以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
<隔離弁ユニット>
図1は、隔離弁ユニットを表す正面図、図2は、隔離弁ユニットを表す側面図である。
図1および図2に示すように、ペネトレーションを構成する既設配管100は、既設配管本体101の端部にフランジ部102が設けられて構成される。なお、既設配管100は、端部に1個または複数の接続配管が接続されることもある。
隔離弁ユニット120は、既設配管100のフランジ部102に対して着脱自在である。既設配管100に隔離弁ユニット120が装着されることで、隔離弁ユニット120に対して一方側(既設配管100側)の区域と他方側の区域に区画される。例えば、一方側の区域は、人は近づけずに管理することができない高放射線区域であり、他方の区域は、隔離弁ユニット120により一方側から遮断することで、人が近づけるかもしれない管理することができる低放射線区域である。
なお、以下の説明にて、既設配管100と隔離弁ユニット120は、軸心O1を中心とする同心状に配置される。ここで、軸心O1の方向は、水平方向Xであり、水平方向X(軸心O1)に直交する水平方向は、水平方向Yであり、水平方向Xおよび水平方向Yに直交する鉛直方向は、鉛直方向Zである。
隔離弁ユニット120は、隔壁部121と、隔離弁122と、第1配管部123と、第2配管部124と、クランプ装置(可動部)125と、着座装置(可動部)126とを備える。
隔壁部121は、長方形状をなし、鉛直方向Zに沿って配置される。隔壁部121は、例えば、原子炉格納容器の隔壁(図示略)に固定される。隔壁部121は、下部に水平方向Xに沿って貫通孔131が設けられる。隔離弁122は、隔壁部121の内部に配置され、鉛直方向Zに沿って移動自在に支持される。隔離弁122は、図示しない昇降装置により鉛直方向Zに沿って移動可能である。隔離弁122は、昇降装置により、上方に移動して貫通孔131を開放する開放位置と、下方に移動して貫通孔131を閉止する閉止位置とに移動可能である。隔離弁122が閉止位置に位置するとき、管理区域と一般区域が遮断される。一方、隔離弁122が開放位置に位置するとき、管理区域と一般区域が連通され、管理区域と一般区域との間で各種機器の搬入と搬出が可能となる。
隔壁部121は、軸心O1の一方側(図1の右方側)の面121aに第1配管部123が連結され、軸心O1の他方側(図1の左方側)の面121bに第2配管部124が連結される。第1配管部123と第2配管部124と貫通孔131は、軸心O1を中心とする同心状に配置される。第1配管部123は、端部にフランジ部132が設けられ、第2配管部124は、端部にフランジ部133が設けられる。隔離弁ユニット120は、第1配管部123のフランジ部132が既設配管100のフランジ部102に密着して接合可能である。
クランプ装置125は、第1配管部123に配置される。クランプ装置125は、第1配管部123の外周部に周方向に間隔を空けて複数(例えば、4個)配置される。クランプ装置125は、駆動部141と、クランプ爪142と、駆動力伝達部143と、駆動力入力部144とを有する。
複数の駆動部141は、第1配管部123の外周部に周方向に間隔を空けて配置される。クランプ爪142は、各駆動部141におけるフランジ部132側に配置される。駆動部141は、クランプ爪142を開閉可能である。クランプ爪142は、既設配管100のフランジ部102がフランジ部132に接触するようにクランプするクランプ位置と、既設配管100のフランジ部102のクランプを解除する解除位置とに移動可能である。駆動力入力部144は、隔壁部121に設けられ、面121b側、つまり、水平方向Xの一方側に突出する。駆動力伝達部143は、駆動力入力部144と駆動部141とを駆動連結する。例えば、駆動力入力部144に正駆動力、つまり、正回転力が入力すると、正回転力は、駆動力伝達部143を介して駆動部141に伝達され、駆動部141は、クランプ爪142をクランプ位置に移動する。一方、駆動力入力部144に逆駆動力、つまり、逆回転力が入力すると、逆回転力は、駆動力伝達部143を介して駆動部141に伝達され、駆動部141は、クランプ爪142を解除位置に移動する。
着座装置126は、隔壁部121に配置される。着座装置126は、隔壁部121における水平方向Yの両側に配置される。着座装置126は、駆動部151と、脚部152と、駆動力伝達部153と、駆動力入力部154とを有する。
2個の駆動部151は、隔壁部121の両側に配置される。脚部152は、各駆動部151における鉛直方向Zの下方側に配置される。駆動部151は、脚部152を昇降可能である。脚部152は、床面Gに着座する着座位置と、床面Gから上方に離間した離間位置とに移動可能である。駆動力入力部154は、隔壁部121側方で、鉛直方向Zの上方側に突出する。駆動力伝達部153は、駆動力入力部154と駆動部151とを駆動連結する。例えば、駆動力入力部154に正駆動力、つまり、正回転力が入力すると、正回転力は、駆動力伝達部153を介して駆動部151に伝達され、駆動部151は、脚部152を着座位置に移動する。一方、駆動力入力部154に逆駆動力、つまり、逆回転力が入力すると、逆回転力は、駆動力伝達部153を介して駆動部151に伝達され、駆動部151は、脚部を離間位置に移動する。
図3は、架台に支持された隔離弁ユニットを表す正面図である。
図3に示すように、隔離弁ユニット120は、所定の位置で架台160に支持される。架台160は、枠体161と、車輪162と、円板部163とを有する。
