JP2002345731A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】検査用プローブの交換を容易に行え、検査用プ
ローブの検出コイルと被検体金属面との位置関係を最良
の状態に調整して、高精度の探傷検査を行える内視鏡装
置を提供すること 【解決手段】検査用プローブ３は、外装を形成する筒状
の弾性ゴムで形成された外筒３１と、高周波信号に対応
する同軸構造で、螺合によって先端面２ｂに固定状態に
なるプローブ側コネクタ３２と、外筒３１の先端側所定
位置に配置された検出用コイル３３と、検出用コイル３
３とプローブ側コネクタ３２とを電気的に接続するプロ
ーブ側ケーブル３４と、外筒３１の形状を所定形状に湾
曲させる探触子位置変更手段のプローブ形状変更手段で
あるＳＭＡ３５と、ＳＭＡ３５が所定の形状に変化する
ように加熱するプローブ側ケーブル３４に接続されたヒ
ーター３６とで構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡挿入部の先
端部に設けた検査用プローブを用いて探傷検査を行う内
視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金属平板等の健全性を確認す
る装置として、一般に渦流探傷装置が使用される。この
渦流探傷装置は、主に、検出コイルからなる探触子と、
この探触子から伝送される電気信号を解析する解析装置
及びその結果を表示する表示装置とを備えた装置本体
と、この装置本体と前記検出コイルとを接続する接続ケ
ーブルとで構成されていた。

【０００３】前記検出コイルには接続ケーブルを通じ
て、装置本体から一定の振幅、一定の周波数の交流電流
が流され、この検出コイルに交流の電流が流れることに
よって、この検出コイルから磁界が発生し、この磁界の
発生によって被検体金属に渦電流が生じる。

【０００４】この渦電流は、被検体金属にクラック等の
ない健全な場合には検出コイルと同心円状に発生する。
そして、同様に被検体金属にも誘導された渦電流による
磁界が発生する。すると、検出コイル自身の発生する磁
界が、被検体金属の発生する磁界によって打ち消されて
小さくなる。

【０００５】一方、被検体金属に欠陥が存在する場合に
は、被検体金属に生じる渦電流の流れ方が上述した健全
な場合に比べて変化する。加えて、このとき被検体金属
に発生する渦電流による磁界も健全な場合に比べて変化
し、この被検体金属によって打ち消す磁界の量が減る。
このことは、検出コイルのインピーダンス変化となって
現れる。

【０００６】装置本体でインピーダンス計測処理をし、
その結果を表示装置に表示させて検査を行う場合、被検
体金属の表面上を検出コイルで走査し、この走査の結果
得られる信号波形を表示装置の画面に表示させて判断す
る。この表示装置の画面に表示される信号波形が点状に
なったとき、欠陥のない状態であると判定される。

【０００７】例えば、内視鏡等を使わないとアクセスで
きないような部位における被検体金属の健全性の検査を
行う場合、内視鏡の先端に検査用プローブを設ける。こ
の検査用プローブは、検査の際の摺動による磨耗或い
は、故障に対応するように、いわゆるマイクロドットコ
ネクターのように、高周波信号に対応する同軸構造でか
つナット構造のコネクタによって着脱自在な構造になっ
ている。

【０００８】そして、前記検査用プローブによって検査
を行う場合、内視鏡自体を微小に前後にゆするように手
元操作する。このことによって、検査用プローブが金属
表面を接触して走査される。このとき、検査用プローブ
に設けられた検出コイル面と被検体金属面とを極力平行
な位置関係にする必要があり、検出コイル面と被検体金
属面との対向状態に傾きが生じると、その傾きに応じて
感度が低下するという不具合が発生する。

【０００９】しかし、内視鏡の先端に設けた検査用プロ
ーブの検出コイルと被検体金属の表面とは必ずしも平行
な位置関係になるとは限らないため、検査用プローブの
外装部をアルミや真鍮等、比較的簡単に手で曲げられる
部材で構成していた。このことにより、内視鏡の観察部
で位置関係を確認しながら、外装部の曲げ調整を繰り返
し行って、検出コイルのコイル面と被検体金属の表面と
が平行な位置関係になるようにしたり、外装部の中間部
にボールジョイントを設け、このボールジョイントを利
用して、検出コイルのコイル面が被検体金属の表面に密
着するようにしていた。

【００１０】また、内視鏡に設けられているワーキング
チャンネル内にワイヤーを挿通し、このワイヤーの一端
を検査用プローブの先端に固定し、他端を検査者が把持
して手元操作することによって、検査者が適宜ワイヤー
を引き操作することによって、検査用プローブを湾曲さ
せて検出コイルのコイル面と被検体金属の表面との位置
関係を調整できるようにしていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外装部
を繰り返し曲げて調整するタイプでは、所望する角度を
得るまでに内視鏡の挿入及び内視鏡観察と、内視鏡の抜
去とを繰り返し行わなければならず、検査を開始するま
でに時間と手間がかかるという不具合がある。

【００１２】また、ボールジョイントを設けたタイプで
は、走査時に表面に接触させた際に、平行を保たなけれ
ばならないので、この接触によって発生する摩擦によっ
て検出コイル自身が振動する。すると、その振動がリフ
トオフノイズになり、信号波形のＳ／Ｎ比が悪化し、正
確な検査を行えなくなるという不具合が生じる。

【００１３】さらに、ワイヤーを利用して検査用プロー
ブを湾曲させるタイプでは、検査用プローブを交換する
ときにワイヤーの取り外しを行わなければならないの
で、作業性が悪化するという不具合がある。

【００１４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、検査用プローブの交換を容易に行え、検査用プロ
ーブの検出コイルと被検体金属面との位置関係を最良の
状態に調整して、高精度の探傷検査を行える内視鏡装置
を提供することを目的にしている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の内視鏡装置は、
照明光学系及び観察光学系を備えた内視鏡と、この内視
鏡の先端面に着脱自在で、探触子を内部に備えた挿入方
向に突出する細長な検査用プローブと、前記探触子に接
続ケーブルを介して電気的に接続される探傷装置とを具
備する内視鏡装置であって、前記検査用プローブに、前
記探触子の配置位置を前記先端面に対して変化させる探
触子位置変更手段を設けている。

