(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーラス状スペースを有する中空構造体の内部を保全するための遠隔保全装置において、
互いに回動自在に連結された複数の円弧状リンクからなり、前記トーラス状スペース内に連続した円弧状に延設される軌道と、
延設された前記軌道上を走行するだけでなく、駆動走行機構によりトーラス状スペース内に軌道を送出し、送出された軌道を延設するとともに、延設された軌道を引き込んで収納するビークルと、
前記ビークルに搭載され、前記軌道まわりに回転自在に構成され、前記内部の保全作業を行うマニピュレータと、
放射状に配置され前記軌道下面に当接する水平な回転軸を有する複数の水平ガイドローラ、およびほほ円形状に配置されこの円形の半径方向に軌道を拘束する垂直な回転軸を有する複数の垂直ガイドローラからなり、前記トーラス状スペースと中空構造体外部のキャスクとを連通するメンテナンスポートに沿って前記軌道を移動させ、トーラス状スペースへの展開およびキャスクへの収納に用いられる軌道ガイド機構と、
前記トーラス状スペース内に展開された前記軌道の最後端を支持する軌道支持手段と、
前記軌道の展開時には前記ビークルと固定され、前記軌道の展開後には前記ビークルとの固定が解除され、前記ビークルとの固定が解除されると、延設された前記軌道の下側に前記軌道に沿って置かれ、前記支持アーム付近でマニピュレータが軌道回りに回転する時には、メンテナンスポートに後退して軌道から離間する支持アームと
を備えたことを特徴とする遠隔保全装置。
【請求項２】
前記円弧状リンクの外周側には、突起が設けられ、前記軌道ガイド機構には、前記メンテナンスポート内で前記突起を把持して軌道を送出する機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の遠隔保全装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、特にトカマク型核融合炉等のトーラス状中空構造体の内部に配置された機器を保全するための遠隔保全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｄ−Ｔ反応を行う核融合炉では、運転後の炉内が放射化するため、炉内構造物の保全作業はすべて遠隔装置によって行わなければならない。
【０００３】
図１６に示すように、トカマク型核融合炉１は、トーラス状スペース２の外径が約２０ｍに及ぶ中空ドーナツ状の真空容器３を有し、熱負荷と中性子の粒子負荷にさらされている。このトーラス状スペース２の周りは厚さ数メートルの遮蔽体４で覆われており、トロイダルコイル５およびポロイダルコイル６が複雑に配置されている。したがって、これらの周りの機器を回避してダイバータ７やプラズマ加熱装置のアンテナ８や第一壁アーマタイル１１等の構造物にアクセスするには、炉外のキャスク９に収納された保全装置を、トーラス状スペース２に放射状に設けられたメンテナンスポート１０を経てトーラス状スペース２内に挿入させ、さらに、この保全装置をトーラス状スペース内で周方向に移動する必要がある。定期的な交換作業が必要な炉内構造物のうちもっとも大きく１トンを越す重量物であるダイバータ７は、その天井と床に相当する部分に放射状に分割されて敷き詰められている。次に重たいプラズマ加熱装置のアンテナ８は、赤道面に並んでいる。また、アーマタイル１１は炉内壁の全面に取り付けられている。これらの炉内構造物を交換する作業は、ダイバータ７等の重量物では限られたスペースで安定的にハンドリングするのが容易でなく、またアーマタイル１１はその数が数万枚におよび、その交換には高い作業効率が要求されるなど、多くの技術的難点を抱えている。
【０００４】
これまでに提案されてきた保全装置には大別して２種類のものがある。その１つは、図１７に示すように、炉外に基礎となる関節を持つ片持ち状の多関節アーム２１をメンテナンスポート１０よりトーラス状スペース２内に挿入させ、炉内機器にアクセスするものである。この多関節アームを用いる保全装置は欧米において既に実績もある。しかしながら、図１７に示す多関節アームを用いる保全装置は、炉の大型化によって多関節アーム２１が長大となり、また、ハンドリングの対象となる炉内構造物の重量も増してきたため、その先端を精度良く位置決めすることが困難であるという欠点を持っていた。さらに、炉内構造物の搬出入の度に狭いトーラス状スペース２内で長大な多関節アーム２１全体を動作させなければならず、作業能率が低いという問題もあった。
