JPH062137Y2

JPH062137Y2 - 水浸式超音波探傷用治具

Info

Publication number: JPH062137Y2
Application number: JP7946088U
Authority: JP
Inventors: 正勝佐藤
Original assignee: 富士バルブ株式会社
Priority date: 1988-06-17
Filing date: 1988-06-17
Publication date: 1994-01-19
Anticipated expiration: 2003-06-17
Also published as: JPH022664U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、軸部に溶接部分を有するワーク、例えばエン
ジンバルブにおける溶接部の内部欠陥を、水浸式の超音
波探傷法をもって検査する際に使用される治具に関す
る。

〔従来の技術〕

エンジンバルブにおけるバルブステム部の軸端は、吸排
気時に、カムやロッカーアームにより強い力を受けるた
め、高周波焼入れ等の熱処理を施して硬度を高め、耐摩
耗性に優れたものとしなければならない。

硬度を高めるための一手段として、焼入れ状態での硬さ
が高く、かつ耐摩耗性にも優れるマルテンサイト系のチ
ップを軸端に溶接することがある。

このようにして、得られたエンジンバルブは、通常、超
音波探傷機により、溶接部の内部欠陥の有無が検査され
る。

一般にこの検査には、超音波探傷機における探触子を保
持する探触子ホルダと、ワーク、すなわちエンジンバル
ブの軸部を保持するワークホルダとからなる治具が使用
される。この場合、探触子の中心とワーク軸部の中心と
がずれていたり、探触子とワーク軸端間の距離が不適正
であったりすると、探傷精度に悪影響を及ぼすこととな
る。

そのため、上記治具にあっては、芯出しや寸法の調整を
容易とるすために、探触子ホルダとワークホルダとを、
適宜の基台上に、水平に移動可能として載置し、探触子
の中心とワークの軸部の軸線が水平状態となるようにし
てある。

〔考案が解決しようとする課題〕

エンジンバルブは、特に厳しい品質を要求されるため、
その超音波探傷には、探傷精度の高い水浸式の探傷法が
採用されることが多い。

水浸式の探傷法では、探触子とワーク軸部の被検査部分
を水没させて作業されるため、上記従来の治具を用いる
と、治具およびワークの殆んどが水中に没することとな
る。

従って、ワークの交換や治具の調整をする際、その都
度、手を水中に入れなければならず、また、ワークホル
ダにおけるワーク軸部の保持用軸孔（挿入孔）も、水中
に没して見えなくなり、ワーク交換時の作業性は著しく
低下するとともに、検査は非能率的となる。

本考案は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、ワーク交換時の作業性がよくて、作業能率の向上を
図ることのできる水浸式超音波探傷用治具を提供するこ
とを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案の治具は、探触子と
してワークの被検査部分を水中に没入させて行う水浸式
超音波探傷用の治具であって、前記探触子を保持するための軸孔を有する探触子ホルダ
と、ワークの軸部を保持するための軸孔を有するワーク
ホルダとを、各軸孔の軸線が、斜上下方向を向いて互い
に一直線をなすとともに、少なくとも前記ワークホルダ
の軸孔の上端を、水面より露出させ、かつそれらの少な
くとも一方を移動しうるようにして、適宜の基台上に設
けたことを特徴としている。

〔作用〕

本考案によると、ワークホルダを、その軸孔の軸線が斜
上下方向を向くように傾斜させ、かつ軸孔の上端を水面
より露出させてあるため、ワークを、ワークホルダの軸
孔に向けて、斜上方より簡単に挿入することができ、か
つワークの交換時において、その都度、手を水中に入れ
る必要はなく、作業性は大幅に向上する。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を、図面に基づいて説明する。

第１図は、水浸式超音波探傷用に使用される治具(1)を
一部破断して示すもので、検査にあたっては、ワークの
非検査側と治具(1)の一部を、水槽(2)の水面(2a)より露
出させ、それ以外の殆んどの部分を、水中に没入させて
作業される。

治具(1)における基台(3)は、その底面に取付けられた４
本のボルト(4)をもって、ほぼ水平に支持されている。

基台(3)の前部上面には、図示しない超音波探傷機に接
続された探触子(5)を保持する探触子ホルダ(6)が、また
同じく中央部には、前部にほぼ45゜の下向傾斜面(7a)を
備える支持ブロック(7)が、それぞれ前後方向に摺動可
能として設けられている。

探触子ホルダ(6)における探触子(5)の取付部(6a)は、探
触子(5)の中心軸線が、支持ブロック(7)における傾斜面
(7a)と平行をなすように、若干前傾させてある。

支持ブロック(7)は、第３図示のように、その底面中央
部に形成された前後方向を向く角柱状の突条(7b)と、基
台(3)の上面に形成された前後方向の凹溝(3a)とが密に
嵌合することにより、左右方向の動きが規制され、かつ
基台(3)の左右両側部に穿設された前後に長い長孔(8)
(8)の下方から支持ブロック(7)の底面に螺挿してなる左
右１対の固定ボルト(9)を緩めることにより、上記凹溝
(3a)に案内されて前後方向に摺動しうるようになってい
る。

