(57)【要約】      （修正有）【課題】超音波探触子を狭い空間に設置する場合であっても十分に探傷することができる超音波探傷技術を提供する。【解決手段】超音波探傷装置は、本体１６と、弾性部材１７と、超音波探触子１８と、本体に設けられる超音波探触子駆動機構１９を備える。本体１６は、検査対象表面と、この検査対象表面に対向する対向配置物との間隙に挿入可能に構成される。弾性部材１７は検査対象表面に接触離脱可能であり、超音波探触子１８は検査対象表面に弾性部材１７を介して接触離脱可能に構成される。さらに、超音波探触子駆動機構１９は超音波探触子１８を支持し、超音波探触子１８が弾性部材１７を介して検査対象表面に接触する間の超音波探触子１８の弾性部材１７への押圧力を少なくとも第１押圧力と第２押圧力に変化させることが可能に構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の表面と当該検査対象の当該表面に間隙を介して対向する対向配置物との前記間隙に挿入可能な本体と、
前記表面に接触離脱可能な弾性部材と、
前記表面に前記弾性部材を介して接触離脱可能な超音波探触子と、
前記本体に設けられて前記超音波探触子を支持し前記超音波探触子が前記弾性部材を介して前記表面に接触する間の前記超音波探触子の前記弾性部材への押圧力を少なくとも第１押圧力と第２押圧力に変化させることが可能な超音波探触子駆動機構と、
を備えることを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項２】
前記弾性部材は、前記超音波探触子から第１押圧力を受けて前記表面に接触したときの厚さと前記第２押圧力を受けて前記表面に接触したときの厚さが異なるよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の超音波探傷装置。
【請求項３】
前記検査対象は回転電機の回転子であり、
前記対向配置物は前記回転子の径方向外側に前記間隙を介して設置された固定子であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超音波探傷装置。
【請求項４】
検査対象の表面と当該検査対象の表面に間隙を介して対向する対向配置物との前記間隙に超音波探触子と弾性部材を備える超音波探傷装置本体を挿入する挿入工程と、
前記間隙に挿入された前記超音波探傷装置本体の前記超音波探触子を前記弾性部材を介して前記検査対象の前記表面に第１押圧力で接触させて前記超音波探触子から前記検査対象の内部に超音波を送受信する第１探傷工程と、
前記第１探傷工程と同じ位置で前記超音波探触子を前記第１押圧力とは異なる第２押圧力で前記弾性部材に押し付けて前記超音波探触子から前記検査対象の内部に超音波を送受信する第２探傷工程と、
を備えることを特徴とする超音波探傷方法。
【請求項５】
前記第１探傷工程における前記弾性部材の厚さと、前記第２探傷工程における前記弾性部材の厚さが異なることを特徴とする請求項４記載の超音波探傷方法。
【請求項６】
前記検査対象は回転電機の回転子であり、
前記対向配置物は前記回転子の径方向外側に前記間隙を介して設置された固定子であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の超音波探傷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波探傷技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波探傷技術は、超音波を検査対象に送信して、受信された反射信号に基づいて対象内部における欠陥の有無を非破壊で検知する技術であり、様々な分野で欠かせない検査技術となっている。
【０００３】
例えば、回転電機における回転子（ロータ）の欠陥検査に用いられる超音波探傷では、回転子の内部を正確に探傷するとともに検査の効率性を高める様々な技術が検討されている。
【０００４】
従来では、超音波発生器を回転子の表面に複数配列して、回転子表面に沿って移動しながら検査を実施する技術が開示されており、回転子内部の欠陥を自動でより短時間に検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−７５１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、回転子に対する定期検査時では、回転子を回転電機から抜いて、検査員が回転子にアクセス可能な状態で亀裂の有無など欠陥探傷を実施している。すなわち、欠陥探傷においては、探傷プローブである超音波探触子を検査対象の表面で走査させ、熟練した検査員が超音波の反射信号の変化を確認しながら欠陥の有無を判定する。このために従来は、回転子を回転電機から引き抜いて、検査員が検査対象にアクセス可能であり超音波探触子と検査表面である回転子表面との接触を目視などにより容易に確認可能な状態で検査を実施するのが通常である。
【０００７】
しかしながら、検査のために回転電機から回転子を引き抜き、また検査が完了した後に回転子を回転電機の内部に挿入する工程は検査期間の中でも長い期間を占めるため、検査のために比較的長い時間を要する。
【０００８】
回転子を回転電機から引き抜くこと無く検査を行なうことがきれば検査時間の短縮が可能となるが、回転子を抜かずに回転子と固定子との間隙のような極めて狭い空間に超音波探触子を挿入し、回転子の表面に超音波探触子を設置して超音波探傷を実施する場合、回転子の内部に超音波を正確に送信するための超音波探触子と回転子表面との良好な接触状態をどのように保つかという課題がある。
【０００９】
また、超音波探触子と回転子表面との接触の良好な接触状態が確保できていたとしても、接触状態を作業員が簡単にに目視できないような狭隘部の超音波探傷を実施する場合、受信した信号が欠陥によるものなのかどうかを判別することは容易ではない。
【００１０】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、超音波探触子を狭い空間に設置する場合であっても、超音波探触子と検査対象の表面との接触状態を良好に保ち、十分に探傷することができる超音波探傷技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の課題を解決するために、本発明の各実施形態に係る超音波探傷装置は、検査対象の表面と当該検査対象の当該表面に間隙を介して対向する対向配置物との前記間隙に挿入可能な本体と、前記表面に接触離脱可能な弾性部材と、