枠体161は、鉛直方向Zの上方と水平方向Xの一方が開放された枠形状をなす。車輪162は、枠体161の下部の四方に装着される。各車輪162は、昇降装置164により昇降可能である。架台160は、車輪162により床面G上を走行可能であると共に、枠体161を床面G上に載置可能である。円板部163は、一方が開放された枠体161の他方の内側に固定される。隔離弁ユニット120は、架台160に搭載される。隔離弁ユニット120は、枠体161の内部に配置され、第1配管部123のフランジ部132が円板部163に接触するように、クランプ装置125が円板部163をクランプする。
<隔離弁ユニットの着脱装置>
図4は、本実施形態の隔離弁ユニットの着脱装置を表す正面図である。隔離弁ユニットの着脱装置10は、取付対象物である既設の配管に対して隔離弁ユニット120の着脱を行う。
隔離弁ユニットの着脱装置10は、走行台車11と、第1駆動力伝達装置12と、第2駆動力伝達装置13とを備える。なお、隔離弁ユニットの着脱装置10は、一般区域から遠隔操作可能である。そのため、隔離弁ユニットの着脱装置10は、図示しないが、一般区域に設置される操作装置との間で通信が可能な通信装置を有する。通信装置は、有線または無線である。一般区域にいる作業者は、操作装置を用いて走行台車11の走行制御と、第1駆動力伝達装置12および第2駆動力伝達装置13の駆動制御とが可能となっている。
走行台車11は、第1台車21と、第2台車22と、第3台車23とを有する。第1台車21と第2台車22は、連結部材24により連結され、第2台車22と第3台車23は、連結部材25により連結される。第1台車21と第2台車22と第3台車23は、それぞれ下部に左右一対の車輪26,27,28が装着される。第1台車21の車輪26は、図示しない駆動装置により駆動回転可能である。また、第1台車21の車輪26は、図示しない操舵装置により操舵可能である。走行台車11は、遠隔操作により第1台車21の車輪26を操舵および駆動することで、床面G上を走行可能である。また、走行台車11は、前部に隔離弁ユニット120を支持可能な台座部29が設けられる。台座部29は、Y方向に沿う支持ピン29aにより走行台車11に回動自在に支持され、ロードセル29bにより荷重を検出可能である。
第1台車21は、上部に第1駆動力伝達装置12が搭載される。第1駆動力伝達装置12は、クランプ装置125の駆動力入力部144に駆動力(回転力)を伝達可能である。第1駆動力伝達装置12は、4個のクランプ装置125に対して4個設けられる。第1台車21は、前部の両側に第2駆動力伝達装置13が搭載される。第2駆動力伝達装置13は、着座装置126の駆動力入力部154に駆動力(回転力)を伝達可能である。第2駆動力伝達装置13は、2個の着座装置126に対して2個設けられる。
なお、走行台車11は、第1台車21側が前部であり、第3台車23側が後部である。走行台車11は、水平方向Xに沿って移動し、図4にて、右方への移動が前進であり、左方への移動が後退である。以下の説明では、走行台車11に対して前部の第1台車21側を前方とし、後部の第3台車23側を後方として説明する。
<第1駆動力伝達装置の構成>
図5は、本実施形態の第1駆動力伝達装置を表す側面図、図6は、第1駆動力伝達装置を表す正面図である。
図5および図6に示すように、第1駆動力伝達装置12は、架台31と、第1移動体32と、第1駆動装置33と、第1駆動力伝達部材34と、第1ソケット35とを備える。
架台31は、第1台車21(図4参照)の上部に水平方向Xに沿って固定される。架台31は、上部にエアシリンダ41が固定される。第1移動体32は、エアシリンダ41により水平方向Xに沿って移動可能である。エアシリンダ41は、ロッドレスシリンダであって、レール部41aに第1移動体32が移動自在に支持される。エアシリンダ41は、エアの給排により作動し、第1移動体32をレール部41aに沿って移動することで、第1移動体32を前進および後退可能である。なお、第1移動体32を水平方向Xに移動する駆動装置は、エアシリンダ41に限らず、油圧シリンダやボールねじ機構、ラックおよびピニオン機構などであってもよい。
第1移動体32は、上部に移動テーブル42が固定される。移動テーブル42は、水平方向Xに沿って長く、上部に鉛直方向Zに沿うフランジ部42a,42bが水平方向Xに間隔を空けて設けられる。第1駆動装置33は、移動テーブル42における水平方向Xの後部に固定される。第1駆動装置33は、水平方向Xに平行な軸心O2を中心として駆動回転可能な出力軸43を有する。第1駆動力伝達部材34は、可撓性を有するフレキシブルシャフトである。フレキシブルシャフトは、例えば、インナーシャフトと、アウターチューブとから構成される。インナーシャフトは、1本のワイヤに数層のワイヤを巻き付けて製作され、伝達トルクに応じてワイヤ数、ワイヤ層の数、ワイヤの直径、材質、ワイヤ間の間隔などが設定される。アウターチューブは、インナーシャフトの外周部を被覆するものである。
第1駆動力伝達部材34は、軸心O2の方向に沿って配置され、基端部が第1駆動装置33の出力軸43の先端部に連結される。第1駆動力伝達部材34は、フランジ部42a,42bを貫通する。フランジ部42aは、第1駆動力伝達部材34の軸方向の荷重を支持するベアリングケースとして機能し、フランジ部42bは、第1駆動力伝達部材34の径方向の移動を阻止するサポートとして機能する。第1ソケット35は、第1駆動力伝達部材34の先端部に連結される。第1ソケット35は、クランプ装置125の駆動力入力部144(図1参照)に係脱可能である。すなわち、第1駆動装置33は、出力軸43に連結された第1駆動力伝達部材34を介して第1ソケット35を駆動回転可能である。
