治具取付装置、及びこれを備えているインペラナット締緩装置

【課題】回転体に治具固定のための構造が予め形成されていなくても、作業治具を回転体に取り付けられるようにする。
【解決手段】治具取付装置６０ｂは、回転体であるインペラ１０の外周を囲み、作業治具４０を取り付けるための治具取付ネジ孔が形成されている環状のフレーム６１ｂと、このフレームの周方向に間隔をあけて複数設けられ、端部がフレーム６１ｂの径方向に移動してインペラ１０の外周面１３に圧接可能な圧接体７１ｂと、を備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業治具を回転体に取り付ける治具取付装置、及びこれを備えているインペラナット締緩装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力プラントにおける一次冷却材ポンプ等の縦型遠心ポンプは、ケーシングと、このケーシング内に回転可能に配置されているインペラと、このインペラが一端部に固定されている回転軸と、回転軸の他端側を回転可能に支持する軸受等と、を備えている。
【０００３】
回転体であるインペラは、回転軸の一方の端部側に挿通された後、この回転軸の一方の端部にインペラナットを捩じ込むことで固定される。このインペラナットの締緩（締め付けること及び緩めること）には、大きなトルクを必要とする。特に、長期間ポンプを運転した後では、インペラナットと回転軸との間の摩擦力が増大して、インペラナットを緩めることが極めて困難になることがある。
【０００４】
そこで、以下の特許文献１では、回転体であるインペラの取付及び取外作業の容易化を図る作業治具を提案している。
【０００５】
この作業治具は、ナットランナ及びナットランナ支持板を有している。ナットランナは、インペラナットが相対回転不能に嵌合するナット側嵌合穴、及び油圧レンチの出力端が相対回転不能に嵌合するレンチ側嵌合穴が形成されている。また、ナットランナ支持板は、出力端がレンチ側嵌合穴に嵌合している油圧レンチの反力を受ける反力受け部と、ナットランナの先端部が相対回転可能に挿通される挿通孔と、インペラに捩じ込まれる治具取付ボルトが挿通される治具取付ボルト孔が形成されている。
【０００６】
この作業治具を用いて、インペラを回転軸に取り付ける際には、まず、インペラを回転軸の一方の端部側に挿通させた後、この回転軸の一方の端部にインペラナットを軽く捩じ込む。次に、ナットランナのナット側嵌合穴にインペラナットを嵌合させ、さらに、ナットランナ支持板の挿通孔に、ナットランナの先端部を挿通させる。この状態のナットランナ支持板の治具取付ボルト孔に治具取付ボルトを挿通させ、この治具取付ボルトを予めインペラに形成されているネジ孔に捩じ込んで、ナットランナ支持板をインペラに固定する。次に、油圧レンチの胴体をナットランナ支持板の反力受け部に接触させた状態で、この油圧レンチの出力端をナットランナの先端部に形成されているレンチ側嵌合穴に嵌合させる。そして、この油圧レンチを作動させて、ナットランナと共に、このナットランナに相対回転不能に嵌合しているインペラナットを回転させて、このインペラナットを回転軸に強固に締結する。
【０００７】
この作業治具を用いて、インペラを回転軸から取り外す際には、回転軸に捩じ込まれているインペラナットに、前述したように、ナットランナを取り付け、さらにインペラにナットランナ支持板を固定し、これらに油圧レンチを取り付けて、締め付け時とは逆方向に油圧レンチを作動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３４０３０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１に記載の作業治具は、ナットランナ支持板をインペラにボルトで固定するために、インペラに予めネジ孔が形成されている必要があり、ネジ孔が形成されていないインペラにはナットランナ支持板を固定することができず、当該作業治具を使用できない、という問題点がある。
【００１０】
そこで、本発明では、回転体に治具固定のための構造が予め形成されていなくても、この作業治具を回転体に取り付けることができる治具取付装置、及びこれを備えているインペラナット締緩装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記問題点を解決するための発明に係る治具取付装置は、
回転軸線回りに回転する回転体に作業治具を取り付ける治具取付装置において、前記回転体における前記回転軸線回りの外周を囲み、前記作業治具を取り付けるための作業治具を回転体に取り付ける治具取付装置において、前記回転体の回転軸線回りの該回転体の外周を囲み、前記作業治具を取り付けるための治具取付部が形成されている環状のフレームと、環状の前記フレームに、該フレームの周方向に間隔をあけて複数設けられ、端部が該フレームの径方向に移動して前記回転体の外周面に圧接可能な圧接体と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
当該治具取付装置では、環状のフレームの内周側に回転体を配置し、圧接体の端部をこの回転体の外周面に圧接させることで、当該治具取付装置を回転体に対して相対移動不能にする。この状態で、フレームの治具取付部に作業治具を取り付ける。この結果、作業治具は、治具取付装置を介して回転体に取り付けられる。
【００１３】
よって、当該治具取付装置によれば、回転体に治具固定のための構造が予め形成されていなくても、この作業治具を回転体に取り付けることができる。
【００１４】
