JPH07122630B2 - 歯車の磁気探傷方法 - Google Patents
歯車の磁気探傷方法Info
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- JPH07122630B2 JPH07122630B2 JP5346433A JP34643393A JPH07122630B2 JP H07122630 B2 JPH07122630 B2 JP H07122630B2 JP 5346433 A JP5346433 A JP 5346433A JP 34643393 A JP34643393 A JP 34643393A JP H07122630 B2 JPH07122630 B2 JP H07122630B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粉末合金焼結歯車の如
き磁性材料からなる歯車の歯部のクラックや内部欠陥を
磁気探傷法により自動的に検査する、歯車の磁気探傷方
法に関するものである。
き磁性材料からなる歯車の歯部のクラックや内部欠陥を
磁気探傷法により自動的に検査する、歯車の磁気探傷方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば自動車や二輪車の変速機に使用さ
れる歯車は、粉末焼結合金や精密鋳造または精密鍛造で
形成された部品素材を機械仕上げ加工されるものである
が、部品素材形成の過程で生じる内部応力による歪みや
微小異物の混入に起因して加工工程において歯部に現れ
るクラックや歯の表面に近い内部欠陥等の傷は、動力伝
達の媒体である歯車にとって致命的な品質欠陥となるた
め、歯部の傷の検査が行われる。そして、歯部に生じる
クラックの殆どは歯の先端部と両端面に円周方向に細く
延びて現れるものである。
れる歯車は、粉末焼結合金や精密鋳造または精密鍛造で
形成された部品素材を機械仕上げ加工されるものである
が、部品素材形成の過程で生じる内部応力による歪みや
微小異物の混入に起因して加工工程において歯部に現れ
るクラックや歯の表面に近い内部欠陥等の傷は、動力伝
達の媒体である歯車にとって致命的な品質欠陥となるた
め、歯部の傷の検査が行われる。そして、歯部に生じる
クラックの殆どは歯の先端部と両端面に円周方向に細く
延びて現れるものである。
【０００３】従来の歯部の傷の検査方法は、湿式磁粉探
傷法と、漏洩磁束探傷法が行われていて、湿式磁粉探傷
法は歯車に蛍光磁粉液を塗布して傷に浸透した蛍光磁粉
液を紫外線探傷灯の下で目視検査するものであり、漏洩
磁束探傷法は電磁石と感磁性素子からなる磁気検査ヘッ
ドをクラックを横切る方向に移動することによってクラ
ック部に生じる漏洩磁束を検出するものであった。
傷法と、漏洩磁束探傷法が行われていて、湿式磁粉探傷
法は歯車に蛍光磁粉液を塗布して傷に浸透した蛍光磁粉
液を紫外線探傷灯の下で目視検査するものであり、漏洩
磁束探傷法は電磁石と感磁性素子からなる磁気検査ヘッ
ドをクラックを横切る方向に移動することによってクラ
ック部に生じる漏洩磁束を検出するものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の方法の
うち湿式磁粉探傷法は、紫外線探傷灯の下での目視検査
であるため自動化することができず検査に手数がかかる
といった難点と、内部欠陥が検出できないといった難点
があり、一方の漏洩磁束探傷法は表面に現れる傷の外に
表面に近い内部欠陥も検出できる利点があるが、１歯毎
に磁気検査ヘッドを歯幅方向や端面部を歯の高さ方向に
移動させる必要があるため、全部の歯を検査するのに時
間が掛かり過ぎることと、磁気検査ヘッドの移動により
歯の端部と先端部に反対方向の磁場が生じて傷部の漏洩
磁束の検出の妨げとなるといった問題と、電磁石を固定
して感磁性素子のみを移動する方法もあるが、この場合
は電磁石の周囲に磁場の乱れが生じて漏洩磁束の検出の
妨げとなる等の問題点があった。
うち湿式磁粉探傷法は、紫外線探傷灯の下での目視検査
であるため自動化することができず検査に手数がかかる
といった難点と、内部欠陥が検出できないといった難点
があり、一方の漏洩磁束探傷法は表面に現れる傷の外に
表面に近い内部欠陥も検出できる利点があるが、１歯毎
に磁気検査ヘッドを歯幅方向や端面部を歯の高さ方向に
