JP4345868B2 - ボアスコープ - Google Patents

Description

本発明はボアスコープとして使用する為の装置、特に目による精密検査用ボアスコープに関する。このようなボアスコープは一般にガスタービンエンジンの検査の為に使用され、タービンブレードのような構成部品に何らかの亀裂又は欠陥があるかどうかを決定する。この分野では十字線（又は格子線）をボアスコープ内に組み込み、使用者がスコープを通して見える亀裂又は欠陥のサイズを評価しエンジンの耐空性が充分かどうかを決定できるようにすることは知られている。
典型的には、これらの十字線はボアスコープ内に２種類の方法で固定されていた。第１には、十字線はボアスコープの基端部のハンドル／コントロール部分に関連した所定位置に固定され得る。この手段ではボアスコープが目で精密検査される時に十字線は像と共には回らず、むしろ固定された方位に留まる。第２に、十字線はレンズシステムを有する挿入管に関連して固定状態とされる。この版では、ボアスコープが目で精密検査されている時、十字線は像と共に常時回る。
これら双方の取組み方法には或る問題があり、その理由は十字線を計測されるべき対象に正確に整列させることが不可能であり、計測を遥かに困難にするからである。
従って、本発明はボアスコープとして使用する為の装置であって、使用時に近付き難い場所に挿入可能な末端部とハウジングに接続されている基端部とを有する管と、末端部近傍の観察孔とそれと協働して使用時に近付き難い場所を横方向から見る為の反射器と、対象物の像をハウジング内に備えられた観察手段へ中継する為の像中継手段と、反射器で作られた反転像を正す為の像反転器と、管の長手方向に延びる回転軸周りでハウジングに対して反射器を回転させる精密検査手段、及び観察手段により限定された光学軸に沿う方向にハウジングに対して観察手段の位置を調整する為の焦点合わせ手段とを包含し、上記観察手段は接眼マウント内に支持されている接眼レンズを備え、上記接眼マウントは上記ハウジングにより支持されて上記反射器に対して軸方向に可動であり且つハウジング及び管に対して回動可能であり、この装置は、更に、接眼レンズに対して末端位置の接眼マウントに固着された十字線手段を包含すると共に、接眼レンズと十字線手段とを備えた接眼マウントを上記管に対して回動可能とする整列手段を包含している。
そのような装置の利点は十字線が管及び反射器の回動と独立して回動可能なことである。従って、反射器で精密検査して特殊な対象を見得るようにし、且つ十字線を対象に整列させて計測されるべき対象に正確に方向付け得る。
好ましくは、焦点合わせ手段がハウジングに対して接眼マウントの光学軸に沿う位置の調節を可能にする焦点アクチェータを包含している。
好都合なことに、接眼マウントがハウジングの筒状部内に摺動自在に支持されており、焦点アクチェータは筒状部上に回転自在に装着された第１カラーを包含し、且つ整列手段は筒状部に固着された第２カラーを包含し、装置は更に第１カラーの回動に対応して接眼マウントを軸方向に動かし且つ第２カラーの回動に対応して接眼マウントを回す結合機構を包含している。
結合機構がハウジングの筒状部により限定された軸方向に延びるスロット内に位置する１個のボールベアリングを包含し、このボールベアリングは筒状部の半径方向の内側と外側へ突出して接眼マウントの筒状表面に形成した円形凹部と第１カラー内に形成した螺旋溝に夫々噛合っている。
好ましくは、精密検査手段はハウジングに対して管を回動させることができ、管の回転軸は観察手段の光学的軸と同一線上に配置されている。
典型的には、像中継手段は管内の軸方向に間隔を隔てた複数のレンズを有する光学的中継器を包含している。
更に、像反転器は１個の鳩プリズムを包含している。
本発明の好ましい実施例が添付図１に関連して単なる例として記述され、図１は本発明によるボアスコープの縦断面である。
図１において、ボアスコープ１は末端部３を有する管２とハウジング又は架台５内に支持された基端部４とを包含している。
孔６内での側方視野は管の末端部３で得られ、１個のプリズム反射器７は観察孔６の近くに配置されて横に位置する対象物からの光を管２で区画されている長手軸８方向へ反射させ得る。管２は軸方向に間隔を隔てた中継レンズ９を包含し、これらのレンズは光中継器を構成し、管２を通して見た対象物の像をハウジング５内の観察手段１０へ中継する。
観察手段１０は筒状接眼マウント１２内に装着された接眼レンズ１１と更に接眼レンズ組立体１３とを包含している。
１個の鳩プリズム１４が管２内に装着されて反射器７による反射から生ずる像の逆転を修正している。
管２は筒軸１５内に保持され、筒軸内では管は偏芯的に位置して三日月形断面の繊維質光学束１６を収容し、この束は光案内コネクター１７から末端部３近傍の照明孔１８へ光を案内する。照明孔１８から出た光は観察されるべき対象物を照明可能である。軸１５は比較的に狭い外径を備え、従って接近し難い領域への挿入に適する。
管２はハウジング５のベアリング２４を通して同芯に延び且つ筒状接続部材２０に接続され、この接続部材は管２への延長基部を形成している。
