(57)【要約】【課題】高周波焼入等の焼入が施された鋼材の部品について、その焼入パターン切れの非破壊検査によるインラインでの全数検査が可能となり、焼入品質を向上させることができるとともに、焼入パターンの検査に際し、ロスコストや時間の削減を図ることができ、さらには、渦流計測において部品等の温度変化による計測値に対する影響を排除することができ、検査の信頼性を向上させることができる焼入パターン検査方法を提供すること。【解決手段】検出信号の交流励磁信号に対する位相差に起因する出力値Ｘを示すＸ軸４０ｘと、検出信号の大きさの出力値Ｙを示すＹ軸４０ｙとから定められるＸ−Ｙ平面４０を用い、渦流センサを用いて計測した多数の良品データ４２を温度ドリフトさせた点の分布に基づきトレランスゾーン４１を予め設定し、出力値Ｘ・Ｙから定まるＸ−Ｙ平面４０上の点が、トレランスゾーン４１内にあるか否かにより焼入パターンの良否を判定する。【選択図】図６
2008157907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象部品に対して所定の交流励磁信号を印加するための励磁コイルと、前記交流励磁信号が印加された検査対象部品から渦電流による検出信号を検出するための検出コイルと、を有する渦流センサを用い、検査対象部品についての焼入パターンの良否を判定する焼入パターン検査方法であって、
前記検出信号の前記交流励磁信号に対する位相差に起因する値を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに前記検出信号の大きさの値を示す第二の座標軸とから定められる座標平面を用い、
前記渦流センサを用いて計測した、多数の良品についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の各点を、予め想定される検査対象部品の温度変化範囲で温度ドリフトさせた点の分布に基づき、前記座標平面における許容誤差領域を予め設定し、
前記渦流センサを用い、検査対象部品の検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値を計測し、
その計測した前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点が、前記許容誤差領域内にあるか否かにより、検査対象部品についての焼入パターンの良否を判定することを特徴とする焼入パターン検査方法。
【請求項２】
前記許容誤差領域の形状を、
前記分布に最も寄与率の高い成分である第一主成分の方向を長軸の方向、前記第一主成分に直交する第二主成分の方向を短軸の方向とし、長軸と短軸との交点が前記分布の中心を示す値から定まるとともに、前記分布を、前記長軸の方向を広がりの方向として前記交点における値を平均とする正規分布とした場合の標準偏差に基づく所定の広がりを有する楕円とすることを特徴とする請求項１に記載の焼入パターン検査方法。
【請求項３】
前記渦流センサの温度を測定し、
その測定した前記渦流センサの温度に基づき、
前記許容誤差領域、または、前記検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点を、
前記検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点の、前記渦流センサの温度変化にともなう所定の移動方向に沿って、前記渦流センサの温度変化に応じた距離だけ、温度ドリフトさせることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の焼入パターン検査方法。
【請求項４】
検査対象部品に対して所定の交流励磁信号を印加するための励磁コイルと、前記交流励磁信号が印加された検査対象部品から渦電流による検出信号を検出するための検出コイルと、を有する渦流センサを用い、検査対象部品についての焼入パターンの良否を判定する焼入パターン検査方法であって、
前記検出信号の前記交流励磁信号に対する位相差に起因する値を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに前記検出信号の大きさの値を示す第二の座標軸とから定められる座標平面を用い、
前記渦流センサを用いて計測した、多数の良品についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の各点を、予め想定される前記渦流センサの温度変化範囲で温度ドリフトさせた点の分布に基づき、前記座標平面における許容誤差領域を予め設定し、
前記渦流センサを用い、検査対象部品の検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値を計測し、
その計測した前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点が、前記許容誤差領域内にあるか否かにより、検査対象部品についての焼入パターンの良否を判定することを特徴とする焼入パターン検査方法。
【請求項５】
前記座標平面上における前記許容誤差領域を区画する境界線に対する該境界線の形状に沿う距離の値を分離値と定義し、
前記渦流センサを用いて計測した、焼入パターン切れを有する不良品についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点を、前記温度変化範囲で温度ドリフトさせた各点の、前記分離値が平均的にかつ比較的大きくなるように、
前記検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値の計測に用いる、前記交流励磁信号の周波数を設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の焼入パターン検査方法。
【請求項６】
前記渦流センサについて、先に用いる第一の渦流センサと、該第一の渦流センサに対する交換対象としての第二の渦流センサとを用意し、
前記第一の渦流センサ及び前記第二の渦流センサそれぞれを用いて、共通する複数の良品についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値を計測し、
これらの計測値から定まる前記座標平面上の点のバラツキから、該バラツキに最も寄与率の高い成分である第一主成分の方向を長軸の方向、前記第一主成分に直交する第二主成分の方向を短軸の方向とし、長軸と短軸との交点が前記バラツキの中心を示す値から定まるとともに、前記バラツキを、前記長軸の方向を広がりの方向として前記交点における値を平均とする正規分布とした場合の標準偏差に基づく所定の広がりを有する楕円を、前記第一の渦流センサ及び前記第二の渦流センサそれぞれについて前記座標平面において作製し、
前記渦流センサについての前記第一の渦流センサから前記第二の渦流センサへの交換にともない、
前記第二の渦流センサによる計測値に基づいて作製した前記楕円の、前記第一の渦流センサによる計測値に基づいて作製した前記楕円に対する、前記座標平面における中心点の移動量と長軸及び短軸の長さの変化量とを用いて、前記許容誤差範囲を補正することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の焼入パターン検査方法。
【請求項７】
検査対象部品に対して所定の交流励磁信号を印加するための励磁コイル、及び前記交流励磁信号が印加された検査対象部品から渦電流による検出信号を検出するための検出コイルを有する渦流センサと、
前記検出信号の前記交流励磁信号に対する位相差に起因する値、及び前記検出信号の大きさの値を計測する計測手段と、
前記位相差に起因する値を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに前記検出信号の大きさの値を示す第二の座標軸とから定められる座標平面を用い、前記計測手段により計測された、多数の良品についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の各点を、予め想定される検査対象部品の温度変化範囲で温度ドリフトさせた点の分布に基づき、前記座標平面における許容誤差領域を予め設定し、前記計測手段により計測された、検査対象部品の検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点が、前記許容誤差領域内にあるか否かにより、検査対象部品についての焼入パターンの良否を判定する判定手段と、
を備える焼入パターン検査装置。
【請求項８】
前記判定手段は、
前記許容誤差領域の形状を、
前記分布に最も寄与率の高い成分である第一主成分の方向を長軸の方向、前記第一主成分に直交する第二主成分の方向を短軸の方向とし、長軸と短軸との交点が前記分布の中心を示す値から定まるとともに、前記分布を、前記長軸の方向を広がりの方向として前記交点における値を平均とする正規分布とした場合の標準偏差に基づく所定の広がりを有する楕円とすることを特徴とする請求項７に記載の焼入パターン検査装置。
【請求項９】
前記渦流センサの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された温度に基づいて前記渦流センサの温度を測定する温度測定手段と、を備え、
前記判定手段は、
前記温度測定手段により測定された前記渦流センサの温度に基づき、
前記許容誤差領域、または、前記検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点を、
前記検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点の、前記渦流センサの温度変化にともなう所定の移動方向に沿って、前記渦流センサの温度変化に応じた距離だけ、温度ドリフトさせることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の焼入パターン検査装置。
【請求項１０】
検査対象部品に対して所定の交流励磁信号を印加するための励磁コイル、及び前記交流励磁信号が印加された検査対象部品から渦電流による検出信号を検出するための検出コイルを有する渦流センサと、
前記検出信号の前記交流励磁信号に対する位相差に起因する値、及び前記検出信号の大きさの値を計測する計測手段と、
前記位相差に起因する値を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに前記検出信号の大きさの値を示す第二の座標軸とから定められる座標平面を用い、前記計測手段により計測された、多数の良品についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の各点を、予め想定される前記渦流センサの温度変化範囲で温度ドリフトさせた点の分布に基づき、前記座標平面における許容誤差領域を予め設定し、前記計測手段により計測された、検査対象部品の検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点が、前記許容誤差領域内にあるか否かにより、検査対象部品についての焼入パターンの良否を判定する判定手段と、
を備える焼入パターン検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車部品等のように、高周波焼入等の焼入が施された鋼材の部品について、その焼入パターンを検査するための焼入パターン検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車部品等の装置部品については、高周波焼入等の焼入が施された鋼材の部品（焼入部品）が多く使用されている。かかる焼入部品については、その品質保証のため、焼入部品の表面部分に形成される焼入パターン（焼入硬化層）の検査が行われる。
焼入パターンの検査については、例えば特許文献１に開示されているように、渦電流を用いる方法がある。特許文献１に開示されている方法は、鋼材の焼入硬化層の深さ（焼入深さ）を非破壊で測定するものであり、鋼材についての焼入深さと検出コイルによる出力電圧との相関データをあらかじめ求めておき、励磁コイルによって対象鋼材を磁化し、それにより発生する渦電流で誘起される誘導磁場を検出コイルで検出し、この検出コイルの出力電圧を、既知となる前記相関データと比較することにより、焼入深さを算出するというものである。
【０００３】
また、焼入パターンの検査としては、焼入パターン切れ（焼入硬化層の途切れたり局所的に極端に浅くなったりする部分）の検知等により、焼入部品の品質保証が行われる。焼入部品の焼入パターンは、現状では、主として自動車等の組立ラインにおける抜取りによるねじり試験により保証されている。すなわち、焼入部品が用いられてアッシー状態（組立状態）まで組み付けられた組立品が、組立ラインにおいて定期的に抜き取られ、その組立品についてのねじり試験による機械的強度の保証から焼入パターンの検査が行われる。
【０００４】
具体的には、図１８に示すように、焼入部品が用いられて構成される組立品として、例えば、等速ジョイント（ＣＶＪ：Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ  Ｊｏｉｎｔ）が組み込まれて構成されるＣＶＪアッシー１０１がある。等速ジョイントは、連結される軸同士がいかなるジョイント角となっても互いに速度差が生じないように等速で回転が伝達されるジョイント部である。
本例に係るＣＶＪアッシー１０１においては、ドライブシャフト１０２の両端側に等速ジョイントであるジョイント部１０３・１０４が構成されており、各ジョイント部１０３・１０４を構成する部品であってドライブシャフト１０２の両端側に連結される軸部材１０５・１０６が、焼入部品として存在する。
【０００５】
そして、焼入部品である軸部材１０５・１０６の焼入パターンの検査に際しては、全体として軸状となるＣＶＪアッシー１０１に対して、所定のトルク（矢印Ｔ１・Ｔ２参照）が加えられることによるねじり試験が行われる。つまり、ＣＶＪアッシー１０１を構成する軸部材１０５・１０６等に焼入パターン切れが存在する場合、その焼入パターン切れの部分が、他の部分に対して強度の低い部分となるため、トルクが加えられることで破断することとなる。こうした破断部の発生により、焼入パターン切れの検知が行われる。
このように、高周波焼入等における焼入パターン切れの検知は、非常に重要な品質課題であるが、従来においては、焼入部品を含む組立品の抜取りによるねじり試験でしか保証できていないのが現状である。
【０００６】
しかし、このような焼入部品を含む組立品の抜取りによるねじり試験によって、焼入パターンの検査を行うに際しては、次のような問題点がある。
すなわち、まず、前述のような抜取りによるねじり試験は、検査対象に対して所定のトルクを加え、その破断部の発生等を検知するものであるため、結果が出るまでに相当程度の時間を要する。
また、ねじり試験は破壊試験であるため、非破壊試験と比べて検査対象となる部品についてのロスコストが大きくなる。
また、検査対象が焼入部品を含む組立品であるため、そのアッシー状態までの工数が必要となり組付けコストが無駄になってしまう。同じく検査対象が組立品であるため、焼入パターン切れを有する部品以外の部品を含め、検査対象となる組立品全体が無駄になってしまう。つまり、アッシー状態まで組み付けた後のねじり試験であるため、組付けコストや焼入部品以外の部品のコストについてのロスコストが大きい。
さらに、あくまでも抜取りによる検査であって全数検査ではないため、組立ライン等において全数保証することができない。
【０００７】
一方、前述した特許文献１に開示されている方法については、非破壊で鋼材の焼入深さを測定する方法であるものの、焼入についての評価は、焼入深さのほか、焼入表面硬さ（焼入された部分の硬さ）もその対象となるため、焼入表面硬さも評価対象に加えることにより、実際の焼入状態により即した効率的な検査が可能となる。
また、特許文献１に開示されている方法については、実際の組立ライン等で測定を行い、その測定結果を焼入部品の良否判定に用いようとする場合、その測定対象である部品についての温度変化や形状誤差等を考慮する余地がある。
【０００８】
ここで、部品の温度変化に着目すると、特許文献１に示されているように焼入パターンの検査に際して渦電流を用いる方法に関し、部品を磁化するための励磁コイルとその磁化により発生する渦電流による誘起電圧を検出するための検出コイルとを用いて行う計測（渦流計測）においては、その原理から部品の温度が計測値（渦流計測値）に大きな影響を及ぼす。
すなわち、渦流計測においては、その計測値が部品の導電率（電気伝導率）によって影響を受けるところ、導電率は、抵抗率（電気抵抗率）の逆数であり、抵抗率は温度の影響を受けて変化するものであるため、部品の温度は、渦流計測値に大きな影響を及ぼす。
【０００９】
この点、焼入パターンの検査に係る部品の温度は、その渦流計測されるタイミングや温度環境等の温度状況によって異なることとなる。具体的には、タイミングについては渦流計測が高周波焼入等の焼入工程直後であるか否か等が関係し、温度環境については季節や地域等が関係する。そして、例えば、焼入直後の部品の温度は約５０℃であるのに対し、真冬の朝一番の冷え切った部品の温度は約５℃となる等、渦流計測の際の温度状況によっては部品の温度が約４０〜５０℃も違ってくる場合がある。
