特許 6825402 クランプ装置及び遠隔穿孔装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6825402

(24)【登録日】2021年1月18日

(45)【発行日】2021年2月3日

(54)【発明の名称】クランプ装置及び遠隔穿孔装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/06 20060101AFI20210121BHJP

   B23B 49/00 20060101ALI20210121BHJP

   B23B 39/14 20060101ALI20210121BHJP

   B23B 41/00 20060101ALI20210121BHJP

   B25B 5/16 20060101ALI20210121BHJP

   E04G 21/16 20060101ALI20210121BHJP

【ＦＩ】

   B23Q3/06 304Z

   B23B49/00 A

   B23B39/14

   B23B41/00 Z

   B25B5/16

   E04G21/16

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-23364(P2017-23364)

(22)【出願日】2017年2月10日

(65)【公開番号】特開2018-126846(P2018-126846A)

(43)【公開日】2018年8月16日

【審査請求日】2019年10月10日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ウェブサイトの掲載日 平成２８年１１月２４日、ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐ：／／ｉｒｉｄ．ｏｒ．ｊｐ／ｐｒｅｓｓ／２０１６／ ｈｔｔｐ：／／ｉｒｉｄ．ｏｒ．ｊｐ／ｗｐ−ｃｏｎｔｅｎｔ／ｕｐｌｏａｄｓ／２０１６／１１／２０１６１１２４＿１．ｐｄｆ 取材日 平成２８年１１月２５日、取材場所 株式会社東芝 広野ロジセンター ウェブサイトの掲載日 平成２８年１２月２４日、ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐ：／／ｐｈｏｔｏ．ｔｅｐｃｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｄａｔｅ／２０１６／２０１６１２−ｊ／１６１２２４−０１ｊ．ｈｔｍｌ ｈｔｔｐ：／／ｐｈｏｔｏ．ｔｅｐｃｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｌｉｂｒａｒｙ／１６１２２４＿０１／１６１２２４＿０１．ＪＰＧ ウェブサイトの掲載日 平成２８年１２月２６日、ウェブサイトのアドレス ｈｔｔｐ：／／ｐｈｏｔｏ．ｔｅｐｃｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｄａｔｅ／２０１６／２０１６１２−ｊ／１６１２２６−０１ｊ．ｈｔｍｌ ｈｔｔｐ：／／ｐｈｏｔｏ．ｔｅｐｃｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｌｉｂｒａｒｙ／１６１２２６＿０１／１６１２２６＿０１．ｊｐｇ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｅｐｃｏ．ｃｏ．ｊｐ／ｔｅｐｃｏｎｅｗｓ／ｌｉｂｒａｒｙ／ａｒｃｈｉｖｅ−ｊ．ｈｔｍｌ？ｖｉｄｅｏ＿ｕｕｉｄ＝ｓｓｚｂ９８５ｚ＆ｃａｔｉｄ＝６１６９９

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100167553

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 久典

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(72)【発明者】

【氏名】片野 泰知

(72)【発明者】

【氏名】今堀 敬三

【審査官】 中里 翔平

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６２−１２３３７２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−２３５４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭４５−０１７９８３（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開２０１６−０７９５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００６１３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ ３／０６

Ｂ２３Ｂ ３９／１４

Ｂ２３Ｂ ４１／００

Ｂ２３Ｂ ４９／００

Ｂ２５Ｂ １／００− ５／１６

Ｅ０４Ｇ ２１／１６

Ｆ１６Ｂ ２／０２− ２／１８

Ｆ１６Ｌ ２３／０２−２３／０３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の部材に第２の部材を固定するクランプ装置であって、
前記第１の部材に前記第２の部材を押し付ける押付機構と、
前記第１の部材の背面に当接し、前記押付機構による押し付け反力を受ける反力受け機構と、を有し、
前記反力受け機構は、
ケースと、
前記ケースに収容され、本体部が回転軸を介して前記ケースに連結されたシリンダと、
前記ケースに収容され、前記シリンダの伸縮動作に応じて、前記第１の部材の背面側に突出する突出位置と当該突出位置から退避する退避位置との間で移動するリンク機構と、を有し、
前記リンク機構は、
一端部が回転軸を介して前記ケースに連結された第１アームと、
前記第１アームの他端部に、一端部が回転軸を介して連結され、他端部に前記第１の部材の背面に当接する車輪を有する第２アームと、
前記第２アームの中間部のやや他端部よりに、一端部が回転軸を介して連結されると共に、前記第１アームの一端部の回転軸と前記シリンダの本体部の回転軸との間において、他端部が回転軸を介して前記ケースに連結された第３アームと、を有し、
前記シリンダは、前記本体部に対して伸縮可能に設けられ、前記第１アームの他端部と前記第２アームの一端部とが連結される回転軸に接続されたロッド部を有し、
前記ロッド部が収縮したとき、前記第１アーム及び前記第２アームは、一直線状に配置される、ことを特徴とするクランプ装置。

