JP3081989B2

JP3081989B2 - 筒状体の加圧変形防止用拡縮中子装置

Info

Publication number: JP3081989B2
Application number: JP08104301A
Authority: JP
Inventors: 豊星
Original assignee: Nuclear Fuel Industries Ltd
Current assignee: Nuclear Fuel Industries Ltd
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 2000-08-28
Anticipated expiration: 2016-03-29
Also published as: JPH09269391A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は沸騰水型核燃料集合
体におけるウォータチャンネルの外表面に、所要部材を
抵抗溶接により溶着する場合とか、鋼管などの成形加工
などに際し、予め、上記ウォータチャンネル角管内と
か、丸形の鋼管内に嵌装しておき、抵抗溶接や成形加工
による外圧が印加されても、不本意に薄板で構成される
角管や丸管が加圧変形したり、歪んでしまうことを防止
するため用いられている中子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】いま一例として、図１０に示す如き沸騰
水型核燃料集合体１に係る中子使用の状態を説示する
と、既知の如く当該沸騰水型核燃料集合体１は、上部タ
イプレート１ａと下部タイプレート１ｂとの間に多数の
燃料棒２とウォータチャンネル３を、所要複数のスぺー
サ４により支持拘束の状態で保持したもので、上記のウ
ォータチャンネル３は図１１に示されている通り、上位
側から順次上部端栓３ａ、接続部材３ｂ、ウォータチャ
ンネル角管３ｃ、下部端栓３ｄを溶接したものであり、
これらの溶接はＴＩＧスポット溶接、レーザ溶接、Ｅ・
Ｂ溶接等を採用しているので問題はないが、高燃焼度用
として使用される沸騰水型核燃料集合体１にあっては、
図１２の如くウォータチャンネル角管３ｃの前後側面に
あって、スぺーサ４を挟んだ上下位置に計４個のタブ３
ｅを、抵抗溶接法により溶着するようにしている。この
ことはスぺーサ４が、上下方向へ移動してしまうことな
く定位置に維持されるようにするためであり、因にスぺ
ーサ４は７個用いられるから、全部で４×７＝２８個の
タブ３ｅを溶接しなければならないのであり、同図１２
にあって４ａは、スぺーサ４に設けられた内側枠板を示
し、ここに挿入されることで、既知の如くウォータチャ
ンネル３は弾持による拘束状態となる。

【０００３】そして、上記の如き抵抗溶接法を実施しよ
うとするときは、タブ３ｅを比較的薄肉のウォータチャ
ンネル角管３ｃの側面に対し、接触加圧抵抗を高めるた
め、加圧電極により加圧を与えると共に、電気抵抗密度
も上昇させる必要があり、この結果被溶接物である溶着
部分に対し短時間内に加圧、通電、昇温、降温の条件が
付与され、これにより、被溶接物であるウォータチャン
ネル角管３ｃに対して溶融、軟化、熱影響等の物理的現
象が生じて、ウォータチャンネル角管３ｃに変形、そし
て歪が生じ易いこととなる。

【０００４】そこで、上記のような事例に対応するた
め、既にタブ３ｅの溶着箇所にあって、前記の如きウォ
ータチャンネル角管３ｃの変形や歪が生じないように、
当該ウォータチャンネル角管３ｃ内に、中子を挿入する
ことが実施されている。しかし、上記従来の中子にあっ
ては、単にウォータチャンネル角管３ｃよりも、僅かに
細成とした中子を挿入するようにしているだけであるか
ら、当該挿入操作を円滑に行い得るようにしようとすれ
ば、どうしても不可避的に中子と、ウォータチャンネル
角管３ｃとの間に隙間が生ずることになり、従って、前
記の如き抵抗溶接時にあって、ウォータチャンネル角管
３ｃの薄肉に変形を生ずることになる。

【０００５】この結果、上記の中子を当該抵抗溶接後
に、ウォータチャンネル角管３ｃから抜き去るときに
は、上記の溶接後にあって加圧溶接部は抵抗加圧発熱に
よる軟化部分が、ウォータチャンネル角管３ｃの内面側
に隆出してしまうことになるから、中子との隙間がなく
なってしまい、この結果、当該中子の取り外しが困難と
なってしまうのであり、このことは上記従来の中子の場
合、回避困難な欠陥とされている。

【０００６】そこで、上記の問題点を解消するため、中
子とウォータチャンネル角管３ｃとの間隙を小さくし、
かつ、均一な寸法となるよう調整することも考えられる
が、そのためには、ウォータチャンネル角管３ｃの内周
壁面の寸法精度を上げ、中子寸法についても小さな間隙
とし、かつその間隙寸法を均一にするため高精度を要求
されることから、製作コスト上これを実現することは経
済的に極めて難事となる。

