JPH0220688Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は鉄道車両等の車軸の端面に探触子を密
着させて探傷を行う超音波探傷器の測定ヘツドに
関するものである。

従来技術 被検査物体の端面に探触子を当てて超音波パル
スを発生させ、この超音波パルスに対応する波を
探触子で検出し、これを陰極線管（CRT）の上
に表示して傷を探知する超音波探傷器は既に知ら
れている。ところで、探傷を行う際に、探触子が
被検査物体の表面から僅かでも浮き上ると、エネ
ルギ損失が極端に大きくなり、測定が困難にな
る。この為、従来は探触子を手で被検査物体に押
し当てながら測定した。しかし、手持測定では被
検査物体に対する探触子の押圧力が測定の度に異
なり、測定結果の信頼性に疑問が残つた。このよ
うな問題は鉄道車両の車軸のように小面積の端面
のみが外部に露呈している被検査物体の場合に顕
著に生じる。即ち、鉄道車両の車軸の場合には空
間的制約から探触子を車軸の端面に一定の押圧力
を有して当てることが困難であり、正確な測定結
果を得ることが難しかつた。また、探触子を車軸
の端面に於いて連続的又は断続的に移動させなが
ら探傷を行う際に、探触子の接触圧力を一定に保
つことは困難であつた。

一方、車軸の超音波探傷を行う場合に、垂直探
傷と斜角探傷との両方を行うことが望ましい。と
ころが、従来の手持測定では両方を同時に行うこ
とが実質上不可能であり、２回以上の測定操作を
行うことが要求された。また、両測定を連続的に
行うことが困難であるので、垂直探傷の波形と斜
角探傷の波形とを比較することが容易でなかつ
た。

考案の目的 そこで、本考案の目的は車軸の垂直探傷と斜角
探傷とを容易且つ正確に行うことが可能な超音波
探傷器の測定ヘツドを提供することにある。

考案の構成 上記目的を達成するための本考案は、理解を容
易にするために実施例を示す図面の符号を参照し
て説明すると、被検査物体としての車軸１の端面
１ａに直接又はスペーサ１０を介して密着させる
垂直探傷用探触子７と、前記車軸１の端面１ａに
直接又はスペーサ１０を介して密着させる斜角探
傷用探触子８と、前記垂直探傷用探触子７及び前
記斜角探傷用探触子８に前記車軸１の端面１ａの
方向の偏倚力を付与する単独又は共通の弾性体１
１と、前記弾性体によつて前記垂直探傷用探触子
７及び前記斜角探傷用探触子８に前記車軸１の端
面１ａの方向の偏倚力を付与するように前記弾性
体１１を保持する部分１２ｂと前記車軸１又は前
記車軸を囲む部材２の外周面に対向する部分１２
ｃとを有する保持体１２と、前記保持体１２の前
記対向する部分１２ｃに支持されて前記車軸１の
側面又は前記車軸を囲む部材２の側面に弾性を有
して着脱自在に係合する係合体１３と、から成
り、且つ前記係合体１３は、前記保持体１２に変
位可能に支持されており、且つ前記車軸１の側面
又は前記車軸を囲む部材２の側面に係合するよう
にその一部が突出している球１３ａと、該球１３
ａに前記車軸１の半径方向の偏倚力を与えるバネ
１３ｂとから成る弾性体変位突起であることを特
徴とする車軸用の超音波探傷器の測定ヘツドに係
わるものである。

考案の効果 上記考案によれば、共通の保持体１２によつて
垂直探傷用探触子７と斜角探傷用探触子８とを保
持するので、垂直探傷と斜角探傷との両方を容易
に行うことが出来る。また係合体１３と車軸１又
は車軸を囲む部材２との係合により、探触子７，
８の軸方向位置が決定される。従つて、探触子
７，８の車軸１に対する接触圧力をほぼ一定に保
つて超音波探傷を行うことが可能になり、信頼性
の高い探傷を行うことが可能になる。また、係合
体１３の球１３ａは弾性を有して着脱自在に車軸
１又は車軸を囲む部材２に係合するので、測定ヘ
ツドの装脱が容易である。また探触子７，８が車
軸１に弾性を有して接触し、係合体１３が車軸１
又はこれを囲む部材２に弾性を有して係合してい
るのみであるから、車軸１の端面１ａに於ける探
触子７，８の位置を容易に変えることが可能であ
る。

実施例 次に第１図及び第２図を参照して本考案の実施
例に係わる超音波探傷器を説明する。第１図に於
いて、１は被検査物としての鉄道車両の車軸、２
はこの車軸１を囲む軸受部材、３は測定ヘツド、
４は探傷器本体である。これ等を更に詳しく説明
すると、車軸１の端面１ａが露呈するように車軸
１を囲む円筒状軸受部材２はその外周面に係合溝
５をリング状に有し、且つ端部に傾斜面６を有す
る。尚係合溝５は車両使用時にキヤツプを装着す
るための溝である。

