JP2971174B2

JP2971174B2 - 多層樹脂成形品の非破壊検査方法

Info

Publication number: JP2971174B2
Application number: JP3112696A
Authority: JP
Inventors: 慎輔衛藤; 研一吉田; 彰男芝
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1991-05-17
Filing date: 1991-05-17
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: JPH04340464A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多数の樹脂層が積層され
てなる樹脂成形品における樹脂層相互を接着するための
接着層の有無及び接着層の厚みを検査する多層樹脂成形
品の非破壊検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車用の燃料タンクは樹脂によ
り製造されることが多くなっている。図９は樹脂製の燃
料タンク１０の一例を示す一部省略した斜視図であり、
この燃料タンク１０のうち図１０で示された断面の一部
を拡大して示すと図１１の通りである。図１１に示すよ
うに、この燃料タンク１０は高密度ポリエチレン樹脂つ
まりＨＤＰＥ樹脂よりなる外側ＰＥ層１１及び内側ＰＥ
層１２と、これらの内外両ＰＥ層１１、１２の間に積層
されたポリアミド樹脂つまりナイロンよりなる中間層
（ＰＡ層）２０と、外側ＰＥ層１１及び中間層２０を接
着するための外側接着層３１と、内側層１２及び中間層
２０を接着するための内側接着層３２とを有しており、
合計５層となっている。それぞれの接着層３１、３２
は、変成ポリエチレンにより形成されている。

【０００３】このような樹脂製の燃料タンク１０は、一
般に、多層ブロー成形によって成形されており、成形後
に燃料タンク１０全体にわたり内外両接着層３１、３２
が確実に形成されているか否かが重要な条件であるの
で、従来から非破壊検査法によって、接着層３１、３２
が形成されているかをチェックしている。特願昭６３−
３１７３５０号は、内外ＰＥ層とこれらを接着するため
の接着層とを有する樹脂製の燃料タンクにおける接着層
の成形状態を検査するための非破壊検査方法を開示して
いる。この方法では、超音波探傷器を用いてこれの探触
子から燃料タンクに超音波を照射すると共にその反射波
を受信しており、各々の層相互間の界面からの反射波が
探触子により補足される。このようにして補足された反
射波を増幅した後にハイパスフィルターによりノイズ成
分を除去して、ディスプレイに投影すれば、ディスプレ
イ上に投影された波形から接着層の厚みを求めることが
できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような超音波探傷
器を用いて、接着層の厚みを検査する場合には、従来で
は接着層自体が所定の厚み以上となっていないと、接着
層が形成されていると判断することができなかった。つ
まり、従来では、接着層が１２０μｍあるいは１４０μ
ｍ程度の厚みとなっていない場合には、接着層が形成さ
れていないと判断せざるを得なかった。なぜならば、接
着層が上述した厚みとなっていないと、ディスプレイ上
では判別できなかったためである。しかし、接着層が数
１０μｍ程度確保されていれば、樹脂層相互を接着する
機能は充分であり、従来に比して薄い厚みの接着層の存
否を判別し得るようにする技術が要望されている。本発
明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであ
り、薄い接着層であってもそれの存在を検出し得るよう
にすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、内外２層の樹脂層と、この樹脂層の間に介
在する樹脂製の中間層と、この中間層と前記両樹脂層と
を接合する内外２層の接着層とを有する多層樹脂成形品
における前記接着層の有無を非破壊で検査する多層樹脂
成形品の非破壊検査方法において、前記樹脂成形品に照
射した超音波のうち前記中間層と前記両接着層の部分の
反射波の波形を記憶し、記憶した反射波形に基いて当該
波形のうち前記成形品の外方側からまず僅かに変位する
小変位波形と、その次に反対側に変位する波形とが存在
するか否を判別し、前記反対側に変位する波形のピーク
レベルに対して１５０％以上のピークレベルを有する中
間層の外側境面に対応するピーク波形を判別し、当該ピ
ーク波形と前記小変位波形との間に、これらとは反対側
に変位した２つのピーク点が存在するか否かを判別し、
前記２つのピーク点が存在する場合にはこれらのピーク
点のうち前記小変位波形の次のピーク点と前記ピーク波
形との間の幅を算出してその値を外側接着層の厚みとし
て出力し、前記２つのピーク点が存在しない場合には前
記外側接着層が存在することを出力してなる多層樹脂成
形品の非破壊検査方法である。