また、フレキシブルシャフトにより構成される第1駆動力伝達部材34は、可撓性を有することから、第1ソケット35が連結された先端部側が下方に垂れ下がりやすい。そのため、第1駆動力伝達装置12は、第1駆動力伝達部材(フレキシブルシャフト)34の先端部側を鉛直方向Zの上方に付勢する付勢部材44を有する。
さらに、第1駆動力伝達装置12は、第1駆動力伝達部材(フレキシブルシャフト)34の先端部側の下部を支持する下部支持部材45が設けられる。そして、第1駆動力伝達装置12は、ソケット35が駆動力入力部144に係止するとき、具体的には、係止し始めるときに下部支持部材45による第1駆動力伝達部材34の先端部側の下部の支持を解除する支持解除機構46が設けられる。
すなわち、移動テーブル42は、水平方向Xの前部に取付部材51が固定され、取付部材51は、水平方向Xの前方側に延出する連結ロッド52の基端部が固定される。また、移動テーブル42は、フランジ部42a,42bの上部に後部天井板53が固定される。架台31は、上部におけるエアシリンダ41より前方側にガイドレール54が固定される。ガイドレール54は、水平方向Xに沿って配置される。補助移動体55は、ガイド部55aがガイドレール54のレール部54aに移動自在に支持される。そのため、補助移動体55は、ガイドレール54に沿って前進および後退可能である。
補助移動体55は、上部に補助テーブル56が固定される。補助テーブル56は、上部に一対の縦壁部57が配置されてX方向に沿って移動自在に支持され、一対の縦壁部57の上部に前部天井板58が固定される。一対の縦壁部57は、第1駆動力伝達部材34の両側に位置する。そして、後部天井板53と前部天井板58は、連結部材59により連結される。前部天井板58は、L字形状をなす支持部材60が固定される。一方、第1駆動力伝達部材34は、前端部が円板部材61を貫通する。第1駆動力伝達部材34と円板部材61とは、相対回転自在である。支持部材60と円板部材61との間に付勢部材44が設けられる。付勢部材44は、例えば、引張コイルばねであって、上端部が支持部材60の連結部60aに連結され、下端部が円板部材61の連結部61aに連結される。
また、第1駆動力伝達部材34は、円板部材61より後方側に支持円板62が固定される。下部支持部材45は、補助テーブル56の前部に固定される。下部支持部材45は、半円のリング形状をなし、内周側に半円形状をなす支持面45aが設けられる。下部支持部材45は、支持面45aが支持円板62の外周面62aを支持可能である。
さらに、補助テーブル56は、後部に貫通孔(図示略)を有する支持部材63が固定される。移動テーブル42から延出される連結ロッド52は、支持部材63の貫通孔に挿通する。圧縮コイルばね64は、連結ロッド52の外側に巻き付けられ、取付部材51と支持部材63と間に配置される。圧縮コイルばね64は、第1移動体32と補助移動体55との間に配置され、両者が離間する方向、つまり、第1移動体32に対して補助移動体55が前進する方向に付勢する。そのため、補助移動体55に支持された下部支持部材45は、支持円板62に接触する方向に付勢支持される。支持解除機構46は、連結ロッド52と圧縮コイルばね64と位置規制ロッド65などにより構成される。位置規制ロッド65は、基端部が補助移動体55の前部に固定され、先端部が水平方向Xに沿って前方に延出される。なお、架台31は、補助移動体55の後退位置を規制するストッパ66が設けられる。
そのため、第1駆動力伝達部材34は、先端部側の支持円板62が補助移動体55の下部支持部材45に支持されることで、下方への垂れ下がりが防止される。第1移動体32と共に第1駆動力伝達部材34が前進し、位置規制ロッド65の先端部が隔離弁ユニット120の隔壁部121(図1参照)に当接すると、補助移動体55の前進が阻止される。すると、下部支持部材45に対して第1駆動力伝達部材34の支持円板62が前進し、下部支持部材45による支持が解除される。このとき、圧縮コイルばね64が押し潰されることで、第1移動体32と補助移動体55の相対移動が許容される。また、第1駆動力伝達部材34は、円板部材61が付勢部材44に支持されることで、下方への垂れ下がりが防止される。
<第1ソケットと第1駆動力入力部>
図7は、第1ソケットと第1駆動力入力部との関係を表す断面図である。
隔離弁ユニット120(図1参照)は、隔壁部121の面121b側にクランプ装置125の駆動力入力部144が設けられる。駆動力入力部144は、面121bから水平方向Xに沿って突出する。駆動力入力部144は、六角部(係止部)144aと、テーパ部144bとを有する。六角部144aは、軸心O2を中心とする正六角形状をなす。テーパ部144bは、六角部144aの先端部に一体に設けられ、六角先細形状をなす。
第1ソケット35は、六角孔(係止孔)35aと、拡径部35bと、空洞部35cとを有する。六角孔35aは、軸心O2を中心とする正六角形状をなす。拡径部35bは、六角孔35aの先端部に一体に設けられ、先端に向けて内径が大きくなる円錐台形状をなす。空洞部35cは、六角孔35aの基端部に一体に設けられ、六角孔35aより大径の円柱形状をなす。
第1ソケット35が水平方向Xに沿って駆動力入力部144に向けて移動するとき、第1ソケット35は、六角孔35aが駆動力入力部144の六角部144aに嵌合することで係止可能である。このとき、第1ソケット35と駆動力入力部144の間にずれが生じているとき、第1駆動力伝達部材34が屈曲することで、第1ソケット35は、拡径部35bが駆動力入力部144のテーパ部144bに案内されて六角孔35aが駆動力入力部144の六角部144aに嵌合することができる。第1ソケット35が駆動力入力部144に係止すると、第1ソケット35と駆動力入力部144とは、一体回転可能となる。
