(57)【要約】【課題】レール片減り部の横裂探傷などの構造物の超音波探傷を行う場合に探触子と構造物の表面との間に確実に接触媒質を保持することができ、探触子と構造物との間の超音波の伝播を良好に行うことができる超音波探傷装置およびそれに用いられる液状物質遮断治具を提供する。【解決手段】超音波探傷装置は、超音波探傷を行う構造物の表面に探触子（４２０）を囲むように接触させることにより接触媒質としての液状物質を保持する空間を形成するための液状物質遮断治具（４３０、４４０）を有する。液状物質遮断治具は、一つの平面または曲面内に互いに平行にかつ互いにほぼ密接して配置された複数の針状部材（４３１、４４１）とこれらの複数の針状部材を上記の平面または曲面内に拘束するための拘束部材（４３２、４３３、４４２、４４３）とを有する。複数の針状部材は拘束部材に対してその長手方向に移動可能かつ互いに移動可能に構成される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波探傷を行う構造物の表面に探触子を囲むように接触させることにより接触媒質として用いられる液状物質を保持する空間を形成するための液状物質遮断治具を有し、
上記液状物質遮断治具は、一つの平面または曲面内に互いに平行にかつ互いにほぼ密接して配列された複数の針状部材とこれらの複数の針状部材を上記平面または曲面内に拘束するための拘束部材とを有し、上記複数の針状部材は上記拘束部材に対してその長手方向に移動可能かつ互いに移動可能に構成され、上記複数の針状部材の一端側が上記構造物の表面に接触する超音波探傷装置。
【請求項２】
上記液状物質遮断治具の上記複数の針状部材は互いに同一の形状を有する請求項１記載の超音波探傷装置。
【請求項３】
上記液状物質遮断治具の上記複数の針状部材のそれぞれの針状部材はＴ字状の横断面形状を有し、これらのＴ字状の横断面形状を有する針状部材が上記平面または曲面内に上下が互い違いになり、かつ互いに重なるように配列されている請求項１または２記載の超音波探傷装置。
【請求項４】
上記液状物質遮断治具の上記複数の針状部材のそれぞれの針状部材の上記平面または曲面内の幅は１ｍｍ以下であり、上記平面または曲面に垂直な面内の幅は１ｍｍ以下である請求項１〜３のいずれか一項記載の超音波探傷装置。
【請求項５】
上記液状物質遮断治具の上記複数の針状部材は鉄鋼材料、非鉄金属材料またはプラスチックからなる請求項１〜４のいずれか一項記載の超音波探傷装置。
【請求項６】
上記液状物質遮断治具の上記複数の針状部材のそれぞれの針状部材の上記構造物の表面と接触する一端は上記平面または曲面に垂直な面内の形状が丸くなっている請求項１〜５のいずれか一項記載の超音波探傷装置。
【請求項７】
上記液状物質遮断治具の上記複数の針状部材のそれぞれの針状部材の上記構造物の表面と接触する一端と反対側の他端に上記針状部材の長手方向の力を加えることができるように構成されている請求項１〜６のいずれか一項記載の超音波探傷装置。
【請求項８】
上記液状物質遮断治具の上記複数の針状部材のそれぞれの針状部材の上記他端に流体が充填されて膨らんだ弾性を有する容器が上記他端に接触して設けられており、この容器の膨張により上記針状部材の上記他端に長手方向の力を加えることができるように構成されている請求項７記載の超音波探傷装置。
【請求項９】
上記液状物質遮断治具の上記複数の針状部材のそれぞれの針状部材の上記構造物の表面に対する接触角度は３０°以上８５°以下である請求項１〜８のいずれか一項記載の超音波探傷装置。
【請求項１０】
上記構造物は鉄道のレール、ガスタンクまたは飛行機の翼である請求項１〜９のいずれか一項記載の超音波探傷装置。
【請求項１１】
上記構造物は鉄道のレールであり、上記レールの頭側面に上記探触子を挟むように二つの上記液状物質遮断治具を接触させるように構成されている請求項１〜９のいずれか一項記載の超音波探傷装置。
【請求項１２】
上記構造物上を走行可能に構成されている請求項１〜１１のいずれか一項記載の超音波探傷装置。
【請求項１３】
超音波探傷を行う構造物の表面に探触子を囲むように接触させることにより接触媒質として用いられる液状物質を保持する空間を形成するための液状物質遮断治具であって、
一つの平面または曲面内に互いに平行にかつ互いにほぼ密接して配列された複数の針状部材とこれらの針状部材を上記平面または曲面内に拘束するための拘束部材とを有し、上記複数の針状部材は上記拘束部材に対してその長手方向に移動可能かつ互いに移動可能に構成され、上記複数の針状部材の一端側が上記構造物の表面に接触することを特徴とする液状物質遮断治具。
【請求項１４】
構造物の表面に接触させることにより液状物質を保持する空間を形成し、または、所定部位への液状物質の侵入を防止するための液状物質遮断治具を有し、
上記液状物質遮断治具は、一つの平面または曲面内に互いに平行にかつ互いにほぼ密接して配列された複数の針状部材とこれらの針状部材を上記平面または曲面内に拘束するための拘束部材とを有し、上記複数の針状部材は上記拘束部材に対してその長手方向に移動可能かつ互いに移動可能に構成され、上記複数の針状部材の一端側が上記構造物の表面に接触する機器。
【請求項１５】
構造物の表面に接触させることにより液状物質を保持する空間を形成し、または、所定部位への液状物質の侵入を防止するための液状物質遮断治具であって、
一つの平面または曲面内に互いに平行にかつ互いにほぼ密接して配列された複数の針状部材とこれらの針状部材を上記平面または曲面内に拘束するための拘束部材とを有し、上記複数の針状部材は上記拘束部材に対してその長手方向に移動可能かつ互いに移動可能に構成され、上記複数の針状部材の一端側が上記構造物の表面に接触することを特徴とする液状物質遮断治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超音波探傷装置、機器および液状物質遮断治具に関し、例えば、鉄道のレールの横裂探傷用の超音波探傷装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
超音波探傷装置によりレールの横裂探傷を行う場合には、レールの頭側面に探触子（プローブ）を当て、超音波を照射する。この際、探触子とレール頭側面との間の超音波の伝播を良好にするために、レール頭側面にゲルなどの液状物質からなる接触媒質を塗布する必要がある。しかしながら、接触媒質は液状であるため、探触子とレール頭側面との間から接触媒質が抜けてしまい、超音波がうまくレール頭側面に入射しないという問題があった。特に、レール頭側面が摩耗により欠損した部分（片減り部）で横裂探傷を行う場合には、探触子とレール頭側面との間に隙間ができるため、探触子とレール頭側面との間に接触媒質を保持することは極めて困難であった。