こうした温度状況による部品の温度変化は、前述したように渦流計測値に大きな影響を及ぼし、焼入パターンの検査の信頼性の低下につながる。
【００１０】
そこで、部品の温度変化による渦流計測値に対する影響を排除する方法として、渦流計測値に対して温度補正をする方法が考えられる。
しかし、渦流計測値に対して温度補正をするためには、部品の温度を計測する必要が生じ、さらには部品の温度を計測するための温度計等の計測器自体の温度校正をする必要も生じる。また、アルゴリズムを用いて渦流計測値に基づく焼入パターンの検査を行うに際し、部品の温度変化による渦流計測値に対する影響を加味した結果を得ようとした場合、自動温度補正アルゴリズムを組み込まなければならないこととなる。これらのことから、渦流計測値に対して温度補正をする方法では、組立ラインにおいて多数の部品について連続的に渦流計測（焼入パターン検査）を行う場合等、多大な時間やコストが必要となる。
【特許文献１】特開２００２−１４０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、高周波焼入等の焼入が施された鋼材の部品について、その焼入パターン切れの非破壊検査によるインラインでの全数検査が可能となり、焼入品質を向上させることができるとともに、焼入パターンの検査に際し、ロスコストや時間の削減を図ることができ、さらには、渦流計測において部品等の温度変化による計測値に対する影響を排除することができ、検査の信頼性を向上させることができる焼入パターン検査方法及び検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１３】
すなわち、請求項１においては、検査対象部品に対して所定の交流励磁信号を印加するための励磁コイルと、前記交流励磁信号が印加された検査対象部品から渦電流による検出信号を検出するための検出コイルと、を有する渦流センサを用い、検査対象部品についての焼入パターンの良否を判定する焼入パターン検査方法であって、前記検出信号の前記交流励磁信号に対する位相差に起因する値を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに前記検出信号の大きさの値を示す第二の座標軸とから定められる座標平面を用い、前記渦流センサを用いて計測した、多数の良品についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の各点を、予め想定される検査対象部品の温度変化範囲で温度ドリフトさせた点の分布に基づき、前記座標平面における許容誤差領域を予め設定し、前記渦流センサを用い、検査対象部品の検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値を計測し、その計測した前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点が、前記許容誤差領域内にあるか否かにより、検査対象部品についての焼入パターンの良否を判定するものである。
これにより、高周波焼入等の焼入が施された鋼材の部品について、その焼入パターン切れの非破壊検査によるインラインでの全数検査が可能となり、焼入品質を向上させることができるとともに、焼入パターンの検査に際し、ロスコストや時間の削減を図ることができ、さらには、渦流計測において部品の温度変化による計測値に対する影響を排除することができ、検査の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
請求項２においては、前記許容誤差領域の形状を、前記分布に最も寄与率の高い成分である第一主成分の方向を長軸の方向、前記第一主成分に直交する第二主成分の方向を短軸の方向とし、長軸と短軸との交点が前記分布の中心を示す値から定まるとともに、前記分布を、前記長軸の方向を広がりの方向として前記交点における値を平均とする正規分布とした場合の標準偏差に基づく所定の広がりを有する楕円とするものである。
これにより、良品データの温度ドリフトを加味した焼入パターンの良否の判定に際し、検査対象部品の温度状況や形状誤差等の影響による渦流計測値のバラツキ（計測誤差）を、それぞれのバラツキの傾向性に応じた範囲で許容することができ、検査対象部品の性状に応じた正確な判定（均等な評価）を行うことが可能となる。
したがって、焼入品質を向上させることができるとともに、焼入パターンの良否の判定に際して過検出（実際には不良品でないものを不良品と判定すること）を減らすことが可能となり、生産性を向上することができる。
【００１５】
請求項３においては、請求項１または請求項２に記載の焼入パターン検査方法において、前記渦流センサの温度を測定し、その測定した前記渦流センサの温度に基づき、前記許容誤差領域、または、前記検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点を、前記検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点の、前記渦流センサの温度変化にともなう所定の移動方向に沿って、前記渦流センサの温度変化に応じた距離だけ、温度ドリフトさせるものである。
これにより、焼入パターンの検査において、渦流計測における検査対象部品の温度変化や室温（環境温度）の変化による影響を無効化することができ、一年あるいは一日を通じて同じ感度での信頼性の高い検査が実現可能となる。
【００１６】
請求項４においては、検査対象部品に対して所定の交流励磁信号を印加するための励磁コイルと、前記交流励磁信号が印加された検査対象部品から渦電流による検出信号を検出するための検出コイルと、を有する渦流センサを用い、検査対象部品についての焼入パターンの良否を判定する焼入パターン検査方法であって、前記検出信号の前記交流励磁信号に対する位相差に起因する値を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに前記検出信号の大きさの値を示す第二の座標軸とから定められる座標平面を用い、前記渦流センサを用いて計測した、多数の良品についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の各点を、予め想定される前記渦流センサの温度変化範囲で温度ドリフトさせた点の分布に基づき、前記座標平面における許容誤差領域を予め設定し、前記渦流センサを用い、検査対象部品の検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値を計測し、その計測した前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点が、前記許容誤差領域内にあるか否かにより、検査対象部品についての焼入パターンの良否を判定するものである。
これにより、高周波焼入等の焼入が施された鋼材の部品について、その焼入パターン切れの非破壊検査によるインラインでの全数検査が可能となり、焼入品質を向上させることができるとともに、焼入パターンの検査に際し、ロスコストや時間の削減を図ることができ、さらには、渦流計測において渦流センサの温度変化による計測値に対する影響を排除することができ、検査の信頼性を向上させることができる。
【００１７】
請求項５においては、請求項１〜４のいずれかの項に記載の焼入パターン検査方法において、前記座標平面上における前記許容誤差領域を区画する境界線に対する該境界線の形状に沿う距離の値を分離値と定義し、前記渦流センサを用いて計測した、焼入パターン切れを有する不良品についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点を、前記温度変化範囲で温度ドリフトさせた各点の、前記分離値が平均的にかつ比較的大きくなるように、前記検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値の計測に用いる、前記交流励磁信号の周波数を設定するものである。
これにより、渦流計測値の温度ドリフトを加味した焼入パターンの良否の判定についてその正確性を向上させることができるとともに、焼入パターン検査における渦流計測について、その計測条件の一つである交流励磁信号の周波数についての最適な条件を、分離値及び温度ドリフトの方向を指標として計測者の渦流計測についての知識や熟練度等にかかわらず導くことができる。
【００１８】
請求項６においては、請求項１〜５のいずれかの項に記載の焼入パターン検査方法において、前記渦流センサについて、先に用いる第一の渦流センサと、該第一の渦流センサに対する交換対象としての第二の渦流センサとを用意し、前記第一の渦流センサ及び前記第二の渦流センサそれぞれを用いて、共通する複数の良品についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値を計測し、これらの計測値から定まる前記座標平面上の点のバラツキから、該バラツキに最も寄与率の高い成分である第一主成分の方向を長軸の方向、前記第一主成分に直交する第二主成分の方向を短軸の方向とし、長軸と短軸との交点が前記バラツキの中心を示す値から定まるとともに、前記バラツキを、前記長軸の方向を広がりの方向として前記交点における値を平均とする正規分布とした場合の標準偏差に基づく所定の広がりを有する楕円を、前記第一の渦流センサ及び前記第二の渦流センサそれぞれについて前記座標平面において作製し、前記渦流センサについての前記第一の渦流センサから前記第二の渦流センサへの交換にともない、前記第二の渦流センサによる計測値に基づいて作製した前記楕円の、前記第一の渦流センサによる計測値に基づいて作製した前記楕円に対する、前記座標平面における中心点の移動量と長軸及び短軸の長さの変化量とを用いて、前記許容誤差範囲を補正するものである。
これにより、渦流センサの交換後も、信頼性の高い焼入パターンの検査を継続的に実施することが可能となる。
また、交換前の渦流センサで使用していた許容誤差領域を、交換後の渦流センサでも活用することができ、渦流センサの交換に際して許容誤差領域の再度の設定が不要となる。したがって、渦流センサの故障に対しての早期復旧が可能となり、渦流センサの交換が工場内の組立ライン等における生産計画に与える影響を小さくすることができる。
【００１９】
請求項７においては、焼入パターン検査装置であって、検査対象部品に対して所定の交流励磁信号を印加するための励磁コイル、及び前記交流励磁信号が印加された検査対象部品から渦電流による検出信号を検出するための検出コイルを有する渦流センサと、前記検出信号の前記交流励磁信号に対する位相差に起因する値、及び前記検出信号の大きさの値を計測する計測手段と、前記位相差に起因する値を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに前記検出信号の大きさの値を示す第二の座標軸とから定められる座標平面を用い、前記計測手段により計測された、多数の良品についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の各点を、予め想定される検査対象部品の温度変化範囲で温度ドリフトさせた点の分布に基づき、前記座標平面における許容誤差領域を予め設定し、前記計測手段により計測された、検査対象部品の検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点が、前記許容誤差領域内にあるか否かにより、検査対象部品についての焼入パターンの良否を判定する判定手段と、を備えるものである。
これにより、高周波焼入等の焼入が施された鋼材の部品について、その焼入パターン切れの非破壊検査によるインラインでの全数検査が可能となり、焼入品質を向上させることができるとともに、焼入パターンの検査に際し、ロスコストや時間の削減を図ることができ、さらには、渦流計測において部品の温度変化による計測値に対する影響を排除することができ、検査の信頼性を向上させることができる。
【００２０】
請求項８においては、前記判定手段は、前記許容誤差領域の形状を、前記分布に最も寄与率の高い成分である第一主成分の方向を長軸の方向、前記第一主成分に直交する第二主成分の方向を短軸の方向とし、長軸と短軸との交点が前記分布の中心を示す値から定まるとともに、前記分布を、前記長軸の方向を広がりの方向として前記交点における値を平均とする正規分布とした場合の標準偏差に基づく所定の広がりを有する楕円とするものである。
これにより、良品データの温度ドリフトを加味した焼入パターンの良否の判定に際し、検査対象部品の温度状況や形状誤差等の影響による渦流計測値のバラツキ（計測誤差）を、それぞれのバラツキの傾向性に応じた範囲で許容することができ、検査対象部品の性状に応じた正確な判定（均等な評価）を行うことが可能となる。
したがって、焼入品質を向上させることができるとともに、焼入パターンの良否の判定に際して過検出（実際には不良品でないものを不良品と判定すること）を減らすことが可能となり、生産性を向上することができる。
【００２１】
請求項９においては、請求項７または請求項８に記載の焼入パターン検査装置において、前記渦流センサの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度に基づいて前記渦流センサの温度を測定する温度測定手段と、を備え、前記判定手段は、前記温度測定手段により測定された前記渦流センサの温度に基づき、前記許容誤差領域、または、前記検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点を、前記検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点の、前記渦流センサの温度変化にともなう所定の移動方向に沿って、前記渦流センサの温度変化に応じた距離だけ、温度ドリフトさせるものである。
これにより、焼入パターンの検査において、渦流計測における検査対象部品の温度変化や室温（環境温度）の変化による影響を無効化することができ、一年あるいは一日を通じて同じ感度での信頼性の高い検査が実現可能となる。
【００２２】
請求項１０においては、焼入パターン検査装置であって、検査対象部品に対して所定の交流励磁信号を印加するための励磁コイル、及び前記交流励磁信号が印加された検査対象部品から渦電流による検出信号を検出するための検出コイルを有する渦流センサと、前記検出信号の前記交流励磁信号に対する位相差に起因する値、及び前記検出信号の大きさの値を計測する計測手段と、前記位相差に起因する値を示す第一の座標軸と、該第一の座標軸に直交するとともに前記検出信号の大きさの値を示す第二の座標軸とから定められる座標平面を用い、前記計測手段により計測された、多数の良品についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の各点を、予め想定される前記渦流センサの温度変化範囲で温度ドリフトさせた点の分布に基づき、前記座標平面における許容誤差領域を予め設定し、前記計測手段により計測された、検査対象部品の検査部位についての前記位相差に起因する値及び前記検出信号の大きさの値から定まる前記座標平面上の点が、前記許容誤差領域内にあるか否かにより、検査対象部品についての焼入パターンの良否を判定する判定手段と、を備えるものである。
これにより、高周波焼入等の焼入が施された鋼材の部品について、その焼入パターン切れの非破壊検査によるインラインでの全数検査が可能となり、焼入品質を向上させることができるとともに、焼入パターンの検査に際し、ロスコストや時間の削減を図ることができ、さらには、渦流計測において渦流センサの温度変化による計測値に対する影響を排除することができ、検査の信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、高周波焼入等の焼入が施された鋼材の部品について、その焼入パターン切れの非破壊検査によるインラインでの全数検査が可能となり、焼入品質を向上させることができるとともに、焼入パターンの検査に際し、ロスコストや時間の削減を図ることができ、さらには、渦流計測において部品等の温度変化による計測値に対する影響を排除することができ、検査の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は、例えば自動車部品等のように、高周波焼入等の焼入が施された鋼材の部品（焼入部品）について、その焼入パターン（焼入硬化層）を渦電流を用いて検査し、検査対象部品である焼入部品について、焼入パターン切れ（焼入硬化層の途切れたり局所的に極端に浅くなったりする部分）等を有しない良品と、焼入パターン切れを有する焼入パターン切れ品を含む不良品（ＮＧ品）とを判別し、焼入部品の品質を保証するためのものである。
そこでまず、発明の実施の形態の説明に先立ち、本発明に関係する渦流計測の原理について説明する。
【００２５】
図１に、焼入が施された鋼材（Ｓ４５Ｃ等）である焼入部材の深さ（表面からの距離）方向の層状態、硬さ及び透磁率の関係を示す。
図１に示すように、焼入部材においては、その概略的な組織構成として、表面側から、焼入が施された部分である硬化層１と、母材の部分である母層２とが、境界層３を介して形成される。硬さ変化曲線４を参照すると、硬化層１と母層２とは異なる硬さとなり、硬化層１の硬さが母層２のそれよりも大きくなる。境界層３においては、硬さは硬化層１から母層２にかけて漸減する。硬さの具体例としては、ビッカース硬さ（Ｈｖ）で、硬化層１ではＨｖ＝６００〜７００、母層２ではＨｖ＝３００程度の硬さを示す。
