JP6174863B2 - 軸受パッド、及び、それを用いた軸受装置並びに回転機械 - Google Patents

Description

本発明は、蒸気タービンやガスタービン、圧縮機、発電機等の大型回転機械の回転軸（ロータ）を回転自在に支持する軸受パッド、及び、それを用いた軸受装置並びに回転機械に関する。

従来の回転機械に用いられる軸受装置の一例を図１２，１３に示す。この軸受装置１００は、ジャーナル軸受またはティルティングパッド軸受と呼ばれ、回転軸１０１の軸線Ｏの周方向に沿って所定の間隔を空けて複数（本例の場合は４つ）配置された軸受パッド１０２を備えている。これら軸受パッド１０２はハウジング１０３に収容されるとともに、回転軸１０１を軸線Ｏ回りに回転自在となるように支持している。大型回転機械用のジャーナル軸受においては、機械の安全な運転を可能にするため、油浴潤滑により潤滑されることが一般的であり、回転軸１０１と軸受パッド１０２との間には潤滑油の油膜が形成されている。

軸受パッド１０２は、ピボット１０４により支持されており、このピボット１０４は、回転軸１０１の片当たりを防止する目的で点支持型が知られている。点支持型の場合、軸受パッド１０２は、それぞれに対応する支持環１０５に対して、その先端が例えば半球面形状をなすピボット１０４の支持点を中心に任意の方向に揺動自在に支持される。回転軸１０１の回転に応じて軸受パッド１０２が揺動することで傾斜し、油膜のくさび作用によって軸受パッド１０２の内周面（摺動面）１０２ａと回転軸１０１の外周面（摺動面）１０１ａとの間に油膜圧力が発生する。軸受装置１００の下半側に位置する軸受パッド１０２に発生した、この油膜圧力によって回転軸１０１の荷重（負荷）を支持する構成となっている。

なお、ハウジング１０３に開口された給油孔１０６から給油された潤滑油は、ハウジング１０３の内部を通って軸受パッド１０２の回転方向後方側に位置するノズル１０７から回転軸１０１の外周面１０１ａに向かって噴出される。これによって、回転軸１０１の外周面１０１ａと軸受パッド１０２の内周面１０２ａとの間に油膜を形成して摩擦を低減することで潤滑を行っている。

ここで、軸受パッド１０２への荷重が大きい高荷重条件の場合、軸受パッド１０２の摺動面である内周面１０２での発熱が大きくなるため、該軸受パッド１０２の背面との温度差が拡大して、軸受パッド１０２自体に熱変形が生じる。摺動面で形成されている油膜は非常に薄いため、圧力変形とこの熱変形とを合わせると、軸受装置１００としての負荷能力（軸受が支持できる回転軸の重量）が低下してしまうという問題があった。

ここで、図１４は軸受パッド１０２の内周面１０２ａにおける油膜の温度分布の解析結果を示している。これより、軸受パッド１０２の後縁付近（内周面１０２ａにおける潤滑油の流れ方向最下流端部１０２ｂ付近）に最も高温となる領域Ｈが生じていることが分かる。また、内周面１０２ａにおける潤滑油の流れ方向最下流端部１０２ｂ付近では、軸受パッド１０２の幅方向（回転軸１０１の軸線Ｏ方向）における両端部よりも中央部の方が、領域Ｈが広く分布していることから、中央部ほど高温になっていることが分かる。

また、潤滑油の重要な作用としては、潤滑作用に加えて、前述のように内周面１０２ａにおいて発生した熱を吸収して持ち去ることによる冷却作用もある。ところが、１つの軸受パッド１０２の内周面１０２ａで作用した後の潤滑油は、潤滑油の流れ方向下流側に隣接する軸受パッド１０２の内周面１０２ａに、所謂、キャリーオーバー油として流入してしまう。このため、１つの軸受パッド１０２で作用して高温となった潤滑油が、キャリーオーバー油として隣の軸受パッド１０２の内周面１０２ａに流入すると、摺動面がより高温になり、油粘度低下や熱変形の増加等、より厳しい潤滑状態となってしまう。この点を改善することができれば、より大きな荷重を安定して支持可能な軸受を実現できる。