【０００３】
特許文献１には、レール頭側面に接触する送信用探触子および受信用探触子のそれぞれのシューの少なくとも一方をレール頭側面の形状の変化に追従するよう超音波振動子に対して回動自在な可動シューとした超音波探傷装置が提案されている。また、特許文献２には、レールの片減り部にも探触子を確実に接触させるために、受信用探触子として横裂深さ方向に整列された複数のアレイ素子からなるアレイ型探触子を用い、アレイ素子として柔軟性のある高分子タイプ振動子、あるいは、柔軟性のあるシート状部材にＰＺＴ圧電振動子のようなセラミックタイプ振動子を貼付したものを用いた超音波横裂深さ測定装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３３７５２９号公報
【特許文献２】特開２０００−９６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に提案された超音波探傷装置では、特殊な構成の探触子を用いる必要があるだけでなく、必ずしもレール片減り部の横裂探傷に十分に対応することができるとは言えない。また、特許文献２に提案された超音波横裂深さ測定装置では、探触子の振動子が柔軟性のあるものに限定されてしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明が解決しようとする課題は、探触子の構成にかかわらず、レール片減り部、さらにはレールの継ぎ目付近などの横裂探傷などの超音波探傷を行う場合に探触子とレール頭側面との間に確実に接触媒質を保持することができ、より一般的には、探触子と被検体である構造物との間に確実に接触媒質を保持することができ、探触子と構造物との間の超音波の伝播を良好に行うことができる超音波探傷装置およびこの超音波探傷装置に用いて好適な液状物質遮断治具を提供することである。
【０００７】
この発明が解決しようとする課題は、より一般的には、超音波探傷装置だけでなく、液状物質を所定の部位に保持する必要がある各種の機器およびこの機器に用いて好適な液状物質遮断治具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、この発明は、
超音波探傷を行う構造物の表面に探触子を囲むように接触させることにより接触媒質として用いられる液状物質を保持する空間を形成するための液状物質遮断治具を有し、
上記液状物質遮断治具は、一つの平面または曲面内に互いに平行にかつ互いにほぼ密接して配列された複数の針状部材とこれらの複数の針状部材を上記平面または曲面内に拘束するための拘束部材とを有し、上記複数の針状部材は上記拘束部材に対してその長手方向に移動可能かつ互いに移動可能に構成され、上記複数の針状部材の一端側が上記構造物の表面に接触する超音波探傷装置である。
【０００９】
この超音波探傷装置において、液状物質遮断治具の複数の針状部材は、液状物質の遮断能力がある限り、特に限定されるものではなく、必要に応じて選ばれる。これらの針状部材は、典型的には、互いに同一の形状を有するが、必要に応じて、一部の針状部材の形状が他の針状部材の形状と異なっていてもよい。針状部材の断面形状、太さ、長さなどは超音波探傷を行う構造物や使用する接触媒質の種類などに応じて適宜選ばれる。針状部材の断面形状は針状部材の長手方向に変化してもよい。液状物質の遮断能力を高めるためには、液状物質遮断治具に含まれる針状部材の間の隙間を、針状部材が互いに移動可能な範囲でできるだけ小さくすることが望ましい。このためには、液状物質遮断治具に含まれる針状部材の互いに対向する側面は、好適には平面かつ互いに平行であり、このような針状部材としては長方形の断面形状を有する針状部材がある。そのほか、円形の断面形状を有する針状部材であっても、互いにほぼ接していれば、液状物質の遮断能力が得られる。
【００１０】
液状物質遮断治具の複数の針状部材のそれぞれの針状部材はＴ字状の横断面形状を有するものであってもよい。この場合、これらのＴ字状の横断面形状を有する針状部材が上記の平面または曲面内に上下が互い違いになり、かつ互いに重なるように配列される。
【００１１】
典型的には、液状物質遮断治具の複数の針状部材のそれぞれの針状部材の上記の平面または曲面内の幅は１ｍｍ以下であり、上記の平面または曲面に垂直な面内の幅は１ｍｍ以下であるが、これに限定されるものではない。
【００１２】
液状物質遮断治具の複数の針状部材の材質は、必要な機械的強度が得られ、かつ液状物質の遮断能力が得られる限り、基本的にはどのようなものであってもよく、必要に応じて選ばれるが、例えば、鉄鋼材料、非鉄金属材料、プラスチックなどである。
【００１３】
液状物質遮断治具の複数の針状部材のそれぞれの針状部材の一端を構造物の表面と接触させた状態で液状物質遮断治具を構造物の表面に沿って移動させる必要がある場合には、好適には、液状物質遮断治具の複数の針状部材のそれぞれの針状部材の構造物の表面と接触する一端の、複数の針状部材が配列される平面または曲面に垂直な面内の形状を丸くする。典型的には、液状物質遮断治具の複数の針状部材のそれぞれの針状部材の構造物の表面と接触する一端の、上記の移動方向を含む面内の形状を丸くする。こうすることで、構造物の表面に多少の凹凸があっても、液状物質遮断治具の複数の針状部材の一端を構造物の表面と接触させた状態で液状物質遮断治具を、針状部材の一端が凹凸に引っ掛かることなく構造物の表面に沿ってスムーズに移動させることができる。このためには、好適には、さらに、液状物質遮断治具の複数の針状部材のそれぞれの針状部材の構造物の表面に対する接触角度、より詳細には、移動方向と針状部材とのなす角度が鋭角、例えば３０°以上８５°以下、典型的には４０°以上８０°以下となるように選ばれる。
【００１４】