【０００７】さらに、重要なことは従来の中子の場合、
単に所定長に形成した中子を、可成り長い筒状体に内挿
して、その所要複数箇所にあって、溶接を行うようにす
るといった際、所定箇所における溶接作業が完了した
後、順次当該中子を移送してから、当該順次必要数箇所
における各溶接作業を実施しなければならないことにな
り、このため、溶接作業効率を向上するといったこと
は、実質的に不可能となっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の中
子が有する欠陥に鑑み検討された筒状体の加圧変形防止
用拡縮中子装置に関し、請求項１にあっては単に従来中
子のように、その外形寸法が不変であるものを用いるの
ではなく、中子の外形寸法を所定の操作によって拡張し
たり、必要に応じて自由に縮径状態にもなし得るように
する発想に基づいている。すなわち、ウォータチャンネ
ル角管などの筒状体に遊嵌状態にて内装した後、拡縮用
牽引動力源を稼動することで拡縮用パワーロッドを牽引
すると、これに付設の拡縮用押動子が、一対の拡縮用円
錐体の中、その一方を押動させ、このことで、当該拡縮
用円錐体が、拡縮用スリットの切り込み方向を交互に逆
転して適切に穿設された拡縮中子本体の円錐状孔に押し
込まれ、これにより、当該拡縮中子本体が均一な拡張状
態となり、この結果筒状体の内周壁面に、しっかりと拡
縮中子本体の外周壁面を均等に押当させ得るようにして
いる。

【０００９】このようにして、上記請求項１では拡縮中
子本体を簡易に筒状体内に挿入でき、その後における拡
縮用牽引動力源の稼動で、拡縮中子本体と筒状体との間
隙をなくしてしまい、このことで抵抗溶接とか成形加工
などによる外部からの圧力に対して、筒状体がどの箇所
においても充分耐え得る拡張保持力を付与可能とし、ウ
ォータチャンネル角管とか鋼管などに変形や歪を与える
ことなく、効率のよい抵抗溶接や成形加工を行い得るよ
うにし、さらに、上記拡縮用牽引動力源の牽引を解除す
るだけで、拡縮中子本体がそれ自体の復原力によって収
縮し、このことで使用後に筒状体から抜き取る作業を
も、容易に行い得るようにするのが、その目的である。

【００１０】次に、請求項２にあっては、請求項１にお
ける拡縮用牽引動力源と、拡縮用円錐体との連結部によ
る連設を適切な構成によって実現させることで、請求項
１につき前記の拡縮作動を確実に行い得るようにし、さ
らに、前記拡縮用パワーロッドに付された拡縮用押動子
をストローク調整ナットにより形成することで、当該拡
縮用押動子の拡縮用パワーロッドに対する位置を調整自
在となし、このことによって、拡縮用牽引動力源の牽引
ストロークを調整することで、拡縮中子本体の拡張度合
をも加減し、各種寸法の筒状体に整合し得るようにして
いる。

【００１１】さらに、請求項３の場合には請求項１およ
び請求項２のごとく、拡縮自在である拡縮中子本体を、
一個だけ筒状体の適所に内装配置するのでなく、当該拡
縮中子本体を所要数だけ適切に連装させるよう構成し、
一本の拡縮用パワーロッドを一つの拡縮用牽引動力源に
より前記の通り牽引することによって、一度に連装され
た全拡縮中子本体を拡張状態とすることができるように
し、このことによって、抵抗溶接や成形加工を、順次容
易かつ迅速になし得るようにするのが、その目的であ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、請求項１では筒状体の内周壁面に、略均
等な間隙をもって遊嵌自在である外周壁面が形成され、
当該外周壁面から軸心貫通洞まで達して、切込口と切込
閉端とが逆向配置となるよう軸心方向へ所望複数条だけ
全周面にわたって拡縮用スリットが穿設され、上記軸心
貫通洞が軸心方向中央部の貫通孔と、軸心方向両端部か
ら上記の貫通孔まで次第に径小となるよう穿設された各
円錐状孔とにより形成されている拡縮中子本体と、当該
拡縮中子本体の各円錐状孔に嵌合されると共に軸心通孔
が穿設されている各拡縮用円錐体と、当該両軸心通孔と
前記貫通孔とに貫挿した拡縮用パワーロッドと、一方で
ある拡縮用円錐体の外側端部に連結部によって連設さ
れ、上記拡縮用パワーロッドの一端と連結された拡縮用
牽引動力源と、当該拡縮用牽引動力源の稼動により牽引
される上記拡縮用パワーロッドの他端に設けられ、当該
牽引により他方である拡縮用円錐体の外側端部を押動し
て、当該拡縮用円錐体を他方の拡縮用円錐体側へ移動す
ることで、前記拡縮用中子本体を拡縮自在なるよう拡張
し、これにより当該拡縮用中子本体の外周壁面を、前記
の筒状体における内周壁面に押当自在とした拡縮用押動
子とからなることを特徴とする筒状体の加圧変形防止用
拡縮中子装置を提供しようとするものである。