【００２６】
一方、透磁率変化曲線５を参照すると、焼入部材の表面からの距離に対する透磁率の変化は、焼入部材の表面からの距離に対する硬さの変化に対して略逆比例の関係となる。つまり、透磁率については、硬化層１の透磁率が母層２のそれよりも大きくなるとともに、境界層３においては硬化層１から母層２にかけて漸増する。
本発明に関係する渦流計測においては、このような焼入部材における、表面からの距離に対する硬さと透磁率との関係を利用する。
【００２７】
図２に、本発明に関係する渦流計測を行うための装置構成についての模式図を示す。
図２に示すように、渦流計測においては、計測対象であるワーク（磁性体）６の計測部位６ａに対し、中心軸を共通にして隣接配置される励磁コイル７と検出コイル８とが所定の位置にセットされる。
このような構成において、励磁コイル７に電流が供給されると、励磁コイル７の周囲に磁界が発生する。すると、電磁誘導によって磁性体であるワーク６の計測部位６ａの表面近傍に渦電流が発生する（矢印Ｃ１参照）。計測部位６ａの表面における渦電流発生にともない、検出コイル８を磁束が貫通する。そして、検出コイル８によって計測部位６ａの表面における渦電流発生にともなう誘起電圧が計測される。
【００２８】
励磁コイル７は、その両端（両端子）が、交流電源９に接続される。交流電源９は、励磁コイル７に対して所定の交流励磁信号（励磁用交流電圧信号）Ｖ１を印加する。
検出コイル８は、その両端（両端子）が、計測装置１０に接続される。計測装置１０は、励磁コイル７に交流電源９からの交流励磁信号Ｖ１が印加されたときの検出コイル８から得られる検出信号（前記誘起電圧についての電圧信号）Ｖ２の大きさと、検出信号Ｖ２の交流励磁信号Ｖ１に対する位相差（位相遅れ）Φ（図３参照）とを検出する。ここで、計測装置１０には、位相差Φを検出するため、交流励磁信号Ｖ１（波形）が与えられる。なお、図３には、渦流計測における交流励磁信号Ｖ１と検出信号Ｖ２との関係を示している。
【００２９】
検出コイル８によって検出される検出信号Ｖ２は、計測部位６ａ（ワーク６）の透磁率を反映する。つまり、計測部位６ａの透磁率が高くなると、前述のような渦電流発生にともなう磁束が増して検出信号Ｖ２が大きくなり、逆に計測部位６ａの透磁率が低くなると、渦電流発生にともなう磁束が減って検出信号Ｖ２が小さくなる。
この渦電流に基づく検出信号Ｖ２を定量化（数値化）するため、図３に示すように、検出信号Ｖ２の大きさの値である振幅値Ｙと、検出信号Ｖ２の交流励磁信号Ｖ１に対する位相差Φに起因する値である値Ｘ（＝ＹｃｏｓΦ）とに着目し、次のような知見が得られている。
【００３０】
まず、検出信号Ｖ２の振幅値Ｙは、焼入表面硬さ（焼入された部分の硬さ）との間に相関を有するということがある。
すなわち、図１における硬さ変化曲線４と透磁率変化曲線５との比較からわかるように、焼入表面硬さが低いときには透磁率は高いという関係がある。透磁率が高いと、交流励磁信号Ｖ１が励磁コイル７に印加されたときに生じる磁束は増し、計測部位６ａの表面に誘導される渦電流も増大する。これにともない、検出コイル８によって検出される検出信号Ｖ２の振幅値Ｙも増大する。したがって、逆に、検出コイル８によって検出される検出信号Ｖ２の振幅値Ｙから、渦電流が発生している計測部位６ａを貫く磁束、つまり透磁率が導かれる。これにより、図１に示す硬さ変化曲線４と透磁率変化曲線５との関係から焼入表面硬さがわかる。
【００３１】
次に、検出信号Ｖ２の交流励磁信号Ｖ１に対する位相差Φに起因する値Ｘは、焼入深さ（焼入硬化層の深さ）との間に相関を有するということがある。
すなわち、焼入深さが深くなること、つまり焼入部材において焼入された硬化層１が増大することは、透磁率の低い範囲が深さ方向に増すこととなり、交流励磁信号Ｖ１に対して検出信号Ｖ２の位相遅れが増すこととなる。これにより、位相差Φに起因する値の大小から、焼入深さの深浅がわかる。
【００３２】
以上の渦流計測の原理を踏まえたうえで、本発明の実施の形態を説明する。
図４に示すように、本実施形態に係る焼入パターン検査方法は、検査対象部品としてのワーク５０に対して所定の交流励磁信号Ｖ１を印加するための励磁コイル１１と、交流励磁信号Ｖ１が印加されたワーク５０から渦電流による検出信号Ｖ２を検出するための検出コイル１２と、を有する渦流センサである渦流貫通コイル１３を用い、ワーク５０についての焼入パターンの良否を判定するものである。
【００３３】
本実施形態において、ワーク５０は、高周波焼入が施された鋼材（Ｓ４５Ｃ等）である。図４に示すように、本実施形態に係るワーク５０は、全体として軸状の部材であり、軸状の部分である軸部５０ｂと、この軸部５０ｂに対して拡径された部分であって筒状に形成され他の部材が連結等される継手部５０ｃとを有し、軸部５０ｂの略全体を含む部分に高周波焼入が施される。
【００３４】
渦流貫通コイル１３は、ワーク５０についての、焼入表面硬さと相関する検出信号Ｖ２の振幅値Ｙ（以下単に「Ｙ値」ともいう。）、及び焼入深さと相関する位相差Φ（図３参照）に起因する値Ｘ（以下単に「Ｘ値」ともいう。）を計測するためのセンサであり、その有する励磁コイル１１と検出コイル１２とを、中心軸を共通にして配置した状態で合成樹脂等により構成されるケース１４内に収容する。
本実施形態では、励磁コイル１１は検出コイル１２の外側に配されている。ケース１４は、矩形の厚板形状の外形を有するとともにワーク５０を挿通させるための貫通孔１４ａを有する。つまり、励磁コイル１１及び検出コイル１２は、各コイル中空部を貫通孔１４ａに位置合わせした状態でケース１４内に収納される。
【００３５】
このような構成の渦流貫通コイル１３が、そのケース１４の貫通孔１４ａに軸状の部材であるワーク５０を挿通させた状態で、ワーク５０の軸方向（図４における左右方向）に移動可能に設けられる。そして、渦流貫通コイル１３が、その励磁コイル１１及び検出コイル１２が、ワーク５０において所望される検査部位５０ａに対して所定の位置となるようにセットされた状態で、ワーク５０の表面に形成される焼入パターンの検査が行われる。
【００３６】
すなわち、励磁コイル１１に所定の交流励磁信号Ｖ１が印加されることにより、ワーク５０の検査部位５０ａに渦電流が発生し、それにともなう誘起電圧についての電圧信号が、検出コイル１２によって検出信号Ｖ２として検出される。
そして、検査部位５０ａについての焼入表面硬さと相関するＹ値（振幅値Ｙ）と、同じく検査部位５０ａについての焼入深さと相関するＸ値（値Ｘ＝ＹｃｏｓΦ）とが計測される。
【００３７】
このようなワーク５０についての焼入パターンの検査を行うため、図５に示すように、本実施形態に係る焼入パターン検査装置は、渦流貫通コイル１３と、この渦流貫通コイル１３がケーブル１５を介して接続される渦流探傷器２０とを備える。
渦流探傷器２０は、励磁コイル１１に対する交流励磁信号Ｖ１の印加や、検出コイル１２によって検出される検出信号Ｖ２に基づくＸ値及びＹ値の計測や、そのＸ値及びＹ値の計測値等を用いたワーク５０についての焼入パターンの良否の判定を行う。
【００３８】
すなわち、渦流探傷器２０は、励磁コイル１１に所定の交流励磁信号Ｖ１を印加するための交流電源部２１（前記交流電源９に相当）と、Ｘ値及びＹ値を計測する計測部２２（前記計測装置１０に相当）とを具備する。つまり、励磁コイル１１の両端子は、ケーブル１５を介して交流電源部２１に接続され、検出コイル１２の両端子は、同じくケーブル１５を介して計測部２２に接続される。なお、計測部２２には、位相差Φを検出するために交流励磁信号Ｖ１（波形）が与えられる。
また、渦流探傷器２０は、計測部２２によるＸ値及びＹ値の計測値等を用いて、ワーク５０についての焼入パターンの良否を判定する判定部２３を具備する。
このように、本実施形態では、渦流探傷器２０が、Ｘ値及びＹ値を計測する計測手段、及びワーク５０についての焼入パターンの良否を判定する判定手段として機能する。
また、渦流探傷器２０には、計測部２２による計測結果や判定部２３による判定結果等を表示するための表示部２４が備えられる。
【００３９】
また、本実施形態に係る焼入パターン検査装置においては、ワーク５０を所定の姿勢で保持固定するための計測治具３０が備えられる。
計測治具３０は、基台３１を有し、この基台３１上に、ワーク５０が載置される載置面３２ａを形成する載置台３２を有する。ワーク５０は、載置面３２ａに所定の姿勢で載置された状態で保持固定される。本実施形態では、軸状の部材であるワーク５０は、その所定の姿勢として軸方向が鉛直方向（図５における上下方向）となるように直立姿勢をとった状態で、ワーク５０をその上部から押圧することで固定する固定部材３３等により、載置台３２上にて保持固定される。
【００４０】
また、計測治具３０においては、渦流貫通コイル１３をワーク５０に対応する姿勢で移動可能に支持するための移動支持部材３４が設けられる。移動支持部材３４は、基台３１上に立設される支柱３５等によって移動可能に支持される。
本実施形態では、移動支持部材３４は、貫通孔３４ａを有する板状部材により構成され、載置台３２上に所定の姿勢で保持固定されるワーク５０を貫通孔３４ａに挿通させた状態となる。この移動支持部材３４に対し、渦流貫通コイル１３が、そのケース１４を介してワーク５０に対応する姿勢、即ち貫通孔１４ａにワーク５０を挿通させた状態で固定支持される。つまり、移動支持部材３４に渦流貫通コイル１３が固定支持された状態で、互いの貫通孔３４ａ・１４ａが略同軸状態となり、これら貫通孔３４ａ・１４ａに、載置台３２上に所定の姿勢で保持固定されるワーク５０が貫通した状態となる。
【００４１】
移動支持部材３４は、支柱３５に対して、載置台３２上に所定の姿勢で保持固定されるワーク５０の軸方向（図５における上下方向）に移動可能に支持される。これにより、渦流貫通コイル１３が、ケース１４の貫通孔１４ａにワーク５０を挿通させた状態で、ワーク５０の軸方向に移動可能に設けられる。
このような構成を有する計測治具３０においては、ワーク５０についての渦流計測に際し、ワーク５０の所定の姿勢（直立姿勢）での保持固定及びワーク５０（の軸方向）に対する渦流貫通コイル１３の移動方向について、要求される所定の精度が確保される。
【００４２】
以上のような構成を有する焼入パターン検査装置による、本実施形態に係る焼入パターン検査方法の具体的な内容について説明する。
以下に説明する焼入パターン検査方法においては、図６に示すように、検出信号Ｖ２の交流励磁信号Ｖ１に対する位相差Φに起因する値（Ｘ値）を示す第一の座標軸であるＸ軸４０ｘと、Ｘ軸４０ｘに直交するとともに検出信号Ｖ２の大きさの値である振幅値（Ｙ値）を示す第二の座標軸（Ｙ軸４０ｙ）とから定められる座標平面であるＸ−Ｙ平面４０を用いる。
すなわち、Ｘ値についての出力値（出力値Ｘ）を示すＸ軸４０ｘ、及びＹ値についての出力値（出力値Ｙ）を示すＹ軸４０ｙから定められる座標平面がＸ−Ｙ平面４０となる。したがって、出力値Ｘ及び出力値Ｙは、渦流探傷器２０の計測部２２から出力される値となり、その値は電圧値となる。
【００４３】
そして、図６（ａ）に示すように、Ｘ軸４０ｘ及びＹ軸４０ｙから定まるＸ−Ｙ平面４０において、ワーク５０についての焼入パターンの良否を判定するための許容誤差領域であるトレランスゾーン４１を予め設定する。
トレランスゾーン４１は、渦流貫通コイル１３を用いて計測した、多数の良品についてのＸ値（出力値Ｘ）及びＹ値（出力値Ｙ）から定まるＸ−Ｙ平面４０上の各点を、予め想定されるワーク５０の温度変化範囲で温度ドリフトさせた点の分布に基づいて設定する。
【００４４】
ここで、本実施形態に係るワーク５０についての良品と不良品（焼入パターン切れ品）について、図７を用いて両者を対比して説明する。
図７は、高周波焼入が施された軸状の部材であるワーク５０の長手方向（軸方向）を剪断方向とする断面図を示すものであり、図７（ａ）は良品の断面図、同図（ｂ）は焼入パターン切れ品の断面図をそれぞれ示している。
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、高周波焼入が施された本実施形態に係るワーク５０は、前述したように軸部５０ｂの略全体を含む部分に高周波焼入が施される。すなわち、ワーク５０においては、母材の部分である母層５２に対し、軸部５０ｂの表面の略全体にわたって焼入が施された部分である硬化層５１（薄墨色部分参照）が形成される。なお、図示では省略するが、硬化層５１と母層５２との間には境界層が形成される。
【００４５】
そして、図７（ａ）に示す良品のワーク５０においては、その硬化層５１について、軸方向両端部では徐々に焼入深さが浅くなる部分が形成されるものの、全体として略一定の焼入深さとなる焼入パターンが形成される。
これに対し、図７（ｂ）に示す焼入パターン切れ品のワーク５０においては、その硬化層５１について、途切れたり局所的に極端に浅くなったりする部分である焼入パターン切れ５３が存在する。
つまり、図７（ａ）に示すように前記のような焼入パターン切れ５３が存在することなく所望の部位に均一に焼入パターン（硬化層５１）が形成されているワーク５０が良品となり、良品以外のワーク５０であって、同図（ｂ）に示すような焼入パターン切れ５３が存在する焼入パターン切れ品等の、所望の部位に均一に焼入パターンが形成されていないワーク５０が不良品となる。
【００４６】
このようなワーク５０についての良品・不良品の判定に用いるトレランスゾーン４１の設定に際しては、多数の良品についての渦流計測値（Ｘ値及びＹ値）からＸ−Ｙ平面４０上にプロットされる多数の点であって、さらにこれらを予め想定されるワーク５０の温度変化範囲で温度ドリフトさせたものを用いる。
以下に、図６に示すＸ値及びＹ値についての渦流計測結果例を用いて、トレランスゾーン４１の設定について説明する。
【００４７】
図６には、良品及び不良品のワーク５０について、交流励磁信号Ｖ１の周波数を３８Ｈｚとした場合の、出力値Ｘ（ｍＶ）及び出力値Ｙ（ｍＶ）の渦流計測結果例及びそれらの温度ドリフト例を示している。
トレランスゾーン４１の設定に係る渦流計測に際しては、計測対象であるワーク（焼入パターンの検査対象となるワーク５０とは異なる）について、図７に示すような断面視において焼入パターン切れの有無等について視覚的に検査する切断検査等により、予め良品・不良品の判定を行い、良品であることが既知のワークを計測対象とする。
すなわち、同一の条件で高周波焼入を施したワークを複数（少なくとも二つ）の作製し、これらのうち、一部のワークについては前記のような切断検査等によって予め良品・不良品の判定を行い、残りの一部のワークについてＸ値及びＹ値を計測し、Ｘ−Ｙ平面４０上にプロットする。これにより、多数の良品についてのＸ−Ｙ平面４０上における点（データ）を取得する。
【００４８】
図６には、Ｘ−Ｙ平面４０上において、出力値Ｘが３２０〜３５５（ｍＶ）の範囲、出力値Ｙが−６１０〜−５６５（ｍＶ）の範囲の部分を示している。かかる範囲のＸ−Ｙ平面４０において、多数（例えば数百個程度）の良品についてのデータ（出力値Ｘ及び出力値Ｙ）を取得する。
図６に示すように、白丸で示す良品のワークについての計測点である良品データ４２は、Ｘ−Ｙ平面４０上において所定の領域に集中的に分布する。そして、これらのデータは、ワークの温度変化によって温度ドリフトする。
なお、ここでの「温度ドリフト」とは、得られるデータの値がワークの温度によって変動することをいう。
【００４９】
具体的には、図６（ｂ）に示すように、本例に係る渦流計測においては、ワークの温度が常温（本例では約２５℃）の場合において、良品データ４２は、出力値Ｘで約３３４〜３４０（ｍＶ）の範囲、出力値Ｙで約−５８７〜−５７８（ｍＶ）の範囲に分布するという結果が得られた（分布領域４２Ａ参照）。
そして、良品データ４２の温度ドリフトについては、同図（ｂ）に示すように、本例においては、前記のようにワークの温度が常温（約２５℃）の場合の良品データ４２（分布領域４２Ａ参照）に対し、これらを高温側についてはワークの温度を約５０℃とし（分布領域４２Ｂ参照）、低温側についてはワークの温度を約５℃として（分布領域４２Ｃ参照）、それぞれ温度ドリフトさせた。
【００５０】
この図６（ｂ）に示す良品データ４２の温度ドリフト例からわかるように、Ｘ−Ｙ平面４０上における良品データ４２の温度ドリフトは、所定の方向性を有する（矢印Ｄ１参照）。
ここで、渦流計測における温度ドリフトは、次のような原理に基づく。すなわち、ワークにおいて、その温度変化は抵抗率（電気抵抗率）に影響し、抵抗率の逆数は導電率（電気伝導率）であるため、ワークの温度変化は導電率の変化として表れる。そして、渦流計測において、ワークの導電率の変化は、検出信号Ｖ２の振幅値及び位相差Φの変化、つまり渦流計測値（Ｘ値及びＹ値）の変化となる。したがって、良品データ４２等のＸ−Ｙ平面４０上における計測点は、ワークの温度が変化することにより移動する。こうしたワークの温度変化によるＸ−Ｙ平面４０上における良品データ４２の移動（温度ドリフト）の方向性が、図６（ｂ）において矢印Ｄ１で示す所定の方向性となる。
【００５１】
これに対し、不良品のワークについては、次のようなデータが得られた。
