JP5197977B2 - ジャーナル軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転機械における回転軸を支えるジャーナル軸受装置に関する。

回転機械に使用されるジャーナル軸受は、軸受の中心軸と回転軸の中心軸とが平行になるように組み立てられる。しかしながら、回転時には荷重の方向や回転軸の変形などによって、軸受の中心軸と回転軸の中心軸とが平行にならずにずれた状態であるミスアライメントが生じることがある。また、回転荷重が作用すると、例えば、軸受の中心軸と回転軸の中心軸との交点を頂点とする円錐状の振れ回りを生ずることがある。このような運転状態になると軸受の摺動端部に片当りによる損傷（焼付き）が発生する可能性がある。そこで、上記したような回転軸等の損傷を防止するために、これまで様々な技術が報告されている。図１１〜図１３は、従来のジャーナル軸受装置の断面の構造を示す図である。

図１１に示されたジャーナル軸受装置３００は、背面が凸型の球面の軸受３０１と、この軸受３０１の球面と摺動する、表面が凹型の球面の軸受台３０２を備えている（例えば、特許文献１参照。）。そして、このジャーナル軸受装置３００では、運転中に回転軸３０３が傾いたときに、双方の球面が摺動して回転軸３０３に追従して軸受３０１が自動調芯する。

図１２に示されたジャーナル軸受装置３２０は、回転軸３２３と摺動する軸受３２１の摺動面上に、摺動性に優れた樹脂系複合材料からなる摺動層３２２を備えている（例えば、特許文献２参照。）。この構造にすることで、回転軸３２３の片当りが生じた場合でも、回転軸３２３の摩耗や焼付が防止され、大形軸受としても使用可能となる。また、楕円軸受において、軸受３２１の軸受摺動面上の一部を除く領域に摺動層３２２を設ける技術も開示されている（例えば、特許文献３参照。）。

図１３に示されたジャーナル軸受装置３３０は、従来から自動調芯性に優れる軸受として一般的に使用されているティルティングパッド軸受である（例えば、特許文献４参照。）。ティルティングパッド３３１は、周方向および軸方向に傾斜可能となるように、ピボット３３２などで支持されており、回転軸３３３の傾きに容易に追従できるようになっている。
特開平９−２５９３２号公報 特開平５−３２７９７号公報 特開２００１−１７３６５９号公報 特開２００４−１９７８９０号公報

上記したように、従来のジャーナル軸受装置において、運転時の回転軸の傾きに追従して軸受の損傷を防止する技術が提案されているが、以下のような課題を残している。

図１１に示したジャーナル軸受装置では、軸受に負荷される荷重が大きい場合に、球面間の摩擦力が過大となり、軸受が傾き難くなり追従性が悪くなるという問題がある。そのため、ミスアライメント量が増加すると、回転軸と軸受との片当りが発生し、回転軸と軸受の表面が損傷（焼付）する可能性がある。

また、図１２に示したジャーナル軸受装置では、経年的に軸受側の摩耗が進展し軸受の特性が徐々に低下して、摺動面上における潤滑油膜の形成が困難となる。潤滑油膜が形成されないと、摩擦熱による異常な温度上昇を生じ、樹脂の耐熱温度を超えることで摺動層が劣化し、回転軸と軸受の表面が接触して損傷に至ることがある。また、楕円軸受において、軸受の摺動面上の一部を除く領域に摺動層を設ける場合には、潤滑油が動く領域が広く、潤滑油の攪拌によるエネルギ損失や、ミスアライメントに対するギャップ調整が困難であるなどの問題があった。