【０００６】また、本発明は、内外２層の樹脂層と、こ
の樹脂層の間に介在する樹脂製の中間層と、この中間層
と前記両樹脂層とを接合する内外２層の接着層とを有す
る多層樹脂成形品における前記接着層の有無を非破壊で
検査する多層樹脂成形品の非破壊検査方法において、前
記樹脂成形品に照射した超音波のうち前記中間層と前記
両接着層の部分の反射波の波形を記憶し、記憶した反射
波形に基いて当該波形のうち前記中間層の内面側境面ピ
ーク点を検索し、当該ピーク点よりも成形品における内
方側の次のピーク点を検索して当該ピーク点と前記内面
側境面ピーク点との間の伝播速度からこれらのピーク点
間の距離を算出し、算出したピーク点間の距離が基準値
以上となっているか否かを比較し、基準値以上となって
いれば内側接着層が存在することを出力し、基準値以下
の場合には前記次のピーク点以降のピーク点の振幅が標
準値以上となっているか否かを比較して標準値以上とな
っていればそのピーク点と前記内面側境面ピーク点との
間の伝播速度からこれらピーク点間の距離を内側接着層
の厚みとして出力してなる多層樹脂成形品の非破壊検査
方法である。

【０００７】

【作用】請求項１に記載の検査方法にあっては、樹脂成
形品に対して探触子から照射した超音波のうち中間層と
これの内外両側に成形された接着層の部分の反射波の波
形に基いて、外側接着層を検査する。この場合には、外
側接着層の存在に起因した小変位波形が存在するかを検
出し、この小変位波形が存在すれば、外側接着層が存在
すると判別され、これが出力されるので、外側接着層の
存在を検知することができる。そして、その小変位波形
が存在すると共に、この小変位波形と中間層の外側境面
に対応するピーク波形との間に２つのピーク点が存在す
れば、これら２つのピーク点のうち前記小変位波形の次
のピーク点と前記外側境面に対応するピーク波形との間
の幅が、これを伝播する速度から算出される。

【０００８】また、請求項２に記載の検査方法にあって
は、樹脂成形品に対して探触子から照射した超音波のう
ち中間層とこれの内外両側に成形された接着層の部分の
反射波の波形に基いて、まず中間層の内面側境面ピーク
点を検索すると共に、成形品の内方側における次のピー
ク点を検索する。そして、これらのピーク点の間の伝播
速度からこれらピーク点間の距離を算出して、この距離
が基準値以上となっているか否かを比較して基準値以上
となっていれば、薄いけれども内側接着層が存在するこ
とが検出される。一方、基準値以上となっていない場合
には、前記次のピーク点以降のピーク点の振幅が所定の
標準値以上となっているか否かを比較して、標準値以上
となっているときには、そのピーク点と前記内面側境面
ピーク点との間の伝播速度から内側接着層の厚みを算出
する。したがって、従来では内外両接着層の厚みは、そ
れぞれの厚みを算出することができる程度までの厚みを
有していなければ、接着層が存在することを検出するこ
とができなかったが、その程度の厚みを有していなくと
も、接着層が存在していることを識別することができる
ので、従来よりも薄い接着が形成された場合であって
も、その存在を識別することができ、検査能率が大幅に
向上することになった。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係る非破壊検査方
法により樹脂製の燃料タンク１０を検査している状態を
示す図であり、探触子４０は燃料タンク１０に向けて、
２０ＭHzあるいはそれ以上の周波数の超音波を照射する
と共に、境面からの反射波を受信する。反射波は、制御
部４１内の増幅器を有する超音波制御部４１ａに送られ
て、ここで反射波信号が処理された後に、オッシログラ
フ４２に反射波の波形が投影される。この超音波制御部
４１ａ内にハイパスフィルターを組込むようにしても良
い。図示する場合には、探触子４０による検出時にタン
ク１０を水没させる水没式とするか、あるいは探触子４
０に取付けられたノズルから水をタンク１０に吹き付け
るバブラー方式によって検出がなされている。また、探
触子４０は、ここからの超音波が各々の層に対して垂直
に照射されるようにするため、図１において矢印で示す
ように、角度調整機能が加えられている。探触子４０の
角度は、制御部４１内の探触子制御部４１ｂからの制御
信号により揺動する。

