(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のキャリアリングと、
前記キャリアリングの内周側に設けられ、ロータ軸を支持するように構成された少なくとも二つの軸受パッドと、
前記キャリアリングの内周側に設けられ、前記軸受パッドと前記ロータ軸との間に潤滑油を供給するための少なくとも一つの給油ユニットと、
前記キャリアリングの軸方向一端部と他端部とに前記ロータ軸の外周に沿って設置された一対のサイドプレートと、
を備え、
前記少なくとも二つの軸受パッドと前記一対のサイドプレートとによって囲まれた軸受内部空間を大気に開放するとともに、前記潤滑油を前記軸受内部空間から外部に排出するように構成された少なくとも一つの開口を有し、
前記少なくとも一つの開口は、前記ロータ軸の周方向において前記少なくとも二つの軸受パッド間に形成される前記軸受内部空間に開口している
ことを特徴とするジャーナル軸受。
【請求項２】
前記少なくとも一つの給油ユニットは、前記少なくとも二つの軸受パッドに挟まれた周方向位置に設置された給油ユニットを含むことを特徴とする請求項１に記載のジャーナル軸受。
【請求項３】
１個以上の前記開口が、前記サイドプレートの下半領域に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のジャーナル軸受。
【請求項４】
１個以上の前記開口が、前記キャリアリングの下半領域に設けられることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のジャーナル軸受。
【請求項５】
前記少なくとも二つの軸受パッドは、
前記キャリアリングの下半領域の内周側に設けられる第１軸受パッドと、
前記キャリアリングの前記下半領域の内周側において前記第１軸受パッドよりも前記ロータ軸の回転方向下流側に設けられ、前記ロータ軸を下方から支持するように構成された第２軸受パッドと、
を含み、
１個以上の前記開口が、前記第１軸受パッドと前記第２軸受パッドとの間の周方向位置に設けられることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のジャーナル軸受。
【請求項６】
前記少なくとも一つの給油ユニットは、
前記第１軸受パッドの上流側直前に位置する第１給油ユニットと、
前記第１軸受パッドと前記第２軸受パッドとの間の周方向位置に設置された第２給油ユニットと、
を含むことを特徴とする請求項５に記載のジャーナル軸受。
【請求項７】
前記キャリアリングの上半領域の内周側に設けられ、前記ロータ軸の外周面のうち上側領域を覆うガイドメタルをさらに備え、
前記少なくとも一つの開口は、前記第１軸受パッドと前記第２軸受パッドとの間の前記周方向位置に加えて、前記ガイドメタルと前記第１軸受パッドとの間の周方向位置、または、前記ガイドメタルと前記第２軸受パッドとの間の周方向位置の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載のジャーナル軸受。
【請求項８】
前記第２軸受パッドの下流側に配置された第３給油ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項に記載のジャーナル軸受。
【請求項９】
前記キャリアリングの上半領域の内周側に設けられ、前記ロータ軸の外周面のうち上側領域を覆うガイドメタルをさらに備え、
前記少なくとも一つの開口は、前記ガイドメタルの延在範囲を除く周方向位置範囲に設けられることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載のジャーナル軸受。
【請求項１０】
前記請求項１乃至９の何れか一項に記載のジャーナル軸受にロータ軸が支持されることを特徴とする回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ジャーナル軸受及び回転機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービン、ガスタービン、送風機、圧縮機等の回転機械に用いられるジャーナル軸受が広く知られている。