【０００５】
これらの問題の解決を図るもう一方の保全装置として、本出願人が先に出願した特願平３−４０６６１号にて、トーラス状スペース内２に軌道を敷設し、マニピュレータを装着したビークルをその軌道に沿って走行させて炉内構造物へアクセスし、これらをハンドリングする方式の保全装置が提案されている。このビークルを用いる保全装置は、図１８に示すように、それぞれ関節３１により連結された複数の円弧状リンク３２から形成され、トーラス状スペース２内に連続した半円状に延設される軌道３３と、炉外のキャスク９に配置され軌道３３を収容する軌道収納手段３４と、対向する２つのメンテナンスポート１０を経てそれぞれ軌道収納手段３４から軌道３３の各リンク３２をトーラス状スペース２内に周方向に沿って順次送り出し、先端の支持アーム３５に保持されたビークル３６の走行機構により軌道３３をスペース２と同心状に延設し、この軌道３３の最後端のリンク３２を支持する軌道敷設手段３７と、軌道３３の出入れが行われるメンテナンスポート１０の隣りのメンテナンスポート１０から挿入されて軌道３３の中間部を支持する軌道支持手段３８と、炉内構造物の交換作業を行うマニュピュレータ３９を備え軌道３３上を走行するビークル３６とから構成されている。そして、このビークル３６が軌道３３回りの揺動動作と伸縮動作が可能な伸縮アーム３９ａを搭載して軌道３３に沿って走行し、伸縮アーム３９ａの先端に装着されるエンドエフェクタ３９ｂにより炉内機器の保全作業を行うものである。
【０００６】
この保全装置において、軌道３３の関節３１には、関節３１と同軸状に回動自在に支持されたローラ４０が下方に突出するように設けられており、軌道３３を折り畳んで収納するときには、このローラ４０が軌道収納手段３４の円弧状のガイド溝に沿って案内され、円弧の半径方向の動きが拘束される。
【０００７】
また、軌道３３がメンテナンスポート１０内で移動する時には、軌道敷設手段３７を構成するスライドリンク３７ａの上面に設けられたガイド溝に沿って、上記ローラ４０が案内される。このガイド溝の中には、ローラ４０をガイド溝の中で、前後方向に押すことのできる図示しないローラ送り機構が備えられている。これにより、軌道３３はメンテナンスポート１０内ではスライドリンク３７ａ上を上下左右方向に拘束されながらガイド溝に沿って送り出される。
【０００８】
また、軌道敷設手段３７の先端の支持アーム３５は、軌道展開時にはビークル３６を固定するとともにトーラス状スペース２内ではビークル３６が取り付けられている円弧状リンク３２の向きを周方向に向け、炉内に軌道３３を送り出せるようにしている。
【０００９】
展開後には、ビークル３６の固定が解除され、ビークル３６は支持アーム３５を離れ、軌道３３に沿って走行する。支持アーム３５は軌道３３の下側で軌道３３に平行した状態となっているため、ビークル３６は支持アーム３５に沿って移動することもできる。
【００１０】
このように構成された保全装置は、円形の軌道３３が４点で支持されて高い剛性を備えており、炉内構造物にアクセスする際の位置決めが、この高い剛性を備えた軌道３３上のビークル３６の走行という単一の自由度によって行われるため、精度が良く、しかも炉内構造物の搬出入も効率良く行えるという特性を持っている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ダイバータ７が炉の下方だけでなく上方にも配置される実験炉のメンテナンスをする場合、上ダイバータを交換するには、ビークル３６に搭載した伸縮アーム３９ａが軌道３３の回りに回転する必要がある。
【００１２】
ところが、特願平３−４０６６１  号に提案した軌道３３においては、関節３１下部に上記ローラ４０が突出しているため、伸縮アーム３９ａは半周で６箇所ある関節部では回転することができず、保全作業のできる領域が限定されてしまうという問題がある。しかしながら、この問題を解消するためローラ４０を除去してしまうと、軌道３３の展開または撤収時にキャスク９内やメンテナンスポート１０内でガイドができなくなるという問題が起きる。
【００１３】
さらに、前述のようにトーラス状スペース２内に展開した軌道３３の下側に、軌道３３に平行して支持アーム３５があるので、この支持アーム３５があるところでは伸縮アーム３９ａが回転できないという問題がある。特に、伸縮アーム３９ａを横方向に向けて行う保全作業ができない。
【００１４】
