JPS6327982Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (a) 産業上の利用分野 本考案はフランジ継手のボルト締め付け用油圧
レンチ装置に関し、詳しくは、対向する２つのフ
ランジの周囲を等間隔で締め付けるボルトおよび
ナツトを、順次自動的に締め付けまたは緩めるこ
とができるようにしたボルト締め付け用油圧レン
チ装置に関する。これは、原子炉などの配管設備
に使用される弁などのフランジ接合およびその解
脱を自動的に行ない、作業者の被曝を回避または
軽減する分野で利用されるものである。

(b) 従来技術 フランジ継手のボルト締め付け用油圧レンチ装
置として、従来、第１図に示すようなものがあ
る。これは、フランジを締め付ける１つのボルト
の頭部１に嵌着しかつラチエツト機構を有するボ
ツクス２が、油圧シリンダ３のピストンロツド３
ａの先端で回動自在なアーム４の基部に設けられ
ている。さらに、アーム４の基部と油圧シリンダ
３の端部とがリンク５で接続され、このリンク５
に当て金６が設けられている。ボツクス２にボル
トの頭部１を嵌着しかつ当て金６を図示しない他
のボルトの頭部に嵌着された工具に当接させて油
圧シリンダ３を伸長すると、反力が他のボルトの
頭部で受け止められ、アーム４が矢符７方向に回
動し、これに伴つて回動するボツクス２により、
ボルトが緩められたり締め付けられたりする。油
圧シリンダ３を縮小すると、ボツクス２に設けら
れているラチエツト機構によりボルトが回転され
ることなくアーム４が反対方向に回動し、これが
必要に応じて繰り返されると、ボルトの緩めまた
は締め付けが完了する。なお、緩めと締め付けの
選択は、ラチエツト機構の切り換え操作により可
能となる。

このような油圧レンチでは、フランジを締め付
ける多数のボルトを順次締め付けたり緩めたりす
る際、所望するボルトの頭部に作業者が逐一ボツ
クスを嵌着させかつ当て金を他のボルト頭部に工
具を介して当接させる必要があり、その作業に多
大の手間と時間を要する。このような作業が原子
炉設備の配管に用いられている弁などのフランジ
部で行なわれる場合、作業者の被曝が問題とな
り、その改善が強く要望されている。

(c) 考案の目的 本考案は上述の問題を解決するためになされた
もので、その目的は、原子炉の配管設備における
弁などのフランジ部のボルト締め付けおよび緩め
作業を、作業者が被曝することなく自動的に行な
うことができ、かつ、多数の他の配管と干渉する
ことなく操作し得るコンパクトなフランジ継手の
ボルト締め付け用油圧レンチ装置を提供すること
である。

(d) 考案の構成 本考案のボルト締め付け用油圧レンチ装置の特
徴を、第２図および第３図を参照して説明する
と、以下の通りである。

(i) ボルト１１、ナツト１２により接合される一
対のフランジ１３Ａ，１３Ｂの周囲を外囲する
リングカバー１０があり、このリングカバー１
０の一部にその半径方向外方に突出し一部が半
径方向外方に変位可能なレンチハウジング１４
が形成されている。

(ii) リングカバー１０とレンチハウジング１４の
内周部に外歯歯車１５が軸承され、リングカバ
ー１０とフランジ１３Ａ，１３Ｂとの間に外歯
歯車１５に固着されたフランジクランパー１７
が設けられている。

(iii) レンチハウジング１４に、外歯歯車１５に噛
み合うピニオン２２およびこれを駆動するモー
タ２３が装着されている。

(iv) レンチハウジング１４の両端部にボルト１１
またはナツト１２に嵌着する２つのボツクス２
７ａ，２７ｂを有するボツクス支持体２６Ａ，
２６Ｂと、これをレンチハウジング１４の両端
部で離反させる離反機構２８が装着されてい
る。