ここで、前記治具取付装置において、環状の前記フレームには、内周側から外周側に向って凹んだ複数のシリンダ室が形成されていると共に、該外周側から該シリンダ室内に駆動流体を供給する流体供給孔が形成され、前記圧接体は、前記シリンダ室に挿入され、該シリンダ室から前記径方向における前記内周側に出没可能なピストンを有してもよい。
【００１５】
当該治具取付装置では、フレームにシリンダ室が形成され、ここにピストンを配置することで、別途、圧接体として機能する流体圧シリンダを設けなくてもよいので、部品点数を少なくすることができる。
【００１６】
また、前記治具取付装置において、前記ピストンの少なくとも前記内周側の面を含む部分は、粘弾性材で形成されていることが好ましい。
【００１７】
当該治具取付装置では、ピストン中で回転体の外周面に圧接する部分が粘弾性材で形成されているため、回転体の外周面を傷付けることなく、当該治具取付装置を回転体に取り付けることができる。
【００１８】
また、治具取付装置において、前記ピストンは、前記粘弾性材で形成されたピストン本体と、該ピストンの移動方向に対して垂直な方向における該ピストンの剛性を高める補強部材とを有してもよい。
【００１９】
当該治具取付装置では、ピストンの一部を粘弾性材で形成することの利点を生かしつつも、ピストンの強度を確保することができる。
【００２０】
また、治具取付装置において、前記シリンダ室内から前記内周側へ移動した前記ピストンを前記外周側へ付勢する付勢部材を備えていてもよい。
【００２１】
当該治具取付装置では、ピストンが内周側へ移動しているとき、シリンダ室内から駆動流体が排出可能な状態になると、付勢部材によりピストンを直ちに元の位置に戻すことができる。よって、当該治具取付装置では、回転体に取り付けられている治具取付装置を、短時間で且つ容易に回転体から取り外すことができる。
【００２２】
また、前記治具取付装置において、環状の前記フレームには、外周側から内周側に貫通した複数のネジ孔が形成され、前記圧接体は、前記ネジ孔に螺合可能な圧接ネジを有してもよい。
【００２３】
この場合、前記圧接体は、前記圧接ネジと、該圧接ネジの先端部に取り付けられ、前記回転体の前記外周面に圧接可能なパッドと、を有してもよい。
【００２４】
また、前記治具取付装置において、前記圧接体は、流体圧シリンダを有し、前記流体圧シリンダは、シリンダケーシングと、該シリンダケーシング内で往復移動可能なピストンと、該ピストンに固定され、該シリンダケーシングから該ピストンの往復移動方向の一方の側に突出しているピストンロッドと、を有し、環状の前記フレームには、外周側から内周側に貫通した複数の圧接体挿通孔が形成され、前記流体圧シリンダのシリンダケーシングは、前記ピストンロッドが前記圧接体挿通孔に挿通されて前記内周側を向くように、前記フレームに固定されていてもよい。
【００２５】
この場合、前記圧接体は、前記流体圧シリンダと、該流体圧シリンダの前記ピストンロッドの先端部に取り付けられ、前記回転体の前記外周面に圧接可能なパッドと、を有してもよい。
【００２６】
ここで、パッドを有する治具取付装置において、前記パッドの少なくとも前記内周側に面を含む部分は、粘弾性材で形成されていてもよい。
【００２７】
当該治具取付装置では、圧接体中で回転体の外周面に圧接する部分が粘弾性材で形成されているため、回転体の外周面を傷付けることなく、当該治具取付装置を回転体に取り付けることができる。
【００２８】
また、圧接体の一部が粘弾性材で形成されている治具取付装置において、前記粘弾性材はゴムであることが好ましい。
【００２９】
当該治具取付装置では、圧接体と回転体の外周面との間に作用する摩擦力を高めることができる。
【００３０】
また、前記治具取付装置において、前記回転体は、前記回転軸線を通る前記貫通孔が形成されているインペラであり、前記作業治具は、前記インペラの前記貫通孔に回転軸の一方の端部が挿通された状態で、該一方の端部にインペラナットを捩じ込む流体圧レンチが取り付けられる治具であり、前記インペラナットが相対回転不能に嵌合するナット側嵌合穴、及び前記流体圧レンチの出力端が相対回転不能に嵌合するレンチ側嵌合穴が形成されているナットランナと、前記出力端が前記レンチ側嵌合穴に嵌合している前記流体レンチの反力を受ける反力受け部、前記ナットランナの前記レンチ側嵌合穴が形成されている側の端部が相対回転可能に挿通されるランナ挿通孔、及び治具取付ボルトが挿通されるボルト孔が形成されているナットランナ支持板と、を有しており、前記フレームの前記治具取付部は、前記ナットランナ支持板の前記ボルト孔に挿通された前記治具取付ボルトが捩じ込まれる治具取付ネジ孔であってもよい。
【００３１】
この場合、上記治具取付装置と上記作業治具とでインペラナット締緩装置を構成することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明では、回転体に治具固定のための構造が予め形成されていなくても、作業治具を回転体に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る第一実施形態におけるインペラナット締緩装置の平面図である。
【図２】本発明に係る第一実施形態におけるインペラナット締緩装置の断面図である。
【図３】図１におけるIII−III線断面図である。
【図４】図３におけるIＶ−IＶ線断面図である。
【図５】図１におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本発明に係る第二実施形態におけるインペラナット締緩装置の平面図である。
