JP5465308B1 - 船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法及び船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プロペラシャフトの曲り状態を、船舶にプロペラが装着されている状態において把握することができるようにするとともに、小型且つ安価な装置を用いて、作業が容易で且つ精度良く曲り状態を把握できるようにする。
【解決手段】 船体に着脱可能に取り付けられるベース２０と、レーザ光線を照射するレーザポインタ３０と、レーザポインタ３０の保持部４０をベース２０に対して移動位置決め可能に支持する支持機構５０とを備えた曲り状態把握装置Ｔを用い、プロペラシャフト１の突出部３の先端にプロペラシャフト１の軸線が通る基準点Ｋを表示した表示面Ｈを形成し、設置したレーザポインタ３０の位置を照射されるレーザ光線の照射点Ｓが基準点Ｋに位置するように調整し、その後、レーザポインタ３０からレーザ光線を照射した状態でプロペラシャフト１を１回転し、基準点Ｋの照射点Ｓに対する変位δを検知する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、船舶のプロペラシャフトの曲り状態を船舶にプロペラが装着されている状態で容易に把握できる船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法及び船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握装置に関する。

一般に、図１３に示すように、漁船等の作業船，貨物船や客船等の船舶においては、例えば、船体内のエンジンに連結されたプロペラシャフト１を、船体の船尾側に設けた軸受２に軸支するとともに、この軸受２から突出した突出部３にプロペラ４を装着している。また、プロペラ４の後方には、舵板５が揺動可能に船体に設けられている。
プロペラ４は、図１４に示すように、テーパ孔６ａを有した略円錐台形のコア６と、コア６の周囲に設けられる複数の羽根７とからなり、プロペラシャフト１の突出部３の先端側をテーパ状に形成して、この突出部３にコア６のテーパ孔６ａを挿通してプロペラシャフト１に装着されている。コア６のテーパ孔６ａと突出部３との間にはキ―６ｂが介装され互いに相対回転が抑止されている。

また、図１４（ａ）に示すように、突出部３の先端側には、突出部３に装着されたプロペラ４を押えるために設けられプロペラシャフト１の軸線を軸とする雌ネジ８が設けられている。突出部３の先端には、プロペラシャフト１の軸線を軸とする段付のボルト挿通孔９が形成されプロペラ４の抜けを押える流線型の冠体１０が設けられている。この冠体１０は、例えば６角レンチで回転させられる止めボルト１１をボルト挿通孔９に挿通し、雌ネジ８に捩じ込むことにより、突出部３の先端に固定されている。

あるいはまた、図１４（ｂ）に示すように、突出部３の先端側には、突出部３に装着されたプロペラ４を押えるために設けられプロペラシャフト１の軸線を軸とする雄ネジ１２が設けられている。この雄ネジ１２には、止めナット１３がねじ込まれ、この止めナットによってプロペラ４のコア６の挿通孔６ａ周囲を押えてプロペラ４の抜けを押えている。また、突出部３の先端には、流線型の冠体１４が図示外のボルトなどで固定されて設けられている。

ところで、このようなプロペラシャフト１においては、航行中にプロペラが障害物にあたる等すると、突出部３が曲ることがあり、その場合には、曲りが僅かであっても、プロペラ４の回転に不具合が生じて、航行に支障が生じたりキャビテーションの原因になる等の支障が生じる。そのため、船舶のメンテナンス時に、このプロペラシャフト１の曲り状態を把握し、曲りが許容限度を超えている場合には、曲りを矯正することを行う。

従来、船舶のプロペラシャフトの曲り状態を把握する方法としては、例えば、円柱状工作物の芯出しや平行平面の検査に用いられるトースカンを使用して行う周知の方法がある。
また、船舶のプロペラシャフト用の技術ではないが、例えば、特開２０１１−１９１０７７号公報（特許文献１）に掲載された技術を用い、プロペラシャフト１の外周面にその軸線方向に平行に設けられた平行ターゲット体を付設し、この平行ターゲット体にレーザ発光部から指向性のあるレーザ光線を照射し、プロペラシャフト１の回転においてその平行ターゲット体に形成された幅変化部上を発光部からの光線が走査するようにし、この幅変化部からの反射光を受光部で受光し、ＣＰＵ等の演算部において、予め格納された設定プログラムに基づき、受光時間の変化と回転軸体の軸振れの変化との間の１対１の対応関係を活用することで、プロペラシャフト１の軸線方向の軸振れを求めるようにすることも考えられる。

特開２０１１−１９１０７７号公報

しかしながら、プロペラシャフト１の曲りの把握において、プロペラシャフト１を船体から取り外して、上記の従来の方法を適用する場合には、測定精度は高まるが、逐一プロペラシャフト１を船体から外さなければならないので、曲りが許容範囲内であるときには、取外し作業が無駄になり、それだけ作業が煩雑になる。
また、船体にプロペラシャフト１が装着されている状態で、上記の従来の方法を適用する場合には、前者のトースカンを使用する方法では、船のプロペラシャフトに対応するようなトースカンは、ある程度の大きさが必要であるため搬送作業や測定作業が煩雑で、作業効率が悪く、測定精度にも劣り、曲りが許容範囲を超えるか否かの判定も困難になるという問題がある。
一方、後者のレーザ光線を用いる方法では、測定精度は高まるが、反射光を受光して演算部で演算を行うので、それだけ、装置が複雑になり、高価になって、汎用性に劣るという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、プロペラシャフトの曲り状態を、船舶にプロペラが装着されている状態において把握することができるようにするとともに、小型且つ安価な装置を用いて、作業が容易で且つ精度良く曲り状態を把握できる船舶のプロペラシャフト曲り状態把握方法を提供することを目的とする。また、この方法を実現する船舶のプロペラシャフト曲り状態把握装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するための本発明の船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法は、船体の船尾側に設けた軸受に軸支されるとともに該軸受から突出した突出部にプロペラが装着されプロペラシャフトの当該突出部の曲りを検知する船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法において、
上記突出部の先端に上記プロペラシャフトの軸線が通る基準点を表示した表示面を形成し、該表示面より外方に該表示面にレーザ光線を照射するレーザポインタを設置し、該レーザポインタの位置を該レーザポインタから照射されるレーザ光線の照射点が上記基準点に位置するように調整し、その後、上記レーザポインタからレーザ光線を照射した状態で上記プロペラシャフトを１回転し、上記基準点の上記照射点に対する変位δを検知する構成としている。