液状物質遮断治具の複数の針状部材は、超音波探傷を行う構造物の表面にその一端を接触させるが、このためには、典型的には、これらの針状部材の他端（構造物の表面と接触する一端と反対側の端）を手あるいは治具などで構造物側に押す。これに対して、これらの針状部材が、超音波探傷を行う構造物の表面に倣って自動的に移動してその一端が接触するように構成することもできる。このための一つの方法として、液状物質遮断治具の複数の針状部材のそれぞれの針状部材の他端に、水や空気などの流体を充填して膨らませた風船のような弾力性のある容器を接触させて設け、この容器により針状部材の他端に常時、長手方向の力（構造物側に押す力）を加えることができるように構成する方法がある。この場合、構造物の表面に凹凸があっても、流体を充填した容器の圧力により針状部材を構造物側に押す力が働くように容器の張り具合（流体の圧力）を調整する。こうすることで、液状物質遮断治具の複数の針状部材の一端を構造物の表面に接触させた状態でこの構造物に対して超音波探傷装置を移動させる場合、構造物の表面に凹凸があっても、針状部材が容器により常時、構造物側に押されるため、針状部材の一端は構造物の表面と接触し続け、液状物質が外部に抜けるおそれがない。すなわち、針状部材の先端が構造物の表面の凹部に差しかかった場合には、容器が収縮状態から少し膨張した状態に変化するが、針状部材が容器により構造物側に押される状況は変わらず、一方、針状部材の一端が構造物の表面の凸部に差しかかった場合には、容器が収縮状態からより強い収縮状態に変化し、針状部材が容器により構造物側に押される状況は変わらない。この場合、針状部材は一般に細く、他端の面積は小さいため、針状部材の他端に圧力をかけて長手方向に移動させるのに必要な力を発生させるためには圧力を大きくする必要があるが、針状部材の他端を液状物質の遮断に用いられる部分に比べて幅広に構成して他端の面積を大きくすることにより、圧力をあまり大きくしないでも針状部材を長手方向に移動させることができる。
【００１５】
構造物は超音波探傷を行う対象物である限り、特に限定されず、基本的にはどのようなものであってもよい。この場合、構造物の表面の超音波探傷を行う部位において、探触子を囲むように一つまたは二つ以上の液状物質遮断治具を接触させることにより液状物質である接触媒質を保持する空間を形成することができる。構造物の具体例を挙げると、鉄道のレール、ガスタンク、飛行機の翼などである。超音波探傷装置は、必要に応じて、構造物上を走行可能に構成される。接触媒質として用いられる液状物質は、特に限定されないが、例えば、ゲル、水、油、グリースなどである。
【００１６】
また、この発明は、
超音波探傷を行う構造物の表面に探触子を囲むように接触させることにより接触媒質として用いられる液状物質を保持する空間を形成するための液状物質遮断治具であって、
一つの平面または曲面内に互いに平行にかつ互いにほぼ密接して配列された複数の針状部材とこれらの針状部材を上記平面または曲面内に拘束するための拘束部材とを有し、上記複数の針状部材は上記拘束部材に対してその長手方向に移動可能かつ互いに移動可能に構成され、上記複数の針状部材の一端側が上記構造物の表面に接触することを特徴とする液状物質遮断治具である。
【００１７】
この液状物質遮断治具の発明においては、上記の超音波探傷装置の発明に関連して説明したことが成立する。
【００１８】
また、この発明は、
構造物の表面に接触させることにより液状物質を保持する空間を形成し、または、所定部位への液状物質の侵入を防止するための液状物質遮断治具を有し、
上記液状物質遮断治具は、一つの平面または曲面内に互いに平行にかつ互いにほぼ密接して配列された複数の針状部材とこれらの針状部材を上記平面または曲面内に拘束するための拘束部材とを有し、上記複数の針状部材は上記拘束部材に対してその長手方向に移動可能かつ互いに移動可能に構成され、上記複数の針状部材の一端側が上記構造物の表面に接触する機器である。
【００１９】
機器には、機械、器械、装置、器具等、あらゆるものが含まれ、超音波探傷装置はその一つである。
【００２０】
この機器の発明においては、その性質に反しない限り、上記の超音波探傷装置の発明に関連して説明したことが成立する。
【００２１】
また、この発明は、
構造物の表面に接触させることにより液状物質を保持する空間を形成し、または、所定部位への液状物質の侵入を防止するための液状物質遮断治具であって、
一つの平面または曲面内に互いに平行にかつ互いにほぼ密接して配列された複数の針状部材とこれらの針状部材を上記平面または曲面内に拘束するための拘束部材とを有し、上記複数の針状部材は前記拘束部材に対してその長手方向に移動可能かつ互いに移動可能に構成され、上記複数の針状部材の一端側が上記構造物の表面に接触することを特徴とする液状物質遮断治具である。
【００２２】
この液状物質遮断治具の発明においては、その性質に反しない限り、上記の超音波探傷装置に関連して説明したことが成立する。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、構造物の表面の形状に応じて、液状物質遮断治具の複数の針状部材のそれぞれを互いに独立に長手方向に移動させることにより針状部材の一端を構造物の表面に確実に接触させることができるので、液状物質を保持する空間を形成し、または、所定部位への液状物質の侵入を防止することができる。このため、例えば、超音波探傷を行う場合には、探触子と構造物との間から接触媒質が抜けてしまうのを防止することができ、探触子と構造物との間に確実に接触媒質を保持することができ、ひいては探触子と構造物との間の超音波の伝播を良好に行うことができる。超音波探傷装置においては、探触子の構成にかかわらず、上記のような効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の第１の実施の形態による超音波探傷装置を示す正面図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態による超音波探傷装置を示す左側面図である。
【図３】この発明の第１の実施の形態による超音波探傷装置を示す右側面図である。
【図４】この発明の第１の実施の形態による超音波探傷装置を示す上面図である。
【図５】この発明の第１の実施の形態による超音波探傷装置を示す底面図である。
【図６】この発明の第１の実施の形態による超音波探傷装置の接触媒質遮断治具を備えた探触子組立体を拡大して示す平面図である。
【図７】この発明の第１の実施の形態による超音波探傷装置の接触媒質遮断治具を備えた探触子組立体を拡大して示す側面図である。
【図８】この発明の第１の実施の形態による超音波探傷装置の接触媒質遮断治具を備えた探触子組立体を拡大して示す正面図である。
【図９】この発明の第１の実施の形態による超音波探傷装置の探触子組立体の接触媒質遮断治具を構成する１本の針状部材を示す平面図、側面図および断面図である。
【図１０】この発明の第１の実施の形態による超音波探傷装置の接触媒質遮断治具を備えていない探触子組立体を拡大して示す平面図である。
【図１１】この発明の第１の実施の形態による超音波探傷装置によりレールの横裂探傷を行う方法を説明するための平面図である。
【図１２】この発明の第１の実施の形態による超音波探傷装置によりレールの横裂探傷を行う方法を説明するための側面図である。
【図１３】この発明の第１の実施の形態による超音波探傷装置によりレールの横裂探傷を行う方法を説明するための側面図である。
【図１４】この発明の第１の実施の形態による超音波探傷装置によりレールの横裂探傷を行う方法を説明するための断面図である。
