(57)【要約】【課題】探傷を行う被測定物素材表面に異物や気泡が付着するのを防止して、探傷精度を向上させることが出来る超音波探傷検査方法を提供する。【解決手段】被測定物素材に探触子から超音波を送信し、その反射波を受信して当該被測定物素材内に存在する内部欠陥を超音波探傷検査する際に、前記被測定物素材表面には親水コーティングが施されている。親水コーティングは高分子材料を用い、例えばポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン等の層を、被測定物素材表面に形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物素材に探触子から超音波を送信し、その反射波を受信して当該被測定物素材内に存在する内部欠陥を超音波探傷検査する際に、前記被測定物素材表面には親水コーティングが施されていることを特徴とする被測定物素材の超音波探傷検査方法。
【請求項２】
前記被測定物素材及び前記探触子は超音波伝質媒体中に浸漬され、当該超音波伝質媒体が水であることを特徴とする請求項１記載の超音波探傷検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受、ボールねじ、リニアガイド用に用いられる素材内に存在する内部欠陥を超音波により探傷検査する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、転がり軸受の軸受軌道輪素材や転動体素材等は、ＳＵＪ２等の軸受鋼を棒状に加工して製鋼されており、このような素材内に内部欠陥が存在すると、転がり軸受等の寿命を低下させる原因となる。したがって、製鋼された素材を受け入れる際にはこの素材（以下「被測定物素材」）を超音波により探傷検査し、内部欠陥が無いことを確認してから、旋削などの工程に回されている。
【０００３】
この検査の際、被測定物素材の表面に異物や気泡が付着していると、被測定物素材の内部に存在する内部欠陥を精度よく超音波で探傷検査することが困難となる。このため、従来においては、被測定物素材にジェット水流を噴射しながら探傷検査を行なったり（特許文献１参照）、あるいは被測定物素材の表面に気泡が付着しないよう脱気装置で除去しながら探傷検査を行なっている。
【０００４】
しかしながら、被測定物素材にジェット水流を噴射して異物や気泡を除去する方式では、水流を相当強くしないと被測定物素材の表面に付着した異物を完全に除去しきれないという問題があり、また脱気装置を用いる方式では脱気装置が高価なため、探傷コストを上昇させるという問題があった。
【０００５】
かかる問題を解決する為に、図４に示す方法が提案されている（特許文献２）。即ち、超音波伝質媒体５２の中で被測定物素材５１を軸芯回りに回転させながら被測定物素材５１を探触子５８により超音波探傷するに際して、回転方向において被測定物素材５１の探傷位置の前方（手前側）に刷毛、ウレタン等の弾性体５４を接触させながら探傷検査するものである。この方法により、探傷位置においては、異物５６や気泡５７が除去された状態で探傷検査が可能となる。
【０００６】
しかしながらこの方法は、弾性体と被測定物素材との接触部で、場合によっては気泡の発生を誘発する虞があるのではないかということが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２９６２４７号公報
【特許文献２】特開２００６−７８２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、探傷検査を行う被測定物素材表面に異物や気泡が付着するのを防止して、探傷検査精度を向上させることが出来る超音波探傷検査方法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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る被測定物素材の超音波探傷検査方法は、以下のように構成される。
（１）被測定物素材に探触子から超音波を送信し、その反射波を受信して当該被測定物素材内に存在する内部欠陥を超音波探傷検査する際に、前記被測定物素材表面には親水コーティングが施されて超音波探傷検査を行なうことを特徴とする。
（２）前記被測定物素材及び前記探触子は超音波伝質媒体中に浸漬され、当該超音波伝質媒体が水であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る被測定物素材の超音波探傷検査方法によれば、被測定物素材表面に親水コーティングを施すことで、被測定物素材の表面に付着している異物や気泡が存在していた場合も、異物や気泡と親水コーティングとの間に水が入りこみ易くなり、被測定物素材の運動によって生じる水流によって異物や気泡が除去し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る超音波探傷検査方法を説明する斜視図、
【図２】図１のＡ方向矢視断面図、
【図３】従来の被測定物素材表面を示す図２と同様な図、
【図４】従来の超音波探傷検査方法の一例を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る超音波探傷検査方法を説明する斜視図、図２は図１のＡ方向矢視図である。図１に示すように、検査対象物である被測定物素材１は全体として円柱状に形成されており、かかる被測定物素材１の外周側には薄膜状の親水コーティング１ａが施されている。親水コーティングは高分子材料を用い，例えば、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルビニルエーテル無水マレイン酸共重合体、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン等の層を素材の洗浄後に塗布し、焼成（例えば８０度、１０分）することにより、１０μｍ程度の親水コーティング層を形成するものである。
