渦電流探傷プローブ及びその製造方法
【課題】鋭利な凸凹や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させた渦電流プローブ及びその製造方法を提供することにある。
【解決手段】突起物５の外径が嵌るほどの径をもつ穴７Ａを有する基板７と基板３を接着させ、突起物５の被検査体２と反対の面と、基板３が密着し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。突起物５の外径より小さく、突起物５凸部先端部の外径より大きい穴１０Ａを有する基板１０と、基板７と基板３の積層基板とを接着させ、基板３と基板７と基板１０に作られた空間に突起物５を収納し、基板１０の穴１０Ａで突起物５を固定する。
【解決手段】突起物５の外径が嵌るほどの径をもつ穴７Ａを有する基板７と基板３を接着させ、突起物５の被検査体２と反対の面と、基板３が密着し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。突起物５の外径より小さく、突起物５凸部先端部の外径より大きい穴１０Ａを有する基板１０と、基板７と基板３の積層基板とを接着させ、基板３と基板７と基板１０に作られた空間に突起物５を収納し、基板１０の穴１０Ａで突起物５を固定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦電流探傷プローブ及びその製造方法に係り、特に、被検査体の表面にプローブを密着させて走査する検査に利用する好適な渦電流探傷プローブ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
渦電流探傷試験は、コイルに交流電流を流し、交流磁場を発生させ、発生させた交流磁場を被検査体に照射し、被検査体表面のき裂や材質（導電率、透磁率）の変化に起因する磁場分布の変化を、別途記録しておいた正常部位との信号の差で評価する非破壊検査方法である。渦電流探傷試験は、非接触で測定できるため、複雑な曲面の検査への応用が可能であるが、コイルと被検査体との距離が変わるとリフトオフノイズと呼ばれるノイズが発生し、検出したい信号、例えばき裂に起因する信号と区別がつきにくくなることがある。そのため、コイルと被検査体の間は密着もしくは一定の距離を保つほうが望ましいものである。
実際の試験では、交流電流を通電する励磁コイルと磁場分布の変化を検出する検出素子をある位置関係で配置し、樹脂の充填などで固定したプローブを被検査体表面に接触させ、さらにプローブを被試験体面に沿って走査することで、検査信号を取得する。このとき、走査の安定性を得ようとする場合、被検査体表面にプローブを押し付けて検査するが、コイルと被検査体の間の距離を一定にするため、コイルと被検査体の間にスペーサーを設けることがある。
【０００３】
ここで、被検査体表面へのプローブの押し付けと走査で、プローブの接触面が磨耗する可能性があるため、プローブ面に被検査体の硬度より硬い材料を用いたスペーサーを設置することが知られている。具体的には、柔軟性を有する基板で構成したプローブ面に被検査体の硬度より硬い突起物を設置し、基板の磨耗を緩和させるものが知られている（例えば、特許文献１の図２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３００７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載のものでは、渦電流探傷プローブでスペーサーとして設置されている突起物は、その突起物を押えるプラスティック板を突起物毎に設置する必要があり、マルチコイル式の渦電流探傷プローブなど多数のコイルを有し、多数のスペーサーを必要とするときには、プローブの製作に多くの設置作業が伴うという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、プローブの製作が容易であり、鋭利な凸凹ある被検査体面や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させた渦電流プローブ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、基板と、該基板に対して固定された複数のコイルと、被検査体側に配置された複数の突起物とを有し、被検査体表面に密着させて走査して試験する渦電流探傷プローブであって、前記基板は、第１の基板と、該第１の基板に接着固定されるとともに、前記複数の突起物の外径よりも大きな内径の複数の穴を備え、前記複数の突起物をそれぞれ収納保持する保持手段となる第２の基板と、該第２の基板に接着固定されるとともに、前記複数の突起物の先端の外径よりも小さな内径の複数の穴を備え、前記複数の突起物をそれぞれ固定する固定手段となる第３の基板とからなるものである。
かかる構成により、プローブの製作が容易であり、鋭利な凸凹ある被検査体面や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させ得るものとなる。
【０００８】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記突起物は、被検査体と接触する反対側に軸を有し、前記第１の基板は複数の穴を有するとともに、該穴に前記軸を挿入保持するようにしたものである。
【０００９】
（３）上記（１）において、好ましくは、前記突起物は、被検査体と接触する反対側に軸を有し、前記第１の基板と前記第２の基板の間に挿入固定されるとともに、複数の穴を有する第４の基板を備え、前記第４の基板の穴に前記軸を挿入保持するようにしたものである。
【００１０】
（４）上記（２）若しくは（３）において、好ましくは、前記軸は、前記コイルを保持するコイル保持手段である。
【００１１】
（５）上記（４）において、好ましくは、前記コイル保持手段は、前記軸の内部に前記コイルを保持し、前記軸により、コイルの周囲に境界壁を設けて、コイルの保護をするコイル保護手段である。
【００１２】
（６）上記（１）において、好ましくは、 前記複数の基板は、それぞれ柔軟性を有する可撓性基板からなる。
【００１３】
（７）上記（１）において、好ましくは、 前記基板は、前記コイルと結線される電気配線を備えるようにしたものである。
【００１４】
（８）また、上記目的を達成するために、本発明は、基板と、該基板に対して固定された複数のコイルと、被検査体側に配置された複数の突起物とを有し、被検査体表面に密着させて走査して試験する渦電流探傷プローブの製造方法であって、第１の基板に、前記複数の突起物の外径よりも大きな内径の複数の穴を備える第２の基板を接着固定し、前記複数の穴に、前記複数の突起物をそれぞれ収納保持し、前記第２の基板に、記複数の突起物の先端の外径よりも小さな内径の複数の穴を備える第３の基板を接着固定して、前記突起物を固定するようにしたものである。
かかる方法により、プローブの製作が容易であり、鋭利な凸凹ある被検査体面や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させ得るものとなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、プローブの製作が容易であり、鋭利な凸凹ある被検査体面や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブに用いる突起物の他の形状と固定手段を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブにおいて、柔軟性基板を用いた場合の使用例を示す正面断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。
【図８】本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。
【図９】本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの構成について説明する。
図１及び図２は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの上面図である。図１（ｂ）は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの側面断面図である。図１（ｃ）は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの分解断面図である。図２は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの分解斜視図である。なお、図１及び図２において、同一符号は、同一部分を示している。
【００１８】
図１に示すように、渦電流探傷プローブ１は、被検査体２の表面に面して検査に用いられる。渦電流探傷プローブ１は、プローブ１の基板３に設置されているコイル４に通電される交流電流より、磁場を発生させ、被検査体２に渦電流を誘導することで欠陥の有無や材質などに関する情報を取得する。
【００１９】
渦電流探傷プローブ１は、基板３，７，１０と、コイル４と、突起物５とから構成されている。凸形状をもつ突起物５は、被検査体２の表面に面している。突起物５は、半球状である。突起物５は、被検査体２の表面に接触して、渦電流探傷プローブ１と被検査体２との距離をなるべく一定に保つようにする。また、突起物５は、プローブ１を被検査体２の表面を走査する際に、渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和する役割を果たす。
【００２０】
１枚の基板７には、複数の穴７Ａが予め形成されている。穴７Ａの直径は、突起物５の外径よりも僅かに大きいものである。また、１枚の基板１０には、複数の穴１０Ａが予め形成されている。穴１０Ａの直径は、突起物５の先端の直径よりも大きく、かつ、突起物５の最大外径よりも小さくなっている。
【００２１】
基板３に基板７を接着固定した時、基板７の穴７Ａによって形成される窪みに、複数の突起物５が設置される。このとき、突起物５の被検査体２と反対の面と、基板３が密着し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。すなわち、基板７の穴７Ａと基板３は、突起物５の「保持手段」として用いられる。
【００２２】
保持手段は、突起物５の外径が嵌るほどの径をもつ穴７Ａを有する基板７と基板３を接着させ、突起物５の被検査体２と反対の面と、基板３が密着し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。換言すれば、基板７の穴７Ａで、突起物５のプローブ平面方向に対する位置を保持し、基板３と検査実施時の押圧１２の力でプローブ厚み方向に対する位置が保持される。
【００２３】
また、基板７の穴７Ａに突起物５が保持された状態で、その上から、基板１０を接着固定すると、突起物５の先端が基板１０の穴１０Ａから突出した状態で、突起物部５が基板１０により固定される。すなわち、基板１０とその穴１０Ａが、突起物５の「固定手段」として用いられる。
【００２４】
固定手段は、突起物５の外径より小さく、突起物５凸部先端部の外径より大きい穴１０Ａを有する基板１０と、基板７と基板３の積層基板とを接着させ、基板３と基板７と基板１０に作られた空間に突起物５を収納し、基板１０の穴１０Ａで突起物５を固定する。換言すれば、基板１０の穴１０Ａは、被検査体面に直接接触できるだけ突起物５の先端部を渦電流探傷プローブ１の外側へ飛び出させ、かつ、突起物５のプローブ平面方向に対する位置を固定する。基板１０と基板７の接着により、基板１０と基板３の間に突起物５が挟まれる状態になり、突起物５が固定される。
【００２５】
このようにして、複数の突起物５は、複数の穴１０Ａを有する１枚の基板１０によって同時に固定することができるため、プローブの製作が容易となる。
【００２６】
