JP2002202291A - ねじ部用渦流検査プローブ及び該プローブの保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 雌ねじの渦流探傷検査を実施できるようにす
る。 【解決手段】 プローブ胴部１の先端部に雄ねじ部２を
取り付け、雄ねじ部２先端部の周方向一側部に探傷コイ
ル４を埋設し、プローブ胴部１の周方向一側部にコイル
位置表示装置７を設けてねじ部用渦流検査プローブＩを
構成する。コイル位置表示装置７は、雄ねじ部２を雌ね
じにねじ込んだ場合に、探傷コイル４の雌ねじ端面から
の深さ位置を示すためのスライドバー９を備える。渦流
探傷検査を実施する場合は、回動機構１８と昇降機構２
１と伸縮機構２５を介して把持器２８を水平方向に移動
可能に備えた保持装置の把持器２８に把持させた状態と
して、雄ねじ部２を検査対象となる雌ねじにねじ込んで
内周面の全体を探傷コイル４にて走査させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシャフト等の内側に
形成された雌ねじ（内ねじ）の渦流探傷検査に用いるた
めのねじ部用渦流検査プローブ及び該プローブの保持装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、コンプレッサのディスクのシ
ャフト中心部には雌ねじが形成されているが、コンプレ
ッサのディスクは高速回転されるものであるため、回転
時に作用する大きな応力により、上記雌ねじにクラック
が発生することがある。このように雌ねじにクラックが
発生した場合には、該クラックが成長して重大な問題を
招くことのないよう、定期点検等による検査を実施し
て、早期発見することが望まれる。

【０００３】ところで、部品に発生したクラック等の欠
陥部を検出するために実施される非破壊検査の一つとし
て、検査対象となる導電性試料に、探傷コイルを備えた
渦流検査プローブを近付けて、該プローブの探傷コイル
の接近により検査対象内に渦電流を誘導して発生させる
ようにし、この際、検査対象に欠陥部がある場合には、
該欠陥部に上記探傷コイルが接近すると、発生する渦電
流が変化するようになることから、この渦電流の変動を
検出することにより検査対象内の欠陥部の有無を検査で
きるようにした渦流探傷検査がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記渦流探
傷検査を実施するには、欠陥部の発生が危惧されるすべ
ての部分に対して、探傷コイルを接近させる必要がある
が、従来、雌ねじを検査対象として渦流探傷検査を実施
するための渦流検査プローブ、すなわち、探傷コイルを
雌ねじの内側に挿入すると共に該探傷コイルを雌ねじの
内周面の全面に亘って効率良く接近させることのできる
渦流検査プローブは、提案されておらず、このため、雌
ねじの渦流探傷検査は実施されていないというのが実情
である。

【０００５】そこで、本発明は、雌ねじの内周面の全面
に亘り探傷コイルを効率良く接近させて渦流検査を実施
しすることができて、欠陥部がある場合には、その検出
を確実に行うことができるねじ部用渦流検査プローブ及
び該プローブの保持装置を提供しようとするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、プローブ胴部の先端側に、検査対象とな
る雌ねじと螺合し得る絶縁体製の雄ねじ部を備え、且つ
該雄ねじ部の先端部における周方向の一個所に、探傷コ
イルを埋設してなる構成を有するねじ部用渦流検査プロ
ーブとする。

【０００７】渦流探傷検査を実施する場合は、検査対象
となる雌ねじに対して雄ねじ部を徐々にねじ込むように
する。検査対象の雌ねじにクラック等の欠陥部がある場
合には、雄ねじ部のねじ込みに伴って該雄ねじ部先端部
の探傷コイルが上記欠陥部に確実に接近させられること
から、探傷コイルからの信号に基いて欠陥部の存在が検
出される。