【００１６】そして、前記探触子位置変更手段は、前記
検査用プローブの湾曲形状を所定形状に変化させるプロ
ーブ形状変更手段であり、このプローブ形状変更手段
は、前記検査用プローブの所定位置に配置され、温度変
化に対応して湾曲形状が所定形状に変化する形状記憶合
金と、この形状記憶合金近傍に配置され、前記形状記憶
合金を加熱する前記接続ケーブルに接続された少なくと
も１つのヒーターと、このヒーターを発熱させる電力を
供給する前記接続ケーブルに接続された発熱用電源部と
を具備している。

【００１７】また、前記探触子位置変更手段は、前記検
査用プローブに備えられた探触子の位置を検査用プロー
ブ長手方向に対して移動させる探触子移動手段であり、
この探触子移動手段は、前記探触子を所定方向に付勢す
るバネ部材と、このバネ部材の付勢力に抗して前記探触
子を移動させるソレノイドコイルと、このソレノイドコ
イルに電源を供給する前記接続ケーブルに接続された移
動用電源部とを具備している。

【００１８】この構成によれば、探触子の先端面に対す
る位置を変化させる際、検査用プローブの湾曲形状を変
化させることによって検出コイルと被検体金属面とを対
向状態にして高精度な検査を行え、探触子を長手方向に
機械的に移動させて走査を行うことにより高精度な検査
を行える。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１ないし図６は本発明の第１実
施形態に係り、図１は内視鏡装置の構成を説明する図、
図２は内視鏡の構成を説明するブロック図、図３は検査
用プローブの構成例を説明する図、図４は接続ケーブル
に流される直流電流と交流電流とのタイミングを説明す
る図、図５は検査用プローブの作用を説明する図、図６
はモニタの画面上に表示される画像を説明する図であ
る。

【００２０】図６（ａ）はモニタ画面に出力される内視
鏡画像の１例を説明する図、図６（ｂ）はモニタ画面に
出力される判定画像の１例を説明する図、図６（ｃ）は
モニタ画面に表示される内視鏡画像と判定画像とを合成
した画像を説明する図である。

【００２１】図１に示すように本実施形態の内視鏡装置
１は、挿入部２ａの先端面２ｂに照明光学系を構成する
例えば照明用ＬＥＤ２１及び観察光学系を構成する観察
レンズ２２を配置した内視鏡２と、この内視鏡２の先端
面２ｂに対してコネクタを介して着脱自在で、挿入方向
に突出する後述する探触子を内部に備えた細長な検査用
プローブ３と、この検査用プローブ３による検出結果及
び前記内視鏡２の観察光学系でとらえた内視鏡画像を表
示する表示装置であるモニタ４とで構成されている。

【００２２】前記挿入部２ａは、先端側から順に先端硬
性部２３、例えば上下方向に湾曲する湾曲部２４、セミ
・フレキシブル又はセミ・リジットで形成された挿入部
本体２５、この挿入部本体２５の基端部に設けられた操
作部２６を連接して構成されている。

【００２３】前記操作部２６には前記湾曲部２４を湾曲
させる回動自在な湾曲状態設定ノブ２７と、前記検査用
プローブ３に対して作用する回動自在な後述するプロー
ブ操作ノブ５が設けられている。なお、符号６は前記モ
ニタ４に接続された映像ケーブルであり、符号７はＡＣ
電源に接続されるコンセントを備えた電源コードであ
る。

【００２４】図２及び図３に示すように前記検査用プロ
ーブ３は、外装を形成する筒状で例えば可撓性を有する
弾性ゴムで形成された外筒３１と、この外筒３１の開口
側に配設された高周波信号に対応する同軸構造で、螺合
によって前記先端面２ｂに固定状態になるプローブ側コ
ネクタ３２と、前記外筒３１の先端側所定位置に配置さ
れた探触子である探傷検査用の検出用コイル３３と、こ
の検出用コイル３３と前記プローブ側コネクタ３２とを
電気的に接続する接続ケーブルを構成するプローブ側ケ
ーブル３４と、前記外筒３１の内周面所定位置に固設さ
れ、前記検査用プローブ３の湾曲形状、つまり、可撓性
の前記外筒３１の形状を所定形状に湾曲させる探触子位
置変更手段のプローブ形状変更手段である形状記憶合金
（以下、ＳＭＡと略記する）３５と、このＳＭＡ３５の
近傍に配置され、このＳＭＡ３５が所定の形状に変化す
るように加熱する前記プローブ側ケーブル３４に接続さ
れたヒーター３６（図３では省略）とで構成されてい
る。

【００２５】なお、前記ヒーター３６と検出用コイル３
３とは直列に接続されており、検出用コイル３３の抵抗
値はヒーター３６の抵抗値に比べて無視できるほど小さ
な値である。

【００２６】図２に示すように前記挿入部２ａの先端面
２ｂには前記プローブ側コネクタ３２と電気的に接続さ
れる内視鏡側コネクタ２０が設けられている。また、前
記観察レンズ２２の結像位置には固体撮像素子であるＣ
ＣＤ２８の撮像面が配置されている。

【００２７】このＣＣＤ２８からは駆動信号及びこのＣ
ＣＤ２８で光電変換された撮像信号を伝送する信号ケー
ブル４１が挿入部２ａ内を挿通して操作部２６まで延出
している。また、前記先端面２ｂに配置された照明用Ｌ
ＥＤ２１からは駆動電源を供給する電気ケーブル４２が
延出している。さらに、内視鏡側コネクタ２０からは前
記検出用コイル３３に所定の振幅、所定の周波数の交流
電流又は前記ヒーター３６を発熱させる直流電流を周期
的に交互に供給する前記接続ケーブルを構成する内視鏡
側ケーブル４３が延出している。

