JP3017411B2 - 制振型材の剥離検査方法 - Google Patents

制振型材の剥離検査方法

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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車、鉄道、航空機
等の輸送機械や産業機械、建設機械等に用いられる制振
型材の剥離検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、省エネルギや高速化を目的に構造
物の軽量化が図られており、構造部材としてアルミ合金
が多く用いられるようになってきた。ところが、構造の
軽量化に伴い剛性が低下し、振動や騒音が大きくなると
いう問題が発生している。
【0003】この問題を解消すべく、制振材をアルミ押
し出し型材に貼り付けた複合材である制振型材を開発し
た。この制振型材は,型材の内外面に制振性のある樹脂
を貼り付けて一体化したことを特徴としており、型材に
発生する振動を制御する効果を具備するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術の制振型材の長さは数m以上で、制振材が内面に貼り
付けてある場合が多いので、目視による制振材の剥離と
その位置を検出することが極めて困難で、この制振材の
剥離は制振型材の制振性能の劣化につながり、制振型材
の製品としての品質保証に問題が生じる。
【0005】また、制振材が剥離している位置の検出が
できないことは、制振型材の補修等を行うことができな
いため、制振材の剥離が発生している制振型材を廃棄等
するしかなく、制振型材の製品コスト(価格)等が高く
なってしまうという問題もある。
【0006】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、制振材の剥離とその位置を非破壊で
容易に検出することのできる制振型材の剥離検査方法を
提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明の制振型材の剥離検査方法では、請求項1に
おいては、平板部間に当該平板部とともにN個のトラス
構造を形成するリブ部とから構成され、少なくとも前記
リブ部に制振材が取付けられてなる制振型材において、
前記平板部を振動させる加振器を、検査対象となるリブ
部の存在するトラス構造の平板部に配置し、前記振動を
検出する検出器を、前記加振器の配置される平板部に対
向する他の平板部と、前記検査対象となるリブ部との交
点に配置すると共に、前記検出器により検出される、前
記検査対象となるリブ部に伝達される周波数ごとの振動
値と、前記平板部に加振される周波数ごとの加振力又は
振動速度とで、計測伝達関数を求め、予め求めた基礎伝
達関数と、前記計測伝達関数との比較により、前記検査
対象となるリブ部の剥離を判別するものである。
【0008】請求項2においては、請求項1のものにお
いて、前記加振器を、前記各トラス構造を形成する平板
部に順次配置し、前記検出器を、前記各トラス構造の各
交点に順次配置すると共に、前記検出器により検出され
る、前記各リブ部に伝達される周波数ごとの振動値と、
前記平板部に加振される周波数ごとの加振力又は振動速
度とで、前記各トラス構造の計測伝達関数を求め、前記
各トラス構造に対する基礎伝達関数と、前記各計測伝達
関数との比較により、前記各トラス構造のリブ部のう
ち、剥離してるリブ部を判別するものである。
【0009】請求項3においては、請求項1又は請求項
2のものにおいて、前記加振器と前記検出器とを、前記
平板部に設定されたN個の測定地点に、順次配置し、前
記検出器により検出される、前記各測定地点のリブ部に
伝達される周波数ごとの振動値と、前記平板部に加振さ
れる周波数ごとの加振力又は振動速度とで、前記各測定
地点の計測伝達関数を求め、前記各測定地点に対する基
礎伝達関数と、前記各測定伝達関数との比較により、前
記リブ部の制振材の剥離位置を判別するものである。
【0010】請求項4においては、請求項1から請求項
3それぞれのものにおいて、前記基礎伝達関数は、前記
制振材が取付けられる前の前記平板部の数箇所と前記制