本発明は、かかる点に対処してなされたもので、軌道の展開または撤収時に軌道のガイドおよび送り出しができ、ビークルに搭載されたマニピュレータが、軌道関節部とさらに軌道の支持アーム部とにおいても回転でき、上ダイバータを含む炉壁の全域に配置された炉内機器の保全作業ができる遠隔保全装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、トーラス状スペースを有する中空構造体の内部を保全するための遠隔保全装置において、
互いに回動自在に連結された複数の円弧状リンクからなり、トーラス状スペース内に連続した円弧状に延設される軌道と、延設された軌道上を走行するだけでなく、駆動走行機構によりトーラス状スペース内に軌道を送出し、送出された軌道を延設するとともに、延設された軌道を引き込んで収納するビークルと、ビークルに搭載され、軌道まわりに回転自在に構成され、内部の保全作業を行うマニピュレータと、放射状に配置され軌道下面に当接する水平な回転軸を有する複数の水平ガイドローラ、およびほほ円形状に配置されこの円形の半径方向に軌道を拘束する垂直な回転軸を有する複数の垂直ガイドローラからなり、前記トーラス状スペースと中空構造体外部のキャスクとを連通するメンテナンスポートに沿って前記軌道を移動させ、トーラス状スペースへの展開およびキャスクへの収納に用いられる軌道ガイド機構と、トーラス状スペース内に展開された前記軌道の最後端を支持する軌道支持手段と、軌道の展開時にはビークルと固定され、軌道の展開後にはビークルとの固定が解除され、ビークルとの固定が解除されると、延設された軌道の下側に軌道に沿って置かれ、支持アーム付近でマニピュレータが軌道回りに回転する時には、メンテナンスポートに後退して軌道から離間する支持アームとを備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、請求項１に記載の遠隔保全装置において、円弧状リンクの外周側には、突起が設けられ、軌道ガイド機構には、メンテナンスポート内で突起を把持して軌道を送出する機構を備えることを特徴とする。
【００１９】
【作用】
上記構成において、通常は、複数の互いに枢着された円弧状リンクから形成される軌道はキャスク内の軌道収納手段に収納されている。そして、保全時には、軌道敷設手段により軌道収納手段から軌道が、狭いメンテナンスポートを通過してトーラス状スペース内に送り込まれ、このトーラス状スペース内に、軌道は各リンクが連続した半円状に延設されるとともに、軌道敷設手段によりこの最終端のリンクが支持される。
【００２０】
ビークルは、軌道に沿って移動するときに軌道の各関節との干渉を回避するための切り欠きを有し、内側に軌道の外面上を転動する複数の車輪を設けるとともに、軌道の内周面にラックギアを設け、このラックギアに噛み合うピニオンギアおよびこのピニオンギアを駆動する駆動手段をビークル側に設けることにより、ビークルは軌道に沿って走行し容易に目的位置に移動することができる。
【００２１】
また、上記ビークルに軌道回りの回転動作および伸縮動作が可能なマニピュレータを搭載することにより、中空構造体の内部の全方位にアクセスして保全作業を行うことができる。
【００２２】
軌道収納手段では、放射状に並べられた水平ガイドローラが軌道の下面に当接して軌道の上下方向を支え、ほぼ円形に並べられた垂直ガイドローラが軌道を巻き取るようにその半径方向の動きを拘束することにより、軌道は関節下部に突出したローラを設けなくても円滑にキャスク内に収納される。
【００２３】
保全作業を行うときには、軌道敷設手段により、キャスクよりメンテナンスポートを通過してトーラス状スペース内へ軌道が展開される。その際、メンテナンスポート内で、軌道の各円弧状リンクの外周側に設けられた突起が、軌道敷設手段に組み込まれた軌道ガイド機構により把持され、トーラス中心方向に所定量移送される。さらに、軌道をトーラス状スペース内に送り出す時には、軌道ガイド機構は、把持していた軌道リンクの突起を離し、キャスク方向へ後退して、後ろの軌道リンクの突起を把持し送る動作を繰り返す。これにより、軌道関節下部に突出したローラがなく、関節を屈曲させるためのアクチュエータも持たない軌道をメンテナンスポート内で送ることができる。
【００２４】
軌道敷設手段の先端に回動自在に装着され、軌道展開時にはビークルを固定する支持アームは、軌道敷設後ビークルを離脱して軌道の下側に軌道に平行に置かれる。しかしながら、ビークルに搭載されたマニピュレータが支持アーム付近で軌道回りの回転を行うときには、支持アームは軌道敷設手段によりメンテナンスポート方向への後退動作を行い、マニピュレータの回転を妨げない方向に退避する。
