(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の軸受要素（２６）および第２の軸受要素（２８）を備える、シャフト、特に舵シャフト（１７）、または舵ブレード（１４）を支持するための軸受（１００）であって、前記第１の軸受要素（２６）が、前記第２の軸受要素（２８）に摺動する様式で接触するための摺動表面（２７）、および前記第２の軸受要素（２８）に摺動する様式で接触するための摩耗表面（３１）を有する少なくとも１つの測定量センサ（２９）を有し、
前記少なくとも１つの測定量センサ（２９）がピン形状ではなく、
前記測定量センサ（２９）が導電性材料を有し、該導電性材料が前記測定量センサ（２９）の摩耗を測定するための前記測定量センサの前記摩耗表面（３１）の領域に配置され、前記導電性材料が、少なくとも１つの層もしくは導体層および／または少なくとも１つの導体回路および／または少なくとも１つの導体経路として形成され、
前記測定量センサ（２９）が制御ユニット（３５）を備え、該制御ユニット（３５）が、電気抵抗の変化を測定することによって、および／または、前記測定量センサ（２９）が摩耗していない状態において互いから電気的に絶縁される２つの層および／もしくは導体回路および／もしくは導体経路（３３、３４）の間の短絡を測定することによって、前記測定量センサ（２９）の摩耗を検出するように設計される軸受。
【請求項２】
前記測定量センサ（２９）の前記摩耗表面（３１）が、円柱または円錐の側面の一部分に対応する様式で形成される、
請求項１に記載の軸受（１００）。
【請求項３】
測定量センサ受容部（３０ａ）、または凹部（３０）、特に、好ましくはスロット形状の盲孔（４１）または溝（４０）または溝路または段部が、前記第１の軸受要素（２６）の前記摺動表面（２７）に配置され、前記少なくとも１つの測定量センサ（２９）が、前記測定量センサ受容部（３０ａ）または前記凹部（３０）内に配置され、前記測定量センサ（２９）が、前記摺動表面（２７）の側からのみ、前記測定量センサ受容部（３０ａ）内に挿入可能および／または前記測定量センサ受容部（３０ａ）から取り外し可能である、
請求項１または２に記載の軸受（１００）。
【請求項４】
前記第１の軸受要素（２６）が軸受ブッシュ（２５）であり、かつ／または、前記第１の軸受要素（２６）が舵トランク（１６）のトランクパイプ（１５）の内側面（２４）、特に内壁上に配置可能であり、かつ／または、前記第１の軸受要素（２６）が前記舵トランク（１６）の前記トランクパイプ（１５）の外側面上に配置可能であり、かつ／または、前記第２の軸受要素（２８）が舵シャフト（１７）上に配置可能であるかもしくは舵シャフト（１７）の一部として形成可能であり、かつ／または、前記第２の軸受要素（２８）が舵（１３）の舵ブレード（１４）上に配置可能であり、かつ／または、前記軸受が前記トランクパイプ（１５）と前記舵シャフト（１７）との間に配置可能であり、かつ／または、前記軸受が前記トランクパイプ（１５）と前記舵ブレード（１４）との間に配置可能である、
請求項１から３のいずれか一項に記載の軸受（１００）。
【請求項５】
前記導電性材料が、少なくとも２つの層として形成され、かつ／または少なくとも２つの導体回路として形成され、かつ／または少なくとも２つの導体経路（３３、３４）として形成され、前記測定量センサ（２９）が摩耗していない状態では、前記少なくとも２つの層もしくは導体層および／または前記少なくとも２つの導体回路および／または前記少なくとも２つの導体経路（３３、３４）が互いから電気的に絶縁される、
請求項１から４のいずれか一項に記載の軸受（１００）。
【請求項６】
前記少なくとも２つの層もしくは導体層および／または導体回路および／または導体経路（３３、３４）が、前記摩耗表面（３１）から異なる距離（Ｄ１、Ｄ２）で配置され、かつ／あるいは、前記少なくとも２つの層もしくは導体層および／または導体回路および／または導体経路（３３、３４）が、１００μｍから１０００μｍまでの距離（Ｄ１、Ｄ２）で互いと隣接して配置される、
請求項５に記載の軸受（１００）。
【請求項７】
前記導電性材料が、回路基板（３２）もしくはプリント回路基板内に配置され、かつ／または、前記導電性材料および／もしくは前記回路基板（３２）が、非金属材料内に、配置もしくは成形される、
請求項１から６のいずれか一項に記載の軸受（１００）。
【請求項８】
前記測定量センサ（２９）が、前記測定量センサ受容部（３０ａ）または前記凹部（３０）内に、非金属材料を使用して固定される、
請求項３に記載の軸受（１００）。
【請求項９】
前記第１の軸受要素（２６）および／または前記第２の軸受要素（２８）を通過する開口部が、前記測定量センサ受容部（３０ａ）のまたは前記凹部（３０）の壁および／または側壁に形成され、前記測定量センサ（２９）の電気線またはケーブルが、前記開口部を通して案内される、
請求項３に記載の軸受（１００）。
【請求項１０】
前記開口部は、前記測定量センサ受容部（３０ａ）のまたは前記凹部（３０）の底部（４２）および／または基部に形成される、
請求項９に記載の軸受（１００）。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の軸受（１００）を備える、特に、舵シャフト（１７）のまたは舵ブレード（１４）の軸受、特にジャーナル軸受（２３）の軸受クリアランスを測定するための、軸受クリアランス測定デバイス（３９）であって、
前記少なくとも１つの測定量センサ（２９）の信号および／または情報を受信し処理するように設計される演算ユニットを備える、軸受クリアランス測定デバイス（３９）。
【請求項１２】
舵シャフト（１７）および該舵シャフト（１７）上に配置された舵ブレード（１４）を備える、船舶のための舵（１３）であって、
請求項１から９のいずれか一項に記載の軸受（１００）、および／または請求項１１に記載の軸受クリアランス測定デバイス（３９）を備える、舵（１３）。
【請求項１３】
前記舵（１３）がトランクパイプ（１５）を備える舵トランク（１６）を有し、前記軸受（１００）が該トランクパイプ（１５）と前記舵シャフト（１７）との間に配置され、かつ／または、前記軸受（１００）が前記トランクパイプ（１５）と前記舵ブレード（１４）との間に配置され、かつ／または、前記トランクパイプ（１５）が外側面もしくは内側面上に、ガイド手段、特に凹部（３０）、溝（４０）、もしくはケーブル通路（４７）を有し、前記測定量センサ（２９）の信号伝達手段、特に電気線もしくはケーブルが、前記測定量センサ（２９）と演算ユニットとの間で信号および／もしくは情報が伝達もしくは伝送され得るような様式で、前記ガイド手段内に配置される、
請求項１２に記載の舵（１３）。
【請求項１４】
スペーサが設けられ、該スペーサが前記舵トランク（１６）の前記トランクパイプ（１５）内への前記舵シャフト（１７）の挿入中の、前記測定量センサ（２９）への損傷が回避され得るように、前記トランクパイプの内側面（２４）に取り付け可能である、
請求項１３に記載の舵（１３）。
【請求項１５】
請求項１から９のいずれか一項に記載の軸受（１００）を用いて、請求項１１に記載の軸受クリアランス測定デバイス（３９）を用いて、または請求項１２から１４のいずれか一項に記載の舵（１３）を用いて実行可能な、シャフト用の、特に舵シャフト（１７）用の、または舵ブレード（１４）用の軸受（１００）の、軸受クリアランスおよび／または摩耗を測定するための方法であって、
導電性材料で作成された少なくとも２つの層および／もしくは導体回路および／もしくは導体経路（３３、３４）を有し、前記制御ユニット（３５）を備える少なくとも１つのピン形状でない測定量センサ（２９）が、シャフト、特に舵シャフト（１７）、もしくは舵ブレード（１４）を支持するための軸受（１００）内に配置され、前記制御ユニット（３５）が、電気抵抗の変化を測定することによって、および／または、前記測定量センサ（２９）が摩耗していない前記状態において互いから電気的に絶縁される２つの層および／もしくは導体回路および／もしくは導体経路（３３、３４）の間の短絡を測定することによって、前記測定量センサ（２９）の摩耗を検出し、前記測定量センサ（２９）の摩耗を検出するときに、前記軸受（１００）の軸受クリアランスおよび／もしくは摩耗が判定される、方法。
【請求項１６】
前記電気抵抗および／もしくは短絡の測定された値および／もしくは該測定された値の急上昇が保存され、かつ／または、導電性材料で作成された少なくとも１つの層および／もしくは導体回路および／もしくは導体経路（３３、３４）が、好ましくは前記測定量センサ（２９）が前記軸受（１００）内に配置される前に前記測定量センサ（２９）の前記摩耗表面（３１）を磨滅させることによって、切断され、前記電気抵抗および／もしくは短絡の基準測定値および／もしくは試験測定値が採られる、
請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の軸受要素および第２の軸受要素を備える、シャフトまたは舵ブレードを支持するための軸受に関し、この場合、この第１の軸受要素は、第２の軸受要素に摺動する様式で接触するための摺動表面、および第２の軸受要素に摺動する様式で接触するための摩耗表面を有する測定量センサを有する。本発明は、軸受クリアランス測定デバイス、シャフトまたは舵ブレードを支持するための軸受を備える舵、およびシャフトまたは舵ブレードを支持するための軸受の摩耗を測定するための方法にも関する。
【０００２】
たとえばコンテナ船用の、大型の舵の場合、舵がフルスペード舵として設計されるとき、舵トランクによって、舵ブレードの内部の奥深くまで舵シャフトが導入されることが知られている。一般に、舵シャフトは舵トランクの自由端において、舵トランクと舵シャフトとの間に配置されかつたとえば平軸受として設計される、ジャーナル軸受内に装着される。平軸受は、別法としてまたは追加として、舵トランクと舵シャフトとの間の他の位置に配置することもできる。ジャーナル軸受または他の平軸受を、舵トランクと舵ブレードとの間に配置する、すなわち舵トランクの他方側に置くこともできる。ただし、そのようなまたは同様の平軸受を、たとえばシャフトを支持するために使用することもできる。そのようなまたは同様の軸受は、特に大型のコンテナ船のプロペラ軸の場合に使用される。
