JP6327657B1 - ソレノイド型電磁ハンマー及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
コイルを巻回した電磁コイル(6)と、該電磁コイル(6)を収容する筒状体の電磁路ヨーク(5)とから成る電磁ソレノイド部(2)と、
磁性を有する円筒形プランジャー(12)内に、一端にハンマーヘッド部(14)を有する弾性部材(13)が、該円筒形プランジャー(12)の他端開口(12a)から、該弾性部材(13)を固定する固定部を突出させるように、内挿された可動プランジャー部(3)と、
前記電磁ソレノイド部(2)に接続される有底筒状の部材であり、前記可動プランジャー部(3)の円筒形プランジャー(12)の変位位置を確認する位置計測窓(22)を設けた調整部(4)と、を備え、
前記ソレノイド型電磁ハンマー(1)が上向きの状態にあるか、下向きの状態にあるかを判定するために、前記位置計測窓(22)における発光部(23)から受光部(24)への発光線が、前記調整部(4)の円形の中心を通らないように配置された、ことを特徴とする。
コイルを巻回した電磁コイル(6)と、該電磁コイル(6)を収容する筒状体の電磁路ヨーク(5)とから成る電磁ソレノイド部(2)と、一端にハンマーヘッド部(14)を、他端に該ハンマーヘッド部(14)を引き戻す弾性部材(13)を具備した、磁性を有する可動プランジャー部(3)と、前記電磁ソレノイド部(2)に接続される有底筒状の部材であり、前記可動プランジャー部(3)の変位位置を確認する位置計測窓(22)を設けた調整部(4)と、を備えたソレノイド型電磁ハンマー(1)を用いて検査する際に、
前記位置計測窓(22)における発光部(23)から受光部(24)への発光線により、前記円筒形プランジャー(12)の変位位置を認識したときは、前記ソレノイド型電磁ハンマー(1)が上向きの状態にあると判定し、
該円筒形プランジャー(12)の変位位置を認識しないときは、前記ソレノイド型電磁ハンマー(1)が下向きの状態にあると判定することにより、前記可動プランジャー部(3)の打ち出し強度を調整する、ことを特徴とする。
<ソレノイド型電磁ハンマーの構成>
図1は本発明のソレノイド型電磁ハンマーを示す分解斜視図である。図2は本発明のソレノイド型電磁ハンマーの電磁ソレノイド部と調整部を更に細かく分解した斜視図である。
本発明のソレノイド型電磁ハンマー1は、鉄道のトンネル、高速道路のトンネル、建造物などのコンクリート壁面wに生じたひび割れ、気泡などの劣化を検査する装置である。本発明のソレノイド型電磁ハンマー1は、1個又は複数個を打音検査装置に取り付け、この打音検査装置を壁面wに沿って走行させながら広範囲に打撃振動点検する装置である。打撃振動装置による打音検査をする装置にも使用できる。
電磁ソレノイド部2は、円筒形状の電磁路ヨーク5の内部に、ボビン6aにコイルを巻回した電磁コイル6を備えた部材である。電磁路ヨーク5は、磁性体である筒状の鋼材で形成され、一端面部5aに調整部4が着脱自在に取り付けられ、他端面部5bに電磁路ヨークフランジ7を介在させて、ハンマー保護カウリング8が取り付けられる。
図3は可動プランジャー部を示す分解斜視図である。図4は可動プランジャー部を示す斜視図である。図5は本発明のソレノイド型電磁ハンマーの電磁ソレノイド部の一部を切欠いた斜視図である。
可動プランジャー部3は、両底に開口12a,12bを有する円筒形状の円筒形プランジャー12の内部に、引き戻し用のスプリング等の弾性部材13を備えた部材である。この弾性部材13の一端にハンマーヘッド部14を、他端にこの弾性部材13を固定する固定部として機能する止ネジ15を有する。ハンマーヘッド部14は、円筒形プランジャー12の一方の開口12bに着脱自在に固定されている。図示例ではネジ止めするようになっている。これで円筒形プランジャー12とハンマーヘッド部14とは一体で動作するようになる。
図6は本発明のソレノイド型電磁ハンマーを示す斜視図である。図7は調整部の位置計測窓を示す平断面図である。図8は調整部の位置計測窓を示す正断面図であり、(a)は位置計測窓から円筒形プランジャーの位置を確認できない状態、(b)は位置計測窓から円筒形プランジャーの位置を確認できる状態である。図9は位置計測窓と円筒型プランジャーとの位置関係を示す断面図であり、(a)はハンマーヘッド部が下向き状態、(b)はハンマーヘッド部が上向き状態である。
調整部4には、図示するように、円筒形プランジャー12の位置を確認する位置計測窓22が設けられている。打音検査ではハンマーヘッド部14を常に下向き状態で検査するのではなく、ハンマーヘッド部14を上向きの状態で検査することがある。このとき重量があるハンマーヘッド部14は弾性部材13で支持されているために、円筒形プランジャー12(ハンマーヘッド部14)の位置が異なる。このとき電磁コイル6への電力量を調整することで、ソレノイド型電磁ハンマー1の下向き又は上向きのいずれの状態でも正確に打音検査をすることができる。
