(57)【要約】【課題】軸受性能を向上させる。【解決手段】パッド軸受１０Ａは、回転軸２の径方向外側Ｄｒｏに配置され、回転軸２を軸線周りに回転自在に支持するパッド１２と、回転軸２の径方向外側Ｄｒｏにおいてパッド１２に対して上流側Ｄｆｕに配置され、回転軸２の外周面２ｆに向かって潤滑油を吐出する吐出孔２１を有するブロック状のノズル部材２０Ａと、パッド１２及びノズル部材２０Ａの少なくとも一方に設けられ、回転軸２の回転にともなって回転軸２の外周面２ｆに沿って流れる潤滑油の流れＦを縮流させる縮流形成部３０Ａと、を備える。【選択図】図２
2019157956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の径方向外側に配置され、前記回転軸を軸線周りに回転自在に支持するパッドと、
前記回転軸の径方向外側において前記パッドに対して前記回転軸の回転方向の前方に配置され、前記回転軸の外周面に向かって潤滑油を吐出する吐出孔を有するブロック状のノズル部材と、
前記パッド及び前記ノズル部材の少なくとも一方に設けられ、前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の外周面に沿って流れる前記潤滑油の流れを縮流させる縮流形成部と、を備えるパッド軸受。
【請求項２】
前記縮流形成部は、
前記回転軸の回転方向における前記パッドの前部に、前記回転軸の径方向外側に離間した位置で、前記潤滑油の流れの一部を前記回転軸の回転方向と反対方向に旋回させる凹部を形成する凹部形成部を備える
請求項１に記載のパッド軸受。
【請求項３】
前記径方向で、前記凹部の少なくとも一部は、前記ノズル部材の径方向内側の端部よりも、径方向内側に配置されている
請求項２に記載のパッド軸受。
【請求項４】
前記ノズル部材は、
前記回転軸の外周面に対して前記径方向に間隔をあけて対向する対向面を有し、
前記縮流形成部は、
前記対向面に形成され、前記径方向の内側に突出する突起を有している
請求項１から３の何れか一項に記載のパッド軸受。
【請求項５】
前記縮流形成部は、
前記ノズル部材において前記軸線周りの周方向で前記パッドに対向するノズル端面と、前記パッドにおいて前記周方向で前記ノズル端面に対向するパッド端面と、の少なくとも一方に形成され、前記ノズル端面及び前記パッド端面と交差する方向に広がるシール面を備えた非接触シール部を有する
請求項１から４の何れか一項に記載のパッド軸受。
【請求項６】
前記ノズル部材は、
前記回転軸の回転方向における前部に設けられ、前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の外周面に沿って流れる前記潤滑油の流れの一部を前記ノズル部材に沿って径方向外側に導く分岐案内部を備える
請求項１から５の何れか一項に記載のパッド軸受。
【請求項７】
前記分岐案内部は、前記ノズル部材の径方向内側の端部から前記回転軸の回転方向の前方に突出する突出部を有する
請求項６に記載のパッド軸受。
【請求項８】
前記突出部は、前記回転軸の回転方向の後方から前方に向かって、前記径方向の厚み寸法が漸次縮小するよう形成されている
請求項７に記載のパッド軸受。
【請求項９】
前記突出部の前記回転方向の前方の先端部は、円弧状に形成されている
請求項７又は８に記載のパッド軸受。
【請求項１０】
前記分岐案内部は、
前記ノズル部材の回転方向の前方に設けられ、前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の外周面に沿って流れる前記潤滑油の流れの一部が流れ込む流入孔を形成する流入孔形成部を備え、
前記流入孔は、
前記潤滑油が流れ込む入口部よりも流路断面積が小さいノズル部を有する
請求項６から９の何れか一項に記載のパッド軸受。
【請求項１１】
前記ノズル部材は、
前記吐出孔が開口して前記回転軸の外周面との間で第一隙間を形成する第一面と、
前記第一面に対し、前記回転軸の回転方向の後方に設けられて、前記回転軸の外周面との間で前記第一隙間よりも小さい第二隙間を形成する第二面と、を有する
請求項１から１０の何れか一項に記載のパッド軸受。
【請求項１２】
前記第一面と前記第二面との間に、前記回転軸の回転方向の前方から後方に向かって、前記回転軸の外周面との隙間が漸次小さくなる傾斜面が形成されている
請求項１１に記載のパッド軸受。
【請求項１３】
前記第一面と前記第二面との間に、前記回転軸の径方向に延びる段部形成面が設けられている
請求項１１に記載のパッド軸受。
【請求項１４】
回転軸の径方向外側に配置され、前記回転軸を軸線周りに回転自在に支持するパッドと、
前記回転軸の径方向外側において前記パッドに対して前記回転軸の回転方向の前方に配置され、前記回転軸の外周面に向かって潤滑油を吐出する吐出孔を有するブロック状のノズル部材と、
前記ノズル部材の回転方向の前方に設けられ、前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の外周面に沿って流れる前記潤滑油の流れの一部を前記ノズル部材に沿って径方向外側に導く分岐案内部を備えるパッド軸受。
【請求項１５】
回転軸の径方向外側に配置され、前記回転軸を軸線周りに回転自在に支持するパッドと、
前記回転軸の径方向外側において前記パッドに対して前記回転軸の回転方向の前方に配置され、前記回転軸の外周面に向かって潤滑油を吐出する吐出孔を有するブロック状のノズル部材と、を備え、
前記ノズル部材は、
前記吐出孔が開口して前記回転軸の外周面との間で第一隙間を形成する第一面と、
前記第一面に対し、前記回転軸の回転方向の後方に設けられて、前記回転軸の外周面との間で前記第一隙間よりも小さい第二隙間を形成する第二面と、を有する
パッド軸受。
【請求項１６】
前記第一面と前記第二面との間に、前記回転軸の回転方向の前方から後方に向かって、前記回転軸の外周面との隙間が漸次小さくなる傾斜面が形成されている
請求項１５に記載のパッド軸受。
【請求項１７】
前記第一面と前記第二面との間に、前記回転軸の径方向に延びる段部形成面が設けられている
請求項１５に記載のパッド軸受。
【請求項１８】
請求項１から１７の何れか一項に記載のパッド軸受と、
前記パッド軸受の前記パッドにより前記軸線周りに回転自在に支持される回転軸と、を備える回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パッド軸受、回転機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンやガスタービン、ポンプ、エンジン等、回転軸を有した回転機械においては、回転軸を回転可能に支持するために軸受が用いられている。
軸受においては、回転軸と軸受との間の摩擦抵抗の低減、回転軸の振動減衰等のため、軸受の摺接面と回転軸との間に潤滑油が供給される場合が多い。
【０００３】
例えば、特許文献１には、軸受として、回転軸に摺接する摺接面を有したパッド軸受が開示されている。このパッド軸受は、パッド（シュー）の摺接面と回転軸との間に潤滑油を供給する潤滑油供給バー（以下、ノズル部材と称する）を備えている。ノズル部材は、パッドに対して回転軸の回転方向の前方に配置されている。ノズル部材は、回転軸の軸方向に延びるブロック状（直方体状）をなし、その径方向内側に、回転軸に向かって潤滑油を供給する供給穴を有している。このような構成においては、ノズル部材の供給穴から回転軸に向かって供給された潤滑油は、回転軸とともに周方向に連れ回ることで、回転軸とパッドとの隙間に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７２３７９５７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されたような構成においては、更なる軸受性能の向上が望まれている。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、軸受性能を向上することができるパッド軸受、回転機械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】
