(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１構成部材（２２）と第２構成部材（２４）と、
前記第１構成部材（２２）と前記第２構成部材（２４）とを互いに接合する接合部（２６）と、
前記第１構成部材（２２）と前記第２構成部材（２４）とに係着されたインジケータピン（２８）と、を備え、
前記インジケータピン（２８）は、前記第１構成部材（２２）と前記第２構成部材（２４）との間の相対移動が発生したことを示すように構成され、
前記インジケータピン（２８）は、前記第１構成部材（２２）および前記第２構成部材（２４）の相対移動により前記インジケータピン（２８）に所定の大きさの荷重が作用したときに変形する破壊予定箇所（４０）、あるいは、前記第１構成部材（２２）および前記第２構成部材（２４）の相対移動により前記インジケータピン（２８）に所定の大きさの荷重が作用したときに破断する破壊予定箇所（４０）を備え、これにより、前記第１構成部材（２２）および前記第２構成部材（２４）の相対移動が行われたか否かが検出される
ことを特徴とする構造材（２０）。
【請求項２】
前記インジケータピン（２８）は、前記第１構成部材（２２）と前記第２構成部材（２４）との間の相対移動量が所定の限界値より大きくなったことを示すように、前記第１構成部材（２２）及び前記第２構成部材（２４）に係着されていることを特徴とする請求項１記載の構造材（２０）。
【請求項３】
前記インジケータピン（２８）は、前記第１構成部材（２２）と前記第２構成部材（２４）との間の相対移動が発生したときに、塑性変形を生じるように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の構造材（２０）。
【請求項４】
前記インジケータピン（２８）は前記構造材（２０）に形成された孔（３２）の中に収容されており、該孔（３２）の、少なくとも前記第１構成部材（２２）及び／または前記第２構成部材（２４）の中における直径は、前記インジケータピン（２８）の直径より大きいことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項記載の構造材（２０）。
【請求項５】
前記インジケータピン（２８）は前記第１構成部材（２２）に係着された頭部（３８）と前記第２構成部材（２４）に係着された細長い脚部（３４）とを備えており、
前記頭部（３８）は前記インジケータピン（２８）に所定の大きさの荷重が作用したときに前記脚部（３４）に対して屈曲するようにしてあるか、または、前記頭部（３８）は前記インジケータピン（２８）に所定の大きさの荷重が作用したときに前記脚部（３４）から離脱するようにしてある、
ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項記載の構造材（２０）。
【請求項６】
前記インジケータピン（２８）は頭部（３８）を備えており、該頭部（３８）は、前記第１構成部材（２２）の表面と前記頭部（３８）の表面とが面一となるように、前記第１構成部材（２２）に設けられた凹部の中に収容されていることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項記載の構造材（２０）。
【請求項７】
前記インジケータピン（２８）は閉じた空洞部（５０）を備えており、前記インジケータピン（２８）が変形することによって該空洞部（５０）が開かれるようにしてあることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項記載の構造材（２０）。
【請求項８】
前記空洞部（５０）に検出可能な物質（５２）が封入されていることを特徴とする請求項７記載の構造材（２０）。
【請求項９】
前記空洞部（５０）に識別色塗料が封入されていることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の構造材（２０）。
【請求項１０】
前記インジケータピン（２８）は該構造材に鋲止めされていることを特徴とする請求項１〜請求項９の何れか１項記載の構造材（２０）。
【請求項１１】
前記インジケータピン（２８）の脚部（３４）は少なくとも前記第２構成部材（２４）に螺着されていることを特徴とする請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の構造材（２０）。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１の何れか１項記載の構造材（２０）を備えている航空機（１２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造材と、航空機と、構造材の損傷の検出方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