換言するならば、如何にして、このキャリーオーバー油を防止するかが潤滑効率に直結し、ひいては潤滑油量の低減に結びつくこととなる。そして、この潤滑油量の低減は、ジャーナル軸受のシステムにおいて潤滑油の給油装置が大きな比重を占めていることから、ジャーナル軸受システムのコストダウンや小型化に大きく影響する。また、潤滑油については、回転軸１０１の回転による潤滑油の攪拌に伴う攪拌損失があるが、潤滑油量の低減によりこの攪拌損失も低減させることができ、結果として軸受損失の低減につながる。

このような軸受パッド１０２の温度上昇及びそれに伴う焼付きの発生を防止する発明として、例えば、以下の特許文献１が、また、キャリーオーバー油を防止する発明として、例えば、以下の特許文献２が、それぞれ提案されている。

特許文献１に記載の軸受装置は、各ティルティングパッドの軸受面（内周面）における潤滑油流れ方向下流側部分に対応した裏面（外周面）側に位置する被冷却部分に向かって、潤滑油を直接供給する冷却用潤滑油供給部を備えている。

また、特許文献２に記載の軸受装置は、パッドの摺動面（内周面）に、回転軸の回転に伴う潤滑油の移動方向について下流側となる後端部で、軸方向に細長く且つ少なくとも一端がサイドプレートに向けて開放された導油溝を設けている。また、導油溝の開放端に対応する位置でサイドプレートに排油口を開口させ、さらにパッドとサイドプレートとの間の隙間に流れる潤滑油の流れに直交する状態で内側へ突出するせき止めフェンスを排油口に近接させてサイドプレートに設けている。

特開２００３−１２０６７５号公報 特開２００３−１７６８１８号公報

上記特許文献１に記載の軸受装置では、高温側となる潤滑油流れ方向下流側部分に対応してはいるものの、各ティルティングパッドにおいては軸受面側よりも比較的低温となる裏面側に向けて冷却用の潤滑油を供給している。よって、局所的に最も高温となる軸受面側における潤滑油流れ方向下流側部分（図１４における高温領域Ｈ参照）は間接的な冷却となるため、十分な冷却効果を得ることができないという問題があった。また、比較的低温となる裏面側から冷却しているため、熱応力及び熱変形を十分緩和できないという問題があった。

また、軸受装置の負荷能力は軸受パッドの周長（潤滑油流れ方向におけるパッドの摺動面上の距離）に比例するため、上記特許文献２に記載の軸受装置では、軸受パッドの摺動面に導油溝を設けている分、軸受装置の負荷能力が低下してしまうという問題があった。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであって、軸受パッドの摺動面において局所的に最も高温となる潤滑油流れ方向最下流端部の冷却を強化することができる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、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の軸受パッドは、軸線回りに回転する回転軸の外周面との間の隙間に潤滑油を介在させて、前記回転軸を外周側からパッド面によって支持するパッド本体を備え、該パッド本体の内部に、前記パッド面上の回転方向前方側における後縁部近傍に開口する出口部から前記潤滑油を前記隙間に供給する潤滑油供給路が形成され、前記潤滑油供給路は、前記パッド本体の裏面または側面に開口する入口部を有し、前記潤滑油供給路は、その内壁面に、該潤滑油供給路の内径が該潤滑油供給路の延在方向に向かって凹凸状に順次変動する凹凸部を有することを特徴とする。

当該軸受パッドでは、パッド本体の内部に、パッド面の回転方向前方側における後縁部近傍に開口する出口部から潤滑油を供給する潤滑油供給路が形成されている。よって、局所的に最も高温となるパッド面の後縁部を、パッド本体内部から効果的に冷却することができ、パッド本体に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。

また、パッド面の後縁部近傍の出口部から潤滑油が供給されることで、パッド面で作用して高温となった潤滑油をパッド面から掻き落とすことができ、潤滑油の流れ方向下流側に隣接する軸受パッドに流入するキャリーオーバー油を防止することができる。
また、パッド面で作用して高温となった潤滑油に低温の潤滑油が混合されるので、潤滑油の温度を低下させて、冷却作用の低下及び潤滑油量の増大を防止することができる。
さらに、前記軸受パッドにおいて、前記潤滑油供給路は、前記パッド本体の裏面または側面に開口する入口部を有している。これにより、パッド面側の高温となった潤滑油ではなく、裏面側または側面側の低温の潤滑油を導入することができるので、パッド本体をより効果的に冷却することができる。
また、凹凸部における伝熱面積が大きくなるとともに、凹凸部によって潤滑油の流れが乱流となって熱伝達率が高くなるので、潤滑油供給路内を流れる低温の潤滑油との熱交換により、パッド本体をより効果的に冷却することができる。

