JPH062138Y2 - 超音波探傷用治具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、軸部に溶接部分を有するワーク、例えばエン
ジンバルブにおける溶接部の内部欠陥を、超音波探傷法
をもって検査する際に使用される治具に関する。 〔従来の技術〕 エンジンバルブにおけるバルブステム部の軸端は、吸排
気時に、カムやロッカーアームにより強い力を受けるた
め、高周波焼入れ等の熱処理を施して硬度を高め、耐摩
耗性に優れたものとしなければならない。 硬度を高めるための一手段として、焼入れ状態での硬さ
が高く、かつ耐摩耗性にも優れるマルテンサイト系のチ
ップを軸端に溶接することがある。 このようにして、得られたエンジンバルブは、通常、超
音波探傷機により、溶接部の内部欠陥の有無が検査され
る。 一般にこの検査には、超音波探傷機における探触子を保
持する探触子ホルダと、ワーク、すなわちエンジンバル
ブを保持するワークホルダとからなる治具が使用され
る。 この場合、探傷精度を高めるために、探触子とワーク軸
端間の距離を、所定の寸法に設定する必要がある。 そのため、上記治具にあっては、ワークホルダに、先端
部をエンジンバルブの傘裏と当接させることにより、ワ
ークホルダから探触子に向けて突出するエンジンバルブ
の軸部の突出長を自在に調整しうるようにしたストッパ
ボルトを設けて、エンジンバルブの位置調整をしてい
る。 従来のストッパボルトは、上記探触子とワーク軸端間の
寸法の調整範囲を大きくするために、またはエンジンバ
ルブの種類により、軸部の長さが変わった際の調整を容
易とするために、ワークホルダに形成された軸孔と平行
に設けられていた。 〔考案が解決しようとする課題〕 上記従来のストッパボルトでは、エンジンバルブの種類
により傘部の大きさが変わった際に、ストッパボルトの
傘裏に対する当接位置が一定とならず、特に傘径が小さ
い場合に、各種の表面処理や精密加工が施されている弁
フェース（バルブシートとの着座面）と当接して、これ
に打痕やすり傷を生じさせたり、またはストッパボルト
の先端が傘部より外れて、ストッパとしての作用をなさ
なくなる恐れがある。 本考案は、上記課題を解決するためになされたもので、
ストッパの先端を、ワークにおける表面処理等が施され
ていない軸部と拡径部との連設部にほぼ一定して当接さ
せうるようにした超音波探傷用治具を提供することを目
的としている。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本考案の治具は、基台上
に、探触子を保持する探触子ホルダと、軸部の一端に拡
径部を備える寸法の異なる種々のワークを、前記探触子
ホルダに保持された探触子と同一軸線上に、かつ探触子
との間に所望の間隔を置いて保持するワークホルダとを
設けてなる超音波探傷用治具において、 前記ワークホルダに、前記ワークにおける軸部と拡径部
との連設部分に当接して、ワークホルダに対するワーク
の前記軸線方向の移動を阻止するストッパを、前記軸線
に対して交叉する方向に向けて突出長を調整可能として
設け、かつ前記ワークホルダを、前記軸線方向に摺動可
能として基台に装着したことを特徴としている。 〔作用〕 本考案の治具によると、ワークホルダからのストッパの
突出長を変化させると、ストッパの先端と探触子の中心
軸線に一致するワークホルダに保持されたワークの中心
軸線との間隔は変化する。 したがって、検査しようとするワークの径の大小に応じ
て、ストッパの突出長を調整することにより、ストッパ
の先端を常に各ワークの軸部と拡径部との連設部におけ
る同一部位に当接させることができる。 この調整を行なった後、ワークの軸部の長さに応じて、
ワークホルダを基台に対して摺動させることにより、ワ
ークの軸端と探触子との間隔を所望どおりにすることが
できる。 〔実施例〕 以下、本考案の一実施例を、図面に基づいて説明する。 第１図は、水浸式の超音波探傷用に使用される治具(1)
を一部破断して示すもので、検査にあたっては、ワーク
の非検査側と治具(1)の一部を、水槽(2)の水面(2a)より
露出させ、それ以外の殆んどの部分を、水中に没入させ
て作業される。 治具(1)における基台(3)は、その底面に取付けられた４
本のボルト(4)をもって、ほぼ水平に支持されている。 基台(3)の前部上面には、図示しない超音波探傷機に接