【００１３】さらに、請求項２にあっては、請求項１に
おける筒状体の加圧変形防止用拡縮中子装置にあって、
一方である拡縮用円錐体と拡縮用牽引動力源とを連設す
る連結部が、拡縮用牽引動力源を取着する取付用プレー
トと、この取付用プレートを上記拡縮用円錐体の外側端
部に刻設された複数の各螺孔に、当該取付用プレートの
取付孔から挿通して螺着する取付ボルトと、この取付ボ
ルトに被嵌されて上記取付用プレートと上記一方の拡縮
用円錐体における外側端部との間に介装固定される連結
用カラとからなり、上記の拡縮用牽引動力源が空気圧ま
たは油圧のシリンダにより形成され、拡縮用パワーロッ
ドに設けられた拡縮用押動子が、当該拡縮用パワーロッ
ドの他端に刻設した螺部に螺嵌された拡縮用牽引動力源
による牽引ストロークを調整自在としたストローク調整
ナットにより形成されていることを、その内容としてい
る。

【００１４】そして、請求項３の場合には、筒状体の内
周壁面に、略均等な間隙をもって遊嵌自在である外周壁
面が形成され、当該外周壁面から軸心貫通洞まで達し
て、切込口と切込閉端とが逆向配置となるよう軸心方向
へ所望複数条だけ全周面にわたって拡縮用スリットが穿
設され、上記軸心貫通洞が軸心方向中央部の貫通孔と、
軸心方向両端部から上記の貫通孔まで次第に径小となる
よう穿設された各円錐状孔とにより形成されている拡縮
中子本体と、当該拡縮中子本体の各円錐状孔に嵌合され
ると共に軸心通孔が穿設されている各拡縮用円錐体とに
より拡縮中子構成単体を組成し、当該拡縮中子構成単体
を所要数個だけ同一軸線上に配装して、各拡縮中子構成
単体の各軸心通孔と前記貫通孔とに拡縮用パワーロッド
を貫挿し、一方端である拡縮中子構成単体の一方である
拡縮用円錐体における外側端部に、上記拡縮用パワーロ
ッドの一端が連結された拡縮用牽引動力源を連結部によ
って連設すると共に、これら各拡縮中子構成単体間に
は、相対する拡縮用円錐体の各外側端部を、所望の離間
距離をもって相間連結部により連設し、前記拡縮用牽引
動力源の稼動により牽引される上記拡縮用パワーロッド
の最終端である拡縮中子構成単体から延出する端部に拡
縮用押動子を設けて、当該牽引により当該拡縮用押動子
が、上記拡縮中子構成単体の終端側である拡縮用円錐体
の外側端部を押動して、当該拡縮用円錐体を他方の拡縮
用円錐体側へ移動させ、これにより、残余の全拡縮中子
構成単体における終端側の拡縮用円錐体も連動して、各
拡縮用中子本体が拡縮自在なるよう拡張され、これら各
拡縮用中子本体の外周壁面が、前記の筒状体における内
周壁面の所望複数箇所に押当自在であることを特徴とす
る筒状体の加圧変形防止用拡縮中子装置を提供しようと
している。

【００１５】

【発明の実施の形態】先ず請求項１の発明につき図１な
いし図４によって詳記すると、図１はスぺーサ４に挿通
されたウォータチャンネル角管３ｃとしての筒状体５
を、基台６上に横倒しの状態にて載置し、これに対して
本発明に係る加圧変形防止用拡縮中子装置を使用した状
態が示されており、その主要構成部材なるものは、拡縮
中子本体１０、拡縮用円錐体１１Ａ、１１Ｂ、拡縮用パ
ワーロッド１２、連結部１３、拡縮用牽引動力源１４、
そして拡縮用押動子１５である。

【００１６】先ず第１の拡縮中子本体１０につき説示す
ると、図１と図２に明示されている通り、筒状体５の内
周壁面５ａによる形状に対応して、四角形とか円形の端
面形状をもち、当該筒状体５に内周壁面５ａから略均等
な間隙ｇだけ離間して遊嵌自在な寸法の外周壁面１０ａ
が形成されている。そして、重要なことは当該拡縮中子
本体１０が拡張状態となったり、収縮状態に復帰するこ
とができるように、拡縮用スリット１０ｂが所望複数条
だけ全周にわたって軸線方向に沿い、しかも、外周壁面
１０ａから軸心貫通洞１０ｃに達するまで穿設されてい
ることである。

【００１７】しかも、上記拡縮用スリット１０ｂは、そ
の切込口１０ｄと切込閉端１０ｅとが、図２（Ａ）によ
り明示されている通り、互いに逆向配置となるようにし
てあり、図示例にあっては四角形である外周壁面１０ａ
の各四辺面に夫々三条の拡縮用スリット１０ｂが、交互
に、その切込口１０ｄと切込閉端１０ｅとを反対配置と
して穿設するようにしてあるから、図２（Ｂ）の通り拡
縮中子本体１０端面にあっては、拡縮用スリット１０ｂ
が十字状の配置となっている。

