(57)【要約】【課題】打音検査装置（ハンマーヘッド部）の下向き又は上向き状態の別を判別してハンマーヘッド部の向きに影響されることなく常に適正な状態で打音検査をすると共に、電磁ソレノイド装置内へ埃が侵入することを防止する。【解決手段】コイルを巻回した電磁コイル６と、電磁コイル６を収容する筒状の電磁路ヨーク５とから成る電磁ソレノイド部２と、一端にハンマーヘッド部１４を、他端にハンマーヘッド部１４を引き戻す弾性部材１３を具備した、磁性を有する可動プランジャー部３と、電磁ソレノイド部２に接続される有底筒状の部材であり、可動プランジャー部３の位置を確認する位置計測窓２２を設けた調整部４と、を備えた装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを巻回した電磁コイル（６）と、該電磁コイル（６）を収容する筒状体の電磁路ヨーク（５）とから成る電磁ソレノイド部（２）と、
一端にハンマーヘッド部（１４）を、他端に該ハンマーヘッド部（１４）を引き戻す弾性部材（１３）を具備した、磁性を有する可動プランジャー部（３）と、
前記電磁ソレノイド部（２）に接続される有底筒状の部材であり、前記可動プランジャー部（３）の位置を確認する位置計測窓（２２）を設けた調整部（４）と、を備えた、ことを特徴とするソレノイド型電磁ハンマー。
【請求項２】
コイルを巻回した電磁コイル（６）と、該電磁コイル（６）を収容する筒状の電磁路ヨーク（５）とから成る電磁ソレノイド部（２）と、
一端にハンマーヘッド部（１４）を、他端に該ハンマーヘッド部（１４）を引き戻す弾性部材（１３）を具備した、磁性を有する可動プランジャー部（３）と、
前記電磁ソレノイド部（２）に接続される有底筒状の部材であり、前記可動プランジャー部（３）が往復動する際に、前記電磁ソレノイド部（２）内で変化する内圧を調整する逆止弁（１７）を有する調整部（４）と、を備えた、ことを特徴とするソレノイド型電磁ハンマー。
【請求項３】
前記可動プランジャー部（３）は、
磁性を有する円筒形プランジャー（１２）内に、一端にハンマーヘッド部（１４）を、他端に該ハンマーヘッド部（１４）を引き戻す弾性部材（１３）が内挿され、
更に該円筒形プランジャー（１２）の一端開口（１２ｂ）に該ハンマーヘッド部（１４）を交換自在に接続し、該円筒形プランジャー（１２）の他端開口（１２ａ）から、該弾性部材（１３）を固定する固定部を突出させた、ことを特徴とする請求項１又は２のソレノイド型電磁ハンマー。
【請求項４】
前記電磁ソレノイド部（２）は、電磁コイル（６）の内径より細い外径を有し、前記円筒形プランジャー（１２）の外径より太い内径を有し、該円筒形プランジャー（１２）が摺動自在に内装されるシリンダ（１１）が備えられた、ことを特徴とする１又は２のソレノイド型電磁ハンマー。
【請求項５】
前記円筒形プランジャー（１２）は、その外周に前記シリンダ（１１）内で円滑に前後動するように滑動リング（１６）が取り付けられた、ことを特徴とする請求項３又は４のソレノイド型電磁ハンマー。
【請求項６】
前記電磁ソレノイド部（２）は、電磁路ヨーク（５）の端面部（５ｂ）に前記可動プランジャー部（３）のハンマーヘッド部（１４）を保護すべく、該ハンマーヘッド部（１４）が出没自在になるようにリング状のハンマー保護カウリング（８）が取り付けられた、ことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５のソレノイド型電磁ハンマー。
【請求項７】
コンクリート構造物についてソレノイド型電磁ハンマーを用いて打音検査する際の、該ソレノイド型電磁ハンマーの制御方法であって、
コイルを巻回した電磁コイル（６）と、該電磁コイル（６）を収容する筒状体の電磁路ヨーク（５）とから成る電磁ソレノイド部（２）と、一端にハンマーヘッド部（１４）を、他端に該ハンマーヘッド部（１４）を引き戻す弾性部材（１３）を具備した、磁性を有する可動プランジャー部（３）と、前記電磁ソレノイド部（２）に接続される有底筒状の部材であり、前記可動プランジャー部（３）の位置を確認する位置計測窓（２２）を設けた調整部（４）と、を備えたソレノイド型電磁ハンマー（１）を用いて検査する際に、
前記位置計測窓（２２）から前記円筒形プランジャー（１２）の変位位置を確認し、前記可動プランジャー部（３）の打ち出し強度を調整する、ことを特徴とするソレノイド型電磁ハンマーの制御方法。
【請求項８】
前記位置計測窓（２２）が円筒形プランジャー（１２）の変位位置を認識したときに、
前記ソレノイド型電磁ハンマー（１）が上向きの状態にあると判定し、前記電磁ソレノイド部（２）の励磁力を調整し、前記可動プランジャー部（３）の打ち出し強度を調整する、ことを特徴とする請求項７のソレノイド型電磁ハンマーの制御方法。
【請求項９】
前記位置計測窓（２２）が円筒形プランジャー（１２）の変位位置を認識しないときに、
前記ソレノイド型電磁ハンマー（１）が下向きの状態にあると判定し、前記電磁ソレノイド部（２）の励磁力を調整し、前記可動プランジャー部（３）の打ち出し強度を調整する、ことを特徴とする請求項７のソレノイド型電磁ハンマーの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物などに生じたひび割れ、空洞、劣化などについて、主に機械式の打撃ハンマー装置による打音検査をする際に用いるソレノイド型電磁ハンマー及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物等の内部の剥離、空洞やクラック等の有無、それらの大小について点検する際に、非破壊検査方法の一種である打音検査法が用いられている。この打音検査法は、点検員がハンマーを手で持ち、コンクリート構造物等の表面に打撃し、その打音を聴いて空洞の有無や剥離のおそれを判断する検査方法である。この点検員による打音検査法は、熟練者の経験的な感覚で打音の音質の相違からコンクリート構造物等内部の異常の有無を判断する方法である。
【０００３】
打音検査法は、コンクリート構造物等の点検する領域が広範囲に及ぶときは点検作業時間が長くなりやすかった。そこで、機械式の打撃ハンマー装置を用いる打音検査装置が利用されるようになった。この打音検査装置は、コンクリート構造物等の表面に機械式の打撃ハンマーを連続して打撃し、その構造物等の表面に励起されるコンクリート構造物の振動を振動センサで検出する検査装置である。
【０００４】
この打音検査装置は、従来の点検員による打音検査法に比較して構造物等に与える打撃力を均一にできるという特徴がある。また打撃ハンマーを移動させながら構造物等の表面を打撃することで、検査効率の向上が図れ、広範囲な点検に適している。
【０００５】
打音検査装置は、打撃ハンマーの往復動作によりハンマーヘッドが構造物等の表面に衝突することで打音が発生する。打音は打撃ハンマーのヘッドが構造物等の表面に衝突する度に発生するが、コンクリート内部が正常な箇所と異常な箇所では、コンクリートの振動によって発生した音波の伝播特性が異なり、打音波形に相違が見られる。従来の点検員による打音検査法と比較した場合、打撃力の与える方法が異なるため、打音検査装置で得られる打音特性は、従来の点検員による打音検査方法の場合とは異なる。
【０００６】
打音検査装置は、点検対象が大規模な野外構造物に対して利用されている。主に、打音検査装置は構造物等の点検の際にスクリーニングとして利用されている。打音検査装置で広範囲に点検し、発見された異常個所（変状部）については、その後、点検員による打音検査法又は他の検査装置、検査方法により詳細に点検するようになっている。