【図７】本発明に係る第二実施形態におけるインペラナット締緩装置の断面図である。
【図８】図６におけるＶIII−ＶIII線断面図である。
【図９】図８におけるIＸ−IＸ線断面図である。
【図１０】図６におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】本発明に係る第三実施形態におけるインペラナット締緩装置の平面図である。
【図１２】本発明に係る第三実施形態におけるインペラナット締緩装置の断面図である。
【図１３】図１１におけるＸIII−ＸIII線断面図である。
【図１４】本発明に係る第三実施形態におけるインペラナット締緩装置の空気圧発生装置の構成を示す説明図である。
【図１５】本発明に係る第三実施形態における第一変形例の治具取付装置の要部断面図である。
【図１６】本発明に係る第三実施形態における第二変形例の治具取付装置の要部断面図である。
【図１７】本発明に係る第三実施形態における第三変形例の治具取付装置の要部断面図である。
【図１８】縦型遠心ポンプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明に係るインペラナット締緩装置の各種実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
まず、インペラナット締緩装置の実施形態について説明する前に、このインペラナット締緩装置が使用される装置について説明する。
【００３６】
このインペラナット締緩装置が使用される装置は、ケーシング内に回転体が回転可能に配置されている回転機械であり、例えば、原子力プラントにおける一次冷却材ポンプ等の縦型遠心ポンプである。
【００３７】
このポンプ１は、図１８に示すように、回転体であるインペラ１０と、このインペラ１０の回転軸２０と、インペラ１０が回転可能に収納されるケーシング２５と、回転軸２０を回転可能に支持する軸受２６と、軸受２６をケーシング２５に固定するための軸箱２７と、を備えている。
【００３８】
回転軸２０の一方の端部には、インペラ１０を固定するための雄ネジ２１が形成され、他方の端部には、モータを接続するためのカップリング２４が設けられている。
【００３９】
インペラ１０には、その回転軸線Ａを通る貫通孔１１が形成されている。このインペラ１０は、回転軸２０の一方の端部が貫通孔１１に挿通された状態で、この一方の端部に形成されている雄ネジ２１にインペラナット１５を捩じ込み、さらに、このインペラナット１５を介して回転軸２０に回止めボルト１９を捩じ込むことで、回転軸２０に固定されている。
【００４０】
以下で説明するインペラナット締緩装置は、インペラ１０を回転軸２０に対して取付及び取外する際に、インペラナット１５を締緩（締め付けること及び緩めること）するための装置である。
【００４１】
「第一実施形態」
次に、本発明に係るインペラナット締緩装置の第一実施形態について、図１〜図５を用いて説明する。
【００４２】
本実施形態のインペラナット締緩装置は、図１及び図２に示すように、回転軸２０の雄ネジ２１にインペラナット１５を捩じ込む油圧レンチ３０が取り付けられる作業治具４０と、この作業治具４０をインペラ１０に取り付ける治具取付装置６０と、を備えている。なお、図２は、図１８と上下方向を逆にして描いた図である。
【００４３】
作業治具４０は、筒状のナットランナ４１と、ナットランナ支持板５１とを備えている。筒状のナットランナ４１は、インペラナット１５に相対回転不能に嵌合するナット側嵌合穴４２、及び油圧レンチ３０の出力端３１に相対回転不能に嵌合するレンチ側嵌合穴４３が形成されている。また、ナットランナ支持板５１には、出力端３１がナットランナ４１のレンチ側嵌合穴４３に嵌合している油圧レンチ３０の反力を受ける反力受け部５５が形成されている。
【００４４】
インペラナット１５には、その中心軸線を通る貫通孔１６が形成されていると共に、この貫通孔１６の一方の側に回転軸２０の雄ネジ２１が螺合可能な雌ネジ１７が形成されている。さらに、このインペラナット１５には、雌ネジ１７と反対側に、断面が角形の角形頭部１８が形成されている。前述のナットランナ４１のナット側嵌合穴４２には、このインペラナット１５の角形頭部１８が嵌合する。
【００４５】
ナットランナ支持板５１は、長手方向の長さがインペラ１０の吸込口側端部１２の外径とほぼ同じである。このナットランナ支持板５１は、板状の板部５２と、板部５２の長手方向の両側に形成されているフランジ部５６と、を有している。板部５２の長手方向の中央部には、ナットランナ４１のレンチ側嵌合穴４３が形成されている側の端部が相対回転可能に挿通されるランナ挿通孔５３が形成されている。このランナ挿通孔５３には、オイルレス軸受５４が設けられている。筒状のナットランナ４１は、このランナ挿通孔５３に設けられているオイルレス軸受５４により、ナットランナ支持板５１に相対回転可能に取り付けられる。さらに、この板部５２には、前述の反力受け部５５が形成されている。各フランジ部５６には、治具取付ボルト５９が挿通される複数のボルト孔５７が形成されている。なお、フランジ部５６に対するボルト孔５７の貫通方向は、板部５２に対するランナ挿通孔５３の貫通方向と同じ方向である。
【００４６】
治具取付装置６０は、インペラ１０の吸込口側端部１２の外周を囲める環状のフレーム６１と、このフレーム６１に設けられ、端部がフレーム６１の径方向に移動してインペラ１０の吸込口側端部１２の外周面１３に圧接可能な複数の圧接体７１と、を備えている。
【００４７】
