JPH0658418B2 - 原子炉制御棒駆動機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子炉制御棒駆動機構に係わり、特にスプリン
グケーブルの中間位置にサポート機構を付与した原子炉
制御棒駆動機構に関する。

従来に考えられた制御棒駆動機構は以下のとおりであ
る。

即ち、第１図において、駆動モータ１の回転は、駆動歯
車列２を介してボールネジ軸３を回転させ、これに係合
するボールナット４を上下動させる。

駆動モータ１、駆動歯車列２、ボールネジ軸３から構成
されるボールネジ機構は原子炉制御棒駆動機構のハウジ
ング１２に支持されている。

下部フランジ８は、ボールナット４にボルト締め固定さ
れているため、これに取付け接続されている駆動機構部
１０は、制御棒１１をつかんだ状態で制御棒案内管１３
内の制御棒１１を上下に駆動することができる。

駆動機構部１０には制御棒のつかみ離し動作用のモー
タ、位置検出用リミットスイッチなどの数多くの電気機
器が必要であり、これらの電気機器には、上部フランジ
７のコネクタプラグ９よりスプリングケーブル６を通り
下部フランジ８を経て下方に電気配線が接続されてお
り、このようにスプリングケーブル６は両フランジ７，
８に渡されている。

このようにして駆動モータ１の回転により制御棒１１を
上下駆動するが、その際下部フランジ８の上下動に伴い
スプリングケーブル６は伸縮する必要がある。

この従来例では、スプリングケーブル６自体の弾性を利
用し、第３図に示すように縮んだ状態を自由長としたバ
ネとし、第２図に示すごとくストロークＬだけ伸びるこ
とができるスプリングケーブルが使用されている。

しかしながら、スプリングケーブルは合成樹脂等から成
る絶縁層と、導線から成る電気導体から成り、かつ必要
芯線も多いことから、その自重も相当重くなり、スプリ
ングケーブルの各ピッチ間のたわみは第２図に示す如く
均一には成らず、上部フランジ７側程たわみ両が大き
く、従って制御棒１１の上下駆動回数によりスプリング
ケーブル６の上部側が早くヘタリ、第４図に示すごとく
スプリング状を呈さなくなり、下へ垂れ下がってしま
う。

この状態で下部フランジ８が上昇すると、スプリングケ
ーブル６が横方向にくずれて、スプリングケーブル６が
ボールネジ軸３に当たって駆動不能になる等の不具合が
生じる。また他の従来例としては、上述せる如きスプリ
ングケーブル６の自重によるヘタリを防止する方法とし
て、スプリングケーブル６に沿って、バネ１４を共巻き
にした、バネ付きスプリングケーブルの使用も考えられ
ている。

この場合、バネ１４は、約１０００mmにも及ぶ伸縮量が
必要であることから、たわみ応力の限界上、ストローク
の中間位置で自由長と成るよう取付ける必要がある。

ところが、このような取付け状態より下部フランジ８を
上昇させ、バネ入りスプリングケーブルを圧縮してゆく
と第５図に示す如く、バネ１４が座屈を起こし横ずれを
生じ、ボールネジ軸３に当たって駆動不能に成る等の不
具合を生じる。

そこで、本発明の目的とするところは、原子炉制御棒駆
動機構のスプリングケーブルの不均一なたわみと座屈に
よる横ずれとを防止することにある。

以下に本発明の一実施例を第６図，第７図に基づいて説
明する。

本実施例では、第１図の従来例を改良したものであり、
その改良点はスプリングケーブル６の支持に有り、その
他は従来例と同じであるから、その改良点につき説明す
る。

第６図に示す如く原子炉制御棒駆動機構の駆動機構部１
０を上下駆動するためのボールネジ軸３とは別に、スプ
リングケーブル６の中間位置をバンド１８にて固定取付
けした支持プレート１７を駆動するためのボールネジ軸
１５を設け、スプリングケーブル６の自重を支えるかあ
るいはバネ入りスプリングケーブルの場合は座屈による
横ずれを防止するようにする。

支持プレート１７は、ボールネジ軸３とボールネジ軸１
５の回転数あるいはリードを次ぎのように構成すること
によりスプリングケーブル６の伸縮にかかわらず、常に
スプリングケーブル６の中間位置に成るようにすること
ができる。

即ち、支持プレート１７を駆動するボールネジ軸１５の
回転数が駆動機構部を駆動するボールネジ軸３の回転数
の１／２になる様に駆動歯車列２部分を構成するか、あ
るいはボールネジ軸１５のリードをボールネジ軸３のリ
ードの１／２とすることにより、支持プレート１７の上
下速度は、下部フランジ８の駆動速度の１／２と成り、
支持プレート１７は常にスプリングケーブル６の中間位
置になる。

尚、ボールネジ軸３とボールネジ軸１５とは、第７図に
示すごとく円周上に相互にずらして配置する。

本発明の変形例としては、スプリングケーブル６がさら
に長尺となり、スプリングケーブル６の中間位置一点の
みでなく、２点あるいはそれ以上の位置を支持固定する
必要がある場合は、支持プレート１７を増加し、それぞ
れの支持プレートを駆動するためのボールネジ軸の回転
数あるいはリードを、各支持点ごとに異なる駆動速度に
なる様に設定すれば良い。各支持点の速度は、スプリン
グケーブル６に不均一たわみが起こらないような速度に
設定される。

本発明の実施により、スプリングケーブルの寿命を長く
することが可能であり、かつ座屈による横ずれを防止で
きるため、制御棒駆動機構の信頼性を向上させることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は制御棒駆動機構の構成を示す縦断面図、第２図
は従来例のスプリングケーブルを使用した理想的に均一
に最も伸びた状態図、第３図は第２図においてスプリン
グケーブルが理想的に均一に縮んだ状態図、第４図は従
来例のスプリングケーブルを使用したわみ量が不均一に
なりスプリングケーブルの上部がヘタリ、下部に垂れ下
がった状態図、第５図はバネ入りスプリングケーブルを
使用し圧縮状態において座屈を生じ横ずれした状態図、
第６図は本発明の一実施例を示すものでスプリングケー
ブルの中間位置を支持プレートに固定支持した状態図、
第７図は第６図におけるＡ−Ａ′矢視図である。 １……制御棒、３，１５……ボーリネジ軸、４，１６…
…ボールナット、６……スプリングケーブル、７……上
部フランジ、８……下部フランジ、１０……駆動機構
部、１７……支持プレート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングに駆動方向を上下方向にして支
   持させたボールネジ機構と、前記ボールネジ機構によっ
   て上下動自在に支持された下部フランジと、前記下部フ
   ランジに接続されている制御棒の駆動機構部と、上部フ
   ランジと前記下部フランジとの間に渡された電気配線用
   のスプリングケーブルとを備えた原子炉制御棒駆動機構
   において、 前記スプリングケーブルの上下方向途中部位を支持した
   支持プレートと、前記スプリングケーブルが均一にたわ
   むに必要な前記スプリングケーブルの上下方向途中部位
   に付与すべき上下方向駆動速度を有して前記支持プレー
   トを上下駆動自在に支持させた他のボールネジ機構を具
   備していることを特徴とする原子炉制御棒駆動機構。