(57)【要約】  予め、機関におけるクランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに応じて求められたクランクデフおよび軸受荷重の許容範囲（Ａ）を示す評価マップを作成し、機関の船体への据付け時に、許容範囲内に収まるような各軸の傾きを簡単に知り得るようにするとともに、就航船にあっては、そのクランク軸および中間軸の傾きを測定するだけで、その軸系アライメントを評価することができる。
2008047424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関のクランク軸、中間軸およびプロペラ軸からなる船舶の駆動軸系のアライメントの評価方法であって、
上記クランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに基づき、伝達マトリックス法を用いて駆動軸系の所定部位における変位を求め、
この変位に基づきクランク軸のクランクデフレクションを求めるとともに、この求められたクランクデフレクションと予め設定された評価条件とを比較して駆動軸系のアライメントを評価することを特徴とする船舶における軸系アライメントの評価方法。
【請求項２】
機関のクランク軸、中間軸およびプロペラ軸からなる船舶の駆動軸系のアライメントの評価方法であって、
上記クランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに基づき、伝達マトリックス法を用いて駆動軸系の所定部位における変位を求め、
この変位に基づき各軸受に作用する軸受荷重を求めるとともに、この求められた軸受荷重と予め設定された評価条件とを比較して駆動軸系のアライメントを評価することを特徴とする船舶における軸系アライメントの評価方法。
【請求項３】
機関のクランク軸、中間軸およびプロペラ軸からなる船舶の駆動軸系のアライメントの評価方法であって、
上記クランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに基づき、伝達マトリックス法を用いて駆動軸系の所定部位における変位を求め、
この変位に基づきクランク軸のクランクデフレクションおよび各軸受に作用する軸受荷重を求めるとともに、これら求められたクランクデフレクションおよび軸受荷重と予め設定された評価条件とを比較して駆動軸系のアライメントを評価することを特徴とする船舶における軸系アライメントの評価方法。
【請求項４】
機関のクランク軸、中間軸およびプロペラ軸からなる船舶の駆動軸系のアライメントの評価方法であって、
上記クランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに基づき、伝達マトリックス法を用いて駆動軸系の所定部位における変位を求めるとともに、この変位に基づきクランク軸におけるクランクデフレクションおよび各軸受に作用する軸受荷重を求め、
これら求められたクランクデフレクションおよび軸受荷重が評価条件に対応するクランク軸の傾きおよび中間軸の傾きを座標軸とする二次元座標上にプロットしてなる評価マップを用いて駆動軸系のアライメントを評価することを特徴とする船舶における軸系アライメントの評価方法。
【請求項５】
請求項１に記載の評価方法を行うための評価装置であって、
駆動軸系の諸元データ、評価条件並びに機関におけるクランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに関するデータを入力するデータ入力部と、
上記諸元データを用いて駆動軸系における各軸受位置を求める軸受位置演算部と、
この軸受位置演算部で求められた軸受位置および上記諸元データに基づき、伝達マトリックス法を用いて駆動軸系における所定部位での変位を求める軸系変位演算部と、
この軸系変位演算部で求められた変位を用いて評価指標を求める評価指標演算部と、
この評価指標演算部で求められた評価指標と上記評価条件とを比較して評価を行う評価部と、
この評価部で得られた評価結果を出力する出力部とを具備し、
且つ上記軸受位置演算部は、少なくとも、高さ基準位置に対する軸受高さを求める軸受高さ演算手段を有するものであり、
上記軸系変位演算部は、クランク軸におけるクランクアームとジャーナル部との交点に相当する部位の変位を求めるものであり、
上記評価指標演算部は、上記交点に相当する部位の変位に基づきクランクデフレクションを演算するクランクデフレクション演算手段を有するものであり、
上記評価部は、上記評価指標演算部にて求められた評価指標としてのクランクデフレクションを評価条件と比較して評価を行うクランクデフレクション評価手段を有するものであることを特徴とする船舶における軸系アライメントの評価装置。
【請求項６】
軸受位置演算部に、水平基準位置に対する軸受の水平方向位置を求める軸受水平方向位置演算手段を具備させたことを特徴とする請求項５に記載の船舶における軸系アライメントの評価装置。
【請求項７】
請求項２に記載の評価方法を行うための評価装置であって、
駆動軸系の諸元データ、評価条件並びに機関におけるクランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに関するデータを入力するデータ入力部と、
上記諸元データを用いて駆動軸系における各軸受位置を求める軸受位置演算部と、
この軸受位置演算部で求められた軸受位置および上記諸元データのうちクランク軸および中間軸に関するデータを用いてクランク軸における所定部位での変位を求める軸系変位演算部と、
この軸系変位演算部で求められた変位を用いて評価指標を求める評価指標演算部と、
この評価指標演算部で求められた評価指標と上記評価条件とを比較して評価を行う評価部と、
この評価部で得られた評価結果を出力する出力部とを具備し、
且つ上記軸受位置演算部は、高さ基準位置に対する軸受高さを求める軸受高さ演算手段を有するものであり、
上記軸系変位演算部は、各軸受内の軸の変位を出力するものであり、
上記評価指標演算部は、上記軸の変位に基づき軸受荷重を求める軸受荷重演算手段を有するものであり、
上記評価部は、上記評価指標演算部にて求められた軸受荷重を評価条件と比較して評価を行う軸受荷重評価手段を有するものであることを特徴とする船舶における軸系アライメントの評価装置。
【請求項８】
請求項３に記載の評価方法を行うための評価装置であって、
駆動軸系の諸元データ、評価条件並びに機関におけるクランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに関するデータを入力するデータ入力部と、
上記諸元データを用いてクランク軸、中間軸およびプロペラ軸における各軸受位置を求める軸受位置演算部と、
この軸受位置演算部で求められた軸受位置および上記諸元データのうちクランク軸および中間軸に関するものを用いてクランク軸の所定部位における変位量を求める軸系変位演算部と、
この軸系変位演算部で求められた変位量を用いて評価指標を求める評価指標演算部と、
この評価指標演算部で求められた評価指標と上記評価条件とを比較して評価を行う評価部と、
この評価部で得られた評価結果を出力する出力部とを具備し、
且つ上記軸受位置演算部は、高さ基準位置に対する軸受高さを求める軸受高さ演算手段を有するものであり、
上記軸系変位演算部は、クランクアームとジャーナル部の交点に相当する部位の変位および各軸受の変位を出力するものであり、
上記評価指標演算部は、上記交点に相当する部位の変位に基づきクランクデフレクションを求めるクランクデフレクション演算手段および上記軸受の変位に基づき軸受荷重を求める軸受荷重演算手段を有するものであり、
上記評価部は、上記評価指標演算部にて求められたクランクデフレクションおよび軸受荷重をそれぞれの評価条件と比較して評価を行うクランクデフレクション評価手段および軸受荷重評価手段を有するものであることを特徴とする船舶における軸系アライメントの評価装置。
【請求項９】
請求項３に記載の評価方法を行うための評価装置であって、
駆動軸系の諸元データ、評価条件並びに機関におけるクランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに関するデータを入力するデータ入力部と、
上記諸元データを用いてクランク軸、中間軸およびプロペラ軸における各軸受位置を求める軸受位置演算部と、
この軸受位置演算部で求められた軸受位置および上記諸元データのうちクランク軸および中間軸に関するものを用いてクランク軸における所定部位での変位を求める軸系変位演算部と、
この軸系変位演算部で求められた変位を用いて評価指標を求める評価指標演算部と、
この評価指標演算部で求められた評価指標と上記評価条件とを比較して評価を行う評価部と、
この評価部で得られた評価結果を出力する出力部とを具備し、
且つ上記軸受位置演算部は、高さ基準位置に対する軸受高さを求める軸受高さ演算手段および水平基準位置に対する軸受の水平方向位置を求める軸受水平方向位置演算手段を有するものであり、
上記軸系変位演算部は、クランクアームとジャーナル部の交点に相当する部位の変位および各軸受の変位を出力するものであり、
上記評価指標演算部は、上記交点に相当する部位の変位に基づき鉛直方向および水平方向のクランクデフレクションを求めるクランクデフレクション演算手段、並びに上記軸受の変位に基づき軸受荷重を求める軸受荷重演算手段を有するものであり、
上記評価部は、上記評価指標演算部にて求められた鉛直方向および水平方向のクランクデフレクションをそれぞれ評価条件と比較して評価を行うクランクデフレクション評価手段、並びに上記評価指標演算部にて求められた軸受荷重を評価条件と比較して評価を行う軸受荷重評価手段を有するものであることを特徴とする船舶における軸系アライメントの評価装置。
【請求項１０】
データ入力部および出力部の少なくとも印刷部または表示画面部が端末に備えられ、それ以外は端末とネットワークで接続されたサーバ装置に備えられたことを特徴とする請求項５乃至９のいずれか一項に記載の船舶における軸系アライメントの評価装置。
【請求項１１】
軸受位置演算部は、クランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに関するデータがそれぞれ数値範囲にて入力されたときに、当該数値範囲内での各傾きの組合せデータを発生する組合せ発生手段を有するとともに、この組合せ発生手段にて発生された各傾きの組合せについて軸受位置を演算するものであり、
出力部は、各傾きの組合せによる評価結果を二次元座標平面上に表示する評価マップを出力する評価マップ作成手段を有するものであることを特徴とする請求項５乃至９のいずれか一項に記載の船舶における軸系アライメントの評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舶用機関における軸系アライメントの評価方法および評価装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船舶に主機関であるエンジンおよびプロペラ軸を据え付ける場合、エンジンのクランク軸、中間軸およびプロペラ軸からなる駆動軸系の軸心位置合せすなわち軸系アライメントを正確に行う必要がある。【０００３】
この軸系アライメントを正確に行い得るものとして、本発明者等は、駆動軸系の位置検出方法を提案している［例えば、特開２００３−１９９９７号公報（特許文献１とも称す）参照］。【０００４】