この接続部材２０はハウジング５の基端部の筒状架台後部２１内に摺動可能に支持されている。接眼マウント１２は同様に筒状架台後部２１内に摺動可能に支持されており、接眼レンズ１１は接続部材２０から基端側へ間隔を隔てている。接眼マウント１２は末端側へ突出して接続部材２０内へ僅かに入っている。この接眼マウント１２は接続部材２０に対して回動可能である。
筒軸１５はベアリング２４内にブッシュ２２を介して装着されている。ベアリング２４はハウジング５の末端側突出端部内に固定されその中にロックリング２５により固縛されている。１個の精密検査アクチェータ２６がハウジング５の末端部上に可撓性プラスチックリング１９を介して装着され、ハウジングに対して手で回動自在とされている。
目による精密検査アクチェータ２６は突起２７によりベアリング２４に接続されており、上記の突起はベアリング２４内の協働凹部又はスロット２８内に位置している。精密検査アクチェータ２６の外面は１個又はそれより多い刻み目２３を備えて使用者がアクチェータ２６を掴み易くしており、且つ１個の突起２９が設けられてアクチェータ２６の方位角度を指示し得るように構成されている。１個のボールベアリング３０がベアリング２４とハウジング５との間に装着されて円滑な回転を助け且つアクチェータ２６の回動角度を制限している。
筒軸１５はベアリング２４内に支持されているが、その方法は管２のハウジング５に対する軸方向移動を阻止し、しかし使用者によるアクチェータ２６の回動に対応して管２の長手軸８周りの回動を許容する。
ボアスコープ１の焦点合わせは環状カラー３２の回転により提供され、このカラーはハウジング５基端の筒状架台後部２１上に回動可能に装着されている。このカラー３２は接眼マウント１２に結合されており、カラー３２の回転運動が接眼レンズ１１で限定される接眼軸と一致する方向に沿う接眼マウント１２の軸方向の動きに変換されるように構成されている。
この結合は架台後部２１内に形成されている軸方向延長スロット３５内に支持されているボールベアリング３４により達成される。このボールベアリング３４は架台後部２１の半径方向厚さよりも大きい直径を備え、従って半径方向内方へ突出して接眼マウント１２に形成されている円形凹部３６と噛合い且つ半径方向外方で焦点カラー３２に固着されているスリーブ３８内の螺旋溝３７に噛合っている。
カラー３２と接眼マウント１２はこのようにして協働するボールベアリング３４、凹部３６及び螺旋溝３７により共にキー止めされている。カラー３２及び従ってスリーブ３８が回されると、スロット３５の作用により光学軸に対して固定方位を向くように抑制されているボールベアリング３４は螺旋溝３７のピッチで制限された量だけ軸方向に強制駆動される。この軸方向の変位は凹部３６によりボールベアリング３４がキー止めされている接眼マウント１２の対応する軸方向移動を起こす。
１個の十字線が接眼マウント１２の末端部に位置している。接眼マウント１２と従って十字線４０の回転は第２カラー４１及び筒状部２１によって達成される。
この第２カラー４１はハウジング５の基端近傍に回動可能に装着されている。その軸方向位置はカラー４１をハウジング５の端部と焦点カラー３２の間に配置することにより固定される。この第２カラー４１は例えばねじ４３により、筒状架台後部２１に固着され、従って２部品はともに動き得る。筒状架台後部２１はロックリング４４と肩部４５との間の軸方向所定位置に固定される。しかしながら、筒状架台後部２１はハウジング５及び接続部材２０の双方に対して回動可能である。
第２カラー４１が回されると、筒状架台後部２１及び、接眼レンズ１３及びボールベアリング３４を含むボアスコープの全基端部は、各種部品間の摩擦により回動する。ボールベアリング３４は凹部３６内に着座しているので、ボールベアリングはスリーブ３８と接眼マウント１２を共にキー止めし、従って接眼マウント１２を回動させる。このようにして、カラー４１の回動は十字線４０の回動を引き起こす。
ボアスコープの操作中は、筒軸１５は検査されるべき装置、例えばガスタービンエンジン内に挿入され、精密検査アクチェータ２６はエンジンの所望個所がスコープを通して見得るところまで回される。所望部分の像の焦点が焦点カラー３２を回すことにより合わされ、その時接眼マウント１２及び接眼レンズ１１が軸方向に移動する。その後、第２カラー４１が十字線４０を回す為に回され、ついに十字線は計測されるべき対象と適当に整列される。カラー４１を回すと接眼マウント１２が回されるが、軸方向には動かず、従って像は焦点の合った状態に留まり十字線４０は所望の整列状態を保つ。
このようにして、本発明はスコープを通して得られる可視像と予め定められた十字線との比較が必要な用途の為の改良されたボアスコープを提供し、十字線を像に整列させて比較を容易にすることを許容する。像比較の一例はサイズ指示であるが、本発明はこの用途に限定されない。当業者に明らかなことは、ボアスコープの明確な詳細及び構造に対して請求の範囲内で多くの変更が可能であることである。