また、前記軸受パッドにおいて、前記潤滑油供給路は、前記パッド本体の内部における前記パッド面の近傍を通過するように形成されてもよい。
これにより、裏面側よりも比較的高温となるパッド面側により近い位置に、低温の潤滑油が流れる潤滑油供給路が形成されるので、パッド本体をより効果的に冷却することができる。

また、前記軸受パッドにおいて、前記潤滑油供給路は、前記パッド本体の内部において蛇行する蛇行部を有してもよい。
これにより、蛇行部における伝熱面積が大きくなるので、潤滑油供給路内を流れる低温の潤滑油との熱交換により、パッド本体をより効果的に冷却することができる。

また、前記軸受パッドにおいて、前記パッド本体の回転方向前方側側面に堰を備えてもよい。
これにより、潤滑油供給路の出口部から供給された低温の潤滑油がこの堰の内部にも導入されるので、高温となるパッド本体の回転方向前方側における側面を効果的に冷却するとともに、より効果的にキャリーオーバー油を防止することができる。

また、前記軸受パッドにおいて、前記潤滑油供給路は、複数設けられてもよい。
これにより、パッド本体をより広範囲に亘って冷却することができる。

また、前記軸受パッドにおいて、前記蛇行部は、前記パッド本体内部の回転方向前方側領域のみに設けられてもよい。
また、前記軸受パッドにおいて、前記凹凸部は、前記パッド本体内部の回転方向前方側領域のみに設けられてもよい。
これらにより、比較的高温となるパッド本体内部の回転方向前方側領域における伝熱面積を大きくできるので、潤滑油供給路内を流れる低温の潤滑油との熱交換により、パッド本体の高温部を優先的に冷却することができる。よって、パッド本体の温度を均一化させて、パッド本体に生じる熱応力及び熱変形をより効果的に緩和することができる。

また、前記軸受パッドにおいて、前記回転方向前方側側面が凹凸面状に形成されてもよい。
これにより、パッド本体の回転方向前方側側面における伝熱面積が大きくなるので、堰の内部に導入された低温の潤滑油との熱交換により、高温となるパッド本体の回転方向前方側をより効果的に冷却することができる。

また、前記軸受パッドにおいて、前記潤滑油供給路の前記パッド本体の幅方向におけるピッチは、中央部の方が両端部よりも小さくてもよい。
これにより、パッド本体の幅方向における両端部よりも比較的高温となる中央部をより優先的に冷却することができる。

また、本発明の軸受装置は、ハウジングと、該ハウジング内に揺動自在に支持され、前記回転軸の周方向に複数配置される前記軸受パッドと、互いに隣り合う前記軸受パッドの間から前記隙間に前記潤滑油を供給する潤滑油供給部と、を備えていることを特徴とする。

また、本発明の回転機械は、前記回転軸と、該回転軸を回転自在に支持する前記軸受装置と、を備えていることを特徴とする。

これらにより、軸受パッドを効率的に冷却するとともに、熱応力及び熱変形を防止することができるので、軸受装置の焼付きや負荷能力の低下、軸受損失の増大、潤滑油の劣化、潤滑油量の増大、コスト増大、装置の大型化等を未然防止することができる。

本発明によれば、局所的に最も高温となるパッド面の後縁部近傍に開口する出口部から潤滑油を供給するので、パッド本体を効果的に冷却して熱応力及び熱変形を緩和することができるとともに、キャリーオーバー油を防止することができる。

本発明の第一実施形態に係る蒸気タービンを示す概略断面図である。 本発明の第一実施形態に係る軸受パッドを用いた軸受装置の一例の要部を示す断面図であって、回転軸の軸線に対して垂直をなす断面で見た場合の部分断面図である。 図２における矢印Ｂの方向からパッド面を見た矢視図である。 （ａ）は本発明の第一実施形態の第一変形例に係る軸受パッドの断面図であり、（ｂ）は本発明の第一実施形態の第一変形例に係る軸受パッドを、図２における矢印Ｂの方向からパッド面を見た矢視図である。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の第一実施形態の第二変形例に係る軸受パッドの断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の第一実施形態の第三変形例に係る軸受パッドの断面図である。 本発明の第一実施形態の第四変形例に係る軸受パッドを図２における矢印Ｂの方向からパッド面を見た矢視図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の第一実施形態の第五変形例に係る軸受パッドの断面図である。 本発明の第二実施形態に係る軸受パッドを用いた軸受装置の一例の要部を示す断面図であって、回転軸の軸線に対して垂直をなす断面で見た場合の部分断面図である。 図９における矢印ＢＡの方向からパッド面を見た矢視図である。 本発明の第二実施形態の第一変形例に係る軸受パッドを、図９における矢印ＢＡの方向からパッド面を見た矢視図である。 従来の軸受パッドを用いた軸受装置の断面図である。 図１２におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。 従来の軸受パッドのパッド面における油膜の温度分布の解析結果を示す斜視図である。