以下、この位置検出方法を簡単に説明すると、まず、クランク軸をモデル化し、初めに個々の軸受位置を仮定し、そしてクランク軸の船首側軸受における状態量（変位量および作用力）を、機関の諸元データにより既知にされた格間伝達マトリックス、格点伝達マトリックス、船首側での境界条件である境界マトリックス、および船尾側での境界マトリックスを使って船尾側へ状態を伝達していき、未知数である船首側軸受における状態量を求め、さらにその結果を用いてクランクデフを求め、その値と実測値との比較において誤差（評価値）を求める。次に、仮定された個々の軸受位置をランダムに変更させて、上記と同様の計算により、その軸受位置条件におけるクランクデフの計算値と実測値との誤差を求める作業を繰り返して行い、この誤差が小さくなる（つまり評価が高くなる）軸受位置条件を求める。これにより、据付位置を正確に推定するものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した駆動軸系の位置検出方法によると、現在の軸受の据付位置を正確に推定することはできるが、その推定された軸受位置が妥当なものかどうかについての評価が得られないという問題がある。【０００６】
そこで、本発明は、就航船、新造船に限らず、軸系アライメントとしての軸受の据付位置を簡単に評価し得る評価方法および評価装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の第１の軸系アライメントの評価方法は、機関のクランク軸、中間軸およびプロペラ軸からなる船舶の駆動軸系のアライメントの評価方法であって、
上記クランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに基づき、伝達マトリックス法を用いて駆動軸系の所定部位における変位を求め、
この変位に基づきクランク軸のクランクデフレクションを求めるとともに、この求められたクランクデフレクションと予め設定された評価条件とを比較して駆動軸系のアライメントを評価する方法である。【０００８】
また、本発明の第２の軸系アライメントの評価方法は、機関のクランク軸、中間軸およびプロペラ軸からなる船舶の駆動軸系のアライメントの評価方法であって、
上記クランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに基づき、伝達マトリックス法を用いて駆動軸系の所定部位における変位を求め、
この変位に基づき各軸受に作用する軸受荷重を求めるとともに、この求められた軸受荷重と予め設定された評価条件とを比較して駆動軸系のアライメントを評価する方法である。【０００９】
また、本発明の第３の軸系アライメントの評価方法は、機関のクランク軸、中間軸およびプロペラ軸からなる船舶の駆動軸系のアライメントの評価方法であって、
上記クランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに基づき、伝達マトリックス法を用いて駆動軸系の所定部位における変位を求め、
この変位に基づきクランク軸のクランクデフレクションおよび各軸受に作用する軸受荷重を求めるとともに、これら求められたクランクデフレクションおよび軸受荷重と予め設定された評価条件とを比較して駆動軸系のアライメントを評価する方法である。【００１０】
また、本発明の第４の軸系アライメントの評価方法は、機関のクランク軸、中間軸およびプロペラ軸からなる船舶の駆動軸系のアライメントの評価方法であって、
上記クランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに基づき、伝達マトリックス法を用いて駆動軸系の所定部位における変位を求めるとともに、この変位に基づきクランク軸におけるクランクデフレクションおよび各軸受に作用する軸受荷重を求め、
これら求められたクランクデフレクションおよび軸受荷重が評価条件に対応するクランク軸の傾きおよび中間軸の傾きを座標軸とする二次元座標上にプロットしてなる評価マップを用いて駆動軸系のアライメントを評価する方法である。【００１１】
また、本発明の第１の軸系アライメントの評価装置は、上記第１の評価方法を行うための評価装置であって、
駆動軸系の諸元データ、評価条件並びに機関におけるクランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに関するデータを入力するデータ入力部と、
上記諸元データを用いて駆動軸系における各軸受位置を求める軸受位置演算部と、
この軸受位置演算部で求められた軸受位置および上記諸元データに基づき、伝達マトリックス法を用いて駆動軸系における所定部位での変位を求める軸系変位演算部と、
この軸系変位演算部で求められた変位を用いて評価指標を求める評価指標演算部と、
この評価指標演算部で求められた評価指標と上記評価条件とを比較して評価を行う評価部と、
この評価部で得られた評価結果を出力する出力部とを具備し、
且つ上記軸受位置演算部は、少なくとも、高さ基準位置に対する軸受高さを求める軸受高さ演算手段を有するものであり、
上記軸系変位演算部は、クランク軸におけるクランクアームとジャーナル部との交点に相当する部位の変位を求めるものであり、
上記評価指標演算部は、上記交点に相当する部位の変位に基づきクランクデフレクションを演算するクランクデフレクション演算手段を有するものであり、
上記評価部は、上記評価指標演算部にて求められた評価指標としてのクランクデフレクションを評価条件と比較して評価を行うクランクデフレクション評価手段を有するものである。【００１２】
また、本発明の第２の軸系アライメントの評価装置は、上記第１の評価装置における軸受位置演算部に、水平基準位置に対する軸受の水平方向位置を求める軸受水平方向位置演算手段を具備させたものである。【００１３】
また、本発明の第３の軸系アライメントの評価方法は、上記第２の評価方法を行うための評価装置であって、
駆動軸系の諸元データ、評価条件並びに機関におけるクランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに関するデータを入力するデータ入力部と、
上記諸元データを用いて駆動軸系における各軸受位置を求める軸受位置演算部と、
この軸受位置演算部で求められた軸受位置および上記諸元データのうちクランク軸および中間軸に関するデータを用いてクランク軸における所定部位での変位を求める軸系変位演算部と、
この軸系変位演算部で求められた変位を用いて評価指標を求める評価指標演算部と、
この評価指標演算部で求められた評価指標と上記評価条件とを比較して評価を行う評価部と、
この評価部で得られた評価結果を出力する出力部とを具備し、
且つ上記軸受位置演算部は、高さ基準位置に対する軸受高さを求める軸受高さ演算手段を有するものであり、
上記軸系変位演算部は、各軸受内の軸の変位を出力するものであり、
上記評価指標演算部は、上記軸の変位に基づき軸受荷重を求める軸受荷重演算手段を有するものであり、
上記評価部は、上記評価指標演算部にて求められた軸受荷重を評価条件と比較して評価を行う軸受荷重評価手段を有するものである。【００１４】
また、本発明の第４の軸系アライメントの評価装置は、上記第３の評価方法を行うための評価装置であって、
駆動軸系の諸元データ、評価条件並びに機関におけるクランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに関するデータを入力するデータ入力部と、
上記諸元データを用いてクランク軸、中間軸およびプロペラ軸における各軸受位置を求める軸受位置演算部と、
この軸受位置演算部で求められた軸受位置および上記諸元データのうちクランク軸および中間軸に関するものを用いてクランク軸の所定部位における変位量を求める軸系変位演算部と、
この軸系変位演算部で求められた変位量を用いて評価指標を求める評価指標演算部と、
この評価指標演算部で求められた評価指標と上記評価条件とを比較して評価を行う評価部と、
この評価部で得られた評価結果を出力する出力部とを具備し、
且つ上記軸受位置演算部は、高さ基準位置に対する軸受高さを求める軸受高さ演算手段を有するものであり、
上記軸系変位演算部は、クランクアームとジャーナル部の交点に相当する部位の変位および各軸受の変位を出力するものであり、
上記評価指標演算部は、上記交点に相当する部位の変位に基づきクランクデフレクションを求めるクランクデフレクション演算手段および上記軸受の変位に基づき軸受荷重を求める軸受荷重演算手段を有するものであり、
上記評価部は、上記評価指標演算部にて求められたクランクデフレクションおよび軸受荷重をそれぞれの評価条件と比較して評価を行うクランクデフレクション評価手段および軸受荷重評価手段を有するものである。【００１５】
また、本発明の第５の軸系アライメントの評価装置は、上記第３の評価方法を行うための評価装置であって、
駆動軸系の諸元データ、評価条件並びに機関におけるクランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに関するデータを入力するデータ入力部と、
上記諸元データを用いてクランク軸、中間軸およびプロペラ軸における各軸受位置を求める軸受位置演算部と、
この軸受位置演算部で求められた軸受位置および上記諸元データのうちクランク軸および中間軸に関するものを用いてクランク軸における所定部位での変位を求める軸系変位演算部と、
この軸系変位演算部で求められた変位を用いて評価指標を求める評価指標演算部と、
この評価指標演算部で求められた評価指標と上記評価条件とを比較して評価を行う評価部と、
この評価部で得られた評価結果を出力する出力部とを具備し、
且つ上記軸受位置演算部は、高さ基準位置に対する軸受高さを求める軸受高さ演算手段および水平基準位置に対する軸受の水平方向位置を求める軸受水平方向位置演算手段を有するものであり、
上記軸系変位演算部は、クランクアームとジャーナル部の交点に相当する部位の変位および各軸受の変位を出力するものであり、
上記評価指標演算部は、上記交点に相当する部位の変位に基づき鉛直方向および水平方向のクランクデフレクションを求めるクランクデフレクション演算手段、並びに上記軸受の変位に基づき軸受荷重を求める軸受荷重演算手段を有するものであり、
上記評価部は、上記評価指標演算部にて求められた鉛直方向および水平方向のクランクデフレクションをそれぞれ評価条件と比較して評価を行うクランクデフレクション評価手段、並びに上記評価指標演算部にて求められた軸受荷重を評価条件と比較して評価を行う軸受荷重評価手段を有するものである。【００１６】
また、本発明の第６の船舶における軸系アライメントの評価装置は、上記第１乃至第５のいずれかに記載の評価装置におけるデータ入力部および出力部の少なくとも印刷部または表示画面部が端末に備えられ、それ以外は端末とネットワークで接続されたサーバ装置に備えられたものである。【００１７】
さらに、本発明の第７の船舶における軸系アライメントの評価装置は、上記第１乃至第５のいずれかに記載の評価装置における軸受位置演算部は、クランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに関するデータがそれぞれ数値範囲にて入力されたときに、当該数値範囲内での各傾きの組合せデータを発生する組合せ発生手段を有するとともに、この組合せ発生手段にて発生された各傾きの組合せについて軸受位置を演算するものであり、
出力部は、各傾きの組合せによる評価結果を二次元座標平面上に表示する評価マップを出力する評価マップ作成手段を有するものである。
【発明の効果】
【００１８】
上記評価方法および評価装置によると、機関におけるクランク軸の傾きと中間軸の傾きを求めるだけで、軸系アライメント（据付状態）を容易に評価することができる。例えば、船舶を建造する場合には、船体に機関、プロペラ軸などを据え付ける際の軸系アライメントの設計の評価を簡単に行うことができ、一方、就航済みの船舶については、現在の軸系アライメントの評価を簡単に行うことができる。【００１９】
