で１占動でき
るように挿通される。このヘリカルスプライン軸１７ａ
の一端は、継手１８を介してテーブル２０に接続される
。第２図はこの接続部分の詳細図を示すものであり、ヘ
リカルスプライン軸１７ａ端部に形成した円筒端を継手
１８の透孔２１内に回転自在に挿通し１、複は出ないよ
うに端板２２で保持されている。

一方、継手１８はピン２３によってテーブル２０と一体
的に係合されている。かような接続様式によって、ヘリ
カルスプライン軸１７ａの回転はテーブル２０に伝達さ
れず、かつテーブル２０の軸方向往復運動はヘリカルス
プライン軸１７ａに伝達させることができる。

一方、ヘリカルスプライン軸１７ａの他端は、ヘリカル
スプライン軸１７ａの回転は許さず、軸方向の往復運動
は許す支持手段３０により支持されている。第１図の実
施例においては、この支持手段３０は、ヘリカルスプラ
イン軸１７ａの端部にこれと一体的に取イ」けられた歯
車３１、およびこの歯車が嵌合する筒状のカップリング
３２から構成され、カップリング３２の内面には歯車３
１と噛合うスｊ・シー１〜スプライン３３が刻設されて
いる。この支持手段３０を回転しないように固定してお
けば、ヘリカルスプライン軸１７ａの軸方向の往復運動
は歯車３１とス１〜レートプシイン３３とが噛合ったま
ま目動することにより可能となるが、歯車３１およびこ
れと一体的に結合したヘリカルスプライン軸１７ａは回
転しない。

上述の説明では、ドラム１９ａとヘリカルスプライン軸
１７ａおよびそれに関連する構造について述べたが、こ
れらと対をなすドラム１９ｂとヘリカルスプライン軸１
７ｂおよびそれに関連する構造も全く同様であるので、
重複を避けるため説明を省略する。ここで特に沼意ずべ
きことは、一対のヘリカルスプライン軸１７ａと１７ｂ
とは互いに平行に並設されており、そのヘリカルスプラ
インの歯形は同一形状でかつねじれ方向が同一である点
である。

なお、図示の実施例においては、カップリング３２から
更に軸３４を伸ばし、その先端に歯車３５ａを取付けて
、この歯車３５ａの回転がカップリング３２に伝達する
ようにしである。一方、ヘリカルスプライン軸１７ｂ側
にも同様にして歯車３５ｂを取付け、歯車３５ａと３５
ｂを互いに噛合わせて連結させである。

次にかような構成の爪開閉装置の動作を説明する。テー
ブル２０を図中の矢印方向に移動すると、継手１８を介
して運動はヘリカルスプライン軸１７ａ、　１７ｂに伝
えられ、図の左方向へ移動する。このとき支持手段３０
を回転しないように固定しておくと、ヘリカルスプライ
ン軸１７ａ。

１７ｂは回転せずに軸方向に移動する。これによって、
枠手段１６により回転はするが、軸方向へは移動しない
ようになっているドラム１９ａは、摺動自在に噛合って
いる螺旋溝１３とヘリカルスプライン軸１７ａのヘリス
ルスプラインとの摺動作用により、テーブル２０の移動
量に比例した量だけ矢印方向に回転し、同様にドラム１
９ｂも同じ量だ＆り同方向に回転する。すると、ドラム
１９ａの円周に滑らないように係合するチェーン４ａは
巻上げられ、ドラム１９ｂに係合するチェーン４ｂは巻
下げられる。その結果、シーブ５はその上下位置を変え
ることなく矢印方向に回転し、アクチュエータ６を必要
ストローク分引き上げることができる。一方、テーブル
２０を図中の矢印方向と逆方向に移動させれば、その移
動量に比例した量のストローク分だけアクチュエータ６
を引下げることができる。テーブル２０の軸方向の往復
運動は、既存のパワーシリング（図示せず）等で与える
ことができる。