【００１３】
被測定物素材１の超音波探傷検査装置は、水等の超音波伝質媒体２が充満された媒体槽（水槽）３内に、検査対象物である被測定物素材１が載置される回転テーブル４が収納されている。
【００１４】
被測定物素材１の外形面５に対して一定の距離をもって超音波探触子８が配置されている。超音波伝質媒体２中に被測定物素材１を浸漬した状態で被測定物素材１を軸心回りに回転させながら超音波探傷することによって被測定物素材１の表面及び内部の内部欠陥の検査が行われる。超音波探触子８の検出信号は、媒体槽３の外部に配置された探傷器１０に送られるようになっている。
【００１５】
超音波探傷が行われる被測定物素材１は、例えば軸受の転動体のコロに使用されるものであり、その大きさは、例えば直径１００〜２００ｍｍで、全長３００〜５００ｍｍ程度であるが、これに限定されるものではない。
【００１６】
媒体槽３は、収納されている回転テーブル４の上に被測定物素材１を縦置きしたとき、被測定物素材１の全長を超音波伝質媒体２中に沈めることができる深さを備えていればよい。
【００１７】
回転テーブル４は、被測定物素材１が縦置きされる上面が水平になるように媒体槽３の底面に配置され、図示を省略したモータによって図中矢印Ｃ方向に回転するようになっている。被測定物素材１は、その軸心を回転テーブル４の中心軸（回転軸）に一致させるようにしてセンタリングされて固定される。
【００１８】
回転テーブル４上には、被測定物素材１を縦置きに固定するための保持部材１２が配置されている。
保持部材１２は、被測定物素材１の下部を支持するために、被測定物素材１の外周に沿って周方向に等間隔に３つの爪が配置された三つ爪チャック１３を備えている。
【００１９】
超音波探触子８は、被測定物素材１とともに、水等の超音波伝質媒体２が充満された媒体槽３中に浸漬され、被測定物素材１に対して超音波を送信し、送信された超音波によって被測定物素材１内で生起された反射波を受信し、受信された信号を波形信号に変換し、この波形信号を検出信号として、媒体槽３の外部に設置された探傷器１０に送信する。
【００２０】
超音波探触子８は、特に限定されるものではないが、例えば、周波数２０ＭＨｚの焦点型のものが用いられ、これを被測定物素材１の外形面より一定の距離を保った位置に配置する。そして、被測定物素材１が１回転する毎に、図中の矢印Ｙ方向（被測定物素材１の長手方向）に案内され、引き続き探傷することで被測定物素材１内部の内部欠陥の検査が行われる。
【００２１】
このとき超音波探触子８は、被測定物素材１の外形面５に対して垂直探傷し、被測定物素材１の表面及び材料内部（例えば、外形面５の表面直下１ｍｍから１５ｍｍの深さ位置程度）の内部欠陥の検査が行われる。
【００２２】
探傷器１０は、記録計を備え、受信した検出信号を記録する。また、探傷器１０は、探傷時に、超音波探触子８と信号授受を行いながら、図示を省略した超音波探触子移動機構を制御して、上述したように超音波探触子８を被測定物素材１の外形面５に沿って案内する。
【００２３】
次に、探傷検査方法について説明する。
先ず、水等の超音波伝質媒体２が充満された媒体槽３内に配置された回転テーブル４上に被測定物素材１を、その軸心を回転テーブル４の中心軸に一致させて縦置きにセットする。そして、被測定物素材１の一端を保持部材１２の三つ爪チャック１３で挟むようにして固定する。
【００２４】
次に、縦置きされた被測定物素材１の軸方向一端部近傍に、外形面から例えば５〜２０ｍｍ程度距離を置いて、超音波探触子８をセットする。
【００２５】
次に、図示を省略したモータによって回転テーブル４を回転させることによって、図１矢印Ｃ方向に、被測定物素材１をその軸心の回りに一定の速度で回転させ探傷を行なう。
【００２６】
次に、超音波探触子８を、図２矢印Ｙ方向（被測定物素材１の長手方向）に移動させて、被測定物素材１の外形面５に沿って引続いて探傷を行う。このとき、被測定物素材１が１回転する毎に、超音波探触子８を被測定物素材１の外形面５に沿って移動させ、探傷するようにする。
【００２７】
超音波探触子８によって検出された検出信号は、探傷器１０に送信され、探傷器１０の記録計に記録される。このようにして、被測定物素材１の表面及び内部の内部欠陥の検査が行われる。
【００２８】
そして、超音波探触子８が被測定物素材１の軸方向の他端部に到達したら探傷を終了し、回転テーブル４の回転を停止させる。
【００２９】
この測定の際に、被測定物素材１の表面に、異物や気泡が存在していた場合も、図２に示すように、異物６や気泡と親水コーティング１ａとの間に水が入りこみ易くなり、被測定物素材１の回転によって生じる水流によって異物６や気泡が除去し易くなる。このように、測定中に異物６や気泡が除去されることで、ノイズが除去された精度の高い探傷検査を行なうことが可能となる。
図３は比較のための、従来の被測定物素材２１の表面を示した図２と同様な図である。異物２６や気泡が被測定物素材２１の表面と親和性があるため、異物２６と被測定物素材２１の表面との間に水が入り込めず、異物２６の除去が困難となっている。
【００３０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。たとえば、親水コーティングは、円柱状素材の外周面だけでなく、長手方向両端面を含め外表面全域に行なわれていてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１  被測定物素材
１ａ  親水コーティング
２  水
６  異物
８  超音波探傷用探触子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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