また、評価マップを用いることにより、機関軸系におけるクランクデフレクションとその軸受荷重が適正範囲に収まるような各軸の傾きの組合せを容易に知ることができるので、軸系アライメント設計の経験が浅い人でも、簡単に、適切な設計値を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る駆動軸系の概略構成を示す模式図である。
【図２】同駆動軸系のクランク軸の１クランクスローでの模式正面図である。
【図３】同クランク軸のローカル座標系を示す模式側面図である。
【図４】同クランク軸におけるクランクデフの演算手順を説明する模式図である。
【図５】同駆動軸系の鉛直方向における変位についての説明図で、（ａ）は駆動軸系の模式図、（ｂ）は初期の軸系アライメントを示すグラフ、（ｃ）は機関室二重底の船体撓みを示すグラフ、（ｄ）は機関の熱膨張による変形量を示すグラフである。
【図６】同駆動軸系の水平方向における変位についての説明図で、（ａ）は駆動軸系の模式図、（ｂ）は初期の軸系アライメントを示すグラフである。
【図７】同評価方法における状態量を求めるフローチャートである。
【図８】同評価方法によるクランクデフの評価マップの作成手順を説明する図である。
【図９】同クランクデフの許容範囲を示す評価マップである。
【図１０】同評価方法による軸受荷重の評価マップの作成手順を説明する図である。
【図１１】同軸受荷重の許容範囲を示す評価マップである。
【図１２】同クランクデフと軸受荷重との許容範囲を示す評価マップである。
【図１３】同評価方法による水平方向でのクランクデフの許容範囲を示す評価マップである。
【図１４】同評価装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態２に係る評価装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
［実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１に係る船舶における軸系アライメントの評価方法および評価装置について説明する。【００２２】
まず、本発明に係る軸系アライメントの評価方法を概略的に説明する。【００２３】
簡単に言えば、船舶におけるエンジン（機関ともいう）のクランク軸（機関軸ともいう）の傾きと中間軸の傾きとに基づき軸系アライメントの評価を行うようにしたものであり、さらには評価マップを用いて簡単に評価を行い得るようにしたものである。【００２４】
なお、この評価マップは、クランク軸の傾きと中間軸の傾きとを座標軸とする二次元平面のマップで、このマップには、各傾きに対応して求められたエンジンのクランクデフレクション（以下、クランクデフという）並びにクランク軸および中間軸に設けられた各軸受に作用する軸受荷重がどの評価レベルに相当するかを、容易に分かるように図形化（視覚化）したものである。【００２５】
ところで、クランク軸および中間軸の各傾きに基づきクランクデフを求めるに際し、伝達マトリックス法を用いて、クランク軸、中間軸およびプロペラ軸からなる駆動軸系（単に、軸系ともいう）における所定位置での状態量（変位および作用力）を求め、そしてこの状態量のうち、変位を用いてクランクデフを求めるようにしており、また各傾きを求めるに際し、船体の二重底部分（以下、二重底という）での剛性が考慮されるとともに、機関の運転状態、例えば機関が運転されない冷態状態、機関が運転される温態状態、さらに温態状態での積荷状態すなわち空船時の空荷状態、バラスト状態、積載時の満載状態などが考慮される。すなわち、新造船および就航船のいずれにも精度良く対処し得るように考慮されている。【００２６】
まず、船体の基本的な構成、そして上記各状態におけるクランク軸および中間軸の基準線に対する傾きから演算に必要な初期値としての基準位置に対する軸受変位（変位量）を求める方法を説明し、さらにこの初期値としての軸受変位を用いて、クランクデフおよび軸受荷重を求めるのに必要となる状態量を求める伝達マトリックス法について説明する。【００２７】
ところで、軸受変位については鉛直方向と水平方向とがあり、鉛直方向についての基準位置としては、高さ基準線（高さ基準位置の一例）が用いられるとともに、水平方向についての基準位置としては水平方向基準線（水平基準位置の一例）が用いられる。なお、鉛直方向および水平方向の基準線のいずれか、または両者を含む場合には、「基準位置」という語句を用いる。また、高さ基準線に対する鉛直方向での軸受変位を、「軸受高さ」と称して説明するとともに、水平方向基準線に対する水平方向での軸受変位を「軸受水平位置」として説明する。【００２８】
また、クランクデフについても、鉛直方向と水平方向とがあるが、一度に両方向を求めることもできるが、実用上、別々に求めても殆ど支障がないため、ここでは、鉛直方向を求めた後、水平方向を求めるものとして説明する。【００２９】
なお、全体の手順を簡単に説明すると、基準線に対するクランク軸の傾きおよび中間軸の傾きから、基準位置に対する各軸受の鉛直変位および／または水平変位を初期値として求め、この初期値に基づき伝達マトリックス法を用いて軸系における所定位置での状態量（変位および作用力）を求め、そしてこの状態量のうち、変位を用いてクランクデフおよび軸受荷重を求め、これらクランク軸の傾きおよび中間軸の傾きと、上記求められたクランクデフおよび軸受荷重の評価レベルとの関係を示すマップを作成するようにしたものである。
（１）まず、船体構造を図１に基づき簡単に説明しておく。【００３０】
通常、大型の船舶の船底部分は二重底構造にされており、図１に示すように、この二重底部分にエンジン（機関）１が配置されるとともに、船尾側に向かって、中間軸３およびプロペラ軸４が配置されており、エンジン１のクランク軸２、中間軸３およびプロペラ軸（なお、中間軸とプロペラ軸とを合わせて推進軸ともいう）４にて駆動軸系が構成されている。【００３１】
ここで、この駆動軸系における軸受の配置について説明する。【００３２】
なお、エンジン１は、例えば７個のピストンによりクランク軸２を回転させるものについて説明する。【００３３】
すなわち、エンジン１のクランク軸２については、軸受５Ａが８個設けられることになるが、船尾側の後端部はさらに隔壁に設けられた軸受５Ａにて支持されており、また中間軸３については、その中間位置に設けられた軸受５Ｂにて支持されており、さらにプロペラ軸４については、２つの船尾管軸受すなわち船首側の船尾管軸受５Ｃおよび船尾側の船尾管軸受５Ｄにて支持されている。なお、クランク軸２については、エンジンそのものに配置された＃１〜＃８の軸受により支持されているが、その船尾側端部は隔壁に設けられた＃９の軸受にも支持されている。【００３４】
したがって、この駆動軸系においては、クランク軸２について９箇所に配置された＃１〜＃９の軸受５Ａと、中間軸３について１箇所に配置された＃１０の軸受５Ｂと、プロペラ軸４について２箇所に配置された＃１１〜＃１２の軸受５Ｃ，５Ｄとが具備されている。なお、クランク軸２の軸受５Ａについては、＃１は船首側（Ｆｏｒｅ）のものを示し、＃９は船尾側（Ａｆｔ）のものを示す。勿論、クランク軸２の各ピストン１１に対応する位置には、クランクアーム１２を介してクランクピン１３が設けられるとともに、このクランクピン１３とピストン１１とがそれぞれコネクティングロッド１４を介して連結されている。
（２）次に、伝達マトリックス法の概要について説明しておく。【００３５】
ここでは、エンジン１のクランク軸２の所定位置（以下、各部位ともいう）における状態量のうち、変位を伝達マトリックス法により求める方法について説明する。【００３６】
この伝達マトリックス法では、クランク軸２全体に亘って各部位の変位を演算する際に、梁のような直線部において変位を伝える格間伝達方程式（その係数を格間伝達マトリックスという）が使用されるとともに、梁の連続性を断ち切るような支点部（軸受または軸方向の変化点）において変位を伝える格点伝達方程式（その係数を格点伝達マトリックスという）が使用される。【００３７】
以下の説明においては、図２に示すように、クランク軸２に沿って伝達マトリックス法が適用されるが、クランク軸心（ジャーナル部軸心）に沿う方向をグローバル座標系（ｘ，ｙ，ｚで表し、絶対座標系ともいう）とするとともに、クランクアーム１２およびクランクピン１３に沿う方向をローカル座標系（ｘ′，ｔ，ｒで表し、相対座標系ともいう）とする。なお、図２は１つのクランクスローでのグローバル座標軸の取り方を示し、図３にクランクスローに作用する力をローカル座標系に分解したものを示す。【００３８】
以下の説明において、特に、言及されていない記号は下記の通りである。なお、これらの値は、例えばデータ入力部（後述する）から入力されるものである。
ａ：クランクアーム間の初期長さ
Ａ：断面積
Ｄｄ：クランクアーム間距離
Ｄｅｆ：クランクデフ
Ｅ：縦弾性係数
Ｆ：せん断力
Ｇ：せん断係数
Ｉ：断面二次モーメント
Ｊ：断面二次極モーメント
ｋ：軸受でのばね定数
Ｌ：長さ
Ｍ：曲げモーメント
Ｔ：ねじりモーメント
θ：クランク角
まず、下記の式に示すように、船首側軸受における状態量（変位および作用力）Ｂを未知数とする方程式を作成する。なお、下記式中、Ｓは格間伝達マトリックス、Ｐは格点伝達マトリックス、Ｒは船首側での境界条件を表す境界マトリックス、Ｒ′は船尾側での境界マトリックスで、それぞれ既知である。【００３９】
Ｒ′ＳｎｓＰｎｓ−１Ｓｎｓ−１・・・・Ｐ１Ｓ１ＲＢ＝０
なお、上記式中の沿え字ｎｓは、船首側（Ｆｏｒｅ）と船尾側（Ａｆｔ）の軸端間の軸が、その間の軸受により区切られる軸の個数を表している。【００４０】
そして、この式を解くことにより、船首側での状態量Ｂが求められる。この状態量Ｂが、以下の説明にて示す変位ベクトルｑおよび力ベクトルＱであり、以下、これらの状態量を初期値として、格間伝達方程式および格点伝達方程式を繰り返し用い、クランク軸の全てにおける状態量を求めることになる。【００４１】
すなわち、グローバル座標系における状態量である変位ベクトルｑおよび力ベクトルＱは、下記（１）式および（２）式にて表される。なお、式中におけるベクトルは、太字にて表すものとする。【００４２】
【数１】
2008047424.tif 000003
【００４３】
但し、（１）式中、ｄｘ，ｄｙ，ｄｚは変位・たわみ等を示し、またφｘ，φｙ，φｚはねじれ角・たわみ角等を示し、（２）式中、Ｔｘ，Ｍｙ，Ｍｚはねじりモーメント・曲げモーメント等を示し、またＦｘ，Ｆｙ，Ｆｚは軸力・せん断力等を示す。【００４４】
また、ローカル座標系における状態量である変位ベクトルｑ′および力ベクトルＱ′は、下記（３）式および（４）式にて表される。【００４５】
【数２】
2008047424.tif 000004
【００４６】
同様に、（３）式中、ｄｘ′，ｄｔ，ｄｒは変位・たわみ等を示し、またφｘ′，φｔ，φｒはねじれ角・たわみ角等を示し、（４）式中、Ｔｘ′，Ｍｔ，Ｍｒはねじりモーメント・曲げモーメント等を示し、またＦｘ′，Ｆｔ，Ｆｒは軸力・せん断力等を示す。【００４７】
次に、伝達マトリックス法にて用いられる格間伝達方程式および格点伝達方程式について説明する。船首側（ｆｏｒｅ側で、Ｆの添え字にて表す）から船尾側（ａｆｔ側で、Ａの添え字にて表す）の状態量を求める格間伝達方程式は、下記（５）式にて表される。【００４８】
但し、（５）式中、ｉは軸受番号（軸受で区切られる軸の番号）を示す。【００４９】
【数３】
2008047424.tif 000005
【００５０】
次に、状態量を、グローバル座標系からローカル座標系に変換する座標変換式（伝達方程式）は、下記（６）式にて表される。【００５１】
【数４】
2008047424.tif 000006