振材が取付けられた前記平板部の数箇所とを加振してそ
れぞれの比較において求め、又はN個の制振型材サンプ
ルを加振して相対的に求められるものである。
【0011】請求項5においては、請求項1から請求項
4それぞれのものにおいて、前記加振器は、圧電素子か
らなっているものである。
【0012】
【作用】本発明の制振型材の剥離検査方法によれば、制
振型材を形成するリブ部のそれぞれに取り付けられてい
る制振材の剥離の有無と剥離位置を、非破壊で判別する
ことができる。
【0013】また、制振型材を形成するリブ部の制振材
の剥離位置を検出することができるので、制振材の剥離
の補修等を行うことが可能となる。
【0014】
【実施例】以下、本発明における制振型材の剥離検査方
法の一実施例を図面を参照して説明する。
【0015】図1は本実施例における制振型材の構成を
示す斜視図、図2は本実施例における加振器と加速度セ
ンサの構成とを示す平面図、図3は本実施例における制
振型材のリブ部の剥離の有無の検査方法を説明するため
の加振器と加速度センサの配置を示した斜視図、図4及
び図5は本実施例における制振型材のリブ部の剥離の有
無の検査方法を説明するためのフローチャート、図6
本実施例における制振型材のリブ部の剥離位置の検査方
法を説明するための加振器と加速度センサの配置を示し
た斜視図、図7は本実施例における制振型材のリブ部の
剥離位置の検査方法を説明するためのフローチャト、
は測定伝達関数と基礎伝達関数を示すクラフである。
【0016】図1において、1は制振型材であって、平
板部2、3とこの平板部2、3間に、例えば、この平板
部2、3とともに3個の三角トラス構造A、B、Cを形
成するリブ部4〜7とで構成されるアルミ押し出し型材
に、この平板部2、3及びリブ部4〜7の内面にそれぞ
れ樹脂製の制振材8が貼り付けられた複合材である。ま
た、制振型材1は、この平板部2、3とリブ部4〜7
が、制振材8とともに所定の長さ延びて、長方形状に形
成されている。
【0017】次に、図2における本実施例の制振型材の
剥離検査方法に使用され加振器10と加速度センサ20
について、以下に説明する。
【0018】図2において、10は加振器であって、お
もり10Aと圧電素子10Bとで構成され、この圧電素
子10Bが高速電力増幅器11に接続されている。高速
電力増幅器11はアナライザ12に接続されて、このア
ナライザ12からの指令信号に基づいて圧電素子10B
に供給する電力を増幅変化させるものである。これによ
り、加振器10は、おもり10Aと圧電素子10Bとの
組合せにより、高周波数の振動を制振型材1に加振する
ことが可能とされる。
【0019】また、図2において、20、21は加速度
センサである。加速度センサ20は、各リブ部4〜7及
び各平板部2,3との各交点E〜Gである各平板部2,
3に取り付けられ、又、加速度センサ21は加振器10
のおもり10A上に取り付けられるものである。この加
速度センサ20、21は、加振器10の振動周波数と、
この加振器10で制振型材1が加振されて、伝達する振
動を検出して、この検出データをチャージアンプ22を
介してアナライザ12に送出する。アナライザ12は、
加振器10を加振させるため高速電力増幅器11からの
電力増幅を制御し、加速度センサ20、21の検出開始
を制御するとともに、加速度センサ20、21が検出す
る検出データに基づいて計測伝達関数Kを求めて、基礎
伝達関数Lと比較して制振型材1の制振材8の剥離の有
無を判別するものである。
【0020】また、計測伝達関数K及び基礎伝達関数L
は、加速度センサ21で検出される加振器10で制振型
材1に加振される周波数ごとの加振力(又は振動速度
値)と加速度センサ20で検出される加振器10で制振
型材1に加振されて、伝達する周波数ごとの振動値(d
B)との関係を示す関数であって、この基礎伝達関数L
(リブ部4〜7の剥離と、剥離位置を検査するものとの
2種類がある。)は、例えば、制振型材1の各制振材8
に剥離がない良品に加振して上記周波数(Hz)と振動
値(dB)を測定したものや、N個の制振型材サンプル
にそれぞれ加振して上記周波数(Hz)と振動値(d
B)を測定したものから相対的に求められたもの、ある
いは、制振材8が取付けられる前の制振型材1の平板部