(v) ボツクス支持体２６Ａ，２６Ｂのいずれか一
方に、２つのボツクス２７ａ，２７ｂと一体的
に構成された油圧レンチ３０が内蔵されてい
る。

(e) 実施例 以下に本考案をその実施例を示す図面に基づい
て説明する。

第２図はボルト締め付け用油圧レンチ装置の全
体断面図である。図中、１０はリングカバーで、
同一間隔に配置されたボルト１１、ナツト１２に
より接合される一対のフランジ１３Ａ，１３Ｂの
周囲を外囲している。このリングカバー１０の一
部には第３図に示すような半径方向外方に突出し
たレンチハウジング１４が一体に形成され、第２
図に示す上部レンチハウジング１４Ａに固着され
た図示しないガイドレールに案内されて半径方向
外方に変位可能な下部レンチハウジング１４Ｂが
設けられている。１５はリングカバー１０と上部
レンチハウジング１４Ａの内周部に軸受１６Ａ，
１６Ｂを介して支承された外歯歯車で、リングカ
バー１０とフランジ１３Ａ，１３Ｂとの間に設け
られたフランジクランパー１７に固着され、フラ
ンジクランパー１７がリングカバー１０を回転自
在に支承している。なお、上部レンチハウジング
１４Ａ内で軸受１６Ｂを支承している軸受ハウジ
ング１８には下部レンチハウジング１４Ｂを上部
レンチハウジング１４Ａに固定するためのピンな
どの装着クランプ１９が付設されている。上述の
フランジクランパー１７は、例えば４つ（第３図
参照）設けられ、これにフランジ１３Ａの外周上
端部を挾持する固定爪２０Ａと、油圧シリンダ２
１の伸縮によりフランジ１３Ｂの外周下端部を挾
持または解説するための回動爪２０Ｂがそれぞれ
設けられている。２２は外歯歯車１５に噛み合う
ピニオン、２３はそれを駆動するモータで、これ
らは上部レンチハウジング１４Ａに装着されてい
る。なお、モータ２３にはその回転数を検出する
ロータリエンコーダ２５が付設され、作動の制御
を容易にしている。２６Ａ，２６Ｂはボツクス支
持体で、ボルト１１またはナツト１２に嵌着する
第３図に示す２つのボツクス２７ａ，２７ｂを有
し、レンチハウジング１４の両端部にそれぞれ設
けられている。２８はこのボツクス支持体２６
Ａ，２６Ｂをレンチハウジング１４の両端部にお
いてそれより離反させる離反機構で、例えば、図
示するようにレンチハウジング１４に装着された
モータ２８ａ、その出力軸に固着されたベベルギ
ア２８ｂ、これに噛み合いレンチハウジング１４
に軸承された中空のベベルギア２８ｃ、このギア
の中空部で螺合しボツクス支持体２６に固着され
たネジ棒２８ｄからなる。そして、ボツクス支持
体２６の離反作動を案内するガイドシヤフト２８
ｅがボツクス支持体２６に固着され、レンチハウ
ジング１４に穿設された孔でガイドされている。
なお、モータ２８ａは個別に設けることなく１つ
とし、２つの離反機構２８を同時に駆動するよう
にしてもよいが、いずれにせよその回転数を検出
するロータリエンコーダ２９が付設されている。
３０は油圧レンチで、一方のボツクス支持体２６
Ａに内蔵されていて、２つのボツクス２７ａ，２
７ｂと一体的に構成され、図示しないがボツクス
２７ａに介在されているラチエツト機構と共に、
油圧シリンダ３１とこれに連結されたアーム３２
や必要に応じて設けられた復元用のスプリングな
どからなつている。

このような構成の実施例によれば、次のように
してフランジ継手のボルトを自動的に容易に締め
付けることができる。

まず、フランジクランパー１７の油圧シリンダ
２１を伸長し、第２図の想像線で示すように回動
爪２０Ｂをピン３３を中心に回動させると共に、
下部レンチハウジング１４Ｂを上部レンチハウジ
ング１４Ａより矢符３４方向に引き出しておく。
この状態で、リングカバー１０をフランジ１３
Ａ，１３Ｂに外囲し、フランジクランパー１７の
固定爪２０Ａをフランジ１３Ａの外周上端部に当
接させて油圧シリンダ２１を縮少すると、回動爪
２０Ｂがフランジ１３Ｂの外周下端部を押圧し
て、フランジ１３Ａ，１３Ｂが挾持される。そこ
で、引き出されていた下部レンチハウジング１４
Ｂを図示しないガイドレールに案内させてフラン
ジ側、すなわち、矢符３４の反対方向にスライド
させ、下部レンチハウジング１４Ｂのステー３５
が上部レンチハウジング１４Ａの軸受ハウジング
１８に一致すると装着クランプ１９のピンを挿通
して、下部レンチハウジング１４Ｂを上部レンチ
ハウジング１４Ａに一体化する。そこで、作業者
が上部レンチハウジング１４Ａに近接しているボ
ツクス支持体２６Ａの２つのボツクス２７ａ，２
７ｂを、ボルト１１の頭部１１ａ，１１ｂに嵌着
すると同時に、下部レンチハウジング１４Ｂを離
反機構２８を介して上昇させ、供回りを阻止する
ために、ボツクス支持体２６Ｂの２つのボツクス
２７ａ，２７ｂをナツト１２に嵌着する。そこ
で、作業者が図示しない作業ボタンを押すと、第
３図に示す油圧シリンダ３１のピストンロツド３
１ａが伸長し、その反力がボルト１１ｂの頭部で
受け止められてアーム３２が回動し、ラチエツト
機構を介して必要回数繰り返されてボルト１１ａ
が締め付けられる。ロードセル３６により所定の
締め付けトルクが検出されると、離反機構２８の
モータ２８ａが駆動されて、ベベルギア２８ｂ，
２８ｃが回転する。その結果、ベベルギア２８ｃ
の中空部に螺合しているネジ棒２８ｄが矢符３７
方向に変位し、案内用のガイドシヤフト２８ｅと
共に、ボツクス支持体２６Ａが上部レンチハウジ
ング１４Ａより離反する。この離反量はロータリ
エンコーダ２９が検出するモータ回転数により検
知され、ボツクス２７ａ，２７ｂがボルト１１
ａ，１１ｂの頭部から外れる。同様に、ボツクス
支持体２６Ｂについても行なわれる。次に、外歯
歯車１５と噛み合つているピニオン２２がモータ
２３により回転されると、ピニオン２２がフラン
ジクランパー１７に固着されている外歯歯車１５
に沿つて公転する。その結果、ピニオン２２と一
体のレンチハウジング１４がリングカバー１０と
共に、フランジ１３Ａ，１３Ｂの回りを回動し、
その回動量がモータ２３に付設されているロータ
リエンコーダ２５を介して検出され、ボツクス支
持体２６Ａのボツクス２７ａが次に締め付けるボ
ルトの位置まで１ピツチ移動する。そこで、離反
機構２８が作動してボツクス支持体２６Ａ，２６
Ｂがレンチハウジング１４に接近し、それぞれの
ボツクスがボルトまたはナツトに嵌着され、上述
の作動が行なわれる。これらの作動がボルトの数
だけ繰り返されると、一対のフランジのボルト締
め付け作業が完了する。作業者が装着クランプ１
９のピンを外した後、下部レンチハウジング１４
Ｂを矢符３４方向にスライドさせてボツクス支持
体２６Ｂを引き出すと共に、フランジクランパー
１７の油圧シリンダ２１を伸長してフランジ１３
Ａ，１３Ｂの挾持を解き、装置全体を上方に移動
すると、フランジ１３Ａ，１３Ｂより外すことが
できる。なお、ボルトの緩め作業は、油圧レンチ
のボツクス２７ａに内蔵されているラチエツト機
構を切り換えると、同様の手順により行なうこと
ができる。

