特許 6480109 打音検査用打撃装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6480109

(24)【登録日】2019年2月15日

(45)【発行日】2019年3月6日

(54)【発明の名称】打音検査用打撃装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 29/04 20060101AFI20190225BHJP

   E21D 11/00 20060101ALI20190225BHJP

   E01D 22/00 20060101ALI20190225BHJP

【ＦＩ】

   G01N29/04

   E21D11/00 Z

   E01D22/00 A

【請求項の数】7

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-113378(P2014-113378)

(22)【出願日】2014年5月30日

(65)【公開番号】特開2015-227807(P2015-227807A)

(43)【公開日】2015年12月17日

【審査請求日】2017年4月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000165974

【氏名又は名称】古河機械金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110928

【弁理士】

【氏名又は名称】速水 進治

(72)【発明者】

【氏名】湯浅 文雄

【審査官】 越柴 洋哉

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−０８７８５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１５２１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０３９５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０７９００４９８（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２９／００−２９／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、
前記打撃部材を直進方向に案内する案内部と、
前記打撃部材を前記直進方向における一方向へ付勢し、前記打撃部材を前記検査対象物に衝突させる付勢部と、
を備え、
前記打撃部材は、前記付勢部によって付勢された後、前記案内部により案内されて前記一方向に移動して、前記検査対象物を打撃し、
前記付勢部は、前記打撃部材に衝突することによって前記打撃部材を前記一方向へ付勢する衝突部材を有しており、
前記打撃部材は、前記打撃部材と前記衝突部材の衝突によって前記衝突部材から弾かれて、前記衝突部材から離間した状態で前記検査対象物に衝突し、
前記打撃部材は、前記案内部により前記直進方向に案内される棒状の被案内部を有し、
前記案内部は、前記被案内部を前記直進方向に案内する筒状部を有し、
前記被案内部と前記衝突部材とは、前記直進方向に沿って互いに同軸に配置され、
前記衝突部材は、前記被案内部の基端部に衝突することによって、前記打撃部材を前記一方向へ付勢し、
前記被案内部は、
棒状の第１部分と、
前記第１部分の基端側に設けられているとともに当該被案内部の基端部を構成し、且つ、前記第１部分よりも小径に形成されている第２部分と、
を有し、
前記案内部は、前記第１部分よりも小径で、且つ、前記第２部分を挿入可能に形成された移動規制部を有し、
前記移動規制部は、前記打撃部材が所定の待機位置よりも前記一方向に対する反対方向へと移動することを規制する、打音検査用打撃装置。

【請求項2】

当該打音検査用打撃装置は、前記付勢部によって付勢された後の前記打撃部材を前記反対方向へ付勢して前記待機位置に復帰させる第２付勢部を有している請求項１に記載の打音検査用打撃装置。

【請求項3】

前記第２付勢部は、前記打撃部材を前記反対方向に付勢する弾性体からなり、
前記付勢部は、前記第２付勢部の付勢に抗して前記打撃部材を前記一方向へ付勢する請求項２に記載の打音検査用打撃装置。

【請求項4】

前記打撃部材は、前記被案内部の先端側に設けられて前記検査対象物を打撃する先細形状の打撃チップを有している請求項１から３までのいずれか一項に記載の打音検査用打撃装置。

【請求項5】

前記打撃部材は、当該打撃部材が前記検査対象物に衝突した際に当該打撃部材に加わる力の大きさを検出する力センサを有している請求項１から４までのいずれか一項に記載の打音検査用打撃装置。

【請求項6】

前記打撃部材は、当該打撃部材が前記検査対象物に衝突した際に当該打撃部材に加わる力の大きさを検出する力センサを有し、
前記力センサは、前記打撃チップと前記被案内部との間に設けられている請求項４に記載の打音検査用打撃装置。

【請求項7】

検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、
前記打撃部材を直進方向に案内する案内部と、
前記打撃部材を前記直進方向における一方向へ付勢し、前記打撃部材を前記検査対象物に衝突させる付勢部と、
を備え、
前記打撃部材は、前記付勢部によって付勢された後、前記案内部により案内されて前記一方向に移動して、前記検査対象物を打撃し、
前記付勢部は、前記打撃部材に衝突することによって前記打撃部材を前記一方向へ付勢する衝突部材を有しており、
前記打撃部材は、前記案内部により前記直進方向に案内される棒状の被案内部を有し、
前記案内部は、前記被案内部を前記直進方向に案内する筒状部を有し、
前記被案内部と前記衝突部材とは、前記直進方向に沿って互いに同軸に配置され、
前記衝突部材は、前記被案内部の基端部に衝突することによって、前記打撃部材を前記一方向へ付勢し、
前記被案内部は、
棒状の第１部分と、
前記第１部分の基端側に設けられているとともに当該被案内部の基端部を構成し、且つ、前記第１部分よりも小径に形成されている第２部分と、
を有し、
前記案内部は、前記第１部分よりも小径で、且つ、前記第２部分を挿入可能に形成された移動規制部を有し、
前記移動規制部は、前記打撃部材が所定の待機位置よりも前記一方向に対する反対方向へと移動することを規制する、打音検査用打撃装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、橋梁等の検査対象物を打音検査する際に、検査対象物に打撃を加えるために用いられる打音検査用打撃装置に関する。

【背景技術】

【0002】

検査対象物の内部の状態を検査する方法として、打音検査と称される方法がある。検査対象物としては、例えば、橋梁やトンネル壁面といった設置構造物などが挙げられ、設置構造物としては、例えば、コンクリート構造物などが挙げられる。