【０００７】
打音検査装置における打撃ハンマー装置は、電磁ソレノイド装置により可動させることが多く、ソレノイド型電磁ハンマーと称される。このようなソレノイド型電磁ハンマーは、移動式又は自走式の打音検査装置などに搭載して使用される。
【０００８】
従来の電磁ソレノイド装置は、例えば筒状のヨーク内に、コイルを巻回したボビンが設けられ、このボビンの内側に可動プランジャー（可動鉄心）が可動自在に挿通されている。可動プランジャーの先端部に打撃ハンマーが取り付けられている。更に、この可動プランジャーを付勢するスプリングを備えた装置である。コイルに通電すると電磁力により可動プランジャーが吸引されて可動するようになる。
【０００９】
可動プランジャーを往復動させる電磁ソレノイド装置に関する技術として、例えば特許文献１の特開２００９−２９５７１１公報「電磁ソレノイド装置」のように、コイルを巻回した筒状のボビンと、一端面部と前記一端面部の両側から略直角方向に延出して形成された外側面部を一体的に有し、内部に前記ボビンを収容するヨークと、前記ヨークの前記一端面部と対向する側に設けられて透孔部を形成したプレート部材と、前記ヨークの前記一端面部に一体成形により膨出状に形成されて前記ボビンの中空部に同軸的に対向する突状のコアステータと、前記プレート部材の前記透孔部から前記ボビンの前記中空部を介して軸方向に往復移動可能に挿通されて前記コイルへの通電時に生じる電磁力により前記コアステータに吸引される可動プランジャーとを備えた電磁ソレノイド装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２９５７１１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
打音検査装置は、コンクリート構造物等の表面に連続して打撃する打撃ハンマーと、その構造物等の表面に励起されるコンクリート構造物の振動を検出する振動センサとを備えた装置である。打音検査装置は、この振動センサからの検出信号を加工することにより非破壊検査ができる点検方法である。
【００１２】
この打音検査装置による検査は、打撃ハンマーを常に下向き状態で検査する場合だけではない。コンクリートの天井面について点検するときは打撃ハンマーを上向き状態で用いる。このときスプリングで支持されている打撃ハンマーは、その自重により位置が異なるため、電磁コイルの電力を一定状態にしたままで打撃点検すると、打撃ハンマーの下向き状態と上向き状態とでは計測誤差が生じやすいという問題を有していた。
【００１３】
また、従来の電磁ソレノイド装置は可動プランジャーが前後動する構成であるため、内部に埃等を吸い込みやすい。この電磁ソレノイド装置の内部に侵入した埃は可動プランジャー又は打音検査装置の故障の原因になりやすいという問題を有していた。
【００１４】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、打音検査装置（打撃ハンマー）の下向き又は上向き状態の別を判別して打撃ハンマーの向きに影響されることなく常に適正な状態で打音検査をすると共に、電磁ソレノイド装置内へ埃が侵入することを防止することができるソレノイド型電磁ハンマー及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のソレノイド型電磁ハンマーは、コイルを巻回した電磁コイル（６）と、該電磁コイル（６）を収容する筒状の電磁路ヨーク（５）とから成る電磁ソレノイド部（２）と、
一端にハンマーヘッド部（１４）を、他端に該ハンマーヘッド部（１４）を引き戻す弾性部材（１３）を具備した、磁性を有する可動プランジャー部（３）と、
前記電磁ソレノイド部（２）に接続される有底筒状の部材であり、前記可動プランジャー部（３）が往復動する際に、前記電磁ソレノイド部（２）内で変化する内圧を調整する逆止弁（１７）を有する調整部（４）と、を備えた、ことを特徴とする。
また、本発明は、コイルを巻回した電磁コイル（６）と、該電磁コイル（６）を収容する筒状体の電磁路ヨーク（５）とから成る電磁ソレノイド部（２）と、
一端にハンマーヘッド部（１４）を、他端に該ハンマーヘッド部（１４）を引き戻す弾性部材（１３）を具備した、磁性を有する可動プランジャー部（３）と、
前記電磁ソレノイド部（２）に接続される有底筒状の部材であり、前記可動プランジャー部（３）の位置を確認する位置計測窓（２２）を設けた調整部（４）と、を備えた、ことを特徴とする。
【００１６】
前記可動プランジャー部（３）は、
磁性を有する円筒形プランジャー（１２）内に、一端にハンマーヘッド部（１４）を、他端に該ハンマーヘッド部（１４）を引き戻す弾性部材（１３）が内挿され、
更に該円筒形プランジャー（１２）の一端開口（１２ｂ）に該ハンマーヘッド部（１４）を交換自在に接続し、該円筒形プランジャー（１２）の他端開口（１２ａ）から、該弾性部材（１３）を固定する固定部を突出させたものである。
【００１７】
前記電磁ソレノイド部（２）は、電磁コイル（６）の内径より細い外径を有し、前記円筒形プランジャー（１２）の外径より太い内径を有し、該円筒形プランジャー（１２）が摺動自在に内装されるシリンダ（１１）が備えられたものである。
前記円筒形プランジャー（１２）は、その外周に前記シリンダ（１１）内で円滑に前後動するように滑動リング（１６）が取り付けられたものである。
前記電磁ソレノイド部（２）は、電磁路ヨーク（５）の端面部（５ｂ）に前記可動プランジャー部（３）のハンマーヘッド部（１４）を保護すべく、該ハンマーヘッド部（１４）が出没自在になるようにリング状のハンマー保護カウリング（８）が取り付けられたものである。
【００１８】
本発明の制御方法は、コンクリート構造物についてソレノイド型電磁ハンマーを用いて打音検査する際の、該ソレノイド型電磁ハンマーの制御方法であって、
コイルを巻回した電磁コイル（６）と、該電磁コイル（６）を収容する筒状体の電磁路ヨーク（５）とから成る電磁ソレノイド部（２）と、一端にハンマーヘッド部（１４）を、他端に該ハンマーヘッド部（１４）を引き戻す弾性部材（１３）を具備した、磁性を有する可動プランジャー部（３）と、前記電磁ソレノイド部（２）に接続される有底筒状の部材であり、前記可動プランジャー部（３）の位置を確認する位置計測窓（２２）を設けた調整部（４）と、を備えたソレノイド型電磁ハンマー（１）を用いて検査する際に、
前記位置計測窓（２２）から前記円筒形プランジャー（１２）の変位位置を確認し、前記可動プランジャー部（３）の打ち出し強度を調整する、ことを特徴とする。
【００１９】
前記位置計測窓（２２）が円筒形プランジャー（１２）の変位位置を認識したときに、
前記ソレノイド型電磁ハンマー（１）が上向きの状態にあると判定し、前記電磁ソレノイド部（２）の励磁力を調整し、前記可動プランジャー部（３）の打ち出し強度を調整する。
一方、前記位置計測窓（２２）が円筒形プランジャー（１２）の変位位置を認識しないときに、
前記ソレノイド型電磁ハンマー（１）が下向きの状態にあると判定し、前記電磁ソレノイド部（２）の励磁力を調整し、前記可動プランジャー部（３）の打ち出し強度を調整する。
【発明の効果】
【００２０】