【０００６】
この発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
この発明の第一態様によれば、パッド軸受は、回転軸の径方向外側に配置され、前記回転軸を軸線周りに回転自在に支持するパッドと、前記回転軸の径方向外側において前記パッドに対して前記回転軸の回転方向の前方に配置され、前記回転軸の外周面に向かって潤滑油を吐出する吐出孔を有するブロック状のノズル部材と、前記パッド及び前記ノズル部材の少なくとも一方に設けられ、前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の外周面に沿って流れる前記潤滑油の流れを縮流させる縮流形成部と、を備える。
【０００７】
このように構成することで、ノズル部材の吐出孔から回転軸の外周面に向かって吐出された潤滑油は、回転軸の外周面に接触して、回転軸の回転にともなって回転軸の回転方向の後方に向かって流れる。回転方向の後方に向かって流れる潤滑油は、パッドと回転軸の外周面との間に向かって流れる。この潤滑油の流れは、縮流形成部により回転軸の外周面に向かって縮流される。そのため、回転軸の外周面とパッドとの間に、潤滑油を効率良く流れ込ませることができる。これにより、潤滑油の流れが、回転軸の外周面とパッドとの間に流れ込まず、パッドとその上流側のノズル部材との隙間に漏れ出てしまうのを抑えることができる。したがって、ノズル部材から供給される潤滑油量を低減して軸受性能を向上することができる。
【０００８】
この発明の第二態様によれば、第一態様に係る縮流形成部は、前記回転軸の回転方向における前記パッドの前部に、前記回転軸の径方向外側に離間した位置で、前記潤滑油の流れの一部を前記回転軸の回転方向と反対方向に旋回させる凹部を形成する凹部形成部を備えるようにしてもよい。
このように構成することで、パッドと回転軸の外周面との間に向かう潤滑油の流れの一部が凹部に入り込むと、回転軸の回転方向と反対方向に旋回する渦が生成される。この渦は、回転軸の径方向外側から回転軸の外周面に向かう方向の流れ成分を有するため、ノズル部材からパッドに向かって周方向に潤滑油が流れる際に、ノズル部材とパッドとの間で径方向外側に向かって潤滑油の流れが広がろうとすることを抑制する。つまり、パッドと回転軸の外周面との間に向かう潤滑油の流れは、径方向内側に押され、縮流される。このように縮流されることにより、潤滑油を回転軸の外周面とパッドとの間に効率良く流れ込ませることができる。
また、凹部により生成された渦によって、パッドと回転軸の外周面との間に向かう潤滑油の流れの一部が、パッドとノズル部材との隙間に漏れ出るのを抑えることができる。そのため、ノズル部材より供給される潤滑油量を低減できる。
【０００９】
この発明の第三態様によれば、第二態様に係るパッド軸受において、前記径方向で、前記凹部の少なくとも一部は、前記ノズル部材の径方向内側の端部よりも、径方向内側に配置されていてもよい。
このように構成することで、ノズル部材の径方向内側の端部と回転軸の外周面との隙間を通り抜けた潤滑油の流れの一部を凹部によって効率良く捕捉して渦を生成することができる。
【００１０】
この発明の第四態様によれば、第一から第三態様の何れか一つの態様に係るノズル部材は、前記回転軸の外周面に対して前記径方向に間隔をあけて対向する対向面を有する。前記縮流形成部は、前記対向面に形成され、前記径方向の内側に突出する突起を有するようにしてもよい。
このように構成することで、回転軸の外周面とノズル部材の対向面との間を流れる潤滑油の流れの一部が突起に当たる。これにより、回転軸の回転方向と同方向に旋回する渦が生成される。この渦は、回転方向の後方においてノズル部材の対向面側から径方向内側の回転軸側に向かって流れた後に、回転方向の前方において回転軸側からノズル部材の対向面に向かって旋回する。この渦により、パッドと回転軸の外周面との間に向かう潤滑油の流れが径方向内側に押され、縮流される。このように縮流されることにより、潤滑油の流れを回転軸の外周面とパッドとの間に効率良く流れ込ませることができる。
【００１１】
この発明の第五態様によれば、第一から第四態様の何れか一つの態様に係るパッド軸受は、前記縮流形成部が、前記ノズル部材において前記軸線周りの周方向で前記パッドに対向するノズル端面と、前記パッドにおいて前記周方向で前記ノズル端面に対向するパッド端面と、の少なくとも一方に形成され、前記ノズル端面及び前記パッド端面と交差する方向に広がるシール面を備えた非接触シール部を有していてもよい。
このように構成することで、パッドのパッド端面とノズル部材のノズル端面との隙間を径方向外側Ｄｒｏに向かって流れる潤滑油がシール面に衝突して渦となる。これにより、パッドのパッド端面とその上流側のノズル部材のノズル端面との隙間から径方向の外側に向かって漏れ出る潤滑油の量を抑えることができる。したがって、回転軸の外周面に沿ってノズル部材からパッドに向かって流れる潤滑油の流れが径方向の外側に広がることを抑制して、潤滑油の流れを回転軸の外周面に向かって縮流させることができる。
【００１２】
この発明の第六態様によれば、第一から第五態様の何れか一つの態様に係るノズル部材は、前記回転軸の回転方向における前部に設けられ、前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の外周面に沿って流れる前記潤滑油の流れの一部を前記ノズル部材に沿って径方向外側に導く分岐案内部を備えるようにしてもよい。
このように構成することで、回転軸の回転にともなって回転軸の外周面に沿って連れ回り、温度が上昇している潤滑油（キャリーオーバー油）の一部を、分岐案内部によって、ノズル部材よりも回転方向の前方で径方向の外側に導くことができる。これにより、ノズル部材から供給される新たな潤滑油に対して、温度上昇している潤滑油が合流する量を抑えることができる。そのため、ノズル部材の下流側のパッドと回転軸の外周面との間に送り込まれる潤滑油の温度上昇を抑制できる。したがって、ノズル部材から供給される新たな潤滑油の流量を増加させずに、潤滑油の粘度が低下することを抑制して、パッドと回転軸との間における潤滑性を高めることができる。
【００１３】
この発明の第七態様によれば、第六態様に係るパッド軸受は、前記分岐案内部が、前記ノズル部材の径方向内側の端部から前記回転軸の回転方向の前方に突出する突出部を有するようにしてもよい。
このように構成することで、ノズル部材の径方向内側の端部から上流側に突出する突出部により、ノズル部材の上流側から流れてくる潤滑油の一部を、効率良く径方向外側に導くことができる。
【００１４】
この発明の第八態様によれば、第七態様に係るパッド軸受は、前記突出部が、前記回転軸の回転方向の後方から前方に向かって、前記径方向の厚み寸法が漸次縮小するよう形成されているようにしてもよい。
このように構成することで、ノズル部材の上流側から流れてくる潤滑油が突出部に当たったとき、潤滑油の流れの一部を、効率良く径方向外側に導くことができる。突出部の先端が鋭角であれば、潤滑油の流れを乱すのを抑えることができる。
【００１５】
この発明の第九態様によれば、第七又は第八態様に係るパッド軸受は、前記突出部の前記回転方向の前方の先端部が、円弧状に形成されていてもよい。
このように構成することで、ノズル部材の上流側から流れてくる潤滑油に乱れが生じている場合であっても、潤滑油の流れを、回転軸とノズル部材との間に流入する流れと、ノズル部材に沿って径方向外側に導かれる流れとに、安定的に分岐させることができる。
【００１６】
この発明の第十態様によれば、第六から第九態様の何れか一つの態様に係るパッド軸受は、前記分岐案内部が、前記ノズル部材の回転方向の前方に設けられ、前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の外周面に沿って流れる前記潤滑油の流れの一部が流れ込む流入孔を形成する流入孔形成部を備えていてもよい。前記流入孔は、前記潤滑油が流れ込む入口部よりも流路断面積が小さいノズル部を有する。