移動させる必要があるため、全部の歯を検査するのに時
間が掛かり過ぎることと、磁気検査ヘッドの移動により
歯の端部と先端部に反対方向の磁場が生じて傷部の漏洩
磁束の検出の妨げとなるといった問題と、電磁石を固定
して感磁性素子のみを移動する方法もあるが、この場合
は電磁石の周囲に磁場の乱れが生じて漏洩磁束の検出の
妨げとなる等の問題点があった。
【０００５】このような問題点を抱えている現状におい
て、歯車の歯部の磁気探傷を自動化して効率よく行うに
は、磁気探傷ヘッドを固定して歯車を回転させながら行
うのが理想的であるが、細長いクラックを磁気探傷しよ
うとする場合、磁気探傷ヘッドから生じる磁束をクラッ
クを横切る方向に通すことによりクラックに漏洩磁束が
発生してこれを検出することができるものであるが、歯
車を回転させると歯の先端部および両端面部のクラック
の方向と歯車の移動方向とが一致するため、従来の磁気
探傷ヘッドではクラックの検出は不可能であった。この
移動方向に延びているクラックを検出可能な磁気探傷ヘ
ッドを得ることが課題であった。
て、歯車の歯部の磁気探傷を自動化して効率よく行うに
は、磁気探傷ヘッドを固定して歯車を回転させながら行
うのが理想的であるが、細長いクラックを磁気探傷しよ
うとする場合、磁気探傷ヘッドから生じる磁束をクラッ
クを横切る方向に通すことによりクラックに漏洩磁束が
発生してこれを検出することができるものであるが、歯
車を回転させると歯の先端部および両端面部のクラック
の方向と歯車の移動方向とが一致するため、従来の磁気
探傷ヘッドではクラックの検出は不可能であった。この
移動方向に延びているクラックを検出可能な磁気探傷ヘ
ッドを得ることが課題であった。
【０００６】本発明の目的は、上記した従来の問題点を
解消して歯車の磁気探傷を精度よく迅速に自動的に行う
方法を提供することにある。
解消して歯車の磁気探傷を精度よく迅速に自動的に行う
方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達するため
の本発明は、磁性材料からなる歯車を回転自在に支持
し、この歯車の歯幅を跨いで歯の両側端面に両磁極を接
近配置した電磁石と、歯の先端に接近して歯幅方向に複
数個列設した感磁性素子とからなる歯先端部用磁気探傷
ヘッドを配設して、上記歯車を回転させながら各歯を順
次歯幅方向（歯筋方向）の磁力線により励磁して、歯の
先端部の円周方向に延びるクラックおよびまたは内部欠
陥からなる傷部に漏洩磁束を発生させ、この漏洩磁束を
上記感磁性素子により検出して漏洩磁束信号とし、該漏
洩磁束信号の相隣れるもの同士を比較減算処理し、さら
に拡大処理して漏洩磁束波形として示し、全部の歯の先
端部の傷の有無を判別する、歯車の磁気探傷方法であ
る。
の本発明は、磁性材料からなる歯車を回転自在に支持
し、この歯車の歯幅を跨いで歯の両側端面に両磁極を接
近配置した電磁石と、歯の先端に接近して歯幅方向に複
数個列設した感磁性素子とからなる歯先端部用磁気探傷
ヘッドを配設して、上記歯車を回転させながら各歯を順
次歯幅方向（歯筋方向）の磁力線により励磁して、歯の
先端部の円周方向に延びるクラックおよびまたは内部欠
陥からなる傷部に漏洩磁束を発生させ、この漏洩磁束を
上記感磁性素子により検出して漏洩磁束信号とし、該漏
洩磁束信号の相隣れるもの同士を比較減算処理し、さら
に拡大処理して漏洩磁束波形として示し、全部の歯の先
端部の傷の有無を判別する、歯車の磁気探傷方法であ
る。
【０００８】また、磁性材料からなる歯車を回転自在に
支持し、この歯車の歯先の一方の側端部と歯元に近い歯
車本体の一方の側面とに両磁極を接近配置した電磁石
と、歯の一方の側端面に接近して歯の高さ方向に複数個
列設した感磁性素子とからなる歯側端部用磁気探傷ヘッ
ドを、歯の両端部に左右一対に配設して、上記歯車を回
転させながら各歯の両側端部を順次歯の高さ方向の磁力
線により励磁して、歯の両側端部の円周方向に延びるク
ラックおよびまたは内部欠陥からなる傷部に漏洩磁束を
発生させ、この漏洩磁束を上記感磁性素子により検出し
て、漏洩磁束波形信号とし、該漏洩磁束波形信号の相隣
れるもの同士を比較減算処理し、さらに拡大処理して漏
洩磁束波形として示し、全部の歯の両側端部の傷の有無
を判別する、歯車の磁気探傷方法である。
支持し、この歯車の歯先の一方の側端部と歯元に近い歯
車本体の一方の側面とに両磁極を接近配置した電磁石