<第1駆動力伝達装置の作動>
図8は、第1駆動力伝達装置の作動状態を表す正面図、図9は、第1ソケットと第1駆動力入力部との係止状態を表す概略図である。
図5に示すように、エアシリンダ41が作動し、第1移動体32を水平方向Xに沿って前進させると、第1移動体32の移動テーブル42に支持された第1駆動装置33と第1駆動力伝達部材34と第1ソケット35が同方向に前進する。このとき、移動テーブル42に連結部材59を介して連結された支持部材60も前進し、第1駆動力伝達部材34は、前端部が付勢部材44により支持された状態が維持される。また、第1移動体32は、前進時に圧縮コイルばね64を介して補助移動体55を前方に押圧し、第1移動体32と補助移動体55が一体となって前進する。そのため、第1駆動力伝達部材34は、支持円板62が補助移動体55の下部支持部材45に支持されることで、下方への垂れ下がりが防止される。
図8に示すように、第1移動体32に支持された第1駆動装置33と第1駆動力伝達部材34と第1ソケット35が前進すると、補助移動体55から前方に延出された位置規制ロッド65の先端部が隔離弁ユニット120の隔壁部121に当接する。すると、補助移動体55の前進が阻止され、第1移動体32の前進が継続される。すなわち、前進移動が停止された補助移動体55の支持部材63に対して、第1移動体32の連結ロッド52が前進し、圧縮コイルばね64が押し潰されることで、第1移動体32の前進が許容される。このとき、補助移動体55に固定された下部支持部材45に対して、第1駆動力伝達部材34が前進することで、下部支持部材45による支持円板62を介した第1駆動力伝達部材34の下部支持が解除される。但し、第1駆動力伝達部材34は、円板部材61が付勢部材44に支持されることで、下方への垂れ下がりが防止される。
そして、第1移動体32がさらに前進すると、第1駆動力伝達部材34の先端部に連結された第1ソケット35が駆動力入力部144に嵌合して係止する。但し、図9に示すように、第1ソケット35の軸心O2と、駆動力入力部144の軸心O21が、例えば、第1ソケット35および駆動力入力部144の径方向に距離D1だけずれが生じていることがある。このとき、図7に示すように、第1ソケット35は、拡径部35bが駆動力入力部144のテーパ部144bに案内され、第1駆動力伝達部材34が屈曲することで距離D1だけずれて六角孔35aが駆動力入力部144の六角部144aに嵌合することができる。第1ソケット35が駆動力入力部144に係止した状態で、第1駆動装置33を駆動すると、駆動力が第1駆動力伝達部材34および第1ソケット35を介して駆動力入力部144に伝達され、駆動力入力部144が回転することでクランプ装置125(図1参照)を作動することができる。
なお、ここでは、第1ソケット35の軸心O2と駆動力入力部144の軸心O21が径方向に距離D1だけずれが生じている場合について説明したが、第1ソケット35の軸心O2と駆動力入力部144の軸心O21との角度にずれが生じていたり、周方向にずれが生じていたりすることがある。この場合であっても、第1駆動力伝達部材34が屈曲することでずれが吸収され、第1ソケット35が駆動力入力部144に嵌合することができる。
<第2駆動力伝達装置の構成>
図10は、本実施形態の第2駆動力伝達装置を表す側面図である。
図10に示すように、第2駆動力伝達装置13は、架台71と、第2移動体72と、第2駆動装置73と、第2駆動力伝達部材74と、第2ソケット75とを備える。
架台71は、第1台車21(図4参照)の前部に鉛直方向Zに沿って固定される。架台71は、側部にエアシリンダ81が固定される。第2移動体72は、エアシリンダ81により鉛直方向Zに沿って移動可能である。エアシリンダ81は、ロッドレスシリンダであって、レール部81aに第2移動体72が移動自在に支持される。エアシリンダ81は、エアの給排により作動し、第2移動体72をレール部81aに沿って移動することで、第2移動体72を前進(下降)および後退(上昇)可能である。なお、第2移動体72を鉛直方向Zに移動する駆動装置は、エアシリンダ81に限らず、油圧シリンダやボールねじ機構、ラックおよびピニオン機構などであってもよい。
第2移動体72は、側部に移動テーブル82が固定される。移動テーブル82は、鉛直方向Zに沿って長く、水平方向Xに沿うフランジ部82a,82bが鉛直方向Zに間隔を空けて設けられる。第2駆動装置73は、移動テーブル82における鉛直方向Zの上部に固定される。第2駆動装置73は、鉛直方向Zに平行な軸心O3を中心として駆動回転可能な出力軸83を有する。第2駆動装置73は、出力軸83がフランジ部82a,82bを貫通して延出される。第2駆動力伝達部材74は、可撓性を有するカップリングである。第2駆動力伝達部材74は、2個のカップリング74a,74bが連結部材74cにより連結されて構成される。なお、第2駆動力伝達部材74は、2個のカップリング74a,74bにより構成するものに限らず、1個でも3個以上であってもよい。
第2駆動力伝達部材74は、軸心O3の方向に沿って配置され、基端部が第2駆動装置73の出力軸83の先端部に連結される。第2ソケット75は、第2駆動力伝達部材74の先端部に連結される。第2ソケット75は、着座装置126の駆動力入力部154(図1参照)に係脱可能である。すなわち、第2駆動装置73は、出力軸83に連結された第2駆動力伝達部材74を介して第2ソケット75を駆動回転可能である。