【0003】

特許文献１には、打音検査の際にコンクリート構造物に打撃を加えるために用いられる打音検査用打撃装置が記載されている。
特許文献１の打音検査用打撃装置は、揺動可能に枢支されたレバーと、レバーの一端部に設けられたハンマーと、レバーを付勢して揺動させる圧縮コイルバネと、を備えている。この打音検査用打撃装置は、圧縮状態とされた圧縮コイルバネの圧縮状態を瞬時に開放することによって、圧縮コイルバネの付勢力によりレバーを弾発的に揺動させ、当該揺動に伴って円弧状に移動するハンマーをコンクリート構造物に衝突させて、コンクリート構造物に打撃を加えるように構成されている。

【0004】

打音検査は、例えば、以下の要領で行われる。
先ず、検査対象物に所定の打撃を加え、当該打撃に応じて検査対象物から発せられる音を検出する。
次に、その検出値を基準値と比較することにより、検出値が正常値であるかどうかを判定し、正常値でなければ、検査対象物に異常（内部のクラック等）が発生していると判定する。
このため、検査対象物に対する打撃は、常に一定の力でなされることが望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−２５４９４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の技術では、揺動するレバーの一端部に設けられたハンマーにより打撃を行う。したがって、特許文献１の技術では、ハンマーの軌跡が円弧状となることから、以下のような課題が存在する。
１）打音検査用打撃装置と検査対象物との距離の変化に応じて、打撃力が大きく異なってしまう。
２）打音検査用打撃装置と検査対象物とが近接していないとハンマーが検査対象物に届かない、すなわち打撃動作のストロークが短い。或いは、ストロークを長くするためには、長大なレバーを備える必要があり、装置が非常に大型化してしまう。

【0007】

本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、打音検査用打撃装置と検査対象物との距離の変化に関して比較的大きな許容度を確保できるとともに、打撃動作のストロークを容易に長くすることが可能な構造の打音検査用打撃装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、
検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、
前記打撃部材を直進方向に案内する案内部と、
前記打撃部材を前記直進方向における一方向へ付勢し、前記打撃部材を前記検査対象物に衝突させる付勢部と、
を備え、
前記打撃部材は、前記付勢部によって付勢された後、前記案内部により案内されて前記一方向に移動して、前記検査対象物を打撃し、
前記付勢部は、前記打撃部材に衝突することによって前記打撃部材を前記一方向へ付勢する衝突部材を有しており、
前記打撃部材は、前記打撃部材と前記衝突部材の衝突によって前記衝突部材から弾かれて、前記衝突部材から離間した状態で前記検査対象物に衝突し、
前記打撃部材は、前記案内部により前記直進方向に案内される棒状の被案内部を有し、
前記案内部は、前記被案内部を前記直進方向に案内する筒状部を有し、
前記被案内部と前記衝突部材とは、前記直進方向に沿って互いに同軸に配置され、
前記衝突部材は、前記被案内部の基端部に衝突することによって、前記打撃部材を前記一方向へ付勢し、
前記被案内部は、
棒状の第１部分と、
前記第１部分の基端側に設けられているとともに当該被案内部の基端部を構成し、且つ、前記第１部分よりも小径に形成されている第２部分と、
を有し、
前記案内部は、前記第１部分よりも小径で、且つ、前記第２部分を挿入可能に形成された移動規制部を有し、
前記移動規制部は、前記打撃部材が所定の待機位置よりも前記一方向に対する反対方向へと移動することを規制する、打音検査用打撃装置を提供する。
本発明は、
検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、
前記打撃部材を直進方向に案内する案内部と、
前記打撃部材を前記直進方向における一方向へ付勢し、前記打撃部材を前記検査対象物に衝突させる付勢部と、
を備え、
前記打撃部材は、前記付勢部によって付勢された後、前記案内部により案内されて前記一方向に移動して、前記検査対象物を打撃し、
前記付勢部は、前記打撃部材に衝突することによって前記打撃部材を前記一方向へ付勢する衝突部材を有しており、
前記打撃部材は、前記案内部により前記直進方向に案内される棒状の被案内部を有し、
前記案内部は、前記被案内部を前記直進方向に案内する筒状部を有し、
前記被案内部と前記衝突部材とは、前記直進方向に沿って互いに同軸に配置され、
前記衝突部材は、前記被案内部の基端部に衝突することによって、前記打撃部材を前記一方向へ付勢し、
前記被案内部は、
棒状の第１部分と、
前記第１部分の基端側に設けられているとともに当該被案内部の基端部を構成し、且つ、前記第１部分よりも小径に形成されている第２部分と、
を有し、
前記案内部は、前記第１部分よりも小径で、且つ、前記第２部分を挿入可能に形成された移動規制部を有し、
前記移動規制部は、前記打撃部材が所定の待機位置よりも前記一方向に対する反対方向へと移動することを規制する、打音検査用打撃装置を提供する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、打音検査用打撃装置と検査対象物との距離の変化に関して比較的大きな許容度を確保できるとともに、打撃動作のストロークを容易に長くすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係る打音検査用打撃装置を示す図である。

【図2】実施形態に係る打音検査用打撃装置の付勢部の構造の一例を示す断面図である。

【図3】実施形態に係る打音検査用打撃装置の一連の動作を示す図である。

【図4】実施形態に係る打音検査用打撃装置の付勢部の一連の動作を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。