【００２８】前記操作部２６内には前記信号ケーブル４
１が接続され、前記ＣＣＤ２８を駆動させる駆動信号を
生成する駆動部及び前記ＣＣＤ２８から伝送された撮像
信号を前記モニタ４に表示させる映像信号に変換する信
号処理回路等を備えたカメラコントロールユニット（Ｃ
ＣＵとも略記する）８と、前記内視鏡側ケーブル４３が
状態切換スイッチ１３を介して接続され、前記ヒーター
３６を所定温度に加熱する設定を行うためのプローブ操
作ノブ５を備えた直流電源部であるコイル発熱用電源部
９と、前記内視鏡側ケーブル４３が前記状態切換スイッ
チ１３を介して接続され、前記検出用コイル３３に交流
電流を供給する図示しない交流電源部及びこの検出用コ
イル３３から伝送された電気信号を解析して被検体金属
表面にクラック等の欠陥があるか否かを判定する信号波
形の画像（以下判定画像と記載する）を生成する図示し
ない解析部とを備えた渦流探傷装置１０と、この渦流探
傷装置で生成された判定画像と前記ＣＣＵ８で生成され
た映像信号とを合成するオーバーレイ回路１１と、ＡＣ
電源をＤＣ電源に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ１２と
が設けられている。

【００２９】前記状態切換スイッチ１３は第１切換スイ
ッチ１３ａ及び第２切換スイッチ１３ｂで構成され、周
期的に内視鏡側ケーブル４３と前記コイル発熱用電源部
９とが電気的に接続されたコイル発熱状態、前記内視鏡
側ケーブル４３と渦流探傷装置１０とが電気的に接続さ
れた検査状態に交互に切り換えられるようになってい
る。

【００３０】符号１４は発振器であり、前記第１切換ス
イッチ１３ａをコイル発熱用電源部側又は渦流探傷装置
１０側に、前記第２切換スイッチ１３ｂをアース側又は
渦流探傷装置１０側にそれぞれ所定の間隔で切り換え制
御する際のタイミング信号を発生する。

【００３１】つまり、前記コイル発熱用電源部９及び渦
流探傷装置１０は、状態切換スイッチ１３を介して内視
鏡側ケーブル４３に周期的に交互に接続されるようにな
っている。そして、前記状態切換スイッチ１３の第１切
換スイッチ１３ａ及び第２切換スイッチ１３ｂは、図４
に示すように時間ｔ１の間、第１切換スイッチ１３ａを
コイル発熱用電源部９に接続するとともに第２切換スイ
ッチ１３ｂをアース側に接続したヒーター加熱状態と、
時間ｔ２の間、第１切換スイッチ１３ａ及び第２切換ス
イッチ１３ｂが渦流探傷装置１０に接続した計測状態と
に周期的に切り換え制御される。

【００３２】なお、判定画像は、前記検査用プローブ３
の検出用コイル３３のインピーダンス変化量を計測し、
図６（ｂ）に示すようにこのインピーダンス成分を抵抗
値、リアクタンス値とに分解して表示装置のＸ軸方向に
抵抗値を、Ｙ軸方向にリアクタンス値の変化量を表示し
たものである。

【００３３】また、この発振器１４からのタイミング信
号によって、前記オーバーレイ回路１１で合成される映
像画像と判定画像とは制御される。さらに、前記電気ケ
ーブル４２はＡＣ／ＤＣコンバータ１２に接続されてい
る。

【００３４】上述のように構成した内視鏡装置１の作用
を説明する。前記内視鏡装置１を用いて例えば管内のク
ラック等を検査するとき、まず、管内に内視鏡２の挿入
部２ａを挿入し、先端面２ｂに備えられている観察レン
ズ２２を介してＣＣＤ２８でとらえた図６（ａ）に示す
ような内視鏡画像をモニタ４の画面上に表示させて、先
端面２ｂに突設している検査用プローブ３が、クラック
等の損傷の検査を確実に行える位置に配置されているか
否かを観察する。

【００３５】ここで、位置調整が必要であるときには、
プローブ操作ノブ５を適宜操作して検査用プローブ３を
所定の形状に湾曲させる操作を行うとともに、湾曲状態
設定ノブ２７を操作したり、内視鏡捻り操作等を行って
検査用プローブ３を被検体金属表面に対向する位置に調
整して、クラックの有無を検査する。

【００３６】前記プローブ操作ノブ５を操作することに
よって、前記内視鏡側ケーブル４３には前記図４で示し
たように、周期的にコイル発熱用電源部９からの直流電
流と渦流探傷装置１０からの交流電流が交互に流れる。

【００３７】この結果、この内視鏡側ケーブル４３から
内視鏡側コネクタ２０、プローブ側コネクタ３２、プロ
ーブ側ケーブル３４を介してヒーター３６及び検出用コ
イル３３に周期的に直流電流と交流電流とが交互に流れ
る。このことにより、図５に示すようにヒーター３６の
熱によってＳＭＡ３５が所定形状に湾曲して、検査用プ
ローブ３の検出用コイル３３が被検体金属表面に対して
所望の状態で対向する一方、この検出用コイル３３で検
出した電気信号が渦流探傷装置１０に伝送される。

【００３８】すると、この電気信号を受けた渦流探傷装
置１０の解析部では電気信号を解析して被検体金属表面
にクラック等の欠陥があるか否かを判定する判定画像、
例えば図６（ｂ）に示すクラック等の欠陥があることを
告知する判定画像を生成してオーバーレイ回路１１に出
力する。

【００３９】したがって、オーバーレイ回路１１では前
記ＣＤ２８でとらえた図６（ａ）に示す内視鏡画像と、
図６（ｂ）に示す例えばクラック等の欠陥があることを
告知する判定画像と合成して、モニタ４の画面上に図６
（ｃ）に示すように内視鏡画像と判定画像とを合成した
合成画像を表示する。