【０００３】
使用の過程にわたって、軸受は摩耗し、したがって、舵シャフトおよび／またはプロペラシャフトから舵ブレードおよび／またはプロペラを取り外さなければならない、軸受の非常に複雑な交換を実行しなければならない。
【背景技術】
【０００４】
特許文献１は、軸受の摩耗がどの程度まで進行しているかを検査するためにジャーナル軸受クリアランスを測定するための、ハンドルを有するデバイスを開示している。このデバイスは、たとえば潜水夫により、舵ブレードにおけるフラップを介して軸受内へと挿入することができ、このことにより、舵ブレードを取り外すことなく、ジャーナル軸受クリアランス、およびしたがって軸受の摩耗が、測定可能となる。
【０００５】
特許文献２は、船舶の船体上で舵ブレードまたは舵シャフトを支持するための少なくとも１つの軸受を備える、船舶用の舵を開示している。この軸受は、内側軸受部分、および摺動する様式で内側軸受部分に当接して定置される外側軸受部分を有する。外側軸受部分上にまたは内側軸受部分上に摩耗ピンが配置され、これらは摺動する様式で内側軸受部分および外側軸受部分のうちの他方に当接して定置される。この摩耗ピンは、外側から外側軸受部分の貫通穴内へと挿入されこれを通過し、この結果、摩耗ピンは、内側軸受部分に摺動する様式で接触する。摩耗ピンを、外側軸受部分の外側から取り外すことができる。
【０００６】
このことは、前述の先行技術において、知られている摩耗ピンがせん断力に関して脆く、したがって、内側軸受部分に対する摩耗ピンの摺動接触に伴って生じる摩擦力およびせん断力の結果、摩耗ピンを損傷するリスクが存在する、という問題を生じさせる。
【０００７】
さらに、貫通穴内に配置された摩耗ピンが、その中で遊び、特に放射方向の遊びを有する可能性があり、このことは、摩耗ピンが内側軸受部分上で摺動するように切れ目なく配置されず、軸受の摩耗が高い信頼性をもって測定できないことを意味する場合がある、という問題が存在する。さらに、貫通穴が摩耗ピンを受容しなければならないことによる、貫通穴の比較的大きい寸法に起因して、外側軸受部分構造的弱体化が生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】欧州特許第１７８０１１８号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１１／１１７３０１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、これらの明記した問題を解決すること、およびシャフト、特に舵シャフト、または舵ブレードを取り付けるための軸受を提供することであり、この軸受を用いて、軸受クリアランスまたは軸受の摩耗を連続的に監視し、判定し、任意選択で媒体に記録することができる。この目的は、本発明による、シャフト、特に舵シャフト、または舵ブレードを支持するための軸受によって、達成される。この目的はまた、軸受クリアランス測定デバイスによって、ならびに船舶用の舵および軸受の摩耗を測定するための方法によっても、達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、第１の軸受要素および第２の軸受要素を備える、シャフト、特に舵シャフト、または舵ブレードを支持するための軸受が提示され、この場合、この第１の軸受要素は、第２の軸受要素に摺動する様式で接触するための摺動表面、および第２の軸受要素に摺動する様式で接触するための摩耗表面を有する少なくとも１つの測定量センサを有し、この場合、この少なくとも１つの測定量センサは、ピン形状ではない。
【００１１】
シャフトを支持するための軸受の本発明による実施形態では、軸受はたとえば、舵シャフト用の軸受として形成され得る。ただし、シャフトを支持するための軸受は、プロペラシャフト用、特に船艇のプロペラシャフト用の軸受として設計することもできる。加えて、本発明による軸受は、任意の軸または軸受、特に高荷重の軸または軸受にとって原理的に好適であり、この場合、軸の摩耗または軸受の摩耗の結果として、軸の遊びまたは軸受クリアランスまたはジャーナル軸受クリアランスが存在し得る。特に、本発明による軸受は、摩耗およびしたがって軸受クリアランスの増大が起こり得る、特に高荷重下にある、任意の平軸受にとって好適である。この軸受は、平軸受として、たとえば平軸受を備えるジャーナル軸受として設計され得る。この軸受は、ラジアル軸受としても好ましくは設計され得るが、本発明は、アキシャル軸受またはラジアルとアキシャルを組み合わせた軸受にとっても好適である。本発明の意味において、軸受はこのように、平軸受、ジャーナル軸受、ラジアル軸受、アキシャル軸受、ラジアルとアキシャルを組み合わせた軸受、およびこれらの明記した軸受の種類の組み合わせ、ならびに任意の他の好適な軸受として、設計され得る。
【００１２】
本発明による軸受が舵シャフトを支持するように設計される場合、この軸受はこの場合、舵シャフトの下端部領域に、たとえば舵シャフトの下端部領域と舵トランクとの間に配置される。ただし、加えて、本発明による軸受を、舵シャフトの上端部領域配に、特に船舶の船体内側に配置された舵シャフトの上端部領域に配置することも可能である。シャフトを支持するための１つまたは複数のそのような軸受、特に舵シャフトを、シャフト上に、特に舵シャフト上に配置することができる。これらの軸受を、舵シャフトの任意の好適な位置に配置することもできる。軸受の第１の軸受要素は、第２の軸受要素に摺動する様式で接触するための摺動表面を有して形成され、この場合、第２の軸受要素は好ましくはシャフト上に、特に舵シャフト上におよび／またはプロペラシャフト上に配置され、第１の軸受要素は好ましくは、舵トランクまたはプロペラシャフト用のハウジングなどのガイド要素上に配置される。本発明による測定量センサも、第２の軸受要素に摺動する様式で接触するための摩耗表面を有して設計される。測定量センサの摩耗表面の提供により、有利なことには、測定量センサの摩耗表面の摩耗が、軸受の摩耗を表すこと、または軸受の摩耗に関連付けられることが可能である。測定量センサの摩耗はしたがって、シャフトを支持するための軸受の摩耗を示すことができる。測定量センサの摩耗表面の摩耗はこの場合、特に第２の軸受要素に対する摩耗表面の摺動によって起こる。
【００１３】
この場合には、測定量センサは、センサまたはプローブまたは測定装置を意味するものとも理解される。特に、測定量センサという用語は、測定量センサの摩耗表面の摩耗を判定可能な、および任意選択で、摩耗に関する情報またはデータを転送可能な、任意のデバイスを含む。
【００１４】
具体的な利点は、測定量センサがピン形状ではないことからもたらされ、この場合、「ピン形状の測定量センサ」という用語は、円柱形の本体および実質的に細長い設計を有する測定量センサを意味するものと理解される。細長い設計は好ましくは、測定量センサの長手軸の長さの、長手軸に対して垂直な測定量センサの長さまたは広がりに対する比が、１．２超、好ましくは１．５超、特に好ましくは２．０超であるときに提供される。「ピン形状の測定量センサ」という用語は、多角形の形態の断面および実質的に細長い設計を有する測定量センサも含み得る。特に、ピン形状の測定量センサは、円柱形の本体または多角形の形態の断面および実質的に細長い設計を有する測定量センサを意味するものと理解され、この場合、摩耗表面は好ましくは、測定量センサの長手軸に対して実質的に垂直または横断方向である。
【００１５】
新しい測定量センサは、多角形の形態の断面および実質的に細長い設計を有する本体を有し得るが、摩耗表面はその場合、測定量センサの端面の一方上には配置されないか、または、測定量センサの長手軸に対して実質的に垂直もしくは横断方向の側部、外側側部もしくは平面のうちの１つの上には配置されない。この場合、新しい測定量センサはしたがって、好ましくはピン形状ではなく、摩耗表面が測定量センサの長手軸に対して垂直または横断方向ではないような様式になっている。測定量センサの摩耗表面は好ましくは、測定量センサの長手軸と実質的に平行である。この場合、摩耗表面は端面上ではなく、測定量センサの長手軸と平行な側面上に配置される。
【００１６】
円柱形の摩耗ピンの端面の一方上に摩耗表面を有する円柱形の摩耗ピンが、先行技術から知られている。知られている摩耗ピンは、摩耗ピンが外側軸受部分を通過し、かつ摩耗ピンの長手軸が内側軸受部分に対して垂直であるように、外側軸受部分に配置されている。知られている摩耗ピンの配向および形状形成に起因して、前記ピンは、せん断力に対して脆い。したがって、内側軸受部分に対する摩耗ピンの摺動接触によって生じる摩擦力およびせん断力の結果としての、摩耗ピンへの損傷のリスクが存在する。
【００１７】
新しい測定量センサがピン形状ではない場合、この場合は、測定量センサは実際は実質的に細長い設計を有し得るものの、摩耗表面がその場合測定量センサの長手軸に対して実質的に垂直または横断方向ではなく、代わりに好ましくは測定量センサの長手軸と実質的に平行に配向されるが、その場合測定量センサは、摩耗表面を介して、長手軸が第２の軸受要素に対して垂直にならないような様式で、第２の軸受要素と摺動接触させられる。第２の軸受要素に対する測定量センサの摺動接触によって生じる摩擦力およびせん断力の結果としての、測定量センサへの損傷のリスクが、その場合有利に低減される。
【００１８】
ピン形状の測定量センサの排除により、シャフトを支持するための軸受は、特に舵シャフトを支持するための軸受において生じる、高荷重に耐えることができる。ピン形状でない測定量センサは好ましくは、第１の軸受要素に固定的に接続され、具体的には、第１の軸受要素から分解または取り外しができない。
【００１９】
本発明の有利な発展形態は、従属請求項において特徴付けられる。
【００２０】
測定量センサの摩耗表面は好ましくは、円柱または円錐の側面の一部分に対応する様式で設計される。
【００２１】
