JPH0233452B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、管支持構造体のスリーブとこのスリ
ーブに挿入された管との拡管結合を行なうために
用いる管支持構造体組立用拡管装置に関するもの
である。

〔従来技術〕

例えば、２本の管を結合して一体化する場合、
これらの管のそれぞれの端部を突き合わせるか、
あるいは一方の管の端部に他方の管の端部を若干
挿入した状態で溶接すればよいのであるが、両管
の材質が異なる場合には、これらの管を確実かつ
強固に溶接することができない。

そこで、このような場合には、両管を、それら
の端部において嵌め合わせ、この嵌め合わせた部
分をその内側から押し拡げることにより、両管を
物理的に結合することが行なわれている。

ところで、現在使用されている加圧水型軽水炉
には燃料集合体が用いられている。この燃料集合
体を組立てるには、まず第１１図に示す支持構造
体〔スケルトンアセンブリ）１を構成し、この支
持構造体１の支持格子２の所定の格子空間に燃料
棒を挿入し、さらに上部ノズルを取り付けてい
る。

支持構造体１は、下部ノズル３、複数の制御棒
案内管４及び複数の支持格子（グリツド）２から
構成されたものである。上部グリツド２ａ、中間
部グリツド２ｂの第１１図、第１２図に示す所定
の格子空間にはグリツドスリーブ５がろう付され
ており、これらグリツドスリーブ５には第１２図
に印で示された制御棒案内管４が挿通される。
グリツドスリーブ５と制御御棒案内管４とは材質
が異なり、これらは同図に印で示された箇所に
おいて拡管結合される。

支持構造体１を組立てるには、 洗浄したスケルトン組立治具にグリツド２、
制御棒案内管４、下部ノズル３、シヨルダース
クリユウ（図示せず）をセツトし、 下部ノズル３と下部グリツド２ｃとをシヨル
ダースクリユウにより固定し、 組立治具にセツトした制御棒案内管４を各グ
リツドスリーブ５、下部ノズル３の孔内に案内
して嵌入させ、 下部ノズル３と反対側（上部グリツド２ａ
側）の端部より第１３図に示す拡管装置（エキ
スパンダ）６のエキステンシヨンバー７及びパ
イプ８を挿入し、これらエキステンシヨンバー
７、パイプ８の先端に設けられた拡管機構によ
り制御棒案内管４とグリツドスリーブ５とを同
時に拡管してこれらを結合させている。

前記のグリツドスリーブ５と制御棒案内管４
との拡管結合においては、第１３図に示す拡管装
置６を用いて下記のように拡管作業が行なわれて
いる。即ち、 ａ 固定板６ａに取り付けられた複動シリンダ９
を縮小作動させ、バーホルダ１０に固定された
固定板６ｂを貫通し、パイプホルダ１１のパイ
プ８に挿通されたエキステンシヨンバー７を、
バーホルダ１０と共に第１３図における矢印Ａ
方向へ移動させる（拡管開始）。

ｂ 設定時間経過後バーホルダ１０を戻す（拡管
終了）。

ｃ 前記a.b.の動作を上部グリツド２ａ、各中間
部グリツド２ｂの拡管作業において繰り返す。
これにより、上部グリツド２ａ、中間部グリツ
ド２ｂ共、同時に略同一径、同一形状に拡管さ
れる。なお下部ノズル３においては、拡管作業
は行われていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、従来のこのような拡管装置を用いた
支持構造体の組立てにおいては、グリツド２に挿
通された制御棒案内管４の拡管箇所（拡管数）が
グリツド２の位置により異なる場合、例えば上部
グリツド２ａにおいては16箇所、中間部グリツド
２ｂにおいては17箇所、下部グリツド２ｃにおい
ては８箇所拡管する必要がある場合には一台の拡
管装置で同時に所望の拡管を行なうことができな
かつた。

