(57)【要約】【課題】ソレノイドコイル１４に強磁性体１２を挿入し、ソレノイドコイル１４に流す電気を制御することで強磁性体１２を可動させてコンクリート壁等６１を打音点検する打音装置１に関する。【解決手段】弾性体１８によって、強磁性体１２が、ソレノイドコイル１４の中心軸１６位置に支持されていることを特徴とする打音装置１を提供する。弾性体１８により強磁性体１２がソレノイドコイル１４の内壁に接触しないので、強磁性体１２がソレノイドコイル１４の内壁に接触して摺動する場合にくらべて摺動音は発生しない。また、強磁性体１２がコンクリート壁等を叩いた衝撃をソレノイドコイル１４の内壁に直接伝達する衝撃音を発生しない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイドコイルに強磁性体を挿入し、
ソレノイドコイルに流す電気を制御することで前記強磁性体を可動させてコンクリート壁等を打音点検する打音装置であって、
弾性体によって、前記強磁性体が、前記ソレノイドコイルの中心軸位置に支持されていることを特徴とする打音装置。
【請求項２】
前記弾性体は、２以上であり、前記強磁性体の貫通孔を通されていることを特徴とする請求項1に記載される打音装置。
【請求項３】
前記ソレノイドコイルの一方開孔端部に前記強磁性体を、他方の開孔端部の上方にマイクロフォンを設置したことを特徴とする請求項１または２に記載される打音装置。
【請求項４】
ドローンが搭載されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載される打音装置
【請求項５】
前記強磁性体は、形状が球状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載される打音装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソレノイドコイルに強磁性体を挿入し、ソレノイドコイルに流す電気を制御することで強磁性体を可動させてコンクリート壁等を打音点検する打音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
打音装置は、コンクリート製の壁面内部の空隙、タイルの剥がれ、モルタルの浮き状態（以下、コンクリート壁等という）を打音点検するのに用いる。通常、コンクリート壁等の打音点検は、人がハンマー等によりコンクリート壁等を打ち叩いて、その反射音により行われている。コンクリート壁等は鉛直に立っているので、人がコンクリート壁等の壁表面を移動できるような対応（コンクリート壁等に足場を設置、クレーン車を使用等）が必要になっている。
【０００３】
ソレノイドコイルを用いた打音装置は一定の速度で物体を叩く機能を有している。特許文献１に記載される打音装置は、ソレノイドコイルと打ち出し棒（打ち叩く部位）からなるが、打ち出し棒は鉛直方向へ加振移動が可能である。しかし、水平方向への加振は困難であり、加振方向は鉛直方向に限られる。すなわち、水平方向へ加振すると、自重により打ち出し棒がソレノイドコイル内壁に干渉し異音が発生する。更に、干渉により摩耗し精度悪化し、装置寿命が短くなる。よって、コンクリート壁等の打音装置として使用することはできない。
【０００４】
特許文献２には、車輪付きのドローンが記載されており、垂直の壁面上に車輪を接触回転させて移動することが記載されている。よって、コンクリート壁等の表面の移動が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２２１１９９
【特許文献２】特開２０１５-１１７００３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、ソレノイドコイルと強磁性体（打ち叩く部位）で構成され、コンクリート壁等の水平方向の打音点検ができる打音装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する手段として、以下の発明がある。
発明１は、ソレノイドコイルに強磁性体を挿入し、ソレノイドコイルに流す電気を制御することで強磁性体を可動させてコンクリート壁等を打音点検する打音装置であって、弾性体によって、強磁性体が、ソレノイドコイルの中心軸位置に支持されていることを特徴とする打音装置である。
発明2は、弾性体は、２以上であり、強磁性体の貫通孔を通されていることを特徴とする発明1に記載される打音装置である。
発明３は、ソレノイドコイルの一方開孔端部に強磁性体を、他方の開孔端部の上方にマイクロフォンを設置したことを特徴とする発明１または２に記載される打音装置である。
発明４は、ドローンが搭載されていることを特徴とする発明１乃至３のいずれか１つに記載される打音装置である。