【００１８】前記軸心貫通洞１０ｃは、軸心方向中央部
における貫通孔１０ｆと、軸心方向両端部から上記の貫
通孔１０ｆまで、次第に径小となるように穿設された一
対の円錐状孔１０ｇ、１０ｈとにより形成されており、
当該円錐状孔１０ｇ、１０ｈに夫々前掲拡縮用円錐体１
１Ａ、１１Ｂが嵌合されており、これには図１（Ａ）と
図３により理解される如く、軸心通孔１１ａ、１１ｂが
貫設されていると共に、拡縮用円錐体１１Ａの外側端部
１１ｃには、図示例の場合４個の螺孔１１ｅが刻設され
ている。

【００１９】次に、前記拡縮用パワーロッド１２は、拡
縮用円錐体１１Ａ、１１Ｂの軸心通孔１１ａ、１１ｂお
よび前記拡縮中子本体１０の貫通孔１０ｆとに貫挿され
ているのであり、前記の拡縮用牽引動力源１４は、一方
である拡縮用円錐体１１Ａの外側端部１１ｃに対して、
前記の連結部１３によって連設されている。ここで、図
示の連結部１３なるものは、図１（Ａ）の通り拡縮用牽
引動力源１４を外側から、図４（Ｂ）に示されている取
付螺孔１３ａを用いて取着する取付用プレート１３ｂ
と、この取付用プレート１３ｂを、前記した拡縮用円錐
体１１Ａの外側端部１１ｃに刻設した螺孔１１ｅに、図
４（Ｂ）の取付用プレート１３ｂにおける取付孔１３ｃ
から挿通して螺着した取付ボルト１３ｄと、さらに、こ
の取付ボルト１３ｄに被嵌されて、上記取付用プレート
１３ｂと外側端部１１ｃとの間に介装固定される図４
（Ｃ）の連結用カラ１３ｅとから構成されている。

【００２０】ここで、上記の拡縮用牽引動力源１４とし
ては、空気圧または油圧のシリンダを用いたり、その他
螺旋送り機構や電磁力による牽引機構などを用いること
ができるが、図示例ではシリンダが用いられており、そ
の牽引軸１４ａに前記した拡縮用パワーロッド１２の一
端側にあって刻設した連結用螺杆部１２ａが螺着され、
これにより拡縮用牽引動力源１４を稼動することで、拡
縮用パワーロッド１２が所定の牽引ストロークだけ図１
の左方へ牽引されることになる。

【００２１】さらに、前掲拡縮用押動子１５は、拡縮用
牽引動力源１４の稼動により牽引される上記拡縮用パワ
ーロッド１２にあって、その他端に設けられており、上
記の牽引によって拡縮用円錐体１１Ｂの外側端部１１ｄ
が押動され、これにより、当該拡縮用円錐体１１Ｂを他
方の拡縮用円錐体１１Ａ側へ移動することで、前記の拡
縮中子本体１０を拡縮自在なるよう拡張し、かくして当
該拡縮中子本体１０の外周壁面１０ａを、筒状体５の内
周壁面５ａに押当することができる。

【００２２】ここで、上記拡縮用押動子１５として図示
されたものは、請求項２として明示の如く単に拡縮用パ
ワーロッド１２に固設してしまうものでなく、その他端
に刻設した螺部１２ｂに、ストローク調整ナット１５ａ
を螺回調整可能なるよう螺嵌することで形成してあり、
このようにすることで拡縮用牽引動力源１４による牽引
ストロークを調整することができ、適切な牽引ストロー
クを選択することで、拡縮中子本体１０の外周壁面１０
ａを、所望の押圧力となるよう調整することにより筒状
体５の内周壁面５ａに押当させることが容易となる。

【００２３】ここで、図５に開示した加圧変形防止用拡
縮中子装置は、図１に示したものと別異の請求項１に係
る実施例を示しており、図１にあっては拡縮用牽引動力
源１４の比較的近傍に拡縮中子本体１０等を配設したの
で、連結部１３の取付ボルト１３ｄや連結用カラ１３ｅ
は短寸法のものを用いればよいが、図５の場合には、そ
の用法上拡縮用牽引動力源１４から可成り離して拡縮中
子本体１０等を一式配設する要請に対処しようとしてい
る。このため、図５の実施例では連結部１３の取付ボル
トや連結カラに長尺な１本物を使用することなく短尺な
取付ボルトや連結カラ等を所要本だけ用意し、これらを
所要数の中間連結ブロック１３ｆにより、螺着とか溶着
手段にて連設するようにしている。この際取付ボルトを
螺着手段により、前記の取付用プレート１３ｂと中間連
結ブロック１３ｆ間、中間連結ブロック１３ｆ、１３ｆ
間、そして中間連結ブロック１３ｆと前記の拡縮用円錐
体１１Ａとの間に装着するには、取付ボルトの両端に逆
螺旋部を刻設するようにしてもよい。