【図１５】この発明の第１の実施の形態による超音波探傷装置の製作例を示す図面代用写真である。
【図１６】この発明の第１の実施の形態による超音波探傷装置の製作例を示す図面代用写真である。
【図１７】この発明の第２の実施の形態による超音波探傷装置の探触子組立体の接触媒質遮断治具を構成する１本の針状部材を示す平面図、側面図および断面図である。
【図１８】この発明の第２の実施の形態による超音波探傷装置の探触子組立体の接触媒質遮断治具を構成する複数の針状部材を示す断面図である。
【図１９】この発明の第３の実施の形態による超音波探傷装置の接触媒質遮断治具を備えた探触子組立体を示す平面図である。
【図２０】この発明の第３の実施の形態による超音波探傷装置の接触媒質遮断治具を備えた探触子組立体を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、発明を実施するための形態（以下「実施の形態」という。）について説明する。
【００２６】
〈第１の実施の形態〉
［超音波探傷装置］
この超音波探傷装置は鉄道のレールの横裂探査に用いられるものである。
【００２７】
図１〜図５はこの超音波探傷装置を示す。ここで、図１は正面図、図２は左側面図、図３は右側面図、図４は上面図、図５は底面図である。
【００２８】
図１〜図５に示すように、超音波探傷装置は、ほぼ長方形の外形を有するフレーム１０と、このフレーム１０の長手方向に平行な両側面にこのフレーム１０に対して垂直にそれぞれ取り付けられた支持板２０、３０と、これらの支持板２０、３０にこれらの支持板２０、３０に対して垂直方向（水平方向に相当する）に移動可能に取り付けられた探触子（プローブ）組立体４０、５０と、フレーム１０の四隅に取り付けられた合計四つのガイドローラー６１〜６４およびフレーム１０の前後に一対ずつ取り付けられた合計四つの基準ローラー７１〜７４とを有する。ガイドローラー６１〜６４および基準ローラー７１〜７４はフレーム１０の長手方向の中心線に関して対称に配置されている。図１、図４および図５に、この超音波探傷装置が設置されて横裂探傷が行われるレールＲの形状を一点鎖線で示す。ガイドローラー６１〜６４のうちガイドローラー６１、６３はレールＲの一方の頭側面（通常は内側頭側面）に、ガイドローラー６２、６４はレールＲの他方の頭側面（通常は外側頭側面）に接触する。また、基準ローラー７１〜７４はレールＲの頭頂面に接触する。
【００２９】
フレーム１０の四隅の近傍にこのフレーム１０を垂直に貫通して４本の軸８１〜８４が取り付けられている。これらの軸８１〜８４の下部に、これらの軸８１〜８４の周りに回転可能にガイドローラー６１〜６４がそれぞれ取り付けられている。
【００３０】
フレーム１０の前部および後部にはそれぞれ長方形の平面形状を有する凹部１１、１２がフレーム１０の長手方向の中心線に関して対称に設けられており、凹部１１に前方の一対の基準ローラー７１、７２が収容され、凹部１２に後方の一対の基準ローラー７３、７４が収容されている。凹部１１の、フレーム１０の長手方向に平行な二つの辺の近傍の下部にはフレーム１０に対して垂直下方に延びる支持板９１、９２がフレーム１０と一体に設けられている。同様に、凹部１２の、フレーム１０の長手方向に平行な二つの辺の近傍の下部にもフレーム１０に対して垂直下方に延びる支持板９３、９４がフレーム１０と一体に設けられている。支持板９１、９２にはこれらの支持板９１、９２に垂直な直線上に貫通孔が設けられており、これらの貫通孔を貫通して軸９５が取り付けられている。基準ローラー７１、７２はこの軸９５に通されており、この軸９５の周りに回転可能になっている。同様に、支持板９３、９４にはこれらの支持板９３、９４に垂直な直線上に貫通孔が設けられており、これらの貫通孔を貫通して軸９６が取り付けられている。基準ローラー７３、７４はこの軸９６に通されており、この軸９６の周りに回転可能になっている。図示は省略するが、基準ローラー７１、７２は軸９５に対して球軸受で支持され、基準ローラー７３、７４も軸９６に対して球軸受で支持されている。このため、レールＲの頭頂面が水平面に対して傾斜していても、これらの基準ローラー７１〜７４の外周面がレールＲの頭頂面に倣い、確実に接触することができるようになっている。フレーム１０の中央部にはフレーム１０より一回り小さい長方形の開口１３が設けられており、超音波探傷装置をレールＲ上に設置したときにこの開口１３を通してレールＲを見ることができるようになっている。
【００３１】
支持板２０、３０の上部は、前後２箇所でフレーム１０の長手方向に垂直な方向に延びる軸１０１、１０２により互いに連結されている。これらの軸１０１、１０２の上部には、フレーム１０の長手方向の中心軸上に取っ手１０３が取り付けられている。この取っ手１０３は超音波探傷装置を手で持って持ち上げる際に用いられる。
【００３２】
図２および図３に示すように、支持板２０、３０は全体として逆Ｌ字状の形状を有し、上部２０ａ、３０ａに対して下部２０ｂ、３０ｂの幅が狭くなっている。支持板２０の下部２０ｂには、上下方向に２本の軸２１、２２が下部２０ｂに対して外側に突出して垂直に取り付けられている。同様に、支持板３０の下部３０ｂにも上下方向に２本の軸３１、３２が下部３０ｂに対して外側に突出して垂直に取り付けられている。軸２１と軸３１とは中心線が同一直線上にあり、軸２２と軸３２とは同じく中心線が同一直線上にある。軸２１、２２にはこれらの軸２１、２２に沿ってスライド可能にスライド部材２３が取り付けられている。同様に、軸３１、３２にはこれらの軸３１、３２に沿ってスライド可能にスライド部材３３が取り付けられている。軸２１、２２の一端には軸２１、２２より少し直径が大きい鍔２１ａ、２２ａが設けられている。軸２１、２２にはこれらの鍔２１ａ、２２ａとスライド部材２３との間に、自然長より圧縮されたコイルスプリング２４、２５が両端が固定された状態で取り付けられている。これらのコイルスプリング２４、２５により、スライド部材２３は常時、鍔２１ａ、２２ａと反対側に押されている。スライド部材２３は、図示省略した機構により、コイルスプリング２４、２５が縮んだ状態でロックすることができるようになっている。同様に、軸３１、３２の一端には軸３１、３２より少し直径が大きい鍔３１ａ、３２ａが設けられている。軸３１、３２にはこれらの鍔３１ａ、３２ａとスライド部材３３との間に、自然長より圧縮されたコイルスプリング３４、３５が両端が固定された状態で取り付けられている。これらのコイルスプリング３４、３５により、スライド部材３３は常時、鍔３１ａ、３２ａと反対側に押されている。スライド部材３３は、図示省略した機構により、コイルスプリング３４、３５が縮んだ状態でロックすることができるようになっている。スライド部材２３の外面には取っ手２６が取り付けられている。この取っ手２６は、手で持ってスライド部材２３を軸２１、２２上で移動させるためのものである。同様に、スライド部材３３の外面には取っ手３６が取り付けられている。この取っ手３６は、手で持ってスライド部材３３を軸３１、３２上で移動させるためのものである。
