JP2002005909A - 中ぐり車軸の超音波探傷の媒質回収装置及びその中ぐり車軸の超音波探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一端が封じられ他端が開放された鉄道車両の
車軸の内部から、超音波探傷のため注入された油などの
超音波の伝播媒質を、確実に回収する。 【解決手段】 本願発明に係る中ぐり車軸の超音波探傷
の媒質回収装置は、車軸の内周面に密接すると共に車軸
内部を摺動することによって、上記媒質を車軸の外部へ
掻き出すことが可能な、掻き出し部材１を備え、掻き出
し部材１を境にして、車軸の上記一端側が、車軸の他端
側に対して気密になることを防ぐ、空気抜きを備える。
このため、車軸内に発生する負圧の低減を抑え、媒質の
残留を著しく低減した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、中ぐり車軸の超
音波探傷の媒質回収装置及びその中ぐり車軸の超音波探
傷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】新幹線を始めとする最近の高速鉄道車両
は、車両の軽量化のために、内部が中空の車軸、即ち、
中ぐり車軸が用いられている。そして所定距離の走行
後、車両は、軌道上にて交番検査が行われる。この交番
検査において、超音波探触子が設けられた探触子保持体
を備えた超音波探傷装置を用い、その探触子保持体を車
軸内部で走査することによって、車軸の探傷が行われて
いる。

【０００３】上記の探傷作業中、探触子と車軸との隙間
を埋め超音波の伝播を良くする接触媒質（以下伝播媒体
或いは単に媒質という。）として、油が車軸内へ供給さ
れる。車軸内に油が溜まった状態では、軸箱部（車軸の
軸受けを構成するベアリングケース）内に、探傷用の油
が流れ込み、ベアリングの劣化が早まる。このため、探
傷作業が終了した後、車軸内に溜まった油を回収する作
業が必要であった。この回収作業では、作業者が、車軸
内面を掃くためのゴムが先端に設けられた手掻き棒を車
軸内部に挿入し、手作業で車軸内の油を掻き出すもので
あった。回収作業は、熟練した者が行っても、車軸１本
について約１分を所要し、１車両について、車軸が４本
あるため４分要する。従って、例えば車両を１６両編成
とした場合、１つの列車について、伝播媒質を回収する
作業だけで、単純に６４分かかることになる。

【０００４】また、手作業のため、掻き出しによる油の
回収むらを生じることが避けられなかった。更に、手掻
き棒は、２メートル程度の長さを必要とするため、交番
検査という限られたスペースの中での作業は、困難を伴
う場合が多々がある。例えば、ホームに阻まれたり、検
査車両が乗っている軌道と、隣接する軌道が有る場合、
当該隣接線上の、他の車両との接触（触車）を防止する
対策に迫られる。

【０００５】一方、交番検査において、車軸の探傷検査
の効率を図るために、例えば、特開平６−２６５５２８
号公報に見られる提案がなされている。これは、中ぐり
車軸の自動探傷装置であり、超音波探触子と、探触子保
持体と、探触子回転手段と、適宜位置長さを有するフレ
キシブルチューブと、このチューブ巻取り手段と、回転
位置検出器とを備えてなり、上記探触子保持体は、超音
波探触子を回転自在に保持すると共に、超音波探触子と
共に、中ぐり車軸の中ぐり部分内部に挿通することが可
能な形状を有するものであり、上記チューブ巻き取り手
段は、車軸外部において、フレキシブルチューブの後端
側に設けられ、フレキシブルチューブを巻き取り或いは
巻き解くことにより、中ぐり車軸内部の超音波探触子及
び探触子保持体を車軸の軸方向に移動させることが可能
なるものであり、上記回転手段は、フレキシブルチュー
ブを介して、少なくとも超音波探触子を中ぐり車軸内部
において回転させることが可能なるものであり、上記回
転位置検出器は、コンピュータ等とのデータのやり取り
により、超音波探触子の探傷位置を自動制御するもので
ある。この装置は、その効果として、車軸内部の探傷を
自動化し、車軸の検査を行う作業者が、手作業で探触子
の走査を行う手間を排除すると共に、比較的狭いスペー
スにおいても、探傷を効率よく行え、また探傷を精度よ
く行うことを可能とするものである。上記と同種の探傷
装置は、他に特開平６−１１８０６６号や、特開平６−
１１８０６７号、特開平７−１６７８４０号の各公報中
にも、掲げられている。