また、第2駆動力伝達装置13は、第2移動体72を上昇させる上昇装置84が設けられる。上昇装置84は、ケーブル85と、巻き上げ機構(図示略)とを有する。ケーブル85は、一端に連結された連結部85aが移動テーブル82に固定された連結ブラケット82cに連結される。ケーブル85は、他端部が上方に延出され、第1台車21(図4参照)に搭載された巻き上げ機構(例えば、ウインチ)に連結される。例えば、上昇装置84は、エアシリンダ81の故障時に作動させる。すなわち、エアシリンダ81により第2移動体72を上昇させることができないとき、巻き上げ機構によりケーブル85を巻き取ることで、第2移動体72を強制的に上昇させ、第2ソケット75と駆動力入力部154との係止を解除する。
<第2ソケットと第2駆動力入力部>
図11は、第2ソケットと第2駆動力入力部との関係を表す断面図である。
隔離弁ユニット120(図1参照)は、隔壁部121の側部に着座装置126の駆動力入力部154が設けられる。駆動力入力部154は、駆動力伝達部153から鉛直方向Zの上方に向けて突出する。駆動力入力部154は、六角部(係止部)154aと、テーパ部154bとを有する。六角部154aは、軸心O3を中心とする正六角形状をなす。テーパ部154bは、六角部154aの先端部に一体に設けられ、六角先細形状をなす。
第2ソケット75は、本体部75aと、円筒部75bとを有する。本体部75aは、基端部が第2駆動力伝達部材74の先端部に連結され、先端部に円筒部75bが連結される。円筒部75bは、六角孔(係止孔)75cと、拡径部75dとを有する。六角孔75cは、軸心O3を中心とする正六角形状をなす。拡径部75dは、六角孔75cの先端部に一体に設けられ、先端に向けて内径が大きくなる円錐台形状をなす。
第2ソケット75が鉛直方向Zの下方に沿って駆動力入力部154に向けて移動するとき、第2ソケット75は、六角孔75cが駆動力入力部154の六角部154aに嵌合することで係止可能である。このとき、第2ソケット75と駆動力入力部154との間にずれが生じているとき、第2駆動力伝達部材74が屈曲することで、第2ソケット75は、拡径部75dが駆動力入力部154のテーパ部154bに案内されて六角孔75cが駆動力入力部154の六角部154aに嵌合することができる。第2ソケット75が駆動力入力部154に係止すると、第2ソケット75と駆動力入力部154とは、一体回転可能となる。
<第2駆動力伝達装置の作動>
図12は、第2ソケットと第2駆動力入力部との係止状態を表す概略図である。
図10に示すように、エアシリンダ81が作動し、第2移動体72を鉛直方向Zに沿って下降させると、第2移動体72の移動テーブル82に支持された第2駆動装置73と第2駆動力伝達部材74と第2ソケット75が同方向に下降する。第2移動体72に支持された第2駆動装置73と第2駆動力伝達部材74と第2ソケット75が前進(下降)すると、第2駆動力伝達部材74の先端部に連結された第2ソケット75が駆動力入力部154に嵌合して係止する。
但し、図12に示すように、第2ソケット75の軸心O3と、駆動力入力部154の軸心O31が、例えば、第2ソケット75および駆動力入力部154の径方向に距離D2だけずれが生じていることがある。このとき、図11に示すように、第2ソケット75は、拡径部75dが駆動力入力部154のテーパ部154bに案内され、第2駆動力伝達部材74が屈曲することで距離D2だけずれて六角孔75cが駆動力入力部154の六角部154aに嵌合することができる。第2ソケット75が駆動力入力部154に係止した状態で、第2駆動装置73を駆動すると、駆動力が第2駆動力伝達部材74および第2ソケット75を介して駆動力入力部154に伝達され、駆動力入力部154が回転することで着座装置126(図1参照)を作動することができる。
なお、ここでは、第2ソケット75の軸心O3と駆動力入力部154の軸心O31が径方向に距離D2だけずれが生じている場合について説明したが、第2ソケット75の軸心O3と駆動力入力部154の軸心O31との角度にずれが生じていたり、周方向にずれが生じていたりすることがある。この場合であっても、第2駆動力伝達部材74が屈曲することでずれが吸収され、第2ソケット75が駆動力入力部154に嵌合することができる。
<隔離弁ユニットの着脱方法>
図13および図14は、本実施形態の隔離弁ユニットの着脱方法を表すフローチャートである。図13は、架台160に取付けられた隔離弁ユニット120を着脱装置10が取外して保持する方法を表し、図14は、着脱装置10が保持した隔離弁ユニット120を既設配管100に取付ける方法を表す。
まず、架台160に取付けられた隔離弁ユニット120を着脱装置10が取外して保持する方法について説明する。図3に示すように、隔離弁ユニット120は、所定の位置で架台160に支持されている。このとき、隔離弁ユニット120は、クランプ装置125により架台160の円板部163をクランプしている。図13に示すように、ステップS11にて、隔離弁ユニットの着脱装置10を架台160に支持された隔離弁ユニット120まで移動する。ステップS12にて、着脱装置10が隔離弁ユニット120を保持できる位置に、着脱装置10を位置決めする。そして、ステップS13にて、着脱装置10により隔離弁ユニット120を保持する。このとき、着脱装置10は、図4に二点鎖線で示すように、台座部29で隔離弁ユニット120の下部を支持し、図示しない係止部により隔離弁ユニット120の上部を保持する。