基板３，基板７，基板１０は、コイル４から発生する磁場分布に影響を与えない（導電性、磁性がない）アクリル樹脂材、ピーク材、ポリカーボネート、高分子ポリエチレン材などのプラスティック材が望ましい。基板３，基板７，基板１０は、ゴム、スポンジ、ポリイミドフィルムなどの柔軟性を有する材料を用いれば、複雑形状部や曲面を検査に対して好適なプローブを構成することが可能である。
【００２７】
基板３として、ポリイミドフィルム等を用いることで、プリント配線技術でコイル４などとの電気的接続を可能とする。すなわち、基板３の上には、電気配線８Ａ，８Ｂがプリントされている。配線８Ａは、図１（ａ）に示すように、複数のコイル４の一方の端子に共通に接続され、接地線として用いられる。配線８Ｂは、複数個のコイル４の数と同数備えられ、複数のコイル４の他方の端子にそれぞれ接続され、信号線として用いられる。
【００２８】
コイル４は、プリント配線などにより電気配線８Ａ，８Ｂを施した基板３に電気的に接続されており、コイル４の電気エネルギーや信号を送受信することができる。
【００２９】
突起物５は、固定手段による固定が可能となるような凸形状を有しており、この凸部は、被検査体２の表面側に面している。突起物５は、コイル４から発生する磁場分布に影響を与えない（導電性、磁性がない）ことが好ましく、かつ、検査時の走査などによる渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和させることが好ましい。そのため、突起物５は、ダイアモンド、ダイアモンドライクカーボン、ルビーなどの硬い炭素系材料が望ましい。
【００３０】
本実施形態の渦電流探傷プローブを製造する際には、図１及び図２に示すように、基板３と基板７を接着させ、基板３と基板７でくぼみを構成している穴７Ａに突起物５を挿入し、基板１０を基板７に接着させる。コイル４を基板３に設置し、基板３に施されているプリント配線などの電気配線と結線する。また、基板７、基板１０に電気配線を設けることもでき、この際、電気配線を避けて容易に穴を開けることができるので、複数のコイルを有するマルチコイル渦電流探傷プローブや、面積の大きい渦電流探傷プローブを製造する際に、突起物を多数設置する必要がある場合にも、設置する複数の突起物５を一度に固定することができ、製造工程が簡略することができる。
【００３１】
次に、図３を用いて、本実施形態による渦電流探傷プローブに用いる突起物の他の形状と固定手段について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブに用いる突起物の他の形状と固定手段を示す断面図である。
【００３２】
図３（ａ）は、図１にて説明したものと同じ突起物５および、それを固定する固定手段を示している。突起物５の先端は、丸形あるいは球形を有している。突起物５の丸形あるいは球形の曲面に基板１０の穴１０Ａが嵌っており、固定手段を構成している。丸形あるいは球形を有する突起物５は、被試験体の凸凹を滑らかに吸収した走査で検査することを提供する。
【００３３】
図３（ｂ）は、他の第１の例の突起物５ａの形状を示している。突起物５ａの先端は、三角形あるいは円錐形を有している。突起物５ａの三角形あるいは円錐形の面に基板１０の穴１０Ａが嵌っており、固定手段を構成している。三角形あるいは円錐形の突起物５ａは、被試験体の細かい表面形状にも追従した走査で検査することを提供する。
【００３４】
図３（ｃ）は、他の第２の例の突起物５ｂの形状を示している。突起物５ｂの先端は、丸形あるいは球形を有している。突起物５ｂの丸形あるいは球形の曲面とその反対側の間に段５Ｃとを有している。突起物５ｂの外径は基板１０の穴１０Ａが嵌っており、突起物５ｂの段５Ｃの部分に基板１０の穴が嵌っており固定手段を構成している。この場合、基板７の穴と、突起物５ｂとの間の隙間を小さくすることができるため、保持手段の機能精度を向上させることができる。丸形あるいは球形を有する突起物５ｂは、被試験体の凸凹を滑らかに吸収した走査で検査することを提供する。
【００３５】
図３（ｄ）は、他の第３の例の突起物５ｃの形状を示している。突起物５ｃの先端は、三角形あるいは円錐形を有している。突起物５ｃの三角形あるいは円錐形の面とその反対側の間に段５Ｃとを有している。突起物５ｃの外径は基板１０の穴１０Ａが嵌っており、突起物５ｃの段５Ｃの部分に基板１０の穴が嵌っており、固定手段を構成している。この場合、基板７の穴と、突起物５ｃとの間の隙間を小さくすることができるため、保持手段機能精度を向上させることができる。三角形あるいは円錐形の突起物５ｃは、被試験体の細かい表面形状にも追従した走査で検査することを提供する。
【００３６】
以上説明したように，本実施形態によれば、プローブの製作が容易であり、鋭利な凸凹ある被検査体面や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させることができる。
【００３７】
次に、図４〜図６を用いて、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの構成について説明する。
図４及び図５は、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。図４（ａ）は、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの上面図である。図４（ｂ）は、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの側面断面図である。図４（ｃ）は、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの分解断面図である。図５は、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの分解斜視図である。なお、図４〜図６において、同一符号は、同一部分を示している。
【００３８】
図４に示すように、渦電流探傷プローブ１は、被検査体２の表面に面して検査に用いられる。渦電流探傷プローブ１は、プローブ１の基板３に設置されているコイル４に通電される交流電流より、磁場を発生させ、被検査体２に渦電流を誘導することで欠陥の有無や材質などに関する情報を取得する。
【００３９】
渦電流探傷プローブ１は、基板３，７，１０と、コイル４と、突起物５とから構成されている。凸形状をもつ突起物５は、被検査体２の表面に面している。突起物５は、半球状の凸部と、その凸部の凸面と反対側に一体的に設けられた軸５Ａを備えている。突起物５は、被検査体２の表面に接触して、渦電流探傷プローブ１と被検査体２との距離をなるべく一定に保つようにする。また、突起物５は、プローブ１を被検査体２の表面を走査する際に、渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和する役割を果たす。突起物５の軸５Ａは、基板３に設けられた穴３Ａに挿入される。
【００４０】
１枚の基板７には、複数の穴７Ａが予め形成されている。穴７Ａの直径は、突起物５の外径よりも僅かに大きいものである。また、１枚の基板１０には、複数の穴１０Ａが予め形成されている。穴１０Ａの直径は、突起物５の先端の直径よりも大きく、かつ、突起物５の最大外径よりも小さくなっている。
【００４１】
基板３に基板７を接着固定した時、基板７の穴７Ａによって形成される窪みに、複数の突起物５が設置される。また、そのとき、突起物５の被検査体２と反対の面にある軸５Ａは、基板３の穴３Ａを貫通して配置される。このとき、突起物５の被検査体２と反対の面と、基板３が密着し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。すなわち、基板７の穴７Ａと基板３、及び突起物５の軸５Ａと基板３の穴３Ａは、突起物５の「保持手段」として用いられる。
【００４２】
保持手段は、突起物５の外径が嵌るほどの径をもつ穴７Ａを有する基板７と突起物５の軸５Ａの外径が嵌るほどの径をもつ穴３Ａを有する基板３を接着させ、突起物５の被検査体２と反対の面にある軸５Ａは、基板３の穴３Ａは貫通し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。換言すれば、基板７の穴７Ａあるいは、基板３の穴３Ａで、突起物５のプローブ平面方向に対する位置を保持し、基板３と検査実施時の押圧１２の力でプローブ厚み方向に対する位置が保持される。また、保持手段は、コイル４の中心部の空間に、突起物５の軸５Ａを挿入しコイル４の位置を保持することによって、設置位置を安定に保持されている。
【００４３】
また、基板７の穴７Ａに突起物５が保持された状態で、その上から、基板１０を接着固定すると、突起物５の先端が基板１０の穴１０Ａから突出した状態で、突起物部５が基板１０により固定される。すなわち、基板１０とその穴１０Ａが、突起物５の「固定手段」として用いられる。
【００４４】
固定手段は、突起物５の外径より小さく、突起物５凸部先端部の外径より大きい穴１０Ａを有する基板１０と、基板７と基板３の積層基板とを接着させ、基板３と基板７と基板１０に作られた空間に突起物５を収納し、基板１０の穴１０Ａで突起物５を固定する。換言すれば、基板１０の穴１０Ａは、被検査体面に直接接触できるだけ突起物５の先端部を渦電流探傷プローブ１の外側へ飛び出させ、かつ、突起物５のプローブ平面方向に対する位置を固定する。基板１０と基板７の接着により、基板１０と基板３の間に突起物５が挟まれる状態になり、突起物５が固定される。
【００４５】
このようにして、複数の突起物５は、複数の穴１０Ａを有する１枚の基板１０によって同時に固定することができるため、プローブの製作が容易となる。
【００４６】
基板３，基板７，基板１０は、コイル４から発生する磁場分布に影響を与えない（導電性、磁性がない）アクリル樹脂材、ピーク材、ポリカーボネート、高分子ポリエチレン材などのプラスティック材が望ましい。基板３，基板７，基板１０は、ゴム、スポンジ、ポリイミドフィルムなどの柔軟性を有する材料を用いれば、複雑形状部や曲面を検査に対して好適なプローブを構成することが可能である。
【００４７】
基板３として、ポリイミドフィルム等を用いることで、図１（ａ）に示したようなプリント配線技術でコイル４などとの電気的接続を可能とする。コイル４は、プリント配線などにより電気配線を施した基板３に電気的に接続されており、コイル４の電気エネルギーや信号を送受信することができる。
【００４８】
突起物５は、固定手段による固定が可能となるような凸形状を有しており、この凸部は、被検査体２の表面側に面している。一方、突起物５の、凸形状の反対側の軸５Ａは、基板３の穴３Ａを通過する。さらに、コイル４の直下に設置する突起物５の軸５Ａは、コイル４の中心部にまで挿入することができ、コイル４の位置を保持する保持手段として機能する。軸５Ａの長さは、基板３の穴３Ａに到達する程度以上でよいが、コイル４の位置を保持する保持手段を備えるために、基板３の穴３Ａを貫通し、好ましくは、コイル４の高さまで到達する程度あれば、コイル４の位置保持性能が高くなる。
【００４９】
突起物５は、コイル４から発生する磁場分布に影響を与えない（導電性、磁性がない）ことが好ましく、かつ、検査時の走査などによる渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和させることが好ましい。そのため、突起物５は、ダイアモンド、ダイアモンドライクカーボン、ルビーなどの硬い炭素系材料が望ましい。
【００５０】
本実施形態の渦電流探傷プローブを製造する際には、図４及び図５に示すように、基板３と基板７を接着させ、基板７の穴７Ａと穴７Ａと共通軸に設置した基板３の穴３Ａに突起物５の軸側５Ａを挿入し、基板１０を基板７に接着させる。コイル４の中心軸を突起物５の軸５Ａに挿入し、なおかつ、基板３に設置し、基板３に施されているプリント配線などの電気配線と結線する。
【００５１】