構造材の２つの構成部材どうしを接合するために、また特に輸送用機器の構造材の構成部材どうしを接合するために、様々な形態の接合部が採用されている。それら接合部は、一次接合された接合部と、二次接合された接合部とに分けることができ、一次接合とは、２つの構成部材を（例えばプレス加工などで）成形加工して製作する際に、併せてそれらの接合までも行うことをいい、二次接合とは、製作後に構成部材どうしを接合することをいう。
【０００３】
支持構造材の接合部に関しては、その供用期間中に時間の経過と共に生じる損傷を検査することが重要な場合がある。接合部の殆どは、接合が行われて全体構造の中に組込まれた後には、もはや、その接合部にどの方向からでもアクセスできる状態にはなく、そのため、視認検査による検査を良好に行えない状態になっている。
【０００４】
航空機の構造材に関しては、接合部が損傷したか否かを容易に検査できないという理由から、二次接合した接合部を採用できないことが往々にしてある。
【０００５】
接合部の非破壊検査のための公知の検査方法としては、例えば、超音波検査やサーモグラフィ検査などがある。しかしながらこれらの検査方法は、接合部の板厚が大である場合や、接合部の板厚の変化が大である場合などには、適用対象が制約されたり、適用が困難であったりすることがある。
【０００６】
更に、２つの構成部材の間の接合部が欠陥接合部となったときに、その欠陥接合部が、荷重がかかったときにだけそれら２つの構成部材の間に隙間が発生するような種類の欠陥接合部（いわゆるキッシング・ボンド）であった場合には、上に例示した検査方法では、その欠陥の発見が不可能であることも少なくない。
【０００７】
かかる事情から、接合部に補助的な締結ボルトを装備して、ある接合部が損傷したならば、その接合部が伝達していた荷重を締結ボルトが肩代わりして伝達するように構成するということがしばしば行われていた。このような補助的な締結ボルトは、損傷領域の拡大を遅らせることができるが、その一方で、損傷の検出の妨げともなっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、損傷の有無を容易に検査することのできるように構成された構造材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は独立請求項の主題により達成される。本発明の実施の形態に係る特徴については、従属請求項に記載し、また以下に詳細に説明する通りである。
【００１０】
本発明の第１の態様は構造材に関するものであり、ここでいう構造材とは、例えば、航空輸送用機器（航空機等）、陸上輸送用機器（車両等）、それに、水上／水中輸送用機器（船舶等）の構造材などである。また更に、その構造材は、例えば風車などをはじめとする、その他の様々な装置の構造材であってもよい。それら構造材のうちには、その輸送用機器ないし装置にかかる荷重を担持するための、支持構造材として構成されているものもある。そのような構造材としては、例えば輸送用機器のフレームを構成している構造材などがある。
【００１１】
本発明に係る構造材は、第１構成部材と第２構成部材とを備えており、それら構成部材は例えば平板状及び／または板状の構成部材などであり、それら構成部材は互いに接合されている。それら構成部材は、金属材料製の部材であってもよく、合成樹脂材料製の部材であってもよく、或いはまた、金属材料及び／または合成樹脂材料を含む材料から成る部材であってもよい。また、ここでいう合成樹脂材料とは、例えば炭素繊維強化プラスチックなどである。
【００１２】
前記第１構成部材と前記第２構成要とは接合部を介して互いに接合されており、その接合部は、例えばそれら構成部材の間に塗布された材料ないし挟持された材料などから成るものであることもある。また、ここでいう接合部とは、二次接合部である。即ち、前記第１構成部材と前記第２構成部材とは、成形加工などの方法により個別に製作された後に、互いに接合されたものである。
【００１３】
また、ここでいう接合部とは、例えば固化した接着材料の層であることもあり、またその接着材料の層は、構造体の製作時に繊維複合材料製の構成部材どうしを接着するために用いられた接着材料の層であることもあれば、補修目的で繊維複合材料製の構成部材どうしを接着するために用いられた接着材料の層であることもある。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、該構造材はインジケータピンを備えており、該インジケータピンは前記第１構成部材と前記第２構成部材とに係着されている。換言するならば、前記インジケータピンは、例えば打鋲されたリベットのような形で該構造材に取付けるように構成してもよいが、ただし、これを前記第１構成部材と前記第２構成部材との両方に固定することは必須の要件ではない。むしろ、前記インジケータピンは、少なくとも部分的に前記第１構成部材及び／または前記第２構成部材に取付けられていればよく、その取付方法は例えば接着などの方法であってもよい。