【０００６】本願発明者は、上記の自動探傷装置に着目
し、その探触子保持体の外周面に適当なパッキンを設け
て、媒質の回収を試みたが、十分な回収が行えなかっ
た。そこで、本願発明者は、媒質を確実に回収するため
に、探触子保持体の先端側に、探触子保持体と別体に形
成され周囲にゴムパッキンを備えた円盤を接続し、探触
子保持体の移動に伴ってこの円盤を摺動させ、そのゴム
パッキンにて、車軸内の、媒質を掻き取り、その回収を
図ろうと考えた。ところが、その実現に際し、以下のよ
うな問題が生じた。

【０００７】車両の走行状態において、中空の車軸は、
その両端が栓にて塞がれている。上記の装置にて車軸の
探傷を行うに際しては、検査時間の短縮のため、また、
超音波の媒質を流失しないように、車軸の一端は栓にて
封じられたままとされ、車軸の他端のみが開放された状
態とされる。そして、開放された車軸の他端から、超音
波の伝播媒質である油が車軸内に注入されると共に、こ
の他端から探触子保持体が車軸内に挿入され、車軸の探
傷が行われることとなる。この探触子保持体を、車軸の
上記一端側から開放された他端側へ移動することによっ
て、上記のゴムパッキンにより車軸内の、媒質を掻き取
るのであるが、ゴムパッキンは、媒質を掻き取るため
に、上記の通り、車軸内部の形状に対応した横断面形状
を有するものであり、車軸内部において、ゴムパッキン
を境として、上記（封栓された）一端側は、（開放され
た）他端側に対して気密になる。

【０００８】このため、上記一端側から開放された他端
側へゴムパッキンが移動するに際して、ゴムパッキンと
（封栓された）車軸の一端側との間が、真空或いは真空
に近い状態となり（ゴムパッキンを境として上記車軸の
一端側に、開放された他端側に対する負圧が発生し）、
媒質である油が、ゴムパッキンを越えて、上記車軸の一
端側へ吸引されてしまう。従って、伝播媒質である油
が、車軸内に残留して、うまく掻き出すことができない
のであった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、上記の課
題の解決にて、超音波の伝播媒質の回収率の向上を図る
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願の第１の発明に係る
中ぐり車軸の超音波探傷の媒質回収装置は、一端が封じ
られ他端が開放された中空の車軸内部を探傷する超音波
探傷装置に取り付けられ、油などの超音波の伝播媒質を
回収するものについて、次の構成を採る。車軸の内周面
に密接すると共に車軸内部を摺動することによって、上
記媒質を車軸の外部へ掻き出すことが可能な、掻き出し
部材１を備える。そして、掻き出し部材１を境にして、
車軸の上記一端側が、車軸の他端側に対して気密になる
ことを防ぐ、空気抜きを備える。

【００１１】このような構成を採ることによって、本第
１の発明に係る中ぐり車軸の超音波探傷の媒質回収装置
では、超音波探傷装置を利用することによって、超音波
の媒質を回収可能とした。特に、空気抜きを設けること
によって、中ぐり車軸の上記一端側から他端側に向けて
掻き出し部材を摺動する際に、掻き出し部材と車軸の上
記一端との間に空気が入り、これによって、掻き出し部
材１を境に車軸の上記一端側に車軸の他端側に対する負
圧が発生することを低減した。従って、掻き出し部材
を、車軸の上記一端側から他端側に向けて摺動して媒質
を掻き出す際に、媒質が負圧によって吸引され、掻き出
し部材を越えて車軸の上記一端側へ入り込む（逆行す
る）というようなことが無くなった。このため、確実
に、媒質を回収することが可能となった。また、負圧の
低減にて掻き出し部材の摺動に掛かる負荷を軽減し、掻
き出し部材の摺動も、大きな駆動力を要することなく、
極めて円滑に行える。

【００１２】本願の第２の発明に係る中ぐり車軸の超音
波探傷装置では、一端が封じられ他端が開放された鉄道
車両の中空の車軸内部に油などの超音波の伝播媒質を収
容し、車軸内にて超音波探触子５を備えた探触子保持体
５０を摺動することにより車軸の探傷を行うものについ
て、探触子保持体５０の先端側に、車軸の内周面に密着
する掻き出し部材１を備える。そして、掻き出し部材１
と車軸の上記一端との間に、空気を供給することが可能
な通気路３を備える。