この場合の円柱または円錐の側面の一部分は、円柱または円錐の側面の、任意の下位区域、および特には全区域も示す。視点に応じて、円柱または円錐の側面の一部分が、円柱もしくは円錐の側面の外側表面の一部分を見るときに凸形状を有するか、または円柱もしくは円錐の側面の内側表面の一部分を見るときに凹形状を有するように、円柱または円錐の側面の一部分は、円柱または円錐の側面の内側面の一部分、および円柱または円錐の側面の外側面の一部分の、両方を意味するものとも理解される。本発明による利点は、測定量センサの摩耗表面の形状と相補的な摺動表面であって、測定量センサの摩耗表面が摺動する様式で上に配置され得る摺動表面を有する、第２の軸受要素により、測定量センサの摩耗表面と第２の軸受要素の相補的な摺動表面との間に、面一な接触が常に存在することからもたらされる。したがって特に、測定量センサの摩耗表面が摺動接触するように上に配置され得る、第２の軸受要素の摺動表面が、円柱または円錐の側面の一部分の形状を同様に有することが都合が良く、この場合、対応する仮想の円柱は、測定量センサの摩耗表面の形状形成の基礎を形成する対応する仮想の円柱と、実質的に同じ半径を有する。測定量センサの摩耗表面の本発明による設計、および、結果的に得られる測定量センサの摩耗表面と第２の軸受要素の摺動表面との間の面一な接触のおかげで、測定量センサの摩耗の、およびしたがってシャフトを支持するための軸受の、連続的な検出または判定が可能である。これは、第２の軸受要素の摺動表面との測定量センサの摩耗表面の面一な接触により、測定量センサの摩耗表面の摩耗が、軸受の摩耗を表すか、または軸受の摩耗に直接関連付けられるからである。
【００２２】
より好ましくは、第１の軸受要素の摺動表面に、測定量センサ受容部、または凹部、特に、好ましくはスロット形状の盲孔または溝または溝路または段部が配置され、この場合、少なくとも１つの測定量センサが、測定量センサ受容部または凹部内に配置され、また、測定量センサを、摺動表面の側からのみ、測定量センサ受容部内に挿入可能および／または測定量センサ受容部から取り外し可能である。
【００２３】
特に、第１の軸受要素の長手方向においてその摺動表面に好ましくは設けられる、測定量センサ受容部の、あるいはスロット形状のもしくは細長い盲孔または溝または溝路または段部の形態の凹部の設計を用いて、実質的に細長い設計および測定量センサの長手軸に対して垂直にまたは横断方向に延在しない摩耗表面を有する測定量センサが、測定量センサの長手軸が摺動表面に対して垂直でないように、および軸受ブッシュの場合には軸受ブッシュに対して放射方向でないように、測定量センサ受容部または凹部内に配置され得るかまたは配置される。測定量センサの長手方向また長手軸はその場合、好ましくは軸受要素の長手方向と平行であるか、または軸受ブッシュの場には、軸受ブッシュの長手方向にもしくは実質的に軸受ブッシュの周縁方向に配向される。せん断力および摩擦力の結果としての測定量センサへの損傷のリスクが、こうして低減される。
【００２４】
測定量センサ受容部または凹部内への、特に好ましくはスロット形状の盲孔または溝または溝路または段部内への、測定量センサの有利な配置により、測定量センサを軸受要素内に埋め込むことが可能であり、したがって測定量センサの摩耗表面は、第１の軸受要素の摺動表面と特に一列にまたは常に面一に配置される。特に、測定量センサは、第１の軸受要素の摺動表面から突出しない。このことは有利には、第２の軸受要素に対する、第１の軸受要素の面一な摺動接触により、測定量センサの摩耗表面が、同時に第２の軸受要素にも面一な様式で接触することを意味する。加えて、第１の軸受要素の測定量センサ受容部または凹部内への測定量センサの配置の結果として、測定量センサのためのさらなる保持器または装着もしくは固定デバイスを設ける必要がなく、この結果、測定量センサを備える軸受の製造の単純化をもたらすことは、有利である。好ましくはピン形状ではない測定量センサを受容するために、好ましくはスロット形状の盲孔または溝または溝路または段部が、ここでは特に有利に好適である。加えて、測定量センサ受容部の、あるいはスロット形状のもしくは細長い盲孔または溝または溝路または段部の形態の凹部の設計は、実質的に特定の箇所においてまたは非常に局所化された様式において摩耗が測定可能であるだけではなく、測定量センサ受容部もしくは凹部の細長い設計または凹部内に受容される測定量センサによって決定される、特定の延長した領域にわたっても、摩耗が測定可能であることを意味する。摩耗測定の精度の向上がこうして保証される。
【００２５】
測定量センサは有利には、摺動表面の側からのみ、測定量センサ受容部内に挿入可能および／または測定量センサ受容部から取り外し可能であるので、貫通穴内に配置された摩耗ピンが、貫通穴内で遊び、特に放射方向の遊びを有する可能性があるという先行技術からの問題が、改善される。測定量センサはこの場合、好ましくは摺動表面の側から、摺動表面を通って測定量センサ受容部内に挿入され、次いで、好ましくは測定量センサ受容部または凹部内に設けられた、測定量センサ受容部または凹部の底部または基部によって、特に放射方向において支持され、この結果、軸受要素内の測定量センサの放射方向の遊びが、単純な様式で回避される。特に測定量センサ受容部または凹部が、盲孔、溝、溝路、または段部として形成されるとき、この盲孔、溝、溝路、または段部は、摺動表面の方向から考えたときに、盲孔、溝、溝路、または段部の最下点を好ましくは画定する、底部または基部を有する。基部または底部はその場合、測定量センサのための接触面、特に放射方向の接触面を形成し、このことにより、測定量センサは、放射方向に、特に軸受ブッシュと一緒に移動しないように阻止される。
【００２６】
測定量センサ受容部または凹部は好ましくは、第１の軸受要素の摺動表面に、長手方向にまたは横断もしくは周縁方向に配置することができ、その場合、測定量センサも好ましくは、第１の軸受要素の摺動表面に、長手方向にまたは横断もしくは周縁方向に配置されるようになる。第１の軸受要素が舵シャフトを支持するための軸受の一部として、特に軸受ブッシュとして形成される場合、軸受要素の長手方向はしたがって、舵シャフトを支持するための軸受内に舵シャフトが配置されるとき、舵シャフトの長手方向に対応する。ただし、測定量センサ受容部または凹部は、第１の軸受要素の摺動表面に、任意の他の好適な配向で設けることもできる。
【００２７】
測定量センサまたは測定量センサ受容部もしくは凹部を、軸受要素の長手方向に配置することによって、測定量センサの製造の単純化が可能となる。これは、特に第１の軸受要素が軸受ブッシュとして形成されるときに、測定量センサの摩耗表面を、摺動表面の湾曲に適合させる必要がないかまたは僅かに適合させさえすればよいからである。さらに、軸受のまたは軸受要素の何らかの摩耗を、追加の測定量センサを何ら必要とすることなく、軸受要素の長手方向において、より大きい測定領域にわたって有利に判定することもできる。
【００２８】
シャフトを支持するための軸受の好ましい実施形態では、第１の軸受要素が軸受ブッシュであるように、かつ／または、第１の軸受要素が舵トランクのトランクパイプの内側面、特に内壁上に配置可能であるように、かつ／または、第１の軸受要素が舵トランクのトランクパイプの外側面上に配置可能であるように、かつ／または、第２の軸受要素が舵シャフト上に配置可能であるかもしくは舵シャフトの一部として形成可能であるように、かつ／または、第２の軸受要素が舵ブレード上に配置可能であるように、かつ／または、軸受がトランクパイプと舵シャフトとの間に配置可能であるように、かつ／または、軸受がトランクパイプと舵ブレードとの間に配置可能であるように、提供が行われる。
【００２９】
有利な実施形態では、第１の軸受要素はしたがって、舵トランクのトランクパイプの内側面上に配置可能であり、第２の軸受要素は、舵シャフト上に配置可能であるかまたは舵シャフトの一部として形成可能である。この有利な実施形態では、第１の軸受要素および第２の軸受要素はしたがって、舵トランクの内側でまたは舵トランクのトランクパイプの内側で舵シャフトを支持する、ジャーナル軸受またはラジアル軸受を形成する。これにより有利に達成されるのは、舵トランク内の、舵シャフトに沿った、舵シャフト、舵トランクのトランクパイプ、および軸受に対して最大のせん断力、ねじる力、および圧縮力、ならびに応力が作用する位置での、舵シャフトの、好ましくは舵シャフトの下端部領域における支持である。この有利な配置の結果として、この場合、最高の荷重、およびしたがって軸受の摩耗の最大のリスクが存在する場所において、軸受の摩耗を判定することができる。
【００３０】
さらに、第２の軸受要素が舵シャフトの一部として形成されるように、提供が行われ得る。この有利な実施形態では、したがって、舵シャフト上に独立した第２の軸受を配置することが不要であり、代わりに、舵シャフトまたは舵シャフトの表面の一部分が、第２の軸受要素を形成する。第２の軸受要素を排除することまたは第２の軸受要素を舵シャフトの一部として形成することの結果、単純化された構造ならびにより低い保全および製造コストがもたらされる。
【００３１】
第１の軸受要素を舵トランクのトランクパイプの外側面上に配置できること、および第２の軸受要素が舵ブレード上に、特に舵トランク用の舵ブレードの受容空洞の内側面上に配置されることも、有利であり得る。この有利な実施形態は、特に舵ブレードと舵トランクのトランクパイプとの間に配置された軸受によって舵ブレードが支持されるときに、好適である。
【００３２】
この有利な実施形態の場合にも、第１の軸受要素が舵トランクのトランクパイプの一部として形成されること、または、第２の軸受要素が舵ブレードの一部として形成されることが、原理的には可能である。
【００３３】
加えて、第１の軸受要素のロールと第２の軸受要素の役割を入れ替えて、たとえば、第１の軸受要素が舵シャフト上に配置可能であるかもしくは舵シャフトの一部として形成可能であるように、または第１の軸受要素が舵ブレード上に配置可能であるようにすることも、原理的には可能である。
【００３４】
さらに、測定量センサが、第１の軸受要素に摺動する様式で接触するための摩耗表面を有することも可能であるが、第２の軸受要素に摺動する様式で接触するための摩耗表面を有する測定量センサが好ましい。
【００３５】
軸受の都合の良い発展形態は、測定量センサが導電性材料を有するように、導電性材料が測定量センサの摩耗を測定するための測定量センサの摩耗表面の領域に配置されるように、ならびに、導電性材料が好ましくは、少なくとも１つの層もしくは導体層および／または少なくとも１つの導体回路および／または少なくとも１つの導体経路として形成されるように、提供を行う。
【００３６】