【００１５】
前記インジケータピンは、前記第１構成部材と前記第２構成部材との間の相対移動が発生したことを示すように構成されている。前記インジケータピンは、シャフトやピンのような細長い部材であって、金属材料製、合成樹脂材料製、及び／または、ガラス材料製の部材などとすることができ、それを前記第１構成部材と前記第２構成部材とに係着することによって、それら構成部材の間の相対移動が発生したことを確認可能に即ち検出可能にするものである。
【００１６】
前記第１構成部材と前記第２構成部材とを接合している前記接合部が、前記インジケータピンの近傍領域において損傷したならば、該構造材に荷重がかかったときに、前記第１構成部材と前記第２構成部材との間の相対移動が発生するようになる（例えば、それら構成部材が一時的に互いから離隔するようになる）。かかる相対移動が発生するのは、前記接合部が、少なくとも当該領域において、もはや、互いに完全に接合された状態ではなくなっているからである。
【００１７】
接着材料の破壊（即ち接着材料層の不良の発生）や、接着状態の喪失（即ち接着された材料の不良の発生）などのために、前記接合部が毀損されたならば、該構造材に荷重がかかったときに、前記第１構成部材と前記第２構成部材との間の相対移動が発生するようになる（または、その相対移動量が増大するようになる）。かかる相対移動によって、前記インジケータピンの変形、破断、裂断、亀裂、及び／または、その他の変化が発生することから、その相対移動が発生したということを、前記インジケータピンにおいて判定することができる。かかる相対移動は、例えば、前記第１構成部材と前記第２構成部材とが横にずれる移動、及び／または、互いから離れる移動などが含まれる。
【００１８】
換言するならば、前記インジケータピンは、接合部の損傷を示すためのピンである。
【００１９】
前記インジケータピンは、荷重を担持することのないインジケータピンとして構成するとよい。即ち、前記インジケータピンは、前記第１構成部材と前記第２構成部材とを接合している前記接合部の強度に殆ど寄与しないか、または、ごく僅かにしか寄与しないものとするのがよい。そうすることで、前記インジケータピンを特に軽量のものとすることができるため、同じ大きさの耐力を有する構造材をより軽量に構成することが可能になる。
【００２０】
前記インジケータピンによって、構造体の接合部を監視することができる。
【００２１】
本発明の実施形態によれば、前記インジケータピンは、前記第１構成部材と前記第２構成部材との間の相対移動が発生したときに、塑性変形を生じるように構成されている。また、例えば、前記インジケータピンが永久屈曲変形、及び／または、亀裂を生じるように構成するのもよい。それらの変化に基づいて検出を行うことによって、相対移動が発生したか否かについての検出を（最も簡明な場合には視認検査によって）事後的に実行することができる。
【００２２】
本発明の実施形態によれば、前記インジケータピンは、前記第１構成部材と前記第２構成部材との間の相対移動量が所定の限界値より大きくなったことを示すように、前記第１構成部材及び前記第２構成部材に係着されている。例えば、前記インジケータピンを前記第１構成部材及び前記第２構成部材に係着する係着箇所に遊びを持たせることによって、前記第１構成部材と前記第２構成部材との間の相対移動量がその遊びを相殺する大きさを超えたときに前記インジケータピンの変形が発生するようにすることができる。
【００２３】
前記接合部が損傷したときに特に大きな相対移動が発生する箇所である該構造材の重点箇所ごとに、１本または複数本のインジケータピンを配設するとよい。尚、個々のインジケータピンの破断荷重の大きさは、当該インジケータピンの周囲の構造材の剛性に適合したものとするのがよい。
【００２４】
本発明の実施形態によれば、前記インジケータピンは前記構造材に形成された孔の中に収容されており、該孔の、少なくとも前記第１構成部材及び／または前記第２構成部材の中における直径は、前記インジケータピンの直径より大きくされている。この構成によれば、前記インジケータピンと前記孔との間に存在する隙間の大きさによって、前記インジケータピンに相対移動の発生を示させることなく前記第１構成部材と前記第２構成部材とが相対移動し得る限界値である、前記所定の限界値を設定することができる。
【００２５】
本発明の実施形態によれば、前記インジケータピンは、該インジケータピンに所定の大きさの荷重が作用したときに変形し及び／または破断する、破壊予定箇所を備えている。該破壊予定箇所は、例えば前記インジケータピンのくびれ部とすることができる。前記インジケータピンが頭部と脚部とを備えている場合には、それら頭部と脚部との間に前記破壊予定箇所を設けるとよい。
【００２６】