【００５２】
一方、状態量を、ローカル座標系からグローバル座標系に変換する座標変換式（伝達方程式）は、下記（７）式にて表される。【００５３】
【数５】
2008047424.tif 000007
【００５４】
例えば、ジャーナル部からクランクアームへの座標変換式（伝達方程式）は、下記（８）式にて表される。【００５５】
【数６】
2008047424.tif 000008
【００５６】
また、クランクアームからジャーナル部への座標変換も、上記（８）式が使用される。【００５７】
また、クランクピンからクランクアームへの座標変換式（伝達方程式）は、下記（９）式にて表され、クランクアームからクランクピンへの座標変換も、同じ下記（９）式にて表される。【００５８】
【数７】
2008047424.tif 000009
【００５９】
ところで、各軸受における格点伝達方程式は、下記（１０）式にて表される。【００６０】
【数８】
2008047424.tif 000010
【００６１】
なお、上記ｈ２におけるｄｚ０に軸受高さデータが代入される（後述するが、鉛直方向の変位だけを求める場合には、ｄｙ０については「０（ゼロ）」とされる）。【００６２】
次に、クランクデフの演算手順について説明する。【００６３】
ここで、ｄｘ１，ｄｙ１，ｄｚ１をクランクスローにおける船首側部分での変位とし、ｄｘ２，ｄｙ２，ｄｚ２をクランクスローにおける船尾側部分での変位とし、またａをクランクスローでの初期長さとすると、互いに隣接するクランクスロー間の距離Ｄｄは下記（１１）式にて表される（但し、変位・たわみ等のｄに対する添え字の１は、後述する図４の（ｂ）位置を示し、同じく、添え字の２は、図４の（ｈ）位置を示す）。【００６４】
【数９】
2008047424.tif 000011
【００６５】
また、ピストンの上死点（ＴＤＣ，０度）での距離をＤ０、ピストンの下死点（ＢＤＣ，１８０度）での距離をＤ１８０とすると、クランクデフ（Ｄｅｆ）は、下記（１２）式にて表される。【００６６】
【数１０】
2008047424.tif 000012
【００６７】
ところで、ａは５×１０２ｍｍであり、また個々の変位量（ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ）のオーダは１０−３ｍｍであるため、上記（１１）式は下記（１３）式のように変形することができる。【００６８】
【数１１】
2008047424.tif 000013
【００６９】
したがって、クランクデフは、下記（１４）式および（１５）式にて求めることができる。なお、（１４）式は鉛直方向および（１５）式は水平方向を表している。【００７０】
【数１２】
2008047424.tif 000014
【００７１】
（１４）式および（１５）式から分かるように、クランクデフは、殆ど、クランク軸心方向での変形量に依存している。【００７２】
ここで、上記演算式に基づくクランクデフの具体的な演算手順を、図４に基づき説明する。ここでは、１クランクスローに着目して各部材ごとの演算工程として、順番に説明する。【００７３】
Ａ工程．（ａ）部の軸受では（５）式の格間伝達方程式が用いられる。【００７４】
Ｂ工程．（ｂ）部の折曲部では、Ａ工程における（５）式の左辺を、（６）式の座標変換式の右辺に代入し、その時の（６）式の左辺を、（８）式の座標変換式の右辺（ジャーナル部）に代入する。【００７５】
Ｃ工程．（ｃ）部では、Ｂ工程における（８）式の左辺を、（５）式の右辺に代入する。【００７６】
Ｄ工程．（ｄ）部では、Ｃ工程における（５）式の左辺を、（９）式の座標変換式の右辺に代入する。【００７７】
Ｅ工程．（ｅ）部では、Ｄ工程における（９）式の左辺を、（５）式の右辺に代入する。【００７８】
Ｆ工程．（ｆ）部では、Ｅ工程における（５）式の左辺を、（９）式の左辺とする。【００７９】
Ｇ工程．（ｇ）部では、Ｆ工程における（９）式の右辺［ｑ′Ｑ′１］Ｔａｒｍを、（５）式に代入する。【００８０】
Ｈ工程．（ｈ）部では、Ｇ工程における（５）式の左辺を、（８）式の左辺とし、そのときの（８）式の右辺の［ｑ′Ｑ′１］Ｔｊｏｕｒｎａｌを、（７）式の座標変換式の右辺に代入する。【００８１】
Ｉ工程．（ｉ）部では、Ｈ工程における（７）式の左辺を、（５）式の右辺に代入する。【００８２】
また、あるクランクスロー１２から隣接するクランクスロー１２への［（ｊ部）に示す支点を境界とする）伝達は、（１０）式の格点伝達方程式が使用され、Ｉ工程における（５）式の左辺を、（１０）式の右辺に代入することにより行われる。【００８３】
このように、状態量であるｑおよびＱ（Ｑ＝０）が、伝達方程式の係数である各伝達マトリックスにより、船首側から船尾側に伝えられて各変位が求められていく。勿論、伝達の過程において、（５）式と（１０）式のｆ１，ｆ２，ｈ１，ｈ２により、Ｑも変化していくことになる。
（３）次に、伝達マトリックス法を用いる際の初期値としての各軸受位置を求める方法、言い換えれば、クランク軸の傾きと中間軸の傾きとから、鉛直変位である軸受高さおよび水平変位である軸受水平位置を求める式を、図５に基づき説明する。なお、以下の説明では、エンジンを機関と称して説明する。【００８４】
まず、以下に示される式中の記号の意味および設定値（座標値）については、下記の通りである。なお、船尾管軸受の高さ（ｚｎ−１，ｚｎ）を、０．０ｍｍとする。
θｅ：クランク軸の鉛直方向での傾き
θｅ′：クランク軸の水平方向での傾き
θｉ：中間軸の鉛直方向での傾き
θｉ′：中間軸の水平方向での傾き
Ｈｉｎｔ：中間軸受高さ（ｚｎ−２）
Ｈｅａ：機関の船尾端軸受の高さ（ｚｎ−３）
Ｈｅａ′：機関の船尾端軸受の水平方向変位（ｙｎ−３）
Ｈｅｆ：機関の船首端軸受の高さ（ｚ１）
Ｈｅｆ′：機関の船首端軸受の水平方向変位（ｙ１）
ＨＴ：機関の熱膨張による変形量
ＨＨＯＧ−Ｔ：機関の温度変化による中高量（＞０）
ＨＳＡＧ：機関据付時の機関の初期撓みの最大量（＜０）
Ｄ：機関二重底の最大撓み量
ＨＨＯＧ−Ｄ：機関の喫水変化に伴う中高量（＞０）
ｘｊ：軸受位置（ｊ＝１，・・・，ｎ）
但し、ｊ＝１は機関の船首端軸受（主軸受）の位置，ｊ＝ｎは船尾管軸受の位置を示し、これらの値としては設計値が用いられる。
ｚｊ：軸受高さ（ｊ＝１，・・・，ｎ）
なお、機関据付状態の初期の軸受高さをｚ１ｊで表し、就航後の船体変形および熱変形を考慮した軸受高さの変化量をｚ２ｊで表す。
Ｌｅ：機関長さ
Ｌｖ：機関室二重底長さ
（ａ）機関据付時の変位について説明する。【００８５】
ここでは、傾きθｅおよびθｉはプロペラ軸を基準線とする（但し、これに限定されものではない）。【００８６】
中間軸の傾きθｉは、下記（１６）式にて表される。【００８７】
【数１３】
2008047424.tif 000015
【００８８】
クランク軸の傾きθｅは、下記（１７）式にて表される。【００８９】
【数１４】
2008047424.tif 000016
【００９０】
この場合、機関部分の軸受高さは、下記（１８）式にて表される（但し、機関の船尾端軸受を基準としたものである）。【００９１】
【数１５】
2008047424.tif 000017
【００９２】
機関の船首端軸受と船尾端軸受とを結んだ直線（機関中心線）を基準とする場合は、下記（１９）式で示すように、角度θ１の座標変換が必要となる。【００９３】
【数１６】
2008047424.tif 000018
【００９４】
なお、ｘ軸方向の拘束はなく自由であるため、座標変換による影響は受けない。同時に、長さ方向に対して、回転角度が僅かであるため、座標変換による影響は無視することができる。また、座標変換後に、機関部分に、下記の（２０）式に示す初期撓みが与えられる。【００９５】
【数１７】
2008047424.tif 000019
【００９６】
（ｂ）温態時の変位について説明する。【００９７】
機関の熱膨張に対する軸受の鉛直変位は下記のように与えられる。【００９８】
上述した機関中心線を基準線とする場合、推進軸系での軸受高さは下記（２１）式にて表される。【００９９】
【数１８】
2008047424.tif 000020
【０１００】
また、機関部分では、熱膨張により中高に曲がるため、下記（２２）式にて表される。【０１０１】
【数１９】
2008047424.tif 000021
【０１０２】
（ｃ）喫水変化による鉛直方向での変位（船体の撓み）について説明する。【０１０３】
船尾側の船尾管軸受と機関の船首側の軸受（主軸受）を基準位置とする撓み式に、J.Stefenson(1974)［J.Stefenson:Utveckling av Berakningsmetoder och Instllationskriterier for Medelvarvsmotoranlaggningari Fartyg,NSTM74 Stockholm,Sweden(1974)］の式を用いると、その変位（ｚ２ｊ）は下記（２３）式にて求められる。この式は、機関室の二重底部分の両端を基準とする幅中央における軸方向の撓みを表す。【０１０４】
【数２０】
2008047424.tif 000022
【０１０５】
ここで、喫水に対する船体の撓みの最大値をＤとすると、船体の撓みは下記（２４）式にて求められる。【０１０６】
【数２１】
2008047424.tif 000023
【０１０７】
なお、船体の最大撓みと喫水深さとは比例関係にあることを、逆解析結果から実績として検証されているのと同時に、Sakai等(1978)の論文から理論的にも正しい［H.Sakai,Y.Kanda:A Simple Estimation Method of Double Bottom Deformation,Journal of the Faculty of Engineering,The University of Tokyo,Vol.XXXIV,No.4(1978)p.589-600］。【０１０８】
また、機関の船首端と船尾端とを基準線とする場合は、下記（２５）式にて求められる。【０１０９】
【数２２】
2008047424.tif 000024
【０１１０】
ところで、上述したJ.Stefensonの式は、中間軸および船尾管（プロペラ軸に相当）からなる推進軸系の軸受高さの変化に対してはよく一致するが、機関部分の撓みに対しては、実際よりも大きい値を示す。この理由としては、機関の剛性が船体だけの剛性に比べて高いため、実際の機関部分での船体剛性が高くなっており、この結果、J.Stefensonの式で求められた値よりも、実際の変位量が小さくなるからである。【０１１１】
そこで、機関部分での撓みを実際の値に一致させるために、機関部分の撓み式として、上述したように、等分布荷重の梁の撓み曲線を用いると、下記（２６）式のようになる。【０１１２】
【数２３】
2008047424.tif 000025
【０１１３】
（ｄ）上述した事項を総合した軸受高さ（軸系アライメント）については、以下のようになる。【０１１４】
すなわち、機関の初期据付状態（高さ、傾斜、初期撓み）（ｚ１ｊＴ）、温度変化に伴う機関の熱膨張、喫水変化に伴う機関室二重底の船体変形（ｚ２ｊＴ）を考慮した軸系アライメントは、下記（２７）式で表される［（２１）式および（２５）式から求められる］。【０１１５】
【数２４】
2008047424.tif 000026
【０１１６】
特に、機関部分は下記（２８）式にて表される［（２０）式、（２２）式および（２６）式から求められる］。【０１１７】
【数２５】
2008047424.tif 000027
【０１１８】
上記の各式におけるｚｊは、（１０）式のｄｚ０に相当し、また上記（２７）式は中間軸の軸受および船尾管軸受について用いられ、また（２８）式は機関での軸受について用いられる。【０１１９】