【００１０】制御部４１の波形処理制御部４１ｃ内に
は、演算回路と記憶媒体が組込まれており、反射信号か
らの波形が記憶媒体に記憶されると共に波形の検索や判
別がなされる。この制御部４１ｃからは表示器やプリン
タ等の出力装置４３に出力信号が送られるようになって
いる。図１において、オッシログラフ４２に投影された
画像を見て波形を判断する場合には、図中破線で示され
た制御部４１ｂ、４１ｃと出力装置４３は不要である。
図１１及び図１に示されたように、図示する燃料タンク
１０は、外側（前側）ＰＥ層１１、内側（後側）ＰＥ層
１２、中間層２０、外側（前側）接着層３１及び内側
（後側）接着層３２を有する３層の樹脂層と２層の接着
層とからなっている。尚、制御部４１から出力された波
形のフーリエ変換を行ない、反射波の近辺周波数のみを
取出して、再度逆フーリエ変換を行なえば、出力される
波形はより鮮明となる。

【００１１】このように、合計５層からなる部材を超音
波探傷器を用いて測定した場合において、オッシログラ
フ４２上に投影される波形を示すと、図２（Ａ）及び図
２（Ｂ）の通りとなる。図２（Ａ）は内外両接着層３
１、３２が例えば１４０μｍ程度の比較的厚く成形され
た場合における波形を示し、図２（Ｂ）はこれらの接着
層３１、３２が例えば８０μｍ程度の比較的薄く成形さ
せた場合の波形を示す。また、図２（Ｃ）は接着層３
１、３２が存在しなかった場合の波形、つまり内外ＰＥ
層１１、１２及び中間層２０の３層からなるタンク１０
を検査した場合の波形を示す。これらの波形は、オッシ
ログラフ４２にも投影させることができ、更にはこれら
の波形に対応した波形情報を制御部４１内の記憶媒体に
格納することができる。記憶されるべき波形は、１個所
について複数回測定した後に、アベレージングして整形
され細線化処理がなされる。図２（Ａ）に示されるよう
に、内外両接着層３１、３２が所定の厚み以上となって
いれば、界面からの反射波のピーク点相互の間隔から厚
みが求められる。つまり、図１に示された外側ＰＥ層１
１と外側接着層３１との境界面位置は、図２（Ａ）に
おいてピーク点となってオッシログラフ４２に現われ
る。同様にして、図１に示された境界面〜は、オッ
シログラフ４２上に境界面位置〜として現われる。

【００１２】このような波形は、樹脂等の物質内におけ
る超音波の伝播速度と、異種物質相互の境界面における
反射率との関係により、探触子４０から得られた信号を
処理することによって得られる。つまり、まず、超音波
の縦波の音速Ｃは、伝播される物質の密度ρ、ヤング率
Ｅ、ポアソン比δ、体積弾性率Ｋ、及び剛性率μとの間
に以下の数式で示される関係がある。

【００１３】

【数１】

【００１４】そして、超音波は音響インピーダンスが異
なる境界面で反射・屈折を起すことになり、音響インピ
ーダンスがＺ1 からＺ2 の物質つまり媒質に変化する境
面に音波が垂直入射したときの反射係数Ｒは、Ｒ＝（Ｚ
₂−Ｚ₁）／（Ｚ₂＋Ｚ₁）で表わされる。したがっ
て、反射率に応じて受信信号を処理すれば、境界面の位
置をピーク点としてオッシログラフ４２に投影させるこ
とができるのである。尚、音響インピーダンスＺは、物
質を伝播する音の速度Ｃと物質の密度ρとの積で定義さ
れる。