これにより、先ず、プロペラシャフトの突出部の先端に、プロペラシャフトの軸線が通る基準点を表示した表示面を形成する。この表示面は、突出部の先端面でも良く、また、先端面に別途表示物を付設して形成しても良い。基準点は、筆記具で描いても良く、また、金属であればポンチで点を凹設して設けても良い。そして、レーザポインタを設置し、レーザポインタから照射されるレーザ光線の照射点が基準点に位置するように位置調整する。この場合、レーザ光線がプロペラシャフトの軸線に対してある程度傾斜していても良いが、できるだけ、プロペラシャフトの軸線に略沿うように照射されるように調整するとよい。この状態で、プロペラシャフトを１回転し、基準点の照射点に対する変位δを検知する。

この際、図８及び図９に示すように、突出部３が曲っていると、プロペラシャフト１のうち軸受より船体側で支持されている部分は曲りがほとんどないことから、船体側のプロペラシャフト１の軸線を延長した真直ぐな真の軸線と表示面Ｈとの交点である正規の中心点Ｐを中心にして、基準点Ｋは旋回運動を行うことになり、軌跡Ｒが円となる。即ち、基準点Ｋは、図９中、ａ→ｃ→ｂ→ｄを通る円の軌跡Ｒに沿って旋回運動を行う。そのため、基準点Ｋの照射点Ｓに対する変位δが生じる。変位δにおいて、軌跡の円の直径が最大変位δｍａｘとなる。これにより、曲りが許容範囲を超えるか否かの判定を行うことができる。この場合、レーザポインタ３０の照射点Ｓと表示面Ｈに表示した基準点Ｋとの変位δを検知することで、曲りの程度を判定できるので、プロペラシャフト１の曲り状態を、船舶にプロペラが装着されている状態において把握することができる。また、レーザポインタ３０という小型且つ安価な装置を用いて、容易な作業で且つ精度良く曲り状態を把握できる。そして、変位δが許容範囲を超えると判断したときは、プロペラシャフトを船体から取り外して、別の専用機により曲げを修正し、再び、船体に組み込む。

そして、必要に応じ、上記プロペラシャフトが、上記突出部の先端側に該突出部に装着されたプロペラを押えるために設けられ上記軸線を軸とする雌ネジが設けられて構成されている場合、
上記雌ネジに螺合する検知用ボルトを用意し、該検知用ボルトのボルト頭の表面を表示面として、予め、該表示面に該検知用ボルトの軸線を通る基準点を表示し、該基準点を表示した検知用ボルトを上記雌ネジに螺合して上記突出部の先端に表示面を形成する構成としている。
これにより、突出部に、基準点を直接表示するのは、基準点の位置を割り出しにくいので困難であるが、検知用ボルトのボルト頭の表面に表示するので、表示が極めて容易になるとともに、正確な位置に基準点を表示できる。即ち、例えば、検知用ボルトを旋盤等にチャッキングして、そのボルト頭の表面の中心に、ポンチングにより基準点を打刻して表示する。突出部に形成された雌ネジは、プロペラシャフトの軸線を軸としているので、検知用ボルトをねじ込んで取り付けると、検知用ボルトの軸はプロペラシャフトの軸線に沿うようになり、そのため、ボルト頭の基準点はプロペラシャフトの軸線上に位置することになる。このため、基準点の位置を容易に表示面に表示することができるようになり、変位δの検知を正確に行うことができるようになる。

そしてまた、必要に応じ、上記プロペラシャフトが、上記突出部の先端側に該突出部に装着されたプロペラを押えるために設けられ上記軸線を軸とする雄ネジが設けられて構成されている場合、
上記雄ネジに螺合する検知用袋ナットを用意し、該検知用袋ナットの表面を表示面として、予め、該表示面に該検知用袋ナットの軸線を通る基準点を表示し、該基準点を表示した検知用袋ナットを上記雄ネジに螺合して上記突出部の先端に表示面を形成する構成としている。
これにより、突出部に、基準点を直接表示するのは、基準点の位置を割り出しにくいので困難であるが、検知用袋ナットの表面に表示するので、表示が極めて容易になるとともに、正確な位置に基準点を表示できる。即ち、例えば、検知用袋ナットを旋盤等にチャッキングして、その表面の中心に、ポンチングにより基準点を打刻して表示する。突出部に形成された雄ネジは、プロペラシャフトの軸線を軸としているので、検知用ナットをねじ込んで取り付けると、検知用ナットの軸はプロペラシャフトの軸線に沿うようになり、そのため、基準点はプロペラシャフトの軸線上に位置することになる。このため、基準点の位置を容易に表示面に表示することができるようになり、変位δの検知を正確に行うことができるようになる。

また、必要に応じ、上記基準点の上記照射点に対する最大変位δｍａｘを必要時に計測する構成としている。計測は、図８及び図９に示すように、例えば、照射点Ｓの中心をａ点とし、基準点Ｋの中心がａ点から最大離れた位置をｂ点としたとき、ｂ点が判明したならば基準点Ｋをｂ点に位置させた状態で、ａ点とｂ点との距離を例えばノギス等の計測器で計測し、この計測値を最大変位δｍａｘとする。このように、最大変異δｍａｘを計測すると、船体側のプロペラシャフトの軸線を延長した真直ぐな真の軸線と表示面との交点である正規の中心点Ｐを中心にして、基準点Ｋは旋回運動を行うが、その軌跡である円の直径が最大変位δｍａｘとなるので、正規の中心点Ｐに対するズレが分かることから、曲りが許容範囲を超えるか否かの判定を行うことができる。許容範囲を超えると判断したときは、プロペラシャフトを船体から取り外して、別の専用機により曲げを修正するが、その際に、正規の中心点Ｐに対するズレが分かっているので、修正を容易に行うことができるようになる。