【００２４】次に請求項３に係る加圧変形防止用拡縮中
子装置につき、以下図６と前掲図１とによって詳記する
と、上記図１とか図５に開示のものが、筒状体５の内周
壁面５ａにあって、その一箇所だけに拡縮中子本体１０
等を配置しており、従って、この筒状体５の当該一箇所
だけで抵抗溶接による前記タブ３ｅなどの溶着をなし得
るに過ぎないのに対し、当該請求項３の場合には一度、
当該加圧変形防止用拡縮中子装置を筒状体５内に装填す
れば所望複数箇所における抵抗溶接作業等を効率的に実
施できることになる。

【００２５】この場合にも基本的構成は請求項１と同じ
であって、図１に開示したと同一構成の拡縮中子本体１
０と、その各円錐状孔１０ｇ、１０ｈに嵌合されると共
に軸心通孔１１ａ、１１ｂが穿設されている各拡縮用円
錐体１１Ａ、１１Ｂとによって拡縮中子構成単体１６な
るものを構成するのである。そして図６の如く当該拡縮
中子構成単体１６を、所要数個だけ同一軸線上に配装
し、これら各拡縮中子構成単体１６の各軸心通孔１１
ａ、１１ｂと前記した各貫通孔１０ｆとに、拡縮用パワ
ーロッド１２を貫挿し、さらに、一方向端にあって配装
された拡縮中子構成単体１６の一方である拡縮用円錐体
１１Ａにおける外側端部１１ｃに、上記拡縮用パワーロ
ッド１２の一端が螺着などの手段にて連結されている拡
縮用牽引動力源１４を、連結部１３によって連設するこ
とは、図１のものと同じである。

【００２６】しかし、当該発明にあっては、これら各拡
縮中子構成単体１６相互間には、相隣の相対する拡縮用
円錐体１１Ｂ、１１Ａにおける各外側端部１１ｄ、１１
ｃを、所望の各離間距離ｄを保有させて、相間連結部１
７によって連設されているのであり、拡縮用牽引動力源
１４の稼動によって、図中左方へ牽引されることとなる
拡縮用パワーロッド１２の最終端に位置している拡縮中
子構成単体１６から延出の端部にあって、拡縮用押動子
１５が設けられている。

【００２７】従って、当該牽引により上記の拡縮用押動
子１５が、上記の拡縮中子構成単体１６における終端側
に配された拡縮用円錐体１１Ｂの外側端部１１ｄを押動
し、この結果当該拡縮用円錐体１１Ｂを、他方の拡縮用
円錐体１１Ａ側へ移動させると共に、残余の全拡縮中子
構成単体における終端側の各拡縮用円錐体１１Ｂも連動
して、各拡縮中子本体１０が拡縮自在なるよう拡張さ
れ、これによって全拡縮中子構成単体１６における各拡
縮中子本体１０の外周壁面１０ａが、筒状体５における
内周壁面５ａにあって、その所望複数箇所に押当するこ
とになる。

【００２８】ここで、上記の相間連結部１７としては、
両端に逆螺旋方向の螺合部を刻設した螺杆を用い、これ
を一方向へ螺回することで、相隣の拡縮中子構成単体に
おける拡縮用円錐体１１Ａ、１１Ｂの各螺孔１１ｅに上
記螺合部を螺着できるようにしておき、さらに、当該拡
縮中子構成単体１６相互間の離間距離ｄが所定長となっ
たところで、予め上記螺杆部に螺合しておいた図示しな
い締着ナットを外側端部１１ｃ、１１ｄに押当して締着
状態とするといった構成にすることもできる。

【００２９】そこで、上記した本発明に係る加圧変形防
止用拡縮中子装置を用いて、前掲ウォータチャンネル角
管３ｃに、タブ３ｅを抵抗溶接法により溶着する場合の
概要につき以下詳記すると、先ず図１２によって前説し
た通りウォータチャンネル３におけるウォータチャンネ
ル角管３ｃに、所要複数のスぺーサ４を被嵌して所定位
置に仮決めし、これを横倒し状態として図７に示す抵抗
溶接装置２０にあって、その固定用長尺架台２１におけ
るガイドブロック２１ａ上に立設した所要複数のセット
治具２１ｂ上にあって、ウォータチャンネル角管３ｃを
載装固定する。ここで図示の抵抗溶接装置２０には、上
記ガイドブロック２１ａの幅員方向両側にガイドレール
２１ｃが設けられており、これに門型移動架台２２が係
装されて、固定用長尺架台２１の長尺方向に走行自在に
して、所望位置にて固定し得るようになっている。

