JP2021196268A

JP2021196268A - 超音波探触子

Info

Publication number: JP2021196268A
Application number: JP2020102947A
Authority: JP
Inventors: 安史原; Yasushi Hara; 利明大橋; Toshiaki Ohashi; 一浩津▲崎▼; Kazuhiro Tsuzaki; 利次 ▲榊▼原; Toshitsugu Sakakibara
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Ryoden Shonan Electronics Corp
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Ryoden Shonan Electronics Corp
Priority date: 2020-06-15
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2021-12-27
Also published as: CN116056838A; US20230266190A1; WO2021256404A1

Abstract

【課題】ボルト端部に安定して接触する、超音波探触子の構造を提供する。【解決手段】超音波探触子１００は、振動子収納部１１０、第１コイルバネ１３０及びカラー１４０を備えている。振動子収納部１１０は、超音波振動子１１１ａを内部に収納している収納軸１１６と、収納軸１１６の一方の端部に接続しており、収納軸１１６の存在する方向の反対方向に面する曲面１１４ａが形成されている曲面部１１４とを有する。第１コイルバネ１３０は、曲面部１１４の曲面１１４ａを受けていると共に、曲面１１４ａを押す弾性力が生じている。カラー１４０は、第１コイルバネ１３０と曲面部１１４とを収納しており、第１コイルバネ１３０に押されている曲面部１１４の移動を拘束している。曲面部１１４と第１コイルバネ１３０とは、球状関節１００Ｊを構成している。【選択図】図４

Description

本開示は、超音波探触子の構造に関する。

従来技術として、超音波を用いてボルト軸力を測定する装置がある（例えば特許文献１）。具体的には、この装置は、締結工具の内部に超音波探触子が配置されており、締結工具でボルトを締め付けながら超音波エコーによってボルトの伸びを検出し、ボルトの伸びからボルト軸力を計算する。このような、超音波エコーを計測しながらボルト軸力を計算する装置の場合は、軸力値そのものを計測しながらボルト締結を行い、かつ、期待する軸力値でボルト締結を完了できるという、トルク法や進み角法といった方式にないメリットがある。
しかし、締結工具の内部に配置される超音波探触子とボルトとの位置関係を適切に保つことで安定した超音波計測をすることは、従来では容易ではなかった。この理由は、ソケットとボルト頭との寸法の相違から生じるガタツキ、あるいは締結作業者による締結工具の保持状態に起因するソケットとボルト頭との好ましくない位置関係があった。

特開２０２０−１９１２４号公報

本開示は、ボルト端部に安定して接触する超音波探触子の構造を提供することを目的とする。

本開示に係る超音波探触子は、
超音波振動子を内部に収納している収納軸と、前記収納軸の一方の端部に接続しており、前記収納軸の存在する方向の反対方向に面する曲面が形成されている曲面部とを有する振動子収納部と、
前記曲面部の前記曲面を受けていると共に、前記曲面を押す弾性力が生じている弾性体と、
前記弾性体と前記曲面部とを収納しており、前記弾性体に押されている前記曲面部の移動を拘束している弾性体収納部と、
を備え、
前記曲面部と前記弾性体とは、
球状関節を構成している。

前記曲面部は、前記収納軸の前記一方の端部に接続している部分に、テーパー形状に形成されているテーパー部を備え、
前記弾性体収納部は、前記テーパー部の前記テーパー形状を受けることで、前記曲面部の移動を拘束している拘束部を備える。

前記拘束部は、前記テーパー部に形成されている前記テーパー形状と組み合うテーパー形状の面が形成されている。

前記弾性体収納部は、
前記曲面部との間に前記弾性体を挟むように位置して軸受に嵌っている軸であって、前記弾性体とは異なる弾性体の弾性力によって前記曲面部の方向へ押されていると共に、ストッパーによって前記軸受から抜けないように、かつ、摺動可能な状態で前記軸受に嵌っている軸である摺動軸を備える。