なお、図示の実施例の装置によって把持具仝休を昇降さ
せるには次のようにする。把持具昇降用モータ（図示Ｖ
ず）によって連結歯車３５ａ。

３５ｂのいずれかを点線矢印の方向に回転駆動させると
、歯車３５ａと３５ｂは互いに逆方向に回転する。この
回転は、カップリング３２およびこのカップリングのス
１〜レー１へスプライン３３と噛合う歯車３１を介して
ヘリカルスプライン軸１７ａと１７１）に伝達されるが
、この１７ａ、　１７ｂの回転は継手１８によってテー
ブル２０へは伝達されない。また、軸１７ａと軸１７ｂ
のそれぞれから軸方向亙いに逆方向の力がテーブル２０
に与えられても、テーブル２０は軸方向並進移動のみ可
能なようにガイドされているので、つまり、テーブル２
０は偶力で回転するということがないようにされている
ので、テーブル姿勢は不動である。従ってヘリカルスプ
ライン軸１７ａと１７ｂは軸方向の移動なしに互いに逆
方向に回転することになる。一方、ヘリカルスプライン
軸のヘリカルスプラインはドラム１９ａ、　１９ｂの螺
旋溝１３と噛合っているため、ヘリカルスプライン軸の
回転に伴ってドラム１９ａ、　１９ｂには軸方向の運動
力が生じるが、これらのドラムは枠手段１６により軸方
向の運動が抑えられているため、結局回転力のみが伝達
される。その結果ドラム１９ａ、　１９ｂは点線矢印の
ように互いに逆方向に回転することになり、これらのド
ラムに係合するチェーン４ａ、４．ｂは同時に巻上げま
たは巻下げされて、シーブ５の昇降すなわち把持具全体
の昇降が可能となる。

なお、上述の説明および実施例は、原子炉施設の燃料取
扱系機器を例にとって説明したが、懸垂手段を用いてア
クチュエータを操作し、それによって爪を操作する方式
の一般産業機器の把持具における爪開閉装置としてもこ
の発明を適用することができる。

〈発明の効果〉 この発明による爪開閉装置は上述のような構成を有する
ものであるから、従来の装置と比較して次のような効果
がある。

ｉ）爪開閉装置の構成部品点数が減るので動作に対する
信頼性が向上する。

１１）クラッチのように摩擦伝達手段がなく、直接２軸
を同期しつつ駆動できるので動作に対する確実性が向上
する。

１ｉｉ）　　ｇｌ＋成部品点数が少ないので爪開閉装置
が小型になる。

ｉＶ）　　爪開閉のための原動ノＪの運動は往復運動で
あることから動作１ｉｆｔ　ｉＸにリミッ１〜スイッヂ
を使うことかでき、安価である、確実性が高いなどのメ
リッＩ〜がある。

■）原動力に油圧シリンダが使えることから、爪開閉速
［ｑの変更か容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の爪開閉装置の好ましい実施例を示づ一
部切欠斜視図、第２図は第１図の■−■線方向から見た
部分側面図、および第３図は従来の把持具およびその駆
動装置を示す説明図である。 ４・・・１種型手段、５・・・爪開閉用シーブ、６・・
・アクチニ１エータ、１２・・・貫通孔、１３・・・螺
旋面、１６・・・枠手段、１７ａ、　１７ｂ・・・ヘリ
カルスプライン軸、１８・・・継手、１９ａ、　１９ｂ
・・・巻取用ドラム、２０・・・テーブル、３０・・・
支持Ｔ段。 −ｒ％Ｑγ−一 第３図 犯符赫呻（罷

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、巻取可能な懸垂手段によって回転する爪開閉用シー
   ブの回転中心から偏心した位置に回転自在にアクチュエ
   ータの一端を垂下させるとともに該アクチュエータの自
   由端を爪体に摺接させ、該シーブの回転によるアクチュ
   エータの上下運動によって該爪体の開閉操作を行なうよ
   うにした把持具における爪開閉装置であって、該把持具
   の上方に該懸垂手段を巻上げまたは巻下げする一対の巻
   取用ドラムを配設し、該ドラムの各々はその中心に貫通
   孔を有し、該貫通孔内面に刻設した螺旋溝に噛合う歯形
   を有するヘリカルスプライン軸を該貫通孔の各々に摺動
   自在に挿通し、これら一対のヘリカルスプライン軸は互
   いに平行に並設されるとともに同一形状かつ同一のねじ
   れ方向の歯形を備えており、該一対のヘリカルスプライ
   ン軸の同じ側の一端は、ヘリカルスプライン軸の回転は
   伝達せずかつ軸方向の往復運動は伝達する継手を介して
   １つのテーブルに接続し、一方該一対のヘリカルスプラ
   イン軸の他端はヘリカルスプライン軸の回転は許さず軸
   方向の往復運動は許す支持手段により支持し、さらに該
   各ドラムは軸方向の運動は許さず回転のみ許す枠手段を
   備えてなる構造を有し、これによって該テーブルの往復
   運動でもって該一対の巻取用ドラムを同時かつ同方向に
   回転させ、該懸垂手段を同ストローク巻上げまたは巻下
   げして該爪開閉用シーブを回転せしめるようにしたこと
   を特徴とする把持具における爪開閉装置。