と、歯の一方の側端面に接近して歯の高さ方向に複数個
列設した感磁性素子とからなる歯側端部用磁気探傷ヘッ
ドを、歯の両端部に左右一対に配設して、上記歯車を回
転させながら各歯の両側端部を順次歯の高さ方向の磁力
線により励磁して、歯の両側端部の円周方向に延びるク
ラックおよびまたは内部欠陥からなる傷部に漏洩磁束を
発生させ、この漏洩磁束を上記感磁性素子により検出し
て、漏洩磁束波形信号とし、該漏洩磁束波形信号の相隣
れるもの同士を比較減算処理し、さらに拡大処理して漏
洩磁束波形として示し、全部の歯の両側端部の傷の有無
を判別する、歯車の磁気探傷方法である。
【０００９】また、上記の歯の先端部の傷を検出する歯
車の磁気探傷方法と、歯の両側端部の傷を検出する歯車
の磁気探傷方法とを、併せて同時に行う場合もある。
車の磁気探傷方法と、歯の両側端部の傷を検出する歯車
の磁気探傷方法とを、併せて同時に行う場合もある。
【００１０】
【作用】上記した構成の歯先端部用磁気探傷ヘッドと、
左右一対の歯側端部用磁気探傷ヘッドを用いることによ
り、歯車を回転させながら歯の歯幅方向（歯筋方向）と
左右両側端部の歯の高さ方向に磁束を発生させて、それ
ぞれの歯の先端部と両端面部に生じる円周方向に延びて
いるクラックと交差する磁束を通してそのクラックに漏
洩磁束を発生させるとともに、内部欠陥がある場合も併
せて漏洩磁束を発生させることができ、この漏洩磁束を
感磁性素子が検出する。
左右一対の歯側端部用磁気探傷ヘッドを用いることによ
り、歯車を回転させながら歯の歯幅方向（歯筋方向）と
左右両側端部の歯の高さ方向に磁束を発生させて、それ
ぞれの歯の先端部と両端面部に生じる円周方向に延びて
いるクラックと交差する磁束を通してそのクラックに漏
洩磁束を発生させるとともに、内部欠陥がある場合も併
せて漏洩磁束を発生させることができ、この漏洩磁束を
感磁性素子が検出する。
【００１１】こうして検出した各歯の漏洩磁束信号を相
隣れる歯同士を比較減算処理し、さらに拡大処理して傷
部の波形を明確化して精度を高めて絶対値法または微分
差法により表すものである。
隣れる歯同士を比較減算処理し、さらに拡大処理して傷
部の波形を明確化して精度を高めて絶対値法または微分
差法により表すものである。
【００１２】
【実施例】以下本発明を図面にもとづいて詳細説明す
る。 〔第１実施例〕図１、図２、図３は第１実施例を示し、
図１は歯車の歯の先端部の傷を検出する状態を示す図、
図２は図１の平面図、図３は図１の要部を拡大して傷検
出状態の詳細を示す図である。
る。 〔第１実施例〕図１、図２、図３は第１実施例を示し、
図１は歯車の歯の先端部の傷を検出する状態を示す図、
図２は図１の平面図、図３は図１の要部を拡大して傷検
出状態の詳細を示す図である。
【００１３】図１〜図３において、（１）は検査しよう
とする歯車で、外周に多数の歯（１ａ）持ち、回転台
（２）に中心の軸孔を支持され、この回転台（２）はモ
ーター（３）により駆動される。
とする歯車で、外周に多数の歯（１ａ）持ち、回転台
（２）に中心の軸孔を支持され、この回転台（２）はモ
ーター（３）により駆動される。
【００１４】（４）は歯先端部用磁気探傷ヘッドで、電
磁石（４ａ）と、感磁性素子（４ｂ）との組合せからな
り、電磁石（４ａ）は一対の磁極（４ｎ）と（４ｓ）が
コイルを備えているヨークの両端に着脱自在に取りつけ
てあって、歯車の形状に合わせて種々取り替えられるよ
うになっており、この電磁石（４ａ）は、歯車（１）の
外周を歯幅方向に跨いで磁極（４ｎ）と（４ｓ）が歯
（１ａ）の両側端面に僅かの隙間（Ｇ１）を隔てて対向
配置され、感磁性素子（４ｂ）は直径０．６ｍｍの素子
を１ｍｍ間隔で歯（１ａ）の先端面に僅かの隙間（Ｇ
２）を隔てて歯幅方向（歯筋方向）に複数個列設されて
いる。
磁石（４ａ）と、感磁性素子（４ｂ）との組合せからな
り、電磁石（４ａ）は一対の磁極（４ｎ）と（４ｓ）が
コイルを備えているヨークの両端に着脱自在に取りつけ
てあって、歯車の形状に合わせて種々取り替えられるよ
うになっており、この電磁石（４ａ）は、歯車（１）の
外周を歯幅方向に跨いで磁極（４ｎ）と（４ｓ）が歯
（１ａ）の両側端面に僅かの隙間（Ｇ１）を隔てて対向
配置され、感磁性素子（４ｂ）は直径０．６ｍｍの素子
を１ｍｍ間隔で歯（１ａ）の先端面に僅かの隙間（Ｇ