【請求項2】

前記シリンダは、エアシリンダであり、
前記押付機構は、駆動源としてエアモーターを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。

【請求項3】

移動台車と、
前記移動台車に搭載された隔離装置と、
前記隔離装置に連結された穿孔装置と、
前記隔離装置を穿孔対象物に固定するクランプ装置と、を有し、
前記クランプ装置として、請求項１または２に記載のクランプ装置を有する、ことを特徴とする遠隔穿孔装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クランプ装置及び遠隔穿孔装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、遠隔操作による穿孔作業を可能とする遠隔穿孔装置が開示されている。この遠隔穿孔装置は、過酷事故が発生した原子炉建屋内の高線量環境下で、作業者に代わり、ペネトレーションの閉止板に穿孔作業を行うものである。ペネトレーションの閉止板に貫通孔をあけると、これまで確保されていたバウンダリを一旦破壊することになるため、仮設バウンダリを構築する必要がある。

【0003】

このため、遠隔穿孔装置は、先端にドリルが装着される延長シャフトと、遠隔操作により進退可能であると共に該延長シャフトが着脱される穿孔装置本体と、前記壁部に短管を介して取付けられる弁スプールと、前記短管内に窒素ガスを供給するパージラインと、前記弁スプールに固着され前記延長シャフトが挿入可能なシール部と、を具備する。

【0004】

そして、パージラインより窒素ガスが供給されている状態で、シール部に延長シャフトが挿入されることで弁スプールが気密に封止され、該弁スプール内のバウンダリが確保されるので、バウンダリを確保しつつ前記貫通孔を穿設可能であり、過酷事故等により穿孔該当内部に高線量物質が存在した場合であっても、高線量物質を外部に放出させることなく穿孔作業を行うことができるという優れた効果を発揮することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６−７９５７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、閉止板に貫通孔を形成する場合には、閉止板に対して隔離装置（弁スプール等）を気密に固定する必要がある。この固定方法としては、例えば、シャコ万力のようなものを用いて、ペネトレーションのフランジ部を複数箇所で挟み込む方法が考えられるが、これを遠隔操作により行おうとすると、複雑な構成のアクチュエータが必要となり、重量の増加、故障の確率が上がる等、遠隔操作に支障が出る虞がある。また、閉止板の中心から偏心した位置に隔離装置を固定して貫通孔を形成するような場合、ペネトレーションのフランジ部を挟み込む構成では、フランジ部から隔離装置までの距離が一定でなくなるため、気密を保つことが困難になる虞がある。

【0007】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、遠隔操作によって対象物を簡易かつ確実に固定することができるクランプ装置及び遠隔穿孔装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明は、第１の部材に第２の部材を固定するクランプ装置であって、前記第１の部材に前記第２の部材を押し付ける押付機構と、前記第１の部材の背面に当接し、前記押付機構による押し付け反力を受ける反力受け機構と、を有し、前記反力受け機構は、シリンダと、前記シリンダの伸縮動作に応じて、前記第１の部材の背面側に突出する突出位置と当該突出位置から退避する退避位置との間で移動するリンク機構と、を有する、という構成を採用する。

【0009】

また、本発明においては、前記リンク機構は、前記第１の部材に当接する車輪を有する、という構成を採用する。

【0010】

また、本発明においては、前記リンク機構は、前記押付機構による押し付け反力を受けたときに、前記突出位置から前記退避位置への移動を規制する、という構成を採用する。

【0011】

また、本発明においては、前記シリンダは、エアシリンダであり、前記押付機構は、駆動源としてエアモーターを有する、という構成を採用する。

【0012】

また、本発明においては、移動台車と、前記移動台車に搭載された隔離装置と、前記隔離装置に連結された穿孔装置と、前記隔離装置を穿孔対象物に固定するクランプ装置と、を有し、前記クランプ装置として、先に記載のクランプ装置を有する、遠隔穿孔装置を採用する。