前記曲面は、球面の一部である。

前記弾性体は、コイルバネである。

前記収納軸は、磁石を備えている。

本開示に係る超音波探触子は、曲面部と弾性体とが球状関節を構成しているので、ボルト端部に安定して接触する超音波探触子の構造を提供できる。

実施の形態１の図で、超音波探触子１００が使用されるナットランナー９００の外観図。実施の形態１の図で、超音波探触子１００と回転装置５００とが接続した状態の斜視図。実施の形態１の図で、図２の断面図。実施の形態１の図で、図３から超音波探触子１００を抜き出した図。実施の形態１の図で、超音波探触子１００が、軸受１６０と第２コイルバネ１７０とを介して、回転中空軸２００に取り付けられた状態を示す図。実施の形態１の図で、作業者がナットランナー９００を使用してボルト８００を締める工程を説明するための断面図。実施の形態１の図で、ソケット７００の軸線７０３と、ボルト軸８０２の軸線８０３との相違を示す図。実施の形態１の図で、図７の状態から曲面部１１４が回転した後を示す図。

以下、実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。

実施の形態１．
図１から図８を参照して、実施の形態１の超音波探触子１００を説明する。超音波探触子１００の特徴は、第１コイルバネ１３０と曲面部１１４とによって構成される球状関節にある。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１は、超音波探触子１００が使用されるナットランナー９００の外観図である。ナットランナー９００は、超音波探触子１００、軸受１６０、第２コイルバネ１７０、回転装置５００及び動力装置６００を備えている。
図２は、超音波探触子１００と回転装置５００とが接続した状態の斜視図である。図２では、超音波探触子１００は、締め付けの対象であるボルトには接触していない状態である。超音波探触子１００は、軸受１６０及び第２コイルバネ１７０を介して、回転装置５００の備えるドライブ角２１０の先端に取り付けられる。ドライブ角２１０はソケット７００の図示していない差込角に嵌る。回転装置５００は、動力装置６００に取り付けられる。作業者は、超音波探触子１００、回転装置５００及び動力装置６００が一体となっているナットランナー９００を、第１取っ手６０１と第２取っ手６０２とを持って保持する。この保持状態で、作業者が例えば人差し指でスイッチ６０３を押すことで動力装置６００の有する図示していないモーターが回転し、動力装置６００の有する図示していないドライブ角が回転することで、後述する回転装置５００の回転中空軸２００が回転する。回転中空軸２００のドライブ角２１０にソケット７００の図示していない差込角が嵌っているので、ソケット７００が回転する。以上の一連の動作で、ナットランナー９００によって作業者はボルト８００を締めることができる。ナットランナー９００によって作業者がボルト８００を締めている際、超音波探触子１００に収納されている超音波振動子１１１ａは超音波を発するとともに、発した超音波のエコーを受信する。超音波振動子１１１ａは受信したエコーをエコー信号に変換して出力する。このエコー信号はボルト８００に発生している軸力に換算可能である。超音波ボルト軸力計１０００は、このエコー信号からボルト８００に発生している軸力を計算する。

図３は、図２の断面図である。図３ではソケット７００を取り付けた状態を示しているが、ソケット７００のハッチングは省略した。また。図３では、振動子収納部１１０及び摺動部１２０は切断していない。
図４は、図３から超音波探触子１００を抜き出した図である。
図５は、超音波探触子１００が、軸受１６０と第２コイルバネ１７０とを介して、回転中空軸２００に取り付けられた状態を示す。図５ではカラー１４０を透視した状態を示している。図３から図５を参照して、超音波探触子１００がボルト８００の六角ボルト頭８０１に接触する前の状態における、超音波探触子１００と回転装置５００との構成を説明する。

＜超音波探触子１００＞
図４及び図５に示すように、超音波探触子１００は、振動子収納部１１０と、摺動部１２０と、第１コイルバネ１３０と、カラー１４０と、磁石１５０とを備えている。