また、基板７、基板１０に電気配線を設けることもでき、この際、電気配線を避けて容易に穴を開けることができるので、複数のコイルを有するマルチコイル渦電流探傷プローブや、面積の大きい渦電流探傷プローブを製造する際に、突起物を多数設置する必要がある場合にも、設置する複数の突起物５を一度に固定することができ、製造工程が簡略することができる。
【００５２】
次に、図６を用いて、本実施形態による渦電流探傷プローブにおいて、柔軟性基板を用いた場合の使用例について説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブにおいて、柔軟性基板を用いた場合の使用例を示す正面断面図である。
【００５３】
図６（ａ）は、試験部位が凹形状で、表面に凹凸を有する被試験体表面に対して、柔軟性を有する基板で構成した本実施形態の渦電流探傷プローブ１で検査した様子を図示している。図６（ｂ）は、試験部位が凹形状で、表面に凹凸を有する被試験体表面に対して、柔軟性を有する基板で構成した本実施形態の渦電流探傷プローブ１で検査した様子を図示している。
【００５４】
図６（ａ）示すように、被試験体表面に柔軟性を有する基板で構成した本実施形態の渦電流探傷プローブ１を押し付けて検査する。基板３，７，１０としては、例えば、ポリイミドフィルムを用いている。突起物５は、被試験体表面に接触し、渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和し、渦電流探傷プローブ１と被試験体２の表面との距離を一定に保つ役割を果たしている。試験部位が凹形状であり、突起物５の渦電流探傷プローブ１との密着性が低下する傾向にあるが、前述の保持手段と固定手段とによって、密着性が安定している。基板３，７，１０の接着面積は、突起物５の面積よりはるかに広く、基板３，７，１０の全体が剥がれることを防止し、突起物５を密着性は良好となる。
【００５５】
また、図６（ｂ）示すように、被試験体表面に柔軟性を有する基板で構成した本発明の渦電流探傷プローブ１を押し付けて検査する。突起物５は、被試験体表面に接触し、渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和し、渦電流探傷プローブ１と被試験体表面との距離を一定に保つ役割を果たしている。試験部位が凸形状であり、突起物５の渦電流探傷プローブ１との密着性が低下する傾向にあるが、保持手段８と固定手段とによって、密着性が安定している。基板３，７，１０の接着面積は、突起物５の面積よりはるかに広く、基板３，７，１０の全体が剥がれることを防止し、突起物５を密着性は良好となる。
【００５６】
図６に示した使用例は、図１及び図２に示した第１の実施形態に対しても同様に適用でき、また、後述の図７及び図８に示す第３の実施形態や、図９及び図１０に示す第４の実施形態に対しても同様に適用できる。
【００５７】
なお、突起物５の先端の凸部の形状や、突起物５の固定手段については、図４及び図５に示した半球状以外にも、図３（ｂ）〜図３（ｄ）に示した形状のものも用いることができる。
【００５８】
以上説明したように，本実施形態によれば、プローブの製作が容易であり、鋭利な凸凹ある被検査体面や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させることができる。
【００５９】
また、コイルの保持も容易となる。
【００６０】
次に、図７及び図８を用いて、本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの構成について説明する。
図７及び図８は、本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。図７（ａ）は、本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの上面図である。図７（ｂ）は、本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの側面断面図である。図７（ｃ）は、本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの分解断面図である。図８は、本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの分解斜視図である。なお、図７及び図８において、同一符号は、同一部分を示している。
【００６１】
図７に示すように、渦電流探傷プローブ１は、被検査体２の表面に面して検査に用いられる。渦電流探傷プローブ１は、コイル４に通電される交流電流より、磁場を発生させ、被検査体２に渦電流を誘導することで欠陥の有無や材質などに関する情報を取得する。
【００６２】
渦電流探傷プローブ１は、基板３，７，１０と、コイル４と、突起物５とから構成されている。凸形状をもつ突起物５は、被検査体２の表面に面している。突起物５は、半球状の凸部と、その凸部の凸面と反対側に一体的に設けられた軸５Ｂを備えている。突起物５は、被検査体２の表面に接触して、渦電流探傷プローブ１と被検査体２との距離をなるべく一定に保つようにする。また、突起物５は、プローブ１を被検査体２の表面を走査する際に、渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和する役割を果たす。突起物５の軸５Ｂは、基板３に設けられた穴３Ａに挿入される。コイル４は、軸５Ｂの内部に収納、保持されている。
【００６３】
１枚の基板７には、複数の穴７Ａが予め形成されている。穴７Ａの直径は、突起物５の外径よりも僅かに大きいものである。また、１枚の基板１０には、複数の穴１０Ａが予め形成されている。穴１０Ａの直径は、突起物５の先端の直径よりも大きく、かつ、突起物５の最大外径よりも小さくなっている。
【００６４】
基板３に基板７を接着固定した時、基板７の穴７Ａによって形成される窪みに、複数の突起物５が設置される。また、そのとき、突起物５の被検査体２と反対の面にある軸５Ｂは、基板３の穴３Ａを貫通して配置される。このとき、突起物５の被検査体２と反対の面と、基板３が密着し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。すなわち、基板７の穴７Ａと基板３、及び突起物５の軸５Ｂと基板３の穴３Ａは、突起物５の「保持手段」として用いられる。
【００６５】
保持手段は、突起物５の外径が嵌るほどの径をもつ穴７Ａを有する基板７と突起物５の軸５Ｂの外径が嵌るほどの径をもつ穴３Ａを有する基板３を接着させ、突起物５の被検査体２と反対の面にある軸５Ｂは、基板３の穴３Ａは貫通し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。換言すれば、基板７の穴７Ａあるいは、基板３の穴３Ａで、突起物５のプローブ平面方向に対する位置を保持し、基板３と検査実施時の押圧１２の力でプローブ厚み方向に対する位置が保持される。また、保持手段は、コイル４の中心部の空間に、突起物５の軸５Ｂを挿入しコイル４の位置を保持することによって、設置位置を安定に保持されている。
【００６６】
また、基板７の穴７Ａに突起物５が保持された状態で、その上から、基板１０を接着固定すると、突起物５の先端が基板１０の穴１０Ａから突出した状態で、突起物部５が基板１０により固定される。すなわち、基板１０とその穴１０Ａが、突起物５の「固定手段」として用いられる。
【００６７】
固定手段は、突起物５の外径より小さく、突起物５凸部先端部の外径より大きい穴１０Ａを有する基板１０と、基板７と基板３の積層基板とを接着させ、基板３と基板７と基板１０に作られた空間に突起物５を収納し、基板１０の穴１０Ａで突起物５を固定する。換言すれば、基板１０の穴１０Ａは、被検査体面に直接接触できるだけ突起物５の先端部を渦電流探傷プローブ１の外側へ飛び出させ、かつ、突起物５のプローブ平面方向に対する位置を固定する。基板１０と基板７の接着により、基板１０と基板３の間に突起物５が挟まれる状態になり、突起物５が固定される。
【００６８】
このようにして、複数の突起物５は、複数の穴１０Ａを有する１枚の基板１０によって同時に固定することができるため、プローブの製作が容易となる。
【００６９】
基板３，基板７，基板１０は、コイル４から発生する磁場分布に影響を与えない（導電性、磁性がない）アクリル樹脂材、ピーク材、ポリカーボネート、高分子ポリエチレン材などのプラスティック材が望ましい。基板３，基板７，基板１０は、ゴム、スポンジ、ポリイミドフィルムなどの柔軟性を有する材料を用いれば、複雑形状部や曲面を検査に対して好適なプローブを構成することが可能である。
【００７０】
基板３として、ポリイミドフィルム等を用いることで、図１（ａ）に示したようなプリント配線技術でコイル４などとの電気的接続を可能とする。コイル４は、プリント配線などにより電気配線を施した基板３に電気的に接続されており、コイル４の電気エネルギーや信号を送受信することができる。
【００７１】
コイル４は、突起物５の軸５Ｂに形成された穴の中に挿入され、保持されている。すなわち、軸５Ｂが、コイル４の位置を保持するコイルの保持手段となる。コイル４の外径は、突起物５の軸５Ｂの穴に挿入できる程度の大きさである。
【００７２】
突起物５は、固定手段による固定が可能となるような凸形状を有しており、この凸部は、被検査体２の表面側に面している。一方、突起物５の、凸形状の反対側の軸５Ｂは、基板３の穴３Ａを通過する。さらに、コイル４の直下に突起物５を設置する場合、突起物５の穴を有する軸５Ｂの内部にコイル４を挿入することができる。軸５Ｂの長さは、基板３の穴３Ａに到達する程度以上でよいが、コイル４の位置を保持する保持手段としての機能を備えるために、コイル４の高さまで到達する程度となる。
【００７３】
突起物５は、コイル４から発生する磁場分布に影響を与えない（導電性、磁性がない）ことが好ましく、かつ、検査時の走査などによる渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和させることが好ましい。そのため、突起物５は、ダイアモンド、ダイアモンドライクカーボン、ルビーなどの硬い炭素系材料が望ましい。
【００７４】
本実施形態の渦電流探傷プローブを製造する際には、図７及び図８に示すように、基板３と基板７を接着させ、基板７の穴７Ａと穴７Ａと共通軸に設置した基板３の穴３Ａに突起物５の軸側５Ｂを挿入し、基板１０を基板７に接着させる。突起物５の穴を有する軸５Ｂに内部にコイル４を挿入し、基板３などに施されているプリント配線などの電気配線とコイル４とを結線する。
【００７５】
また、基板７、基板１０に電気配線を設けることもでき、この際、電気配線を避けて容易に穴を開けることができるので、複数のコイルを有するマルチコイル渦電流探傷プローブや、面積の大きい渦電流探傷プローブを製造する際に、突起物を多数設置する必要がある場合にも、設置する複数の突起物５を一度に固定することができ、製造工程が簡略することができる。
【００７６】
なお、突起物５の先端の凸部の形状や、突起物５の固定手段については、図７及び図８に示した半球状以外にも、図３（ｂ）〜図３（ｄ）に示した形状のものも用いることができる。
【００７７】
以上説明したように，本実施形態によれば、プローブの製作が容易であり、鋭利な凸凹ある被検査体面や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させることができる。
【００７８】
また、コイルの保持も容易となる。
【００７９】
次に、図９及び図１０を用いて、本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの構成について説明する。
図９及び図１０は、本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。図９（ａ）は、本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの上面図である。図９（ｂ）は、本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの側面断面図である。図９（ｃ）は、本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの分解断面図である。図１０は、本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの分解斜視図である。なお、図９及び図１０において、同一符号は、同一部分を示している。
