WO2013094191A1 - ジェットポンプ及びジェットポンプビームのボルト固定装置 - Google Patents

Abstract

ヘッドボルト（３０）の多角形ヘッド部（３２）に嵌合し、鉛直軸方向に移動可能でかつヘッドボルト（３０）と一体に回転可能なロックキャップ（３６）と、ロックキャップ（３６）を収容し、ジェットポンプビーム（２７）の上面に設置された本体ハウジング（３７）と、本体ハウジング（３７）内のロックキャップ（３６）の下方に設けられ、ロックキャップ（３６）に対して鉛直上方に弾性力を付与する弾性部材（４０）とを備える。ボルト固定装置（３５）は、弾性部材（４０）の弾性力によりロックキャップ（３６）を押し上げてロックキャップ（３６）のフランジの上面に複数形成した上面歯を、本体ハウジング（３７）の係止フランジの下面に複数形成した下面歯に噛み合せ、ジェットポンプビーム（２７）のヘッドボルト（３０）を固定する。これにより、インレットミキサの据付けの際、ジェットポンプビームのヘッドボルトの廻り止めを簡単かつ確実に行う。

Description

ジェットポンプ及びジェットポンプビームのボルト固定装置

　本発明の実施形態は、沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器のダウンカマ部に設置されたジェットポンプ及びジェットポンプビームのボルト固定装置に関する。

　一般に、沸騰水型原子炉には、冷却材を原子炉炉心に強制的に送り込むために外部循環系が設けられている。この外部循環系に連結されるジェットポンプは、炉心シュラウドと原子炉圧力容器との間の環状のダウンカマ部に複数組設けられる。

　ジェットポンプは、ライザ、ディフューザ及びインレットミキサにより主に構成される。ジェットポンプを原子炉圧力容器内に設置する際には、ライザ、ディフューザ、インレットミキサの順に据付けが行われる。ディフューザは、原子炉圧力容器のバッフルプレートに溶接して組み立てられる。

　一方、インレットミキサの据付けは、インレットミキサの下端をライザのパイプ側面に取り付けられたライザブラケットを通過させた後、ディフューザ頂部の開口部に差込む。そして、インレットミキサのエルボ部のシート面をライザの頂部に載置する。さらに、インレットミキサ据付け用のジェットポンプビームのヘッドボルトを締付けて、ライザ上部にインレットミキサを固定する。

　ここで、インレットミキサは、ジェットポンプビームによりライザ頂部にヘッドボルトで締付けて設置された後、ジェットポンプビームにねじ結合されたヘッドボルトの廻り止めを行わなければならない。

　このため、従来のジェットポンプビームのボルト固定装置としては、例えば特許文献１に記載された技術がある。この技術は、ヘッドボルトの多角形ヘッド部に軸方向に摺動自在で回転一体のロックキャップを設け、このロックキャップを収容する本体ハウジングを上記ジェットポンプビームの上面に設置している。また、上記ロックキャップの外周側面には、複数のテーパ状の外歯を設ける一方、上記本体ハウジングには、ロックキャップの外歯に選択的に噛み合う内歯状溝を設けている。これらロックキャップの外歯と本体ハウジングの内歯状溝を噛み合せることで、上記ジェットポンプビームのヘッドボルトを固定させている。

特開２０１０－１４６７４号公報

　しかしながら、特許文献１に記載された技術では、ロックキャップを上方に移動させてその外歯と本体ハウジングの内歯状溝を噛み合せる必要があるため、ロックキャップの外歯及び本体ハウジングの内歯状溝の寸法設定が正確でない場合には、噛み合いにくい場合がある。その結果、ロックキャップの外歯と本体ハウジングの内歯状溝の寸法設定を正確に行う必要があることから、ロックキャップの外歯と本体ハウジングの内歯状溝は、双方共、精密な加工が要求される。

　本発明の実施形態は、インレットミキサの据付けの際、ジェットポンプビームのヘッドボルトの廻り止めを簡単かつ確実に行うことのできるジェットポンプ及びジェットポンプビームのボルト固定装置を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係るジェットポンプビームのボルト固定装置は、沸騰水型原子炉のジェットポンプのライザ上部に設置され、冷却水の反転流路を形成するインレットミキサを、鉛直上方から押圧するジェットポンプビームのヘッドボルトを固定するジェットポンプビームのボルト固定装置であって、前記ヘッドボルトの多角形ヘッド部に嵌合し、鉛直軸方向に移動可能でかつ前記ヘッドボルトと一体に回転可能なロックキャップと、前記ロックキャップを収容し、前記ジェットポンプビームの上面に設置された本体ハウジングと、前記本体ハウジング内の前記ロックキャップの下方に設けられ、前記ロックキャップに対して鉛直上方に弾性力を付与する弾性部材と、を備え、前記弾性部材の弾性力により前記ロックキャップを押し上げて前記ロックキャップのフランジの上面に周方向に沿って複数形成した上面歯を、前記本体ハウジングの係止フランジの下面に周方向に沿って複数形成した下面歯に噛み合せ、前記ジェットポンプビームのヘッドボルトを固定させることを特徴とする。