なお、（２８）式は、＃１軸受５Ａと＃９（ｎ−３）軸受５Ａとを結んだ線分（機関中心線）を高さ基準線とした変位であるため、＃１軸受５Ａおよび＃９（ｎ−３）軸受５Ａの高さｄｚ０はそれぞれゼロ「０」となる。【０１２０】
したがって、機関の冷態、温態などの条件および船体の積載状態などに応じた撓みの式に基づき、中間軸での軸受高さ、機関での軸受高さを求め、これを初期高さとして（１０）式のｈ２に代入し、そして伝達マトリックス法を用いて各部位での状態量、すなわち変位および作用力が求められる。【０１２１】
そして、各部位での変位に基づき、クランクデフおよび軸受荷重が求められるとともに、これらクランクデフおよび軸受荷重が、予め、設定された評価範囲内（正確に言えば、どの評価レベル内）に入るか否かが調べられる。【０１２２】
次に、水平面内（水平方向）での軸系アライメントを、図６に基づき説明する。【０１２３】
なお、水平面内での傾きは、船尾管中心線を基準線（中間軸も基準上にあるものとする）とし、この基準線に対する中間軸３の傾きをθｉ′で、またクランク軸の傾きをθｅ′で表す。
（ａ）水平方向（ｙ方向）での中間軸３の傾きの初期値は下記（２９）式にて、またクランク軸（機関）の傾きは下記（３０）式にて与えられる。【０１２４】
【数２６】
2008047424.tif 000028
【０１２５】
【数２７】
2008047424.tif 000029
【０１２６】
この場合、クランク軸における水平面内での軸受位置は、下記（３１）式にて求められる（但し、機関の船尾端軸受を基準とした式である）。【０１２７】
【数２８】
2008047424.tif 000030
【０１２８】
このｙｊは、（１０）式のｈ２におけるｄｙ０に相当する。【０１２９】
これらの値に基づき、鉛直方向と同様に、伝達マトリックス法を用いて、軸系における各部位での状態量（変位および作用力）が求められ、そしてこれら変位に基づき機関におけるクランクデフが求められて、このデフ値が所定の評価範囲内（正確には、どの評価レベル内）に入っているか否かが調べられる。【０１３０】
ここで、評価方法を概略的に説明しておく。【０１３１】
クランクデフ（Ｄｅｆ）については、上述した（１４）式および（１５）式により求めることができ、軸受荷重（Ｆｚ）については、対象となる軸受の初期高さ（ここでは、軸が軸受の最下面に接した状態における軸の中心位置の高さとする）つまり初期軸受高さをｄｚ０、求められた軸受高さを（ｄｚ）とし、機関本体の並進ばね定数をｋｚとすると、下記（３２）式にて求めることができる。【０１３２】
Ｆｚ＝ｋｚ・（ｄｚ−ｄｚ０）・・・（３２）
ここで、軸受荷重に着目して上記評価方法の演算手順を、図７のフローチャートに基づき説明する。【０１３３】
まず、ステップ１では、クランク軸および推進軸系の寸法・荷重などの諸元データ、並びに初期軸受高さを入力する。【０１３４】
次に、ステップ２で、伝達マトリックス法を用いて状態量、すなわち変位（軸受高さ）および作用力を求める。【０１３５】
次に、ステップ３で、ステップ２で求められた高さ方向の変位ｄｚが下向きか否か、上向きであれば軸受内の最上面に軸が接しているか否かを判断する。これは、上向きの場合、軸受高さと初期軸受高さとの差（ｄｚ−ｄｚ０）が、クランク軸と軸受メタルとの許容値ｃの範囲内に入っているか否かが判断され、許容値（軸受内径と軸外径との差（隙間）であり、下向きを正にしているため、負の値をとる）ｃの範囲内に入っている場合には、演算精度の向上を図るために、ステップ４に進み、ばね定数（ｋｚ）をゼロとおき、再度ステップ２に戻り演算が行われる。【０１３６】
一方、ステップ２で求められた軸受高さと初期軸受高さとの差（ｄｚ−ｄｚ０）が、クランク軸と軸受メタルとの許容値ｃを超える場合または負になる場合には、ステップ５に進む。【０１３７】
ステップ５では、各部位での軸受高さを用いて、（１４）式および（１５）式に基づき、クランクデフおよび軸受荷重が求められる。【０１３８】
そして、ステップ６で、クランクデフおよび軸受荷重について、どの評価レベルであるか否かが判断された後、ステップ７で評価マップが作成・出力される。【０１３９】
なお、軸受荷重を求める際に、軸受高さと初期軸受高さとの差が、クランク軸と軸受メタルとの許容値ｃの範囲内に入っている場合には、軸受荷重を「ゼロ」として演算を続けるようにしたが、軸受高さと初期軸受高さとの差が許容値を越えている場合には、すなわち軸受荷重が負になっている場合には、軸の浮き上がりが生じる範囲であり、許容範囲外となる。【０１４０】
ところで、運転状態の軸部（クランクジャーナル）には、クランクスローなどの回転体の遠心力とシリンダなどの往復運動体の慣性力およびガス爆発力が作用しており、静的状態において軸受荷重が無荷重であると、振れ回りが大きくなる。このように、振れ回りが作用すると（勿論、静的状態で軸受荷重が負である場合も当てはまるが）、軸が軸受を叩く現象が生じ、軸受メタルが剥離したり打痕が発生したりして、それが原因で軸受が焼き付き、最悪の場合、船舶の運航ができなくなってしまう。このため、いずれかの軸受において、軸受荷重が負になった場合には、評価範囲外であると判断される。【０１４１】
上述したように、軸受変位については、鉛直方向と水平方向とがあるが、主に鉛直方向が問題になるため、先に、鉛直方向での変位が所定の許容範囲内に入るようにされた後、水平方向での変位が評価される。【０１４２】
さらに、上述した評価マップ、特に鉛直方向に係る評価マップの作成方法について、詳しく説明する。【０１４３】
クランクデフの評価条件すなわち評価範囲に対する機関の鉛直方向での据付条件［クランク軸（機関）の傾きおよび中間軸の傾き］に対して、機関冷態時および機関温態時で且つ船体の撓みを１ｍｍ毎に変化させた場合に上述した各式に基づき演算されたクランクデフの評価レベルをマップにて示すと図８のようになる。なお、図８の（ａ）は、機関冷態時で船体撓みが０ｍｍの場合を示し、図８の（ｂ）〜（ｈ）は機関温態時で船体撓みが０ｍｍ〜６ｍｍ（１ｍｍ刻み）の場合を示す。また、図中、（０）部は評価レベル「０」（許容範囲内）、（１）部は評価レベル「１」（許容範囲外）、（２）部は評価レベル「２」（許容範囲外），（３）部は評価レベル「３」（許容範囲外）を表している。この評価レベルについてはエンジンメーカーが提供する数値が３つある場合であり、具体的には、これらの数値を境にして、許容限界以上をレベル「３」、許容限界以下をレベル「２」、許容限界以下で再調整が望ましい範囲をレベル「１」、この再調整よりも小さく望ましい範囲（通常の範囲である）をレベル「０」とした場合で、また利用者は許容値を上記３つのうちから任意に選択することができる。但し、本実施の形態では、評価レベル「０」を許容範囲として取り扱い、許容範囲外を３つに分けて評価レベル「１」〜「３」としているが、これら３つのレベル分けはクランクデフの許容範囲からの乖離の程度を把握するためだけに使用されるものである。【０１４４】
さらに、これらを全て満足する許容範囲（総合評価ともいい、各マップの評価レベル「０」を『１』、その他を『０』として２値化データの論理積をとる）を示すと、図９の（０）部のようになる。【０１４５】
同様に、軸受荷重が負にならない機関の据付条件［クランク軸（機関）の傾きおよび中間軸の傾き］に対して、機関冷態時および機関温態時で且つ船体の撓みを１ｍｍ毎に変化させた場合に上述した各式に基づき演算された軸受荷重の評価レベルをマップにて示すと図１０のようになる。なお、図１０の（ａ）は、機関冷態時で船体撓みが０ｍｍの場合を示し、図１０の（ｂ）〜（ｈ）は機関温態時で船体撓みが０ｍｍ〜６ｍｍの場合を示す。また、図中、（０）部は評価レベル「０」（許容範囲内）、（１）部は評価レベル「１」（許容範囲外）を表している。また、これらを全て満足する許容範囲（総合評価の範囲）を示すと、図１１の（０）部のようになる。【０１４６】
そして、最終的に、クランクデフおよび軸受荷重とも許容範囲内に入る据付条件を示す評価マップとしては、図１２の（Ａ）部で示すように、図９および図１１の（０）部すなわち評価レベル「０」の両方を満足する範囲（総合評価であり、評価レベル「０」について２値化データの論理積をとる）となる。【０１４７】
次に、水平方向に係る評価マップの作成方法について説明する。【０１４８】
クランクデフの評価条件すなわち評価レベルに対する機関の水平方向での据付条件［クランク軸（機関）の傾きおよび中間軸の傾き］に対して、機関冷態時および機関温態時で且つ船体の撓みを１ｍｍ毎に変化させた場合に上述した所定の式に基づき演算されたクランクデフの評価値をマップにて示すと図１３のようになる。なお、図１３中、（０）部は評価レベル「０」（許容範囲内）、（１）部は評価レベル「１」（許容範囲外）、（２）部は評価レベル「２」（許容範囲外），（３）部は評価レベル「３」（許容範囲外）を表している。この場合の評価レベルについても、図８で説明した場合と同様の段階でもって分けられている。【０１４９】
したがって、水平方向でのクランクデフに対する据付条件（各軸の傾き）としては、図１３の（０）部（評価レベル「０」）の領域で示される範囲内となるように据え付ければよい。【０１５０】
例えば、機関の据付け時においては、クランクデフの計測結果を基本として、その値が（０）部の範囲内に収まるように、水平方向で各軸の調整が行われる。【０１５１】
クランク軸（機関）の傾きの変更だけでは収まらない場合は、機関を水平方向に平行移動させ、さらに必要に応じて水平面内でのクランク軸の傾きを調整すればよい。【０１５２】
また、既に、据え付けられている機関の場合、機関内部の船尾側の軸受に、軸受の軸心をずらせた軸受メタルを挿入して調整すればよい。この場合、調整量については水平方向のクランクデフに合致するアライメント条件を逆解析法（特許文献１に記載の技術により）で求めておき、その結果に基づいて、クランク軸（機関）の傾きと中間軸の傾きとの平均値の傾きになるような軸心を有する軸受メタルが用いられる。また、用いる軸受（軸受メタル）については、実際の軸受を準備する前に、順解析法により、機関内部の船尾側の軸受の軸心を変化させた場合のクランクデフを演算にて求め、その妥当性を検証しておく。【０１５３】
次に、軸系アライメントの評価装置を図１４に基づき説明する。【０１５４】
この船舶における軸系アライメント評価装置は、大きく分けて、データ入力部３１と、軸受位置演算部３２と、軸系変位演算部３３と、評価指標演算部３４と、評価部３５と、出力部３６とから構成されている。なお、この評価装置での各種演算はプログラムにより実行されるものであり、このため、コンピュータシステムが用いられている。例えば、データ入力部３１としては端末（コンピュータ端末）が用いられるとともに、軸受位置演算部３２、軸系変位演算部３３、評価指標演算部３４および評価部３５は端末と接続されたサーバ側［演算装置（コンピュータが用いられる）］に設けられ、また出力部３６の一部については端末側に設けられている（勿論、１台のコンピュータで構築することもできる）。【０１５５】
具体的に、上記データ入力部３１としては例えば表示画面、演算処理部、キーボードなどからなるコンピュータ端末が用いられており、駆動軸系の諸元データ、評価条件（例えば、クランクデフについては、通常の許容値（最低限必要である）と、再調整する方が好ましい値と、最大限界値とであり、また軸受荷重については、例えば最大許容値と最小許容値とである）、機関の傾きすなわちクランク軸２の傾き（具体的には、機関における船首端軸受と船尾端軸受とを結ぶ線の傾き）θｅおよび機関における船尾管軸受５Ａと中間軸受５Ｂとの間に配置された中間軸３の傾きθｉを、キーボードなどから入力し得るようにされている。また、クランク軸２の傾きθｅおよび中間軸３の傾きθｉについては、それぞれ１つの数値として、または数値範囲にて入力し得るようにされている。なお、他に選択するデータとしては、例えば機関の型式などがある。また、評価条件についても選択して入力することもできる。型式の選択によって、適切な計算モデルが利用可能となる。【０１５６】