すなわち、図６（ｂ）に示すように、黒丸で示す焼入パターン切れ品のワークについての計測点であるパターン切れ品データ４４は、Ｘ−Ｙ平面４０上において良品データ４２が分布する領域から乖離した領域に位置する。ここで、焼入パターン切れ品とは、図７（ｂ）に示すように、はっきりとした焼入パターン切れを有し、焼入パターンについての不良の程度が著しい粗悪品を指す。
【００５２】
また、パターン切れ品データ４４についての温度ドリフト例について、前述した良品データ４２の場合と同様の温度条件とした温度ドリフト例を示す。
すなわち、図６（ｂ）に示すように、パターン切れ品データ４４の温度ドリフトについては、ワークの温度が常温（約２５℃）の場合のパターン切れ品データ４４（分布領域４４Ａ参照）に対し、これらを高温側についてはワークの温度を約５０℃とし（分布領域４４Ｂ参照）、低温側についてはワークの温度を約５℃として（分布領域４４Ｃ参照）、それぞれ温度ドリフトさせた。
Ｘ−Ｙ平面４０上におけるパターン切れ品データ４４の温度ドリフトは、良品データ４２のそれと同様、所定の方向性を有する（矢印Ｄ２参照）。
【００５３】
これらの良品データ４２及びパターン切れ品データ４４それぞれの温度ドリフト例からわかるように、Ｘ−Ｙ平面４０上における各データ４２・４４の温度ドリフトの方向性はほぼ共通している（矢印Ｄ１と矢印Ｄ２とが略平行となっている）。つまり、良品データ４２及びパターン切れ品データ４４は、いずれもＸ−Ｙ平面４０上においてワークの温度変化に対して同等程度の影響を受ける。
なお、ワークの温度変化によるＸ−Ｙ平面４０上におけるデータのドリフト方向は、渦流貫通コイル１３の励磁コイル１１における交流励磁信号Ｖ１の周波数によって異なることとなる。このことは、Ｘ−Ｙ平面４０が導電率及び透磁率に対するインピーダンスの関係を示すインピーダンス平面に対応することに起因する。
【００５４】
このように、Ｘ−Ｙ平面４０においては、ワークについてのＸ値及びＹ値の計測点に関し、焼入パターンについての不良の程度が高い場合、良品データ４２が分布する領域から乖離することがわかる。つまり、Ｘ−Ｙ平面４０上においては、その計測点の位置により、ワークについての良品と不良品との区別が明瞭に表れ、良品データ４２については、所定の領域に対する集中的な分布が得られる。
また、Ｘ−Ｙ平面４０上における計測点は、前述のように、良品データ４２及びパターン切れ品データ４４のいずれについてもワークの温度変化による影響を同等に受けて温度ドリフトする。
そこで、このようなＸ−Ｙ平面４０における、ワークの温度変化にともなう温度ドリフトを加味した良品データ４２が分布する所定の領域を、トレランスゾーン４１として予め設定し、ワーク５０についての焼入パターンの良否の判定に用いる。
【００５５】
トレランスゾーン４１は、Ｘ−Ｙ平面４０上における良品データ４２についての分布のバラツキ及びそれらの温度ドリフトを考慮して設定する。良品データ４２の分布のバラツキは、ワーク５０の検査部位５０ａについての導電率や透磁率や形状誤差等の性状が寄与することから傾向性を有する。また、良品データ４２の温度ドリフトは、ワーク５０の検査部位５０ａについての温度（導電率）が寄与することから方向性を有する。これらのため、良品データ４２の分布のバラツキの傾向性及び温度ドリフトの方向性を考慮し、焼入パターンについての不良の程度が許容できる範囲の良品がほぼ全部含まれるようにトレランスゾーン４１を設定する。
つまり、トレランスゾーン４１は、ワーク５０の検査部位５０ａについての導電率等の性状や温度による計測値のバラツキ（計測誤差）を許容する領域となる。
【００５６】
本実施形態では、図６に示すように、トレランスゾーン４１の形状は、良品データ４２の分布のバラツキの傾向性及び温度ドリフトの方向性を考慮した形状として楕円としている。つまり、Ｘ−Ｙ平面４０上における、トレランスゾーン４１とそれ以外の部分との境界線４３が楕円形状となる。
また、図５に示すように、本実施形態に係る焼入パターン検査装置においては、トレランスゾーン４１を表すＸ−Ｙ平面４０や、このＸ−Ｙ平面４０上において渦流計測値（出力値Ｘ及び出力値Ｙ）から定まる（プロットされる）点等は、渦流探傷器２０に接続されるコンピュータ２５が用いられて表示される。つまり、コンピュータ２５によって、Ｘ−Ｙ平面４０におけるトレランスゾーン４１やワークについての渦流計測値から定まる点等が視覚的に把握できる構成となっている。
【００５７】
このように、Ｘ−Ｙ平面４０において予めトレランスゾーン４１を設定し、焼入パターンの良否の判定に係るワーク５０についての渦流計測値から定まる点が、トレランスゾーン４１内にあれば良品とし、トレランスゾーン４１外であれば不良品として判定する。
すなわち、本実施形態に係る焼入パターン切れ検査方法においては、前述したようにトレランスゾーン４１を予め設定した後、渦流貫通コイル１３を用い、ワーク５０の検査部位５０ａについてのＸ値及びＹ値を計測し、その計測したＸ値及びＹ値から定まるＸ−Ｙ平面４０上の点（以下「計測点」とする。）が、トレランスゾーン４１内にあるか否かにより、ワーク５０についての焼入パターンの良否を判定する。
【００５８】
こうしたトレランスゾーン４１を用いた判定、つまりはワーク５０についての計測点がトレランスゾーン４１内にあるか否かの判断に際しては、トレランスゾーン４１を区画する境界線４３に対する距離を示す指標として、分離値という値を用いる。
分離値とは、Ｘ−Ｙ平面４０上におけるトレランスゾーン４１を区画する境界線４３に対するこの境界線４３の形状に沿う距離の値である。したがって、本実施形態のように楕円形状であるトレランスゾーン４１に対しては、分離値が同じ値である計測点については、Ｘ−Ｙ平面４０上における境界線４３に対する長軸の方向の距離に対して境界線４３に対する短軸の方向の距離は短くなる。
また、分離値については、ワーク５０についての計測点がトレランスゾーン４１の境界線４３上に位置する場合を分離値＝１とする。
【００５９】
本実施形態に係る焼入パターン検査方法について、図８に示す判定アルゴリズムのフロー図に従って説明する。
まず、Ｘ−Ｙ平面４０上における良品データ４２の分布のバラツキ及び温度ドリフトから、トレランスゾーン４１を設定する（Ｓ１００）。つまり、渦流計測を行うことによって予め良品であることが既知のワークについての多数の計測点（良品データ４２）を取得し、これらの良品データ４２の分布のバラツキ及び温度ドリフトを考慮してトレランスゾーン４１を設定する。
【００６０】
ここで、温度ドリフトについては、前記のとおり予め想定されるワーク５０（の検査部位５０ａ）の温度変化範囲で良品データ４２を温度ドリフトさせる。予め想定される温度変化範囲とは、焼入パターンの検査に際し、ワーク５０を渦流計測するタイミングや温度環境等の温度状況に基づく。つまり、渦流計測するタイミングについては渦流計測が高周波焼入等の焼入工程直後であるか否か等が関係し、温度環境については季節や地域等が関係する。
具体的に本実施形態では、予め想定される温度変化範囲として、高温側については、ワーク５０が最も高温となる温度状況と考えられる焼入工程直後のワーク５０の温度として約５０℃を採用し、低温側については、ワーク５０が最も低温となる温度状況として真冬の朝一番のワーク５０の温度として約５℃を採用する。つまり、予め想定される温度変化範囲を約５〜約５０℃として、この温度変化範囲で多数の良品データ４２をＸ−Ｙ平面４０上において温度ドリフトさせる。
【００６１】
次に、焼入パターンの検査対象であるワーク５０の渦流計測値（Ｘ値及びＹ値）から、Ｘ−Ｙ平面４０上における分離値を算出する（Ｓ１１０）。つまり、渦流貫通コイル１３を用いてワーク５０についての渦流計測を行い、その出力値Ｘ及び出力値ＹからＸ−Ｙ平面４０上に計測点をプロットし、その計測点のトレランスゾーン４１に対する分離値を算出する。
【００６２】
そして、算出した分離値の値が１以下の場合、そのワーク５０は良品であるとするＯＫ判定を行う（Ｓ１２０）。つまり、分離値の値が１以下であるということは、そのワーク５０についての計測点が、境界線４３上を含むトレランスゾーン４１内に存在するということとなるので、そのワーク５０について良品と判定する。
一方、算出した分離値の値が１より大きい場合、そのワーク５０は不良品である（良品ではない）とするＮＧ判定を行う（Ｓ１３０）。つまり、分離値の値が１より大きいということは、そのワーク５０についての計測点が、トレランスゾーン４１外に存在するということとなるので、そのワーク５０について不良品と判定する。
【００６３】
このような判定アルゴリズムが、渦流探傷器２０に具備される判定部２３において実行される。
すなわち、渦流探傷器２０は、Ｘ値を示すＸ軸４０ｘとＹ値を示すＹ軸４０ｙとから定められるＸ−Ｙ平面４０を用い、計測部２２により計測された、多数の良品データ４２を、予め想定されるワーク５０の温度変化範囲で温度ドリフトさせた点の分布に基づき、Ｘ−Ｙ平面４０におけるトレランスゾーン４１を予め設定し、計測部２２により計測された、ワーク５０の検査部位５０ａについての計測点が、トレランスゾーン４１内にあるか否かにより、ワーク５０についての焼入パターンの良否を判定する判定手段として機能する。
【００６４】
以上のように、渦流計測値を表すＸ−Ｙ平面４０において、温度ドリフトを加味した多数の良品データ４２からトレランスゾーン４１を予め設定し、このトレランスゾーン４１を用いてワーク５０についての焼入パターンの良否を判定することにより、高周波焼入等の焼入が施された鋼材の部品について、その焼入パターン切れの非破壊検査によるインラインでの全数検査が可能となり、焼入品質を向上させることができるとともに、焼入パターンの検査に際し、ロスコストや時間の削減を図ることができる。さらには、渦流計測においてワーク５０の温度変化による計測値に対する影響を排除することができ、検査の信頼性を向上させることができる。
【００６５】
すなわち、渦流計測値を表すＸ−Ｙ平面４０において予め設定するトレランスゾーン４１を用いることで、非破壊計測である渦流計測による計測値（Ｘ値及びＹ値）から、ワーク５０についての焼入パターンの良否の判定を行うことができるので、焼入パターンについてのインラインでの全数検査（全数保証）が可能となる。
これにより、従来行われていた破壊試験である抜取りによるねじり試験を廃止することができ、ねじり試験廃止にともなうロスコストや工数の削減を図ることができる。この結果、焼入品質を向上させることができるとともに、焼入パターンの検査に際し、ロスコストや時間の削減を図ることができる。
【００６６】
また、複数のワーク５０について連続的に焼入パターンの検査を行うに際し、渦流計測結果を常時モニタリングすることで、例えば高周波焼入等の焼入を施すための装置における冷却水の詰まりやパワーの急変動等の焼入異常が生じた場合、それをリアルタイムで検知することができ、焼入異常について早期対策を講ずることが可能となる。
また、実際の組立ライン等において全部品の渦流計測値を取得することで、トレーサビリティ管理を行うことが可能となる。これに関連して、前記のような焼入異常の発生とワーク５０における焼入パターン切れ発生との相関を究明することができ、良品についての製造要件や管理要件を知見化することが可能となる。
【００６７】
また、渦流計測値の温度ドリフトを加味したトレランスゾーン４１を設定することで、渦流計測結果に大きな影響を及ぼすワーク５０の温度変化を無視（無効化）することができ、ワーク５０の温度変化の原因となる焼入工程に対する渦流計測のタイミングや季節等の温度環境にかかわらず、信頼性の高い焼入パターン検査が可能となる。
そして、前記のとおり焼入パターンについてのインラインでの全数検査を行うに際し、ワーク５０についての温度変化による影響を排除したアルゴリズムが実現される。
【００６８】
なお、本実施形態においては、多数の良品データ４２を予め想定されるワーク５０の温度変化範囲内で予め温度ドリフトさせ、これらの点の分布に基づいてトレランスゾーン４１を設定することとしているが、良品データ４２の温度ドリフトを加味したトレランスゾーン４１の設定に際しては、次のような方法を用いることができる。
すなわち、ある温度状況の下において、渦流貫通コイル１３を用いて計測した、多数の良品データ４２の分布に基づき、Ｘ−Ｙ平面４０にて例えば楕円形状の分布領域を設定し、その分布領域を、予め想定されるワーク５０の温度変化範囲で例えば所定温度間隔毎（５℃毎等）で温度ドリフトさせ、各分布領域が含まれるように例えば楕円形状のトレランスゾーンを設定する方法である。
【００６９】
続いて、トレランスゾーン４１の好ましい設定方法について説明する。
本実施形態に係る焼入パターン検査方法においては、トレランスゾーン４１の形状を、多数の良品データ４２の分布に最も寄与率の高い成分である第一主成分の方向を長軸の方向、第一主成分に直交する第二主成分の方向を短軸の方向とし、長軸と短軸との交点が前記分布の中心を示す値から定まるとともに、前記分布を、前記長軸の方向を広がりの方向として前記交点を平均とする正規分布とした場合の標準偏差に基づく所定の広がりを有する楕円とすることが好ましい。
【００７０】
図９に、トレランスゾーン４１及び分離値のイメージ図を示す。
図９に示すように、トレランスゾーン４１の設定に際しては、まず、多数の良品データ４２の分布に最も寄与率の高い成分である第一主成分の方向（矢印４９ｘ参照）を求める。
前述したように、Ｘ−Ｙ平面４０上における良品データ４２の分布のバラツキは、ワーク５０の有する性状によって傾向性を有する。つまり、Ｘ−Ｙ平面４０上における良品データ４２の分布は、無作為にばらつくのではなくワーク５０の性状に起因する傾向性をもってばらつく。
【００７１】
本実施形態に係るＸ−Ｙ平面４０においては、ワーク５０の導電率（電気伝導率）の影響による分布のバラツキが、多数の良品データ４２の分布に最も寄与率の高い成分に対応する。言い換えると、検査対象であるワーク５０の導電率の変化が、Ｘ−Ｙ平面４０上における計測点の移動距離として最も顕著に表れる。そして、この導電率の影響による良品データ４２の分布のバラツキの方向が、図９において矢印４９ｘで示す第一主成分の方向となる。
なお、導電率は、抵抗率（電気抵抗率）の逆数であり、抵抗率は温度の影響を受けて変化するものであるため、第一主成分は、ワーク５０の温度の影響による分布のバラツキと言うこともできる。つまり、第一主成分の方向は、前述した良品データ４２の温度ドリフトの方向に一致することとなり、多数の良品データ４２については、これらを予め想定されるワーク５０の温度変化範囲（約５〜約５０℃）で温度ドリフトさせたものを用いる。
【００７２】
第一主成分の方向が求まると、その方向に直交する方向として、第二主成分の方向（矢印４９ｙ参照）が定まる。
第二主成分は、ワーク５０の透磁率や形状誤差（ロット間のバラツキ）等の影響（主に透磁率の影響）による分布のバラツキとなる。つまり、検査対象であるワーク５０の透磁率の変化や形状誤差が、Ｘ−Ｙ平面４０上における計測点の第二主成分の方向の移動距離として表れる。
【００７３】
このようにして求めた第一主成分及び第二主成分の方向を、それぞれトレランスゾーン４１を区画する楕円（以下「設定楕円」という。）の長軸及び短軸の方向とする。そして、長軸と短軸との交点Ｏ１が、多数の良品データ４２の分布の中心を示す値から定まる。多数の良品データ４２の分布の中心を示す値としては、例えば次のような値を用いる。なお、ここでいう「値」とは、渦流計測値（Ｘ値及びＹ値）を指す。
【００７４】
すなわち、Ｘ−Ｙ平面４０上における多数の良品データ４２の分布について、最小自乗法を用い、第一主成分の方向（長軸の方向）及び第二主成分の方向（短軸の方向）それぞれの方向について、Ｘ−Ｙ平面４０上における直線（一次関数）を近似し、これら直線の交点における値を、多数の良品データ４２の分布の中心を示す値として用いることが考えられる。
また、Ｘ−Ｙ平面４０上における多数の良品データ４２の分布について、第二主成分の方向（短軸の方向）についての平均値を通る第一主成分の方向（長軸の方向）の直線と、第一主成分の方向についての平均値を通る第二主成分の方向の直線との交点における値を、良品データ４２の分布の中心を示す値として用いることが考えられる。
【００７５】
このように、長軸・短軸の方向及びこれらの交点Ｏ１を求めた後、多数の良品データ４２の分布を、長軸の方向を広がりの方向として交点Ｏ１における値を平均とする正規分布とした場合の標準偏差に基づく所定の広がりを有することとして、楕円の焦点及び焦点からの距離を定め、設定楕円を決定する。
すなわち、図９に示すように、多数の良品データ４２の分布を、矢印４９ｘで示す長軸の方向を広がりの方向とし、長軸における短軸との交点Ｏ１における値を平均μとした場合、つまり交点Ｏ１で交わる長軸及び短軸から定まる座標平面において交点Ｏ１を原点とした場合（μ＝０の場合）の、標準偏差σ（分散：σ２）とする正規分布Ｎ（μ、σ２）とする（正規分布曲線４７参照）。
【００７６】
本実施形態においては、設定楕円を決定するに際し、前記正規分布における所定の広がり（限界値）として、μ±３σの範囲を用いる。つまり、設定楕円はその長軸の方向について交点Ｏ１を中心として±３σの広がりを有することとする。