【００１５】図示するように多層樹脂製の燃料タンク１
０に使用される高密度ポリエチレン樹脂ＨＤＰＥ、接着
剤、中間層のポリアミド樹脂の密度ρ(g／cm³）と、音
響インピーダンスＺ(g／cm²・μＳ）と、その中を伝播
する超音波の音速Ｃ（mm／μＳ）との関係の代表例を示
すと以下の表の通りである。

【００１６】

【表１】

【００１７】したがって、図２（Ａ）に示されるよう
に、接着層３１、３２が所定の厚み以上となっていれ
ば、オッシログラフ４２上で各ピーク点間の距離を求め
れば、対応する境面間の距離を求めることができる。そ
して、オッシログラフ上の各ピーク点間の距離は、境面
相互間の音速に対応するので、反射波の速度を検出する
ようにすれば、同様に各境面相互間の距離を求めること
もできる。しかしながら、図２（Ｂ）と図２（Ｃ）に示
された波形を比較すると分かるように、図２（Ｂ）に示
されるように接着層３１、３２の厚みが、１２０μｍな
いし１４０μｍに達しない例えば８０μｍ程度のような
薄い場合の波形は、図２（Ｃ）に示されるように接着層
が存在しない場合の波形と類似しているので、これらを
識別することはできず、たとえ接着層３１、３２が成形
されていても、接着層３１、３２が成形されていないと
判断さぜるを得なかったのである。ところが、たとえ薄
くとも接着層３１、３２が成形されていると、図２
（Ａ）（Ｂ）に示されるように、タンク１１の外側の最
初のピーク点の手前に、僅かに立ち上がる小変位波形
Ｒの発生が認められた。

【００１８】そこで、全く接着層を成形しない樹脂製タ
ンクと接着層３１、３２を薄く成形した場合について、
超音波探傷器を用いて実験を行なった。図３はその実験
データを示すグラフである。このグラフにおいて、横軸
は外側接着層３１の厚み（μｍ）を示し、横軸はテスト
ピースの数（ｎ）を示す。横軸が０μｍとなっているの
は、接着層３１を有しない場合であり、×印で示すよう
に、立ち上り波形Ｒを識別することができなかった。つ
まり、図２（Ｃ）に示される波形となった。そして、順
次、２５、３０、５０……９０μｍに形成された接着層
を有するテストピースについて実験を行なった。３０μ
ｍの接着層３１については、１つだけは前記立ち上がり
波形Ｒが識別できなかったが、他のものについては、○
印で示すように立ち上がり波形Ｒを識別することができ
た。したがって、この僅かに立ち上がる波形Ｒの次に、
下に振る波形（つまり小変位波形とは反対側に変位した
波形）Ｔが形成される場合には、必ず接着層３１が成形
されている場合であると判断できる。この判断は、探触
子４０からの信号を制御回路で処理することによってな
される。

【００１９】そこで、次に、外側接着層３１の検出手順
について、これの検出ルーチンを示す図４のフローチャ
ートを参照しつつ説明する。まず、ステップＳ１では、
僅かに立ち上がる小波形Ｒの次に、この波形Ｒの反転側
に変位する波形、つまり下側に振られる波形Ｔがあるか
否かが判断される。このステップＳ１でＹＥＳと判断さ
れれば、つまり最初の波形Ｒのピークが上側にあれば、
それは接着層３１が存在することを意味する。図２
（Ａ）及び図２（Ｂ）に示される波形は何れも接着層３
１が存在することを示している。これに対して、ステッ
プＳ１でＮＯと判断されれば、つまり、最初の波形のピ
ークが下側にあれば、中間層つまりＰＡ層２０は存在す
るが、接着層３１は存在しないことを意味する。この場
合には、図２（Ｃ）に示す波形が得られた場合に相当
し、最初の波形はＴとなる。図２（Ｃ）は中間層２０は
あるが、接着層３１が無い場合を示し、ステップＳ２に
おいて、表示部に接着層３１が存在しないことを「Ｎ
Ｇ」表示する。