【発明の効果】

【0013】

本発明では、クランプ装置を、第１の部材に第２の部材を押し付ける押付機構と、当該押付機構による押し付け反力を受ける反力受け機構と、によって構成し、反力受け機構は、エアシリンダの伸縮動作という簡易な動作で、第１の部材の背面側に突出可能なリンク機構とする。このリンク機構は、第１の部材の背面側に突出し、第１の部材に第２の部材を押し付ける際の反力受けとなり、これにより押付機構は、第１の部材に対し、垂直に第２の部材を押し付けることができ、気密を保つことができる。
したがって、本発明によれば、遠隔操作によって対象物を簡易かつ確実に固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態における遠隔穿孔装置を示す側断面図である。

【図2】図１に示すクランプ装置を背面側から視た矢視Ａ図である。

【図3】本発明の実施形態におけるリンク収容部に収容されたリンク機構の（ａ）収容状態を示す図、及び（ｂ）展開状態を示す図である。

【図4】本発明の実施形態におけるクランプ装置の動作を説明する説明図である。

【図5】本発明の実施形態におけるクランプ装置の動作を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために、例を挙げて説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明に用いる図面は、本発明の特徴を分かりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、本発明の特徴を分かりやすくするために、便宜上、省略した部分がある。

【0016】

図１は、本発明の実施形態における遠隔穿孔装置１を示す側断面図である。
本実施形態の遠隔穿孔装置１は、遠隔操作によって、原子炉建屋内において床２の上を走行し、壁３に設けられたペネトレーション４を閉止している閉止板５に、貫通孔を形成する穿孔作業を行うものである。すなわち、閉止板５が取り付けられたペネトレーション４が、穿孔対象物（第１の部材）である。この遠隔穿孔装置１は、移動台車１０と、隔離装置２０と、穿孔装置３０と、吊下げ装置４０と、クランプ装置５０と、を有する。
なお、以下の説明では、移動台車１０の走行方向を基準に、前後、左右、上下方向を規定して説明する。すなわち、移動台車１０の走行方向を前後方向とし、移動台車１０がペネトレーション４に向かう方向を前とし、遠ざかる方向を後とする。そして、該前後方向と直交する水平方向を左右方向とし、前後、左右方向と直交する鉛直方向を上下方向とする。

【0017】

移動台車１０は、前方台車１１と、後方台車１２とが連結されたものである。前方台車１１には、隔離装置２０、クランプ装置５０が支持されている。後方台車１２には、吊下げ装置４０が支持されている。穿孔装置３０は、隔離装置２０に連結されると共に、吊下げ装置４０に吊下げ支持されており、前方台車１１と、後方台車１２に跨って支持されている。

【0018】

前方台車１１の後方には、後方に突出した連結部材１３が設けられている。この連結部材１３には、上下方向に貫通する貫通孔が形成されており、後方台車１２の前方に設けられたエアシリンダ１４のロッド部が挿入可能な構成となっている。また、前方台車１１（移動台車１０の前方）には、旋回不能な固定キャスター１５が設けられている。一方、後方台車１２（移動台車１０の後方）には、旋回可能なフリーキャスター１６が設けられている。

【0019】

移動台車１０は、走行ユニット１７を有し、その駆動源として、走行用エアモーター１７ａと、旋回用エアモーター１７ｂと、を有する。走行用エアモーター１７ａは、走行ユニット１７の２つの車輪を同じ方向に回転させて移動台車１０を走行させる。また、旋回用エアモーター１７ｂは、走行ユニット１７の２つの車輪を逆方向に回転させて移動台車１０を旋回させる。この走行ユニット１７は、後方台車１２（移動台車１０の後方）に設けられている。具体的には、走行ユニット１７は、固定キャスター１５の後方であって、フリーキャスター１６の前方に設けられている。このように、本実施形態の移動台車１０は、走行ユニット１７の走行用エアモーター１７ａと旋回用エアモーター１７ｂの回転を制御することにより、移動台車１０の前方を起点に、移動台車１０の後方を左右に振ることが可能な後輪駆動方式となっている。