このように、多数の良品データ４２の分布を正規分布とした場合におけるμ±３σの範囲を、長軸の方向の広がりとして用いることにより、設定楕円の長軸の長さが決定する。そして、この長軸の長さと、多数の良品データ４２の分布の短軸の方向のバラツキに基づき、楕円の焦点を求める。これにより、設定楕円が決定する（境界線４３参照）。
また、設定楕円を決定するに際しては、多数の良品データ４２の分布のバラツキに基づき、その渦流計測値（Ｘ値及びＹ値）の平均値等から、多数の良品データ４２がほぼ全部含まれるように長軸上の点となる焦点を予め求めた後、前述した正規分布におけるμ±３σの広がりを用い、焦点からの距離を決定することで、設定楕円を決定することとしてもよい。
このように、トレランスゾーン４１を設定するに際し、長軸の方向について正規分布におけるμ±３σの広がりを有する楕円を用いることにより、長軸の方向については理論上約９９．７％の良品データ４２が含まれることとなる。
以上のようにして、設定楕円を決定することで、Ｘ−Ｙ平面４０上におけるトレランスゾーン４１（境界線４３の形状）を設定する。
【００７７】
ここで、多数の良品データ４２の分布を長軸の方向についての正規分布として設定楕円を決定する場合における、分離値と楕円の広がりとの関係について説明する。
前述したように、設定楕円である境界線４３上の計測点は、分離値＝１となる。したがって、図９に示すように、前述した正規分布におけるμ±３σの広がりを有する楕円（３σの楕円）であるトレランスゾーン４１の境界線４３上は、分離値＝１となる。
これに対し、分離値は、Ｘ−Ｙ平面４０上におけるトレランスゾーン４１を区画する境界線４３に対するこの境界線４３の形状（楕円形状）に沿う距離の値であるため、境界線４３の形状である３σの楕円と相似形であって、交点Ｏ１を原点とし、設定楕円を決定する際に用いた場合と同様の正規分布におけるμ±６σの広がりを有する楕円（６σの楕円）４６上は、分離値＝２となる。同様にして正規分布におけるμ±９σの広がりを有する楕円（９σの楕円）４９上は、分離値＝３となる。
したがって、図９に示すＸ−Ｙ平面４０においては、パターン切れ品データ４４は、分離値が約３となる位置に分布していることとなる。
【００７８】
以上のように、多数の良品データ４２の分布のバラツキに基づき、正規分布を用いる等して設定楕円を決定することによってトレランスゾーン４１を設定する場合における、焼入パターン検査方法について、図１０に示す判定の流れのフロー図に従って説明する。
まず、Ｘ−Ｙ平面４０上における温度ドリフトさせた良品データ４２のバラツキから、多数の良品データ４２の分布に最も寄与率の高い第一主成分を求める（Ｓ２００）。ここでは、ワーク５０の導電率の影響及び温度ドリフトによる分布のバラツキが第一主成分となる（図９、矢印４９ｘ参照）。
【００７９】
次に、第一主成分に直交する第二主成分を求める（Ｓ２１０）。第二主成分は、主としてワーク５０の透磁率の影響による分布のバラツキとなる（図９、矢印４９ｙ参照）。
【００８０】
続いて、良品データ４２の分布のバラツキ（温度ドリフト含む）及び第一主成分の方向（長軸の方向）を広がりの方向とする正規分布におけるμ±３σの広がりを用い、第一主成分の方向を長軸の方向、第二主成分の方向を短軸の方向とする楕円をトレランスゾーン４１として設定する（Ｓ２２０）。つまり、ここでは前述したように、第一主成分、第二主成分、良品データのバラツキ及び正規分布におけるμ±３σの広がりを用いて設定楕円（境界線４３の形状）を決定し、トレランスゾーン４１を設定する。
【００８１】
そして、図８に示すフロー図の場合と同様に、焼入パターンの検査対象であるワーク５０の渦流計測値（Ｘ値及びＹ値）から、Ｘ−Ｙ平面４０上における分離値を算出し（Ｓ２３０）、算出した分離値の値が１以下の場合、そのワーク５０は良品であるとするＯＫ判定を行い（Ｓ２４０）、算出した分離値の値が１より大きい場合、そのワーク５０は不良品である（良品ではない）とするＮＧ判定を行う（Ｓ２５０）。
【００８２】
このような判定の流れが、渦流探傷器２０に具備される判定部２３において実行される。
すなわち、渦流探傷器２０は、トレランスゾーン４１の形状を、多数の良品データ４２の分布に最も寄与率の高い成分である第一主成分の方向を長軸の方向、第一主成分に直交する第二主成分の方向を短軸の方向とし、長軸と短軸との交点Ｏ１が前記分布の中心を示す値から定まるとともに、前記分布を、長軸の方向を広がりの方向として交点Ｏ１における値を平均μとする正規分布とした場合の標準偏差σに基づく所定の広がりμ±３σを有する楕円とする。
【００８３】
以上のようにしてトレランスゾーン４１を設定することにより、良品データ４２の温度ドリフトを加味した焼入パターンの良否の判定に際し、ワーク５０の温度状況や形状誤差等の影響による渦流計測値のバラツキ（計測誤差）を、それぞれのバラツキの傾向性に応じた範囲で許容することができ、ワーク５０の性状に応じた正確な判定（均等な評価）を行うことが可能となる。
これにより、焼入品質を向上させることができるとともに、焼入パターンの良否の判定に際して過検出（実際には不良品でないものを不良品と判定すること）を減らすことが可能となり、生産性を向上することができる。
【００８４】
以上のような焼入パターン検査方法においては、その渦流計測値（Ｘ値及びＹ値）が、環境温度の変化にともなう渦流貫通コイル１３や渦流探傷器２０の温度変化による影響を受ける。特に、渦流計測においてワーク５０を磁化するための励磁コイル１１を有する渦流貫通コイル１３の温度（特に励磁コイル１１の温度）が、渦流計測値に大きな影響を及ぼす。これは渦流計測における次のような原理に基づく。
【００８５】
すなわち、渦流貫通コイル１３が有する励磁コイル１１の温度が低くなると、そのコイルにおける抵抗が小さくなる。励磁コイル１１における抵抗が小さくなると、励磁コイル１１における電流の値が大きくなる。すると、励磁コイル１１の周囲に発生する磁界が大きくなり、その磁界発生にともなう電磁誘導によってワーク５０の表面近傍に発生する渦電流の値が大きくなる。これにより、検出コイル１２によって計測される、ワーク５０における渦電流発生にともなう誘起電圧が大きくなる。結果として、渦流計測値であるＸ値及びＹ値の出力の値（絶対値）が大きくなる。
逆に、励磁コイル１１の温度が高くなると、励磁コイル１１において、抵抗が大きくなって、電流の値が小さくなる。これにより、励磁コイル１１の周囲に発生する磁界、及びこの磁界発生にともなってワーク５０において発生する渦電流の値が小さくなり、検出コイル１２によって計測される誘起電圧が小さくなる。結果として、渦流計測値であるＸ値及びＹ値の出力の値（絶対値）が小さくなる。
【００８６】
この点、焼入パターンの検査が行われる工場内等の環境温度、つまりは渦流貫通コイル１３の使用環境温度は、季節や時間帯等によって異なることとなる。具体的に渦流貫通コイル１３の使用環境温度となる工場内の環境温度については、例えば、真夏の昼間では約３５℃となるのに対して真冬の朝一番では約５℃となる等、約３０℃も違ってくる場合がある。
こうした焼入パターンの検査が行われる環境の温度変化は、前述したように渦流計測値に大きな影響を及ぼすため、焼入パターンの検査において、一年あるいは一日を通じて同じ感度で検査をすることを困難とし、検査の信頼性の低下に繋がる。
【００８７】
このように、焼入パターンの検査においてその信頼性の低下を防止するためには、環境温度の変化を特に反映することとなる渦流貫通コイル１３の温度変化も加味した渦流計測を行うことが好ましい。そこで、次のような方法を用いる。
【００８８】
すなわち、次に説明する焼入パターン検査方法においては、渦流貫通コイル１３の温度を測定し、その測定した渦流貫通コイル１３の温度に基づき、トレランスゾーン４１、または、Ｘ−Ｙ平面４０上における計測点を、所定の移動方向に沿って、渦流貫通コイル１３の温度変化に応じた距離だけ、温度ドリフトさせる。
つまり、渦流貫通コイル１３の温度変化にともなって、トレランスゾーン４１を温度ドリフトさせる場合は、前述したように良品データ４２の温度ドリフトを加味して設定した、焼入パターンの良否についての判定基準楕円となるトレランスゾーン４１を、Ｘ−Ｙ平面４０上において所定の方向に渦流貫通コイル１３の温度変化に応じた距離だけ移動させる。そして、その移動させたトレランスゾーンを用いて、ワーク５０についての焼入パターンの良否の判定を行う。
また、渦流貫通コイル１３の温度変化にともなって、Ｘ−Ｙ平面４０上における計測点（以下単に「計測点」ともいう。）を温度ドリフトさせる場合は、計測点をＸ−Ｙ平面４０上において所定の方向に渦流貫通コイル１３の温度変化に応じた距離だけ移動させる。そして、その移動させた計測点に対して、一旦設定したトレランスゾーン４１をそのまま用いて、ワーク５０についての焼入パターンの良否の判定を行う。
【００８９】
このような渦流貫通コイル１３の温度変化を加味した焼入パターンの検査を行うための装置構成について説明する。
図４及び図５に示すように、本実施形態に係る焼入パターン検査装置は、渦流貫通コイル１３の温度を検出する温度検出手段としての温度センサ１６を備える。また、図５に示す渦流探傷器２０において、温度センサ１６により検出された温度に基づいて渦流貫通コイル１３の温度を測定する温度測定部２６が具備される。
【００９０】
図４に示すように、温度センサ１６は、渦流貫通コイル１３のケース１４の内側に取り付けられること等により、渦流貫通コイル１３に内蔵される。温度センサ１６は、渦流貫通コイル１３の温度として、例えば励磁コイル１１側の温度を主に検出する。温度センサ１６は、ケーブル１５あるいはケーブル１５とは別途設けられるケーブルを介して温度測定部２６に接続される。
温度センサ１６としては、例えば、サーミスタや熱電対等の接触式の温度センサや、赤外線を測定することで温度を測定するサーモパイル等の非接触式の温度センサ等、周知の温度センサが適宜用いられる。
【００９１】
温度センサ１６が設けられる場所については、本実施形態のように渦流貫通コイル１３に内蔵される場合に限定されない。すなわち、温度センサ１６が設けられる場所としては、渦流貫通コイル１３に内蔵される場合のほか、温度センサ１６により、渦流貫通コイル１３が温度変化することによる渦流計測値に対する影響が焼入パターン検査の信頼性の低下を招く程度の温度範囲（誤差範囲）の感度で、渦流貫通コイル１３の温度を検出できる場所であればよい。
温度センサ１６が設けられる場所としては、例えば、渦流貫通コイル１３のケース１４の外側や、計測治具３０における渦流貫通コイル１３の近傍（移動支持部材３４や支柱３５の任意の場所）等が考えられる。
【００９２】
また、温度センサ１６は、前記のとおり渦流探傷器２０が具備する温度測定部２６に接続される。つまり、本実施形態では、渦流探傷器２０が、温度センサ１６により検出された温度に基づいて渦流貫通コイル１３の温度を測定する温度測定手段として機能する。
【００９３】
このような構成を用いて、渦流貫通コイル１３の温度変化を加味した焼入パターンの検査を行う。
以下に、図１１に示すＸ値及びＹ値についての渦流計測結果例を用いて、トレランスゾーン４１または計測点を、渦流貫通コイル１３の温度変化によって温度ドリフトさせることについて説明する。
【００９４】
図１１には、良品のワーク５０について、交流励磁信号Ｖ１の周波数を３０Ｈｚとした場合の、出力値Ｘ（ｍＶ）及び出力値Ｙ（ｍＶ）の渦流計測結果例及びそれらの温度ドリフト例を示している。
図１１には、Ｘ−Ｙ平面４０上において、出力値Ｘが４５０〜４９０（ｍＶ）の範囲、出力値Ｙが−１１２０〜−１０４０（ｍＶ）の範囲の部分を示している。
【００９５】
図１１において、丸形状で表す計測点群（以下「第一計測点群」とする。）６１（計測点６１ａ・６１ｂ・６１ｃ）は、前述した温度センサ１６及び渦流探傷器２０の温度測定部２６によって測定した渦流貫通コイル１３の温度（以下単に「コイル温度」ともいう。）が、２０℃の場合における良品データの分布を示している。
第一計測点群６１について、薄墨の点で示す計測点６１ａは、ワーク５０の温度（以下単に「ワーク温度」ともいう。）が常温（約２５℃）の場合の計測値を示しており、白の点で示す計測点６１ｂは、ワーク温度が常温に対する高温（約５０℃）の場合の計測値を示しており、黒の点で示す計測点６１ｃは、ワーク温度が常温に対する低温（約５℃）の場合の計測値を示している。
つまり、計測点６１ａ・６１ｂ・６１ｃで示す第一計測点群６１は、コイル温度が２０℃で一定の状態において、ワーク温度を約２５℃、約５０℃、約５℃と変化させた場合の良品データの分布を示している。
【００９６】
また、第一計測点群６１（計測点６１ａ・６１ｂ・６１ｃ）が分布する領域が含まれる楕円領域（符号４１Ａ参照）は、コイル温度が２０℃で一定の状態において、前述したように、多数の良品データ４２（図６、図９参照）を予め想定されるワーク５０の温度変化範囲内で予め温度ドリフトさせ、これらの点の分布に基づいて設定したトレランスゾーンである。以下では、第一計測点群６１が含まれる楕円領域を「第一トレランスゾーン４１Ａ」とする。
このことから、コイル温度が２０℃の場合における各ワーク温度に対応した良品のワーク５０についての計測点６１ａ・６１ｂ・６１ｃ（第一計測点群６１）は、第一トレランスゾーン４１Ａ内に位置することとなる。そして、前述したように、図１１において矢印Ｄ３で示すごとく、Ｘ−Ｙ平面４０において、ワーク温度の変化による計測点の温度ドリフトは所定の方向性を有する。この矢印Ｄ３で示すワーク温度の変化による温度ドリフトの方向性は、第一計測点群６１における各計測点６１ａ・６１ｂ・６１ｃの相対的な移動についての方向性に対応する。
【００９７】
そして、Ｘ−Ｙ平面４０における計測点は、前述したような原理から、コイル温度の変化によって温度ドリフトする。
なお、ここでの「温度ドリフト」とは、得られるデータの値がコイル温度によって変動することをいう。
【００９８】
具体的には、図１１に示すように、本例に係る渦流計測において、第一計測点群６１の計測点６１ａ（薄墨の点）の計測条件と同様にワーク温度が約２５℃の状態で、コイル温度が３０℃である場合の計測結果として、四角形状の薄墨の点で示す計測点６２ａが得られた。この計測点６２ａは、ワーク温度が約２５℃で共通する計測点６１ａに対して、そのコイル温度が１０℃高い（２０℃に対する３０℃）場合の計測値を示す。かかる計測点６２ａは、計測点６１ａに対してコイル温度が高くなった場合の計測値を示す点であるため、計測点６１ａに対してＸ−Ｙ平面４０において左上に移動（温度ドリフト）している。これは、前述したような原理に基づき、コイル温度が高くなることで、渦流計測値であるＸ値及びＹ値の出力値の値（絶対値）が小さくなった結果である。
【００９９】
また、同じく図１１に示すように、第一計測点群６１の計測点６１ａ（薄墨の点）の計測条件と同様にワーク温度が約２５℃の状態で、コイル温度が１０℃である場合の計測結果として、三角形状の薄墨の点で示す計測点６３ａが得られた。この計測点６３ａは、ワーク温度が約２５℃で共通する計測点６１ａに対して、そのコイル温度が１０℃低い（２０℃に対する１０℃）場合の計測値を示す。かかる計測点６３ａは、計測点６１ａに対してコイル温度が低くなった場合の計測値を示す点であるため、計測点６１ａに対してＸ−Ｙ平面４０において右下に移動（温度ドリフト）している。これは、前述したような原理に基づき、コイル温度が低くなることで、渦流計測値であるＸ値及びＹ値の出力値の値（絶対値）が大きくなった結果である。
【０１００】
そして、ワーク温度が約５０℃の状態の場合及び約５℃の状態の場合も同様に、コイル温度の変化にともなってＸ−Ｙ平面４０上の計測点は移動（温度ドリフト）する。
すなわち、図１１に示すように、第一計測点群６１の計測点６１ｂ（白の点）の計測条件と同様にワーク温度が約５０℃の状態で、コイル温度が３０℃である場合の計測結果として、計測点６１ｂに対してＸ−Ｙ平面４０において左上に移動した四角形状の白の点で示す計測点６２ｂが得られ、コイル温度が１０℃である場合の計測結果として、計測点６１ｂに対してＸ−Ｙ平面４０において右下に移動した三角形状の白の点で示す計測点６３ｂが得られた。また、第一計測点群６１の計測点６１ｃ（黒の点）の計測条件と同様にワーク温度が約５℃の状態で、コイル温度が３０℃である場合の計測結果として、計測点６１ｃに対してＸ−Ｙ平面４０において左上に移動した四角形状の黒の点で示す計測点６２ｃが得られ、コイル温度が１０℃である場合の計測結果として、計測点６１ｃに対してＸ−Ｙ平面４０において右下に移動した三角形状の黒の点で示す計測点６３ｃが得られた。
【０１０１】
このように、コイル温度の変化にともなう計測点の温度ドリフトは、前述したような原理から、図１１において矢印Ｄ４で示すような所定の方向性を有する。
また、図示は省略するが、不良品のワークである焼入パターン切れ品の計測点（パターン切れ品データ）についても、図１１に示すようなコイル温度の変化による良品データの温度ドリフトと共通する方向性（矢印Ｄ４と略平行の方向性）をもって温度ドリフトするという知見が得られている。つまり、良品データ及びパターン切れ品データは、いずれもＸ−Ｙ平面４０上においてコイル温度の変化に対して同等程度の影響を受ける。
【０１０２】
そこで、前記のとおり、焼入パターン検査方法において、コイル温度を測定し、その測定したコイル温度に基づき、トレランスゾーン４１または計測点を、所定の移動方向に沿って、コイル温度の変化に応じた距離だけ、温度ドリフトさせる。