前記表面に前記弾性部材を介して接触離脱可能な超音波探触子と、前記本体に設けられて前記超音波探触子を支持し前記超音波探触子が前記弾性部材を介して前記表面に接触する間の前記超音波探触子の前記弾性部材への押圧力を少なくとも第１押圧力と第２押圧力に変化させることが可能な超音波探触子駆動機構と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の各実施形態に係る超音波探傷方法は、検査対象の表面と当該検査対象の表面に間隙を介して対向する対向配置物との前記間隙に超音波探触子と弾性部材を備える超音波探傷装置を挿入する挿入工程と、前記間隙に挿入された前記超音波探傷装置の前記超音波探触子を前記弾性部材を介して前記検査対象の前記表面に第１押圧力で接触させて前記超音波探触子から前記検査対象の内部に超音波を送受信する第１探傷工程と、前記第１探傷工程と同じ位置で前記超音波探触子を前記第１押圧力とは異なる第２押圧力で前記弾性部材に押し付けて前記超音波探触子から前記検査対象の内部に超音波を送受信する第２探傷工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の実施形態により、超音波探触子を狭い空間に設置する場合であっても十分に探傷することができる超音波探傷技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る超音波探傷装置を、回転電機の間隙に設置した場合の一例を示す構成図。
【図２】第１実施形態に係る超音波探傷方法の一例を示すフローチャート。
【図３】超音波探傷の際に検査対象の内部に送信される超音波信号の経路を例示する模式図。
【図４】超音波探傷装置が受信する超音波信号を例示する模式図。
【図５】第１実施形態に係る超音波探傷方法の第１探傷工程で受信される受信信号と第２探傷工程で受信される受信信号を例示する模式図。
【図６】第２実施形態に係る超音波探傷装置の本体内に配置される超音波探触子の構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る超音波探傷装置１５を回転電機の内部に設置し、その回転子に超音波探傷を実施する場合の一例を示している。回転電機は、回転軸を中心に回転する回転子１０と、回転子１０の径方向外側に一定の間隙を介して設置された固定子１１とで構成されている。
【００１６】
なお、本実施形態は、回転電機の回転子１０の超音波探傷のほか、回転電機の固定子１１の超音波探傷にも適用可能であり、さらに、検査対象の表面に間隙を介して対向する対向配置物があるような検査対象に対して超音波探傷を実施する場合に適用可能である。本実施形態が好適な検査対象は、検査対象と対抗配置物との間隙の大きさ例えば数ｃｍから５０ｃｍ程度である。すなわち、本実施形態は、超音波探傷装置１５が挿入可能な大きさから、作業員が超音波探傷装置１５の後述する超音波探触子１７と検査対象表面との接触状態を目視で十分に確認できる最小の大きさまでの間隙を介して対向配置物が配置されているような検査対象に対して適用することが好ましい。
【００１７】
回転子１０は、複数のティース１２が回転軸に対する周方向に設けられている。そして、隣接するティース１２の間にコイル等が収容されて、最外周部分には楔１３が嵌め込まれコイル等が固定されている。固定子１１には、複数のスロットが設けられており、このスロットに固定子コイルが収容されている。回転子１０が回転電機の内部に設置された状態において、固定子１１は回転子１０（および楔１３）の対向配置物であり、回転子１０（および楔１３）の表面に対向し、間隙を介して配置されている。
【００１８】
超音波探傷装置１５は、回転子１０と固定子１１とで形成された間隙に挿入されて設置される。本実施形態では特に、回転子１０のうちの楔１３を検査対象として、ティース１２と楔１３との接触によって楔１３に生じた疲労亀裂を超音波探傷装置１５によって探傷するものとして説明する。
【００１９】
超音波探傷装置１５は、本体１６と、弾性部材１７と、超音波探触子１８と、駆動装置１９と、を少なくとも備えている。さらに、超音波探傷装置１５には、本体１６に取り付けられており、本体１６を所定の探傷位置に移動させるための装置である移動機構２４を備える。また、本体１６には、所定の探傷位置に移動させた後にその位置に本体１６を固定させるための図示しない位置保持機構が設けられることが好ましい。この位置保持機構は、たとえば永久磁石や電磁石の磁気吸引力により本体１６の位置を固定するものや、あるいは所謂サクションカップのように、負圧を利用して回転子１０の表面に本体１６を吸着させるものなどを適宜用いることができる。
【００２０】
本体１６は、回転子１０と固定子１１とで形成された間隙に挿入可能に構成されている。挿入される間隙の大きさに応じて本体１６の大きさは適宜調整される。超音波探傷装置１５は、本体１６が回転子１０と固定子１１とで形成された間隙に挿入された後、移動装置２４を動作させることで所定の位置に移動させることができるように構成される。
【００２１】
弾性部材１７は、押圧力を受けると厚さが変化するゲル状の材質からなる部材であり、本体１６の内部に位置するよう配置される。弾性部材１７の一面は検査対象である楔１３の表面に接触離脱可能なように構成される。弾性部材１７の楔１３の表面への接触面（検査対象側接触面）は例えば平面に形成される。弾性部材１７の楔１３への接触面（検査対象側接触面）は、押し付けたときに楔１３の表面に密着し、かつ、弾性部材１７の検査対象側接触面を楔１３の表面から離脱させたときに楔１３の表面に弾性部材１７の材質の成分が残らないような材質とすることが好ましい。さらに、弾性部材１７の検査対象接触面に対する反対側の面については、例えば平面など、後述する超音波探触子１８の表面に密着して接触することができるような形状に形成される。弾性部材１７の弾性部材１７の材質としては、シリコーンやゴム、また各種の高分子材料等を用いることができる。
【００２２】
超音波探触子１８は、内部に超音波振動子１８ａを備えるとともに、弾性部材１７の検査対象側接触面の反対側の面に密着して接触可能な表面を備え、弾性部材１７と同様に本体１６の内部に配置されるよう設けられる。弾性部材１７に接触する超音波探触子１８の表面は、超音波振動子１８ａからの超音波振動が伝搬するよう、例えば超音波振動子１８ａから弾性部材１７と接触する表面との間には超音波振動を著しく減衰させる空間等は設けられず、超音波振動を伝搬させる固体等の材料が存在するように構成される。なお、超音波探触子１８の表面に弾性部材１７の検査対象側接触面の反対側の面を予め係合させ、あるいは接着等により一体化することで弾性部材１７と超音波探触子１８を接触させても構わない。