発明５は、強磁性体は、形状が球状であることを特徴とする発明１乃至４のいずれか１つに記載される打音装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は以下の効果がある。
発明1は、コンクリート壁等の水平方向の打音点検ができる。強磁性体（打ち叩く部位）がソレノイドコイル内側を往復移動しても、弾性体によって強磁性体が、ソレノイドコイルの中心軸位置に支持されているので、ソレノイドコイルと強磁性体が干渉しない。
発明2は、強磁性体の穴に弾性体を通して支持できるので、ソレノイドコイルとの接続が容易である。また、２以上の弾性体で繋ぐことで中心軸位置への支持が容易である。
また、発明１または２の打音装置は部品点数が少ないので小型軽量化が可能である。
発明３は、ソレノイドコイルの開孔端部の上方にマイクロフォンが設置されているので、強磁性体がコンクリート壁等を叩いた打音がノイズを少なく集音できる。
発明４は、小型軽量な打音装置をドローンに搭載することにより、鉛直なコンクリート壁等の打音点検を容易行うことができる。
発明５は、強磁性体の形状が球状であるので、ソレノイドコイル１４の内壁面に当たりにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の打音装置
【図２】第１実施形態の打音装置（Ｂ視）
【図３】弾性体の機械的特性を示す。
【図４】第２実施形態のマイクロフォン付打音装置
【図５】第３実施形態の打音装置（Ｂ視）
【図６】第４実施形態の打音装置
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。
【００１１】
本研究におけるドローンとは、特許文献２に記載されたものを含め無人航空機に類するものをいう。
【００１２】
（第１実施形態）
第１実施形態の打音装置１の矢視図を図１（ａ）に示す。板金または樹脂で形成されたケース２２の内部にソレノイドコイル１４が勘合して支持されている。ケース２２には、ソレノイドコイル１４の上下の開孔１５に対応する孔を有する。ソレノイドコイル１４の内側には球状の強磁性体１２が上下に移動可能に挿入されている。強磁性体１２は、弾性体１８にてソレノイドコイル１４の一方の端部に移動可能に取付られている。
【００１３】
打音装置１は、寸法が幅Ｗ４５ｍｍ、奥行Ｄ３４ｍｍ、高さＨ４０ｍｍであり、重量３８６ｇと小型軽量に構成することができる。
よって、打音装置１は、後述するマイクロフォン３２を、ケース２４とケース３４とを接合することにより一体化させてドローン５０に取付け打音点検に用いることができる。
【００１４】
図１（ａの断面Ａ−Ａを、図１（ｂ）断面Ａ−Ａとして示す。強磁性体１２は、ソレノイドコイル１４の下の開孔１５に、約半球体をソレノイドコイル１４の内側に、残りの半球体をソレノイドコイル１４の外側に突出して弾性体１８により、ソレノイドコイル中心軸１６に対称に取付られている。強磁性体１２は直径１６ｍｍであり、ソレノイドコイル１４外側への突出長さｈは８ｍｍである。
【００１５】
図１（ａ）のＢ視を、図２のＢ視で示す。強磁性体１２は断面を示す。強磁性体１２の貫通孔１３に弾性体１８を通して強磁性体１２は、ケース２２に取付られている。弾性体１８は輪ゴムの形状をしており、ゴム等の弾性体で均一な断面で形成されており、伸び量（変位）に対して荷重（力）が正比例する機械的特性を有する。よって、弾性体１８を中心線に対して左右対称に取付すれば、強磁性体１８が、ソレノイドコイル１４の中心軸１６の位置に支持される。なお、弾性体１８は輪ゴムの形状でなくとも良く、棒状のゴムをソレノイドコイル１４やケース２２など強磁性体１８の周囲の部品と接着し、貫通孔１３に通して強磁性体１２を取り付けても良い。
【００１６】
図３は、弾性体１８の打音装置１としての機械的特性（変位と張力特性）を示す。横軸の変位は、図１（ｂ）において強磁性体１２が中心軸１６に沿って下側（または上側）の移動長さである。縦軸はその際の張力である。変位５ｍｍ、１０ｍｍにおいて張力は、各々３．５Ｎ、５Ｎである。
【００１７】
強磁性体１２は、球状であるが、叩く部位を凸とした円柱状などソレノイドコイル１４に通電した際、加振できる形状ならよい。材質は強磁性体である鉄等が良い。
【００１８】
打音装置１の作動は、図１（ｂ）においてソレノイドコイル１４に通電すると強磁性体１２は、ソレノイドコイル１４内側（図中の上側）に移動し、通電を止めるとソレノイドコイル１４外側（図中の下側）に弾性体１８の弾性力により移動する。ここで強磁性体１２の質量は約１７ｇである。また、強磁性体１２は直径１６ｍｍ、ソレノイドコイル１４の内径は１８ｍｍであり、強磁性体１２とソレノイドコイル１４の内には平均１ｍｍのギャップを有する。よって、打音装置１を水平方向に設置しても、弾性体１８の強磁性体１２の自重によるたわみは図３より０．１ｍｍ程度であり、弾性体１８の張力により強磁性体１２はソレノイドコイル１４の内側に支持され、強磁性体１２がソレノイドコイル１４の内側に干渉することがない。