【００３３】
スライド部材２３の前方の側面に探触子組立体４０が取り付けられている。また、スライド部材３３の前方の側面に探触子組立体５０が取り付けられている。ここでは、探触子組立体４０の探触子４２０は受信用探触子、探触子組立体５０の探触子５２０は送信用探触子として用いられる。
【００３４】
図６〜図８は探触子組立体４０の詳細を示し、図６は平面図、図７は右側面図、図８は正面図である。図６〜図８に示すように、探触子組立体４０は、支持部材４１０と、この支持部材４１０に取り付けられた探触子４２０と、接触媒質遮断治具４３０、４４０とを有する。支持部材４１０は、鉛直面内にあり上下方向に細長い平板部４１１とこの平板部４１１に対して所定角度、例えば９５°〜１２０°傾斜し、鉛直面内にある枠体部４１２とを有する。探触子組立体４０は、支持部材４１０の平板部４１１がスライド部材２３の前方の側面に固定されることによりスライド部材２３に取り付けられている。
【００３５】
接触媒質遮断治具４３０は、ほぼ鉛直面内に配列され、ほぼ水平方向に延びる複数の針状部材４３１とこれらの針状部材４３１を鉛直面内に拘束するための拘束部材４３２、４３３とを有する。接触媒質遮断治具４４０は、ほぼ鉛直面内に配列され、ほぼ水平方向に延びる複数の針状部材４４１とこれらの針状部材４４１を鉛直面内に拘束するための拘束部材４４２、４４３とを有する。接触媒質遮断治具４３０、４４０の詳細については後述する。
【００３６】
探触子４２０は探触子ホルダー４５０に保持されている。探触子ホルダー４５０は、図示省略した機構により、支持部材４１０の枠体部４１２に対して上下方向および左右方向に一定の範囲内で移動可能に支持されている。探触子ホルダー４５０の先端には長方形の平板４５１が取り付けられている。この平板４５１の鉛直方向の両長辺に沿ってこの平板４５１に垂直に支柱部４５２、４５３が取り付けられている。これらの支柱部４５２、４５３の前面４５２ａ、４５３ａは平板４５１に対して所定角度、例えば１０°傾斜した平面上に位置しており、支柱部４５２の方が支柱部４５３より長くなっている。支柱部４５２、４５３の間の空間に前方に凸の状態で湾曲したシュー４５４が設けられており、その裏側に鉛直方向に長く延びた探触子４２０の先端が接触している。探触子４２０は複数の超音波振動子が鉛直方向に配列されたアレイ型探触子である。支柱部４５２、４５３の下面には、これらの支柱部４５２、４５３およびシュー４５４を覆う大きさの下部カバー４５５が取り付けられている。支柱部４５２、４５３の上面には、これらの支柱部４５２、４５３およびシュー４５４を覆い、さらに前方に張り出した上部カバー４５６（図６では一点鎖線で示されている）が取り付けられている。上部カバー４５６の先端は支柱部４５２、４５３の前面４５２ａ、４５３ａと平行になっており、探触子組立体４０をレールＲの頭側面（内側頭側面）に接触させたとき、上部カバー４５６の先端がレールＲに平行になり、かつレールＲの頭頂面の途中まで覆うようになっている。上部カバー４５６には接触媒質を外部から注入するための注入孔４５６ａが設けられている。注入孔４５６ａはシュー４５４に近い位置に設けられており、この注入孔４５６ａから注入される接触媒質がレールＲの頭頂面からシュー４５４にかかった部位に供給されるようになっている。
【００３７】
支柱部４５２の外面には平板４３３ａが取り付けられている。平板４３３ａの外側にはさらに、この平板４３３ａとほぼ同じ大きさの平板４３３ｂが取り付けられている。これらの平板４３３ａ、４３３ｂにより拘束部材４３３が構成されている。平板４３３ｂの平板４３３ａと対向する面には、平板４３３ｂの鉛直方向の両端部を除いた部分に針状部材４３１の太さより少し大きい深さの長方形の凹部が設けられており、この凹部に複数の針状部材４３１が収容され、この凹部以外の部分の平板４３３ｂと平板４３３ａとが接触していることにより、これらの平板４３３ａ、４３３ｂの間に挟まれた状態で複数の針状部材４３１が互いに平行にかつ互いにほぼ接触した状態で設けられている。平板４３３ａ、４３３ｂの間に挟まれた複数の針状部材４３１は平板４３３ａ、４３３ｂに対してその長手方向に移動することができるとともに、互いに平行に独立に移動することができるようになっている。支持部材４１０の平板部４１１の内面にテーパの付いた板４３２ａが固定され、この板４３２ａの外側にこの板４３２ａとほぼ同じ大きさの平板４３２ｂが取り付けられている。これらの板４３２ａおよび平板４３２ｂにより拘束部材４３２が構成されている。板４３２ａの平板４３２ｂと対向する面には、板４３２ａの鉛直方向の両端部を除いた部分に針状部材４３１の太さより少し大きい深さの長方形の凹部が設けられており、この凹部に複数の針状部材４３１が収容され、この凹部以外の部分の板４３２ａと平板４３２ｂとが接触していることにより、これらの板４３２ａおよび平板４３２ｂの間に挟まれた状態で複数の針状部材４３１が互いに平行にかつ互いにほぼ接触した状態で設けられている。板４３２ａおよび平板４３２ｂの間に挟まれた複数の針状部材４３１は板４３２ａおよび平板４３２ｂに対してその長手方向に移動することができるとともに、互いに平行に独立に移動することができるようになっている。このように、複数の針状部材４３１は、拘束部材４３２、４３３により互いに離れた２箇所で保持されているため、安定に保持することができ、その状態で長手方向に安定に移動させることができる。これらの複数の針状部材４３１は、支持部材４１０の枠体部４１２のうち平板部４１１に近接する部分に設けられた鉛直方向に長い孔４１２ａを貫通して設けられており、この孔４１２ａを通ってその長手方向に移動することができるようになっている。
【００３８】