ここで、コイル温度の変化による温度ドリフトについて「所定の移動方向」とは、前述したように、図１１において矢印Ｄ４で示すような、渦流計測における原理に基づいたコイル温度の変化にともなう計測点のＸ−Ｙ平面４０上における計測値の移動方向である。
また、コイル温度の変化による温度ドリフトについて「コイル温度の変化に応じた距離」とは、前記所定の移動距離と同様、渦流計測における原理に基づいたコイル温度の変化にともなう計測点のＸ−Ｙ平面４０上における計測値の移動距離である。
以下では、こうしたコイル温度の変化による、トレランスゾーン４１または計測点の温度ドリフトの態様について具体例を挙げて説明する。
【０１０３】
まず、コイル温度の変化によって、トレランスゾーン４１を温度ドリフトさせる場合について説明する。
この場合、ワーク５０についての焼入パターンの良否の判定に用いるトレランスゾーン４１を、コイル温度の変化にともなってＸ−Ｙ平面４０上において移動させ、そのコイル温度に対応するトレランスゾーンを用いて焼入パターンの良否の判定を行う。
【０１０４】
すなわち、前述したように、多数の良品データ４２（図６、図９参照）を予め想定されるワーク５０の温度変化範囲内で予め温度ドリフトさせ、これらの点の分布に基づいてトレランスゾーン４１を設定する際、コイル温度を変化させることにより、所定のコイル温度についての多数の良品データを取得し、各コイル温度に応じたトレランスゾーンを設定する。
つまり、コイル温度を所定の温度間隔で変化させ、そのコイル温度の変化にともなう、トレランスゾーン４１の設定に用いた良品データ４２の分布のＸ−Ｙ平面４０上における移動に基づき、各コイル温度に対応する複数のトレランスゾーンを設定する。
【０１０５】
本例では、図１１に示すように、コイル温度を１０℃、２０℃、３０℃と変化させてデータを取得し、各コイル温度についてのトレランスゾーンを設定した。
この場合、例えば、コイル温度が常温に近い２０℃の状態で、ワーク温度について温度ドリフトさせた多数の良品データ４２の分布に基づいて第一トレランスゾーン４１Ａを設定したとする。これに対し、コイル温度を２０℃から３０℃に変化させることにより、コイル温度が３０℃の状態である場合における、ワーク温度について温度ドリフトさせた多数の良品データ４２の分布を取得し、この分布に基づいてトレランスゾーン（以下「第二トレランスゾーン」とする。）４１Ｂを設定する。このトレランスゾーン４１Ｂとトレランスゾーン４１Ａとの関係により、コイル温度が２０℃から３０℃に変化した場合におけるトレランスゾーンの温度ドリフトに際しての、コイル温度の変化に応じた距離についてのデータを取得する。
同様にして、コイル温度を２０℃から１０℃に変化させることにより、コイル温度が１０℃の状態である場合におけるトレランスゾーン（以下「第三トレランスゾーン」とする。）４１Ｃを設定する。このトレランスゾーン４１Ｃとトレランスゾーン４１Ａとの関係により、コイル温度が２０℃から１０℃に変化した場合におけるトレランスゾーンの温度ドリフトに際しての、コイル温度の変化に応じた距離についてのデータを取得する。
【０１０６】
また、コイル温度の変化によるトレランスゾーンの温度ドリフトに際しての、所定の移動方向については、コイル温度を各温度状態とした場合の良品データ４２の分布の移動方向から、前述したような渦流計測における原理に基づく所定の方向で共通とする（矢印Ｄ４参照）。
【０１０７】
このようにして設定した、コイル温度が３０℃の場合の第二トレランスゾーン４１Ｂ、及びコイル温度が１０℃の場合の第三トレランスゾーン４１Ｃが、各コイル温度に応じてワーク５０についての焼入パターンの良否の判定に際しての判定基準楕円となる。
したがって、図１１に示すように、コイル温度が３０℃の場合における各ワーク温度に対応した良品データの分布である、四角形状で表す計測点群６２（前述した計測点６２ａ・６２ｂ・６２ｃ）は、第二トレランスゾーン４１Ｂ内に位置することとなり、コイル温度が１０℃の場合における各ワーク温度に対応した良品データの分布である、三角形状で表す計測点群６３（前述した計測点６３ａ・６３ｂ・６３ｃ）は、第三トレランスゾーン４１Ｃ内に位置することとなる。
【０１０８】
このように、コイル温度が１０℃、２０℃、３０℃である場合にそれぞれ対応する（１０℃間隔ごとの）トレランスゾーン４１Ａ・４１Ｂ・４１Ｃを、ワーク温度及びコイル温度それぞれについて温度ドリフトさせた多数の良品データ４２の分布に基づいて設定する。
そして、本例では、前記各コイル温度に対応するトレランスゾーン４１Ａ・４１Ｂ・４１Ｃに基づいて、コイル温度について５℃間隔ごとにトレランスゾーンを設定することとする。つまり、コイル温度が１０℃、２０℃、３０℃である場合に加え、コイル温度が５℃、１５℃、２５℃、３５℃である場合にそれぞれ対応するトレランスゾーンを設定する。この場合、コイル温度が１０℃、２０℃、３０℃である場合にそれぞれ対応するトレランスゾーン４１Ａ・４１Ｂ・４１ＣのＸ−Ｙ平面４０上における平行移動量を用い、コイル温度が５℃、１５℃、２５℃、３５℃である場合にそれぞれ対応するトレランスゾーンの平行移動量を推定して設定する。
【０１０９】
すなわち、コイル温度の変化によるトレランスゾーン４１Ａ・４１Ｂ・４１Ｃの温度ドリフトは、そのＸ−Ｙ平面４０上における移動方向（ドリフト方向）が所定の移動方向である平行移動であり、各トレランスゾーン４１Ａ・４１Ｂ・４１Ｃの相対的な移動量（移動距離）も、コイル温度の温度間隔（温度変化量）に略比例する。このため、トレランスゾーン４１Ａ・４１Ｂ・４１ＣのＸ−Ｙ平面４０上における位置関係から、コイル温度が５℃、１５℃、２５℃、３５℃である場合にそれぞれ対応するトレランスゾーンの平行移動量を推定することができる。
したがって、例えばコイル温度が１５℃の場合のトレランスゾーンのＸ−Ｙ平面４０上における位置は、第一トレランスゾーン４１Ａと第二トレランスゾーン４１Ｂとの平行移動の軌跡における略中間の位置として推定することとなる。
【０１１０】
以上のようにして、コイル温度について５℃間隔ごとに設定した複数（本例では７個）のトレランスゾーンを用いて、例えば次のような態様でトレランスゾーンをコイル温度の変化にともなって温度ドリフトさせる。
まず、図５に示すような焼入パターン検査装置のシステム起動時において、温度センサ１６及び温度測定部２６によってコイル温度を測定する。このシステム起動時において測定したコイル温度に基づき、焼入パターンの良否の判定に用いるトレランスゾーンを自動選択する。つまり、例えばシステム起動時において測定したコイル温度が２０℃であった場合、第一トレランスゾーン４１Ａを選択することとなる。
【０１１１】
そして、焼入パターン検査装置システム起動後においても、常時あるいは所定の時間間隔ごとにコイル温度を監視し、測定するコイル温度の変化にともなってトレランスゾーンを自動的に切り換える（図１１、矢印Ｄ５参照）。本例では、コイル温度について５℃間隔ごとにトレランスゾーンを設定しているため、コイル温度が５℃以上変化した場合に、トレランスゾーンが切り替わることとなる。ここで、トレランスゾーンの切替えに係るコイル温度についての５℃の温度範囲の設定は、例えば、前記のような１０℃や１５℃等の温度を、５℃の温度範囲に対して中心の温度としたり境界の温度としたりして行う。
このように、コイル温度に対応して自動的に切り替わるトレランスゾーンを用いて、焼入パターンの良否の判定を行う。
【０１１２】
このような各コイル温度に対応するトレランスゾーンの設定や、コイル温度の変化に基づくトレランスゾーンの自動選択、つまりコイル温度の変化によるトレランスゾーンの温度ドリフト等は、渦流探傷器２０に具備される判定部２３にて行われる。
すなわちこの場合、渦流探傷器２０は、温度センサ１６により測定されたコイル温度に基づき、トレランスゾーンを、前述した所定の移動方向に沿って、コイル温度の変化量に応じた距離だけ、温度ドリフトさせる。
【０１１３】
次に、コイル温度の変化によって、Ｘ−Ｙ平面４０上における計測点を温度ドリフトさせる場合について説明する。
この場合、あるコイル温度の下でワーク温度について温度ドリフトさせた多数の良品データ４２の分布に基づいて設定したトレランスゾーン４１に対して、コイル温度の変化にともなって対応しなくなった計測点を、そのコイル温度の変化に応じてＸ−Ｙ平面４０上において移動させることで、設定したトレランスゾーン４１に対応させて焼入パターンの良否の判定を行う。
【０１１４】
すなわち、前述したように、多数の良品データ４２（図６、図９参照）を予め想定されるワーク５０の温度変化範囲内で予め温度ドリフトさせ、これらの点の分布に基づいてトレランスゾーン４１を設定した際のコイル温度を基準とし、その基準のコイル温度に対するコイル温度の変化に応じて、計測点を移動させる。
つまり、トレランスゾーン４１を設定した際のコイル温度に対して、コイル温度の変化にともなう計測点のズレ（温度ドリフト）を、計測点を逆方向に温度ドリフトさせることで補正する。言い換えると、設定した一つのトレランスゾーン４１に対して、その設定時からのコイル温度の変化にともなうＸ−Ｙ平面４０上における移動の影響を排除するように温度ドリフトさせた計測点を用いて焼入パターンの良否の判定を行う。
【０１１５】
具体的な計測点のコイル温度の変化にともなう温度ドリフトの態様について、図１１に示す渦流計測結果例を用いて説明する。
まず、コイル温度が２０℃の状態で、ワーク温度について温度ドリフトさせた多数の良品データ４２の分布に基づいてトレランスゾーンを設定したとする。つまりこの場合、焼入パターンの良否を判定に用いるトレランスゾーンが第一トレランスゾーン４１Ａとなる。
そして、例えばコイル温度が２０℃の状態から３０℃の状態となった場合、ワーク温度が一定であっても、例えば計測点６１ａから計測点６２ａ等のように計測点は温度ドリフトすることとなる。つまりこの場合、計測点は、２０℃から３０℃へと１０℃変化（上昇）したコイル温度の変化に対して、そのコイル温度の変化に応じた移動量（距離）、所定の移動方向に沿って温度ドリフトする。
【０１１６】
そこで、前記のようなコイル温度が２０℃から３０℃に変化することによって温度ドリフトした計測点を、その温度ドリフトに対して逆方向に同じ距離だけ、温度ドリフトさせる。つまり、コイル温度が第一トレランスゾーン４１Ａの設定の際の温度から変化することで温度ドリフトした計測点を、逆方向に温度ドリフトさせることで、第一トレランスゾーン４１Ａの設定の際におけるコイル温度の状態に相当する計測点となるように補正する。
そして、このコイル温度の変化に応じて逆方向に温度ドリフトさせた計測点を、第一トレランスゾーン４１Ａに対応する計測点として焼入パターンの良否の判定を行う。
【０１１７】
なお、コイル温度が、第一トレランスゾーン４１Ａの設定の際の２０℃の状態から１０℃の状態に変化（低下）した場合も、前記と同様にして計測点の逆方向の温度ドリフトを行い、コイル温度が第一トレランスゾーン４１Ａの設定の際の温度から変化することで温度ドリフトした計測点を、逆方向に温度ドリフトさせることで補正し、第一トレランスゾーン４１Ａを用いて焼入パターンの良否の判定を行う。
【０１１８】
このようなコイル温度の変化による計測点の温度ドリフトに際しての、コイル温度の変化に応じた距離についてのデータは、前述したコイル温度の変化によってトレランスゾーンを温度ドリフトさせる場合と同様にして取得し、予め設定する。すなわち、コイル温度の変化による計測点の温度ドリフトに際しての、コイル温度の変化に応じた距離のデータは、第一トレランスゾーン４１Ａの設定に用いた多数の良品データ４２の分布を、コイル温度を３０℃及び１０℃にそれぞれ変化させることで移動させ、その分布の移動距離等から取得する。
また、コイル温度の変化による計測点の温度ドリフトに際しての、所定の移動方向については、コイル温度を、第一トレランスゾーン４１Ａの設定の際の温度である２０℃の状態から、３０℃及び１０℃の各温度状態とした場合の良品データ４２の分布の移動方向から、前述したような渦流計測における原理に基づく所定の方向で共通とする（矢印Ｄ４参照）。
【０１１９】
さらに、計測点をコイル温度の変化によって温度ドリフトさせるに際し、その温度ドリフトさせるコイル温度の対象温度を、前述したコイル温度の変化によってトレランスゾーンを温度ドリフトさせる場合と同様にして５℃間隔ごとに設定してもよい。すなわち、計測点をコイル温度の変化によって温度ドリフトさせるに際し、コイル温度が、２０℃から３０℃に変化した場合、及び２０℃から１０℃に変化した場合のそれぞれの場合に対応する、計測点のＸ−Ｙ平面４０上における所定の移動方向に沿う平行移動量を用い、コイル温度が５℃、１５℃、２５℃、３５℃であるそれぞれの場合に対応する計測点の平行移動量を推定して設定する。
【０１２０】
このような各コイル温度に対応する、コイル温度の変化に応じた距離及び所定の移動方向の設定や、コイル温度の変化に基づくト計測点の補正、つまりコイル温度の変化による計測点の温度ドリフト等は、渦流探傷器２０に具備される判定部２３にて行われる。
すなわちこの場合、渦流探傷器２０は、温度センサ１６により測定されたコイル温度に基づき、計測点を、前述した所定の移動方向に沿って、コイル温度の変化量に応じた距離だけ、温度ドリフトさせる。
【０１２１】
このように、コイル温度を測定し、その測定したコイル温度に基づき、トレランスゾーン４１または計測点を温度ドリフトさせることにより、焼入パターンの検査において、渦流計測におけるワーク５０の温度変化や室温（環境温度）の変化による影響を無効化することができ、一年あるいは一日を通じて同じ感度での信頼性の高い検査が実現可能となる。
【０１２２】
以上説明した焼入パターンの検査においては、ワーク５０の温度変化、あるいはこれに加え渦流貫通コイル１３の温度変化も加味した渦流計測を行うこととしている。
この点、例えば、渦流計測の対象となるワーク５０が、所定の高温洗浄を経る場合等のように、渦流計測の対象となるワーク５０の温度が一定の場合がある。このような場合、渦流貫通コイル１３の温度変化のみを加味した渦流計測を行うことができる。
【０１２３】
つまりこの場合、焼入パターンの良否の判定に用いるトレランスゾーンは、前述したようにワーク温度を加味して設定するトレランスゾーン４１と同様にして、渦流貫通コイル１３を用いて計測した、多数の良品についてのＸ値（出力値Ｘ）及びＹ値（出力値Ｙ）から定まるＸ−Ｙ平面４０上の各点を、予め想定される渦流貫通コイル１３の温度変化範囲で温度ドリフトさせた点の分布に基づいて設定する。
【０１２４】
そして、前記のとおりコイル温度の変化のみが加味されて設定されたトレランスゾーンが用いられ、前述したような判定アルゴリズム（図８参照）が、渦流探傷器２０に具備される判定部２３において実行される。
すなわち、この場合、渦流探傷器２０は、Ｘ値を示すＸ軸４０ｘとＹ値を示すＹ軸４０ｙとから定められるＸ−Ｙ平面４０を用い、計測部２２により計測された、多数の良品データ４２を、予め想定される渦流貫通コイル１３の温度変化範囲で温度ドリフトさせた点の分布に基づき、Ｘ−Ｙ平面４０におけるトレランスゾーンを予め設定し、計測部２２により計測された、ワーク５０の検査部位５０ａについての計測点が、そのトレランスゾーン内にあるか否かにより、ワーク５０についての焼入パターンの良否を判定する判定手段として機能する。
【０１２５】
次に、上述のような焼入パターン検査方法における渦流計測を行うに際し、渦流貫通コイル１３の励磁コイル１１における交流励磁信号Ｖ１の周波数（以下「励磁周波数」という。）について、その好ましい設定方法について説明する。
上述した焼入パターン検査方法に用いるＸ−Ｙ平面４０は、渦流貫通コイル１３の検出コイル１２からの検出信号Ｖ２の大きさの値（振幅値）であるＹ値と、検出信号Ｖ２の交流励磁信号Ｖ１に対する位相差Φに起因する値（ＹｃｏｓΦ）であるＸ値とから定まる座標平面であり、導電率及び透磁率に対するインピーダンスの関係を示すインピーダンス平面に対応する。
【０１２６】
このため、励磁周波数が変化すると、その変化にともないＸ−Ｙ平面４０のインピーダンス平面に対応する部分（数値範囲）も変化する。Ｘ−Ｙ平面４０のインピーダンス平面に対応する部分が変化すると、Ｘ−Ｙ平面４０上における良品データ４２等の分布のバラツキの傾向性及び温度ドリフトの方向性も変化し、トレランスゾーン４１の形状（設定楕円の形状）も変化する。これにともない、Ｘ−Ｙ平面４０上における計測点の分離値の値も変化する。
つまり、励磁周波数が変化すると、ワーク５０について同様の良品及び不良品（焼入パターン切れ品）を用いて良品データ４２及びパターン切れ品データ４４を取得したとしても、Ｘ−Ｙ平面４０のインピーダンス平面に対応する部分及びＸ値及びＹ値の値が異なることとなり、良品データ４２に基づいて設定されるトレランスゾーン４１の形状や、計測点の分離値が異なることとなる。
【０１２７】
そこで、良品データ４２と同様にして予め想定されるワーク５０の温度変化範囲で温度ドリフトさせたパターン切れ品データ４４の分離値を指標として用い、このパターン切れ品データ４４の分離値が平均的に大きくなるように、励磁周波数を設定する。つまり、パターン切れ品データ４４の分離値が大きいほど、Ｘ−Ｙ平面４０上における良品データ４２とパターン切れ品データ４４との位置の区別が明確となるため、パターン切れ品データ４４の分離値が大きくなるような励磁周波数を用いることで、ワーク５０についての焼入パターンの良否の判定についてその正確性を向上させる。