Claims (7)

1. ボアスコープとして使用する為の装置であって、使用時に近付き難い場所に挿入可能な末端部とハウジングに接続されている基端部とを有する管と、末端部近傍の観察孔とそれと協働して使用時に近付き難い場所を横方向から見る為の反射器と、対象物の像をハウジング内に備えられた観察手段へ中継する為の像中継手段と、反射器で作られた反転像を正す為の像反転器と、管の長手方向に延びる回転軸周りでハウジングに対して反射器を回転させる精密検査手段と、観察手段により限定された光学軸に沿う方向にハウジングに対して観察手段の位置を調整する為の焦点合わせ手段とを包含し、上記観察手段は接眼マウント内に支持されている接眼レンズを備え、上記接眼マウントは上記ハウジングにより支持されて上記反射器に対して軸方向に可動であり且つハウジング及び管に対して回動可能であり、この装置は、更に、接眼レンズに対して末端位置の接眼マウントに固着された十字線手段を包含すると共に、接眼レンズと十字線手段とを備えた接眼マウントを上記管に対して回動可能とする整列手段を包含している、装置。
2. 焦点合わせ手段がハウジングに対して接眼マウントの光学軸に沿う位置の調節を可能にする焦点アクチェータを包含している、請求項１記載の装置。
3. 接眼マウントがハウジングの筒状部内に摺動自在に支持されており、焦点アクチェータは筒状部上に回転自在に装着された第１カラーを包含し、且つ整列手段は筒状部に固着された第２カラーを包含し、装置は更に第１カラーの回動に対応して接眼マウントを軸方向に動かし且つ第２カラーの回動に対応して接眼マウントを回す結合機構を包含している、請求項２記載の装置。
4. 結合機構がハウジングの筒状部により限定された軸方向に延びるスロット内に位置する１個のボールベアリングを包含し、このボールベアリングは筒状部の半径方向の内側と外側へ突出して接眼マウントの筒状表面に形成した円形凹部と第１カラー内に形成した螺旋溝に夫々噛合っている、請求項３記載の装置。
5. 精密検査手段はハウジングに対して管を回動させることができ、管の回転軸は観察手段の光学的軸と同一線上に配置されている、請求項１〜４の何れか１つに記載の装置。
6. 像中継手段は管内の軸方向に間隔を隔てた複数のレンズを有する光学的中継器を包含している、請求項１〜５の何れか１つに記載の装置。
7. 像反転器は１個の鳩プリズムを包含している、請求項１〜６の何れか１つに記載の装置。

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