以下、本発明の軸受パッド、及び、それを用いた軸受装置並びに回転機械に係る各実施形態及び各変形例について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各実施形態及び各変形例においては、図１２〜１４を用いて説明した従来の軸受装置との相違点を中心に説明を行い、その他については同様であるとしてその説明を省略する。

「第一実施形態」
まず、本発明の第一実施形態に係る蒸気タービン２０について、図１を参照して説明する。ここで、蒸気タービンとは、蒸気のエネルギーを回転動力として取り出す外燃機関であって、発電所における発電機等に連結して用いられるものである。

図１に示すように、蒸気タービン２０は、ケーシング３０と、ケーシング３０内に流入する蒸気Ｓの量と圧力を調整する調整弁４０と、ケーシング３０の内側に回転自在に設けられ、図示しない発電機等の機械に動力（回転エネルギー）を伝達する軸体５０と、ケーシング３０に保持された静翼６０と、軸体５０に設けられた動翼７０と、軸体５０及び動翼７０を軸線Ｏ回りに回転自在に支持する軸受部８０とを主たる構成としている。

ケーシング３０は、内部空間が気密に封止されているとともに、蒸気Ｓの流路とされている。このケーシング３０の内壁面には、軸体５０が挿通されたリング状の仕切板外輪（ステータ）３１が強固に固定されている。

調整弁４０は、ケーシング３０の内部に複数個取り付けられており、それぞれ図示しないボイラから蒸気Ｓが流入する調整弁室４１と、弁体４２と、弁座４３とを備えており、弁体４２が弁座４３から離れると蒸気流路が開いて、蒸気室４４を介して蒸気Ｓがケーシング３０の内部空間に流入するようになっている。

軸体５０は、回転軸１０と、この回転軸１０の外周面１０ａ（図２参照）から軸線Ｏの径方向に延出した複数のディスク１１とを備えている。

軸受部８０は、ジャーナル軸受（軸受装置）１及びスラスト軸受８１を備えており、軸体５０を回転自在に支持している。

静翼６０は、軸体５０を囲繞するように放射状に多数配置されて環状静翼群を構成しており、それぞれ前述した仕切板外輪３１に保持されている。これら静翼６０の径方向における内側は、軸体５０が挿通されたリング状のハブシュラウド６１で連結され、その先端部が軸体５０に対して径方向に隙間をあけて配設されている。
これら複数の静翼６０からなる環状静翼群は、軸方向に間隔をあけて六つ形成されており、蒸気Ｓの圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して、下流側に隣接する動翼７０側に案内するようになっている。

動翼７０は、軸体５０が有するディスク１１の外周部に強固に取り付けられている。この動翼７０は、各環状静翼群の下流側において、放射状に多数配置されて環状動翼群を構成している。
これら環状静翼群と環状動翼群とは、一組一段とされている。即ち、蒸気タービン２０は、六段に構成されている。

次に、本実施形態に係る蒸気タービン２０に適用される軸受装置１について、図２〜８を参照して説明する。

本実施形態の軸受装置１は、図２に示すように、環状で断面視コの字型のハウジング２内に、回転軸１０の軸線Ｏの周方向に分割された複数（本実施形態では４つ）の支持環３が固定されている。各支持環３は、軸線Ｏに平行な視線で見た場合に円弧状をなし、かつ、軸線Ｏ方向に幅広な湾曲板形状をなしている。ハウジング２の内周面２ｂと支持環３の外周面３ａとの間には、軸線Ｏの径方向における隙間Ｃが設けられている。なお、ハウジング２には、潤滑油を給油するための図示しない給油孔（図１２の給油孔１０６参照）が少なくとも１つ、ハウジング２の外周面２ａから内周面２ｂまで貫通しており、図示しない潤滑油供給源及び潤滑油供給ポンプと接続されている。