上記構成のソレノイド型電磁ハンマーでは、電磁コイル（６）の通電時に円筒形プランジャー（１２）が往復動する際に、調整部（４）の逆止弁（１７）により、電磁ソレノイド部（２）（電磁コイル（６））内の空気が逃げ出さず、その空気抵抗によりエアダンパー効果を生じる。そこで、円筒形プランジャー（１２）を引き戻す際に、電磁ソレノイド部（２）内部に埃を引き込みづらくなる。更に、ソレノイド型電磁ハンマー（１）自体による衝突音の発生を低減する。
【００２１】
ソレノイド型電磁ハンマー（１）を構成する調整部（４）に、円筒形プランジャー（１２）の位置を確認する位置計測窓（２２）を設けたので、ハンマーヘッド部（１４）が下向き状態か上向き状態かの別を判定できる。その判定結果に基づき、電磁コイル（６）への電力の強弱を調整することで、打音検査装置の下向き又は上向きのいずれの状態でも正確に打音検査をすることができる。
【００２２】
可動プランジャー部（３）は、円筒形プランジャー（１２）内に、ハンマーヘッド部（１４）とこれを引き戻す弾性部材（１３）が内挿された構造であるため、この円筒形プランジャー（１２）の周囲に滑動リング（１６）を取り付け、この円筒形プランジャー（１２）をシリンダ（１１）内で円滑に摺動させることができる。
【００２３】
上記構成の制御方法では、調整部（４）(位置計測窓（２２)）によりハンマーヘッド部（１４）が上向きか下向きかの別を判定し、その向きに応じて電磁コイル（６）の励磁力を調整する。そこで、ハンマーヘッド部（１４）が下向き又は上向きのいずれの状態でも、コンクリート構造物などの壁面（Ｗ）に対してハンマーヘッド部（１４）の押圧力を均一にした状態で打音検査をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のソレノイド型電磁ハンマーを示す分解斜視図である。
【図２】本発明のソレノイド型電磁ハンマーの電磁ソレノイド部と調整部を更に細かく分解した斜視図である。
【図３】可動プランジャー部を示す分解斜視図である。
【図４】可動プランジャー部を示す斜視図である。
【図５】本発明のソレノイド型電磁ハンマーの電磁ソレノイド部の一部を切欠いた斜視図である。
【図６】本発明のソレノイド型電磁ハンマーを示す斜視図である。
【図７】調整部の位置計測窓を示す平断面図である。
【図８】調整部の位置計測窓を示す正断面図であり、（ａ）は位置計測窓から円筒形プランジャーの位置を確認できない状態、（ｂ）は位置計測窓から円筒形プランジャーの位置を確認できる状態である。
【図９】位置計測窓と円筒型プランジャーとの位置関係を示す断面図であり、（ａ）はハンマーヘッド部が下向き状態、（ｂ）はハンマーヘッド部が上向き状態である。
【図１０】本発明の調整部を示す分解斜視図である。
【図１１】調整部の逆止弁を示し、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）は拡大正面図である。
【図１２】逆止弁の動作状態を示し、（ａ）は円筒形プランジャーの動作で電磁ソレノイド部内が負圧状態、（ｂ）は加圧状態である。
【図１３】本発明のソレノイド型電磁ハンマーを動作させるシステムの一例を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明のソレノイド型電磁ハンマーは、コイルを巻回した電磁コイルと、電磁コイルを収容する筒状体のヨークとから成る電磁ソレノイド部と、ハンマーヘッド部とこれを引き戻す弾性部材を具備した、磁性を有するプランジャー部と、電磁ソレノイド部に接続される有底筒状の調整部とを備えた装置である。
【実施例１】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
＜ソレノイド型電磁ハンマーの構成＞
図１は本発明のソレノイド型電磁ハンマーを示す分解斜視図である。図２は本発明のソレノイド型電磁ハンマーの電磁ソレノイド部と調整部を更に細かく分解した斜視図である。
本発明のソレノイド型電磁ハンマー１は、鉄道のトンネル、高速道路のトンネル、建造物などのコンクリート壁面ｗに生じたひび割れ、気泡などの劣化を検査する装置である。本発明のソレノイド型電磁ハンマー１は、１個又は複数個を打音検査装置に取り付け、この打音検査装置を壁面ｗに沿って走行させながら広範囲に打撃振動点検する装置である。打撃振動装置による打音検査をする装置にも使用できる。
【００２７】
本発明のソレノイド型電磁ハンマー１は、主に電磁ソレノイド部２、可動プランジャー部３と調整部４とで構成されている。この可動プランジャー部３には、例えば打音検査するハンマーヘッド部１４が着脱自在に取り付けられている。このハンマーヘッド部１４をコンクリート壁面ｗに当て、その打撃による振動を捉えてコンクリート壁面ｗ内部の不具合を検査する（図１３参照）。
【００２８】
＜電磁ソレノイド部の構成＞
電磁ソレノイド部２は、円筒形状の電磁路ヨーク５の内部に、ボビン６ａにコイルを巻回した電磁コイル６を備えた部材である。電磁路ヨーク５は、磁性体である筒状の鋼材で形成され、一端面部５ａに調整部４が着脱自在に取り付けられ、他端面部５ｂに電磁路ヨークフランジ７を介在させて、ハンマー保護カウリング８が取り付けられる。
【００２９】
電磁路ヨーク５の外周には、本発明のソレノイド型電磁ハンマー１を他の部材又は部品に取り付けるための固定用フランジ９が形成されている。この固定用フランジ９にはネジ用挿通孔１０が開けられている。
【００３０】
電磁ソレノイド部２には、電磁コイル６の内径より細い外径を有し、後述する円筒形プランジャー１２の外径より太い内径を有するシリンダ１１が備えられている。このシリンダ１１内で後述する可動プランジャー部３（円筒形プランジャー１２）を円滑に摺動させるようになっている。
【００３１】
＜可動プランジャー部の構成＞
図３は可動プランジャー部を示す分解斜視図である。図４は可動プランジャー部を示す斜視図である。図５は本発明のソレノイド型電磁ハンマーの電磁ソレノイド部の一部を切欠いた斜視図である。
可動プランジャー部３は、両底に開口１２ａ，１２ｂを有する円筒形状の円筒形プランジャー１２の内部に、引き戻し用のスプリング等の弾性部材１３を備えた部材である。この弾性部材１３の一端にハンマーヘッド部１４を、他端にこの弾性部材１３を固定する固定部として機能する止ネジ１５を有する。ハンマーヘッド部１４は、円筒形プランジャー１２の一方の開口１２ｂに着脱自在に固定されている。図示例ではネジ止めするようになっている。これで円筒形プランジャー１２とハンマーヘッド部１４とは一体で動作するようになる。
【００３２】
円筒形プランジャー１２は、電磁ソレノイド部２の電磁コイル６内に同心的で軸方向に往復動可能に挿通されている。電磁コイル６の通電時に電磁路ヨーク５及び円筒形プランジャー１２等の磁気関連部材に磁気回路が生じ、円筒形プランジャー１２が励磁力により電磁コイル６内に吸引されて移動する。この繰り返しで打音検査のハンマーとして機能する。
【００３３】
一方、弾性部材１３の止ネジ１５は調整部４に固定される。この止ネジ１５はハンマーヘッド部１４とは異なり、円筒形プランジャー１２の他方の開口１２ａには固定されていない。ハンマーヘッド部１４と同時に円筒形プランジャー１２が移動動作できるように、弾性部材１３で伸縮する動作を干渉しないようにするためである。
【００３４】
可動プランジャー部３の円筒形プランジャー１２の周囲に滑動リング１６が２個取り付けられている。この滑動リング１６は、シリンダ１１内において円筒形プランジャー１２を円滑に往復動させる機能を有する。図示例では２個の滑動リング１６が示されているがこの個数に限定されないことは勿論である。
【００３５】