【0020】

また、後方台車１２には、外部制御装置と通信可能な制御ユニット１８が搭載されている。なお、通信方式は、有線または無線を問わない。制御ユニット１８は、遠隔穿孔装置１の各構成機器の動作を制御するものである。また、後方台車１２には、エアシリンダ１４や走行用エアモーター１７ａ及び旋回用エアモーター１７ｂ、後述するその他のエア駆動装置に、エアを供給する図示しないエアコンプレッサが搭載されている。

【0021】

隔離装置２０は、移動台車１０の前方台車１１に搭載されている。隔離装置２０は、ペネトレーション４の閉止板５に貫通孔をあけるときの仮設バウンダリを構築するものである。すなわち、隔離装置２０は、閉止板５の表面５ａに気密に当接し、ペネトレーション４の内側に存在する高線量物質を含むガスを外部に排出させないようにするものである。この隔離装置２０は、フロントチャンバ２１（スプール）と、遠隔操作弁２２と、リアチャンバ２３と、を有する。

【0022】

フロントチャンバ２１は、閉止板５の表面５ａに気密に密着する開口フランジ２１ａを有する。開口フランジ２１ａの閉止板５の表面５ａに当接する当接面には、気密性を高めるシール部材が設けられている。遠隔操作弁２２は、フロントチャンバ２１の後方に連結されると共に、その内部空間がフロントチャンバ２１の内部に連通している。この遠隔操作弁２２は、例えば、制御ユニット１８の制御の下に開閉する電動ボール弁である。なお、遠隔操作弁２２は、電動弁であっても電磁弁であってもよい。

【0023】

リアチャンバ２３は、遠隔操作弁２２の後方に連結されると共に、その内部空間が遠隔操作弁２２の内部に連通している。フロントチャンバ２１、遠隔操作弁２２及びリアチャンバ２３は、後述する穿孔装置３０の本体部３１が水平方向（移動台車１０の前後方向）に挿入可能となるように水平方向に連結されている。リアチャンバ２３は、隔離装置２０に挿入された穿孔装置３０の本体部３１の芯出しをする芯出し部（突起部）を有する。

【0024】

フロントチャンバ２１と遠隔操作弁２２は、遮蔽体２４を挟んでその前後に連結されている。フロントチャンバ２１は、遮蔽体２４の前方に配設され、遠隔操作弁２２は、遮蔽体２４の後方に配設されている。なお、前方台車１１（移動台車１０の前方）には、遠隔操作弁２２（及びリアチャンバ２３）の下方に配設された底部遮蔽体２５と、遠隔操作弁２２の上方に配設された天部遮蔽体２６と、遠隔操作弁２２の左右に配置された図示しない側部遮蔽体と、が設けられている。

【0025】

遮蔽体２４には、前方に延びる前方フレーム２４ａと、後方に延びる後方フレーム２４ｂとが接続されており、それぞれのフレームが前方台車１１（移動台車１０の前方）に設けられた高さ調整装置２７によって支持されている。高さ調整装置２７は、複数のジャッキボルト２８を有している。ジャッキボルト２８は、駆動源としてエアモーターを有し、該エアモーターにて図示しないウォーム機構を駆動させることで、遮蔽体２４を介して隔離装置２０を上下に移動させる構成となっている。

【0026】

穿孔装置３０は、隔離装置２０に片持ち支持状態で連結されている。この穿孔装置３０は、本体部３１と、回転刃３２と、移動装置３３と、連結装置３４と、を有する。連結装置３４は、連結管３４ａと、トグルクランプ３４ｂと、エアシリンダ３４ｃと、を有する。連結管３４ａは、リアチャンバ２３の後方に連結されると共に、その内部空間がリアチャンバ２３の内部に連通している。連結管３４ａの後端部には、本体部３１が挿入可能なシール部３４ａ１が設けられ、隔離装置２０及び連結管３４ａの内部のバウンダリ（気密空間）が確保される。

【0027】

トグルクランプ３４ｂは、連結管３４ａの外周に複数設けられ、連結管３４ａの前端部のフランジと、リアチャンバ２３の後端部のフランジとを挟み込んで、連結管３４ａとリアチャンバ２３とを連結するものである。エアシリンダ３４ｃは、トグルクランプ３４ｂの取手部と対向して設けられており、トグルクランプ３４ｂの取手部をそのロッド部で押し込むことで、遠隔操作により、隔離装置２０との連結状態を解除可能とさせるものである。