　また、本発明の実施形態に係るジェットポンプビームのボルト固定装置は、沸騰水型原子炉のジェットポンプのライザ上部に設置され、冷却水の反転流路を形成するインレットミキサを、鉛直上方から押圧するジェットポンプビームのヘッドボルトを固定するジェットポンプビームのボルト固定装置であって、前記ヘッドボルトの多角形ヘッド部に嵌合し、鉛直軸方向に移動可能でかつ前記ヘッドボルトと一体に回転可能なロックキャップと、前記ロックキャップを収容し、前記ジェットポンプビームの上面に設置された本体ハウジングと、前記本体ハウジング内の前記ロックキャップの下方に設けられ、前記ロックキャップに対して鉛直上方に弾性力を付与する弾性部材と、を備え、前記弾性部材の弾性力により前記ロックキャップを押し上げて前記ロックキャップのフランジの上面に周方向に沿って形成した係合部を、前記本体ハウジングの係止フランジの下面に周方向に沿って形成した被係合部に嵌め合せ、前記ジェットポンプビームのヘッドボルトを固定させる、ことを特徴とする。

　本発明の実施形態に係るジェットポンプは、ライザ上部に設置され、冷却水の反転流路を形成するインレットミキサを、鉛直上方から押圧するジェットポンプビームのヘッドボルトを固定するジェットポンプビームのボルト固定装置を有する沸騰水型原子炉のジェットポンプであって、前記ジェットポンプビームのボルト固定装置は、前記ヘッドボルトの多角形ヘッド部に嵌合し、鉛直軸方向に移動可能でかつ前記ヘッドボルトと一体に回転可能なロックキャップと、前記ロックキャップを収容し、前記ジェットポンプビームの上面に設置された本体ハウジングと、前記本体ハウジング内の前記ロックキャップの下方に設けられ、前記ロックキャップを鉛直上方に弾性力を付与する弾性部材と、を備え、前記弾性部材の弾性力により前記ロックキャップを押し上げて前記ロックキャップのフランジに周方向上面に複数形成した上面歯を、前記本体ハウジングの係止フランジに周方向下面に複数形成した下面歯に噛み合せ、前記ジェットポンプビームのヘッドボルトを固定させることを特徴とする。

　本発明の実施形態によれば、インレットミキサの据付けの際、ジェットポンプビームのボルトの廻り止めを簡単かつ確実に行うことが可能となる。

本発明を適用する沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器の概略を示す立断面構成図である。 図１の原子炉圧力容器内のダウンカマ部に設置されるジェットポンプを示す斜視図である。 図２のジェットポンプを示す立面図である。 図３のジェットポンプの上部を示す拡大斜視図である。 本発明に係るジェットポンプビームのボルト固定装置の第１実施形態を示す平面図である。 図５のボルト固定装置を示す立断面図である。 図６の本体ハウジングを示す平面図である。 図６の本体ハウジングを示す部分断面立面図である。 図８の下面歯を示す拡大側面図である。 図８の下面歯を示す拡大底面図である。 図６のロックキャップを示す平面図である。 図６のロックキャップを示す部分断面立面図である。 図１２の上面歯を示す拡大側面図である。 図１２の上面歯を示す拡大平面図である。 図６のロックキャップの押込み状態を示す立断面図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、第１実施形態の上面歯と下面歯との噛み合う順序を示す拡大図である。 本発明に係るジェットポンプビームのボルト固定装置の第２実施形態における本体ハウジングを示す平面図である。 図１７の立断面図である。 本発明に係るジェットポンプビームのボルト固定装置の第２実施形態におけるロックキャップを示す平面図である。 図１９の立断面図である。 本発明に係るジェットポンプビームのボルト固定装置の第３実施形態を示す立断面図である。 図２１の本体ハウジングを示す平面図である。 図２１の本体ハウジングを示す部分断面立面図である。 図２１のベースプレートを示す平面図である。 図２１のベースプレートを示す部分断面立面図である。 本発明に係るジェットポンプビームのボルト固定装置の第４実施形態の上面歯及び下面歯を示す拡大図である。 本発明に係るジェットポンプビームのボルト固定装置の第５実施形態の上面歯及び下面歯を示す拡大図である。

　以下に、本発明に係るジェットポンプビームのボルト固定装置の実施形態について、図面を参照して説明する。

　（第１実施形態）
　（構　成）
　まず、原子炉圧力容器及びジェットポンプの構成について説明する。

　図１は本発明を適用する沸騰水型原子炉の原子炉圧力容器の概略を示す立断面構成図である。図２は図１の原子炉圧力容器内のダウンカマ部に設置されるジェットポンプを示す斜視図である。図３は図２のジェットポンプを示す立面図である。図４は図３のジェットポンプの上部を示す拡大斜視図である。

　図１に示すように、沸騰水型原子炉１０は、原子炉圧力容器１１内に原子炉炉心１２が収容されている。この原子炉炉心１２の上方には、気水分離器１３と蒸気乾燥器１４が順次設置されている。

　原子炉炉心１２は、円筒状の炉心シュラウド１６によって取り囲まれている。この炉心シュラウド１６と原子炉圧力容器１１との間には、環状のダウンカマ部１７が形成されている。このダウンカマ部１７には、複数組、例えば１０組２０個のジェットポンプ１８が設置されている。ジェットポンプ１８は、外部の原子炉再循環系（図示せず）と原子炉圧力容器１１内で連結され、原子炉炉心１２に冷却材を強制的に送り込むように構成されている。