また、図１３に示したジャーナル軸受装置では、例えば大容量バルブ水車発電機のような高荷重で低回転速度用の軸受として使用される場合には、荷重により回転軸の傾きに対する本来の自動調芯性が発揮され難いという問題がある。さらに、摺動面が複数に分割されるため負荷性能が円筒型軸受に比べて悪いこと、十分な潤滑油膜の形成が困難であること、軸受寸法がかなり大きくなること等の問題もある。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、大荷重で低回転速度の場合であっても、運転中に発生する回転軸の傾きによる軸受や回転軸の損傷などを防止することができ、大直径化された回転軸の軸受として十分に適用可能なジャーナル軸受装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のジャーナル軸受装置は、回転軸を支承する軸受の上半軸受に着脱可能な上半パッドを備えるとともに下半軸受に着脱可能な下半パッドを備えるジャーナル軸受装置であって、前記回転軸の半径より大きい曲率半径をもつ表面を有し前記下半軸受の内周面の周方向に沿って所定の間隔をあけて該内周面に背面全体を直接当接させて固定した前記下半パッドが複数配設され、該複数の下半パッドのうちの１つが、回転軸の鉛直下方に配設され、前記上半パッドと前記上半軸受の内周面との間および／または前記下半パッドと前記下半軸受の内周面との間に、薄板を介在させて前記上半パッドおよび／または前記下半パッドを固定可能としたことを特徴とする。

また、本発明のジャーナル軸受装置は、回転軸を支承する軸受の上半軸受に着脱可能な上半パッドを備えるとともに下半軸受に着脱可能な下半パッドを備えるジャーナル軸受装置であって、前記回転軸の半径より大きい曲率半径をもつ表面を有し前記下半軸受の内周面の周方向に沿って所定の間隔をあけて該内周面に背面全体を直接当接させて固定した前記下半パッドが複数配設されてなるパッド列を、前記回転軸の軸方向に所定の間隔をあけて複数列備え、該各パッド列において複数の下半パッドのうちの１つが、回転軸の鉛直下方に配設され、前記上半パッドと前記上半軸受の内周面との間および／または前記下半パッドと前記下半軸受の内周面との間に、薄板を介在させて前記上半パッドおよび／または前記下半パッドを固定可能としたことを特徴とする。

これらのジャーナル軸受装置によれば、上半パッドや下半パッドを軸受の内周面の周方向に複数に分割して設けることができるので、任意の位置に配設可能となる。これによって、回転軸のミスアライメントに追従させ易くなる。

本発明のジャーナル軸受装置によれば、大荷重で低回転速度の場合であっても、運転中に発生する回転軸の傾きによる軸受や回転軸の損傷などを防止することができ、大直径化された回転軸の軸受として十分に適用可能である。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る第１の実施の形態のジャーナル軸受装置１０における回転軸５０に垂直な断面を示す図である。図２は、本発明に係る第１の実施の形態のジャーナル軸受装置１０における回転軸５０に水平な断面（図１のＡ−Ａ断面）を示す図である。図３は、下半パッド３１と下半軸受部３０の内周面との間にライナ３５を介在させたときの、下半軸受部３０における回転軸５０に水平な断面（軸方向断面）を示す図である。

図１に示すように、ジャーナル軸受装置１０は、上半パッド２１を内周面に備える上半軸受部２０および下半パッド３１を内周面に備える下半軸受部３０とからなるジャーナル軸受本体４０を備え、上半パッド２１および下半パッド３１で回転軸５０を支承する構成になっている。上半軸受部２０は、ジャーナル軸受本体４０の中心を通る水平面でジャーナル軸受本体４０を２分割したしたときの上半分の軸受部であり、下半軸受部３０は、その下半分の軸受部である。

図１および図２に示すように、上半パッド２１は、上半軸受部２０の内周面に周方向に沿って所定の間隔をあけて配設され、下半パッド３１は、下半軸受部３０の内周面に周方向に沿って所定の間隔をあけて配設される。すなわち、上半パッド２１および下半パッド３１は、それぞれ分割した状態で周方向に沿って配設される。また、上半パッド２１および下半パッド３１は、着脱可能に上半軸受部２０や下半軸受部３０の内周面に配設されている。複数配置された下半パッド３１のうちの１つは、回転軸５０の鉛直下方に配置される。また、上半パッド２１および下半パッド３１は、特に半径方向荷重が顕著に作用する内周面に配置することが好ましい。このように上半パッド２１および下半パッド３１を配置することで、回転軸５０が大荷重で低回転速度の場合において、重力方向荷重Ｗが大きく増大して回転するときにおいても、十分な負荷容量を確保することができる。なお、ここでいう負荷容量とは、その軸受で支持可能な最大荷重のことを言う。