【0012】

図１は実施形態に係る打音検査用打撃装置１００を示す図である。
図２は打音検査用打撃装置１００の付勢部３０の構造の一例を示す断面図である。
図３（ａ）〜（ｃ）は実施形態に係る打音検査用打撃装置１００の一連の動作を示す図である。
図４（ａ）〜（ｃ）は付勢部３０の一連の動作を示す断面図である。
なお、図１及び図３各図において、付勢部３０以外の部分については、部分的に断面図として内部構造を示しており、付勢部３０については、その衝突部材３１の一部分を除き、内部構造を示さない正面図となっている。
また、図２及び図４各図において、三方弁３８及びガス源３９についてはブロック構成を示している。

【0013】

本実施形態に係る打音検査用打撃装置１００は、検査対象物（図示略）に衝突して打撃を加える打撃部材１０と、打撃部材１０を直進方向に案内する案内部２０と、打撃部材１０を直進方向（矢印Ａ方向および矢印Ｂ方向）における一方向（矢印Ａ方向）へ付勢し、打撃部材１０を検査対象物に衝突させる付勢部３０と、を備える。ここで、図１に示す矢印Ａ方向と矢印Ｂ方向とは、互いに反対方向である。
打撃部材１０は、付勢部３０によって付勢された後、案内部２０により案内されて一方向（矢印Ａ方向）に移動して、検査対象物を打撃する。
検査対象物は、特に限定されないが、例えば、橋梁やトンネル壁面といった設置構造物などであることが挙げられる。検査対象物の材料は、特に限定されないが、検査対象物は、例えばコンクリート構造物であることが挙げられる。
なお、以下の説明において、打撃の際に打撃部材１０が移動する方向（矢印Ａ方向）を先端側と称し、その反対方向を基端側と称する場合がある。
以下、詳細に説明する。

【0014】

図１に示すように、打撃部材１０は、例えば、案内部２０により直進方向に案内される棒状の被案内部１１と、被案内部１１の先端側に設けられていて検査対象物を打撃する打撃チップ１２と、打撃部材１０に加わる力の大きさを検出する力センサ１３と、を有している。

【0015】

より具体的には、被案内部１１は、例えば、円柱形状などの棒状の第１部分１１１と、第１部分１１１の基端側に設けられている第２部分１１２と、を有している。

【0016】

第１部分１１１は、以下に説明する突出部１１３の形成箇所を除き、当該第１部分１１１の長手方向に亘ってほぼ一定の外径に形成されている。

【0017】

第１部分１１１の長手方向における中間部の外周面には、外方に向けて突出している突出部１１３が設けられている。突出部１１３は、例えば、フランジ状に形成されている。

【0018】

第２部分１１２は、第１部分１１１よりも小径に形成され、且つ、被案内部１１の基端部を構成している。
より具体的には、例えば、第２部分１１２は、その基端側に向けて徐々に縮径する区間を有する棒状の形状をなしている。例えば、第２部分１１２の先端の外径は、第１部分１１１の外径と同等に設定されている。そして、第２部分１１２において第１部分１１１に対して隣接している所定の長さの区間は、基端側に向けて徐々に縮径している。
第２部分１１２の基端側の面１１２ａは、被案内部１１の長手方向に対して直交する平面状に形成されている。

【0019】

打撃チップ１２は、先細形状（先端に向けて縮径する形状）に形成されており、その先端により検査対象物を打撃する。
より具体的には、例えば、打撃チップ１２は、円柱状の基端部１２１と、円錐台状に形成されているとともに基端部１２１の先端側に設けられている先端部１２２と、を備えている。打撃チップ１２の先端面１２ａは、被案内部１１の長手方向に対して直交する平面状に形成されている。
例えば、基端部１２１の基端側の部分には雄ねじ（図示略）が形成されており、この雄ねじが力センサ１３に螺入されることによって、打撃チップ１２が力センサ１３の先端側に固定されている。

【0020】

力センサ１３は、打撃部材１０が検査対象物に衝突した際に打撃部材１０に加わる力の大きさを検出するものである。力センサ１３の方式は、特に限定されないが、力センサ１３は、例えば、圧電素子等を備えて構成された歪みセンサであることが挙げられる。力センサ１３は、打撃チップ１２と被案内部１１との間に設けられている。
力センサ１３は、本体部１３１と、本体部１３１における基端側の部分に形成された端子部１３２と、を備えている。
本体部１３１は、例えば、円柱形状に形成されており、その先端側の面は打撃チップ１２からの圧力を受ける受圧面１３３となっている。受圧面１３３は、平面状に形成されており、打撃チップ１２における基端側の面１２３は、受圧面１３３に対して面接触している。

【0021】

打撃部材１０を構成する被案内部１１、力センサ１３および打撃チップ１２は、互いに同軸上に配置されており、一体の棒状部材を構成している。

【0022】

力センサ１３の端子部１３２には、力センサ１３による検出信号を送信する信号配線５０の一端が電気的に接続されている。
被案内部１１の第１部分１１１には、信号配線５０を当該第１部分１１１の先端から基端側へ通すための通し孔１１ａと、通し孔１１ａと第１部分１１１の周囲の空間とを相互に連通させる導出孔１１ｂとが形成されている。
また、案内部２０の後述する筒状部２１において、導出孔１１ｂと対応する箇所には、筒状部２１の内部空間と外部空間とを相互に連通させる導出孔２１ｂが形成されている。
信号配線５０は、通し孔１１ａ、導出孔１１ｂおよび導出孔２１ｂをこの順に介して、打音検査用打撃装置１００の外部空間へと導出されている。