更に、必要に応じ、上記基準点の直径Ｄｋを、０．０１ｍｍ≦Ｄｋ≦０．０３ｍｍに設定し、上記レーザ光線の照射点の直径Ｄｓを、０．１ｍｍ≦Ｄｓ≦０．５ｍｍに設定し、上記レーザポインタからレーザ光線を照射した状態で上記プロペラシャフトを１回転させた際、上記基準点が上記照射点より外に出るとき、曲りが許容範囲を超えると判定して上記基準点の上記照射点に対する最大変位δｍａｘを計測し、上記基準点が上記照射点内にあるとき、曲りが許容範囲内にあると判定する構成としている。曲りが許容範囲内にあると判定する場合は、特に最大変位δｍａｘの計測を行わなくても良い。
基準点の直径Ｄｋが０．０１ｍｍ未満であると、視認しにくくなり好ましくない。基準点の直径Ｄｋが０．０３ｍｍを超えると、大きくなりすぎて、精度に影響する。

最大変位δｍａｘが０．５ｍｍ、標準的には０．３ｍｍ前後を超えると、より厳しくは、０．１ｍｍを超えると、曲りが許容範囲を超えていると判定することができる。そのため、照射点の直径Ｄｓを、０．１ｍｍ≦Ｄｓ≦０．５ｍｍの範囲に設定すれば、望ましくは、０．２ｍｍ≦Ｄｓ≦０．４ｍｍの範囲、標準的により望ましくは、０．３ｍｍ±０．０５ｍｍに設定すれば、プロペラシャフトを１回転させた際、上記基準点が上記照射点より外に出るときは、曲りが許容範囲を超えたと判断することができる。その場合には、最大変位δｍａｘを測定して、その後の修正に役立てることができる。一方、基準点が照射点内にあるとき、曲りが許容範囲内にあると判定でき、最大変位δｍａｘの計測は行わなくても良いことから、計測作業の無駄を省くことができる。曲りが許容範囲内にあると判定したときは、合格として、プロペラシャフトの取り外しは行わない。

また、上記目的を達成するための船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握装置は、上記の船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法を実施する際に用いられるプロペラシャフトの曲り状態把握装置であって、
船体に着脱可能に取り付けられるベースと、レーザ光線を照射するレーザポインタと、該レーザポインタを保持する保持部と、該保持部を上記ベースに対して移動位置決め可能に支持する支持機構とを備えて構成している。

これにより、本装置は、レーザポインタをベースに支持機構を介して支持したものなので、構造が極めて簡単であり、比較的安価に作成でき、汎用性を向上させることができる。また、本装置を用いて、プロペラシャフトの曲り状態を把握する際には、ベースを船体に取付け、それから、支持機構を動かしてレーザポインタから照射されるレーザ光線の照射点が基準点に位置するように位置調整するが、支持機構を動かすだけでレーザポインタを移動位置決めできるので、操作を極めて簡単に行うことができる。また、ベースを船体に取付けるので、地面に設置する場合に比較して、プロペラシャフトに対するレーザポインタの位置関係を動きにくくすることができ、曲り状態の把握を正確に行うことができる。

そして、必要に応じ、上記ベースを、互いに対向し一端側が開閉可能になるように連結された一対のクリップ片と、該クリップ片の一端側を閉方向に付勢するバネと、上記クリップ片の一端側をバネの付勢力に抗して開方向に移動させる取っ手とを備えたクリップで構成している。着脱を容易にすることができるとともに、船体への固定を確実にすることができる。

そして、必要に応じ、上記ベースを、船体の磁着体に磁着させられる励磁状態と該磁着体から離脱させられる消磁状態とに切替可能なマグネットベースで構成している。着脱を容易にすることができるとともに、船体への固定を確実にすることができる。

更に、必要に応じ、上記支持機構を、一端がベースに固定され他端が上記保持部に固定され全方向に折曲可能なフレキシブルチューブアームを備えて構成している。レーザポインタを移動位置決めする際には、フレキシブルチューブアームの曲げにより、レーザポインタの位置と向きを全方向的に可変にすることができ、操作性がよく、作業を極めて容易に行うことができる。

更にまた、必要に応じ、上記支持機構を、一端側が上記ベースに設けられ他端側が上記保持部に設けられるとともに、複数のアームを少なくとも１つの軸を中心に回転可能にして順次連結したアーム群とを備えて構成している。レーザポインタを移動位置決めする際には、各アームの相対的回動により、レーザポインタの位置と向きを可変にすることができ、操作性がよく、作業を極めて容易に行うことができる。

また、必要に応じ、上記保持部を、上記レーザポインタを保持する保持本体と、該保持本体を上記レーザポインタが照射するレーザ光線の光軸方向に直交する方向に移動可能に支持するレールと、上記保持本体のレールに対する移動距離を計測して表示する計測表示部とを備えて構成している。これにより、計測表示部を用いて基準点の照射点に対する最大変位δｍａｘを必要時に計測することができる。計測は、例えば、照射点の中心をａ点とし、基準点の中心がａ点から最大離れた位置をｂ点としたとき、照射点のａ点の照射時に計測表示部をゼロ点設定しておき、ｂ点が判明したならば基準点をｂ点に位置させた状態で、保持本体をレールに対して移動させ、照射点を基準点のｂ点に重畳させる。これにより、ａ点からｂ点に移動した照射点の距離が表示されるので、表示された値を最大変位δｍａｘとする。この場合、逐一、ノギスなどで計測しなくても、保持本体を移動させるだけで最大変異δｍａｘを計測することができ、計測作業を極めて容易に行うことができる。