例えば、特許文献１には、キャリアリング、二つの軸受パッド、及び複数の給油ノズルを備えたジャーナル軸受が開示されている。給油ノズルは、供給された潤滑油をロータ軸の外周面と軸受パッドの内周面との間に供給するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７６４４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、特許文献１が開示するジャーナル軸受では、軸受パッドに十分な厚さの油膜を形成することが難しい場合があり得ることを見出した。特に、軸受パッドに対するロータ軸の面圧が低かったり、ロータ軸が低回転領域で回転したりする場合において、軸受パッドの油膜厚を十分に確保することが難しいことが明らかになった。
【０００５】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、軸受パッドにおける油膜厚さを十分に確保可能であり、かつ、ロータ軸の撹拌抵抗の増大を抑制可能であるジャーナル軸受及び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】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るジャーナル軸受は、
円筒状のキャリアリングと、
前記キャリアリングの内周側に設けられ、ロータ軸を支持するように構成された少なくとも二つの軸受パッドと、
前記キャリアリングの内周側に設けられ、前記軸受パッドと前記ロータ軸との間に潤滑油を供給するための少なくとも一つの給油ユニットと、
前記キャリアリングの軸方向一端部と他端部とに前記ロータ軸の外周に沿って設置された一対のサイドプレートと、
を備え、
前記少なくとも二つの軸受パッドと前記一対のサイドプレートとによって囲まれた軸受内部空間を大気に開放するとともに、前記潤滑油を前記軸受内部空間から外部に排出するように構成された少なくとも一つの開口を有する。
【０００７】
本発明者らによる鋭意検討の結果、例えば特許文献１に記載された従来のジャーナル軸受における第１軸受パッドの油膜厚さ不足の問題の原因が、軸受パッドにキャリーオーバされる潤滑油の不足にあることを見出した。すなわち、ジャーナル軸受は、ヘッド差により潤滑油がキャリーオーバされにくいことに加えて、各々のサイドプレートの内周面とロータ軸の外周面との間に一対のサイドプレートによって囲まれた軸受内部空間と外部とを連通させるための隙間を有し、潤滑油が漏れやすい。このため、第１軸受パッドにキャリーオーバされる潤滑油が少なくなり、第１軸受パッドにキャリーオーバされる潤滑油の油量が不足する。したがって、第１軸受パッドの上流側直前の第１給油ユニットと、第２軸受パッドの上流側直前の第２給油ユニットと、の吐出油量が同じであっても、第２軸受パッドに比べて第１軸受パッドでは潤滑油不足となりやすい。特に、第１軸受パッド及び第２軸受パッドに対するロータ軸の面圧が低かったり、ロータ軸が低回転領域で回転したりする場合には、第１軸受パッドにキャリーオーバされる潤滑油が少ないため、第１軸受パッドにおける潤滑油不足が顕著である。第１軸受パッドに供給される潤滑油が不足すると、第１軸受パッドは入口から濡れないために油膜圧力の発生域が狭くなり、第１軸受パッドの油膜が薄くなる。これにより、第１軸受パッド及び第２軸受パッドに対するロータ軸の面圧が低かったり、ロータ軸が低回転領域で回転したりする場合には、ロータ軸の軸心軌跡が鉛直線上から逸れてジャーナル軸受の等方性が損なわれる虞がある。
一方、ロータ軸の外周面とサイドプレートの内周面との間の間隙を狭めると、ロータ軸の外周面とサイドプレートの内周面との間から漏れる潤滑油の油量を低減できるが、潤滑油が軸受内部空間に充満し、ロータ軸の撹拌抵抗が増大する虞がある。
【０００８】
この点、上記（１）の構成によれば、サイドプレートの内周面とロータ軸の外周面との間の間隙を狭めても潤滑油が軸受内部空間から開口を通り外部に排出されるので、軸受内部空間に潤滑油が充満する事態が回避され、ロータ軸の撹拌抵抗の増大を抑制できる。
【０００９】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記少なくとも一つの給油ユニットは、前記少なくとも二つの軸受パッドに挟まれた周方向位置に設置された給油ユニットを含む。
上記（２）の構成によれば、給油ユニットからロータ軸と下流側軸受パッドとの間に潤滑油が供給され、上流側軸受パッドで使用された潤滑油と給油ユニットから供給された潤滑油とが交換される。これにより、下流側軸受パッドでは給油ユニットから新たに供給された潤滑油でロータ軸を潤滑できる。
