特許 6805585 軸受構造、回転機械、圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6805585

(24)【登録日】2020年12月8日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】軸受構造、回転機械、圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F16C 17/24 20060101AFI20201214BHJP

   F16C 17/02 20060101ALI20201214BHJP

   F16C 41/00 20060101ALI20201214BHJP

【ＦＩ】

   F16C17/24

   F16C17/02 B

   F16C41/00

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-134570(P2016-134570)

(22)【出願日】2016年7月6日

(65)【公開番号】特開2018-4016(P2018-4016A)

(43)【公開日】2018年1月11日

【審査請求日】2019年5月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】特許業務法人青海特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】尾形 秀樹

【審査官】 藤村 聖子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−００７２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５２−０９９４４９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｃ １７／００−１７／２６

Ｆ１６Ｃ ３３／００−３３／２８

Ｆ１６Ｃ ４１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

挿通部が形成された収容部材と、
前記収容部材内に設けられた軸受部と、
前記挿通部に挿通され、一部が前記収容部材内に位置する検知部材と、
前記収容部材内で前記検知部材が挿通され、前記挿通部に対して前記検知部材の挿通方向に対向する対向面を有する保持部材と、
を備え、
前記保持部材は、前記収容部材内で移動可能に前記検知部材に保持される軸受構造。

【請求項2】

前記軸受部は、前記収容部材内に傾倒可能に保持されるパッドであり、
前記検知部材は、前記パッドに接触する接触部を備えた請求項１に記載の軸受構造。

【請求項3】

前記収容部材は、前記軸受部に対して、前記軸受部に軸支される回転軸の軸方向に対向するサイドシールを含み、
前記挿通部は、前記サイドシールに形成されている請求項１または２に記載の軸受構造。

【請求項4】

前記検知部材は熱電対である請求項１から３のいずれか１項に記載の軸受構造。

【請求項5】

回転軸が挿入される収容部と、
前記収容部に設けられ、前記収容部に挿入される回転軸を支持する軸受部と、
前記収容部に設けられ、前記収容部の内外を連通する挿通部と、
前記収容部の内側にて、前記挿通部に設けられたシール面と、
前記収容部内の検知部と、
前記検知部から、前記挿通部を通し、前記収容部の外側まで延伸した検知部材と、
前記収容部の内側にて、前記検知部材が挿通され、前記シール面と当接可能な保持部材と、を備え、
前記保持部材は、前記収容部材内で移動可能に前記検知部材に保持される軸受構造。

【請求項6】

前記請求項１から５のいずれか１項に記載の軸受構造を備えた回転機械。

【請求項7】

前記請求項１から５のいずれか１項に記載の軸受構造を備えた圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、回転軸を軸支する軸受構造、および、この軸受構造を備えた回転機械、圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

圧縮機をはじめとする回転機械においては、回転軸を軸支する軸受が設けられる。回転軸が高速回転すると自励振動が生じるため、特に高速回転機械においては、自励振動を抑制可能な軸受が採用される。自励振動を抑制可能な軸受としては、例えば特許文献１に示されるティルティングパッド軸受（傾斜パッド軸受）が知られている。ティルティングパッド軸受は、回転軸の回転方向に分割された複数のパッド（傾斜パッド）を備えている。各パッドは、ケーシング内に傾倒可能に保持される。そして、ティルティングパッド軸受においては、パッドが傾倒することで、回転軸との間の隙間量が可変となり、自励振動が抑制される。

【0003】

また、回転機械が稼働すると、軸受の温度が上昇する。軸受の過度な温度上昇は、回転軸の焼き付きや、軸受自体の損耗をもたらす。そこで、特許文献１に示されるティルティングパッド軸受では、パッドの温度を監視するべく、熱電対のシースがパッドに取り付けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−１６３４６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記の熱電対のように、軸受には、その内部や近傍の温度、圧力等を計測するための検知部材が設けられることがある。軸受は、軸受面に供給される潤滑油の漏出を低減するために、各部品がケーシング等に収容される場合がある。この場合、ケーシングに形成された挿通孔に検知部材を挿通させる必要がある。