＜振動子収納部１１０＞
振動子収納部１１０は、振動子配置軸１１１、磁石配置軸１１２、曲面部１１４及び曲面部側軸１１５を備えている。
（１）振動子配置軸１１１は、内部に超音波振動子１１１ａを収納している軸である。
（２）磁石配置軸１１２は、振動子配置軸１１１から引き続き延びており、磁石１５０が配置されている軸である。振動子配置軸１１１と磁石配置軸１１２とは、収納軸１１６を構成する。
（３）曲面部１１４は、磁石配置軸１１２の一方の端部に接続している。曲面部１１４は磁石配置軸１１２の存在する方向の反対方向に面する曲面１１４ａが形成されている。曲面１１４ａの形状は、球面の一部であることが好ましいが、球面に限らず、第１コイルバネ１３０とともに球状関節１００Ｊを構成できる曲面の形状であればよい。曲面部１１４は、磁石配置軸１１２の端部に接続している部分に、テーパー形状に形成されているテーパー部１１３を備えている。
（４）曲面部１１４の側の軸である曲面部側軸１１５は、曲面部１１４から磁石配置軸１１２と反対方向に延びている。振動子収納部１１０は、一本の円柱から、振動子配置軸１１１、磁石配置軸１１２、テーパー部１１３、曲面部１１４及び曲面部側軸１１５を削り出した形状である。

＜摺動部１２０＞
図４に示すように、摺動部１２０は、ネジ部１２１、接続部１２２、カラー受け部１２３、バネ保持部１２４及び摺動軸１２５を備えている。
（１）ネジ部１２１は、カラー１４０に形成されているネジ部１４２と組み合う。ネジ部１２１にはカラー１４０が固定状態で取り付けられる。
（２）接続部１２２は、ネジ部１２１とカラー受け部１２３とを接続する。
（３）カラー受け部１２３は、カラー１４０の端面を受けている。
（４）図３に示すようにバネ保持部１２４は、第２コイルバネ１７０を保持する。
（５）図３に示すように摺動軸１２５は、軸受１６０を摺動可能な状態で軸受１６０に取り付けられている。摺動部１２０は、一本の円柱から、ネジ部１２１、接続部１２２、カラー受け部１２３、バネ保持部１２４及び摺動軸１２５を削り出した形状である。

＜第１コイルバネ１３０＞
第１コイルバネ１３０は、曲面部１１４の曲面１１４ａを受けていると共に、曲面１１４ａを押す弾性力が生じている弾性体である。第１コイルバネ１３０は、内径側を曲面部側軸１１５にガイドされた状態で、曲面部１１４とネジ部１２１とに挟まれることによって圧縮されて、圧縮によって伸びようとする弾性力が発生している。図４では、第１コイルバネ１３０のネジ部１２１側の端部はネジ部１２１が受けている。ネジ部１２１はカラー１４０に固定状態である。第１コイルバネ１３０の曲面部１１４側の端部は曲面部１１４の曲面１１４ａを押している。このときテーパー部１１３がカラー１４０の拘束部１４１に当たる。拘束部１４１は曲面部１１４の移動を拘束する。このとき、第１コイルバネ１３０は圧縮状態である。なお、振動子配置軸１１１の端部の入射面１１１ｂが六角ボルト頭８０１に当たったとき、第１コイルバネ１３０は圧縮可能な程度のバネ定数を有する。ここで入射面１１１ｂとは、エコーが超音波振動子１１１ａに入射する面である。入射面１１１ｂの法線方向は、円筒とみなした場合の振動子配置軸１１１の円筒軸の方向に一致する。

＜カラー１４０＞
カラー１４０は、弾性体である第１コイルバネ１３０と曲面部１１４とを収納しており、弾性体である第１コイルバネ１３０に押されている曲面部１１４の移動を拘束している。カラー１４０は、弾性体収納部である。カラー１４０は、中空円筒の形状である。曲面部１１４と、第１コイルバネ１３０とは、球状関節１００Ｊを構成している。球状関節１００Ｊでは、曲面部１１４は、振動子収納部１１０がカラー１４０の内部に曲面部側軸１１５の干渉しない範囲で回動可能である。図４に示すように、弾性体収納部であるカラー１４０は、拘束部１４１を備えている。拘束部１４１は、テーパー部１１３のテーパー形状を受けることで、曲面部１１４の移動を拘束している。拘束部１４１は、テーパー部１１３に形成されているテーパー形状と組み合うテーパー形状の面１４１ａが形成されている。図４に示すように、弾性体収納部であるカラー１４０は、摺動軸１２５を備えている。摺動軸１２５は、曲面部１１４との間に第１コイルバネ１３０を挟むように位置して軸受１６０に嵌っている軸であり、第１コイルバネ１３０とは異なる弾性体である第２コイルバネ１７０の弾性力によって曲面部１１４の方向へ押されていると共に、ストッパー１２５ｂによって軸受１６０から抜けないように、かつ、軸受１６０に対して摺動可能な状態で軸受１６０に嵌っている軸である。