＜調整部（位置計測窓）の構成＞
図６は本発明のソレノイド型電磁ハンマーを示す斜視図である。図７は調整部の位置計測窓を示す平断面図である。図８は調整部の位置計測窓を示す正断面図であり、（ａ）は位置計測窓から円筒形プランジャーの位置を確認できない状態、（ｂ）は位置計測窓から円筒形プランジャーの位置を確認できる状態である。図９は位置計測窓と円筒型プランジャーとの位置関係を示す断面図であり、（ａ）はハンマーヘッド部が下向き状態、（ｂ）はハンマーヘッド部が上向き状態である。
調整部４には、図示するように、円筒形プランジャー１２の位置を確認する位置計測窓２２が設けられている。打音検査ではハンマーヘッド部１４を常に下向き状態で検査するのではなく、ハンマーヘッド部１４を上向きに状態で検査することがある。このとき重量があるハンマーヘッド部１４は弾性部材１３で支持されているために、円筒形プランジャー１２（ハンマーヘッド部１４）の位置が異なる。このとき電磁コイル６への電力量を調整することで、ソレノイド型電磁ハンマー１の下向き又は上向きのいずれの状態でも正確に打音検査をすることができる。
【００３６】
位置計測窓２２から位置センサ２３（発光部）の赤外線ＬＥＤを発光し、これを受光部２４で受光し、受光センサ２５が感知することで、円筒形プランジャー１２が存在しないことを意味する。逆に受光部２４で受光しないときは、発光が円筒形プランジャー１２で遮断されたことを意味する。これにより、円筒形プランジャー１２の位置を確認することができる。なお、図７の平断面図に示すように、発光部２３と受光部２４の発光線を、円形の中心を通らない位置に配置したのは、この部分に弾性部材１３が存在するからである。この弾性部材１３の構成に対応して位置計測窓２２、発光部２３と受光部２４の配置状態が決められる。
【００３７】
なお、受光部２４に代えて反射部（図示していない）を用いてもよい。このときは位置計測窓２２に位置センサ２３（発光部）から発光し、これを反射部で反射すれば、円筒形プランジャー１２が存在しないことを意味する。逆に反射部で反射しないときは、発光が円筒形プランジャー１２で遮断されたことを意味する。これにより、円筒形プランジャー１２の位置を確認することができる。
【００３８】
例えば、ハンマーヘッド部１４が下向き状態のときは、図９（ａ）に示すように、位置センサ２３を用いて位置計測窓２２から円筒形プランジャー１２の位置を確認する。このときは、円筒形プランジャー１２はその自重で弾性部材１３が伸長する状態になり、位置計測窓２２からこれを視認したときに、円筒形プランジャー１２の変位位置を確認する。
【００３９】
位置計測窓２２が円筒形プランジャー１２の変位位置を認識しないときは、ソレノイド型電磁ハンマー１が下向きの状態にあると判定し、電磁ソレノイド部２の励磁力を調整する。可動プランジャー部３の打ち出し強度を調整する。
【００４０】
一方、ハンマーヘッド部１４が上向き状態のときは、図９（ｂ）に示すように、位置センサ２３を用いて位置計測窓２２から円筒形プランジャー１２の位置を確認する。このときは、円筒形プランジャー１２はその自重で弾性部材１３が収縮する状態になり、位置計測窓２２から視認したときに、円筒形プランジャー１２の変位位置を確認する。
【００４１】
位置計測窓２２が円筒形プランジャー１２の変位位置を認識しないときは、ソレノイド型電磁ハンマー１が下向きの状態にあると判定し、電磁ソレノイド部２の励磁力を調整して可動プランジャー部３の打ち出し強度を調整する。
【００４２】
このように、本発明のソレノイド型電磁ハンマー１は調整部４(位置計測窓２２)を有するので、打音検査でハンマーヘッド部１４が上向き、又は下向きと向きが異なるときに、電磁コイル６への励磁力を調整する。そこで、ソレノイド型電磁ハンマー１の下向き又は上向きのいずれの状態でも正確に打音検査（振動検出）をすることができる。
【００４３】
＜調整部（逆止弁）の構成＞
図１０は本発明の調整部を示す分解斜視図である。図１１は調整部の逆止弁の一例を示し、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）は拡大正面図である。図１２は逆止弁の動作状態を示し、（ａ）は円筒形プランジャーの動作で電磁ソレノイド部内が負圧状態、（ｂ）は加圧状態である。
調整部４には、可動プランジャー部３が電磁ソレノイド部２内で往復動する際に変化する内圧を調整する逆止弁１７が設けられている。この逆止弁１７は、有底筒状の調整部４の一部に円周方向の周囲に軸方向に対して垂直に開けられた貫通孔１８に取り付けられている。逆止弁１７は、この貫通孔１８と、透孔１９を有する弁座２０の間に挟まれた状態にある。
【００４４】
逆止弁１７は図示するように、可撓性を有するシート材の一部に通気孔２１が数か所開けられた部材である。各通気孔２１は、調整部４の貫通孔１８側では通気可能な位置にあるが、弁座２０側では透孔１９の周囲に配置されるようになり、所定の圧力が掛かり、撓んだ状態にならないと、外部の空気がこの逆止弁１７を通過しないようになっている。
【００４５】
図１２（ａ）に示すように、弁座２０側からの空気は吸入するが、逆に図１２（ｂ）に示すように、調整部４内からの空気は通気できない。但し、このシート材から成る逆止弁１７は、ある程度の可撓性を有するので、電磁ソレノイド部２内での可動プランジャー部３が往復動することに支障はない。
【００４６】
この逆止弁１７により、電磁コイル６の通電時に円筒形プランジャー１２が往復動する際に、電磁ソレノイド部２（電磁コイル６）内の空気が逃げ出さず、その空気抵抗によりエアダンパー効果を生じる。そこで、円筒形プランジャー１２を緩慢に引き戻すことができ、電磁ソレノイド部２内部に埃を引き込みづらくなる。更にソレノイド型電磁ハンマー１自身による衝突音の発生を低減することができる。
【００４７】
＜システムの構成＞
図１３は本発明のソレノイド型電磁ハンマーを動作させるシステムの一例を示す系統図である。
被検査物であるコンクリート壁面Ｗに、本発明のソレノイド型電磁ハンマー１のハンマーヘッド部１４を近づける。このハンマーヘッド部１４でコンクリート壁面Ｗを打撃する。コンクリート内のひび割れ、空洞、劣化等の変状部Ａについて、打撃音の波長の変化で発見する。打撃により外力としての加振力（振動）を磁歪センサ等の振動センサ３１で感知し、これを電気信号に変換する。振動センサ３１で変換された電気信号を増幅器３２で増幅し、増幅器３２で増幅された信号を整流器３３で直流に変換する。この電気信号から所定の周波数成分を取り出し、取り出した波形をパソコン３４に表示して解析する。その波形の解析の結果で変状部の有無と、その大小を判断する。
【００４８】
または、この打撃による振動を感知する振動センサ３１に代えてマイク（図示していない。）で集音する。コンクリート内部が正常な箇所と異常な箇所（変状部）ではコンクリートの振動によって発生した音波の伝播特性が異なることから、打音波形に相違が見られる。取り出した波形を表示装置（パソコン３４）等に表示して解析する方法でもよい。
【００４９】
一方、位置センサ２３では、ハンマーヘッド部１４について下向き又は上向き状態の別を感知し、これを電気信号に変換する。この電気信号を増幅器３２で増幅し、増幅器３２で増幅された信号を整流器３３で直流に変換する。この電気信号から必要な電力量を解析してソレノイド型電磁ハンマー１の向きに応じて電磁コイル６への電力の強弱を調整する。これにより、打音検査装置の下向き又は上向きのいずれの状態でも正確に打音検査をすることができる。
