特開 2025-43963 回転機械の軸受装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025043963

(43)【公開日】2025-04-01

(54)【発明の名称】回転機械の軸受装置

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/44 20060101AFI20250325BHJP

   F04D 23/00 20060101ALI20250325BHJP

【ＦＩ】

F04D29/44 Q

F04D23/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023151587

(22)【出願日】2023-09-19

(71)【出願人】

【識別番号】000152170

【氏名又は名称】株式会社酉島製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(72)【発明者】

【氏名】澤村 和宏

(72)【発明者】

【氏名】羽野 洋平

(72)【発明者】

【氏名】米村 建哉

(72)【発明者】

【氏名】岡 佑亮

【テーマコード（参考）】

3H130

【Ｆターム（参考）】

3H130AA13

3H130AB12

3H130AB26

3H130AB50

3H130AC01

3H130BA33A

3H130BA33E

3H130BA53E

3H130CA06

3H130CA26

3H130EA06A

3H130EA07A

(57)【要約】

【課題】回転機械を冷却する冷却ファンを備える軸受装置の油漏れを簡素な構造で抑制する。
【解決手段】軸受装置２０は、回転軸１０を軸支する軸受本体２２と、回転機械１のケーシング２に取り付けられた支持カバー３０と、回転軸１０の外側部１１に固着された冷却ファン３３と、冷却ファン３３による送風によって挿通孔３０ｃの周囲の圧力を上げるための昇圧部材３８とを備える。昇圧部材３８は、筒状であり、冷却ファン３３のボス３４のうち最も支持カバー３０側に位置する先端部３４ｃよりも径方向の外側に位置し、冷却ファン３３の翼部３５のうち最も径方向の外側に位置する端３５ｃよりも径方向の内側に位置している。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転機械のケーシングの端部の取付孔に取り付けられ、回転軸を軸支する軸受本体と、
前記回転軸を挿通する挿通孔を有し、前記ケーシングの端部に取り付けられて前記軸受本体を支持する支持カバーと、
前記支持カバーから外部に突出した前記回転軸の外側部に固着され、前記回転軸の回転によって前記ケーシングに送風する冷却ファンと、
前記支持カバー又は前記ケーシングから前記冷却ファンに向けて突出し、前記冷却ファンによる送風によって前記挿通孔の周囲の圧力を上げるための昇圧部材と
を備え、
前記冷却ファンは、ボスから径方向の外側へ放射状に突出した複数の翼部を有し、
前記昇圧部材は、筒状であり、前記ボスのうち最も前記支持カバー側に位置する先端部よりも前記径方向の外側に位置し、前記翼部のうち前記径方向の最も外側に位置する端部よりも前記径方向の内側に位置している、回転機械の軸受装置。

【請求項2】

前記ボスは、前記回転軸に固着され、前記支持カバーに近づくに従って前記回転軸の軸線に対して交差する方向である径方向の外側に傾斜した錐状である、請求項１に記載の回転機械の軸受装置。

【請求項3】

前記昇圧部材の先端は、前記ボスの前記先端部よりも前記外側部の外端側に位置している、請求項１又は２に記載の回転機械の軸受装置。

【請求項4】

前記昇圧部材は、前記支持カバー又は前記ケーシングとは別体であり、締結部材によって前記支持カバー又は前記ケーシングに締結されている、請求項１又は２に記載の回転機械の軸受装置。

【請求項5】

前記支持カバー又は前記ケーシングに取り付けられ、前記冷却ファン及び前記昇圧部材を取り囲む筒状のガイドカバーを備える、請求項１又は２に記載の回転機械の軸受装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転機械の軸受装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示された回転電機は、冷却対象物（ハウジング内のモータ機構）を冷却するために、回転軸に取り付けられた冷却ファンを備える。この回転電機の軸受構造では、冷却ファンによる送風によってハウジングにおける回転軸の挿通部分が低圧になり、油漏れが生じ得る。特許文献１では、この油漏れを防止するために、回転軸に油切り及びラビリンスシールが配置され、これらがカバーによって覆われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１４５５００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の軸受構造では、油切り、ラビリンスシール、及びカバーにより、冷却ファンの送風によって回転軸の挿通部分が低圧になることを防ぎ、油漏れを抑制し得る。しかし、特許文献１の軸受構造による油漏れ対策は複雑であるため、簡素化について改善の余地がある。