【0028】

本体部３１は、少なくとも隔離装置２０よりも長く延びる長尺形状を有し、その先端に回転刃３２が配設されている。すなわち、本体部３１は、隔離装置２０の内部を通って、その先端（回転刃３２）が閉止板５にアクセス可能な長さを有している。本実施形態の回転刃３２は、ホールソーであり、図示しないモーターによって本体部３１の中心軸を中心に回転する構成となっている。

【0029】

移動装置３３は、本体部３１を隔離装置２０に対して前後方向に相対移動させるものである。この移動装置３３は、連結管３４ａに接続されたガイドロッド３３ａを有する。ガイドロッド３３ａには、本体部３１の後端部に接続されたスライダ３３ｂが係合している。このガイドロッド３３ａは、本体部３１の周りに複数配設されており、それらの後端部は、支持板３３ｅに接続されている。

【0030】

移動装置３３は、ボールねじ機構により、本体部３１を移動させる構成となっており、ねじ軸３３ｃと、ナット３３ｄと、を有する。ねじ軸３３ｃは、前端部が連結管３４ａに回転自在に支持され、後端部が支持板３３ｅに回転自在に支持されている。ナット３３ｄは、ねじ軸３３ｃに対して相対回転可能に係合すると共に、本体部３１の後端部に接続されている。ねじ軸３３ｃは、図示しないモーターに接続されており、ナット３３ｄに対して相対的に回転することにより、本体部３１を前後方向に移動させる構成となっている。

【0031】

吊下げ装置４０は、隔離装置２０に片持ち支持状態で連結された穿孔装置３０の重さを相殺しつつ、穿孔装置３０を吊下げ支持するものである。本実施形態の吊下げ装置４０は、ワイヤ４１下端に吊下げた物品の重さを相殺するワイヤ巻取式のバランサーである。この吊下げ装置４０は、内部に設けたスプリング（ゼンマイ）の張力を利用することで吊下げた物品の重さをゼロに近付け、軽い力で上下に操作できるようにしたものであり、任意の高さでバランスが取れるような構成となっている。

【0032】

吊下げ装置４０は、引っ掛けワイヤ４２を介して、後方台車１２に逆さ吊りされている。この吊下げ装置４０は、２台設けられており、本体部３１の前方と後方とを支持している。具体的に、連結管３４ａの後端上部と支持板３３ｅの上部との間には、吊バー４４が架設されており、この吊バー４４には、２つの吊ピース４３が取り付けられている。そして、吊ピース４３のそれぞれには、プーリー４５を介して、それぞれ別の吊下げ装置４０のワイヤ４１が接続されている。

【0033】

クランプ装置５０は、閉止板５が取り付けられたペネトレーション４（第１の部材）に隔離装置２０（第２の部材）を固定するものであり、遠隔穿孔装置１の前方に設けられている。クランプ装置５０は、押付機構５１と、反力受け機構５２と、を有する。反力受け機構５２は、ペネトレーション４のフランジ部の背面４ａ側に展開可能に構成されている。押付機構５１は、反力受け機構５２がペネトレーション４のフランジ部の背面４ａ側に展開した状態で、隔離装置２０のフロントチャンバ２１の開口フランジ２１ａを閉止板５に押し付けるものである。

【0034】

上記構成の遠隔穿孔装置１による穿孔作業は、外部制御装置からの遠隔操作により、概略、次のように行われる。先ず、走行ユニット１７を駆動させて、遠隔穿孔装置１をペネトレーション４に近付ける。次に、高さ調整装置２７を駆動させ、隔離装置２０の開口フランジ２１ａが閉止板５の規定の高さに当接するように高さ調整する。次に、クランプ装置５０の反力受け機構５２を展開させた後に、押付機構５１を駆動させ、高さ調整した開口フランジ２１ａを閉止板５の表面５ａに押し付ける。

【0035】

その後、遠隔操作弁２２を開くと共に、移動装置３３を駆動させ、穿孔装置３０の本体部３１を隔離装置２０の内部に挿入する。次に、本体部３１の先端部に設けた回転刃３２を回転させ、フロントチャンバ２１を介して閉止板５にアクセスし、閉止板５に貫通孔を形成する。閉止板５に貫通孔を形成したら、移動装置３３を駆動させ、本体部３１を後退させると共に、遠隔操作弁２２を閉じる。