【００２５】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。なお、従来例と共通する部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２６】
図１は、本発明の遠隔保全装置の一実施例を示すもので、図１６に示すトカマク型核融合炉１の炉内機器を保全するために、トーラス状スペース２を形成する容器内にこの容器の周囲に配置されたキャスク９からメンテナンスポート１０を経て軌道１００を展開したところを示したものである。
【００２７】
図１に示す実施例の遠隔保全装置は、互いに回転自在に連結された複数の円弧状リンク１０１からなる軌道１００と、キャスク９内に配置され軌道１００を収納する軌道収納手段１５０と、軌道１００のキャスク９内への取込みおよびトーラス状スペース２内への敷設とを行い、軌道１００の最後端のリンク１０１を支持する軌道敷設手段２００と、炉内に敷設された軌道１００を他のメンテナンスポート１０から挿入されて支持する軌道支持手段２５０と、炉内に敷設された軌道１００上を走行するビークル３００と、このビークル３００にスライド可能にかつ軌道回りに回転自在に装着され伸縮動作が可能なテレスコープ型伸縮アーム３５０ａを備えたマニピュレータ３５０とから構成される。
【００２８】
上記構成において、軌道１００は、複数の円弧状リンク１０１と、互いに隣接するリンク１０１を回転自在に接続する関節１０２とからなっている。この関節１０２を中心として、リンク１０１は円弧の外側方向に屈曲できるが、内側方向には隣接するリンク１０１が連続的な円弧をなす位置までしか屈曲できないようになっている。そして、本実施例では、従来のような関節部におけるガイドローラ４０（図１８）を設けず、各円弧状リンク１０１のほぼ中央外周側に図２に示すような突起１０３が形成される。
【００２９】
また、円弧状リンク１０１の内周面には、図３に示すように、ラックギア１０４が取り付けられており、このラックギア１０４と噛み合うピニオンギア３０１がビークル３００に取り付けられている。このピニオンギア３０１は、サーボモータと減速機からなる駆動機構３０２により回転駆動される。また、ビークル３００には、軌道１００に当接してガイドするガイドローラ（図示せず）が組み付けられている。これにより、ビークル３００は軌道１００上を自在に滑走する。
【００３０】
このビークル３００は、前後に分割された構造（３００ａ、３００ｂ）をなしており、これらのビークル３００ａ、３００ｂ間に、伸縮動作が可能なテレスコープ型伸縮アーム３５０ａを備えたマニピュレータ３５０が軌道回りに回転可能に取り付けられている。
【００３１】
図４を参照してさらに詳しく説明すると、ビークル３００ａ、３００ｂは軌道１００の外周方向に開口部を有し、それぞれの端部にはその開口部と同方向の切り欠きを有する固定リング３５１が組み付けられ、さらにこの固定リングに対して回動自在に支持され、同様に切り欠きのある可動リング３５２が組み付けられている。この可動リング３５２には可動フレーム３５３が固着され、この可動フレーム３５３にテレスコープ型伸縮アーム３５０ａがスライド自在に取り付けられている。
【００３２】
また、固定リング３５１と可動リング３５２の外周面はギアとなっており、それぞれのギアに噛み合うとともに、それぞれに異なる回転方向の駆動力を作用させるギア列と減速機とサーボモータとからなる回転駆動ユニット３５４が上記固定リング３５１と可動リング３５２との間に設けられている。この回転駆動ユニット３５４を駆動すると可動リング３５２が軌道１００回りに回転し、可動フレーム３５３に取り付けられたテレスコープ型伸縮アーム３５０ａが軌道１００回りに回転するとともに、回転駆動ユニット３５４も可動リング３５２の半分の速度で軌道１００回りに回転する。
【００３３】