フレーム６１は、環状を成し、内径がインペラ１０の吸込口側端部１２の外径よりも僅かに大きなフレーム本体部６２と、環状のフレーム本体部６２の軸線が延びる軸線方向の一方の端側に内周側に突出したフランジ部６６と、を有している。
【００４８】
環状のフレーム本体部６２には、図３〜図５に示すように、内周側から外周側へ凹んだ溝６３と、外周側からこの溝６３に貫通した複数の圧接体ネジ孔６４とが形成されている。複数の圧接体ネジ孔６４は、環状のフレーム本体部６２の周方向において等間隔に形成されている。また、フランジ部６６には、環状のフレーム本体部６２の軸線方向に貫通した複数の治具取付ネジ孔６７が形成されている。
【００４９】
圧接体７１は、フレーム６１の圧接体ネジ孔６４に螺合可能な圧接ネジ７２と、この圧接ネジ７２の先端に取り付けられているパッド７７及び止め具７９と、を有している。圧接ネジ７２は、フレーム６１の圧接体ネジ孔６４に螺合可能な雄ネジ部７３と、雄ネジ部７３の一方の端部に形成されているネジ頭部７４と、雄ネジ部７３の他方の端部に形成されている円柱状のパッド取付部７５と、を有している。この円柱状のパッド取付部７５は、雄ネジ部７３の外径よりも小さな外径を成し、ネジ頭部７４から遠ざかる方向に延びている。パッド７７は、フレーム６１の溝６３に対して、このフレーム６１の径方向に出没可能な大きさに形成されている。また、このパッド７７には、溝６３に対する出没方向に貫通し、圧接ネジ７２のパッド取付部７５が挿通される挿通孔７８が形成されている。止め具７９は、この挿通孔７８の内径よりも大きな外径を成し、パッド７７の挿通孔７８に圧接ネジ７２のパッド取付部７５が挿通された状態で、このパッド取付部７５の先端に取り付けられ、圧接ネジ７２に対してパッド７７を相対移動不能に拘束する。
【００５０】
次に、回転軸２０に対するインペラ１０の取り付け作業及び取り外し作業について説明する。
【００５１】
インペラ１０を回転軸２０に取り付ける際には、まず、インペラ１０の貫通孔１１に、回転軸２０の一方の端部を挿通させる。次に、この回転軸２０の一方の端部に形成されている雄ネジ２１に、インペラナット１５を軽く捩じ込む。回転軸２０にインペラナット１５が捩じ込まれると、回転軸２０からインペラ１０は抜けなくなる。
【００５２】
次に、図１及び図２に示すように、治具取付装置６０をインペラ１０に取り付ける。この際、まず、治具取付装置６０の環状のフレーム６１をインペラ１０に外周に配置する。具体的には、図３〜図５に示すように、環状のフレーム本体部６２の内周面６５と、インペラ１０の吸込口側端部１２の外周面１３とを対向させ、このインペラ１０の回転軸線方向における吸込口側端面１４にフレーム６１のフランジ部６６を接触させる。そして、治具取付装置６０の複数の圧接ネジ７２を外周側からフレーム６１の圧接体ネジ孔６４に捩じ込み、各圧接ネジ７２の先端部に取り付けられているパッド７７をフレーム本体部６２の内周面６５から突出させて、インペラ１０の吸込口側端部１２の外周面１３に押付ける。この結果、治具取付装置６０のフレーム６１とインペラ１０とは、治具取付装置６０のパッド７７とインペラ１０の外周面１３との間に作用する摩擦力により、相対移動不能になる。
【００５３】
続いて、図１及び図２に示すように、インペラナット１５の角形頭部１８がナットランナ４１のナット側嵌合穴４２に嵌合するよう、ナットランナ４１をインペラナット１５に装着する。次に、インペラナット１５に装着された筒状のナットランナ４１をナットランナ支持板５１のランナ挿通孔５３に挿通させる。この過程で、ナットランナ支持板５１のフランジ部５６は、治具取付装置６０のフレーム６１のフランジ部６６に接触する。次に、ナットランナ支持板５１のフランジ部５６に形成されているボルト孔５７に、治具取付ボルト５９を挿通させ、この治具取付ボルト５９をフレーム６１のフランジ部６６に形成されている治具取付ネジ孔６７（治具取付部）に捩じ込み、ナットランナ支持板５１を治具取付装置６０のフレーム６１に固定する。
【００５４】
次に、ナットランナ４１のレンチ側嵌合穴４３に、油圧レンチ３０の出力端３１を嵌合させると共に、油圧レンチ３０のケーシング３２をナットランナ支持板５１の反力受け部５５に接触させる。
【００５５】
次に、油圧レンチ３０に接続されている油圧ポンプ３５（図２）を作動させて、油圧レンチ３０の出力端３１を回転駆動させて、この出力端３１が嵌合しているナットランナ４１を介して、インペラナット１５を回転させて、このインペラナット１５を回転軸２０に強固に捩じ込む。
【００５６】
この際、ナットランナ支持板５１の反力受け部５５には、油圧レンチ３０がインペラナット１５に加える回転トルクと反対方向の反力がかかる。このため、ナットランナ支持板５１が取り付けられている治具取付装置６０には、インペラナット１５に加える回転トルクと反対向きの回転トルクがかかることになる。このため、治具取付装置６０は、この回転トルクの向き回転しようとするが、治具取付装置６０の圧接体７１の先端部を成すパッド７７と、インペラ１０の外周面１３との間に作用する摩擦力により回転しない。
【００５７】
そして、油圧レンチ３０、作業治具４０、治具取付装置６０を順次外してから、インペラナット１５の貫通孔１６に回止めボルト１９（図１８）を挿通させて、この回止めボルト１９を回転軸２０に捩じ込む。以上で、インペラ１０の回転軸２０への取付作業が終了する。
【００５８】
回転軸２０からインペラ１０を取り外す際には、まず、回止めボルト１９を回転軸２０から外す。次に、インペラ１０に治具取付装置６０を前述したように取り付ける。さらに、前述したように、作業治具４０及び油圧レンチ３０をこれらに取り付ける。
【００５９】