本発明の実施形態によれば、前記インジケータピンは前記第１構成部材に係着された頭部と前記第２構成部材に係着された細長い脚部とを備えている。例えば前記頭部の直径を前記脚部の直径より大きくすることで、前記第１構成部材と前記第２構成部材とに亘って形成した孔を、前記脚部は通過できるが前記頭部は通過できないようにするのもよい。また、例えば、前記脚部が直径の大きな大径部を備えているようにして、その大径部が前記孔を通過できないようにし、ないしは、その大径部が前記第２構成部材に接着及び／または螺着されるようにするのもよい。
【００２７】
本発明の実施形態によれば、前記頭部は前記インジケータピンに所定の大きさの荷重が作用したときに前記脚部に対して屈曲するようにしてある。こうすることで、前記接合部に損傷が発生した可能性があるか否かを、簡単な視認検査によって判定することができる。
【００２８】
本発明の実施形態によれば、前記インジケータピンに所定の大きさの荷重が作用したときに、前記頭部が（または前記頭部の一部分が）前記脚部から離脱するようにしてある。前記頭部に彩色を施して目立つようにしておくのもよく、そうすれば、前記頭部が離脱して失われていることを容易に視認することができる。
【００２９】
本発明の実施形態によれば、前記インジケータピンは頭部を備えており、該頭部は前記第１構成部材の表面と前記頭部の表面とが面一となるように、前記第１構成部材に設けられた凹部の中に収容されている。前記頭部が前記脚部に対して屈曲したか、または、前記頭部が失われたならば、例えば表面に指を触れることなどによって、前記インジケータピンが変形等を生じたか否かを容易に判定することができる。
【００３０】
本発明の実施形態によれば、前記インジケータピンは、閉じた空洞部を備えており、前記インジケータピンが変形することによって、該空洞部が開かれるようにしてある。前記インジケータピンの形状は両端が閉じた筒状とするのもよい。かかるインジケータピンから、その空洞部が開封されたときに、ある物質（液体状、気体状、固体状のいずれの物質とすることもできる）が漏出するようにしておけばよく、その物質が漏出したことによって、前記インジケータピンに変形が生じたことを確認することができる。前記空洞部には、例えば検出可能な物質を封入しておくようにするとよく、ここでいう検出可能な物質とは、例えば、識別色物質及び／または有臭物質などである。
【００３１】
本発明の実施形態によれば、前記インジケータピンは該構造材に鋲止めされている。この場合、前記インジケータピンを該構造材に係着するには、該構造材に形成した孔に前記インジケータピンの一端を挿入するようにし、前記インジケータピンの他端には直径の大きな大径部を形成しておけば、それによって、該インジケータピンが前記孔から離脱するのを防止することができる。
【００３２】
本発明の実施形態によれば、前記インジケータピンの脚部は少なくとも前記第２構成部材に螺着されている。ただし、該脚部を更に、前記第１構成部材にも螺着するようにしてもよい。またその場合には、前記孔を、前記第２構成部材を完全には貫通しない部分的に延在する孔として形成するだけで十分であり、そうすることで、該構造材の耐力を向上させることができる。
【００３３】
本発明の更なる態様は、以上に言及し以下に詳述するところの構造材を備えた航空機に関するものである。前記インジケータピンは、広く一般的に、例えば航空輸送用機器（航空機等）、陸上輸送用機器（乗用自動車、貨物自動車、バス等）、それに、水上／水中輸送用機器（船舶、ヨット等）などにおける構成部材の接合部に適用し得るものである。前記インジケータピンは更に、例えば風車などにおける構成部材（例えば翼など）にも適用し得るものである。
【００３４】
本発明の更なる態様は、構造材の損傷の検出方法に関するものであり、この検出方法は、接合部を介して互いに接合された前記構造材の第１構成部材及び第２構成部材にインジケータピンを係着するステップと、前記接合部の損傷に起因する前記第１構成部材と前記第２構成部材との間の相対移動によって生じる前記インジケータピンの変形を検出するステップとを含んでいる。
【００３５】
その検出の方式は、例えば視覚検出方式とすることもでき、その場合には、機器・機具類を何ら使用することなく保守作業員が直接的に検出を行うことも可能である。即ち、前記インジケータピンの前記頭部が突出していること、傾いていること、及び／または、失われていることを検知すればよく、それらは簡単な視認検査（目視検査等）によって検知可能である。
【００３６】
また、音響検出方式とすることもでき、その場合には、例えば前記インジケータピンが損傷するときに発する音響などを利用することが可能である。より具体的には、例えば、前記インジケータピンの内部の空洞部の圧力を高圧にしておけば、前記インジケータピンが損傷したときに、その高圧が吹出すことによって特徴的な音響が発せられる。その音響を、例えばセンサなどを用いて記録しておき、後刻、解析するようにするのもよい。
【００３７】