また、前記拡拡管における所望の拡管径、拡管
形状が異なる場合には、同じ一台の拡管装置によ
つては所望の拡管を行なうことができないという
事情があつた。

前記両者のような場合には、拡管装置を何回か
に分けて使用し、順次拡管しなければならず、作
業能率が悪いという欠点があつた。

本発明は、従来のものがもつ以上のような問題
点を解決した管支持構造体組立用拡管装置を提供
することを目的とする。

〔問題点を決するための手段〕

本発明は、前記目的を達成するために次のよう
な構成としている。即ち、基板上に固定状態に設
けられたシリンダ機構と、このシリンダ機構のプ
ランジヤの先端に取り付けられた板状の第１のバ
ーホルダと、前記第１のバーホルダの前記プラン
ジヤと反対の側に前記シリンダ機構の軸線方向に
沿つてかつ互いに所定間隔をもつて固定されると
ともに、先端に第１のバーホルダの所定位置への
移動によつて作動する拡管機構を有する第１のバ
ーと、前記第１のバーホルダの前記第１バーの取
付面に対向して前記シリンダ機構の軸線に沿つて
前記第１のバーホルダに対して進退自在に設けら
れるとともに前記第１のバーを挿通させる空〓が
形成された第２のバーホルダと、前記第２のバー
ホルダの前記第１のバーホルダと反対側の面に前
記シリンダ機構の軸線方向に沿つてかつ互いに所
定間隔をもつて固定されるとともに、先端に第２
のバーホルダの所定位置への移動によつて作動す
る拡管機構を有する第２のバーと、前記第１、第
２のバーホルダを互いに係脱させる係脱機構と、
前記基板を前記シリンダ機構の軸線方向に移動し
かつ位置決めする駆動装置とを備えた構成となつ
ている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、燃料支持構造体組立用拡管に
適用した場合、燃料支持構造体の拡管において、
拡管数、拡管径、拡管形状がグリツドの位置によ
り同じ場合はもちろんのこと、異なる場合であつ
ても、これら各グリツドにおける拡管を、一つの
装置によつて同時に行なうことができ、作業能率
が大幅に向上する。また、本発明を燃料支持構造
体組立用拡管に適用するばかりではなく、一般の
管支持構造体組立用拡管に本発明を適用すれば、
前記燃料支持構造体組立用拡管に本発明を適用し
た場合と同様の効果をあげることができるように
なり、その応用範囲は広く、その実用上の効果は
極めて大である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第１０図
に基づいて説明する。

第１図中２１は、基板２２上に固定板２３，２
４，２５が所定間隔離間して固定して立設され、
これら固定板２３，２４，２５が支持棒２６によ
り支持されてなるフレームである。固定板２４の
中央部には複動中空シリンダ（シリンダ機構）２
７がプランジヤ６３の先端を固定板２５側へ突出
して固定されている。また、固定板２４には、２
本の案内棒２８が固定板２５側へ突出して平行に
かつ基板２２から同高位置に位置させられて設け
られている。２本の案内棒２８には対向状態の板
状の第１のバーホルダ２９及び第２のバーホルダ
３０が摺動自在に嵌合されている。第１のバーホ
ルダ２９は複動中空シリンダ２７のプランジヤに
固定され、固定板２４に近接離間可能とされてい
る。

第１のバーホルダ２９には８本の第１のエキス
テンシヨンバー（第１のバー）３１が固定板２５
側へ突出して設けられている。第１のバー３１
は、第７図の下部グリツド３２ｃにおいてで示
された箇所の制御棒案内管３３に対応して、第１
のバーホルダ２９に第４図及び第６図に示すよう
にねじ込まれて取り付けられている。また、第１
のバー３１は第２のバーホルダ３０に形成された
孔３４に遊挿されている。また、第１のバーホル
ダ２９には、先端に鉤形の爪３５を有し、固定板
２５側に突出する３つの突起３６が設けられてい
る。これらの突起３６は、複動中空シリンダ２７
の軸線を中心とする所定半径の円周上３等分位置
に設けられている。

第２のバーホルダ３０には、８本の第２のエキ
ステンシヨンバー（第２のバー）３７が固定板２
５側へ突出して設けられている。第２のバー３７
は、第７図の下部グリツド３２ｃにおいて〇印で
示された箇所の制御棒案内管３３に対応して、第
２のバーホルダ３０に第４図及び第６図に示すよ
うに取り付けられている。即ち、第２のバー３７
は、第２のバーホルダ３０に嵌入された後ナツト
３８によりねじ止めされた段付きのスリーブ３９
にねじ込まれて取り付けられている。各スリーブ
３９は第１のバーホルダ２９に形成された孔４０
に遊通することができるようになされている。

また、第２のバーホルダ３０には、複動中空シ
リンダ２７の軸線を回転中心とするシリンダ状歯
車４１が回動可能に取り付けられている。リング
状歯車４１の内周面には円周３等分位置に位置し
て前記突起３６の爪３５が通過することができる
凹部４２が形成されている。またリング状歯車４
１には、相隣り合う凹部４２の中間に位置して円
弧状の段付きの長孔４３が形成されている。リン
グ状歯車４１は、第２図および第５図に示すよう
に長孔４３に嵌入され第２のバーホルダ３０の所
定箇所にねじ込まれた頭付きのねじ４４により第
２のバーホルダ３０から離脱せず、かつ所定範囲
回動することができるように第２のバーホルダ３
０に取り付けられている。なお、前記爪３５はリ
ング状歯車４１の固定板２５側にあつて、リング
状歯車４１の回動を許容してこのリング状歯車４
１に係脱可能とされている。なお、リング状歯車
４１の外周面には歯車の歯が形成されている。一
方、第２のバーホルダ３０の上部には第１のバー
ホルダ２９の移動を許容して揺動モータ４５が固
定して取り付けられている。この揺動モータ４５
の駆動軸には歯車４６が取り付けられ、この歯車
４６はリング状歯車４１に噛み合せられている。

