JPH0442031A - 微小間隙検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は微小間隙検出装置に関し、例えば自動車の外装
部材の封止状態を検査する場合等に通用して好適なもの
である。

〔発明の概要〕

本発明は微小間隙検出装置に関し、特に被検査対象部材
の周縁部に沿って微小間隙検出子でなるアレーを形成す
るようにしたことにより、微小間隙の発生及びその分布
を確実に検出することができる。

〔従来の技術〕

例えば第１３図に示すような自動車１において、車体を
構成するドア２、サンルーフ等の多数の外装部材が車体
本体に対して個別に開閉動作できるように構成されてい
るのに対して、各外装部材が閉状態にロックされたとき
、その周囲に隙間があると、外部の音が車室内に入って
来る場合がある。

このような不都合を解決する方法として従来自動車にお
いては、第１４図〜第１６図に示すように、各外装部材
と車体本体間にウエザストリップを介挿させる方法が採
用されている。

すなわち自動車１の外装部材を構成する例えばドア２の
窓枠部（第１３図のＡ−Ａ線部）には、第１４図に示す
ように、窓枠２Ａの車体本体３と対向する後内側端部に
ウェザストリップ４が取り付けられ、ドア２がロックさ
れたときウェザストリップ４が車体本体３に変形しなが
ら強く圧接されることにより車体本体３と窓枠２Ａとの
間を封止するようになされている。

またドア２のドア後側部（第１３図のＢ−Ｂ線部）には
、第１５図に示すように、ドア後内側端部２Ｂの車体本
体３と対向する位置にウェザストリップ５が取り付けら
れ、ドア２がロックされたときウェザストリップ５が車
体本体３に変形しながら強く圧接することにより車体本
体３とドア後内側端部２Ｂとの間を封止するようになさ
れている。

またドア２のドア下側部（第１３図のＣ−Ｃ線部）には
、第１６図に示すように、ドア２のドア下側端部２Ｃの
車体本体３と対向する位置にウェザストリップ６が取り
付けられ、ドア２がロックされたときウェザストリップ
６が車体本体３に変形しながら強く圧接することにより
車体本体３とドア下側端部２Ｃとの間を封止するように
なされている。

ここでウェザストリップ４．５及び６は、柔軟性材料を
断面管状に成形した構成を有し、外装部材としてのドア
２を封止動作位置にロックしたとき当該管状部を押しつ
ぶすように変形させることにより、車体本体と外装部材
との間の封止状態をウェザストリップの弾性を利用して
保持し得るようになされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

かくしてウェザストリップは外装部材の周縁部に沿って
その立体形状に対応するように折れ曲がるように線状に
配設されているので、車体本体又は外装部材に対する当
たりが不十分な場合には微小間隙が生じ、風切音の発生
原因になる場合がある。

このような微小間隙を検出する手段として従来、外装部
材の周縁に沿って超音波発生源及び検出装置を移動させ
ることにより、微小間隙を検出する方法が提案されてい
る（特開昭６３−８８４２４号公報）。

ところがこの方法によると、超音波発生源及び受音素子
を外装部材の周縁部に沿って移動させるにつき実際上大
規模な移動装置を必要とし、簡便に微小間隙を検出でき
ない問題がある。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、外装部材
及び車体本体間の密封状態を検査するにつき、−段と簡
易な構成によって微小間隙を検出し得るようにした微小
間隙検出装置を提案しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ かかる課題を解決するため本発明は、被検査対象４１に
よって封止された密封空間内に配置され、少なくとも一
つの超音波振動子を有し、ほぼ均一な放射特性を持たせ
ることによって疑似的に点音源と見なせる超音波検査音
源部１３と、検査対象４１の封止部位に沿って、外側か
ら該封止部位に対向するように複数の超音波センサを配
列保持する超音波漏れ検出部１４と、を備え、超音波セ
ンサの検出信号に基づいて封止部位に生ずる微小間隙の
分布を検知するようにする。

〔作用〕

超音波検査音源部１３から密封空間に送出された超音波
が被検査対象１２の周縁部の隙間に到達したとき、当該
隙間に微小間隙があればこの微小間隙を通って外部に漏
れ出して微小間隙検出子４３によって検出信号Ｓｌｌに
変換される。