着脱装置10が隔離弁ユニット120を保持したとき、クランプ装置125の駆動力入力部144に対する第1ソケット35の位置と、着座装置126の駆動力入力部155に対する第2ソケット75の位置とが規定される。すなわち、図7に示すように、軸心O2上に駆動力入力部144と第1ソケット35がおおよそ位置し、図11に示すように、軸心O3上に駆動力入力部154と第2ソケット75がおおよそ位置する。ステップS14にて、エアシリンダ41を伸長し、第1移動体32を前進させる。すると、第1駆動装置33と第1駆動力伝達部材34と第1ソケット35が駆動力入力部144に向けて前進する。
ステップS15にて、第1ソケット35が前進して駆動力入力部144に至ると、第1ソケット35が駆動力入力部144に嵌合して係止する。このとき、第1ソケット35の軸心と駆動力入力部144の軸心がずれていると、第1駆動力伝達部材34が屈曲することでずれを吸収し、第1ソケット35が駆動力入力部144に嵌合することとなる。ステップS16にて、第1ソケット35が駆動力入力部144に係止した状態で、第1駆動装置33を駆動し、第1駆動力伝達部材34を介して第1ソケット35を逆回転させる。すると、ステップS17にて、第1ソケット35と共に駆動力入力部144が逆回転し、回転力が駆動力に変換され、クランプ装置125が作動する。すなわち、ステップS18にて、クランプ装置125による架台160の円板部163のクランプが解除される。そして、クランプ装置125による架台160の円板部163のクランプが解除されると、ステップS19にて、第1駆動装置33を停止して第1ソケット35の逆回転を停止する。
ステップS20にて、エアシリンダ81を伸長し、第2移動体72を下降させる。すると、第2駆動装置73と第2駆動力伝達部材74と第2ソケット75が駆動力入力部154に向けて下降する。ステップS21にて、第2ソケット75が下降して駆動力入力部154に至ると、第2ソケット75が駆動力入力部154に嵌合して係止する。このとき、第2ソケット75の軸心と駆動力入力部154の軸心がずれていると、第2駆動力伝達部材74が屈曲することでずれを吸収し、第2ソケット75が駆動力入力部154に嵌合することとなる。ステップS22にて、第2ソケット75が駆動力入力部154に係止した状態で、第2駆動装置73を駆動し、第2駆動力伝達部材74を介して第2ソケット75を逆回転させる。すると、ステップS23にて、第2ソケット75と共に駆動力入力部154が逆回転し、回転力が駆動力に変換され、着座装置126が作動する。すなわち、ステップS24にて、着座装置126の脚部152が上昇することで、架台160に対する隔離弁ユニット120の着座が解除される。そして、隔離弁ユニット120の着座が解除されると、ステップS25にて、第2駆動装置73を停止して第2ソケット75の逆回転を停止する。
着脱装置10は、架台160による隔離弁ユニット120の保持が解除されると、隔離弁ユニット120を搭載して据え付け位置まで移動する。このとき、第1駆動力伝達装置12の第1ソケット35は、クランプ装置125の駆動力入力部144に係止し、第2駆動力伝達装置13の第2ソケット75は、着座装置126の駆動力入力部155に係止している。
次に、着脱装置10が保持した隔離弁ユニット120を既設配管100に取付ける方法について説明する。図14に示すように、ステップS31にて、着脱装置10は、隔離弁ユニット120を搭載して据え付け位置まで移動し、隔離弁ユニット120を既設配管100のフランジ部102への取付位置に位置決めする。ステップS32にて、第1ソケット35が駆動力入力部144に係止した状態で、第1駆動装置33を駆動し、第1駆動力伝達部材34を介して第1ソケット35を正回転させる。すると、ステップS33にて、第1ソケット35と共に駆動力入力部144が正回転し、回転力が駆動力に変換され、クランプ装置125が作動する。すなわち、ステップS34にて、クランプ装置125が既設配管100のフランジ部102をクランプし、隔離弁ユニット120を既設配管100に取付ける。そして、クランプ装置125が既設配管100のフランジ部102をクランプすると、ステップS35にて、第1駆動装置33を停止して第1ソケット35の正回転を停止する。
ステップS36にて、第2ソケット75が駆動力入力部154に係止した状態で、第2駆動装置73を駆動し、第2駆動力伝達部材74を介して第2ソケット75を正回転させる。すると、ステップS37にて、第2ソケット75と共に駆動力入力部154が正回転し、回転力が駆動力に変換され、着座装置126が作動する。すなわち、ステップS38にて、着座装置126の脚部152が床面Gに設置することで、隔離弁ユニット120を着座させて支持する。そして、隔離弁ユニット120が着座されると、ステップS39にて、第2駆動装置73を停止して第2ソケット75の正回転を停止する。
その後、ステップS40にて、エアシリンダ41を収縮して第1ソケット35を後退させる。また、ステップS41にて、エアシリンダ81を収縮して第2ソケット75を上昇させる。そして、ステップS42にて、隔離弁ユニットの着脱装置10を後退させ、隔離弁ユニット120から離れる。
また、既設配管100に取付けられた隔離弁ユニット120を着脱装置10が取外して保持し、着脱装置10が保持した隔離弁ユニット120を架台160に取付ける方法について説明する。隔離弁ユニット120の取外し方法は、隔離弁ユニット120を取付け方法とほぼ同様であるが、クランプ装置125と着座装置126の作動順序が逆になると共に、ソケット35,75の回転方向が逆方向になる。