この実施形態の利点は、導電性材料の導電性または抵抗または短絡を連続的に測定することによって、測定量センサの摩耗表面の摩耗、およびしたがってシャフトを支持するための軸受の起こり得る摩耗を、判定できることである。ジャーナル軸受の摩耗の、自動化された障害耐性のある検出、判定、または監視が、こうして有利に可能になる。
【００３７】
軸受の摩耗は好ましくは、完全に一切の動く構成要素なしで機能する、電子測定センサによって測定される。軸受の摩耗の測定が、軸受が乾いた状態でおよび濡れた状態で実行可能であることも好ましい。軸受が舵シャフト用のまたはプロペラシャフト用の軸受として設計される場合、軸受の摩耗の測定を、軸受が浸漬された状態で実行することも可能である。浸漬された状態では、測定量センサの摩耗表面は、水、特に海水によって、全体的に囲まれる。
【００３８】
さらなる都合の良い実施形態は、導電性材料が、少なくとも２つの層もしくは導体層としておよび／または少なくとも２つの導体回路としておよび／または少なくとも２つの導体経路として設計され、このとき、測定量センサが摩耗していない状態では、少なくとも２つの層もしくは導体層および／または少なくとも２つの導体回路および／または少なくとも２つの導体経路が、互いから電気的に絶縁されるように、提供を行う。
【００３９】
測定量センサが摩耗していない状態では、したがって、少なくとも２つの導体経路同士のおよび／または導体回路同士のおよび／または導体層同士の間の導電接続は存在せず、したがって、少なくとも２つの層同士の間のもしくは少なくとも２つの導体回路同士の間のおよび／もしくは少なくとも２つの導体経路同士の間の導電性は、実質的に消失するか、または、２つの層同士の間の電気抵抗は、基本的に非常に高い。特に、少なくとも２つの層、導体回路、または導体経路同士の間の短絡を、摩耗していない状態で測定可能である。有利にも、測定量センサの２つの導体経路、層、または導体回路同士の間で、短絡が存在しないかまたは導電性の実質的な消失が測定される場合、少なくとも２つの層、導体回路、または導体経路同士の間の、短絡の不在または導電性の消失もしくは測定不可能性は、したがって、摩耗していない測定量センサを示し、したがって、摩耗していないかまたは僅かにだけ摩耗した、シャフトを支持するための軸受を示す。対照的に、測定量センサの摩耗表面が摩耗した状態になり、したがってシャフトを支持するための軸受が摩耗した状態になった場合、少なくとも２つの層、導体回路、または導体経路同士の間で、摩耗した状態において短絡が発生する可能性があり、この短絡は、測定可能であるとともに、軸受の摩耗を示すかまたはジャーナル軸受クリアランスを示す。電気抵抗のまたは短絡の測定はこうして、シャフトを支持するための軸受の摩耗の測定の、特に単純な実施形態を構成する。
【００４０】
好ましくは、２から２０個の層もしくは導体層および／または導体回路および／または導体経路が設けられる。特に好ましくは、３から１０個の層もしくは導体層および／または導体回路および／または導体経路が設けられる。
【００４１】
したがって、測定量センサの摩耗表面の摩耗を測定するために利用可能な、好ましくは２つの測定方法が存在する。第１の測定方法では、摩耗表面の摩耗は、１つまたは複数の層もしくは導体層および／または導体回路および／または導体経路が、摩耗するかまたは破壊される、すなわち、これらの層、導体回路、または導体経路がもはや導電しない、という形で判定可能である。個々の層の、またはいくつかの層、導体回路、もしくは導体経路の、電気抵抗の急激な上昇はしたがって、測定量センサの摩耗表面の摩耗の程度を示す。この測定方法は、乾いた軸受にとって好適である。乾いた軸受はたとえば、船舶が乾いたドック内にあるかまたは底荷なしで航海しており、軸受が水面上にあるようなときの、舵シャフト用の軸受の場合に存在し得る。
【００４２】
第２の測定方法では、少なくとも２つの層、導体回路、または導体経路同士の間の導電性または短絡が測定される。したがってこのことは、第２の測定方法が濡れた軸受の場合、または金属製の舵シャフトなどの導電性の第２の軸受要素の場合にも適用可能であるので、特に有利である。特に、軸受が浸漬された、およびしたがって濡れた状態にある場合、軸受はこの場合は、水または海水で溢れている。個々の層、導体回路、または導体経路が摩耗する場合、海水により、個々の層、個々の導体回路、または個々の導体経路の端部または端面同士の間に、電気的接触が継続的に生み出される可能性がある。対照的に、金属製の舵シャフトなどの金属製のシャフトが、測定量センサの摩耗表面に当接して定置される場合、電気的接触が、摩耗した層、導体回路、または導体経路の場合に、金属製のシャフトによって、個々の層、個々の導体回路、または個々の導体経路の残りの部分または接続部の、端部もしくは端面同士の間に、結果的に生み出される可能性がある。
【００４３】
対照的に、第２の測定方法では、摩耗した状態においてのみ、様々な層、導体回路、または導体経路同士の間で短絡が発生し得るが、これは、摩耗していない状態では、個々の導体層、導体回路、または導体経路が、互いから電気的に絶縁されているからである。
【００４４】
この好ましい実施形態はしたがって、測定量センサの摩耗表面の摩耗を測定するための、２つの相補的な測定方法を提供し、この場合特に、濡れた軸受の場合に、２つの導体層、導体回路、または導体経路の間の短絡を測定するための、第２の測定方法が好ましいことになる。ただし、両方の測定方法同時に適用することもできる。
【００４５】
測定量センサが摩耗していない状態では、少なくとも２つの層もしくは導体層および／または少なくとも２つの導体回路および／または少なくとも２つの導体経路が、好ましくは、互いからかつ周囲環境に関して、水密な様式で絶縁される。
【００４６】
特に有利な発展形態は、少なくとも２つの層もしくは導体層および／または導体回路および／または導体経路が、摩耗表面から異なる距離で配置されるように、ならびに／あるいは、少なくとも２つの層もしくは導体層および／または導体回路および／または導体経路が、好ましくは１００μｍから１０００μｍまでの距離で、特に好ましくは２００μｍから７００μｍまでの距離で、とりわけ好ましくは４００μｍから６００μｍまでの距離で、互いと隣接して配置されるように、提供を行う。
【００４７】
ここでは、少なくとも２つの層、導体回路、または導体経路と摩耗表面との間のそれぞれの距離は、少なくとも摩耗表面の近傍の領域において、または導体回路、導体経路、もしくは層の任意の箇所において、好ましくは一定とすることができ、この場合、距離はたとえば、層、導体回路、または導体経路との、摩耗表面の垂線の交点から決定されるが、ただし、これらの距離は、導体層、導体回路、または導体経路に沿って変動することもできる。導体層または導体回路または導体経路の距離の違いは、一定であっても変動してもよく、この場合、距離の違いはたとえば、層、導体回路、または導体経路との、摩耗表面の垂線の交点から決定される。ただし、層、導体回路、または導体経路が、測定量センサの摩耗表面から同じ距離を有することも、原理的には可能である。層、導体回路、または導体経路は、特に好ましくは、少なくとも摩耗表面の近傍の領域において、実質的に摩耗表面と平行におよび／または互いと平行に、配向または配置される。層、導体回路、または導体経路が横並びになること、すなわち共通の仮想表面または平面内に少なくとも部分的に存在することも好ましく、この場合、表面または平面は好ましくは、摩耗表面と平行に配向される。摩耗表面は円柱の側面の一部分に対応する様式で形成されるので、この表面または平面は好ましくは、同様に円柱の側面の一部分として形成される。ただし、この表面または平面は、湾曲していないことも可能である。その場合、さらなる層、導体回路、または導体経路が、さらなる表面または平面内に少なくとも部分的に存在することもでき、この場合、さらなる表面または平面は好ましくは、摩耗表面と平行に配向されるが、第１の表面または平面と比較して、摩耗表面からの距離が異なる。
【００４８】
さらに、層、導体経路、または導体回路が、摩耗表面から突出すること、または摩耗表面において直接終わることも、特に可能である。層、導体経路、または導体回路を、摩耗表面に対してある角度で、好ましくは直角に配置することもできるか、またはこれに向かって先細となることもできる。層、導体経路、または導体回路はその場合、摩耗表面から突出することができるか、または摩耗表面において終わることができるか、または摩耗表面の近傍で、すなわち摩耗表面の近傍に配置される測定量センサの領域において、好ましくはその直接の近傍で、終わることができる。
【００４９】
このことは結果的に、特に少なくとも２つの層、導体回路、または導体経路が、摩耗表面から異なる距離に配置されるときに利点をもたらし、この場合、距離は追加的に、実質的に好ましくは一定である。摩耗表面が摩耗した状態になる場合、摩耗表面は１層ずつすり減り、最終的に、第１の導体層、導体回路、または導体経路が露出され、第２の軸受要素と直接摺動接触するに至る。ここでさらなるすり減りが起こる場合、第１の層または導体回路または導体経路は破壊され、このことは、特に乾いた軸受の場合に、第１の導体層の電気抵抗の測定可能な急激な上昇につながり、このことにより、摩耗表面の摩耗を判定することができる。すり減りがそれから引き続き起こる場合、第２のまたはさらなる層、導体回路、または導体経路も、さらなる摩耗の結果として、最終的に摩耗表面上で露出状態になり、同様に破壊される可能性があり、このことにより、今度は継続した摩耗を判定できる。加えて、測定量センサの摩耗表面の摩耗を用いて、特にせん断力、圧縮力、または緊張力により、層、導体回路、または導体経路の位置および形状を、摩耗した状態においてこれらが互いと電気的に接触するように修正することも可能であり、こうして、層、導体回路、または導体経路同士の間で短絡が起こる。これは、特に、層、導体回路、または導体経路が、摩耗表面に対してある角度で、好ましくは直角に配置されるか、またはこれに向かって先細となるときの場合である。
【００５０】
