JP6118736B2 - 内視鏡検査によって部品上の欠陥を探索するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡検査を用いて、たとえばタービンエンジンの内側の部品などの、隠された、すなわち直接見ることができない部品上の欠陥を探索するための装置に関する。

内視鏡によって設備または機械の内部構成要素を検査することが知られており、内視鏡は、壁内の小さいオリフィスを通り抜けて壁の他方の側に見出される構成要素の外観を調べる、小径の細長い光学機器である。内視鏡は、したがって、航空機ターボプロップまたはターボジェットなどのタービンエンジンのブレードを、エンジンを分解する必要なく検査するために使用され得る。

部品の欠陥を見るために、浸透探傷試験技術を使用することが知られており、浸透探傷試験技術は、部品の試験下で表面上に有機材料を堆積させることと、有機材料が部品の表面に含浸する程度を紫外線照射の下で観察することとにある。欠陥の存在は、部品の表面を乾燥させ、現像剤材料を堆積させた後で見えるようにされ、この現像剤材料は、部品が紫外線光によって照射されたときに部品の表面欠陥内に入り込んだ有機材料を見えるようにする。

航空機エンジンが航空機の翼下に取り付けられているときにこれに対して浸透探傷試験技術を使用することを容易にするために、浸透探傷試験手段を組み込む内視鏡を使用するという提案が、米国特許第４２７３１１０号明細書においてすでになされている。この目的のために、提案された機器は、紫外線光および可視光を、検査用の部品に近づけた機器の端部に向かって誘導するための手段を通過させるために使用されるダクトを含む、小径の細長い剛性円筒状シースを備える。機器はまた、照射されたゾーンを観察するために画像を伝送し形成するための手段を組み込むための光学ダクトと、各々がそれぞれの浸透探傷試験材料を通過させるために使用される複数のダクトとを有する。

このタイプの機器は、隠された部品、すなわち直接的に見ることができず、壁の裏側に位置する部品を試験することが望まれるときに使用することが比較的容易である。この目的のために、剛性のシースを壁内のオリフィスから挿入し、上記で説明された方式で検査を実施すれば十分である。本出願者はまた、先行出願の仏国特許第２８５７０９４号明細書において、２つの別個の内視鏡によって浸透探傷試験および観察を実施するという提案も行った。別の先行出願である仏国特許第２８６１１８５号明細書では、本出願者は、紫外線照射および偏向された遠位視野を有する内視鏡であって、剛性の環状本体を有する内視鏡を用いることを提案している。

そうではあるが、これらの先行の装置は、異なる浸透探傷試験材料を通過させるための複数の独立したダクトを必要とし、それによって内視鏡は大きいセクションを有することが必要となり、その使用を十分な大きさがあるオリフィスまたは通路に制限する。

米国特許第４２７３１１０号明細書 仏国特許出願公開第２８５７０９４号明細書 仏国特許出願公開第２８６１１８５号明細書

本発明の特定の目的は、この問題に対する、簡単で満足のいく、安価である解決策を提供することである。

この目的を達成するために、本発明は、隠され、航空機ターボプロップまたはターボジェットなどのタービンエンジンの内側の直線的でない通路を介してアクセス可能な部品上の欠陥を探索するための装置にして、管状シースと、検査用の部品を照射し観察するためにシース内に収容された、光を誘導するための光誘導手段および画像を伝送するための画像伝送手段とを備える、装置であって、シースの遠位端部にある試験ヘッドであって、シース内に収容された光誘導手段および画像伝送手段に接続された照射手段および撮像手段を有するヘッドと、検査用の部品上に浸透探傷試験材料を連続して噴霧するための手段であって、シース内に収容されたダクトの内側で摺動式に誘導される毛細管を備える手段とを備えることと、シースの遠位端部において試験ヘッドの配向を調節するための手段を含むこととを特徴とする、装置を提供する。

ダクトをシースの内側に組み込むことにより、ダクトの内側を摺動するように装着された、浸透探傷試験材料を通過させるための毛細管を挿入し引き出すことが可能になり、それによって複数の毛細管を連続的に使用することを可能にし、各々の毛細管は、１つの特定の浸透探傷試験材料を通過させるための専用にされる。管状シースの直径は、したがって従来技術のシースの直径より小さくなることができる。

毛細管をダクトの内側に摺動式に挿入することにより、毛細管の遠位端部を、浸透探傷試験材料を施与することが望まれる部品のゾーン近くにもっていくことも可能になる。この方式で、照射手段および撮像手段は、毛細管の遠位端部から後退され得る。これにより、浸透探傷試験材料の噴霧が、照射手段上または撮像手段上に堆積されることが回避される。オペレータが、処理された領域を観察することを望むとき、オペレータは、毛細管の近位部分を引っ張り、その遠位端部をシースの遠位端部のより近くにもってくる。

本発明の別の特性によれば、装置は、シースの遠位端部に位置する照射手段および撮像手段上に空気をブローするための空気ブロー手段を備える。

空気ブロー手段は、照射手段および撮像手段が、ダクト内に連続して挿入される専用の毛細管を介して注入されるさまざまな浸透探傷試験材料によって汚染されることを防止する。

空気ブロー手段の特定の実施形態では、照射手段および撮像手段の近傍までその遠位端部が通じるブローチューブに接続された、加圧空気を供給するための手段を備える。

本発明の好ましい実施形態では、加圧空気を供給するための手段は、毛細管を通過させるためのダクトの近位端部に接続されて、ダクトに、その遠位端部を介して離れる空気の連続ストリームを供給する。