【００２３】
また、超音波探触子１８の外周部には、後述する駆動装置１９と係合する駆動装置係合部１８ｂが備えられている。さらに、超音波探触子１８からは、超音波探触子１８の超音波振動子１８ａを振動させるための送信信号や、また超音波振動子１８ａで検出した反射超音波の受信信号を送受信し、超音波振動子１８ａを制御するための信号線が接続されており、この信号線は本体１６の外部、すなわち例えば回転電機の外部まで延び、超音波振動子１８ａの制御や受信した超音波の信号処理などを行なう図示しない信号処理装置に接続されている。この信号処理装置は、たとえば、ＣＰＵ、メモリおよび外部記憶装置を備えるコンピュータとすることができる。
【００２４】
駆動装置１９は、超音波探触子１８の回転子１０の中心軸に対する径方向の位置（すなわち、検査対象である楔１３の表面の法線方向の位置）を調整できるように超音波探触子１８を支持している。本実施形態においては特に、駆動装置１９は、超音波探触子１８の駆動装置係合部１８ｂに係合するボールねじ１９ａと、ボールねじ１９ａを回転させる電動機などの回転駆動機構１９ｂ、また回転駆動機構１９ｂによる回転駆動を制御する駆動機構制御装置１９ｃを備える。ボールねじ１９ａは、その軸方向が超音波探触子１８の楔１３の表面の法線方向、すなわち本実施形態では回転子１０の中心軸に対する径方向に沿うように配置されている。ボールねじ１９ａと係合する超音波探触子１８の駆動装置係合部１８ｂにはボールねじ１９ａのねじ部と係合するねじ溝が切られており、ボールねじ１９ａが回転することで、駆動装置係合部１８ｂおよび超音波探触子１８がボールねじ１９ａの軸方向に移動可能に構成されている。
【００２５】
このようにして、超音波探触子１８は駆動装置係合部１８ｂおよび駆動装置１９を介して本体１６に支持され、超音波探触子１８は弾性部材１７を介して検査対象である楔１３の表面に接触離脱可能に構成される。すなわち、超音波探触子１８の、超音波振動子１８ａからの超音波振動が伝搬する表面が弾性部材１７に密着して接触し、弾性部材１７の超音波探触子１８との接触面の反対側に位置する検査対象側接触面が検査対象である楔１３の表面に接触することにより、超音波探触子１８は弾性部材１７を介して楔１３の表面に接触することができる。超音波探触子１８の弾性部材１７を介した楔１３の表面への接触離脱は、駆動装置１９の動作により制御される。
【００２６】
本実施形態においては、駆動機構制御装置１９ｃを本体１６内の回転駆動機構１９ｂ近傍に設ける構成としたが、駆動機構制御装置１９ｃについては、本体１６内に設けられた回転駆動機構１９ｂから延びる信号線を介して本体１６の外部、例えば回転電機の機外など、に設けても構わない。
【００２７】
駆動機構制御装置１９ｃは、回転駆動機構１９ｂを駆動させる駆動信号を生成し、当該駆動信号を送信可能に構成される。すなわち、駆動機構制御装置１９ｃは、駆動信号の生成・送信のための駆動信号生成回路や駆動信号送信回路を備える。これらの回路についてはＩＣやＬＳＩとして実装することも可能であり、あるいはＣＰＵ、メモリおよび外部記憶装置を備えるコンピュータとすることも可能である。なお、駆動機構制御装置１９ｃを、超音波振動子１８ａの制御や信号処理を行なう上述の信号処理装置と一体的に設けてもよい。
【００２８】
駆動装置１９は、超音波探触子１８が弾性部材１７を介して楔１３の表面に接触する間、超音波探触子１８による弾性部材１７への押圧力を少なくとも第１押圧力と、第１押圧力とは異なる第２押圧力に変化させることができるよう構成される。
【００２９】
上述のとおり、超音波探触子１８の弾性部材１７を介しての楔１３の表面への接触離脱は駆動装置１９の動作により制御される。すなわち、より具体的には、駆動機構制御装置１９ｃからの指令信号に応じて回転駆動機構１９ｂがボールねじ１９ａを回転させることで、ボールねじ１９ａの軸方向の位置、すなわち超音波探触子１８の楔１３の表面の法線方向（本実施形態では回転子１０の中心軸に対する径方向）の位置が調整され、超音波探触子１８が弾性部材１７を介して楔１３の表面に接触すると、超音波探触子１８から弾性部材１７および楔１３の表面に押圧力が発生する。この押圧力は、例えば回転駆動機構１９ｂが発生するトルクの値や超音波探触子１８の駆動装置係合部１８ｂとボールねじ１９ｂとの係合位置によりで調整することができる。
【００３０】
すなわち、本実施形態において、駆動機構制御装置１９ｃは、回転駆動機構１９ｂを駆動させる際に、例えばこのような回転駆動機構１９ｂへ与えるトルク値や超音波探触子１８の駆動装置係合部１８ｂとボールねじ１９ｂとの係合位置などの目標値を与えるように構成され、この目標値を、少なくとも第１目標値と第２目標値の二つの異なる値に変化させることができるよう構成される。このような構成により、駆動装置１９は、超音波探触子１８が弾性部材１７を介して楔１３の表面に接触する間の超音波探触子１８による弾性部材１７への押圧力を少なくとも第１押圧力と第１押圧力とは異なる第２押圧力に変化させることができるように構成される。第１押圧力および第２押圧力については、それぞれ予め定めておくことができる。
【００３１】
なお、回転駆動機構１９ｂに発生するトルク値や超音波探触子１８の駆動装置係合部１８ｂとボールねじ１９ｂとの係合位置、また弾性部材１７の厚さなど実測値をトルクセンサ、位置センサなどの各種センサを用いて計測し、これらのセンサの計測値に基づき駆動機構制御装置１９ｃが回転駆動機構１９ｂを駆動するための指令信号を制御するように構成することもできる。
【００３２】
駆動装置１９により、超音波探触子１８が弾性部材１７を介して楔１３の表面に接触する間の超音波探触子１８による弾性部材１７への押圧力が第１押圧力と第２押圧力に変化する際、弾性部材１７の厚さ（楔１３の表面の法線方向の厚さであり、本実施形態では回転子１０の中心軸に対する径方向の厚さ）が変化する。すなわち、弾性部材１７は、超音波探触子１８から第１押圧力を受けて楔１３の表面に接触するときと、超音波探触子１８から第２押圧力を受けて楔１３の表面に接触するときでは、その厚さが異なるよう構成される。
【００３３】
このように構成された本実施形態の超音波探傷装置１５の作用と、本実施形態の超音波探傷方法について以下に説明する。