【0005】

本発明は、回転機械を冷却する冷却ファンを備える軸受装置の油漏れを簡素な構造で抑制することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、回転機械のケーシングの端部の取付孔に取り付けられ、回転軸を軸支する軸受本体と、前記回転軸を挿通する挿通孔を有し、前記ケーシングの端部に取り付けられて前記軸受本体を支持する支持カバーと、前記支持カバーから外部に突出した前記回転軸の外側部に固着され、前記回転軸の回転によって前記ケーシングに送風する冷却ファンと、前記支持カバー又は前記ケーシングから前記冷却ファンに向けて突出し、前記冷却ファンによる送風によって前記挿通孔の周囲の圧力を上げるための昇圧部材とを備え、前記冷却ファンは、ボスから径方向の外側へ放射状に突出した複数の翼部を有し、前記昇圧部材は、筒状であり、前記ボスのうち最も前記支持カバー側に位置する先端部よりも前記径方向の外側に位置し、前記翼部のうち前記径方向の最も外側に位置する端部よりも前記径方向の内側に位置している、回転機械の軸受装置を提供する。

【0007】

本態様の軸受装置の構造は、支持カバー又はケーシングに、冷却ファンに向けて突出する昇圧部材を設けただけの構成であるため、簡素である。一方で、昇圧部材は、筒状であり、ボスの先端部よりも径方向外側に位置し、翼部の端部よりも径方向内側に位置している。そのため、冷却ファンの回転による送風の殆どは、ケーシングに沿って流れることによって回転機械を冷却するが、送風の一部は昇圧部材内に取り込まれる。これにより、昇圧部材内の圧力値をポンプケーシング内と同程度まで高めることができるため、挿通孔と回転軸の間を通して、支持カバーの内部から外部へ潤滑油が漏出することを抑制できる。

【発明の効果】

【0008】

本発明では、回転機械を冷却する冷却ファンを備える軸受装置の油漏れを簡素な構造で抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る軸受装置を用いた回転機械である片吸込ポンプを示す断面図。

【図2】図１のII部分の拡大断面図。

【図3】冷却ファンによる送風と軸受装置及びポンプケーシングの周囲の圧力との関係を示す概略図。

【図4】昇圧部材が無い比較例の送風と軸受装置及びポンプケーシングの周囲の圧力との関係を示す概略図。

【図5】第２実施形態に係る軸受装置を用いた片吸込ポンプを示す図２と同様の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

【0011】

（第１実施形態）
図１を参照すると、本発明の第１実施形態に係る軸受装置２０は、回転機械の一例である片吸込ポンプ１に取り付けられている。但し、回転機械は、片吸込ポンプ１以外のポンプであってもよいし、耐水モータ等の駆動源であってもよいし、図示しない駆動源（電動モータ又は内燃機関）によって回転される回転軸１０を備えるポンプ以外の機械であってもよい。

【0012】

まず、図１を参照して本実施形態の回転機械である片吸込ポンプ１の構成を説明する。

【0013】

片吸込ポンプ１は、ポンプケーシング２、回転軸１０、羽根車１５、及び駆動源（図示せず）を備え、吸込口３ｂから吸い込んだ液体（水）を吐出口３ｅから下流側へ排出する。以下の説明では、図１において左側を吸込側と言い、図１において右側を駆動側と言うことがある。

【0014】

ポンプケーシング２は、ケーシング本体３、カバー４、及びベアリングケース６を備える。ベアリングケース６の駆動側端部に、本実施形態の軸受装置２０が取り付けられている。