【0006】

このとき、挿通孔と検知部材との間のクリアランスを小さくしてしまうと、検知部材が拘束され、軸受性能が低下するおそれがある。例えば、上記のティルティングパッド軸受においては、シースの動きが拘束されると、パッドの動きが拘束される。その結果、パッドの温度が上昇したり、振動の抑制効果が低下したりする等、軸受性能が低下する。一方、クリアランスを大きくすると、ケーシングからの潤滑油の漏れが大きくなってしまう。

【0007】

本開示の目的は、挿通孔の少なくとも一部を覆い、挿通孔を通した潤滑油の漏れを抑制することができる軸受構造、回転機械、圧縮機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本開示の軸受構造は、挿通部が形成された収容部材と、収容部材内に設けられた軸受部と、挿通部に挿通され、一部が収容部材内に位置する検知部材と、収容部材内で検知部材が挿通され、挿通部に対して検知部材の挿通方向に対向する対向面を有する保持部材と、を備え、保持部材は、収容部材内で移動可能に検知部材に保持される。

【0009】

また、軸受部は、収容部材内に傾倒可能に保持されるパッドであり、検知部材は、パッドに接触する接触部を備えてもよい。

【0010】

また、収容部材は、軸受部に対して、軸受部に軸支される回転軸の軸方向に対向するサイドシールを含み、挿通部は、サイドシールに形成されてもよい。

【0011】

また、検知部材は熱電対でもよい。

【0012】

上記課題を解決するために、本開示の軸受構造は、回転軸が挿入される収容部と、収容部に設けられ、収容部に挿入される回転軸を支持する軸受部と、収容部に設けられ、収容部の内外を連通する挿通部と、収容部の内側にて、挿通部に設けられたシール面と、収容部内の検知部と、検知部から、挿通部を通し、収容部の外側まで延伸した検知部材と、収容部の内側にて、検知部材が挿通され、シール面と当接可能な保持部材と、を備え、保持部材は、収容部材内で移動可能に検知部材に保持される。

【0013】

上記課題を解決するために、本開示の回転機械は、挿通部が形成された収容部材と、収容部材内に設けられた軸受部と、挿通部に挿通され、一部が収容部材内に位置する検知部材と、収容部材内で検知部材が挿通され、挿通部に対して検知部材の挿通方向に対向する対向面を有する保持部材と、を有する軸受構造を備える。

【0014】

上記課題を解決するために、本開示の圧縮機は、挿通部が形成された収容部材と、収容部材内に設けられた軸受部と、挿通部に挿通され、一部が収容部材内に位置する検知部材と、収容部材内で検知部材が挿通され、挿通部に対して検知部材の挿通方向に対向する対向面を有する保持部材と、を有する軸受構造を備える。

【発明の効果】

【0015】

本開示によれば、挿通孔の少なくとも一部を覆い、挿通孔を通した潤滑油の漏れを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】圧縮機の概略断面図である。

【図2】ティルティングパッド軸受の概略図である。

【図3】図２における一点鎖線の囲み部分を拡大して示す図である。

【図4】軸受構造の作用を説明する図である。

【図5】変形例の軸受構造を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に添付図面を参照しながら、実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き限定されるものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また直接関係のない要素は図示を省略する。

【0018】

以下に説明する軸受構造は、圧縮機等の回転機械をはじめ、さまざまな機械、装置に適用可能である。ここでは、一例として、圧縮機に適用される軸受構造について説明する。なお、以下では、まず、圧縮機の構成について説明し、その後に、圧縮機に適用される軸受構造について説明する。

【0019】

図１は、圧縮機１の概略断面図である。圧縮機１は、不図示のモータの駆動軸に連結される入力軸２を備えている。入力軸２には、大径ギヤ３が設けられている。モータが駆動すると、入力軸２と大径ギヤ３とが一体回転する。圧縮機１は、内部にギヤ室４ａが形成されたギヤケース４を備えている。大径ギヤ３は、ギヤ室４ａ内に配されている。また、ギヤケース４内には、入力軸２の軸方向に離隔して２つのボール軸受５が配されている。入力軸２は、これら２つのボール軸受５によって回転自在に軸支されている。また、大径ギヤ３は、これら２つのボール軸受５の間に位置している。