2、3の数箇所と制振材8が取付けられた制振型材1の
平板部2、3の数箇所とを加振して、各々の箇所に伝達
され振動値(dB)や振動速度値とを比較することで求
めるものである。
【0021】このような構成において、以下、本実施例
における制振型材1の剥離検査方法について、図3乃至
図8に基づいて説明する。
【0022】制振型材1のリブ部4〜7に貼られた制振
材8の剥離検査方法: (1)制振型材1のリブ部4〜7の剥離の有無を検査す
る方法について、図3 乃至図5に基づいて説明する。
【0023】まず、トラス構造Aを形成するリブ部4、
5の内面に貼られた制振材8の剥離の有無を検査するた
めには、図3に示すように、加振器10を、トラス構造
Aの平板部2上で、制振型材1の巾方向中央に載置する
とともに、リブ部4、5と平板部3との交点Eである、
平板部3に加速度センサ20を取り付ける。また、加速
度センサ21は、加振器10のおもり10A上に取り付
けられている(図4のステップA)。
【0024】次いで、高速電力増幅器11を介して周波
数を変化せながら(1000〜10000K Hzの範
囲)加振器10により、トラス構造Aの平板部2を加振
して、加速度センサ20、21で、リブ部4、5を伝達
する周波数ごとの振動値(dB)と、平板部2に加振さ
れる周波数ごとの加振力(又は振動速度)とをリアルタ
イムに検出して、アナライザ12に検出データとして送
出する(図4のステップB)。
【0025】そして、アナライザ12で上記検出データ
に基づいて、図8に示すように、計測伝達関数KAを求
める(図4のステップC)。
【0026】次いで、アナライザ12が計測伝達関数K
Aと基礎伝達関数LA(リブ部4、5用のもの)とを比
較することにより、剥離の有無を判別する。すなわち、
アナライザ12で求めた計測伝達関数KAが基礎伝達関
数LAとほぼ一致する場合には、トラス構造Aのリブ部
4、5の制振部材8の剥離は無いと判別し、図8に示す
ように、計測伝達関数KAが基礎伝達関数LAを越える
場合(通常、加振器10と加速度センサ20との間に制
振材8の剥離があると、型材1の振動は制振材8による
減衰がなく、振動がほとんどそのまま伝わってしまい、
剥離がない場合より高い振動値(dB)を示す。)に
は、トラス構造Aのリブ部4又は5のいずれかの制振材
8に剥離が存在すると判別する(図4のステップD)。
【0027】そして、アナライザ12が、トラス構造A
のリブ部4又は5のいずれかの制振材8に剥離が存在す
ると判別すると、このリブ部4又は5の制振材8に剥離
が存在するかを判別するために、加振器10を、図3に
示すように、トラス構造Bの平板部3で、制振型材1の
巾方向中央に取り付けるとともに、リブ部5、6と平板
部2との交点Fである、平板部2上に加速度センサ20
を取り付ける。また、加速度センサ21は、加振器10
のおもり10A上に取り付けられている(図4のステッ
プE)。
【0028】次いで、高速電力増幅器11を介して周波
数を変化せながら(1000〜10000K Hzの範
囲)加振器10により、トラス構造Bの平板部3を加振
する。そして、加速度センサ20,21で、リブ部5、
6を伝達する周波数ごとの振動値(dB)と、平板部3
に加振される周波数ごとの加振力(又は振動速度)をリ
アルタイムに検出して、アナライザ12に検出データと
して送出する(図4のステップF)。
【0029】そして、アナライザ12で上記検出データ
に基づいて、図8に示すように、計測伝達関数KBを求
める(図4のステップG)。
【0030】次いで、アナライザ12が計測伝達関数K
Bと基礎伝達関数LB(リブ部5、6用のもの)とを比
較することにより、剥離の有無を判別する。
【0031】すなわち、アナライザ12で求めた計測伝
達関数KBが基礎伝達関数LBとほぼ一致する場合に
は、トラス構造Bのリブ部5、6の制振部材8の剥離は
無いと判別されるので、上記ステップDの判別結果とに
よりトラス構造Aのリブ部4の制振材8に剥離が存在す
るこになる。また、上記計測伝達関数KBが、図8に示
すように、基礎伝達関数LBを越える場合には、トラス
構造Aのリブ部5又は6のいずれかの制振材8に剥離が
存在すると判別され、上記ステップDの判別結果との比
較によりトラス構造Aのリブ部5の制振材8に剥離が存