【0015】

ケーシング本体３には、液体を吸い込んで吐出するための液体流路３ａが形成されている。液体流路３ａは、吸込口３ｂ、配置空間部３ｃ、ボリュート通路３ｄ、及び吐出口３ｅを備える。吸込口３ｂは、図１において左端に位置する円形状の開口からなり、上流側の配管に接続され、液体流路３ａの入口を構成する。配置空間部３ｃは、羽根車１５を配置するための空間であり、吸込口３ｂの駆動側に隣接して設けられている。ボリュート通路３ｄは、配置空間部３ｃの外周に位置するように、回転軸１０の軸線Ａを中心して渦巻き状（螺旋状）に形成されている。吐出口３ｅは、図１において上端に位置する円形状の開口からなり、ボリュート通路３ｄの下流側端部に位置して液体流路３ａの出口を構成する。ケーシング本体３のうち、配置空間部３ｃの駆動側に位置する部分は、羽根車１５を配置するために開口され、カバー４によって塞がれている。

【0016】

カバー４は、ケーシング本体３の駆動側に液密に取り付けられ、配置空間部３ｃに連なる開口を塞いでいる。カバー４には、回転軸１０を貫通させる貫通孔４ａが設けられている。貫通孔４ａと回転軸１０との間は、メカニカルシール（軸封装置）５によって軸封されている。但し、軸封装置は、液漏れを抑制できる構成であれば、メカニカルシール５以外であってもよい。

【0017】

ベアリングケース６は、筒状であり、カバー４の駆動側に取り付けられている。ベアリングケース６の吸込側には、回転軸１０を軸支する転がり軸受７が取り付けられている。ベアリングケース６の駆動側の端部には、軸受装置２０を取り付けるための取付孔６ａが形成されている。転がり軸受７と軸受装置２０の間には、潤滑油（図示せず）を収容する収容部６ｂが形成されている。

【0018】

ベアリングケース６の外周には、表面積を拡大して冷却性を向上するために複数の冷却フィン６ｃが設けられている。これらの冷却フィン６ｃは、放射状をなすように、回転軸１０の軸線Ａに対して直交する方向である径方向外側へ突出し、回転軸１０の軸線Ａに沿って延びる板状である。

【0019】

回転軸１０は、ポンプケーシング２に回転可能に取り付けられている。回転軸１０は、ポンプケーシング２の外部に突出した第１端側である外側部１１と、軸受装置２０を含むベアリングケース６及びカバー４を貫通してケーシング本体３内に配置された第２端側である内側部１２とを備える。但し、回転軸１０の第２端側は、例えば両吸込ポンプ等の回転機械の場合、ポンプケーシングの外部に突出した状態に配置される。

【0020】

外側部１１は、接続部１１ａと取付部１１ｂを備える。接続部１１ａは、外側部１１のうち駆動側端部（外端側）によって構成され、カップリング１３（図３参照）を介して駆動源に機械的に接続される。取付部１１ｂは、外側部１１のうち接続部１１ａの吸込側に隣接した部分によって構成されている。この取付部１１ｂには、軸受装置２０が備える冷却ファン３３を相対回転不可能に取り付けるためのキー孔が設けられている。

【0021】

内側部１２は、取付部１２ａ、被軸封部１２ｂ、中間部１２ｃ、一対の被支持部１２ｄ，１２ｅ、及び貫通部１２ｆを備える。

【0022】

取付部１２ａは、ケーシング本体３の配置空間部３ｃ内に配置されている。被軸封部１２ｂは、取付部１２ａの駆動側に隣接してカバー４の貫通孔４ａ内に位置する部分によって構成され、メカニカルシール５によって軸封されている。中間部１２ｃは、ベアリングケース６の収容部６ｂ内に位置する部分によって構成され、転がり軸受７及び軸受装置２０が備える転がり軸受２３の間に位置決めされる大径の円柱状である。

【0023】

被支持部１２ｄ，１２ｅは、中間部１２ｃの両側に隣接して設けられている。中間部１２ｃの吸込側に位置する被支持部１２ｄは、転がり軸受７によって軸支され、カバー部材８に形成されたラビリンスシール８ａによってシールされている。中間部１２ｃの駆動側に位置する被支持部１２ｅは、軸受装置２０の転がり軸受２３によって軸支されている。貫通部１２ｆは、軸受装置２０が備える支持カバー３０内に位置し、被支持部１２ｅの駆動側に隣接する部分によって構成され、支持カバー３０に形成されたラビリンスシール３０ｄによってシールされている。