　ジェットポンプ１８は、図２及び図３に示すように冷却水供給管としてのライザ２０と、トランジションピース２１と、対をなすエルボ部を構成するインレットミキサ２２と、ディフューザ２３とを有する。トランジションピース２１は、ライザ２０の上部と一体構成をなし、ライザ頂部に二又分岐部を構成している。

　トランジションピース２１には、図３及び図４に示すように二又分岐部の両側に、トランジションピースポスト２５，２５が互いに対向して鉛直上方に立ち上がるように固定されている。これら対をなすトランジションピースポスト２５，２５は、互いに対向する内面側に係合溝状のポケット２６，２６が形成されている。これらのポケット２６，２６には、板ばね部材であるニッケル基合金製のジェットポンプビーム２７の両端部が挿入されて両端支持され、ジェットポンプビーム２７がほぼ水平方向に架け渡される。

　ジェットポンプビーム２７は、エルボ部を形成するインレットミキサ２２の頂部を上方から押圧するように接触支持している。このインレットミキサ２２は、トランジションピース２１の二又部のシール面に据付けられ、ライザ２０を上昇してくる冷却水の反転流路を形成している。

　ジェットポンプビーム２７は、両端部がポケット２６，２６の上面に面接触して係合支持される。インレットミキサ２２は、吊りボルト２８が設けられている。

　ジェットポンプビーム２７は、中央部にビーム軸方向に直交する縦ねじ孔２９（図６に示す）が上下方向に貫通して形成されている。この縦ねじ孔２９には、六角ボルト等の多角ボルトからなるヘッドボルトの雄ねじ３１がねじ結合される。この雄ねじ３１の先端（下端）は、インレットミキサ２２の頂部を押圧するように接触支持している。したがって、ヘッドボルト３０には、所定の軸力が与えられており、板ばね部材であるジェットポンプビーム２７の復元力によりインレットミキサ２２をライザ２０に固定している。

　また、インレットミキサ２２は、ジェットポンプビーム２７のボルト固定装置３５により、ライザ２０の頂部でトランジションピース２１に着脱自在に据付けられる。

　次に、本実施形態のジェットポンプビーム２７のボルト固定装置３５について説明する。図５は本発明に係るジェットポンプビームのボルト固定装置の第１実施形態を示す平面図である。図６は図５のボルト固定装置を示す立断面図である。

　図５及び図６に示すように、ボルト固定装置３５は、ジェットポンプビーム２７の縦ねじ孔２９にねじ結合されるヘッドボルト３０と、このヘッドボルト３０の多角形ヘッド部３２と一体に回転可能であって軸方向に上下移動可能な移動部材としてのロックキャップ３６と、このロックキャップ３６を固定位置と回転可能位置に選択的に収容可能な本体ハウジング３７と、この本体ハウジング３７内に収納され、ロックキャップ３６を上方の回転一体側に弾性力を付与する弾性部材としてのばね部材４０と、を備える。

　すなわち、ロックキャップ３６は、インレットミキサ２２をライザ２０に固定するヘッドボルト３０に嵌合して組み合わされ、本体ハウジング３７の内部に配置される。

　本体ハウジング３７は、ジェットポンプビーム２７の頂部（上面）２７ａにワッシャー３８を介して据付けるためのベースプレート３９が一体に形成されている。このベースプレート３９は、ジェットポンプビーム２７の頂部２７ａに位置決めピン４１とサラコネジ等の小ねじ４２により固定される。

　次に、本体ハウジング３７の構成について詳細に説明する。

　図７は図６の本体ハウジングを示す平面図である。図８は図６の本体ハウジングを示す部分断面立面図である。図９は図８の下面歯を示す拡大側面図である。図１０は図８の下面歯を示す拡大底面図である。

　本体ハウジング３７は、図７及び図８に示すように上面内周側に係止フランジ３７ａが一体に形成されている。この係止フランジ３７ａの下面には、図９及び図１０に示すように下方に向って傾斜した下面歯４４が周方向に沿って複数形成されている。

　本体ハウジング３７は、図７及び図８に示すように上面に円形状の開口部３７ｂが形成されており、この開口部３７ｂの内周側にロックキャップ３６のスリーブ部３６ｃ（図１２に示す）が配置される。また、本体ハウジング３７の内部には、ロックキャップ３６のフランジ部３６ａ及びばね部材４０が配置されるため、これらの高さを考慮して、本体ハウジング３７の高さ寸法が決定される。

　本体ハウジング３７の外径は、図示しない取扱装置にて取扱可能な寸法とする。本体ハウジング３７の胴部は、ボルトの緩みによるトルクによってねじり応力が生じるため、許容応力を満足する板厚とする。

　本体ハウジング３７の下面歯４４は、図９及び図１０に示すように鋸歯状に形成されている。具体的には、一つの下面歯４４は、水平面を挟んでヘッドボルト３０が緩む時のヘッドボルト３０の回転方向（以下、ヘッドボルト３０の緩み方向という。）に対して鉛直下方に延びる鉛直面と、ヘッドボルト３０の締付時のヘッドボルト３０の回転方向（以下、ヘッドボルト３０の締付方向という。）に対して傾斜する傾斜面とが形成されている。このように形成した下面歯４４が周方向に沿って複数形成されている。