【０００８】又、探傷コイルの設置位置と対応するプロ
ーブ胴部の周方向一側部に、軸心方向に延びるスライド
バーをスライド自在に備え、且つ該スライドバーの先端
部は、雄ねじ部を検査対象となる雌ねじに螺合させる
際、該雌ねじの端面に突き当たるようにしてなり、スラ
イドバー先端部の探傷コイル側方位置からのスライド量
により、探傷コイルの雌ねじへの進入量を表示できるよ
うにしたコイル位置表示装置を備えた構成とすることに
より、プローブ胴部の周方向に対するスライドバーの位
置により、探傷コイルの周方向に関する位置情報が得ら
れ、又、スライドバーのスライド量より、探傷コイルの
検査対象となる雌ねじへの進入量の情報を得ることがで
き、このため、渦流探傷検査時に欠陥部が検出された時
点におけるプローブ胴部の周方向に対するスライドバー
の位置、及び、スライドバーのスライド量を基に、上記
欠陥部の位置情報を得ることができる。

【０００９】更に、所要位置に固定するためのベース部
材に、垂直方向に延びる軸と、該軸の外周に回動自在に
取り付けた筒状部とを備えてなる回動機構、垂直方向に
延びるガイドレールと、該ガイドレールにスライド自在
に取り付けたガイドブロックとを備えてなる昇降機構、
及び、水平方向の全長を伸縮可能とした伸縮機構を順に
介在させて、ねじ部用渦流検査プローブを垂直方向下向
きに把持する把持器を連結した構成を有するねじ部用渦
流検査プローブの保持装置とすると、把持器にて把持さ
せることによりねじ部用渦流検査プローブを垂直方向下
向きに確実に保持でき、又、揺動機構の軸を中心とする
水平方向の揺動、及び、伸縮機構による水平方向の直線
移動を組み合わせることにより把持器に把持したねじ部
用渦流検査プローブの水平方向における二次元的な移動
を担保でき、これにより、検査対象となる雌ねじを有す
る物体を、ターンテーブルにて定速回転させる場合に、
上記雌ねじの回転に偏心が生じたとしても、該偏心を吸
収してねじ部用渦流検査プローブを追従させながら渦流
探傷検査を継続して行うことができ、このため、検査の
信頼性を向上させることができ、又、渦流検査プローブ
の雄ねじ部の検査対象となる雌ねじへのねじ込み作業を
自動化することができ、検査中の検査員の人手を不要に
できて、検査工数の削減を図ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１１】図１（イ）（ロ）（ハ）は本発明のねじ部
用渦流検査プローブの実施の一形態を示すもので、先端
部（図では下端部）を閉塞させた円筒形状のプローブ胴
部１の先端面に、同一軸心上に配置した絶縁体製の雄ね
じ部２の一端面（上端面）を取り付けて一体とし、且つ
該雄ねじ部２は、たとえば、コンプレッサのディスクの
シャフト中心部に形成された雌ねじの如き検査対象とな
る雌ねじ、と螺合し得る形状としてあって、雄ねじ部２
の先端部、たとえば、２ピッチ目となるねじ山３の頂部
における周方向の１個所に、探傷コイル４を埋設した構
成とする。

【００１２】上記探傷コイル４には、一端にコネクタ６
を有する信号コード５の他端を、プローブ胴部１の後端
側より該胴部１及び雄ねじ部２の内部を通して導いて接
続すると共に、該コネクタ６を、図示しない渦流探傷検
査装置に、直接あるいは他の信号コードを介在させた状
態で接続することにより、探傷コイル４の発する信号を
信号コード５及びコネクタ６を介して上記渦流探傷検査
装置に送ることができるようにしてある。

【００１３】更に、探傷コイル４の雄ねじ部２に対する
周方向位置と対応するプローブ胴部１の周方向の一側部
に、コイル位置表示装置７を設けて、雄ねじ部２を、検
査対象となる雌ねじにねじ込んだ場合に、探傷コイル４
の周方向位置を示すと共に探傷コイル４が上記雌ねじの
端面よりどれだけ進入した位置にあるかを示すようにす
る。