このように構成することで、ノズル部材の上流側から流れてくる潤滑油の一部は、流入孔に流れ込む。流入孔は、潤滑油が流れ込む入口部よりも流路断面積が小さいノズル部を有するので、流入孔内における潤滑油の流速は、入口部よりも、流路断面積が小さいノズル部で増す。これにより、ノズル部材の上流側から流れてくる潤滑油の一部は、流入孔の入口部に吸い込まれるようになる。したがって、ノズル部材の上流側から流れてくる潤滑油の一部を、効率良く径方向外側に導くことが可能となる。その結果、ノズル部材の下流側のパッドと回転軸の外周面との間に送り込まれる潤滑油の温度上昇を抑制できる。これにより、潤滑油の粘度が低下することを抑制して、パッドと回転軸との間における潤滑性を高めることができる。
【００１７】
この発明の第十一態様によれば、第一から第十態様の何れか一つの態様に係るパッド軸受は、前記ノズル部材が、前記吐出孔が開口して前記回転軸の外周面との間で第一隙間を形成する第一面と、前記第一面に対し、前記回転軸の回転方向の後方に設けられて、前記回転軸の外周面との間で前記第一隙間よりも小さい第二隙間を形成する第二面と、を有するようにしてもよい。
このように構成することで、ノズル部材の吐出孔から回転軸の外周面に向かって吐出された潤滑油は、回転軸の回転にともなって回転軸の回転方向の後方に向かって流れる。回転軸の外周面と第一面との間の第一隙間よりも、回転軸の外周面と第二面との間の第二隙間が小さいので、回転方向の後方に向かって流れる潤滑油は、第一隙間から第二隙間に流れ込むことによって圧縮される。これにより、吐出孔から吐出された潤滑油に空気が混ざって気泡が生じた場合に、この気泡を消すことができる。したがって、潤滑中に混入した気泡によって軸受の振動減衰効果や軸支持剛性が低下するのを抑えることができる。その結果、軸受の振動特性を高め、軸受性能を向上することができる。
【００１８】
この発明の第十二態様によれば、第十一態様に係るパッド軸受は、前記第一面と前記第二面との間に、前記回転軸の回転方向の前方から後方に向かって、前記回転軸の外周面との隙間が漸次小さくなる傾斜面が形成されていてもよい。
このように構成することで、ノズル部材の吐出孔から回転軸の外周面に向かって吐出された潤滑油が、第一隙間から第二隙間に流れ込むときに、傾斜面において漸次圧縮される。これにより、吐出孔から吐出された潤滑油中の気泡を消すことができる。
【００１９】
この発明の第十三態様によれば、第十一態様に係るパッド軸受は、前記第一面と前記第二面との間に、前記回転軸の径方向に延びる段部形成面が設けられていてもよい。
このように構成することで、段部形成面により、第一面と第二面との間に段部が形成される。ノズル部材の吐出孔から回転軸の外周面に向かって吐出された潤滑油が、回転軸の回転方向の後方に向かって流れて第一隙間から第二隙間に流れ込むときに圧縮される。また、潤滑油は、第一隙間から第二隙間へと流れ込むときに、段部形成面によって形成される段部において急激に圧縮される。これにより、吐出孔から吐出された潤滑油中の気泡をより確実に消すことができる。
【００２０】
この発明の第十四態様によれば、パッド軸受は、回転軸の径方向外側に配置され、前記回転軸を軸線周りに回転自在に支持するパッドと、前記回転軸の径方向外側において前記パッドに対して前記回転軸の回転方向の前方に配置され、前記回転軸の外周面に向かって潤滑油を吐出する吐出孔を有するブロック状のノズル部材と、前記ノズル部材の回転方向の前方に設けられ、前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の外周面に沿って流れる前記潤滑油の流れの一部を、前記ノズル部材に沿って径方向外側に導く分岐案内部を備える。
このように構成することで、ノズル部材から新たに供給される潤滑油に、温度上昇している潤滑油が合流する量を抑えることができる。したがって、ノズル部材から供給される新たな潤滑油の流量を増加させることなしに、下流側のパッドと回転軸の外周面との間に送り込まれる潤滑油の温度上昇を抑制できる。これにより、潤滑油の粘度が低下することを抑制して、パッドと回転軸との間における潤滑性を高めることができる。
【００２１】
この発明の第十五態様によれば、パッド軸受は、回転軸の径方向外側に配置され、前記回転軸を軸線周りに回転自在に支持するパッドと、前記回転軸の径方向外側において前記パッドに対して前記回転軸の回転方向の前方に配置され、前記回転軸の外周面に向かって潤滑油を吐出する吐出孔を有するブロック状のノズル部材と、を備える。前記ノズル部材は、前記吐出孔が開口して前記回転軸の外周面との間で第一隙間を形成する第一面と、前記第一面に対し、前記回転軸の回転方向の後方に設けられて、前記回転軸の外周面との間で前記第一隙間よりも小さい第二隙間を形成する第二面と、を有する。
このように構成することで、ノズル部材の吐出孔から回転軸の外周面に向かって吐出された潤滑油は、回転軸の回転にともなって回転軸の回転方向の後方に向かって流れる。回転軸の外周面と第一面との間の第一隙間よりも、回転軸の外周面と第二面との間の第二隙間が小さいので、回転方向の後方に向かって流れる潤滑油は、第一隙間から第二隙間に流れ込むことによって圧縮される。これにより、吐出孔から吐出された潤滑油に空気が混ざって気泡が生じた場合に、この気泡を消すことができる。したがって、潤滑中に混入した気泡によって軸受の振動減衰効果や軸支持剛性が低下するのを抑えることができる。その結果、軸受の振動特性を高め、軸受性能を向上することができる。
【００２２】
この発明の第十六態様によれば、第十五態様に係るパッド軸受は、前記第一面と前記第二面との間に、前記回転軸の回転方向の前方から後方に向かって、前記回転軸の外周面との隙間が漸次小さくなる傾斜面が形成されていてもよい。
このように構成することで、ノズル部材の吐出孔から回転軸の外周面に向かって吐出された潤滑油が、第一隙間から第二隙間に流れ込むときに、傾斜面において漸次圧縮される。これにより、吐出孔から吐出された潤滑油中の気泡を消すことができる。
【００２３】
この発明の第十七態様によれば、第十五態様に係るパッド軸受は、前記第一面と前記第二面との間に、前記回転軸の径方向に延びる段部形成面が設けられていてもよい。
このように構成することで、段部形成面により、第一面と第二面との間に段部が形成される。ノズル部材の吐出孔から回転軸の外周面に向かって吐出された潤滑油が、回転軸の回転方向の後方に向かって流れて第一隙間から第二隙間に流れ込むときに圧縮される。また、潤滑油は、第一隙間から第二隙間へと流れ込むときに、段部形成面によって形成される段部において急激に圧縮される。これにより、吐出孔から吐出された潤滑油中の気泡をより確実に消すことができる。
【００２４】
この発明の第十八態様によれば、回転機械は、第一から第十七態様の何れか一つの態様におけるパッド軸受と、前記パッド軸受の前記パッドにより前記軸線周りに回転自在に支持される回転軸と、を備える。
このように構成することで、軸受性能を向上して、回転機械の効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００２５】
上記パッド軸受、回転機械によれば、軸受性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の一実施形態におけるパッド軸受、回転機械の全体構成を示す模式図である。
【図２】上記パッド軸受、回転機械の第一実施形態におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
【図３】上記パッド軸受、回転機械の第二実施形態におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
【図４】上記パッド軸受、回転機械の第二実施形態の変形例ド軸受の構成を示す断面図である。
【図５】上記パッド軸受、回転機械の第三実施形態におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