２）を隔てて歯幅方向（歯筋方向）に複数個列設されて
いる。
【００１５】（６）は電磁石（４ａ）用のＤＣ電源、
（７）はエンコーダ、（８）はプリアンプリファイヤ、
（９）は信号処理盤で、この信号処理盤（９）は設定装
置（９ａ）と、信号処理回路（９ｂ）と、マイコンユニ
ット（９ｃ）と、プリンター（９ｄ）およびシーケンサ
ー（９ｅ）とで構成されている。
（７）はエンコーダ、（８）はプリアンプリファイヤ、
（９）は信号処理盤で、この信号処理盤（９）は設定装
置（９ａ）と、信号処理回路（９ｂ）と、マイコンユニ
ット（９ｃ）と、プリンター（９ｄ）およびシーケンサ
ー（９ｅ）とで構成されている。
【００１６】図１の状態において、歯車（１）を回転さ
せながら全部の歯（１ａ）を順次励磁すると、図３に示
す如く磁極（４ｎ）から磁極（４ｓ）に向かって歯（１
ａ）の歯幅方向（歯筋方向）に閉回路が形成されて磁束
（Ｍ）が流れる。その歯（１ａ）の刃先部に磁束（Ｍ）
の方向と交差する円周方向のクラック（Ｆ１）や、空洞
または異物等の内部欠陥（Ｆ２）の傷があると、歯（１
ａ）に空隙が形成された状態となって磁路抵抗が増大す
るため磁束（Ｍ）が歪んでその部分の歯（１ａ）の先端
部からはみ出した漏洩磁束（Ｍ１）が生じる。
せながら全部の歯（１ａ）を順次励磁すると、図３に示
す如く磁極（４ｎ）から磁極（４ｓ）に向かって歯（１
ａ）の歯幅方向（歯筋方向）に閉回路が形成されて磁束
（Ｍ）が流れる。その歯（１ａ）の刃先部に磁束（Ｍ）
の方向と交差する円周方向のクラック（Ｆ１）や、空洞
または異物等の内部欠陥（Ｆ２）の傷があると、歯（１
ａ）に空隙が形成された状態となって磁路抵抗が増大す
るため磁束（Ｍ）が歪んでその部分の歯（１ａ）の先端
部からはみ出した漏洩磁束（Ｍ１）が生じる。
【００１７】この漏洩磁束（Ｍ１）は歯（１ａ）の先端
面に近接して歯幅方向（歯筋方向）に列設した複数の感
磁性素子（４ｂ）の最寄りのものが検知し、その他の感
磁性素子（４ｂ）も傷のない正常部分の微細な漏洩磁束
を検知する。この複数の感磁性素子（４ｂ）からの漏洩
磁束信号（１０）は、プリアンプリファイヤ（８）によ
ってそれぞれの感磁性素子毎に独立した回路に区分けら
れて信号処理盤（９）に送られる。同時にエンコーダ
（７）からの回転信号（１１）が信号処理盤（９）に送
られる。
面に近接して歯幅方向（歯筋方向）に列設した複数の感
磁性素子（４ｂ）の最寄りのものが検知し、その他の感
磁性素子（４ｂ）も傷のない正常部分の微細な漏洩磁束
を検知する。この複数の感磁性素子（４ｂ）からの漏洩
磁束信号（１０）は、プリアンプリファイヤ（８）によ
ってそれぞれの感磁性素子毎に独立した回路に区分けら
れて信号処理盤（９）に送られる。同時にエンコーダ
（７）からの回転信号（１１）が信号処理盤（９）に送
られる。
【００１８】信号処理盤（９）では、設定装置（９ａ）
により感度や、相隣れる歯の比較減算処理や、拡大率等
を設定し、受け入れた漏洩磁束信号（１０）と、回転信
号（１１）によりを信号処理回路（９ｂ）において図７
に示す歯同期信号（Ｔ１）と、歯入力信号（Ｔ２）を作
るとともに、複数の感磁性素子（４ｂ）が検出した歯
（１ａ）の漏洩磁束信号を相隣れる歯同士を比較し減算
した漏洩磁束波形信号に変えるとともに、波形を判定し
やすいように拡大処理してマイコンユニット（９ｃ）に
送り、データとして保存するとともに、プリンター（９
ｄ）により図８に示す各感磁性素子（４ｂ）毎の絶対値
法による漏洩磁束波形（Ｋ１），（Ｋ２）・・・または
微分差法による漏洩磁束波形（Ｄ１），（Ｄ２）・・・
として取り出し、続いてシーケンサー（９ｅ）が歯車
（１）を回転駆動するモーター（３）を停止させる等の
次のステップへの指令を発して探傷を完了する。
により感度や、相隣れる歯の比較減算処理や、拡大率等
を設定し、受け入れた漏洩磁束信号（１０）と、回転信
号（１１）によりを信号処理回路（９ｂ）において図７
に示す歯同期信号（Ｔ１）と、歯入力信号（Ｔ２）を作
るとともに、複数の感磁性素子（４ｂ）が検出した歯
（１ａ）の漏洩磁束信号を相隣れる歯同士を比較し減算
した漏洩磁束波形信号に変えるとともに、波形を判定し
やすいように拡大処理してマイコンユニット（９ｃ）に
送り、データとして保存するとともに、プリンター（９
ｄ）により図８に示す各感磁性素子（４ｂ）毎の絶対値
法による漏洩磁束波形（Ｋ１），（Ｋ２）・・・または