支柱部４５３の外面には平板４４３ａが取り付けられている。平板４４３ａの外側にはさらに、この平板４４３ａとほぼ同じ大きさの平板４４３ｂが取り付けられている。これらの平板４４３ａ、４４３ｂにより拘束部材４４３が構成されている。平板４４３ｂの平板４４３ａと対向する面には、平板４４３ｂの鉛直方向の両端部を除いた部分に針状部材４４１の太さより少し大きい深さの長方形の凹部が設けられており、この凹部に複数の針状部材４４１が収容され、この凹部以外の部分の平板４４３ｂと平板４４３ａとが接触していることにより、これらの平板４４３ａ、４４３ｂの間に挟まれた状態で複数の針状部材４４１が互いに平行にかつ互いにほぼ接触した状態で設けられている。平板４４３ａ、４４３ｂの間に挟まれた複数の針状部材４４１は平板４４３ａ、４４３ｂに対してその長手方向に移動することができるとともに、互いに平行に独立に移動することができるようになっている。支持部材４１０の枠体部４１２の末端に平板４４２ａが固定され、この平板４４２ａの外側にこの平板４４２ａとほぼ同じ大きさの平板４４２ｂが取り付けられている。これらの平板４４２ａ、４４２ｂにより拘束部材４４２が構成されている。平板４４２ｂの平板４４２ａと対向する面には、平板４４２ｂの鉛直方向の両端部を除いた部分に針状部材４４１の太さより少し大きい深さの長方形の凹部が設けられており、この凹部に複数の針状部材４４１が収容され、この凹部以外の部分の平板４４２ｂと平板４４２ａとが接触していることにより、これらの平板４４２ａ、４４２ｂの間に挟まれた状態で複数の針状部材４４１が互いに平行にかつ互いにほぼ接触した状態で設けられている。平板４４２ａ、４４２ｂの間に挟まれた複数の針状部材４４１は平板４４２ａ、４４２ｂに対してその長手方向に移動することができるとともに、互いに平行に独立に移動することができるようになっている。このように、複数の針状部材４４１は、拘束部材４４２、４４３により互いに離れた２箇所で保持されているため、安定に保持することができ、その状態で長手方向に安定に移動させることができる。
【００３９】
針状部材４３１の詳細について説明する。針状部材４４１も針状部材４３１と同様な構成を有する。
【００４０】
図９Ａ、ＢおよびＣは針状部材４３１を示し、図９Ａは平面図、図９Ｂは側面図、図９Ｃは図９ＡのＣ−Ｃ線に沿っての断面図である。図９Ａ、ＢおよびＣに示すように、針状部材４３１は横断面形状が正方形の直線部４３１ａと先端部４３１ｂと後端部４３１ｃとからなり、直線部４３１ａ、先端部４３１ｂおよび後端部４３１ｃとも同じ厚さである。先端部４３１ｂは、平面的に見ると直線部４３１ａから一側面を共有したまま幅が直線的に狭くなり、一定の幅となった後、末端がほぼ半円形の形状となっている。後端部４３１ｃは、平面的に見ると直線部４３１ａから一側面を共有したまま幅が段階的に広くなっている。接触媒質遮断治具４３０においては、図９Ａに示す状態の針状部材４３１が必要な本数重ねられ、鉛直面内に配列されている。
【００４１】
次に、探触子組立体５０について説明する。図１０に示すように、探触子組立体５０は、接触媒質遮断治具および上部カバーが設けられていないことを除いて、探触子組立体４０と同様な構成を有する。すなわち、探触子組立体５０は、支持部材５１０と、この支持部材５１０に取り付けられた探触子５２０とを有する。支持部材５１０は、鉛直面内にあり上下方向に細長い平板部５１１とこの平板部５１１に対して所定角度、例えば９５°〜１２０°傾斜し、鉛直面内にある枠体部５１２とを有する。探触子組立体５０は、支持部材５１０の平板部５１１がスライド部材３３の後方の側面に固定されることによりスライド部材３３に取り付けられている。探触子５２０は探触子ホルダー５５０に保持されている。探触子５２０は複数の超音波振動子が鉛直方向に配列されたアレイ型探触子である。探触子ホルダー５５０は、図示省略した機構により、支持部材５１０の枠体部５１２に対して上下方向および左右方向に一定の範囲内で移動可能に支持されている。探触子ホルダー５５０の先端には長方形の平板５５１が取り付けられている。この平板５５１の鉛直方向の両長辺に沿ってこの平板５５１に垂直に支柱部５５２、５５３が取り付けられている。これらの支柱部５５２、５５３の前面５５２ａ、５５３ａは平板５５１に対して所定角度、例えば１０°傾斜した平面上に位置しており、支柱部５５２の方が支柱部５５３より長くなっている。支柱部５５２、５５３の間の空間に前方に凸の状態で湾曲したシュー５５４が設けられており、その裏側に鉛直方向に長く延びた探触子５２０の先端が接触している。探触子組立体５０の上記以外の構成は探触子組立体４０と同様である。
【００４２】
この超音波探傷装置においては、レールＲに対して斜角探傷を行うため、平面的に見たとき、探触子組立体４０の探触子４２０の先端のシュー４５４の中心と探触子組立体５０の探触子５２０の先端のシュー５５４の中心とを結ぶ直線がフレーム１０の長手方向の中心線と所定の角度、例えば４５°をなすように、探触子組立体４０、５０の取り付け位置が決められている。探触子組立体５０の探触子５２０から発生され、シュー５５４から出た超音波はレールＲの一方の頭側面に入射し、レールＲを透過した後、探触子組立体４０のシュー４５４を介して探触子４２０に入射し、検出される。
【００４３】
この超音波探傷装置の各部の材質および寸法は必要に応じて選ばれる。例えば、フレーム１０はステンレス鋼からなり、全長２００ｍｍ、幅１３０ｍｍである。基準ローラー９１、９２と基準ローラー９３、９４との間隔は１７０ｍｍである。探触子組立体４０、５０の探触子４２０、５２０の寸法は、高さ４８ｍｍ、幅１４ｍｍ、奥行３０ｍｍである。接触媒質遮断治具４３０の針状部材４３１は機械構造用炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）からなり、各部の寸法は、全長８４ｍｍ、直線部４３１ａは長さ７４ｍｍ、断面寸法１ｍｍ×１ｍｍ、先端部４３１ｂは長さ６ｍｍ、断面寸法０．５ｍｍ×１ｍｍ、後端部４３１ｃは長さ４ｍｍ、断面寸法１ｍｍ×４ｍｍである。探触子４２０、５２０を取り付けていない状態のこの超音波探傷装置の総重量は例えば約３ｋｇである。
【００４４】
［超音波探傷装置の使用方法］
この超音波探傷装置を用いてレールＲの横裂探傷を行う方法について説明する。横裂探傷は斜角探傷により行う。
【００４５】
まず、図１〜図５に示すように、検査者が取っ手１０３を手で持って超音波探傷装置を持ち上げ、横裂探傷を行うレールＲ上に降ろし、基準ローラー７１〜７４をレールＲの頭頂面に載せるとともに、ガイドローラー６１、６３をレールＲの内側頭側面に接触させ、ガイドローラー６２、６４をレールＲの外側頭側面に接触させる。この状態では、スライド部材２３はコイルスプリング２４、２５が縮んだ状態でロックされており、同様に、スライド部材３３はコイルスプリング３４、３５が縮んだ状態でロックされており、従ってそれぞれスライド部材２３、３３に取り付けられた探触子組立体４０、５０はレールＲの頭側面から離れている。また、接触媒質遮断治具４３０、４４０の針状部材４３１、４４１はレールＲの頭側面に当たらないように後方に移動している。
【００４６】
次に、スライド部材２３、３３のロックを解除し、探触子組立体４０、５０をレールＲの頭部に向かって移動させ、探触子４２０、５２０の先端のシュー４５４、５５４をそれぞれレールＲの内側頭側面および外側頭側面に接触させる。この状態の超音波探傷装置の探触子組立体４０、５０およびレールＲを図１１に示す。図１１中、探触子組立体４０のシュー４５４の中心と探触子組立体５０のシュー５５４の中心とを結ぶ直線を一点鎖線で示す。