【0023】

案内部２０は、打撃部材１０の被案内部１１を直進方向（矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）に案内する円筒形状などの筒状部２１を有する。

【0024】

筒状部２１は、被案内部１１の第１部分１１１を直進方向に摺動案内する摺動案内部２１１を有する。

【0025】

更に、筒状部２１は、打撃部材１０が所定の待機位置（図１に示す打撃部材１０の位置）よりも一方向に対する反対方向（矢印Ｂ方向）へと移動することを規制する移動規制部２１ａを有している。すなわち、案内部２０は、移動規制部２１ａを有している。

【0026】

移動規制部２１ａは、筒状部２１の内面に形成された括れ状の部分である。すなわち、筒状部２１の内空断面は、移動規制部２１ａにおいて部分的に小さくなっている。
例えば、移動規制部２１ａの内径は、先端側から基端側に向けて、徐々に縮小した後、徐々に拡大している。より具体的には、例えば、筒状部２１の軸心に沿った断面において、移動規制部２１ａの内面は、筒状部２１の中心に向けてアーチ状に膨出している。すなわち、移動規制部２１ａは、その内面が内方に向けて凸の曲面状に形成された括れ形状となっている。
移動規制部２１ａは、被案内部１１の第１部分１１１よりも小径に形成されていて、移動規制部２１ａには第１部分１１１が侵入不能となっている。ただし、被案内部１１の第２部分１１２の少なくとも一部分が移動規制部２１ａに挿入可能となるように、移動規制部２１ａの内径が設定されている。
具体的には、例えば、打撃部材１０は、移動規制部２１ａの内面に対して第２部分１１２の先端部（基端側に向けて徐々に縮径している部分）が接する位置で、移動規制されるようになっている。つまり、この位置が打撃部材１０の待機位置となっている。

【0027】

付勢部３０は、移動規制部２１ａにより移動規制されて待機位置に位置する打撃部材１０を付勢するようになっている。より具体的には、付勢部３０は、打撃部材１０に衝突することによって打撃部材１０を一方向（矢印Ａ方向）へ付勢する衝突部材３１を有している。

【0028】

衝突部材３１は、円柱形状などの棒状の第１ピストン部３１１を有している。
一方、筒状部２１における移動規制部２１ａよりも基端側の部分は、第１ピストン部３１１を直進方向に摺動案内するピストンシリンダ部２１３を構成している。
第１ピストン部３１１の先端面３１１ａは、被案内部１１の長手方向に対して直交する平面状に形成されている。

【0029】

また、打音検査用打撃装置１００は、付勢部３０によって付勢された後の打撃部材１０を矢印Ｂ方向へ付勢して待機位置に復帰させる第２付勢部４０を有している。
第２付勢部４０は、例えば、打撃部材１０を矢印Ｂ方向に付勢する弾性体からなる。付勢部３０は、第２付勢部４０の付勢に抗して打撃部材１０を矢印Ａ方向へ付勢する。
より具体的には、第２付勢部４０は、例えば、圧縮型のコイルバネにより構成されており、被案内部１１の第１部分１１１における突出部１１３よりも先端側の部分に外挿されている。

【0030】

筒状部２１は、摺動案内部２１１よりも先端側に配置された収容部２１２を有する。収容部２１２は、その内空領域が摺動案内部２１１の内空領域よりも大径に形成されている。収容部２１２の内空領域において、被案内部１１の第１部分１１１の周囲に位置する部分は、第２付勢部４０と、被案内部１１の突出部１１３と、を収容する収容室２１２ａを構成している。

【0031】

案内部２０は、筒状部２１の先端に設けられたキャップ部２２を有する。キャップ部２２は、リング状に形成されており、キャップ部２２には、被案内部１１の第１部分１１１が挿通されている。
キャップ部２２によって、第２付勢部４０を構成するコイルバネの先端が基端側に押さえ付けられている。このコイルバネの基端は、被案内部１１の突出部１１３に接しているとともに、突出部１１３を基端側に付勢している。すなわち、第２付勢部４０を構成するコイルバネは、突出部１１３とキャップ部２２との間に圧縮状態で挟まれた状態で、収容室２１２ａに収容されており、被案内部１１を基端側に付勢している。
なお、キャップ部２２は、被案内部１１の第１部分１１１を摺動案内するガイドとしても機能する。

【0032】

被案内部１１の先端部、すなわち第１部分１１１の先端部は、案内部２０の先端部すなわちキャップ部２２よりも先端側に突出している。したがって、力センサ１３および打撃チップ１２も案内部２０の先端部よりも先端側に突出している。

【0033】

なお、筒状部２１のピストンシリンダ部２１３、移動規制部２１ａ、摺動案内部２１１および収容部２１２は、基端側から先端側に向けてこの順に配置され、且つ、互いに同軸上に配置されている。
また、打撃部材１０の被案内部１１と、衝突部材３１とは、直進方向（矢印Ａ方向およびＢ方向）に沿って互いに同軸に配置されている。

【0034】

図２に示すように、衝突部材３１は、第１ピストン部３１１の他に、保持部３１２と第２ピストン部３１３とを備えている。
保持部３１２は、第１ピストン部３１１よりも大径の円柱状に形成されている。
第２ピストン部３１３は、保持部３１２よりも更に大径の円柱状に形成されている。
第２ピストン部３１３、保持部３１２および第１ピストン部３１１は、基端側から先端側に向けてこの順に配置され、互いに同軸上に配置され、且つ、相互に一体的に形成されている。