作動時には、ダクトの内側表面と毛細管の間に連続的にブローする空気のストリームは、アセトン、浸透染色剤、乳化剤、もしくは現像剤などの浸透探傷試験材料、または実際には洗浄水の液滴がダクトの内側に堆積されることを防止する。

本発明の別の特性によれば、可撓性シースの近位端部は、エンジンに締め付けるためのハンドルに接続され、毛細管を収容するダクトは、ハンドルの内側に延ばされ、ハンドルによって担持され毛細管をダクトの内側に挿入するように働く剛性チューブに接続される。

本発明の別の特性によれば、装置は、毛細管がダクトの内側を摺動することを防止するための、剛性チューブの自由端部に接して係合され保持されるように設計された末端部によって構成されたホルダ手段を備え、末端部は、毛細管上にこれをはさむことによってクランプ留めするための手段を有する。

本発明の特定の実施形態では、末端部は、チューブの内側まで通じる通路であって、加圧空気を供給するための手段に接続するための入口を形成する通路を含む。

この構成では、クランプ留め手段を有する末端部もまた、加圧空気を供給するための手段と接続するように働く。

本発明の別の特性によれば、配向調整手段は、試験ヘッドの角度配向を制御するための制御部材であって、内視鏡のハンドル上に回転可能に装着され、試験ヘッドに配向制御を伝送するための伝送手段に接続された制御部材を備え、これらの伝送部材は、シース内に収容される。

制御部材を一方または他方の方向に向けると、試験ヘッドをシースの残りの部分に対して傾斜させるように働く。

本発明の特定の実施形態では、試験ヘッドの配向を調整するための手段は、シースの内側で誘導される少なくとも２本のケーブルであって、その遠位端部が試験ヘッドに２つの対向する点で締め付けられ、その近位部分が、ハンドル上に位置する回転式制御部材上両方向に張力を掛けて巻き付けられる、ケーブルを備える。

本発明の別の特定の実施形態では、配向制御を伝送するための手段は、シースの内側を延びる少なくとも１本のロッドであって、その遠位端部が、リングの回転移動をロッドの並進移動に変換するための機構に接続されるロッドを備え、ロッドは、その遠位端部によって、シースに対して垂直である軸を中心に枢動可能にシースの遠位端部にヒンジ接続されたフィンガに接続される。

有利には、遠位フィンガは、毛細管を通過させるための軸方向チャネルを含み、シースの軸と位置合わせ状態である位置と、シースの軸に対して垂直に配向される位置との間で枢動するようにヒンジ接続される。

ヒンジフィンガの枢動は、毛細管の遠位端部の枢動を誘発し、それによって検査用の部品上に浸透探傷試験材料を噴霧するために、毛細管の遠位端部を三次元で角度を付けて配向することを可能にする。

本発明の好ましい構成では、管状シースは可撓性であり、毛細管は可撓性であり、それによって複雑な三次元構造の内側で見出され狭く非直線的な通路を介してでしかアクセスできない部品の非破壊検査を実施することが可能になり、この場合、剛性構造の内視鏡の使用は可能ではない。

本発明の別の特性によれば、シースの遠位端部には、その遠位端部において噴霧末端部が装着される。

好ましくは、毛細管の遠位端部にある噴霧末端部は取り外し可能であり、半径方向、前方、または後方に噴霧するために噴霧末端部の組から選択され得る。

本発明の実際の実施形態では、シースは、６ミリメートル（ｍｍ）から１０ｍｍの範囲にある直径を有する円形断面のものであり、毛細管を通過させるためのダクトは、約１．２ｍｍの直径を有し、毛細管は、約０．８ｍｍの直径を有する。

本発明の別の特性によれば、装置は、エンジンの一部分に締め付けるための締め付け手段を有し、この手段は、ハンドルに接続されたヒンジアームを備える。

本発明はまた、上記で説明された装置を用いて、三次元構造の内側の隠された部品を非破壊的に検査する方法であって、
・試験ヘッドを三次元構造の内側に挿入し、検査用の部品を試験するための位置まで誘導することと、
・試験ヘッドを検査用の部品に面するように置いて、毛細管の近位端部に第１の浸透探傷試験材料を供給し、この材料を毛細管の遠位端部を介して検査用の部品に施与することと、
・毛細管をそれが中に収容されるダクトから摺動式に引き出すことと、
・第２の毛細管をダクト内に摺動式に挿入し、その遠位端部を検査用の部品の近傍になるようにもっていき、次いで、第２の毛細管の近位端部に第２の浸透探傷試験材料を供給し、第２の材料を検査用の部品に施与することとである、方法も提供する。

本発明の他の利点および特性は、非限定的な例として、添付の図を参照することによってなされる以下の説明を読み取ることによって明確になる。

欠陥を探索するための従来技術の装置の略図である。 欠陥を探索するための本発明の装置の斜視図である。 本発明の装置の可撓性シースの断面図である。 図２の装置の近位部分の拡大斜視図である。 浸透探傷試験材料を通過させるための毛細管が中に挿入される末端部の端面図である。 毛細管を収容するダクトの遠位端部の略図である。 噴霧されている浸透探傷試験材料の略図である。 本発明の装置の可撓性シースの遠位端部の断面図である。 本発明の装置の試験ヘッドの遠位端部の断面における略図である。 本発明の装置の配向可能な試験ヘッドの斜視図である。 本発明の内視鏡を保持するためのアームの略図である。 本発明の一実施形態において、剛性の検査チューブを有し、紫外線照射下での浸透探傷試験に適合された内視鏡装置の斜視図である。 本発明の一実施形態において、剛性の検査チューブを有し、紫外線照射下での浸透探傷試験に適合された内視鏡装置の斜視図である。 本発明の一実施形態において、剛性の検査チューブを有し、紫外線照射下での浸透探傷試験に適合された内視鏡装置の斜視図である。 図１１から図１３の内視鏡の遠位端部の斜視図である。 図１１から図１３の内視鏡の長手方向断面の斜視図である。 図１１から図１３の内視鏡の分解斜視図である。 図１１から図１３の内視鏡の遠位端部の分解斜視図である。 本発明の変形の実施形態における内視鏡の部分軸方向断面図である。 図１８の内視鏡の遠位端部の斜視図である。