上記諸元データとしては、機関の諸元データと、中間軸および船尾管の諸元データとがある。例えば、各種部材寸法、部材同士間寸法、各種係数、各軸部に作用する各種モーメントなど、さらには軸端に設けられている軸受の高さ、機関の熱膨張による変形量、機関室二重底部分の撓みなどである。また、機関の諸元データについては、機関メーカからのデータ提供を受けて、予め１つまたは複数の機関について記憶手段に登録されたものから選択するようにしてもよい。勿論、登録されていない諸元データについては、入力することができる。【０１５７】
この場合、データ入力部３１には、全てのデータについての入力欄が用意されているが、既に登録済みのデータについては、その入力欄が表示されないようにされている。【０１５８】
例えば、傾きデータを入力する際に、数値で１つ入力するのは、１組のクランク軸の傾きと中間軸の傾きとの組合せ（θｅ，θｉ）について評価したい場合であり、具体的には、就航船の現状を評価する場合である。また、数値範囲で入力する場合は、新造船や就航船について現状のアライメントに問題があると評価が出た際に、新造船であれば機関自体の適正な据付となるような適正な傾きの組合せ（θｅ，θｉ）の情報を得る目的で、就航船であれば機関を移動させることができないので、上記適正な組合せを参考にして、軸受と、当該軸受で支持する軸との間に嵌める環状の軸受メタルの開口位置を中心からどれだけ偏心させたものを使えばよいのかを決める目的で利用される。なお、数値範囲での入力については、ユーザによる入力を求めず、常識的な範囲を、事前に軸受位置演算部３２で利用可能となるように記憶手段に記憶させておくことにより、データ入力部３１での入力を省くこともできる。本実施の形態１では、ユーザによる入力方式にて説明を行う。【０１５９】
上記軸受位置演算部３２は、軸系変位演算部３３での演算に必要な軸受位置（初期軸受高さ、水平位置）データを求めるもので、傾き（θｅ，θｉ）が数値範囲で入力された際にその組合せデータを発生する組合せ発生手段４１と、高さ基準線に対する軸受高さを求める高さ演算手段４２と、水平方向基準線に対する軸受水平位置を求める水平位置演算手段４３とが具備されている。【０１６０】
したがって、上記高さ演算手段４２では、上述した（２７）式または（２８）式に基づき、鉛直方向の初期軸受高さが求められ、また水平位置演算手段４３では、上述した（３１）式に基づき、水平方向の初期軸受水平位置が求められる。【０１６１】
これら両演算手段４２，４３で用いられる傾きについては、１つの組合せ（θｅ，θｉ）がデータ入力部３１で入力された場合にはそれを用い、数値範囲で入力された場合には、組合せ発生手段４１により、その範囲内にて所定の刻み角度でもって全ての組合せが発生され、これら発生された各組合せが上記両演算手段４２，４３で用いられることになる。【０１６２】
ここで求められた初期軸受位置が伝達マトリックス法による演算に用いられる。すなわち、鉛直方向については、（１６）式および（１７）式により船尾管中心線に対する高さと傾きとの関係がわかるようになっている。水平方向については、（２９）式および（３０）式により船尾管中心線に対する水平方向の位置と傾きとの関係がわかるようになっている。【０１６３】
なお、本発明に係る評価方法においては、例えば新造船の場合、就航した後でも問題がないアライメントであるか否かを知ることが重要であるため、１つの傾きの組合せであっても、機関が温態時であり、且つ船体の撓みが０（＝０ｍｍ）から船体の撓みが最大となる満船時での撓み（最大撓み：例えば６ｍｍ）まで、所定の刻み量（例えば１ｍｍ）でもって評価を行うようにしており、すなわち１つの傾きの組合せで合計７つの軸受位置を発生させることになる。つまり、全傾きの組合せ×「７」通り（１組の傾きと１つの船体撓みとを組み合せたデータをパターンと称す）について、初期の軸受位置を演算することになる。【０１６４】
評価を行う際に、全てのパターンにおける初期の軸受位置を求めて評価指標演算部３４に渡しそれぞれ評価指標を演算した後、全ての評価指標を評価部３５に渡し、全てのパターンについて評価を行う（評価レベルを求める）ようにしてもよいが、軸受位置演算部３２で１つずつパターンを発生させて上記の手順により評価を行い、その後、再度、軸受位置演算部３２に戻り、次のパターンを発生させて評価を行うという手順を繰り返すようにしてもよい。なお、処理の手順はこれらに限らず幾通りもあるため、いずれを採用してもよいが、本実施の形態１では、１つずつパターンを発生させる手順で行うものとする。【０１６５】
上記軸系変位演算部３３では、軸受位置演算部３２により与えられた初期の軸受位置を用いて、クランク軸２および中間軸３における所定部位の変位を求めるものである。ここで所定部位とは、クランクデフレクションの演算に必要なクランクアームとジャーナル部の各交点に相当する部分（部位）と、各軸受の位置（中心位置）であり、そこでの変位が求められる。【０１６６】
上記評価指標演算部３４では、軸系変位演算部３３で求められた所定部位の変位を用いて評価指標が求められる。評価指標としては、クランクデフレクションおよび軸受荷重であるが、そのどちらか一方だけであってもよく、また両方であってもよい。これらは、作業者の指定に従うものであるが、両方実施するほうが望ましいため、本実施の形態１では両方を実施するものとして説明を行う。【０１６７】
すなわち、この評価指標演算部３４には、上記交点に相当する部分の変位（変位量）に基づきクランクデフを求めるクランクデフレクション演算手段４５および各軸受の荷重を求める軸受荷重演算手段４６とが具備されている。【０１６８】
なお、クランクデフは、クランクデフレクション演算手段４５により、上記交点のうち、同一のクランクスローの船首側および船尾側の変位を用いて求められる。また、軸受荷重は、軸受荷重演算手段４６にて初期の軸受位置に対する変位のうち、鉛直方向の変位を用いて求められる。【０１６９】
上記評価部３５は、予め記憶手段に記憶された例えばエンジンメーカの推奨する評価条件すなわち評価レベルと、演算により求められた評価指標とを比較して当該傾きの組合せ（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）がどの評価レベルに属するかを判断する。例えば、機関における軸受荷重の最大許容値と最小許容値、クランクデフの機関冷態時における限界値（最大限界値、再調整するほうが好ましい値、通常の許容値）が示されている。クランクデフについては鉛直方向および水平方向も同じ値が用いられる。【０１７０】
上述したように、軸受荷重については最小許容値から最大許容値までの評価レベル「０」と、それ以外の再調整必要レベルの２値化した評価レベル「１」になる。また、クランクデフについては、通常の許容値である「０」、再調整するほうが好ましい値「１」、再調整するほうが好ましい値を超えて最大限界値までの「２」、最大限界値を超えた「３」という合計４つの評価レベルが設けられている。【０１７１】
そして、機関の冷態、温態、撓みの範囲（機関据付時、バラスト時、満船時）での各条件における傾きの組合せ（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）の評価を求め、同じ傾きの組合せにおける全評価の論理積演算を行い、全ての条件で最も良い評価レベルを示す傾きの組合せ（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）を求める。【０１７２】
具体的には、クランクデフが入力されるとクランクデフレクション評価手段５１が、また軸受荷重が入力されると軸受荷重評価手段５２が、それぞれ上述のレベル分けを実施する。なお、全てのパターンについての評価が完了していない場合は、再び軸受位置演算部３２に処理を戻すことになる。全てのパターンについての評価が実施されると、総合評価手段５３により評価指標について総合的な評価が行われる。総合評価手段５３は、クランクデフレクション評価手段５１と軸受荷重評価手段５２それぞれについて得られた全ての評価結果について、各傾きの組合せ（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）に対する各撓み（本実施の形態では７パターン）について論理積演算を行い２値化して総合評価を行う。さらに、２つの評価指標について総合的に評価する場合は、上述した個別の総合評価に加えて、同一の傾きの組合せ（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）に関するクランクデフレクションと軸受荷重の全てのパターン（上述の例では、合計１４パターン）について論理積演算を行い、これら２つの評価指標についてのさらなる総合評価（以下、統合評価とも称す）を行う。【０１７３】
また、上記出力部３６は、評価結果の画面出力のための信号発生や、プリンタで印刷出力するためのデータ発生を行う。また、この出力部３６には、評価マップ作成手段５５が設けられており、傾きの組合せ（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）について、数値範囲で評価を行った場合には、この評価マップ作成手段５５から評価マップという形で出力される。【０１７４】
この評価マップ作成手段５５は、上記評価部３５から受け取った評価結果を、２つの傾き（θｅおよびθｉ），（θｅ′およびθｉ′）を２軸とした二次元平面に評価結果を反映させて図形化（グラフ化）するものである。上述した各パターン毎の出力と、統合評価および総合評価の出力も可能としている。傾きの組合せ（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）を１つだけ与えた場合には、その評価結果だけ、または評価結果とそのときの軸受の初期位置（ｄｚ０，ｄｙ０）を出力することもできる。【０１７５】
上記評価装置による評価方法をそれぞれ使用条件に応じて説明する。
Ａ．傾きの組合せ（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）を数値範囲にて入力する場合で、且つ鉛直方向および水平方向について演算する場合；
（１）データ入力部３１により諸元データと、鉛直方向の傾きの組合せ（θｅ，θｉ）と水平方向の傾きの組合せ（θｅ′，θｉ′）のそれぞれ最小値と最大値とを入力する。
（２）軸受位置演算部３２では、高さ演算手段４２と水平位置演算手段４３とが演算に必要な諸元データを読み込み、また組合せ発生手段４１は鉛直方向の傾きの組合せ（θｅ，θｉ）および水平方向の傾きの組合せ（θｅ′，θｉ′）の数値範囲を読み込む。
（３）組合せ発生手段４１にて、鉛直方向の傾きの組合せ（θｅ，θｉ）が最小値である組合せデータおよび船体の撓みの最小値が発生されて高さ演算手段４２に渡されるとともに、水平方向の傾きの組合せ（θｅ′，θｉ′）が最小値である組合せデータについても発生されて水平位置演算手段４３に渡される。【０１７６】
以降は、所定の刻み幅に基づく船体撓みで、且つ前回と同じ傾きの組合せデータを各演算手段４２，４３に渡すことになる。船体撓みが最大値まで済むと、次は、各傾きの組合せ（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）について所定の刻み幅で変更し、上述と同様に船体撓み全てについて、各演算手段４２，４３に渡す。
（４）高さ演算手段４２および水平位置演算手段４３は、組合せ発生手段４１が発生した傾きの組合せデータを受け取り、各軸受の初期位置（ｄｚ０，ｄｙ０）を演算する。