【図６】上記パッド軸受、回転機械の第四実施形態におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
【図７】上記パッド軸受、回転機械の第四実施形態の第一変形例におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
【図８】上記パッド軸受、回転機械の第四実施形態の第二変形例におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
【図９】上記パッド軸受、回転機械の第五実施形態におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
【図１０】上記パッド軸受、回転機械の第六実施形態におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
【図１１】上記パッド軸受、回転機械の第七実施形態におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明の一実施形態におけるパッド軸受、回転機械を図面に基づき説明する。
（第一実施形態）
図１は、この実施形態におけるパッド軸受、回転機械の全体構成を示す模式図である。図２は、上記パッド軸受の構成を示す断面図である。
図１に示すように、この実施形態の回転機械１は、回転軸２と、回転軸２を軸線Ｏ周りに回転自在に支持するパッド軸受１０Ａと、を備える。
【００２８】
パッド軸受１０Ａは、環状の軸受ハウジング１１と、パッド１２と、ノズル部材２０Ａと、縮流形成部３０Ａ（図２参照）と、を備えている。
パッド１２は、軸受ハウジング１１の径方向内側において、回転軸２の径方向外側に配置されている。パッド１２は、軸線Ｏ周りの周方向に複数個が設けられている。この実施形態において、パッド１２は、回転軸２に対し、荷重方向、すなわち上下方向の下側に、２つが配置されている。軸受ハウジング１１の内周面には、支持部材１３が設けられている。各パッド１２は、支持部材１３により、揺動可能に支持されている。これらのパッド１２は、回転軸２を軸線Ｏ周りに回転自在に支持する。
【００２９】
各パッド１２は、回転軸２の軸線Ｏ方向から見た場合に円弧状をなしている。各パッド１２は、軸線Ｏ方向に同一断面形状で延びる湾曲板形状をなしている。パッド１２の摺動面１２ｆの曲率半径は、回転軸２の外周面２ｆの曲率半径よりやや大きく形成されている。即ち、パッド１２の摺動面１２ｆの全面が回転軸２と接触することはない。パッド１２の摺動面１２ｆは、ホワイト軸受（バビット軸受）などの軟質金属によって形成することができる。
【００３０】
図２に示すように、パッド１２の摺動面１２ｆにおいて、回転軸２の回転方向Ｄｒの前方の端部には、傾斜部１２ｓが形成されている。傾斜部１２ｓは、回転方向Ｄｒの後方の摺動面１２ｆから、回転方向Ｄｒの前方に向かって、回転軸２の外周面２ｆから径方向外側に漸次離間するよう、湾曲して形成されている。ここで、回転軸２の回転に伴い、回転軸２の外周面２ｆに接する潤滑油は、軸線Ｏを中心とした周方向に連れ回りして流れる。以下の説明においては、この潤滑油が回転軸２を中心として周方向に流れる方向の上流側を上流側Ｄｆｕ、下流側を下流側Ｄｆｄとする。なお、上流側Ｄｆｕは、回転方向Ｄｒの前方に相当し、下流側Ｄｆｄが、回転方向Ｄｒの後方に相当する。また、軸線Ｏを中心とした径方向内側を径方向内側Ｄｒｉ、径方向外側を径方向外側Ｄｒｏとする。
【００３１】
ノズル部材２０Ａは、回転軸２の径方向外側Ｄｒｏにおいて、パッド１２に対して上流側Ｄｆｕに配置されている。ノズル部材２０Ａは、軸受ハウジング１１に固定されている。ノズル部材２０Ａは、軸線Ｏ方向に延び、軸線Ｏ方向におけるパッド１２の幅寸法と同等の幅寸法を有している。ノズル部材２０Ａは、軸線Ｏ周りの周方向に所定の長さを有している。また、ノズル部材２０Ａは、軸受ハウジング１１の内周面から径方向内側Ｄｒｉに向かって突出している。これにより、ノズル部材２０Ａは、軸線Ｏ方向に延びる、略直方体のブロック状をなしている。
【００３２】
ノズル部材２０Ａは、回転軸２の外周面２ｆに向かって潤滑油を吐出する吐出孔２１を有する。吐出孔２１は、軸線Ｏ方向に間隔をあけて複数個が形成されている。また、ノズル部材２０Ａは、回転軸２の外周面２ｆに対して径方向に間隔をあけて対向するノズル先端面（対向面）２２を有する。ノズル先端面２２には、径方向外側Ｄｒｏに向かって窪むノズル凹部２６が形成されている。吐出孔２１は、ノズル凹部２６の底面に開口している。
ノズル部材２０Ａには、潤滑油供給源（図示無し）から潤滑油が供給される。潤滑油は、吐出孔２１を通して、回転軸２の外周面２ｆに向かって吐出される。吐出された潤滑油は、回転軸２の回転にともなって、回転軸２の外周面２ｆに沿って流れる。このとき、回転軸２の外周面２ｆに沿って、既に供給された潤滑油が、回転軸２の回転に連れ回って流れている。吐出孔２１から吐出された潤滑油は、回転軸２に連れ回る潤滑油の流れＦに合流する。
【００３３】
縮流形成部３０Ａは、回転軸２の回転にともなって回転軸２の外周面２ｆに沿って流れる潤滑油の流れＦを縮流させる。この実施形態において、縮流形成部３０Ａは、パッド１２に設けられている。縮流形成部３０Ａは、パッド１２の上流側Ｄｆｕの前部の傾斜部１２ｓに形成された凹部３１を形成する凹部形成部３１Ｋを有する。凹部３１は、傾斜部１２ｓに対し、上流側Ｄｆｕ、及び回転軸２の外周面２ｆから離間した位置で、径方向外側Ｄｒｏに向かって窪んでいる。この凹部３１は、軸線Ｏ方向に同一断面形状を連続させて形成されている。凹部３１は、凹部３１に対して上流側Ｄｆｕに位置する点Ｃを中心とした曲率半径Ｒ１の円弧状の内周面３１ｆを有している。
凹部３１は、軸線Ｏを中心とした径方向で、その少なくとも一部が、ノズル部材２０Ａの径方向内側Ｄｒｉの端部２０ｅよりも、径方向内側Ｄｒｉに配置されている。
【００３４】
このような凹部３１は、パッド１２と回転軸２の外周面２ｆとの間に向かう潤滑油の流れＦの一部を回転軸２の回転方向Ｄｒと反対方向に旋回させ、渦Ｓｗ１を生成させる。具体的には、前述したように吐出孔２１から吐出された潤滑油は、回転軸２の外周面２ｆに接触して、回転軸２の回転にともなって下流側Ｄｆｄ（回転方向Ｄｒの後方）に向かって流れる。この潤滑油の流れＦは、ノズル部材２０Ａのノズル先端面２２と回転軸２の外周面２ｆとの間を通り抜けると、下流側Ｄｆｄのパッド１２と回転軸２の外周面２ｆとの間に向かう。潤滑油の流れＦにおいて径方向内側Ｄｒｉの一部は、凹部３１に流れ込む。凹部３１に流れ込んだ潤滑油は、凹部３１の内周面３１ｆに沿って、回転軸２の外周面２ｆから径方向外側Ｄｒｏに離間する方向に流れた後、回転方向Ｄｒとは反対方向、かつ径方向内側Ｄｒｉに折り返して凹部３１から流れ出る。これにより、回転軸２の回転方向Ｄｒと反対方向に旋回する渦Ｓｗ１が生成される。
凹部３１で生成された渦Ｓｗ１は、回転軸２の径方向外側Ｄｒｏから回転軸２の外周面２ｆに向かう方向の流れ成分を有する。そのため、ノズル部材２０Ａからパッド１２に向かって周方向に潤滑油が流れる際に、ノズル部材２０Ａとパッド１２との間で径方向外側Ｄｒｏに向かって潤滑油の流れが広がろうとすることを抑制する。つまり、パッド１２と回転軸２の外周面２ｆとの間に向かう潤滑油の流れは、径方向内側Ｄｒｉに押されて縮流される。
また、凹部３１で生成された渦Ｓｗ１によって、パッド１２と回転軸２の外周面２ｆとの間に向かう潤滑油の流れＦの一部が、パッド１２とノズル部材２０Ａとの隙間Ｓに漏れ出ることが抑えられる。
【００３５】
ここで、凹部３１の径方向内側Ｄｒｉの端部３１ｅが、回転軸２の外周面２ｆから径方向外側Ｄｒｏに離れすぎていると、凹部３１で渦Ｓｗ１を生成することによる効果が得られにくくなる。また、凹部３１の径方向内側Ｄｒｉの端部３１ｅが、回転軸２の外周面２ｆに近すぎると、凹部３１に入り込まずにパッド１２と回転軸２の外周面２ｆとの間に流れ込む潤滑油の量が減り、パッド１２とノズル部材２０Ａとの隙間に漏れ出る潤滑油の量が相対に増えてしまう。