本発明の実施形態によれば、前記検出方法は、前記インジケータピンが変形したときに前記インジケータピンから漏出する物質を用いて（即ち漏出した物質を検出することによって）前記変形を検出するステップを更に含んでいる。
【００３８】
これに関して、物質の漏出の検出方式は、例えば化学検出方式とすることもでき、それには、例えばセンサを用いて、当該物質の検出及び分析を行うようにすればよい。また、その物質が有臭物質である場合には、機器・機具類を何ら使用することなく、当該構造材の近くにいる人員や保守作業員はその有臭物質の漏出を知覚することができる。
【００３９】
更に、前記インジケータピンが変形して破損することによって、前記インジケータピンから着色料が漏出するようにしておくのもよい。該着色料は、例えば識別色塗料などであり、前記インジケータピンの近傍の例えば前記第１構成部材の表面などの箇所で乾燥することによって、当該箇所に、前記インジケータピンに変形が生じたことを示す恒久的な表示を残すことができる。
【００４０】
本発明の実施形態によれば、前記検出方法は更に、前記インジケータピンの電気的特性の変化を利用して前記変形を検出するステップを含んでいる。このステップを含むことによって、肉眼では検出不可能な前記インジケータピンの変形及び／または損傷を検出することが可能になる。
【００４１】
またその場合に、渦電流を利用して前記インジケータピンの検査を行うことができる。渦電流計測装置は、広く普及している装置であって一般的に操作も容易であり、渦電流計測装置を用いたイメージング法も可能である。
【００４２】
更に、前記インジケータピンの電気抵抗の計測を行うようにするのもよい。前記インジケータピンが破断したならば、その破断が外部から視認できなくても、該インジケータピンの電気抵抗が著しく増大するのである。
【００４３】
尚、以上に言及した様々な検出手段は、個々に用いてもよく、任意に組合せて用いてもよい。
【００４４】
以下に添付図面を参照しつつ、本発明の様々な実施の形態について更に詳細に説明して行く。尚、添付図面では基本的に、同一ないし対応する構成要素には同一の参照符号を付してある。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係る航空機の支持構造体の模式的立体図である。
【図２】本発明の実施形態に係る構造材の模式的断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るインジケータピンが損傷していない構造材の模式的断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るインジケータピンが損傷した構造材の模式的断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るインジケータピンが損傷した構造材の模式的断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るインジケータピンが損傷した構造材の模式的断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係るインジケータピンが損傷していない構造材の模式的断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係るインジケータピンが損傷した構造材の模式的断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る欠陥接合部の検出方法のフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係るインジケータピンを備えた構造材の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
図１は、航空機１２の支持構造体１０の一部分を示した図であり、この支持構造体１０はリブ１４とストリンガ１６とで補強された外殻構造体１８である。ストリンガ１６は航空機１２の長手方向に延在する補強材であり接合されている。
【００４７】
図２は、図１の一部分を取出して示した図であり、構造材２０の部分を示している。構造材２０は、外殻構造体１８の一部分とストリンガ１６の一部分とを含んでいる。ストリンガ１６は、外殻構造体１８の構成部材である外側シェル２２と、この外側シェル２２に接合された内側シェル２４とで構成されている。これらの要素の組合せからなる支持構造体１０は、補強材が接合されたシェル構造体を構成している。
【００４８】
外側シェル２２は、構造材２０の第１構成部材２２であり、この第１構成部材２２が、接着層の形態の接合部２６を介して、第２構成部材２４である内側シェル２４に接合されている。
【００４９】
更に、第１構成部材２２と第２構成部材２４とはインジケータピン２８を介して互いに連結されており、このインジケータピン２８は、接合部２６が損傷したならばこのインジケータピン２８に大きな荷重がかかるような領域３０に配設されている。