【００２０】次いで、ステップＳ３で下側一つ目の波形
Ｔのピーク点のピークレベルを検出した後に、ステッ
プＳ４において、このピークレベルに対して１５０％以
上のレベルとなった波形Ｕが存在するか否かを検索す
る。このステップＳ４においてＮＯと判断されれば、中
間層２０が存在しないことを意味し、接着層３１、３２
の合成層の厚みをステップＳ５で測定する。これに対し
て、ステップＳ４でＹＥＳと判断されれば、中間層２０
が存在することを意味し、中間層２０の厚みがステップ
Ｓ７で測定される。立ち上り波形Ｒも検出されず、波形
Ｕが波形Ｔのピーク点レベルに対して１５０％以上のピ
ーク点レベルを有していなければ、中間層２０も接着層
３１も存在しないことを意味する。その場合には、図示
しないステップでＮＧが表示されることになる。ステッ
プＳ５の中間層のない接着層３１、３２の合成層の厚み
測定ステップにおいては、オッシログラフで対応させる
と、その画面の上方から波形のピーク点を検索し、上方
から２番目までのピーク点位置を求め、これら２点のう
ち、画面において上方から見て左側（下方から見て右
側）に位置するピーク点の位置を、中間層のない接着層
３１、３２の合成層の底側面のエコーとする。また、そ
の画面の下方から波形のピーク点を検索し、同様にして
２点のピーク点を求めて、画面において左側のピーク点
位置を中間層のない接着層３１、３２の合成層の表面側
面のエコーとする。そして、これら２点間の波形の速度
を計算して、その速度の値つまり中間層のない接着層３
１、３２の合成層を伝播する音速の値から中間層のない
接着層３１、３２の合成層の厚みを算出する。これらの
算出は、オッシログラフ上の波形に対応して記憶された
波形情報をもとに、制御部４１ｃで演算される。

【００２１】前記ステップＳ７の中間層２０の厚み測定
ステップにおいては、オッシログラフ上で説明すると、
その画面の上方より波形のピーク点を求めて、上方から
２番目までのピーク点の位置を求める。ただし、２番目
は最大ピーク点のレベルの７０％以上のレベルを有して
いるものとする。これら２点のピーク点位置のうち、最
初のピーク点つまり画面において左側の位置を中間層２
０の表面側のエコーと判断する。次いで、画面では下方
から波形のピーク点を検索し、同様にして２点のピーク
点位置データを取り込む。これら２点の位置データのう
ち、画面において右側の位置データを中間層２０の底面
側のエコーと判断する。そして、これら２点間の波形速
度を計算し、中間層つまりＰＡ層２０の音速からその厚
みを算出する。図２（Ａ）（Ｂ）においては、オッシロ
グラフ４２上に示された中間層２０の厚みが、Ｄ20とな
っていることを示す。

【００２２】次に、ステップＳ８において、接着層３１
が所定の厚み以上となっているか否か、つまり接着層３
１のエコーを分離できるか否かを判断する。このステッ
プＳ８においては、図２に示す画面では、その左側から
波形を検索し、中間層２０の外側境界面のピーク波形
までに、画面において下側にピーク点が２点存在するか
否かが検索される。図２（Ａ）に示されるように、２点
存在すれば、エコーの分離が可能であり、接着層３１が
１２０μｍ以上となっていることを意味する。これら２
点のピーク値は、波形Ｔのピーク値の１／５程度となっ
ている。また、これら２点の存在が検出されなければ、
接着層３１は存在するが、その厚みのデータを算出する
ことができないことを意味する。したがって、ステップ
Ｓ８においてＮＯと判断されれば、つまり図２（Ｂ）に
示されるように、接着層３１は存在するが厚みを算出す
ることができないと判断され、ステップＳ９が実行され
て、既にステップＳ７で算出された中間層２０の厚みデ
ータと接着層３１が存在することを、ディスプレイ又は
プリンタ等の出力装置４３に出力する。