かくして微小間隙検出子４３において発生された検出信
号Ｓｌｌに基づいて被検査対象１２の周縁部に生じてい
る微小間隙の分布を確実に判知することができる。

〔実施例〕

以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。

第１図は、本発明による微小間隙検出装置１１を自動車
１２の外装部材と車体本体との間の封止部（すなわちウ
ェザストリップによる封止部）において微小間隙が生し
ているか否かを検出する場合に適用したもので、微小間
隙検出装置１１は超音波検査音源部１３と、超音波漏れ
検出部１４とで構成されている。

超音波検査音源部１３は第２図及び第３図に示すように
、正１２面体（１辺の長さが４５〔■〕でなる）の外形
形状を有するベース２１のうち、底面部２２を除く他の
１１個の表面部２３のほぼ中央位置にセラミック圧電素
子でなる超音波振動子２４が取り付けられ、これにより
１１個の超音波振動子２４から実用上無指向性の超音波
検査音ＳＯＮを発生し、これにより均一な音場を形成し
得るようになされている。

超音波振動子２４は第２図及び第４図に示すように、電
源入力用ジャック２５から電源スィッチ２６を通じて電
源入力回路２７に供給される電源入力Ｓ１に基づいて（
この電源供給状態は電源投入表示ランプ２８によって表
示される）、駆動電源入力Ｓ２を駆動信号発振回路部３
０に供給するようになされている。

駆動信号発振回路部３０は１１個の振動子２４に対応し
て設けられ、かつ互いに独立に発振動作する１１個の白
色雑音発振器３１でなり、所定周波数例えば４０（ｋＨ
ｚ）の超音波信号成分を主成分とする白色雑音信号を発
振し、その発振出力を増幅回路部３２に対応するように
設けられている増幅器３３を介して振動子２４を駆動す
るようになされている。

この実施例の場合、振動子２４から発生される超音波検
査音５ＯＮＯ音圧は、増幅回路部３２に設けられている
音圧調整ボリューム３４によって調整できるようになさ
れている。

かかる構成の超音波検査音源部１３は微小間隙を検査し
ようとする自動車１２の内部の任意の位置（例えばダツ
シュボード上、座席シート上等）に配置されたとき、被
走査対象となる外装部材（例えばドア４１）によって封
止された密封空間、すなわち自動車１２の車内空間にほ
ぼ均一の超音波音場を形成することができる。

超音波漏れ検出部１４は第５図に示すように、微小間隙
を検出しようとする外装部材としてのドア４１の外周縁
に沿ってその立体形状に沿った形状の内側面４２Ａをも
つ枠体４２を有する。

かくして枠体４２は検査しようとするドア４１をロック
した状態で、当該ドア４１の外側からその外周縁に沿う
ように当てたとき、枠体４２の内側面が丁度ドア４１の
外周縁に密接しながら覆うような状態になると共に、こ
の状態においてドア４１の外周縁と対向しながら所定の
間隔を保って一列に点在するような位置に、複数の微小
間隙検出子４３がアレー状に配設される。

この実施例の場合枠体４２には、第６図に示すように、
その厚みを横切るように一定に間隔を保って多数の透孔
４５が穿設され、各透孔４５に全体としてペン形状を有
する微小間隙検出子４３を差込むことにより、微小間隙
検出子４３を枠体４２にその厚みを横切るように保持で
きるようになされている。

微小間隙検出子４３は第７図〜第１０図に示すように、
内方端面４３　ＩＮ上に超音波センサ４６が取り付けら
れていると共に、外方端面４３ＯＵＴに例えば発光ダイ
オードでなる表示素子４７が取り付けられている。

微小間隙検出子４３は全体として円柱状外形形状を有し
、その内方半部４３Ａの直径が内方端面４３１Ｎに近づ
くに従って細くなるようなテーパが付されており、これ
と対応するように枠体４２（第６図）の透孔４５が外方
側面４５０ＵＴから内方側面４５１Ｎに行くに従って細
くなるようなテーバが付されている。

かくして微小間隙検出子４３はその内方半部４３Ａを枠
体４２の透孔４５に外方側面４５０ＵＴ側から差込まれ
たとき、その内方半部４３Ａのテーパ面が透孔４５のテ
ーパ面によって挟着されることにより、微小間隙検出子
４３が枠体４２から簡単に脱落しないように差込み保持
されるようになされている。

かくして微小間隙検出子４３はその内方半部４３Ａが枠
体４２の透孔４５に差込み保持された状態において、外
方半部４３Ｂを枠体４２の外方端面４５０ＵＴ側に突出
した状態で配列することにより、その外方端面４３０Ｕ
Ｔ上に取り付けられた表示素子４７がドア４１の周縁に
沿うような形状で線状に配列され、これにより表示素子
４７が点灯したか否かを枠体４２の外側にいる検査員が
容易に目視確認できるようになされている。