【００３４】
図２は、本実施形態に係る超音波探傷方法の一例を示すフローチャートである。図１および図２に示したように、本実施形態の超音波探傷方法は、挿入工程Ｓ００１、第１探傷工程Ｓ００２および第２探傷工程Ｓ００３を有する。
【００３５】
挿入工程Ｓ００１は、図１に示した超音波探傷装置１５の本体１６を検査対象である楔１３の位置に配置するため、楔１３が設けられる回転子１０と固定子１１との間隙に本体１６を挿入する工程である。本実施形態の超音波探傷方法による超音波探傷では、検査対象の表面に間隙を介して対向する対向配置物があり、検査対象の表面に作業員がアクセスできないこともある。このため、挿入工程Ｓ００１においては、回転子１０と固定子１１との間隙に超音波探傷装置１５の本体１６を挿入した後、本体１６に設けられた移動装置２４により検査対象である楔１３の表面の所定の探傷位置に本体１６を移動させる。なお、本体１６に検査対象の表面に本体１６を固定させる位置保持機構が設けられている場合は、所定の探傷位置に移動させた後に当該位置保持機構を動作させて本体１６を固定する。
【００３６】
なお、挿入工程Ｓ００１においては、本体１６の内部に配置されている弾性部材１７は、回転子１０や楔１３の表面には接触子ない位置に保持されている。したがって同様に本体１６の内部に配置されている超音波探触子１８についても、弾性部材１７を介して回転子１０や楔１３などの検査対象の表面に接触せず、検査対象の表面から離脱した状態に保持されている。
【００３７】
本体１６を回転子１０と固定子１１との間隙に挿入し、本体１６に設けられた移動装置２４により検査対象である楔１３の表面の所定の探傷位置へ本体１６の移動させて挿入工程Ｓ００１が完了すると、次に第１探傷工程Ｓ００２を実施する。第１探傷工程Ｓ００２においては、まず、本体１６の内部に配置された超音波探触子１８を弾性部材１７を介して検査対象である楔１３の表面に接触させる。超音波探触子１８の弾性部材１７を介した楔１３の表面への接触は、駆動装置１９により回転駆動機構１９ｂを介してボールねじ１９ａを回転させることにより超音波探触子１８の位置を調整することで行なう。
【００３８】
この際、駆動機構制御装置１９ｃから、例えば回転駆動機構１９ｂに対して第１のトルク値を出力させるような指令や、あるいは超音波探触子１８の駆動装置係合部１８ｂとボールねじ１９ｂとの係合位置が第１係合位置となるような指令を送信する。これにより、第１探傷工程Ｓ００２においては、超音波探触子１８を弾性部材１７を介して検査対象である楔１３の表面に接触したときに、超音波探触子１８が弾性部材１７に対して第１押圧力を作用させる。この第１押圧力の方向は、楔１３の表面に対する法線方向（回転子１０の径方向内向き）とするのが好ましいが、楔１３の表面の法線方向成分の力が作用している限り法線方向に対して傾いても構わない。このとき、弾性部材１７の検査対象の表面の法線方向の厚さは第１厚さとなる。
【００３９】
第１探傷工程Ｓ００２では、このように超音波探触子１８により弾性部材１７に第１押圧力を作用させ、超音波探触子１８が弾性部材１７を介して楔１３の表面に接触した状態で、超音波振動子１８ａを振動させて超音波探触子１８から楔１３の内部に向けて予め定めた探傷角で超音波を送受信する。
【００４０】
超音波探触子１８から楔１３の内部に送信された超音波は、楔１３の表面や、また楔１３の内部に亀裂等の欠陥がある場合は当該欠陥で反射し、超音波の反射波が超音波探触子１８に到達する。超音波探触子１８の超音波振動子１８ａは、この超音波の反射波を受信し、受信した超音波信号を信号線を介して図示しない信号処理装置に向けて出力する。信号処理装置は、受信した超音波信号をを必要に応じて適宜処理して表示する。なお、信号処理装置において亀裂の有無等の判定を自動で行うようにしても構わない。
【００４１】
この超音波探触子１８から楔１３の内部に送信される超音波の経路と受信される超音波信号についてさらに図３および図４を用いて以下に説明する。図３は超音波探触子１８から楔１３の内部に送信される超音波信号の経路を示す模式図であり、図４は超音波振動子１８が受信する超音波信号を示す模式図である。なお、図３および図４において、図１および図２と同様な構成要件については同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
【００４２】
図３（ａ）ないし図３（ｃ）に示すように、楔１３に亀裂などの欠陥がある場合、欠陥有無の判定のために重要となる超音波の伝搬経路として以下の３種類が考えられる。
【００４３】
第１の経路は、図３（ａ）のように、超音波探触子１８から弾性部材１７を介して楔１３に入射し、楔１３の表面で反射し、再び弾性部材１７を介して超音波探触子１８に入射する経路である。超音波探触子１８が受信したこの第１の経路の受信信号をここでは形状エコーと称する。
【００４４】
第２の経路は、図３（ｂ）のように、第１の経路と同様、超音波探触子１８から弾性部材１７を介して楔１３に入射し、楔１３の表面で反射した後に弾性部材１７に入射するものの、弾性部材１７の上面と下面でそれぞれ反射して弾性部材１７の内部を往復した後に超音波探触子１８に入射する経路である。超音波探触子１８が受信したこの第２の経路の受信信号をここでは弾性部材反射エコーと称する。すなわち、この弾性部材反射エコーは、形状エコーが弾性部材１７の中でさらに反射したものである。弾性部材反射エコーについては弾性部材１７の内部を２往復以上するものも存在するが、図３（ｂ）では弾性部材１７の内部を１往復するもののみ図示している。なお、弾性部材反射エコーは、弾性部材１７内での往復回数が増すほど減衰が大きくなり検出される超音波信号の振幅も小さくなる。
【００４５】
第３の経路は、図３（ｃ）のように、超音波探触子１８から弾性部材１７を介して楔１３に入射し、楔１３の内部の欠陥で反射し、再び弾性部材１７を介して超音波探触子１８に入射する経路である。超音波探触子１８が受信したこの第３の経路の受信信号をここでは欠陥エコーと称する。
【００４６】
これらの形状エコー、弾性部材反射エコーおよび欠陥エコーは、それぞれの経路での超音波の伝播時間に応じたタイミングで超音波探触子１８の超音波振動子１８ａに到達して受信される。なお、実際にはこれら以外にも、例えば超音波探触子１８から弾性部材１７に入射した後に楔１３の表面で反射して超音波探触子１８に戻る経路や、楔１３の内部の欠陥で反射して弾性部材１７に入射した後に弾性部材１７の上面と下面でそれぞれ反射した後に超音波探触子１８に入射する経路など様々な経路があり、超音波振動子１８はそれぞれの反射超音波を伝搬経路に応じたタイミングで受信する。