【００１０】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、
１個以上の前記開口が、前記サイドプレートの下半領域に設けられる。
上記（３）の構成によれば、余剰な潤滑油がサイドプレートの下半領域から排出される。これにより、ロータ軸の撹拌損失の増大を抑制できる。
【００１１】
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れか一つの構成において、
１個以上の前記開口が、前記キャリアリングの下半領域に設けられる。
上記（４）の構成によれば、余剰な潤滑油がキャリアリングの下半領域から排出される。これにより、ロータ軸の撹拌損失の増大を抑制できる。
【００１２】
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（４）の何れか一つの構成において、
前記少なくとも二つの軸受パッドは、
前記キャリアリングの下半領域の内周側に設けられる第１軸受パッドと、
前記キャリアリングの前記下半領域の内周側において前記第１軸受パッドよりも前記ロータ軸の回転方向下流側に設けられ、前記ロータ軸を下方から支持するように構成された第２軸受パッドと、
を含み、
１個以上の前記開口が、前記第１軸受パッドと前記第２軸受パッドとの間の周方向位置に設けられる。
上記（５）の構成によれば、余剰な潤滑油が第１軸受パッドと第１軸受パッドとの間の周方向位置から排出される。これにより、第１軸受パッドと第２軸受パッドとの間に潤滑油が充満する事態が回避され、ロータ軸の撹拌損失の増大を抑制できる。
【００１３】
（６）幾つかの実施形態では、上記（５）の構成において、
前記少なくとも一つの給油ユニットは、
前記第１軸受パッドの上流側直前に位置する第１給油ユニットと、
前記第１軸受パッドと前記第２軸受パッドとの間の周方向位置に設置された第２給油ユニットと、
を含む。
上記（６）の構成によれば、第１給油ユニットから第１軸受パッドに潤滑油が供給され、第２給油ユニットから第２軸受パッドに潤滑油が供給される。これにより、第１軸受パッドで使用された潤滑油と第２給油ユニットから供給された潤滑油とが交換され、第２軸受パッドでは第２給油ユニットから新たに供給された潤滑油でロータ軸を潤滑できる。
【００１４】
（７）幾つかの実施形態では、上記（５）又は（６）の構成において、
前記キャリアリングの上半領域の内周側に設けられ、前記ロータ軸の外周面のうち上側領域を覆うガイドメタルをさらに備え、
前記少なくとも一つの開口は、前記第１軸受パッドと前記第２軸受パッドとの間の前記周方向位置に加えて、前記ガイドメタルと前記第１軸受パッドとの間の周方向位置、または、前記ガイドメタルと前記第２軸受パッドとの間の周方向位置の少なくとも一方に設けられている。
上記（７）の構成によれば、余剰な潤滑油がガイドメタルと第１軸受パッドとの間の周方向位置、または、ガイドメタルと第２軸受パッドとの間の周方向位置から排出される。これにより、ガイドメタルと第１軸受パッドとの間、または、ガイドメタルと第２軸受パッドとの間に潤滑油が充満する事態が回避され、ロータ軸の撹拌損失の増大を抑制できる。
【００１５】
（８）幾つかの実施形態では、上記（５）乃至（７）の何れか一つの構成において、
前記第２軸受パッドの下流側に配置された第３給油ユニットをさらに備える。
上記（８）の構成によれば、第３給油ユニットからロータ軸に潤滑油が供給されるので、第１軸受パッドにキャリーオーバ（供給）される潤滑油が増加する。
【００１６】
（９）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（８）の何れか一つの構成において
前記キャリアリングの上半領域の内周側に設けられ、前記ロータ軸の外周面のうち上側領域を覆うガイドメタルをさらに備え、
前記少なくとも一つの開口は、前記ガイドメタルの延在範囲を除く周方向位置範囲に設けられる。
上記（９）の構成によれば、ガイドメタルの延在範囲から潤滑油が漏れにくくなり、ヘッド差があるにも拘わらず潤滑油のキャリーオーバを効果的に促すことができる。
【００１７】
（１０）本発明の少なくとも一実施形態に係る回転機械は、
前記請求項１乃至９の何れか一項に記載のジャーナル軸受にロータ軸が支持される。