次に、油圧レンチ３０に接続されている油圧ポンプ３５を作動させて、油圧レンチ３０の出力端３１を取付時とは逆向きに回転駆動させて、この出力端３１が嵌合しているナットランナ４１を介して、インペラナット１５を回転させて、回転軸２０に強固に捩じ込まれているインペラナット１５を緩める。
【００６０】
そして、油圧レンチ３０、作業治具４０、治具取付装置６０を順次外してから、インペラナット１５を回転軸２０から完全に外して、この回転軸２０からインペラ１０を外す。以上で、回転軸２０からのインペラ１０の取外作業が終了する。
【００６１】
以上、本実施形態では、回転体であるインペラ１０に治具固定のための構造が予め形成されていなくても、この作業治具４０をインペラ１０に取り付けることができる。よって、本実施形態よれば、インペラ１０に治具固定のための構造が予め形成されていなくても、回転軸２０に対するインペラ１０の取付作業及び取外作業を比較的容易に行うことができる。
【００６２】
「第二実施形態」
次に、本発明に係るインペラナット締緩装置の第二実施形態について、図６〜図１０を用いて説明する。
【００６３】
本実施形態のインペラナット締緩装置も、図６及び図７に示すように、第一実施形態と同様、油圧レンチ３０が取り付けられる作業治具４０と、この作業治具４０をインペラ１０に取り付ける治具取付装置６０ａと、を備えている。なお、本実施形態における作業治具４０は第一実施形態の作業治具４０と同一であり、本実施形態における治具取付装置６０ａは第一実施形態の治具取付装置６０と異なっている。よって、以下では、主として、本実施形態における治具取付装置６０ａについて説明する。
【００６４】
本実施形態の治具取付装置６０ａは、インペラ１０の吸込口側端部１２の外周を囲める環状のフレーム６１ａと、このフレーム６１ａに設けられ、端部がフレーム６１ａの径方向に移動してインペラ１０の吸込口側の外周面１３に圧接可能な複数の圧接体７１ａと、圧接体７１ａを油圧駆動する油圧ポンプ８０と、を備えている。
【００６５】
フレーム６１ａは、第一実施形態のフレーム６１と同様、環状のフレーム本体部６２ａと、環状のフレーム本体部６２ａから内周側に突出したフランジ部６６と、を有している。
【００６６】
環状のフレーム本体部６２ａには、図８〜図１０に示すように、内周側から外周側へ凹んだ溝６３と、外周側からこの溝６３に貫通した複数の圧接体挿通孔６４ａとが形成されている。複数の圧接体挿通孔６４ａは、環状のフレーム本体部６２ａの周方向において等間隔に形成されている。また、フランジ部６６には、第一実施形態のフランジ部６６と同様、環状のフレーム本体部６２ａの軸線方向に貫通した複数の治具取付ネジ孔６７が形成されている。
【００６７】
圧接体７１ａは、油圧シリンダ７２ａを有している。この油圧シリンダ７２ａは、シリンダケーシング７４ａと、シリンダケーシング７４ａ内で往復移動可能なピストン（図示されていない）と、このピストンに固定され、シリンダケーシング７４ａからピストンの往復移動方向の一方の側に突出しているピストンロッド７３ａと、を有している。圧接体７１ａは、さらに、この油圧シリンダ７２ａのピストンロッド７３ａの先端部に取り付けられているパッド７７及び止め具７９と、を有している。
【００６８】
油圧シリンダ７２ａのシリンダケーシング７４ａは、フレーム６１ａの圧接体挿通孔６４ａの外周側寄りの部分に挿入されて、このフレーム６１ａに固定されている。油圧シリンダ７２ａのピストンロッド７３ａの先端部には、円柱状のパッド取付部７５が形成されている。パッド７７は、フレーム６１ａの溝６３に対して、このフレーム６１ａの径方向に出没可能な大きさに形成されている。また、このパッド７７には、溝６３に対する出没方向に貫通し、油圧シリンダ７２ａのパッド取付部７５が挿通される挿通孔７８が形成されている。止め具７９は、この挿通孔７８の内径よりも大きな外径を成し、パッド７７の挿通孔７８に油圧シリンダ７２ａのパッド取付部７５が挿通された状態で、このパッド取付部７５の先端に取り付けられ、油圧シリンダ７２ａのピストンロッド７３ａに対してパッド７７を相対移動不能に拘束する。
【００６９】
複数の油圧シリンダ７２ａのシリンダケーシング７４ａは、それぞれ、油圧ホース８１により油圧ポンプ８０と接続されている。
【００７０】
次に、回転軸２０に対するインペラ１０の取付作業及び取外作業について説明する。本実施形態におけるインペラ１０の取付作業及び取外作業は、基本的に第一実施形態と同様である。但し、治具取付装置６０ａの構成が第一実施形態と異なるため、インペラ１０に対するこの治具取付装置６０ａの取り付け方が第一実施形態と若干異なる。
【００７１】
治具取付装置６０ａをインペラ１０に取り付け際には、まず、第一実施形態と同様に、治具取付装置６０ａの環状のフレーム６１ａをインペラ１０に外周に配置する。次に、油圧ポンプ８０を駆動して、複数の圧接体７１ａの油圧シリンダ７２ａに油圧をかける。各油圧シリンダ７２ａに油圧がかかると、各油圧シリンダ７２ａのピストンロッド７３ａ及びこれに取り付けられているパッド７７が移動して、このパッド７７がインペラ１０の吸込口側端部１２の外周面１３に押付けられる。この結果、第一実施形態と同様、治具取付装置６０ａのフレーム６１ａとインペラ１０とは、治具取付装置６０ａのパッド７７とインペラ１０の外周面１３との間に作用する摩擦力により、相対移動不能になる。
【００７２】
以上、本実施形態でも、インペラ１０に治具固定のための構造が予め形成されていなくても、この作業治具４０をインペラ１０に取り付けることができる。また、本実施形態では、油圧ポンプ８０を駆動することで、複数の全ての圧接体７１ａが作動するので、第一実施形態よりも、インペラ１０に治具取付装置６０ａを容易に取り付けることができる。