しかしながら、少なくとも２つの層もしくは導体層および／または導体回路および／または導体経路が、摩耗表面と実質的に平行に配置されることが好ましい。この場合、連続してさらなる層、導体回路、または導体経路が、すり減りの結果として摩耗表面上に露出され、またさらなる摩耗により、破壊される可能性もある。短絡は、様々な層、導体回路、または導体経路同士の間で、水、特に海水によって、または金属製の第２の軸受要素によって、生み出される。この種の電気的短絡が起こる場合、測定量センサの、およびしたがって軸受の摩耗は、この短絡の判定によって判定可能である。測定量センサの摩耗表面のすり減りが進行するほど、摩耗表面の近くに配設される層、導体回路、または導体経路の数は大きくなるが、これは、摩耗表面からの層、導体経路、または導体回路の距離が小さくなっているからである。測定量センサの摩耗表面の摩耗、および特に測定量センサの摩耗表面の摩耗の程度をこうして、様々な導体経路、層、もしくは導体回路同士の間の、特に隣接する導体経路、層、もしくは導体回路同士の間の短絡の連続した判定によって、または、導体経路、層、もしくは導体回路の変化する電気抵抗の連続した判定によって、判定可能である。摩耗を精確に判定するためには、層、導体回路、または導体経路が、互いからまたは摩耗表面から、短い距離にのみ配置されることが都合が良い。この距離は好ましくは、１００μｍから１０００μｍまでの範囲内、特に好ましくは２００μｍから７００μｍまでの範囲内、とりわけ好ましくは４００μｍから６００μｍまでの範囲内にある。この距離により、測定正確度が決まる。いくつかの導体層、導体回路、または導体経路が摩耗表面と平行な表面または平面に少なくとも部分的に配置される場合でさえ、これらの導体層、導体回路、または導体経路同士の間で、こうして短絡を測定可能である。この場合、摩耗の測定のために、摩耗表面から異なる距離に配置されたいくつかの導体層、導体回路、または導体経路が先立って破壊される程度まで、すり減りが継続する必要はない。
【００５１】
本発明の主題のさらなる都合の良い発展形態は、測定量センサが制御ユニットを備えることを特徴とし、この場合、制御ユニットは、電気抵抗の変化を測定することによって、および／または、測定量センサが摩耗していない状態において互いから電気的に絶縁される２つの層および／もしくは導体回路および／もしくは導体経路の間の短絡を測定することによって、測定量センサの摩耗を検出するように設計される。
【００５２】
制御ユニットの提供は、抵抗の変化の測定および／または短絡の測定を自動化できるという利点を有し、このことは、測定過程の有利な単純化および欠陥に対する耐性につながる。さらに、制御ユニットはたとえば、演算ユニット、特にマイクロプロセッサなどのプログラム可能演算デバイスを備えることができる。適切なプログラミングの結果として、制御ユニットのまたは測定量センサの動作原理を、こうして有利に規定することができる。例として、制御ユニットが、電気抵抗、または測定量センサの２つの層、導体回路、もしくは導体経路の間の短絡を、絶え間なくまたは連続的に測定することを決定することが可能である。ただし、測定は、前もって規定された間隔で行うこともできる。電気抵抗の変化に関するまたは短絡の測定に関する、測定範囲および測定公差も、規定することができる。測定量センサの制御ユニットが、連続的にまたは事前に規定された時間間隔で、測定された電気抵抗のまたは短絡の変化を、上位の演算ユニットに送ることも、原理的には可能である。次いで、特に測定量センサが舵シャフトまたは軸受の周縁にわたって分散している場合に、摩耗のまたは軸受の軸受クリアランスもしくはジャーナル軸受クリアランスの、精確な測定値を判定できるように、いくつかの測定量センサからの情報を、上位の演算ユニットにおいて組み合わせることができる。測定量センサの演算ユニットは、より有利には、バッテリなどの電源を有することもできる。ただし好ましくは、測定量センサまたは測定量センサの制御ユニットが、外部電力源を介して電力の供給を受けるように、提供が行われる。電力源は、測定量センサに、好ましくは２Ｖから１０Ｖの間の、特に好ましくは５Ｖの電圧を供給する。電源は、より好ましくは、たとえば船舶の船内の電源から、電流に関して切り離される。ただし、制御ユニットを、測定量センサの外側に配置することもできる。ただし、制御ユニットまたは上位演算ユニットはいずれの場合も、電気抵抗または短絡の測定のために作動的に接続されなければならず、この場合、作動的な接続は好ましくは、導電性の伝達手段によって生み出される。さらに、制御ユニットを設けないこと、および、上位演算ユニットが、電気抵抗または短絡の測定に関して、層、導体回路、または導体経路の論理問い合わせを実行することも、可能である。
【００５３】
軸受の特定の実施形態では、導電性材料が、担体、特に回路基板もしくはプリント回路基板内に配置されるように、ならびに／または、導電性材料および／もしくは担体が、非金属材料内に、特に合成樹脂内に配置もしくは成形されるように、提供が行われる。
【００５４】
担体または回路基板またはプリント回路基板内への、導電性材料の有利な配置により、摩耗していない状態における導電性材料の静止した固定が保証され、この静止した固定は、測定量センサの摩耗表面の、およびしたがってさらに担体の、特に回路基板またはプリント回路基板の摩耗を増加させることによってのみ、変えられる。このことは、測定量センサの摩耗表面の摩耗の、精確で信頼性の高い判定を可能にする。担体内への、特に回路基板またはプリント回路基板内への、導電性材料の配置は、有利には、測定量センサの制御ユニットを、担体上にまたは担体内に同様に配置できることも可能にし、このことにより、担体または回路基板またはプリント回路基板、導電性材料、および制御ユニットから成る、容易に事前製造可能な測定量センサの測定ユニットが提供される。この結果、費用効果の高い製造がもたらされる。加えて、担体および導電性材料および任意選択で制御ユニットから成るユニット全体が、必然的に軸受内に配置されるので、軸受の製造が単純化される。
【００５５】
導電性材料を非金属材料内に、特に合成樹脂内に成形することにより、成形過程中の合成樹脂のまたは非金属材料の可塑性のおかげで、軸受の空間的条件に適合される測定量センサを提供することができる。このことは特に、軸受のまたは軸受の測定量センサの、様々な可能な用途を開く。この場合、導電性材料を、非金属材料内にまたは合成樹脂内に直接成形することもできるが、導電性材料を備える担体、特に回路基板またはプリント回路基板を、合成樹脂内に成形することも可能である。
【００５６】
さらなる好ましい実施形態は、第１の軸受要素および／または第２の軸受要素が、測定量センサ受容部、または凹部、特に、好ましくはスロット形状の盲孔または溝または溝路または段部を有するように、ならびに、少なくとも１つの測定量センサが、測定量センサ受容部または凹部内に配置され、このとき測定量センサが好ましくは、測定量センサ受容部または凹部内に、非金属材料を使用して、特に合成樹脂を使用して固定されるように、提供を行う。
【００５７】
凹部内への測定量センサの有利な配置により、測定量センサを軸受要素内に埋め込むことが可能となり、この結果、測定量センサの摩耗表面は、第１の軸受要素の摺動表面と特に一列にまたは常に面一に配置される。特に、測定量センサは、第１の軸受要素の摺動表面から突出しない。このことは有利には、第１の軸受要素が第２の軸受要素に面一な摺動する様式で接触するときに、同時に測定量センサの摩耗表面も、第２の軸受要素に面一な様式で接触することを意味する。
【００５８】
加えて、第１の軸受要素の凹部内に測定量センサを配置することにより、測定量センサのためのさらなる保持器または装着もしくは固定デバイスを設ける必要がなく、この結果、測定量センサを備える軸受の製造の単純化をもたらすことは、有利である。好ましくはピン形状ではない測定量センサを受容するために、好ましくはスロット形状の盲孔または溝または溝路または段部が、ここでは特に有利に好適である。加えて、スロット形状のもしくは細長い盲孔または溝または溝路または段部の形態の凹部の設計は、実質的に特定の箇所においてまたは非常に局所化された様式において摩耗が測定可能であるだけではなく、凹部の細長い設計または凹部内に受容される測定量センサによって決定される、特定の延長した領域にわたっても、摩耗が測定可能であることを意味する。摩耗測定の精度の向上がこうして保証される。非金属材料を用いた、特に合成樹脂を用いた、測定量センサの固定により、シャフトが取り外されたとき、たとえば舵シャフトが取り外されたときでさえ、測定量センサが凹部から脱落し得ないような、凹部内での測定量センサの確実な固定が保証される。加えて、非金属材料または合成樹脂は、第１の軸受要素および／または第２の軸受要素のすり減り耐性よりも低いすり減り耐性を有する。測定量センサの摩耗表面が、第１の軸受要素および／または第２の軸受要素の摺動表面と常に一列であること、ならびに測定量センサによって測定される測定量センサの摩耗表面の摩耗が、軸受のまたは軸受要素の摩耗を正確に表すことが、こうして有利に保証される。ただし、合成樹脂のすり減り耐性または測定量センサのすり減り耐性が、第１の軸受要素および／または第２の軸受要素のすり減り耐性と等しい、これよりも大きい、またはこれよりも小さいことも、原理的には可能である。
【００５９】
軸受のさらなる好ましい発展形態は、軸受要素を通過する開口部、特に貫通穴が、測定量センサ受容部または凹部の壁および／または側壁に、好ましくは測定量センサ受容部または凹部の底部および／または基部に形成されること、ならびに、測定量センサの信号伝達手段、特に電気線またはケーブルが、この開口部を通して案内されることによって、特徴付けられる。
【００６０】
軸受要素を通過する開口部は、好ましくは０．５ｍｍから５ｃｍの間の、特に好ましくは１ｍｍから２ｃｍの間の、とりわけ好ましくは５ｍｍから１ｃｍの間の、直径を有する。
【００６１】
凹部または測定量センサ受容部はしたがって、開口部または貫通穴よりも大きい直径を有する。凹部または測定量センサ受容部は、第１の軸受要素の摺動表面の平面における、凹部のまたは測定量センサ受容部の直径が、開口部または貫通穴の直径よりも大きくなるように、開口部の方向に先細となっていてもよい。こうして、凹部または測定量センサ受容部が、凹部内の測定量センサの何らかの遊び、特に放射方向の遊びを防止するための測定量センサのための接触面としての役割を果たし得る、底部または基部を有することが保証される。先細の凹部または先細の測定量センサ受容部の場合、互いに向かって収束する、凹部のまたは測定量センサ受容部の側壁は、接触面として働く。