そこで、凹部３１の内周面３１ｆの中心となる点Ｃは、回転軸２の外周面２ｆからの径方向の距離Ｈが、回転軸２の外周面２ｆとノズル部材２０Ａのノズル先端面２２との間隔Ｄに対し、
１／２・Ｄ≦Ｈ≦１・Ｄ
程度とするのが好ましい。これにより、凹部３１により、パッド１２と回転軸２の外周面２ｆとの間に向かう潤滑油の流れＦの一部を効率良く捕捉して渦Ｓｗ１を生成することができる。
また、凹部３１の内周面３１ｆの曲率半径Ｒは、
Ｒ＜１／２・Ｈ
とするのが好ましい。これにより、凹部３１で生成する渦Ｓｗ１によって、回転軸２の回転に連れ回ってパッド１２と回転軸２の外周面２ｆとの間に向かう潤滑油の流れＦに対し、効率良く縮流効果を付与することができる。
【００３６】
したがって、上述した第一実施形態によれば、縮流形成部３０Ａによって、回転軸２の回転にともなって回転軸２の外周面２ｆに沿って流れる潤滑油の流れＦは縮流される。これにより、回転軸２の外周面２ｆとパッド１２との間に、潤滑油を効率良く流れ込ませることができる。その結果、回転軸２の外周面２ｆとパッド１２との間に供給される潤滑油の量を相対的に増やし、潤滑性を高めることができる。
このようにして、パッド軸受１０Ａ、回転機械１によれば、ノズル部材２０Ａから供給される潤滑油量を低減して軸受性能を向上させ、回転機械１の効率を向上することができる。
【００３７】
また、縮流形成部３０Ａは、凹部３１により、回転軸２の径方向外側Ｄｒｏに離間した位置で、潤滑油の流れＦの一部を回転軸２の回転方向Ｄｒと反対方向に旋回させ、渦Ｓｗ１を生成させる。この渦Ｓｗ１により、パッド１２と回転軸２の外周面２ｆとの間に向かう潤滑油の流れＦが径方向内側Ｄｒｉに押され、縮流される。このように縮流されることにより、潤滑油を回転軸２の外周面２ｆとパッド１２との間に効率良く流れ込ませることができる。
また、凹部３１により生成された渦Ｓｗ１によって、パッド１２と回転軸２の外周面２ｆとの間に向かう潤滑油の流れＦの一部が、パッド１２とノズル部材２０Ａとの隙間Ｓに漏れ出るのを抑えることができる。そのため、ノズル部材２０Ａより供給される潤滑油量を低減できる。
【００３８】
また、径方向で、凹部３１の少なくとも一部は、ノズル部材２０Ａの径方向内側Ｄｒｉの端部２０ｅよりも、径方向内側Ｄｒｉに配置されている。これにより、ノズル部材２０Ａの径方向内側Ｄｒｉの端部２０ｅと回転軸２の外周面２ｆとの隙間を通り抜けた潤滑油の流れＦの一部を、凹部３１によって効率良く捕捉して渦Ｓｗ１を生成することができる。
【００３９】
（第二実施形態）
次に、この発明に係るパッド軸受、回転機械第二実施形態について説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態と縮流形成部３０Ｂの構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
【００４０】
図３は、上記パッド軸受、回転機械の第二実施形態におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
図３に示すように、この実施形態における回転機械１は、回転軸２と、回転軸２を軸線Ｏ周りに回転自在に支持するパッド軸受１０Ｂと、を備えている。
【００４１】
パッド軸受１０Ｂは、環状の軸受ハウジング１１（図１参照）と、パッド１２と、ノズル部材２０Ｂと、縮流形成部３０Ｂと、を備えている。
【００４２】
ノズル部材２０Ｂは、ノズル先端面２２に、縮流形成部３０Ｂを備えている。縮流形成部３０Ｂは、ノズル先端面２２に形成され、径方向内側Ｄｒｉに突出する突起３３を有する。この突起３３は、軸線Ｏ方向に延びている。
【００４３】
回転軸２の外周面２ｆとノズル部材２０Ｂのノズル先端面２２との間を流れる潤滑油の流れＦの一部が突起３３に当たる。これにより、回転軸２の回転方向Ｄｒと同方向に旋回する渦Ｓｗ２が生成される。この渦Ｓｗ２は、回転方向Ｄｒの後方においてノズル部材２０Ｂのノズル先端面２２側から径方向内側Ｄｒｉの回転軸２側に向かって流れた後に、回転方向の前方において回転軸２側からノズル部材２９Ｂのノズル先端面２２に向かって旋回する。この渦Ｓｗ２により、パッド１２と回転軸２の外周面２ｆとの間に向かう潤滑油の流れＦが径方向内側Ｄｒｉに押されて縮流される。このように縮流されることにより、潤滑油の流れＦを回転軸２の外周面２ｆとパッド１２との間に効率良く流れ込ませることができる。
【００４４】
ここで、ノズル部材２０Ｂのノズル先端面２２からの突起３３の突出高さＧは、ノズル部材２０Ｂのノズル先端面２２と回転軸２の外周面２ｆとの径方向における間隔Ｄに対し、
１／２・Ｄ≦Ｇ＜Ｄ
とするのが好ましい。これにより、突起３３により形成される渦Ｓｗ２によって、回転軸２の回転に連れ回ってパッド１２と回転軸２の外周面２ｆとの間に向かう潤滑油の流れＦに対し、効率良く縮流効果を付与することができる。
【００４５】
したがって、上述した第二実施形態によれば、縮流形成部３０Ｂによって、回転軸２の回転にともなって回転軸２の外周面２ｆに沿って流れる潤滑油の流れＦが縮流される。このように縮流されることにより、潤滑油の流れＦを回転軸２の外周面２ｆとパッド１２との間に効率良く流れ込ませることができる。これにより、潤滑油の流れＦが、回転軸２の外周面２ｆとパッド１２との間に流れ込まず、パッド１２とその上流側のノズル部材２０Ｂとの隙間に漏れ出てしまうのを抑えることができる。その結果、回転軸２の外周面２ｆとパッド１２との間に供給される潤滑油の量を相対的に増やし、潤滑性を高めることができる。
このようにして、パッド軸受１０Ｂ、回転機械１によれば、回転軸２とパッド１２との間の潤滑性を高めることが可能となる。
【００４６】
また、縮流形成部３０Ｂは、ノズル先端面２２に形成され、径方向内側Ｄｒｉに突出する突起３３を有する。この突起３３に、回転軸２の外周面２ｆとノズル部材２０Ａのノズル先端面２２との間を流れる潤滑油の流れＦの一部が当たることによって、回転軸２の回転方向Ｄｒと同方向に旋回する渦Ｓｗ２が生成される。この渦Ｓｗ２により、パッド１２と回転軸２の外周面２ｆとの間に向かう潤滑油の流れＦが縮流され、潤滑油の流れＦを回転軸２の外周面２ｆとパッド１２との間に効率良く流れ込ませることができる。
【００４７】
（第二実施形態の変形例）
ここで、第二実施形態では、突起３３をノズル先端面２２から径方向内側Ｄｒｉに突出させるようにしたが、これに限るものではない。
図４は、上記パッド軸受、回転機械の第二実施形態の変形例におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
この図４に示すように、縮流形成部３０Ｂとしての突起３３Ｂは、ノズル先端面２２から径方向内側Ｄｒｉに突出させつつ、上流側Ｄｆｕ（または下流側Ｄｆｄ）に傾斜させて設けてもよい。
【００４８】
（第三実施形態）
次に、この発明に係るパッド軸受、回転機械の第三実施形態について説明する。以下に説明する第三実施形態においては、第一、第二実施形態と縮流形成部３０Ｃの構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
【００４９】
図５は、上記パッド軸受、回転機械の第三実施形態におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
図５に示すように、この実施形態における回転機械１は、回転軸２と、回転軸２を軸線Ｏ周りに回転自在に支持するパッド軸受１０Ｃと、を備えている。
【００５０】
パッド軸受１０Ｃは、環状の軸受ハウジング１１（図１参照）と、パッド１２と、ノズル部材２０Ｃと、縮流形成部３０Ｃと、を備えている。
【００５１】
ノズル部材２０Ｃは、軸線Ｏ周りの周方向でパッド１２に対向するノズル端面２４を有する。パッド１２は、周方向でノズル端面２４に対向するパッド端面１４を有する。ノズル端面２４とパッド端面１４との少なくとも一方は、縮流形成部３０Ｃを備えている。この実施形態において、縮流形成部３０Ｃは、パッド１２のパッド端面１４に設けられた非接触シール部３５を備えている。
