(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に垂直な支柱を設け、この支柱に探触子高さ調節ダイヤルにより上下に摺動可能な摺動板を設け、この摺動板にトグルクランプ機構を持った押付け力調整ブロック及び探触子ホルダー機構を固着し、前記探触子ホルダー機構下端にロードセルを介して探触子ホルダーを設け、前記探触子ホルダーに試験片に荷重をかけて押付ける超短波探触子を内装し、前記トグルクランプ機構下端及び上端にそれぞれ探触子押付け力調整ネジ及びトグルクランプを設け、前記ロードセルにアンプを介して荷重出力計を結合し、前記超音波探触子に超音波測定器を結合したことを特徴する超音波探触子高精度定荷重押え治具。
【請求項２】
押付け力調整ブロックの位置可変により、押付け荷重を自由に選択し変えることができることを特徴とする請求項１に記載の超音波探触子高精度定荷重押え治具。
【請求項３】
ロードセルの装着により押付け荷重をモニターすることができることを特徴とする請求項１に記載の超音波探触子高精度定荷重押え治具。
【請求項４】
探触子ホルダーの首振り機構により試験片の多少の傾きにも対応できることを特徴とする請求項１に記載の超音波探触子高精度定荷重押え治具。
【請求項５】
探触子高さ調整ダイヤル機構により種々の形状寸法を有する試験片の高さ及びそれに負荷される荷重に対応できることを特徴とする請求項１に記載の超音波探触子高精度定荷重押え治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種材料の超音波による非破壊試験において、試験片に超音波探触子を押付けるための超音波探触子高精度定荷重押え治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
超音波探触子を押付ける従来技術としては、図１に示されるように、各種材料の超音波による非破壊試験において、試験片に接触媒質を介して超音波探触子を手動により直接荷重を加えて押し続けることにより行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
安定した再現性のある超音波による測定データを取得するには、超音波探触子を試験片の表面に一定圧力で一定時間押付け保持する必要がある。従来、通常の操作では、手動により超音波探触子を押えて測定が行われているため、安定性のあるデータを得るためにはかなりの経験と技術が要求されている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このことから簡単な操作で安定したデータを取得できる超音波探触子高精度定荷重押え治具を発明した。本発明における押付け治具は遠隔操作性も考慮したものである。
【０００５】
即ち、本発明の治具は、トグルクランプにより探触子を一定圧力で一定時間押付け保持することができ、押付け力調整ブロックの位置可変により、押付け荷重を自由に選択し変えることができ、ロードセルの装着により押付け荷重をモニターすることができ、探触子ホルダーの首振り機構により、試験片の多少の傾きにも対応でき、探触子高さ調整ダイヤル機構により、種々の形状寸法を有する試験片の高さ及びそれに負荷される荷重に対応できるものである。
【０００６】
本発明の治具の構造は、基台に垂直な支柱を設け、この支柱に探触子高さ調節ダイヤルにより上下に摺動可能な摺動板を設け、この摺動板にトグルクランプ機構を持った押付け力調整ブロック及び探触子ホルダー機構を固着し、前記探触子ホルダー機構下端にロードセルを介して探触子ホルダーを設け、前記探触子ホルダーに試験片に荷重をかけて押付ける超短波探触子を内装し、前記トグルクランプ機構下端及び上端にそれぞれ探触子押付け力調整ネジ及びトグルクランプを設け、前記ロードセルにアンプを介して荷重出力計を結合し、前記超音波探触子に超音波測定器を結合したことからなるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の超音波探触子高精度定荷重押え治具においては、図２に示されるように、基台１に垂直な支柱２が設けられ、この支柱に探触子高さ調節ダイヤル７により上下摺動可能な摺動板１８が設けられることにより、これに固定されたトグルクランプ機構を持った押付け力調整ブロック３及び探触子ホルダー機構が一体で上下移動可能に設置される。このブロック３には駆動調整部材６が固設され、その部材に探触子高さ調整ダイヤル７が設けられているので、このダイヤルを回転させて調整ブロック３を固着した摺動板１８の上下動を調整することにより、荷重が加えられる試験片の大きさにしたがって超音波探触子４と試験片５の距離を適宜調整することができる。又、この調整ブロック３を上下にスライドさせることにより探触子ホルダー１７を介して超音波探触子４を試験片５に押付ける荷重を変化させることができる。
【０００８】
摺動板１８の下方には支持部材８が固設されており、この部材８に固設されたシリンダ９内にピストン１０が上下動可能に内装され、そのピストン頂部は探触子押付け用スプリング１１によって下方に押されている。ピストン下端にはロードセル１６を介して探触子ホルダー１７が設けられ、その内部に超音波探触子４が内装されている。この探触子は探触子ホルダーの首振り機構により試験片の多少の傾きにも対応できるようになっている。
【０００９】
