(57)【要約】【課題】検査時間の短縮を図る。【解決手段】超音波検査装置は、消波部材２０（融着部材）における直径ｄの円形領域２２内に融着面２４が設けられ、タンク本体部１０（板状部材）に、半径Ｒが円形領域２２の直径ｄよりも小さい円形の取付面１２が設けられ、取付面１２に融着面２５が融着された融着構造を検査対象とし、タンク本体部１０における取付面１２とは反対側の探査面１３に沿って超音波プローブ３０を移動させることで、取付面１２における融着面２４の融着領域を探査する。探査面１３に、取付面１２と同心であって、円形領域２２の直径ｄと取付面１２の半径Ｒとの寸法差ｄ−Ｒを半径ｒとする円形の探査領域１４を設定した上で、超音波プローブ３０を、探査領域１４の範囲内で探査領域１４と同心状に１周させることによって探査を行う。【選択図】図１
2015137932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
融着部材における直径ｄの円形領域内に融着面が設けられ、板状部材に、半径Ｒが前記融着面の直径ｄよりも小さい円形の取付面が設けられ、前記取付面に前記融着面が融着された融着構造を検査対象とし、前記板状部材における前記取付面とは反対側の探査面に沿って超音波プローブを移動させることで、前記取付面における前記融着面の融着領域を探査する超音波検査装置であって、
前記探査面に、前記取付面と同心であって、前記円形領域の直径ｄと前記取付面の半径Ｒとの寸法差ｄ−Ｒを半径ｒとする円形の探査領域を設定した上で、
前記超音波プローブを、前記探査領域の範囲内で前記探査領域と同心状に１周させることによって探査を行うようになっていることを特徴とする超音波検査装置。
【請求項２】
融着部材における直径ｄの円形領域内に融着面が設けられ、板状部材に、半径Ｒが前記融着面の直径ｄよりも小さい円形の取付面が設けられ、前記取付面に前記融着面が融着された融着構造を検査対象とし、前記板状部材における前記取付面とは反対側の探査面に沿って超音波プローブを移動させることで、前記取付面における前記融着面の融着領域を探査する超音波検査方法であって、
前記探査面に、前記取付面と同心であって、前記円形領域の直径ｄと前記取付面の半径Ｒとの寸法差ｄ−Ｒを半径ｒとする円形の探査領域を設定した上で、
前記超音波プローブを、前記探査領域の範囲内で前記探査領域と同心状に１周させることによって探査を行うことを特徴とする超音波検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波検査装置及び超音波検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、超音波を用いて検査対象物の傷の延在方向を識別する方法が開示されている。超音波を用いた検査方法は、融着部材の融着面を取付面に融着する場合において、融着面の全体が取付面の範囲内に融着されているかどうかを検査する手段として用いることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−０８８８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の検査方法では、超音波プローブを取付面の全領域に亘ってくまなく移動させることにより、取付面における融着領域と非融着領域とを識別し、融着面の位置を判別することができる。しかし、取付面が、融着面に比べて広い範囲に設定されている場合は、超音波プローブの移動距離が長くなるため、検査に時間がかかる。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、検査時間の短縮を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明の超音波検査装置は、
融着部材における直径ｄの円形領域内に融着面が設けられ、板状部材に、半径Ｒが前記融着面の直径ｄよりも小さい円形の取付面が設けられ、前記取付面に前記融着面が融着された融着構造を検査対象とし、前記板状部材における前記取付面とは反対側の探査面に沿って超音波プローブを移動させることで、前記取付面における前記融着面の融着領域を探査する超音波検査装置であって、
前記探査面に、前記取付面と同心であって、前記円形領域の直径ｄと前記取付面の半径Ｒとの寸法差ｄ−Ｒを半径ｒとする円形の探査領域を設定した上で、