【００５０】
なお、本発明は、電磁ソレノイド装置１（ハンマー部１４）の下向き又は上向き状態の別を判別してハンマー部１４の向きに影響されることなく常に適正な状態で打音検査をすると共に、電磁ソレノイド装置１内へ埃が侵入することを防止することができれば、上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、高速道路、鉄道のトンネル、建造物に限定されず、コンクリートその他の非破壊検査に利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  ソレノイド型電磁ハンマー
２  電磁ソレノイド部
３  可動プランジャー部
４  調整部
５  電磁路ヨーク
５ａ，５ｂ  電磁路ヨークの端面部
６  電磁コイル
８  ハンマー保護カウリング
１１  シリンダ
１２  円筒形プランジャー
１２ａ，１２ｂ  円筒形プランジャーの開口
１３  弾性部材
１４  ハンマーヘッド部
１６  滑動リング
１７  逆止弁
２２  位置計測窓
２３  位置センサ（発光部）
２４  受光部
３１  振動センサ
３２  増幅器
３３  整流器
３４  表示装置（パソコン）
【図１】
2019105552.tif 000003
【図２】
2019105552.tif 000004
【図３】
2019105552.tif 000005
【図４】
2019105552.tif 000006
【図５】
2019105552.tif 000007
【図６】
2019105552.tif 000008
【図７】
2019105552.tif 000009
【図８】
2019105552.tif 000010
【図９】
2019105552.tif 000011
【図１０】
2019105552.tif 000012
【図１１】
2019105552.tif 000013
【図１２】
2019105552.tif 000014
【図１３】
2019105552.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月30日(2018.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物などに生じたひび割れ、空洞、劣化などについて、主に機械式の打撃ハンマー装置による打音検査をする際に用いるソレノイド型電磁ハンマー及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物等の内部の剥離、空洞やクラック等の有無、それらの大小について点検する際に、非破壊検査方法の一種である打音検査法が用いられている。この打音検査法は、点検員がハンマーを手で持ち、コンクリート構造物等の表面に打撃し、その打音を聴いて空洞の有無や剥離のおそれを判断する検査方法である。この点検員による打音検査法は、熟練者の経験的な感覚で打音の音質の相違からコンクリート構造物等内部の異常の有無を判断する方法である。
【０００３】
打音検査法は、コンクリート構造物等の点検する領域が広範囲に及ぶときは点検作業時間が長くなりやすかった。そこで、機械式の打撃ハンマー装置を用いる打音検査装置が利用されるようになった。この打音検査装置は、コンクリート構造物等の表面に機械式の打撃ハンマーを連続して打撃し、その構造物等の表面に励起されるコンクリート構造物の振動を振動センサで検出する検査装置である。
【０００４】
この打音検査装置は、従来の点検員による打音検査法に比較して構造物等に与える打撃力を均一にできるという特徴がある。また打撃ハンマーを移動させながら構造物等の表面を打撃することで、検査効率の向上が図れ、広範囲な点検に適している。
【０００５】
打音検査装置は、打撃ハンマーの往復動作によりハンマーヘッドが構造物等の表面に衝突することで打音が発生する。打音は打撃ハンマーのヘッドが構造物等の表面に衝突する度に発生するが、コンクリート内部が正常な箇所と異常な箇所では、コンクリートの振動によって発生した音波の伝播特性が異なり、打音波形に相違が見られる。従来の点検員による打音検査法と比較した場合、打撃力の与える方法が異なるため、打音検査装置で得られる打音特性は、従来の点検員による打音検査方法の場合とは異なる。
【０００６】
打音検査装置は、点検対象が大規模な野外構造物に対して利用されている。主に、打音検査装置は構造物等の点検の際にスクリーニングとして利用されている。打音検査装置で広範囲に点検し、発見された異常個所（変状部）については、その後、点検員による打音検査法又は他の検査装置、検査方法により詳細に点検するようになっている。
【０００７】
打音検査装置における打撃ハンマー装置は、電磁ソレノイド装置により可動させることが多く、ソレノイド型電磁ハンマーと称される。このようなソレノイド型電磁ハンマーは、移動式又は自走式の打音検査装置などに搭載して使用される。
【０００８】
従来の電磁ソレノイド装置は、例えば筒状のヨーク内に、コイルを巻回したボビンが設けられ、このボビンの内側に可動プランジャー（可動鉄心）が可動自在に挿通されている。可動プランジャーの先端部に打撃ハンマーが取り付けられている。更に、この可動プランジャーを付勢するスプリングを備えた装置である。コイルに通電すると電磁力により可動プランジャーが吸引されて可動するようになる。
【０００９】
可動プランジャーを往復動させる電磁ソレノイド装置に関する技術として、例えば特許文献１の特開２００９−２９５７１１公報「電磁ソレノイド装置」のように、コイルを巻回した筒状のボビンと、一端面部と前記一端面部の両側から略直角方向に延出して形成された外側面部を一体的に有し、内部に前記ボビンを収容するヨークと、前記ヨークの前記一端面部と対向する側に設けられて透孔部を形成したプレート部材と、前記ヨークの前記一端面部に一体成形により膨出状に形成されて前記ボビンの中空部に同軸的に対向する突状のコアステータと、前記プレート部材の前記透孔部から前記ボビンの前記中空部を介して軸方向に往復移動可能に挿通されて前記コイルへの通電時に生じる電磁力により前記コアステータに吸引される可動プランジャーとを備えた電磁ソレノイド装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２９５７１１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
打音検査装置は、コンクリート構造物等の表面に連続して打撃する打撃ハンマーと、その構造物等の表面に励起されるコンクリート構造物の振動を検出する振動センサとを備えた装置である。打音検査装置は、この振動センサからの検出信号を加工することにより非破壊検査ができる点検方法である。
【００１２】
この打音検査装置による検査は、打撃ハンマーを常に下向き状態で検査する場合だけではない。コンクリートの天井面について点検するときは打撃ハンマーを上向き状態で用いる。このときスプリングで支持されている打撃ハンマーは、その自重により位置が異なるため、電磁コイルの電力を一定状態にしたままで打撃点検すると、打撃ハンマーの下向き状態と上向き状態とでは計測誤差が生じやすいという問題を有していた。
【００１３】
また、従来の電磁ソレノイド装置は可動プランジャーが前後動する構成であるため、内部に埃等を吸い込みやすい。この電磁ソレノイド装置の内部に侵入した埃は可動プランジャー又は打音検査装置の故障の原因になりやすいという問題を有していた。