上半パッド２１および下半パッド３１の曲率半径は、回転する回転軸５０の表面との間に油膜を形成するために、回転軸５０の半径よりも若干大きな曲率を有している。

下半軸受部３０に設けられる各下半パッド３１間の所定の間隔は、その下半パッド３１間に形成される間隙を潤滑油が流動可能な程度であることが好ましく、潤滑油の粘度等や使用される温度条件等に基づいて適宜設定される。

また、上半パッド２１および下半パッド３１は、基材２１ｂ、３１ｂの表面に、熱可塑性樹脂材料や、セラミックス繊維、二硫化モリブデンおよび黒鉛等からなる粒子の少なくとも１種を含有した熱可塑性樹脂材料で形成された表面層２１ａ、３１ａを備えて構成される。基材２１ｂ、３１ｂは、普通鋼やステンレス鋼などの鋼材で構成される。表面層２１ａ、３１ａを構成する樹脂として、具体的には、ポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ポリエテルエテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂などが挙げられる。また、セラミックス繊維や二硫化モリブデンや黒鉛等からなる粒子を含有した熱可塑性樹脂材料として、具体的には、上記した樹脂と同様に、ポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、ポリエテルエテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂材料に含有される材料の含有率、すなわち、含有される材料を含めた樹脂の重量に対する含有される材料の重量の割合は、１０〜２０重量％であることが好ましい。この範囲が好ましいのは、１０重量％未満の場合には、含有した材料の効果が顕著に現れないためであり、２０重量％を超える場合には、それ以上含有しても量に比例した効果が期待できないからである。ここで、セラミックス繊維を含有する場合には、機械的強度や耐摩耗性能が向上し、二硫化モリブデンや黒鉛等からなる粒子を含有する場合には、摩擦係数が低減する。

このように、上半パッド２１や下半パッド３１の表面を樹脂材料で形成することで、従来用いられていた軟金属材料を表面に用いる場合よりも摩擦係数が大幅に低減する。これによって、例えば、組立て作業の際、下半パッド３１上における回転軸５０の軸方向の移動を容易にすることができる。特に、回転軸５０の鉛直下方に配置された下半パッド３１によって、回転軸５０の鉛直下方側の面を支持することができるので、回転軸５０の軸方向の移動を容易にすることができる。また、表面を樹脂材料で形成することで、優れた耐摩耗性を有するので、回転軸５０の始動時において、油膜厚さが薄いあるいは油膜が形成されていない状態でも、回転軸の表面とパッド表面との接触や回転軸５０との片当り等による、回転軸５０やパッドの摺動面の局所摩耗や損傷発生を、オイルリフタを用いることなく抑制することができる。

なお、上半パッド２１の表面層２１ａは、回転軸５０を構成する材料よりも硬度が小さく、すなわち柔らかく、形成された油膜圧力に耐え、摩耗耐力のある軟金属材料で構成されてもよい。この軟金属材料として、例えばホワイトメタル等が挙げられる。このように軟金属材料を表面層として使用する場合には、従来の軸受パッドの製造方法を適用することができることから製造コストの削減を図ることができる。また、下半パッド３１においても、半径方向荷重が小さい内周面に配置される場合には、下半パッド３１の表面層３１ａをホワイトメタル等の軟金属材料で構成することも可能である。

ここで、ジャーナル軸受本体４０の中心軸と回転軸５０の中心軸とが平行にならずにずれた状態であるミスアライメントが生じた場合には、ジャーナル軸受本体４０の中心軸と回転軸５０の中心軸との交点を頂点とする円錐状の振れ回りを生ずることがある。このような状態を回避するために、所定の上半パッド２１の背面と上半軸受部２０の内周面との間、および／または所定の下半パッド３１の背面と下半軸受部３０の内周面との間に、薄板として機能するライナ３５を介在させてそれぞれのパッド２１、３１を固定し、軸受ギャップを調整するようにしてもよい。これにより、軸受の剛性が増し、上記した振れ回りを抑制することができる。また、上半パッド２１や下半パッド３１は、軸受部に着脱可能に固定されているので、上半パッド２１や下半パッド３１の配設位置を移動したり、パッド数を増減して、上記した振れ回りを抑制してもよい。ライナは、例えば、普通鋼やステンレス鋼などの鋼材からなる薄板や箔などで構成される。