最初に、欠陥を探索するための従来技術の装置１０を示す図１を参照すると、この装置は、たとえばロータブレードなどの試験される対象の部品１８が中に存在するタービンエンジンのケーシング１６の壁内に作製された内視鏡オリフィス１４内に、一方の端部を介して挿入するための剛性の管状円筒状スティック１２を備える。

円筒状スティック１２は、この部品を照射し観察するための、光を誘導するための手段および画像を伝送するための手段を受け入れるダクトを有する。円筒状スティック１２はまた、アセトン、浸透染色剤、乳化剤または水などの浸透探傷試験材料を噴霧するためのダクトも有する。オリフィス１４内に挿入する端部とは反対側のスティック１２の端部２０は、回路２２を介して、これに浸透探傷試験材料を供給するための手段２４および照射および制御手段に接続される。

このタイプの装置は、さまざまな浸透探傷試験材料を通過させるための複数の独立したダクトを使用することを必要とし、それによって内視鏡の直径を増大させ、その使用を十分な大きさのある内視鏡オリフィスまたは通路に限定する。

本発明の装置２６は、剛性の円筒状スティックを、配向可能な試験ヘッド６２を含む可撓性シース２８に置き換え、ダクト３０をシース２８内に組み込むことによってこの困難性に対する解決策を提供し、このダクトは、ダクト３０の内側に摺動式に係合された毛細管３２を収容する（図２および図３）。図３はまた、光誘導手段ならびに撮像および画像伝送手段を通過させるために使用される第２のダクト３４も示している。これらの手段は、以下でより詳細に説明される。

装置は、可撓性シース２８の近位端部に接続された第１の端部を有するほぼ円筒状の形状の内視鏡ハンドル３６を有する。ハンドル３６の第２の端部は、湾曲した剛性チューブ３８を担持し、このチューブは、ハンドル３６の内側まで通じ、毛細管３２を収容するダクト３０と連通する。

装置２６は、毛細管３２をダクト３０の内側に固定式に保持するための手段を有する。特定の実施形態（図４および図５）では、これらの手段は、剛性チューブ３８の自由端部上に係合されクランプ留めされた円筒状または円錐台のスカート４２を有する末端部４０を備える。末端部４０は、毛細管３２が剛性チューブ３８の内側に挿入され、最終的には可撓性シース２８（図３および図４）の内側に延びるダクト３０内側に挿入されることを可能にする中央オリフィス４４を有する。

末端部４０は、毛細管３２が末端部４０に対して移動することを防止するような方式で毛細管３２をクランプ留めするための手段を含む。例として、これらの手段は、オリフィス４４の直径を、毛細管３２の外径よりわずかに小さくなるように寸法設定することによってなされる。したがって、毛細管は、チューブ３８の内側を摺動するように手動で移動させることができ、オペレータが毛細管３２を放すたびに、毛細管は所定位置に保持される。そのようなクランプ留めを可能にするために、末端部４０は、適切なプラスチックまたはたとえばゴムなどのエラストマー材料から作製される。

本発明の装置はまた、シースの遠位端部から空気をブローするための空気ブロー手段も有する。この目的のために、末端部４０は、その前面内に形成され剛性チューブ３８の内側まで通じる第２のオリフィス４６を含む。このオリフィス４６は、加圧空気を供給し、チューブ３８およびダクト３０に、ダクト３０の遠位端部を介して離れる空気の連続ストリーム５０を供給することを可能にするための手段４８に接続される。空気の出口ストリームは、こうしてダクト３０の内側が、さまざまな浸透探傷試験材料の液滴で汚染されることを防止し（図５）、シースの遠位端部に形成された照射手段および撮像手段の近傍における浸透探傷試験材料の噴霧を抑制する。

空気ストリームの圧力が少なくとも０．３バールであるとき、部品を、たとえば異なる浸透探傷試験材料の２つの連続する施与の間で、空気供給手段によって乾燥させることが可能である。

毛細管３２の近位端部は、所与の浸透探傷試験材料の供給源に接続される。装置はこのとき、複数の毛細管３２と共に使用されてよく、毛細管の各々は、所与の浸透探傷試験材料の供給源に結合される。各々の毛細管は、その遠位端部に、浸透探傷試験材料を特定の方向に噴霧することを可能にする噴霧末端部を有する。末端部は、有利には取り外し可能であり、半径方向５２、前方５４、または後方５６である噴霧を実施するのに適した他のタイプの末端部に自由に置き換えられてよい（図６）。

装置は、図８ａに示されるように撮像手段および画像伝送手段を含む。撮像手段は、アナログデジタル変換器に接続された出力部を有する電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラなどのカメラ６６上に画像を伝送する画像形成レンズ６４を備える。デジタル化された画像は、次いで、ケーブル６８によってコンピュータプロセッサシステムのモニタなどの外部のディスプレイ手段に転送される。