【００５２】
非接触シール部３５は、ノズル端面２４に対して周方向に間隔をあけて対向する面３６、３７、３８を有する。面３６〜３８は、軸線Ｏを中心とした径方向内側Ｄｒｉから外側に向かって、ノズル端面２４との間隔が段階的に狭まるよう形成されている。これにより、面３６と面３７との間、及び面３７と面３８との間には、シール面３９Ａ、３９Ｂが形成されている。シール面３９Ａ、３９Ｂは、それぞれ、ノズル端面２４及びパッド端面１４と交差する方向に広がる。
【００５３】
このような構成において、回転軸２の外周面２ｆとパッド１２との間に流れ込まず、パッド１２のパッド端面１４とその上流側のノズル部材２０Ｃのノズル端面２４との隙間Ｓを径方向外側Ｄｒｏに向かって流れる潤滑油がシール面３９Ａ、３９Ｂに衝突して渦Ｓｗ３となる。この渦Ｓｗ３により、パッド端面１４とノズル端面２４との隙間Ｓから径方向外側Ｄｒｏに向かって漏れ出る潤滑油の量を抑えることができる。したがって、回転軸２の外周面２ｆに沿ってノズル部材２０Ｃからパッド１２に向かって流れる潤滑油の流れが径方向外側Ｄｒｏに広がることを抑制して、潤滑油の流れＦを回転軸２の外周面２ｆに向かって縮流させることができる。
【００５４】
ここで、シール面３９Ａ、３９Ｂは、渦Ｓｗ３を効率良く生成しつつ、径方向外側Ｄｒｏへの漏れ流れを抑えるため、面３６、３７に対して直角に形成するのが好ましい。
また、シール面３９Ａ、３９Ｂに漏れ流れが当たることで生成された渦Ｓｗ２の乱れを抑えるため、面３６，３７の径方向の長さＬ１，Ｌ２と、面３６，３７とノズル端面２４との間隔Ｍ１，Ｍ２は、
Ｌ１：Ｍ１＝１：１
Ｌ２：Ｍ２＝１：１
となるように形成するのが好ましい。
【００５５】
したがって、上述した第三実施形態によれば、パッド１２のパッド端面１４とノズル部材２０Ｃのノズル端面２４との隙間Ｓに漏れ出た潤滑油は、非接触シール部３５のシール面３９Ａ、３９Ｂに衝突して渦Ｓｗ３を生成する。この渦Ｓｗ３により、パッド端面１４とノズル端面２４との隙間Ｓに漏れ出る潤滑油の量を抑えることができる。そのため、回転軸２の外周面２ｆに沿ってノズル部材２０Ｃからパッド１２に向かって流れる潤滑油の流れが径方向外側Ｄｒｏに広がることを抑制して、潤滑油の流れＦを回転軸２の外周面２ｆに向かって縮流させることができる。これにより、潤滑油の流れＦを回転軸２の外周面２ｆとパッド１２との間に効率良く流れ込ませることができる。その結果、回転軸２とパッド１２との間の潤滑性を高めることが可能となる。
このようにして、パッド軸受１０Ｃ、回転機械１によれば、ノズル部材２０Ａから供給される潤滑油量を低減して軸受性能を向上することができる。
【００５６】
（第四実施形態）
次に、この発明に係るパッド軸受、回転機械の第四実施形態について説明する。以下に説明する第四実施形態においては、第一実施形態と分岐案内部４０Ｄの構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
【００５７】
図６は、上記パッド軸受、回転機械の第四実施形態におけるパッド軸受１０Ｄの構成を示す断面図である。
図６に示すように、この実施形態における回転機械１は、回転軸２と、回転軸２を軸線Ｏ周りに回転自在に支持するパッド軸受１０Ｄと、を備えている。
【００５８】
パッド軸受１０Ｄは、環状の軸受ハウジング１１（図１参照）と、パッド１２と、ノズル部材２０Ｄと、を備えている。さらに、パッド軸受１０Ｄは、上記第一実施形態〜第三実施形態で示した縮流形成部３０Ａ〜３０Ｃの何れか一つを備えている。図６の例では、第一実施形態で示した縮流形成部３０Ａを備えている。また、パッド軸受１０Ｄは、縮流形成部３０Ａ〜３０Ｃを備えない構成とすることも可能である。
【００５９】
この実施形態におけるノズル部材２０Ｄは、分岐案内部４０Ｄを備えている。分岐案内部４０Ｄは、ノズル部材２０Ｄにおいて上流側Ｄｆｕに設けられている。分岐案内部４０Ｄは、ノズル部材２０Ｄの径方向内側Ｄｒｉの端部２０ｆから上流側Ｄｆｕに突出する突出部４１Ｄを有する。
【００６０】
このような分岐案内部４０Ｄは、回転軸２の回転にともなって回転軸２の外周面２ｆに沿って流れる潤滑油の流れＦの一部を、ノズル部材２０Ｄに沿って径方向外側Ｄｒｏに導く。回転軸２の回転にともなって回転軸２の外周面２ｆに沿って連れ回る潤滑油は、回転軸２とパッド１２との間の摩擦等によって温度上昇している。このように、温度が上昇した状態で、回転軸２の回転にともなって回転軸２の外周面２ｆに沿って連れ回る潤滑油（キャリーオーバー油）の流れの一部を、分岐案内部４０Ｄにより、ノズル部材２０Ｄよりも上流側Ｄｆｕで径方向外側Ｄｒｏに導く。すると、新たな潤滑油を供給するノズル部材２０Ｄの部分に到達するキャリーオーバー油の量が抑えられる。
【００６１】
ここで、突出部４１Ｄの上流側Ｄｆｕへの突出寸法Ｐは、ノズル先端面２２の幅Ｑに対し、
０．２・Ｈ≦Ｐ≦０．５・Ｈ
とするのが好ましい。突出部４１Ｄの突出寸法Ｐを一定以上に大きくすることで、潤滑油の流れＦの一部を、径方向外側Ｄｒｏに効率良く分岐させることができる。また、突出部４１Ｄの突出寸法Ｐが過大であると、突出部４１Ｄの十分な強度の確保が難しい。
【００６２】
したがって、上述した第四実施形態によれば、回転軸２の回転にともなって回転軸２の外周面２ｆに沿って流れる潤滑油（キャリーオーバー油）の流れの一部を、分岐案内部４０Ｄによって径方向外側Ｄｒｏに導くことができる。これにより、ノズル部材２０Ｄから供給される新たな潤滑油に対して、温度上昇している潤滑油が合流する量を抑える。その結果、ノズル部材２０Ｄの下流側Ｄｆｄのパッド１２と回転軸２の外周面２ｆとの間に送り込まれる潤滑油の温度上昇を抑制できる。したがって、ノズル部材２０Ｄから供給される新たな潤滑油の流量を増加させることなしに、潤滑油の粘度が低下することを抑制して、パッド１２と回転軸２との間における潤滑性を高めることができる。
【００６３】
また、分岐案内部４０Ｄは、ノズル部材２０Ｄの径方向内側Ｄｒｉの端部２０ｆから上流側Ｄｆｕに突出する突出部４１Ｄにより、ノズル部材２０Ｄの上流側から流れてくる潤滑油の一部を、効率良く径方向外側Ｄｒｏに導くことができる。
【００６４】
また、上記第一〜第三実施形態と同様、縮流形成部３０Ａを備えていることで、回転軸２の回転にともなって回転軸２の外周面２ｆに沿って流れる潤滑油の流れＦに縮流させることができる。これにより、回転軸２とパッド１２との間の潤滑性を高めることが可能となる。
【００６５】
（第四実施形態の第一変形例）
ここで、第四実施形態では、突出部４１Ｄを備えるようにしたが、その形状は、適宜変更することが可能である。
図７は、上記パッド軸受、回転機械の第四実施形態の第一変形例におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
この図７に示すように、本変形例における分岐案内部４０Ｅの突出部４１Ｅは、下流側Ｄｆｄ（回転方向Ｄｒの後方）から上流側（回転方向の前方）に向かって、径方向の厚み寸法Ｔ１が漸次縮小するよう形成されている。突出部４１Ｅの上流側Ｄｆｕの先端部４１ｓは、角度α＝３０°以下の鋭角に形成するのが好ましい。
【００６６】
このように構成することで、ノズル部材２０Ｄの上流側から流れてくる潤滑油が突出部４１Ｅに当たったとき、潤滑油の流れＦの一部を、効率良く径方向外側Ｄｒｏに導くことができる。また、突出部４１Ｄの先端部４１ｓを鋭角に形成することで、突出部４１Ｅに当たった潤滑油の流れＦを乱すのを抑えることができる。
【００６７】
（第四実施形態の第二変形例）
図８は、上記パッド軸受、回転機械の第四実施形態の第二変形例におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
この図８に示すように、この第二変形例における分岐案内部４０Ｆの突出部４１Ｆは、上流側Ｄｆｕの先端部４１ｔが、予め定めた以上の曲率半径で形成された円弧状の円弧面４３により形成されている。
ここで、円弧面４３の曲率半径は、上流側Ｄｆｕへの突出部４１Ｆの突出寸法Ｘの１／２以上とするのが好ましい。