【００１３】このような構成を採る、本願の第２の発明
に係る中ぐり車軸の超音波探傷装置は、探触子保持体５
０に掻き出し部材１が設けられ、車軸内での探触子保持
体５０の摺動動作を利用して、掻き出し部材１の摺動を
行うことができる。その上、探触子保持体５０の移動に
伴い、中ぐり車軸の上記一端側から他端側に掻き出し部
材が摺動した際、掻き出し部材１と車軸の上記一端との
間に空気が入り、掻き出し部材１と車軸の上記一端との
間に負圧が発生することを抑えた。従って、掻き出し部
材１を車軸の上記一端側から他端側に向けて摺動して媒
質を掻き出す際に、媒質が負圧によって吸引され、掻き
出し部材１を越えて車軸の上記一端側へ入り込むという
ようなことが無くなった。このため、取りこぼしなく確
実に、媒質を回収することが可能となった。また、負圧
の低減にて探触子保持体や掻き出し部材１の摺動に掛か
る負荷を軽減し、掻き出し部材１の摺動も、大きな駆動
力を要することなく、極めて円滑に行える。

【００１４】本願の第３の発明に係る中ぐり車軸の超音
波探傷装置では、上記本願第２の発明に係る中ぐり車軸
の超音波探傷装置において、掻き出し部材１が、伸縮可
能なロッド２を介して探触子保持体５０に設けられ、掻
き出し部材１と探触子保持体５０との間に、媒質の収容
部を形成するものである。上記の通気路３は、掻き出し
部材の先端面から、掻き出し部材１及びロッド２夫々の
内部を経て、車軸内部について、掻き出し部材１の後方
側と前方側との通気を確保するものである。

【００１５】このような構成を採ることにより、本願の
第３の発明に係る中ぐり車軸の超音波探傷装置では、上
記本願の第２の発明に係る中ぐり車軸の超音波探傷装置
において、探触子保持体５０の探傷の走査と共に、その
超音波の伝播媒質の回収を行うことを可能とし、探傷か
ら媒質の回収までの時間を短縮して、車軸検査の効率を
著しく向上した。特に、ロッド２は伸縮可能であるた
め、上記車軸の一端付近にて探触子保持体５０を走査す
るに際は縮んだ状態にすることによって走査の邪魔にな
らない。しかも、探触子保持体５０と掻き出し部材１と
の間に溜まる媒質は、探触子保持体５０に追従して掻き
出し部材１が、車軸の他端側へ移動するに伴い増加する
が、このように溜まって行く媒質の増加に応じて、ロッ
ド２の伸長により対処することができるのである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本願発明の実
施の形態を説明する。図１乃至図７へ、本願発明の一実
施の形態を示す。図１は、本願発明の一実施の形態に係
る超音波探傷装置１００の使用状態を示す説明図であ
る。図２は、この超音波探傷装置１００の要部縦断面図
である。図３は、この超音波探傷装置１００の媒質回収
装置４の縮んだ状態を示す縦断面図である。図４（Ａ）
はこの媒質回収装置４の正面図であり、図４（Ｂ）は図
３のＸ−Ｘ略断面図である。図５は媒質回収装置４の伸
長状態を示す縦断面図である。図６は、媒質回収装置４
の説明図である。図７（Ａ）〜（Ｄ）は、媒質回収装置
４の動作を示す説明図である。尚、上記の各図におい
て、必要なハッチングは、図面の煩雑を避けるため、省
略している。

【００１７】本願発明に係る中ぐり車軸の超音波探傷装
置１００（以下探傷装置１００という。）は、一端ａが
栓ｄにて封じられ他端ｂが開放された鉄道車両の中空の
車軸ｍについて、車軸ｍ内部ｃに油などの超音波の伝播
媒質ｎを収容し、車軸ｍ内にて超音波探触子５（以下探
触子５という。）を備えた探触子保持体５０を摺動する
ことにより車軸ｍの探傷を行うものであり、次の構成を
採る。即ち、超音波探傷装置１００は、探傷検査装置６
と、媒質回収装置４とを備える。探傷検査装置６は、上
記の探触子５を備えた探触子保持体５０と、探触子保持
体５０の車軸内部での移動を行う走査部８と、探触子保
持体５０のデータ処理及び走査部８の制御を行う処理部
７とを備える。媒質回収装置４は、探触子保持体５０の
先端に取り付け可能な接続部４０と、接続部４０に設け
られ探触子保持体５０よりも前方Ｆ側に伸びる伸縮可能
なロッド２と、ロッド２の先端に設けられ且つ車軸ｍの
内周面に対応した横断面形状を有する掻き出し部材１
と、空気抜きとを備える。掻き出し部材１の側部には、
ゴムパッキンなどの弾性体でできたスクレーパ１０が設
けられている。ロッド２先端は、掻き出し部材１の後端
面１ｂの中央に接続されている。上記の空気抜きは、先
端面１ａの中央に前方開口部３０を、ロッド２の側部に
後方開口部３１を有し、掻き出し部材１とロッド２の内
部を通って、両開口部３０，３１間を連絡する通気路３
である。尚、探傷する車軸Ｍの内部ｃにおいて、栓にて
封じられた一端ａ側を前方Ｆとし、開放された他端ｂ側
を後方Ｂとする。超音波探傷装置や媒質回収装置の各構
成部材の前後（先端・後端等）の特定は、これに基づ
く。以下各部の構成について、順に説明する。