【0036】

その後、作業を終えた穿孔装置３０を離脱させるべく、連結装置３４のエアシリンダ３４ｃを駆動させ、トグルクランプ３４ｂの取手部を押し込み、隔離装置２０と穿孔装置３０との連結を解除する。また、前方台車１１と後方台車１２との連結を解除するべく、エアシリンダ１４を駆動させ、連結部材１３からロッド部を引き抜く。その後、走行ユニット１７を駆動させ、後方台車１２と共に穿孔装置３０を離脱させる。

【0037】

穿孔装置３０が離脱したら、残された隔離装置２０（及び遮蔽体２４）に、例えば、ペネトレーション４の内部を調査する調査装置や、ペネトレーション４の内部の堆積物を除去する除去装置等を連結することで、バウンダリを確保しつつ、ペネトレーション４の内部で、所定の作業を行うことができる。

【0038】

図２は、図１に示すクランプ装置５０を背面側から視た矢視Ａ図である。
クランプ装置５０は、図２に示すように、押付機構５１と、反力受け機構５２と、クランプ脱出機構５３と、を有する。反力受け機構５２は、ベース板６０と、リンク収容部６１と、を有する。ベース板６０には、開口６０ａが形成されている。開口６０ａは、フロントチャンバ２１の開口フランジ２１ａの外径よりも僅かに大きく形成され、開口フランジ２１ａが挿通可能な構成となっている。

【0039】

このベース板６０には、上下に２台ずつ、計４台のリンク収容部６１が取り付けられている。これら４台のリンク収容部６１は、左右対称の配置とされている。また、これら４台のリンク収容部６１のうち、上方の２台のリンク収容部６１は、下方の２台のリンク収容部６１よりも、開口６０ａに対して近くに配置されている。すなわち、本実施形態では、閉止板５の中心に対して偏心した位置（図１参照）に隔離装置２０を取り付けるため、リンク収容部６１から隔離装置２０（開口６０ａ）までの距離が上下で異なっている。

【0040】

図３は、本発明の実施形態におけるリンク収容部６１に収容されたリンク機構６４の（ａ）収容状態を示す図、及び（ｂ）展開状態を示す図である。
リンク収容部６１は、図３に示すように、ケース６２と、ケース６２の内部に収容されたエアシリンダ６３（シリンダ）及びリンク機構６４と、を有する。なお、エアシリンダ６３は、リンク機構６４の視認性を向上させるために、二点鎖線で示している。エアシリンダ６３の本体の後端部は、回転軸６３ａを介してケース６２に連結されている。

【0041】

リンク機構６４は、エアシリンダ６３の伸縮動作に応じて、図３（ａ）に示す退避位置と、図３（ｂ）に示す突出位置と、の間で移動する構成となっている。リンク機構６４は、図３（ａ）に示す退避位置に位置するとき、図１に示すペネトレーション４のフランジ部の外径よりも径方向外側に退避する。また、リンク機構６４は、図３（ｂ）に示す突出位置に位置するとき、図１に示すペネトレーション４のフランジ部の外径よりも径方向内側に突出し、当該フランジ部の背面４ａ側に突出する。

【0042】

本実施形態のリンク機構６４は、図３に示すように、回転可能に互いに連結された３つのアーム６５ａ，６５ｂ，６５ｃから構成される。なお、これら３つのアーム６５ａ，６５ｂ，６５ｃは、左右一対で設けられ、左右に延びる図示しないシャフトにより連結されている。アーム６５ａは、その一端部が回転軸６６ａを介してケース６２に連結されている。このアーム６５ａの他端部には、アーム６５ｂの一端部が回転軸６６ｂを介して連結されている。

【0043】

アーム６５ｂの他端部には、車輪６７が取り付けられている。また、アーム６５ｂの中間部のやや他端部よりの後方には、アーム６５ｃが連結される回転軸６６ｃが配設されている。アーム６５ｃは、アーム６５ａよりも後方において、その一端部が回転軸６６ｄを介してケース６２連結されている。このアーム６５ｃの他端部は、回転軸６６ｃを介してアーム６５ｂと連結されている。