（５）各軸受の初期位置（ｄｚ０，ｄｙ０）が軸系変位演算部３３に渡され、伝達マトリックス法による演算が実施され、クランクアームとジャーナル部の各交点に相当する部分と、各軸受の変位（ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ）が求められる。
（６）評価指標演算部３４では、クランクデフレクション演算手段４５で求められたクランクアームとジャーナル部の各交点に相当する部分の変位を使って鉛直方向と水平方向のクランクデフを求め、一方、軸受荷重演算手段４６では、求められた各軸受の変位を用いて鉛直方向の軸受荷重を求める。
（７）評価部３５では、評価指標演算部３４からのクランクデフを評価条件と比較し、レベル分けした結果とそのときのパターンとを関連付けて記憶手段（図示せず）に記憶する。軸受荷重についても評価条件と比較し、レベル分けした結果とそのときのパターンとを関連付けて同様に記憶する。【０１７７】
その後、（３）に戻り、同様の手順を、全てのパターンについて繰り返す。【０１７８】
そして、最後のパターンにおける評価とその記憶が完了すると、総合評価手段５３により、まず、クランクデフおよび軸受荷重それぞれについて、各傾きの組合せ（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）における評価結果をもとに評価指標ごとに総合評価（論理積演算）が行われ、次に両評価指標の総合評価すなわち統合評価が行われる（具体的には、クランクデフと軸受荷重との総合評価を各傾きの組合せ（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）毎に論理積演算を行われる）。これら統合評価の結果についても記憶手段に記憶され、出力部３６に評価の完了が知らされる。
（８）評価部３５での評価が終了すると、出力部３６は、記憶手段から所定の評価結果を取り出し、評価マップ作成手段５５にて評価マップを作成する。そして、必要に応じて、この評価マップは画面などの表示手段またはプリンタなどの印刷手段に出力される。例えば、プリンタでは、各傾き（θｅ，θｉ）を二次元の座標軸とする評価マップとして出力される。なお、最終的には、鉛直方向についてのクランク軸の傾きθｅと中間軸の傾きθｉとを座標軸とするランクデフと軸受荷重との許容範囲を示す評価マップ、並びに水平方向についてのクランク軸の傾きθｅ′と中間軸の傾きθｉ′とを座標軸とするランクデフと軸受荷重との許容範囲を示す評価マップが出力される。
（９）作業員は評価マップから、鉛直方向および水平方向についてのクランク軸の傾きθｅ，θｅ′と中間軸の傾きθｉ，θｉ′との許容範囲を知ることができる。例えば、新造船については、これを参考に、機関の据付について調整することで、就航後のアライメントを意識した調整を行うことができる。就航後の船舶については、据え付けた機関の位置をずらすことができないため、評価マップを参考にして、軸受の初期位置である中心から偏心した位置に軸を挿通させる穴を開けた軸受メタルを交換し、アライメントの調整を行うことができる
Ｂ．傾きの組合せ（θｅ，θｉ）を数値範囲で入力する場合で、且つ鉛直方向および水平方向を順番に演算する場合；
この場合はＡの場合よりも効率を重視したものである。制約の多い鉛直方向についての傾きの許容範囲を求めてから、この許容範囲を使って水平方向について演算することで、鉛直方向についての許容範囲外の傾きと水平方向の傾きとの組合せによる演算を省略することができる。
手順（１）と（２）については、Ａの場合と同じ。
（３）組合せ発生手段４１にて、鉛直方向の傾きの組合せ（θｅ，θｉ）が最小値である組合せデータおよび船体の撓みの最小値が発生され、高さ演算手段４２に渡される。【０１７９】
以降は、所定の刻み幅による船体撓みで、且つ前回と同じ傾きの組合せでそれぞれの演算手段４２，４３に渡すことになる。船体撓みの最大値まで済むと、鉛直方向の傾きの組合せ（θｅ，θｉ）について所定の刻み幅で変更し、上述したと同様に、船体の撓み全てについて各演算手段４２，４３に渡される。
（４）軸受高さ演算手段４２では、組合せ発生手段４１で発生されたパターンを受け取り、軸受の初期位置（ｄｚ０）を演算する。
（５）軸受の初期位置（ｄｚ０，ｄｙ０）（但し、ｄｙ０はゼロとする）が軸系変位演算部３３に渡され、伝達マトリックス法による演算が実施され、クランクアームとジャーナル部の各交点に相当する部分と、各軸受の変位（ｄｘ，ｄｙ，ｄｚ）が求められる。
（６）評価指標演算部３４のクランクデフレクション演算手段４５では、軸系変位演算部３３で求められたクランクアームとジャーナル部の各交点に相当する部分の変位を使って鉛直方向のクランクデフが求められ、一方、軸受荷重演算手段４６では各軸受の変位を用いて鉛直方向の軸受荷重が求められる。
（７）評価部３５では、評価指標演算部３４で求められたクランクデフを評価条件と比較し、レベル分けした結果とそのときのパターンとを関連付けて図示しない記憶手段に記憶する。軸受荷重についても評価条件と比較し、レベル分けした結果とそのときのパターンとを関連付けて同様に記憶する。【０１８０】
その後、（３）へ戻り、同様の手順を、全てのパターンについて繰り返す。【０１８１】
そして、最後のパターンについての評価とその記憶が完了すると、総合評価手段５３により、クランクデフと軸受荷重それぞれについて、鉛直方向の各傾きの組合せ（θｅ，θｉ）における評価結果をもとに評価指標ごとに総合評価（論理積演算）が行われ、次に両評価指標の総合評価すなわち統合評価が行われる。これら総合評価の結果についても記憶手段に記憶された後、下記の（３′）に進む。
（３′）組合せ発生手段４１では、水平方向の傾きの組合せ（θｅ′，θｉ′）が最小値である組合せデータが発生され、水平位置演算手段４３に渡される。【０１８２】
以降は、水平方向の傾きの組合せ（θｅ′，θｉ′）について所定の刻み幅で変更される。
（４′）高さ演算手段４２は記憶手段に記憶された総合評価が許容範囲内である鉛直方向の傾きの組合せ（θｅ，θｉ）を取り出し、軸受の初期位置ｄｚ０を求める。但し、これは最初だけである。また、水平位置演算手段４３は、組合せ発生手段４１が発生した水平方向の傾きの組合せ（θｅ′，θｉ′）を受け取り、軸受の初期位置ｄｙ０を演算する。
（５′）については、Ａの場合の（５）と同じである。
（６′）評価指標演算部３４のクランクデフレクション演算手段４５では、（５′）で求められたクランクアームとジャーナル部の各交点に相当する部分の変位を使って水平方向のクランクデフが求められる。
（７′）評価部３５では、評価指標演算部３４からのクランクデフを評価条件と比較し、レベル分けした結果と水平方向の傾きの組合せ（θｅ′，θｉ′）とを関連付けて記憶手段に記憶した後、（３′）へ戻る。【０１８３】
そして、最後の水平方向の傾きの組合せ（θｅ′，θｉ′）の評価と記憶とが完了すると、出力部３６に評価の完了が知らされる。
（８′）については、Ａの場合の（８）と同じである。
（９′）についても、Ａの場合の（９）と同じである。
Ｃ．１組の傾き（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）を数値にて入力する場合で、且つ鉛直方向と水平方向とを同時に演算する場合；
この場合は、Ａの場合において、両方向での傾きの組合せ（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）が固定され、船体撓みの数だけパターンが存在することになるだけなので説明を省略する。なお、この場合、評価値が出力されるだけで、評価マップは出力されない。【０１８４】
上述した評価装置および評価方法によると、クランク軸の傾きおよび中間軸の傾きを変数にするとともに、機関におけるクランクデフおよび軸受荷重の許容範囲が分かるような評価マップを作成したので、軸系アライメントの作業に熟練していなくても、現在のクランク軸（機関）の傾きおよび中間軸の傾きを測定するだけで、容易に、軸系アライメントの評価を行うことができる。【０１８５】
また、船体に機関を据え付ける場合でも、評価マップから、許容範囲内に入るクランク軸（機関）の傾きおよび中間軸の傾きの組合せを容易に見つけることができるので、軸系アライメントの設計に慣れていなくても、適切な指示を出すことができる。【０１８６】
また、就航船の場合においても、クランク軸（機関）および中間軸の傾きを測定することにより、その軸系アライメントの状態を容易に評価することができる。
［実施の形態２］
以下、本発明の実施の形態２に係る船舶における軸系アライメントの評価装置について説明する。【０１８７】
上述した実施の形態１においては、評価装置を、単一のコンピュータシステムにて構成した場合について説明したが、本実施の形態２においては、データ入力部と出力部の機能の一部を端末であるクライアントに具備させるとともに、他の部分を当該クライアントとネットワークを介して接続されたサーバ装置に具備させたクライアント／サーバ型のシステムを用いたものである。【０１８８】
以下、クライアント／サーバ型の場合について説明する。【０１８９】
一般に、ユーザ側に設けられたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）をクライアント（端末である）とし、このクライアントとネットワーク例えばインターネットを介してサーバ装置とが接続されたサービスでは、インターネット（Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ）を使って送信された情報をクライアント側の閲覧ソフト（ブラウザ）を使って入力してサーバ装置に送信し、サーバ装置からの出力をクライアント側で表示する手法が広く使われており、本実施の形態２においても、一般的に使用されている閲覧ソフトによりクライアントが利用する形態で説明を行うため、クライアントについての説明は省略する。なお、このクライアントには、少なくとも、データ入力部３１と出力部３６の一部の機能（例えば画面表示機能、印刷機能など）が具備されている。【０１９０】
すなわち、図１５に示すように、サーバ装置６０には、インターネット６１に直接接続されて複数のクライアント６２とサーバ装置６０との間でのデータのやり取りを実施するインターフェースとなるＷｅｂサーバ（アプリケーション部ともいう）６３と、クライアントを契約者か否か判断するためのユーザ認証サーバ（ユーザ認証部）６４と、クライアント６２から入力されたデータを用いて演算を行う演算サーバ（演算部）６５と、ユーザが利用したサービスを記憶する利用管理データベース６６とが具備されている。これら各サーバはイントラネットで接続された複数のコンピュータに分散して配置されているものとして説明するが、もちろん１台のサーバに各処理部を統合し配置してもよい。【０１９１】
Ｗｅｂサーバ６３にアプリケーション部を配置しているので、主導的にはＷｅｂサーバ６３が働き、クライアント６２のブラウザに表示するための表示フォームや入力フォームのデータ生成を行う。データの入力をクライアント６２から受け付けると、認証に関してはユーザ認証サーバ６４にデータを渡す。情報を受けたユーザ認証サーバ６４がその認証結果をＷｅｂサーバ６３に伝える。また、Ｗｅｂサーバ６３が評価のためのデータ入力をクライアント６２から受け付けると、演算サーバ６５にデータを渡し、演算サーバ６５が演算結果をＷｅｂサーバ６３に返すという処理が行われる。【０１９２】
また、Ｗｅｂサーバ６３はユーザの利用料に関する情報をクライアント６２に出力することもできる。【０１９３】