微分差法による漏洩磁束波形（Ｄ１），（Ｄ２）・・・
として取り出し、続いてシーケンサー（９ｅ）が歯車
（１）を回転駆動するモーター（３）を停止させる等の
次のステップへの指令を発して探傷を完了する。
【００１９】図８に示す絶対値法による漏洩磁束波形
（Ｋ２）および微分差法による漏洩磁束波形（Ｄ２）に
おいて、大きく飛び出している２箇所の（Ｐ）点は図３
におけるクラック（Ｆ１）に発生した漏洩磁束（Ｍ１）
を示し、この２箇所の（Ｐ）点は同じ傷であって、その
間隔は歯車の１回転を示しており、この（Ｐ）点以外の
小さい波形は歯先端部の傷のない正常部分の微細な漏洩
磁束を示すもので、絶対値法による漏洩磁束波形（Ｋ
１）および微分差法による漏洩磁束波形（Ｄ１）には大
きく飛び出した部分の無いことから、傷のない正常な歯
であることを示している。こうして傷を検知した感磁性
素子（４ｂ）が特定されることによって歯幅方向の傷の
位置が判明し、歯入力信号（Ｔ２）によってその傷がど
の歯に有るかが判明する。この歯先部用磁気探傷ヘッド
（４）で検出できる傷は、図９の（Ａ）と（Ｂ）に示す
方向のクラック（Ｆ１）と、図３に示す歯先端部にちか
い内部欠陥（Ｆ２）である。
（Ｋ２）および微分差法による漏洩磁束波形（Ｄ２）に
おいて、大きく飛び出している２箇所の（Ｐ）点は図３
におけるクラック（Ｆ１）に発生した漏洩磁束（Ｍ１）
を示し、この２箇所の（Ｐ）点は同じ傷であって、その
間隔は歯車の１回転を示しており、この（Ｐ）点以外の
小さい波形は歯先端部の傷のない正常部分の微細な漏洩
磁束を示すもので、絶対値法による漏洩磁束波形（Ｋ
１）および微分差法による漏洩磁束波形（Ｄ１）には大
きく飛び出した部分の無いことから、傷のない正常な歯
であることを示している。こうして傷を検知した感磁性
素子（４ｂ）が特定されることによって歯幅方向の傷の
位置が判明し、歯入力信号（Ｔ２）によってその傷がど
の歯に有るかが判明する。この歯先部用磁気探傷ヘッド
（４）で検出できる傷は、図９の（Ａ）と（Ｂ）に示す
方向のクラック（Ｆ１）と、図３に示す歯先端部にちか
い内部欠陥（Ｆ２）である。
【００２０】〔第２実施例〕図４，図５，図６はは第２
実施例を示し、図４は歯車の歯の両端部の傷を検出する
状態を示す図、図５は図４の平面図、図６は図４の要部
を拡大して傷検出状態の詳細を示す図である。この第２
実施例において、前記第１実施例と同一の部分は同一の
符号を付し、その説明を省略する。
実施例を示し、図４は歯車の歯の両端部の傷を検出する
状態を示す図、図５は図４の平面図、図６は図４の要部
を拡大して傷検出状態の詳細を示す図である。この第２
実施例において、前記第１実施例と同一の部分は同一の
符号を付し、その説明を省略する。
【００２１】この第２実施例は、歯（１ａ）の両側端面
の傷を検出するものであって、一対の歯側端部用磁気探
傷ヘッド（５）を歯（１ａ）の両側端面に接近して対向
配置して、図９の（Ｃ）に示す方向のクラック（Ｆ１）
および図６に示す側端面に近い内部欠陥（Ｆ２）を検出
するもので、この一対の歯側端部用磁気探傷ヘッド
（５）の構成が第１実施例とは異なるだけで、傷検出の
原理および作用は第１実施例と全く同様であるため、歯
側端部用磁気探傷ヘッド（５）の説明のみとしてその他
の説明を省略する。
の傷を検出するものであって、一対の歯側端部用磁気探
傷ヘッド（５）を歯（１ａ）の両側端面に接近して対向
配置して、図９の（Ｃ）に示す方向のクラック（Ｆ１）
および図６に示す側端面に近い内部欠陥（Ｆ２）を検出
するもので、この一対の歯側端部用磁気探傷ヘッド
（５）の構成が第１実施例とは異なるだけで、傷検出の
原理および作用は第１実施例と全く同様であるため、歯
側端部用磁気探傷ヘッド（５）の説明のみとしてその他
の説明を省略する。
【００２２】歯側端部用磁気探傷ヘッド（５）は、電磁
石（５ａ）と、感磁性素子（５ｂ）との組合せからな
り、電磁石（５ａ）は磁極（５ｎ）と（５ｓ）がコイル
を備えているヨークの両端に着脱自在に取りつけてあっ
て、検査する歯車（１）の形状に合わせて種々取り替え
られるようになっており、この磁極（５ｎ）は歯車
（１）の歯元に近い歯車本体の一方の側面に、磁極（５
ｓ）は歯（１ａ）の一方の側端部の先端に僅かの隙間
（Ｇ１）を隔てて配置され、感磁性素子（５ｂ）は直径
０．６ｍｍの素子を１ｍｍ間隔で歯（１ａ）の側端面に