ここでは、下半パッド３１の背面と下半軸受部３０の内周面との間に、ライナ３５を介在させて固定する場合を一例として説明する。図３に示すように、下半パッド３１は、固定部材３６を下半軸受部３０の外周側から、例えばネジ３７によって固定することによって、下半軸受部３０の内周面に固定される。下半パッド３１の背面と下半軸受部３０の内周面との間に、薄板を介在させる場合には、まず、固定部材３６を外し、下半パッド３１の背面と下半軸受部３０の内周面との間にライナ３５を挿入する。続いて、固定部材３６をネジ３７によって固定する。なお、上記したライナ３５の装着は、回転軸５０がリフトアップされた状態、すなわちジャーナル軸受本体４０に回転軸５０の荷重がかかっていない状態で行なわれる。また、下半パッド３１の固定方法は、上記した方法に限定されるものではなく、下半パッド３１を下半軸受部３０の内周面に固定できる方法であれば特に問わない。上半パッド２１についても、下半パッド３１と同様の方法で固定される。

次に、回転軸５０と下半パッド３１と間に形成される油膜の圧力分布について説明する。

図４および図５は、油膜圧力分布６０の偏芯角θに対応して下半パッド３１を設けた場合のジャーナル軸受装置１０における回転軸５０に垂直な断面を示す図である。なお、潤滑油は、例えば、上半軸受部２０の頂上部かつ２つの上半パッド２１間からジャーナル軸受本体４０内に供給される。

通常、ジャーナル軸受装置１０では、回転軸５０の回転時にジャーナル軸受装置１０と回転軸５０の間に潤滑油による油膜が形成されることにより回転軸５０の潤滑が保たれるとともにジャーナル軸受装置１０で回転軸の荷重が支持されている。そして、その油膜圧力分布６０、換言すると油膜圧力がピーク値を示す領域は、静止荷重時に対して偏芯角θほど回転軸５０の回転方向６５にシフトしている。

図４に示すように、回転軸５０の鉛直下方に配設されている下半パッド３１を、回転軸５０の回転方向に、１０〜１５度（偏芯角θ＝１０〜１５度）程度移動させる。なお、この移動範囲（偏芯角）は、回転軸５０と各パッド２１、３１との間隙量によって大きく変わるため、このジャーナル軸受本体４０が適用される機器によって最適な位置に調整することが望ましい。

このような調整によって偏芯角が大きくなった場合には、図５に示すように、回転軸５０の鉛直下方に配設されている下半パッド３１を、回転軸５０の回転方向に延設してもよい。この場合には、回転軸５０の鉛直下方に配設されている下半パッド３１の表面の面積が増加することになり、油膜圧力分布を広範囲に亘らせることができる。

上記したように、油膜圧力分布６０に対応させて、下半パッド３１の配設位置やサイズを適宜に変更することで、回転軸５０と下半パッド３１との間に油膜を十分に形成することができ、負荷容量を増加することができる。

上記した第１の実施の形態のジャーナル軸受装置１０によれば、上半パッド２１や下半パッド３１をジャーナル軸受本体４０の内周面の周方向に複数に分割して設けることにより、任意の位置に配設可能となり、回転軸５０のミスアライメントに追従させ易くなる。また、上半パッド２１や下半パッド３１を、特に重力方向に荷重Ｗが顕著に作用する内周面に選択的に配置することができる。さらに、複数に分割して設けられた上半パッド２１および／または下半パッド３１のうちの所定のパッドの背面と軸受部の内周面との間にライナ３５を挿入することで、局所的にパッドの厚さを調整することができる。これによって、軸受ギャップの調整等を容易に行なうことができる。

また、上半パッド２１や下半パッド３１をジャーナル軸受本体４０の内周面の周方向に所定の間隔をあけて複数に分割して設けることにより、潤滑油の流れとして、パッド間の間隙を流動する潤滑油が主としてパッド上に供給される流れとなる。ここで、パッド間を流動する潤滑油は、パッド上を流れる潤滑油よりも低温であることから、常時低温の潤滑油をパッド上に供給することが可能となる。このように、低温の潤滑油を、上半パッド２１および下半パッド３１上、すなわち上半パッド２１および下半パッド３１と回転軸５０との間に供給することができるので、各パッドおよびジャーナル軸受本体４０の冷却が促進され、負荷容量を増加させることができる。