続された探触子(5)を保持する探触子ホルダ(6)が、また
同じく中央部には、前部にほぼ45゜の下向傾斜面(7a)を
備える支持ブロック(7)が、それぞれ前後方向に摺動可
能として設けられている。 探触子ホルダ(6)における探触子(5)の取付部(6a)は、探
触子(5)の中心軸線が、支持ブロック(7)における傾斜面
(7a)と平行をなすように、若干前傾させてある。 支持ブロック(7)は、第３図示のように、その底面中央
部に形成された前後方向を向く角柱状の突条(7b)と、基
台(3)の上面に形成された前後方向の凹溝(3a)とが密に
嵌合することにより、左右方向の動きが規制され、かつ
基台(3)の左右両側部に穿設された前後に長い長孔(8)
(8)の下方から支持ブロック(7)の底面に螺挿してなる左
右１対の固定ボルト(9)を緩めることにより、上記凹溝
(3a)に案内されて前後方向に摺動しうるようになってい
る。 支持ブロック(7)における傾斜面(7a)には、ワークホル
ダ(10)が取付けられている。 ワークホルダ(10)は、第２図示のように、その底面中央
部に形成された前後方向を向く突条(10a)を、傾斜面(7
a)に設けた前後方向を向く凹溝(11)と密に嵌合すること
により、前後方向に摺動可能となっている。 なお、上述のように、支持ブロック(7)およびワークホ
ルダ(10)を、それぞれ突条(7b)(10a)と凹溝(3a)(11)と
をもって左右方向の動きを規制することにより、前記探
触子(5)の中心軸線と、後記するワークの軸部の中心軸
線とを予め一致させておけば、支持ブロック(7)および
ワークホルダ(10)を移動させた際でも、互いの中心軸線
が左右方向にずれるのを防止することができる。 ワークホルダ(10)の下部に連設された側方を向くフラン
ジ部(10b)(10b)に設けた前後方向の長孔(13)の上方から
挿入したボルト(12)を、支持ブロック(7)における傾斜
面(7a)に螺締することにより、ワークホルダ(10)は固定
されている。 ワークホルダ(10)の上部には、前記探触子ホルダ(6)に
おける取付部(6a)に穿設された軸孔(6b)と同心をなす下
向傾斜する軸孔(14)が穿設されている。 軸孔(14)には、中心部にガイド孔(15a)を有する円筒状
のワークガイド(15)が嵌合され、ワークホルダ(10)の上
面から挿入したボルト(16)(16)をもって抜け止めされて
いる。 ガイド孔(15a)の上部開口端は、ワークであるエンジン
バルブ(17)の軸部(17a)の挿入を容易とするために、テ
ーパー状に面取りされている。 ワークホルダ(10)の中間部、すなわち軸孔(14)の直下に
は、中心軸線が、上記ワークガイド(15)の中心軸線と上
方において交叉するめねじ孔(18)が穿設されている。こ
のめねじ孔(18)には、ストッパボルト(19)がガイド孔(1
5a)に対して斜めに貫挿されている。 ワークガイド(15)におけるガイド孔(15a)に上方より挿
入されたエンジンバルブ(17)は、その軸部(17a)とその
一端に連設された拡径部である傘部(17b)との連設部が
ストッパボルト(19)の上端に当接することにより固定保
持される。 この場合、軸部(17a)の先端面、すなわち軸端に溶接さ
れた例えばマルテンサイト系のチップ(17c)の先端面と
探触子(5)との間の寸法を、所定の寸法に設定する必要
がある。この調整には、まずワークホルダ(10)を摺動さ
せて大よその寸法を出し、次いでストッパボルト(19)の
突出長を調整すればよい。 次に、第４図を参照して、上記治具の芯出し要領につい
て説明する。 前述したように、支持ブロック(7)とワークホルダ(10)
は、左右方向への移動が阻止されているので、探触子
(5)とワークの軸部(17a)との中心軸線は、左右方向にお
いて互いに一致しているので、前後方向のみについて芯
合わせをすればよい。 ワークホルダ(10)を支持ブロック(7)の適宜の位置に仮
固定した後、ワークホルダ(10)よりワークガイド(15)と
ストッパボルト(19)と取外し、また探触子ホルダ(6)よ
り探触子(5)を取外す。 次に、支持ブロック(7)の固定ボルト(9)を緩めてから、
ワークガイド(15)の軸孔(14)と密に嵌合しうる軸部(20
a)と、軸部(20a)の先端部に連設され、かつ探触子ホル
ダ(6)の軸孔(6a)と密に嵌合しうる若干細径の軸部(20b)