【００８０】
図９に示すように、渦電流探傷プローブ１は、被検査体２の表面に面して検査に用いられる。渦電流探傷プローブ１は、コイル４に通電される交流電流より、磁場を発生させ、被検査体２に渦電流を誘導することで欠陥の有無や材質などに関する情報を取得する。
【００８１】
渦電流探傷プローブ１は、基板３，７，１０、１７と、コイル４と、突起物５とから構成されている。凸形状をもつ突起物５は、被検査体２の表面に面している。突起物５は、半球状の凸部と、その凸部の凸面と反対側に一体的に設けられた軸５Ｃを備えている。突起物５は、被検査体２の表面に接触して、渦電流探傷プローブ１と被検査体２との距離をなるべく一定に保つようにする。また、突起物５は、プローブ１を被検査体２の表面を走査する際に、渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和する役割を果たす。突起物５の軸５Ｃは、基板３に設けられた穴３Ａに挿入される。コイル４は、軸５Ｃの内部に収納、保持されている。
【００８２】
１枚の基板７には、複数の穴７Ａが予め形成されている。穴７Ａの直径は、突起物５の外径よりも僅かに大きいものである。また、１枚の基板１０には、複数の穴１０Ａが予め形成されている。穴１０Ａの直径は、突起物５の先端の直径よりも大きく、かつ、突起物５の最大外径よりも小さくなっている。
【００８３】
基板１７に基板３と基板７を接着固定した時、基板７の穴７Ａによって形成される窪みに、複数の突起物５が設置される。また、そのとき、突起物５の被検査体２と反対の面にある軸５Ｃは、基板３の穴３Ａと基板１７によって形成される窪みに配置される。このとき、突起物５の被検査体２と反対の面と、基板１７が密着し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。すなわち、基板７の穴７Ａと基板３、及び突起物５の軸５Ｃと基板３の穴３Ａ、さらに、基板１７は、突起物５の「保持手段」として用いられる。
【００８４】
なお、上記の説明では、穴３Ａを有する基板３と基板１７とによって、窪みを形成し、その窪みに軸５Ｃを挿入保持しているが、１枚の基板にその板厚よりも浅い窪みを形成し、その窪みに軸５Ｃを挿入保持するようにしてもよいものである。または、基板１７に窪みを設け、基板３の穴３Ａと基板１７の窪みにより軸５Ｃを挿入保持するようにしてもよいものである。
【００８５】
保持手段は、突起物５の外径が嵌るほどの径をもつ穴７Ａを有する基板７と突起物５の軸５Ｃの外径が嵌るほどの径をもつ穴３Ａを有する基板３を接着させ、突起物５の被検査体２と反対の面にある軸５Ｃは、基板３の穴３Ａは貫通し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。換言すれば、基板７の穴７Ａあるいは、基板３の穴３Ａで、突起物５のプローブ平面方向に対する位置を保持し、基板３と検査実施時の押圧１２の力でプローブ厚み方向に対する位置が保持される。また、保持手段は、コイル４の中心部の空間に、突起物５の軸５Ｃを挿入しコイル４の位置を保持することによって、設置位置を安定に保持されている。
【００８６】
また、基板７の穴７Ａに突起物５が保持された状態で、その上から、基板１０を接着固定すると、突起物５の先端が基板１０の穴１０Ａから突出した状態で、突起物部５が基板１０により固定される。すなわち、基板１０とその穴１０Ａが、突起物５の「固定手段」として用いられる。
【００８７】
固定手段は、突起物５の外径より小さく、突起物５凸部先端部の外径より大きい穴１０Ａを有する基板１０と、基板７と基板３の積層基板とを接着させ、基板３と基板７と基板１０に作られた空間に突起物５を収納し、基板１０の穴１０Ａで突起物５を固定する。換言すれば、基板１０の穴１０Ａは、被検査体面に直接接触できるだけ突起物５の先端部を渦電流探傷プローブ１の外側へ飛び出させ、かつ、突起物５のプローブ平面方向に対する位置を固定する。基板１０と基板７の接着により、基板１０と基板３の間に突起物５が挟まれる状態になり、突起物５が固定される。
【００８８】
このようにして、複数の突起物５は、複数の穴１０Ａを有する１枚の基板１０によって同時に固定することができるため、プローブの製作が容易となる。
【００８９】
基板３，基板７，基板１０，基板１７は、コイル４から発生する磁場分布に影響を与えない（導電性、磁性がない）アクリル樹脂材、ピーク材、ポリカーボネート、高分子ポリエチレン材などのプラスティック材が望ましい。基板３，基板７，基板１０，基板１７は、ゴム、スポンジ、ポリイミドフィルムなどの柔軟性を有する材料を用いれば、複雑形状部や曲面を検査に対して好適なプローブを構成することが可能である。
【００９０】
基板３として、ポリイミドフィルム等を用いることで、図１（ａ）に示したようなプリント配線技術でコイル４などとの電気的接続を可能とする。コイル４は、プリント配線などにより電気配線を施した基板３に電気的に接続されており、コイル４の電気エネルギーや信号を送受信することができる。
【００９１】
コイル４は、突起物５の穴を有する軸５Ｃに挿入しコイル４の位置を保持するコイルの保持手段によって、設置位置を安定に保持されている。さらに、突起物５の穴を有する軸５Ｃにおいて、突起物５の軸５Ｃ側に基板１７が接着されているため、基板１７がコイル４に対する境界壁となる。したがって、渦電流探傷プローブ１に対して外部からの応力がかかった場合でも、その応力がコイル４に及ぶことを防止できる保護手段となる。このようにコイル保護手段によってコイル４は、保護されている。コイル４の外径は、突起物５の穴に挿入できる程度の大きさであり、コイル４の高さは、好ましくは、突起物５の穴５Ｃより低くすることが望ましい。
【００９２】
突起物５は、固定手段による固定が可能となるような凸形状を有しており、この凸部は、被検査体２の表面側に面している。一方、突起物５の、凸形状の反対側の軸５Ｃは、基板３の穴３Ａを通過する。さらに、コイル４の直下に突起物５を設置する場合、突起物５の穴を有する軸５Ｃの内部にコイル４を挿入することができる。軸５Ｃの長さは、基板３の穴３Ａに到達する程度以上でよいが、コイル４の位置を保持する保持手段としての機能と、渦電流探傷プローブ１に対して外部からの応力から保護されるコイル保護手段としての機能を備えるために、基板１７に到達するまでとなる。
【００９３】
突起物５は、コイル４から発生する磁場分布に影響を与えない（導電性、磁性がない）ことが好ましく、かつ、検査時の走査などによる渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和させることが好ましい。そのため、突起物５は、ダイアモンド、ダイアモンドライクカーボン、ルビーなどの硬い炭素系材料が望ましい。
【００９４】
本実施形態の渦電流探傷プローブを製造する際には、図９及び図１０に示すように、基板３と基板７を接着させ、基板７の穴７Ａと穴７Ａと共通軸に設置した基板３の穴３Ａに突起物５の軸側５Ｃを挿入し、基板１０を基板７に接着させる。突起物５の穴を有する軸５Ｃに内部にコイル４を挿入し、基板３、基板７、基板１０、基板１７に施されているプリント配線などの電気配線とコイル４とを結線する。さらに、基板３における被検査体側と反対側と基板１７を接着する。基板３、基板７、基板１０、基板１７は、施されている電気配線を避けて容易に穴を開けることができるので、複数のコイルを有するマルチコイル渦電流探傷プローブや、面積の大きい渦電流探傷プローブを製造する際に、突起物を多数設置する必要がある場合にも、設置する数の突起物５を一度に固定することができ、製造工程が簡略することができる。
【００９５】
なお、突起物５の先端の凸部の形状や、突起物５の固定手段については、図９及び図１０に示した半球状以外にも、図３（ｂ）〜図３（ｄ）に示した形状のものも用いることができる。
【００９６】
以上説明したように，本実施形態によれば、プローブの製作が容易であり、鋭利な凸凹ある被検査体面や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させることができる。
【００９７】
また、コイルの保持も容易となり、コイルを外部応力に対して保護することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１…渦電流探傷プローブ
２…被検査体
３、７，１０，１７…基板
３Ａ，７Ａ，１０Ａ…穴
４…コイル
５…突起物
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ…軸
５ｃ…段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦電流探傷プローブ及びその製造方法に係り、特に、被検査体の表面にプローブを密着させて走査する検査に利用する好適な渦電流探傷プローブ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
渦電流探傷試験は、コイルに交流電流を流し、交流磁場を発生させ、発生させた交流磁場を被検査体に照射し、被検査体表面のき裂や材質（導電率、透磁率）の変化に起因する磁場分布の変化を、別途記録しておいた正常部位との信号の差で評価する非破壊検査方法である。渦電流探傷試験は、非接触で測定できるため、複雑な曲面の検査への応用が可能であるが、コイルと被検査体との距離が変わるとリフトオフノイズと呼ばれるノイズが発生し、検出したい信号、例えばき裂に起因する信号と区別がつきにくくなることがある。そのため、コイルと被検査体の間は密着もしくは一定の距離を保つほうが望ましいものである。
実際の試験では、交流電流を通電する励磁コイルと磁場分布の変化を検出する検出素子をある位置関係で配置し、樹脂の充填などで固定したプローブを被検査体表面に接触させ、さらにプローブを被試験体面に沿って走査することで、検査信号を取得する。このとき、走査の安定性を得ようとする場合、被検査体表面にプローブを押し付けて検査するが、コイルと被検査体の間の距離を一定にするため、コイルと被検査体の間にスペーサーを設けることがある。
【０００３】
ここで、被検査体表面へのプローブの押し付けと走査で、プローブの接触面が磨耗する可能性があるため、プローブ面に被検査体の硬度より硬い材料を用いたスペーサーを設置することが知られている。具体的には、柔軟性を有する基板で構成したプローブ面に被検査体の硬度より硬い突起物を設置し、基板の磨耗を緩和させるものが知られている（例えば、特許文献１の図２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３００７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載のものでは、渦電流探傷プローブでスペーサーとして設置されている突起物は、その突起物を押えるプラスティック板を突起物毎に設置する必要があり、マルチコイル式の渦電流探傷プローブなど多数のコイルを有し、多数のスペーサーを必要とするときには、プローブの製作に多くの設置作業が伴うという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、プローブの製作が容易であり、鋭利な凸凹ある被検査体面や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させた渦電流プローブ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、基板と、該基板に対して固定された複数のコイルと、被検査体側に配置された複数の突起物とを有し、被検査体表面に密着させて走査して試験する渦電流探傷プローブであって、前記基板は、第１の基板と、該第１の基板に接着固定されるとともに、前記複数の突起物の外径よりも大きな内径の複数の穴を備え、前記複数の突起物をそれぞれ収納保持する保持手段となる第２の基板と、該第２の基板に接着固定されるとともに、前記複数の突起物の先端の外径よりも小さな内径の複数の穴を備え、前記複数の突起物をそれぞれ固定する固定手段となる第３の基板とからなるものである。