【0044】

エアシリンダ６３のロッド部は、回転軸６６ｂに接続されている。エアシリンダ６３のロッド部が伸長したとき、リンク機構６４は、図３（ａ）に示すように、退避位置に移動する。また、エアシリンダ６３のロッド部が収縮したとき、リンク機構６４は、図３（ｂ）に示すように、突出位置に移動する。このようなリンク機構６４は、押付機構５１による押し付け反力（符号Ｆ１で示す）を受けたときに、突出位置から退避位置への移動を規制する構成となっている。

【0045】

すなわち、アーム６５ｂの他端部には、ペネトレーション４のフランジ部の背面４ａ（図１参照）に当接する車輪６７が設けられており、その他端部が前方に向かって押し付け反力を受けると、アーム６５ｂは、その中間部近傍の回転軸６６ｃを中心に回転し、アーム６５ｂの一端部の回転軸６６ｂが、後方に向かって押し込まれる（符号Ｆ２で示す）。この方向は、エアシリンダ６３の収縮方向であるため、リンク機構６４は、突出状態を維持できる。なお、このような、簡易的なダウンロック構造としては、飛行機の前輪の出し入れ機構のように、様々な構造を採用し得る。

【0046】

図２に戻り、押付機構５１は、ベース板７０と、押付部７１と、を有する。ベース板７０には、開口７０ａが形成されている。開口７０ａは、フロントチャンバ２１の開口フランジ２１ａの外径よりも僅かに大きく形成され、開口フランジ２１ａが挿通可能な構成となっている。このベース板７０には、開口７０ａの周縁部に沿って等間隔に、計４台の押付部７１が取り付けられている。

【0047】

これら４台の押付部７１は、開口７０ａに対し、左右対称の配置とされている。押付部７１は、駆動源としてのエアモーター７２と、ボールねじ機構等によりエアモーター７２の回転によって前後方向に進退する押付ロッド７３と、を有する。押付ロッド７３は、開口７０ａに配置され、フロントチャンバ２１の開口フランジ２１ａを背面から押圧する。なお、４台の押付部７１のうち、上方２台の押付部７１のエアモーター７２の向きと、下方２台の押付部７１のエアモーター７２の向きは、設置スペースの関係で異なっている。

【0048】

押付機構５１のベース板７０と、反力受け機構５２のベース板６０は、３台のガイド機構８０によって、前後方向に相対移動可能に連結されている。ガイド機構８０は、ガイドフレーム８１に取り付けられている。ガイドフレーム８１は、フロントチャンバ２１の胴部２１ｂに跨る鞍形状を有し、その鞍形状の両下端は連結フレーム８２によって連結され、この連結フレーム８２は、図１に示すフロントチャンバ２１の下部２１ｃ（切粉集塵部）に固定されている。

【0049】

クランプ脱出機構５３は、図２に示すように、トグルクランプ５４と、エアシリンダ５５と、を有する、トグルクランプ５４は、反力受け機構５２のベース板６０に固定され、押付機構５１のベース板７０を挟み込んで、ベース板６０，７０を連結させるものである。エアシリンダ５５は、トグルクランプ５４の取手部と対向して設けられており、トグルクランプ５４の取手部をそのロッド部で押し込むことで、遠隔操作により、ベース板６０，７０の連結状態を解除可能とさせるものである。なお、クランプ脱出機構５３は、穿孔作業の後に動作させるものであり、これにより、ベース板６０，７０の前後方向の相対移動が可能となって、リンク機構６４の退避（クランプ解除）が容易になる。

【0050】

次に、上記構成のクランプ装置５０の動作について、図４及び図５を参照して詳しく説明する。
図４及び図５は、本発明の実施形態におけるクランプ装置５０の動作を説明する説明図である。なお、図４及び図５では、クランプ装置５０以外の構成は、簡略化している。

【0051】

先ず、図４（ａ）に示すように、遠隔操作によって、移動台車１０を、閉止板５が取り付けられたペネトレーション４に近付ける。そして、図４（ｂ）に示すように、クランプ装置５０の反力受け機構５２（ベース板６０）を、閉止板５に当接させる。

【0052】

次に、図５（ａ）に示すように、遠隔操作によって、クランプ装置５０の反力受け機構５２（リンク機構６４）を展開させる。具体的には、図３（ｂ）に示すように、エアシリンダ６３を収縮させることで、リンク機構６４をペネトレーション４のフランジ部の背面４ａ側に突出させる。このとき、リンク機構６４が、ペネトレーション４のフランジ部に接触することがあるが、このリンク機構６４には車輪６７が設けられているため、ペネトレーション４のフランジ部や、その背面４ａ側の構造物（ナット等）に引っ掛かることなく、所定の位置まで突出することができる。