【００４０】このように、検査用プローブに所定の温度
で所定形状に変形する形状記憶合金及びこの形状記憶合
金を所定温度に加熱するヒーターを設けるとともに、操
作部に設けられているプローブ設定ノブを操作してコイ
ル発熱用電源部からヒーターに出力される直流電流を制
御しながら、ヒーターを加熱して形状記憶合金を変形さ
せて、検査用プローブを所望の状態に湾曲させて検出用
コイルと被検体金属表面とを所望の状態に対向させるこ
とができる。

【００４１】このことによって、観察者は、管路内のク
ラック等の欠陥を検査する際、挿入部を管路内に挿入し
た状態で、内視鏡画像を観察しながらプローブ設定ノブ
を操作して、検査用プローブ及び湾曲部を湾曲させて、
検査用プローブの検出用コイルを被検体金属表面に所定
の状態に容易に対向させられる。

【００４２】また、内視鏡側ケーブルと渦流探傷装置及
びコイル発熱用電源部との間に状態切換スイッチを配置
する一方、この状態切換スイッチを所定の周期で加熱状
態と計測状態とに切り換え制御することによって、内視
鏡内に接続ケーブルを追加することや内視鏡側コネクタ
及びプローブ側コネクタを変更することなく、検査用プ
ローブのプローブ側ケーブルに、渦流探傷装置からの交
流電流及びコイル発熱用電源部からの直流電流を供給す
ることができる。

【００４３】このことによって、感度の異なる検出用コ
イルを備えた検査用プローブを複数用意して適宜交換す
ることや、検査用プローブが磨耗したときに、容易に検
査用プローブの交換作業を行える。

【００４４】図７ないし図１０は本発明の第２実施形態
に係り、図７は検査用プローブの構成例を説明する図、
図８は検査用プローブ及びコイル発熱用電源部、状態切
換スイッチ等の主要部の構成を説明するブロック図、図
９は接続ケーブルに流される直流電流と交流電流とのタ
イミングを説明する図、図１０はヒーターに流れる直流
電流の流れと、作用とを説明する図である。なお、図１
０（ａ）は第１ヒーターに流れる直流電流を説明する
図、図１０（ｂ）は第２ヒーターに流れる直流電流を説
明する図、図１０（ｃ）は検査用プローブの湾曲を説明
する図である。

【００４５】前記実施形態の検査用プローブ３ではＳＭ
Ａを１つ設ける構成であったが、本実施形態の検査用プ
ローブ３Ａでは図７に示すように２つのＳＭＡ、第１Ｓ
ＭＡ３５ａ及び第２ＳＭＡ３５ｂを、直交する位置関係
に配置している。

【００４６】そして、図８に示すように前記ＳＭＡ３５
ａ近傍に第１ヒーター３６ａ及びこの第１ヒータ３６ａ
に流れる直流電流の向きを規定する第１ダイオード３７
ａを配置し、前記ＳＭＡ３５ｂ近傍に第２ヒーター３６
ｂ及びこの第２ヒータ３６ｂに流れる直流電流の向きを
規定する第２ダイオード３７ｂを配置している。

【００４７】さらに、前記第１ヒーター３６ａに電力を
供給する第１直流電源部９ａと前記第２ヒーター３６ｂ
に電力を供給する第２直流電源部９ｂとを設けたコイル
発熱用電源部９Ａを設け、このコイル発熱用電源部９Ａ
と前記第１切換スイッチ１３ａとの間に、前記第１直流
電源部９ａと前記第２直流電源部９ｂとを周期的に切り
換える第３切換スイッチ１３ｃを設けて状態切換スイッ
チ１３Ａを構成している。

【００４８】このことにより、本実施形態では前記内視
鏡側ケーブル４３と、前記コイル発熱用電源部９Ａ及び
渦流探傷装置１０とは、状態切換スイッチ１３Ａを介し
て接続されている。そして、前記状態切換スイッチ１３
の第１切換スイッチ１３ａ、第２切換スイッチ１３ｂ及
び第３切換スイッチ１３ｃは、前記発振器１４からのタ
イミング信号によって図９に示すように制御される。

【００４９】具体的には、図９に示すように時間ｔ３の
間は第３切換スイッチ１３ｃが第１直流電源部９ａに接
続された状態になって、第１切換スイッチ１３ａが第３
切換スイッチ１３ｃに接続されるとともに第２切換スイ
ッチ１３ｂがアース側に接続されて図１０（ａ）の矢印
に示すように直流電流が流れて第１ヒーター加熱状態に
なり、時間ｔ４の間は第３切換スイッチ１３ｃが第２直
流電源部９ｂに接続された状態になって、第１切換スイ
ッチ１３ａが第３切換スイッチ１３ｃに接続されるとと
もに第２切換スイッチ１３ｂがアース側に接続されて図
１０（ｂ）の矢印に示すように直流電流が流れて第２ヒ
ーター加熱状態になり、時間ｔ５の間は第１切換スイッ
チ１３ａ及び第２切換スイッチ１３ｂが渦流探傷装置１
０に接続された計測状態になり、これを周期的に繰り返
し行う。

【００５０】なお、前記第１直流電源部９ａ及び第２直
流電源部９ｂには前記ヒーター３６ａ、３６ｂを所定温
度に加熱する設定を行うためのプローブ操作ノブ５ａ、
５ｂがそれぞれ備えられている。その他の構成は前記第
１実施形態と同様であり、同部材には同符合を付して説
明を省略する。

【００５１】上述のように構成した内視鏡装置１Ａの作
用を説明する。本実施形態においては、位置調整を行う
必要であると思われたとき、プローブ操作ノブ５ａ、５
ｂを適宜操作する。このことにより、前記検査用プロー
ブ３Ａは、図１０（ｃ）の一点鎖線に示すように図中下
側に向かって湾曲する状態と、二点鎖線に示すように図
中右側に向かって湾曲した状態との間で所望の湾曲状態
にして、検査用プローブ３を検査に最適な状態に調整し
て、クラックの有無の検査を行う。このことにより、モ
ニタ４の画面上に前記図６（ｃ）に示すような合成画像
が表示される。

