JP2017138173A - 筒状部材のクラック発見用検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】材質に拘わらず、また熟練を要することなく、筒状部材にクラックやクラックに発展する可能性がある小さな傷等を確実に発見することができる筒状部材のクラック発見方法を提供する。
【解決手段】筒状部材の中央開口部に、外周面に気体噴出口が形成された柱状部材を挿入し、上記筒状部材の中央開口部と上記柱状部材との間を気密に封じた後に、上記気体噴出口から圧縮気体を噴出させて所定の圧力に保持しつつ上記圧縮気体の供給流量を計測し、当該供給流量の値によって上記筒状部材におけるクラックの有無を判断する。
【選択図】図３

Description

本発明は、粉末成型等によって製作された筒状部材におけるクラックの発見方法に関するものである。

例えば、図５に示すようなモータのロータ等に用いられるマグネット１は、粉末成型によって円筒状に形成された後に、外周部が着磁されることによって製造されている。
このようにして製造されたマグネットは、モータに組み込まれる前に、クラックが発生していないか全数について検査が行われている。

従来、上記マグネットに対するクラック有無の検査は、一般的に、水分を含ませたスポンジの上に上記マグネットを載せ、クラック部が有る場合には、浸透圧で当該クラック部に水分が進入して黒く変色することを利用して、当該変色の有無を目視により確認することにより行っていた。

ところが、上記従来のクラック発見方法にあっては、クラックに発展する可能性のある僅かな傷や亀裂等については、熟練を要して確実に判別することが難しいという問題点があるとともに、粉末焼結によって成型されたマグネットに対しては有効であるものの、ボンド磁石やプラスチックマグネット等の水を弾く材質のマグネットに対しては実施することができないという問題点もあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、材質に拘わらず、また熟練を要することなく、筒状部材にクラック部やクラックに発展する可能性がある小さな傷等を確実に発見することができる筒状部材のクラック発見方法を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明に係る筒状部材のクラック発見方法は、筒状部材の中央開口部に、外周面に気体噴出口が形成された柱状部材を挿入し、上記筒状部材の中央開口部と外周面との間を気密に封じた後に、上記気体噴出口から圧縮気体を噴出させて所定の圧力に保持しつつ上記圧縮気体の供給流量を計測し、当該供給流量の値によって上記筒状部材におけるクラックの有無を判断することを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記気体噴出口から圧縮気体を噴出させて、所定の圧力に一定時間保持した後に上記圧縮気体の流量を計測することにより、上記筒状部材におけるクラックの有無を判断することを特徴とするものである。

請求項１または２に記載の発明によれば、筒状部材の中央開口部に挿入した柱状部材の気体噴出口から上記筒状部材側に向けて圧縮気体を噴出させると、筒状部材にクラック部が有る場合には、上記圧縮気体が当該クラック部を流れて外周面へと排出されて行くために供給流量が大きい値に留まる。これに対して、クラック部が無い場合には筒状部材内を圧縮空気が流れないために供給流量が極めて小さくなる。

この結果、上記圧縮気体を所定の圧力に保持しつつ供給流量を計測して、その値の大小によりクラック部の有無を判断することができる。
この際に、上記圧縮気体の圧力を適宜値に設定することにより、クラックに発展する可能性のある僅かな亀裂や傷等も、当該圧縮気体によって上記亀裂や傷等からクラックに進展させることにより、容易に発見することが可能になる。

これにより、材質に拘わらず、また熟練を要することなく、筒状部材に発生したクラック部やクラックに発展する可能性がある小さな亀裂等を確実に発見することができる。

なお、柱状部材の気体噴出口から圧縮気体を噴出させる際に、一般的には配管部分が上記所定圧に到達するまで印加圧力が低下すると共に供給流量が大きくなり、その後上記印加圧力が上記所定の圧力に到達して供給流量が低下する。

このため、請求項２に記載の発明のように、上記気体噴出口から圧縮気体を噴出させて、所定の圧力に一定時間保持した後に上記圧縮気体の流量を計測することにより、より正確にクラック部やクラックに発展する可能性がある小さな亀裂等を発見することが可能になる。

本発明の一実施形態を説明するための図で、検査装置にマグネットを装着した状態を示す縦断面図である。 図１の上部枠体を閉じた状態を示す縦断面図である。 図２のマグネット内部に圧縮気体を供給した状態を示す縦断面図である。 上記検査装置への圧縮空気の供給圧力と供給流量との変化を示すグラフである。 一般的なマグネットの形状を示す斜視図である。