上述したように、データ入力部３１と出力部３６の一部をクライアント６２が担うが、演算サーバ６５には、実施の形態１に示した他の構成（軸受位置演算部、軸系変位演算部、評価指標演算部、評価部、出力部の残り）を全て具備しており、その処理手順も実施の形態１と同じであるため、当該演算サーバ６５における演算処理についての説明を省略する。【０１９４】
以下、クライアント／サーバ型形態による処理の流れについて説明するが、実施の形態１で示した処理と全く同じ処理を行う演算サーバ６５での処理については省略する。【０１９５】
以下に示す（１）〜（８）については、各部分での働きを、クライアントによるアクセスからクライアントがログアウトするまでの手順を示している。
（１）Ｗｅｂサーバ６３は、クライアント６２からのアクセスを受け付けると、アプリケーション部で事前に用意されている初期メニュー画面データをクライアント６２へ送信する。
（２）クライアント６２では、閲覧ソフトにより表示された初期メニュー画面からログインメニューが選択される。
（３）クライアント６２からログインメニュー選択の通知を受けると、アプリケーション部は契約者情報であるＩＤやパスワードなどのログイン情報を入力するためのログインフォームデータをクライアント６２へ送信する。
（４）ログインフォームが表示されたクライアント６２で、ログイン情報が入力される。
（５）ログイン情報を受け取ったアプリケーション部は、ユーザ認証サーバ６４へログイン情報を渡し、ユーザ認証サーバ６４は受け取ったログイン情報を事前に記憶している利用管理データベース６６を検索することにより契約者か否かの判断をする。
（６）ユーザ認証サーバ６４から認証結果を受け取ったアプリケーション部は、契約者でないときは利用できない旨のメッセージデータを、契約者であるときはユーザメニューデータをクライアント６２に送信する。ユーザメニューとしては、次の５つが用意される。
メニュー１：アライメント評価マップ作成
メニュー２：アライメント評価（軸受荷重）
メニュー３：アライメント評価（クランクデフ）
メニュー４：アライメント評価（軸受荷重およびクランクデフ）
（７）クライアント６２により選択されたメニューが実行される（詳細は後述する）。
（８）ユーザメニュー画面には、別途、利用状況メニューおよびログアウトメニューが設けられており、利用状況メニューが選択されると、認証したユーザ情報を使って利用管理データベース部６６を検索し、受け取った利用状況データに基づき利用メニューに応じた課金情報の表示フォームデータをクライアント６２に送信する。また、ログアウトメニューが選択されると、当該ログイン中に発生した課金情報の表示フォームデータをクライアント６２に送信するとともに、当該ユーザによる利用を終了する。【０１９６】
概略的な処理の流れは上述したとおりである。【０１９７】
次に、上記ユーザメニュー毎の説明を行う。
メニュー１：アライメント評価マップ作成
（Ｍ１−１）クライアント６２により本メニューが選択されると、アプリケーション部は演算サーバ６５に問合せ、登録されている機関と登録済みのデータを確認し、機関の型式を選択可能な画面フォームデータをクライアント６２に送信する。
（Ｍ１−２）クライアント６２が未登録の機関を選択した場合は、Ｗｅｂサーバ６３は必要な諸元データと、中間軸の傾きθｉ，θｉ′の調整可能範囲と、クランク軸の傾きθｅ，θｅ′の調整可能範囲の全ての入力欄を表示する入力フォームデータをクライアント６２に送信する。【０１９８】
登録機関を選択した場合においても、入力フォームデータをクライアント６２に送信するが、この場合は、演算サーバ６５に問い合わせ、予め登録してあるデータに関する入力欄が不要にされた入力フォームが作成される。【０１９９】
なお、いずれの場合も、少なくとも、中間軸の傾きθｉ，θｉ′およびクランク軸の傾きθｅ，θｅ′の各範囲データ（下限値、上限値）が常識的な数値である場合の入力フォームが作成されるが、必要に応じて、変更可能にされている。
（Ｍ１−３）クライアント６２からのデータ入力を受け付けると、アプリケーション部はそれらを演算サーバ６５に渡す。演算サーバ５５では、これらのデータがデータ入力部３１に入力され、軸受荷重およびクランクデフそれぞれの総合評価並びにこれら両評価値を統合してなる統合評価のマップデータを出力する。
（Ｍ１−４）マップデータを受け取ったアプリケーション部は、評価マップの表示フォームデータをクライアント６２へ送信するとともに、認証したユーザ情報、日時情報、本メニューの利用実績を利用管理データベース６６に登録する。
メニュー２：アライメント評価（軸受荷重）
（Ｍ２−１）Ｍ１−１と同じにつき省略。
（Ｍ２−２）Ｍ１−２と同じにつき省略。但し、各傾き（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）については、範囲指定できない入力欄にされている。
（Ｍ２−３）Ｍ１−３と同じにつき省略。但し、評価指標演算部３４での演算は軸受荷重演算だけが行われるとともに、評価部３５での評価については軸受荷重評価だけが行われ、また出力データについても、入力された傾き（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）と良・否の結果だけである。
（Ｍ２−４）出力データを受け取ったアプリケーション部は、傾き（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）と良・否の結果を表示するための表示フォームデータをクライアント６２へ送信するとともに、認証したユーザ情報、日時情報、本メニューの利用実績を利用管理データベース６６に登録する。
メニュー３：アライメント評価（クランクデフ）
（Ｍ３−１）Ｍ２−１と同じにつき省略。
（Ｍ３−２）Ｍ２−２と同じにつき省略。
（Ｍ３−３）Ｍ１−３と同じにつき省略。但し、評価指標演算部３４での演算はクランクデフレクション演算だけが行われるとともに、評価部３５での評価はクランクデフレクション評価だけが行われ、また出力についても、入力された傾き（θｅ，θｉ），（θｅ′，θｉ′）と良・否の結果だけである。
（Ｍ３−４）Ｍ２−４と同じにつき省略。
メニュー４：アライメント評価（軸受荷重およびクランクデフの統合）
（Ｍ４−１）Ｍ２−１と同じにつき省略。
（Ｍ４−２）Ｍ２−２と同じにつき省略。
（Ｍ４−３）Ｍ１−３と同じにつき省略。但し、出力されるのは入力された傾き（θｅ，θｉ）と良・否の結果だけである。
（Ｍ４−４）Ｍ１−４と同じにつき省略。但し、出力されるのは入力された傾き（θｅ，θｉ）と良・否の結果だけである。【０２００】
このクライアント／サーバ型のシステムにおいても、実施の形態１同様の効果を有するとともに、作業者が端末にて所定のデータを入力するだけで、簡単に、軸系アライメントの評価を行うことができる。【０２０１】
ところで、上記実施の形態においては、軸系アライメントの評価を行う際に、クランクデフレクションと軸受荷重とに基づき評価を行うように説明したが、例えばクランクデフレクションだけ、または軸受荷重だけに基づき評価を行うようにしてもよい。【０２０２】
以下、これらについての評価方法および評価装置の主要な構成について記載しておく。【０２０３】
すなわち、ランクデフレクションだけを考慮した評価方法は、機関のクランク軸、中間軸およびプロペラ軸からなる船舶の駆動軸系のアライメントの評価方法であって、上記クランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに基づき、伝達マトリックス法を用いて駆動軸系の所定部位における変位を求め、この変位に基づきクランク軸のクランクデフレクションを求めるとともに、この求められたクランクデフレクションと予め設定された評価条件とを比較して駆動軸系のアライメントを評価する方法であり、
その評価装置は、駆動軸系の諸元データ、評価条件並びに機関におけるクランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに関するデータを入力するデータ入力部と、上記諸元データを用いて駆動軸系における各軸受位置を求める軸受位置演算部と、この軸受位置演算部で求められた軸受位置および上記諸元データに基づき、伝達マトリックス法を用いて駆動軸系における所定部位での変位を求める軸系変位演算部と、この軸系変位演算部で求められた変位を用いて評価指標を求める評価指標演算部と、この評価指標演算部で求められた評価指標と上記評価条件とを比較して評価を行う評価部と、この評価部で得られた評価結果を出力する出力部とを具備し、且つ上記軸受位置演算部は、少なくとも、高さ基準位置に対する軸受高さを求める軸受高さ演算手段を有するものであり、
上記軸系変位演算部は、クランク軸におけるクランクアームとジャーナル部との交点に相当する部位の変位を求めるものであり、上記評価指標演算部は、上記交点に相当する部位の変位に基づきクランクデフレクションを演算するクランクデフレクション演算手段を有するものであり、上記評価部は、上記評価指標演算部にて求められた評価指標としてのクランクデフレクションを評価条件と比較して評価を行うクランクデフレクション評価手段を有するものであり、
さらには上記軸受位置演算部に、水平基準位置に対する軸受の水平方向位置を求める軸受水平方向位置演算手段を具備させたものである。【０２０４】
また、軸受荷重だけを考慮した評価方法は、機関のクランク軸、中間軸およびプロペラ軸からなる船舶の駆動軸系のアライメントの評価方法であって、上記クランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに基づき、伝達マトリックス法を用いて駆動軸系の所定部位における変位を求め、この変位に基づき各軸受に作用する軸受荷重を求めるとともに、この求められた軸受荷重と予め設定された評価条件とを比較して駆動軸系のアライメントを評価する方法であり、
その評価装置は、駆動軸系の諸元データ、評価条件並びに機関におけるクランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに関するデータを入力するデータ入力部と、上記諸元データを用いて駆動軸系における各軸受位置を求める軸受位置演算部と、この軸受位置演算部で求められた軸受位置および上記諸元データのうちクランク軸に関するデータを用いてクランク軸における所定部位での変位を求める軸系変位演算部と、この軸系変位演算部で求められた変位を用いて評価指標を求める評価指標演算部と、この評価指標演算部で求められた評価指標と上記評価条件とを比較して評価を行う評価部と、この評価部で得られた評価結果を出力する出力部とを具備し、
且つ上記軸受位置演算部は、高さ基準位置に対する軸受高さを求める軸受高さ演算手段を有するものであり、上記軸系変位演算部は、各軸受内の軸の変位を出力するものであり、上記評価指標演算部は、上記軸の変位に基づき軸受荷重を求める軸受荷重演算手段を有するものであり、上記評価部は、上記評価指標演算部にて求められた軸受荷重を評価条件と比較して評価を行う軸受荷重評価手段を有するものである。
【産業上の利用分野】
【０２０５】
本発明の軸系アライメントの評価方法は、予め、クランク軸の傾きおよび中間軸の傾きに応じて求められたクランクデフおよび軸受荷重の許容範囲を示す評価マップを用いるようにしているため、例えば船体に機関および推進軸系を据え付ける際に、許容範囲内に収まるような各軸の傾きを簡単に知ることができるため、軸系アライメントの作業指示を極めて容易に行うことができ、また就航船に対しても、現在の軸系アライメントの評価を容易に行うことができる。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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