【００５２】このように、検査用プローブに所定の温度
で所定形状に変形する形状記憶合金及びこの形状記憶合
金を所定温度に加熱するヒーターを一対、互いに形状記
憶合金が直交する位置関係で設けることによって、操作
部に設けたプローブ設定ノブを適宜操作して検査用プロ
ーブを所望の湾曲状態にすることができる。このことに
よって、検出コイルを被検体金属面にさらに速やかに平
行になるように配置させて効率良く検査を行える。

【００５３】なお、図７ではＳＭＡ３５ａ、３５ｂを検
査用プローブ３Ａの長手方向に位置ずれさせて直交する
位置関係に配置したが、長手方向に位置ずれさせること
なく、ＳＭＡ３５ａ、３５ｂを直交する位置関係に配置
するようにしてもよい。

【００５４】また、ヒーターを、渦流探傷装置内で使用
している高周波信号に比べてはるかに低い周波数のサイ
ン波で駆動させるようにしてもよい。

【００５５】図１１ないし図１３は本発明の第３実施形
態に係り、図１１は検査用プローブの構成を説明する
図、図１２は検査用プローブ及びソレノイド駆動電源
部、状態切換スイッチ等の主要部の構成を説明するブロ
ック図、図１３は本実施形態の作用を説明する図であ
る。上述した実施形態では検査用プローブに探触子位置
変更手段のプローブ形状変更手段であるＳＭＡ等を設け
た構成を示したが、本実施形態では図１１及び図１２に
示すように内視鏡２Ａに着脱自在な検査用プローブ３Ｂ
に探触子位置変更手段の探触子移動手段を設けている。

【００５６】図１１及び図１２に示すように探触子移動
手段は、検出用コイル３３を設けた検出部５１を検査用
プローブ３Ｂの側部から突出させたコイルユニット５２
を所定方向に付勢する、この検査用プローブ３Ｂの先端
側に配置された付勢用のバネ部材５３と、このバネ部材
５３の付勢力に抗して前記コイルユニット５２を矢印方
向に移動させるソレノイドコイル５４と、このソレノイ
ドコイル５４に電源を供給する内視鏡側ケーブル４３に
接続された移動用電源部であるソレノイド駆動電源部５
５とで構成されている。なお、符号５６はコイルユニッ
ト５２の所定位置に配置された磁石である。

【００５７】本実施形態には前記第１実施形態と同様な
第１切換スイッチ１３ａ及び第２切換スイッチ１３ｂで
構成した状態切換スイッチ１３が設けられており、前記
内視鏡側ケーブル４３と前記ソレノイド駆動電源部５５
とが電気的に接続されたコイル移動状態と、前記内視鏡
側ケーブル４３と渦流探傷装置１０とが電気的に接続さ
れた移動検査状態とに周期的に交互に切り換わるように
なっている。

【００５８】このため、内視鏡装置１を用いて例えば管
内のクラック等を検査するとき、まず、管内に内視鏡２
の挿入部２ａを挿入して、モニタ４の画面上に表示され
る内視鏡画像を観察しながら、先端面２ｂから突出して
いる検査用プローブ３を検査面に対峙させる。

【００５９】ここで、前記プローブ操作ノブ５を操作す
る。すると、前記内視鏡側ケーブル４３に前記図４に示
したように周期的にソレノイド駆動電源部５５と渦流探
傷装置１０とからの電流が交互に流れる。

【００６０】そして、第１切換スイッチ１３ａがソレノ
イド駆動電源部５５に接続されるとともに第２切換スイ
ッチ１３ｂがアース側に接続されることにより、ソレノ
イド駆動電源部５５から内視鏡側ケーブル４３、内視鏡
側コネクタ２０、プローブ側コネクタ３２、プローブ側
ケーブル３４を介してソレノイドコイル５４に電流が流
れる。

【００６１】すると、図１３（ａ）に示すようにコイル
ユニット５２に配置された磁石５６がソレノイドコイル
５４側に吸い寄せられて、コイルユニット５２がバネ部
材５３の付勢力に抗して矢印方向に移動する。

【００６２】続いて、第１切換スイッチ１３ａ及び第２
切換スイッチ１３ｂが渦流探傷装置１０に切り換えられ
ると、ソレノイド駆動電源部５５からソレノイドコイル
５４への電流の流れが停止して、図１３（ｂ）に示すよ
うにバネ部材５３の付勢力によってコイルユニット５２
の検出用コイル３３が被検体金属面に対して距離ａだけ
移動する。このとき、計測状態であるのでこの検出用コ
イル３３から渦流探傷装置１０に電気信号が伝送され
る。

【００６３】渦流探傷装置１０の解析部に伝送された電
気信号は、この解析部で解析されて被検体金属表面にク
ラック等の欠陥があるか否かを判定する判定画像を生成
してオーバーレイ回路１１に出力する。

【００６４】このように、本実施形態においては、探触
子移動手段としてバネ部材、ソレノイドコイル等を設け
て、検出用コイルを配置したコイルユニットを移動する
構成にしたことにより、操作部に設けられているプロー
ブ設定ノブを操作してコイルユニットを所定位置まで移
動させた後、スイッチが切り換わることによって、バネ
部材の付勢力でコイルユニットが元の位置に戻るまでの
間、コイルユニットの検出部をバネ部材の付勢力で被検
体金属表面を移動させて計測を行うことができる。

【００６５】このことによって、観察者は、内視鏡を手
元操作することなく、保持した状態のまま検出部を機械
的に走査させてクラック等の欠陥が存在するか否かの検
査を行える。

【００６６】なお、ソレノイドコイルを用いる構成の代
わりにバイメタルを配置する構成にしても同様の作用及
び効果を得られる。

【００６７】また、図１４及び図１５の検査用プローブ
の応用例を説明する図及び応用例の主要部の構成を説明
するブロック図に示すように検査用プローブ３Ｃを、ヒ
ーター３６とソレノイドコイル５４との両方を設けて構
成するようにしてもよい。このことにより、湾曲させた
状態にして、機械的に検出部を移動させて被検体金属表
面の計測を行える。