上記（１０）の構成によれば、軸受内部空間に潤滑油が充満する事態が回避され、ロータ軸の撹拌抵抗の増大を抑制できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、軸受内部空間に潤滑油が充満する事態が回避され、ロータ軸の撹拌抵抗の増大を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るジャーナル軸受の断面を概略的に示す図であって、ハウジングに支持された状態を示す図である。
【図２】図１に示したハウジングに支持されたジャーナル軸受のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１に示したハウジングに支持されたジャーナル軸受１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】第１給油ユニットを構成するノズルを概略的に示す図である。
【図５】一実施形態に係るジャーナル軸受を概略的に示す図である。
【図６】一実施形態に係るジャーナル軸受を概略的に示す図である。
【図７】一実施形態に係るジャーナル軸受を概略的に示す図である。
【図８】一実施形態に係るジャーナル軸受を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係るジャーナル軸受１の断面を概略的に示す図であって、ハウジングＨに支持された状態を示す図である。図２は、図１に示したハウジングＨに支持されたジャーナル軸受１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図であり、図３は、図１に示したハウジングＨに支持されたジャーナル軸受１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。また、図５乃至図７は、幾つかの実施形態に係るジャーナル軸受１を概略的に示す図である。
尚、図１は、図２に示したハウジングＨに支持されたジャーナル軸受１のＩ−Ｉ線に沿う断面図でもある。
【００２２】
幾つかの実施形態では、図１から図３に示すように、ジャーナル軸受１は、ロータ軸１１を回転自在に支持するための機械要素であり、ハウジングＨに支持され、蒸気タービン、ガスタービン、送風機、又は圧縮機等の回転機械に取り付けられる。図２及び図３に示すように、ハウジングＨは、下半部を構成する台座部Ｈ１と上半部を構成するカバーＨ２とを有し、台座部Ｈ１とカバーＨ２との間に本発明の一実施形態に係るジャーナル軸受１を挟んだ状態で、台座部Ｈ１にカバーＨ２がボルトＨ３で締結される。これにより、ジャーナル軸受１はハウジングＨに支持され、ジャーナル軸受１に回転自在に支持されたロータ軸１１はハウジングＨに対しても回転自在に支持される。
【００２３】
幾つかの実施形態では、図１から図３に示すように、ジャーナル軸受１は、キャリアリング２、少なくとも２つの軸受パッド（３１，３２）、少なくとも一つの給油ユニット（４，５，６）、及び一対のサイドプレート７，７を備えている。
【００２４】
図１及び図２に示すように、キャリアリング２は、ハウジングＨの内部に配置され、円筒状の空間を有してロータ軸１１の一部、すなわちジャーナル１２を囲繞可能である。キャリアリング２は、例えば、断面矩形形状の円筒形状を有する。
【００２５】
図２に示すように、幾つかの実施形態では、ジャーナル軸受けは、ロータ軸１１を下方から支持するための少なくとも２つの軸受パッド（３１，３２）を備える。
これら少なくとも２つの軸受パッド（３１，３２）は、キャリアリング２の下半領域の内周側に設けられ、それぞれ、ロータ軸１１を下方から支持可能である。
【００２６】
第１軸受パッド３１は、キャリアリング２の下半領域の内周側に設けられ、ロータ軸１１を下方から支持するように構成されている。第１軸受パッド３１は、キャリアリング２の軸線方向に沿って見たときに扇形の形状を有し、湾曲した内周面３１ａ及び外周面３１ｂを有している。第１軸受パッド３１の内周面３１ａは、軸受合金、例えば、ホワイトメタルによって形成され、ロータ軸１１の一部、すなわちジャーナル１２の外周面１２ａと対向して配置される。
【００２７】
また、幾つかの実施形態では、第１軸受パッド３１とキャリアリング２との間には、図示せぬ傾動ユニットが設けられ、第１軸受パッド３１は傾動可能に支持される。
【００２８】