【００４７】
これらの形状エコー、弾性部材反射エコー、また欠陥エコーについて、楔１３内の音速（縦波）を６０００ｍ／ｓ、弾性部材１７の厚さを１．０ｍｍ、弾性部材１７の内部の音速を１５００ｍ／ｓとした場合の受信信号の様子を模式的に図４に示す。図４において、（ａ）が楔１３の内部に亀裂が存在しない場合、（ｂ）が楔１３の内部に亀裂が存在する場合を表している。
【００４８】
図４（ａ）に示すように、楔１３の内部に欠陥が存在しない場合、超音波探触子１８の超音波振動子１８ａは、第１の経路を伝搬した形状エコーをまず受信し、その後、第２の経路を伝搬した弾性部材反射エコーを受信する。後から受信する弾性部材反射エコーは、形状エコーよりも減衰するためその振幅は形状エコーよりも小さくなるものの、比較的大きな振幅の信号として受信される。
【００４９】
楔１３の内部に欠陥が存在する場合、特に欠陥のサイズが小さい場合には、第３の経路を伝搬して超音波探触子１８に向けて反射する欠陥エコーの振幅は比較的小さくなる。上述のとおり、弾性部材１７の内部の音速は楔１３の内部の音速よりも小さいため、欠陥の位置によっては、第３の経路を伝搬した比較的小さな振幅の欠陥エコーと第２の経路を伝搬した弾性部材反射エコーとがほぼ同じタイミングで超音波探触子１８（の超音波振動子１８ａ）に到達する虞がある。すなわちこの場合、図４（ｂ）に示すように、欠陥エコーが弾性部材反射エコーと重なってしまい、受信波形だけでは欠陥が存在するか否かの判別が難しくなる虞がある。
【００５０】
例えば、ゲルの厚さが上述のように１．０ｍｍの場合、形状エコーと弾性部材反射エコーの伝搬距離の差は、ほぼ、弾性部材１７の厚さを往復である２．０ｍｍとなる。弾性部材１７内の２．０ｍｍの距離を超音波が伝播するのに要する時間は１．３３μｓであり、これを楔１３の内部を超音波が伝搬する距離に換算すると、約８．０ｍｍとなる。したがって、楔１３の表面から約８．０ｍｍ内側に欠陥が存在する場合、欠陥エコーが弾性部材反射エコーと重なってしまい、欠陥エコーを弾性部材反射エコーから分離できなくなってしまう。
【００５１】
このため本実施形態の超音波探傷方法では、図２に示すように、第１探傷工程Ｓ００２の後、超音波探触子１８を第１押圧力とは異なる第２押圧力で弾性部材１７を介して楔１３の表面に接触させて楔１３の内部に超音波を送受信する第２探傷工程Ｓ００３を実施する。第２探傷工程Ｓ００３は、第１探傷工程Ｓ００２を実施した場所と同じ場所で実施される。すなわち、第２探傷工程Ｓ００３においては、弾性部材１７の厚さを第１探傷工程Ｓ００２での弾性部材１７の厚さに対して変化させて超音波探傷を実施する。
【００５２】
第２探傷工程Ｓ００３では、まず、超音波探傷装置１５の本体１６に設けられた駆動装置１９の駆動機構制御装置１９ｃから、例えば、回転駆動機構１９ｂに対して第１探傷工程Ｓ００１において作用させていた第１のトルク値とは異なる第２のトルク値を出力させるような指令や、あるいは超音波探触子１８の駆動装置係合部１８ｂとボールねじ１９ｂとの係合位置が第１探傷工程Ｓ００１における第１係合位置とは異なる第２係合位置となるような指令を送信する。これにより、第２探傷工程Ｓ００３においては、超音波探触子１８を弾性部材１７を介して検査対象である楔１３の表面に接触したときに、超音波探触子１８が弾性部材１７に対して第２押圧力を作用させる。
【００５３】
第１押圧力と同様、第２押圧力の方向については、楔１３の表面に対する法線方向（回転子１０の径方向内向き）とするのが好ましいが、楔１３の表面の法線方向成分の力が作用している限り法線方向に対して傾いても構わない。このとき、弾性部材１７の検査対象の表面の法線方向の厚さは第１探傷工程Ｓ００１のときの第１厚さとは異なる第２厚さとなる。第２厚さについては、第１厚さよりも小さくしても大きくしても構わないが、超音波探触子１８の弾性部材１７を介した楔１３の表面への接触状態を確保するという観点からは、第２押圧力を第１押圧力より大きくし、第２厚さを第１厚さよりも小さくする方が好ましい。
【００５４】
このように、超音波探触子１８により弾性部材１７に第１探傷工程Ｓ００２の際の第１押圧力とは異なる第２押圧力を作用させ、超音波探触子１８が弾性部材１７を介して楔１３の表面に接触した状態で、超音波振動子１８ａを振動させて超音波探触子１８から楔１３の内部に向けて予め定めた探傷角で超音波を送受信する。なお、第２探傷工程Ｓ００３での探傷角については、第１探傷工程Ｓ００２で設定した探傷角に対して、弾性部材１７の厚みが変化したことを考慮して超音波の送信方向が実質的に同じ方向となるように調整することが好ましいが、弾性部材１７の厚みの変化が大きくない場合などは同じ探傷角としても構わない。
【００５５】
第２探傷工程Ｓ００３においても第１探傷工程Ｓ００２と同様に、超音波探触子１８から楔１３の内部に送信された超音波は、楔１３の表面や、また楔１３の内部に亀裂等の欠陥がある場合は当該欠陥で反射し、超音波の反射波が超音波探触子１８に到達する。超音波探触子１８の超音波振動子１８ａは、この超音波の反射波を受信し、受信した超音波信号を信号線を介して図示しない信号処理装置に向けて出力する。信号処理装置は、受信した超音波信号をを必要に応じて適宜処理して表示する。なお、信号処理装置において亀裂の有無等の判定を自動で行うようにしても構わない。
【００５６】
図５は、本実施形態に係る超音波探傷方法の第１探傷工程Ｓ００２で受信される受信信号と第２探傷工程Ｓ００３で受信される受信信号を例示する模式図である。図５（ａ）は楔１３の内部に欠陥が存在する場合の第１探傷工程Ｓ００２における受信信号の例示であり、図４（ｂ）と同じものである。図５（ｂ）は、図５（ａ）で示す第１探傷工程Ｓ００２の後に実施された第２探傷工程Ｓ００３における受信信号の例示である。図５（ａ）については図４（ｂ）と同じものであるから詳細な説明を省略する。
【００５７】