　次に、ロックキャップ３６の構成について詳細に説明する。

　図１１は図６のロックキャップを示す平面図である。図１２は図６のロックキャップを示す部分断面立面図である。図１３は図１２の上面歯を示す拡大側面図である。図１４は図１２の上面歯を示す拡大平面図である。

　図１１及び図１２に示すように、ロックキャップ３６の内周側は、ヘッドボルト３０の外形と同様に六角形の孔３６ｂが形成されている。ロックキャップ３６の六角形の孔３６ｂには、六角形の外周面が形成されたヘッドボルト３０が嵌合する。本体ハウジング３７にロックキャップ３６が組み合わされると、ロックキャップ３６のスリーブ部３６ｃは、本体ハウジング３７の内側に位置する。

　ロックキャップ３６は、上述したように外径方向に張り出すフランジ部３６ａが一体に形成されている。このフランジ部３６ａの上面には、本体ハウジング３７の下面歯４４と噛み合う複数の傾斜した上面歯４５が周方向に複数形成されている。ロックキャップ３６がばね部材４０の弾性力により押し上げられた状態では、本体ハウジング３７の下面歯４４とロックキャップ３６の上面歯４５が互いに噛み合ってヘッドボルト３０を固定し、ヘッドボルト３０の廻り止めが可能となる。

　本体ハウジング３７の上面歯４５は、下面歯４４と同様に図１３及び図１４に示すように鋸歯状に形成されている。具体的には、一つの上面歯４５は、下面歯４４と同様に水平面を挟んでヘッドボルト３０の緩み方向に対して鉛直上方に延びる鉛直面と、ヘッドボルト３０の締付方向に対して傾斜する傾斜面とが形成されている。このように形成した上面歯４５が周方向に沿って複数形成されている。

　また、ロックキャップ３６がばね部材４０の弾性力により押し上げられた状態では、スリーブ部３６ｃは、本体ハウジング３７の係止フランジ３７ａより鉛直上方へ突出するように構成されている。

　この突出したスリーブ部３６ｃは、例えばオペレーションフロアから作業員が図示しない六角レンチなどの工具を用いて押し下げ、ばね部材４０をその弾性力に抗して押し下げることで、ロックキャップ３６は鉛直下方に摺動するため、本体ハウジング３７の下面歯４４に対してロックキャップ３６の上面歯４５の噛み合いが外れ、ロックが解除される。その結果、ヘッドボルト３０と供回りするロックキャップ３６のロックが解除されることにより、ヘッドボルト３０は、本体ハウジング３７の下面歯４４と噛み合うことなく、回転可能な状態となる。

　ここで、ロックキャップ３６や本体ハウジング３７は、例えばニッケル基合金などの硬い材質が用いられ、少なくとも本体ハウジング３７の下面歯４４及びロックキャップ３６の上面歯４５は硬い材質のものが用いられる。

　なお、ばね部材４０は、ヘッドボルト３０の外周部と本体ハウジング３７の内周部との間に配置されるため、その制限空間の範囲内で平均径及び線径が決定される。また、本体ハウジング３７は、ロックキャップ３６を押し下げた時にばね部材４０の高さが密着高さ以上になるような高さに決定される。さらに、ロックキャップ３６を押し上げるために必要な弾性力が得られない場合は、本体ハウジング３７の高さ及びヘッドボルト３０の長さを長く形成し、ばね部材４０の必要な弾性力が得られる寸法に設定する。

　ばね部材４０は、上端がロックキャップ３６のフランジ部３６ａの底面に当接し、下端がワッシャー３８の上面に支持されている。このようにばね部材４０の下端をワッシャー３８により支持したことにより、ばね部材４０は、ジェットボンプビーム２７のねじ孔２９に落ち込むことが防止される。これにより、ばね部材４０は、その弾性力によりロックキャップ３６を確実に押し上げることができる。

　（作　用）
　次に、本実施形態の作用を説明する。

　図１５は図６のロックキャップの押込み状態を示す立断面図である。図１６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、第１実施形態の上面歯と下面歯との噛み合う順序を示す拡大図である。

　なお、図１５は本体ハウジング３７の上面より鉛直上方へ突出したロックキャップ３６のスリーブ部３６ｃを例えばオペレーションフロアから作業員が図示しない六角レンチなどの工具を用いて押し込んだ状態を示している。

　また、図１５に示すように、本体ハウジング３７の上面からヘッドボルト３０の六面が形成された多角形ヘッド部３２の位置までの寸法は、ヘッドボルト３０に締付トルクを作用させる掴み部になるため、トルクを作用させる寸法が確保されていることとする。

　ヘッドボルト３０の締め付けを実施する場合、図１５に示す状態で作業員が図示しない六角レンチなどの工具を用いてヘッドボルト３０の締付けを開始する。通常、ロックキャップ３６は、ヘッドボルト３０と供回りするものの、ロックキャップ３６のスリーブ部３６ｃを押し込んだ状態であるため、本体ハウジング３７の下面歯４４とロックキャップ３６の上面歯４５は、図１６（ａ）に示すように、互いに干渉せずにヘッドボルト３０は、回転可能な状態である。