【００１４】上記コイル位置表示装置７は、プローブ胴
部１の一側部の外側面に、軸心方向に延びるガイド溝８
を設けて、該ガイド溝８にスライドバー９をスライド自
在に嵌合させて、外側より取付部材１０により保持でき
るようにし、且つ該スライドバー９は、先端部を探傷コ
イル４の側方位置にて外向きに屈曲させると共に、後端
部をプローブ胴部１よりも後方に突出させ、該突出端部
に、プローブ胴部１の後端位置でプローブ胴部１側に突
出する突部１１を設け、更に、該突部１１と、プローブ
胴部１の内周面所要位置にて上記突部１１と対峙するよ
うに設けた突部１２とを、収縮方向に張力が作用するス
プリング１３により連結した構成として、通常は、図１
（イ）に実線で示す如く、スプリング１３の張力により
スライドバー９の先端部が探傷コイル４の側方位置に保
持され、一方、渦流探傷検査を実施するために、雄ねじ
部２を、図１（イ）に二点鎖線で示す如き検査対象とな
る雌ねじ１４にねじ込むと、探傷コイル４が雌ねじ１４
の端面レベルに達した時点で、該雌ねじ１４の端面にス
ライドバー９の先端が突き当たるようにし、更に雄ねじ
部２をねじ込むことにより、スライドバー９が雌ねじ１
４の端面により押されて後方へスライドさせられるよう
にしてあり、この際、スライドバー９のスライド量によ
り探傷コイル４の雌ねじ１４への進入量が判るようにし
てある。

【００１５】１５はガイド溝８に沿って設けたスケー
ル、１６は上記スケール１５に対してスライドバー９の
スライド量を容易に示させるために、スライドバー９の
所要位置に設けたマーキングである。

【００１６】上記本発明のねじ部用渦流検査プローブを
用いる場合は、先ず、信号コード５のコネクタ６を、図
示しない渦流探傷検査装置に直接あるいは他の信号コー
ドを介して接続した状態において、プローブ胴部１を手
に持って手動で回転させることにより、雄ねじ部２を、
検査対象となる雌ねじ１４に徐々にねじ込むようにす
る。

【００１７】雌ねじ１４にクラック等の欠陥部が存在す
ると、雄ねじ部２の先端部に設けた探傷コイル４が該欠
陥部の位置に達した時点で探傷コイル４からの信号に基
いて、渦流探傷検査装置により欠陥の存在が検出される
ようになり、この際、コイル位置表示装置７のスライド
バー９の周方向位置により雌ねじ１４に対する欠陥部の
周方向の位置情報が得られ、又、スケール１５に対する
マーキング１６の位置のずれによってスライドバー９の
スライド量が示されるので、上記欠陥部の雌ねじ１４端
面からの深さ位置の情報が得られるようになる。

【００１８】このように、検査対象となる雌ねじ１４に
螺合し得る形状としてある雄ねじ部２の先端部に探傷コ
イル４が設けてあることから、雄ねじ部２を雌ねじ１４
にねじ込むことにより、探傷コイル４により雌ねじ１４
の内周面を全面に亘り効率良く走査することができ、こ
のため雌ねじ１４のどこに欠陥部があっても、該欠陥部
に対して確実に探傷コイル４を接近させることができ
て、その検出を確実に行うことができる。