【００５０】
図１から明らかなように、第１構成部材２２と第２構成部材２４とを接合している接合部２６には、個々の接合部２６ごとに複数本のインジケータピン２８が備えられている。
【００５１】
図３は、図２の詳細を示す図であり、インジケータピン２８の近傍領域では、第１構成部材２２及び第２構成部材２４の形状を、平板状及び／または板状とするのもよい。接合部２６は、第１構成部材２２と第２構成部材２４との間に挟まれた接着剤層を含むことができる。
【００５２】
インジケータピン２８は、構造材２０に形成された孔３２内に収容され、構造材２０に係着されている。そのため、インジケータピン２８は脚部３４を備えており、この脚部３４の大径部３６により第２構成部材２４に係着されることによって、インジケータピン２８は第２構成部材２４の孔３２の中に保持される。インジケータピン２８は更に、第１構成部材２２においても孔３２の中に保持されるように、その直径を脚部３４の直径より大きくした頭部３８を備えている。
【００５３】
接合部２６が損傷したならば、構造材２０に作用する力即ち荷重が第１構成部材２２及び第２構成部材２４にかかるようになり、それによって、所定の限界値を超える大きさの相対移動が発生することがあり得る。その相対移動は例えば、第１構成部材２２と第２構成部材２４とが互いから離れる相対移動、及び／または、第１構成部材２２と第２構成部材２４とが接合部２６に沿ってずれる相対移動などである。
【００５４】
前記所定の限界値は、例えば、インジケータピン２８の弾性特性や、インジケータピン２８と第１構成部材２２及び／または第２構成部材２４との間に存在する遊びの大きさなどに応じて、適宜設定するようにすればよい。例えば、孔３２はインジケータピン２８の脚部３４の直径よりわずかに大きい直径を有する。
【００５５】
第１構成部材２２と第２構成部材２４との間の十分に大きな相対移動により、インジケータピン２８は、例えばその頭部３８が破断して離脱するなどし、また、少なくとも変形することになる。
【００５６】
インジケータピン２８は、その頭部３８と脚部３４との間に、インジケータピン２８のテーパー部から成る破壊予定箇所４０を備えている。破壊予定箇所４０の直径は、インジケータピン２８に所定の荷重がかかったときに、この破断予定箇所４０に少なくとも永久変形が発生し、場合によっては破断が発生するような寸法に選定されている。
【００５７】
図４に示したように、インジケータピン２８の変形によって、インジケータピン２８の頭部３８が脚部３４に対して相対的に移動したり、屈曲することができる。
【００５８】
図３に示したように、インジケータピン２８に変形が生じていないときには、頭部３８は例えば凹部４２の中などに収容するようにして、頭部３８の表面と第１構成部材２２の表面とを面一にするとよい。これにより、インジケータピン２８に変形が生じたならば、頭部３８が凹部から上方へ突出するため、そのインジケータピン２８の変形を外部から容易に視認できるようになる。
【００５９】
図５に示したように、インジケータピン２８の変形時には、頭部３８が破断して脚部３４から完全に分離して離脱することもあり、その場合には、凹部４２が露出する。
【００６０】
或いはまた、図６に示したように、外部から視認可能な変形がインジケータピン２８の頭部３８に生じていなくても、例えば破壊予定箇所４０などに亀裂４４が生じていることがあり、計測器またはセンサ４６を用いることで、そのような亀裂４４を検出することが可能である。その場合には、例えば、インジケータピン２８の内部に誘起させた渦電流の強度や、インジケータピン２８の電気抵抗などを計測するようにすればよい。
【００６１】
図７に示したように、インジケータピン２８が空洞部５０を備えているようにし、インジケータピン２８に変形が生じていないときには、この空洞部５０の中に物質５２が封入されているようにするのもよい。
【００６２】
インジケータピン２８に変形が生じたために、例えば頭部３８が部分的に破断したような場合には、それによって空洞部５０の内外が連通するため、例えば識別色塗料などの物質５２がインジケータピン２８の外部へ漏出できるようになる。
【００６３】
また、孔３２は、図７に示したように、第１構成部材２２及び第２構成部材２４を完全に貫通して延在するように形成してもよく、或いはまた、第２構成部材２４を部分的にのみ貫通して延在するように形成してもよい。また、それらのいずれの場合にも、インジケータピン２８を第２構成部材２４に螺着または接着するようにするのもよい。
【００６４】
図９は、構造材２０の損傷の検出方法を示した図であり、この検出方法によれば、第１構成部材２２及び第２構成部材２４からインジケータピン２８に対し、インジケータピン２８に変形が生じる程の大きな荷重が作用したか否かが判定される。
【００６５】