本発明の装置の特定の構成では、カメラ６６は、８マイクロメートル（μｍ）から１２μｍの範囲にある一辺を各々が有する５００、０００ピクセルを有する。

装置はまた、シースの内側に設けられた第２の画像伝送手段も有し、この画像伝送手段は、ハンドルの近位端部によって担持されたアイピース５８にレンズによって形成された画像を伝送する光学構成要素（図示されず）の組を備える。

装置はまた、シースの近位端部まで延びる光誘導手段および照射手段も有する。例として、これらの手段は、シースの遠位端部から、可視光または紫外線光源に結合するための接続器６０まで延びる光ファイバケーブル７０を備えることができる。

浸透探傷試験材料を部品に向かって適正な方向に噴霧するために、また処理されたゾーンを適切に観察するために、装置は、試験ヘッド６２の配向を調整するための手段を含む（図８ａおよび図８ｂ）。

例として、これらの調整手段は、シースの内側で誘導される２本のケーブルであって、それらの遠位端部が２つの対向する点７２および７４で試験ヘッド６２に締め付けられる、ケーブルを備える。ケーブルの近位部分は、ハンドルの回転式制御部材７６上両方向に張力を掛けて巻き付けられる（図２）。したがって、制御部材７６を所与の方向に向けることにより、試験ヘッド６２は、２つの締結具点７２および７４ならびに試験ヘッドの中央軸７６も含む平面内で傾斜され得る。

２本の追加のケーブルを加えることが可能であり、これらのケーブルは、その遠端部が、第１の２本のケーブルの２つの締付具点７２および７４に対して９０°である、２つの対向する点７８および８０で試験ヘッド６２に締め付けられる。これらの２本の追加のケーブルの近位部分も同様に、ハンドルの回転式部材上に巻き付けられなければならない。そのような配置構成では、試験ヘッド６２を２つの直交する平面、すなわち一方が点７２および７４を含み、他方が点７８および８０を含む平面内で傾斜させることが可能になり、それによってシースの遠位端部を４つの異なる方向に配向することが可能になる。

試験ヘッド６２を傾斜させることを可能にするために、シースは非接触金属アニュラス８２、８４、８６を備えることができる（図９）。アニュラス８４は、１８０°で角度を付けて離間して置かれた２本のブレード８８によって下流側リング８２に接続され、これらのブレードは、下流側アニュラス８２の外側周囲上に枢動可能にヒンジ接続され、互いから１８０°でアニュラス８４上に締め付けられる。アニュラス８４は、これも同様に１８０°で角度を付けて離間して置かれた２本のブレード９０によって上流側アニュラス８６に締め付けられ、これらのブレードは、一方の端部がアニュラス８４の外側周囲に枢動可能にヒンジ接続される。２本のブレード９０の第２の端部は、互いに対して１８０°で上流側アニュラス８６上に締め付けられる。アニュラス８４を下流側アニュラス８２に結合させるブレード８８、およびアニュラス８４を上流側アニュラス８６に結合させるブレード９０は、互いから９０°で離間されて置かれる（図９）。

各々のアニュラスは、９０°で離間されて置かれた４つのブリッジ（図示されず）を有し、これらのブリッジは、２つ１組で試験ヘッド６２の遠位端部に締め付けられたケーブルを摺動式に誘導するためのものである。

本発明の変形の実施形態では、試験ヘッドの配向を制御するためのケーブルは、ハンドル内に収容され得るモータ駆動式回転式部材上に張力を掛けて巻き付けられる。

図１０は、内視鏡のハンドルを保持するためのアーム９２を示している。この保持アーム９２は２本のロッド９４および９６を有し、これらのロッドは、それらの端部の第１の端部において９８で互いに相対的に枢動可能にヒンジ接続される。それぞれのクランプ１００、１０２が、ロッド９４、９６の各々の他方の端部に枢動可能にヒンジ接続される。第１のクランプ１００は、内視鏡３６のハンドル上にクランプ留めするためのものであり、他方のクランプ１０２は、内視鏡を静止位置で使用することを可能にするようにタービンエンジンの一部分上に締め付けるためのものである。

本発明の変形の実施形態（図示されず）では、加圧空気を供給するための手段が、結合器に接続され、この結合器は、剛性チューブによってハンドル内側に形成された共通空洞内へと通じており、ダクトの近位端部はこの空洞の内側まで通じており、その結果、剛性チューブの自由端部から挿入された毛細管が通り抜けることを可能にし、加圧空気のストリームがシースの遠位端部まで流れることを可能にする。この構成では、末端部は、毛細管が中に挿入される単一の中央オリフィスを有する。

本発明の実際の実施形態では、シース２８は、６ｍｍから１０ｍｍの範囲にある直径を有する円形断面のものであり、毛細管３２を通過させるためのダクト３０は、約１．２ｍｍの直径を有し、毛細管３２は約０．８ｍｍの直径を有する。可撓性シースは、約１．５メートル（ｍ）の長さを有することができる。

本発明の別の実施形態では、シースは剛性であってよく、毛細管は可撓性または実際には剛性であってもよい。そうではあるが、従来技術のようなスティックの形状の剛性シースは、曲がっている、または直線的でない通路を介してしかアクセスできないタービンエンジン内側のゾーン内で動作することを可能にしない。

したがって、可撓性毛細管を有する可撓性シースを用いることにより、エンジンをメンテナンス工場に入れる必要なく、アクセスが難しいゾーンの非破壊試験を実施することが可能になり、それによってメンテナンスに必要とされる時間およびエンジンを作動させるコストを低減する。