図５（ｂ）の第２探傷工程Ｓ００３において、超音波探触子１８が第１押圧力より大きな第２押圧力を弾性部材１７に作用させることにより、弾性部材１７の厚さは、図５（ａ）（図４（ｂ））での厚さの１．０ｍｍから０．７ｍｍと小さくなっている。この場合、弾性部材反射エコーが弾性部材１７内で反射して往復する時間は約０．９３μｓであり、これを楔１３内の内部を超音波が伝搬する距離に換算すると約５．６ｍｍとなる。さらに弾性部材１７内を弾性部材反射エコーが２往復する間には、楔１３の内部を超音波が約１１．２ｍｍ伝播するすることができるため、得られる受信信号はは図５（ａ）に示すものから図５（ｂ）に示すもののように変化する。すなわち、図５（ｂ）においては、図５（ａ）において欠陥エコーと重なってしまっていた弾性部材反射エコーの第１波が欠陥エコーよりも早く受信され、弾性部材反射エコーの第２波（すなわち、形状エコーが弾性部材１７の上面と下面でそれぞれ２回ずつ反射し弾性部材１７の内部を２往復した弾性部材反射エコー）が欠陥エコーより遅れて受信される。
【００５８】
このように、第２探傷工程Ｓ００３において、弾性部材１７に第１押圧力とは異なる第２押圧力を作用させて弾性部材１７の厚さを第１探傷工程Ｓ００２の際の厚さとは異なる適切な厚さに設定することにより、第１探傷工程Ｓ００２において欠陥エコーが弾性部材反射エコーと重なり欠陥の判別ができないような場合であっても、第２探傷工程Ｓ００３の受信信号においては欠陥エコーを分離して検出することができる。
【００５９】
第１探傷工程Ｓ００２および第２探傷工程Ｓ００３においてそれぞれ受信された受信信号は、図示しない信号処理装置に出力される。図２において第２探傷工程Ｓ００３に続く判定工程Ｓ００４においては、これらの信号処理装置の出力結果を評価して、超音波探傷装置１５の本体１６が位置する所定の探傷位置からの探傷結果として、亀裂などの欠陥の有無を例えば作業員が判定する。なお、上述のとおり、信号処理装置を、例えば第１探傷工程Ｓ００２および第２探傷工程Ｓ００３における受信信号のデジタルデータを数値演算処理等することにより欠陥の有無を自動的に判定するように構成することも可能である。このような構成とする場合、例えば、信号処理装置を、ＣＰＵ、メモリおよび外部記憶装置を備えるコンピュータとして構成することが好ましい。
【００６０】
判定工程Ｓ００４で欠陥の有無を判定すると、次に、予め計画した全ての探傷位置における探傷試験が完了したか否かを判断する。そして、全ての探傷位置における探傷試験が完了していない場合、超音波探傷装置１５の本体１６に設けられた移動装置２４により検査対象である楔１３の表面の別の探傷位置に本体１６を移動させ、別の探傷位置において再び第１探傷工程Ｓ００２、第２探傷工程Ｓ００３および判定工程Ｓ００４を実施して超音波探傷試験を実施する。なお、本体１６に検査対象の表面に本体１６を固定させる位置保持機構が設けられている場合は、本体１６の移動の前後で当該位置保持機構を動作させて、各探傷位置における本体１６の保持や保持解除を行なう。
【００６１】
このようにして予め計画した全ての探傷位置における超音波探傷試験が完了した後に、超音波探傷装置１５の本体１６に設けられた移動装置２４により本体１６を挿入工程Ｓ００１にて本体１６を回転子１０と固定子１１との間隙に挿入した位置に移動させ、本体１６を回転子１０と固定子１１の間隙から回収する。
【００６２】
以上説明したように、第１実施形態によれば、超音波探触子を狭い空間に設置する場合であっても十分な超音波探傷を行なうことができる。特に、本実施形態の超音波探傷装置は駆動装置１９により、超音波探触子１８から弾性部材１７に少なくとも第１押圧力と第１押圧力とは異なる第２押圧力を作用させながら、超音波探触子１８が弾性部材１７を介して検査対象の楔１３などの表面に接触するように構成した。このように弾性部材１７の厚さを変えて第１探傷工程Ｓ００２と第２探傷工程Ｓ００３のような少なくとも２回の超音波探傷を行なうことにより、弾性部材反射エコーにより欠陥エコーが埋もれてしまうような箇所の欠陥であっても十分に検出できるようになり、したがって検査対象内の欠陥が検出できない範囲を小さくして実用上十分な超音波探傷が可能となる。
【００６３】
なお、本実施形態においては、超音波探触子１８から弾性部材１７に第１押圧力と第２押圧力を作用させるに際して、回転駆動機構１９ｂに対して第１のトルク値や第２のトルク値を出力させるような指令や、あるいは超音波探触子１８の駆動装置係合部１８ｂとボールねじ１９ｂとの係合位置が第１係合位置や第２係合位置となるような指令を送信する例を示したが、第１押圧力や第２押圧力（すなわち、第１のトルク値や第２のトルク値、第１係合位置や第２係合位置、あるいは弾性部材１７の厚さなど）を必ずしも予め決めておかなくとも構わない。すなわち、第１探傷探傷工程Ｓ００２を実施する際に超音波探触子１８が弾性部材を介して検査対象である楔１３の表面に接触したときの超音波探触子１８の弾性部材１７に対する押圧力を第１押圧力とし、この第１押圧力と異なる押圧力を、第２探傷工程Ｓ００３において第２押圧力として作用させるように制御してもよい。
【００６４】
さらに、本実施形態においては、超音波探触子１８が弾性部材１７に第１押圧力と第２押圧力の２つの異なる押圧力を作用させながらそれぞれ第１探傷工程Ｓ００２および第２探傷工程Ｓ００２を実施する例を示しているが、さらに第３押圧力、第４押圧力をそれぞれ作用させる第３探傷工程や第４探傷工程を備えてもよい。また、超音波探触子１８から弾性部材１７への押圧力を無段階に変化させながら第１〜第ｎ探傷工程を適宜実施するように構成しても構わない。すなわち、本実施形態は、超音波探触子１８が弾性部材１７を介して検査対象の表面に接触する間の超音波探触子１８の弾性部材１７への押圧力が、少なくとも２つの値に変化させることができるように構成されていればよい。
【００６５】
超音波探触子１８が弾性部材１７に作用される押圧力を予め定めない場合には、超音波探触子１８が弾性部材１７を介して検査対象の表面に接触していることを確認するため、超音波探触子１８が弾性部材１７に作用させる押圧力を測定し、この押圧力が予め定めた設定押圧力より大きくなるように制御してもよい。このような超音波探触子１８が弾性部材１７に作用させる押圧力の測定は、歪ゲージなどによる直接的な測定はもちろん、例えば回転駆動機構１９ｂの発生するトルクや、また弾性部材１７の厚さなどから求めることも可能である。
【００６６】