微小間隙検出子４３は、第１１図に示すように、超音波
センサ４６の出力端に得られる検出信号Ｓ１１を判定表
示回路５１に供給し、その出力端に得られる判定出力信
号Ｓ１２によって表示素子４７を点灯駆動するようにな
されている。

判定表示回路５１は第１２図に示すように、超音波セン
サ４６から得られる検出信号３１１を検出増幅回路５２
によって増幅し、その増幅出力Ｓ２１をバンドパスフィ
ルタ回路５３において４０〔ｋ）ｔｚ）の主成分とする
周波数帯域の信号成分を抽出し、そのフィルタ出力Ｓ２
２の信号レベルを検波回路５４において検波し、評定回
路５５において直流レベルの検波出力Ｓ２３の信号レベ
ルが基準レベルを超えたか否かを表す評定出力３２４を
表示駆動回路５６に供給し、基準レベルを超えたとき表
示素子４７を点灯するのに対して超えなかったとき表示
素子４７を消灯するような表示駆動出力Ｓ２５を表示素
子４７に供給する。

この実施例の場合、検出増幅回路５２にはその増幅度を
調整するゲイン調整子５７が設けられ、微小間隙検出子
４３の内方半部４３Ａに穿設された調整用孔５８（第７
図）を通じて調整治具（例えばドライバ）によってゲイ
ン調整子５７を調整することにより、評定回路５５にお
ける評定レベルに対する検波出力Ｓ２３の信号レベルを
調整することにより、微小間隙の有無を評定するための
基準レベルを相対的に調整できるようになされている。

またこの実施例の場合、微小間隙検出子４３の外方半部
４３Ｂには電源供給端子を構成する一対のねじ６１Ａ及
び６１Ｂが設けられ、微小間隙検出子４３を枠体４２の
透孔４５に差込んだ状態において枠体４２の外方側面４
５０ＵＴから外方にねじ６１Ａ及び６２Ｂが突出するこ
とにより、各微小間隙検出子４３に必要に応じて容易に
電源を供給できるようになされている。

以上の構成において、自動車１２のドア４１をロックし
た状態において、ウェザストリップに微小間隙があるか
否かを検査する際には、自動車１２の車内の一部、例え
ばダツシュボードに超音波検査音源部１３を配設すると
共に、超音波漏れ検出部１４をドア４１の周縁部に装着
する。

この状態において超音波検査音源部１３は１１個の振動
子２４から発生される超音波によってほぼ均一な音場を
密封空間すなわち自動車１２の室内に形成し、従ってこ
れがドア４１の周縁部と車体本体との間に介挿されてい
るウェザストリップに照射される。

ここでドア４１に付されたウェザストリップ４〜６（第
１４図〜第１６図）と、車体本体３との間に微小間隙が
あれば、当該微小間隙を這った超音波が超音波漏れ検出
部１４に到達するのに対して、ウェザストリップ４〜６
全体に亘って微小間隙がなければ超音波検査音源部１３
から照射される超音波はウェザストリップ４〜６によっ
て遮音されることにより、超音波漏れ検出部１４には到
達できなくなる。

この状態において超音波漏れ検出部１４０枠体４２の内
面にアレー状に配列されている透孔４５は、車体本体３
とドア４１との間の隙間に沿って配列した状態になって
いる。

従ってウェザストリップ４〜６のうち、ウェザストリッ
プ４〜６に微小間隙が生じた位置から漏れ出た超音波は
当該微小間隙と対向する透孔４５又はその近傍に伝搬し
て透孔４５に差込まれた微小間隙検出子４３の超音波セ
ンサ４６において検出信号Ｓｌｌに変換される。

この検出信号Ｓｌｌは判定表示回路５１において判定処
理されることにより、その信号レベルが評定回路５５に
おいて設定された評定基準レベルより大きくなった微小
間隙検出子４３だけに判定出力信号Ｓ１２が得られるこ
とにより表示素子４７が点灯する。

ここで検出信号３１１の信号レベルは各透孔４５に伝搬
してきた超音波の音の強さに対応し、従ってウェザスト
リップ４〜６に生じた微小間隙と各透孔４５との間の距
離に対応し、これにより枠体４２にアレー状に配列され
ている微小間隙検出子４３のうち表示素子４７が点灯し
た微小間隙検出子４３と対向ウェザストリップの部分に
評定回路５５の評定基準レベルより大きい音の強さの超
音波が漏れ出ていることを表している。