以下では、本発明の他の実施形態を示す図１１から図１９を参照する。

内視鏡１０４は、近位部分１０６および遠位部分１２４を有するハンドル１０５と、剛性の遠位検査チューブ１０８を形成するシースとを有する。図１１では、チューブ１０８は、検査チューブ１１０内に係合される。ハンドル１０６は、焦点リング１１２と、内視鏡カメラに接続されるのに適した近位のアイカップ１１６内に収容されたアイピース１１４とを有する。内視鏡１０４は、照射光を伝送するための経路を有し、この経路は、ハンドル１０６に固定された照射ケーブル１１８内を延びる照射ファイバ（図示されず）の束を備える。チューブ１０８の遠位部分は、内視鏡１０４の画像光学経路の遠位端部にある窓１２０と、照射ファイバの束の事前研磨された遠位端部をその裏側に貼り付けることが可能である窓１２２とを含む。

内視鏡は、遠位の横方向開口部１２８を有するチューブ１２６を有し、この開口部の下方には、内視鏡１０４の観察窓または窓１２０と、照射窓１２２とが配置される（図１１）。チューブ１１０の遠位端部は、内部チャネル１３２を有するヒンジフィンガ１３０に固定され、この内部チャネルは、一方の端部がオリフィス１３４まで通じ、反対側の端部がチューブ１１０内に収容された作用チャネルまたはダクト１３６内に通じる。ハンドル１２４内では、作用チャネル１３６は、作用チャネル１２４の近位端部まで通じるソケット１３８内に通じる。作用チャネル１２４は、可撓性毛細管チューブ３２を摺動式に挿入することを可能にするように設計され（図１５）、このチューブは、ソケット１３８を介して入り、オリフィス１３４を介して離れることができる。そのような毛細管チューブは、浸透探傷試験材料を検査される対象の部品上に噴霧するためのものである。ハンドル１２４はまた、ヒンジフィンガ１３０の角度を手動で調整することを可能にする制御リング１４０も有する。ハンドル１２４はまた、圧縮空気の供給源に接続可能であり、開口部１２８内に通じる空気ブローチューブ１４４と連通する、窓１２０および照射窓１２２に対して平行なソケット１４２を有することもできる。

図１３、図１５、および図１６では、ハンドル１０５の遠位部分１２４は、内視鏡１０４のハンドル１０５の近位部分１０６の円筒状の遠位端部１４８を受け入れるための円筒状の近位ハウジング１４６を含む。ハウジング１４６は、内視鏡１０４のチューブ１０８を受け入れるための内部円筒状チューブ１５２の近位端部を構成する軸方向オリフィスが設けられた遠位パーティション１５０を有する。ハンドル１０５をハウジング１４６内に組み付けて締め付けるための手段は、内視鏡のチューブ１０８の遠位端部を内視鏡１０４の遠位開口部１２８の下方に適正に配置することを可能にする、割り出しおよび係止装置（図示されず）を含むことができる。

ハンドル１０５の遠位部分１２４は、円筒状ハウジング１４６を形成する近位部分と、長手方向スロット１５６を有する管状遠位部分１５５とを有する近位円筒状部１５４を有する。

内視鏡は、遠位ヒンジフィンガ１３０の角度を制御するためのリング１４０を有する。円筒状リング１５８は、制御リング１４０の内側に固定式に装着され、周囲内に形成されたらせんスロット１６０を有する。管状結合体１６２が、内部チューブ１５２の周りに摺動式に装着され、その外側周囲内に半径方向フィンガ１６４を有する。シャトル１６２は、２本の長手方向の操作ロッド１６６、１６８に固定され、これらのロッドは、チューブ１２６の内側を延び、遠位ヒンジフィンガ１３０の角度を制御するように働く。

制御リング１４０および円筒状リング１５８は、近位円筒状部１５４の管状遠位部分１５５の周りに装着される。管状シャトル１６２は、近位円筒状部１５４の管状遠位部分１５５の内側に装着され、半径方向フィンガ１６４は、近位円筒上部１５４の管状遠位部分１５５の長手方向スロット１５６を通り抜け、その半径方向の外側端部は、円筒状リング１５８のらせんスロット１６０内に受け入れられる。

ハンドル１０５の遠位部分１２４はまた、中央部１７０および遠位部１７２も有し、この遠位部は、近位円筒状部１５４と共に、ハンドル１０５の遠位部分１２４および近位円筒状部１５４の管状遠位部分１５５の周りの円筒状リング１５８の並進移動を遮る働きをし、一方でソケット１３８および１４２が通過し、締め付けられることを可能にする２つの横方向オリフィスを形成する。部分１５４、１７０、および１７２は、たとえば２つのねじ１７４ａ、１７４ｂを用いて固定されることが可能であり、これらのねじは、この目的で部分１７２内に設けられたオリフィス内に係合され、部分１５４内にねじ込まれる。

作動時には、制御リング１４０を近位円筒状部１５４の管状遠位部分１５５を中心に回転させることにより、半径方向フィンガ１３０を長手方向スロット１５６内で並進移動させ、それによって管状シャトル１６２を軸方向に移動させる。