【００２３】一方、ステップＳ８においてＹＥＳと判断
されれば、図２（Ａ）に示されるように、接着層３１が
所定の厚み以上の厚みとなっていることであり、ステッ
プＳ１０が実行される。このステップＳ１０では、図２
（Ａ）に示す画面において、その左側から波形を追いか
けて、第１番目の下側波形Ｔのピーク点位置を接着層
３１の表面側のエコーであると判断し、境界面と境界
面の位置の２点間の波形速度を計算し、接着層３１を
伝播する音速から接着層３１の厚みを求める。このよう
にして求められた接着層３１の厚みデータと、前記ステ
ップＳ７で既に求められた中間層の厚みデータとがステ
ップＳ１１において出力装置に出力される。図２（Ａ）
おいては、オッシログラフ４２上に表示された接着層３
１の厚みが、Ｄ31となっていることを示す。したがっ
て、外側接着層つまり前側接着層３１については、図３
の実験データから明らかなように、この厚みが３０μｍ
以上となっていれば、１２０μｍ以下であっても、接着
層自体が成形されていることを検出することができる。
図１に示されたタンク１０のうち、内側つまり後側接着
層３２の厚み及び、接着層が存在するか否かは、上述し
た手法では判断することができないので、以下の通りの
手法により判断する。

【００２４】図５（Ａ）は中間層２０を構成するポリア
ミド樹脂材層と、外側接着層３２に相当する接着材層と
を有する板材をモデルとしてこれに超音波を照射した場
合における反射エコーによる独立波形を示す。この波形
においては、中間層と接着層のエコーピーク点が符号Ａ
の位置となっており、次の反転ピーク点を符号Ｂとし、
更に次の反転ピーク点を符号Ｃで示している。上述した
２つのピーク点ＡとＣの間における音波の伝播速度は、
使用した装置においては、０．１２５μＳであった。ま
た、図５（Ｂ）は、接着層３２に相当する接着材層と、
内側ＰＥ層１２に相当する高密度ポリエチレン樹脂層と
を有する板材をモデルとしてこれに超音波を照射した場
合における反射エコーによる独立波形を示す図であり、
この波形は図５（Ａ）に示されたエコーの振幅を５分の
１とした反転エコーである。このエコーのピーク点は、
符号Ｐで示されている。これらの波形を合成すると、接
着層３２の厚みに応じて、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示
されるように変化することになる。尚、図６（Ａ´）〜
図６（Ｃ´）は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示された
波形が合成される前におけるそれぞれの波形を示し、図
５（Ｂ）に示された波形は、破線で示されている。この
ように、内側接着層３２の厚みに応じて、この部分の音
波の伝播速度が基本の合成波形パターンモデルにおける
基準値０．１２５μＳを境として変化することを認識
し、本発明においては、内側接着層３２の存否と、それ
が所定幅以上の場合には、その厚みとを測定するように
している。

【００２５】図７は接着層３２の厚みを種々に変化させ
て、図６における合成波形の前記２つのピーク点ＡとＣ
の間の伝播速度との関係を実験したデータを示す。図７
に示されるように、接着層３２の厚みが７０μｍ以下の
ものについては、合成波形の両ピーク点Ａ、Ｃ間の伝播
速度が基準値の０．１２５μＳ以下であった。そして、
厚みを８０μｍとしたときに、いくつかのテストピース
においては、伝播速度が０．１２５μＳを越えるものが
あり、厚みが１３０μｍ以上となると、全て前記ピーク
点Ａ、Ｃ間の伝播速度が０．１２５以下となった。図７
において、接着層３２の厚みが８０μｍに達しない場合
には、図６（Ａ）に相当し、この図に示されるように合
成波形における両ピーク点Ａ、Ｃ間における伝播速度
は、合成前における伝播速度０．１２５μＳよりも短く
なる。そして、図７において、接着層３２の厚みが８０
〜１２０μｍの場合には、合成された波形における両ピ
ーク点Ａ、Ｃ間の伝播速度が０．１２５μＳ以上になっ
た。図６（Ｂ）はこの場合に相当する。ただし、この図
６（Ｂ）に示されるように、ピーク点Ｐは合成波形には
現れない。