【0020】

ギヤケース４には、第１回転軸１０が回転自在に軸支されている。第１回転軸１０は、入力軸２と平行であり、入力軸２に対して径方向に離隔して配されている。第１回転軸１０には、大径ギヤ３よりも小径の第１ギヤ１１が設けられている。第１ギヤ１１は、ギヤケース４内で大径ギヤ３に歯合されており、第１回転軸１０と一体回転する。したがって、モータが駆動すると、入力軸２、大径ギヤ３、第１ギヤ１１および第１回転軸１０が一体回転することとなる。

【0021】

第１回転軸１０の一端１０ａは、ギヤ室４ａを挟んでモータと反対側に突出している。ギヤケース４の側面４ｂから突出する一端１０ａには、第１インペラ１２が設けられている。ギヤケース４には、第１インペラ１２の近傍に第１仕切り壁１３が取り付けられている。第１仕切り壁１３により、第１インペラ１２の径方向外方に、環状の第１スクロール流路１４が形成される。また、第１仕切り壁１３と側面４ｂとの間に形成される隙間により、環状の第１ディフューザ１５が形成される。また、第１仕切り壁１３には、第１インペラ１２の正面に第１吸気空間１６が形成される。第１ディフューザ１５は、径方向の内側において、第１インペラ１２を介して第１吸気空間１６に連通している。また、第１ディフューザ１５の径方向の外側は、第１スクロール流路１４に連通している。

【0022】

上記の第１回転軸１０、第１ギヤ１１、第１インペラ１２、第１スクロール流路１４、第１ディフューザ１５、第１吸気空間１６により、第一段圧縮部Ａが構成されている。

【0023】

また、ギヤケース４には、第２回転軸２０が回転自在に軸支されている。第２回転軸２０は、入力軸２と平行であり、入力軸２に対して径方向に離隔して配されている。また、第２回転軸２０は、入力軸２を中心に、第１回転軸１０と１８０°位相をずらした位置に設けられている。第２回転軸２０には、大径ギヤ３よりも小径の第２ギヤ２１が設けられている。第２ギヤ２１は、ギヤケース４内で大径ギヤ３に歯合されており、第２回転軸２０と一体回転する。したがって、モータが駆動すると、入力軸２、大径ギヤ３、第２ギヤ２１および第２回転軸２０が一体回転することとなる。

【0024】

第２回転軸２０の一端２０ａは、ギヤ室４ａを挟んでモータと反対側に突出している。ギヤケース４の側面４ｃから突出する一端２０ａには、第２インペラ２２が設けられている。第２インペラ２２は、径方向および軸方向の寸法が第１インペラ１２よりも小さい。ギヤケース４には、第２インペラ２２の近傍に第２仕切り壁２３が取り付けられている。第２仕切り壁２３により、第２インペラ２２の径方向外方に、環状の第２スクロール流路２４が形成される。また、第２仕切り壁２３と側面４ｃとの間に形成される隙間により、環状の第２ディフューザ２５が形成される。

【0025】

また、第２仕切り壁２３には、第２インペラ２２の正面に第２吸気空間２６が形成される。第２ディフューザ２５は、径方向の内側において、第２インペラ２２を介して第２吸気空間２６に連通している。また、第２ディフューザ２５の径方向の外側は、第２スクロール流路２４に連通している。第２スクロール流路２４および第２ディフューザ２５は、それぞれ第１スクロール流路１４および第１ディフューザ１５よりも流路断面積が小さい。また、ギヤケース４には、第２吸気空間２６を閉塞するプレート２７が固定されている。