【００６８】このとき、ヒーター３６、ソレノイドコイ
ル５４に第３ダイオード３７ｃ、第４ダイオード３７ｄ
を配置して流れる電流の向きを規制するとともに、通常
状態で第３切換スイッチ１３ｃをコイル発熱用電源部９
側にし、切換スイッチ１３ａ、１３ｂの周期的な切り換
えによって温度制御を優先する。そして、機械的に走査
を行う場合には第４切換スイッチ１３ｄを一定時間、反
発振器１４側に切り換えた後、この第４切換スイッチ１
３ｄを再び発振器１４側に切り換えて行う。なお、前記
第４切換スイッチ１３ｄが反発振器１４側に切り換えら
れたとき、第３切換スイッチ１３ｃがコイル発熱用電源
部９側からソレノイド駆動電源部５５側に切り換わるよ
うになっている。

【００６９】ところで、図１６（ａ）のタービンブレー
ドのクーリングホールに発生したクラックを示す図及び
図１６（ｂ）の図１６（ａ）のＡ−Ａ線断面図に示すよ
うにクーリングホール６１を形成したタービンブレード
６０では、このクーリングホール６１にクラックが発生
することがあった。このため、このクーリングホール周
りのクラックの検査を渦流探傷検査によって行いたいと
の要望があった。しかし、検出コイルをクーリングホー
ル６１の長手方向に沿って平行に走査することが難し
く、検出コイルの平行度が崩れると、クーリングホール
６１による影響で、渦電流密度が変化して、クラックが
ないにも関わらずクラックがあるかのような擬似信号を
発生するおそれがあった。

【００７０】図１７ないし図２０を参照して、タービン
ブレードに設けられているクーリングホールに発生した
クラックを渦流探傷検査する渦流探傷検査装置の構成を
説明する。

【００７１】図１７は渦流探傷検査装置の構成を説明す
る図、図１８は渦流探傷検査装置の作用を説明する図、
図１９はクーリングホールと検出コイルとの位置関係を
説明する図、図２０は渦流探傷検査装置の他の構成を説
明する図である。

【００７２】なお、図１７（ａ）はタービンブレードに
配置された渦流探傷検査装置を示す上面図、図１７
（ｂ）はタービンブレードに配置された渦流探傷検査装
置を示す側面図、図１７（ｃ）はタービンブレードに配
置された渦流探傷検査装置を示す正面図である。

【００７３】図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すよう
にクーリングホール周りのクラックの検査を行う渦流探
傷検査装置７０は、センサ保持台７１と、このセンサ保
持台７１に対して摺動自在に配置されて、軸部にスプリ
ング７２を配置したスライドピン７３と、前記センサ保
持台７１の所定位置に所定間隔で固定された一対の棒状
部材７４と、この棒状部材７４の一端部に設けられた検
出コイル７５とで構成されており、前記スライドピン７
３の中央部所定位置には前記クーリングホール６１の端
部に係止される引掛けピン７６が設けられている。

【００７４】クーリングホール周りのクラックの検査を
行う際、まずタービンブレード６０上にセンサ保持台７
１及びスライドピン７３の先端部を設置し、引掛けピン
７６をクーリングホール６１内に配置する。そして、前
記引掛けピン７６がクーリングホール６１の長手一端部
に当接するように移動する。このことによって、図１７
（ａ）、図１７（ｂ）に示すように検出コイル７５がク
ーリングホール６１の長手他端部側に配置された状態で
渦流探傷検査装置７０がタービンブレード６０に略一体
的に配置される。

【００７５】次に、棒状部材７４を矢印方向に引っ張り
操作する。すると、図１８に示すように前記センサ保持
台７１がスライドピン７３を案内にして摺動移動して、
検出コイル７５がクーリングホール６１の長手両側部所
定位置を移動して長手一端部側に配置される。

【００７６】次いで、前記棒状部材７４の引っ張り操作
を停止する。すると、スプリング７２の付勢力によって
前記センサ保持台７１がスライドピン７３を案内にして
摺動移動することによって、図１９に示すように長手一
端部側に配置されていた実線に示す検出コイル７５が長
手他端部側の破線に示す位置に向かってクーリングホー
ル６１の長手両側部所定位置を矢印に示すように平行移
動して、クーリングホールの影響を受けることなくクラ
ックの有無の検査を行うことができる。

【００７７】なお、検出コイル７５をタービンブレード
６０に押しつける圧力を得るために図２０に示すように
タービンブレード６０を押圧する方向に付勢されたスプ
リング７８を設けるようにしてもよい。

【００７８】ところで、図２１に示すように航空機の可
動翼のヒンジ軸部８０の周囲の面にクラックが発生する
ことがある。このため、このクラックの検査を渦流探傷
検査によって行いたいとの要望があった。

【００７９】図２２及び図２３はヒンジ部のクラックを
検査するヒンジ用渦流探傷検査工具を説明する図であ
り、図２２はヒンジ用渦流探傷検査工具の構成を説明す
る図、図２３はヒンジ用渦流探傷検査工具の作用を説明
する図である。

【００８０】図２２に示すようにヒンジ用渦流探傷検査
工具８１はスパナ形状であり、前記ヒンジ軸部８０を配
置する凹部８１ａと、検査者が把持するハンドル８１ｂ
とで主に構成されており、前記凹部８１ａ近傍の所定位
置に検査面をヒンジ軸部８０に対向させた検出コイル８
２が配置されている。

【００８１】このことにより、図２３に示すようにヒン
ジ軸部８０に対して前記ヒンジ用渦流探傷検査工具８１
の凹部８１ａを配置してハンドル８１ｂを矢印Ａ，Ｂに
示すように回動させることによって、前記検出コイル８
２がヒンジ軸部８０周囲を矢印ａ、ｂに示すように回動
してクラックの有無を検査する渦流探傷検査を行える。

