JPH0371216B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、核燃料集合体の核燃料スペーサの製
造時に使用する溶接用治具に関する。

（従来の技術およびその問題点） 一般に、原子炉用の核燃料集合体においては、
複数の燃料棒を互いに平行に縦横に配列すること
が行なわれている。そしてこの場合、核燃料棒を
所定間隔に保持するため核燃料スペーサが使用さ
れている。

第７図および第８図は、核燃料スペーサの一つ
の態様を示すものであつて、複数の円筒部材１を
縦横等間隔に配列し、各円筒部材の互いに隣接す
る部分を溶着して一体化するとともに、その外周
がバンド２によつて囲撓されており、上記各円筒
部材１内にそれぞれ核燃料棒を挿通することによ
つて核燃料棒を所定間隔に保持するようにしてあ
る。

そころで、このような核燃料スペーサの製造に
際し、各円筒部材間の溶接を行なう場合には、完
成品に極めて高精度の寸法を維持するため、第９
図および第１０図に示すように、４個の被溶接円
筒部材１で囲まれる空所３内に固定支持ピン４を
それぞれ挿入した状態として、被溶接円筒部材１
を相互に縦横等間隔に維持し、円筒部材１の各隣
接部分を溶接することが行なわれている。

しかしながら、非消耗式タングステン電極アー
ク溶接またはレーザ溶接による急熱急冷のため
に、溶接完成品が熱収縮により強固に拘束され、
溶接台５からの取り出しに過大な力を要し、完成
品を変形させたり、損傷を与える恐れがあつた。
したがつて、完成品の取り出しには時間を要し、
核燃料スペーサの溶接をより効率的に行ない自動
化するには不利である等の問題があつた。

本発明はこのような点に鑑み、溶接台への被溶
接円筒部材の装填を円滑に行なうことができ、溶
接時には上記円筒部材を縦横等間隔にて所定の真
位置およびピツチで拘束することができるととも
に、溶接後には拘束を解除することにより溶接完
成品を容易に取り出すことができるようにした核
燃料スペーサ溶接用治具を得ることを目的とす
る。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、複数の円筒状部材を縦横等間隔に配
列し、各円筒状部材を互いに溶着する核燃料スペ
ーサの溶接用治具において、各円筒状部材で囲ま
れる空間或は各円筒状部材内に挿入され各円筒状
部材を所定位置に保持する支持ピンを、軸線方向
に複数に分割した割りピンによつて構成するとと
もに、その各割りピンに挿入されその外径を所定
寸法に拡張する中心ピンとを有することを特徴と
するものである。

しかして、溶接時においては割りピンを上記空
間或は円筒状部材内に挿入し、中子ピンを上記割
りピン内に挿入することによつて、割りピンの外
径を所定寸法に拡径して各円筒状部材を所定位置
に保持し、一方溶接が終わると上記中子ピンを割
りピンから引き抜くことによつて上記割りピンの
径を縮小させる。したがつて、溶接後のスペーサ
が割りピンによつて拘束されるようなことがな
く、きわめて容易に溶接台から完成品の取り出し
を行なうことができる。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。

第１図において、符号１０は架台１１上に支持
固定されている溶接台であつて、その溶接台１０
には縦横等間隔に複数の所定寸法の貫通孔１２が
穿設されており、その貫通孔１２には軸線方向に
複数に分割された割りピン１３がそれぞれ挿通さ
れている。一方、上記溶接台１０の下方には基準
ベース１４が上下動可能に配設されており、その
基準ベース１４と上記各割りピン１３の下端に設
けられていたフランジ１３ａとの間にはスプリン
グ１５がそれぞれ介装されており、上記各割りピ
ン１３が溶接台１０の上方に垂直に突出せしめら
れている。また、上記基準ベース１４には各割り
ピン１３に対応しそれと同一軸線上に中子ピン１
６が突設されている。上記各中子ピン１６は上方
程小径となるようにテーパが設けられており、ま
た各割りピン１３の内部にも上記各中子ピン１６
の外形に対応したテーパ面が形成されている。

しかして、スペーサの溶接に際しては、まず図
示しない駆動機構によつて基準ベース１４を下限
位置に位置させておき、溶接台１０上に縦横に複
数のスペーサ用円筒部材１７を配列し、互いに隣
接する４個の円筒部材１７によつて形成される空
所内に、前記溶接台１０に突設された割りピン１
３が挿入された状態とする。そこで、上記駆動機
構によつて基準ベース１４を上限位置に上動する
と、基準ベース１４に立設された各中子ピン１６
が対応する割りピン１３内に挿入され、上記中子
ピン１６によつて割りピン１３が外側方に押し拡
げられ、割りピン１３の外径が所定寸法に拡張さ
れる。したがつて、上記割りピン１３の外周によ
つて互いに隣接する円筒部材１７が割りピン１３
を中心としてそれぞれ放射方向に押圧され、前記
縦横に配列された円筒部材１７が縦横等間隔に適
正に拘束され（第２図参照）、各円筒部材１７の
隣接部の溶接を行なうことができる。