【0026】

上記の第２回転軸２０、第２ギヤ２１、第２インペラ２２、第２スクロール流路２４、第２ディフューザ２５、第２吸気空間２６により、第二段圧縮部Ｂが構成されている。

【0027】

なお、第１スクロール流路１４は、不図示の通路を介して第２吸気空間２６に接続されている。この第１スクロール流路１４と第２吸気空間２６とを接続する通路には、インタークーラが設けられている。つまり、第二段圧縮部Ｂは、インタークーラを介して第一段圧縮部Ａに接続されている。また、第２スクロール流路２４には、不図示のアフタクーラを介して、外部配管が接続される。

【0028】

次に、上記の構成からなる圧縮機１の作用を説明する。モータの駆動により入力軸２が回転すると、第１回転軸１０および第２回転軸２０が回転する。第１回転軸１０が回転すると、第１インペラ１２が回転し、第２回転軸２０が回転すると、第２インペラ２２が回転する。つまり、圧縮機１の稼働時には、第１インペラ１２および第２インペラ２２が同時に回転する。

【0029】

第１インペラ１２が回転すると、第１吸気空間１６から空気が吸気される。第１吸気空間１６から吸気された空気は、第１インペラ１２の翼間を流通する過程において遠心力の作用により増速される。そして、増速された空気は、第１ディフューザ１５および第１スクロール流路１４で昇圧される。このように、第一段圧縮部Ａで昇圧された空気は、インタークーラで冷却された後、第二段圧縮部Ｂの第２吸気空間２６に導入される。

【0030】

第２吸気空間２６に導入された空気は、第２インペラ２２の翼間を流通する過程において遠心力の作用により増速される。そして、増速された空気は、第２ディフューザ２５および第２スクロール流路２４で昇圧される。このように、第二段圧縮部Ｂで昇圧された空気は、アフタクーラで冷却された後、外部配管に排出されることとなる。

【0031】

圧縮機１においては、入力軸２、第１回転軸１０、第２回転軸２０がギヤケース４に回転自在に軸支されている。駆動力の入力側となる入力軸２には大径ギヤ３が設けられている。一方、駆動力の出力側となる第１回転軸１０、第２回転軸２０には、大径ギヤ３よりも小径の第１ギヤ１１、第２ギヤ２１が設けられている。したがって、第１回転軸１０、第２回転軸２０は、入力軸２よりも高速で回転する。このように、高速で回転する第１回転軸１０、第２回転軸２０には、自励振動が生じるおそれがある。そこで、圧縮機１においては、第１回転軸１０、第２回転軸２０が、自励振動の抑制に効果的なティルティングパッド軸受Ｔによって軸支されている。

【0032】

図２は、ティルティングパッド軸受Ｔの概略図である。図２において、（ａ）はティルティングパッド軸受Ｔの平面図を示し、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面を示している。ティルティングパッド軸受Ｔは、平面形状が円形のハウジング１００（収容部材、収容部）を備えている。ハウジング１００は、第１回転軸１０または第２回転軸２０（以下、単に「回転軸」という）の軸心方向に所定の厚みを有している。また、ハウジング１００の中心には、回転軸が貫通する貫通孔１００ａが形成されている。貫通孔１００ａの内径は、回転軸の直径よりも大きい。

【0033】

そして、貫通孔１００ａの内周面には、複数（ここでは５つ）のパッド１０１（軸受部）が設けられている。パッド１０１は、貫通孔１００ａに収容可能な環状の部材を、回転軸の回転方向に複数に分割した形状となっている。パッド１０１に設けられる軸受面１０１ａは、クリアランスを維持して回転軸に対向する。つまり、回転軸は、軸受面１０１ａによって、回転自在に軸支される。また、パッド１０１には、貫通孔１００ａの内周面に対向する外面１０１ｂが設けられる。この外面１０１ｂは、貫通孔１００ａの内周面よりも僅かに曲率が大きい。そして、外面１０１ｂには支持溝１０１ｃが形成されている。支持溝１０１ｃは、外面１０１ｂのうち、回転軸の回転方向の中心、および、回転軸の軸方向の中心に位置している。ただし、支持溝１０１ｃが設けられる位置はこれに限らず、例えば、回転方向や軸方向の中心からずれて位置してもよい。