【００１８】先ず、探傷検査装置６各部の構成について
説明する。図１及び図２へ示す通り、探触子保持体５０
は、中ぐり車軸ｍの中ぐり部分内部ｃに挿通することが
可能な形状を有し、車軸ｍ内に挿入されるものである。
上記探触子保持体５０は、基体５２と、探触子５を保持
する回転ヘッド５１とを備える。回転ヘッド５１は、基
体５２の先端に軸止され、基体５２に対して、車軸ｍの
周方向（ラジアル方向）に回動することが可能である。
探触子５は、斜角探傷用のプローブであり、超音波の送
信と受信とを行う。探触子保持体５０について、具体的
に説明すると、図２へ示す通り、上記の回転ヘッド５１
は、軸５３を介して基体５２内に設けられたロータリー
コネクタ５４に回動自在に軸止されている。このロータ
リーコネクタ５４は、回転ヘッド５１の探触子５と、探
傷器７０との信号の伝達を担うものである。５５はロー
タリエンコーダを示している。尚、図示はしないが、探
触子保持体５０は、車軸内に媒質を供給する手段を備え
る。

【００１９】走査部８は、先端側が探触子保持体５０に
接続されたフレキシブルチューブ８０（以下チューブ８
０という。）と、チューブ８０の後端側に設けられたチ
ューブ巻取り装置８１と、車軸固定部８４と、ヘッド回
転装置８２と、位置検出器８３と、プーリ８５とを備え
る。走査部８において、探触子保持体５０と、チューブ
８０以外は、車軸ｍの外部に配置される。チューブ８０
は、車軸ｍの上記他端ｂから探触子保持体５０を車軸内
に挿入した際、車軸ｍの上記一端ａまで、探触子保持体
５０を入り込ませることが可能な、長さを備えたもので
ある。車軸固定部８４は、車軸ｍの開放された端部ｂに
固定されるものであり、チューブ８０を通すものであ
る。巻き取り装置８１は、探触子保持体５０の軸方向
（前後方向Ｆ，Ｂ）についての移動装置であり、巻き動
作によってチューブ８０を巻き取ることにて探触子保持
体５０を後方Ｂに移動させ、巻きを解く動作によってチ
ューブ８０を延ばして探触子保持体５０を前方Ｆに移動
させる。上記ヘッド回転装置８２は、チューブ８０を介
してチューブ８０先端の探触子保持体５０へ回転力を供
給し、回転ヘッド５１を回転させる。上記の、巻き取り
装置８１による探触子保持体５０の軸方向への移動と、
ヘッド回転装置８２による回転ヘッド５１の回転とによ
って、探触子５を、軸内周面についてスパイラル状に探
傷走査させることができる。上記の位置検出器８３は、
チューブ８０の動作を監視することによって、探触子５
の位置を検出するものである。プーリ８５は、チューブ
８０に接し、その前後でチューブ８０の伸びる向きを変
えるものである。このようなプーリ８５を介することに
よって、車軸ｍに対して、巻き取り装置８１を、作業の
邪魔にならない、所望の位置に置くことができる。尚、
図１においてｓ，ｓは、車軸ｍに嵌められている車輪を
示している。

【００２０】処理部７は、探傷器７０と、コンピュータ
７１と、必要に応じてプリンタなどの印刷装置７２を備
える。探傷器７０は、探傷条件の設定や調整を行うこと
が可能なものであり、更に、探触子５が取得した探傷デ
ータを保持し、必要に応じて、得られた探傷図形を表示
することが可能なものである。走査部８のチューブ８０
自身は、内部に探触子５から送られてくる情報を伝達す
るための配線がなされており、巻き取り装置８１を経て
探傷器７０やコンピュータ７１に探傷データを送る。位
置検出器８３から、探触子５の位置についての情報を得
て、上記のコンピュータ７１により、走査部８各部の自
動制御を行うことが可能である。このように処理部７に
よって、探触子保持部５０の動作を自動制御することが
可能である。