一方、固定板２３には、ピストンロツド４７を
複動中空シリンダ２７側へ突出してこの複動中空
シリンダ２７と同軸状にシリンダ機構４８が取り
付けられている。ピストンロツド４７には第３の
バーホルダ６４が固定され、さらに第３のバーホ
ルダ６４には第３のエキステンシヨンバー（第３
のバー）４９が同軸状に連結されている。この第
３のバー４９は複動中空シリンダ２７の中心に遊
通されている。

また、固定板２５にはパイプホルダ部５１が取
り付けられている。このパイプホルダ部５１は固
定板５２と、パイプ５４，５５とからなり、パイ
プ５４，５５は、第７図の中間部グリツド３２ｂ
にで示された制御棒案内管３３、計装用管５３
に対応して、固定板５２に嵌入させられて固定さ
れている。また、パイプ５４は制御案内管３３内
に遊嵌され、パイプ５５は計装用管５３内に遊嵌
されるようになされている。パイプ５４及びパイ
プ５５の各先端内周面には雌ねじが形成されてい
る。なお、第２のバーホルダ３０の中心には孔３
０ａが形成されている。また、第２のバーホルダ
３０には、突起３６の爪３５に対向する位置に、
突起３６が固定板２４側へ抜け得る孔３０ｂが形
成されている。この孔３０ｂは第２図に示す突起
３６の外形より若干大きい孔とされている。これ
らのパイプ５４は、第１図では省略して示されて
いるが、支持構造体とほぼ同じ長さを持つてい
る。

各パイプ５４の先端には円筒状のクリンプダイ
（拡管具）５６がねじ嵌合により同軸状に取り付
けられ、各第１のバー３１、第２のバー３７には
それぞれやはり支持構造体とほぼ同じ長さを持つ
テーパピン５７がねじ嵌合により同軸状に連結さ
れている。クリンプダイ５６はその先端部を厚肉
とされ、その先端側をクリンプダイ５６の軸線方
向に沿い円周８等分に分割されて板ばね状とさ
れ、その先端部にはテーパ孔５８が形成されてい
る。このテーパ孔５８は、クリンプダイ５６の径
方向に向けて形成されている。テーパ孔５８のク
リンプダイ５６の内周側径は外周側径より大とさ
れている。テーパ孔５８内には鋼球５９がテーパ
孔５８の軸線方向に移動可能にかつテーパ孔５８
から抜け出ないように嵌入されている。また、ク
リンプダイ５６内には前記テーパピン５７がその
軸線方向に移動自在に嵌入されている。このテー
パピン５７はテーパ部５７ａと直棒部とからなつ
ており、テーパ部５７ａは各鋼球５９の内側に位
置してこれら鋼球５９に接触させられている。こ
れにより鋼球５９は、テーパ孔５８内でテーパ孔
５８の軸線方向に数mm移動可能とされ、かつクリ
ンプダイ５６の外周面に対し出没自在とされ、し
かもこの外周面から外方へ脱出しないようになさ
れている。なお、第８，９図中３２ｄはグリツド
スリーブである。

また、パイプ５５の先端には円筒状のクリンプ
ダイ（拡管具）６０がねじ嵌合により同軸状に取
り付けられ、第３のバー４９にはテーパピン６１
がねじ嵌合により同軸状に連結されている。クリ
ンプダイ６０の先端部外周には環状の突起６２が
設けられている。クリンプダイ６０はその先端側
をクリンプダイ６０の軸線方向に沿い円周４等分
に分割されて板ばね状とされている。クリンプダ
イ６０内には前記テーパピン６１がその軸線方向
に移動自在に嵌入されている。このテーパピン６
１はテーパ部６１ａと直棒部とからなつている。
なお、前記基板２２は、支持構造体とほぼ同長に
敷設されたレール上の台車の上に、シリンダ機構
２７の軸線をレールに一致させて載置されてい
る。このレール、台車、台車を走行させるモー
タ、及び拡管具６０が上部グリツド３２ａ、中間
部グリツド３２ｂ、下部グリツド３２ｃにそれぞ
れ対応する拡管位置に来たときに台車を停止させ
る位置決め機構等から駆動装置（図示略）が構成
されている。このレールは、支持構造体の端部に
一端を臨ませて敷設されている。