支持ブロック(7)における傾斜面(7a)には、ワークホル
ダ(10)が取付けられている。

ワークホルダ(10)は、第２図示のように、その底面中央
部に形成された前後方向を向く突条(10a)を、傾斜面(7
a)に設けた前後方向を向く凹溝(11)と密に嵌合すること
により、前後方向に摺動可能となっている。

なお、上述のように、支持ブロック(7)およびワークホ
ルダ(10)を、それぞれ突条(7b)(10a)と凹溝(3a)(11)と
をもって左右方向の動きを規制することにより、前記探
触子(5)の中心軸線と、後記するワークの軸部の中心軸
線とを予め一致させておけば、支持ブロック(7)および
ワークホルダ(10)を移動させた際でも、互いの中心軸線
が左右方向にずれるのを防止することができる。

ワークホルダ(10)の下部に連設された側方を向くフラン
ジ部(10b)(10b)に設けた前後方向の長孔(13)の上方から
挿入したボルト(12)を、支持ブロック(7)における傾斜
面(7a)に螺締することにより、ワークホルダ(10)は固定
されている。

ワークホルダ(10)の上部には、前記探触子ホルダ(6)に
おける取付部(6a)に穿設された軸孔(6b)と同心をなす下
向傾斜する軸孔(14)が穿設されている。

軸孔(14)には、中心部にガイド孔(15a)を有する円筒状
のワークガイド(15)が嵌合され、ワークホルダ(10)の上
面から挿入したボルト(16)(16)をもって抜け止めされて
いる。

ガイド孔(15a)の上部開口端は、ワークであるエンジン
バルブ(17)の軸部(17a)の挿入を容易とするために、テ
ーパー状に面取りされている。

ワークホルダ(10)の中間部、すなわち軸孔(14)の直下に
は、中心軸線が、上記ワークガイド(15)の中心軸線と上
方において交叉するめねじ孔(18)が穿設されている。こ
のめねじ孔(18)には、ストッパボルト(19)が貫挿されて
いる。

ストッパボルト(19)を、エンジンバルブ(17)の軸部(17
a)に対して傾斜させてあるのは、次のような理由によ
る。

すなわち、傘部(17b)に形成された弁フェース(F)は、吸
排気ポートを閉じてガスを密閉する重要な作用をするこ
とから、その表面には弁座との密着性を良好とするため
に、各種の表面処理や精密加工が施されている。

もし、ストッパボルト(19)を軸部(17a)と平行に設ける
と、エンジンバルブ(17)により傘部(17b)の大きさが変
わった際に、ストッパボルト(19)の傘裏に対する当接位
置が一定とならず、特に、傘径が小さい場合に弁フェー
ス(F)と当接して、これに、打痕やすり傷を生じさせる
恐れがある。

しかし、ストッパボルト(19)を傾斜させると、これの突
出長またはワークホルダ(10)の位置を変えることによ
り、ある程度の傘径の範囲内において、ストッパボルト
(19)の上端を、表面処理等が施されていない首部(N)に
一定して当接させることができる。

ワークガイド(15)におけるガイド孔(15a)に上方より挿
入されたエンジンバルブ(17)は、その傘部(17b)の下面
がストッパボルト(19)の上端に当接することにより固定
保持される。

この場合、軸部(17a)の先端面、すなわち軸端に溶接さ
れた例えばマルテンサイト系のチップ(17c)の先端面と
探触子(5)との間の寸法を、所定の寸法に設定する必要
がある。この調整には、まずワークホルダ(10)を摺動さ
せて大よその寸法を出し、次いでストッパボルト(19)の
突出長を調整すればよい。

次に、第４図を参照して、上記治具の芯出し要領につい
て説明する。

前述したように、支持ブロック(7)とワークホルダ(10)
は、左右方向への移動が阻止されているので、探触子
(5)とワークの軸部(17a)との中心軸線は、左右方向にお
いて互いに一致しているので、前後方向のみについて芯
合わせをすればよい。

ワークホルダ(10)を支持ブロック(7)の適宜の位置に仮
固定した後、ワークホルダ(10)よりワークガイド(15)と
ストッパボルト(19)と取外し、また探触子ホルダ(6)よ
り探触子(5)を取外す。

次に、支持ブロック(7)の固定ボルト(9)を緩めてから、
ワークガイド(15)の軸孔(14)と密に嵌合しうる軸部(20
a)と、軸部(20a)の先端部に連設され、かつ探触子ホル
ダ(6)の軸孔(6a)と密に嵌合しうる若干細径の軸部(20b)
とを備える芯出し棒(20)を、ワークホルダ(10)の斜上方
より軸孔(14)内へ挿入する。

これと同時に、支持ブロック(7)を前後方向にスライド
させて、軸部(20b)と軸孔(6a)とを整合させたのち、軸
部(20b)が軸孔(6a)を貫通するまで挿入する。