【0035】

付勢部３０は、衝突部材３１の他に、例えば、衝突部材３１を直進方向（矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）に案内する案内部３２と、圧縮ガスを用いて衝突部材３１を加圧することにより衝突部材３１を矢印Ａ方向に付勢する加圧部３５と、を備えている。

【0036】

案内部３２は、例えば、円筒形状などの筒状の第１部材３２１と、第１部材３２１の先端側の端部に設けられた盤状の第２部材３２２と、を備えている。

【0037】

第１部材３２１の内空領域は、衝突部材３１の第２ピストン部３１３を矢印Ａ方向およびＢ方向に摺動案内する案内領域３２ａを構成している。

【0038】

第２部材３２２が案内部２０の基端部に対して固定されることにより、案内部２０と案内部３２とが相互に同軸となる状態で相互に固定されている。
第２部材３２２には、第１ピストン部３１１を挿通させるとともに該第１ピストン部３１１を摺動案内する挿通孔３２２ａが形成されている。すなわち、第１ピストン部３１１は、挿通孔３２２ａおよびピストンシリンダ部２１３により摺動案内される。

【0039】

加圧部３５は、例えば、筐体部材３５１、蓋部材３５２およびバルブ部材３５３を備えて構成されている。

【0040】

筐体部材３５１は、例えば外周形状が円柱形状となっており、その先端側の面に、案内部３２の基端部が固定されている。

【0041】

筐体部材３５１の内部には、バルブ部材３５３を直線移動（例えば矢印Ａ方向およびＢ方向に直線移動）可能に収容しているバルブ室３５１ａと、圧縮ガスを貯留する蓄圧室３５１ｂと、蓄圧室３５１ｂの圧縮ガスが案内部３２の案内領域３２ａに設けて放出される際の流路となる放出路３５１ｃと、が形成されている。

【0042】

放出路３５１ｃは、案内領域３２ａに対して連通している。放出路３５１ｃは、衝突部材３１の第２ピストン部３１３よりも小径に形成されており、筐体部材３５１の先端側の面は、矢印Ｂ方向への衝突部材３１の移動を規制するようになっている。
放出路３５１ｃを介して案内領域３２ａに放出される圧縮ガスによって、衝突部材３１の第２ピストン部３１３の基端側の面が矢印Ａ方向に付勢されて、衝突部材３１が矢印Ａ方向に勢いよく移動するようになっている。
なお、例えば、放出路３５１ｃは筐体部材３５１の中心に配置されており、放出路３５１ｃを介して放出される圧縮ガスは、衝突部材３１の第２ピストン部３１３の基端側の面の中央部を矢印Ａ方向に付勢するようになっている。

【0043】

蓄圧室３５１ｂは、例えば、放出路３５１ｃの周囲に配置されており、内空断面がドーナツ状に形成されている。
蓄圧室３５１ｂと放出路３５１ｃとは、円筒形状などの筒状の仕切壁３５１ｅによって相互に仕切られている。ただし、バルブ部材３５３が基端側に位置する状態では、放出路３５１ｃの下端部と蓄圧室３５１ｂとが相互に連通するようになっている。

【0044】

バルブ室３５１ａは、放出路３５１ｃの基端側に配置されている。バルブ室３５１ａは、内空断面が円柱形状などの筒状に形成されている。

【0045】

バルブ部材３５３は、傘形バルブであり、直線移動（例えば矢印Ａ方向およびＢ方向に直線移動）可能にバルブ室３５１ａ内に保持されている。

【0046】

蓋部材３５２は、筐体部材３５１の基端側の面に固定されている。蓋部材３５２の中央部には、バルブ室３５１ａの内空領域よりも小径の導入口３５２ａが形成されている。
蓋部材３５２における導入口３５２ａの周囲の部分は、矢印Ｂ方向へのバルブ部材３５３の移動を規制する。

【0047】

付勢部３０は、更に、一端が加圧部３５の導入口３５２ａに接続されたガス導入管３６と、ガス導入管３６の他端に接続されたガス源３９と、ガス導入管３６の両端間の部位に設けられた三方弁３８と、を備えている。

【0048】

ガス源３９は、加圧部３５に供給される圧縮ガス（高圧ガス）を貯留している。

【0049】

三方弁３８は、ガス導入管３６を介してガス源３９から加圧部３５の導入口３５２ａに圧縮ガスが供給される状態と、その供給が遮断されるとともに導入口３５２ａと三方弁３８における放出側（矢印Ｃ方向側）とが相互に連通する状態と、の何れかの状態に切り替えが可能に構成されている。

【0050】

更に、付勢部３０は、加圧部３５により付勢された後の衝突部材３１を待機位置（図２に示す位置）に復帰させるために衝突部材３１を矢印Ｂ方向に付勢する付勢部材３３を備えている。
付勢部材３３は、例えば、圧縮型のコイルバネにより構成されており、衝突部材３１の保持部３１２に外挿されている。
付勢部材３３は、衝突部材３１の第２ピストン部３１３における先端側の面と、第２部材３２２における基端側の面と、の間に圧縮状態で挟まれており、衝突部材３１を矢印Ｂ方向に付勢している。

【0051】

次に、動作を説明する。

【0052】

検査対象物（図示略）を打撃するためには、先ず、打撃部材１０により検査対象物を打撃できるように、打音検査用打撃装置１００の近傍に配置する。好ましくは、検査対象物において打撃を受ける面に対して、打撃部材１０の移動方向（矢印Ａ方向）が直交するように、打音検査用打撃装置１００の配置を微調整する。