次に、前記のように構成された管支持構造体組
立用拡管装置（燃料支持構造体組立用拡管装置）
の作用について説明する。

(1) 下部ノズルに下部グリツド３２ｃが取り付け
られ、上部グリツド３２ａ、中間部グリツド３
２ｂ、下部グリツド３２ｃの所定箇所にグリツ
ドスリーブ３２ｄが設けられ、各グリツドスリ
ーブ３２ｄ内に制御棒案内管３３が挿通され、
さらに各中間部グリツド３２ｂの中央に計装用
管取付けスリーブ（図示せず）が設けられ、こ
れらに計装用管５３が挿通された拡管前の燃料
支持構造体の上部グリツド３２ａ側端部に、燃
料支持構造体組立用拡管装置のテーパピン５
７，６１、クリンプダイ５６，６０を対向させ
る。

(2) 揺動モータ４５を作動させる。すると、リン
グ状歯車４１が回動するので、爪３５と凹部４
２とを合わせる。

これにより、第１のバーホルダ２９と第２の
バーホルダ３０との係合を解く。

(3) 各テーパピン５７，６１、クリンプダイ５
６，６０をそれぞれ下部グリツド３２ｃに設け
られたグリツドスリーブ３２ｄ内、計装用管取
付けスリーブ内に挿入する。

(4) 複動シリンダ２７を縮小作動させる。する
と、第１のバーホルダ２９と共に第１のバー３
１のみが固定板２４側へ引かれる。すると、第
１のバー３１に接続されたテーパピン５７のテ
ーパ部５７ａにより鋼球５９が外側へ押圧され
て移動し、第７図の下部グリツド３２ｃに印
で示された箇所の制御棒案内管３３及びグリツ
ドスリーブ３２ｄを同時に拡管し始め、設定時
間経過後、複動中空シリンダ２７が元の状態に
戻り前記拡管を終了する。

(5) 次に、揺動モータ４５を作動させ、爪３５と
リング状歯車４１とを係合させる。これにより
第１のバーホルダ２９と第２のバーホルダ３０
とが固定される。この状態で複動中空シリンダ
２７を縮小作動させる。すると、第１のバーホ
ルダ２９と共に第２のバーホルダ３０、第１の
バー３１、第２のバー３７が固定板２４側へ移
動し、テーパーピン５７により鋼球５９が外側
へ押圧され、これにより第７図の中間部グリツ
ド３２ｂに印で示された箇所の制御棒案内管
３３及びグリツドスリーブ３２ｄを同時に拡管
し始め、設定時間経過後、複動中空シリンダ２
７が元の状態に戻り前記拡管を終了する。

(6) 次いで、シリンダ機構４８を縮小作動させ
る。すると、第３のバー４９に連結されたテー
パピン６１が固定板２３側へ移動し、テーパ部
６１ａにより突起６２が外側へ拡開し、これに
より第７図の中間部グリツド３２ｂの中央に
印で示された計装用管５３と計装用管取付けス
リーブとを同時に拡管し始め、設定時間経過
後、シリンダ機構４８が元の状態に戻り前記拡
管を終了する。

(7) 駆動装置を作動させ、基板２２を、拡管具６
０が所定の拡管位置に来るように順次移動させ
て、前記(5)、(6)の動作を各中間グリツド３２ｂ
について繰り返す。なお、複動中空シリンダ２
７とシリンダ機構４８とを同時に作動させるこ
とにより前記(5)、(6)で述べた拡管（制御棒案内
管３３と計装用管５３との拡管）を同時に行な
うこともできる。

(8) 次に、駆動装置を作動させて基板２２を移動
し、拡管具２２が上部グリツド３２ａの位置に
くるようにする。そして、第１のバーホルダ２
９と第２のバーホルダ３０とを固定したままの
状態で、複動中空シリンダ２７を縮小作動させ
る。すると、第１のバーホルダ２９と共に第２
のバーホルダ３０、第１のバー３１、第２のバ
ー３７が固定板２４側へ移動し、テーパピン５
７により鋼球５９が外側へ押圧され、これによ
り第７図の上部グリツド３２ａに印で示され
た箇所の制御棒案内管３３及びグリツドスリー
ブ３２ｄを同時に拡管し始め、設定時間経過
後、複動中空シリンダ２７が元の状態に戻り前
記拡管を終了する。