更に、必要に応じ、上記レーザポインタを、ケース本体に半導体レーザ装置を収容し、該ケース本体の一端に上記レーザ装置から発光するレーザ光線を照射する照射部を備えて構成し、該照射部に、レーザ光線の照射点の直径Ｄｓを、０．１ｍｍ≦Ｄｓ≦０．５ｍｍに設定する絞り部材を設けた構成としている。
これにより、上述したように、基準点の直径Ｄｋを、０．０１ｍｍ≦Ｄｋ≦０．０３ｍｍに設定し、レーザポインタからレーザ光線を照射した状態でプロペラシャフトを１回転させた際、基準点が照射点より外に出るとき、曲りが許容範囲を超えると判定して基準点の照射点に対する最大変位δｍａｘを計測し、基準点が照射点内にあるとき、曲りが許容範囲内にあると判定して最大変位δｍａｘの計測は行わない対応をすることができる。
即ち、最大変位δｍａｘが０．５ｍｍ、標準的には０．３ｍｍ前後を超えると、より厳しくは、０．１ｍｍを超えると、曲りが許容範囲を超えていると判定することができる。そのため、照射点の直径Ｄｓを、０．１ｍｍ≦Ｄｓ≦０．５ｍｍの範囲に設定すれば、望ましくは、０．２ｍｍ≦Ｄｓ≦０．４ｍｍの範囲、標準的により望ましくは、０．３ｍｍ±０．０５ｍｍに設定すれば、プロペラシャフトを１回転させた際、上記基準点が上記照射点より外に出るときは、曲りが許容範囲を超えたと判断することができる。その場合には、最大変位δｍａｘを測定して、その後の修正に役立てることができる。一方、基準点が照射点内にあるとき、曲りが許容範囲内にあると判定でき、最大変位δｍａｘの計測は行わなくても良いことから、計測作業の無駄を省くことができる。曲りが許容範囲内にあると判定したときは、合格として、プロペラシャフトの取り外しは行わない。

この場合、必要に応じ、上記絞り部材を、光軸方向に中心軸線を有した円柱状の本体と、該本体の基端側に形成され中心軸に沿う軸線を有した円錐状の底部を備えた入射口部と、上記本体の先端側に形成され中心軸に沿う軸線を有した円錐状の底部を備えた出射口部と、上記入射口部の底部及び出射口部の底部間に連通して設けられ中心軸に沿う軸線を有した連通孔とを備えて構成し、該連通孔の直径Ｄａを、０．１ｍｍ≦Ｄａ≦０．５ｍｍに設定している。これにより、照射点の直径Ｄｓを、０．１ｍｍ≦Ｄｓ≦０．５ｍｍの範囲に設定することができる。そのため、比較的照射点の大きい例えば市販の汎用のレーザポインタであっても、この絞り部材を取り付けることで、本発明が要求するレーザポインタとすることができ、容易に装置を構築することができる。

本発明によれば、プロペラシャフトの曲り状態を、船舶にプロペラが装着されている状態において把握することができるようになるとともに、小型且つ安価な装置を用いて、作業が容易で且つ精度良く曲り状態を把握することができる。

本発明の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法に用いられる曲り状態把握装置をその取付け状態で示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握装置を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握装置を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握装置を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握装置において、レーザポインタの絞り部材の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法において、基準点の直径Ｄｋとレーザ光線の照射点の直径Ｄｓとの関係を示す図である。 本発明の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法において、プロペラシャフトの突出部に検知用ボルトを取り付けた状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法の把握原理を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法の把握原理を示す正面図である。 本発明の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法に用いられる別の曲り状態把握装置をその取付け状態で示す斜視図である。 本発明の別の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法において、プロペラシャフトの突出部に検知用ナットを取り付けた状態を示す断面図である。 本発明の別の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法において、プロペラシャフトの突出部と検知用ナットとの関係を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法が適用される船舶の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法が適用されるプロペラシャフトの一例を示し、（ａ）はプロペラシャフトの突出部に雌ネジが設けられて構成されている場合の断面図、（ｂ）はプロペラシャフトの突出部に雄ネジが設けられて構成されている場合の断面図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法及び船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握装置について詳細に説明する。
本実施の形態が対象とする船舶は、例えば、図１３に示すように、漁船等の作業船，貨物船や客船等の船舶においては、例えば、船体内のエンジンに連結されたプロペラシャフト１を、船体の船尾側に設けた軸受２に軸支するとともに、この軸受２から突出した突出部３にプロペラ４を装着している。また、プロペラ４の後方には、舵板５が揺動可能に船体に設けられている。
プロペラ４は、図１，図７，図１４（ａ）に示すように、テーパ孔６ａを有した略円錐台形のコア６と、コア６の周囲に設けられる複数の羽根７とからなり、プロペラシャフト１の突出部３の先端側をテーパ状に形成して、この突出部３にコア６のテーパ孔６ａを挿通してプロペラシャフト１に装着されている。コア６のテーパ孔６ａと突出部３との間にはキ―６ｂが介装され互いに相対回転が抑止されている。

また、突出部３の先端側には、突出部３に装着されたプロペラ４を押えるために設けられプロペラシャフト１の軸線を軸とする雌ネジ８が設けられている。突出部３の先端には、プロペラシャフト１の軸線を軸とする段付のボルト挿通孔９が形成されプロペラ４の抜けを押える流線型の冠体１０が設けられている。この冠体１０は、例えば６角レンチで回転させられる止めボルト１１（図１４（ａ））をボルト挿通孔９に挿通し、雌ネジ８に捩じ込むことにより、突出部３の先端に固定されている。

本発明の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法においては、本発明の実施の形態に係るプロペラシャフトの曲り状態把握装置Ｔを用いる。
この曲り状態把握装置Ｔは、図１乃至図５に示すように、船体に着脱可能に取り付けられるベース２０と、レーザ光線を照射するレーザポインタ３０と、レーザポインタ３０を保持する保持部４０と、保持部４０をベース２０に対して移動位置決め可能に支持する支持機構５０とを備えて構成されている。

ベース２０は、互いに対向し一端側が開閉可能になるように回動可能に連結された一対のクリップ片２１と、クリップ片２１の一端側を閉方向に付勢するバネ２２と、クリップ片２１の他端側で構成され一端側をバネ２２の付勢力に抗して開方向に移動させる取っ手２３とを備えたクリップ２４で構成されている。