チューブ１２４の遠位部分は、遠位部１７６であって、
・内部チューブ１５２の遠位端部を受け入れるために設けられた内部オリフィス１８０を有する近位の管状円筒状部分１７８と、
・横方向開口部１２８および遠位パーティション１８４を有する中間管状ハウジング１８２であって、内部チューブ１５２内に挿入された内視鏡１０４のチューブ１０８の遠位端部を受け入れるように設計された、中間管状ハウジング１８２と、
・横断方向オリフィス１８８を各々が有する２本の遠位の長手方向ラグ１８６と、
・ブローチューブ１４４を受け入れる近位端部と、ハウジング１８２まで通じる遠位端部とを有する長手方向チャネルと、
・作用チャネル１３６を受け入れる近位端部を有し、２つのラグ１８６間まで通じる遠位部分を有する長手方向チャネルと、
・２つの遠位ラグ１８６間まで通じ、操作ロッド１６６および１６８を摺動式に受け入れる２本の長手方向チャネルとを備える、遠位部１７６を有する。

内部部分１７６の遠位部分は、内部プーリ１９０に結合され、この内部プーリは、チューブ１２６の軸に対して垂直な軸方向オリフィス１９２と、ソケット１３８を介して作用チャネル１３６内に挿入された毛細管チューブ３２を誘導するために設けられた管状溝１９４とを有する。ヒンジフィンガ１３０は、その近位端部に２つのラグ１９６を有し、各々のラグは、遠位の横断方向オリフィス１９８と、近位の横断方向オリフィス２００とを有する。

部分１７６、プーリ１９０、およびヒンジフィンガ１３０は、部分１７６の遠位ラグ１８６の一方内のオリフィス１８８、フィンガ１３０の近位ラグ１９６の一方内のオリフィス１９８、プーリ１９０内のオリフィス１９２、他方の近位ラグ１９６内のオリフィス１９８、最後に部分１７６の他方の遠位ラグ１８６内のオリフィス１８８を連続的に通り抜ける円筒状ピン２０２によって一緒に組み付けられる。

ヒンジフィンガ１３０は、それぞれの横断方向の円筒状ピン２０４によって、操作ロッド１６６および１６８にロッドごとに別々に組み付けられ、この円筒状ピンは、フィンガ１３０の２つのラグ１９６の一方の近位オリフィス２００内に、次いで、対応する操作ロッド１６６、１６８の遠位端部に設けられたオリフィス２０６内に挿入される。

作動時には、フィンガ１３０は、したがって、チューブ１２６の軸と位置合わせ状態にある軸方向位置（図１３）と、チューブ１２６の軸に対して垂直に配向される位置（図１４）との間で角度を付けて傾斜され、配置され得る。

毛細管チューブ３２は、ヒンジフィンガ１３０がその軸方向位置にある間、作用チャネル１３６内に、次いでチャネル１３２内に挿入され得る。検査用の部品上に毛細管３２からの遠位出口を配置することは、フィンガ１３０をチューブ１２６の軸に対して垂直である方向に向けて配向するように制御リング１４０を向けることによって実施され、このときフィンガ１３０を超えて突出する毛細管チューブ３２の遠位部分の長さは、内視鏡１０４による目視監視下で調整される。

図１８および図１９は、紫外線（ＵＶ）光による照射下での浸透探傷試験に適合され、タービンエンジンの内部ゾーンにアクセスするように適合された可撓性のビデオ内視鏡プローブを示している。

ビデオ内視鏡プローブは、可撓性検査チューブ２０８に固定された遠位端部と、プローブを光発生器などの作動装置に接続することを可能にするアンビリカルケーブル（図示されず）に一般に固定された近位端部とを有する制御ハンドルを有する。

浸透探傷試験のために、プローブの制御ハンドルは、遠位スリーブ２１２に固定される遠位端部を有する特有の部分２１０に締め付けられる。部分２１０は軸方向の近位ハウジングを有する管状部分であり、このハウジング内には、制御ハンドルが締め付けられる。部分２１０は、内部タッピング２１４を有する外側端部を有する斜交する横方向の管状入口２１６を有する。

スリーブ２１２は、可撓性材料から作製されてよく、これは検査チューブ２０８の近位端部を取り囲む。検査チューブ２０８は、可撓性の遠位の曲がり部２１８と、図８ａおよび図８ｂを参照して説明されたものに類似する照射手段および撮像手段を有する光電子工学装置を収容する遠位の試験ヘッド２２０とを含む。ナットリング２２２が、部分２１０をスリーブ２１２で漏れないような方式で固定するために、部分２１０の遠位の軸方向端部にある外側ねじ山２２４上に締め付けられる。

部分２１０は、次の接続部を収容する軸方向管状チャネル２２６を有する：
・照射ファイバの束２２８、
・４本の可撓性シース２３０、および
・多芯導体電気ケーブル２３２。

照射ファイバの束２２８は、遠位ヘッド２２０の遠位面上に位置する軸方向の照射窓２３４を、途切れを有することなく、ビデオ内視鏡プローブのアンビリカルケーブルの近位端部に接続する。アンビリカルケーブルの近位端部は、同様に良好な白色光またはＵＶ光を送り出すのに適した照射発生器に接続され得る。

４本のシース２３０は、４本の可撓性制御ケーブルを誘導するように設計され、これらのケーブルの遠位端部は、遠位の曲がり部２１８に固定され、その近位端部は、制御ハンドル内に収容され得る手動またはモータ駆動の制御部材によって作動される。制御ケーブルおよび制御部材は、図８ｂおよび図９を参照して説明されたものに類似することができる。

多芯導体電気ケーブル２３２は、遠位ヘッド２２０内に収容された画像センサを、制御ハンドル内に収容され得るビデオプロセッサに接続する。ビデオプロセッサの主な機能は、遠位の画像センサを同期化し、センサによって送り出された電気信号を標準化されたビデオ信号に変換するものである。画像センサは、ヘッド２２０の遠位面内に同様に位置する観察窓を形成するレンズ２３５に結合される。