トーラス状スペース２内に敷設された軌道１００を支持し、かつ軌道１００の展開および撤収動作を行う軌道敷設手段２００は、図１に示すように、軌道１００の末端リンク１０１に回転自在に連結された旋回リンク２０１と、この旋回リンクを回動自在に支持する軌道送り台車２０２と、キャスク９からトーラス状スペース２まで軌道送り台車２０２を走行させ、軌道１００を移動させる第１スライドリンク２０３およびその下側の第２スライドリンク２０４と、第１スライドリンク２０３の先端に揺動可能に装着され、ビークル３００を着脱自在に保持する支持アーム２０５と、キャスク９内に固設され、第２スライドリンク２０４をスライド可能に支持する固設ガイド２０６とで構成される。そして、第１スライドリンク２０３の上面には、図２に示すように、軌道１００の外周側に突設された突起１０３を間欠的に把持してスライドする軌道ガイド機構２０７が組み込まれている。この軌道ガイド機構２０７は、第１スライドリンク２０３上を所定区間移動可能であり、この区間にさしかかった円弧状リンク１０１をその突起１０３を二点鎖線で示すように挟み込むことによって保持して第１スライドリンク２０３上を案内する。そして、突起１０３を把持しないときは、突起１０３に接触せずに移動できるように、また軌道送り台車２０２の走行の障害とならないように第１スライドリンク２０３上に横に倒された状態（図中実線で示す）となる。
【００３４】
遠隔保全装置が使用されないときは、軌道１００は軌道収納手段１５０によってキャスク９内に収容される。本実施例の軌道収納手段１５０は、キャスク９内の前述の固設ガイド２０６の上方に設けられ、収容された軌道１００の下面に当接し軌道を支える複数の水平ガイドローラ１５１と軌道１００をほぼ円形に巻き取るための半径方向を拘束する複数の垂直ガイドローラ１５２によって構成される。水平ガイドローラ１５１は水平方向の回転軸で放射状に配置され、垂直ガイドローラ１５２は水平ガイドローラ１５１の水平位置よりもやや上に垂直方向の回転軸で円周状に配置される。なお、簡略のために軌道収納手段１５０の詳細な図示は省略した。
【００３５】
次に、上記構成の遠隔保全装置の作用を、（１）軌道１００がキャスク９内に収納されている状態、（２）軌道１００がメンテナンスポート９内を移動する状態、（３）軌道１００がトーラス状スペース２内を移動する状態、（４）軌道１００がトーラス状スペース２内に展開されて軌道支持手段２５０によって支持される状態、（５）上ダイバータ交換時の状態の順に従って説明する。
【００３６】
（１）軌道１００がキャスク９内に収納されている状態
図５は、軌道１００がキャスク９内に収納されている状態を上方から示したもので、図中リンク１０１および関節１０２に付した記号ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆは軌道１００の先端から順次付けたものである。
【００３７】
図５に示すように、軌道１００は放射状に配置された水平ガイドローラ１５１と円周状に配置された垂直ガイドローラ１５２とを備えた軌道収納手段１５０により、巻き取られるようにキャスク９内に収納されている。
【００３８】
図６は、図５のＡ−Ａから矢印方向に軌道収納手段を見た状態を示したもので、図示しない支持機構により回転自在に支持された水平ガイドローラ１５１が軌道１００下面に当接して軌道１００を支え、垂直ガイドローラ１５２が軌道巻き取りの半径方向を拘束する。
【００３９】
図５において、軌道１００の最終端のリンク１０１ｆが、軌道送り台車２０２の上面に回動自在に支持されている旋回リンク２０１に関節１０２ｆを介して取り付けられている。この軌道送り台車２０２は、第１スライドリンク２０３および第２スライドリンク２０４に対してスライド可能に支持されるとともに、スライドリンク２０３、２０４上を移動するための走行駆動機構（図示せず）と、旋回リンク２０１を旋回する駆動機構（図示せず）とを備えており、軌道１００がキャスク９内に収容されるときは、水平ガイドローラ１５１および垂直ガイドローラ１５２が描く円形内に停車される。このとき、第１スライドリンク２０３および第２スライドリンク２０４はキャスク９内に退却している。
【００４０】
また、支持アーム２０５は、関節１０２ａとほぼ同心の位置にある軸を中心として第１スライドリンク２０３に対して回動自在に支持されており、図示しない駆動機構により第１スライドリンク２０３に対して回動される。そして、この支持アーム２０５の先端に、図示しないビークル保持機構により着脱自在にビークル３００が取り付けられている。
【００４１】
（２）軌道１００がメテンナンスポート１０内を移動する状態
図７および図８は、軌道１００がトーラス状スペース２に展開していく状態を表したもので、これらの図を用いて軌道１００がメンテナンスポート１０内を移動する様子を説明する。
【００４２】