また、上半パッド２１や下半パッド３１は、任意のサイズに作製することが可能であり、そのパッドをジャーナル軸受本体４０の内周面の周方向に配設することができる。そのため、回転軸５０の直径が大きくなっても、ジャーナル軸受本体４０の製造限界に関係なくジャーナル軸受装置１０を製造することができる。さらに、油膜圧力分布の偏芯角を考慮して、パッドの配設位置や個々のパッドの表面の面積を任意に設定することができるので、油膜圧力分布を広範囲に亘らせることができる。これによって、油膜を十分に形成することができるので、負荷容量を増加することができる。また、上半パッド２１や下半パッド３１は、ジャーナル軸受本体４０の内周面に、パッドの背面を直接当接させて固定されるため、ジャーナル軸受本体４０の剛性が増加し、大荷重にも対応することができる。

（第２の実施の形態）
図６は、本発明に係る第２の実施の形態のジャーナル軸受装置１００における回転軸５０に垂直な断面を示す図である。図７は、本発明に係る第２の実施の形態のジャーナル軸受装置１００における回転軸５０に水平な断面（図６のＢ−Ｂ断面）を示す図である。図８は、下半軸受部３０を上方（回転軸５０側）から見たときの下半軸受部３０における潤滑油の流れの様子を示す図である。図９は、ジャーナル軸受本体４０の内周面に配設された上半パッド２１および下半パッド３１を回転軸５０側から見たときの形状の一例を示す平面図である。図１０は、図９のＣ−Ｃ断面を示す図である。なお、第１の実施の形態のジャーナル軸受装置１０と同一の構成部分には同一の符号を付して重複する説明を省略または簡略する。

図６および図７に示すように、ジャーナル軸受装置１００は、第１の実施の形態のジャーナル軸受装置１０における、上半軸受部２０の内周面に周方向に沿って所定の間隔をあけて配設された複数の上半パッド２１からなるパッド列および下半軸受部３０の内周面に周方向に沿って所定の間隔をあけて配設された複数の下半パッド３１からなるパッド列を、軸方向に所定の間隔をあけてそれぞれ２列備えている。また、下半軸受部３０における各パッド列において複数の下半パッド３１のうちの１つが、回転軸５０の鉛直下方に配設されている。なお、パット列は、軸方向に所定の間隔をあけて３列以上設けてもよい。

また、ここでは、上半軸受部２０における上半パッド２１のパッド列と、下半軸受部３０における下半パッド３１のパッド列とが、円周方向に直列、すなわち同一円周上に一列に備えられた一例を示しているが、この配設構成に限られるものではない。例えば、円周方向に並列、すなわち、上半軸受部２０における上半パッド２１のパッド列と下半軸受部３０における下半パッド３１のパッド列とが、同一円周上に配設されない構成であってもよい。さらに、上半軸受部２０および下半軸受部３０において、軸方向に複数のパッド列を設ける場合、各パッド列のパッド数が異なる配設構成であってもよい。具体的には、例えば、一方の下半パッド３１のパッド列におけるパッド数が３つで、それに所定の間隔をあけて隣接する他方の下半パッド３１のパッド列におけるパッド数が２つであってもよい。このように、上半軸受部２０および下半軸受部３０の内周面に複数に分割して配設されるパッドの配設構成は、例えばミスアライメント等に対応して適宜に設定することができる。

また、軸方向に設けられたパット列間の所定の間隔は、そのパット列間に形成される間隙を潤滑油が流動可能な程度であることが好ましく、潤滑油の粘度等や使用される温度条件等に基づいて適宜設定される。

また、ジャーナル軸受本体４０の中心軸と回転軸５０の中心軸とが平行にならずにずれた状態であるミスアライメントが生じた場合には、第１の実施の形態のジャーナル軸受装置１０の場合と同様に、所定の上半パッド２１の背面と上半軸受部２０の内周面との間、および／または所定の下半パッド３１の背面と下半軸受部３０の内周面との間に、薄板として機能するライナを介在させてそれぞれのパッド２１、３１を固定し、軸受ギャップを調整するようにしてもよい。ジャーナル軸受装置１００においては、軸方向にパットを複数列設けることができるので、例えば、各列毎に異なる軸受ギャップの調整をすることができる。