僅かの隙間（Ｇ２）を隔てて歯の高さ方向に複数個列設
されている。
石（５ａ）と、感磁性素子（５ｂ）との組合せからな
り、電磁石（５ａ）は磁極（５ｎ）と（５ｓ）がコイル
を備えているヨークの両端に着脱自在に取りつけてあっ
て、検査する歯車（１）の形状に合わせて種々取り替え
られるようになっており、この磁極（５ｎ）は歯車
（１）の歯元に近い歯車本体の一方の側面に、磁極（５
ｓ）は歯（１ａ）の一方の側端部の先端に僅かの隙間
（Ｇ１）を隔てて配置され、感磁性素子（５ｂ）は直径
０．６ｍｍの素子を１ｍｍ間隔で歯（１ａ）の側端面に
僅かの隙間（Ｇ２）を隔てて歯の高さ方向に複数個列設
されている。
【００２３】図２の状態において、歯車（１）を回転さ
せながら全部の歯（１ａ）の側端部を順次励磁すると、
図６に示す如く磁極（５ｎ）から磁極（５ｓ）に向かっ
て歯（１ａ）の側端部に歯の高さ方向に磁束（Ｍ）が流
れる。その歯（１ａ）の側端部に円周方向のクラック
（Ｆ１）や、空洞または異物等の内部欠陥（Ｆ２）の傷
があると、歯（１ａ）の側端部にに空隙が形成された状
態となって磁路抵抗が増大するため磁束（Ｍ）が歪んで
その部分の歯（１ａ）の側端部からはみ出した漏洩磁束
（Ｍ１）が生じる。
せながら全部の歯（１ａ）の側端部を順次励磁すると、
図６に示す如く磁極（５ｎ）から磁極（５ｓ）に向かっ
て歯（１ａ）の側端部に歯の高さ方向に磁束（Ｍ）が流
れる。その歯（１ａ）の側端部に円周方向のクラック
（Ｆ１）や、空洞または異物等の内部欠陥（Ｆ２）の傷
があると、歯（１ａ）の側端部にに空隙が形成された状
態となって磁路抵抗が増大するため磁束（Ｍ）が歪んで
その部分の歯（１ａ）の側端部からはみ出した漏洩磁束
（Ｍ１）が生じる。
【００２４】この漏洩磁束（Ｍ１）は歯（１ａ）の側端
面に近接して歯の高さ方向に列設した複数の感磁性素子
（５ｂ）の最寄りのものが検知し、その他の感磁性素子
（５ｂ）も傷のない正常部分の微細な漏洩磁束を検知し
て漏洩磁束信号を発する。以下、漏洩磁束信号（１０）
がプリアンプリファイヤ（８）を経て信号処理盤（９）
に送られ、さらにエンコーダ（７）からの回転信号が同
じく信号処理盤（９）に送られて、信号処理され傷が検
出される構成と作用は第１実施例と同様である。
面に近接して歯の高さ方向に列設した複数の感磁性素子
（５ｂ）の最寄りのものが検知し、その他の感磁性素子
（５ｂ）も傷のない正常部分の微細な漏洩磁束を検知し
て漏洩磁束信号を発する。以下、漏洩磁束信号（１０）
がプリアンプリファイヤ（８）を経て信号処理盤（９）
に送られ、さらにエンコーダ（７）からの回転信号が同
じく信号処理盤（９）に送られて、信号処理され傷が検
出される構成と作用は第１実施例と同様である。
【００２５】また、上記第１実施例と第２実施例を組み
合わせて同時に実施することができ、むしろ同時実施し
て検査時間を短縮するのが普通であって、それぞれ単独
で実施例するのは、一方の検査のみで足りると判断され
る場合に限られる。
合わせて同時に実施することができ、むしろ同時実施し
て検査時間を短縮するのが普通であって、それぞれ単独
で実施例するのは、一方の検査のみで足りると判断され
る場合に限られる。
【００２６】なお、磁気探傷終了後歯車に残る残留磁気
を消去するために脱磁を行う必要があり、この脱磁は従
来から知られている磁気探傷終了後に連続して磁気探傷
ヘッドに供給する直流電流を交流電流に切替えて残留磁
気を減衰させる直流・交流転極脱磁や、この直流・交流
転極脱磁時に磁気探傷ヘッドを歯車から遠ざけて距離減
衰脱磁を併用する方法、あるいは別の脱磁装置を用いる
等によるもので、その図示および詳細説明は省略する。
を消去するために脱磁を行う必要があり、この脱磁は従
来から知られている磁気探傷終了後に連続して磁気探傷
ヘッドに供給する直流電流を交流電流に切替えて残留磁
気を減衰させる直流・交流転極脱磁や、この直流・交流
転極脱磁時に磁気探傷ヘッドを歯車から遠ざけて距離減
衰脱磁を併用する方法、あるいは別の脱磁装置を用いる
等によるもので、その図示および詳細説明は省略する。
【００２７】
【発明の効果】以上説明した本発明に係わる歯車の磁気
探傷方法によれば、歯車の歯の先端部と両側端部に生じ
る円周方向のクラック及び表面に近い内部欠陥を磁気探
傷するに当たって、歯の幅方向（歯筋方向）に磁束を通
す歯先端部用磁気探傷ヘッドと、歯の両側端部の歯の高