【００７３】
「第三実施形態」
次に、本発明に係るインペラナット締緩装置の第三実施形態について、図１１〜図１４を用いて説明する。
【００７４】
本実施形態のインペラナット締緩装置も、以上の各実施形態と同様、図１１及び図１２に示すように、油圧レンチ３０が取り付けられる作業治具４０と、この作業治具４０をインペラ１０に取り付ける治具取付装置６０ｂと、を備えている。なお、本実施形態における作業治具４０も第一実施形態の作業治具４０と同一であり、本実施形態における治具取付装置６０ｂが第一及び第二実施形態の治具取付装置６０，６０ａと異なっている。よって、以下では、主として、本実施形態における治具取付装置６０ｂについて説明する。
【００７５】
本実施形態の治具取付装置６０ｂは、インペラ１０の吸込口側端部１２の外周を囲める環状のフレーム６１ｂと、このフレーム６１ｂに設けられ、端部がフレーム６１ｂの径方向に移動してインペラ１０の吸込口側の外周面１３に圧接可能な複数の圧接体７１ｂと、圧接体７１ｂを空気圧駆動する空気圧発生装置８０ｂと、を備えている。
【００７６】
フレーム６１ｂは、第一及び第二実施形態のフレーム６１，６１ａと同様、環状のフレーム本体部６２ｂと、環状のフレーム本体部６２ｂから内周側に突出したフランジ部６６と、を有している。
【００７７】
環状のフレーム本体部６２ｂには、図１３に示すように、内周側から外周側へ凹んだ複数のシリンダ室６３ｂと、外周側からシリンダ室６３ｂ内に空気を供給する空気供給孔６４ｂとが形成されている。フレーム本体部６２ａの複数のシリンダ室６３ｂは、いずれも円筒状に形成されている。また、フランジ部６６には、第一及び第二実施形態のフランジ部６６と同様、環状のフレーム本体部６２ｂの軸線方向に貫通した複数の治具取付ネジ孔６７が形成されている。
【００７８】
圧接体７１ｂは、円筒状のピストン７２ｂと、このピストン７２ｂの外周に取り付けられているＯリング７３ｂと、を有している。円筒状のピストン７２ｂは、フレーム６１ｂに形成されている円筒状のシリンダ室６３ｂに摺動可能に納まるサイズに形成されている。このピストン７２ｂには、このピストン７２ｂを基準にして、シリンダ室６３ｂ内の外周側の空気圧室から、ピストン７２ｂの外周面１３とシリンダ室６３ｂの内周面６５との間を通って空気が漏れ出るのを防ぐために、前述したようにＯリング７３ｂが設けられている。このピストン７２ｂは、粘弾性材の一種であるウレタンゴムで形成されている。
【００７９】
空気圧発生装置８０ｂは、図１４に示すように、圧縮空気を生成する圧縮機８４と、圧縮機８４からの圧縮空気の圧力を調節する空気圧調節装置８５と、を有している。空気圧調節装置８５は、圧縮機８４からの圧縮空気を清浄化するフィルタ８６と、フィルタ８６を通過した圧縮空気を目的の圧力にして出力するレギュレータ８７と、レギュレータ８７の上流側（一次側）の圧力が所定以上の圧力になると、圧縮機８４からの圧縮空気を外部へ逃がす安全弁８８と、消音器８９と、を有している。レギュレータ８７の下流側（二次側）には、空気圧ホース８１ｂが接続されている。この空気圧ホース８１ｂは、図１３に示すように、フレーム６１ｂの複数の空気供給孔６４ｂに接続されている。
【００８０】
次に、回転軸２０に対するインペラ１０の取付作業及び取外作業について説明する。本実施形態におけるインペラ１０の取付作業及び取外作業は、基本的に第一及び第二実施形態と同様である。但し、治具取付装置６０ｂの構成が第一及び第二実施形態と異なるため、インペラ１０に対するこの治具取付装置６０ｂの取り付け方が第一及び第二実施形態と若干異なる。
【００８１】
治具取付装置６０ｂをインペラ１０に取り付け際には、まず、第一及び第二実施形態と同様に、治具取付装置６０ｂの環状のフレーム６１ｂをインペラ１０に外周に配置する。次に、空気圧発生装置８０ｂを駆動して、フレーム６１ｂに形成されている複数のシリンダ室６３ｂ内に圧縮空気を供給する。各シリンダ室６３ｂ内に圧縮空気が供給されると、ピストン７２ｂの先端部がフレーム本体部６２ｂの内周面６５から突出して、このピストン７２ｂがインペラ１０の吸込口側端部１２の外周面１３に押付けられる。この結果、治具取付装置６０ｂのフレーム６１ｂとインペラ１０とは、治具取付装置６０ｂのピストン７２ｂとインペラ１０の外周面１３との間に作用する摩擦力により、相対移動不能になる。
【００８２】
以上、本実施形態でも、インペラ１０に治具固定のための構造が予め形成されていなくても、この作業治具４０をインペラ１０に取り付けることができる。また、本実施形態も、第二実施形態と同様、空気圧発生装置８０ｂを駆動することで、複数の全ての圧接体７１ｂが作動するので、第一実施形態よりも、インペラ１０に治具取付装置６０ｂを容易に取り付けることができる。
【００８３】
さらに、本実施形態では、フレーム６１ｂにシリンダ室６３ｂを形成し、このシリンダ室６３ｂにピストン７２ｂを挿入しているため、第一及び第二実施形態よりも部品点数を少なくすることができ、治具取付装置６０ｂの製造コストを抑えることができる。また、本実施形態では、空気圧でピストン７２ｂを移動させているため、ピストン７２ｂとインペラ１０の吸込口側端部１２の外周面１３との間隔が複数のピストン７２ｂ毎に異なる場合でも、複数のピストン７２ｂ毎の間隔の相違を吸収することができる。よって、この意味で、第二実施形態においても、油圧シリンダ７２ａの代わりに空気圧シリンダを用い、油圧ポンプ８０の代わりに空気圧発生装置を用いてもよい。
【００８４】