【００２１】次に媒質回収装置４について説明する。媒
質回収装置４は、既述の通り、探触子保持体５０の先端
に取り付け可能な接続部４０と、接続部４０に設けられ
探触子保持体５０よりも前方Ｆ側に伸びる伸縮可能なロ
ッド２と、ロッド２の先端に設けられ且つ車軸ｍの内周
面に密接する掻き出し部材１と、掻き出し部材１の前後
の通気を確保する空気抜きとを備える。空気抜きは、ロ
ッド２の後方側から前方側へ空気を通すことが可能なも
のである。掻き出し部材１の側部には、車軸ｍ内周面と
密着可能な、ゴムパッキンなどの弾性体でできたスクレ
ーパ１０が設けられている。ロッド２先端は、掻き出し
部材１の後端面１ｂの中央に接続されている。ロッド２
は、中空の筒状体である。上記の空気抜きは、中空のロ
ッド２内部を通じて、掻き出し部材１前方Ｆ側へ空気を
通す通気路３である。通気路３は、先端面１ａの中央に
前方開口部３０を、ロッド２の側部に後方開口部３１を
有し、掻き出し部材１とロッド２の内部を通って、両開
口部３０，３１間を連絡するものである。更にロッド２
の介在にて、掻き出し部材１と探触子保持体５０との間
の、間隔が確保される。図２へ示すように、媒質回収装
置４の接続部４０は、探傷ヘッド５１の前方のカバーの
一部を担うものである。即ち、螺子を外すことによって
既存の探傷ヘッド５１の前方カバーを取り外し、この接
続部４０を螺子止めにて取り付けることができる。この
ようにして、既存の探傷装置１００に媒質回収装置４を
設けることできる。図３及び図５へ示すように、接続部
４０の中心部には、軸受け４１が設けられ、この軸受け
４１に、ロッド２の基端側（後端）が固定され、接続部
４０に対して、ロッド２は回動自在になっている。

【００２２】上記のロッド２には、通気路３の後方Ｂ側
において通気路３を延長する通気路延長部３２と、この
通気路延長部３２をロッド２よりも上方に維持する振り
子機構部２１が設けられている。通気路延長部３２を、
振り子機構部２１にて、常時ロッド２よりも上方に位置
せしめることにより、ロッド２が溜まった媒質に没して
も、車軸ｍ内部ｃの上方の空気と、通気路３との連絡を
確保することができるのである。ロッド２について、更
に詳しく説明する。ロッド２は、図５へ示すように、筒
状の前部シャフト２ａと、前部シャフト２ａの後部に接
続され中部シャフト２ｂと、中部シャフト２ｂの後部に
接続された後部シャフト２ｃと、後部シャフト２ｃの後
部に設けられた振り子機構部２１とを備える。各シャフ
ト２ａ〜２ｃは中空であり、夫々の内部が上記の通気路
３を担うものである。後部シャフト２ｃの後端側開口部
が、上記の後方開口部３１である。図３に示すように、
上記の前部シャフト２ａは、中部シャフト２ｂの内部に
収容することが可能であり、同様に、中部シャフト２ｂ
は、後部シャフト２ｃの内部に収容することが可能であ
る。このよう各シャフト２ａ〜２ｃを畳むことによっ
て、ロッド２を縮めた状態にすることができる。媒質回
収装置４は、力が加わっていないときロッド２をこのよ
うに縮んだ状態にする付勢手段を備える。このような付
勢手段を備えることによって、媒質回収装置４を使用し
ないとき、ロッド２を縮めておくことができ、触車など
の危険性を排除し、また、可搬性を向上する点で便利で
ある。この付勢手段には、ロッド２を縮める方向に付勢
することが可能な弾性体を採用する。具体的には、シャ
フト２ａと振り子機構部２１とに、引き発条２２（縮む
方向に力を発揮する発条）を固定して実施することが可
能である。引き発条２２には、コンストンバネと呼ばれ
るぜんまいバネを用いるのが好ましい。但し、押し発条
など上記以外の弾性体を用いて、ロッド２を縮める方向
に付勢することも可能である（図示しない）。