　ヘッドボルト３０の締付けを開始した後、ある一定のトルクが生じたところで、ロックキャップ３６のスリーブ部３６ｃの押し込み力を解除（開放）する。すると、ロックキャップ３６のスリーブ部３６ｃの押し込み力を解除した時点で、ばね部材４０の弾性力により、本体ハウジング３７の下面歯４４とロックキャップ３６の上面歯４５とが当接する位置まで、ロックキャップ３６は鉛直上方に押し出される。ここで、ロックキャップ３６のスリーブ部３６ｃを解除した時点により、下面歯４４と上面歯４５は、当接する相互の状態は異なるものの、図１６（ｂ）又は図１６（ｃ）の位置関係にある。

　ロックキャップ３６のスリーブ部３６ｃの押し込み力を解除してから再び、ヘッドボルト３０の締付けを開始し、規定トルクが得られるまでヘッドボルト３０の締付けを実施する。この場合、図１６（ｂ）又は図１６（ｃ）の状態を繰り返しながら、規定トルクに達する。

　作業員は、ヘッドボルト３０の締付け後、本体ハウジング３７の下面歯４４とロックキャップ３６の上面歯４５の位置関係を把握することは不可能である。そのため、必要トルクで締め付けた状態で締付けを終了すると、図１６（ｂ）又は図１６（ｃ）の状態となり、本体ハウジング３７の下面歯４４とロックキャップ３６の上面歯４５は完全に噛み合っていない場合がある。

　しかしながら、ヘッドボルト３０に緩みトルクが生じると、ロックキャップ３６は、ヘッドボルト３０と供回りして、緩み方向の回転を開始する。その回転が続くと、本体ハウジング３７の下面歯４４とロックキャップ３６の上面歯４５が完全に噛み合う図１６（ｄ）の位置関係になる。

　上記規定トルクをジェットポンプビーム２７の最大締付力とすると、ジェットポンプビーム２７の締付力は、最大締付力から互いの歯が噛み合う位置まで緩むこととなる。この状態で最小締付力を確保するためには、最大の緩み量が締付力の公差範囲内になければならない。最大緩み量は、歯のピッチ間隔である。そのため、歯のピッチは、ヘッドボルト３０の締付力の公差範囲をヘッドボルト３０の許容回転角度に換算して決定される。

　このように本実施形態では、インレットミキサ２２をジェットポンプ１８から取り外すか、あるいはジェットポンプ１８に再据付けする際、ヘッドボルト３０の廻り止めを簡単かつ確実に行うことができる。

　また、ジェットポンプビーム２７にヘッドボルト３０を固定するには、ロックキャップ３６の上面歯４５と本体ハウジング３７の下面歯４４とを噛合させることにより簡単かつ確実に行うことができる。因みに、上面歯４５と下面歯４４とを簡単かつ確実に噛合させることができるため、上面歯４５及び下面歯４４を精密に加工しなくてもよくなり、加工効率を高めることができる。

　また、ヘッドボルト３０の固定を解除する場合にも、ロックキャップ３６をばね部材４０の弾性力に抗して押し下げるだけで、ロックキャップ３６の上面歯４５と本体ハウジング３７の下面歯４４との噛み合いを解除することができる。これにより、ロックキャップ３６を本体ハウジング３７に対し簡単かつ容易に回転可能にすることができる。そして、ヘッドボルト３０の固定や固定解除は、ロックキャップ３６をヘッドボルト３０の軸方向に摺動操作させるだけで、簡単かつ確実に行うことができる。

　このようにして、本実施形態のジェットポンプビーム２７のボルト固定装置３５では、インレットミキサ２２は、ジェットポンプ１８のライザ２０上部のトランジションピース２１のシート面上に、ジェットポンプビーム２７を利用してボルト固定装置３５により押圧支持されて据付けられる。

　（効　果）
　本実施形態のボルト固定装置３５によれば、沸騰水型原子炉１０のダウンカマ部１７に設置する冷却水循環用ジェットポンプ１８のインレットミキサ２２の据付時、機械的に廻り止めを達成することで、簡単かつ正確にジェットポンプビーム２７のヘッドボルト３０の廻り止めを行え、かつ容易に廻り止めを解除することができる。

　また、本実施形態によれば、インレットミキサ２２の再据付の際、インレットミキサ２２の取外し、再据付が短時間で容易に行うことができる。さらに、ヘッドボルト３０を回転させる際に、互いの歯が干渉することなく回転させることができ、歯の磨耗を低減させることが可能となる。

　さらに、本実施形態によれば、ロックキャップ３６の上面歯４５と本体ハウジング３７の下面歯４４を鋸歯状に形成し、ヘッドボルト３０の緩み方向に対して鉛直方向に延びる鉛直面が形成されているので、ヘッドボルト３０の緩みトルクによる分力がばね部材４０の鉛直下方に生じることがなくなる。

　したがって、本実施形態では、ロックキャップ３６の上面歯４５と本体ハウジング３７の下面歯４４の噛み合いが不意に解除されることがなくなる。ばね部材４０の鉛直方向の力は、常に上向きにすることができ、ボルト固定装置としての信頼性を向上させることができる。

　（第２実施形態）
　図１７は本発明に係るジェットポンプビームのボルト固定装置の第２実施形態における本体ハウジングを示す平面図である。図１８は図１７の立断面図である。図１９は本発明に係るジェットポンプビームのボルト固定装置の第２実施形態におけるロックキャップを示す平面図である。図２０は図１９の立断面図である。