【0024】

羽根車１５は、ケーシング本体３の配置空間部３ｃに配置され、回転軸１０の取付部１２ａに相対回転不可能に取り付けられている。羽根車１５は、回転軸１０の軸線Ａが延びる方向から見て円形状であり、回転軸１０を中心として放射状に延びる複数の羽根板１５ａ、概ね円環状の前シュラウド１５ｂ、及び概ね円板状の後シュラウド１５ｃを備えるクローズド型である。羽根車１５は、駆動源により回転軸１０と一体に回転する。これにより、前シュラウド１５ｂの開口から液体を吸い込み、羽根板１５ａ、前シュラウド１５ｂ、及び後シュラウド１５ｃによって確定された流路からボリュート通路３ｄへ、径方向外側に液体を排出する。

【0025】

次に、図２を参照して、本実施形態の軸受装置２０について具体的に説明する。

【0026】

軸受装置２０は、軸受本体２２、支持カバー３０、冷却ファン３３、昇圧部材３８、及びガイドカバー４５を備える。

【0027】

軸受本体２２は、一対の転がり軸受２３によって構成され、回転軸１０を軸支する。個々の転がり軸受２３は、内輪２４、外輪２５、及び複数の転動体２６を備える。内輪２４は、回転軸１０の被支持部１２ｅの外径と同一の内径を有する円環状で、被支持部１２ｅに密着して配置されている。外輪２５は、内輪２４の外径よりも大きい内径を有し、ポンプケーシング２の取付孔６ａの直径と同一の外径を有する円環状で、取付孔６ａの孔壁に密着して配置されている。転動体２６は、球状で、内輪２４と外輪２５の間に転動可能に配置されている。但し、転動体２６は、回転軸１０の軸線Ａに沿って延びる円柱体であってもよい。吸込側に位置する転がり軸受２３の外輪２５は、ポンプケーシング２の取付孔６ａの孔壁に配置された環状の位置決め部材２７によって位置決めされ、吸込側への移動が規制されている。

【0028】

支持カバー３０は、ポンプケーシング２の駆動側端部を覆うカバー本体３０ａと、ポンプケーシング２の取付孔６ａ内に嵌め込まれる嵌合部３０ｂとを備える。カバー本体３０ａは、回転軸１０の軸線Ａが延びる方向から見て円形状であり、ポンプケーシング２に液密に取り付けられている。嵌合部３０ｂは、カバー本体３０ａから吸込側へ円筒状に突出し、駆動側に位置する転がり軸受２３の外輪２５を位置決めする。つまり、支持カバー３０は、位置決め部材２７との間に一対の転がり軸受２３を支持する。

【0029】

カバー本体３０ａには、回転軸１０を挿通する挿通孔３０ｃが設けられている。挿通孔３０ｃの孔壁には、回転軸１０との間からの油漏れを抑制するためのラビリンスシール３０ｄが設けられている。ラビリンスシール３０ｄの外側に位置するように、回転軸１０にはディフレクタ３１が取り付けられている。

【0030】

カバー本体３０ａには、２種でそれぞれ複数のボルト孔３０ｅ，３０ｆが周方向に間隔をあけて設けられている。第１ボルト孔３０ｅは、ポンプケーシング２の駆動側端面に既設のボルト穴６ｄと対応する位置に設けられている。第２ボルト孔３０ｆは、第１ボルト孔３０ｅよりも小径であり、第１ボルト孔３０ｅに対して周方向に間隔をあけて設けられている。第２ボルト孔３０ｆと対応するポンプケーシング２のボルト孔は設けられていない。ボルト孔３０ｅ，３０ｆを用いたポンプケーシング２への支持カバー３０の締結については後に詳述する。