摺動板１８の上方には調整ブロック３とその支持部材１２が固設されており、この支持部材に摺動部材１３が上下動可能に支持されており、この部材１３の上端にはトグルクランプ１４が設けられ、このトグルクランプを上下に操作することにより部材１３を上下動させることができる。この部材の下端には探触子押付け力調整ネジ１５が設けられており、このネジ自体を回すことによりネジの長さが調節される。
【００１０】
ロードセル１６はアンプを経て荷重出力計と結合されていて、このロードセルの装着により探触子押付け荷重がモニターできるようになっている。又、超音波探触子４には超音波測定器が結合されており、試験片５の高さが変わっても押付け荷重一定の測定が可能であるようになっている。
【００１１】
本発明においては、押付け力調整ブロックの位置可変により、押付け荷重を自由に選択して変えることができる。即ち、押付け力調整ブロック３は、探触子高さ調整ダイヤル７の操作で上下移動する摺動板１８に４本のネジで固定されており、トグルクランプを操作して探触子押付け力調整ネジ１５をシリンダ９上部に接触させた後のシリンダの移動量を粗調整するために、この４本のネジを緩め、摺動板に上下に延長して開けられたネジ穴に沿って押付け調整ブロックを摺動板上でスライドさせることができる。なお、摺動板には１ｍｍピッチのスケールが刻印してあり、押付け力調整ブロックの固定位置を任意に設定することが可能である。更に本発明おいては、探触子押付け力調整ネジによりシリンダの移動量を微調整できる機構となっている。
【００１２】
上記操作により、トグルクランプを下方に回転させて探触子押付け力調整ネジがシリンダ上端部に接触した後のシリンダの移動量を調整することで、シリンダ内に装荷されているスプリングの収縮量が変わり、スプリングの収縮量とバネ定数の関係から押付け荷重を決定できる。
【００１３】
又、本発明においては、探触子高さ調整ダイヤル機構により種々の形状寸法を有する試験片の高さ及びそれに負荷される荷重に対応することができる。即ち、探触子高さ調整ダイヤル７の操作で上下動する摺動板１８には、押付け力調整ブロック３及び探触子ホルダー１７がそれそれ取付られているため、ダイヤルの操作によって両者が一体となって上下移動でき、トルグクランプ１４を下方に回転させ超音波探触子４を試験片５に押付ける前の探触子と試験片上面との距離を任意に設定することができる。探触子４が試験片５に接触した後のスプリング１１の収縮量は、前述の押付け力調整ブロック３と探触子押付け力調整ネジ１５で設定される。
【００１４】
このため、対象となる試験片の厚さが変化した場合にも、トグルクランプを下方に回転させる前の探触子４と試験片５上面との距離を一定にするための調整を探触子高さ調整ダイヤル７を用いて行えば、探触子が試験片に接触し、トグルクランプがロックした後のスプリングの全収縮量は常に一定に保つことができ、負荷される荷重も一定となる。以下、本発明の一実施例である超音波探触子高精度定荷重押え治具の操作について説明する。
【００１５】
【実施例】
図２に示される探触子高精度定荷重押え治具において、まず試験片５を超音波探触子４の真下に置き、探触子高さ調節ダイヤル７を回転して押付け力調整ブロック３を下降させて探蝕子４と試験片５の上面との距離を任意に調節する。次に、トグルクランプ機構の下端に設けられた探触子押付け用調整ネジ１５を回転してその下降長さを調整する。
【００１６】
その後、トグルクランプ１３を下方に回転させて摺動部材１３を下降させ、その部材の下端に設けられた調整ネジ１５の先端でシリンダ９を押付け、探触子押付け用スプリング１１を圧迫することより、ピストン１０及びロードセルを介して超音波探触子４を試験片５に一定荷重で押付けて保持し、その状態で試験片の超音波測定を行う。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の探触子高精度定荷重押え治具により、次の本発明に特有の顕著な効果を生ずる。
【００１８】
（１）  トグルクランプにより探触子を一定圧力で一定時間押付け保持することができる。また、このトグルクランプは遠隔操作により容易に扱うことができる機構となっている。
【００１９】
（２）  押付け力調整ブロックの位置可変により、押付け荷重を自由に選択し変えることができる。
【００２０】
（３）  ロードセルの装着により押付け荷重をモニターすることができる。
【００２１】
（４）  探触子ホルダーの首振り機構により、試験片の多少の傾きにも対応できる。
【００２２】
（５）  探触子高さ調整ダイヤル機構により、種々の形状寸法を有する試験片の高さ及びそれに負荷される荷重に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の探触子による試験片の押え方を示す図である。
【図２】  本発明の探触子高精度定荷重押え治具による試験片の押え方を示す図である。
【符号の説明】
１：  基台
２：  支柱
３：  押付け調整ブロック
４：  超音波探触子
５：  試験片
６：  駆動調整部材
７：  探触子高さ調整ダイヤル
８：  支持部材
９：  シリンダ
１０：  ピストン
１１：  探触子押付け用スプリング
１２：  支持部材
１３：  摺動部材
１４：  トグルクランプ
１５：  探触子押付け力調整ネジ
１６：  ロードセル
１７：  探触子ホルダー
１８：  摺動板
【図１】
0004399578.tif 000002
【図２】
0004399578.tif 000003