【００６２】
凹部または測定量センサ受容部は好ましくは、軸受要素の、特に１軸受要素の厚さの、１０％から９０％の間に対応する深さを有する。凹部または測定量センサ受容部は、特に好ましくは、軸受要素の厚さの、２０％から７０％の間に対応する深さを有する。凹部または測定量センサ受容部は、とりわけ好ましくは、軸受要素の厚さの、３０％から５０％の間に対応する深さを有する。
【００６３】
信号伝達手段は好ましくは、測定量センサにまたは測定量センサの制御ユニットに接続され、測定量センサによって記録された測定量、特に測定量センサの摩耗に関連する測定量を、転送するように設計される。信号伝達手段は好ましくは、測定量センサの測定量を、好ましくは複数の測定量センサからデータを受信する、上位の演算ユニットに転送する。信号伝達手段は、好都合には、電気信号をアナログまたはデジタル形式で伝達可能な電気線またはケーブルであり、これらの電気信号は、好ましくは制御ユニットによって上位の演算ユニットに送られる。ただし、信号伝達手段が、導電性材料、または層もしくは導体回路もしくは導体経路に直接接続されること、および、上位演算ユニットまたは制御装置が、測定量センサの中間制御ユニットを用いずに、電気的な導体層、導体回路、または導体経路の電気抵抗または短絡を直接測定することも、原理的には可能である。信号伝達手段を、制御ユニットから得られたデータを上位の演算ユニットにワイヤレスで送るか、または上位演算ユニットからからデータおよび命令を受信しこれらを測定量センサの制御ユニットに転送する、送信および／または受信ユニットに接続することもできる。測定量センサまたは測定量センサの制御ユニットに電力を供給するための手段、特に導電ケーブルまたはワイヤを、開口部を通して案内することもできる。好ましくは、単に信号伝達手段、および任意選択で電力供給のための手段が、凹部の側壁の開口部を通して案内される。特に、ピン形状の測定量センサは、開口部を通して案内されない。
【００６４】
本発明の特に都合の良い実施形態では、第１の軸受要素が軸受ブッシュとして具現化されるように、軸受が区画化されたリングを有し、この区画化されたリングの区画のうちの少なくとも１つが、少なくとも１つの測定量センサを備え、区画化されたリングが、軸受ブッシュの内側面上に周縁方向に巡って延びる凹部内に好ましくは配置されるように、提供が行われる。
【００６５】
区画化されたリングは好ましくは、内側面または内面を有する。少なくとも１つの測定量センサを備える、区画化されたリングの少なくとも１つの区画は、同様に、内側面または内面を有する。少なくとも１つの測定量センサを備える区画化されたリングの区画の、内側面または内面は、この場合、少なくとも部分的に測定量センサの摩耗表面として形成される。少なくとも１つの測定量センサを備える区画は、センサ区画とも呼ばれる。区画化されたリングを設け区画化されたリングの区画のうちの少なくとも１つをセンサ区画として形成することによって、測定量センサまたは軸受を、特に単純な様式で取り扱うことができる。測定量センサを備えない区画化されたリングの区画は、挟持区画とも呼ばれる。挟持区画およびセンサ区画は好ましくは、区画化されたリングの周縁にわたって、交互に配される。この場合、センサ区画および挟持区画を、互いに固定して配置することができるが、軸受ブッシュの内面上で周縁方向に巡って延びる凹部内に、区画を個々に挿入するか、または、凹部内に配置することも可能である。センサ区画および挟持区画の両方が同様の、特に同じすり減り耐性を有し、したがって区画化されたリングが、区画化されたリングの内側面または内面全体にわたって、同様のまたは同一のすり減り挙動を有し、かつ荷重下でほぼ同様のまたは同一の材料除去を有することも、都合が良い。センサ区画および／または挟持区画は、青銅を備えるかまたは青銅から成ることができる。ただし、センサ区画および／または挟持区画は、他の好適な材料、たとえば合成材料または合成樹脂を備えるかまたはこれらから成ることもできる。
【００６６】
軸受のさらなる都合の良い実施形態では、軸受ブッシュが２つの部品として形成され、第１の軸受部品および第２の軸受部品が好ましくは、軸受ブッシュと比較して低減された軸方向長さを有する下位軸受ブッシュとして形成され、区画化されたリングが第１の軸受部品と第２の軸受部品との間に配置され、これらの軸受部品が、それらの互いに向かって面する領域において、周縁方向に巡って延びる好ましくはＬ字形状の輪郭を好ましくは有し、隣接して配置された好ましくはＬ字形状の輪郭が凹部を形成し、この中に区画化されたリングが配置されるように、提供が行われる。
【００６７】
凹部内への区画化されたリングの好ましい配置により、区画化されたリングは、第１の軸受部品および第２の軸受部品で形成されるブッシュ組立体内に、軸方向において固止される。この場合、Ｌ字形状の輪郭は、好ましくは段部または溝路を形成することによって提供される。軸受の特に単純な構造が、この有利な実施形態を用いて可能となる。好ましくは第１の軸受部品が提供され得る。区画化されたリングはその場合、特に好ましくは、第１の軸受部品の周囲に周縁方向に延びるＬ字形状の輪郭内に配置され、第１の軸受部品に水密な様式で接続される。第２の軸受部品はその場合、第２の軸受部品の周囲に周縁方向に延びるＬ字形状の輪郭が、区画化されたリング上に同様に配置されるような様式で、第１の軸受部品上に配置される。その場合第２の軸受部品も、この周縁のリングおよび第１の下位軸受に、水密な様式で接続される。これらのステップが実行されると、一続きの、１部品の軸受ブッシュを結果的に得ることができ、この軸受ブッシュは区画化されたリングを備え、この場合、区画のうちの少なくとも１つが、少なくとも１つの測定量センサを備える。第１の軸受部品、第２の軸受部品、および区画化されたリングから成る軸受ブッシュを、次いで、たとえば舵トランクのトランクパイプ内に配置することができる。舵トランクのトランクパイプ内での軸受ブッシュの確実な嵌合を保証するために、軸受ブッシュを、トランクパイプ内への軸受ブッシュの挿入のために、フリーズ（ｆｒｅｅｚｅ）させることができる。ただし、最初に第１の軸受部品のみをフリーズさせ、トランクパイプ内に挿入することも可能である。区画化されたリングはその場合、区画化されたリングが第１の軸受部品の周囲に周縁方向に延びるＬ字形状の輪郭内に受容されるように、トランクパイプ内に挿入される。区画化されたリングも、この目的のためにフリーズされ得る。最後に、第２の軸受部品がフリーズされ、第２の軸受部品の周囲に延びるＬ字形状の輪郭が区画化されたリング上に配置されるように、トランクパイプ内に挿入される。これらの個々のステップの各々の後で、またはこれらの個々のステップの全てが行われた時点で、個々の要素、すなわち第１の軸受部品および第２の軸受部品、ならびにさらに区画化されたリングが、水密な様式で互いに接続される。
【００６８】
軸受ブッシュの２部品の実施形態の具体的な利点は、軸受ブッシュの内側面の周囲に延びる凹部内への、区画化されたリングの配置後に、少なくとも１つの測定量センサを備える区画化されたリングが、第１の軸受要素または軸受ブッシュ内の特に好都合な測定位置内に配設されることである。
【００６９】
ただし、別法としてまたは追加として、測定量センサを有する少なくとも１つの区画を備える、区画化されたリングを、軸受ブッシュの端面に取り付けることも可能であろう。ただし、一般に、軸受ブッシュの端面における摩耗は多くの場合、軸受自体におけるほど深刻ではないので、軸受ブッシュ内への区画化されたリングの取り付けが有利である。
【００７０】
さらなる態様では、本発明の基礎を形成している目的は、先に記載した実施形態のうちのいずれか１つによる軸受を備える、特に舵シャフトまたは舵ブレードの軸受、特にジャーナル軸受の軸受クリアランスを測定するための、軸受クリアランス測定デバイスによって達成され、この場合、軸受クリアランス測定デバイスが、少なくとも１つの測定量センサの信号および／または情報を受信し処理するように設計される、演算ユニットを有するように、提供が行われる。
【００７１】
軸受クリアランス測定デバイスは、摩耗測定デバイスと、または軸受摩耗測定デバイスと呼ぶこともできる。
【００７２】
軸受クリアランス測定デバイスの演算ユニットは、有利には、少なくとも２つの測定量センサからの信号および／または情報を受信し処理するように設計される。演算ユニットは好ましくは、摩耗の増加が検出される場合、警告または信号またはメッセージが出力されるような様式で設計される。メッセージは出力ユニット上で出力することができ、視覚的または聴覚的メッセージを備えることができる。演算ユニットは、少なくとも１つの測定量センサのデータを保存および評価することによって、シャフトを支持するための軸受の研磨摩耗を、切れ目なくまたは連続的に媒体に記録できるように、メモリユニットを有することもできる。さらなる都合の良い発展形態は、軸受クリアランス測定デバイスの演算ユニットが、信号および情報を少なくとも１つの測定量センサに送るように、提供を行う。演算ユニットはこの場合、たとえば測定量センサに信号を送ることにより、電気抵抗および／または短絡を測定することによって軸受クリアランス測定デバイスの現在の摩耗を判定するように、前記測定量センサを促すことができる。
【００７３】
軸受クリアランス測定デバイスのまたはシャフトを支持するための軸受の摩耗が出力デバイス上に示される場合、適切なステップ、たとえばそのシャフトを支持するための軸受の交換を行うことができる。
【００７４】
さらなる態様では、本発明の基礎を形成している目的は、舵シャフトおよび舵シャフト上に配置された舵ブレードを備える、船舶用の舵を提供することによって達成され、この場合、舵が、先に記載した実施形態のうちの１つにおける軸受、および／または先に記載した軸受クリアランス測定デバイスを備えるように、提供が行われる。
【００７５】
舵の有利な発展形態では、舵がトランクパイプを備える舵トランクを有し、軸受がトランクパイプと舵シャフトとの間に配置され、かつ／または、軸受がトランクパイプと舵ブレードとの間に配置され、かつ／または、トランクパイプが外側面もしくは内側面上に、ガイド手段、特に凹部、溝、もしくはケーブル通路を有し、測定量センサの信号伝達手段、特に電気線もしくはケーブルが、測定量センサと演算ユニットとの間で信号および／もしくは情報および／もしくは電力が伝達または伝送され得るような様式で、ガイド手段内に配置されるように、提供が行われる。
