JPS6032604Y2 - 探触子ヘツド倣い機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、タービンロータ中心軸孔或は各種被検材孔
の孔内面から及び丸棒、パイプ等の外面の超音波探傷を
行なうための超音波探傷装置に用いられる探触子ヘッド
倣い機構に関する。

従来、この種の倣い機構は円筒体外面或は穴内面から被
検材に探触子を操作させることができるが、穴内面から
被検材の探傷を行なう所謂ボアソニック探傷を例にとっ
た場合以下の如き問題が生じていた。

一般に、円筒孔を有する被検材を孔内面より超音波探傷
する場合、孔内面に沿って探触子を円滑かつ安定に倣わ
せるためには第１図に示す如く、固定部となる保持機構
１に対し探触子ヘッド２が、被検材３の探触面方向の自
由度ａ、被検材軸線に直交する軸回りの自由度ｂ１被検
材軸線回りの自由度ｃ１および被検材内面周方向となる
垂直軸回りの自由度ｄが必要とされる。

そのため、この種の倣い機構として従来第２図乃至第５
図に示す機構が実現されていた。

尚、第２〜５図において、Ａは具体的構造を、またＢは
その機構的構造を示す。

第２図は、所謂ジンバル倣い機構として知られたもので
、第２図Ａを参照するに保持機構１に軸受４をもってア
ーム５が揺動自在に軸承され、アーム軸承部より延在す
るレバー６には矢示の押付力が付加されてアーム５を下
側に一定圧力で付勢し、アーム５の先端部に三叉に分か
れて回転軸７をもってジンバルフレーム８が軸承され、
ジンバルフレーム８の回転軸７に直交する辺に設けられ
た回転軸９により探触子２が回転自在に取付けられ、探
触子ヘッド２の上面から信号ケーブル１０が取り出され
ている。

このジンバル倣い機構は第２図Ｂの機構図から明らかな
如く、自由度ａ、 ｂ及びＣを有するが、被検材内面
円周方向に沿う自由度ｄを有しないという欠点がある。

第３図は被検材の軸線方向に板バネを用いて探触子を支
持する倣い機構を示したもので、第３図Ａを参照するに
、保持機構１に固定され先端方向に延在する２枚のアー
ム部を備えた板バネ１１の各アーム部先端部に回転軸１
２をもって探触子ヘッド２を回転自在に軸承した構造で
あり、その機構図を示す第３図Ｂの如く、板バネ１１が
探触子ヘッド２を一定圧力の押付力とそのたわみによっ
て自由度ａ及びＣを作り出す作用を果し、回転軸１２を
もって自由度すを与えるが、ジンバル倣い機構と同様に
被検材内周方向に沿う自由度ｄが得られないという欠点
がある。

第４図は板バネを周方向に配置した従来の倣い機構を示
したもので、第４図Ａを参照するに、保持機構１より突
出された固定軸１３に軸着されたアーム１４の先端に板
バネ１５を固着し、この板バネ１５の先端に回転軸１６
で探触子ヘッド２を回転自在に軸承したもので、第４図
Ｂの機構図から明らかな如く、自由度ａ、ｂ及びＣを有
するが、第２図及び第３図の従来例と同様に自由度ｄを
有しない欠点がある。

この考案の目的は、簡単な機構構造をもって被検材の探
傷に必要な全自由度を実現することで、保持機構部の孔
に対する芯出し精度や中心孔そのものの精度に左右され
ずに探触子ヘッドを円滑に倣わせることを可能として探
触の安定性と再現性に優れ、機構構造が簡便である故を
もって取扱い及び設定調整が容易に威し得る探触子ヘッ
ド倣い機構を提供するものである。

すなわち、この考案によれば、円筒孔を有する被検材或
は丸棒、パイプ等の被検材の探触面方向にバネ機構によ
る一定圧力で付勢されると共に保持機構に対し揺動自在
に支承されたアーム部材の先端部にスフエリカルベアリ
ングの介在をもって回動自在に探触子ヘッドを取り付け
て被検材の探傷に必要な４つの全自由度を有することを
特徴とする探触子ヘッド倣い機構が提供されるものであ
る。

次に、図面を参照して、この考案の望ましい実施例を説
明する。

第６図は、この考案の倣い機構の一実施例を一部断面に
て示す説明図、固定側となる保持機構１に径方向に移動
位置決め自在な径合せ移動部材３０が取付けられ、この
移動部材３０の先端面に軸受３１が固着され、軸３２に
よって馬蹄形のアーム部材３３の脚部が保持機構１に対
し揺動自在に軸承される。