かかる構成により、プローブの製作が容易であり、鋭利な凸凹ある被検査体面や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させ得るものとなる。
【０００８】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記突起物は、被検査体と接触する反対側に軸を有し、前記第１の基板は複数の穴を有するとともに、該穴に前記軸を挿入保持するようにしたものである。
【０００９】
（３）上記（１）において、好ましくは、前記突起物は、被検査体と接触する反対側に軸を有し、前記第１の基板と前記第２の基板の間に挿入固定されるとともに、複数の穴を有する第４の基板を備え、前記第４の基板の穴に前記軸を挿入保持するようにしたものである。
【００１０】
（４）上記（２）若しくは（３）において、好ましくは、前記軸は、前記コイルを保持するコイル保持手段である。
【００１１】
（５）上記（４）において、好ましくは、前記コイル保持手段は、前記軸の内部に前記コイルを保持し、前記軸により、コイルの周囲に境界壁を設けて、コイルの保護をするコイル保護手段である。
【００１２】
（６）上記（１）において、好ましくは、 前記複数の基板は、それぞれ柔軟性を有する可撓性基板からなる。
【００１３】
（７）上記（１）において、好ましくは、 前記基板は、前記コイルと結線される電気配線を備えるようにしたものである。
【００１４】
（８）また、上記目的を達成するために、本発明は、基板と、該基板に対して固定された複数のコイルと、被検査体側に配置された複数の突起物とを有し、被検査体表面に密着させて走査して試験する渦電流探傷プローブの製造方法であって、第１の基板に、前記複数の突起物の外径よりも大きな内径の複数の穴を備える第２の基板を接着固定し、前記複数の穴に、前記複数の突起物をそれぞれ収納保持し、前記第２の基板に、記複数の突起物の先端の外径よりも小さな内径の複数の穴を備える第３の基板を接着固定して、前記突起物を固定するようにしたものである。
かかる方法により、プローブの製作が容易であり、鋭利な凸凹ある被検査体面や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させ得るものとなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、プローブの製作が容易であり、鋭利な凸凹ある被検査体面や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブに用いる突起物の他の形状と固定手段を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブにおいて、柔軟性基板を用いた場合の使用例を示す正面断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。
【図８】本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。
【図９】本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの構成について説明する。
図１及び図２は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの上面図である。図１（ｂ）は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの側面断面図である。図１（ｃ）は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの分解断面図である。図２は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの分解斜視図である。なお、図１及び図２において、同一符号は、同一部分を示している。
【００１８】
図１に示すように、渦電流探傷プローブ１は、被検査体２の表面に面して検査に用いられる。渦電流探傷プローブ１は、プローブ１の基板３に設置されているコイル４に通電される交流電流より、磁場を発生させ、被検査体２に渦電流を誘導することで欠陥の有無や材質などに関する情報を取得する。
【００１９】
渦電流探傷プローブ１は、基板３，７，１０と、コイル４と、突起物５とから構成されている。凸形状をもつ突起物５は、被検査体２の表面に面している。突起物５は、半球状である。突起物５は、被検査体２の表面に接触して、渦電流探傷プローブ１と被検査体２との距離をなるべく一定に保つようにする。また、突起物５は、プローブ１を被検査体２の表面を走査する際に、渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和する役割を果たす。
【００２０】
１枚の基板７には、複数の穴７Ａが予め形成されている。穴７Ａの直径は、突起物５の外径よりも僅かに大きいものである。また、１枚の基板１０には、複数の穴１０Ａが予め形成されている。穴１０Ａの直径は、突起物５の先端の直径よりも大きく、かつ、突起物５の最大外径よりも小さくなっている。
【００２１】
基板３に基板７を接着固定した時、基板７の穴７Ａによって形成される窪みに、複数の突起物５が設置される。このとき、突起物５の被検査体２と反対の面と、基板３が密着し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。すなわち、基板７の穴７Ａと基板３は、突起物５の「保持手段」として用いられる。
【００２２】
保持手段は、突起物５の外径が嵌るほどの径をもつ穴７Ａを有する基板７と基板３を接着させ、突起物５の被検査体２と反対の面と、基板３が密着し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。換言すれば、基板７の穴７Ａで、突起物５のプローブ平面方向に対する位置を保持し、基板３と検査実施時の押圧１２の力でプローブ厚み方向に対する位置が保持される。
【００２３】
また、基板７の穴７Ａに突起物５が保持された状態で、その上から、基板１０を接着固定すると、突起物５の先端が基板１０の穴１０Ａから突出した状態で、突起物部５が基板１０により固定される。すなわち、基板１０とその穴１０Ａが、突起物５の「固定手段」として用いられる。
【００２４】
固定手段は、突起物５の外径より小さく、突起物５凸部先端部の外径より大きい穴１０Ａを有する基板１０と、基板７と基板３の積層基板とを接着させ、基板３と基板７と基板１０に作られた空間に突起物５を収納し、基板１０の穴１０Ａで突起物５を固定する。換言すれば、基板１０の穴１０Ａは、被検査体面に直接接触できるだけ突起物５の先端部を渦電流探傷プローブ１の外側へ飛び出させ、かつ、突起物５のプローブ平面方向に対する位置を固定する。基板１０と基板７の接着により、基板１０と基板３の間に突起物５が挟まれる状態になり、突起物５が固定される。
【００２５】
このようにして、複数の突起物５は、複数の穴１０Ａを有する１枚の基板１０によって同時に固定することができるため、プローブの製作が容易となる。
【００２６】
基板３，基板７，基板１０は、コイル４から発生する磁場分布に影響を与えない（導電性、磁性がない）アクリル樹脂材、ピーク材、ポリカーボネート、高分子ポリエチレン材などのプラスティック材が望ましい。基板３，基板７，基板１０は、ゴム、スポンジ、ポリイミドフィルムなどの柔軟性を有する材料を用いれば、複雑形状部や曲面を検査に対して好適なプローブを構成することが可能である。
【００２７】
基板３として、ポリイミドフィルム等を用いることで、プリント配線技術でコイル４などとの電気的接続を可能とする。すなわち、基板３の上には、電気配線８Ａ，８Ｂがプリントされている。配線８Ａは、図１（ａ）に示すように、複数のコイル４の一方の端子に共通に接続され、接地線として用いられる。配線８Ｂは、複数個のコイル４の数と同数備えられ、複数のコイル４の他方の端子にそれぞれ接続され、信号線として用いられる。
【００２８】
コイル４は、プリント配線などにより電気配線８Ａ，８Ｂを施した基板３に電気的に接続されており、コイル４の電気エネルギーや信号を送受信することができる。
【００２９】
突起物５は、固定手段による固定が可能となるような凸形状を有しており、この凸部は、被検査体２の表面側に面している。突起物５は、コイル４から発生する磁場分布に影響を与えない（導電性、磁性がない）ことが好ましく、かつ、検査時の走査などによる渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和させることが好ましい。そのため、突起物５は、ダイアモンド、ダイアモンドライクカーボン、ルビーなどの硬い炭素系材料が望ましい。
【００３０】
本実施形態の渦電流探傷プローブを製造する際には、図１及び図２に示すように、基板３と基板７を接着させ、基板３と基板７でくぼみを構成している穴７Ａに突起物５を挿入し、基板１０を基板７に接着させる。コイル４を基板３に設置し、基板３に施されているプリント配線などの電気配線と結線する。また、基板７、基板１０に電気配線を設けることもでき、この際、電気配線を避けて容易に穴を開けることができるので、複数のコイルを有するマルチコイル渦電流探傷プローブや、面積の大きい渦電流探傷プローブを製造する際に、突起物を多数設置する必要がある場合にも、設置する複数の突起物５を一度に固定することができ、製造工程が簡略することができる。
【００３１】
次に、図３を用いて、本実施形態による渦電流探傷プローブに用いる突起物の他の形状と固定手段について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブに用いる突起物の他の形状と固定手段を示す断面図である。
【００３２】
図３（ａ）は、図１にて説明したものと同じ突起物５および、それを固定する固定手段を示している。突起物５の先端は、丸形あるいは球形を有している。突起物５の丸形あるいは球形の曲面に基板１０の穴１０Ａが嵌っており、固定手段を構成している。丸形あるいは球形を有する突起物５は、被試験体の凸凹を滑らかに吸収した走査で検査することを提供する。
【００３３】
図３（ｂ）は、他の第１の例の突起物５ａの形状を示している。突起物５ａの先端は、三角形あるいは円錐形を有している。突起物５ａの三角形あるいは円錐形の面に基板１０の穴１０Ａが嵌っており、固定手段を構成している。三角形あるいは円錐形の突起物５ａは、被試験体の細かい表面形状にも追従した走査で検査することを提供する。
【００３４】
図３（ｃ）は、他の第２の例の突起物５ｂの形状を示している。突起物５ｂの先端は、丸形あるいは球形を有している。突起物５ｂの丸形あるいは球形の曲面とその反対側の間に段５Ｃとを有している。突起物５ｂの外径は基板１０の穴１０Ａが嵌っており、突起物５ｂの段５Ｃの部分に基板１０の穴が嵌っており固定手段を構成している。この場合、基板７の穴と、突起物５ｂとの間の隙間を小さくすることができるため、保持手段の機能精度を向上させることができる。丸形あるいは球形を有する突起物５ｂは、被試験体の凸凹を滑らかに吸収した走査で検査することを提供する。
【００３５】
図３（ｄ）は、他の第３の例の突起物５ｃの形状を示している。突起物５ｃの先端は、三角形あるいは円錐形を有している。突起物５ｃの三角形あるいは円錐形の面とその反対側の間に段５Ｃとを有している。突起物５ｃの外径は基板１０の穴１０Ａが嵌っており、突起物５ｃの段５Ｃの部分に基板１０の穴が嵌っており、固定手段を構成している。この場合、基板７の穴と、突起物５ｃとの間の隙間を小さくすることができるため、保持手段機能精度を向上させることができる。三角形あるいは円錐形の突起物５ｃは、被試験体の細かい表面形状にも追従した走査で検査することを提供する。