【００２６】ところが、接着層３２の厚みが１３０μｍ
以上となると、再度、前記ピーク点間の伝播速度は、
０．１２５μＳか、それ以下となった。この場合におけ
る合成波形は、図６（Ｃ）に示される通りであり、ピー
ク点Ｐが分離することから、このように変化する。しか
し、この場合の伝播速度は接着層３２が薄い場合と同様
であっても、合成波形としてはピーク点Ｐを有する波形
が得られることから、伝播速度が０．１２５μＳ以下で
あっても、ピーク点Ｐを有する波形の振幅を計測するこ
とによって、接着層３２の厚みが８０μｍに達しない場
合と区別することができる。図６に示した合成波形モデ
ルパターンにおけるピーク点Ａ、Ｃは、図２に示した実
際の反射波の波形におけるピーク点Ａ、Ｃに対応する。

【００２７】上述したように、接着層３２の厚みに応じ
て基本的波形パターンが変化するという認識から、以下
のようにして後側の接着層３２の存在と、それが所定値
以上の場合にはその厚みが測定されることになる。図８
はこの接着層の検出手順を示すフローチャートであり、
図６（Ａ）〜図（Ｃ）に示した合成波形におけるピーク
点ＡとＣの間の間隔つまり伝播速度が、基準値以上とな
っているか否かを判断する（ステップＳ２１）。この基
準値は上述したように、０．１２５μＳであり、このス
テップＳ２１でＹＥＳつまり基準値を越える値であると
判断されれば、図７に示した実験データに示したように
接着層３２は８０〜１３０μｍの厚みを有していること
を意味する。図２における実際の測定波形では、合成波
形におけるピーク点Ａが、境界に相当し、合成波形に
おけるピーク点Ｃは、図２におけるピーク点Ｃに相当す
るので、ステップＳ２１でＹＥＳと判断された場合は、
図２（Ｂ）の波形が得られた場合である。この場合に
は、ステップＳ２２において、中間層２０の厚みデータ
と、接着層３２が存在することを、出力装置４３に表示
する。中間層２０の厚みデータは、図４のステップＳ７
で測定された値である。

【００２８】ステップＳ２１でＮＯと判断された場合に
は、接着層３２の厚みが８０μｍ以下の場合と、１３０
μｍ以上の場合とがある。そこで、まず、ステップＳ２
３において、ピーク点Ｃ以降のピーク点の振幅を検索
し、標準振幅以上となっているか否かを判断する。この
標準振幅は、使用した装置においては、２６ｍＶと設定
した。図２（Ｃ）に示されるように、振幅が標準振幅よ
りも小さければ、接着層３２が存在しないと判断する。
この場合には、ステップＳ２４において中間層２０の厚
みデータを表示すると共に、接着層３２無しのＮＧを表
示する。

【００２９】一方、ステップＳ２３において、ＹＥＳと
判断された場合には、図２（Ａ）に示す波形が得られた
場合に相当し、ピーク点Ｐに相当するピーク点つまり
内側接着層のＰＥ側ピーク点が存在するので、２つのピ
ーク点との間の伝播速度から接着層３２の厚みを、
ステップＳ２５において測定する。測定された接着層３
２の厚みデータと、既に求められている中間層２０の厚
みデータとを、ステップＳ２６においてディスプレイ等
の出力装置４３に出力する。したがって、内側接着層つ
まり後側接着層３２については、図７の実験データから
明らかなように、この厚みが８０μｍ以上となっていれ
ば、１３０〜１４０μｍ以下であっても、接着層自体が
形成されていることが検出できる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、樹脂層間に薄い接着層が
成形された場合には、従来では接着層が成形されていな
いと判断していたが、外側接着層つまり探触子側の前側
接着層については、３０μｍ以上の厚みがあれば、その
存在を検出することができる。また、内側接着層つまり
後側接着層については、８０μｍ以上の厚みがあれば、
その存在を検出することができる。したがって、従来で
は不良品と判断せざるを得なかった樹脂製の燃料タンク
であっても、最適な製品であると判断することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明の多層樹脂成形品の非破壊検査方法を
具体化した検査装置を示す概略図、

