(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
締緩すべきボルト若しくはナットに回転トルクを付与する回転トルク付与機構と、この回転トルク付与機構を上下方向に回動可能に支持する一対の支持軸と、これらの支持軸を中心として前記回転トルク付与機構を回動させる揺動駆動機構と、前記支持軸を介して回転トルク付与機構を揚重設備に吊り下げるための吊り具とを具備し、上記吊り具の傾きを調整する傾き調整機構を具備し、上記揺動駆動機構が、上記支持軸に回動可能に支持される回転トルク付与機構に設けられた一対の歯車と、これらの歯車を回転駆動する一対の歯車駆動用モータとを具備し、上記傾き調整機構が、上記回転トルク付与機構にスライド可能に設けられたカウンタウェイトと、このカウンタウェイトをスライド駆動するカウンタウェイト駆動用モータとを具備していることを特徴とするボルト・ナット締緩装置。  
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽水炉原子力発電所等においてボルト又はナットの締緩作業に用いられるボルト・ナット締緩装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軽水炉原子力発電所等に設置されている各種の設備機器をボルトとナットにより据え付け固定する場合や配管のフランジ部をボルト接合する場合、低トルクの締め付けについてはナットランナが市販されていないため、作業員がトルクレンチ等を用いて手動にて締め付けを行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このため、従来においてはボルト・ナットの締緩作業に時間がかかり、比較的大きな労力を要するとともに、被爆線量の増加を招く惧れがあった。そこで、本発明の目的は、ボルト・ナットの締緩作業を行う作業員の労力軽減と被爆線量の低減とを図ることのできるボルト・ナット締緩装置を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、請求項１の発明は、締緩すべきボルト若しくはナットに回転トルクを付与する回転トルク付与機構と、この回転トルク付与機構を上下方向に回動可能に支持する一対の支持軸と、これらの支持軸を中心として前記回転トルク付与機構を回動させる揺動駆動機構と、前記支持軸を介して回転トルク付与機構を揚重設備に吊り下げるための吊り具とを具備し、上記吊り具の傾きを調整する傾き調整機構を具備し、上記揺動駆動機構が、上記支持軸に回動可能に支持される回転トルク付与機構に設けられた一対の歯車と、これらの歯車を回転駆動する一対の歯車駆動用モータとを具備し、上記傾き調整機構が、上記回転トルク付与機構にスライド可能に設けられたカウンタウェイトと、このカウンタウェイトをスライド駆動するカウンタウェイト駆動用モータとを具備していることを特徴とするものである。  
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付した図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るボルト・ナット締緩装置の正面図で、図２はその側面図である。図１及び図２に示されるように、本発明の一実施形態に係るボルト・ナット締緩装置１は、締緩すべきボルト若しくはナットに回転トルクを付与する回転トルク付与機構２と、この回転トルク付与機構２を上下方向に回動可能に支持する一対の支持軸３，３と、これらの支持軸３，３を介して回転トルク付与機構２を水平方向に移動可能な揚重設備に吊り下げるための吊り具４とを備えている。
【０００６】
上記回転トルク付与機構２は、図３に示されるように、筒状のホルダ５を備えており、このホルダ５の内部には図示しないボルトの頭部やナットに着脱自在に嵌合するソケット６が回転可能に設けられているとともに、上記ソケット６をホルダ５の先端側へ付勢するスプリング７が設けられている。また、回転トルク付与機構２はホルダ５の後端に筒状のケーシング８を備えており、このケーシング８の内部には、図４に示されるように、ソケット６をドライブシャフト９、クラッチ１０および減速機１１を介して駆動するソケット駆動用モータ（ＤＣモータ）１２が収納されている。さらに、回転トルク付与機構２は、図５に示されるように、固定ナット１３に嵌合する固定ソケット部をホルダ５の内周面に有しており、ナット１４を締緩するときに生ずる反力（回転トルクと逆方向の力）を固定ナット１３とボルダ５との間で受ける構造となっている。
【０００７】
また、本発明の一実施形態に係るボルト・ナット締緩装置１は、支持軸３，３を中心として、上述した回転トルク付与機構２を上下方向に回動させる揺動駆動機構１５と、吊り具４の傾きを調整する傾き調整機構１６とを備えている。ここで、上記揺動駆動機構１５は、一対の支持軸３，３に回転可能に支持される回転トルク付与機構に設けられた一対のピニオン歯車１７，１７と、これらのピニオン歯車１７，１７を回転駆動する一対の歯車駆動用モータ１８，１８とから構成され、歯車駆動用モータ１８，１８によりピニオン歯車１７，１７に回転力が付与されると、図２の二点鎖線で示されるように、回転トルク付与機構２が支持軸３，３を中心として上下方向に回動するようになっている。なお、歯車駆動用モータ１８，１８はそれぞれブラケット１９を介して吊り具４に固定されている。