部品２１０の斜交する管状入口２１６は、作用チャネルまたはダクトの近位部分２３６を受け入れるように設計され、その近位部分は、たとえば接着剤によって斜交する管状入口２１６内に締め付けられる。近位部分２３６は、たとえば金属などの剛性材料から作製され得る。作用チャネルの近位部分２３６の遠位端部は、（図示されないメンテナンス目的の解放可能な装置によって）、検査チューブ２０８内に受け入れられたときの作用チャネルの可撓性の近位部分２３８の近位端部に固定される。作用チャネルの近位部分の遠位端部２３８は、遠位ヘッドまたは試験ヘッド２２０の遠位面内に形成されたオリフィス２４１まで通じる（図５Ａ）。

中間管状部２４０の遠位端部は、遠位の外側ねじ山を用いて部品２１０の斜交する管状入口２１６にねじ込まれる（または接着式に接合される）。

横方向の入口２４２および近位の軸方向の入口を含む結合部２４６は、中間部２４０の周囲上にねじ込まれ、結合部の環状リムに対して軸方向に保持されたリング２４４を用いて、部分２４０に漏れないような方式で結合され得る。シール用Ｏリングが、結合部分２４２と中間の管状部分２４０の間の境界面にクランプ留めされる。結合部分２４６の近位の軸方向入口は、この中に挿入されるのに適した可撓性毛細管３２の直径よりわずかに大きい直径を有する。部分２４６の近位の軸方向入口には、可撓性材料から作製され軸方向オリフィスを有する取り外し可能なシール用キャップ２４８が装着され、この軸方向オリフィス内に、オペレータは毛細管チューブ３２を挿入することができ、この毛細管は、その遠位部分が、遠位ヘッド２２０の遠位面内のオリフィス２４１から出現するまで作用チャネル２３６、２３８内を摺動することができる。部分２４６の横方向入口２４２は、加圧空気を供給するための手段に接続される。そのような状態下で、入口２４２を介して注入された空気は、毛細管チューブ３２の外側表面と作用チャネル２３６、２３８の内側表面の間の環状空間内を、遠位ヘッド２２０内のオリフィス２４１を介して出るまで流れる。このようにして、入口２４２を介してこのように注入された空気は、毛細管チューブ３２の遠隔出口によって噴霧された浸透探傷試験材料が、ヘッド２２０の遠位面上の観察窓２３５および照射窓２３４上に堆積されることを防止することができ、それによってこれらの窓を洗浄するように働く。作用チャネル内に注入された空気はまた、作用チャネルが、浸透探傷試験材料の液滴によって汚染されることも回避する。

結合装置２４６を接続解除する能力は、これが作用チャネル２３６、２３８を定期的に洗浄することをより容易にする限り、そのままメンテナンスの面で重要な利点を構成する。

別の実施形態では、ビデオ内視鏡プローブの照射装置は、一方が白色光を発し、他方がＵＶ光を発する少なくとも２つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えることができ、これらの２つのＬＥＤは、プローブの遠位端部内に設置される。

照射ファイバの束を含む実施形態では、照射ファイバの束は、ＵＶ光および白色光を伝送するのに適した液体光ガイドに置き換えられてよく、または取り外し可能になり得るそのような液体光ガイドに結合されてもよい。

本発明は、多種多様な実施形態および用途に受け入れられ得ることが当業者によって明確に認められ得る。特に、上記で説明されたビデオ内視鏡プローブは、作用チャネルとは別個である空気ブローチューブを含むことができ、この空気ブローチューブは、空気を照射窓および観察窓上に送り出すようにプローブの遠位ヘッド２２０まで通じている。

本発明の内視鏡は、可撓性または剛性である検査チューブと共に使用され得る。遠位の曲がり部が装着された可撓性検査チューブを有する内視鏡またはビデオ内視鏡では、観察窓および照射窓は横方向または軸方向になり得る。これらの窓が軸方向である場合、チューブ１２６は、これらの窓を曲がり部によって横方向に配向することを可能にする開口部を有する。窓が横方向である場合、曲がり部は省略されてよい。

上記で説明されたような本発明のさまざまな実施形態では、照射ファイバは、可視光およびＵＶ光の両方を伝送するのに適した材料から作製され、たとえばこれらは、白色光およびＵＶ光の両方を伝送するのに適した石英またはポリマーから作製される。

空気を照射手段および撮像手段の上方にブローすることにより、特に検査用の部分上への浸透探傷試験材料の噴霧中または噴霧後、いかなるときでも検査チューブを内視鏡検査オリフィスから取り外す必要はなく、チューブは、ＵＶ光による照射下で部品を視覚的に検査することが終了するまで所定位置に留まることができ、それによって内視鏡検査作業に必要とされる時間が低減される。

浸透探傷試験材料を注入する間に空気を作用チャネル２３６、２３８に注入することは、毛細管チューブが作用チャネルの遠位端部から奥まっているということと相まって、作用チャネル内および試験ヘッド上の両方の汚染量を大きく低減することに寄与する。

浸透探傷試験材料の混合を回避することが好ましくなり得る。そのような状況下では、異なる毛細管チューブ３２が、各々の浸透探傷試験材料を注入するために使用され得る。したがって使用される毛細管チューブは、単回使用のチューブになり得る。

Claims (17)