在するとになる(図4及び図5のステップH)。
【0032】これにより、トラス構造Aを形成するリブ
部4又は5の制振材8の剥離の有無の検査をすることが
でき、また、トラス構造B、Cを形成するリブ部5〜7
の制振材8の剥離の有無を検査するのにも上記(1)に
示した手順で、同様に行うことができる。
【0033】(2)制振型材1のリブ部4〜7の剥離位
置を検査する方法について、図6及び図7に基づいて説
明する。
【0034】上記(1)に示す手順によって(ステップ
A〜ステップH)、トラス構造Aのリブ部4の制振材8
に剥離が存在すると判定されると、図6に示すように、
加振器10と加速度センサ20とを、一定距離c毎(一
定距離でなくてもよい。)に線d上に対して、順次、制
振型材1の一端から他端の長手方向に移動させる。そし
て、それぞれの地点p、q、r、s・・・・n−1、n
において、加振器10によりトラス構造Aの平板部2を
加振して、加速度センサ20、21でリブ部4、5を伝
達する周波数ごとの振動値(dB)と、平板部2に加振
される周波数ごとの加振力(又は振動速度)とをリアル
タイムに検出し、この検出データに基づいてアナライザ
12がそれぞれの地点p、q、r、s・・・・n−1、
nにおける計測伝達関数(Kp、Kq、Kr、Ks・・
・・Kn)を求める(図7のステップI)。
【0035】そして、アナライザ12がそれぞれの地点
p、q、r、s・・・・n−1、nにおける計測伝達関
数(Kp、Kq、Kr、Ks・・・・Kn)と各地点
p、q、r、s・・・・n−1、nに対応する基礎伝達
関数(Lp、Lq、Lr、Ls・・・・Ln)とを比較
することにより、トラス構造Aのリブ部4の制振材8の
剥離位置を判別する。すなわち、各地点p、q、r、s
・・・・n−1、nの計測伝達関数(Kp、Kq、K
r、Ks・・・・Kn)が、それぞれに対応する基礎伝
達関数(Lp、Lq、Lr、Ls・・・・Ln)とほぼ
一致する場合には、剥離がないと判別し、基礎伝達関数
(Kp、Kq、Kr、Ks・・・・Kn)を 越える場合
に剥離が存在すると判別するので、剥離位置を特定でき
る(図7のステップJ)。
【0036】これにより、トラス構造Aを形成するリブ
部4の制振材8の剥離位置の検査をすることができ、ま
た、トラス構造B、Cを形成するリブ部5〜7の制振材
8の剥離位置を検査するのにも上記(2)に示した手順
で、同様に行うことができる。 このように本実施例にお
ける制振型材の剥離検査方法によれば、制振型材1を形
成するリブ部4〜7の内面にそれぞれ貼り付けられてい
る制振材8の剥離の有無と剥離位置を、非破壊で判別す
ることできるので、制振材8の剥離による制振型材1の
制振性能の劣化を防止でき、制振型材1の製品としての
品質が向上する。
【0037】また、制振型材1を形成するリブ部4〜7
の制振材8の剥離位置を検出することができるので、制
振材8の剥離の補修等を行うことが可能となることか
ら、剥離が発生している制振型材1を廃棄等することが
なくなるので、制振型材1の製品コスト等を低く抑える
ことができる。
【0038】
【発明の効果】このように本発明の制振型材の剥離検査
方法によれば、制振型材を形成するリブ部のそれぞれに
取り付けられている制振材の剥離の有無と剥離位置を、
非破壊で判別することできるので、制振材の剥離による
制振型材の制振性能の劣化を防止でき、制振型材の製品
としての品質が向上する。また、制振型材を形成するリ
ブ部の制振材の剥離位置を検出することができるので、
制振材の剥離の補修等を行うことが可能となることか
ら、剥離が発生している制振型材を廃棄等することがな
くなるので、制振型材の製品コスト等を低く抑えること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における制振型材の構成を示す
斜視図である。
【図2】本発明の本実施例における加振器と加速度セン
サの構成とを示す平面図である。
【図3】本発明の実施例における制振型材のリブ部の剥
離の有無の検査方法を説明するための加振器と加速度セ
ンサの配置を示した斜視図である。
【図4】本発明の実施例における制振型材のリブ部の剥
離の有無の検査方法を説明するためのフローチャートで
ある。
【図5】本発明の実施例における制振型材のリブ部の剥