測定ヘツド３は、垂直探傷用探触子７と斜角探
傷用探触子８と、これ等がネジ９によつて固定さ
れたスペーサ１０と、このスペーサ１０を介して
２つの探触子７，８に車軸１の端面１ａの方向の
偏倚力を付与するコイルバネからなる弾性体１１
と、２つの探触子７８の位置決めを行い且つ弾性
体１１を保持するコツプ状又はキヤツプ状の保持
体１２と、軸受部材２の溝５に係合する係合体１
０とから成る。２つの探触子７，８は送受波兼用
タイプであるので、車軸１に超音波を加える送波
器と車軸１の内部からの反射波を受ける受波器と
を夫々内蔵し、ケーブル１４によつて探傷器本体
４に結合されている。また斜角探傷用探触子８は
スペーサ１０に傾斜面１０ａを設けることによつ
て傾斜配置されている。

探傷器本体４は電気パルスを発生する送信回
路、探触子７，８から得られる電気信号を増幅及
び検波する受信回路、受信波に基づいて車軸の探
傷を行うために受信波を波形表示するオシロスコ
ーブ、送信回路に同期してオシロスコーブを駆動
するめの同期回路等を含む。

保持体１２はキヤップ状に形成され、その底面
部１２ａに弾性体保持部分１２ｂ、及び探触子
７，８の位置決め用の貫通孔１６を有し、その円
筒部に係合体１３を保持するための軸受部材対向
部分１２ｃを有する。貫通孔１６にはスペーサ１
０に植立された複数の案内棒１７が挿入されてい
るので、２つの探触子７，８及びスペーサ１０は
保持体１２に対して車軸１の軸方向に変位自在で
あるが、回転方向には変位不可能である。従つ
て、２つの探触子７，８は軸方向を除く方向に於
いては保持体１２に位置決めされている。

弾性体１１はコイルバネから成り、スペーサ１
０と弾性体保持部分１２ｂとの間に配され、２つ
の探触子７，８にスペーサ１０を介して車軸１の
方向の偏倚力を付与する。

弾性係合体１３は円筒状の軸受対向部分１２ｃ
の内側に４箇所設けられ、夫々が球１３ａとこれ
を押圧するコイルバネ１３ｂとから成る弾性突起
又は弾性爪状に構成されている。尚、球１３ａ及
びコイルバネ１３ｂは離脱しないように溝１８の
中に装着され、球１３ａの一部が溝１８から突出
し、軸受部材２の溝５に係合している。

上述の如く構成された測定ヘツド３を車軸１及
び軸受部材２に装着する際には、２つの探触子
７，８が結合されたスペーサ１０を車軸端面１ａ
に当て、弾性体１１の偏倚力に抗して保持体１２
を第１図で左方向に押圧する。尚車軸１及び軸受
部材２は大きな重量を有するので、測定ヘツド３
の押圧及び弾性体１１の偏倚力に対しては固定と
見なされ、測定ヘツド３の装着によつて変位する
ことはない。保持体１２を第１図で左方向に押圧
すると、弾性突起又は弾性爪として働く球１３ａ
が軸受部材２の傾斜面６で押圧され、軸受部材２
から離れる方向に変位する。しかし、球１３ａが
係合溝５に至るとコイルバネ１３ｂの力で押し出
され、球１３ａの一部が溝５の内に挿入された係
合状態となり、ここに位置決めされる。この結
果、スペーサ１０と弾性体保持部分１２ｂとの間
隔が一定に保たれ、スペーサ１０を弾性体１１に
よつて車軸１に押圧する力も一定に保たれ、両者
の接触圧力が一定に保たれる。この結果、スペー
サ１０を介しての２つの探触子７，８の車軸に対
する接触圧力が一定に保持される。従つて、信頼
性の高い探傷を行うことが出来る。

この実施例では軸受部材２に係合溝５がリング
状に設けられ、且つ球１３ａ及びスペーサ１０が
弾性的に接触しているので、測定ヘツド３を第２
図の矢印で示すように回動することが出来る。従
つて、車軸端面１ａに於いて探触子７，８を連続
的又は断続的に回しつつ探傷を行うことが極めて
容易になり、且つ探触子７，８の種々の角度位置
に於いてその接触圧力をほぼ一定に保つことが出
来る。このため、精度の高い探傷を行うことが出
来る。