【0034】

ハウジング１００には、回転軸の径方向に延在するリテイナ保持孔１００ｂが複数（ここでは５つ）形成されている。リテイナ保持孔１００ｂは、貫通孔１００ａからハウジング１００の外周面まで貫通している。リテイナ保持孔１００ｂのうち、貫通孔１００ａ側の開口は、パッド１０１の支持溝１０１ｃに対向している。このリテイナ保持孔１００ｂには、図２の（ｂ）においてクロスハッチングで示すリテイナピン１０２と、このリテイナピン１０２をハウジング１００の中心側に付勢する付勢部材１０３とが収容される。リテイナピン１０２の先端１０２ａは、付勢部材１０３の付勢力によりリテイナ保持孔１００ｂ（貫通孔１００ａの内周面）から突出し、パッド１０１の支持溝１０１ｃ内に進入する。これにより、パッド１０１は、ハウジング１００内において、リテイナピン１０２の先端１０２ａを支点として傾倒可能に保持されることとなる。

【0035】

また、図２の（ａ）に示すように、回転方向に隣り合うパッド１０１の間には隙間が保持されている。ハウジング１００には、このパッド１０１間の隙間に開口する油入口孔１００ｃが複数（ここでは５つ）形成されている。油入口孔１００ｃは、貫通孔１００ａ側の開口から径方向に延在している。油入口孔１００ｃには潤滑油の供給源が接続される。パッド１０１の軸受面１０１ａには、ハウジング１００の外部から、油入口孔１００ｃを介して潤滑油が供給される。

【0036】

また、図２の（ｂ）に示すように、ハウジング１００のうち、回転軸の軸方向両側には、貫通孔１００ａから径方向外側に延在する固定面１００ｄがそれぞれ設けられている。また、この固定面１００ｄよりも径方向外側には、ハウジング１００の外周面まで延在する側面１００ｅが設けられている。固定面１００ｄと側面１００ｅとの間には、回転軸の軸方向に延在する段差部１００ｆが形成されている。固定面１００ｄは、段差部１００ｆの高さ分だけ、側面１００ｅよりもハウジング１００の軸方向内側に位置している。

【0037】

そして、ハウジング１００には、固定面１００ｄに面接触するようにサイドシール１１０（収容部材）が設けられる。サイドシール１１０は、ハウジング１００の固定面１００ｄにネジ１１１によって固定される。ネジ１１１は、周方向に離隔して複数（ここでは６つ）設けられている。サイドシール１１０は、環状の板部材であり、段差部１００ｆの高さと同程度の厚みを有する。また、サイドシール１１０には、回転軸が挿通される軸孔１１０ａが形成されている。この軸孔１１０ａの内周面は、パッド１０１の軸受面１０１ａと大凡面一であるか、もしくは、軸受面１０１ａから径方向に僅かにずれて位置している。

【0038】

したがって、軸孔１１０ａの内径は、ハウジング１００の貫通孔１００ａの内径よりも小さい。ここでは、サイドシール１１０のうち、ハウジング１００の貫通孔１００ａよりも径方向内側に突出する部位を突出部１１０ｂと呼ぶ。突出部１１０ｂは、パッド１０１の側面１０１ｄに、回転軸の軸方向に対向する。このとき、突出部１１０ｂと側面１０１ｄとの間には、パッド１０１の傾倒動作を阻害しないように、僅かな間隙が設けられている。以上のように、パッド１０１は、サイドシール１１０によってハウジング１００内に保持される。また、サイドシール１１０は、パッド１０１の軸受面１０１ａに供給された潤滑油の外部への漏れを抑制する機能を担っている。

【0039】

上記のティルティングパッド軸受Ｔによれば、パッド１０１が傾倒することで、回転軸との間の隙間量が可変となり、自励振動が抑制される。ただし、圧縮機１が稼働すると、ティルティングパッド軸受Ｔ、より厳密には、パッド１０１の温度が上昇する。パッド１０１の過度な温度上昇は、回転軸の焼き付きや、ティルティングパッド軸受Ｔの損耗をもたらす。そこで、ティルティングパッド軸受Ｔには、温度を監視するべく、図２の（ｂ）に示すように、検知部材１５０が設けられている。ここでは、検知部材１５０として、熱電対が設けられている。