図７（ａ）、（ｂ）は軌道１００の先端が第１スライドリンク２０３とともにメンテナンスポート１０内をトーラス状スペース２の中心の方向へ移動している状態を示している。図７（ａ）、（ｂ）において、第１スライドリンク２０３が第２スライドリンク２０４の上を移動しながらメンテナンスポート１０内を進入し、同時に旋回リンク２０１が軌道送り台車２０２の旋回軸の回りに旋回駆動される。このとき、軌道送り台車２０２の本体は、キャスク９の床に設備された固設ガイド２０６（図１）に対して静止しているが、第１スライドリンク２０３および第２スライドリンク２０４に対する走行駆動機構は動作している。
【００４３】
上記動作に伴い軌道１００は、その先端の方のリンク１０１から順次第１スライドリンク２０３の上に移動する。
【００４４】
以上の動作を行いながら、第１スライドリンク２０３は、第２スライドリンク２０４上を所定の距離だけ移動した後、第２スライドリンク２０４が固設ガイド２０６上を所定の距離だけ移動する。やがて、図８（ａ）に示すように、軌道１００は軌道収納手段１５０を離れ、その６個の関節１０２全てが２つのスライドリンク２０３、２０４の上で長手方向に直線状に並び、第２スライドリンク２０４の後端部に軌道送り台車２０２が付いた状態になる。
【００４５】
次に、軌道送り台車２０２の走行駆動機構を停止させ、第２スライドリンク２０４を軌道送り台車２０２とともに固設ガイド２０６上を移動させる。すると先端のビークル３００は、トーラス状スペース２の壁面と干渉しないよう第２スライドリンク２０４のスライド移動と、支持アーム２０５（図１）の回転とを所定の速度で同期させながら行い、先端のリンク１０１ａの円弧の中心とトーラス状スペース２の中心０とがほぼ一致する位置で停止させる。そのときの状態を図８（ｂ）に示す。
【００４６】
既に述べたように支持アーム２０５の回転軸と先端のリンク１０１ａの関節１０２ａの回転軸をほぼ一致させているので、支持アーム２０５の回転に伴って、リンク１０１ａはスムーズに屈曲する。
【００４７】
（３）軌道１００がトーラス状スペース２内を移動する状態
図９は、軌道１００がトーラス状スペース２内を移動している状態を示している。図９（ａ）において、第１スライドリンク２０３に組み込まれた軌道ガイド機構２０７（図２）が第１スライドアーム２０３上にある軌道のリンク１０１ｃの外周側にある突起１０３ｃを把持し、ビークル３００は支持アーム２０５に固定されている状態で、ビークル３００の走行駆動機構（図３の駆動機構３０２）を駆動し、リンク１０１ａを送り出すとともに、軌道ガイド機構２０７を所定の量だけトーラス状スペース２の中心方向に移動させ、さらに軌道１００の最終端部の軌道送り台車２０２を第２スライドリンク２０４に沿って同じ量だけスライドさせる。これにより、リンク１０１ａがトーラス状スペース２の円周方向に送り出されるとともに、第１および第２スライドリンク上の軌道１００全体がトーラス状スペース２の中心方向に移動し、関節１０２ａがビークル３００の後端部に至った所で移動を停止する。このとき円弧状リンク１０１は実線から二点鎖線の状態になる。
【００４８】
図９（ａ）の二点鎖線の状態を実線で示す図９（ｂ）において、次に、ビークル３００の走行駆動機構を停止させたまま、円弧状リンク１０１ｄの突起１０３ｄを把持した軌道ガイド機構をトーラス状スペース２の中心方向へ移動させ、同時に軌道送り台車２０２を第２スライドリンク２０４に沿って同じ量スライドさせると、メンテナンスポート１０内の軌道１００全体がトーラス状スペース２の中心方向に移動しリンク１０１ｂは、関節１０２ａの回りに回転する。この動作により、リンク１０１ａと１０１ｂとは連続的な円弧をなす状態とすることができ、その中心はトーラス状スペース２の中心０とほぼ一致している。この状態を図９（ｂ）において二点鎖線で示す。
【００４９】
次に、隣接するリンク１０１が連続的な円弧状になったとき、ビークル３００の図示しないロック機構により、リンク１０１の端部に備えられた図示しないフックが、隣接するリンク１０１の図示しないピンに掛けられることにより、リンク１０１は互いに強固に固定される。
【００５０】
これらの動作を繰り返すことにより、メンテナンスポート１０内の軌道１００の各リンク１０１を連続する円弧状にロックした状態でトーラス状スペース２内に展開することができる。
【００５１】
（４）トーラス状スペース内にて展開された後、軌道支持手段によって支持される状態