ところで、自動的な締め付けや緩めを行なうた
めにロータリエンコーダを用いることなく、別
途、タイマーやパルスモータなどを用いて制御し
てもよいことは言うまでもない。また、１つのリ
ングカバーに２以上のレンチハウジングを形成さ
せれば、短時間に締め付けや緩め作業を行なわせ
ることができる。さらに、装置全体を水平に設置
して作動させるだけでなく、一対のフランジが垂
直に対向する場合も同様に使用することができ
る。

(f) 考案の効果 本考案は上述の実施例の詳細な説明から判るよ
うに、油圧レンチを内蔵したボツクス支持体をレ
ンチハウジングに離反自在とし、フランジクラン
パーに対してリングカバーおよびレンチハウジン
グを回動自在としたので、フランジの周囲を等間
隔で締め付けるボルトおよびナツトを順次自動的
に締め付けおよび緩めることができる。したがつ
て、作業手間は従来の油圧レンチに比べて著しく
軽減され、作業時間の短縮など作業能率の向上を
図ることができる。しかも、装置自体がフランジ
の外周に取り付けられその周囲で回動するのみな
ので、フランジの中心部にパイプが一体となつて
いる管継手や弁体の操作ハンドルなどが突出して
いる制御弁においても、それらと干渉することな
く所定の作業を行なうことができる。そして、多
数の配管の存在する場所における作業でも他の配
管などと干渉することなく行なうことができる。
加えて、上述の作業が原子炉の配管設備において
行なわれる場合には、作業者の立ち入り時間が短
くなり、作業者の被曝を回避または軽減できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の油圧レンチの正面図、第２図は
本考案のフランジ継手のボルト締め付け用油圧レ
ンチ装置の全体断面図、第３図は第２図の−
線矢視図である。 １０……リングカバー、１１，１１ａ，１１ｂ
……ボルト、１２……ナツト、１３Ａ，１３Ｂ…
…フランジ、１４……レンチハウジング、１５…
…外歯歯車、１７……フランジクランパー、２２
……ピニオン、２３……モータ、２６Ａ，２６Ｂ
……ボツクス支持体、２７ａ，２７ｂ……ボツク
ス、２８……離反機構、３０……油圧レンチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ボルト、ナツトにより接合される一対のフラン
   ジの周囲を外囲するリングカバーと、 このリングカバーの一部でその半径方向外方に
   突出して形成され、一部が半径方向外方に変位可
   能なレンチハウジングと、 前記リングカバーとレンチハウジングの内周部
   に軸承された外歯歯車と、 前記リングカバーとフランジとの間に設けられ
   ると共にフランジを挾持し、前記外歯歯車が固着
   されたフランジクランパーと、 前記レンチハウジングに装着され、前記外歯歯
   車に噛み合うピニオンおよびこれを駆動するモー
   タと、 前記ボルトまたはナツトに嵌着する２つのボツ
   クスを有し、前記レンチハウジングの両端部にそ
   れぞれ設けられたボツクス支持体と、 前記レンチハウジングの両端部で、ボツクス支
   持体をレンチハウジングより離反させる離反機構
   と、 前記ボツクス支持体のいずれか一方に内蔵さ
   れ、前記２つのボツクスと一体的に構成された油
   圧レンチと、 を具備することを特徴とするフランジ継手のボル
   ト締め付け用油圧レンチ装置。