【0040】

なお、図１に示すように、ティルティングパッド軸受Ｔは、第１回転軸１０および第２回転軸２０に、それぞれ２つずつ設けられている。検知部材１５０は、ティルティングパッド軸受Ｔごとに設けてもよいが、ここでは、検知部材１５０が、第１回転軸１０に１つ、第２回転軸２０に１つ設けられることとする。また、検知部材１５０は、１つのティルティングパッド軸受Ｔにおいて、複数のパッド１０１のうちの１つに設けられる。以下に、検知部材１５０が設けられるティルティングパッド軸受Ｔを備える軸受構造２００について説明する。

【0041】

図３は、図２（ｂ）における一点鎖線の囲み部分を拡大して示す図である。この軸受構造２００では、パッド１０１の側面１０１ｄに、挿入穴１０１ｅが形成されている。この挿入穴１０１ｅは、パッド１０１の側面１０１ｄのうち、軸受面１０１ａ側に設けられている。サイドシール１１０の突出部１１０ｂと、パッド１０１の側面１０１ｄとの間には間隙が設けられる。この突出部１１０ｂには、挿入穴１０１ｅに対向する挿通孔１１０ｃ（挿通部）が形成されている。挿通孔１１０ｃは、挿入穴１０１ｅよりも径が大きい。

【0042】

熱電対からなる検知部材１５０は、シース１５０ａを備えている。このシース１５０ａは、サイドシール１１０の挿通孔１１０ｃに挿通されている。また、シース１５０ａの先端には、挿入穴１０１ｅに挿入される接触部１５０ｂ（検知部）が設けられている。接触部１５０ｂが挿入穴１０１ｅに挿入されることで、シース１５０ａがパッド１０１に取り付けられる。すなわち、検知部材１５０は、パッド１０１に取り付けられている。また、検知部材１５０は、シース１５０ａの先端が挿入穴１０１ｅへの挿入方向に押圧された状態で、ギヤケース４に固定されている。

【0043】

ここで、挿通孔１１０ｃの内径は、シース１５０ａの直径よりも大きく形成されている。したがって、シース１５０ａと挿通孔１１０ｃとの間には隙間が形成される。シース１５０ａは作動するが、挿通孔１１０ｃの内径は、シース１５０ａが最大に作動した場合にも接触することがない寸法となっている。

【0044】

ここで、パッド１０１の軸受面１０１ａには、油入口孔１００ｃから潤滑油が供給される。挿通孔１１０ｃの内径を大きくすると、ティルティングパッド軸受Ｔ、さらには、ギヤケース４からの潤滑油の漏出が多くなってしまう。

【0045】

そこで、軸受構造２００においては、サイドシール１１０の内側に保持部材２０１が設けられている。換言すれば、保持部材２０１は、ハウジング１００およびサイドシール１１０からなる収容部材内に設けられている。保持部材２０１は、サイドシール１１０よりも厚みが小さい薄板形状の部材である。また、保持部材２０１は、突出部１１０ｂに対向する対向面２０１ａを備えている。すなわち、保持部材２０１は、挿通孔１１０ｃの外周に設けられたシール面に当接可能である。この対向面２０１ａは、挿通孔１１０ｃの開口面積よりも大きい。なお、保持部材２０１の平面形状は特に限定されるものではなく、円形であっても矩形であってもよい。ただし、保持部材２０１は、パッド１０１（検知部材１５０）が最大に作動した場合にも、対向面２０１ａが挿通孔１１０ｃを完全に被覆する寸法であることが望ましい。すなわち、保持部材２０１は、挿通されたシース１５０ａを中心として、挿通孔１１０ｃの半径と、シース１５０ａの半径との差以上の広がりを備えることが望ましい。ただし、挿通孔１１０ｃが完全に被覆されておらず、一部のみが被覆されている場合でも、潤滑油の漏出を抑える効果はある。