【0053】

なお、初期状態として、打撃部材１０および衝突部材３１は、それぞれ待機位置（図１、図３（ａ）、図２、図４（ａ）に示される位置）に位置している。

【0054】

次に、打撃動作の準備として、蓄圧室３５１ｂに圧縮空気を蓄える。このためには、ガス導入管３６を介してガス源３９から加圧部３５に圧縮ガスが供給される状態となるように三方弁３８を切り替える（図４（ａ））。
これにより、圧縮ガスは、ガス源３９から、ガス導入管３６、導入口３５２ａ、バルブ室３５１ａをこの順に介して、蓄圧室３５１ｂに導入される。
なお、バルブ室３５１ａに導入された圧縮ガスは、バルブ室３５１ａの内周面とバルブ部材３５３の外周部との間隙を介して、蓄圧室３５１ｂに流入する。その際には、バルブ部材３５３は、仕切壁３５１ｅの基端側の面に突き当たった状態となり、バルブ部材３５３によって蓄圧室３５１ｂと放出路３５１ｃとが相互に遮断される。よって、蓄圧室３５１ｂから放出路３５１ｃへの圧縮ガスの流入が規制される。

【0055】

次に、蓄圧室３５１ｂに圧縮ガスが蓄えられた後、導入口３５２ａと三方弁３８における放出側（矢印Ｃ方向側）とが相互に連通する状態となるように、三方弁３８を切り替える。
すると、バルブ室３５１ａ内の圧縮ガスが放出側（矢印Ｃ方向側）へ排気されるため、バルブ室３５１ａの圧力が低下する。このため、バルブ部材３５３は蓄圧室３５１ｂ内の圧縮ガスに押されて矢印Ｂ方向へ移動する。その結果、蓄圧室３５１ｂと放出路３５１ｃとが相互に連通するので、蓄圧室３５１ｂ内の圧縮ガスが放出路３５１ｃを介して勢いよく案内領域３２ａに流入する。
これにより、衝突部材３１が圧縮ガスに付勢されて勢いよく矢印Ａ方向に移動する。このとき、衝突部材３１は付勢部材３３による付勢に抗して矢印Ａ方向に移動するが、付勢部材３３の付勢力は、圧縮ガスにより衝突部材３１を付勢する力に比べて充分に弱いため、衝突部材３１は充分な勢い（速度）で移動する。
その結果、衝突部材３１の第１ピストン部３１１の先端面３１１ａが、打撃部材１０の基端側の面１１２ａに対して勢いよく衝突する。これにより、打撃部材１０は衝突部材３１によって弾かれて矢印Ａ方向に勢いよく移動する（図４（ｂ）、図３（ｂ））。

【0056】

このとき、打撃部材１０は第２付勢部４０による付勢に抗して矢印Ａ方向に移動するが、第２付勢部４０の付勢力は、衝突部材３１の衝突による付勢力と比べて充分に弱いため、打撃部材１０は充分な勢い（速度）で移動する。
その結果、打撃部材１０の先端に設けられた打撃チップ１２の先端面１２ａが検査対象物に対して勢いよく衝突する。すなわち、打撃部材１０によって検査対象物に打撃が加えられる（例えば、図３（ｃ）、図４（ｃ）の状態）。

【0057】

その後、打撃部材１０は、第２付勢部４０による付勢に従って矢印Ｂ方向に移動し、その待機位置に復帰する。また、衝突部材３１は、打撃部材１０に対して衝突した後、付勢部材３３による付勢に従って矢印Ｂ方向に移動し、その待機位置に復帰する（図１、図３（ａ）、図２、図４（ａ））。

【0058】

なお、矢印Ａ方向は、特に限定されない。例えば、水平方向であっても良いし、水平方向に対して傾斜した方向であっても良いし、鉛直上方又は鉛直下方であっても良い。矢印Ａ方向が何れの方向であっても、打撃部材１０および衝突部材３１がそれぞれの待機位置に復帰できるように、第２付勢部４０および付勢部材３３の付勢力が設定されている。

【0059】

力センサ１３は、打撃部材１０が検査対象物に衝突した際に当該打撃部材１０に加わる力の大きさを検出する。その検出結果は、図示しない制御回路に入力され、当該制御回路において、力の大きさ等が正常な範囲内にあるか否かなどの判定を行うようになっている。
なお、打撃部材１０が検査対象物に衝突した際に当該打撃部材１０に加わる力の大きさは、打撃により検査対象物に加えられた力と実質的に等しい。

【0060】

より具体的には、例えば、力センサ１３による検出値に基づいて、打撃により検査対象物に力を与えた時間の長さと、打撃により検査対象物に与えた力の最大値とを求めることができる。そして、打撃により検査対象物に力を与えた時間の長さと、打撃により検査対象物に与えた力の最大値とについて、それぞれが許容範囲内であるか否かの判定を行う。

【0061】

打撃により検査対象物に力を与えた時間の長さが許容範囲内である場合、打撃によって検査対象物に入力された弾性波の周波数が許容範囲内であることが分かる。適正な周波数（具体的には、充分に高い周波数（充分に短い波長））の弾性波を検査対象物に入力することにより、検査対象物に存在するクラック等の欠陥が微小なものであったとしても、弾性波が欠陥において反射するようにできるため、その欠陥を容易に検出することができる。すなわち、例えば、クラック等から反射した弾性波が、音波として検査対象物の外部に放射されるので、その音波を検査対象物の外部に設置されたマイクにより検出し、その音波を解析することによって、クラック等の存在を判別することができる。
なお、検査対象物に入力された弾性波の周波数が低すぎる（波長が長すぎる）場合は、その弾性波が微小な欠陥を通り過ぎてしまうため、その欠陥を検出することができない。