前記超音波プローブを、前記探査領域の範囲内で前記探査領域と同心状に１周させることによって探査を行うようになっているところに特徴を有する。
【０００６】
第２の発明の超音波検査方法は、
融着部材における直径ｄの円形領域内に融着面が設けられ、板状部材に、半径Ｒが前記融着面の直径ｄよりも小さい円形の取付面が設けられ、前記取付面に前記融着面が融着された融着構造を検査対象とし、前記板状部材における前記取付面とは反対側の探査面に沿って超音波プローブを移動させることで、前記取付面における前記融着面の融着領域を探査する超音波検査方法であって、
前記探査面に、前記取付面と同心であって、前記円形領域の直径ｄと前記取付面の半径Ｒとの寸法差ｄ−Ｒを半径ｒとする円形の探査領域を設定した上で、
前記超音波プローブを、前記探査領域の範囲内で前記探査領域と同心状に１周させることによって探査を行うところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００７】
この構成によれば、超音波プローブを移動させる範囲は、取付面の全領域ではなく、取付面の中心部の探査領域だけで済むので、取付面の全領域に亘って超音波プローブを移動させる検査装置及び方法に比べると、検査時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の超音波検査装置及び方法において、取付面と融着面と探査領域との位置関係をあらわす概略平面図
【図２】タンク本体部に消波部材を融着していない状態で超音波検査を行っている様子をあらわすハッチングを省略した断面図
【図３】タンク本体部に消波部材を融着していない状態における超音波の反射波の強度をあらわすグラフ
【図４】タンク本体部に消波部材を融着した状態で超音波検査を行っている様子をあらわすハッチングを一部省略した断面図
【図５】タンク本体部に消波部材を融着した状態において融着面を含む円形領域の超音波の反射波の強度をあらわすグラフ
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図５を参照して説明する。本実施例の超音波検査装置及び方法は、燃料タンク１０を構成する合成樹脂製のタンク本体部１１（請求項に記載の板状部材）の内面に設定した取付面１２と、燃料タンク１０内における燃料の波立ちを抑制するための合成樹脂製の消波部材２０（請求項に記載の融着部材）の融着面２４との融着構造を検査対象とする。
【００１０】
検査装置は、超音波の発振と、発振した超音波の反射波（エコー）の受信とを行う超音波プローブ３０と、超音波プローブ３０で受信した反射波の強度を表示する表示装置３１とを備えている。そして、検査では、反射波の強度に基づき、融着面２４が取付面１２の範囲内に正しく収まっているか否かが判定される。
【００１１】
図１に示すように、タンク本体部１１の内面のうち半径Ｒの所定の円形の範囲が、融着面２４のある程度の位置ずれを見越して融着許容領域として設定した取付面１２となっている。この取付面１２の全領域は平面で構成されている。また、タンク本体部１１のうち少なくとも取付面１２が設定されている領域は、厚さ寸法がほぼ一定とされている。また、タンク本体部１１の外面（取付面１２とは反対側の面）は、超音波プローブ３０を検査時に摺接させるための探査面１３となっている。
【００１２】
図４に示すように、消波部材２０は、タンク本体部１１よりも厚さ寸法の大きい基部２１を有する。基部２１の外面には、直径ｄの円形領域２２が、取付面１２と対向するように設定されている。円形領域２２内には、複数の突起部２３が形成されている。各突起部２３の突出端面は融着面２４となっている。したがって、直径ｄの円形領域２２内には、その外周縁に沿った領域を含むほぼ全領域に亘り、複数の融着面２４が点在するように配置されている。また、円形領域２２のうち融着面２４が形成されていない領域（つまり、突起部２３が形成されていない領域）は、非融着部２５となっている。非融着部２５には、取付面１２に当接可能な複数の突当面２６が、突起部２３の間に挟まれるように点在して形成されている。
【００１３】
図１に示すように、複数の融着面２４が形成されている円形領域２２の直径ｄは、上記した取付面１２の直径Ｄよりも小さい。そして、消波部材２０とタンク本体部１１が融着された状態において、全ての融着面２４（つまり、円形領域２２の全範囲）が取付面１２の範囲内に存在していれば、消波部材２０がタンク本体部１１に対して正しい位置関係で融着されたと判断される。これに対し、一部の融着面２４（円形領域２２の一部）が取付面１２の範囲外にはみ出している場合は、タンク本体部１１に対する消波部材２０の融着位置が不適正であると判断される。