【0046】

そして、保持部材２０１は、収容部材内、すなわち、パッド１０１とサイドシール１１０との隙間において、検知部材１５０に保持される。より詳細には、保持部材２０１には、保持孔２０１ｂが形成されている。保持部材２０１は、保持孔２０１ｂに検知部材１５０（シース１５０ａ）が挿通されることで、検知部材１５０に保持される。保持孔２０１ｂの内径は、シース１５０ａの直径とほぼ等しい。したがって、保持孔２０１ｂとシース１５０ａとの間には、圧入力があまり作用しておらず、かつ、隙間が殆ど介在していない。すなわち、検知部材１５０には、保持部材２０１が移動可能に挿通されている。

【0047】

そして、保持部材２０１には、ティルティングパッド軸受Ｔ内の潤滑油の内圧が作用する。この内圧により、保持部材２０１はサイドシール１１０に押圧される。その結果、保持部材２０１の対向面２０１ａが、サイドシール１１０の突出部１１０ｂに面接触し、挿通孔１１０ｃの外周のシール面と当接する。

【0048】

このように、軸受構造２００によれば、挿通孔１１０ｃの内径がシース１５０ａの直径よりも大きく形成されている。したがって、パッド１０１の傾倒動作が拘束されることはない。また、挿通孔１１０ｃは保持部材２０１によって塞がれるため、外部への潤滑油の漏れを抑制することができる。

【0049】

図４は、軸受構造２００の作用を説明する図である。パッド１０１は、リテイナピン１０２の先端１０２ａを支点として、図中両矢印で示す方向に傾倒する。そのため、パッド１０１のうち、回転軸の回転方向（図中矢印で示す）の中心側は作動範囲が狭く、中心側から遠くなるほど、作動範囲が広くなる。また、パッド１０１の軸受面１０１ａは、回転軸の回転方向前方側の方が、回転方向後方側よりも高温になることが知られている。したがって、ティルティングパッド軸受Ｔの温度を適切に監視するためには、図４のａ点に検知部材１５０を設けることが望ましい。

【0050】

しかしながら、従来の軸受構造では、潤滑油の漏出を防止するべく、挿通孔１１０ｃの内径が小さく形成されている。そのため、従来の軸受構造では、挿通孔１１０ｃが検知部材１５０に干渉してしまう。したがって、従来の軸受構造では、図４のｂ点に示すように、軸受面１０１ａのうち、回転軸の回転方向中心側に検知部材１５０を設けるのが一般的である。つまり、従来の軸受構造では、検知部材１５０を設ける位置が制約されるため、適切な温度の監視が困難となっていた。

【0051】

一方で、上記の軸受構造２００によれば、挿通孔１１０ｃが検知部材１５０に干渉しない。そのため、検知部材１５０を設ける位置が制約されることがない。したがって、検知部材１５０を、回転軸の回転方向前方側に設けることも可能となり、従来に比して、温度の監視精度を向上することができる。

【0052】

図５は、変形例の軸受構造３００を説明する図である。上記の軸受構造２００は、パッド１０１に検知部材１５０を１つのみ設けることとした。しかしながら、１つのパッド１０１に複数の検知部材１５０を設けてもよい。例えば、軸受構造３００では、パッド１０１の側面１０１ｄに、検知部材１５０が挿入される挿入穴１０１ｅ（図５においては不図示）が３つ、周方向に離隔して形成されているとする。この場合、サイドシール３１０には、周方向に延在する挿通孔３１０ｃ（挿通部）が形成される。この挿通孔３１０ｃは、パッド１０１に形成された３つの挿入穴１０１ｅに対向している。そして、軸受構造３００は、挿通孔３１０ｃに対向する対向面３０１ａを有する保持部材３０１を備える。保持部材３０１には、検知部材１５０が挿通される保持孔３０１ｂが３つ形成されている。このように、軸受構造３００によれば、検知部材１５０が複数設けられる場合であっても、上記の軸受構造２００と同様の作用効果を実現可能である。