【００４７】
次に、探触子組立体４０の接触媒質遮断治具４３０、４４０の針状部材４３１、４４１の後端部４３１ｃ、４４１ｃを手の指などで押すことにより、針状部材４３１、４４１の先端部４３１ｂ、４４１ｂをレールＲの内側頭側面に接触させる。ここで、先端部４３１ｂ、４４１ｂをレールＲの内側頭側面に接触させる針状部材４３１、４４１は、最低限、レールＲの内側頭側面に対向するものだけで足りる。このとき、レールＲの内側頭側面の状況によって、鉛直面内に配列された針状部材４３１、４４１の移動距離が異なる。例えば、図１２はレールＲの内側頭側面に片減り部が発生していない状態を示す。この場合、針状部材４４１の先端部４４１ｂをレールＲの内側頭側面に接触させるために必要な針状部材４４１の移動距離は、レールＲの内側頭側面の最上部に対向する一部の針状部材４４１を除いて小さくて済む。一方、図１３はレールＲの内側頭側面に大きな片減り部が発生している状態を示す。この場合、針状部材４４１の先端部４４１ｂをレールＲの内側頭側面に接触させるために必要な針状部材４４１の移動距離は、レールＲの内側頭側面の上部に対向する針状部材４４１が特に大きい。
【００４８】
次に、上述のようにして接触媒質遮断治具４３０、４４０をレールＲの内側頭側面にセットした後、上部カバー４５６の注入孔４５６ａから液状の接触媒質を注入する。このとき、接触媒質は、探触子組立体４０の先端、より詳細には支柱部４５２、４５３、シュー４５４、拘束部材４３３の平板４３３ａおよび拘束部材４４３の平板４４３ａと、接触媒質遮断治具４３０の針状部材４３１による鉛直面内の遮断壁と、接触媒質遮断治具４４０の針状部材４４１による鉛直面内の遮断壁と、レールＲの内側頭側面とにより囲まれた空間に注入されるが、レールＲに沿う方向には針状部材４３１による鉛直面内の遮断壁および針状部材４４１による鉛直面内の遮断壁が存在するため、接触媒質がレールＲに沿う方向に抜けるのを防止することができ、この空間を埋めることができる。このため、接触媒質は、少なくともレールＲの内側頭側面と探触子４２０の先端のシュー４５４との間に確実に保持される。
【００４９】
一方、探触子組立体５０の探触子５２０のシュー５５４とレールＲの外側頭側面との間には従来と同様に接触媒質を注入する。
【００５０】
以上により、横裂探傷を行う準備ができたので、送信用探触子として用いられる探触子５２０から超音波を発射する。図１１に示すように、探触子５２０から発射された超音波はシュー５５４を透過して接触媒質を介してレールＲの外側頭側面に入射し、レールＲの頭部を透過した後、レールＲの内側頭側面から出て接触媒質を透過し、さらにシュー４５４を透過して受信用探触子として用いられる探触子４２０に入射し、検出される。このときのレールＲの内部の超音波の様子を図１４に示す。図１４中、符号ＵＷは超音波を示す。図１４に示すように、探触子５２０から発射された超音波ＵＷは横裂ＴＣ（平面図は図１１を参照）を通過しない場合には直進し、探触子４２０に入射するが、横裂ＴＣに当たると反射散乱されるため、探触子４２０に入射しない。探触子４２０による超音波ＵＷの検出状況により横裂ＴＣの深さや形状を調べることができる。
【００５１】
最初にレールＲの横裂探傷を行った場所の近隣で横裂探傷を行う場合には、探触子組立体４０、５０をレールＲの頭側面に接触させたまま、取っ手１０３を手で持ち、ガイドローラー６１〜６４および基準ローラー９１〜９４をレールＲの頭側面および頭頂面に沿って回転させながら超音波探傷装置をレールＲ上を図１１中、右側に移動させる。そして、その場所で上述と同様にして横裂探傷を行う。超音波探傷装置の移動の際、針状部材４３１、４４１はレールＲに対して鋭角をなし、しかも針状部材４３１、４４１の先端部４３１ｂ、４４１ｂが超音波探傷装置の移動方向を含む面内で丸くなっており、さらに針状部材４３１、４４１はある程度の弾性を有することにより、レールＲの内側頭側面に多少の凹凸があっても針状部材４３１、４４１に損傷を与えることなく、超音波探傷装置をレールＲ上をスムーズに移動させることができる。また、超音波探傷装置をレールＲ上を移動させながら横裂探傷を連続的に行うこともできる。この場合、接触媒質は、超音波探傷装置の移動中に上部カバー４５６の注入孔４５６ａから、支柱部４５２、４５３、シュー４５４、拘束部材４３３の平板４３３ａおよび拘束部材４４３の平板４４３ａと、接触媒質遮断治具４３０の針状部材４３１による鉛直面内の遮断壁と、接触媒質遮断治具４４０の針状部材４４１による鉛直面内の遮断壁と、レールＲの内側頭側面とにより囲まれた空間に連続的に供給するが、接触媒質の粘性が高い場合に、この空間から盛り上がってしまい、最終的には上部から漏れだしてしまうおそれがあるが、この空間の上部に上部カバー４５６が設けられていることにより、接触媒質がこの空間の上部から漏れだすのを防止することができる。
【００５２】
以上のようにして横裂探傷を行った後、探触子組立体４０、５０の取っ手２６、３６を手で持って探触子組立体４０、５０をレールＲから離し、取っ手１０３を手で持って超音波探傷装置を持ち上げてレールＲから取り外す。
【００５３】
［超音波探傷装置の実施例］
実際に製作された超音波探傷装置の一例を図１５および図１６に示す。図１５は実際のレールの一部の上に超音波探傷装置を設置した状態の写真、図１６は探触子組立体４０を前方から見た写真を示す。
【００５４】
以上のように、この第１の実施の形態によれば、レールＲの片減りが生じる側の内側頭側面に探触子４２０を接触させる探触子組立体４０に接触媒質遮断治具４３０、４４０を設けているので、レールＲの内側頭側面に片減り部が発生しても、接触媒質遮断治具４３０、４４０の鉛直面内に隙間なく積層された針状部材４３１、４４１を長手方向に移動させてそれらの先端部４３１ｂ、４４１ｂをレールＲの内側頭側面に接触させることにより、片減り部が発生したレールＲの内側頭側面に倣って針状部材４３１、４４１による遮断壁を形成することができる。このため、上部カバー４５６の注入孔４５６ａから注入される接触媒質がレールＲに沿う方向に抜け出るのを効果的に防止することができ、少なくともレールＲの内側頭側面と探触子４２０の先端のシュー４５４との間に接触媒質を確実に保持することができる。この結果、探触子４２０とレールＲの内側頭側面との間の超音波の伝播を良好に行うことができる。探触子５２０と片減りが生じないレールＲの外側頭側面との間に接触媒質を保持することは容易であるので、探触子５２０とレールＲの外側頭側面との間の超音波の伝播は良好に行うことができる。これによって、横裂探傷を支障なく行うことができる。
【００５５】
〈第２の実施の形態〉
［超音波探傷装置］
【００５６】