このほか、本実施の形態においては駆動装置１９をボールねじ１９ａ、回転駆動機構１９ｂおよび駆動機構制御装置１９ｃから構成した例を示したが、駆動装置１９については、超音波探触子１８が弾性部材１７を介して楔１３の表面に接触する間、超音波探触子１８による弾性部材１７への押圧力を少なくとも第１押圧力と第２押圧力に変化させることができるよう構成されれば、本実施形態のボールねじ１９ａ、回転駆動機構１９ｂおよび駆動機構制御装置１９ｃを備える構成に限定されない。例えば、駆動装置１９としてソレノイドコイル等を用いて超音波探触子１８が弾性部材１７に作用させる押圧力を第１押圧力と第２押圧力に変化させるような構成としても構わない。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、本発明の超音波探傷装置および超音波探傷方法の第２実施形態についてさらに図６ないし図８を用いて説明する。第２実施形態に係る超音波探傷装置は、図１で示した第１実施形態の超音波探傷装置１５に対して、本体１６内に配置される超音波探触子１８の本体１６への支持のさせ方を主に異ならせることで探傷角を調整できるようにしたものであり、その他の構成や超音波探傷方法については基本的にほぼ同一である。したがって、以下の第２実施形態の説明において第１実施形態と同一の構成や作用効果についてはその詳細な説明を適宜省略する。
【００６８】
図６は、第２実施形態に係る超音波探傷装置の本体内に配置される超音波探触子の構成を示した模式図である。図６において、図１ないし図５と同一の構成には同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。図６（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態の超音波探触子１８は、超音波振動子１８ａ、駆動装置１９のボールねじ１９ａと係合する駆動装置係合部１８ｂのほか、本体１６に直接的または間接的に係合する本体係合部１８ｃを備えている。すなわち、第２実施形態に係る超音波探傷装置１５の超音波探触子１８は、駆動装置係合部１８ｂと本体係合部１８ｃの２箇所を介して直接的または間接的に本体１６に支持されている。そしてこれらの駆動装置係合部１８ｂと本体係合部１８ｃは、本実施形態においては超音波探触子１８の本体に対して反対側に位置するよう取り付けられている。
【００６９】
本実施形態において、超音波探触子１８の本体係合部１８ｃは、本体１６側に設けられた係合軸と係合しこの係合軸を中心として係合軸回りに回動可能に支持される。ここで、この係合軸、すなわち本体係合部１８ｃの回転中心軸は、この回転中心軸を検査対象である楔１３の表面へ投影した際の投影線が、超音波探触子１８の超音波振動子１８ａから超音波を送信する方向である探傷方向を検査対象の楔１３の表面に投影した探傷方向投影線に対して直交する方向に設けられることが好ましい。
【００７０】
なお、超音波探触子１８の超音波振動子１８ａから送信した超音波は、予め定めた探傷角の方向だけではなく周囲にも広がりながら伝搬していくが、探傷方向とは、このように広がりながら伝搬していく超音波の中心軸の方向に相当する。換言すると、超音波探触子１８の本体係合部１８ｃの回転中心となる係合軸の中心軸は、超音波探触子１８から送信する超音波の中心軸の方向である探傷方向を含み検査対象表面に垂直な平面である探傷平面の法線方向に配置されることが好ましい。
【００７１】
また、超音波探触子１８の駆動装置係合部１８ｂについても、超音波探触子１８の本体に対して回動可能に設置される。すなわち、例えば、超音波探触子１８の本体と駆動装置係合部１８ｂとが蝶番などで接続されて軸回りに回動可能に支持されたり、あるいは駆動装置係合部１８ｂと超音波探触子１８の本体との接続部を弾性を有する部材とすることにより、超音波探触子１８の本体が傾斜した場合であっても駆動装置係合部１８ｂが駆動装置１９のボールねじ１９ａとの係合を保てるように構成する。あるいは、駆動装置１９のボールねじ１９ａを、超音波探触子１８が本体係合部１８の係合軸を中心として回転して傾斜したときに追従して傾斜するように本体１６へ支持させてもよい。
【００７２】
探傷方向の検査対象表面への投影線である探傷方向投影線と、超音波探触子１８の本体係合部１８ｃの係合軸の検査対象表面への投影線である係合軸投影線が直交するような配置である場合、超音波探触子１８は、探傷方向を含み検査対象表面に垂直な平面である探傷平面内において係合軸を中心とした角度が変化する。すなわち、このような構成により超音波探触子１８から送信する超音波の探傷角を調整することが可能となる。
【００７３】
本実施形態においては、駆動装置１９のボールねじ１９ａが回転に伴い超音波探触子１８の駆動装置係合部１８ｂが検査対象表面の法線方向に変位する。図６（ｂ）は、このように駆動装置１９を動作させて駆動装置係合部１８ｂを検査対象表面の法線方向（図６（ｂ）の例では下方）に変位させた場合を示す模式図である。
【００７４】
図６（ｂ）に示すように、駆動装置係合部１８ｂが下方へ変位すると、超音波探触子１８の本体は本体係合部１８ｃの係合軸を中心として回転し、これによって探傷角が変化する。すなわち本実施形態における駆動装置１９は、超音波探触子１８が弾性部材１７に第１押圧力や第２押圧力を作用させる機能に加え、超音波探触子１８の角度を変えることにより超音波探触子１８から弾性部材１７を介して検査対象に入射する超音波の探傷角（すなわち探傷方向）を変化させる機能を有している。
【００７５】
なお、本実施形態においても、第１実施形態同様に超音波探触子１８から弾性部材１７に第１押圧力と第２押圧力の２つの異なる押圧力を作用させることで弾性部材１７の厚さを変化させ、第１探傷工程Ｓ００２と第２探傷工程Ｓ００３をそれぞれ実施する。つまり、超音波探触子１８から弾性部材１７に第１押圧力と第２押圧力を作用させたときで弾性部材１７の厚さが変化する必要がある。このため、超音波探触子１８の本体係合部１８ｃの係合軸の中心の位置については、超音波探触子１８の超音波振動子１８ａから送信した超音波が弾性部材１７に入射する入射点に重なる位置以外とする必要がある。
【００７６】
なお、本体係合部１８ｃの係合軸の中心の位置と超音波の弾性部材１７への入射点との距離を大きく取ることにより、弾性部材１７に第１押圧力を作用させたときの第１厚さと第２押圧力を作用させたときの第２厚さの差を大きくすることができるため、本体係合部１８ｃの係合軸の中心の位置と超音波の弾性部材１７への入射点との距離は大きく取ることが好ましい。
【００７７】
図１ないし図５に示す第１実施形態においては、超音波探触子１８から弾性部材１７に作用させる第１押圧力および第２押圧力は、それぞれ検査対象である楔１３の表面の法線方向下向き（すなわち、表面に対して垂直下向き）に作用させているが、第２実施形態では第１押圧力および第２押圧力の方向は、それぞれ検査対象表面の法線方向に対して角度をもつ。
【００７８】