第２軸受パッド３２は、キャリアリング２の下半領域の内周側において第１軸受パッド３１よりもロータ軸１１の回転方向下流側に設けられ、第１軸受パッド３１と同様に、ロータ軸１１を下方から支持するように構成されている。第２軸受パッド３２は、第１軸受パッド３１と同様に、キャリアリング２の軸線方向に沿って見たときに扇形の形状を有し、湾曲した内周面３２ａ及び外周面３２ｂを有している。第２軸受パッド３２の内周面３２ａは、第１軸受パッド３１と同様に、軸受合金、例えば、ホワイトメタルによって形成され、ジャーナル１２の外周面１２ａと対向して配置される。
【００２９】
また、幾つかの実施形態では、第２軸受パッド３２とキャリアリング２との間には、第２軸受パッド３２とキャリアリング２との間と同様に、図示せぬ傾動ユニットが設けられ、第２軸受パッド３２は傾動可能に支持される。
【００３０】
また、幾つかの実施形態では、さらに、ガイドメタル３３を備えている。
ガイドメタル３３は、キャリアリング２の上半領域の内周側に設けられ、図示せぬボルト等によってキャリアリング２に対して固定されている。ガイドメタル３３は、キャリアリング２の軸線方向に沿って見たときに扇形の形状を有し、ロータ軸１１の外周面のうち上側領域を覆っている。ガイドメタル３３は、キャリアリング２の径方向において内側に軸受面３３ａを有する。軸受面３３ａは、ジャーナル１２の外周面１２ａの上側領域に沿うように湾曲し、ジャーナル１２の外周面１２ａの上側領域と軸受隙間を有して対向する。
【００３１】
図２に示すように、幾つかの実施形態では、ジャーナル軸受１は、ロータ軸１１に向けて潤滑油を供給するための少なくとも一つの給油ユニット（４，５，６）を備える。
これら少なくとも一つの給油ユニット（４，５，６）は、周方向において相互に離間して配置され、それぞれ、ロータ軸１１に向けて潤滑油を供給可能である。例えば、キャリアリング２にマニホールド２４が形成され、マニホールド２４を通じて複数の給油ユニット（４，５，６）に潤滑油が供給される。
【００３２】
第１給油ユニット４は、ロータ軸１１の一部、すなわちジャーナル１２に向けて潤滑油を供給するためのものであり、第１軸受パッド３１のロータ軸１１の回転方向上流側、第１軸受パッド３１の直前に配置されている。第１給油ユニット４は、複数のノズル４１，４２、例えば、二つのノズル４１，４２を含む。第１給油ユニット４の複数のノズル４１，４２は、第１軸受パッド３１の上流側直前に間隔を開けて固定されている。
【００３３】
図４は、第１給油ユニット４を構成するノズル４１，４２を概略的に示す図である。
図４に示すように、第１給油ユニット４のノズル４１，４２は、それぞれ、基部４３と枝部４４とを有している。基部４３は、先端が塞がれた円筒形状を有し、キャリアリング２の径方向に沿って配置され、マニホールド２４に連通するように、キャリアリング２に固定される。枝部４４は、基部４３よりも細い先端が塞がれた円筒形状を有し、キャリアリング２の軸方向に沿って配置され、基部４３の内部空間に連通するように、基部４３の両側に固定されている。また、枝部４４には、複数の油吐出孔４５がキャリアリング２の軸心を向くように設けられている。
【００３４】
図２に示すように、第２給油ユニット５は、第１給油ユニット４と同様、ロータ軸１１の一部、すなわちジャーナル１２に向けて潤滑油を供給するためのものであり、第１軸受パッド３１と第２軸受パッド３２との間の周方向位置に配置されている。第１給油ユニット４は、第１給油ユニット４と同様に、複数のノズル５１，５２、例えば、二つのノズル５１，５２を含む。第２給油ユニット５の複数のノズル５１，５２は、第１軸受パッド３１と第２軸受パッド３２との間の周方向位置に間隔を開けて配置されている。ノズル５１，５２は、第１給油ユニット４を構成するノズル４１，４２と同様の構成を有しているので、ここでは対応する基部５３、枝部５４及び油吐出孔５５を図４に符号を付して説明を省略する。
【００３５】
この構成によれば、第２給油ユニット５からロータ軸１１と第２軸受パッド３２との間に潤滑油が供給され、第１軸受パッド３１で使用された潤滑油と第２給油ユニット５から供給された潤滑油とが交換される。これにより、第２軸受パッド３２は第２給油ユニット５から新たに供給された潤滑油でロータ軸１１を潤滑できる。
【００３６】
また、幾つかの実施形態では、第３給油ユニット６を備えている。