【００８２】ところで、ジェットエンジンのコンプレッ
サブレードの付け根にクラックが発生することがある。
このため、このブレード付け根に発生するクラックの検
査を渦流探傷検査によって行いたいとの要望があった。

【００８３】図２４ないし図２７はコンプレッサブレー
ド用渦流探傷検査工具を説明する図であり、図２４はコ
ンプレッサブレード用渦流探傷検査工具の構成を説明す
る上面図及び側面図、図２５はコンプレッサブレード用
渦流探傷検査工具の先端部の動作を説明する図、図２６
はコンプレッサブレード用渦流探傷検査工具の作用を説
明する上面図及び側面図、図２７はコンプレッサブレー
ド用渦流探傷検査工具の先端部の他の構成を説明する図
である。

【００８４】図２４に示すようにコンプレッサブレード
用渦流探傷検査工具９０は、先端側から順に検出用コイ
ル９１を設けた先端部材９２ａ、中間部材９２ｂ、工具
本体部材９２ｃとで構成されている。

【００８５】これら先端部材９２ａ、中間部材９２ｂ、
工具本体部材９２ｃは、アクセスポートからコンプレッ
サーブレードに向けて挿通されるように形成されてお
り、先端部材９２ａと中間部材９２ｂとはヒンジ９３ａ
によって矢印ｃ方向に回転するように構成されている。
また、中間部材９２ｂと工具本体部材９２ｃとはヒンジ
９３ｂによって矢印ｄ方向に回転するように構成されて
いる。

【００８６】このことにより、図２５に示すようにコン
プレッサブレード用渦流探傷検査工具９０の先端部材９
２ａに配置された検出用コイル９１は、図に示す位置関
係に屈曲するようになっている。

【００８７】なお、図２６に示すように前記先端部材９
２ａ及び中間部材９２ｂにはそれぞれ操作ワイヤ９４
ａ、９４ｂが接続されており、この操作ワイヤ９４ａ、
９４ｂを牽引操作することによって、前記図２５に示し
たように先端部材９２ａ及び中間部材９２ｂが回転屈曲
して検出コイル９１が被検体金属表面に対向させられる
ようになっている。また、前記操作ワイヤ９４ａ，９４
ｂによる牽引操作を解除すると、ヒンジ９３ａ、９３ｂ
に配置された図示しない例えばバネの付勢力によって前
記図２４に示したように前記先端部材９２ａ、中間部材
９２ｂ、工具本体部材９２ｃが一直線状態になる。

【００８８】ここで、上述のように構成したコンプレッ
サブレード用渦流探傷検査工具９０の作用を説明する。
検査者は、操作ワイヤ９４ａ、９４ｂを引き操作しない
状態でアクセスポートからコンプレッサーブレードに向
けて挿通しいく。そして、所定位置に到達した段階で前
記操作ワイヤ９４ａ、９４ｂを引き操作する。すると、
前記先端部材９２ａ及び中間部材９２ｂが回転屈曲され
て、検出コイル９１が被検体金属表面に対向した状態に
なる。

【００８９】ここで、工具本体部材９２ｃを手元操作し
て走査を行う。このことによって、コンプレッサブレー
ド付け根近傍のクラックの有無を検査する渦流探傷検査
を行える。

【００９０】なお、本発明は、以上述べた実施形態のみ
に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能である。

【００９１】［付記］以上詳述したような本発明の上記
実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができ
る。

【００９２】（１）照明光学系及び観察光学系を備えた
内視鏡と、この内視鏡の先端面に着脱自在で、探触子を
内部に備えた挿入方向に突出する細長な検査用プローブ
と、前記探触子に接続ケーブルを介して電気的に接続さ
れる探傷装置とを具備する内視鏡装置において、前記検
査用プローブに、前記探触子の配置位置を前記先端面に
対して変化させる探触子位置変更手段を設けた内視鏡装
置。

【００９３】（２）前記探触子位置変更手段は、前記検
査用プローブの湾曲形状を所定形状に変化させるプロー
ブ形状変更手段である付記１記載の内視鏡装置。

【００９４】（３）前記プローブ形状変更手段は、前記
検査用プローブの所定位置に配置され、温度変化に対応
して湾曲形状が所定形状に変化する形状記憶合金と、こ
の形状記憶合金近傍に配置され、前記形状記憶合金を加
熱する前記接続ケーブルに接続された少なくとも１つの
ヒーターと、このヒーターを発熱させる電力を供給する
前記接続ケーブルに接続された発熱用電源部と、を具備
する付記２記載の内視鏡装置。

【００９５】（４）前記探触子位置変更手段は、前記検
査用プローブに備えられた探触子の位置を検査用プロー
ブ長手方向に対して移動させる探触子移動手段である付
記１記載の内視鏡装置。

【００９６】（５）前記探触子移動手段は、前記探触子
を所定方向に付勢するバネ部材と、このバネ部材の付勢
力に抗して前記探触子を移動させるソレノイドコイル
と、このソレノイドコイルに電源を供給する前記接続ケ
ーブルに接続された移動用電源部と、を具備する付記４
記載の内視鏡装置。

【００９７】（６）前記接続ケーブルは、内視鏡内を挿
通する内視鏡側ケーブルと、検査用プローブ内を挿通す
るプローブ側ケーブルである付記１記載の内視鏡装置。

【００９８】（７）前記接続ケーブルに、前記発熱用電
源部とヒーターとが接続されたコイル発熱状態と、前記
探傷装置と探触子とが接続された検査状態とを周期的に
切り換える状態切り換え部を設けた付記３記載の内視鏡
装置。

【００９９】（８）前記検査用プローブに形状記憶合金
を２つ設けるとき、これら形状記憶合金の配置位置を周
方向に９０度位置ずれさせ、それぞれの形状記憶合金近
傍に前記接続ケーブルに接続されたヒーターを設けた付
記３記載の内視鏡装置。

