JPH0555062U - 超音波探触子保持機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】超音波を用いたレール頭部の欠陥検出におい
て，レール頭部を走査して全面に亙る欠陥位置ならびに
欠陥の大きさの測定を図る。 【構成】跨座形式をなす架台１は下部に回動自在のロー
ラを配設し，ローラはレール頭部９の両側と接し架台１
を所定の姿勢に保っている。架台１のレール頭頂部９と
の摺動面には移動方向へ向けて線条の溝４が形成され，
更に弾性部材を介して超音波探触子２の挿入孔を有する
受け板６を設けている。上記保持機構により寸法が大き
いレールに対し接触媒質を介して超音波の送受波が安定
して行える。レール頭部９内の微小欠陥検出，欠陥位置
情報の提供ならびに欠陥の大きさの測定が迅速且つ連続
して行えて十分な品質管理に貢献できる。超音波探触子
２はレール頭頂部９の全面に亙り正しく走査が行える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は例えば超音波探触子や信号発生器を備えた架台をレール頭部上を移 動させ，超音波探触子がレール頭頂部を超音波を送受波しつつ走査して，レール 頭部内の欠陥位置ならびに欠陥寸法の測定に供する超音波探触子保持機構に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

図４は従来のレール探傷における欠陥検出位置の一例を示し，１８は被検材と してのレール，９はレール頭部，１０はレール頭頂部，１９はレール底部，２０ は欠陥検出位置である。被検材としてのレール１８は使用経過と共に微小欠陥が 成長して縦裂，水平裂などを生じレール１８に破損をきたすことがある。これら の発生を予防するため特にレール１８と車輪とが接触する領域の超音波検査が行 われる。

【０００３】 探触子から放射する超音波の照射域に基づいて決められたレール頭部９の欠陥 検出位置２０に順次超音波探触子を当接して，被検材へ垂直に超音波を放射し， 主としてレール頭部９内に発生する水平裂の検出が定期的に行われる。欠陥が発 生した位置は超音波探触子を当接した欠陥検出位置２０と欠陥エコーのレール頭 頂部１０からの深さにより決められる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような従来の超音波探触子保持機構では，超音波探触子をレール上の欠 陥検出位置２０に順次当接し欠陥検出は間欠的に行われるので多くの時間を要し ，微小欠陥の検出を含め十分な品質管理を行うには，作業時間が著るしく大きく なるのでコストが増加して作業効率が低下する。

【０００５】 また欠陥検出はレールの欠陥検出位置２０毎に行われるので，欠陥検出が連続 して行えない，従って欠陥位置ならびに欠陥の寸法が正しく得られず微小欠陥が 欠落することがあるという問題点があった。

【０００６】 この考案はかかる問題点を解決するためになされたもので，レール頭頂部を超 音波探触子が走査して欠陥検出が連続して行えると共に，微小欠陥の検出，欠陥 位置情報の提供ならびに欠陥の大きさの測定が迅速且つ正しく行えレールの十分 な品質管理に貢献できる超音波探触子保持機構を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案に係わる超音波探触子保持機構は，跨座形式をなしレール頭部へ配置 してレール頭頂部を摺動しつつ超音波を送受波する超音波探触子ならびにレール 頭部との移動に係わる信号を発生する信号発生器を備えた架台と，架台のレール 頭頂部との摺動面に移動方向に形成され接触媒質を保管する溝と，架台に弾性部 材を介して支持され且つ挿入した超音波探触子を所定位置に保持する受け板と， 回動自在に架台に配設され且つ架台を所定の姿勢に保つようレール頭部の両側と 接し架台の移動を信号発生器へ伝達するローラを設けたものである。

【０００８】

【作用】

この考案においては，跨座形式をなし超音波探触子や信号発生器を設けてレー ル頭部に配置し，超音波探触子がレール頭頂部を摺動しつつ移動する架台は，レ ール頭部の両側に接する回動自在のローラを設け，レール頭部に保持される。架 台はレール頭頂部との摺動面に移動方向へ向けて線条の溝を設け，レール上を架 台が移動して超音波探触子がレール頭頂部を走査しても，常に両者の間に接触媒 質を介在させることができるので超音波の送受波が安定して行える。

【０００９】 また架台には弾性部材を介して支持された超音波探触子の挿入孔を有する受け 板を備えているので，超音波探触子と共に架台摺動面をレール頭頂面に押圧しつ つ移動する。この結果，レール頭部の全面に亙る微小欠陥検出，欠陥位置情報の 提供ならびに欠陥の大きさの測定が迅速且つ連続して行なえてレールの品質管理 に貢献できる。

【００１０】

【実施例】

この考案の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。図１はこの考案の 一実施例を示す上面図，図２は図１のＡ−Ａ断面図，図３は図１のＢ−Ｂ断面図 であり，１は跨座形式をなす架台，２は超音波を送受波する超音波探触子，３は 超音波探触子２の移動に係わる信号を発生する信号発生器，４は架台１に設けら れた溝，５はスプリング形状の弾性部材，６は弾性部材５を介して架台１に支持 され超音波探触子２の挿入孔を設けた受け板，７は受け板６を押さえる抑止板， ８は抑止板に設けたピン，９はレール頭部，１０はレール頭頂部，１１は第１ロ ーラ，１２は第１ローラ１１の回転を信号発生器へ伝達するカップリング，１３ は第２ローラ，１４は弾性体を内蔵する調圧ねじを示している。