【００３６】
以上説明したように，本実施形態によれば、プローブの製作が容易であり、鋭利な凸凹ある被検査体面や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させることができる。
【００３７】
次に、図４〜図６を用いて、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの構成について説明する。
図４及び図５は、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。図４（ａ）は、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの上面図である。図４（ｂ）は、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの側面断面図である。図４（ｃ）は、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの分解断面図である。図５は、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの分解斜視図である。なお、図４〜図６において、同一符号は、同一部分を示している。
【００３８】
図４に示すように、渦電流探傷プローブ１は、被検査体２の表面に面して検査に用いられる。渦電流探傷プローブ１は、プローブ１の基板３に設置されているコイル４に通電される交流電流より、磁場を発生させ、被検査体２に渦電流を誘導することで欠陥の有無や材質などに関する情報を取得する。
【００３９】
渦電流探傷プローブ１は、基板３，７，１０と、コイル４と、突起物５とから構成されている。凸形状をもつ突起物５は、被検査体２の表面に面している。突起物５は、半球状の凸部と、その凸部の凸面と反対側に一体的に設けられた軸５Ａを備えている。突起物５は、被検査体２の表面に接触して、渦電流探傷プローブ１と被検査体２との距離をなるべく一定に保つようにする。また、突起物５は、プローブ１を被検査体２の表面を走査する際に、渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和する役割を果たす。突起物５の軸５Ａは、基板３に設けられた穴３Ａに挿入される。
【００４０】
１枚の基板７には、複数の穴７Ａが予め形成されている。穴７Ａの直径は、突起物５の外径よりも僅かに大きいものである。また、１枚の基板１０には、複数の穴１０Ａが予め形成されている。穴１０Ａの直径は、突起物５の先端の直径よりも大きく、かつ、突起物５の最大外径よりも小さくなっている。
【００４１】
基板３に基板７を接着固定した時、基板７の穴７Ａによって形成される窪みに、複数の突起物５が設置される。また、そのとき、突起物５の被検査体２と反対の面にある軸５Ａは、基板３の穴３Ａを貫通して配置される。このとき、突起物５の被検査体２と反対の面と、基板３が密着し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。すなわち、基板７の穴７Ａと基板３、及び突起物５の軸５Ａと基板３の穴３Ａは、突起物５の「保持手段」として用いられる。
【００４２】
保持手段は、突起物５の外径が嵌るほどの径をもつ穴７Ａを有する基板７と突起物５の軸５Ａの外径が嵌るほどの径をもつ穴３Ａを有する基板３を接着させ、突起物５の被検査体２と反対の面にある軸５Ａは、基板３の穴３Ａは貫通し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。換言すれば、基板７の穴７Ａあるいは、基板３の穴３Ａで、突起物５のプローブ平面方向に対する位置を保持し、基板３と検査実施時の押圧１２の力でプローブ厚み方向に対する位置が保持される。また、保持手段は、コイル４の中心部の空間に、突起物５の軸５Ａを挿入しコイル４の位置を保持することによって、設置位置を安定に保持されている。
【００４３】
また、基板７の穴７Ａに突起物５が保持された状態で、その上から、基板１０を接着固定すると、突起物５の先端が基板１０の穴１０Ａから突出した状態で、突起物部５が基板１０により固定される。すなわち、基板１０とその穴１０Ａが、突起物５の「固定手段」として用いられる。
【００４４】
固定手段は、突起物５の外径より小さく、突起物５凸部先端部の外径より大きい穴１０Ａを有する基板１０と、基板７と基板３の積層基板とを接着させ、基板３と基板７と基板１０に作られた空間に突起物５を収納し、基板１０の穴１０Ａで突起物５を固定する。換言すれば、基板１０の穴１０Ａは、被検査体面に直接接触できるだけ突起物５の先端部を渦電流探傷プローブ１の外側へ飛び出させ、かつ、突起物５のプローブ平面方向に対する位置を固定する。基板１０と基板７の接着により、基板１０と基板３の間に突起物５が挟まれる状態になり、突起物５が固定される。
【００４５】
このようにして、複数の突起物５は、複数の穴１０Ａを有する１枚の基板１０によって同時に固定することができるため、プローブの製作が容易となる。
【００４６】
基板３，基板７，基板１０は、コイル４から発生する磁場分布に影響を与えない（導電性、磁性がない）アクリル樹脂材、ピーク材、ポリカーボネート、高分子ポリエチレン材などのプラスティック材が望ましい。基板３，基板７，基板１０は、ゴム、スポンジ、ポリイミドフィルムなどの柔軟性を有する材料を用いれば、複雑形状部や曲面を検査に対して好適なプローブを構成することが可能である。
【００４７】
基板３として、ポリイミドフィルム等を用いることで、図１（ａ）に示したようなプリント配線技術でコイル４などとの電気的接続を可能とする。コイル４は、プリント配線などにより電気配線を施した基板３に電気的に接続されており、コイル４の電気エネルギーや信号を送受信することができる。
【００４８】
突起物５は、固定手段による固定が可能となるような凸形状を有しており、この凸部は、被検査体２の表面側に面している。一方、突起物５の、凸形状の反対側の軸５Ａは、基板３の穴３Ａを通過する。さらに、コイル４の直下に設置する突起物５の軸５Ａは、コイル４の中心部にまで挿入することができ、コイル４の位置を保持する保持手段として機能する。軸５Ａの長さは、基板３の穴３Ａに到達する程度以上でよいが、コイル４の位置を保持する保持手段を備えるために、基板３の穴３Ａを貫通し、好ましくは、コイル４の高さまで到達する程度あれば、コイル４の位置保持性能が高くなる。
【００４９】
突起物５は、コイル４から発生する磁場分布に影響を与えない（導電性、磁性がない）ことが好ましく、かつ、検査時の走査などによる渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和させることが好ましい。そのため、突起物５は、ダイアモンド、ダイアモンドライクカーボン、ルビーなどの硬い炭素系材料が望ましい。
【００５０】
本実施形態の渦電流探傷プローブを製造する際には、図４及び図５に示すように、基板３と基板７を接着させ、基板７の穴７Ａと穴７Ａと共通軸に設置した基板３の穴３Ａに突起物５の軸側５Ａを挿入し、基板１０を基板７に接着させる。コイル４の中心軸を突起物５の軸５Ａに挿入し、なおかつ、基板３に設置し、基板３に施されているプリント配線などの電気配線と結線する。
【００５１】
また、基板７、基板１０に電気配線を設けることもでき、この際、電気配線を避けて容易に穴を開けることができるので、複数のコイルを有するマルチコイル渦電流探傷プローブや、面積の大きい渦電流探傷プローブを製造する際に、突起物を多数設置する必要がある場合にも、設置する複数の突起物５を一度に固定することができ、製造工程が簡略することができる。
【００５２】
次に、図６を用いて、本実施形態による渦電流探傷プローブにおいて、柔軟性基板を用いた場合の使用例について説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブにおいて、柔軟性基板を用いた場合の使用例を示す正面断面図である。
【００５３】
図６（ａ）は、試験部位が凹形状で、表面に凹凸を有する被試験体表面に対して、柔軟性を有する基板で構成した本実施形態の渦電流探傷プローブ１で検査した様子を図示している。図６（ｂ）は、試験部位が凹形状で、表面に凹凸を有する被試験体表面に対して、柔軟性を有する基板で構成した本実施形態の渦電流探傷プローブ１で検査した様子を図示している。
【００５４】
図６（ａ）示すように、被試験体表面に柔軟性を有する基板で構成した本実施形態の渦電流探傷プローブ１を押し付けて検査する。基板３，７，１０としては、例えば、ポリイミドフィルムを用いている。突起物５は、被試験体表面に接触し、渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和し、渦電流探傷プローブ１と被試験体２の表面との距離を一定に保つ役割を果たしている。試験部位が凹形状であり、突起物５の渦電流探傷プローブ１との密着性が低下する傾向にあるが、前述の保持手段と固定手段とによって、密着性が安定している。基板３，７，１０の接着面積は、突起物５の面積よりはるかに広く、基板３，７，１０の全体が剥がれることを防止し、突起物５を密着性は良好となる。
【００５５】
また、図６（ｂ）示すように、被試験体表面に柔軟性を有する基板で構成した本発明の渦電流探傷プローブ１を押し付けて検査する。突起物５は、被試験体表面に接触し、渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和し、渦電流探傷プローブ１と被試験体表面との距離を一定に保つ役割を果たしている。試験部位が凸形状であり、突起物５の渦電流探傷プローブ１との密着性が低下する傾向にあるが、保持手段８と固定手段とによって、密着性が安定している。基板３，７，１０の接着面積は、突起物５の面積よりはるかに広く、基板３，７，１０の全体が剥がれることを防止し、突起物５を密着性は良好となる。
【００５６】
図６に示した使用例は、図１及び図２に示した第１の実施形態に対しても同様に適用でき、また、後述の図７及び図８に示す第３の実施形態や、図９及び図１０に示す第４の実施形態に対しても同様に適用できる。
【００５７】
なお、突起物５の先端の凸部の形状や、突起物５の固定手段については、図４及び図５に示した半球状以外にも、図３（ｂ）〜図３（ｄ）に示した形状のものも用いることができる。
【００５８】
以上説明したように，本実施形態によれば、プローブの製作が容易であり、鋭利な凸凹ある被検査体面や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させることができる。
【００５９】
また、コイルの保持も容易となる。
【００６０】
次に、図７及び図８を用いて、本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの構成について説明する。
図７及び図８は、本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。図７（ａ）は、本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの上面図である。図７（ｂ）は、本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの側面断面図である。図７（ｃ）は、本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの分解断面図である。図８は、本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの分解斜視図である。なお、図７及び図８において、同一符号は、同一部分を示している。
【００６１】