とを備える芯出し棒(20)を、ワークホルダ(10)の斜上方
より軸孔(14)内へ挿入する。 これと同時に、支持ブロック(7)を前後方向にスライド
させて、軸部(20b)と軸孔(6a)とを整合させたのち、軸
部(20b)が軸孔(6a)を貫通するまで挿入する。 この状態で支持ブロック(7)を固定し、芯出し棒(20)を
引抜く。 最後に探触子(5)、ワークガイド(15)およびストッパボ
ルト(19)を取付けると、芯出し作業は終わる。 これにより、ワークガイド(15)にセットされたエンジン
バルブ(17)の軸部(17a)と、探触子(5)との軸心は正確に
一致するとともに、探触子(5)に対する軸部(17a)の端面
の直角度が保たれる。従って、高い探傷精度をもって、
チップ(17c)における溶接部(W)の内部欠陥を計測するこ
とができる。 上記の要領により一度芯出しを行なえば、ワークの種類
により軸径寸法が変わった場合でも、ワークガイド(15)
を交換するのみで、再度芯出しをする必要がなく、また
ワークホルダ(10)又はストッパボルト(19)を移動させ
て、探触子(5)と軸部(17a)との間の距離を所定の寸法に
調整した際にも、互いに芯ずれを発生させる恐れはな
い。 以上のように、この実施例においては、ストッパボルト
(19)を、ワークガイド(15)のガイド孔(15a)に対して斜
めに設けた結果、ストッパボルト(19)の突出長またはワ
ークホルダ(10)の位置を変えることにより、ある程度の
傘径の範囲内において、ストッパボルト(19)の上端を、
各種の表面処理や精密加工が施されている弁フェース
(F)に当接させることなく、傘裏における角部、すなわ
ち表面処理等が施されていない首部(N)に、ほぼ一定し
て当接させることができる。従って、弁フェース(F)に
打痕やすり傷等を生じさせて、バルブシートとの密着不
良等を引起こす恐れはない。 なお、本考案は、上述のような水浸式の探傷法に限定さ
れず、また水平型の治具等にも適用しうることは言うま
でもない。 〔考案の効果〕 本考案によれば、ストッパの突出長を、ワークの径の大
小に応じて調整することにより、その先端を、ワークに
おける軸部と拡径部との連設部に常時ほぼ一定して当接
させることができるとともに、ワークの軸部の長さに応
じて、ワークホルダを基台に対して摺動させることによ
り、ワークの軸端と探触子との間隔を所望どおりに調整
することができ、１台の治具で径や長さの異なる多種類
のワークの検査に用いることができ、頗る便利である。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本考案の一実施例を示す一部切欠側面図、 第２図は、第１図におけるＸ−Ｘ線に沿う要部の縦断正
面図、 第３図は、同じくＹ−Ｙ線に沿う要部の縦断正面図、 第４図は、本考案の治具の芯出し状態を示す側面図であ
る。 (1)治具、(2)水槽 (3)基台、(3a)(11)凹溝 (4)(9)(12)(16)ボルト、(5)探触子 (6)探触子ホルダ、(6b)(14)軸孔 (7)支持ブロック、(7a)傾斜面 (7b)(10a)突条、(8)(13)長孔 (10)ワークホルダ、(10b)フランジ部 (15)ワークガイド、(15a)ガイド孔 (17)エンジンバルブ（ワーク） (17a)軸部、(17b)傘部（拡径部） (17c)チップ、(18)めねじ孔 (19)ストッパボルト（ストッパ） (20)芯出し棒、(20a)(20b)軸部 (F)弁フェース、(N)首部 (W)溶接部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基台上に、探触子を保持する探触子ホルダ
   と、軸部の一端に拡径部を備える寸法の異なる種々のワ
   ークを、前記探触子ホルダに保持された探触子と同一軸
   線上に、かつ探触子との間に所望の間隔を置いて保持す
   るワークホルダとを設けてなる超音波探傷用治具におい
   て、 前記ワークホルダに、前記ワークにおける軸部と拡径部
   との連設部分に当接して、ワークホルダに対するワーク
   の前記軸線方向の移動を阻止するストッパを、前記軸線
   に対して交叉する方向に向けて突出長を調整可能として
   設け、かつ前記ワークホルダを、前記軸線方向に摺動可
   能として基台に装着したことを特徴とする超音波探傷用
   治具。