かくして検査員は超音波漏れ検出部１４の微小間隙検出
子４３のうち点灯表示しているものの分布を読み取るこ
とにより、ドア４１の周縁部に生じている微小間隙の分
布を判知し得る。

以上の構成によれば、車体本体に対して外装部材として
のドアをロックしたときその周縁部に微小間隙が生じた
か否か、かつ生じている場合その範囲等の微小間隙の発
生分布状態を、検査員が超音波漏れ検出部１４の微小間
隙検出子４３の点灯状態を目視確認することにより、容
易かつ確実に読み取ることができる。

かくするにつき、この実施例によれば、超音波検査音源
部１３として、所定周波数（すなわち４０（ｋｌｈ））
の超音波を主成分とする白色雑音を用いるようにしたこ
とにより、自動車内部空間に局部的に定在波を発生させ
るようなおそれを有効に回避し得、かくして微小間隙検
出精度を一段と高めることができる。

さらにこの実施例によれば、超音波検査音源部１３とし
て複数の振動子２４をそれぞれ独立の駆動系によって駆
動するようにしたことにより、自動車１の車内空間に一
段と均一な超音波音場を形成することができる。

さらにこの実施例によれば、超音波検査音源部１３とし
て、正１２面体の外形形状を有するベース２１上に振動
子２４を配設するようにしたことにより、車内空間に一
段と均一な超音波音場を形成することができる。

〔２〕他の実施例 （１）上述の実施例においては、超音波検査音源部１３
として正１２面体のベース２１を用いるようにしたが、
ベース２１の形状はこれに限らず、種々の形状のものを
適用し得、要は超音波検査音源部１３から３次元的に均
一な方向に超音波を送出し得るような位置に複数の振動
子を配設できるようにすれば良い。

（２）上述の実施例においては、微小間隙検出対象とし
て自動車の車体本体に外装部材としてドア４１を取り付
けた場合について述べたが、その他の外装部材、例えば
サンルーフ等に適用したり、自動車以外の密閉空間につ
いて微小間隙を検出する場合に広く適用し得る。

〔発明の効果〕

上述のように本発明によれば、被検査対象部材の周縁に
沿う形状を有する枠体に多数の微小間隙検出子をアレー
状に配列するようにしたことにより、被検査対象部材の
周縁に沿って発生するおそれがある微小間隙の分布を容
易かつ確実に検出し得る微小間隙検出装置を容易に実現
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による微小間隙検出装置の一実施例を示
す斜視図、第２図及び第３図はその超音波検査音源部を
示す正面図及び平面図、第４図は超音波検査音源部の駆
動回路を示すブロック図、第５図は第１図の超音波漏れ
検出部の構成を示す斜視図、第６図は第５図の詳細構成
を示す拡大斜視図、第７図、第８図、第９図及び第１０
図は第６図の微小間隙検出子４３を示す平面図、左側面
図、正面図及び右側面図、第１１図は微小間隙検出子４
３の内部構成を示す路線図、第１２図は微小間隙検出子
の信号処理回路を示すブロック図、第１３図は微小間隙
検査対象としての自動車を示す路線的斜視図、第１４図
〜第１６図は自動車について検出しようとする微小間隙
部分の説明に供する断面図である。 １・・・・・・自動車、２．４１・・・・・・ドア、３
・・・・・・車体本体、４〜６・・・・・・ウェザスト
リップ、１１・・・・・・微小間隙検出装置、１２・・
・・・・自動車、１３・・・・・・超音波検査音源部、
１４・・・・・・超音波漏れ検出部、４２・・・・・・
枠体、４３・・・・・・微小間隙検出子、４６・・・・
・・超音波センサ、４７・・・・・・表示素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検査対象によつて封止された密封空間内に配置され、
   少なくとも一つの超音波振動子を有し、ほぼ均一な放射
   特性を持たせることによつて疑似的に点音源と見なせる
   超音波検査音源部と、上記検査対象の封止部位に沿つて
   、外側から該封止部位に対向するように複数の超音波セ
   ンサを配列保持する超音波漏れ検出部と、 を備え、上記超音波センサの検出信号に基づいて上記封
   止部位に生ずる微小間隙の分布を検知することを特徴と
   する微小間隙検出装置。