レーザポインタ３０は、ケース本体３１に半導体レーザ装置（図示せず）を収容し、ケース本体３１の一端にレーザ装置から発光するレーザ光線を照射する照射部３２を備えて構成されている。照射部３２には、レーザ光線の照射点Ｓの直径Ｄｓを、０．１ｍｍ≦Ｄｓ≦０．５ｍｍに設定する絞り部材３３が設けられている。照射点Ｓの直径Ｄｓを、望ましくは、０．２ｍｍ≦Ｄｓ≦０．４ｍｍの範囲、標準的により望ましくは、０．３ｍｍ±０．０５ｍｍに設定する。実施の形態では、Ｄｓ＝０．３ｍｍに設定した。

絞り部材３３は、図５に示すように、光軸方向に中心軸線を有した円柱状の本体３４と、本体３４の基端側に形成され中心軸に沿う軸線を有した円錐状の底部３５ａを備えた入射口部３５と、本体３４の先端側に形成され中心軸に沿う軸線を有した円錐状の底部３６ａを備えた出射口部３６と、入射口部３５の底部３５ａ及び出射口部３６の底部３６ａ間に連通して設けられ中心軸に沿う軸線を有した連通孔３７とを備えて構成されている。入射口部３５の開口３８は、円錐状に拡開形成されている。連通孔３７の直径Ｄａは、０．１ｍｍ≦Ｄａ≦０．５ｍｍに設定されている。照射点Ｓの直径Ｄｓが、Ｄｓ＝０．３ｍｍになるように、０．１ｍｍ≦Ｄｓ≦０．５ｍｍの範囲で連通孔３７をあける。

保持部４０は、リング状に形成されレーザポインタ３０を保持する保持本体４１と、保持本体４１をレーザポインタ３０が照射するレーザ光線の光軸方向に直交する方向に移動可能に支持するレール４２と、保持本体４１のレール４２に対する移動距離を計測して表示する計測表示部４３とを備えて構成されている。保持本体４１は、レーザポインタ３０を包持するリング状の包持杆４４と、包持杆４４の基端部を回動可能に支持する支持杆４５と、支持杆４５の基端が固定されたスライダ４６とで構成されている。スライダ４６はレール４２に対して移動可能に設けられており、計測表示部４３は、市販のデジタルノギスの計測表示部４３と同様に構成され、例えば、レール４２にエッチングや磁化によって微小な目盛を記録し、スライダ４６が移動したとき磁気的に移動した目盛分を検出することで間接的に距離を求め、表示部４７に表示する。

支持機構５０は、一端がベース２０としてのクリップ２４の一方の取っ手２３に固定され他端が保持部４０のレール４２の下部に固定されたフレキシブルチューブアーム５１を備えて構成されている。フレキシブルチューブアーム５１としては、例えば、波形断面を有する複数の環状突起をその外周に並設してなる周知のたわみ金属管を所要の長さに切断したものが好適に使用される。

次に、上記の本発明の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握装置Ｔを用いた本発明の実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法について詳細に説明する。
実施の形態に係る船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法は、図１，図７，図１３及び図１４（ａ）に示すように、船体の船尾側に設けた軸受２に軸支されるとともに軸受２から突出した突出部３にプロペラ４が装着されプロペラシャフト１の突出部３の曲りを検知するもので、図１，図６乃至図９に示すように、予め、突出部３の先端にプロペラシャフト１の軸線が通る基準点Ｋを表示した表示面Ｈを形成し、表示面Ｈより外方に表示面Ｈにレーザ光線を照射するレーザポインタ３０を設置し、レーザポインタ３０の位置をレーザポインタ３０から照射されるレーザ光線の照射点Ｓが基準点Ｋに位置するように調整し、その後、レーザポインタ３０からレーザ光線を照射した状態でプロペラシャフト１を１回転し、基準点Ｋの照射点Ｓに対する変位δを検知する。以下詳しく説明する。

（１）表示面Ｈの形成
実施の形態では、対象とする船舶が、プロペラシャフト１の突出部３に、プロペラ４を押えるために設けられ軸線を軸とする雌ネジ８が設けられて構成されているので、図１，図６乃至図９に示すように、この雌ネジ８に螺合する検知用ボルト６０を用意する。そして、この検知用ボルト６０のボルト頭６１の表面を表示面Ｈとして、予め、表示面Ｈに検知用ボルト６０の軸線を通る基準点Ｋを表示し、基準点Ｋを表示した検知用ボルト６０を雌ネジ８に螺合して、突出部３の先端（実施の形態では冠体１０の先端）に表示面Ｈを形成する。これにより、突出部３に、基準点Ｋを直接表示するのは、基準点Ｋの位置を割り出しにくいので困難であるが、検知用ボルト６０のボルト頭６１の表面に表示するので、表示が極めて容易になるとともに、正確な位置に基準点Ｋを表示できる。即ち、例えば、検知用ボルト６０を旋盤等にチャッキングして、そのボルト頭６１の表面の中心に、ポンチングにより基準点Ｋを打刻して表示する。この場合、基準点Ｋの直径Ｄｋを、０．０１ｍｍ≦Ｄｋ≦０．０３ｍｍに設定している。基準点Ｋの直径Ｄｋが０．０１ｍｍ未満であると、視認しにくくなり好ましくない。基準点Ｋの直径Ｄｋが０．０３ｍｍを超えると、大きくなりすぎて、精度に影響する。
突出部３に形成された雌ネジ８は、プロペラシャフト１の軸線を軸としているので、検知用ボルト６０をねじ込んで取り付けると、検知用ボルト６０の軸はプロペラシャフト１の軸線に沿うようになり、そのため、ボルト頭６１の基準点Ｋはプロペラシャフト１の軸線上に位置することになる。このため、基準点Ｋの位置を容易に表示面Ｈに表示することができるようになり、変位δの検知を正確に行うことができるようになる。