【００２３】中部シャフト２ｂ及び後部シャフト２ｃの
夫々の先端側開口部には、パッキン２２ａ、２２ｂが嵌
められており、前部シャフト２ａ外周面と中部シャフト
２ｂの先端内周面との間、及び、中部シャフト２ｂ外周
面と後部シャフト２ｃの先端内周面との間は、夫々液密
になっている。また、前部シャフト２ａの後端の外周
面、及び中部シャフト２ｂの後端の外周面には、ロッド
２伸長時、夫々、パッキン２２ａ、２２ｂの後端と当接
する当たり２０ａ，２０ｂが設けられている。この当た
り２０ａ，２０ｂについても、パッキンを採用するのが
好ましい。シャフト２ａ〜２ｃのうち、他のシャフト２
ａ，２ｂを収容することが可能な後部シャフト２ｃが最
も外径の大きいものである。但し、この後部シャフト２
ｃの外径は、掻き出し部材１の外径及び探傷ヘッド５０
（接続部４０）の外径よりも小さい。これにて、掻き出
し部材１と探傷ヘッド５０との間に、媒質を収容するこ
とが可能な空間が確保される。既述の振り子機構部２１
は、シャフト２ｃと接続部４０との間に介され、シャフ
ト２ｃと接続部４０とを接続する。図３及び図５におい
て、４２は、振り子機構部２１を接続部４０の軸受け４
１に接続する接続軸を示している。この振り子機構部２
１は、シャフト２ｃに遊嵌されており、シャフト２ｃに
対し回動可能に設けられている。振り子機構部２１は、
その上部にシャフト２ｃよりも上方に突出する通気路延
長部３２を備えると共に、その下部にシャフト２ｃより
も下方に垂下する垂下部２１ａを備える。垂下部２１ａ
は内部に錘２１ｂを備えることによって、振り子機構部
２１の下部を上部より重たいものとしており、シャフト
２ｃの回動の如何にかかわらず、通気路延長部３２を常
時ロッド２よりも、上方に保つ。

【００２４】前部シャフト２ａの先端は、上記掻き出し
部材１の中央に接続されている。車軸ｍは円筒状である
ので、このような車軸ｍの内周面に対応して、掻き出し
部材１は、円形の横断面形状を有する。詳しくは、図３
及び図４（Ａ）へ示すように、掻き出し部材１は、円盤
状の基板１１と、基板１１周囲に設けられた既述のスク
レーパ１０と、基板１１の中心に設けられた前後に貫通
する貫通孔１２と、貫通孔１２に設けられた軸受け部１
５とを備える。この軸受け部１５に前部シャフト２ａの
先端が接続され、掻き出し部材１は、ロッド２ａに対し
て回動可能となっている。貫通孔１２は、中空のロッド
２の内部に連絡し、ロッド２（シャフト２ａ〜２ｃ）の
内部と共に、通気路３を構成している。即ち、貫通孔１
２の下記出し部材１先端面１ａの開口部が、通気路３
の、前記前方開口部３０をなしている。この実施の形態
では、基板１１周面に溝１１ａを設けておき、スクレー
パ１０の中心部をアルミ製のスペーサ１３にて挟持して
螺子１４止めし、この状態で、スペーサ１３を溝１１ａ
に嵌合することにより、スクレーパ１０の基板１１への
固定を図っている。スクレーパ１０は、ゴムパッキンを
用いるのが適当であり、特に、耐油性、耐磨耗性に優れ
るニトリルゴムを成分とするものが好ましい。

【００２５】スクレーパ１０の外径は、車軸ｍの内径よ
りも大きい。例えば、車軸の内径を６０ｍｍとすると、
スクレーパ１０の外径は約６２ｍｍと、約１〜５ｍｍ程
度大きいものとする。このようにして、スクレーパ１０
と車軸ｍの内周との密着性を高めている。スクレーパ１
０と車軸ｍ内周面との摩擦抵抗の力は、上記の引き発条
２２の引き力よりも大きい。カスクレーパ１０が、車軸
ｍ内周面と接触して、車軸ｍ内を掻くのである。このカ
スクレーパ１０について、ショア硬さＡについて硬度３
０〜８０程度とするのが好ましく、特に硬度６０のもの
は、ムラがなく高い回収率で、媒質の回収を行うことが
できる。硬度９０とすると、硬過ぎて、スクレーパ１０
の車軸ｍ内周面に対する密着性（シール性能）が低下
し、回収にムラが生じた。

【００２６】掻き出し部材１はフロート構造を備える。
このフロート構造とは、基板１１に対して、スクレーパ
１０を摺動可能としたものである。具体的には、フロー
ト構造は、上記のスペーサ１３と溝１１ａとの嵌め合い
を余裕があるものとし、スクレーパ１０を、スペーサ１
３と共に、基板１１に対し移動することを可能としたも
のである。但し、このように、スクレーパ１０が移動し
ても、スペーサ１３は溝１１ａ内から脱落するものでは
ない。探触子保持体５０、ロッド２及び掻き出し部材１
の夫々の中心は一致する。しかし、探触子保持体５０
は、車軸内を移動する必要から車軸内径よりも小さく形
成されており、車軸内に置かれた際に、探触子保持体５
０の中心は、車軸の中心よりも下方に位置することとな
る。このため掻き出し部材１の中心が、通常、車軸ｍの
中心よりも下方に位置することとなるので、車軸ｍ内
で、スクレーパ１０と車軸ｍの内周と間の密着が維持で
きず、隙間ができる。しかし、上記のフロート構造の採
用にて、このような事態を回避することができる。従っ
て、フロート構造は、基板１１に対して、スクレーパ１
０を少なくとも上方に向けて摺動することが可能であれ
ばよい。但し、スクレーパ１０を他の方向にも摺動可能
としておけば、より効果的である。