さ方向に磁束を通す歯側端部用磁気探傷ヘッドを開発し
たことと、検出した漏洩磁束信号を相隣れる歯同士を比
較し減算する処理手段と、漏洩磁束をより明確に判定で
きる拡大手段を取り入れたことにより、磁気探傷ヘッド
を固定して歯車を回転させながら、自動的に歯部の磁気
探傷を極めて精度よく迅速に行うことが可能となり、検
査コストを大幅に低減することができるものである。
探傷方法によれば、歯車の歯の先端部と両側端部に生じ
る円周方向のクラック及び表面に近い内部欠陥を磁気探
傷するに当たって、歯の幅方向（歯筋方向）に磁束を通
す歯先端部用磁気探傷ヘッドと、歯の両側端部の歯の高
さ方向に磁束を通す歯側端部用磁気探傷ヘッドを開発し
たことと、検出した漏洩磁束信号を相隣れる歯同士を比
較し減算する処理手段と、漏洩磁束をより明確に判定で
きる拡大手段を取り入れたことにより、磁気探傷ヘッド
を固定して歯車を回転させながら、自動的に歯部の磁気
探傷を極めて精度よく迅速に行うことが可能となり、検
査コストを大幅に低減することができるものである。
【図１】歯車の歯の先端部の磁気探傷方法を示す図であ
る。
る。
【図２】図１の歯車と歯先端部用磁気探傷ヘッドの平面
図である。
図である。
【図３】歯先端部の磁気探傷状態を示す図１のＸ部拡大
図である。
図である。
【図４】歯車の歯の側端部の磁気探傷方法を示す図であ
る。
る。
【図５】図４の歯車と歯側端部用磁気探傷ヘッドの平面
図である。
図である。
【図６】歯側端部の磁気探傷状態を示す図４のＹ部拡大
図である。
図である。
【図７】歯入力信号と歯同期信号を示す図である。
【図８】漏洩磁束波形を絶対値法および微分差法により
示した図である。
示した図である。
【図９】検出クラックの概略形状を示す図である。
１ 歯車 １ａ 歯 ２ 回転台 ３ モーター ４ 歯先端部用磁気探傷ヘッド ４ａ 電磁石 ４ｂ 感磁性素子 ５ 歯側端部用磁気探傷ヘッド ５ａ 電磁石 ５ｂ 感磁性素子 ６ ＤＣ電源 ７ エンコーダ ８ プリアンプリファイヤ ９ 信号処理盤 １０ 漏洩磁束信号 １１ 回転信号 Ｍ 磁束 Ｍ１ 漏洩磁束 Ｆ１ クラック Ｆ２ 内部欠陥 Ｇ１ 磁極と歯との隙間 Ｇ２ 感磁性素子と歯との隙間 Ｔ１ 歯同期信号 Ｔ２ 歯入力信号 Ｋ１ 絶対値法による漏洩磁束波形 Ｋ２ 絶対値法による漏洩磁束波形 Ｄ１ 微分差法による漏洩磁束波形 Ｄ２ 微分差法による漏洩磁束波形
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 入倉 親教 熊本県菊池郡大津町大字平川1500番地 本 田技研工業株式会社熊本製作所内 (72)発明者 三木 誠治 熊本県菊池郡大津町大字平川1500番地 本 田技研工業株式会社熊本製作所内 (72)発明者 石垣 誠 熊本県菊池郡大津町大字平川1500番地 本 田技研工業株式会社熊本製作所内 (72)発明者 花田 賢二 広島県広島市西区南観音３−４−503 (72)発明者 門馬 利夫 山口県下松市末武中1415−73 (72)発明者 住谷 輔則 広島県安芸郡府中町浜田３丁目10−５ (56)参考文献 特開 平６−258288（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−60510（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 磁性材料からなる歯車を回転自在に支持
し、該歯車の歯幅を跨いで歯の両側端面に両磁極を接近
配置した電磁石と、歯の先端に接近して歯幅方向に複数
個列設した感磁性素子とからなる歯先端部用磁気探傷ヘ
ッドを配設して、上記歯車を回転させながら各歯を順次
歯幅方向の磁力線により励磁して、歯の先端部の円周方
向に延びるクラックおよびまたは内部欠陥からなる傷部
に漏洩磁束を発生させ、該漏洩磁束を上記感磁性素子に
より検出して漏洩磁束信号とし、該漏洩磁束信号の相隣
れる歯同士を比較減算処理し、さらに拡大処理して漏洩
磁束波形として示し、歯先端部の傷の有無を判別するこ
とを特徴とする歯車の磁気探傷方法。 - 【請求項２】 磁性材料からなる歯車を回転自在に支持
し、該歯車の歯先の一方の側端部と歯元に近い歯車本体
の一方の側面とに両磁極を接近配置した電磁石と、歯の
一方の側端面に接近して歯の高さ方向に複数個列設した
感磁性素子とからなる歯側端部用磁気探傷ヘッドを、歯