【００１１】 上記のように構成された超音波探触子保持機構においては，レール頭部９にま たがるように配置した跨座形式をなす架台１の下部には，架台１へ設けられた信 号発生器３へカップリング１２を介してその移動情報を伝達する第１ローラと， 一部は弾性体を内蔵する調圧ねじ１４にて保持された第２ローラ１３が配設され ている。回動自在をなす第１ローラ１１ならびに第２ローラ１３は共にレール頭 部９を両側から押圧して架台１を所定の姿勢に保っている。

【００１２】 特に第１ローラ１１の周面には弾性体が周設されレール頭部９との摩擦により 回転し架台１の移動が忠実に伝達できる構造をなしている。架台１のレール頭頂 部１０との摺動面にはその移動方向に線条の溝４が設けられている。弾性部材５ を介して架台１へ支持された受け板６の挿入孔へ，例えば垂直方向へ超音波の送 受波を行う超音波探触子２をその外周に設けた突起が受け板６に達するまで挿入 し，上記弾性部材５のばね力に抗して超音波探触子２をレール頭頂部１０へ押圧 しつつ摺動させて架台１を移動すると，架台１とレール頭頂部１０との間には一 定の押圧力が作用する。

【００１３】 超音波探触子２とレール頭部９との音響結合のためレール頭頂部１０へ接触媒 質を塗布すると，超音波探触子２とレール頭頂部１０との間に接触媒質が膜状に 形成され両者の間にて超音波の送受波が安定して行える。更に接触媒質は架台１ の移動方向へ設けられた線条の溝４によりレール頭頂部へ保管されるので，接触 媒質を走査の都度供給することなく，超音波探触子２は繰返してレール頭頂部１ ０の走査ができる。

【００１４】 レール頭部９へ跨座して移動する架台１は，回動自在をなす第１ローラ１１な らびに一部調圧ねじ１４を用いた第２ローラ１３に保持されてレールに対して常 に正しい姿勢が得られ，第１ローラ１１の回転により架台１の移動情報が伝達さ れた信号発生器３に用いられるエンコーダからは，走査の起点位置から架台１の 移動した距離に対応した信号が連続して出力される。移動した距離が大きくなり エンコーダの回転が多数回に亙っても，欠陥位置ならびに欠陥寸法は連続して正 確に測定できる。

【００１５】 架台１に設けた受け板６の挿入孔へ順次超音波探触子２を配置し，上記操作を 繰返してレール頭頂部１０の走査を行うことにより，走査位置が常に把握できて レール頭頂部１０全面に亙る欠陥検出が迅速且つ連続して行える。

【００１６】 本考案は第１ローラ１１ならびに第２ローラ１３によりレール頭部９へ常に正 しい姿勢にて保持された架台１を，超音波探触子２がレール頭頂部１０を押圧し つつ移動すると，超音波探触子２は接触媒質を介して安定した超音波の送受波が できる。このときレール頭頂部１０には接触媒質が残り，超音波探触子２は繰返 して走査が行えて寸法が大きいレールにも利用できる。更に弾性体を周設した第 １ローラ１１はレール頭部９との転がり摩擦により回転し架台１のレールに対す る移動情報が正しく検出できて，レール頭部９内の欠陥検出が連続して行えて微 小欠陥の検出，欠陥位置情報の提供ならびに欠陥の大きさの測定が迅速且つ正確 になりレールの十分な品質管理に貢献ができる。

【００１７】

【考案の効果】

この考案は以上説明したとおり，跨座形式をなす架台はレール頭部へ回動自在 のローラにて保持され，レール頭頂部との摺動面に線条の溝を設けて更に架台に 弾性部材を介して受け板を備える簡単な構造により，寸法が大きいレールに対し 接触媒質を介して安定した超音波の送受波ができる。レール頭部内の欠陥検出が 連続して行えて微小欠陥検出，欠陥位置情報の提供ならびに欠陥の大きさの測定 が迅速且つ正確になり十分な品質管理に貢献できる。レール頭頂部全面に亙る欠 陥検出のための走査が正しく行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す上面図

【図２】図１のＡ−Ａ断面図

【図３】図１のＢ−Ｂ断面図

【図４】従来のレール探傷における欠陥検出位置の一例

【符号の説明】

１ 架台 ２ 超音波探触子 ３ 信号発生器 ４ 溝 ５ 弾性部材 ６ 受け板 ９ レール頭部 １１ 第１ローラ １３ 第２ローラ １４ 調圧ねじ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 跨座形式をなしレール頭部へ配置してレ
   ール頭頂部を摺動しつつ超音波を送受波する超音波探触
   子ならびにレール頭部との移動に係わる信号を発生する
   信号発生器を備えた架台と，上記架台のレール頭頂部と
   の摺動面に移動方向に形成され接触媒質を保管する溝
   と，上記架台に弾性部材を介して支持され且つ挿入した
   超音波探触子を所定位置に保持する受け板と，回動自在
   に上記架台に配設され且つ上記架台を所定の姿勢に保つ
   ようレール頭部の両側と接し上記架台の移動を上記信号
   発生器へ伝達するローラとを備えたことを特徴とする超
   音波探触子保持機構。