【００２７】上記の通り、媒質回収装置４は、探触子保
持体５０に接続されることによって、探傷検査装置６が
備える既述の走査部８にて、探触子保持体５０と共に移
動のコントロールを行うことができるのである。

【００２８】媒質回収装置４の回収動作について、図６
及び図７を用いて説明する。図７（Ａ）へ示すように、
探傷開始前、チューブ８０を伸ばすことによって、探触
子保持体５０を前方Ｆへ移動し、探触子保持体５０を車
軸ｍの封ぜられた一端ａ側に配置する。このとき、ロッ
ド２は縮んだ状態となっている。探傷開始時、探触子保
持体５０から媒質ｎが車軸内に放出され、このときロッ
ド２は、図７（Ｂ）へ示すように、探触子保持体５０の
後方Ｂ側への移動に伴って伸び、更に探触子保持体５０
の移動が進むことによって、図７（Ｃ）に示す通り、ロ
ッド２は完全に伸びた状態となる。この掻き出し部材１
と探触子保持体５０との間に媒質ｎが収容される。そし
て、図７（Ｄ）へ示すように、探触子保持体５０の移動
と共に、この媒質ｎを後方Ｂへ移動させることができ
る。図示はしないが、最終的に、車軸固定部８４（図
１、図２）を車軸ｍから外し、開放された他端ｂより、
探触子保持体５０及び媒質回収装置４を車軸ｍ外部へ出
す。これにて媒質ｎも車軸ｍ外部へ排出される。

【００２９】上記の図や７（Ｂ）〜（Ｄ）へ示す過程
で、掻き出し部材１の後方Ｂへの移動に伴って、図６へ
示すように、掻き出し部材１より後方Ｂにある空気ｅ
が、吸引され、通気路延長部３２から通気路３内に入
り、掻き出し部材１の前方Ｆ側に供給される。このよう
にして、媒質回収装置４は、掻き出し部材１と車軸ｍの
封ぜられた一端ａとの間に、負圧を発生させないのであ
る。上記において、探触子保持体５０は、その下部にて
媒質をプールする構成の一部を担っているが、外気との
通気は、その上部にて確保している（図７では、このよ
うな探触子保持体５０と車軸ｍとの間の隙間が省略され
ている）。

【００３０】上記の実施の形態では、ロッド２は前後３
本のシャフト２ａ〜２ｃを継ぐことによって構成した
が、このような本数に限定するものではなく、必要に応
じて上記の本数を変更することが可能である。この場
合、１本のロッドで構成するものとして、伸縮しないも
のとして実施することも可能である。但し、媒質の収容
能力や、探傷範囲を確保する上で、ロッド２を伸縮可能
とするのが好ましい。

【００３１】また、上記の実施例と異なり、ロッド２に
通気路延長部３２を付設するものとせず、探触子保持体
５０の内部に、外気や探触子保持体５０の後方Ｂ側の空
気と連絡して通気を確保する通気路延長部を備えるもの
としても実施可能である（図示しない）。

【００３２】表１に、Ａ）従来法（手掻き棒）による媒
質ｎである油の回収率（％）と、Ｂ）本願発明に係る媒
質回収装置４の回収率（％）とを示す。表１において、
かっこ内の数値は、平均値（％）を示している。

【００３３】

【表１】 処理対象 アクリルパイプ モデル軸 実車軸 Ａ）従来法 ９４．３ ８６．２ 〜９６．８ 〜９８．４ （９５．４） （９３．２） Ｂ）本願発明 ９８．５ ９９．１ ９９．２〜 〜９９．３ 〜９９．３ 〜９９．３ （９９．１） （９９．２） （９９．３）

【００３４】上記の通り、実際の車軸においても、本願
発明の装置によるものが、従来法に比して、著しく回収
率が向上しているのが分かる。また、アクリルパイプ
や、モデル軸を、実際の車軸に代えて、処理対象として
も同様に回収率の大きな向上が見られた。