【００６８】
このように構成することで、ノズル部材２０Ｄの上流側から流れてくる潤滑油の流れＦに乱れが生じている場合であっても、潤滑油の流れＦを、回転軸２とノズル部材２０Ｄとの間に流入する流れＦ１ａと、ノズル部材２０Ｄに沿って径方向外側Ｄｒｏに導かれる流れＦ１ｂとに、安定的に分岐させることができる。
【００６９】
（第五実施形態）
次に、この発明に係るパッド軸受、回転機械の第五実施形態について説明する。以下に説明する第五実施形態においては、第一実施形態と分岐案内部４０Ｇの構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
【００７０】
図９は、上記パッド軸受、回転機械の第五実施形態におけるパッド軸受１０Ｇの構成を示す断面図である。
図９に示すように、この実施形態における回転機械１は、回転軸２と、回転軸２を軸線Ｏ周りに回転自在に支持するパッド軸受１０Ｇと、を備えている。
【００７１】
パッド軸受１０Ｇは、環状の軸受ハウジング１１（図１参照）と、パッド１２と、ノズル部材２０Ｇと、を備えている。さらに、パッド軸受１０Ｇは、上記第一実施形態〜第三実施形態で示した縮流形成部３０Ａ〜３０Ｃの何れか一つを備えている。図９の例では、第一実施形態で示した縮流形成部３０Ａを備えている。また、パッド軸受１０Ｇは、縮流形成部３０Ａ〜３０Ｃを備えない構成とすることも可能である。
【００７２】
この実施形態におけるノズル部材２０Ｇは、分岐案内部４０Ｇを備えている。分岐案内部４０Ｇは、ノズル部材２０Ｇにおいて上流側Ｄｆｕ（回転方向Ｄｒの前方）に設けられている。分岐案内部４０Ｇは、流入孔５０を形成する流入孔形成部５０Ｋを有する。流入孔５０は、軸線Ｏ方向に連続させて形成してもよいし、軸線Ｏ方向に間隔をあけて複数本を形成してもよい。
【００７３】
流入孔５０は、入口部５１と、ノズル部５２と、出口部５３と、を有する。
入口部５１は、ノズル部材２０Ｆにおいて、上流側Ｄｆｕを向く上流側端面２７に開口している。この入口部５１から、回転軸２の回転にともなって回転軸２の外周面２ｆに沿って流れる潤滑油の流れＦの一部が流れ込む。
【００７４】
ノズル部５２は、入口部５１と出口部５３との間に形成されている。ノズル部５２は、入口部５１および出口部５３よりも、流路断面積が小さい。
出口部５３は、入口部５１に対し、径方向外側Ｄｒｏに形成されている。出口部５３は、ノズル部材２０Ｇの上流側端面２７に開口している。
【００７５】
このような構成において、ノズル部材２０Ｇの上流側から流れてくる潤滑油の一部は、入口部５１から流入孔５０に流れ込む。ノズル部５２は、入口部５１よりも流路断面積が小さいので、入口部５１から流入孔５０内に流れ込んだ潤滑油の流速は、入口部５１よりもノズル部５２で増す。これにより、ノズル部５２における潤滑油の圧力は、入口部５１よりも低くなる。すると、ノズル部材２０Ｇの上流側から流れてくる潤滑油の一部は、入口部５１から流入孔５０に吸い込まれるようになる。
【００７６】
したがって、上述した第五実施形態によれば、ノズル部材２０Ｇの上流側から流れてくる潤滑油の一部は、流入孔５０に流れ込む。流入孔５０は、入口部５１よりも流路断面積が小さいノズル部５２を有するので、ノズル部材２０Ｇの上流側から流れてくる潤滑油の一部は、流入孔５０の入口部５１に吸い込まれるようになる。したがって、ノズル部材２０Ｇの上流側から流れてくる潤滑油の一部を、効率良く径方向外側Ｄｒｏに導くことが可能となる。その結果、ノズル部材２０Ｇの下流側Ｄｆｄのパッド１２と回転軸２の外周面２ｆとの間に送り込まれる潤滑油の温度上昇を抑制できる。これにより、潤滑油の粘度が低下することを抑制して、パッド１２と回転軸２との間における潤滑性を高めることができる。
【００７７】
また、上記第一〜第三実施形態と同様、縮流形成部３０Ａを備えることで、回転軸２の回転にともなって回転軸２の外周面２ｆに沿って流れる潤滑油の流れＦに縮流させることができる。これにより、回転軸２とパッド１２との間の潤滑性を高めることが可能となる。
【００７８】
（第六実施形態）
次に、この発明に係るパッド軸受、回転機械の第六実施形態について説明する。
図１０は、上記パッド軸受、回転機械の第五実施形態におけるパッド軸受１０Ｈの構成を示す断面図である。
図１、図１０に示すように、この実施形態の回転機械１は、回転軸２と、回転軸２を軸線Ｏ周りに回転自在に支持するパッド軸受１０Ｈと、を備える。
【００７９】
パッド軸受１０Ｈは、環状の軸受ハウジング１１と、パッド１２Ｈと、ノズル部材２０Ｈと、を備えている。
パッド１２Ｈは、軸受ハウジング１１の径方向内側において、回転軸２の径方向外側に配置されている。パッド１２Ｈは、軸線Ｏ周りの周方向に複数個が設けられている。この実施形態において、パッド１２Ｈは、回転軸２に対し、荷重方向、すなわち上下方向の下側に、２つが配置されている。軸受ハウジング１１の内周面には、支持部材１３が設けられている。各パッド１２Ｈは、支持部材１３により、揺動可能に支持されている。これらのパッド１２Ｈは、回転軸２を軸線Ｏ周りに回転自在に支持する。
【００８０】
各パッド１２Ｈは、回転軸２の軸線Ｏ方向から見た場合に円弧状をなしている。各パッド１２Ｈは、軸線Ｏ方向に同一断面形状で延びる湾曲板形状をなしている。パッド１２Ｈの摺動面１２ｆの曲率半径は、回転軸２の外周面２ｆの曲率半径よりやや大きく形成されている。即ち、パッド１２Ｈの摺動面１２ｆの全面が回転軸２と接触することはない。パッド１２Ｈの摺動面１２ｆは、ホワイト軸受（バビット軸受）などの軟質金属によって形成することができる。
【００８１】
図１０に示すように、パッド１２Ｈの摺動面１２ｆにおいて、回転軸２の回転方向Ｄｒの前方の端部には、傾斜部１２ｓが形成されている。傾斜部１２ｓは、回転方向Ｄｒの後方の摺動面１２ｆから、回転方向Ｄｒの前方に向かって、回転軸２の外周面２ｆから径方向外側に漸次離間するよう、湾曲して形成されている。
【００８２】
ノズル部材２０Ｈは、回転軸２の径方向外側Ｄｒｏにおいて、パッド１２Ｈに対して上流側Ｄｆｕに配置されている。ノズル部材２０Ｈは、軸受ハウジング１１に固定されている。ノズル部材２０Ｈは、軸線Ｏ方向に延び、軸線Ｏ方向におけるパッド１２Ｈの幅寸法と同等の幅寸法を有している。ノズル部材２０Ｈは、軸線Ｏ周りの周方向に所定の長さを有している。また、ノズル部材２０Ｈは、軸受ハウジング１１の内周面から径方向内側Ｄｒｉに向かって突出している。これにより、ノズル部材２０Ｈは、軸線Ｏ方向に延びる、略直方体のブロック状をなしている。
【００８３】
ノズル部材２０Ｈは、回転軸２の外周面２ｆに向かって潤滑油を吐出する吐出孔２１を有する。吐出孔２１は、軸線Ｏ方向に間隔をあけて複数個が形成されている。
また、ノズル部材２０Ｈは、回転軸２の外周面２ｆに対して径方向に間隔をあけて対向する第一面６１及び第二面６２を有する。第一面６１には、吐出孔２１が開口する。第一面６１は、回転軸２の外周面２ｆとの間で第一隙間Ｓ１を形成する。
第二面６２は、第一面６１に対し、回転軸２の回転方向Ｄｒの後方に設けられている。第二面６２は、第一面６１よりも径方向外側Ｄｒｏに設けられている。これにより、第二面６２は、回転軸２の外周面２ｆとの間で、第一隙間Ｓ１よりも小さい第二隙間Ｓ２を形成する。本実施形態において、第一面６１と第二面６２との間には、回転軸２の回転方向Ｄｒの前方から後方に向かって、回転軸２の外周面２ｆとの隙間が漸次小さくなる傾斜面６３が設けられている。
【００８４】
ノズル部材２０Ｈには、潤滑油供給源（図示無し）から潤滑油が供給される。潤滑油は、吐出孔２１を通して、回転軸２の外周面２ｆに向かって吐出される。吐出された潤滑油は、回転軸２の回転にともなって、回転軸２の外周面２ｆに沿って流れる。このとき、回転軸２の外周面２ｆに沿って、既に供給された潤滑油が、回転軸２の回転に連れ回って流れている。吐出孔２１から吐出された潤滑油は、回転軸２に連れ回る潤滑油の流れＦに合流する。このような潤滑油の流れＦの一部は、第一隙間Ｓ１、第二隙間Ｓ２に溜まる。