次に、ジャーナル軸受装置１００の下半軸受部３０における潤滑油の流れの様子を、図８を参照して説明する。

図８では、図の縦方向に、下半軸受部３０の内周面に周方向に沿って所定の間隔をあけて配設された下半パッド３１の２つのパット列を平面的に示している。したがって、例えば、回転軸５０の鉛直下方に配設される下半パッド３１は、図８に示された下半パッド３１のうちの上から２番の下半パッド３１となる。なお、潤滑油は、例えば、上半軸受部２０の頂上部かつパッド列間からジャーナル軸受本体４０内に供給される。

図８に示すように、パット列間の間隙１１０を流れる潤滑油が主流１２０となり、この主流１２０から、各下半パッド３１上および各パット列の各下半パッド３１の間隙に分流する。また、各パット列の各下半パッド３１の間隙に分流した潤滑油も、下半パッド３１上に流入する。主流１２０を流れる潤滑油は、下半パッド３１上を流れる潤滑油よりも低温であるため、常時低温の潤滑油を下半パッド３１上に供給することが可能となる。なお、上半パッド２１においても、下半パッド３１の場合と同様の潤滑油の流れとなる。このように、低温の潤滑油を、上半パッド２１および下半パッド３１上、すなわち上半パッド２１および下半パッド３１と回転軸５０との間に供給することができるので、各パッドおよびジャーナル軸受本体４０の冷却が促進され、負荷容量を増加させることができる。

また、上半パッド２１および下半パッド３１の形状の一例を図９および図１０を参照して説明する。

図９および図１０に示すように、上記した上半パッド２１および下半パッド３１において、潤滑油１２１が上半パッド２１および下半パッド３１上に流入する側の端縁を傾斜面１５０で構成している。この傾斜面は、上半パッド２１および下半パッド３１の外側に向かって下方傾斜している。このように潤滑油１２１が流入する側の端縁を傾斜面１５０で構成することにより、潤滑油１２１は、上半パッド２１および下半パッド３１上にスムーズに導くことができる。なお、この上半パッド２１および下半パッド３１の構成を、前述した第１の実施の形態のジャーナル軸受装置１０の上半パッド２１および下半パッド３１に備えてもよい。

上記した第２の実施の形態のジャーナル軸受装置１００によれば、上半軸受部２０の内周面に周方向に沿って所定の間隔をあけて配設された複数の上半パッド２１からなるパッド列および下半軸受部３０の内周面に周方向に沿って所定の間隔をあけて配設された複数の下半パッド３１からなるパッド列を、回転軸５０の軸方向に所定の間隔をあけて複数列備えることで、軸受ギャップの調整等を容易にかつ適確に行なうことができる。

また、パット列間の間隙１１０を流れる低温の潤滑油が主流１２０となり、この主流１２０から分流して、上半パッド２１や下半パッド３１上に低温の潤滑油を導くことができるので、パッドや軸受の冷却を効率よく行なうことができる。これによって、ジャーナル軸受装置１００の負荷容量の増加等を図ることができる。さらに、潤滑油が上半パッド２１および下半パッド３１上に流入する側の端縁を傾斜面１５０で構成することで、潤滑油が上半パッド２１および下半パッド３１上にスムーズに導かれようになり、上記したパッドの冷却効率をさらに向上させることができる。

また、上半パッド２１や下半パッド３１は、任意のサイズに作製することが可能であり、そのパッドをジャーナル軸受本体４０の内周面の周方向に配設することができる。そのため、回転軸５０の直径が大きくなっても、ジャーナル軸受本体４０の製造限界に関係なくジャーナル軸受装置１００を製造することができる。さらに、油膜圧力分布の偏芯角を考慮して、パッドの配設位置や個々のパッドの表面の面積を任意に設定することができるので、油膜圧力分布を広範囲に亘らせることができる。これによって、油膜を十分に形成することができるので、負荷容量を増加することができる。また、上半パッド２１や下半パッド３１は、ジャーナル軸受本体４０の内周面に、パッドの背面を直接当接させて固定されるため、ジャーナル軸受本体４０の剛性が増し、大荷重にも対応することができる。

以上、本発明を実施の形態により具体的に説明したが、本発明はこれらの実施の形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