1. 隠され、航空機ターボプロップまたはターボジェットなどのタービンエンジンの内側の直線的でない通路を介してアクセス可能な部品上の欠陥を探索するための装置にして、管状シース（２８、１２６、２０８）と、検査用の部品を照射し観察するためにシース内に収容された、光を誘導するための光誘導手段および画像を伝送するための画像伝送手段とを備える、装置であって、シース（２８、１２６、２０８）の遠位端部にある試験ヘッド（６２、２２０）であって、シース（２８、２０８）内に収容された光誘導手段および画像伝送手段に接続された照射手段および撮像手段を有するヘッドと、検査用の部品上に浸透探傷試験材料を連続して噴霧するための手段であって、シース（２８、１２６、２０８）内に収容されたダクト（３０）の内側で摺動式に誘導される毛細管（３２）を備える手段とを備えることと、シースの遠位端部において試験ヘッドの配向を調節するための手段を含むこととを特徴とする、装置。
2. シースの遠位端部に位置する照射手段および撮像手段上に空気をブローするための空気ブロー手段を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 空気ブロー手段が、照射手段および撮像手段の近傍までその遠位端部が通じるブローチューブ（３０）に接続された、加圧空気を供給するための手段（４８）を備えることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
4. 加圧空気を供給するための手段が、毛細管（３２）を通過させるためのダクト（３０、２３６）の近位端部に接続されて、ダクト（３０、２３６）に、その遠位端部を介して離れる空気の連続ストリームを供給することを特徴とする、請求項３に記載の装置。
5. シース（２８、２０８）の近位端部が、エンジンに締め付けるためのハンドル（３６）に接続されることと、毛細管（３２）を収容するダクト（３０、１３６、２４１）が、ハンドル（３６）の内側で延ばされ、ハンドル（３６）によって担持され毛細管（３２）をダクト（３０）の内側に挿入するように働く剛性チューブ（３８）に接続されることとを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載の装置。
6. 毛細管（３２）がダクト（３０）の内側を摺動することを防止するためのホルダ手段を含むことを特徴とする、請求項５に記載の装置。
7. ホルダ手段が、毛細管（３２）上にクランプ留めするための手段を含む末端部（４０）であって、剛性チューブ（３８）の自由端部上に係合され保持されるように設計された末端部を備えることを特徴とする、請求項５または請求項６に記載の装置。
8. 末端部（４０）が、チューブ（３８）の内側まで通じる通路（４６）であって、加圧空気を供給するための手段（４８）に接続するための入口を形成する通路を含むことを特徴とする、請求項４および７に共に記載の装置。
9. 配向調整手段が、試験ヘッドの角度配向を制御するための制御部材（７６、１４０）であって、内視鏡のハンドル上に回転可能に装着され、試験ヘッドに配向制御を伝送するための伝送手段に接続された制御部材を備え、これらの伝送手段は、シース（２８、１２６、２３０）内に収容されることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項に記載の装置。
10. 試験ヘッドの配向を調整するための手段が、シースの内側で誘導される少なくとも２本のケーブルであって、その遠位端部が試験ヘッド（６２、２２０）に２つの対向する点で締め付けられ、その近位部分が、ハンドル（３６）上に位置する回転式制御部材上両方向に張力を掛けて巻き付けられる、ケーブルを備えることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
11. 配向制御を伝送するための手段が、シース（１２６）の内側を延びる少なくとも１本のロッド（１６６、１６８）であって、その遠位端部が、リングの回転移動をロッドの並進移動に変換するための機構に接続されるロッドを備え、ロッドは、その遠位端部によって、シースに対して垂直である軸を中心に枢動可能にシース（１２６）の遠位端部にヒンジ接続されたフィンガ（１３０）に接続されることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
12. 遠位フィンガ（１３０）が、毛細管（３２）を通過させるための軸方向チャネル（１３２）を含み、シース（１２６）の軸と位置合わせ状態である位置と、シース（１２６）の軸に対して垂直に配向される位置との間で枢動するようにヒンジ接続されることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
13. 管状シース（２８、２１８）が可撓性であることと、毛細管（３２）が可撓性であることとを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一項に記載の装置。
14. シース（２８）の遠位端部には、その遠位端部において噴霧末端部が装着されることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか一項に記載の装置。
15. 毛細管（３２）の遠位端部にある噴霧末端部が、取り外し可能であり、半径方向、前方、または後方に噴霧するために噴霧末端部の組から選択され得ることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
16. シース（２８）が、６ｍｍから１０ｍｍの範囲にある直径を有する円形断面のものであり、毛細管（３２）を通過させるためのダクト（３０）が、約１．２ｍｍの直径を有し、毛細管（３２）が約０．８ｍｍの直径を有することを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか一項に記載の装置。
17. 請求項１から１６までのいずれか一項に記載の装置を使用した、隠された部品の非破壊浸透探傷試験の方法であって、
    試験ヘッドを三次元構造の内側に挿入し、検査用の部品を試験するための位置まで誘導することと、
    試験ヘッドを検査用の部品に面するように置いて、毛細管の近位端部に第１の浸透探傷試験材料を供給し、この第１の材料を毛細管の遠位端部を介して検査用の部品に施与することと、
    毛細管をこれが中に収容されるダクトから摺動式に引き出すことと、
    第２の毛細管をダクト内に摺動式に挿入し、その遠位端部を検査用の部品の近傍になるようにもっていき、次いで、第２の毛細管の近位端部に第２の浸透探傷試験材料を供給し、第２の材料を遠位端部を介して検査用の部品に施与することとにあることを特徴とする、方法。

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