第３給油ユニット６は、第１給油ユニット４及び第２給油ユニット５と同様、ロータ軸１１、すなわちジャーナル１２に向けて潤滑油を供給するためのものであり、第２軸受パッド３２のロータ軸１１の回転方向下流側、第２軸受パッド３２の直後に配置されている。第３給油ユニット６は、複数のノズルを含んでいてもよいが、図２に示す例示的な実施形態では一つのノズル６１で構成されている。ノズル６１は、第１給油ユニット４を構成するノズル４１と同様の構成を有しているので、ここでは対応する基部６３、枝部６４及び油吐出孔６５を図４に符号を付して説明を省略する。
この構成によれば、第３給油ユニット６からロータ軸１１に潤滑油が供給されるので、第１軸受パッド３１にキャリーオーバ（供給）される潤滑油が増加する。
【００３７】
一対のサイドプレート７，７は、キャリアリング２の軸方向一端部と他端部とにロータ軸１１の外周に沿って配置され、キャリアリング２の軸線方向においてジャーナル軸受１の内部空間の両端を規定している。一対のサイドプレート７，７は、それぞれ、キャリアリング２にボルト７１によって固定されている。
【００３８】
図１に示すように、幾つかの実施形態では、ジャーナル軸受１における潤滑油供給方式は、いわゆる直接潤滑方式である。すなわち、ジャーナル軸受１は、各々のサイドプレート７の内周面とロータ軸１１の一部、すなわちジャーナル１２の外周面１２ａとの間に一対のサイドプレート７，７によって囲まれた軸受内部空間と外部とを連通させるための間隙を有する。このため、ジャーナル軸受１の内部空間は完全に潤滑油で満たされているわけではなく、ジャーナル軸受１の内部空間の少なくとも一部は外部から侵入した空気によって占められている。そして、ジャーナル軸受１の内部に存在する潤滑油の圧力は大気圧と同等である。
この点において、上述した直接潤滑方式のジャーナル軸受１は、軸受内部空間を潤滑油で満たすようにした油浴潤滑方式のジャーナル軸受と相違する。油浴潤滑方式のジャーナル軸受では、サイドプレートとジャーナル外周面との間にシール部材を設けて、軸受内部空間からの潤滑油の外部への漏えいを防止し、軸受内部空間を潤滑油で満たすようになっている。このため、油浴潤滑方式のジャーナル軸受の内部空間に存在する潤滑油は、大気圧よりも高い圧力になっている。
【００３９】
ここで、直接潤滑方式のジャーナル軸受１では、ロータ軸１１の回転方向上流側に位置する軸受パッド（第１軸受パッド３１）における油膜厚さが不足する傾向がある。これは、第１軸受パッド３１にキャリーオーバされる潤滑油の不足が原因だと考えられる。
すなわち、直接潤滑方式のジャーナル軸受１では、ヘッド差により潤滑油がキャリーオーバされにくいことに加えて、各々のサイドプレート７，７の内周面とロータ軸１１の外周面との間に一対のサイドプレート７，７によって囲まれた軸受内部空間と外部とを連通させるための間隙を有し、第１領域よりも上側に位置する第２領域で潤滑油が漏れやすい。このため、第１軸受パッドにキャリーオーバされる潤滑油が少なくなり、第１軸受パッド３１に供給される潤滑油が不足する。特に、第１軸受パッド３１及び第２軸受パッド３２に対するロータ軸１１の面圧が低かったり、ロータ軸１１が低回転領域で回転したりする場合には、第１軸受パッド３１にキャリーオーバされる潤滑油が少ないため、第１軸受パッド３１における潤滑油不足が顕著である。第１軸受パッド３１に供給される潤滑油が不足すると、第１軸受パッド３１は入口から濡れないために油膜圧力の発生域が狭くなり、第１軸受パッド３１の油膜が薄くなる。これにより、第１軸受パッド３１に対するロータ軸１１の面圧が低かったり、ロータ軸１１が低回転領域で回転したりする場合には、ロータ軸１１の軸心軌跡が鉛直線上から逸れてジャーナル軸受１の等方性が損なわれる虞がある。一方、第１軸受パッド３１にキャリーオーバされる潤滑油の油量が余剰になると、ロータ軸１１の撹拌抵抗が増大する虞がある。
【００４０】
そこで、幾つかの実施形態では、図５乃至図８に示すように、少なくとも二つの軸受パッド（３１，３２）と一対のサイドプレート７，７とによって囲まれた軸受内部空間（Ｒ１，Ｒ２）を大気に開放するとともに、潤滑油を軸受内部空間（Ｒ１、Ｒ２）から外部に排出するように構成された少なくとも一つの開口（７２ａ，７２ｂ、７３、７４、７５、２５、２６、２７）を有する。
【００４１】