【００１４】
融着後のタンク本体部１１に対する消波部材２０の位置関係は、超音波プローブ３０を探査面１３に摺接させ、その反射波の強度に基づいて判断する。このとき、超音波プローブ３０を取付面１２の全領域内で隈無く移動させ、融着されている領域と融着されていない領域を識別し、融着されている範囲と融着面２４（円形領域２２）の形成範囲とを比較すれば、融着後のタンク本体部１１に対する消波部材２０の位置関係が適正である否かを判断することができる。
【００１５】
しかし、超音波プローブ３０を取付面１２の全領域に亘って移動させる場合、その移動距離が長くなり、その分、検査の要する時間も長くかかることになる。そこで、本実施例では、超音波プローブ３０の移動距離を短縮する手段として、探査面１３に、取付面１２よりも狭い範囲であり、且つ融着面２４が配置されている円形領域２２よりも狭い範囲の探査領域１４を設定している。探査領域１４は、取付面１２と同心の円形をなす。そして、探査領域１４の半径ｒは、円形領域２２の直径ｄと取付面１２の半径Ｒとの寸法差ｄ−Ｒと同じ寸法に設定されている。
【００１６】
図１に示すように、消波部材２０の円形領域２２が取付面１２の中心から径方向に位置ずれしても、その位置ずれ量がＲ−２／ｄ以内であれば、円形領域２２の全体（全ての融着面２４）が取付孔の範囲内に収まり、正常な位置関係で融着されていることになる。したがって、位置ずれした円形領域２２が取付面１２の範囲内のいずれの位置にあっても、半径ｒ＝ｄ−Ｒで取付孔と同心配置された探査領域１４は、その位置ずれした円形領域２２の一部と必ず対応する。勿論、円形領域２２が位置ずれせずに取付孔と同心に位置する場合も、その円形領域２２の中心部が探査領域１４と対応する。
【００１７】
次に、本実施例の作用を説明する。図４に示すように、融着面２４と取付面１２とが融着されている部分では、消波部材２０がタンク本体部１１内に食い込む。したがって、探査面１３から融着面２４までの厚さ方向の寸法Ｌａは、タンク本体部１１の厚さ寸法Ｔより小さくなる。また、非融着部２５の突当面２６は、取付面１２に対し食い込んだ状態で面当たり状態で当接する。探査面１３から突当面２６までの厚さ方向の寸法Ｌｂは、探査面１３から融着面２４までの寸法Ｌａよりも大きいが、タンク本体部１１の厚さ寸法Ｔよりは小さい。さらに、探査面１３から消波部材２０の基部２１の裏面２７（厚さ方向において融着面２４及び突当面２６とは反対側の面）までの厚さ方向の寸法Ｌｃは、タンク本体部１１の厚さ寸法Ｔより大きい。
【００１８】
融着面２４を取付面１２に融着した後の検査工程では、超音波プローブ３０を、探査領域１４の範囲内において、探査面１３に摺接させながら探査領域１４及び取付面１２と同心の円周上を１周させる。このとき、超音波プローブ３０の周回経路となる円周の径は、探査領域１４の範囲内であれば任意の寸法に設定できる。超音波プローブ３０は、周回する間、超音波をタンク本体部１１の内側（消波部材２０）に向けて発振すると同時に、その発振した超音波の反射波の強度（振幅）を電気信号に変換して出力する。出力された反射波の強度信号は、図３，５，６に示すように、表示部において強度を縦軸とするグラフとして表示される。尚、横軸は、探査面１３から内方に向かう深さ寸法をあらわす。
【００１９】
超音波の反射波の強度は、超音波プローブ３０から反射面までの往復移動距離が短いほど、大きい。タンク本体部１１に消波部材２０を融着していない状態では、図２に示すように、超音波プローブ３０から発振した超音波が取付面１２で反射するので、超音波の往復移動距離は、タンク本体部１１の厚さ寸法Ｔの２倍の距離となり、反射波の強度のピーク値Ｐａは、図３に示すように、比較的大きい値となる。
【００２０】