の両端部に左右一対に配設して、上記歯車を回転させな
がら各歯の両側端部を順次歯の高さ方向の磁力線により
励磁して、歯の両側端部の円周方向に延びるクラックお
よびまたは内部欠陥からなる傷部に漏洩磁束を発生さ
せ、該漏洩磁束を上記感磁性素子により検出して、漏洩
磁束信号とし、該漏洩磁束信号の相隣れるもの同士を比
較減算処理し、さらに拡大処理して漏洩磁束波形として
示し、歯の両側端部の傷の有無を判別することを特徴と
する歯車の磁気探傷方法。 - 【請求項３】 上記請求項１の歯の先端部の傷を検出す
る歯車の磁気探傷方法と、上記請求項２の歯の両側端部
の傷を検出する歯車の磁気探傷方法とを、併せて同時に
行うことを特徴とする歯車の磁気探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5346433A JPH07122630B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 歯車の磁気探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5346433A JPH07122630B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 歯車の磁気探傷方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07181168A JPH07181168A (ja) | 1995-07-21 |
| JPH07122630B2 true JPH07122630B2 (ja) | 1995-12-25 |
Family
ID=18383392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5346433A Expired - Lifetime JPH07122630B2 (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 歯車の磁気探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07122630B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4690708B2 (ja) * | 2004-11-25 | 2011-06-01 | 三菱重工業株式会社 | 歯車監視方法及びその装置 |
| JP2008096410A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | International Institute Of Universality | 電磁現象を用いた回転機の状態監視技術 |
| JP5373541B2 (ja) * | 2009-10-16 | 2013-12-18 | 国立大学法人信州大学 | 金属部品の磁界検出センサー及び金属部品の良否判定方法 |
| JP5465564B2 (ja) * | 2010-03-23 | 2014-04-09 | 本田技研工業株式会社 | 内歯歯車の表面計測装置 |
| CN103091392B (zh) * | 2013-01-15 | 2015-05-27 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 一种基于漏磁信号测量的齿轮弯曲疲劳裂纹损伤检测方法 |
| CN107117511B (zh) * | 2017-05-22 | 2022-12-20 | 长沙海川自动化设备有限公司 | 齿轮检测装置、施工升降机及检测方法 |
| CN111272863B (zh) * | 2020-04-11 | 2023-06-20 | 张占奎 | 锅炉压力容器管道无损探测装置 |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP5346433A patent/JPH07122630B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07181168A (ja) | 1995-07-21 |
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