本発明に係る第１の実施の形態のジャーナル軸受装置における回転軸に垂直な断面を示す図。 本発明に係る第１の実施の形態のジャーナル軸受装置における回転軸に水平な断面（図１のＡ−Ａ断面）を示す図。 下半パッドと下半軸受部の内周面との間にライナを介在させたときの、下半軸受部における回転軸に水平な断面を示す図。 油膜圧力分布の偏芯角θに対応して下半パッドを設けた場合のジャーナル軸受装置における回転軸に垂直な断面を示す図。 油膜圧力分布の偏芯角θに対応して下半パッドを設けた場合のジャーナル軸受装置における回転軸に垂直な断面を示す図。 本発明に係る第２の実施の形態のジャーナル軸受装置における回転軸に垂直な断面を示す図。 本発明に係る第２の実施の形態のジャーナル軸受装置における回転軸に水平な断面（図６のＢ−Ｂ断面）を示す図。 下半軸受部を上方から見たときの下半軸受部における潤滑油の流れの様子を示す図。 ジャーナル軸受本体の内周面に配設された上半パッドおよび下半パッドを回転軸側から見たときの形状の一例を示す平面図。 図９のＣ−Ｃ断面を示す図。 従来のジャーナル軸受装置の断面の構造を示す図。 従来のジャーナル軸受装置の断面の構造を示す図。 従来のジャーナル軸受装置の断面の構造を示す図。

符号の説明

１０…ジャーナル軸受装置、２０…上半軸受部、２１…上半パッド、２１ａ、３１ａ…表面層、２１ｂ、３１ｂ…基材、３０…下半軸受部、３１…下半パッド、３１ａ…、３１ｂ…、３５…ライナ、４０…ジャーナル軸受本体、５０…回転軸、Ｗ…重力方向荷重。

Claims (7)

1. 回転軸を支承する軸受の上半軸受に着脱可能な上半パッドを備えるとともに下半軸受に着脱可能な下半パッドを備えるジャーナル軸受装置であって、
   前記回転軸の半径より大きい曲率半径をもつ表面を有し前記下半軸受の内周面の周方向に沿って所定の間隔をあけて該内周面に背面全体を直接当接させて固定した前記下半パッドが複数配設され、該複数の下半パッドのうちの１つが、回転軸の鉛直下方に配設され、
   前記上半パッドと前記上半軸受の内周面との間および／または前記下半パッドと前記下半軸受の内周面との間に、薄板を介在させて前記上半パッドおよび／または前記下半パッドを固定可能としたこと
   を特徴とするジャーナル軸受装置。
2. 回転軸を支承する軸受の上半軸受に着脱可能な上半パッドを備えるとともに下半軸受に着脱可能な下半パッドを備えるジャーナル軸受装置であって、
   前記回転軸の半径より大きい曲率半径をもつ表面を有し前記下半軸受の内周面の周方向に沿って所定の間隔をあけて該内周面に背面全体を直接当接させて固定した前記下半パッドが複数配設されてなるパッド列を、前記回転軸の軸方向に所定の間隔をあけて複数列備え、該各パッド列において複数の下半パッドのうちの１つが、回転軸の鉛直下方に配設され、
   前記上半パッドと前記上半軸受の内周面との間および／または前記下半パッドと前記下半軸受の内周面との間に、薄板を介在させて前記上半パッドおよび／または前記下半パッドを固定可能としたこと
   を特徴とするジャーナル軸受装置。
3. 少なくとも前記下半パッドの表面が、熱可塑性樹脂材料で形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のジャーナル軸受装置。
4. 少なくとも前記下半パッドの表面が、セラミックス繊維、二硫化モリブデン粒子または黒鉛粒子のうち少なくとも１種を含有した熱可塑性樹脂材料で形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のジャーナル軸受装置。
5. 前記上半パッドの表面が、軟金属材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のジャーナル軸受装置。
6. 前記上半パッドにおいて、少なくとも、前記上半パッドの表面上に潤滑油を流入させる側の端縁が傾斜面で構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のジャーナル軸受装置。
7. 前記下半パッドにおいて、少なくとも、前記下半パッドの表面上に潤滑油を流入させる側の端縁が傾斜面で構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のジャーナル軸受装置。

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