【0031】

冷却ファン３３は、支持カバー３０から外部に突出した回転軸１０の外側部１１に固着され、回転軸１０の回転によってポンプケーシング２に送風する。冷却ファン３３は、回転軸１０に固着するためのボス３４と、送風するための複数の翼部３５とを備える。

【0032】

ボス３４は、回転軸１０の取付部１１ｂに取り付けられる円筒状のボス本体３４ａと、ボス本体３４ａから径方向外向きに突出した錐状基部３４ｂとを備える。ボス本体３４ａは、取付部１１ｂの外径と同一の内径を有し、キー３６の差し込みによって取付部１１ｂに相対回転不可能かつ軸方向に移動不可能に取り付けられている。錐状基部３４ｂは、支持カバー３０に近づくに従って径方向外側に傾斜した円錐筒状である。錐状基部３４ｂのうち最も支持カバー３０側に位置する最大径部分が、錐状基部３４ｂ（ボス３４）の先端部３４ｃである。但し、錐状基部３４ｂの代わりに、ボス本体３４ａの外径よりも大径の筒状基部が用いられてもよい。

【0033】

複数の翼部３５は、ボス３４から径方向外側へ放射状に突出し、回転軸１０の回転によって駆動側の空気を吸込側であるポンプケーシング２に向けて送出する。個々の翼部３５の基端は、ボス本体３４ａ及び錐状基部３４ｂそれぞれに連なっている。個々の翼部３５において錐状基部３４ｂから最も離れた外縁３５ａは、上流側端３５ｂから下流側端３５ｃに向かうに従って、つまり支持カバー３０に近づくに従って、径方向外側に傾斜している。また、外縁３５ａは、支持カバー３０に近づくに従って錐状基部３４ｂに近づく向きに傾斜している。外縁３５ａの大部分は、錐状基部３４ｂの先端部３４ｃよりも径方向外側へ突出している。

【0034】

このように構成された冷却ファン３３による送風は、錐状基部３４ｂに沿って送出される。この送風方向Ｄｂに対して直交する方向である、翼部３５によって送風可能な範囲（以下「送風範囲」と言う。）Ｒｂ１は、ボス３４の錐状基部３４ｂから翼部３５の上流側端３５ｂまでの領域である。

【0035】

昇圧部材３８は、冷却ファン３３による送風によって、回転軸１０及び支持カバー３０の挿通孔３０ｃの周囲の圧力を上げるために設けられている。昇圧部材３８は、支持カバー３０及びポンプケーシング２とは別体であり、支持カバー３０に固着されるベース部３９と、ベース部３９から冷却ファン３３に向けて突出する囲い部４０とを備える。

【0036】

ベース部３９は、円環状の板体であり、支持カバー３０の外面に配置されている。ベース部３９には、支持カバー３０の第１ボルト孔３０ｅ及び第２ボルト孔３０ｆに対応する第１貫通孔３９ａ及び第２貫通孔３９ｂがそれぞれ設けられている。第１貫通孔３９ａを貫通させて、第１ボルト４２を支持カバー３０の第１ボルト孔３０ｅとポンプケーシング２のボルト穴６ｄに締め付ける。また、第２貫通孔３９ｂを貫通させて、第２ボルト４３を支持カバー３０の第２ボルト孔３０ｆに締め付ける。これにより、ベース部３９及び囲い部４０を備える昇圧部材３８が、支持カバー３０を介してポンプケーシング２に締結される。

【0037】

囲い部４０は、内部に冷却ファン３３による送風の一部を取り込み、回転軸１０まわりである挿通孔３０ｃの周辺を昇圧させて油漏れを防ぐために設けられている。囲い部４０は、円筒状の板体であり、支持カバー３０から冷却ファン３３に向けて突出している。但し、囲い部４０は、冷却ファン３３による送風を取込可能で、油漏れを抑制可能な昇圧が得られる範囲であれば、スリットや穴が設けられていてもよい。また、囲い部４０は、円錐筒状であってもよく、その形状は、冷却ファン３３による送風を取込可能であれば必要に応じて変更可能である。