【0053】

次に、図５（ｂ）に示すように、遠隔操作によって、クランプ装置５０の押付機構５１（押付ロッド７３）を前進させる。具体的には、図２に示すエアモーター７２を駆動させることで、押付ロッド７３を前進させる。このように、押付機構５１と反力受け機構５２の各駆動部をエア駆動に統一することで、遠隔穿孔装置１全体の小型化、軽量化に寄与できる。

【0054】

押付ロッド７３が前進すると、図５（ｂ）に示すように、隔離装置２０（フロントチャンバ２１）が閉止板５に押し付けられると共に、押付機構５１が相対的に後退する。押付機構５１が後退すると、押付機構５１に連結された反力受け機構５２も一体的に後退し、ペネトレーション４のフランジ部の背面４ａに対して一定距離をあけて配置されたリンク機構６４の車輪６７が、ペネトレーション４のフランジ部の背面４ａに接触し、クランプ状態となる。

【0055】

クランプ状態となったら、押付機構５１の各押付部７１における押付ロッド７３の押し付け具合を調整することで、フロントチャンバ２１の開口フランジ２１ａを閉止板５に気密に固定することができる。また、このとき、リンク機構６４は、押付機構５１による押し付け反力を受けるが、図３（ｂ）に示すように、簡易的なダウンロック構造を有するため、押付機構５１による押し付け反力を受けたときに、突出位置から退避位置への移動を規制できる。

【0056】

このように、本実施形態では、クランプ装置５０を、閉止板５に隔離装置２０を押し付ける押付機構５１と、当該押付機構５１による押し付け反力を受ける反力受け機構５２と、によって構成し、反力受け機構５２は、エアシリンダ６３の伸縮動作という簡易な動作で、ペネトレーション４のフランジ部の背面４ａ側に突出可能なリンク機構６４とする。そして、このリンク機構６４は、ペネトレーション４のフランジ部の背面４ａ側に突出し、閉止板５に隔離装置２０を押し付ける際の反力受けとなるため、押付機構５１は、本実施形態のように、閉止板５の中心から上方に偏心した位置に隔離装置２０を固定する場合であっても、隔離装置２０を閉止板５に対し垂直に押し付けることができ、気密を保つことができる。

【0057】

したがって、上述の本実施形態によれば、閉止板５が取り付けられたペネトレーション４に隔離装置２０を固定するクランプ装置５０であって、閉止板５に隔離装置２０を押し付ける押付機構５１と、閉止板５が取り付けられたペネトレーション４のフランジ部の背面４ａに当接し、押付機構５１による押し付け反力を受ける反力受け機構５２と、を有し、反力受け機構５２は、エアシリンダ６３と、エアシリンダ６３の伸縮動作に応じて、背面４ａ側に突出する突出位置と当該突出位置から退避する退避位置との間で移動するリンク機構６４と、を有する、という構成を採用することにより、遠隔操作によって簡易かつ確実な固定が可能となる。

【0058】

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

【0059】

例えば、上記実施形態では、穿孔装置３０の回転刃３２としてホールソーを例示したが、回転刃３２としてドリルを採用してもよい。

【0060】

また、例えば、上記実施形態では、閉止板５が取り付けられたペネトレーション４に、隔離装置２０を固定するクランプ装置５０を例示したが、クランプ装置５０の固定対象物はこれらに限らないのは言うまでもない。また、このクランプ装置５０は、遠隔穿孔装置１の他に、例えば、ロボットハンドにも適用することができる。また、本実施形態では、リンク機構６４を動作させるシリンダとして、エアシリンダ６３を使用したが、他の環境では、例えば油圧シリンダ等を使用してもよい。

【符号の説明】

【0061】

１ 遠隔穿孔装置
４ ペネトレーション（第１の部材）
４ａ 背面
５ 閉止板（第１の部材）
１０ 移動台車
２０ 隔離装置（第２の部材）
２１ フロントチャンバ
２１ａ 開口フランジ
３０ 穿孔装置
５０ クランプ装置
５１ 押付機構
５２ 反力受け機構
６３ エアシリンダ（シリンダ）
６４ リンク機構
６７ 車輪
７２ エアモーター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】