【００１４】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、打音検査装置（打撃ハンマー）の下向き又は上向き状態の別を判別して打撃ハンマーの向きに影響されることなく常に適正な状態で打音検査をすると共に、電磁ソレノイド装置内へ埃が侵入することを防止することができるソレノイド型電磁ハンマー及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のソレノイド型電磁ハンマーは、コンクリート構造物について打音検査をする際に用いるソレノイド型電磁ハンマー（１）であって、
コイルを巻回した電磁コイル（６）と、該電磁コイル（６）を収容する筒状体の電磁路ヨーク（５）とから成る電磁ソレノイド部（２）と、
磁性を有する円筒形プランジャー（１２）内に、一端にハンマーヘッド部（１４）を有する弾性部材（１３）が、該円筒形プランジャー（１２）の他端開口（１２ａ）から、該弾性部材（１３）を固定する固定部を突出させるように、内挿された可動プランジャー部（３）と、
前記電磁ソレノイド部（２）に接続される有底筒状の部材であり、前記可動プランジャー部（３）の円筒形プランジャー（１２）の変位位置を確認する位置計測窓（２２）を設けた調整部（４）と、を備え、
前記ソレノイド型電磁ハンマー（１）が上向きの状態にあるか、下向きの状態にあるかを判定するために、前記位置計測窓（２２）における発光部（２３）から受光部（２４）への発光線が、前記調整部（４）の円形の中心を通らないように配置された、ことを特徴とする。
【００１６】
前記円筒形プランジャー（１２）は、その外周に前記シリンダ（１１）内で円滑に前後動するように滑動リング（１６）が取り付けられたものである。
【００１７】
前記電磁ソレノイド部（２）は、電磁路ヨーク（５）の端面部（５ｂ）に前記可動プランジャー部（３）のハンマーヘッド部（１４）を保護すべく、該ハンマーヘッド部（１４）が出没自在になるようにリング状のハンマー保護カウリング（８）が取り付けられたものである。
【００１８】
本発明の制御方法は、コンクリート構造物についてソレノイド型電磁ハンマー（１）を用いて打音検査をする際のソレノイド型電磁ハンマーの制御方法であって、
コイルを巻回した電磁コイル（６）と、該電磁コイル（６）を収容する筒状体の電磁路ヨーク（５）とから成る電磁ソレノイド部（２）と、一端にハンマーヘッド部（１４）を、他端に該ハンマーヘッド部（１４）を引き戻す弾性部材（１３）を具備した、磁性を有する可動プランジャー部（３）と、前記電磁ソレノイド部（２）に接続される有底筒状の部材であり、前記可動プランジャー部（３）の変位位置を確認する位置計測窓（２２）を設けた調整部（４）と、を備えたソレノイド型電磁ハンマー（１）を用いて検査する際に、
前記位置計測窓（２２）における発光部（２３）から受光部（２４）への発光線により、前記円筒形プランジャー（１２）の変位位置を認識したときは、前記ソレノイド型電磁ハンマー（１）が上向きの状態にあると判定し、
該円筒形プランジャー（１２）の変位位置を認識しないときは、前記ソレノイド型電磁ハンマー（１）が下向きの状態にあると判定することにより、前記可動プランジャー部（３）の打ち出し強度を調整する、ことを特徴とする。  
【発明の効果】
【００１９】
上記構成のソレノイド型電磁ハンマーでは、調整部（４）に、円筒形プランジャー（１２）の位置を確認する位置計測窓（２２）を設けたので、ハンマーヘッド部（１４）が下向き状態か上向き状態かの別を判定できる。その判定結果に基づき、電磁コイル（６）への電力の強弱を調整することで、打音検査装置の下向き又は上向きのいずれの状態でも正確に打音検査をすることができる。
【００２０】
特に、位置計測窓（２２）は、発光部（２３）から受光部（２４）への発光線を、調整部（４）の円形の中心を通らない位置に配置したので、この部分に弾性部材（１３）が存在していても、円筒形プランジャー（１２）の上下の変位位置を明確に判定することができる。
【００２１】
可動プランジャー部（３）は、円筒形プランジャー（１２）内に、ハンマーヘッド部（１４）とこれを引き戻す弾性部材（１３）が内挿された構造であるため、この円筒形プランジャー（１２）の周囲に滑動リング（１６）を取り付け、この円筒形プランジャー（１２）をシリンダ（１１）内で円滑に摺動させることができる。
【００２２】
上記構成の制御方法では、調整部（４）(位置計測窓（２２)）によりハンマーヘッド部（１４）が上向きか下向きかの別を判定し、その向きに応じて電磁コイル（６）の励磁力を調整する。そこで、ハンマーヘッド部（１４）が下向き又は上向きのいずれの状態でも、コンクリート構造物などの壁面（Ｗ）に対してハンマーヘッド部（１４）の押圧力を均一にした状態で打音検査をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のソレノイド型電磁ハンマーを示す分解斜視図である。
【図２】本発明のソレノイド型電磁ハンマーの電磁ソレノイド部と調整部を更に細かく分解した斜視図である。
【図３】可動プランジャー部を示す分解斜視図である。
【図４】可動プランジャー部を示す斜視図である。
【図５】本発明のソレノイド型電磁ハンマーの電磁ソレノイド部の一部を切欠いた斜視図である。
【図６】本発明のソレノイド型電磁ハンマーを示す斜視図である。
【図７】調整部の位置計測窓を示す平断面図である。
【図８】調整部の位置計測窓を示す正断面図であり、（ａ）は位置計測窓から円筒形プランジャーの位置を確認できない状態、（ｂ）は位置計測窓から円筒形プランジャーの位置を確認できる状態である。
【図９】位置計測窓と円筒型プランジャーとの位置関係を示す断面図であり、（ａ）はハンマーヘッド部が下向き状態、（ｂ）はハンマーヘッド部が上向き状態である。
【図１０】本発明の調整部を示す分解斜視図である。
【図１１】調整部の逆止弁を示し、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）は拡大正面図である。
【図１２】逆止弁の動作状態を示し、（ａ）は円筒形プランジャーの動作で電磁ソレノイド部内が負圧状態、（ｂ）は加圧状態である。
【図１３】本発明のソレノイド型電磁ハンマーを動作させるシステムの一例を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明のソレノイド型電磁ハンマーは、コイルを巻回した電磁コイルと、電磁コイルを収容する筒状体のヨークとから成る電磁ソレノイド部と、ハンマーヘッド部とこれを引き戻す弾性部材を具備した、磁性を有するプランジャー部と、電磁ソレノイド部に接続される有底筒状の調整部とを備えた装置である。
【実施例１】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
＜ソレノイド型電磁ハンマーの構成＞
図１は本発明のソレノイド型電磁ハンマーを示す分解斜視図である。図２は本発明のソレノイド型電磁ハンマーの電磁ソレノイド部と調整部を更に細かく分解した斜視図である。
本発明のソレノイド型電磁ハンマー１は、鉄道のトンネル、高速道路のトンネル、建造物などのコンクリート壁面ｗに生じたひび割れ、気泡などの劣化を検査する装置である。本発明のソレノイド型電磁ハンマー１は、１個又は複数個を打音検査装置に取り付け、この打音検査装置を壁面ｗに沿って走行させながら広範囲に打撃振動点検する装置である。打撃振動装置による打音検査をする装置にも使用できる。