【0038】

囲い部４０は、ボス３４の先端部３４ｃよりも径方向外側に位置し、翼部３５のうち最も径方向外側に位置する下流側端３５ｃよりも径方向内側に位置している。囲い部４０の先端は、回転軸１０の軸線Ａが延びる方向において、ボス３４の先端部３４ｃよりも駆動側、つまり回転軸１０の外側部１１の外端側に位置している。このように構成された囲い部４０は、冷却ファン３３による送風範囲Ｒｂ１の一部に重複している（重複範囲Ｒｏ）。より具体的には以下の通りである。

【0039】

送風範囲Ｒｂ１に対する囲い部４０の重複範囲Ｒｏを過度に多くすると、ポンプケーシング２及びポンプケーシング２内の機構の冷却効率が低下し得る。一方で、送風範囲Ｒｂ１に対する囲い部４０の重複範囲Ｒｏを過度に少なくすると、冷却ファン３３による送風の取り込み量が不足し、回転軸１０及び支持カバー３０の挿通孔３０ｃまわりの昇圧が不足し、油漏れを抑制できない可能性がある。そのため、本実施形態の送風範囲Ｒｂ１は、後に詳述するガイドカバー４５によって、下流側に向かうに従って絞られている。また、ボス３４の錐状基部３４ｂから翼部３５の下流側端３５ｃまでの送風範囲Ｒｂ２に対し、囲い部４０の重複範囲Ｒｏが占める割合は、５％以上２５％以下の範囲に設定することが好ましく、本実施形態では１８％に設定されている。

【0040】

ガイドカバー４５は、全体として筒状で、冷却ファン３３による送風をポンプケーシング２の外周面に案内するために設けられている。ガイドカバー４５は、冷却ファン３３及び昇圧部材３８の外側に間隔をあけて位置するように、支持カバー３０に取付ピン４６を介して取り付けられている。

【0041】

より具体的には、ガイドカバー４５は、円筒状の第１部分４５ａと円錐筒状の第２部分４５ｂとを備える。第１部分４５ａは、回転軸１０の軸線Ａに沿って延び、昇圧部材３８を取り囲んでいる。第２部分４５ｂは、翼部３５の外縁３５ａに沿って延び、冷却ファン３３を取り囲んでいる。取付ピン４６は、支持カバー３０の周方向に間隔をあけて複数（例えば８本）配置されている。

【0042】

このように構成された軸受装置２０では、回転軸１０の回転によって冷却ファン３３が一体に回転されると、冷却ファン３３の駆動側（下流側）の空気が吸引され、ポンプケーシング２に向けて吸込側（上流側）へ送出される。送風の大部分は、昇圧部材３８とガイドカバー４５の間を通ってポンプケーシング２の外周に流れ、隣り合う冷却フィン６ｃの間を通って大気に放出される。一方で、送風の残りの一部は、昇圧部材３８によって、回転軸１０、支持カバー３０、ボス３４の錐状基部３４ｂ、及び昇圧部材３８の囲い部４０によって確定された空間４８内に取り込まれる。

【0043】

これにより、軸受装置２０を含む片吸込ポンプ１の周囲の圧力分布は図３に示すようになる。図３を参照すると、冷却ファン３３の上流側は、冷却ファン３３に近づくに従って低圧になり、翼部３５が位置する部分が最も低圧（－４００ＰａＧ）になる。また、冷却ファン３３の下流側は、冷却ファン３３から離れるに従って高圧になり、ポンプケーシング２の周囲で最も高圧（－２０ＰａＧ）になる。一方で、回転軸１０及び支持カバー３０の挿通孔３０ｃの周辺を含む空間４８では、冷却ファン３３による送風の一部が取り込まれ続けることによって、高圧（－２０ＰａＧ）になる。

【0044】

因みに、昇圧部材３８を用いていない軸受装置２０を含む片吸込ポンプ１の周囲の圧力分布は図４に示すようになる。図４を参照すると、昇圧部材３８が無い場合、回転軸１０及び支持カバー３０の挿通孔３０ｃの周辺を含む空間４８では、内部の空気が冷却ファン３３による送風に誘引されるため、回転軸１０に近づくに従って低圧（－３２０ＰａＧ）になる。