さらに、本実施形態では、インペラ１０の吸込口側端部１２の外周面１３に接するピストン７２ｂが粘弾性材で柔らかく且つ摩擦係数の高いゴムで形成されているため、圧接体７１ｂとインペラ１０の吸込口側端部１２の外周面１３との間の摩擦力を高めることができる上に、この外周面１３の傷付きを最小限に抑えることができる。よって、以上の実施形態においても、圧接体中で、インペラ１０の吸込口側端部１２の外周面１３と接する部分をゴムで形成してもよい。
【００８５】
次に、以上で説明した第三実施形態における治具取付装置６０ｂの各種変形例について説明する。
【００８６】
治具取付装置６０ｂの第一及び第二変形例は、図１５及び図１６に示すように、治具取付装置の構成要素であるピストンの変形例である。
【００８７】
これらの変形例のピストン７２ｃ，７２ｄは、いずれも、ウレタンゴムで形成されている円柱状のピストン本体７４ｃ，７４ｄと、ピストン本体７４ｃ，７４ｄを補強する補強部材７５ｃ，７５ｄと、を有している。各ピストン７２ｃ，７２ｄの補強部材７５ｃ，７５ｄは、いずれも円筒状を成し、ステンレス等の金属で形成されている。また、これらの補強部材７５ｃ，７５ｄのフレーム６１ｂの内周側の端部は、ピストン本体７４ｃ，７４ｄの内周側の端部よりも外周側に位置している。これは、ピストン７２ｃ，７２ｄ中で、インペラ１０の吸込口側端部１２の外周面１３と接する部分の全てをゴム製にするためである。なお、第一変形例の補強部材７５ｃは、図１５に示すように、円柱状のピストン本体７４ｃの外周に設けられ、第二変形例の補強部材７５ｄ、図１６に示すように、円柱状のピストン本体７４ｄの内部に設けられている。
【００８８】
前述したように、作業治具４０に取り付けた油圧レンチ３０を駆動させて、インペラナット１５に回転トルクを加えている際、治具取付装置には、インペラナット１５に加わる回転トルクと反対向きの回転トルクがかかる。この反対向きの回転トルクは、第三実施形態において、円筒状のピストン７２ｂに対して、ピストン７２ｂの径方向にせん断力として作用する。
【００８９】
そこで、これらの変形例では、ゴム製のピストン本体７４ｃ，７４ｄに、金属製の補強部材７５ｃ，７５ｄを設けることで、ピストン７２ｃ，７２ｄに作用するせん断力に対する強度を高めている。
【００９０】
次に、図１７を用いて、第三実施形態における治具取付装置６０ｂの第三変形例について説明する。
【００９１】
本変形例の治具取付装置６０ｅは、フレーム６１ｂ及びピストン７２ｅの他に、ピストン７２ｅをフレーム６１ｂの外周側へ付勢する付勢部材としてのコイルバネ９１と、このコイルバネ９１の一方の端部に接する円板状のバネ受け９３と、このコイルバネ９１の他方の端部に接する円筒状のバネ押え９５と、を備えている。
【００９２】
ピストン７２ｅは、外径の大きな大径部７４ｅと大径部７４ｅに対して外径の小さい小径部７５ｅとを有している。このピストン７２ｅは、大径部７４ｅ側がフレーム６１ｂの外周側に位置するよう、シリンダ室６３ｂ内に収められている。小径部７５ｅの回りには、フレーム６１ｂの外周側から順に、バネ受け９３、コイルバネ９１、バネ押え９５が設けられている。バネ押え９５の外周には雄ネジ９６が形成されている。また、フレーム６１ｂの内周側であってシリンダ室６３ｂの内壁にはこのバネ押え９５の雄ネジ９６が螺合可能な雌ネジ９７が形成されている。バネ押え９５は、このシリンダ室６３ｂの雌ネジ９７に捩じ込まれて、フレーム６１ｂに固定されている。
【００９３】
本変形例では、シリンダ室６３ｂの空気圧室に圧縮空気が供給されて、ピストン７２ｅがフレーム本体部６２ｂの内周面６５からさらに内周側に突出すると、コイルバネ９１は縮む。空気圧発生装置８０ｂが動作して、空気圧室内から圧縮空気が排気可能な状態になると、コイルバネ９１の復元力によりピストン７２ｅは、フレーム６１ｂの外周側に移動し、元の位置に戻り、シリンダ室６３ｂ内の圧縮空気は排気される。すなわち、本変形例では、ピストン７２ｅがフレーム本体部６２ｂの内周面６５から突出しているときに、空気圧室内から圧縮空気が排気可能な状態になると、コイルバネ９１の復元力によりピストン７２ｅを直ちに元の位置に戻すことができる。
【００９４】
よって、本変形例では、インペラ１０に取り付けられている治具取付装置６０ｅを、短時間で且つ容易にインペラ１０から取り外すことができる。
【００９５】
なお、本変形例は第三実施形態の変形例であるが、先に説明した第一及び第二変形においても、第三変形例と同様、ピストン７２ｃ，７２ｄをフレーム６１ｂの外周側へ付勢する付勢部材を設けてもよい。
【００９６】
また、以上の各実施形態及び各変形例では、治具取付装置として、回転軸２０に対してインペラ１０を取付及び取外する際に使用する作業治具４０を、回転体としてのインペラ１０に取り付けるためのものを例示しているが、本発明に係る治具取付装置は、これに限定されるものではなく、何らかの回転体に作業治具を取り付けたい場合であれば、如何なる場合でも適用できる。例えば、回転軸に対して軸シールを取付及び取外する際に使用する作業治具を、回転体としての回転軸に取り付ける場合等にも適用できる。
【符号の説明】
【００９７】