（２）レーザポインタの設置及び位置調整
実施の形態では、実施の形態に係る曲り状態把握装置Ｔを設置する。図１に示すように、例えば、船体の舵板５の所要の位置に、ベース２０としてのクリップ２４のクリップ片２１の一端側を開いて舵板５に差し込み、閉じて舵板５を挾持する。この状態で、フレキシブルチューブアーム５１を適宜曲げ、図６及び図９（実線部分）に示すように、レーザポインタ３０から照射されるレーザ光線の照射点Ｓが基準点Ｋに位置するように位置調整する。この際は、レーザ光線がプロペラシャフト１の軸線に対してある程度傾斜していても良いが、できるだけ、プロペラシャフト１の軸線に略沿うように照射されるように調整するとよい。この場合、フレキシブルチューブアーム５１なので、レーザポインタ３０の位置と向きを全方向的に可変にすることができ、操作性がよく、作業を極めて容易に行うことができる。

即ち、本装置は、レーザポインタ３０をベース２０に支持機構５０を介して支持したものなので、構造が極めて簡単であり、比較的安価に作成でき、汎用性を向上させることができる。また、本装置を用いて、プロペラシャフト１の曲り状態を把握する際には、ベース２０を船体に取付け、それから、支持機構５０を動かしてレーザポインタ３０から照射されるレーザ光線の照射点Ｓが基準点Ｋに位置するように位置調整するが、ベース２０及び支持機構５０を動かすだけでレーザポインタ３０を移動位置決めできるので、操作を極めて簡単に行うことができる。また、ベース２０を船体に取付けるので、地面に設置する場合に比較して、プロペラシャフト１に対するレーザポインタ３０の位置関係を動きにくくすることができ、曲り状態の把握を正確に行うことができる。

（３）変位の検知
その後、レーザポインタ３０からレーザ光線を照射し、この状態で、プロペラシャフト１を手動で１回転し、基準点Ｋの照射点Ｓに対する変位δを検知する。
図８及び図９に示すように、この計測の際、突出部３が曲っていると、プロペラシャフト１のうち軸受２より船体側で支持されている部分は曲りがほとんどないことから、船体側のプロペラシャフト１の軸線を延長した真直ぐな真の軸線と表示面Ｈとの交点である正規の中心点Ｐを中心にして、基準点Ｋは旋回運動を行うことになり、軌跡Ｒが円となる。即ち、基準点Ｋは、図９中、ａ→ｃ→ｂ→ｄを通る円の軌跡Ｒに沿って旋回運動を行う。そのため、基準点Ｋの照射点Ｓに対する変位δが生じる。変位δにおいて、軌跡の円の直径が最大変位δｍａｘとなる。これにより、曲りが許容範囲を超えるか否かの判定を行うことができる。この場合、レーザポインタ３０の照射点Ｓと表示面Ｈに表示した基準点Ｋとの変位δを検知することで、曲りの程度を判定できるので、プロペラシャフト１の曲り状態を、船舶にプロペラが装着されている状態において把握することができる。また、レーザポインタ３０という小型且つ安価な装置を用いて、容易な作業で且つ精度良く曲り状態を把握できる。

詳しくは、図６に示すように、レーザ光線の照射点Ｓの直径Ｄｓを、０．１ｍｍ≦Ｄｓ≦０．５ｍｍ、実施の形態では、Ｄｓ=０．３ｍｍに設定している。そして、レーザポインタ３０からレーザ光線を照射した状態でプロペラシャフト１を１回転させた際、基準点Ｋが照射点Ｓより外に出るとき、曲りが許容範囲を超えると判定して基準点Ｋの照射点Ｓに対する最大変位δｍａｘを計測し、基準点Ｋが照射点Ｓ内にあるとき、曲りが許容範囲内にあると判定する。最大変位δｍａｘの計測は行わなくても良い。勿論測定することは差し支えない。
最大変位δｍａｘが０．３ｍｍ前後を超えると、曲りが許容範囲を超えていると判定することができる。そのため、照射点Ｓの直径Ｄｓを、Ｄｓ＝０．３ｍｍに設定しているので、プロペラシャフト１を１回転させた際、基準点Ｋが照射点Ｓより外に出るときは、曲りが許容範囲を超えたと判断することができる。その場合には、最大変位δｍａｘを測定して、その後の修正に役立てることができる。一方、基準点Ｋが照射点Ｓ内にあるとき、曲りが許容範囲内にあると判定でき、最大変位δｍａｘの計測は行わなくても良いことから、計測作業の無駄を省くことができる。曲りが許容範囲内にあると判定したときは、合格として、プロペラシャフト１の取り外しは行わない。

（４）最大変位の計測
そして、基準点Ｋの照射点Ｓに対する最大変位δｍａｘを必要時に計測する。図９に示すように、計測は、例えば、照射点Ｓの中心をａ点とし、基準点Ｋの中心がａ点から最大離れた位置をｂ点としたとき、ｂ点が判明したならば基準点Ｋをｂ点に位置させた状態で、ａ点とｂ点との距離を計測し、この計測値を最大変位δｍａｘとする。詳しくは、照射点Ｓのａ点の照射時に計測表示部４３をゼロ点設定しておき、ｂ点が判明したならば基準点Ｋをｂ点に位置させた状態で、保持本体４１をレール４２に対して移動させ、照射点Ｓを基準点Ｋのｂ点に重畳させる。これにより、ａ点からｂ点に移動した照射点Ｓの距離が表示されるので、表示された値を最大変位δｍａｘとする。この場合、逐一、ノギスなどで計測しなくても、保持本体４１を移動させるだけで最大変異δｍａｘを計測することができ、計測作業を極めて容易に行うことができる。

このように、曲りが許容範囲を超えると判断したときは、計測の後、プロペラシャフト１を船体から取り外して、別の専用機により曲げを修正し、再び、船体に組み込む。この場合、正規の中心点に対するズレが計測により分かっているので、修正を容易に行うことができるようになる。また、例えば、最大変位δｍａｘが５ｍｍを超えた場合は、修理不能とする。