【０１２８】
すなわち、本実施形態に係る焼入パターン検査方法においては、Ｘ−Ｙ平面４０上におけるトレランスゾーン４１を区画する境界線４３に対するこの境界線４３の形状に沿う距離の値を分離値と定義し、渦流貫通コイル１３を用いて計測した、焼入パターン切れ品についてのＸ値及びＹ値から定まるＸ−Ｙ平面４０上の点（パターン切れ品データ４４）を、予め想定されるワーク５０の温度変化範囲で温度ドリフトさせた各点の、分離値が平均的にかつ比較的大きくなるように、ワーク５０の検査部位５０ａについてのＸ値及びＹ値の計測に用いる励磁周波数を設定することが好ましい。
【０１２９】
励磁周波数の設定例について、図１２を用いて説明する。
図１２には、励磁周波数の変化にともなうトレランスゾーン４１及びパターン切れ品データ４４の分離値の変化についての計測結果例を示している。図１２（ａ）〜（ｈ）は、それぞれ励磁周波数を４．８ｋＨｚ、６．０ｋＨｚ、７．５ｋＨｚ、１０．０ｋＨｚ、１２．０ｋＨｚ、１５．０ｋＨｚ、２０．０ｋＨｚ、２４．０ｋＨｚとした場合の、Ｘ−Ｙ平面４０における多数の良品データ４２の分布、トレランスゾーン４１及びパターン切れ品データ４４の分布を示している。なお、トレランスゾーン４１の形状となる設定楕円（境界線４３の形状）は、前述したように良品データ４２の分布のバラツキ及び正規分布におけるμ±３σの広がりを用いて決定したものである。
【０１３０】
図１２に示す本計測結果例からわかるように、励磁周波数が変化すると、Ｘ−Ｙ平面４０上におけるトレランスゾーン４１の形状、その形状である楕円の長軸（第一主成分）及び短軸（第二主成分）の方向、及びパターン切れ品データ４４の分離値が変化していることがわかる。
そこで、パターン切れ品データ４４の分離値に着目すると、図１２（ａ）に示すように、励磁周波数が４．８ｋＨｚの場合は、分離値が３．２６〜３．４５の範囲となり、同様に、６．０ｋＨｚの場合は、分離値が４．１３〜４．３１の範囲（同図（ｂ））、７．５ｋＨｚの場合は、分離値が３．５６〜３．７３の範囲（同図（ｃ））、１０．０ｋＨｚの場合は、分離値が３．０６〜３．３４の範囲（同図（ｄ））、１２．０ｋＨｚの場合は、分離値が３．３２〜３．４５の範囲（同図（ｅ））、１５．０ｋＨｚの場合は、分離値が２．５２〜２．７２の範囲（同図（ｆ））、２０．０ｋＨｚの場合は、分離値が１．５２〜１．８８の範囲（同図（ｇ））、２４．０ｋＨｚの場合は、分離値が２．３４〜２．３８の範囲（同図（ｈ））となるという結果が得られた。
【０１３１】
そして、パターン切れ品データ４４を、良品データ４２と同様に予め想定されるワーク５０の温度変化範囲で温度ドリフトさせ、この温度ドリフトさせたパターン切れ品データ４４（各計測点）の、分離値が平均的にかつ比較的大きくなるように、ワーク５０の検査部位５０ａについてのＸ値及びＹ値の計測に用いる励磁周波数を設定する。
つまり、温度ドリフトさせた良品データ４２に基づくトレランスゾーン４１を用いて焼入パターンの検査を行うに際し、前記温度変化範囲においてパターン切れ品データ４４も温度ドリフトするため、この温度変化範囲における全体的なパターン切れ品データ４４の分離値を指標として励磁周波数を設定する。
【０１３２】
ここで、分離値について平均的に大きくなるとは、前記温度変化範囲で温度ドリフトさせたパターン切れ品データ４４の分離値が、その温度変化範囲の全体にわたって同程度に大きくなること、言い換えると、パターン切れ品データ４４の温度ドリフトの方向が、良品データ４２の温度ドリフトの方向に対して略平行となることを意味する。
これは、温度ドリフトさせた良品データ４２に基づくトレランスゾーン４１に対し、例えば、温度ドリフトさせたパターン切れ品データ４４の領域が重なる等のように、温度ドリフトさせたパターン切れ品データ４４のうちの一部のパターン切れ品データ４４の分離値が極端に小さくなること等を避ける観点に基づく。
【０１３３】
また、分離値について比較的大きくなるとは、図１２に示すように、励磁周波数を変化させることによる比較において分離値が大きくなることを意味する。
この点に関しては、図１２に示す計測結果例においては、励磁周波数が６．０ｋＨｚである場合のパターン切れ品データ４４の分離値（４．１３〜４．３１）が、比較的大きい分離値となる。
【０１３４】
このように、Ｘ−Ｙ平面４０上においてパターン切れ品データ４４の分離値が平均的にかつ比較的大きくなるように励磁周波数（最適周波数）を設定することにより、渦流計測値の温度ドリフトを加味した焼入パターンの良否の判定についてその正確性を向上させることができるとともに、焼入パターン検査における渦流計測について、その計測条件の一つである励磁周波数についての最適な条件を、分離値及び温度ドリフトの方向を指標として計測者の渦流計測についての知識や熟練度等にかかわらず導くことができる。
つまりは、分離値を指標として用いることで、最適な励磁周波数を容易に設定することができ、焼入パターン検査における渦流計測について適した条件を容易に実現することが可能となる。
【０１３５】
ところで、上述のような焼入パターンの検査における渦流計測に用いられる渦流貫通コイル１３は、工場内の組立てライン等で使用されるものであり、その現場において何らかの原因で故障する場合がある。渦流貫通コイル１３が故障した場合、予備の渦流貫通コイルに交換する必要が生じる。
一方で、このような渦流貫通コイル１３は、一般的に、生産量が少なく、手作りに近い状態で製造されているため、必然的に性能に個体差が生じる。また、渦流貫通コイル１３の性能は、渦流計測値（Ｘ値及びＹ値）に大きく影響する。つまり、渦流貫通コイル１３の性能の個体差は、渦流貫通コイル１３の交換にともなって渦流計測値に大きな影響を及ぼす場合がある。
したがって、前記のように渦流貫通コイル１３を交換した場合、その交換にともなって用いる渦流貫通コイルの性能が変わるため、それまで用いていた焼入パターンの良否についての判定基準であるトレランスゾーンを継続して使用することができない場合がある。つまり、性能の異なる渦流貫通コイルに対して共通のトレランスゾーンを用いると、焼入パターンの検査の信頼性を損なうこととなる。
【０１３６】
しかし、渦流貫通コイル１３を交換した場合、その交換後の渦流貫通コイル１３を用いてトレランスゾーンを再度設定し直すとすると、非常に時間がかかってしまう。すなわち、焼入パターンの良否の判定に用いるトレランスゾーンは、前述したように、ワーク温度について温度ドリフトさせた多数（例えば数百個程度）の良品データの分布に基づいて設定する。このため、トレランスゾーンの設定に際しては、前記のような良品データの分布を把握するために非常に多くの良品のワークを計測しなければならず、多大な時間を要することとなる。
かかる理由により、渦流貫通コイル１３の交換にともなってトレランスゾーンを再度設定することは、渦流貫通コイル１３の故障に対しての渦流計測の早期復旧の妨げとなり、工場内の組立てライン等における生産計画に大きな影響を及ぼす。
【０１３７】
そこで、渦流貫通コイル１３の交換に際しては、トレランスゾーンの再度の設定を不要とし、渦流計測の早期復旧を可能とする方法が望まれる。
次に、本実施形態に係る焼入パターン検査方法において、渦流貫通コイル１３の交換を行う場合に用いる方法について説明する。
【０１３８】
以下に説明する方法は、交換前の渦流貫通コイル１３と、これに対する交換対象となる予備の渦流貫通コイル１３との、互いの性能の個体差、具体的には性能の個体差に基づくトレランスゾーンの設定に係る個体差を定量化し、その定量化した個体差を用いて、渦流貫通コイル１３の交換に際して交換前の渦流貫通コイル１３で用いていたトレランスゾーンを補正するものである。
【０１３９】
かかる方法を行うに際しては、まず、渦流センサとしての渦流貫通コイル１３について、先に用いる第一の渦流貫通コイル１３である初期導入コイルと、この初期導入コイルに対する交換対象としての第二の渦流貫通コイル１３である新規導入コイルとを用意する。
つまり、初期導入コイルは、渦流計測において渦流貫通コイル１３について最初に用いるものであり、新規導入コイルは、初期導入コイルが故障した場合にこの初期導入コイルと交換して用いるものである。
【０１４０】
次に、初期導入コイル及び新規導入コイルそれぞれを用いて、共通する複数の良品についての渦流計測値（Ｘ値及びＹ値）を計測する。
【０１４１】
続いて、その各渦流貫通コイル１３（初期導入コイル及び新規導入コイル）を用いて計測した計測値から定まるＸ−Ｙ平面４０上の点（計測点）のバラツキから、前述したようにトレランスゾーン４１を区画する設定楕円の決定に際して用いた手法、つまり良品データのバラツキに基づいて正規分布を用いる等する手法を用いてＸ−Ｙ平面４０上において楕円を作製する。
すなわち、各渦流貫通コイル１３を用いて計測した計測値から定まる計測点のバラツキから、このバラツキに最も寄与率の高い成分である第一主成分の方向を長軸の方向、第一主成分に直交する第二主成分の方向を短軸の方向とし、長軸と短軸との交点が前記バラツキの中心を示す値から定まるとともに、前記バラツキを、前記長軸の方向を広がりの方向として前記交点における値を平均とする正規分布とした場合の標準偏差に基づく所定の広がりを有する楕円を、初期導入コイル及び新規導入コイルそれぞれについてＸ−Ｙ平面４０において作製する。
【０１４２】
このように、トレランスゾーン４１の設定に際して用いる手法と同様の手法を用いて各渦流貫通コイル１３について作製するＸ−Ｙ平面４０上の楕円は、各渦流貫通コイル１３についてのトレランスゾーンの設定に係る性能を表すものとなる。
以下では、この共通する複数の良品についての渦流計測値から、各渦流貫通コイルについて作製する楕円を「性能評価楕円」とする。
【０１４３】
そして、渦流計測に用いる渦流貫通コイル１３についての初期導入コイルから新規導入コイルへの交換にともない、新規導入コイルによる計測値に基づいて作製した性能評価楕円の、初期導入コイルによる計測値に基づいて作製した性能評価楕円に対する、Ｘ−Ｙ平面４０における中心点の移動量と長軸及び短軸の長さの変化量とを用いて、トレランスゾーン４１を補正する。
つまり、各渦流貫通コイルのトレランスゾーンの設定に係る性能を表す性能評価楕円同士を比較し、新規導入コイルの初期導入コイルに対する性能評価楕円の、Ｘ−Ｙ平面４０上における位置や広がり等の変化量を、初期導入コイルの使用の際に設定したトレランスゾーン４１に反映させることで、新規導入コイルの使用に際してトレランスゾーン４１を補正する。
【０１４４】
以下、図１３に示すフロー図に従って具体的に説明する。
まず、前述のような二種類の渦流貫通コイル１３、つまり初期導入コイル及び新規導入コイルのうち、初期導入コイルについての基本性能データを取得する（Ｓ３００（Ｓ３０１〜Ｓ３０３））。ここで、渦流貫通コイル１３についての基本性能データとは、性能評価楕円のＸ−Ｙ平面４０上における中心座標と、長軸の長さ（長径）及び短軸の長さ（短径）である。
初期導入コイルについての基本性能データの取得は、例えば次のようにして行う。
【０１４５】
まず、初期導入コイルを用いて３個の良品（特定の実部品）について所定の励磁周波数で複数回渦流計測を行い、その渦流計測値の平均値をＸ−Ｙ平面４０にプロットする（Ｓ３０１）。
すなわち、特定の実部品として、図７に示すような断面視において焼入パターン切れの有無等について視覚的に検査する切断検査等によって良品であることが既知のワークを３個用意し、これらの良品のワークを計測対象として初期導入コイルを用いて複数回（例えば５回）渦流計測を行う。そして、各ワークについて複数回行った渦流計測による計測値の平均値を算出し、その平均値を示す計測点をＸ−Ｙ平面４０上にプロットする。
【０１４６】
このような初期導入コイルを用いた良品のワークについての渦流計測により、図１４に示すように、３個の各ワークについての渦流計測値（Ｘ値及びＹ値）の平均値を示す計測点として、３つの計測点７２が得られたとする。
なお、ここでの渦流計測は、検査対象部品であるワーク５０における検査部位５０ａに対応する所定の部位を計測部位として行う。
また、ここでの渦流計測の対象である良品のワークの個数については、本例では３個としているが、これに限定するものではなく、少なくとも３個以上であり、例えば数百個程度の多数となるトレランスゾーンの設定に用いる良品データの個数に対して十分に少ない個数（例えば数個程度）であればよい。
【０１４７】
次に、Ｘ−Ｙ平面４０上の３点の計測点７２のバラツキから、楕円の長軸、短軸、及び中心を求めて正規分布におけるμ±３σの広がりを有する性能評価楕円７０を作製する（Ｓ３０２）。
ここでは、前記のとおりトレランスゾーン４１を区画する設定楕円の決定に際して用いた手法を用いて性能評価楕円７０をＸ−Ｙ平面４０上に描く。
すなわち、図１４に示すように、まず、Ｘ−Ｙ平面４０上における３つの計測点７２のバラツキから、そのバラツキに最も寄与率の高い第一主成分を求める（矢印７９ｘ参照）。次に、第一主成分に直交する第二主成分を求める（矢印７９ｙ参照）。続いて、前記計測点７２のバラツキ及び第一主成分の方向（長軸の方向）を広がりの方向とする正規分布におけるμ±３σの広がりを用い、第一主成分の方向を長軸の方向、第二主成分の方向を短軸の方向とする楕円（符号７０参照）を作製する。かかる楕円が、初期導入コイルについての性能評価楕円７０となる。
【０１４８】
そして、性能評価楕円７０の中心座標及び長軸・短軸の長さを、その初期導入コイルの基本性能データとする（Ｓ３０３）。
つまり、図１４に示すように、初期導入コイルの性能評価楕円７０について、長軸７３と短軸７４との交点となる中心点７１の座標と、長軸７３の長さ（長径）及び短軸７４の長さ（短径）を、初期導入コイルの基本性能データとして取得する。
以上のようにして、初期導入コイルについての基本性能データを取得する（Ｓ３００）。
【０１４９】
次に、新規導入コイルについての基本性能データを取得する（Ｓ３１０）。
つまりここでは、初期導入コイルについての基本性能データの取得に用いた３個の良品と共通のものを、新規導入コイルを用いた渦流計測の計測対象とし、初期導入コイルの場合と同様の手法を用いて、性能評価楕円を作製し、基本性能データを取得する。なお、新規導入コイルを用いた渦流計測に際しては、初期導入コイルを用いた渦流計測の際の所定の励磁周波数と同じ励磁周波数とする。
【０１５０】
このように、初期導入コイル及びその交換対象となる新規導入コイルそれぞれについて基本性能データを取得し、その取得した各基本性能データ同士を比較し、新規導入コイルの基本性能データの、初期導入コイルのそれに対する変化量、つまりＸ−Ｙ平面４０上における中心座標（中心点７１の座標）の移動量、及び長軸７３・短軸７４の長さの変化量を、新規導入コイルを用いる際のトレランスゾーンへの補正に用いる。
つまり、初期導入コイル及び新規導入コイルについて、基本性能データを指標とし、各渦流貫通コイル１３の性能の個体差を、基本性能データの変化量（差）として定量化する。
【０１５１】
こうした初期導入コイル及び新規導入コイルそれぞれについての基本性能データを用いたトレランスゾーンの補正を行うのは、各渦流貫通コイル１３の性能評価楕円のＸ−Ｙ平面４０上における傾きがほぼ同じになることに着目したものである。
これは、Ｘ−Ｙ平面４０が導電率及び透磁率に対するインピーダンスの関係を示すインピーダンス平面に対応することや、性能評価楕円の傾きが導電率及び透磁率それぞれの変化にともなうＸ−Ｙ平面４０上における計測点の移動方向に関係すること等に起因する。つまり、導電率及び透磁率は、渦流計測の対象であるワークの性状によるものであるため、初期導入コイル及び新規導入コイルで、共通のワークを、同じ励磁周波数で（励磁周波数が変化すると渦流計測値も変化する）、渦流計測した計測値に基づく性能評価楕円の傾きについては、渦流貫通コイル１３が有する性能の個体差自体の影響は少ない（ほぼない）と考えてよい。そしてこの渦流貫通コイル１３の性能の個体差の影響が少ないことは、性能評価楕円の傾きと同様、トレランスゾーンのＸ−Ｙ平面４０上における傾きについても言えることである。
【０１５２】
したがって、渦流貫通コイル１３の交換にともなうトレランスゾーン４１の補正に際しては、渦流貫通コイル１３の交換前に用いていたトレランスゾーン４１をＸ−Ｙ平面４０上にて平行移動させる（楕円の傾きを保ったまま中心座標を変化させる）こと（以下「位置の補正」という。）と、トレランスゾーン４１を区画する設定楕円である境界線４３の楕円形状についてその長軸及び短軸の長さを変化させること（以下「広がりの補正」という。）で対応することができる。
【０１５３】
渦流貫通コイル１３の交換にともなうトレランスゾーン４１の補正について、図１５及び図１６を加えて説明する。なお、図１５はトレランスゾーン４１について位置の補正のみを行う場合を示しており、図１６は位置の補正に加え、広がりの補正を行う場合を示している。また、図１５及び図１６それぞれにおいて、（ａ）は初期導入コイルと新規導入コイルそれぞれについての性能評価楕円の関係を示しており、（ｂ）は初期導入コイルと新規導入コイルそれぞれに対応するトレランスゾーンの関係（補正前後のトレランスゾーン）を示している。
【０１５４】
まず、図１５を用いて、トレランスゾーン４１について位置の補正のみを行う場合について説明する。