軸３２はコイルバネ３４を嵌挿しており、コイルバネ３
４中夫の舌状巻残し部は軸受３１の上部に衝合されると
共に、コイルバネ３４の巻出し両端部はアーム部材３３
の内側面に突出された受はピン３５に係止され、そのた
めアーム部材３３はコイルバネ３４により下向き、即ち
被検材の探触面に向う方向に一定圧力で付勢されている
。

アーム部材３３の先端にはロッド３６が固着され、ロッ
ド３６の先端部は探触子ヘッド１に孔設された孔の内部
でスフエリカルベアリング３７をもって連結される。

即ち、スフエリカルベアリング３７の回動球体にロッド
３６が貫通固着され、スフエリカルベアリングの球面受
座がフランジ付円筒部材３８をもって探触子ヘッド１に
嵌着される。

また、アーム部材３３の外側面よりストッパ一部材３９
が探触子ヘッド１の側面部まで垂下されており、スフエ
リカルベアリング３７にょる探触子ヘッド１の動きを所
定の範囲内に拘束せしめている。

第７図は、第６図の実施例についての機構図を示したも
ので、探触子ヘッド１の固定側、即ち保持機構部に対す
る自由度は、アーム部材３３の揺動で自由度ａが、また
スフエリカルベアリング３７そのものが３次元自由度を
もっことから、保持機構部に対し自由度す、ｃ及びｄが
得られ、これをもって被検材孔の内面探傷に必要な４つ
の全自由度ａ、ｂｙ ｃ及びｄが得られたものである
。

以上の実施例は、被検材孔の孔内面より探傷するボアソ
ニック探傷に例を取ったが、他の実施例として探触子ヘ
ッド１の下面を凹状の曲面とすることにより、丸棒、パ
イプ等の外面より被検材の探傷を行なう倣い機構とする
ことができる。

尚、この考案の倣い機構は第６図の実施例に限定される
ものではなく、第７図の機構図に基づいて導出される各
種の倣い機構の具体的構造をも含むものである。

以上説明した如く、この考案による探触子ヘッド倣い機
構は、一定圧力で付勢されるアーム部材にスフエリカル
ベアリングを介して探触子ヘッドを取付けるという簡便
な機構とその構造を実現したことで、被検材の内面探傷
等に必要な４つの全自由度を持つことができ、併せて倣
い機構の重量を軽量化することができ、探傷中における
安定性及び再現性が一段と向上され、構造が簡便である
ことから、その取扱い及び設定調整も容易になし得るこ
とができたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は被検材孔の内面探傷倣いに必要な自由度を示す
説明図、第２図は従来のジンバル倣い機構を示す説明図
、第３図は板バネを用いた従来の倣い機構を示す説明図
、第４図は板バネを用いた従来の他の倣い機構を示す説
明図、第５図は、この考案のボアソニック探触子ヘッド
倣い機構の一実施例を一部断面で示す説明図、第６図は
第５図の実施例についての機構説明図である。 １・・・・・・保持機構、２・・・・・・探触子ヘッド
、３・・・・・・被検材、４・・・・・・軸受、５・・
・・・・アーム、６・・・・・・レバー ７・・・・・
・回転軸、８・・・・・・ジンバルフレーム、９・・・
・・・回転軸、１０・・・・・・信号ケーブル、１１・
・・・・・板バネ、１２・・・・・・回転軸、１３・・
・・・・固定軸、１４・・・・・・アーム、１５・・・
・・・板バネ、１６・・・・・・回転軸、３０・・・・
・・径合せ移動部材、３１・・・・・・軸受、３２・・
・・・・軸、３３・・・・・・アーム部材、３４・・・
・・・コイルバネ、３５・・・・・・受ケヒン、３６・
・・・・・ロッド、３７・・曲スフエリカルベアリング
、３８・・曲フランジ付円筒体、３９・・・・・・スト
ッパ一部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被検材の探触面方向にバネ機構による一定圧力で付勢さ
   れると共に保持機構に揺動自在に支承されたアーム部材
   の先端部にスフエリカルベアリングの介在をもって回動
   自在に探触子ヘッドを取り付けて被検材の探傷に必要な
   全自由度を有することを特徴とする探触子ヘッド倣い機
   構。