図７に示すように、渦電流探傷プローブ１は、被検査体２の表面に面して検査に用いられる。渦電流探傷プローブ１は、コイル４に通電される交流電流より、磁場を発生させ、被検査体２に渦電流を誘導することで欠陥の有無や材質などに関する情報を取得する。
【００６２】
渦電流探傷プローブ１は、基板３，７，１０と、コイル４と、突起物５とから構成されている。凸形状をもつ突起物５は、被検査体２の表面に面している。突起物５は、半球状の凸部と、その凸部の凸面と反対側に一体的に設けられた軸５Ｂを備えている。突起物５は、被検査体２の表面に接触して、渦電流探傷プローブ１と被検査体２との距離をなるべく一定に保つようにする。また、突起物５は、プローブ１を被検査体２の表面を走査する際に、渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和する役割を果たす。突起物５の軸５Ｂは、基板３に設けられた穴３Ａに挿入される。コイル４は、軸５Ｂの内部に収納、保持されている。
【００６３】
１枚の基板７には、複数の穴７Ａが予め形成されている。穴７Ａの直径は、突起物５の外径よりも僅かに大きいものである。また、１枚の基板１０には、複数の穴１０Ａが予め形成されている。穴１０Ａの直径は、突起物５の先端の直径よりも大きく、かつ、突起物５の最大外径よりも小さくなっている。
【００６４】
基板３に基板７を接着固定した時、基板７の穴７Ａによって形成される窪みに、複数の突起物５が設置される。また、そのとき、突起物５の被検査体２と反対の面にある軸５Ｂは、基板３の穴３Ａを貫通して配置される。このとき、突起物５の被検査体２と反対の面と、基板３が密着し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。すなわち、基板７の穴７Ａと基板３、及び突起物５の軸５Ｂと基板３の穴３Ａは、突起物５の「保持手段」として用いられる。
【００６５】
保持手段は、突起物５の外径が嵌るほどの径をもつ穴７Ａを有する基板７と突起物５の軸５Ｂの外径が嵌るほどの径をもつ穴３Ａを有する基板３を接着させ、突起物５の被検査体２と反対の面にある軸５Ｂは、基板３の穴３Ａは貫通し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。換言すれば、基板７の穴７Ａあるいは、基板３の穴３Ａで、突起物５のプローブ平面方向に対する位置を保持し、基板３と検査実施時の押圧１２の力でプローブ厚み方向に対する位置が保持される。また、保持手段は、コイル４の中心部の空間に、突起物５の軸５Ｂを挿入しコイル４の位置を保持することによって、設置位置を安定に保持されている。
【００６６】
また、基板７の穴７Ａに突起物５が保持された状態で、その上から、基板１０を接着固定すると、突起物５の先端が基板１０の穴１０Ａから突出した状態で、突起物部５が基板１０により固定される。すなわち、基板１０とその穴１０Ａが、突起物５の「固定手段」として用いられる。
【００６７】
固定手段は、突起物５の外径より小さく、突起物５凸部先端部の外径より大きい穴１０Ａを有する基板１０と、基板７と基板３の積層基板とを接着させ、基板３と基板７と基板１０に作られた空間に突起物５を収納し、基板１０の穴１０Ａで突起物５を固定する。換言すれば、基板１０の穴１０Ａは、被検査体面に直接接触できるだけ突起物５の先端部を渦電流探傷プローブ１の外側へ飛び出させ、かつ、突起物５のプローブ平面方向に対する位置を固定する。基板１０と基板７の接着により、基板１０と基板３の間に突起物５が挟まれる状態になり、突起物５が固定される。
【００６８】
このようにして、複数の突起物５は、複数の穴１０Ａを有する１枚の基板１０によって同時に固定することができるため、プローブの製作が容易となる。
【００６９】
基板３，基板７，基板１０は、コイル４から発生する磁場分布に影響を与えない（導電性、磁性がない）アクリル樹脂材、ピーク材、ポリカーボネート、高分子ポリエチレン材などのプラスティック材が望ましい。基板３，基板７，基板１０は、ゴム、スポンジ、ポリイミドフィルムなどの柔軟性を有する材料を用いれば、複雑形状部や曲面を検査に対して好適なプローブを構成することが可能である。
【００７０】
基板３として、ポリイミドフィルム等を用いることで、図１（ａ）に示したようなプリント配線技術でコイル４などとの電気的接続を可能とする。コイル４は、プリント配線などにより電気配線を施した基板３に電気的に接続されており、コイル４の電気エネルギーや信号を送受信することができる。
【００７１】
コイル４は、突起物５の軸５Ｂに形成された穴の中に挿入され、保持されている。すなわち、軸５Ｂが、コイル４の位置を保持するコイルの保持手段となる。コイル４の外径は、突起物５の軸５Ｂの穴に挿入できる程度の大きさである。
【００７２】
突起物５は、固定手段による固定が可能となるような凸形状を有しており、この凸部は、被検査体２の表面側に面している。一方、突起物５の、凸形状の反対側の軸５Ｂは、基板３の穴３Ａを通過する。さらに、コイル４の直下に突起物５を設置する場合、突起物５の穴を有する軸５Ｂの内部にコイル４を挿入することができる。軸５Ｂの長さは、基板３の穴３Ａに到達する程度以上でよいが、コイル４の位置を保持する保持手段としての機能を備えるために、コイル４の高さまで到達する程度となる。
【００７３】
突起物５は、コイル４から発生する磁場分布に影響を与えない（導電性、磁性がない）ことが好ましく、かつ、検査時の走査などによる渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和させることが好ましい。そのため、突起物５は、ダイアモンド、ダイアモンドライクカーボン、ルビーなどの硬い炭素系材料が望ましい。
【００７４】
本実施形態の渦電流探傷プローブを製造する際には、図７及び図８に示すように、基板３と基板７を接着させ、基板７の穴７Ａと穴７Ａと共通軸に設置した基板３の穴３Ａに突起物５の軸側５Ｂを挿入し、基板１０を基板７に接着させる。突起物５の穴を有する軸５Ｂに内部にコイル４を挿入し、基板３などに施されているプリント配線などの電気配線とコイル４とを結線する。
【００７５】
また、基板７、基板１０に電気配線を設けることもでき、この際、電気配線を避けて容易に穴を開けることができるので、複数のコイルを有するマルチコイル渦電流探傷プローブや、面積の大きい渦電流探傷プローブを製造する際に、突起物を多数設置する必要がある場合にも、設置する複数の突起物５を一度に固定することができ、製造工程が簡略することができる。
【００７６】
なお、突起物５の先端の凸部の形状や、突起物５の固定手段については、図７及び図８に示した半球状以外にも、図３（ｂ）〜図３（ｄ）に示した形状のものも用いることができる。
【００７７】
以上説明したように，本実施形態によれば、プローブの製作が容易であり、鋭利な凸凹ある被検査体面や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させることができる。
【００７８】
また、コイルの保持も容易となる。
【００７９】
次に、図９及び図１０を用いて、本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの構成について説明する。
図９及び図１０は、本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの構成図である。図９（ａ）は、本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの上面図である。図９（ｂ）は、本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの側面断面図である。図９（ｃ）は、本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの分解断面図である。図１０は、本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの分解斜視図である。なお、図９及び図１０において、同一符号は、同一部分を示している。
【００８０】
図９に示すように、渦電流探傷プローブ１は、被検査体２の表面に面して検査に用いられる。渦電流探傷プローブ１は、コイル４に通電される交流電流より、磁場を発生させ、被検査体２に渦電流を誘導することで欠陥の有無や材質などに関する情報を取得する。
【００８１】
渦電流探傷プローブ１は、基板３，７，１０、１７と、コイル４と、突起物５とから構成されている。凸形状をもつ突起物５は、被検査体２の表面に面している。突起物５は、半球状の凸部と、その凸部の凸面と反対側に一体的に設けられた軸５Ｃを備えている。突起物５は、被検査体２の表面に接触して、渦電流探傷プローブ１と被検査体２との距離をなるべく一定に保つようにする。また、突起物５は、プローブ１を被検査体２の表面を走査する際に、渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和する役割を果たす。突起物５の軸５Ｃは、基板３に設けられた穴３Ａに挿入される。コイル４は、軸５Ｃの内部に収納、保持されている。
【００８２】
１枚の基板７には、複数の穴７Ａが予め形成されている。穴７Ａの直径は、突起物５の外径よりも僅かに大きいものである。また、１枚の基板１０には、複数の穴１０Ａが予め形成されている。穴１０Ａの直径は、突起物５の先端の直径よりも大きく、かつ、突起物５の最大外径よりも小さくなっている。
【００８３】
基板１７に基板３と基板７を接着固定した時、基板７の穴７Ａによって形成される窪みに、複数の突起物５が設置される。また、そのとき、突起物５の被検査体２と反対の面にある軸５Ｃは、基板３の穴３Ａと基板１７によって形成される窪みに配置される。このとき、突起物５の被検査体２と反対の面と、基板１７が密着し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。すなわち、基板７の穴７Ａと基板３、及び突起物５の軸５Ｃと基板３の穴３Ａ、さらに、基板１７は、突起物５の「保持手段」として用いられる。
【００８４】
なお、上記の説明では、穴３Ａを有する基板３と基板１７とによって、窪みを形成し、その窪みに軸５Ｃを挿入保持しているが、１枚の基板にその板厚よりも浅い窪みを形成し、その窪みに軸５Ｃを挿入保持するようにしてもよいものである。または、基板１７に窪みを設け、基板３の穴３Ａと基板１７の窪みにより軸５Ｃを挿入保持するようにしてもよいものである。
【００８５】
保持手段は、突起物５の外径が嵌るほどの径をもつ穴７Ａを有する基板７と突起物５の軸５Ｃの外径が嵌るほどの径をもつ穴３Ａを有する基板３を接着させ、突起物５の被検査体２と反対の面にある軸５Ｃは、基板３の穴３Ａは貫通し、かつ、基板７の穴７Ａで突起物５を嵌め、突起物５の位置を保持する。換言すれば、基板７の穴７Ａあるいは、基板３の穴３Ａで、突起物５のプローブ平面方向に対する位置を保持し、基板３と検査実施時の押圧１２の力でプローブ厚み方向に対する位置が保持される。また、保持手段は、コイル４の中心部の空間に、突起物５の軸５Ｃを挿入しコイル４の位置を保持することによって、設置位置を安定に保持されている。
【００８６】
また、基板７の穴７Ａに突起物５が保持された状態で、その上から、基板１０を接着固定すると、突起物５の先端が基板１０の穴１０Ａから突出した状態で、突起物部５が基板１０により固定される。すなわち、基板１０とその穴１０Ａが、突起物５の「固定手段」として用いられる。
【００８７】
固定手段は、突起物５の外径より小さく、突起物５凸部先端部の外径より大きい穴１０Ａを有する基板１０と、基板７と基板３の積層基板とを接着させ、基板３と基板７と基板１０に作られた空間に突起物５を収納し、基板１０の穴１０Ａで突起物５を固定する。換言すれば、基板１０の穴１０Ａは、被検査体面に直接接触できるだけ突起物５の先端部を渦電流探傷プローブ１の外側へ飛び出させ、かつ、突起物５のプローブ平面方向に対する位置を固定する。基板１０と基板７の接着により、基板１０と基板３の間に突起物５が挟まれる状態になり、突起物５が固定される。