【００７６】
ガイド手段内への、たとえばトランクパイプの内側面または外側面上に配置された溝路内への、信号伝達手段の有利な配置により、信号伝達手段は、損傷を受けることから防止される。特に、信号伝達手段をガイド手段内に据えることによって、この信号伝達手段、特にケーブルまたは電気線が、舵シャフトを挿入する際に、または舵シャフトが回転する際に、および／または舵トランクを船舶の船体内に挿入する際に、損傷されないことが保証される。
【００７７】
さらなる有利な実施形態によれば、舵は、好ましくは挟持リングとして形成された、スペーサが設けられること、および、このスペーサが好ましくは、舵トランクのトランクパイプ内への舵シャフトの挿入中の、測定量センサへの損傷が回避され得るような様式で、トランクパイプの内側面に取り付け可能であることによって特徴付けられる。
【００７８】
本発明のさらなる態様では、先に記載した実施形態のうちのいずれか１つによる軸受を用いて、先に記載した軸受クリアランス測定デバイスを用いて、または先に記載した実施形態のうちのいずれか１つによる舵を用いて実行可能な、シャフト用の、特に舵シャフト用の、または舵ブレード用の軸受の、軸受クリアランスおよび／または摩耗を測定するための方法において、ピン形状でなくかつ導電性材料で作成された少なくとも２つの層および／もしくは導体回路および／もしくは導体経路を有する、少なくとも１つの測定量センサが、シャフト、特に舵シャフト、もしくは舵ブレードを支持するための軸受内に配置され、少なくとも２つの層および／もしくは導体回路および／もしくは導体経路の電気抵抗が測定され、２つの層および／もしくは導体回路および／もしくは導体経路の少なくとも一方の電気抵抗の変化が測定されるときに、軸受の軸受クリアランスおよび／もしくは摩耗が判定され、かつ／または、層および／もしくは導体回路および／もしくは導体経路のうちの２つ間で短絡が測定されるときに、軸受クリアランスおよび／もしくは摩耗が判定されることが提示される。
【００７９】
この方法は、軸受の軸受クリアランスおよび摩耗の両方の判定にとって好適である。特に軸受クリアランスが軸受の摩耗によって引き起こされるとき、軸受クリアランスは、軸受の摩耗を測定することによって判定される。
【００８０】
方法の有利な実施形態では、電気抵抗および／もしくは短絡の測定された値および／もしくはこの測定された値の急上昇が保存されること、ならびに／または、導電性材料で作成された少なくとも１つの層および／もしくは導体回路および／もしくは導体経路が、好ましくは測定量センサが軸受内に配置される前に測定量センサの摩耗表面を磨滅させることによって、切断されること、ならびに、電気抵抗および／もしくは短絡の基準測定値および／もしくは試験測定値が採られることが提示される。
【００８１】
短絡の電気抵抗の、測定される１つまたは複数の値の急上昇を保存することにより、軸受クリアランスの進展および／またはシャフト、特に舵シャフトを支持するための軸受の摩耗の推移の、媒体への切れ目のない記録を、特に有利に提供することができる。測定量センサの摩耗表面を磨滅させることによって、水で潤滑された軸受状態と乾いた軸受状態との間の変化とともに、偽の逆流が生じ得るという利点も提供される。
【００８２】
本発明の例示の実施形態を、図面に基づいて以下でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】舵シャフトを支持するための軸受を有する船舶の船尾を示す側面図である。
【図２】舵シャフトを支持するための軸受を有する船舶の船尾を示す背面図である。
【図３】軸受を有する舵トランクおよび舵シャフトの下端部部分を示す側面図である。
【図４】軸受を有する舵トランクおよび舵シャフトの下端部領域を示す断面図である。
【図５】摩耗表面を有する測定量センサを示す図である。
【図６】軸受および測定量センサを有する舵トランクの下端部領域を示す側面図である。
【図７】軸受および測定量センサを有する舵トランクの下端部領域を示す断面図である。
【図８】ケーブル通路を有する舵トランクを示す側面図である。
【図９】軸受ブッシュおよび区画化されたリングを有する舵トランクの下端部領域を示す側面図である。
【図１０】軸受ブッシュおよび区画化されたリングを有する舵トランクの下端部領域を示す断面図である。
【図１１】区画化されたリングを有する２部品の軸受ブッシュを示す図である。
【図１２】区画化されたリングを有する２部品の軸受ブッシュを示す図である。
【図１３】区画化されたリングを有する１部品の軸受ブッシュを示す図である。
【図１４】摩耗表面が摩耗した状態にある測定量センサを示す図である。
【図１５】細長い設計を有する測定量センサを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００８４】
図１および図２は、舵シャフトを支持するための軸受１００を備える船舶１１の船尾１０を、側面図においておよび背面図において示す。航行の方向において見た場合に、プロペラ１２の背後に、舵ブレード１４を備える舵１３が配置されている。図２では、プロペラはプロペラ円Ｋによって示されており、この上をプロペラが移動する。舵ブレード１４は、舵トランク１６のトランクパイプ１５内に回転可能に装着された、舵シャフト１７上に配置される。舵シャフト１７は、舵ブレード１４内に深く引き込まれる。舵トランク１６のトランクパイプ１５は、船舶の船体１８に固定的に接続される。垂直方向において、舵シャフト１７は、アキシャル軸受として形成された支持軸受１９によって、トランクパイプ１５の上方に固止される。舵シャフト１７は、上端部領域２０を介して舵エンジン２１に接続される。舵シャフト１７は、舵シャフト１７の下端部領域２２に配置されたジャーナル軸受２３を介して、舵トランク１６のトランクパイプ１５上に支持される。ジャーナル軸受２３は、舵シャフト１７の周縁方向に配設され、舵シャフト１７と舵トランク１６のトランクパイプ１５の内側面２４との間に延びている。舵シャフト１７の上端部領域２０を支持するために、さらなるジャーナル軸受を任意選択で設けることができる。
【００８５】
図３は、舵トランク１６のおよび舵シャフト１７の下端部領域２２の、拡大した図を示す。軸受ブッシュ２５として形成された第１の軸受要素２６が、舵トランク１６のトランクパイプ１５の内側面２４と舵シャフト１７との間に配置される。第１の軸受要素２６は、第２の軸受要素２８に摺動する様式で接触するための、摺動表面２７を有する。第２の軸受要素２８は、例示した実施形態では、舵シャフト１７の一部として形成される。測定量センサ２９は、軸受ブッシュ２５の凹部３０または測定量センサ受容部３０ａ内に埋め込まれて配置される。測定量センサは、摩耗表面３１を有する。
【００８６】
図４は、図３における断面の線Ａ−Ａに沿った、舵シャフト１６のトランクパイプ１５を通る断面を示す。軸受ブッシュ２５として形成された第１の軸受要素２６は、舵トランク１６の内側面２４上に配置され、かつ摺動表面２７が舵シャフト１７に摺動する様式で接触した状態で配置される。測定量センサ２９は、この目的のために軸受ブッシュ２５の周縁方向において規則的な距離で軸受ブッシュ２５に形成された、凹部３０内に配置される。測定量センサ２９は摩耗表面３１を各々有し、測定量センサ２９はこれを介して、舵シャフト１７と摺動する様式で接触して配置される。各測定量センサ２９の摩耗表面３１は、軸受ブッシュ２５の摺動表面２７と一列にまたは面一に延在する。特に摩耗表面３１は、軸受ブッシュ２５の摺動表面２７を越えて放射方向内向きに突出しない。例示した実施形態では、測定量センサ２９は、軸受ブッシュ２５の周縁にわたって、規則的な角度間隔で分散される。ただし、距離が不規則である実施形態も考えられる。
【００８７】
図５は、測定量センサ２９を通る断面を示す。測定量センサ２９は、コンパクトな形態を有し、特に、細長くないかまたはピン形状ではない。測定量センサ２９は回路基板３２を有し、この中に、第１の導体経路３３および第２の導体経路３４が組み込まれる。ただし、３つ以上の導体経路または導体経路ループを設けることもできる。さらに、回路基板３２上に制御ユニット３５が配置され、この制御ユニット３５は、第１の導体経路３３のもしくは第２の導体経路３４の電気抵抗を測定するように、および／または第１の導体経路３３と第２の導体経路３４との間の短絡を判定するように、設計される。第１の導体経路３３は、ほぼ正方形形状を有し、測定量センサ２９の摩耗表面３１から距離Ｄ１のところにある領域に配設される。第２の導体経路３４は、同様にほぼ正方形形状を有し、摩耗表面３１から距離Ｄ２のところにある領域に配置される。第２の距離Ｄ２はこの場合、第１の距離Ｄ１よりも大きい。距離Ｄ１と距離Ｄ２との間の差は、好ましくは１００μｍから１０００μｍの間であり、摩耗表面３１からの第１の導体経路３３の距離Ｄ１は、同様に１００μｍから１０００μｍの間である。第１の導体経路３３および第２の導体経路３４およびさらに制御ユニット３５を備える、回路基板３２は、合成樹脂３６などの非導電性材料内に成形される。測定量センサ２９の制御ユニット３５は、信号線３７に接続され、この信号線３７は、摩耗表面３１の反対の側３８で測定量センサ２９から出る。測定量センサ２９の制御ユニット３５は、信号線３７を介して、シャフトを支持するための軸受１００の上位演算ユニット（図示せず）、または軸受クリアランス測定デバイス３９と、情報およびデータを交換することができる。
【００８８】