　なお、以下の実施形態では、前記第１実施形態と異なる構成、作用及び効果を説明し、重複する説明を省略する。その他の実施形態も同様とする。

　前記第１実施形態では、本体ハウジング３７及びロックキャップ３６は一体構造としたが、いずれの歯も複雑な構造である。そのため、本実施形態では、歯の加工性を改善するために本体ハウジング５０及びロックキャップ６０を分割構造としている。

　図１７及び図１８に示すように、本体ハウジング５０は、フランジ５１が一体に形成されたハウジング５２と、下面歯５６が下端に形成された歯形成部５５とが分割されている。ハウジング５２には、複数の固定孔５３が形成されている。

　また、歯形成部５５の下端には、下面歯５６が形成されている。歯形成部５５にも、ハウジング５２と組み合わされたときにその固定孔５３と同一の位置となる部分に、固定孔５７が形成されている。

　ハウジング５２及び歯形成部５５は、ハウジング５２の固定孔５３と歯形成部５５の固定孔５３に図示しないピンなどの固定部材が挿入されて結合される。

　したがって、本体ハウジング５０は、ハウジング５２と歯形成部５５とが分割構成されているので、下面歯５６の加工において逃げを設けることができる。

　ロックキャップ６０は、図１９及び図２０に示すようにキャップ本体６１と、歯形成部６５とが分割されている。キャップ本体６１には、複数の固定孔６２が形成されている。

　また、歯形成部６５の上端には、上面歯６６が形成されている。歯形成部６５も、キャップ本体６１と組み合わされたときにその固定孔６２と同一の位置となる部分に、固定孔６７が形成されている。

　キャップ本体６１及び歯形成部６５は、キャップ本体６１の固定孔６２と歯形成部５５の固定孔６７に図示しないピンなどの固定部材が挿入されて結合される。

　したがって、ロックキャップ６０は、キャップ本体６１と、歯形成部６５とが分割構成されているので、上面歯６６の加工において逃げを設けることができる。

　なお、本実施形態では、本体ハウジング５０及びロックキャップ６０のいずれも分割構造にすることにより、高さ寸法が大きくなる。そのため、ヘッドボルト３０の高さ寸法を高くすることで、本体ハウジング５０の上面からヘッドボルト３０の多角形ヘッド部３２が形成された位置まで、締付トルクを作用させる掴み部になるため、トルクを作用させる寸法が確保されていることが望ましい。

　このように本実施形態によれば、本体ハウジング５０及びロックキャップ６０のいずれも歯形成部５５，６５を分割構造としたことにより、本体ハウジング５０及びロックキャップ６０の加工性を向上させることができる。

　（第３実施形態）
　図２１は本発明に係るジェットポンプビームのボルト固定装置の第３実施形態を示す立断面図である。

　前記第１実施形態では、本体ハウジング３７のベースプレート３９が位置決めピン４１及び小ねじ４２によりジェットポンプビーム２７に固定されている。

　本実施形態では、図２１に示すようにベースプレート７５が設けられている。本体ハウジング７０は、ベースプレート７５に固定される。このベースプレート７５は、位置決めピン４１及び小ねじ４２によりジェットポンプビーム２７に固定される。

　次に、本体ハウジング７０の構成について詳細に説明する。

　図２２は図２１の本体ハウジングを示す平面図である。図２３は図２１の本体ハウジングを示す部分断面立面図である。

　本体ハウジング７０は、図２２及び図２３に示すように上面内周側に係止フランジ７０ａが一体に形成されている。この係止フランジ７０ａの下面には、下方に向って傾斜した下面歯４４が複数周方向に沿って形成されている。

　本体ハウジング７０は、図２２及び図２３に示すように上面に円形状の開口部７０ｂが形成されており、この開口部７０ｂの内側にロックキャップ３６が配置される。本体ハウジング７０は、周方向において互いに対向する位置に外径方向に延びる鍔片７１が形成されている。

　次に、ベースプレート７５の構成について詳細に説明する。

　図２４は図２１のベースプレートを示す平面図である。図２５は図２１のベースプレートを示す部分断面立面図である。

　図２４及び図２５に示すように、ベースプレート７５は、中央に円形の上下２段の直径からなる段付孔７５ａが形成されている。ベースプレート７５は、本体ハウジング７０の鍔片７１と同じ周方向位置の下側に切欠部７６が形成されている。

　したがって、本実施形態では、ばね部材４０により鉛直上方に作用する力は、本体ハウジング７０の下部のテーパ部がベースプレート７５の段付孔７５ａの上段下面に抑えられることにより、浮き上がりが防止される。

　また、ヘッドボルト３０の緩みトルクにより回転方向に作用する力は、本体ハウジング７０の下部に形成された鍔片７１がベースプレート７５の切欠部７６に嵌合することにより防止される。

　また、本実施形態では、鍔片７１が切欠部７６に嵌合せずに、本体ハウジング７０の鍔片７１の幅とベースプレート７５の切欠部７６の幅とに差分が生じるようにしてもよい。この差分は、本体ハウジング７０の周方向の回転を許容するように設定されている。つまり、双方の幅の差分量を調整することにより、本体ハウジング７０の周方向に任意の回転量に調整することが可能となる。

　さらに、前記第１実施形態では、ヘッドボルト３０の締め付け後における本体ハウジング３７の下面歯４４とロックキャップ３６の上面歯４５との位置関係を調整することが不可能であり、緩みトルクが発生することで、互いの歯が噛み合う構造としていた。