【００２６】
本発明のソレノイド型電磁ハンマー１は、主に電磁ソレノイド部２、可動プランジャー部３と調整部４とで構成されている。この可動プランジャー部３には、例えば打音検査するハンマーヘッド部１４が着脱自在に取り付けられている。このハンマーヘッド部１４をコンクリート壁面ｗに当て、その打撃による振動を捉えてコンクリート壁面ｗ内部の不具合を検査する（図１３参照）。
【００２７】
＜電磁ソレノイド部の構成＞
電磁ソレノイド部２は、円筒形状の電磁路ヨーク５の内部に、ボビン６ａにコイルを巻回した電磁コイル６を備えた部材である。電磁路ヨーク５は、磁性体である筒状の鋼材で形成され、一端面部５ａに調整部４が着脱自在に取り付けられ、他端面部５ｂに電磁路ヨークフランジ７を介在させて、ハンマー保護カウリング８が取り付けられる。
【００２８】
電磁路ヨーク５の外周には、本発明のソレノイド型電磁ハンマー１を他の部材又は部品に取り付けるための固定用フランジ９が形成されている。この固定用フランジ９にはネジ用挿通孔１０が開けられている。
【００２９】
電磁ソレノイド部２には、電磁コイル６の内径より細い外径を有し、後述する円筒形プランジャー１２の外径より太い内径を有するシリンダ１１が備えられている。このシリンダ１１内で後述する可動プランジャー部３（円筒形プランジャー１２）を円滑に摺動させるようになっている。
【００３０】
＜可動プランジャー部の構成＞
図３は可動プランジャー部を示す分解斜視図である。図４は可動プランジャー部を示す斜視図である。図５は本発明のソレノイド型電磁ハンマーの電磁ソレノイド部の一部を切欠いた斜視図である。
可動プランジャー部３は、両底に開口１２ａ，１２ｂを有する円筒形状の円筒形プランジャー１２の内部に、引き戻し用のスプリング等の弾性部材１３を備えた部材である。この弾性部材１３の一端にハンマーヘッド部１４を、他端にこの弾性部材１３を固定する固定部として機能する止ネジ１５を有する。ハンマーヘッド部１４は、円筒形プランジャー１２の一方の開口１２ｂに着脱自在に固定されている。図示例ではネジ止めするようになっている。これで円筒形プランジャー１２とハンマーヘッド部１４とは一体で動作するようになる。
【００３１】
円筒形プランジャー１２は、電磁ソレノイド部２の電磁コイル６内に同心的で軸方向に往復動可能に挿通されている。電磁コイル６の通電時に電磁路ヨーク５及び円筒形プランジャー１２等の磁気関連部材に磁気回路が生じ、円筒形プランジャー１２が励磁力により電磁コイル６内に吸引されて移動する。この繰り返しで打音検査のハンマーとして機能する。
【００３２】
一方、弾性部材１３の止ネジ１５は調整部４に固定される。この止ネジ１５はハンマーヘッド部１４とは異なり、円筒形プランジャー１２の他方の開口１２ａには固定されていない。ハンマーヘッド部１４と同時に円筒形プランジャー１２が移動動作できるように、弾性部材１３で伸縮する動作を干渉しないようにするためである。
【００３３】
可動プランジャー部３の円筒形プランジャー１２の周囲に滑動リング１６が２個取り付けられている。この滑動リング１６は、シリンダ１１内において円筒形プランジャー１２を円滑に往復動させる機能を有する。図示例では２個の滑動リング１６が示されているがこの個数に限定されないことは勿論である。
【００３４】
＜調整部（位置計測窓）の構成＞
図６は本発明のソレノイド型電磁ハンマーを示す斜視図である。図７は調整部の位置計測窓を示す平断面図である。図８は調整部の位置計測窓を示す正断面図であり、（ａ）は位置計測窓から円筒形プランジャーの位置を確認できない状態、（ｂ）は位置計測窓から円筒形プランジャーの位置を確認できる状態である。図９は位置計測窓と円筒型プランジャーとの位置関係を示す断面図であり、（ａ）はハンマーヘッド部が下向き状態、（ｂ）はハンマーヘッド部が上向き状態である。
調整部４には、図示するように、円筒形プランジャー１２の位置を確認する位置計測窓２２が設けられている。打音検査ではハンマーヘッド部１４を常に下向き状態で検査するのではなく、ハンマーヘッド部１４を上向きの状態で検査することがある。このとき重量があるハンマーヘッド部１４は弾性部材１３で支持されているために、円筒形プランジャー１２（ハンマーヘッド部１４）の位置が異なる。このとき電磁コイル６への電力量を調整することで、ソレノイド型電磁ハンマー１の下向き又は上向きのいずれの状態でも正確に打音検査をすることができる。
【００３５】
位置計測窓２２から位置センサ２３（発光部）の赤外線ＬＥＤを発光し、これを受光部２４で受光し、受光センサ２５が感知することで、円筒形プランジャー１２が存在しないことを意味する。逆に受光部２４で受光しないときは、発光が円筒形プランジャー１２で遮断されたことを意味する。これにより、円筒形プランジャー１２の位置を確認することができる。なお、図７の平断面図に示すように、発光部２３と受光部２４の発光線を、円形の中心を通らない位置に配置したのは、この部分に弾性部材１３が存在するからである。この弾性部材１３の構成に対応して位置計測窓２２、発光部２３と受光部２４の配置状態が決められる。
【００３６】
なお、受光部２４に代えて反射部（図示していない）を用いてもよい。このときは位置計測窓２２に位置センサ２３（発光部）から発光し、これを反射部で反射すれば、円筒形プランジャー１２が存在しないことを意味する。逆に反射部で反射しないときは、発光が円筒形プランジャー１２で遮断されたことを意味する。これにより、円筒形プランジャー１２の位置を確認することができる。
【００３７】
例えば、ハンマーヘッド部１４が下向き状態のときは、図９（ａ）に示すように、位置センサ２３を用いて位置計測窓２２から円筒形プランジャー１２の位置を確認する。このときは、円筒形プランジャー１２はその自重で弾性部材１３が伸長する状態になり、位置計測窓２２からこれを視認したときに、円筒形プランジャー１２の変位位置を確認する。
【００３８】
位置計測窓２２が円筒形プランジャー１２の変位位置を認識しないときは、ソレノイド型電磁ハンマー１が下向きの状態にあると判定し、電磁ソレノイド部２の励磁力を調整する。可動プランジャー部３の打ち出し強度を調整する。
【００３９】
一方、ハンマーヘッド部１４が上向き状態のときは、図９（ｂ）に示すように、位置センサ２３を用いて位置計測窓２２から円筒形プランジャー１２の位置を確認する。このときは、円筒形プランジャー１２はその自重で弾性部材１３が収縮する状態になり、位置計測窓２２から視認したときに、円筒形プランジャー１２の変位位置を確認する。
【００４０】
位置計測窓２２が円筒形プランジャー１２の変位位置を認識しないときは、ソレノイド型電磁ハンマー１が下向きの状態にあると判定し、電磁ソレノイド部２の励磁力を調整して可動プランジャー部３の打ち出し強度を調整する。
【００４１】
このように、本発明のソレノイド型電磁ハンマー１は調整部４(位置計測窓２２)を有するので、打音検査でハンマーヘッド部１４が上向き、又は下向きと向きが異なるときに、電磁コイル６への励磁力を調整する。そこで、ソレノイド型電磁ハンマー１の下向き又は上向きのいずれの状態でも正確に打音検査（振動検出）をすることができる。
【００４２】
＜調整部（逆止弁）の構成＞
図１０は本発明の調整部を示す分解斜視図である。図１１は調整部の逆止弁の一例を示し、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）は拡大正面図である。図１２は逆止弁の動作状態を示し、（ａ）は円筒形プランジャーの動作で電磁ソレノイド部内が負圧状態、（ｂ）は加圧状態である。