図６および図７に例示するように、測定量センサ２９が中に受容される凹部３０は、スロット形状の溝４０の様式で形成される。溝４０は、軸受ブッシュ２５を完全には通過しない、盲孔４１の形態を有する。盲孔４１の底部４２に、貫通穴４３が配設される。穿孔された溝路４４が、舵トランク１６のトランクパイプ１５に配設され、貫通穴４３の方向に配向される。測定量センサ２９の信号線３７は、貫通穴４３を通って、舵トランク１６のトランクパイプ１５の外側面に案内される。舵トランク１６の外側面４５上に、少なくとも１つのケーブルボックス４６が配置され、測定量センサ２９の信号線３７のうちの少なくとも１つが、前記ケーブルボックス内に至る。信号線３７は、ケーブルボックス４６内で束ねることができ、ケーブル通路４７として形成されたガイド手段内へとさらに案内される。測定量センサ２９を、摺動表面２７の側からのみ、第１の軸受要素２６または軸受ブッシュ２５内に挿入する、および／またはこれから取り外すことができる。盲孔４１の底部４２により、軸受ブッシュ２５の放射方向における測定量センサ２９の何らかの遊びが防止される。測定量センサ２９はこの目的のために、接触面として形成された盲孔４１の底部４２に当接して定置される。
【００８９】
図８に例示するように、ケーブル通路４７は、舵トランク１６のトランクパイプ１５の外側で、舵シャフト１７の上端部領域部分２０まで垂直方向に延在する。信号線３７に加えて、測定量センサ２９に、および特に測定量センサ２９上に配置された制御ユニット３５に電力を供給するための、電力線４８も、ケーブル通路４７を通って延びる。舵トランク１６は、船舶の船体１８に固定的に溶接される。舵トランク１６のトランクパイプ１５への、船舶の船体１８の接続の領域に、船体穿孔４９が設けられ、この穿孔を通して、ケーブル通路４７が、船舶の船体１８の内部へと案内される。船体穿孔４９とケーブル通路４７との間の間隙は、水密な様式で封止される。
【００９０】
ここで、軸受クリアランス測定デバイス３９の動作原理について、図４、図５、および図１４を参照して記載する。測定量センサ２９は、摩耗表面３１が舵シャフト１７に摺動する様式で接触している状態で配設される。舵シャフト１７の表面はこの場合、第２の軸受要素２８を構成する。舵シャフト１７の回転または舵１３の偏向によって引き起こされる研磨摩耗の結果として、測定量センサ２９の摩耗表面３１は、１層ずつすり減る。摩耗表面３１の第１の距離Ｄ１に対応する厚さの層がすり減るとすぐに、第１の導体経路３３が露出されるか、または第１の導体経路３３が摩耗表面３１内に存在しているようになる。摩耗が継続すると、第１の導体経路３３は磨滅して中断される。第１の導体経路３３が中断されるとすぐに、第１の測定量センサ２９の回路基板３２上の制御ユニット３５は、乾いた軸受の場合に、電気抵抗の急激な上昇を判定する。摩耗が継続すると、測定量センサ２９の合成樹脂のさらなる層３６はこすり落とされて第２の距離Ｄ２に対応する厚さになり、その時点で、第２の導体経路３４は、同じく露出されているか、または摩耗表面３１内に存在している。再びすり減りが継続すると、第２の導体経路３４も最終的に完全にこすり取られ、制御ユニット３５によって、第２の導体経路３４の電気抵抗の急激な上昇が判定される。乾いた軸受２３の場合、これらの電気抵抗の急上昇を、測定量センサ２９のすり減りに関して、およびしたがって軸受ブッシュ２５の摩耗に関して測定された値として、評価することができる。対照的に、水で潤滑された軸受２３が提供される場合、海水の伝導性のために、第１の導体経路３３または第２の導体経路３４の切断を、絶対的な確実性をもって測定することができない。これは、導電性の海水が、第１の導体経路３３および第２の導体経路３４の代わりに、電流を送る仕事を引き受けるからである。
【００９１】
この目的のために、制御ユニット３５は、第１の導体経路３３と第２の導体経路３４との間の短絡を判定するように設計される。摩耗表面３１が第２の距離Ｄ２に対応する層厚さだけすり減っており、したがって第１の導体経路３３および第２の導体経路３４の一部が露出している場合、導体経路３３、３４の端部領域５０、５１は、直接接触によってかまたは摩耗表面３１を濡らす導電性の海水によってのいずれかで、互いと電気的に接触し、第１の導体経路３３と第２の導体経路３４との間に短絡を生み出す。この短絡は、制御ユニット３５によって明白に判定可能であり、測定量として測定された値は、信号線３７を通して上位演算ユニットに伝達される。この上位演算ユニットが、測定量センサ２９の、およびしたがって軸受２３の摩耗を、測定された値に基づいて判定する。
【００９２】
この点に関して、図１４は、測定量センサ２９の摩耗表面３１が、第１の導体経路３３および第２の導体経路３４が露出されてしまうか、またはこすり取られる程度まで、研磨摩耗によってこすり落とされている場合を例示する。言い換えれば、摩耗の結果として、摩耗表面３１が、ほぼ第２の距離Ｄ２に対応する層厚さだけ、放射方向外向きに制御ユニット３５の方向へと後退しており、この結果、第１の導体経路３３のおよび第２の導体経路３４の、２つの端部領域５０、５１は、摩耗表面３１内に存在しているか、または摩耗表面３１に隣接しているか、または摩耗表面３１から突出しており、この結果、端部領域５０、５１は、水で潤滑された軸受の場合、摩耗表面３１を濡らす海水と、少なくとも部分的に接触する。海水の導電性のために、第１の導体経路３３および第２の導体経路３４の端部領域５０、５１の間で短絡が生み出され、この短絡を制御ユニット３５によって判定することができる。
【００９３】
図９および図１０は、軸受クリアランス測定デバイス３９の代替の実施形態を例示する。軸受クリアランス測定デバイス３９は、区画化されたリング５２を有し、このリング５２はいくつかのリング区画５３から成る。リング区画５３はセンサ区画５４として形成され、測定量センサ２９を備える。区画化されたリング５２は、軸受ブッシュ２５の溝５５内に配置され、前記溝は、周縁方向に巡って延びる。センサ区画５４を固止するために、区画化されたリング５２には挟持区画５６が設けられ、センサ区画５４とともに、区画化されたリング５２を完成させる。
【００９４】
図１１および図１２は、区画化されたリング５２が、軸受ブッシュ２５内にどのように固着されるかを示す。軸受ブッシュ２５はこの目的のために、２つの部品として具現化され、第１の軸受部品５７および第２の軸受部品５８を有する。第１の軸受部品５７および第２の軸受部品５８は各々、互いに向かって面する領域において、周縁方向に巡って延びるＬ字形状の輪郭５９を有し、これらは、第１の軸受部品５７および第２の軸受部品５８が互いと一緒に配置されるとき、軸受ブッシュ２５の周囲に周縁方向に延びる、環状溝５５を形成する。区画化されたリング５２は、第１の軸受部品５７のＬ字形状の輪郭５９内に配置され、そこに水密な様式で接続される。次いで第２の軸受部品５８が、区画化されたリング５２が第２の軸受部品５８のＬ字形状の輪郭５９内に配置されるような様式で、第１の軸受部品５７上に配置される。第１の軸受部品５７および第２の軸受部品５８のこの配置の結果、第１の軸受部品５７および第２の軸受部品５８のＬ字形状の輪郭５９は、合わせて軸受ブッシュ２５の周囲に周縁方向に延びる溝５５を形成し、この溝の中に、センサ区画５４および挟持区画５６を備える、区画化されたリング５２が配置される。軸受ブッシュ２５を、たとえばフリージング（ｆｒｅｅｚｉｎｇ）によって、舵トランク１６内に配置することができる。
【００９５】
図１３は、軸受クリアランス測定デバイス３９のさらなる実施形態を示す。例示した実施形態では、軸受ブッシュ２５は１つの部品として形成され、周縁方向に巡って延びるＬ字形状の輪郭５９を一方の端部に有し、この中に区画化されたリング５２を配置することができる。この実施形態では、測定量センサ２９を備える区画化されたリング５２はしたがって、軸方向で考えたときの軸受ブッシュ２５の中心にではなく、軸受ブッシュ２５の上方または下方に配設される。
【００９６】
図１５は、実質的に細長い設計を有する測定量センサ２９を示す。測定量センサ２９の摩耗表面３１は、端面６０の一方上には配置されないか、または、細長い設計の方向Ｒに対して垂直な側部、外側側部もしくは平面のうちの１つの上には配置されない。図１５による測定量センサ２９の実施形態では、このレコーダは、摺動表面２７において第１の軸受要素２６の長手方向に好ましくは配置される、測定量センサ受容部３０ａ、あるいはスロット形状のもしくは細長い盲孔４１または溝４０または溝路または段部の形態の凹部３０内に挿入するのに、特に好適である。測定量センサ２９の端面６０は、曲率半径Ｒ１を有する丸みを帯びた軌道を有する。曲率半径は好ましくは、２から２０ｍｍの間、特に好ましくは５から１０ｍｍの間とすることができる。丸みを帯びた端面６０同士の間の、細長い設計の方向Ｒにおける測定量センサ２９の長さＬは、好ましくは２０から４０ｍｍの間であり、特に好ましくは約３０ｍｍである。図１５の測定量センサ２９は、その他の点では既に記載した測定量センサと同一であり、特に図２から図１４に示すデバイスのいずれにおいても同様に使用することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１００  シャフトを支持するための軸受
１０  船尾
１１  船舶
１２  プロペラ
１３  舵
１４  舵ブレード
１５  トランクパイプ
１６  舵トランク
１７  舵シャフト
１８  船舶の船体
１９  支持軸受
２０  上端部領域
２１  舵エンジン
２２  下端部領域
２３  ジャーナル軸受
２４  舵トランクの内側面
２５  軸受ブッシュ
２６  第１の軸受要素
２７  摺動表面
２８  第２の軸受要素
２９  測定量センサ
３０  凹部
３０ａ  測定量センサ受容部
３１  摩耗表面
３２  回路基板
３３  第１の導体経路
３４  第２の導体経路
３５  制御ユニット
３６  合成樹脂
３７  信号線
３８  摩耗表面の反対の側
３９  軸受クリアランス測定デバイス
４０  溝
４１  盲孔
４２  底部
４３  貫通穴
４４  穿孔された溝路
４５  外側面
４６  ケーブルボックス
４７  ケーブル通路
４８  電力線
４９  船体穿孔
５０  第１の端部領域
５１  第２の端部領域
５２  区画化されたリング
５３  リング区画
５４  センサ区画
５５  溝
５６  挟持区画
５７  第１の軸受部品
５８  第２の軸受部品
５９  Ｌ字形状の輪郭
６０  端面
Ｋ  プロペラ円
Ｄ１  第１の距離
Ｄ２  第２の距離
Ｒ  細長い設計の方向
Ｒ１  曲率半径
Ｌ  長さ
【図１】
0006629228.tif 000002
【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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