　一方、本実施形態では、本体ハウジング３７の回転が許容されるため、本体ハウジング７０の下面歯４４とロックキャップ３６の上面歯４５は、完全に噛み合った状態でヘッドボルト３０の締付けを終了することが可能となる。

　（第４実施形態）
　図２６は本発明に係るジェットポンプビームのボルト固定装置の第４実施形態の上面歯及び下面歯を示す拡大図である。

　前記第１実施形態では、本体ハウジング３７の下面歯４４とロックキャップ３６の上面歯４５を鋸歯状に形成している。

　本実施形態では、図２６に示すように本体ハウジング３７の下面歯４４ａとロックキャップ３６の上面歯４５ａの形状が傾斜角度の等しい三角形状に形成されている。

　すなわち、本実施形態では、下面歯４４ａ及び上面歯４５ａが締付方向及び緩み方向の両側に傾斜する傾斜面が形成されている。

　なお、本実施形態では、ヘッドボルト３０の緩み方向の面を傾斜させることで、緩みトルク発生時に鉛直方向下向きの力が生じるものの、ばね部材４０による弾性力を高めることにより、緩み止めが可能となる。

　このように本実施形態によれば、下面歯４４ａ及び上面歯４５ａは、ヘッドボルト３０の締付方向及びヘッドボルト３０の緩み方向の両側に傾斜する傾斜面が形成されているので、歯が噛み合った状態でも回転負荷を付与することで、強制的に締付方向及び緩み方向に回転させることが可能となる。

　（第５実施形態）
　図２７は本発明に係るジェットポンプビームのボルト固定装置の第５実施形態の上面歯及び下面歯を示す拡大図である。

　図２７に示すように、本実施形態は、本体ハウジング３７の下面歯４４ｂとロックキャップ３６の上面歯４５ｂが互いに平行に形成され、かつヘッドボルト３０の締付方向に傾斜するように形成されている。

　したがって、本実施形態では、下面歯４４ｂ及び上面歯４５ｂのピッチが締付力の公差になることから、下面歯４４ｂ及び上面歯４５ｂのピッチ分の緩みが生じたとしても、ばね部材４０による弾性力によって押し上げられていく過程で締付方向に回転力が与えられる。

　このように本実施形態によれば、下面歯４４ｂ及び上面歯４５ｂが互いに平行に形成され、かつヘッドボルト３０の締付方向に傾斜しているため、歯のピッチ分の緩みから締付方向に回転力が与えることにより、緩み量を低減することが可能となる。

　以上のように本発明の各実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

　例えば、上記各実施形態では、ばね部材４０に圧縮ばねを用いた例について説明したが、これに限らず、板ばねは勿論のこと、ゴムなどの他の弾性部材であってもよい。

　また、上記各実施形態では、ロックキャップ３６のフランジ部３６ａの上面に上面歯４５，４５ａ，４５ｂ，６６を複数形成し、本体ハウジング３７の係止フランジ３７ａの下面に下面歯４４，４４ａ，４４ｂ，５６を複数形成し、これらを噛み合せるようにしたが、これに限らず、ロックキャップ３６のフランジ部３６ａの上面にピンを取り付けて係合部を形成し、このピンに係合する被係合部となる穴を本体ハウジング３７の係止フランジ３７ａの下面に形成するようにしてもよい。この係合部および被係合部は、係合部が穴、被係合部がピンであってもよい。またピンと穴との組合せに限らず、嵌合わせ可能な形状であれば、凹凸形状など他の形状であってもよい。

１０…沸騰水型原子炉、１１…原子炉圧力容器、１２…原子炉炉心、１３…気水分離器、１４…蒸気乾燥器、１６…炉心シュラウド、１７…ダウンカマ部、１８…ジェットポンプ、２０…ライザ、２１…トランジションピース、２２…インレットミキサ、２３…ディフューザ、２５…トランジションピースポスト、２６…ポケット、２７…ジェットポンプビーム、２７ａ…頂部、２８…吊りボルト、２９…縦ねじ孔、３０…ヘッドボルト、３１…ヘッドボルトの雄ねじ、３２…多角形ヘッド部、３５…ボルト固定装置、３６…ロックキャップ、３６ａ…フランジ部、３６ｂ…六角形の孔、３６ｃ…スリーブ部、３７…本体ハウジング、３７ａ…係止フランジ、３７ｂ…開口部、３８…ワッシャー、３９…ベースプレート、４０…ばね部材（弾性部材）、４１…位置決めピン、４２…小ねじ、４４…下面歯、４５…上面歯、５０…本体ハウジング、５１…フランジ、５２…ハウジング、５３…固定孔、５５…歯形成部、５６…下面歯、５７…固定孔、６０…ロックキャップ、６１…キャップ本体、６２…固定孔、６５…歯形成部、６６…上面歯、６７…固定孔、７０…本体ハウジング、７０ａ…係止フランジ、７０ｂ…開口部、７１…鍔片、７５…ベースプレート、７５ａ…段付孔、７６…切欠部

Claims (11)