以下、図１〜図５に基づいて、本発明に係る筒状部材のクラック発見方法を円筒状のマグネット１のクラック発見方法に適用した一実施形態について説明する。
先ず、このクラック発見方法に用いる検査装置について説明すると、この検査装置は、図１〜図３に示すように、マグネット１が装着される下部枠体２と、この下部枠体２の上部開口を塞ぐ上部枠体３と、マグネット１内に挿入される円柱状部材４とから概略構成されたものである。

下部枠体２は、底板５と側壁６とによって有底円筒状に形成されたもので、側壁６の内径寸法がマグネット１の外径寸法よりも僅かに大径に形成されている。他方、上部枠体３は、上記側壁６と同径の円筒状の側壁７と、この側壁７の上端部開口を塞ぐ天板８とから構成されたもので、天板８の内面には外周に沿って押圧リング９が固定されている。

そして、天板８の中央部には、圧縮空気の供給ラインの接続部１０が設けられている。
また、円柱状部材４は、外径寸法がマグネット１の中央開口部に密に挿入可能な寸法に形成されるとともに、上面中央には接続部１０との接続管１１が一体に形成されている。そして、この円柱状部材４は、外周面に全面にわたって多数の圧縮空気の噴出口が穿設されるとともに、内部には、接続管１１から導入された圧縮空気を上記噴出口へと導く流路が形成されている。

次に、上記検査装置を用いたマグネット１のクラック発見方法について説明する。
先ず、図１に示すように、下部枠体２の底板５上にＯリング１２を配置し、その上に中央開口部内に円柱状部材４を挿入したマグネット１を載置する。

次いで、図２に示すように、マグネット１の上部に上部枠体２を被せる。この際に、マグネット１の上面と上部枠体２の押圧リング９との間にもＯリング１２を介装する。そして、上部枠体２を下方に押圧することにより、マグネット１の内周面側と外周面側との間を気密に封じるとともに、円柱状部材４の接続管１１を上部枠体２の接続部１０と接続する。

次いで、図３に示すように、上部枠体２の接続管１０に圧縮空気の供給ライン１３を接続し、流量計１４を介して円柱状部材４の内部に一定の圧力（本実施形態においては２Mpa）の圧縮空気を供給して、外周面の噴出口から噴出させるとともに、これと併行して流量計１４により圧縮空気の供給流量を測定する。

図４を用いて、この際の圧力および流量の測定方法をより詳細に説明すると、圧縮空気の供給ライン１３から円柱状部材４内へと圧縮空気を供給する初期においては、圧縮空気が接続管１１、接続部１０および円柱状部材４内へと行き渡るまでの間、印加圧力が低下する。そのため、一定時間（本実施形態においては２．５秒）を測定待ち時間とする。

次いで、これらの配管内に圧縮空気が充填されて印加圧力が所定の圧力（２Mpa）に戻るとともに、当該圧力に保持された状態で流量計１４により供給流量を測定する。ちなみに、この測定時間は、本実施形態においては０．２秒である。

そして、マグネット１にクラック部が存在する場合や、クラックに発展する可能性のある僅かな亀裂や傷等が上記圧縮空気の圧力（２Mpa）によってクラックに進展した場合には、圧縮空気が当該クラックを流れてマグネット１の外周面から側壁６、７間の隙間を通して外部へと排出されて行くために、流量計１４で計測される供給流量は、依然として大きい値になる。

これに対して、マグネット１にクラック部が無い場合には、マグネット１の内部から外周面側へと漏れる圧縮空気が無いために、供給流量が漸次小さくなる。

したがって、予め流量計１４に、判定流量を設定しておくことにより、上記供給流量が当該設定値を超えた場合にクラック部が有り、当該設定値以下に低下した場合にクラック部が存在しないと判断することができる。

ちなみに、本発明者等による検証結果によれば、一般的な良品のマグネット１においては、供給流量が３００〜４５０Ｌ／ｍｉｎであったのに対して、クラック部が存在するマグネット１においては、いずれも上限値である１１４４Ｌ／ｍｉｎであった。
この結果、予め流量計１４に、圧縮空気の供給流量として５００Ｌ／ｍｉｎを閾値に設定しておくことにより、容易かつ確実にクラックの有無を判断することが可能であった。

以上説明したように、上記構成からなるマグネット１のクラック発見方法によれば、マグネット１の中央開口部に挿入した円柱状部材４の気体噴出口からマグネット１の内周面側に向けて圧縮気体を噴出させ、マグネット１にクラック部が有る場合には、上記圧縮気体が当該クラック部を流れて外周面へと排出されて供給流量が大きい値になることを利用して、クラック部の有無を判断することができる。