【0045】

図３及び図４を参照する明らかなように、支持カバー３０の挿通孔３０ｃの周辺の空間４８内圧力値は、昇圧部材３８を用いた本実施形態の軸封装置２０の方が、昇圧部材３８を用いていない従来の軸封装置２０よりも高くなっている。ここで、ポンプケーシング２内の圧力値は、通常であれば大気圧と同程度である。従来の軸封装置２０における空間４８内の圧力値（－３２０ＰａＧ）は、ポンプケーシング２内の圧力値よりも遙かに低いため、ポンプケーシング２内の潤滑油は、回転軸１０と挿通孔３０ｃの孔壁との間から外部へ漏出する可能性が高い。一方で、本実施形態の軸封装置２０における空間４８内圧力値（－２０ＰａＧ）は、従来の軸封装置２０の圧力値（－３２０ＰａＧ）と比較して大幅に高くなっており、ポンプケーシング２内の圧力値と同等である。より具体的には、本実施形態では、空間４８内の圧力値（－２０ＰａＧ）とポンプケーシング２内の圧力値との差を、ラビリンスシール３０ｃによってシール可能な数値まで高めることができる。よって、ポンプケーシング２内の潤滑油が、回転軸１０と挿通孔３０ｃの孔壁との間から外部へ漏出することを効果的に抑制できる。

【0046】

このように構成した軸受装置２０は、以下の特徴を有する。

【0047】

軸受装置２０の構造は、支持カバー３０に対して冷却ファン３３に向けて突出する昇圧部材３８を設けただけの構成であるため、簡素である。一方で、昇圧部材３８の囲い部４０は、筒状であり、ボス３４の先端部３４ｃよりも径方向外側に位置し、翼部３５の下流側端３５ｃよりも径方向内側に位置している。そのため、冷却ファン３３の回転による送風の殆どは、ポンプケーシング２に沿って流れることによって片吸込ポンプ１を冷却するが、送風の一部は昇圧部材３８内に取り込まれる。これにより、昇圧部材３８内の圧力値をポンプケーシング２内と同程度まで高めることができるため、挿通孔３０ｃと回転軸１０の間を通して、支持カバー３０の内部から外部へ潤滑油が漏出することを抑制できる。つまり、片吸込ポンプ１を冷却する冷却ファン３３を備える軸受装置２０の油漏れを簡素な構造で抑制できる。

【0048】

冷却ファン３３のボス３４は、支持カバー３０に近づくに従って回転軸１０の軸線Ａに対して交差する方向である径方向の外側に傾斜した錐状基部３４ｂを備える。よって、冷却ファン３３による送風を、冷却対象物であるポンプケーシング２へ確実に案内できる。

【0049】

昇圧部材３８の先端は、ボス３４の先端部３４ｃよりも回転軸１０の外側部１１の外端側に位置している。これにより、冷却ファン３３の回転による送風の一部を昇圧部材３８内に確実に取り込み、昇圧部材３８内を高圧状態することができる。よって、支持カバー３０の内部から外部への潤滑油の漏出を効果的に抑制できる。

【0050】

昇圧部材３８は、支持カバー３０及びポンプケーシング２とは別体であり、ボルト４２，４３によって支持カバー３０に締結されている。つまり、昇圧部材３８は、ポンプケーシング２にボルト穴６ｄを設けるとともに、支持カバー３０にボルト孔３０ｅ，３０ｆを設ければ、後付けできるため、既存の片吸込ポンプ１でも容易に油漏れ対策を施すことができる。

【0051】

支持カバー３０には、冷却ファン３３及び昇圧部材３８を取り囲む筒状のガイドカバー４５が取り付けられている。これにより、冷却ファン３３の回転による送風の殆どを、ポンプケーシング２に案内して片吸込ポンプ１を確実に冷却できる。

【0052】

以下、本発明の他の実施形態並びに種々の変形例を説明するが、これらの説明において、特に言及しない点は第１実施形態と同様である。以下で言及する図面において、第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付している。