この状態で支持ブロック(7)を固定し、芯出し棒(20)を
引抜く。

最後に探触子(5)、ワークガイド(15)およびストッパボ
ルト(19)を取付けると、芯出し作業は終わる。

これにより、ワークガイド(15)にセットされたエンジン
バルブ(17)の軸部(17a)と、探触子(5)との軸心は正確に
一致するとともに、探触子(5)に対する軸部(17a)の端面
の直角度が保たれる。従って、高い探傷精度をもって、
チップ(17c)における溶接部(W)の内部欠陥を計測するこ
とができる。

上記の要領により一度芯出しを行なえば、ワークの種類
により軸径寸法が変わった場合でも、ワークガイド(15)
を交換するのみで、再度芯出しをする必要がなく、また
ワークホルダ(10)又はストッパボルト(19)を移動させ
て、探触子(5)と軸部(17a)との間の距離を所定の寸法に
調整した際にも、互いに芯ずれを発生させる恐れはな
い。

以上のように、この実施例においては、ワークホルダ(1
0)を、支持ブロック(7)の傾斜面(7a)に傾斜状として設
けたことにより、水槽(2)に、探触子(5)とエンジンバル
ブ(17)の軸端が水没しうる程度に水を張った際には、ガ
イド孔(15a)における上端部、ワークの非検査側、およ
びストッパボルト(19)の上端側が水面(2a)より露出する
こととなる。

従って、エンジンバルブ(17)の交換作業やストッパボル
ト(19)の突出長の調整等を、手で濡らすことなく、容
易、かつ迅速に行うことができる。

本考案は、上記実施例に限定されるのもではなく、種々
の実施態様をとり得る。

例えば、ワークの軸部(17a)の径寸法が一定である場合
には、上記ワークホルダ(10)に、軸部(17a)を保持する
ガイド孔を直接設けて、ワークガイド(15)を省略するこ
ともある。

また、探触子(5)とワーク軸端間の寸法を、ストッパボ
ルト(19)のみの調整により所定の寸法としうる場合、支
持ブロック(7)を廃止して、基台(3)にワークホルダ(10)
をスライド可能に載置してもよい。

ワークホルダ(10)の傾斜角は、垂直を除く以外任意であ
る。垂直としない理由は、探触子(5)からの超音波によ
って生ずる気泡が、探触子やワークの軸端に付着し、探
傷精度に悪影響を及ぼす恐れがあるためである。

〔考案の効果〕本考案によれば、ワーク交換時に、作業者が水中に手を
入れる必要がなく、また保持孔を視認しつつ交換作業が
行えるので、作業性が向上し、検査作業が能率的とな
る。

支持ブロックにワークホルダを斜上下方向に移動可能と
して取付けると、探触子とワーク軸端間との寸法の調整
範囲が拡大し、ワーク軸部の長さの大小に対応しうる。

ワークホルダにワークガイドを設けると、ワークの軸径
寸法が変わった際、ワークガイドのみを交換すればよ
く、かつこの際、探触子とワーク軸部との芯ずれを発生
させる恐れがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す一部切欠側面図、第２図は、第１図におけるＸ−Ｘ線に沿う要部の縦断正
面図、第３図は、同じくＹ−Ｙ線に沿う要部の縦断正面図、第４図は、本考案の治具の芯出し状態を示す側面図であ
る。 (1)治具、(2)水槽 (3)基台、(3a)(11)凹溝 (4)(9)(12)(16)ボルト、(5)探触子 (6)探触子ホルダ、(6b)(14)軸孔 (7)支持ブロック、(7a)傾斜面 (7b)(10a)突条、(8)(13)長孔 (10)ワークホルダ、(10b)フランジ部 (15)ワークガイド、(15a)ガイド孔 (17)エンジンバルブ、(17a)軸部 (17b)傘部、(17c)チップ (18)めねじ孔、(19)ストッパボルト (20)芯出し棒、(20a)(20b)軸部 (F)弁フェース、(N)首部 (W)溶接部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】探触子とワークの被検査部分を水中に没入
させて行う水浸式超音波探傷用の治具であって、前記探触子を保持するための軸孔を有する探触子ホルダ
と、ワークの軸部を保持するための軸孔を有するワーク
ホルダとを、各軸孔の軸線が、斜上下方向を向いて互い
に一直線をなすとともに、少なくとも前記ワークホルダ
の軸孔の上端を、水面より露出させ、かつそれらの少な
くとも一方を移動しうるようにして、適宜の基台上に設
けたことを特徴とする水浸式超音波探傷用治具。
【請求項２】ワークホルダの軸孔が、該ワークホルダに
着脱自在に設けたワークガイドに設けられている請求項
(1)記載の水浸式超音波探傷用治具。
【請求項３】ワークホルダが、基台に移動可能として設
けた支持ブロックにおける軸孔と平行な下向傾斜面に、
斜上下方向に移動可能として取付けられている請求項
(1)又は(2)記載の水浸式超音波探傷用治具。