【0062】

また、打撃により検査対象物に与えた力の最大値が許容範囲内である場合、打撃によって検査対象物に入力された弾性波の振幅が許容範囲内であることが分かる。適正な振幅（具体的には、充分に大きい振幅）の弾性波を検査対象物に入力することにより、弾性波を検査対象物の深部にまで到達させることができるため、検査対象物の深部における欠陥の有無を判別することができる。

【0063】

以上のような実施形態によれば、打音検査用打撃装置１００は、検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材１０と、打撃部材１０を直進方向（矢印Ａ方向およびＢ方向）に案内する案内部２０と、打撃部材１０を直進方向における一方向（矢印Ａ方向）へ付勢し、打撃部材１０を検査対象物に衝突させる付勢部３０と、を備える。打撃部材１０は、付勢部３０によって付勢された後、案内部２０により案内されて一方向（矢印Ａ方向に移動して、検査対象物を打撃する。
このように、付勢部３０によって打撃部材１０が付勢された後、すなわち付勢部３０により打撃部材１０が付勢される状態の終了後（付勢部３０により打撃部材１０が付勢されない状態で）、打撃部材１０が直進して打撃を行う。このため、打音検査用打撃装置１００と検査対象物との距離の変化に関して比較的大きな許容度を確保することができる。すなわち、打音検査用打撃装置１００と検査対象物との距離がある程度変化した場合でも、同等の強さの打撃を検査対象物に加えることができる。
また、打撃部材１０が直進動作するため、打撃動作のストロークを容易に長くすることができる。

【0064】

また、付勢部３０は、打撃部材１０に衝突することによって打撃部材１０を一方向（矢印Ａ方向）へ付勢する衝突部材３１を有しているので、付勢部３０によって付勢された後（付勢部３０による付勢される状態の終了後）に打撃部材１０が直進する動作を好適に実現することができる。

【0065】

また、打撃部材１０は、案内部２０により直進方向に案内される棒状の被案内部１１を有しているので、案内部２０によって容易に打撃部材１０を直進方向に案内することができ、打撃部材１０の良好な直進性が得られる。

【0066】

また、案内部２０は、被案内部１１を直進方向に案内する筒状部２１を有しているので、筒状部２１によって精度良く打撃部材１０を直進方向に案内することができ、打撃部材１０の良好な直進性が得られる。

【0067】

より具体的には、打撃部材１０は、案内部２０により直進方向に案内される棒状の被案内部１１を有し、案内部２０は、被案内部１１を直進方向に案内する筒状部２１を有し、被案内部１１と衝突部材３１とは、直進方向に沿って互いに同軸に配置されている。そして、衝突部材３１は、被案内部１１の基端部（面１１２ａ）に衝突することによって、打撃部材１０を一方向（矢印Ａ方向）へ付勢する。
このような構成により、打撃部材１０のより良好な直進性が得られる。

【0068】

また、打撃部材１０は、被案内部１１の先端側に設けられて検査対象物を打撃する先細形状の打撃チップ１２を有しているので、打撃によって検査対象物の単位面積当たりに加えられる力積を極力大きくすることができる。よって、打撃により検査対象物の深部まで弾性波を到達させることができるため、検査対象物の深部の状態を判定することができる。

【0069】

また、打撃部材１０は、打撃部材１０が検査対象物に衝突した際に当該打撃部材１０に加わる力の大きさを検出する力センサ１３を有しているので、当該力の大きさを直接的に検出することができるため、当該力の大きさを精度良く検出することができる。

【0070】

より具体的には、力センサ１３は、打撃チップ１２と被案内部１１との間に設けられているので、力センサ１３を打撃チップ１２により保護しつつも、打撃チップ１２に加わる力と同等の力が力センサ１３に加わるようにできる。すなわち、力センサ１３と打撃チップ１２とが離間することにより、力センサ１３に伝達される力が減衰することを抑制できる。よって、打撃部材１０に加わる力の大きさを適正に検出することができる。

【0071】

また、案内部２０は、打撃部材１０が所定の待機位置よりも一方向に対する反対方向（矢印Ｂ方向）へと移動することを規制する移動規制部２１ａを有し、付勢部３０は、移動規制部２１ａにより移動規制されて待機位置に位置する打撃部材１０を付勢する。
このため、付勢部３０により打撃部材１０を付勢する力を再現性良く一定の大きさにすることができるので、打音検査用打撃装置１００による打撃を繰り返し行う場合に、常に一定の打撃力で検査対象物を打撃することができる。

【0072】

また、被案内部１１は、棒状の第１部分１１１と、第１部分１１１の基端側に設けられているとともに被案内部１１の基端部を構成し且つ第１部分１１１よりも小径に形成されている第２部分１１２と、を有している。
また、案内部２０は、第１部分１１１よりも小径で、且つ、第２部分１１２を挿入可能に形成された移動規制部２１ａを有している。
そして、移動規制部２１ａは、打撃部材１０が所定の待機位置よりも一方向に対する反対方向（矢印Ｂ方向）へと移動することを規制する。
よって、簡単な構造により、打撃部材１０を一定の待機位置に待機させることができる。