なお、前記作動中、第１のバーホルダ２９と第
２のバーホルダ３０との固定が解除されたとき、
即ち第２のバーホルダ３０がフリー状態とされた
とき、第２のバーホルダ３０は２本の案内棒２８
によりその場に支持され、第２のバーホルダ３０
が下方へ垂れ下がることにより、複動中空シリン
ダ２７によつては引かれないはずの第２のバー３
７が引かれてしまうのを防止することができる。
また、第２のバーホルダ３０が垂れ下つていて第
１のバーホルダ２９が戻るとき、この第１のバー
ホルダ２９と第２のバー３７あるいはスリーブ３
９とが当接するのを、第２のバーホルダ３０を２
本の案内棒２８により支持することで防止するこ
とができる。

また、この実施例によれば各制御棒案内管３
３、各グリツドスリーブ３２ｄ、計装用管５３、
計装用管取付けスリーブの拡管径の調整は、各テ
ーパピン５７，６１をどの位置まで移動させるか
によつて行なうが、この調整を固定板２４側で行
なうことができ便利である。（固定板２５側では
内側の第１のバー３１、第２のバー３７の位置調
整を行なうことができない。） なお、前記実施例においては、固定板２３にシ
リンダ機構４８を取り付け、そのピストンロツド
４７に第３のエキステンシヨンバー４９を連結
し、固定板５２にパイプ５５を固定したが、これ
に限られることなく、これらシリンダ機構４８、
パイプ５５を省いた構成のものとしてもよい。こ
のものにおいては、燃料支持構造体の中心に位置
する計装用管５３と計装用管取付けスリーブとの
拡管結合のみは別個に行なわなければならない
が、装置の構造が簡単で軽量となり、操作が容易
となる利点があり、また本発明を、一般の機械装
置の管支持構造体組立用拡管、医療装置の管支持
構造体、組立用拡管等に適用することができるよ
うになり、その応用範囲は広く、その実用上の効
果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図は本発明の一実施例を示す
もので、第１図は一部省略斜視図、第２図はその
要部の正面図、第３図は第２図の−線に沿う
断面図、第４図は第２図の−線に沿う側断面
図、第５図は第２図の−線に沿う断面図、第
６図はその第１のバーホルダと第２のバーホルダ
とが離間した状態を示す側断面図、第７図は燃料
支持構造体の上部グリツド、中間部グリツド、下
部グリツドの概略平面図、第８図はその拡管機構
を示す断面図、第９図は第８図の−線に沿う
断面図、第１０図はその計装用管の拡管機構を示
す断面図、第１１図は従来の燃料支持構造体の一
部分解斜視図、第１２図は従来のグリツドの概略
平面図、第１３図は従来の燃料支持構造体組立用
拡管装置の斜視図である。 ２２……基板、２７……複動中空シリンダ（中
空シリンダ機構）、２９……第１のバーホルダ、
３０……第２のバーホルダ、３１……第１のエキ
ステンシヨンバー（第１のバー）、３４……孔
（空隙）、３７……第２のエキステンシヨンバー
（第２のバー）、４１……リング状歯車、４５……
揺動モータ、４６……歯車、４８……シリンダ機
構、４９……第３のエキステンシヨンバー（第３
のバー）、５６，６０……クリンプダイ（拡管
具）、５７，６１……テーパピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板上に固定状態に設けられたシリンダ機構
   と、このシリンダ機構のプランジヤの先端に取り
   付けられた第１のバーホルダと、 前記第１のバーホルダの前記プランジヤと反対
   の側に前記シリンダ機構の軸線方向に沿つてかつ
   互いに所定間隔をもつて固定されるとともに、先
   端に第１のバーホルダの所定位置への移動によつ
   て作動する拡管機構を有する第１のバーと、 前記第１のバーホルダの前記プランジヤと反対
   の側に前記シリンダ機構の軸線に沿つて前記第１
   のバーホルダに対して進退自在に設けられるとと
   もに前記第１のバーを挿通させる空〓が形成され
   た第２のバーホルダと、 前記第２のバーホルダの前記第１のバーホルダ
   と反対の側の面に前記シリンダ機構の軸線方向に
   沿つてかつ互いに所定間隔をもつて固定されると
   ともに、先端に第２のバーホルダの所定位置への
   移動によつて作動する拡管機構を有する第２のバ
   ーと、 前記第１、第２のバーホルダを互いに係脱させ
   る係脱機構と、 前記基板を前記シリンダ機構の軸線方向に移動
   しかつ位置決めする駆動装置とを備えていること
   を特徴とする管支持構造体組立用拡管装置。