＜磁石１５０＞
磁石１５０は、磁石配置軸１１２に配置される。磁石１５０は、ソケット７００が六角ボルト頭８０１にセットされる際に、エコーの入射面１１１ｂ（図２）の方向に六角ボルト頭８０１を引っ張る効果を有する。また磁石１５０は、発生する磁力により一定の押し付け圧にて、エコーの入射面１１１ｂを六角ボルト頭８０１に押し付ける効果を有する。

＜超音波探触子１００の回転装置５００への取り付け＞
図３を参照して、超音波探触子１００の回転装置５００への取り付けを説明する。作業者は、摺動軸１２５に第２コイルバネ１７０を通し、ドライブ角２１０に取り付けていない状態の軸受１６０に摺動軸１２５を通す。作業者は、軸受１６０から突き出している摺動軸１２５の先端の溝１２５ａにストッパー１２５ｂを取り付ける。作業者は、摺動部１２０が取り付けられた状態の軸受１６０をドライブ角２１０に取り付ける。軸受１６０の外周にはネジが形成されており、ドライブ角２１０の内側にもネジが形成されている。このネジ同士が組み合うことで軸受１６０がドライブ角２１０に固定される。軸受１６０がドライブ角２１０に固定された状態で、摺動部１２０の摺動軸１２５は軸受１６０に対して摺動自在である。このとき、第２コイルバネ１７０は圧縮状態であり、伸びようとしている。入射面１１１ｂは六角ボルト頭８０１に当たり、六角ボルト頭８０１から入射面１１１ｂが押されたとき、第２コイルバネ１７０はさらに圧縮する程度のバネ定数を有する。なお、第２コイルバネ１７０が圧縮されてたわむとき、第１コイルバネ１３０も圧縮されてたわんでいる。

＜回転装置５００＞
図２、図３及び図５を参照して回転装置５００を説明する。回転装置５００は、回転中空軸２００、第１ベアリング３１０、第２ベアリング３２０、スリップリング構造部３３０、保持部材３４０、筐体４００、信号取出部４１０、及び出力コネクタ４１１を備えている。
（１）回転中空軸２００は、差込角２４１が形成されている。差込角２４１には、動力装置６００の有する図示しないドライブ角が嵌まる。図３において、差込角２４１から摺動部１２０にかけては空間である。回転中空軸２００は、ドライブ角２１０、第１円筒部２２０、第２円筒部２３０、第３円筒部２４０を備えている。ドライブ角２１０には、ソケット７００の差込角が嵌る。
（２）第１ベアリング３１０及び第２ベアリング３２０は、回転中空軸２００を保持する。
（３）スリップリング構造部３３０は、第１銅リング３３１、第２銅リング３３２、第１ブラシ３５１及び第２ブラシ３５２によって構成される一般的なスリップリング構造である。スリップリング構造部３３０は、超音波振動子１１１ａの出力信号を、第１ブラシ３５１，第２ブラシ３５２へ出力する。スリップリング構造部３３０は回転中空軸２００とともに回転する。なお第１ブラシ３５１，第２ブラシ３５２は回転せず固定状態である。図３では振動子収納部１１０の内部及び摺動部１２０の内部の第１リード線１０１ａ及び第２リード線１０２ａの図示は省略しているが、超音波振動子１１１ａには、第１リード線１０１ａ及び第２リード線１０２ａが接続しており、第１リード線１０１ａ及び第２リード線１０２ａは、超音波振動子１１１ａを始点として第１銅リング３３１及び第２銅リング３３２を終点とする。第１銅リング３３１及び第２銅リング３３２は、それぞれ第１ブラシ３５１及び第２ブラシ３５２と接続している。第１ブラシ３５１及び第２ブラシ３５２は、それぞれ第１ブラシ用リード線１０１ｂ及び第２ブラシ用リード線１０２ｂに接続している。第１ブラシ用リード線１０１ｂ及び第２ブラシ用リード線１０２ｂは出力コネクタ４１１に接続している。以上のリード線の接続により、超音波振動子１１１ａの出力したエコー信号は、第１銅リング３３１、第２銅リング３３２、第１ブラシ３５１、第２ブラシ３５２、出力コネクタ４１１へと伝達される。
（４）保持部材３４０は、スリップリング構造部３３０を保持しており、回転中空軸２００及びスリップリング構造部３３０とともに回転する。
（５）筐体４００は、回転中空軸２００、第１ベアリング３１０、第２ベアリング３２０、スリップリング構造部３３０、保持部材３４０及び第１ブラシ３５１，第２ブラシ３５２を収納している。
（６）信号取出部４１０には出力コネクタ４１１が配置されており、図１に示すように、出力コネクタ４１１から、超音波振動子１１１ａの検出したエコー信号を超音波ボルト軸力計１０００へ出力する。