この場合、図１３に示すフロー図に戻り、前記のとおり初期導入コイル及び新規導入コイルそれぞれについての基本性能データを取得（Ｓ３００・Ｓ３１０）した後、渦流貫通コイル１３の交換にともなうトレランスゾーン４１の補正に際して、新規導入コイルの初期導入コイルに対する性能評価楕円の中心座標の変化分、トレランスゾーンを平行移動させる（Ｓ３２０）。
【０１５５】
すなわち、図１５（ａ）に示すように、初期導入コイル及び新規導入コイルそれぞれの性能評価楕円７０・８０について、新規導入コイルの性能評価楕円８０が、初期導入コイルの性能評価楕円７０に対して、Ｘ−Ｙ平面４０上において所定の方向・距離で平行移動したとする。つまりこの場合、図１５（ａ）において一点鎖線矢印ｔ１で示すように、新規導入コイルの性能評価楕円８０の中心点８１が、初期導入コイルの性能評価楕円７０の中心点７１に対して、Ｘ−Ｙ平面４０上において所定の方向・距離で移動した状態となる。これは、渦流貫通コイル１３の基本性能データの一つである、性能評価楕円の中心座標（中心点の座標）について、新規導入コイルの性能評価楕円８０の中心点８１に対応する出力値Ｘ及び出力値Ｙが、初期導入コイルの性能評価楕円７０の中心点７１のそれに対して変化したことを示している。
そして、図１５（ａ）に示すように、Ｘ−Ｙ平面４０において、新規導入コイルの性能評価楕円８０の中心点８１が初期導入コイルの性能評価楕円７０の中心点７１に対して左上に移動している本例では、新規導入コイルの性能評価楕円８０の中心点８１が、初期導入コイルの性能評価楕円７０の中心点７１に対して、その中心点に対応する出力値Ｘが小さくなり、出力値Ｙが大きくなった場合を示している。
【０１５６】
このように、新規導入コイルの性能評価楕円８０の中心座標が初期導入コイルのそれに対して変化した場合、その性能評価楕円の中心座標の変化をトレランスゾーン４１に反映させ、その中心座標の変化分、トレランスゾーン４１をＸ−Ｙ平面４０上において平行移動させる。
すなわち、図１５（ｂ）に示すように、初期導入コイルについて設定したトレランスゾーン４１を、性能評価楕円についての中心座標の変化量（平行移動量）だけ平行移動させることにより補正する。つまり、図１５（ｂ）において一点鎖線矢印Ｔ１で示すように、平行移動後（補正後）のトレランスゾーン９１の中心点Ｏ２は、平行移動前（補正前）のトレランスゾーン４１の中心点Ｏ１（前記交点Ｏ１）に対して、性能評価楕円の中心点の移動（図１５（ａ）の一点鎖線矢印ｔ１参照）に対応する（同一の）方向・距離で移動した状態となる。
【０１５７】
このようにして、新規導入コイルの初期導入コイルに対する性能評価楕円の中心座標の変化分、トレランスゾーン４１を平行移動させることで、トレランスゾーン４１を補正する。つまりこの場合、図１５（ｂ）に示す補正後のトレランスゾーン９１が、交換後の渦流貫通コイル１３である新規導入コイルについてのトレランスゾーンとなり、新規導入コイルを用いた渦流計測の下では、トレランスゾーン９１を焼入パターンの良否の判定に用いる。
【０１５８】
なお、図１５に示す場合は、位置の補正のみを行う場合であるため、補正後のトレランスゾーン９１は、補正前のトレランスゾーン４１に対してその広がり（長軸及び短軸の長さ）は変化していない。つまり、図１５（ｂ）に示すように、補正後のトレランスゾーン９１の長軸ａ２及び短軸ｂ２は、補正前のトレランスゾーン４１の長軸ａ１及び短軸ｂ１に対してそれぞれ同じ長さである。言い換えると、補正後のトレランスゾーン９１を区画する境界線９３の楕円形状は、補正前のトレランスゾーン４１を区画する境界線４３の楕円形状と同一形状である。
このようにトレランスゾーン４１について位置の補正のみで行う補正は、図１５（ａ）に示すように、新規導入コイルの性能評価楕円８０の長軸８３及び短軸８４それぞれの長さが、初期導入コイルの性能評価楕円７０の長軸７３及び短軸７４それぞれの長さに対して変化していないか、あるいはその変化量がトレランスゾーン４１の補正に際して無視できる程度のものである場合に行う。
【０１５９】
次に、図１６を用いて、トレランスゾーン４１について位置の補正に加え、広がりの補正を行う場合について説明する。
この場合、図１３に示すフロー図に戻り、前記のとおり初期導入コイル及び新規導入コイルそれぞれについての基本性能データを取得（Ｓ３００・Ｓ３１０）した後、渦流貫通コイル１３の交換にともなうトレランスゾーン４１の補正に際しては、まず、新規導入コイルの初期導入コイルに対する性能評価楕円の中心座標の変化分、トレランスゾーンを平行移動させる（Ｓ３２０）。
【０１６０】
新規導入コイルの初期導入コイルに対する性能評価楕円の中心座標の変化分、トレランスゾーンを平行移動させることについては、図１５に示す場合と同様である。
すなわち、この場合、図１６（ａ）において一点鎖線矢印ｔ２で示すように、新規導入コイルの性能評価楕円８０の中心点８１が、初期導入コイルの性能評価楕円７０の中心点７１に対して、Ｘ−Ｙ平面４０上において所定の方向・距離で移動した状態となる。なお、図１６（ａ）に示すように、Ｘ−Ｙ平面４０において、新規導入コイルの性能評価楕円８０の中心点８１が初期導入コイルの性能評価楕円７０の中心点７１に対して右上に移動している本例では、新規導入コイルの性能評価楕円８０の中心点８１が、初期導入コイルの性能評価楕円７０の中心点７１に対して、その中心点に対応する出力値Ｘ及び出力値Ｙがともに大きくなった場合を示している。
【０１６１】
そして、図１６（ｂ）において一点鎖線矢印Ｔ２で示すように、初期導入コイルについて設定した平行移動前（補正前）のトレランスゾーン４１の中心点Ｏ１（前記交点Ｏ１）を、性能評価楕円の中心点の移動（図１６（ａ）の一点鎖線矢印ｔ２参照）に対応する（同一の）方向・距離で移動させ、平行移動後（補正後）のトレランスゾーン９１の中心点Ｏ２とする。
【０１６２】
次に、図１３に示すフロー図に戻り、性能評価楕円の長軸・短軸の長さの変化分を考慮してトレランスゾーンの広がりを補正する（Ｓ３３０）。
すなわち、図１６（ａ）に示すように、初期導入コイル及び新規導入コイルそれぞれの性能評価楕円７０・８０について、新規導入コイルの性能評価楕円８０の長軸及び短軸の長さが、初期導入コイルの性能評価楕円７０の長軸及び短軸の長さに対して、所定の変化量（変化率）で変化したとする。つまりこの場合、図１６（ａ）において性能評価楕円７０・８０同士を結ぶ二点鎖線で示すように、新規導入コイルの性能評価楕円８０が、初期導入コイルの性能評価楕円７０に対して広がりが変化した状態となる。これは、渦流貫通コイル１３の基本性能データである、性能評価楕円の長軸及び短軸の長さについて、新規導入コイルの性能評価楕円８０の長軸及び短軸の長さが、初期導入コイルのそれに対して変化したことを示している。
そして、図１６（ａ）に示すように、Ｘ−Ｙ平面４０において、新規導入コイルの性能評価楕円８０が初期導入コイルの性能評価楕円７０に対して大きくなっている（広がっている）本例では、新規導入コイルの性能評価楕円８０が初期導入コイルの性能評価楕円７０に対して、その作製に係る良品データ（図１４、計測点７２参照）のバラツキの範囲が広がった場合を示している。
【０１６３】
このように、新規導入コイルの性能評価楕円８０の長軸及び短軸の長さが初期導入コイルのそれに対して変化した場合、その性能評価楕円の長軸及び短軸の長さの変化量（変化率）をトレランスゾーン４１に反映させ、その長軸及び短軸の長さの変化分を考慮して、トレランスゾーン４１の広がりを変化させる。
すなわち、図１６（ｂ）に示すように、初期導入コイルについて設定したトレランスゾーン４１を、性能評価楕円についての長軸及び短軸の変化量だけ広がりを変化させることにより補正する。つまり、図１６（ｂ）に示すような補正後のトレランスゾーン９１の長軸ａ２の長さの、補正前のトレランスゾーン４１の長軸ａ１の長さに対する変化率は、同図（ａ）に示す新規導入コイルの性能評価楕円８０の長軸８３の長さの、初期導入コイルの性能評価楕円７０の長軸７３の長さに対する変化率に対応する（同一となる）。同様に、補正後のトレランスゾーン９１の短軸ｂ２の長さの、補正前のトレランスゾーン４１の短軸ｂ１の長さに対する変化率は、新規導入コイルの性能評価楕円８０の短軸８４の長さの、初期導入コイルの性能評価楕円７０の短軸７４の長さに対する変化率に対応する（同一となる）。
【０１６４】
このようにして、新規導入コイルの初期導入コイルに対する性能評価楕円の中心座標の変化分、トレランスゾーン４１を平行移動させるとともに、同じく性能評価楕円の長軸及び短軸の変化分を考慮してトレランスゾーン４１の広がりを変化させることで、トレランスゾーン４１を補正する。つまりこの場合、図１６（ｂ）に示す補正後のトレランスゾーン９１が、交換後の渦流貫通コイル１３である新規導入コイルについてのトレランスゾーンとなり、新規導入コイルを用いた渦流計測の下では、トレランスゾーン９１を焼入パターンの良否の判定に用いる。
【０１６５】
以上説明したようなトレランスゾーン４１の補正を、検査対象部品であるワーク５０における検査部位５０ａに対応する所定の部位を計測部位ごとに行う。
なお、以上説明したようなトレランスゾーン４１の補正に際しては、位置の補正（前記Ｓ３２０）と広がりの補正（前記Ｓ３３０）のうち、必要に応じていずれか一方のみを行ってもよい。つまり、前述したように位置の補正のみでトレランスゾーン４１の補正を行う場合（図１５参照）のほか、これとは逆に、新規導入コイルの性能評価楕円８０の中心点８１が初期導入コイルの性能評価楕円７０の中心点７１に対して移動していないか、あるいはその移動量がトレランスゾーン４１の補正に際して無視できる程度のものである場合においては、広がりの補正のみでトレランスゾーン４１の補正を行う場合であってもよい。
また、トレランスゾーン４１の補正に関し、位置の補正と広がりの補正についての行う順序等は特に限定するものではない。つまり、図１３に示すフロー図において、位置の補正に対応するＳ３２０と広がりの補正に対応するＳ３３０とは逆であってもよく、また、これらの各補正を同じタイミングで行ってもよい。
【０１６６】
以上のように、本実施形態に係る焼入パターン検査方法においては、渦流貫通コイル１３の交換を行う場合に用いる方法として、交換前の渦流貫通コイル１３（初期導入コイル）に対して用いていたトレランスゾーン４１について補正を行うことにより、交換後の渦流貫通コイル１３（新規導入コイル）に対して用いるトレランスゾーン９１を得る。そしてそのトレランスゾーン４１の補正に際しては、渦流貫通コイル１３の交換にともなうトレランスゾーン４１の補正量を、少数（数個程度）の良品データに基づいて設定する性能評価楕円の相対的な関係（基本性能データの変化量）として定量化して予め取得しておくことにより、トレランスゾーン４１の補正を行う。
【０１６７】
これにより、渦流貫通コイル１３の交換後も、信頼性の高い焼入パターンの検査を継続的に実施することが可能となる。
また、交換前の渦流貫通コイル１３で使用していたトレランスゾーン４１を、交換後の渦流貫通コイル１３でも活用することができ、渦流貫通コイル１３の交換に際してトレランスゾーンの再度の設定が不要となる。したがって、渦流貫通コイル１３の故障に対しての早期復旧が可能となり、渦流貫通コイル１３の交換が工場内の組立ライン等における生産計画に与える影響を小さくすることができる。
【０１６８】
以上のようなトレランスゾーン４１の補正についての実証データを図１７に示す。
図１７において（ａ）〜（ｃ）は、ワークにおける計測部位や渦流計測における励磁周波数等の渦流計測についての条件がそれぞれ異なる場合を示している。これにともない、図１７（ａ）には、Ｘ−Ｙ平面４０上において、出力値Ｘが−６０〜８０（ｍＶ）の範囲、出力値Ｙが−３９５０〜−３４５０（ｍＶ）の範囲の部分を示し、同じく同図（ｂ）には出力値Ｘが−３２０〜−２００（ｍＶ）の範囲、出力値Ｙが−５４００〜−４８００（ｍＶ）の範囲の部分、同図（ｃ）には出力値Ｘが４００〜６００（ｍＶ）の範囲、出力値Ｙが−２４５０〜−２１００（ｍＶ）の範囲の部分をそれぞれ示している。
【０１６９】
図１７における（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の各図において、破線で示すトレランスゾーン９１は、交換前の渦流貫通コイル１３に対応するトレランスゾーン４１を、前述した方法を用いて補正したものである。すなわち、図１７の各図において、実線で示すトレランスゾーン４１は、交換前の渦流貫通コイル１３である初期導入コイルを用いて設定したものであって初期導入コイルに対応して用いるものであり、破線で示す補正後のトレランスゾーン９１は、交換後の渦流貫通コイル１３である新規導入コイルに対応して用いるものとなる。
なお、図１７の各図に示す実証データは、トレランスゾーン４１の補正について位置の補正のみを行った場合を表している。
【０１７０】
図１７の各図において、ほぼ全部がトレランスゾーン４１内に位置する薄墨の丸形状の点で示す点群である計測点群９４は、交換前の初期導入コイルを用いて多数の良品のワークについて渦流計測することによって得た計測点の分布（良品データの分布）である。
一方、図１７の各図において黒の四角形状の点で示す点群である計測点群９９は、交換後の新規導入コイルを用いて、前記計測点群９４を得た場合と共通する多数の良品のワークについて渦流計測することによって得た計測点の分布（良品データの分布）である。かかる計測点群９９は、図１７の各図からわかるように、初期導入コイルについてのデータである計測点群９４に対して分布は若干異なるものの、ほぼ全部が補正後のトレランスゾーン９１内に位置している。つまり、補正後のトレランスゾーン９１は、補正前のトレランスゾーン４１と同様に、良品のワークについての新規導入コイルによる渦流計測値に基づく計測点群に対して、この計測点群が良品データの分布となるように（トレランスゾーン内となるように）位置している。
【０１７１】
これらのことから、渦流貫通コイル１３の交換にともなうトレランスゾーンの補正が、渦流貫通コイル１３の交換にともなう渦流計測値の変化に対応したものとなっていることがわかる。
すなわち、渦流貫通コイル１３の交換に際して、前述したような方法を用いて補正したトレランスゾーンは、ワークにおける計測部位や渦流計測における励磁周波数等に依存することなく、交換後の渦流貫通コイル１３（新規導入コイル）を用いた渦流計測に際して十分に対応したものとなる。
このように、本実施形態に係る焼入パターン検査方法において、前述したような渦流貫通コイル１３の交換を行う場合に用いる方法が有用であることが実証できている。
【図面の簡単な説明】
【０１７２】
【図１】焼入部材の深さ方向の層状態、硬さ及び透磁率の関係を示す図。
【図２】本発明に関係する渦流計測を行うための装置構成を示す模式図。
【図３】渦流計測における交流励磁信号と検出信号との関係を示す図。
【図４】ワーク及び渦流貫通コイルの構成を示す一部断面図。
【図５】本発明の一実施形態に係る焼入パターン検査装置の全体構成を示す図。
【図６】Ｘ値及びＹ値についての渦流計測結果例及び温度ドリフト例を示す図。
【図７】ワークについての良品及び焼入パターン切れ品を示す断面図。
【図８】焼入パターンの良否判定に用いる判定アルゴリズムの一例を示すフロー図。
【図９】トレランスゾーン及び分離値のイメージ図。
【図１０】焼入パターンの良否判定に用いる判定の流れの一例を示すフロー図。
【図１１】Ｘ値及びＹ値についての渦流計測結果例及び温度ドリフト例を示す図。
【図１２】励磁周波数の変化にともなうトレランスゾーン及び分離値の変化についての計測結果例を示す図。
【図１３】渦流貫通コイルの交換にともなうトレランスゾーンの補正の流れを示すフロー図。
【図１４】性能評価楕円の一例を示す図。
【図１５】性能評価楕円及びトレランスゾーンのＸ−Ｙ平面における変位の一例を示す図。
【図１６】性能評価楕円及びトレランスゾーンのＸ−Ｙ平面における変位及び大きさ等の変化の一例を示す図。
【図１７】トレランスゾーンの補正についての実証データを示す図。
【図１８】従来の焼入パターン検査の対象である組立品（ＣＶＪアッシー）を示す図。
【符号の説明】
【０１７３】
１１    励磁コイル
１２    検出コイル
１３    渦流貫通コイル（渦流センサ）
１６    温度センサ（温度検出手段）
２０    渦流探傷器（計測手段、判定手段、温度測定手段）
２２    計測部
２３    判定部
２６    温度測定部
４０    Ｘ−Ｙ平面（座標平面）
４０ｘ  Ｘ軸（第一の座標軸）
４０ｙ  Ｙ軸（第二の座標軸）
４１    トレランスゾーン（許容誤差領域）
４２    良品データ
４３    境界線
４４    パターン切れ品データ
５０    ワーク
５０ａ  検査部位
７０    性能評価楕円
７１    中心点
７２    計測点
７３    長軸
７４    短軸
【図１】
2008157907.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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【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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