一方、溶接が終了すると、前記駆動機構によつ
て基準ベース１４が下限位置に移動された。した
がつて、各割りピン１３から中心ピン１６がそれ
ぞれ引抜かれ、各割りピン１３の外径拡張力が解
除される。したがつて、割りピン１３と各円筒部
材の圧接状態が解除されるので、溶接完成品を溶
接台１０の割りピン１３から容易に引き抜くこと
ができる。

なお、上記実施例においては割りピン１３を円
柱状としたものを示したが、第３図ａに示すよう
に割りピン１３を角形状にしてもよく、その割り
方についても、ピンが拡張するような割り方であ
れば、第３図ｂ，ｃのようにしてもよい。

また、第４図は本発明の他の実施例を示す図で
あつて、基準ベース１４が溶接台１０に固定され
ており、上記溶接台１０の上方に溶接穴２０が設
けられた上部基準ベース２１が配設されている。
上記上部基準ベース２１には、第２の中子ピン１
６ａが各割りピン１３と対応しこれと同一軸線上
に位置するように下方に突出せしめられている。
しかして、上部基準ベース２１を下降すると、第
２の中子ピン１６ａが割りピン１３に上方から嵌
挿され、割りピン１３が所定寸法まで拡張され、
第１実施例と同様に被溶接円筒部材１７が縦横等
間隔に所定位置に拘束される。したがつて、第１
実施例と同様にスペーサ用の円筒部材の溶接台へ
の取付け、溶接および溶接完成品の取り出しをき
わめて容易に行なうことができる。

また、上記各実施例においては４個の円筒部材
で形成される間〓内に割りピンを挿入するように
したものを示したが、第５図および第６図に示す
ように、燃料棒挿通路を構成する各円筒部材１７
内に割りピン１３が挿入され、各円筒部材を所定
位置に拘束するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、上述のように構成したので、溶接前
には割りピンを縮小化しておくことによつて被溶
接円筒部品を容易に装填することができ、溶接時
には割りピンを所定寸法まで拡張し、被溶接円筒
部材を縦横等間隔に所定位置およびピツチで適正
に拘束して溶接することができる。また溶接後は
再度割りピンを縮小化することによつて溶接完成
品を容易に取り出すことができる。

このように、本発明おいては部品装填および溶
接完成品取り出しが容易であり、割りピンと被溶
接円筒部材外周との摺接傷を防止でき、高品質の
核燃料スペーサを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の核燃料スペーサ溶接用治具の
縦断部分図、第２図は同上平面図、第３図ａ，
ｂ，ｃおよび第４図はそれぞれ本発明の他の実施
例を示す平面図および縦断面図、第５図および第
６図はさらに本発明の他の実施例を示す平面図お
よび断面図、第７図は核燃料スペーサの平面図、
第８図は同上一部断面側面図、第９図および第１
０図は従来のスペーサ溶接用治具説明用平面図お
よび縦断面図である。 １０…溶接台、１１…架台、１３…割りピン、
１４…基準ベース、１６…中子ピン、１７…スペ
ーサ用円筒部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の円筒状部材を縦横等間隔に配列し、各
   円筒状部材を互いに溶着する核燃料スペーサの溶
   接用治具において、各円筒状部材で囲まれる空間
   或は各円筒状部材内に挿入され各円筒状部材を所
   定位置に保持する支持ピンを、軸線方向に複数に
   分割した割りピンによつて構成するとともに、そ
   の各割りピンに挿入されその外径を所定寸法に拡
   張する中心ピンとを有することを特徴とする、核
   燃料スペーサ溶接用治具。 ２ 各割りピンは、溶接台に縦横等間隔に穿設さ
   せた複数個の所定寸法の貫通孔に装着されている
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の
   核燃料スペーサ溶接用治具 ３ 各割りピンに対応する各中子ピンは基準ベー
   スに固定されており、上記基準ベースは溶接台に
   装着された割りピン内に中子ピンが嵌合するよう
   上下動可能としてあることを特徴とする、特許請
   求の範囲第１項記載の核燃料スペーサ溶接用治
   具。 ４ 割りピン内面および中子ピン外面には同一テ
   ーパが形成されていることを特徴とする、特許請
   求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の核
   燃料スペーサ溶接用治具。