＜ボルト締め付け工程＞
図６は、作業者がナットランナー９００を使用してボルト８００を締める工程を説明する図である。図６を参照して、作業者がナットランナー９００を使用してボルト８００を締める工程を説明する。図６には、ボルト８００で締結される被締結物８１１を示している。ナットランナー９００がボルト８００を締め込むことで、被締結物８１１が図示していない相手部材と締結される。
（１）作業者は、超音波探触子１００を備えるナットランナー９００のソケット７００を六角ボルト頭８０１へセットする。
（２）作業者が、ソケット７００を六角ボルト頭８０１からボルト軸８０２に向かう方向に押し込むと、図６においてソケット７００の先端は被締結物８１１の上面８１１ａに当たり、ソケット７００はそれ以上、六角ボルト頭８０１からボルト軸８０２に向かう方向へ押し込めなくなる。ソケット７００がそれ以上押し込めなくなった状態では、振動子配置軸１１１の入射面１１１ｂが六角ボルト頭８０１の上面８０１ａに当たる設計である。入射面１１１ｂが六角ボルト頭８０１の上面８０１ａに当たった状態では第１コイルバネ１３０及び第２コイルバネ１７０は、入射面１１１ｂが六角ボルト頭８０１の上面８０１ａに当たる前よりも圧縮されてはいるが、いずれも密着状態になっていない。ソケット７００がそれ以上押し込めなくなった状態において第１コイルバネ１３０及び第２コイルバネ１７０に生じるバネ反力は、振動子配置軸１１１の入射面１１１ｂを、安定して六角ボルト頭８０１の上面８０１ａに押し当てる程度の大きさである。
（３）ソケット７００がそれ以上押し込めなくなった状態で、作業者は図１に示すスイッチ６０３を押すと、以上の説明のとおり、回転中空軸２００が回転する。つまりドライブ角２１０が回転する。よって、ドライブ角２１０に嵌っているソケット７００が回転し、ソケット７００によってボルト８００が徐々に締まってく。
（４）このとき、振動子配置軸１１１に収納されている超音波振動子１１１ａは、超音波を発するとともに超音波のエコーを受信している。超音波振動子１１１ａは受信したエコーをエコー信号に変換し出力する。図３に示すように、エコー信号は、超音波振動子１１１ａに接続している第１リード線１０１ａ及び第２リード線１０２ａを介して、第１銅リング３３１及び第２銅リング３３２に伝達する。第１銅リング３３１及び第２銅リング３３２に伝達したエコー信号は、第１銅リング３３１と第１ブラシ３５１との接触及び第２銅リング３３２と第２ブラシ３５２との接触により、第１ブラシ用リード線１０１ｂ及び第２ブラシ用リード線１０２ｂを介して出力コネクタ４１１に伝達する。出力コネクタ４１１に伝達したエコー信号は、出力コネクタ４１１を介して超音波ボルト軸力計１０００に送られる。
（５）超音波ボルト軸力計１０００は、エコー信号から、ボルト８００に発生している軸力を計算する。