すなわち、隔離弁ユニットの着脱装置10を移動し、既設配管100に取付けられた隔離弁ユニット120に対して位置決めする。このとき、着脱装置10は、台座部29で隔離弁ユニット120の下部を支持し、係止部により隔離弁ユニット120の上部を保持する。ここで、第2ソケット75を下降して駆動力入力部154に係止する。このとき、第2ソケット75の軸心と駆動力入力部154の軸心がずれていると、第2駆動力伝達部材74が屈曲することでずれを吸収し、第2ソケット75が駆動力入力部154に嵌合する。第2ソケット75が駆動力入力部154に係止した状態で、第2駆動装置73を駆動し、第2ソケット75を逆回転させる。すると、駆動力入力部154が回転し、回転力が駆動力に変換され、着座装置126が作動する。すなわち、着座装置126による隔離弁ユニット120の着座が解除される。
続いて、第1ソケット35を前進して駆動力入力部144に係止する。このとき、第1ソケット35の軸心と駆動力入力部144の軸心がずれていると、第1駆動力伝達部材34が屈曲することでずれを吸収し、第1ソケット35が駆動力入力部144に嵌合する。第1ソケット35が駆動力入力部144に係止した状態で、第1駆動装置33を駆動し、第1ソケット35を逆回転させる。すると、駆動力入力部144が回転し、回転力が駆動力に変換され、クランプ装置125が作動する。すなわち、クランプ装置125による既設配管100のフランジ部102のクランプが解除される。なお、既設配管100から隔離弁ユニット120を取外すとき、着座装置126を解除してからクランプ装置125を解除したが、クランプ装置125を解除してから着座装置126を解除してもよい。
その後、エアシリンダ41を収縮して第1ソケット35を後退させる。また、エアシリンダ81を収縮して第2ソケット75を上昇させる。そして、隔離弁ユニットの着脱装置10が隔離弁ユニット120を保持した状態で後退させ、既設配管100から離れる。その後、着脱装置10は、隔離弁ユニット120を保持した状態で架台160まで移動し、隔離弁ユニット120を架台160に取付ける。着脱装置10が保持した隔離弁ユニット120を架台160に取付ける作業は、着脱装置10が架台160に保持された隔離弁ユニット120を架台160から取外す作業の逆の作業であり、着脱装置10が保持した隔離弁ユニット120を既設配管100に取付ける作業と同様である。
[本実施形態の作用効果]
第1の態様に係る駆動力伝達装置は、架台31,71と、架台31,71に軸心O2,O3方向に沿って移動自在に支持される移動体32,72と、移動体32,72に支持されて軸心O2,O3を中心として駆動回転可能な出力軸43,83を有する駆動装置33,73と、可撓性を有して移動体32,72に軸心O2,O3の方向に沿って配置されると共に基端部が出力軸43,83に連結される駆動力伝達部材34,74と、駆動力伝達部材34,74の先端部に連結されて可動部としてのクランプ装置125および着座装置126の駆動力入力部144,154に係脱自在なソケット35,75とを備える。
第1の態様に係る駆動力伝達装置によれば、移動体32,72を移動することで、駆動力伝達部材34,74を介してソケット35,75を移動し、ソケット35,75をクランプ装置125および着座装置126の駆動力入力部144,154に係止することができる。このとき、ソケット35,75と駆動力入力部144,154との間で位置ずれがあっても、駆動力伝達部材34,74が屈曲することでずれを吸収し、ソケット35,75を駆動力入力部144,154に適切に係止することができる。その結果、駆動力入力部144,154に対するソケット35,75の高精度な位置決めを不要として作業性の向上を図ることができる。
第2の態様に係る駆動力伝達装置は、第1の態様に係る駆動力伝達装置であって、さらに、ソケット35,75は、駆動力入力部144,154に係止して一体回転可能な六角孔(係止孔)35a,75cと、六角孔35a,75cより先端部側に設けられる拡径部35b,75dとを有する。これにより、ソケット35,75と駆動力入力部144,154との間で位置ずれがあっても、拡径部35b,75dが案内面となって駆動力入力部144,154に導かれることとなり、ソケット35,75を駆動力入力部144,154に適切に嵌合することができる。
第3の態様に係る駆動力伝達装置は、第1の態様または第2の態様に係る駆動力伝達装置であって、さらに、軸心O2の方向は、水平方向Xであり、駆動力伝達部材34は、フレキシブルシャフトである。これにより、フレキシブルシャフトは、軽量であることから、水平方向Xに配置した場合、変形量を抑制することができる。
第4の態様に係る駆動力伝達装置は、第3の態様に係る駆動力伝達装置であって、さらに、駆動力伝達部材(フレキシブルシャフト)34の先端部側を鉛直方向Zの上方に付勢する付勢部材44が設けられる。これにより、付勢部材44が駆動力伝達部材(フレキシブルシャフト)34の先端部を上方に付勢することで、駆動力伝達部材(フレキシブルシャフト)34の先端部の垂れ下がりを抑制することができる。
第5の態様に係る駆動力伝達装置は、第3の態様または第4の態様に係る駆動力伝達装置であって、さらに、駆動力伝達部材(フレキシブルシャフト)34の先端部側の下部を支持する下部支持部材45が設けられる。これにより、下部支持部材45が駆動力伝達部材(フレキシブルシャフト)34の先端部の下部を支持することで、駆動力伝達部材(フレキシブルシャフト)34の先端部の垂れ下がりを抑制することができる。