これに対し、超音波が融着面２４と突当面２６を含む円形領域２２に向けて発振された超音波は、その一部が突当面２６で反射し、残りは融着面２４を通過して消波部材２０の裏面２７で反射する。消波部材２０の裏面２７で反射する超音波の往復移動距離は、探査面１３から消波部材２０の裏面２７までの寸法Ｌｃの２倍の距離であり、タンク本体部１１の厚さ寸法Ｔの２倍よりも長い距離となるため、超音波は減衰して裏面２７での反射波の強度のピークは非常に小さい。また、図５に示すように、融着面２４が多い部分を通過する時のピーク値Ｐｂは比較的小さくなり、非融着領域２５（突当面２６）が多い部分を通過する時のピーク値Ｐｃは比較的大きくなる。つまり、この突当面２６での反射波のピーク値Ｐｃが、融着領域に向けて超音波を発振した場合の反射波の強度のピークとなる。そして、この融着領域における超音波の反射波のピーク値Ｐｃは、消波部材２０が融着されていない状態のピーク値Ｐａより小さい値となる。
【００２１】
タンク本体部１１に対する消波部材２０の融着位置が適正であって円形領域２２の全体（全ての融着面２４）が取付面１２の範囲内に収まっている場合は、超音波プローブ３０を探査領域１４内で周回させながら超音波探査を行う間、表示装置３１においては、融着面２４が多い領域を通過したときに比較的低いピーク値Ｐｂが表れ、突当面２６が多い領域を通過したときに比較的高いピーク値Ｐｃが表れる。そして、このピーク値Ｐｂ，Ｐｃが変動することにより、消波部材２０が正しい位置に融着されていると判断することができる。
【００２２】
これに対し、タンク本体部１１に対する消波部材２０の融着位置が不適正であって円形領域２２の一部（一部の融着面２４）が取付面１２の範囲外へはみ出している場合は、超音波プローブ３０を探査領域１４内で周回させながら超音波探査を行う間、表示装置３１には、図５に示す比較的低い値で変動するピーク値Ｐｂ，Ｐｃと、図３に示す比較的高いピーク値Ｐａがあらわれる。また、円形領域２２の全体が完全に取付面１２の範囲外へはみ出している場合は、表示装置３１にあらわれるのが、図３に示す高いピーク値Ｐａだけになる。これにより、消波部材２０が不適正な位置に融着されていると判断することができる。
【００２３】
上述のように、本実施例の超音波検査装置及び方法は、消波部材２０における直径ｄの円形領域２２内に融着面２４を設け、タンク本体部１１に、半径Ｒが融着面２４の直径ｄよりも小さい円形の取付面１２を設け、取付面１２に融着面２４が融着した融着構造を検査対象とするものであり、タンク本体部１１における取付面１２とは反対側の探査面１３に沿って超音波プローブ３０を移動させることで、取付面１２において融着面２４が融着されている領域を探査する。
【００２４】
そして、超音波プローブ３０の探査時間の短縮化を図るために、探査面１３には、取付面１２と同心であって、円形領域２２の直径ｄと取付面１２の半径Ｒとの寸法差ｄ−Ｒを半径ｒとする円形の探査領域１４を設定した上で、超音波プローブ３０を、探査領域１４の範囲内で探査領域１４と同心状に１周させることによって探査を行うようになっている。この構成によれば、超音波プローブ３０を移動させる範囲は、取付面１２の全領域ではなく、取付面１２の中心部の探査領域１４だけで済むので、取付面１２の全領域に亘って超音波プローブ３０を移動させる検査装置及び方法に比べると、検査時間を短縮することができる。
【００２５】
＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、円形領域内に複数の突起部を配置し、その複数の突起部の突出端面を融着面としたが、融着面は、円形領域の全体に亘って連なった単一の面であってもよい。
（２）上記実施例では、融着面が平面である場合について説明したが、融着面は曲面を含むものであってもよい。
（３）上記実施例では、板状部材をタンク本体部としたが、本発明は、板状部材がタンク本体部以外のものである場合にも適用できる。
（４）上記実施例では、融着部材を消波部材としたが、本発明は、融着部材が消波部材以外のものである場合にも適用できる。
（５）上記実施例では、非融着部の突当面が、取付面に対し食い込んだ状態で面当たり状態で当接するようにしたが、突当面は、取付面に対し食い込まない状態で当接するようにしてもよく、取付面に対し隙間を空けて対向するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１０…タンク本体部（板状部材）
１２…取付面
１３…探査面
１４…探査領域
２０…消波部材（融着部材）
２２…円形領域
２４…融着面
３０…超音波プローブ
【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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