【００１９】次に、図２乃至図４は本発明のねじ部用渦
流検査プローブの保持装置の実施の一形態を示すもの
で、クランプ等の図示しない固定装置にて固定できるよ
うにしてあるベース部材１７の下端部に、垂直方向に延
びる軸１９の外周に水平方向に筒状部２０を回動自在に
取り付けてなる回動機構１８の軸１９の上端を連結し、
該回動機構１８の筒状部２０の側部に、垂直方向に延び
るＬＭガイドの如きガイドレール２２を前面側に設けた
フレーム２３の背面側を取り付けて、ガイドレール２２
にガイドブロック２４を上下方向へスライド自在に取り
付けて昇降機構２１を構成し、水平方向に延びていて後
端側を連結部材３５に取り付けたガイド筒２６と、該ガ
イド筒２６に一端（先端）側よりスライド自在に挿入し
て保持させたロッド２７とを具備して水平方向の全長を
伸縮自在とした伸縮機構２５の上記連結部材３５を、上
記昇降機構２１のガイドブロック２４の前面側に連結
し、更に、上記伸縮機構２５のロッド２７の先端に、図
１（イ）（ロ）（ハ）に示したものと同様な構成として
あるねじ部用渦流検査プローブＩを把持するための把持
器２８の固定アーム２９を取り付ける。

【００２０】上記把持器２８は、図２及び図３に示す如
く、渦流検査プローブＩのプローブ胴部１の外周に沿う
曲率で水平方向に湾曲する半円形状の固定アーム２９を
有し、該固定アーム２９の両端部に、同様の曲率を有す
る四半円形状の可動アーム３０を、それぞれピン３１を
介して水平方向に回動自在に取り付け、更に、一方の可
動アーム３０の先端部に、水平方向に延びるボルト３２
の基端部を取り付け、該ボルト３２は、先端側を他方の
可動アーム３０の先端部に穿設した孔３３に貫通させる
と共に、先端部に蝶ナット３４を螺着して備えた構成と
して、蝶ナット３４を緩めた状態にて固定アーム２９と
両可動アーム３０により形成される環状構造の内側に渦
流検査プローブＩのプローブ胴部１を挿入した後、蝶ナ
ット３４を締め付けることにより、渦流検査プローブＩ
を垂直方向下向きに着脱自在に把持できるようにしてあ
る。

【００２１】３６は回動機構１８における軸１９と筒状
部２０との間に介在させたベアリング、３７は伸縮機構
２５におけるガイド筒２６とロッド２７との間に介在さ
せたリニアブッシュ、又、３８は上記ロッド２７の脱落
を防止する抜け止め部材をそれぞれ示す。

【００２２】図４は上記保持装置の使用状態を示すもの
で、検査対象として、たとえば、コンプレッサのディス
ク３９のシャフト４０中心部に形成されている雌ねじ１
４の渦流探傷検査を実施する場合を示す。

【００２３】渦流探傷検査を実施する場合は、先ず、タ
ーンテーブル４１の中央部に雌ねじ１４が位置するよう
に、コンプレッサのディスク３９をターンテーブル４１
上に載置し、又、上記保持装置の把持器２８に、図１
（イ）（ロ）（ハ）に示したものと同様なねじ部用渦流
検査プローブＩを垂直方向下向きに把持させ、該渦流検
査プローブＩの雄ねじ部２が上記雌ねじ１４の直上位置
に配置されるように、保持装置のベース部材１７を、タ
ーンテーブル４１上方の所要位置にて図示しない固定装
置により固定する。なお、この際、渦流検査プローブＩ
の信号コード５は図示しない渦流探傷検査装置に接続し
た状態としておく。

【００２４】この状態においてターンテーブル４１を、
雄ねじ部２と雌ねじ１４のねじ込み方向に定速回転させ
ると、該雄ねじ部２が雌ねじ１４にねじ込まれ、これに
より図１（イ）（ロ）（ハ）に示したものと同様に、雌
ねじ１４の内周部に対する渦流探傷検査が実施される。
この際、雌ねじ１４の軸心位置がターンテーブル４１の
回転中心からわずかにでもずれている場合には、雌ねじ
１４の回転に心振れが発生するようになるが、把持器２
８に把持された渦流検査プローブＩは、保持装置の回動
機構１８による軸１９を中心とする水平方向の回動と、
伸縮機構２５による水平方向の伸縮、すなわち、直線移
動とを組み合わせることにより、水平方向の二次元的な
移動が自在とされるので、上記雌ねじ１４の回転の心振
れが生じても追従して移動することができ、渦流探傷検
査に障害が生じることはない。