【0073】

また、打音検査用打撃装置１００は、付勢部３０によって付勢された後の打撃部材１０を反対方向（矢印Ｂ方向）へ付勢して待機位置に復帰させる第２付勢部４０を有している。
よって、付勢部３０によって付勢された後の打撃部材１０を自動的に待機位置に復帰させることができる。

【0074】

また、第２付勢部４０は、打撃部材１０を反対方向（矢印Ｂ方向）に付勢する弾性体からなるので、第２付勢部４０を簡易な構成とすることができる。

【0075】

なお、上記の実施形態における各構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はない。複数の構成要素が一個の部材として形成されていても良いし、一つの構成要素が複数の部材で形成されていても良いし、ある構成要素が他の構成要素の一部であっても良いし、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していても良い。
以下、参考形態の例を付記する。
１． 検査対象物に衝突して打撃を加える打撃部材と、
前記打撃部材を直進方向に案内する案内部と、
前記打撃部材を前記直進方向における一方向へ付勢し、前記打撃部材を前記検査対象物に衝突させる付勢部と、
を備え、
前記打撃部材は、前記付勢部によって付勢された後、前記案内部により案内されて前記一方向に移動して、前記検査対象物を打撃する、打音検査用打撃装置。
２． 前記付勢部は、前記打撃部材に衝突することによって前記打撃部材を前記一方向へ付勢する衝突部材を有している１．に記載の打音検査用打撃装置。
３． 前記打撃部材は、前記案内部により前記直進方向に案内される棒状の被案内部を有している１．又は２．に記載の打音検査用打撃装置。
４． 前記案内部は、前記被案内部を前記直進方向に案内する筒状部を有している３．に記載の打音検査用打撃装置。
５． 前記打撃部材は、前記案内部により前記直進方向に案内される棒状の被案内部を有し、
前記案内部は、前記被案内部を前記直進方向に案内する筒状部を有し、
前記被案内部と前記衝突部材とは、前記直進方向に沿って互いに同軸に配置され、
前記衝突部材は、前記被案内部の基端部に衝突することによって、前記打撃部材を前記一方向へ付勢する２．に記載の打音検査用打撃装置。
６． 前記打撃部材は、前記被案内部の先端側に設けられて前記検査対象物を打撃する先細形状の打撃チップを有している３．乃至５．の何れか一つに記載の打音検査用打撃装置。
７． 前記打撃部材は、当該打撃部材が前記検査対象物に衝突した際に当該打撃部材に加わる力の大きさを検出する力センサを有している１．乃至６．の何れか一つに記載の打音検査用打撃装置。
８． 前記打撃部材は、当該打撃部材が前記検査対象物に衝突した際に当該打撃部材に加わる力の大きさを検出する力センサを有し、
前記力センサは、前記打撃チップと前記被案内部との間に設けられている６．に記載の打音検査用打撃装置。
９． 前記案内部は、前記打撃部材が所定の待機位置よりも前記一方向に対する反対方向へと移動することを規制する移動規制部を有し、
前記付勢部は、前記移動規制部により移動規制されて前記待機位置に位置する前記打撃部材を付勢する１．乃至８．の何れか一つに記載の打音検査用打撃装置。
１０． 前記被案内部は、
棒状の第１部分と、
前記第１部分の基端側に設けられているとともに当該被案内部の基端部を構成し、且つ、前記第１部分よりも小径に形成されている第２部分と、
を有し、
前記案内部は、前記第１部分よりも小径で、且つ、前記第２部分を挿入可能に形成された移動規制部を有し、
前記移動規制部は、前記打撃部材が所定の待機位置よりも前記一方向に対する反対方向へと移動することを規制する５．に記載の打音検査用打撃装置。
１１． 当該打音検査用打撃装置は、前記付勢部によって付勢された後の前記打撃部材を前記反対方向へ付勢して前記待機位置に復帰させる第２付勢部を有している９．又は１０．に記載の打音検査用打撃装置。
１２． 前記第２付勢部は、前記打撃部材を前記反対方向に付勢する弾性体からなり、
前記付勢部は、前記第２付勢部の付勢に抗して前記打撃部材を前記一方向へ付勢する１１．に記載の打音検査用打撃装置。

【符号の説明】

【0076】

１０ 打撃部材
１１ 被案内部
１１ａ 通し孔
１１ｂ 導出孔
１１１ 第１部分
１１２ 第２部分
１１２ａ 面
１１３ 突出部
１２ 打撃チップ
１２１ 基端部
１２２ 先端部
１２３ 面
１３ 力センサ
１３１ 本体部
１３２ 端子部
１３３ 受圧面
２０ 案内部
２１ 筒状部
２１ａ 移動規制部
２１１ 摺動案内部
２１２ 収容部
２１２ａ 収容室
２１３ ピストンシリンダ部
２２ キャップ部
３０ 付勢部
３１ 衝突部材
３１１ 第１ピストン部
３１１ａ 先端面
３１２ 保持部
３１３ 第２ピストン部
３２ 案内部
３２１ 第１部材
３２２ 第２部材
３２２ａ 挿通孔
３３ 付勢部材
３５ 加圧部
３５１ 筐体部材
３５１ａ バルブ室
３５１ｂ 蓄圧室
３５１ｃ 放出路
３５１ｅ 仕切壁
３５２ 蓋部材
３５２ａ 導入口
３５３ バルブ部材
３６ ガス導入管
３８ 三方弁
３９ ガス源
４０ 第２付勢部
５０ 信号配線
１００ 打音検査用打撃装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】