調整部４には、可動プランジャー部３が電磁ソレノイド部２内で往復動する際に変化する内圧を調整する逆止弁１７が設けられている。この逆止弁１７は、有底筒状の調整部４の一部に円周方向の周囲に軸方向に対して垂直に開けられた貫通孔１８に取り付けられている。逆止弁１７は、この貫通孔１８と、透孔１９を有する弁座２０の間に挟まれた状態にある。
【００４３】
逆止弁１７は図示するように、可撓性を有するシート材の一部に通気孔２１が数か所開けられた部材である。各通気孔２１は、調整部４の貫通孔１８側では通気可能な位置にあるが、弁座２０側では透孔１９の周囲に配置されるようになり、所定の圧力が掛かり、撓んだ状態にならないと、外部の空気がこの逆止弁１７を通過しないようになっている。
【００４４】
図１２（ａ）に示すように、弁座２０側からの空気は吸入するが、逆に図１２（ｂ）に示すように、調整部４内からの空気は通気できない。但し、このシート材から成る逆止弁１７は、ある程度の可撓性を有するので、電磁ソレノイド部２内での可動プランジャー部３が往復動することに支障はない。
【００４５】
この逆止弁１７により、電磁コイル６の通電時に円筒形プランジャー１２が往復動する際に、電磁ソレノイド部２（電磁コイル６）内の空気が逃げ出さず、その空気抵抗によりエアダンパー効果を生じる。そこで、円筒形プランジャー１２を緩慢に引き戻すことができ、電磁ソレノイド部２内部に埃を引き込みづらくなる。更にソレノイド型電磁ハンマー１自身による衝突音の発生を低減することができる。
【００４６】
＜システムの構成＞
図１３は本発明のソレノイド型電磁ハンマーを動作させるシステムの一例を示す系統図である。
被検査物であるコンクリート壁面Ｗに、本発明のソレノイド型電磁ハンマー１のハンマーヘッド部１４を近づける。このハンマーヘッド部１４でコンクリート壁面Ｗを打撃する。コンクリート内のひび割れ、空洞、劣化等の変状部Ａについて、打撃音の波長の変化で発見する。打撃により外力としての加振力（振動）を磁歪センサ等の振動センサ３１で感知し、これを電気信号に変換する。振動センサ３１で変換された電気信号を増幅器３２で増幅し、増幅器３２で増幅された信号を整流器３３で直流に変換する。この電気信号から所定の周波数成分を取り出し、取り出した波形をパソコン３４に表示して解析する。その波形の解析の結果で変状部の有無と、その大小を判断する。
【００４７】
または、この打撃による振動を感知する振動センサ３１に代えてマイク（図示していない。）で集音する。コンクリート内部が正常な箇所と異常な箇所（変状部）ではコンクリートの振動によって発生した音波の伝播特性が異なることから、打音波形に相違が見られる。取り出した波形を表示装置（パソコン３４）等に表示して解析する方法でもよい。
【００４８】
一方、位置センサ２３では、ハンマーヘッド部１４について下向き又は上向き状態の別を感知し、これを電気信号に変換する。この電気信号を増幅器３２で増幅し、増幅器３２で増幅された信号を整流器３３で直流に変換する。この電気信号から必要な電力量を解析してソレノイド型電磁ハンマー１の向きに応じて電磁コイル６への電力の強弱を調整する。これにより、打音検査装置の下向き又は上向きのいずれの状態でも正確に打音検査をすることができる。
【００４９】
なお、本発明は、電磁ソレノイド装置１（ハンマー部１４）の下向き又は上向き状態の別を判別してハンマー部１４の向きに影響されることなく常に適正な状態で打音検査をすると共に、電磁ソレノイド装置１内へ埃が侵入することを防止することができれば、上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、高速道路、鉄道のトンネル、建造物に限定されず、コンクリートその他の非破壊検査に利用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  ソレノイド型電磁ハンマー
２  電磁ソレノイド部
３  可動プランジャー部
４  調整部
５  電磁路ヨーク
５ａ，５ｂ  電磁路ヨークの端面部
６  電磁コイル
８  ハンマー保護カウリング
１１  シリンダ
１２  円筒形プランジャー
１２ａ，１２ｂ  円筒形プランジャーの開口
１３  弾性部材
１４  ハンマーヘッド部
１６  滑動リング
１７  逆止弁
２２  位置計測窓
２３  位置センサ（発光部）
２４  受光部
３１  振動センサ
３２  増幅器
３３  整流器
３４  表示装置（パソコン）
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物について打音検査をする際に用いるソレノイド型電磁ハンマー（１）であって、
コイルを巻回した電磁コイル（６）と、該電磁コイル（６）を収容する筒状体の電磁路ヨーク（５）とから成る電磁ソレノイド部（２）と、
磁性を有する円筒形プランジャー（１２）内に、一端にハンマーヘッド部（１４）を有する弾性部材（１３）が、該円筒形プランジャー（１２）の他端開口（１２ａ）から、該弾性部材（１３）を固定する固定部を突出させるように、内挿された可動プランジャー部（３）と、
前記電磁ソレノイド部（２）に接続される有底筒状の部材であり、前記可動プランジャー部（３）の円筒形プランジャー（１２）の変位位置を確認する位置計測窓（２２）を設けた調整部（４）と、を備え、
前記ソレノイド型電磁ハンマー（１）が上向きの状態にあるか、下向きの状態にあるかを判定するために、前記位置計測窓（２２）における発光部（２３）から受光部（２４）への発光線が、前記調整部（４）の円形の中心を通らないように配置された、ことを特徴とするソレノイド型電磁ハンマー。
【請求項２】
前記円筒形プランジャー（１２）は、その外周に前記シリンダ（１１）内で円滑に前後動するように滑動リング（１６）が取り付けられた、ことを特徴とする請求項１のソレノイド型電磁ハンマー。
【請求項３】
前記電磁ソレノイド部（２）は、電磁路ヨーク（５）の端面部（５ｂ）に前記可動プランジャー部（３）のハンマーヘッド部（１４）を保護すべく、該ハンマーヘッド部（１４）が出没自在になるようにリング状のハンマー保護カウリング（８）が取り付けられた、ことを特徴とする請求項１又は２のソレノイド型電磁ハンマー。
【請求項４】
コンクリート構造物についてソレノイド型電磁ハンマー（１）を用いて打音検査をする際のソレノイド型電磁ハンマーの制御方法であって、
コイルを巻回した電磁コイル（６）と、該電磁コイル（６）を収容する筒状体の電磁路ヨーク（５）とから成る電磁ソレノイド部（２）と、一端にハンマーヘッド部（１４）を、他端に該ハンマーヘッド部（１４）を引き戻す弾性部材（１３）を具備した、磁性を有する可動プランジャー部（３）と、前記電磁ソレノイド部（２）に接続される有底筒状の部材であり、前記可動プランジャー部（３）の変位位置を確認する位置計測窓（２２）を設けた調整部（４）と、を備えたソレノイド型電磁ハンマー（１）を用いて検査する際に、
前記位置計測窓（２２）における発光部（２３）から受光部（２４）への発光線により、前記円筒形プランジャー（１２）の変位位置を認識したときは、前記ソレノイド型電磁ハンマー（１）が上向きの状態にあると判定し、
該円筒形プランジャー（１２）の変位位置を認識しないときは、前記ソレノイド型電磁ハンマー（１）が下向きの状態にあると判定することにより、前記可動プランジャー部（３）の打ち出し強度を調整する、ことを特徴とするソレノイド型電磁ハンマーの制御方法。