図10は本発明の調整部を示す分解斜視図である。図11は調整部の逆止弁の一例を示し、(a)は拡大断面図、(b)は拡大正面図である。図12は逆止弁の動作状態を示し、(a)は円筒形プランジャーの動作で電磁ソレノイド部内が負圧状態、(b)は加圧状態である。
調整部4には、可動プランジャー部3が電磁ソレノイド部2内で往復動する際に変化する内圧を調整する逆止弁17が設けられている。この逆止弁17は、有底筒状の調整部4の一部に円周方向の周囲に軸方向に対して垂直に開けられた貫通孔18に取り付けられている。逆止弁17は、この貫通孔18と、透孔19を有する弁座20の間に挟まれた状態にある。
図13は本発明のソレノイド型電磁ハンマーを動作させるシステムの一例を示す系統図である。
被検査物であるコンクリート壁面Wに、本発明のソレノイド型電磁ハンマー1のハンマーヘッド部14を近づける。このハンマーヘッド部14でコンクリート壁面Wを打撃する。コンクリート内のひび割れ、空洞、劣化等の変状部Aについて、打撃音の波長の変化で発見する。打撃により外力としての加振力(振動)を磁歪センサ等の振動センサ31で感知し、これを電気信号に変換する。振動センサ31で変換された電気信号を増幅器32で増幅し、増幅器32で増幅された信号を整流器33で直流に変換する。この電気信号から所定の周波数成分を取り出し、取り出した波形をパソコン34に表示して解析する。その波形の解析の結果で変状部の有無と、その大小を判断する。
2 電磁ソレノイド部
3 可動プランジャー部
4 調整部
5 電磁路ヨーク
5a,5b 電磁路ヨークの端面部
6 電磁コイル
8 ハンマー保護カウリング
11 シリンダ
12 円筒形プランジャー
12a,12b 円筒形プランジャーの開口
13 弾性部材
14 ハンマーヘッド部
16 滑動リング
17 逆止弁
22 位置計測窓
23 位置センサ(発光部)
24 受光部
31 振動センサ
32 増幅器
33 整流器
34 表示装置(パソコン)
Claims (4)
- コンクリート構造物について打音検査をする際に用いるソレノイド型電磁ハンマー(1)であって、
コイルを巻回した電磁コイル(6)と、該電磁コイル(6)を収容する筒状体の電磁路ヨーク(5)とから成る電磁ソレノイド部(2)と、
磁性を有する円筒形プランジャー(12)内に、一端にハンマーヘッド部(14)を有する弾性部材(13)が、該円筒形プランジャー(12)の他端開口(12a)から、該弾性部材(13)を固定する固定部を突出させるように、内挿された可動プランジャー部(3)と、
前記電磁ソレノイド部(2)に接続される有底筒状の部材であり、前記可動プランジャー部(3)の円筒形プランジャー(12)の変位位置を確認する位置計測窓(22)を設けた調整部(4)と、を備え、
前記ソレノイド型電磁ハンマー(1)が上向きの状態にあるか、下向きの状態にあるかを判定するために、前記位置計測窓(22)における発光部(23)から受光部(24)への発光線が、前記調整部(4)の円形の中心を通らないように配置された、ことを特徴とするソレノイド型電磁ハンマー。 - 前記円筒形プランジャー(12)は、その外周に前記シリンダ(11)内で円滑に前後動するように滑動リング(16)が取り付けられた、ことを特徴とする請求項1のソレノイド型電磁ハンマー。
- 前記電磁ソレノイド部(2)は、電磁路ヨーク(5)の端面部(5b)に前記可動プランジャー部(3)のハンマーヘッド部(14)を保護すべく、該ハンマーヘッド部(14)が出没自在になるようにリング状のハンマー保護カウリング(8)が取り付けられた、ことを特徴とする請求項1又は2のソレノイド型電磁ハンマー。
- コンクリート構造物についてソレノイド型電磁ハンマー(1)を用いて打音検査をする際のソレノイド型電磁ハンマーの制御方法であって、
コイルを巻回した電磁コイル(6)と、該電磁コイル(6)を収容する筒状体の電磁路ヨーク(5)とから成る電磁ソレノイド部(2)と、一端にハンマーヘッド部(14)を、他端に該ハンマーヘッド部(14)を引き戻す弾性部材(13)を具備した、磁性を有する可動プランジャー部(3)と、前記電磁ソレノイド部(2)に接続される有底筒状の部材であり、前記可動プランジャー部(3)の変位位置を確認する位置計測窓(22)を設けた調整部(4)と、を備えたソレノイド型電磁ハンマー(1)を用いて検査する際に、
前記位置計測窓(22)における発光部(23)から受光部(24)への発光線により、前記円筒形プランジャー(12)の変位位置を認識したときは、前記ソレノイド型電磁ハンマー(1)が上向きの状態にあると判定し、
該円筒形プランジャー(12)の変位位置を認識しないときは、前記ソレノイド型電磁ハンマー(1)が下向きの状態にあると判定することにより、前記可動プランジャー部(3)の打ち出し強度を調整する、ことを特徴とするソレノイド型電磁ハンマーの制御方法。
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