ステップ１００では、第１構成部材２２と第２構成部材２４とを互いに接合し、それによって接合部２６が形成される。
【００６６】
ステップ１０２では、第１構成部材２２と第２構成部材２４とに亘って延在する孔３２を設ける。これに関しては例えば、第１構成部材２２及び第２構成部材２４の夫々の製作時に同時に孔を形成しておくようにしてもよく、或いは、夫々の製作後に孔を穿設するようにしてもよい。この孔３２の形成は、ステップ１００における接合と同時に行うようにしてもよく、また、その接合前に、或いは、その接合後に行うようにしてもよい。
【００６７】
ステップ１０４では、孔３２の中にインジケータピン２８を挿入する。インジケータピン２８は、必ずしも第１構成部材２２と第２構成部材２４との両方に固定されている必要はなく、第１構成部材２２と第２構成部材２４との間の相対移動が発生したときにこのインジケータピン２８に荷重がかかるような形態で孔３２の中に固定されていさえすればよい。そのようなインジケータピン２８の固定は、例えば円錐形の頭部３８に部分的に担わせるようにするのもよい。
【００６８】
インジケータピン２８の脚部３４は、第１構成部材２２と第２構成部材２４とのいずれか一方に、例えば螺着及び／または接合などの手段により係着するようにするのもよい。或いはまた、インジケータピン２８を鋲止めなどによって孔３２の中に保持するようにするのもよい。
【００６９】
以上を行った上で、構造材２０をその本来の用途に用いればよい。そして、接合部２６が（例えば過大応力や材料疲労などによって）損傷したならば、第１構成部材２２と第２構成部材２４との間に（所定の限界値を超える大きさの）相対移動が発生する。インジケータピン２８は、その相対移動量が限界値を上回ったときに変形が始まるように、設計され製作されている。
【００７０】
インジケータピン２８に変形が生じることにより、例えば、インジケータピン２８の頭部３８が屈曲し、または破断して離脱し、及び／または、インジケータピン２８の内部の空洞部５０が開かれる。
【００７１】
ステップ１０６では、インジケータピン２８の健全性の検査を行う。この健全性の検査は、視認検査によって行うこともでき、また、計測器及び／またはセンサ４６を用いて行うこともできる。
【００７２】
視認検査を行う場合には、インジケータピン２８の頭部３８が屈曲していないか、頭部３８が失われていないか、或いは、識別色塗料が漏出していないかなどをチェックするようにすればよい。頭部３８の屈曲、頭部３８の損失、または識別色塗料５２の漏出の存在は、接合部２６が損傷したことを示すものである。
【００７３】
計測器またはセンサ４６を用いる場合には、インジケータピン２８の渦電流測定を行うようにしてもよく、また、インジケータピン２８の電気抵抗の測定を行うようにするのもよい。渦電流または電気抵抗の値が所定値を下回っていたならば、それは、接合部２６が損傷したことを示すものである。
【００７４】
計測器またはセンサ４６を用いて、例えばインジケータピン２８から漏出した物質５２を検出するようにするのもよい。これは、構造材２０の供用期間中に継続して実施するとよい。更に、計測器またはセンサ４６によって、インジケータピン２８が変形ないし破断するときに発する音響を記録するようにするのもよい。またその場合に、センサ値を記録して、後刻、解析するようにするのもよい。計測器またはセンサ４６が反応すること、ないしは、特定のセンサ値は、接合部２６が損傷したことを示すものである。
【００７５】
図１０に示したのは、更なる実施形態に係るインジケータピン２８であり、このインジケータピン２８は、接合部２６に上下方向の変形移動が発生したときに、所定の方向へ移動するように構成されている。このインジケータピン２８は、例えば、バーブ４８または（好ましくは方向性が非対称の）起伏部を備えたものとしてもよい。例えば第１構成部材２２と第２構成部材２４とが互いに離間及び接近する移動を反復したならば、それに伴ってインジケータピン２８は図中に矢印で示した方向へ移動する。そのため視認検査（目視検査等）によって、インジケータピン２８が孔３２から突出しているか否かをチェックするようにすればよく、孔３２から突出していたならば、それは接合部２６に欠陥が発生したことを示すものである。
【００７６】
尚、付言すると、本明細書において構成要素またはステップを「備える」と記載するとき、それは、その他の態様を排除するものではないことに留意すべきである。また、以上に示した様々な実施形態のうちのある実施形態に関連して説明した特徴的な構成要素ないしステップを、別の実施形態におけるその他の特徴的な構成要素ないしステップと組合せて用いるようにしてもよい。また、特許請求の範囲に記載した参照符号は本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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