【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は探触子によって得られた波形
を示す線図、

【図３】は実験データを示すグラフ、

【図４】は外側接着層の厚み検出の手順を示すフローチ
ャート、

【図５】（Ａ）（Ｂ）は独立波形を示す線図、

【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は合成波形を示す線図、

【図７】は実験データを示すグラフ、

【図８】は内側接着層の厚み検出の手順を示すフローチ
ャート、

【図９】は樹脂製燃料タンクの一部を示す斜視図、

【図１０】は図９におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図、

【図１１】は図１０におけるXI部の拡大断面図である。

【符号の説明】

１０…燃料タンク、１１…外側ＰＥ層、１２…内側ＰＥ
層、２０…中間層、３１…外側接着層、３２…内側接着
層、４０…探触子、４１…制御部、４２…オッシロスコ
ープ、４３…出力装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉田研一東京都千代田区麹町５丁目７番地紀尾井町ＴＢＲビル1119号日本パナメトリクス株式会社内 (72)発明者芝彰男東京都江戸川区中葛西５丁目32番８号圭盟ビル４階株式会社アスペクト内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01N 29/00 - 29/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内外２層の樹脂層と、この樹脂層の間に
介在する樹脂製の中間層と、この中間層と前記両樹脂層
とを接合する内外２層の接着層とを有する多層樹脂成形
品における前記接着層の有無を非破壊で検査する多層樹
脂成形品の非破壊検査方法において、前記樹脂成形品に
照射した超音波のうち前記中間層と前記両接着層の部分
の反射波の波形を記憶し、記憶した反射波形に基いて当
該波形のうち前記成形品の外方側からまず僅かに変位す
る小変位波形と、その次に反対側に変位する波形とが存
在するか否を判別し、前記反対側に変位する波形のピー
クレベルに対して１５０％以上のピークレベルを有する
中間層の外側境面に対応するピーク波形を判別し、当該
ピーク波形と前記小変位波形との間に、これらとは反対
側に変位した２つのピーク点が存在するか否かを判別
し、前記２つのピーク点が存在する場合にはこれらのピ
ーク点のうち前記小変位波形の次のピーク点と前記ピー
ク波形との間の幅を算出してその値を外側接着層の厚み
として出力し、前記２つのピーク点が存在しない場合に
は前記外側接着層が存在することを出力してなる多層樹
脂成形品の非破壊検査方法。
【請求項２】内外２層の樹脂層と、この樹脂層の間に
介在する樹脂製の中間層と、この中間層と前記両樹脂層
とを接合する内外２層の接着層とを有する多層樹脂成形
品における前記接着層の有無を非破壊で検査する多層樹
脂成形品の非破壊検査方法において、前記樹脂成形品に
照射した超音波のうち前記中間層と前記両接着層の部分
の反射波の波形を記憶し、記憶した反射波形に基いて当
該波形のうち前記中間層の内面側境面ピーク点を検索
し、当該ピーク点よりも成形品における内方側の次のピ
ーク点を検索して当該ピーク点と前記内面側境面ピーク
点との間の伝播速度からこれらのピーク点間の距離を算
出し、算出したピーク点間の距離が基準値以上となって
いるか否かを比較し、基準値以上となっていれば内側接
着層が存在することを出力し、基準値以下の場合には前
記次のピーク点以降のピーク点の振幅が標準値以上とな
っているか否かを比較して標準値以上となっていればそ
のピーク点と前記内面側境面ピーク点との間の伝播速度
からこれらピーク点間の距離を内側接着層の厚みとして
出力してなる多層樹脂成形品の非破壊検査方法。