このように超音波探触子１８から弾性部材１７を介して検査対象である楔１３の表面から内部への超音波の伝搬方向（すなわち探傷角や探傷方向）が変化する。特に、本実施形態においては、第２探傷工程Ｓ００３において、超音波探触子１８の傾きが変化することによる探傷方向の変化を考慮した第２押圧力を適切に設定することにより、探傷箇所を調整することができる。
【００７９】
さらに、第２探傷工程の後に第１押圧力や第２押圧力とは異なる第３、第４や第ｎ押圧力を適宜作用させて第３探傷工程、第４探傷工程や第ｎ探傷工程を実施することにより、広範囲の探傷を行なうことが可能となる。
【００８０】
なお、本実施形態のように超音波探触子１８を傾斜させ、超音波探触子１８が弾性部材１７を検査対象表面の法線方向に対して傾斜して押し付ける場合でも、超音波探触子１８の超音波振動子１８ａから送信する超音波が弾性部材１７に入射する入射点における弾性部材１７の検査対象表面の法線方向厚さは、第１探傷工程Ｓ００２において第１押圧力を作用させたときと第２探傷工程Ｓ００３で第２押圧力を作用させたときで変化する。
【００８１】
したがって、本実施形態においても、第１実施形態同様、弾性部材反射エコーにより欠陥エコーが埋もれてしまうような箇所の欠陥の検出が可能であり、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００８２】
さらに、本実施形態の超音波探傷では、検査対象の表面に間隙を介して対向する対向配置物があるなど、検査対象の表面に作業員が容易にアクセスできないことを想定したものである。このため、前述のとおり、超音波探傷装置１５の本体１６を回転子１０と固定子１１などの間隙に挿入して移動装置２４により検査対象表面の所定の探傷位置に移動させる。この際、本体１６が所定の探傷位置に正確に位置していることを確認することは容易ではなく、本体１６が所定の探傷位置に対してずれた位置に配置される事態も考えられる。このように本体１６が所定の探傷位置からずれている場合、超音波探触子１８から予め定めた探傷角で超音波を発信しても、検査対象の内部で反射した超音波の反射波が超音波探触子１８に戻ってこない事象も想定される。
【００８３】
このように、本体１６が所定の探傷位置からずれて配置されることに起因して反射波の受信ができないような場合であっても、本実施形態のように超音波探触子１８から弾性部材１７に第２押圧力を作用させ、第２探傷工程で超音波探触子１８を傾斜させて超音波を送信することにより、探傷範囲を広げることで反射した超音波の反射波を受信可能とできる。なお、このようにして反射波を受信できた場合、さらに超音波探触子１８から弾性部材１７に第３の押圧力を作用させて第３探傷工程を実施することが好ましい。
【００８４】
以上説明したとおり、本実施形態に係る超音波探傷装置および超音波探傷方法によれば、第１実施形態のと同様の作用効果を奏することができるほか、さらに探傷範囲を広くして十分な超音波探傷を行なうことができる。
【００８５】
なお、本実施形態においては、超音波探触子１８を本体１６に直接的または間接的に２箇所で支持させる構成として、超音波探触子１８の一端に駆動装置１９のボールねじ１９ａに係合する駆動装置係合部１８ｂを設け、超音波探触子１８の他端に本体１６に係合する本体係合部１８ｃを設ける構成としたが、駆動装置１９をもう１つ設け、例えば本体係合部１８ｃを新たに設けた駆動装置１９のボールねじ１９ａに係合させ、本体係合部側１８ｃ側の検査対象表面に対する法線方向の位置を自在に調整できるように構成してもよい。
【００８６】
このように構成すると、超音波探触子１８の検査対象表面に平行な方向の両側から超音波探触子１８の検査対象表面の法線方向の位置をそれぞれ自在に調整することできる。これにより、図６に示した第２実施形態の超音波探傷装置１５よりも、超音波探触子１８の検査対象表面の法線方向に対する傾斜角をより自由に調節して探傷角を柔軟に調整することが可能となる。このような構成によれば、例えば、第１探傷工程Ｓ００２において超音波探触子１８から弾性部材１７に第１押圧力を作用させた状態や、また第２探傷工程Ｓ００３において超音波探触子１８から弾性部材１７に第２押圧力を作用させた状態でそのまま探傷角の調整を行なうこともできる。
【００８７】
あるいは、第１実施形態の超音波探傷装置１５に、さらに超音波探触子１８から送信する超音波の方向、すなわち探傷角（探傷方向）を調整するための探傷角調整機構を設けても、同様に自由に探傷角を調整することで探傷範囲を拡大することができる。
【００８８】
すなわち、上述の第２実施形態およびその変形例では、超音波探傷装置１８から弾性部材１７に押圧力を作用させるための駆動装置１９によって超音波探触子１８から弾性部材１７を介して検査対象の内部に送信する超音波の探傷角（探傷方向）を調整する構成としていたが、駆動装置１９は超音波探傷装置１８から弾性部材１７に押圧力を作用させるためのみに用い、超音波探触子１８から弾性部材１７を介して検査対象の内部に送信する超音波の方向、すなわち探傷角（探傷方向）を調整するための探傷角調整機構を別体として本体１６内に設けてもよい。さらに、このように探傷角調整機構を設ける場合、探傷角の調整方向を検査対象表面内で２次元的に行なえるように構成してもよい。
【００８９】
さらに、超音波探触子１８から送信する超音波の方向である探傷角や探傷方向を調整する手段として探傷角調整機構を本体１６に設ける場合、例えば、超音波探触子１８が本体１６内で傾斜した場合に超音波探触子１８が摺動することでガイドするガイド部材などを本体１６の内部に配置し、探傷角調整機構による超音波探触子１８の傾斜方向を予め規定するように構成してもよい。
【００９０】
本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９１】
１０…回転子、１１…固定子、１５…超音波探傷装置、１６…本体、１７…弾性部材、１８…超音波探触子、１８ａ…超音波振動子、１８ｂ…駆動装置係合部、１８ｃ…本体係合部、１９…駆動装置、１９ａ…ボールねじ、１９ｂ…回転駆動機構、１９ｃ…駆動機構制御装置、Ｓ００１…挿入工程、Ｓ００２…第１探傷工程、Ｓ００３…第２探傷工程、Ｓ００４…判定工程。
【図１】
2018132402.tif 000003
【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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