図６では、ボルト軸８０２の軸線８０３と、回転中空軸２００の軸線、つまりソケット７００の軸線７０３とが同じ方向であったため、ボルト軸８０２の軸線８０３と、ソケット７００の軸線７０３との相違による超音波振動子１１１ａへの影響はない。ここで、ソケット７００の軸線７０３とは、ソケット７００を円筒とみなした場合の円筒の中心軸である。ボルト軸８０２の軸線８０３とは、ボルト軸８０２を円筒とみなした場合の円筒の中心軸である。

図７は、作業者がソケット７００を六角ボルト頭８０１にセットした際に、ソケット７００の軸線７０３と、ボルト軸８０２の軸線８０３とが相違する場合である。図７では振動子配置軸１１１に収納されている超音波振動子１１１ａを便宜的に示している。軸線７０３と軸線８０３との数度の傾き角θが発生すると、超音波による軸力測定に影響が生じる。この傾き角θに対応するため、従来では、第２コイルバネ１７０に相当するバネのみで、傾き角θの影響を吸収していたため、吸収できる傾き角θの大きさに限界があった。
そこで、超音波探触子１００では、六角ボルト頭８０１に近い位置に、曲面部１１４と第１コイルバネ１３０とで構成する球状関節１００Ｊを設けた。図７の場合、振動子配置軸１１１の端部が六角ボルト頭８０１の上面８０１ａに当たると、曲面部１１４は矢印１１４ｂの方向へ回転する。

図８は、図７の状態から曲面部１１４が矢印１１４ｂの方向へ回転した後の入射面１１１ｂと六角ボルト頭８０１の上面８０１ａとの状態を示す。図８では、曲面部１１４の回転によって、ボルト軸８０２の軸線８０３と、振動子配置軸１１１の軸線１１１ｃとの傾き角θをなくすことができる。このため、傾き角θによる超音波振動子１１１ａの検出精度の低下を低減できる。
作業者が図８の状態でボルト８００を締めつけたとしても、ボルト軸８０２の軸線８０３と、振動子配置軸１１１の軸線１１１ｃとの間では傾きθの影響はキャンセルされているので、超音波ボルト軸力計１０００は、精度よく、ボルト８００の軸力を測定することができる。軸線１１１ｃの方向は、入射面１１１ｂの法線の方向に一致する。

図８において、作業者はナットランナー９００でボルト８００を締めた後、六角ボルト頭８０１からソケット７００をはずす。六角ボルト頭８０１からソケット７００をはずすと、振動子配置軸１１１は六角ボルト頭８０１で押されない状態になるので、六角ボルト頭８０１から第１コイルバネ１３０に加わる力はなくなる。このため六角ボルト頭８０１で押されていたことによる第１コイルバネ１３０のたわみは復元し、曲面部１１４は図３に示すように、第１コイルバネ１３０の復元でカラー１４０の拘束部１４１に押し付けられる。このとき、曲面部１１４のうち拘束部１４１に押し付けられる部分はテーパー部１１３になっており、また、拘束部１４１はテーパー部１１３のテーパー形状に組み合うテーパー形状である。このため、振動子配置軸１１１が六角ボルト頭８０１で押されなくなると、テーパー部１１３が拘束部１４１に収まる動作が発生する。テーパー部１１３が拘束部１４１に収まることで、振動子配置軸１１１が六角ボルト頭８０１で押されていない状態では、ソケット７００の軸線７０３と、振動子配置軸１１１の軸線１１１ｃとが、常に一致する。すなわち、ナットランナー９００によるボルト締め付け後に、次のボルトの締め付けに移る際には、常に、振動子配置軸１１１の軸線１１１ｃとソケット７００の軸線７０３とが一致する初期状態に戻っている。

＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
実施の形態１の超音波探触子１００は曲面部１１４と第１コイルバネ１３０とが球状関節１００Ｊを構成しているので、図７に示す傾き角度θについて、従来よりも大きな角度を吸収できる。
また、超音波探触子１００では、曲面部１１４の側にテーパー部１１３が形成されているので、振動子収納部１１０が六角ボルト頭８０１に押されなくなったときには、振動子収納部１１０の軸線はソケット７００の軸線７０３とそろう。振動子収納部１１０の軸線と、ソケット７００の軸線７０３とがそろう状態を初期状態と呼ぶとすれば、振動子収納部１１０の姿勢はボルト締め付け後に初期状態に戻るので、順次、ナットランナー９００でボルト８００を締める際に、初期状態から次のボルト８００を締めることができる。
また、超音波探触子１００は摺動部１２０を備えるので、摺動部１２０に相当する部品を使用している従来製品に対しては、従来製品の構造変更なしに、超音波探触子１００を使用することができる。

なお、実施の形態１では第２コイルバネ１７０によって、摺動部１２０は、いわゆるフローティング構造であった。しかしフローティング構造は望ましいが、摺動部１２０はフローティング構造でなくてもよい。つまり、摺動部１２０は軸受１６０に対して固定状態で取り付けられ、軸受１６０に対して「摺動」しない構成でもよい。
また、磁石配置軸１１２には磁石１５０が配置されるが、磁石１５０の配置は必須ではない。

１００超音波探触子、１０１第１リード線、１０２第２リード線、１００Ｊ球状関節、１１０振動子収納部、１１１振動子配置軸、１１１ａ超音波振動子、１１１ｂ入射面、１１１ｃ軸線、１１２磁石配置軸、１１３テーパー部、１１４曲面部、１１４ａ曲面、１１４ｂ矢印、１１５曲面部側軸、１１６収納軸、１２０摺動部、１２１ネジ部、１２２接続部、１２３カラー受け部、１２４バネ保持部、１２５摺動軸、１２５ａ溝、１２５ｂストッパー、１３０第１コイルバネ、１４０カラー、１４１拘束部、１４１ａ面、１４２ネジ部、１５０磁石、１６０軸受、１７０第２コイルバネ、２００回転中空軸、２１０ドライブ角、２２０第１円筒部、２３０第２円筒部、２４０第３円筒部、２４１差込角、３１０第１ベアリング、３２０第２ベアリング、３３０スリップリング構造部、３３１第１銅リング、３３２第２銅リング、３４０保持部材、３５１第１ブラシ、３５２第２ブラシ、４００筐体、４１０信号取出部、４１１出力コネクタ、５００回転装置、６００動力装置、６０１第１取っ手、６０２第２取っ手、６０３スイッチ、６０４動力部、７００ソケット、７０３軸線、８００ボルト、８０１六角ボルト頭、８０１ａ上面、８０２ボルト軸、８０３軸線、８１１被締結物、８１１ａ上面、９００ナットランナー、１０００超音波ボルト軸力計。

Claims

超音波振動子を内部に収納している収納軸と、前記収納軸の一方の端部に接続しており、前記収納軸の存在する方向の反対方向に面する曲面が形成されている曲面部とを有する振動子収納部と、
前記曲面部の前記曲面を受けていると共に、前記曲面を押す弾性力が生じている弾性体と、
前記弾性体と前記曲面部とを収納しており、前記弾性体に押されている前記曲面部の移動を拘束している弾性体収納部と、
を備え、
前記曲面部と前記弾性体とは、
球状関節を構成している超音波探触子。
前記曲面部は、
前記収納軸の前記一方の端部に接続している部分に、テーパー形状に形成されているテーパー部を備え、
前記弾性体収納部は、
前記テーパー部の前記テーパー形状を受けることで、前記曲面部の移動を拘束している拘束部を備える請求項１に記載の超音波探触子。
前記拘束部は、
前記テーパー部に形成されている前記テーパー形状と組み合うテーパー形状の面が形成されている請求項２に記載の超音波探触子。
前記弾性体収納部は、
前記曲面部との間に前記弾性体を挟むように位置して軸受に嵌っている軸であって、前記弾性体とは異なる弾性体の弾性力によって前記曲面部の方向へ押されていると共に、ストッパーによって前記軸受から抜けないように、かつ、摺動可能な状態で前記軸受に嵌っている軸である摺動軸を備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の超音波探触子。
前記曲面は、
球面の一部である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の超音波探触子。
前記弾性体は、
コイルバネである請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の超音波探触子。
前記収納軸は、
磁石を備えている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の超音波探触子。