【００２５】このように、上記本発明の保持装置を用い
ることにより、渦流検査プローブＩを把持器２８に把持
させることで垂直方向下向きに容易に設置でき、又、タ
ーンテーブル４１を用いて検査対象となる雌ねじ１４を
定速回転させた状態にて渦流探傷検査を実施することが
可能になるので、検査の信頼性を向上させることがで
き、又、渦流検査プローブＩの雄ねじ部２の雌ねじ１４
へのねじ込み作業を自動化することができて、検査中の
検査員の人手を不要にできて、検査工数の削減を図るこ
とができる。

【００２６】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されるものではなく、図１（イ）（ロ）（ハ）に示した
ねじ部用渦流検査プローブの雄ねじ部２は、検査対象と
なる雌ねじ１４のサイズに対応して長さや太さを自在に
設定してよいこと、プローブ胴部１は、円筒状とするこ
とが望ましいが、角筒状としてもよいこと、図２及び図
３においては、把持器２８を、固定アーム２９の両端部
にそれぞれ可動アーム３０を回動自在に備えた環状のも
のとして示したが、渦流検査プローブＩを垂直方向下向
きに固定することができれば、クランプ形式等、任意の
形式のものを採用してよいこと、検査対象としては、コ
ンプレッサのディスク３９のシャフト４０中心部に形成
された雌ねじ１４を例示したが、クラックの如き欠陥部
の生じる虞があって、渦流探傷検査が望まれるあらゆる
雌ねじを検査対象とし得ること、その他、本発明の要旨
を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは
勿論である。

【００２７】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明のねじ部用渦流
検査プローブによれば、プローブ胴部の先端側に、検査
対象となる雌ねじと螺合し得る絶縁体製の雄ねじ部を備
え、且つ該雄ねじ部の先端部における周方向の一個所
に、探傷コイルを埋設してなる構成としてあるので、渦
流探傷検査を実施する場合は、上記本発明のねじ部用渦
流検査プローブを、渦流探傷装置に接続した状態におい
て、検査対象となる雌ねじ部に対して雄ねじ部を徐々に
ねじ込むことにより、探傷コイルにより雌ねじの内周面
を全面に亘り効率良く走査することができ、クラック等
の欠陥部がある場合には、雄ねじ部のねじ込みに伴っ
て、該雄ねじ部の先端部に埋設された探傷コイルが、上
記欠陥部に確実に接近させられることから、探傷コイル
からの信号に基いて、渦流探傷装置により欠陥部の存在
を確実に検出できるという優れた効果を発揮し、又、探
傷コイルの設置位置と対応するプローブ胴部の周方向一
側部に、軸心方向に延びるスライドバーをスライド自在
に備え、且つ該スライドバーの先端部は、雄ねじ部を検
査対象となる雌ねじに螺合させる際、該雌ねじの端面に
突き当たるようにしてなり、スライドバー先端部の探傷
コイル側方位置からのスライド量により、探傷コイルの
雌ねじへの進入量を表示できるようにしたコイル位置表
示装置を備えた構成とすることにより、プローブ胴部の
周方向に対するスライドバーの位置により、探傷コイル
の周方向に関する位置情報が得られ、又、スライドバー
のスライド量より、探傷コイルの検査対象となる雌ねじ
への進入量の情報を得ることができ、このため、渦流探
傷検査時に欠陥部が検出された時点におけるプローブ胴
部の周方向に対するスライドバーの位置、及び、スライ
ドバーのスライド量を基に、上記欠陥部の位置情報を得
ることができるという効果を発揮する。更に、所要位置
に固定するためのベース部材に、垂直方向に延びる軸
と、該軸の外周に回動自在に取り付けた筒状部とを備え
てなる回動機構、垂直方向に延びるガイドレールと、該
ガイドレールにスライド自在に取り付けたガイドブロッ
クとを備えてなる昇降機構、及び、水平方向の全長を伸
縮可能とした伸縮機構を順に介在させて、ねじ部用渦流
検査プローブを垂直方向下向きに把持する把持器を連結
した構成を有するねじ部用渦流検査プローブの保持装置
とすると、把持器にて把持させることによりねじ部用渦
流検査プローブを垂直方向下向きに確実に保持でき、
又、揺動機構の軸を中心とする水平方向の揺動、及び、
伸縮機構による水平方向の直線移動を組み合わせること
により把持器に把持したねじ部用渦流検査プローブの水
平方向における二次元的な移動を担保でき、これによ
り、検査対象となる雌ねじを有する物体を、ターンテー
ブルにて定速回転させる場合に、上記雌ねじの回転に偏
心が生じたとしても、該偏心を吸収してねじ部用渦流検
査プローブを追従させながら渦流探傷検査を継続して行
うことができ、このため、検査の信頼性を向上させるこ
とができ、又、渦流検査プローブの雄ねじ部の検査対象
となる雌ねじへのねじ込み作業を自動化することがで
き、検査中の検査員の人手を不要にできて、検査工数の
削減を図ることができるという効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のねじ部用渦流検査プローブの実施の一
形態を示すもので、（イ）は概略側面図、（ロ）は
（イ）のＡ−Ａ方向矢視図、（ハ）は（イ）のＢ部の拡
大断面図である。