また、強磁性体１２は、上方のみに移動させれば、下方へは弾性体１８の弾性力によって移動するので、制御が一方のみで足りる。
【００１９】
（第２実施形態）
第２実施形態は、弾性体１８の別の実施形態を示す。図５は、図１（ａ）のＢ視に相当する。
同一の機械特性を有する３個の弾性体１８により、強磁性体１２がソレノイドコイル１４の内壁に支持されている。即ち、第１実施形態のように強磁性体１２に貫通孔１３が無くても良く、弾性体１８を強磁性体に接着するなどしてケース２２に取り付けても良い。
【００２０】
第１実施形態及び第２実施形態より、弾性体１８の要件は、無加力時の状態では、少なくとも強磁性体１２の一部がソレノイドコイル１４の内側に収まる。また、加力による変形への対応として、強磁性体１２の全部がソレノイドコイル１４の内側に収まるまで変形しても破損しないことである。このように、弾性体１８により強磁性体１２がソレノイドコイル１４の内壁に接触しないので、強磁性体１２がソレノイドコイル１４の内壁に接触して摺動する場合にくらべて摺動音は発生しない。また、強磁性体１２がコンクリート壁等６１を叩いた衝撃をソレノイドコイル１４の内壁に直接伝達する衝撃音を発生しない。即ち、弾性体１８により、強磁性体１２がコンクリート壁等６１を叩いた音を、ソレノイドコイル１４の内壁と接触することに起因する摺動音や衝撃音の影響を受けないで集音することができる。
【００２１】
（第３実施形態）
第３実施形態は、打音装置１に、マイクロフォン３２を取付た場合であり、その状態を図４に示す。
マイクロフォン３２は、ケース３４に取付けられ打音装置１と一体化される。ソレノイドコイル１４の一方開孔端部１５に強磁性体１２を、他方の開孔端部１５の上方にマイクロフォン３２が設置される。よって、強磁性体がコンクリート壁等６１を叩いた打音がノイズを少なく集音できる。
【００２２】
（第４実施形態）
図６に、マイクロフォン３２付の打音装置１を搭載した特許文献２に記載される形式のドローン５０を示す。ロッド３６の一方の端部にマイクロフォン３２およびケース３４を取付、他方の端部にドローン５０を取り付けている。ドローン５０は車輪を有し、タイル６３が貼られた鉛直のコンクリート壁等６１の上を走行して、打音装置１によりタイル６３を叩き、その音をマイクロフォン３２で集音して打音点検を行うことができる
【００２３】
また、ドローン５０はコンクリート壁等６１を移動するが、搭載された打音装置１の強磁性体１２は、コンクリート壁等６１の表面近傍を移動し打音点検する。この際、コンクリート壁等６１の表面状態等により、強磁性体１２がコンクリート壁等６１の表面を撫でるように移動するが、強磁性体１２にはソレノイドコイル中心軸１６に対して垂直方向の摩擦力による引っかかりが発生する。このような場合、強磁性体１２の形状は球状が良い。円筒形の強磁性体１２では少しの引っかかりで傾いた時、容易にソレノイドコイル１４の内壁面に接触するが、形状が球状の場合は当たりにくくなるからである。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
タイル用打音装置に活用できる。タイル用打音装置は人の聴覚に依存するものが主流であり、自動的に打音を判断して剥離検知ができるものはコストや技術の問題から十分に実用化できていない。当該技術はこれら問題を解決するための新たな打音装置として有効なものである。
【符号の説明】
【００２５】
１          打音装置
３          マイクロフォン付打音装置
５          ドローン（打音装置を搭載）
１０        打音装置
１２        強磁性体（ハンマー部）
１３        貫通孔
１４        ソレノイドコイル
１５        開孔
１６        ソレノイドコイル中心軸
１８        弾性体
２２        ケース
２４        フランジ
３０        マイクロフォンユニト
３２        マイクロフォン
３４        ケース（マイクロフォン）
３６        ロッド
５０        ドローン
６１        コンクリート壁等
６３        タイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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