測定ヘツド３を離脱する際には、保持体１２を
第１図で右方向に引張る。これにより、球１３ａ
が軸受部材２から離れる方向に変位し、係合溝５
から抜け出る。

上述から明らかなように本実施例の測定ヘツド
３には次の利点がある。

(a) ２つの探触子７，８を共通のスペーサ１０と
共通の保持体１２とで保持するので、垂直探傷
と斜角探傷との両方を極めて容易に行うことが
出来る。

(b) スペーサ１０を介しての探触子７，８の接触
圧を一定にすることが出来るので、信頼性の高
い探傷を行うことが出来る。

(c) 係合体１３を球１３ａとコイルバネ１３ｂと
から成る弾性突起としたので、測定ヘツド３の
着脱が容易である。

(d) 係合溝５がリング状に形成され、ここに弾性
を有して球１３ａが係合しているので、測定ヘ
ツド３を回動することが可能であり、且つ各回
動位置で探触子７，８の接触圧をほぼ一定に保
つことが出来る。

変形例 本考案は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次のような変形例を含むものである。

(1) 保持体１２をコツプ状又はキヤツプ状に形成
させずに、保持部１２ｂ及び対向部分１２ｃを
線条連結部材で相互に結合し、全体として枠状
構成としてもよい。

(2) 車軸１が軸受部材２よりも突出している場合
には車軸１に係合体１３を直接に係合するよう
にしてもよい。

(3) 探触子７，８に送波器のみを含むもの、又は
受波器のみを含むものにも適用可能であある。

(4) 溝５に対する球１３ａの係合を安定化するた
めに、溝５の断面形状を半円状にしてもよい。

(5) スペーサ１０を介さないで探触子７，８を車
軸端面１ａに直接に接触させ、探触子７，８の
背面側（右側）に共通又は単独の弾性体を配し
てもよい。この場合には斜角探傷用探触子８の
端面に傾斜をつけるか、傾斜を有するスペーサ
を探触子８に結合する。尚独立に探触子７，８
を押圧する場合には、探触子７，８の背面と保
持体１２の底面部１２ａとの間に例えばコイル
バネを独立に夫々配せばよい。また、２つの探
触子７，８を独立したバネで押圧する場合に
は、探触子７，８が車軸１の軸方向のみに変位
し、その他の方向には変位しないように保持体
１２に対して位置決めする部分又は案内部を設
けることが望ましい。

(6) 軸受部材２の係合溝５を省いて、円筒面に球
１３ａをバネ１３ｂで強く係合させてもよい。
この場合には車軸１又は軸受部材２に測定ヘツ
ド３の軸方向位置を制限する段部を設けること
が望ましい。また、弾性体１１による偏倚力に
抗して球１３ａの係合を保持するようにバネ１
３ｂの力を設定しなければならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係わる車軸用の測定
ヘツドの一部切欠断面図、第２図は第１図の測定
ヘツドの右側面図である。 １……車軸、１ａ……端面、２……車軸を囲む
軸受部材、３……測定ヘツド、５……係合溝、７
……垂直探傷用探触子、８……斜角探傷用探触
子、１０……スペーサ、１１……弾性体、１２…
…保持体、１２ｂ……弾性体保持部分、１２ｃ…
…軸受対向部分、１３……係合体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 被検査物体としての車軸１の端面１ａに直接又
   はスペーサ１０を介して密着させる垂直探傷用探
   触子７と、 前記車軸１の端面１ａに直接又はスペーサ１０
   を介して密着させる斜角探傷用探触子８と、 前記垂直探傷用探触子７及び前記斜角探傷用探
   触子８に前記車軸１の端面１ａの方向の偏倚力を
   付与する単独又は共通の弾性体１１と、 前記弾性体１１によつて前記垂直探傷用探触子
   ７及び前記斜角探傷用探触子８に前記車軸１の端
   面１ａの方向の偏倚力を付与するように前記弾性
   体１１を保持する部分１２ｂと前記車軸１又は前
   記車軸を囲む部材２の外周側面に対向する部分１
   ２ｃとを有する保持体１２と、 前記保持体１２の前記対向する部分１２ｃに支
   持されて前記車軸１の側面又は前記車軸を囲む部
   材２の側面に弾性を有して着脱自在に係合する係
   合体１３と、 から成り、且つ前記係合体１３は、前記保持体１
   ２に変位可能に支持されており、且つ前記車軸１
   の側面又は前記車軸１を囲む部材２の側面に係合
   するようにその一部が突出している球１３ａと、
   該球１３ａに前記車軸１の半径方向の偏倚力を与
   えるバネ１３ｂとから成る弾性変位突起であるこ
   とを特徴とする超音波探傷器の測定ヘツド。