【図２】本発明のねじ部用渦流検査プローブの保持装置
の実施の一形態を示す概略側面図である。

【図３】図２の保持装置の概略平面図である。

【図４】図２の保持装置の使用状態を示す概略側面図で
ある。

【符号の説明】

Ｉ ねじ部用渦流検査プローブ １ プローブ胴部 ２ 雄ねじ部 ４ 探傷コイル ７ コイル位置表示装置 ９ スライドバー １４ 雌ねじ １７ ベース部材 １８ 回動機構 １９ 軸 ２０ 筒状部 ２１ 昇降機構 ２２ ガイドレール ２４ ガイドブロック ２５ 伸縮機構 ２６ ガイド筒 ２７ ロッド ２８ 把持器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プローブ胴部の先端側に、検査対象とな
   る雌ねじと螺合し得る絶縁体製の雄ねじ部を備え、且つ
   該雄ねじ部の先端部における周方向の一個所に、探傷コ
   イルを埋設してなる構成を有することを特徴とするねじ
   部用渦流検査プローブ。
2. 【請求項２】 探傷コイルの設置位置と対応するプロー
   ブ胴部の周方向一側部に、軸心方向に延びるスライドバ
   ーをスライド自在に備え、且つ該スライドバーの先端部
   は、雄ねじ部を検査対象となる雌ねじに螺合させる際、
   該雌ねじの端面に突き当たるようにしてなり、スライド
   バー先端部の探傷コイル側方位置からのスライド量によ
   り、探傷コイルの雌ねじへの進入量を表示できるように
   したコイル位置表示装置を備えた請求項１記載のねじ部
   用渦流検査プローブ。
3. 【請求項３】 所要位置に固定するためのベース部材
   に、垂直方向に延びる軸と、該軸の外周に回動自在に取
   り付けた筒状部とを備えてなる回動機構、垂直方向に延
   びるガイドレールと、該ガイドレールにスライド自在に
   取り付けたガイドブロックとを備えてなる昇降機構、及
   び、水平方向の全長を伸縮可能とした伸縮機構を順に介
   在させて、ねじ部用渦流検査プローブを垂直方向下向き
   に把持する把持器を連結した構成を有することを特徴と
   するねじ部用渦流検査プローブの保持装置。