第6の態様に係る駆動力伝達装置は、第5の態様に係る駆動力伝達装置であって、さらに、第1ソケット35が駆動力入力部144に係止するときに下部支持部材45による駆動力伝達部材(フレキシブルシャフト)34の先端部側の下部の支持を解除する支持解除機構46が設けられる。これにより、第1ソケット35が駆動力入力部144に係止するとき、下部支持部材45による駆動力伝達部材(フレキシブルシャフト)34の先端部側の拘束が解除されることなり、駆動力伝達部材(フレキシブルシャフト)34が駆動力入力部144の位置に応じて適切に屈曲することができる。
第7の態様に係る駆動力伝達装置は、第1の態様または第2の態様に係る駆動力伝達装置であって、さらに、軸心O3の方向は、鉛直方向Zであり、駆動力伝達部材74は、カップリングである。これにより、カップリングにより第2ソケット75と駆動力入力部155との間のずれを許容し、第2ソケット75を駆動力入力部155に適切に係止することができる。
第8の態様に係る駆動力伝達装置は、第7の態様に係る駆動力伝達装置であって、さらに、第2移動体72を上昇させることで第2ソケットと駆動力入力部154の係止を解除する上昇装置84が設けられる。これにより、第2移動体72の上昇ができなくなった場合であっても、上昇装置84により第2移動体72を上昇させることで、第2ソケットと駆動力入力部154の係止を適切に解除することができる。
第9の態様に係る隔離弁ユニットの着脱装置は、走行台車11と、走行台車11に搭載される駆動力伝達装置12,13とを備える。これにより、駆動力伝達装置12,13がクランプ装置125および着座装置126に適切に駆動力を伝達することができ、既設配管100に対する隔離弁ユニット120の着脱作業の作業性の向上を図ることができる。
第10の態様に係る隔離弁ユニットの着脱方法は、可撓性を有する第1駆動力伝達部材34の先端部に連結された第1ソケット35をクランプ装置125の駆動力入力部(第1駆動力入力部)144に向けて前進させる工程と、第1駆動力伝達部材34が屈曲することで第1ソケット35が駆動力入力部144に係止する工程と、第1駆動力伝達部材34を介して第1ソケット35を回転して駆動力入力部144を介してクランプ装置125を作動することで既設配管100のフランジ部102をクランプする工程とを有する。これにより、駆動力伝達装置12がクランプ装置125に適切に駆動力を伝達することができ、既設配管100に対する隔離弁ユニット120の取付け作業の作業性の向上を図ることができる。
第11の態様に係る隔離弁ユニットの着脱方法は、第10の態様に係る隔離弁ユニットの着脱方法であって、さらに、可撓性を有する第2駆動力伝達部材74の先端部に連結された第2ソケット75を着座装置126の駆動力入力部(第2駆動力入力部)154に向けて前進させる工程と、第2駆動力伝達部材74が屈曲することで第2ソケット75が駆動力入力部154に係止する工程と、第2駆動力伝達部材74を介して第2ソケット75を回転して駆動力入力部154を介して着座装置126を作動することで隔離弁ユニット120を床面Gに支持する工程とを有する。これにより、駆動力伝達装置が着座装置126に適切に駆動力を伝達することができ、既設配管100に対する隔離弁ユニット120の取付け作業の作業性の向上を図ることができる。
第12の態様に係る隔離弁ユニットの着脱方法は、第11の態様に係る隔離弁ユニットの着脱方法であって、さらに、第2駆動力伝達部材74を介して第2ソケット75を逆回転して駆動力入力部154を介して着座装置126を作動することで床面Gに対する隔離弁ユニット120の支持を解除する工程と、第1駆動力伝達部材34を介して第1ソケット35を逆回転して駆動力入力部144を介してクランプ装置125を作動することで既設配管100のフランジ部102のクランプを解除する工程と、第1ソケット35を駆動力入力部144から後退させると共に第2ソケット75を駆動力入力部154から後退させる工程とを有する。これにより、駆動力伝達装置12,13がクランプ装置125および着座装置126に適切に駆動力を伝達することができ、既設配管100からの隔離弁ユニット120の取外し作業の作業性の向上を図ることができる。
なお、上述した実施形態では、水平方向Xに沿う駆動力伝達部材34をフレキシブルシャフトとし、鉛直方向Zに沿う駆動力伝達部材74をカップリングとしたが、この構成に限定されるものではない。例えば、水平方向Xに沿う駆動力伝達部材34をカップリングとし、鉛直方向Zに沿う駆動力伝達部材74をフレキシブルシャフトとしてもよい。また、駆動力伝達部材は、可撓性を有するものであれば、フレキシブルシャフトやカップリング以外のものであってもよい。
また、上述した実施形態では、取付対象物として、既設配管100と架台160を適用して説明した。つまり、隔離弁ユニット120は、既設配管100と架台160にクランプ可能であると共に、着座可能である。そのため、着脱装置10は、隔離弁ユニット120を保持して移動可能であると共に、既設配管100と架台160に対してクランプ装置125と着座装置126を作動してクランプと着座が可能である。そして、着脱装置10は、架台160で隔離弁ユニット120のクランプと着座を解除し、第1駆動力伝達装置12がクランプ装置125に接続すると共に第2駆動力伝達装置13が着座装置126に接続したままで移動し、既設配管100接に対して隔離弁ユニット120のクランプと着座を行っている。この場合、別の装置により隔離弁ユニット120を着脱装置10に搭載した場合、着脱装置10が既設配管100に移動してから、第1駆動力伝達装置12とクランプ装置125の接続作業と、第2駆動力伝達装置13と着座装置126の接続作業を行ってもよい。
また、上述した実施形態では、可動部として、クランプ装置125と着座装置126を適用したが、他の構成であってもよい。