【0053】

以上、添付図面を参照しながら本開示の実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

【0054】

上記実施形態では、ハウジング１００に固定されるサイドシール１１０に挿通孔１１０ｃが形成されている。しかしながら、ハウジング１００に挿通孔１１０ｃを形成してもよい。また、上記実施形態では、検知部材１５０が挿通される挿通部として、挿通孔１１０ｃが設けられている。しかしながら、挿通部は検知部材１５０が挿通されればよく、例えば、溝や切り欠きで構成してもよい。

【0055】

また、上記実施形態では、挿通孔１１０ｃの外周にシール面を備えている。しかしながら、例えば、挿通孔１１０ｃがハウジング１００内側に向かい拡大するテーパ形状であれば、挿通孔１１０ｃの内周にシール面を構成することも可能である。この場合、保持部材２０１は、ハウジング１００内側における、挿通孔１１０ｃの開口より面積が小さくなる。あるいは、保持部材２０１の挿通孔１１０ｃと対向する部分が，挿通孔１１０ｃに向かい縮小していれば、挿通孔１１０ｃの開口の周縁がシール面にもなりうる。

【0056】

また、上記実施形態では、軸受構造２００に含まれる軸受を、ティルティングパッド軸受Ｔで構成することとした。しかしながら、軸受構造に含まれる軸受はティルティングパッド軸受Ｔに限定されない。例えば、軸受面を有する軸受部が作動しない所謂セミフローティング軸受やボール軸受でもよい。さらには、軸受構成部材として、軸受部とオイルフィルムダンパとを備える軸受構造において、検知部材１５０をオイルフィルムダンパに取り付けることも可能である。一般的に、軸受部を含む軸受構成部材には、回転軸の回転により振動が発生する。振動が発生した場合に、検知部材１５０が挿通部によって拘束されていると、軸受性能が低下するおそれがある。そのため、挿通部を大きくする場合がある。この場合においても、上記した軸受構造を採用することで、潤滑油の漏れを抑制することができる。

【0057】

また、上記実施形態では、軸受部に対して回転軸の軸心方向に検知部材１５０が取り付けられている。しかしながら、検知部材１５０は、軸受部に対して回転軸の径方向に取り付けられてもよい。

【0058】

いずれにしても、軸受構造は、挿通部が形成された収容部材と、収容部材内に設けられた軸受部と、挿通部に挿通され、一部が収容部材内に位置する検知部材と、収容部材内で検知部材に保持され、挿通部に対して検知部材の挿通方向に対向する対向面を有する保持部材と、を備えればよい。

【0059】

また、上記実施形態では、検知部材１５０が熱電対であることとした。しかしながら、検知部材は熱電対に限らず、収容部材内の圧力、変位等を検知するものであってもよい。いずれにしても、検知部材は、収容部材内の状態を信号として外部に出力するものを広く含む。

【0060】

また、上記実施形態では、潤滑油の内圧により、保持部材２０１の対向面２０１ａが、挿通孔１１０ｃの外周のシール面と当接する場合について説明した。しかしながら、保持部材２０１は、シール面に完全に当接せずとも、抵抗により、潤滑油の漏れを抑制することができる。ただし、保持部材２０１が内圧でシール面に当接することにより、潤滑油の漏れをより効果的に抑制することができる。

【0061】

また、上記実施形態では、圧縮機１に軸受構造２００を適用する場合について説明した。しかしながら、軸受構造２００は、圧縮機に限らず、例えば増速機や減速機等、回転軸を備えるあらゆる回転機械に適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0062】

本開示は、回転軸を軸支する軸受構造、および、この軸受構造を備えた回転機械、圧縮機に利用することができる。

【符号の説明】

【0063】

１ 圧縮機
１０ 第１回転軸（回転軸）
２０ 第２回転軸（回転軸）
１００ ハウジング（収容部材、収容部）
１０１ パッド（軸受部）
１１０ サイドシール（収容部材、収容部）
１１０ｃ 挿通孔（挿通部）
１５０ 検知部材
１５０ｂ 接触部（検知部）
２００ 軸受構造
２０１ 保持部材
２０１ａ 対向面
３００ 軸受構造
３０１ 保持部材
３０１ａ 対向面
３１０ サイドシール
３１０ｃ 挿通孔（挿通部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】