【００８５】
ところで、吐出孔２１から潤滑油が吐出されたときに、軸受ハウジング１１内の空気が潤滑油に巻き込まれてしまうことがある。空気が巻き込まれると、潤滑油中に気泡が生じる。気泡を含んだ潤滑油が、パッド１２の摺動面１２ｆと回転軸２の外周面２ｆとの間に入り込むと、パッド軸受１０Ｈにおける潤滑油による振動減衰効果や回転軸２の支持剛性の低下に繋がる。その結果、軸受の振動特性が低下し、軸受性能が低下してしまう。
これに対し、本実施形態では、回転軸２の外周面２ｆと第一面６１との間の第一隙間Ｓ１よりも、回転軸２の外周面２ｆと第二面６２との間の第二隙間Ｓ２が小さい。これにより、潤滑油が第一隙間Ｓ１から第二隙間Ｓ２に流れ込むと、第二隙間Ｓ２によって潤滑油が圧縮される。このとき、第一隙間Ｓ１と第二隙間Ｓ２との間で、傾斜面６３によって、潤滑油は、回転方向Ｄｒの前方から後方に向かって漸次圧縮される。このようにして潤滑油が圧縮されると、吐出孔２１から吐出された潤滑油中の気泡が潰れて消される。したがって、パッド軸受１０Ｈにおける潤滑油による振動減衰効果や回転軸２の支持剛性の低下が抑えられる。
ここで、第一隙間Ｓ１における油膜厚さｈ１は、第二隙間Ｓ２における油膜厚さｈ２に対し、ｈ１／ｈ２が１．５〜４程度となるように設定するのが好ましい。
【００８６】
したがって、上述した第六実施形態によれば、回転軸２の外周面２ｆと第一面６１との間の第一隙間Ｓ１よりも、回転軸２の外周面２ｆと第二面６２との間の第二隙間Ｓ２が小さい。これにより、回転方向Ｄｒの後方に向かって流れる潤滑油は、第一隙間Ｓ１から第二隙間Ｓ２に流れ込むことによって圧縮される。そのため、吐出孔２１から吐出された潤滑油に空気が混ざって気泡が生じた場合に、この気泡を消すことができる。その結果、潤滑中に混入した気泡によって軸受の振動減衰効果や軸支持剛性が低下するのを抑えることができる。したがって、潤滑油による軸受の振動特性を高め、軸受性能を向上することができる。
【００８７】
また、パッド軸受１０Ｈは、第一面６１と第二面６２との間に、傾斜面６３が設けられている。このように構成することで、ノズル部材２０Ｈの吐出孔２１から回転軸２の外周面２ｆに向かって吐出された潤滑油が、回転軸２の回転方向Ｄｒの後方に向かって流れて第一隙間Ｓ１から第二隙間Ｓ２に流れ込むときに、傾斜面６３によって漸次圧縮される。これにより、吐出孔２１から吐出された潤滑油中の気泡を消すことができる。
【００８８】
（第七実施形態）
次に、この発明に係るパッド軸受、回転機械の第七実施形態について説明する。以下に説明する第七実施形態においては、第六実施形態と第二面６４、段部形成面６５の構成のみが異なるので、第六実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図１１は、上記パッド軸受、回転機械の第五実施形態におけるパッド軸受１０Ｉの構成を示す断面図である。
図１、図１１に示すように、この実施形態の回転機械１は、回転軸２と、回転軸２を軸線Ｏ周りに回転自在に支持するパッド軸受１０Ｉと、を備える。
【００８９】
パッド軸受１０Ｉは、環状の軸受ハウジング１１と、パッド１２Ｉと、ノズル部材２０Ｉと、を備えている。
【００９０】
図１１に示すように、ノズル部材２０Ｉは、回転軸２の外周面２ｆに向かって潤滑油を吐出する吐出孔２１を有する。吐出孔２１は、軸線Ｏ方向に間隔をあけて複数個が形成されている。
また、ノズル部材２０Ｉは、回転軸２の外周面２ｆに対して径方向に間隔をあけて対向する第一面６１及び第二面６４を有する。第一面６１には、吐出孔２１が開口する。第一面６１は、回転軸２の外周面２ｆとの間で第一隙間Ｓ１を形成する。
第二面６４は、第一面６１に対し、回転軸２の回転方向Ｄｒの後方に設けられている。第二面６４は、第一面６１よりも径方向外側Ｄｒｏに設けられている。これにより、第二面６４は、回転軸２の外周面２ｆとの間で、第一隙間Ｓ１よりも小さい第二隙間Ｓ３を形成する。本実施形態において、パッド軸受１０Ｉは、第一面６１と第二面６４との間に、回転軸２の径方向に延びる段部形成面６５を備える。この段部形成面６５により、第一面６１と第二面６４との間には、段部６５ｄが形成される。
【００９１】
このような構成では、回転軸２の外周面２ｆと第一面６１との間の第一隙間Ｓ１よりも、回転軸２の外周面２ｆと第二面６４との間の第二隙間Ｓ３が小さい。これにより、吐出孔２１から吐出されて回転方向Ｄｒの後方に向かって流れる潤滑油は、第一隙間Ｓ１から第二隙間Ｓ３に流れ込むことによって圧縮される。このとき、潤滑油は、第一隙間Ｓ１から第二隙間Ｓ３へと至る間に、段部形成面６５によって形成される段部６５ｄにおいて急激に圧縮される。これにより、吐出孔２１から吐出された潤滑油中の気泡をより確実に消すことができる。したがって、パッド軸受１０Ｉにおける潤滑油による振動減衰効果や回転軸２の支持剛性の低下が抑えられる。
【００９２】
上述した第七実施形態によれば、段部形成面６５により、第一面６１と第二面６４との間に段部６５ｄが形成される。これにより、潤滑油が、回転軸２の回転方向Ｄｒの後方に向かって流れて第一隙間Ｓ１から第二隙間Ｓ３に流れ込むときに圧縮される。また、潤滑油は、段部形成面６５によって形成される段部６５ｄにおいて急激に圧縮される。これにより、吐出孔２１から吐出された潤滑油中の気泡をより確実に消すことができる。その結果、潤滑中に混入した気泡によって軸受の振動減衰効果や軸支持剛性が低下するのを抑えることができる。したがって、潤滑油による軸受の振動特性を高め、軸受性能を向上することができる。
【００９３】
なお、上記第六、第七実施形態で示した構成は、上記第一〜第五実施形態で示した構成と組み合わせるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１  回転機械
２  回転軸
２ｆ  外周面
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｉ  パッド軸受
１１  軸受ハウジング
１２  パッド
１２ｆ  摺動面
１２ｓ  傾斜部
１３  支持部材
１４  パッド端面
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｆ，２０Ｇ，２０Ｈ，２０Ｉ  ノズル部材
２０ｅ  端部
２０ｆ  端部
２１  吐出孔
２２  ノズル先端面（対向面）
２４  ノズル端面
２６  ノズル凹部
２７  上流側端面
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ  縮流形成部
３１Ｋ  凹部形成部
３１  凹部
３１ｅ  端部
３１ｆ  内周面
３３，３３Ｂ  突起
３５  非接触シール部
３６，３７，３８  面
３９Ａ，３９Ｂ  シール面
４０Ｄ，４０Ｅ，４０Ｆ，４０Ｇ  分岐案内部
４１Ｄ，４１Ｅ，４１Ｆ  突出部
４１ｓ  先端部
４１ｔ  先端部
４３  円弧面
５０  流入孔
５０Ｋ  流入孔形成部
５１  入口部
５２  ノズル部
５３  出口部
６１  第一面
６２，６４  第二面
６３  傾斜面
６５  段部形成面
６５ｄ  段部
Ｄｆｄ  下流側
Ｄｆｕ  上流側
Ｄｒ  回転方向
Ｄｒｉ  径方向内側
Ｄｒｏ  径方向外側
Ｇ  突出高さ
Ｈ  距離
Ｏ  軸線
Ｐ  突出寸法
Ｒ  曲率半径
Ｒ１  曲率半径
Ｓ  隙間
Ｓ１  第一隙間
Ｓ２，Ｓ３  第二隙間
Ｓｗ１，Ｓｗ２  渦
Ｓｗ３  渦
Ｔ１  厚み寸法
Ｘ  突出寸法
α  角度
【図１】
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【図２】
2019157956.tif 000004
【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】
2019157956.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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