【００３５】

【発明の効果】本願第１の発明の実施によって、一端が
封じられ他端が開放された鉄道車両の車軸の内部に超音
波探傷のため注入された油などの超音波の伝播媒質につ
いて、既存の超音波探傷装置を利用して、超音波の伝播
媒質の回収を可能として、その回収率を著しく向上し
た。従って、媒質回収のために、別途の手段を講ずる必
要がなく、作業の能率向上と共に、手間、コストの面で
有利である。特に、従来のように、超音波探傷のため注
入された油が、軸箱部内に入り込んで、ベアリングの劣
化を早めるといった事態の発生を低減した。また、車軸
内での負圧の発生を抑えることによって、上記の効果を
得るため、掻き出し部材に掛かる負荷も軽減され、迅速
で円滑な回収作業を可能にした。また、従来の手掻き棒
を使用する必要がなくなり、隣接軌道を走行する車両と
の触車による事故を回避でき、作業の安全性を著しく向
上した。また、従来の手掻き棒による手作業では、触車
事故はもとより、油回収時に、飛散した油により、床や
衣服が汚れ、時には、作業者が転倒する危険性があった
が、このような危険性も回避され、この点においても、
作業の安全性を著しく向上した。

【００３６】本願第２の発明の実施によって、超音波探
傷装置のみにて、上記本願第１の発明が奏する上記の効
果を得ることを可能とした。

【００３７】本願第３の発明の実施によって、探傷走査
と共に自動的に、超音波媒質の回収を可能とし、この際
に、上記本願第２及び本願第３の発明が奏する効果を得
ることを可能とした。従って、熟練した作業者を要する
ことなく、媒質の回収をより確実に行えるものとした。
更に、自動化により作業の迅速・効率・安全性がより向
上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施の形態に係る超音波探傷装置
１００の使用状態を示す説明図である。

【図２】上記超音波探傷装置１００の要部縦断面図であ
る。

【図３】上記超音波探傷装置１００の媒質回収装置４の
縮んだ状態を示す縦断面図である。

【図４】（Ａ）はこの媒質回収装置４の正面図であり、
（Ｂ）は図３のＸ−Ｘ略断面図である。

【図５】媒質回収装置４の伸長状態を示す縦断面図であ
る。

【図６】媒質回収装置４の説明図である。

【図７】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）の夫々は、媒質回収
装置４の動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 掻き出し部材 ２ ロッド ３ 通気路 ５ 探触子 ５０ 探触子保持体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 清文 東京都渋谷区代々木２丁目２番２号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 川田 一光 大阪府東大阪市角田１丁目９番29号 日本 クラウトクレーマー株式会社大阪事業所内 Ｆターム(参考） 2G047 AA07 AC08 AD09 BC07 DB18 GA19 GE03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が封じられ他端が開放された中空の
   車軸内部を探傷する超音波探傷装置に取り付けられ、油
   などの超音波の伝播媒質を回収する中ぐり車軸の超音波
   探傷の媒質回収装置において、 車軸の内周面に密接すると共に車軸内部を摺動すること
   によって、上記媒質を車軸の外部へ掻き出すことが可能
   な、掻き出し部材(1) を備え、 掻き出し部材(1) を境にして、車軸の上記一端側が、車
   軸の他端側に対して気密になることを防ぐ、空気抜きを
   備えたものであることを特徴とする中ぐり車軸の超音波
   探傷の媒質回収装置。
2. 【請求項２】 一端が封じられ他端が開放された鉄道車
   両の中空の車軸内部に油などの超音波の伝播媒質を収容
   し、車軸内にて超音波探触子(5) を備えた探触子保持体
   (50)を摺動することにより車軸の探傷を行う中ぐり車軸
   の超音波探傷装置において、 探触子保持体(50)は、その先端側に、車軸の内周面に密
   接する掻き出し部材(1) を備えるものであり、 掻き出し部材(1) と車軸の上記一端との間に、空気を供
   給することが可能な通気路(3) を備えたものであること
   を特徴とする中ぐり車軸の超音波探傷装置。
3. 【請求項３】 掻き出し部材(1) は、伸縮可能なロッド
   (2) を介して探触子保持体(50)に設けられ、掻き出し部
   材(1) と探触子保持体(50)との間に、媒質の収容部を形
   成するものであり、 上記の通気路(3) は、掻き出し部材の先端面から、掻き
   出し部材(1) 及びロッド(2) 夫々の内部を経て、車軸内
   部について、掻き出し部材(1) の後方側と前方側との通
   気を確保するものであることを特徴とする請求項２記載
   の中ぐり車軸の超音波探傷装置。