【００８８】
このようにして、複数の突起物５は、複数の穴１０Ａを有する１枚の基板１０によって同時に固定することができるため、プローブの製作が容易となる。
【００８９】
基板３，基板７，基板１０，基板１７は、コイル４から発生する磁場分布に影響を与えない（導電性、磁性がない）アクリル樹脂材、ピーク材、ポリカーボネート、高分子ポリエチレン材などのプラスティック材が望ましい。基板３，基板７，基板１０，基板１７は、ゴム、スポンジ、ポリイミドフィルムなどの柔軟性を有する材料を用いれば、複雑形状部や曲面を検査に対して好適なプローブを構成することが可能である。
【００９０】
基板３として、ポリイミドフィルム等を用いることで、図１（ａ）に示したようなプリント配線技術でコイル４などとの電気的接続を可能とする。コイル４は、プリント配線などにより電気配線を施した基板３に電気的に接続されており、コイル４の電気エネルギーや信号を送受信することができる。
【００９１】
コイル４は、突起物５の穴を有する軸５Ｃに挿入しコイル４の位置を保持するコイルの保持手段によって、設置位置を安定に保持されている。さらに、突起物５の穴を有する軸５Ｃにおいて、突起物５の軸５Ｃ側に基板１７が接着されているため、基板１７がコイル４に対する境界壁となる。したがって、渦電流探傷プローブ１に対して外部からの応力がかかった場合でも、その応力がコイル４に及ぶことを防止できる保護手段となる。このようにコイル保護手段によってコイル４は、保護されている。コイル４の外径は、突起物５の穴に挿入できる程度の大きさであり、コイル４の高さは、好ましくは、突起物５の穴５Ｃより低くすることが望ましい。
【００９２】
突起物５は、固定手段による固定が可能となるような凸形状を有しており、この凸部は、被検査体２の表面側に面している。一方、突起物５の、凸形状の反対側の軸５Ｃは、基板３の穴３Ａを通過する。さらに、コイル４の直下に突起物５を設置する場合、突起物５の穴を有する軸５Ｃの内部にコイル４を挿入することができる。軸５Ｃの長さは、基板３の穴３Ａに到達する程度以上でよいが、コイル４の位置を保持する保持手段としての機能と、渦電流探傷プローブ１に対して外部からの応力から保護されるコイル保護手段としての機能を備えるために、基板１７に到達するまでとなる。
【００９３】
突起物５は、コイル４から発生する磁場分布に影響を与えない（導電性、磁性がない）ことが好ましく、かつ、検査時の走査などによる渦電流探傷プローブ１の磨耗を緩和させることが好ましい。そのため、突起物５は、ダイアモンド、ダイアモンドライクカーボン、ルビーなどの硬い炭素系材料が望ましい。
【００９４】
本実施形態の渦電流探傷プローブを製造する際には、図９及び図１０に示すように、基板３と基板７を接着させ、基板７の穴７Ａと穴７Ａと共通軸に設置した基板３の穴３Ａに突起物５の軸側５Ｃを挿入し、基板１０を基板７に接着させる。突起物５の穴を有する軸５Ｃに内部にコイル４を挿入し、基板３、基板７、基板１０、基板１７に施されているプリント配線などの電気配線とコイル４とを結線する。さらに、基板３における被検査体側と反対側と基板１７を接着する。基板３、基板７、基板１０、基板１７は、施されている電気配線を避けて容易に穴を開けることができるので、複数のコイルを有するマルチコイル渦電流探傷プローブや、面積の大きい渦電流探傷プローブを製造する際に、突起物を多数設置する必要がある場合にも、設置する数の突起物５を一度に固定することができ、製造工程が簡略することができる。
【００９５】
なお、突起物５の先端の凸部の形状や、突起物５の固定手段については、図９及び図１０に示した半球状以外にも、図３（ｂ）〜図３（ｄ）に示した形状のものも用いることができる。
【００９６】
以上説明したように，本実施形態によれば、プローブの製作が容易であり、鋭利な凸凹ある被検査体面や、曲率の小さい被検査体面の検査でも、渦電流プローブにスペーサーとして設置する突起物の密着を安定させることができる。
【００９７】
また、コイルの保持も容易となり、コイルを外部応力に対して保護することができる。
【符号の説明】
【００９８】
１…渦電流探傷プローブ
２…被検査体
３、７，１０，１７…基板
３Ａ，７Ａ，１０Ａ…穴
４…コイル
５…突起物
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ…軸
５ｃ…段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板に対して固定された複数のコイルと、被検査体側に配置された複数の突起物とを有し、被検査体表面に密着させて走査して試験する渦電流探傷プローブであって、
前記基板は、
第１の基板と、
該第１の基板に接着固定されるとともに、前記複数の突起物の外径よりも大きな内径の複数の穴を備え、前記複数の突起物をそれぞれ収納保持する保持手段となる第２の基板と、
該第２の基板に接着固定されるとともに、前記複数の突起物の先端の外径よりも小さな内径の複数の穴を備え、前記複数の突起物をそれぞれ固定する固定手段となる第３の基板とからなることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項２】
請求項１記載の渦電流探傷プローブにおいて、
前記突起物は、被検査体と接触する反対側に軸を有し、
前記第１の基板は複数の穴を有するとともに、該穴に前記軸を挿入保持することを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項３】
請求項１記載の渦電流探傷プローブにおいて、
前記突起物は、被検査体と接触する反対側に軸を有し、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に挿入固定されるとともに、複数の穴を有する第４の基板を備え、
前記第４の基板の穴に前記軸を挿入保持することを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項４】
請求項２若しくは請求項３のいずれかに記載の渦電流探傷プローブにおいて、
前記軸は、前記コイルを保持するコイル保持手段であることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項５】
請求項４記載の渦電流探傷プローブにおいて、
前記コイル保持手段は、前記軸の内部に前記コイルを保持し、前記軸により、コイルの周囲に境界壁を設けて、コイルの保護をするコイル保護手段であることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項６】
請求項１記載の渦電流探傷プローブにおいて、
前記複数の基板は、それぞれ柔軟性を有する可撓性基板からなることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項７】
請求項１記載の渦電流探傷プローブにおいて、
前記基板は、前記コイルと結線される電気配線を備えることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項８】
基板と、該基板に対して固定された複数のコイルと、被検査体側に配置された複数の突起物とを有し、被検査体表面に密着させて走査して試験する渦電流探傷プローブの製造方法であって、
第１の基板に、前記複数の突起物の外径よりも大きな内径の複数の穴を備える第２の基板を接着固定し、
前記複数の穴に、前記複数の突起物をそれぞれ収納保持し、
前記第２の基板に、記複数の突起物の先端の外径よりも小さな内径の複数の穴を備える第３の基板を接着固定して、前記突起物を固定することを特徴とする渦電流探傷プローブの製造方法。
【請求項１】
基板と、該基板に対して固定された複数のコイルと、被検査体側に配置された複数の突起物とを有し、被検査体表面に密着させて走査して試験する渦電流探傷プローブであって、
前記基板は、
第１の基板と、
該第１の基板に接着固定されるとともに、前記複数の突起物の外径よりも大きな内径の複数の穴を備え、前記複数の突起物をそれぞれ収納保持する保持手段となる第２の基板と、
該第２の基板に接着固定されるとともに、前記複数の突起物の先端の外径よりも小さな内径の複数の穴を備え、前記複数の突起物をそれぞれ固定する固定手段となる第３の基板とからなることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項２】
請求項１記載の渦電流探傷プローブにおいて、
前記突起物は、被検査体と接触する反対側に軸を有し、
前記第１の基板は複数の穴を有するとともに、該穴に前記軸を挿入保持することを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項３】
請求項１記載の渦電流探傷プローブにおいて、
前記突起物は、被検査体と接触する反対側に軸を有し、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に挿入固定されるとともに、複数の穴を有する第４の基板を備え、
前記第４の基板の穴に前記軸を挿入保持することを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項４】
請求項２若しくは請求項３のいずれかに記載の渦電流探傷プローブにおいて、
前記軸は、前記コイルを保持するコイル保持手段であることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項５】
請求項４記載の渦電流探傷プローブにおいて、
前記コイル保持手段は、前記軸の内部に前記コイルを保持し、前記軸により、コイルの周囲に境界壁を設けて、コイルの保護をするコイル保護手段であることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項６】
請求項１記載の渦電流探傷プローブにおいて、
前記複数の基板は、それぞれ柔軟性を有する可撓性基板からなることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項７】
請求項１記載の渦電流探傷プローブにおいて、
前記基板は、前記コイルと結線される電気配線を備えることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項８】
基板と、該基板に対して固定された複数のコイルと、被検査体側に配置された複数の突起物とを有し、被検査体表面に密着させて走査して試験する渦電流探傷プローブの製造方法であって、
第１の基板に、前記複数の突起物の外径よりも大きな内径の複数の穴を備える第２の基板を接着固定し、
前記複数の穴に、前記複数の突起物をそれぞれ収納保持し、
前記第２の基板に、記複数の突起物の先端の外径よりも小さな内径の複数の穴を備える第３の基板を接着固定して、前記突起物を固定することを特徴とする渦電流探傷プローブの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２３０３５７（Ｐ２０１０−２３０３５７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７５８１７（Ｐ２００９−７５８１７）
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（５０７２５０４２７）日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社 (858)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（５０７２５０４２７）日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社 (858)
【Ｆターム（参考）】
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