【０００８】
一方、傾き調整機構１６は回転トルク付与機構２のケーシング８にスライド可能に設けられたカウンタウェイト２０と、このカウンタウェイト２０をスライド駆動するカウンタウェイト駆動用モータ２１とから構成され、カウンタウェイト２０には、カウンタウェイト駆動用モータ２１のモータ軸に取り付けられたピニオン歯車２２と噛合するラックギヤ２３が回転トルク付与機構２の軸方向に沿って形成されている。なお、カウンタウェイト駆動用モータ２１はブラケット２４を介して回転トルク付与機構２に取り付けられている。
【０００９】
このように構成されるボルト・ナット締緩装置１により図示しないボルト若しくはナットを締緩する場合には、先ず図示しない揚重設備（図示せず）に吊り具４を吊り下げ、この状態で揚重設備を水平方向に移動させて回転トルク付与機構２を締緩すべきボルト若しくはナットの上方位置へ移動させる。次に、揺動駆動機構１５により回転トルク付与機構２を上下方向に回動させて回転トルク付与機構２の角度を締緩すべきボルト若しくはナットの取付け角度に合わせるとともに、傾き調整機構１４の駆動モータ１９を回転させて吊り具４の傾きを調整する。次に、回転トルク付与機構２のソケット６を締緩すべきボルトの頭部若しくはナットに嵌合させ、この状態でソケット駆動用モータ１２によりソケット６を回転させることによりボルト及びナットの締緩作業を比較的短時間で容易に行うことができ、これにより作業員の労力を軽減できるとともに、被爆線量の低減を図ることができる。
【００１０】
図７は上述したボルト・ナット締緩装置１によりナット１４を締緩するときに必要なトルクとソケット駆動用モータ１２に通電される電流との関係を示す線図である。同図に示されるように、ソケット駆動用モータ１２は電圧が一定の場合にはトルク（負荷）と電流が比例するため、この電流を測定してトルク値を設定する。トルク値の設定は、図８に示されるように、差動アンプ２５により電流値と設定値とを比較して回転トルクを制御することにより行う。従って、上述した実施形態では１〜１０Ｋｇｆ・ｍの低トルクにおいて、１Ｋｇｆ・ｍピッチで＋０．３〜−０．３Ｋｇｆ・ｍの精度でトルク設定が可能である。
【００１１】
上述した実施形態では締緩時に作用する反力（逆回転力）を固定ナット１３とボルダ５間で受けるようにしたが、図６に示されるように、機器側に設けられた回転止めピン２６とボルダ５に取り付けられたラグ２７とで受けるようにしてもよい。また、吊り具４の傾き調整は傾斜センサ等（図示せず）によりカウンタウェイト駆動用モータ２１を駆動させ、自動的に傾き調整することも可能である。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のボルト・ナット締緩装置によれば、締緩すべきボルト若しくはナットに回転トルクを付与する回転トルク付与機構と、この回転トルク付与機構を上下方向に回動可能に支持する一対の支持軸と、これらの支持軸を中心として前記回転トルク付与機構を回動させる揺動駆動機構と、前記支持軸を介して回転トルク付与機構を揚重設備に吊り下げるための吊り具とを具備し、上記吊り具の傾きを調整する傾き調整機構を具備し、上記揺動駆動機構が、上記支持軸に回動可能に支持される回転トルク付与機構に設けられた一対の歯車と、これらの歯車を回転駆動する一対の歯車駆動用モータとを具備し、上記傾き調整機構が、上記回転トルク付与機構にスライド可能に設けられたカウンタウェイトと、このカウンタウェイトをスライド駆動するカウンタウェイト駆動用モータとを具備しているので、揺動駆動機構によって回転トルク付与機構の角度を締緩すべきボルト・ナットの取付け角度に合わせることにより、ボルト・ナットの締緩作業を比較的短時間で容易に行うことができ、これにより作業員の労力軽減と被爆線量の低減とを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るボルト・ナット締緩装置の正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るボルト・ナット締緩装置の側面図である。
【図３】回転トルク付与機構の側面図である。
【図４】回転トルク付与機構の概略構成を示す図である。
【図５】回転トルク付与機構のソケットを保持するホルダの回転を防止する回転防止機構の一例を示す図である。
【図６】回転トルク付与機構のソケットを保持するホルダの回転を防止する回転防止機構の他の例を示す図である。
【図７】回転トルク付与機構のソケットに作用する負荷とソケット駆動用モータに供給される電流との関係を示す線図である。
【図８】回転トルク付与機構のモータ駆動回路を示す回路図である。
【符号の説明】
２    回転トルク付与機構
３    支持軸
４    吊り具
５    ホルダ
６    ソケット
１２  ソケット駆動用モータ
１５  揺動駆動機構
１６  傾き調整機構
１７  歯車
１８  歯車駆動用モータ
２０  カウンタウェイト
２１  カウンタウェイト駆動用モータ
【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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