【００３０】さらに、図７（Ａ）の右側に固装されてい
るのが、上記の門型移動架台２２で、これには電気的制
御部２２ａが設けられており、これと電気的に結線され
ている以下の部材も、当該門型移動架台２２に付設され
ている。すなわち、当該付設部材としては、２２ｂがケ
ーブルベアで、さらに、抵抗溶接のために供される抵抗
溶接用加圧シリンダ２２ｃと、これにより進退自在であ
る加圧電極２２ｄ、そして、これに対応して設けられて
いる加圧用油圧ユニット２２ｅが、上記抵抗溶接用加圧
シリンダ２２ｃと対向して装設され、図中２２ｆは、抵
抗溶接のために用いられるブースターケーブル、そし
て、２２ｋは溶接電源を示している。

【００３１】そして、上記の抵抗溶接用加圧シリンダ２
２ｃと、これに対向する位置に設けられている加圧用油
圧ユニット２２ｅとの間にあって、前記筒状体５として
のウォータチャンネル角管３ｃを挟装状態として、後述
するようにタブ３ｅを、当該ウォータチャンネル角管３
ｃの側面に溶接することになるのであるが、この際、図
示されてはいないけれど、図７の（Ｂ）における紙面奥
側にあって、加圧電極と加圧用油圧ユニットを、逆配置
にてもう一組配設しておくようにすれば、タブ３ｅを一
度に、ウォータチャンネル角管３ｃの表裏側面に、図９
のようにして溶接することもできる。

【００３２】このような抵抗溶接装置２０を用いること
で、タブ３ｅを溶接しようとする場合、まず、ウォータ
チャンネル角管３ｃとしての筒状体５内に、図１、図
５、図６の如き加圧変形防止用拡縮中子装置を、その拡
縮用押動子１５側から挿入して行き、その拡縮中子本体
１０等を、タブ３ｅの溶接すべき箇所まで進入させるの
であり、図示例ではスぺーサ４の図１（Ａ）にあって、
左右両側にわたり拡縮中子本体１０が配置されるように
し、この際、もちろん拡縮中子本体１０の外周壁面１０
ａと、筒状体５の内周壁面５ａとの間には、適度の均一
なる間隙ｇが形成され、従って、上記の進入操作は極め
て容易かつ迅速に実施することができる。

【００３３】この状態にあって拡縮用牽引動力源１４を
稼動すれば、前説の如く拡縮用パワーロッド１２の牽引
により、拡縮用押動子１５が拡縮用円錐体１１Ｂを押動
して、これが円錐状孔１０ｈに進入することで、多数の
拡縮用スリット１０ｂを穿設されている拡縮中子本体１
０を均一に拡張し、その外周壁面１０ａが筒状体５内に
あって、その内周壁面５ａを押圧して密着する。この
際、当該密着に基づく筒状体５に対する拡張保持力を充
分に大きくするためには、拡縮用円錐体１１Ａ、１１Ｂ
のテーパ角度と、前記の拡縮用牽引動力源１４にシリン
ダを用いたときは、当該シリンダの径およびシリンダ動
作圧力（流体圧力）等につき充分配慮すべきである。

【００３４】このような状態において、筒状体５の所要
箇所にタブ３ｅを抵抗溶接法により溶着する場合には、
拡縮中子本体１０につき、これをクロム銅合金により形
成すべきであり、このことは、抵抗溶接に際して拡縮中
子本体１０が、前記の加圧電極２２ｄに対する他の電極
として用いられることから、当該加圧電極２２ｄと同じ
抵抗溶接電極材の使用が、最も望ましいことに起因して
いる。そして、タブ３ｅを溶接するには、図８に示す如
く前記抵抗溶接用加圧シリンダ２２ｃのシリンダ軸２２
ｇに固設され、ブースターケーブル２２ｆが接続されて
いる加圧電極２２ｄの先端部に、タブセット溝２２ｈを
形成し、これにタブ３ｅを嵌合した後、タブ仮止め螺子
２２ｉの締着により当該タブ３ｅを固定し、これを筒状
体５の所要表面に抵抗溶接用加圧シリンダ２２ｃにより
押当するのであり、図８にあって２２ｊは加圧電極２２
ｄの締着用スリットを示している。