離の有無の検査方法を説明するためのフローチャートで
ある。
【図6】本発明の実施例における制振型材のリブ部の剥
離位置の検査方法を説明するための加振器と加速度セン
サの配置を示した斜視図である。
【図7】本発明の本実施例における制振型材のリブ部の
剥離位置の検査方法を説明するためのフローチャトであ
る。
【図8】本発明の実施例のリブ部における計測伝達関数
と基礎伝達関数を示すクラフである。
【符号の説明】
1 制振型材 2、3 平板部 4〜7 リブ部 8 制振材 10 加振器 20、21 加速度センサ(検出器) A〜C トラス構造
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 俊光 兵庫県神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会社神戸製鋼所 神戸総合技術研 究所内 (56)参考文献 特開 平3−82951(JP,A) 特開 平1−219555(JP,A) 特開 昭59−31447(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 7/00 - 7/02 G01H 17/00 G01N 29/12

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板部間に当該平板部とともにN個のト
    ラス構造を形成するリブ部とから構成され、少なくとも
    前記リブ部に制振材が取付けられてなる制振型材におい
    て、 前記平板部を振動させる加振器を、検査対象となるリブ
    部の存在するトラス構造の平板部に配置し、 前記振動を検出する検出器を、前記加振器の配置される
    平板部に対向する他の平板部と、前記検査対象となるリ
    ブ部との交点に配置すると共に、 前記検出器により検出される、前記検査対象となるリブ
    部に伝達される周波数ごとの振動値と、前記平板部に加
    振される周波数ごとの加振力又は振動速度とで、計測伝
    達関数を求め、 予め求めた基礎伝達関数と、前記計測伝達関数との比較
    により、前記検査対象となるリブ部の剥離を判別するこ
    とを特徴とする制振型材の剥離検査方法。
  2. 【請求項2】 前記加振器を、前記各トラス構造を形成
    する平板部に順次配置し、前記検出器を、前記各トラス
    構造の各交点に順次配置すると共に、 前記検出器により検出される、前記各リブ部に伝達され
    る周波数ごとの振動値と、前記平板部に加振される周波
    数ごとの加振力又は振動速度とで、前記各トラス構造の
    計測伝達関数を求め、 前記各トラス構造に対する基礎伝達関数と、前記各計測
    伝達関数との比較により、前記各トラス構造のリブ部の
    うち、剥離してるリブ部を判別することを特徴とする請
    求項1に記載の制振型材の剥離検査方法。
  3. 【請求項3】 前記加振器と前記検出器とを、前記平板
    部に設定されたN個の測定地点に、順次配置し、 前記検出器により検出される、前記各測定地点のリブ部
    に伝達される周波数ごとの振動値と、前記平板部に加振
    される周波数ごとの加振力又は振動速度とで、前記各測
    定地点の計測伝達関数を求め、 前記各測定地点に対する基礎伝達関数と、前記各測定伝
    達関数との比較により、前記リブ部の制振材の剥離位置
    を判別することを特徴とする請求項1又は請求項2に記
    載の制振型材の剥離検査方法。
  4. 【請求項4】 前記基礎伝達関数は、前記制振材が取付
    けられる前の前記平板部の数箇所と前記制振材が取付け
    られた前記平板部の数箇所とを加振してそれぞれの比較
    において求め、又はN個の制振型材サンプルを加振して
    相対的に求められることを特徴とする請求項1〜請求項
    3それぞれに記載の制振型材の剥離検査方法。
  5. 【請求項5】 前記加振器は、圧電素子からなることを
    特徴とする請求項1〜請求項4それぞれに記載の制振型
    剤の剥離検査方法。
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