この場合、サイドプレート７の内周面とロータ軸１１の外周面との間の間隙を狭めても潤滑油が軸受内部空間（Ｒ１，Ｒ２）から開口（７２ａ，７２ｂ、７３、７４、７５、２５、２６、２７）を通り外部に排出されるので、軸受内部空間（Ｒ１，Ｒ２）に潤滑油が充満する事態が回避され、ロータ軸１１の撹拌抵抗の増大を抑制できる。また、サイドプレート７の内周面とロータ軸１１の外周面との間の間隙を狭めることができるので、ロータ軸１１とサイドプレート７との間から潤滑油が漏れにくくなり、第１軸受パッド３１に十分な潤滑油がキャリーオーバ（供給）される。これにより、第１軸受パッド３１に対するロータ軸１１の面圧が低かったり、ロータ軸１１が低回転で回転したりする場合にも、第１軸受パッド３１における油膜厚さを十分に確保できる。一方、開口（７２ａ，７２ｂ、７３、７４、７５、２５、２６、２７）でロータ軸１１とサイドプレート７との間から余剰な潤滑油が排出されるので、潤滑油が充満する事態が回避され、ロータ軸１１の撹拌抵抗の増大も抑制できる。
【００４２】
図５及び図６に示すように、幾つかの実施形態では、１個以上の開口（７２ａ，７２ｂ、７３）が、サイドプレート７の下半領域に設けられる。
この構成によれば、余剰な潤滑油がサイドプレート７の下半領域から排出される。これにより、ロータ軸１１の撹拌損失の増大を抑制できる。
【００４３】
図７及び図８に示すように、幾つかの実施形態では、１個以上の開口（２５、２６、２７）が、キャリアリング２の下半領域に設けられる。
この構成によれば、余剰な潤滑油がキャリアリング２の下半領域から排出される。これにより、ロータ軸１１の撹拌損失の増大を抑制できる。
【００４４】
図５乃至図８に示すように、幾つかの実施形態では、１個以上の開口（７２ａ，７２ｂ、７３、２５）が、第１軸受パッド３１と第２軸受パッド３２との間の周方向位置に設けられる。
この構成によれば、余剰な潤滑油が第１軸受パッド３１と第２軸受パッド３２との間の周方向位置から排出される。これにより、第１軸受パッド３１と第２軸受パッド３２との間に潤滑油が充満する事態が回避され、ロータ軸１１の撹拌損失の増大を抑制できる。
【００４５】
図５、図６及び図８に示すように、幾つかの実施形態では、少なくとも一つの開口（７４，７５、２６）は、第１軸受パッド３１と第２軸受パッド３２との間の周方向位置に加えて、ガイドメタル３３と第１軸受パッド３１との間の周方向位置、または、ガイドメタル３３と第２軸受パッド３２との間の周方向位置の少なくとも一方に設けられている。
この構成によれば、余剰な潤滑油がガイドメタル３３と第１軸受パッド３１との間の周方向位置、または、ガイドメタル３３と第２軸受パッド３２との間の周方向位置から排出される。これにより、ガイドメタル３３と第１軸受パッド３１との間、または、ガイドメタル３３と第２軸受パッド３２との間に潤滑油が充満する事態が回避され、ロータ軸１１の撹拌損失の増大を抑制できる。
【００４６】
図５乃至図８に示すように、幾つかの実施形態では、少なくとも一つの開口（７４、２６）は、ガイドメタル３３の延在範囲を除く周方向位置範囲に設けられる。
この構成によれば、ガイドメタル３３の延在範囲から潤滑油が漏れにくくなり、ヘッド差があるにも拘わらず潤滑油のキャリーオーバを効果的に促すことができる。
【００４７】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【符号の説明】
【００４８】
１    ジャーナル軸受
１１    ロータ軸
１２    ジャーナル
１２ａ    外周面
２    キャリアリング
２４    マニホールド
２５    開口
２６    開口
２７    開口
３１    第１軸受パッド
３１ａ    内周面
３１ｂ    外周面
３２    第２軸受パッド
３２ａ    内周面
３２ｂ    外周面
３３    ガイドメタル
３３ａ    軸受面
４    第１給油ユニット
４１，４２    ノズル
４３    基部
４４    枝部
４５    油吐出孔
５    第２給油ユニット
５１，５２    ノズル
５３    基部
５４    枝部
５５    油吐出孔
６    第３給油ユニット
６１    ノズル
６３    基部
６４    枝部
６５    油吐出孔
７    サイドプレート
７１    ボルト
７２ａ，７２ｂ    開口
７３    開口
７４    開口
７５    開口
Ｒ１，Ｒ２，    軸受内部空間
Ｈ    ハウジング
Ｈ１    台座部
Ｈ２    カバー
Ｈ３    ボルト
【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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