【００３５】上記の如き操作は、もちろん、それに先立
って前記の門型移動架台２２を、固定用長尺架台２１の
ガイドレールに沿って所望箇所まで移動させてから行う
ことになるが、この際上記加圧電極２２ｄが押当する筒
状体５の反対側にあって、前記の加圧用油圧ユニット２
２ｅを図９のように押当させることで、加圧電極２２ｄ
による押圧力を受けるようにするのである。そして、図
９の如く加圧電極２２ｄと加圧用油圧ユニット２２ｅ
を、前記の如く筒状体５に対して逆配置となるよう２組
設置しておけば両側表面のタブ３ｅを同時に溶接するこ
とができ、筒状体５は大きな圧力を受けても拡縮中子本
体１０の密着により、これが加圧荷重耐受ブロックとし
ての役割を果たす。このため筒状体５は加熱状態となっ
ても変形や歪みを生ずることなく、ブースターケーブル
２２ｆからの電流が、筒状体５−タブ３ｅ−拡縮中子本
体１０のように流れて、抵抗溶接を健全に実行すること
ができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、請求項１によるときは、筒状体に挿入後、拡縮用牽
引動力源を稼動するだけで、拡縮用円錐体を、拡縮用パ
ワーロッドとこれに設けた拡縮用押動子によって、拡縮
中子本体における円錐状孔内にて移動させ得るよう構成
したので、このことで拡縮用スリットを穿設した拡縮中
子本体を拡張できるようになり、簡易かつ迅速な作業
で、しかも筒状体に拡縮中子本体を強力に密着内嵌させ
得るから、筒状体に抵抗溶接法で所要部材を溶着した
り、筒状体を成形加工しても、筒状体に不本意な変形や
歪みを与えることなく、望ましい溶接、成形を行うこと
ができる。

【００３７】しかも、溶接や成形加工の完了後にあって
は、前記の拡縮用牽引動力源の稼動を停止すれば、拡縮
中子本体は、それ自体の復原力により収縮状態となるか
ら、従来の如く筒状体の変形により、当該筒状体から抜
き去ることができなかったり、筒状体を損傷することな
く、簡易、迅速に拡縮中子本体の除去作業を行うことが
できる。

【００３８】次に、請求項２にあっては、請求項１の拡
縮用牽引動力源と拡縮用円錐体との連結部を、適切な構
成部材により構成して拡縮中子本体の拡縮作業を円滑に
行い得るようにし、また拡縮用押動子をストローク調整
ナットにより形成して、各種寸法の筒状体に対して、望
ましい拡縮中子本体の拡張密着状態を、簡易な操作で確
保することが可能となる。

【００３９】そして請求項３の場合には、拡縮中子本体
と拡縮用円錐体とにより構成された拡縮中子構成単体
を、一個でなく、所要複数個連設するようにし、これら
の拡縮中子構成単体における各拡縮中子本体を拡縮用牽
引動力源の稼動により、一斉に拡張自在なるよう構成し
たので、筒状体の所要各所にあって、拡縮中子本体を拡
張固定させることができることとなり、多数箇所の抵抗
溶接や成形加工を、極めて能率的に処理することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】横倒し状態に保持された筒状体内に挿入した本
発明に係る加圧変形防止用拡縮中子装置を示し、（Ａ）
はその一部を切欠した正面図、（Ｂ）は左側面図であ
る。

【図２】本発明を構成する拡縮中子本体を示し、（Ａ）
はその縦断正面図、（Ｂ）は右側端面図である。

【図３】同上本発明の構成部材である拡縮用円錐体を示
し、（Ａ）はその外側端部の端面図で、（Ｂ）は一部切
欠の正面図である。

【図４】（Ａ）は同上本発明の構成部材である拡縮用パ
ワーロッドの正面図、（Ｂ）は同上取付用プレートの左
側面図で、（Ｃ）は同上連結用カラの一部を切欠した正
面図である。

【図５】本発明の図１に係る加圧変形防止用拡縮中子装
置の異種例を示した正面略示図である。

【図６】請求項３に係る加圧変形防止用拡縮中子装置の
一例を示した正面略示図である。

【図７】ウォータチャンネルにタブを溶着するための抵
抗溶接装置を示し、（Ａ）はその一部を切欠した正面図
で、（Ｂ）は左側面図である。

【図８】図７の抵抗溶接装置における加圧電極近傍を示
し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）の左側面図であ
る。

【図９】図７の抵抗溶接装置における抵抗溶接の電気系
統を示す回路構成図である。

【図１０】沸騰水型核燃料集合体を示す一部切欠の正面
図である。

【図１１】（Ａ）は図１０における一構成部品であるウ
ォータチャンネルの正面図で、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ
線断面図である。

【図１２】（Ａ）はスぺーサを嵌装したウォータチャン
ネルを示す一部を切欠した正面図、（Ｂ）は（Ａ）の一
部を示す拡大正面図で、（Ｃ）は（Ｂ）の下面図であ
る。

【符号の説明】

５筒状体５ａ内周壁面１０拡縮中子本体１０ａ外周壁面１０ｂ拡縮用スリット１０ｃ軸心貫通洞１０ｄ切込口１０ｅ切込閉端１０ｆ貫通孔１０ｇ円錐状孔１０ｈ円錐状孔１１Ａ拡縮用円錐体１１Ｂ拡縮用円錐体１１ａ軸心通孔１１ｂ軸心通孔１１ｃ外側端部１１ｄ外側端部１１ｅ螺孔１２拡縮用パワーロッド１２ａ連結用螺杆部１２ｂ螺部１３連結部１３ｂ取付用プレート１３ｃ取付孔１３ｄ取付ボルト１３ｅ連結用カラ１４拡縮用牽引動力源１５拡縮用押動子１５ａストローク調整ナット１６拡縮中子構成単体１７相間連結部ｄ離間距離ｇ間隙