図１０には、実施の形態に係る曲り状態把握装置Ｔの変形例を示す。これは、ベース２０を、船体の磁着体に磁着させられる励磁状態と該磁着体から離脱させられる消磁状態とに切替可能なマグネットベース２５で構成している。着脱を容易にすることができるとともに、船体への固定を確実にすることができる。他の作用，効果は上記と同様である。

また、支持機構５０を、一端側がベース２０に設けられ他端側が保持部４０に設けられるとともに、複数のアームを少なくとも１つの軸を中心に回転可能にして順次連結したアーム群５２を備えて構成している。
詳しくは、支持機構５０は、ベース２０に立設される第一アーム７０と、第一アーム７０に回動可能且つスライド可能に挿通される第一軸受部７１と、第一軸受部７１に回動可能に設けられ第一アーム７０の軸方向と交差する方向に軸線を有する第二軸受部７２と、第一軸受部７１及び第二軸受部７２を第一アーム７０の所要の位置でネジ機構によりロックする第一ロック部７３と、第二軸受部７２に回動可能且つスライド可能に挿通される第二アーム７４と、第二アーム７４に回動可能且つスライド可能に挿通される第三軸受部７５と、第三軸受部７５に回動可能に設けられ第二アーム７４の軸方向と交差する方向に軸線を有する第四軸受部７６と、第三軸受部７５及び第四軸受部７６を第二アーム７４の所要の位置でネジ機構によりロックする第二ロック部７７と、第四軸受部７６に回動可能且つスライド可能に挿通される第三アーム７８とを備えて構成されている。第三アーム７８に保持部４０が固定されている。このため、レーザポインタ３０を移動位置決めする際には、各アーム７０，７４，７８及び軸受部７１，７２，７５，７６の相対的回動及びスライドにより、レーザポインタ３０の位置と向きを全方向的に可変にすることができ、操作性がよく、作業を極めて容易に行うことができる。他の作用，効果は上記と同様である。

図１１には、別な実施の形態に係る船舶のプロペラシャフト１の曲り状態把握方法を示す。これは、図１４（ｂ）に示すように、別なタイプの船舶についての方法である。この船舶は、上記と異なって、突出部３の先端側には、突出部３に装着されたプロペラ４を押えるために設けられプロペラシャフト１の軸線を軸とする雄ネジ１２が設けられている。この雄ネジ１２には、止めナット１３がねじ込まれ、この止めナット１３によってプロペラ４のコア６の挿通孔６周囲を押えてプロペラ４の抜けを押えている。また、突出部３の先端には、流線型の冠体１４が図示外のボルトなどで固定されて設けられている。

このタイプにおいては、上記とは表示面Ｈの形成工程が異なっている。この表示面Ｈの形成においては、図１１及び図１２に示すように、雄ネジ１２に螺合する検知用袋ナット８０を用意する。そして、検知用袋ナット８０の表面を表示面Ｈとして、予め、表示面Ｈに検知用袋ナット８０の軸線を通る基準点Ｋを表示し、基準点Ｋを表示した検知用袋ナット８０を雄ネジ１２に螺合して突出部３の先端に表示面Ｈを形成する。
これにより、突出部３に、基準点Ｋを直接表示するのは、基準点Ｋの位置を割り出しにくいので困難であるが、検知用袋ナット８０の表面に表示するので、表示が極めて容易になるとともに、正確な位置に基準点Ｋを表示できる。即ち、例えば、検知用袋ナット８０を旋盤等にチャッキングして、その表面の中心に、ポンチングにより基準点Ｋを打刻して表示する。突出部３に形成された雄ネジ１２は、プロペラシャフト１の軸線を軸としているので、検知用袋ナット８０をねじ込んで取り付けると、検知用袋ナット８０の軸はプロペラシャフト１の軸線に沿うようになり、そのため、基準点Ｋはプロペラシャフト１の軸線上に位置することになる。このため、基準点Ｋの位置を容易に表示面Ｈに表示することができるようになり、変位δの検知を正確に行うことができるようになる。これによっても上記と同様に、船舶のプロペラシャフト１の曲り状態を把握することができる。

尚、上記実施の形態においては、支持機構５０は、上述したものに限定されるものではなく、例えば、複数のアームをユニバーサルジョイントで連結した、所謂多関節アームで構成する等、どのように構成しても良く、適宜変更して差し支えない。また、支持機構５０とベース２０の組合せも適宜変更して良い。更に、上記実施の形態において、絞り部材３３の孔の開け方は上述した構成に限定されず適宜変更して良い。また、絞り部材をレンズで構成しても良く、適宜変更して差し支えない。

尚また、上記実施の形態では、保持部４０を、計測表示部４３を備えて構成し、基準点Ｋの照射点Ｓに対する最大変位δｍａｘを必要時に計測できるようにしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、計測表示部４３及びレール４２を特に設けなくても良い。この場合には、基準点Ｋの照射点Ｓに対する最大変位δｍａｘの計測は、例えば、照射点Ｓの中心をａ点とし、基準点Ｋの中心がａ点から最大離れた位置をｂ点としたとき、ｂ点が判明したならば基準点Ｋをｂ点に位置させた状態で、ａ点とｂ点との距離を例えばノギス等の計測器で計測し、この計測値を最大変位δｍａｘとすれば良い。

Ｔ 曲り状態把握装置
１ プロペラシャフト
２ 軸受
３ 突出部
４ プロペラ
５ 舵板
６ コア
６ａ テーパ孔
６ｂ キー
７ 羽根
８ 雌ネジ
１０ 冠体
１１ 止めボルト
１２ 雄ネジ
１３ 止めナット
１４ 冠体
２０ ベース
２４ クリップ
２５ マグネットベース
３０ レーザポインタ
３１ ケース本体
３２ 照射部
３３ 絞り部材
３４ 入射口部
３６ 出射口部
３７ 連通孔
４０ 保持本体
４２ レール
４３ 計測表示部
４７ 表示部
５０ 支持機構
５１ フレキシブルチューブアーム
５２ アーム群
Ｓ 照射点
Ｈ 表示面
Ｋ 基準点
δ 変位
δｍａｘ 最大変位
６０ 検知用ボルト
６１ ボルト頭
Ｐ 中心点
Ｒ 軌跡（ａ→ｃ→ｂ→ｄ）
Ｄｓ 照射点Ｓの直径
Ｄｋ 基準点Ｋの直径
８０ 検知用袋ナット