１：ポンプ１、１０：インペラ、１２：（インペラの）吸込口側端部、１３：（インペラの吸込口側端部の）外周面、１５：インペラナット、２０：回転軸、２１：（回転軸の）雄ネジ、３０：油圧レンチ、３１：（油圧レンチの）出力端、４０：作業治具、４１：ナットランナ、４２：ナット側嵌合穴、４３：レンチ側嵌合穴、５１：ナットランナ支持板、５３：ランナ挿通孔、５５：反力受け部、５７：ボルト孔、５９：治具取付ボルト、６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｄ：治具取付装置、６１，６１ａ，６１ｂ：フレーム、６３：溝、６４：圧接体ネジ孔、６３ｂ：シリンダ室、６４ａ：圧接体挿通孔、６４ｂ：空気供給孔、６５：（フレームの）内周面、６７：治具取付ネジ孔（治具取付部）、７１，７１ａ，７１ｂ：圧接体、７２：圧接ネジ、７２ａ：油圧シリンダ、７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ，７２ｅ：ピストン、７３ａ：ピストンロッド、７４ａ：シリンダケーシング、７５ｃ，７５ｅ：補強部材、７７：パッド、７９：止め具、８０：油圧ポンプ、８０ｂ：空気圧発生装置、９１：コイルバネ（付勢部材）

【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線回りに回転する回転体に作業治具を取り付ける治具取付装置において、
前記回転体における前記回転軸線回りの外周を囲み、前記作業治具を取り付けるための治具取付部が形成されている環状のフレームと、
環状の前記フレームに、該フレームの周方向に間隔をあけて複数設けられ、端部が該フレームの径方向に移動して前記回転体の外周面に圧接可能な圧接体と、
を備えていることを特徴とする治具取付装置。
【請求項２】
請求項１に記載の治具取付装置において、
環状の前記フレームには、内周側から外周側に向って凹んだ複数のシリンダ室が形成されていると共に、該外周側から該シリンダ室内に駆動流体を供給する流体供給孔が形成され、
前記圧接体は、前記シリンダ室に挿入され、該シリンダ室から前記径方向における前記内周側に出没可能なピストンを有する、
ことを特徴とする治具取付装置。
【請求項３】
請求項２に記載の治具取付装置において、
前記ピストンの少なくとも前記内周側の面を含む部分は、粘弾性材で形成されている、
ことを特徴とする治具取付装置。
【請求項４】
請求項３に記載の治具取付装置において、
前記ピストンは、前記粘弾性材で形成されたピストン本体と、該ピストンの移動方向に対して垂直な方向における該ピストンの剛性を高める補強部材と、を有する、
ことを特徴とする治具取付装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一項に記載の治具取付装置において、
前記シリンダ室内から前記内周側へ移動した前記ピストンを前記外周側へ付勢する付勢部材を備えている、
ことを特徴とする治具取付装置。
【請求項６】
請求項１に記載の治具取付装置において、
環状の前記フレームには、外周側から内周側に貫通した複数のネジ孔が形成され、
前記圧接体は、前記ネジ孔に螺合可能な圧接ネジを有する、
ことを特徴とする治具取付装置。
【請求項７】
請求項６に記載の回転体の治具取付装置において、
前記圧接体は、前記圧接ネジと、該圧接ネジの先端部に取り付けられ、前記回転体の前記外周面に圧接可能なパッドと、を有する、
ことを特徴とする回転体の治具取付装置。
【請求項８】
請求項１に記載の治具取付装置において、
前記圧接体は、流体圧シリンダを有し、
前記流体圧シリンダは、シリンダケーシングと、該シリンダケーシング内で往復移動可能なピストンと、該ピストンに固定され、該シリンダケーシングから該ピストンの往復移動方向の一方の側に突出しているピストンロッドと、を有し、
環状の前記フレームには、外周側から内周側に貫通した複数の圧接体挿通孔が形成され、
前記流体圧シリンダの前記シリンダケーシングは、前記ピストンロッドが前記圧接体挿通孔に挿通されて前記内周側を向くように、前記フレームに固定されている、
ことを特徴とする治具取付装置。
【請求項９】
請求項８に記載の治具取付装置において、
前記圧接体は、前記流体圧シリンダと、該流体圧シリンダの前記ピストンロッドの先端部に取り付けられ、前記回転体の前記外周面に圧接可能なパッドと、を有する、
ことを特徴とする治具取付装置。
【請求項１０】
請求項７又は９に記載の治具取付装置において、
前記パッドの少なくとも前記内周側に面を含む部分は、粘弾性材で形成されている
ことを特徴とする治具取付装置。
【請求項１１】
請求項３又は１０に記載の治具取付装置において、
前記粘弾性材は、ゴムである、
ことを特徴とする治具取付装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の治具取付装置において、
前記回転体は、前記回転軸線を通る貫通孔が形成されているインペラであり、
前記作業治具は、
前記インペラの前記貫通孔に回転軸の一方の端部が挿通された状態で、該一方の端部にインペラナットを捩じ込む流体圧レンチが取り付けられる治具であり、
前記インペラナットが相対回転不能に嵌合するナット側嵌合穴、及び前記流体圧レンチの出力端が相対回転不能に嵌合するレンチ側嵌合穴が形成されているナットランナと、
前記出力端が前記レンチ側嵌合穴に嵌合している前記流体レンチの反力を受ける反力受け部、前記ナットランナの前記レンチ側嵌合穴が形成されている側の端部が相対回転可能に挿通されるランナ挿通孔、及び治具取付ボルトが挿通されるボルト孔が形成されているナットランナ支持板と、
を有しており、
前記フレームの前記治具取付部は、前記ナットランナ支持板の前記ボルト孔に挿通された前記治具取付ボルトが捩じ込まれる治具取付ネジ孔である、
ことを特徴とする治具取付装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の治具取付装置と、
前記作業治具と、
を備えていることを特徴とするインペラナット締緩装置。

【図１】