第２の実施の形態による超音波探傷装置は、接触媒質遮断治具４３０、４４０の針状部材４３１、４４１が異なることを除いて、第１の実施の形態による超音波探傷装置と同様な構成を有する。
【００５７】
図１７Ａ、ＢおよびＣはこの超音波探傷装置の接触媒質遮断治具４３０の針状部材４３１を示し、図１７Ａは平面図、図１７Ｂは側面図、図１７Ｃは図１７ＡのＣ−Ｃ線に沿っての断面図である。接触媒質遮断治具４４０の針状部材４４１も針状部材４３１と同様である。図１７Ａ、ＢおよびＣに示すように、針状部材４３１は、横断面形状がＴ字状の直線部４３１ａと末端が丸くなった先端部４３１ｂと幅広の後端部４３１ｃとからなる。
【００５８】
接触媒質遮断治具４３０においては、図１７Ａ、ＢおよびＣに示すＴ字状の横断面形状を有する針状部材４３１が一平面内に上下が互い違いになり、かつ互いに重なるように配列される。図１８にその様子を示す。
【００５９】
［超音波探傷装置の使用方法］
この超音波探傷装置を用いてレールＲの横裂探傷を行う方法は第１の実施の形態と同様である。
【００６０】
この第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様な利点を得ることができる。
【００６１】
〈第３の実施の形態〉
［超音波探傷装置］
【００６２】
第３の実施の形態による超音波探傷装置は、レールＲの内側頭側面に対する接触媒質遮断治具４３０、４４０の針状部材４３１、４４１の移動を手動ではなく自動的に行うことを除いて、第１の実施の形態による超音波探傷装置と同様な構成を有する。
【００６３】
図１９および図２０に示すように、拘束部材４３２の端面に偏平な直方体状のケース６００が取り付けられている。ケース６００の内部の、針状部材４３１の幅広の後端部４３１ｃの端面とケース６００の壁との間の偏平な直方体状の空間には、ビニールなどのフレキシブルな材料により形成された偏平な風船状の容器６０１が収納されている。容器６０１は水や空気などの流体が充填されて十分に膨らんで張った状態にあり、容器６０１がフレキシブルであり弾性を有することによりケース６００の内壁および針状部材４３１の幅広の後端部４３１ｃの端面に接触して圧力を掛けている。この状態では、針状部材４３１の後端部４３１ｃの端面を押す力が加わっている。この場合、針状部材４３１の先端部４３１ｂに針状部材４３１を押し戻す力が加わったときには、容器６０１に対し針状部材４３１の後端部４３１ｃにより力が加わるが、その力の大きさに応じてその部分の容器６０１が凹む。このとき、容器６０１は弾性を有するため、元の形状に復帰しようとして針状部材４３１の後端部４３１ｃに押し返す力を加える。
【００６４】
拘束部材４４２の端面にも偏平な直方体状のケース７００が取り付けられている。ケース７００の内部の、針状部材４４１の幅広の後端部４４１ｃの端面とケース６００の壁との間の偏平な直方体状の空間には、ビニールなどのフレキシブルな材料により形成された偏平な風船状の容器７０１が収納されている。容器７０１は水や空気などの流体が充填されて十分に膨らんで張った状態にあり、容器７０１がフレキシブルであり弾性を有することによりケース７００の内壁および針状部材４４１の幅広の後端部４４１ｃの端面に接触して圧力を掛けている。この状態では、針状部材４４１の後端部４４１ｃの端面を押す力が加わっている。この場合、針状部材４４１の先端部４４１ｂに針状部材４４１を押し戻す力が加わったときには、容器７０１に対し針状部材４４１の後端部４４１ｃにより力が加わるが、その力の大きさに応じてその部分の容器７０１が凹む。このとき、容器７０１は弾性を有するため、元の形状に復帰しようとして針状部材４４１の後端部４４１ｃに押し返す力を加える。図２０には、複数本の針状部材４４１の後端部４４１ｃにより容器７０１が変形している様子が示されている。
【００６５】
以上のように、流体が充填された容器６０１が収納されたケース６００および流体が充填された容器７０１が収納されたケース７００がそれぞれ拘束部材４３２、４４２に取り付けられていることにより、接触媒質遮断治具４３０、４４０の針状部材４３１、４４１の先端部４３１ｂ、４４１ｂを自動的にレールＲの頭部の側面の形状に倣って接触させることができる。超音波探傷装置をレールＲ上を移動させる際にも同様である。
【００６６】
この第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様な利点を得ることができるほか、接触媒質遮断治具４３０、４４０の針状部材４３１、４４１の後端部４３１ｃ、４４１ｃを手の指などで押さないでも、針状部材４３１、４４１の先端部４３１ｂ、４４１ｂを自動的にレールＲの頭部の側面の形状に倣って接触させることができ、ひいては横裂探傷に要する時間の短縮を図ることができるという利点を得ることができる。
【００６７】
以上、この発明の実施の形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施の形態において挙げた数値、構造、構成、機能、材料などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値、構造、構成、機能、材料などを用いてもよい。
【００６８】
例えば、上述の第１〜第３の実施の形態においては、探触子組立体４０にのみ接触媒質遮断治具４３０、４４０が設けられているが、探触子組立体５０にも同様な接触媒質遮断治具を設けてもよい。これは、例えば、使用済みのレールＲを逆向きに設置して再利用する場合、片減りが生じた内側頭側面が外側頭側面となるため、レールＲを使用し続けて内側頭側面に片減りが生じると、両頭側面とも片減りが生じた状態となることから、このような状態でレールＲの横裂探傷を行う場合に有効である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…フレーム、１１、１２…凹部、１３…開口、２０、３０…支持板、２３、３３…スライド部材、４０、５０…探触子組立体、６１〜６４…ガイドローラー、７１〜７４…基準ローラー、８１〜８４…軸、９１〜９４…支持板、９５、９６…軸、１０３…取っ手、４１０、５１０…支持部材、４１１、５１１…平板部、４１２、５１２…枠体部、４２０、５２０…探触子、４３０、４４０…接触媒質遮断治具、４３１、４４１…針状部材、４３１ａ、４４１ａ…直線部、４３１ｂ、４４１ｂ…先端部、４３１ｃ、４４１ｃ…後端部、４３２、４３３、４４２、４４３…拘束部材、４５０、５５０…探触子ホルダー、Ｒ…レール
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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