【０１００】（９）ヒーターに流れる電流の向きを異な
る向きに規定するダイオードをそれぞれのヒーターに対
して直列に配置するとともに、前記発熱用電源部と一方
のヒーターとが接続された第１接続状態と、前記発熱用
電源部と他方のヒーターとが接続された第２接続状態と
に周期的に切り換えるコイル切り換え部を、前記接続状
態切り換え部の前段に設けた付記８記載の内視鏡装置。

【０１０１】（１０）前記移動用電源部と前記ソレノイ
ドコイルとを接続した移動状態と、前記探傷装置と探触
子とが接続された検査状態とを周期的に切り換える状態
切り換え部を設けた付記５記載の内視鏡装置。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、検
査用プローブの交換を容易に行え、検査用プローブの検
出コイルと被検体金属面との位置関係を最良の状態に調
整して、高精度の探傷検査を行える内視鏡装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図６は本発明の第１実施形態に係
り、図１は内視鏡装置の構成を説明する図

【図２】内視鏡の構成を説明するブロック図

【図３】検査用プローブの構成例を説明する図

【図４】接続ケーブルに流される直流電流と交流電流と
のタイミングを説明する図

【図５】検査用プローブの作用を説明する図

【図６】モニタの画面上に表示される画像を説明する図

【図７】図７ないし図１０は本発明の第２実施形態に係
り、図７は検査用プローブの構成例を説明する図

【図８】検査用プローブ及びコイル発熱用電源部、状態
切換スイッチ等の主要部の構成を説明するブロック図

【図９】接続ケーブルに流される直流電流と交流電流と
のタイミングを説明する図

【図１０】ヒーターに流れる直流電流の流れと、作用と
を説明する図

【図１１】図１１ないし図１３は本発明の第３実施形態
に係り、図１１は検査用プローブの構成を説明する図

【図１２】検査用プローブ及びソレノイド駆動電源部、
状態切換スイッチ等の主要部の構成を説明するブロック
図

【図１３】本実施形態の作用を説明する図

【図１４】検査用プローブの応用例を説明する図

【図１５】応用例の主要部の構成を説明するブロック図

【図１６】タービンブレードのクーリングホールに発生
したクラックを示す図

【図１７】図１７ないし図２０は、タービンブレードに
設けられているクーリングホールに発生したクラックを
渦流探傷検査する渦流探傷検査装置の構成を説明する図
であり、図１７は渦流探傷検査装置の構成を説明する図

【図１８】渦流探傷検査装置の作用を説明する図

【図１９】クーリングホールと検出コイルとの位置関係
を説明する図

【図２０】渦流探傷検査装置の他の構成を説明する図

【図２１】航空機の可動翼のヒンジ軸部周囲に発生した
クラックを説明する図

【図２２】図２２及び図２３はヒンジ部のクラックを検
査するヒンジ用渦流探傷検査工具を説明する図であり、
図２２はヒンジ用渦流探傷検査工具の構成を説明する図

【図２３】ヒンジ用渦流探傷検査工具の作用を説明する
図

【図２４】図２４ないし図２７はコンプレッサブレード
用渦流探傷検査工具を説明する図であり、図２４はコン
プレッサブレード用渦流探傷検査工具の構成を説明する
上面図及び側面図

【図２５】コンプレッサブレード用渦流探傷検査工具の
先端部の動作を説明する図

【図２６】コンプレッサブレード用渦流探傷検査工具の
作用を説明する上面図及び側面図

【図２７】コンプレッサブレード用渦流探傷検査工具の
先端部の他の構成を説明する図

【符号の説明】

１…内視鏡装置 ２…内視鏡 ２ａ…挿入部 ３…検査用プローブ ４…モニタ ８…ＣＣＵ ９…コイル発熱用電源部 １０…渦流探傷装置 １１…オーバーレイ回路 １２…ＡＣ／ＤＣコンバータ １３…状態切換スイッチ １４…発振器 ２６…操作部 ３３…検出用コイル ３４…プローブ側ケーブル ３５…形状記憶合金（ＳＭＡ） ４３…内視鏡側ケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F063 AA43 BB05 CA10 DA01 DB05 DD02 EB09 EB11 GA08 ZA01 2G017 AA02 AC08 AD04 BA05 2H040 DA11 DA51 GA02 4C061 AA29 BB01 CC06 DD03 FF40 FF50 HH51 JJ02 JJ17

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照明光学系及び観察光学系を備えた内視
   鏡と、この内視鏡の先端面に着脱自在で、探触子を内部
   に備えた挿入方向に突出する細長な検査用プローブと、
   前記探触子に接続ケーブルを介して電気的に接続される
   探傷装置とを具備する内視鏡装置において、 前記検査用プローブに、前記探触子の配置位置を前記先
   端面に対して変化させる探触子位置変更手段を設けたこ
   とを特徴とする内視鏡装置。
2. 【請求項２】 前記探触子位置変更手段は、前記検査用
   プローブの湾曲形状を所定形状に変化させるプローブ形
   状変更手段であり、 このプローブ形状変更手段は、前記検査用プローブの所
   定位置に配置され、温度変化に対応して湾曲形状が所定
   形状に変化する形状記憶合金と、 この形状記憶合金近傍に配置され、前記形状記憶合金を
   加熱する前記接続ケーブルに接続された少なくとも１つ
   のヒーターと、 このヒーターを発熱させる電力を供給する前記接続ケー
   ブルに接続された発熱用電源部と、 を具備することを特徴とする請求項１記載の内視鏡装
   置。
3. 【請求項３】 前記探触子位置変更手段は、前記検査用
   プローブに備えられた探触子の位置を検査用プローブ長
   手方向に対して移動させる探触子移動手段であり、 この探触子移動手段は、前記探触子を所定方向に付勢す
   るバネ部材と、 このバネ部材の付勢力に抗して前記探触子を移動させる
   ソレノイドコイルと、 このソレノイドコイルに電源を供給する前記接続ケーブ
   ルに接続された移動用電源部と、 を具備することを特徴とする請求項１記載の内視鏡装
   置。