図１は、先にも述べたように展開された軌道１００が、軌道支持手段２５０によって支持された状態を示すが、この軌道支持手段２５０は、図１０および図１１に示すように、炉外に設けられた基台２５１と、この基台２５１に沿ってトーラス状スペース２の半径方向に摺動可能な第１スライドリンク２５２ａおよびこの第１スライドリンク２５２ａに沿って摺動可能な第２スライドリンク２５２ｂからなる２段階にスライド可能なスライドリンク２５２と、図示しない駆動機構と、第２スライドリンク２５２ｂの先端に設けられた駆動手段２５３により軌道１００に近接する位置と離隔する位置との間を回動するガイドローラ２５４と、図示しない駆動機構により開閉する軌道把持機構２５５と、スライドリンク２５２の伸縮方向にこれに沿って前後進する搬出入機構２５６とを備える。
【００５２】
先に述べた手順に従いトーラス状スペース２内に軌道１００を展開する際には、軌道支持手段２５０のスライドリンク２５２の先端を図示しない駆動機構によってメンテナンスポート１０を経てトーラス状スペース２内に位置決めする。
【００５３】
軌道１００の展開中においては、ガイドローラ２５４が軌道１００の下面に当接されており、展開を終了した後においては図示しない駆動機構によって把持機構２５５が作動して、軌道外周面の関節間に設けられた突起部分１０５を把持する。次に、図１１中二点鎖線によって示すように、駆動手段２５３によってガイドローラ２５４がビークル３００の走行の障害にならない位置へと回動する。
【００５４】
（５）上ダイバータ交換時の状況
ビークル３００に取り付けられたテレスコープ型伸縮アーム３５０ａは、下ダイバータ７だけでなく上ダイバータ７の変換を行う。上ダイバータ交換の状態を図１２および図１３を用いて説明する。これらの図は、軌道１００の断面方向から見た図である。上記の図のような状態に至る前に、従来の技術と同様に、軌道１００が展開されて軌道支持手段２５０によって支持された後に、支持アーム２０５に固定されていたビークル３００の固定が解除され、ビークル３００は支持アーム２０５を離脱して、展開された軌道１００に沿って移動可能になっている。
【００５５】
交換すべきダイバータ７がある位置にビークル３００を走行させた後、図１２（ａ）に示すように、テレスコープ型伸縮アーム３５０ａは上に向かって伸展し、ダイバータ７を把握する。ついで図１２（ｂ）に示すように、炉壁に干渉しないよう伸縮アーム３５０ａを収縮した後、同図（ｃ）に示すように、テレスコープ型マニピュレータ３５０が軌道１００回りに回転する。さらに、図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、テレスコープ型マニピュレータを軌道１００回りに回転させ、ダイバータ７を水平にし、ビークル３００を走行させてダイバータ７を軌道支持手段２５０の所に運ぶ。そこで、軌道支持手段２５０の図示しないスライドリンクの下方の空間を利用して搬出入装置２５６（図１０）に移載して炉外に搬出する。
【００５６】
また、軌道１００の支持アーム２０５近くのダイバータ７やアーマタイル１１の交換作業で、支持アーム２０５付近で軌道１００回りの回転を行う場合には、軌道１００下方に軌道１００に平行して位置している支持アーム２０５は、図１４で二点鎖線で示すように、伸縮アームの回転を妨げないよう、第１スライドリンク２０３ごとキャスク１０方向へ後退し、揺動する。このとき、軌道送り台車２０２は軌道１００に対しては相対的に移動しない。
【００５７】
また、撤収時には、支持アーム２０５を展開時と同様に軌道１００と同じ向きに向け、支持アームに沿ってガイドされたビークル３００を所定の位置で固定し、軌道１００の引き込みができるようにする。
【００５８】
以上の説明からも明らかなように、上記実施例によれば次のような効果をもたらすことができる。
【００５９】
１）キャスク９内の軌道収納手段１５０において、軌道１００の下面と側面をガイドローラ１５１、１５２で支持するので、滑らかな展開撤収動作を行うことができるとともに、従来のガイド溝に沿って走行させる軌道関節下部のローラを除去することができ、ビークル３００に搭載されたテレスコープ型伸縮アーム３５０ａが軌道関節１０２付近においても、軌道回りの回転ができるようになる。
【００６０】
２）メンテナンスポート１０内で、軌道敷設手段２００に組み込まれた軌道ガイド機構２０７が軌道１００の外周側に設けられた突起１０３を間欠的に把持し、トーラス状スペース２中心方向に送るので、軌道関節下部にローラがなくても、アクチュエータを持たない軌道１００をメンテナンスポート１０内で送ることができる。
【００６１】