加えて、上記圧縮気体の圧力を適宜値に設定することにより、クラックに発展する可能性のある僅かな亀裂や傷等も、当該圧縮気体によってクラックに進展させることにより発見することが可能になる。この結果、材質に拘わらず、また熟練を要することなく、筒状部材に発生したクラックやクラックに発展する可能性がある小さな亀裂等を確実に発見することができる。

この際に、円柱状部材４の気体噴出口から圧縮気体を噴出させて、所定の圧力に一定時間保持した後に上記圧縮気体の流量を計測しているために、より正確にクラックやクラックに発展する可能性がある小さな亀裂等を発見することが可能になる。

なお、上記実施形態においては、本発明の筒状部材のクラック発見方法を円筒状のマグネット１のクラック発見方法に適用した場合についてのみ示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な筒状部材におけるクラックの発見に適用することができる。加えて、上記マグネット１のような円筒状に限らず、角筒状の部材におけるクラックの発見にも同様に用いることができる。

１ マグネット（筒状部材）
１２ Ｏリング
１３ 圧縮空気の供給ライン
１４ 流量計

本発明は、粉末成型等によって製作された筒状部材におけるクラックを発見するための検査装置に関するものである。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、材質に拘わらず、また熟練を要することなく、筒状部材にクラック部やクラックに発展する可能性がある小さな傷等を確実に発見することができる筒状部材のクラック発見用検査装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、筒状部材のクラックを発見するための検査装置であって、底板と筒状の側壁とによって形成されて内部に上記筒状部材が装着される下部枠体と、上記側壁と同形の側壁の上端部開口が天板によって塞がれるとともに上記天板の内面に外周に沿って押圧リングが固定され、かつ上記天板の中央部に圧縮空気の供給ラインの接続部が設けられた上部枠体と、上面中央に上記接続部との接続管が一体に形成されるとともに外周面に全面にわたって多数の圧縮空気の噴出口が穿設され、かつ内部に上記接続管から導入される圧縮空気を上記噴出口へと導く流路が形成されて上記筒状部材の中央開口部内に挿入される柱状部材と、上記筒状部材と上記下部枠体の上記底板との間および上記筒状部材と上記上部枠体の上記押圧リングとの間に介装されて上記筒状部材の上記中央開口部と外周面との間を気密に封じるＯリングとを備えてなることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、筒状部材の中央開口部に挿入した柱状部材の気体噴出口から上記筒状部材側に向けて圧縮気体を噴出させると、筒状部材にクラック部が有る場合には、上記圧縮気体が当該クラック部を流れて外周面へと排出されて行くために供給流量が大きい値に留まる。これに対して、クラック部が無い場合には筒状部材内を圧縮空気が流れないために供給流量が極めて小さくなる。

このため、上記気体噴出口から圧縮気体を噴出させて、所定の圧力に一定時間保持した後に上記圧縮気体の流量を計測することにより、より正確にクラック部やクラックに発展する可能性がある小さな亀裂等を発見することが可能になる。

以下、図１〜図５に基づいて、本発明に係る筒状部材のクラック発見用検査装置を円筒状のマグネット１のクラック発見用に適用した一実施形態について説明する。
この検査装置は、図１〜図３に示すように、マグネット１が装着される下部枠体２と、この下部枠体２の上部開口を塞ぐ上部枠体３と、マグネット１内に挿入される円柱状部材４とから概略構成されたものである。

以上説明したように、上記構成からなるマグネット１のクラック発見用検査装置によれば、マグネット１の中央開口部に挿入した円柱状部材４の気体噴出口からマグネット１の内周面側に向けて圧縮気体を噴出させ、マグネット１にクラック部が有る場合には、上記圧縮気体が当該クラック部を流れて外周面へと排出されて供給流量が大きい値になることを利用して、クラック部の有無を判断することができる。

Claims (2)

1. 筒状部材の中央開口部に、外周面に気体噴出口が形成された柱状部材を挿入し、上記筒状部材の中央開口部と外周面との間を気密に封じた後に、上記気体噴出口から圧縮気体を噴出させて所定の圧力に保持しつつ上記圧縮気体の供給流量を計測し、当該供給流量の値によって上記筒状部材におけるクラックの有無を判断することを特徴とする筒状部材のクラック発見方法。
2. 上記気体噴出口から圧縮気体を噴出させて、所定の圧力に一定時間保持した後に上記圧縮気体の流量を計測することにより、上記筒状部材におけるクラックの有無を判断することを特徴とする請求項１に記載の筒状部材のクラック発見方法。

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