【0053】

（第２実施形態）
図５を参照すると、第２実施形態の軸受装置２０は、昇圧部材３８の囲い部４０に、空間４８内での空気の流動（旋回）を抑制するための複数の固定羽根５０を設けた点で、第１実施形態の軸受装置２０と相違している。

【0054】

複数の固定羽根５０は、昇圧部材３８の囲い部４０から回転軸１０に向けて突出し、回転軸１０の軸線に沿って延びる板状であり、放射状をなすように周方向に間隔をあけて設けられている。これらの固定羽根５０は、空間４８内での気流の抵抗になり、回転軸１０まわりの旋回流を抑制する。言い換えれば、固定羽根５０は、冷却ファン３３からの送風の取り込みによる空間４８内の動圧を静圧に変換する。但し、固定羽根５０は、空間４８内を動圧から静圧に変換できるのであれば、昇圧部材３８のベース部３９に設けられてもよいし、支持カバー３０のカバー本体３０ａに設けられてもよい。

【0055】

この第２実施形態の軸受装置２０では、第１実施形態と同様に、片吸込ポンプ１に冷却する冷却ファン３３を備える軸受装置２０の油漏れを簡素な構造で抑制できる。しかも、空間４８内を静圧状態にすることができるため、油漏れをより効果的に抑制できる。

【0056】

なお、本発明は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。

【0057】

例えば、第１ボルト４２によって支持カバー３０のみをポンプケーシング２に締結し、第２ボルト４３によって昇圧部材３８を支持カバー３０のみに締結してもよい。また、昇圧部材３８は、ポンプケーシング２に直接締結されてもよい。また、昇圧部材３８は、囲い部４０のみによって構成され、支持カバー３０又はポンプケーシング２に一体に設けられてもよい。

【0058】

ガイドカバー４５は、取付ピン４６を介してポンプケーシング２に取り付けられてもよい。

【符号の説明】

【0059】

１ 片吸込ポンプ（回転機械）
２ ポンプケーシング（ケーシング）
３ ケーシング本体
３ａ 液体流路
３ｂ 吸込口
３ｃ 配置空間部
３ｄ ボリュート通路
３ｅ 吐出口
４ カバー
４ａ 貫通孔
５ メカニカルシール
６ ベアリングケース
６ａ 取付孔
６ｂ 収容部
６ｃ 冷却フィン
６ｄ ボルト穴（締結穴）
７ 転がり軸受
８ カバー部材
８ａ ラビリンスシール
１０ 回転軸
１１ 外側部
１１ａ 接続部
１１ｂ 取付部
１２ 内側部
１２ａ 取付部
１２ｂ 被軸封部
１２ｃ 中間部
１２ｄ 被支持部
１２ｅ 被支持部
１２ｆ 貫通部
１５ 羽根車
１５ａ 羽根板
１５ｂ 前シュラウド
１５ｃ 後シュラウド
２０ 軸受装置
２２ 軸受本体
２３ 転がり軸受
２４ 内輪
２５ 外輪
２６ 転動体
２７ 位置決め部材
３０ 支持カバー
３０ａ カバー本体
３０ｂ 嵌合部
３０ｃ 挿通孔
３０ｄ ラビリンスシール
３０ｅ 第１ボルト孔
３０ｆ 第２ボルト孔
３１ ディフレクタ
３３ 冷却ファン
３４ ボス
３４ａ ボス本体
３４ｂ 錐状基部
３４ｃ 先端部
３５ 翼部
３５ａ 外縁
３５ｂ 上流側端
３５ｃ 下流側端（端部）
３６ キー
３８ 昇圧部材
３９ ベース部
３９ａ 第１貫通孔（締結孔）
３９ｂ 第２貫通孔（締結孔）
４０ 囲い部
４２ 第１ボルト（締結部材）
４３ 第２ボルト（締結部材）
４５ ガイドカバー
４５ａ 第１部分
４５ｂ 第２部分
４６ 取付ピン
４８ 挿通孔の周囲の空間
５０ 固定羽根
Ａ 軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】