３）支持アーム２０５は、軌道展開後にビークル３００に搭載された伸縮アーム３５０ａが支持アーム２０５付近で軌道回りの回転を行う時には、メンテナンスポート１０側への後退動作および回動動作を行い、テレスコープ型伸縮アーム３５０ａの回転を妨げないように退避するので、支持アーム２０５付近でも軌道回りに回転でき、上ダイバータ７を含めた炉壁にアクセスすることができる。
【００６２】
なお、本発明による遠隔保全装置は、２組の軌道敷設手段２００を用いてトーラス状スペース２の全周にわたる軌道１００を敷設することもでき、あるいは、１組の軌道敷設手段２００を用いてトーラス状スペース２の半周にのみ軌道１００を敷設することもできる。いずれの場合も、軌道１００は同様に敷設され、ビークル３００により同様に保全作業を行うことができる。
【００６３】
また、キャスク１０内の軌道収納手段では、関節１０２ａとほぼ同心の位置にある軸を中心とする支持アーム２０５を、図１５のようにトーラス状スペース２よりに置き、リンク１０１ａをスライドリンク２０３、２０４に対してほぼ直角に曲げて軌道１００を収納するようにしてもよい。このようにすると、ビークル３００をリンク１０１ａから引き抜いてメンテナンスポート１０から取り出し、交換・修理することがより容易にできる。また、キャスク９内でトーラス半径方向にはよりコンパクトに収納できる。
【００６４】
【発明の効果】
上記したように、本発明によれば、軌道の展開撤収時に軌道のガイドおよび送り出しをスムーズに行うことができるとともに、保全作業時には軌道関節部でもビークルに搭載されたマニピュレータを軌道回りに回転することができる。
【００６５】
さらに、軌道下方に軌道に沿って置かれる支持アームは、その付近でマニピュレータが軌道回りの回転を行う時に、メンテナンスポート側へ後退し回動する退避動作を行うので、支持アーム部でもマニピュレータを軌道回りに回転することができる。
【００６６】
これにより、上ダイバータを含めた炉壁のほぼ全域に設置された炉内機器の保全作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の遠隔保全装置を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明にかかる軌道ガイド機構を示す斜視図である。
【図３】ビークルの走行駆動機構を一部破砕して示す斜視図である。
【図４】ビークルに搭載されたマニピュレータを示す斜視図である。
【図５】本発明にかかる軌道収納手段および軌道収納状態の一例を概略的に示す平面図である。
【図６】図５におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図７】軌道展開時の状態を概略的に示す平面図である。
【図８】軌道展開時の状態を概略的に示す平面図である。
【図９】軌道展開時の軌道ガイド機構の動作を説明するための概略平面図である。
【図１０】軌道支持手段を示す側面図である。
【図１１】軌道支持手段の先端部分を詳細に示す斜視図である。
【図１２】上ダイバータ交換作業時のマニピュレータの動作状態を示す図である。
【図１３】上ダイバータ交換作業時のマニピュレータの動作状態を示す図である。
【図１４】本発明にかかる支持アームの退避動作を示す概略平面図である。
【図１５】軌道収納状態の他の例を示す概略平面図である。
【図１６】トカマク型核融合炉の概略的な構成を示す断面図である。
【図１７】従来の多関節アームを用いた遠隔保全装置を示す概略平面図である。
【図１８】ビークルを用いた遠隔保全装置の従来例を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
２………トーラス状スペース、
７………ダイバータ
９………キャスク
１０………メンテナンスポート
１００………軌道
１０１………円弧状リンク
１０２………関節
１０３………突起
１５０………軌道収納手段
１５１………水平ガイドローラ
１５２………垂直ガイドローラ
２００………軌道敷設手段
２０１………旋回リンク
２０２………軌道送り台車
２０３、２０４…第１、第２スライドリンク
２０５………支持アーム
２０６………固設ガイド
２０７………軌道ガイド機構
２５０………軌道支持手段
３００………ビークル
３５０………マニピュレータ
３５０ａ……テレスコープ型伸縮アーム
３５０ｂ……エンドエフェクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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