1. 　沸騰水型原子炉のジェットポンプのライザ上部に設置され、冷却水の反転流路を形成するインレットミキサを、鉛直上方から押圧するジェットポンプビームのヘッドボルトを固定するジェットポンプビームのボルト固定装置であって、
   　前記ヘッドボルトの多角形ヘッド部に嵌合し、鉛直軸方向に移動可能でかつ前記ヘッドボルトと一体に回転可能なロックキャップと、
   　前記ロックキャップを収容し、前記ジェットポンプビームの上面に設置された本体ハウジングと、
   　前記本体ハウジング内の前記ロックキャップの下方に設けられ、前記ロックキャップに対して鉛直上方に弾性力を付与する弾性部材と、を備え、
   　前記弾性部材の弾性力により前記ロックキャップを押し上げて前記ロックキャップのフランジの上面に周方向に沿って複数形成した上面歯を、前記本体ハウジングの係止フランジの下面に周方向に沿って複数形成した下面歯に噛み合せ、前記ジェットポンプビームのヘッドボルトを固定させる、
   　ことを特徴とするジェットポンプビームのボルト固定装置。
2. 　前記ロックキャップの上面歯及び前記本体ハウジングの下面歯は、鋸歯状に形成され、かつ前記ヘッドボルトが緩む時の前記ヘッドボルトの回転方向に対して鉛直方向に延びる鉛直面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のジェットポンプビームのボルト固定装置。
3. 　前記ロックキャップの上面歯及び前記本体ハウジングの下面歯は、前記ヘッドボルトが緩む時の前記ヘッドボルトの回転方向及び前記ヘッドボルトの締付時の前記ヘッドボルトの回転方向に対してそれぞれ傾斜する傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のジェットポンプビームのボルト固定装置。
4. 　前記ロックキャップの上面歯及び前記本体ハウジングの下面歯は、互いに平行に形成され、前記ヘッドボルトの締付時の前記ヘッドボルトの回転方向に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のジェットポンプビームのボルト固定装置。
5. 　前記本体ハウジングは、ハウジングと前記下面歯が形成された歯形成部とに分割構成し、双方を組み合せたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のジェットポンプビームのボルト固定装置。
6. 　前記ロックキャップは、キャップ本体と、前記上面歯が形成された歯形成部とに分割構成し、双方を組み合せたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のジェットポンプビームのボルト固定装置。
7. 　前記本体ハウジングは、前記ジェットポンプビームに固定されるベースプレートと分割構成し、周方向に回転移動可能としたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のジェットポンプビームのボルト固定装置。
8. 　前記ロックキャップのスリーブ部は、前記ロックキャップの上面歯が前記本体ハウジングの下面歯に噛み合った状態で前記本体ハウジングの係止フランジより鉛直上方へ突出し、前記スリーブ部を押し下げて前記上面歯から前記下面歯の噛み合いを外して前記ヘッドボルトを回転可能としたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載のジェットポンプビームのボルト固定装置。
9. 　前記ロックキャップの上面歯のピッチ及び前記本体ハウジングの下面歯のピッチは、前記ヘッドボルトへの締付力の公差範囲を前記ヘッドボルトの許容回転角度に換算して決めることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載のジェットポンプビームのボルト固定装置。
10. 　沸騰水型原子炉のジェットポンプのライザ上部に設置され、冷却水の反転流路を形成するインレットミキサを、鉛直上方から押圧するジェットポンプビームのヘッドボルトを固定するジェットポンプビームのボルト固定装置であって、
    　前記ヘッドボルトの多角形ヘッド部に嵌合し、鉛直軸方向に移動可能でかつ前記ヘッドボルトと一体に回転可能なロックキャップと、
    　前記ロックキャップを収容し、前記ジェットポンプビームの上面に設置された本体ハウジングと、
    　前記本体ハウジング内の前記ロックキャップの下方に設けられ、前記ロックキャップに対して鉛直上方に弾性力を付与する弾性部材と、を備え、
    　前記弾性部材の弾性力により前記ロックキャップを押し上げて前記ロックキャップのフランジの上面に周方向に沿って形成した係合部を、前記本体ハウジングの係止フランジの下面に周方向に沿って形成した被係合部に嵌め合せ、前記ジェットポンプビームのヘッドボルトを固定させる、
    　ことを特徴とするジェットポンプビームのボルト固定装置。
11. 　ライザ上部に設置され、冷却水の反転流路を形成するインレットミキサを、鉛直上方から押圧するジェットポンプビームのヘッドボルトを固定するジェットポンプビームのボルト固定装置を有する沸騰水型原子炉のジェットポンプであって、
    　前記ジェットポンプビームのボルト固定装置は、
    　前記ヘッドボルトの多角形ヘッド部に嵌合し、鉛直軸方向に移動可能でかつ前記ヘッドボルトと一体に回転可能なロックキャップと、
    　前記ロックキャップを収容し、前記ジェットポンプビームの上面に設置された本体ハウジングと、
    　前記本体ハウジング内の前記ロックキャップの下方に設けられ、前記ロックキャップを鉛直上方に弾性力を付与する弾性部材と、を備え、
    　前記弾性部材の弾性力により前記ロックキャップを押し上げて前記ロックキャップのフランジに周方向上面に複数形成した上面歯を、前記本体ハウジングの係止フランジに周方向下面に複数形成した下面歯に噛み合せ、前記ジェットポンプビームのヘッドボルトを固定させる、
    　ことを特徴とするジェットポンプ。

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