Claims (13)

1. 船体の船尾側に設けた軸受に軸支されるとともに該軸受から突出した突出部にプロペラが装着されプロペラシャフトの当該突出部の曲りを検知する船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法において、
   上記突出部の先端に上記プロペラシャフトの軸線が通る基準点を表示した表示面を形成し、該表示面より外方に該表示面にレーザ光線を照射するレーザポインタを設置し、該レーザポインタの位置を該レーザポインタから照射されるレーザ光線の照射点が上記基準点に位置するように調整し、その後、上記レーザポインタからレーザ光線を照射した状態で上記プロペラシャフトを１回転し、上記基準点の上記照射点に対する変位δを検知することを特徴とする船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法。
2. 上記プロペラシャフトが、上記突出部の先端側に該突出部に装着されたプロペラを押えるために設けられ上記軸線を軸とする雌ネジが設けられて構成されている場合、
   上記雌ネジに螺合する検知用ボルトを用意し、該検知用ボルトのボルト頭の表面を表示面として、予め、該表示面に該検知用ボルトの軸線を通る基準点を表示し、該基準点を表示した検知用ボルトを上記雌ネジに螺合して上記突出部の先端に表示面を形成することを特徴とする請求項１記載の船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法。
3. 上記プロペラシャフトが、上記突出部の先端側に該突出部に装着されたプロペラを押えるために設けられ上記軸線を軸とする雄ネジが設けられて構成されている場合、
   上記雄ネジに螺合する検知用袋ナットを用意し、該検知用袋ナットの表面を表示面として、予め、該表示面に該検知用袋ナットの軸線を通る基準点を表示し、該基準点を表示した検知用袋ナットを上記雄ネジに螺合して上記突出部の先端に表示面を形成することを特徴とする請求項１記載の船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法。
4. 上記基準点の上記照射点に対する最大変位δｍａｘを必要時に計測することを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載の船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法。
5. 上記基準点の直径Ｄｋを、０．０１ｍｍ≦Ｄｋ≦０．０３ｍｍに設定し、上記レーザ光線の照射点の直径Ｄｓを、０．１ｍｍ≦Ｄｓ≦０．５ｍｍに設定し、上記レーザポインタからレーザ光線を照射した状態で上記プロペラシャフトを１回転させた際、上記基準点が上記照射点より外に出るとき、曲りが許容範囲を超えると判定して上記基準点の上記照射点に対する最大変位δｍａｘを計測し、上記基準点が上記照射点内にあるとき、曲りが許容範囲内にあると判定することを特徴とする請求項４記載の船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法。
6. 上記請求項１乃至５何れかに記載の船舶のプロペラシャフトの曲り状態把握方法を実施する際に用いられるプロペラシャフトの曲り状態把握装置であって、
   船体に着脱可能に取り付けられるベースと、レーザ光線を照射するレーザポインタと、該レーザポインタを保持する保持部と、該保持部を上記ベースに対して移動位置決め可能に支持する支持機構とを備えて構成したことを特徴とするプロペラシャフトの曲り状態把握装置。
7. 上記ベースを、互いに対向し一端側が開閉可能になるように連結された一対のクリップ片と、該クリップ片の一端側を閉方向に付勢するバネと、上記クリップ片の一端側をバネの付勢力に抗して開方向に移動させる取っ手とを備えたクリップで構成したことを特徴とする請求項６記載のプロペラシャフトの曲り状態把握装置。
8. 上記ベースを、船体の磁着体に磁着させられる励磁状態と該磁着体から離脱させられる消磁状態とに切替可能なマグネットベースで構成したことを特徴とする請求項６記載のプロペラシャフトの曲り状態把握装置。
9. 上記支持機構を、一端がベースに固定され他端が上記保持部に固定され全方向に折曲可能なフレキシブルチューブアームを備えて構成したことを特徴とする請求項６乃至８何れかに記載のプロペラシャフトの曲り状態把握装置。
10. 上記支持機構を、一端側が上記ベースに設けられ他端側が上記保持部に設けられるとともに、複数のアームを少なくとも１つの軸を中心に回転可能にして順次連結したアーム群を備えて構成したことを特徴とする請求項６乃至８何れかに記載のプロペラシャフトの曲り状態把握装置。
11. 上記保持部を、上記レーザポインタを保持する保持本体と、該保持本体を上記レーザポインタが照射するレーザ光線の光軸方向に直交する方向に移動可能に支持するレールと、上記保持本体のレールに対する移動距離を計測して表示する計測表示部とを備えて構成したことを特徴とする請求項６乃至１０何れかに記載のプロペラシャフトの曲り状態把握装置。
12. 上記レーザポインタを、ケース本体に半導体レーザ装置を収容し、該ケース本体の一端に上記レーザ装置から発光するレーザ光線を照射する照射部を備えて構成し、該照射部に、レーザ光線の照射点の直径Ｄｓを、０．１ｍｍ≦Ｄｓ≦０．５ｍｍに設定する絞り部材を設けたことを特徴とする請求項６乃至１１何れかに記載のプロペラシャフトの曲り状態把握装置。
13. 上記絞り部材を、光軸方向に中心軸線を有した円柱状の本体と、該本体の基端側に形成され中心軸に沿う軸線を有した円錐状の底部を備えた入射口部と、上記本体の先端側に形成され中心軸に沿う軸線を有した円錐状の底部を備えた出射口部と、上記入射口部の底部及び出射口部の底部間に連通して設けられ中心軸に沿う軸線を有した連通孔とを備えて構成し、該連通孔の直径Ｄａを、０．１ｍｍ≦Ｄａ≦０．５ｍｍに設定したことを特徴とする請求項１２記載のプロペラシャフトの曲り状態把握装置。

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