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状体の内周壁面に、略均等な間隙をも
って遊嵌自在である外周壁面が形成され、当該外周壁面
から軸心貫通洞まで達して、切込口と切込閉端とが逆向
配置となるよう軸心方向へ所望複数条だけ全周面にわた
って拡縮用スリットが穿設され、上記軸心貫通洞が軸心
方向中央部の貫通孔と、軸心方向両端部から上記の貫通
孔まで次第に径小となるよう穿設された各円錐状孔とに
より形成されている拡縮中子本体と、当該拡縮中子本体
の各円錐状孔に嵌合されると共に軸心通孔が穿設されて
いる各拡縮用円錐体と、当該両軸心通孔と前記貫通孔と
に貫挿した拡縮用パワーロッドと、一方である拡縮用円
錐体の外側端部に連結部によって連設され、上記拡縮用
パワーロッドの一端と連結された拡縮用牽引動力源と、
当該拡縮用牽引動力源の稼動により牽引される上記拡縮
用パワーロッドの他端に設けられ、当該牽引により他方
である拡縮用円錐体の外側端部を押動して、当該拡縮用
円錐体を他方の拡縮用円錐体側へ移動することで、前記
拡縮用中子本体を拡縮自在なるよう拡張し、これにより
当該拡縮用中子本体の外周壁面を、前記の筒状体におけ
る内周壁面に押当自在とした拡縮用押動子とからなるこ
とを特徴とする筒状体の加圧変形防止用拡縮中子装置。
【請求項２】一方である拡縮用円錐体と拡縮用牽引動
力源とを連設する連結部が、拡縮用牽引動力源を取着す
る取付用プレートと、この取付用プレートを上記拡縮用
円錐体の外側端部に刻設された複数の各螺孔に、当該取
付用プレートの取付孔から挿通して螺着する取付ボルト
と、この取付ボルトに被嵌されて上記取付用プレートと
上記一方の拡縮用円錐体における外側端部との間に介装
固定される連結用カラとからなり、上記の拡縮用牽引動
力源が空気圧または油圧のシリンダにより形成され、拡
縮用パワーロッドに設けられた拡縮用押動子が、当該拡
縮用パワーロッドの他端に刻設した螺部に螺嵌されて拡
縮用牽引動力源による牽引ストロークを調整自在とした
ストローク調整ナットにより形成されている請求項１記
載の筒状体の加圧変形防止用拡縮中子装置。
【請求項３】筒状体の内周壁面に、略均等な間隙をも
って遊嵌自在である外周壁面が形成され、当該外周壁面
から軸心貫通洞まで達して、切込口と切込閉端とが逆向
配置となるよう軸心方向へ所望複数条だけ全周面にわた
って拡縮用スリットが穿設され、上記軸心貫通洞が軸心
方向中央部の貫通孔と、軸心方向両端部から上記の貫通
孔まで次第に径小となるよう穿設された各円錐状孔とに
より形成されている拡縮中子本体と、当該拡縮中子本体
の各円錐状孔に嵌合されると共に軸心通孔が穿設されて
いる各拡縮用円錐体とにより拡縮中子構成単体を組成
し、当該拡縮中子構成単体を所要数個だけ同一軸線上に
配装して、各拡縮中子構成単体の各軸心通孔と前記貫通
孔とに拡縮用パワーロッドを貫挿し、一方端である拡縮
中子構成単体の一方である拡縮用円錐体における外側端
部に、上記拡縮用パワーロッドの一端が連結された拡縮
用牽引動力源を連結部によって連設すると共に、これら
各拡縮中子構成単体間には、相対する拡縮用円錐体の各
外側端部を、所望の離間距離をもって相間連結部により
連設し、前記拡縮用牽引動力源の稼動により牽引される
上記拡縮用パワーロッドの最終端である拡縮中子構成単
体から延出する端部に拡縮用押動子を設けて、当該牽引
により当該拡縮用押動子が、上記拡縮中子構成単体の終
端側である拡縮用円錐体の外側端部を押動して、当該拡
縮用円錐体を他方の拡縮用円錐体側へ移動させ、これに
より、残余の全拡縮中子構成単体における終端側の拡縮
用円錐体も連動して、各拡縮用中子本体が拡縮自在なる
よう拡張され、これら各拡縮用中子本体の外周壁面が、
前記の筒状体における内周壁面の所望複数箇所に押当自
在であることを特徴とする筒状体の加圧変形防止用拡縮
中子装置。