周方向に互いに隣り合う支持環３の間には、複数（本実施形態では４つ）の給油ノズル（潤滑油供給部）４が、支持環３と一体的に固定されている。給油ノズル４の外周側には、給油孔から給油されて隙間Ｃを流れる潤滑油を、給油ノズル４内に導入するために、ハウジング２の内周面２ｂと対向して導入口４ａが開口されている。また、給油ノズル４の内周側には、給油ノズル４内に導入された潤滑油を、回転軸１０の外周面１０ａに向かって噴出するために、外周面１０ａと対向して複数（本実施形態では７つ、図３参照）の給油口４ｂが、軸線Ｏ方向に沿ってそれぞれ開口されている。

支持環３の内周面３ｂの略中央部には、内周側に突出するピボット７が支持環３と一体的に固定されており、ピボット７の内周側の先端は略半球面形状をなしている。

周方向に互いに隣り合う給油ノズル４の間には、パッド本体５を有する軸受パッド６が、その外周面（裏面）５ａにおいて、ピボット７の内周側の先端を支点として揺動自在となるように、支持環３の内周側にピボット７によって点支持されている。よって、回転軸１０と軸受装置１との間にミスアライメント（軸線Ｏの径方向における回転軸１０の外周面１０ａとパッド本体５の内周面５ｂとの間の隙間Ｆが不均一な状態）が発生した場合には、軸受パッド６（パッド本体５）が回転軸１０に追従することができる。なお、パッド本体５は、ピボット７に接しているのみであり、パッド本体５の外周面５ａと支持環３の内周面３ｂとの間には、軸線Ｏの径方向における隙間Ｄが設けられている。

各パッド本体５は、軸線Ｏに平行な視線で見た場合に円弧状をなし、かつ、軸線Ｏ方向に幅広な湾曲板形状をなしている。パッド本体５の内周面（パッド面）５ｂの曲率半径は、回転軸１０の外周面１０ａの曲率半径よりやや大きく形成されている。即ち、パッド面５ｂ全面が回転軸１０の外周面１０ａと接触することはない。また、パッド面５ｂは、ホワイトメタル（バビットメタル）などの軟質金属によって形成されている。

また、パッド本体５の回転方向側面５ｃ（回転方向前方側側面５ｃ１及び回転方向後方側側面５ｃ２）と給油ノズル４の回転方向側面４ｃとの間には、軸線Ｏの周方向における隙間Ｅがそれぞれ設けられている。隙間Ｅは、隙間Ｄとともに、パッド本体５が揺動自在となるような寸法範囲、即ち、パッド本体５が揺動した際に支持環３及び給油ノズル４と接触しないような寸法範囲に設定されている。

また、前述のように、パッド本体５のパッド面５ｂと回転軸１０の外周面１０ａとの間には、軸線Ｏの径方向における隙間Ｆを形成している。パッド本体５は、この隙間Ｆに潤滑油を介在させることで、回転軸１０の外周側（外周面１０ａ側）から、そのパッド面５ｂによって回転軸１０を軸線Ｏ回りに回転自在となるように支持している。なお、パッド本体５（軸受パッド６）及びピボット７の個数は、互いに１対１で対応するように、それぞれ複数（本実施形態では各４つ）配置されている。

また、支持環３、給油ノズル４及びパッド本体５の各幅方向側面３ｄ、４ｄ及び５ｄと、ハウジング２の側板２ｃとの間には、軸線Ｏ方向における隙間Ｇ（図３参照）が形成されている。

また、各パッド本体５の内部には、潤滑油供給路８が貫通して形成されている。この潤滑油供給路８は、パッド本体５の両側の側面５ｄの略中央位置においてそれぞれ開口し、隙間Ｇを流れる潤滑油を導入する入口部８ａを２つ（図３参照）備えている。また、潤滑油供給路８は、パッド面５ｂの回転方向前方側における後縁部５ｅ近傍に開口し、隙間Ｆに向けて潤滑油を噴出して供給する出口部８ｂを複数（本実施形態では７つ、図３参照）備えている。

なお、後述するように、局所的に最も高温となるのはパッド面５ｂの後縁部５ｅである。よって、本発明における出口部８ｂは、この局所的に最も高温となるパッド面５ｂの後縁部５ｅを冷却することができる位置であれば、どこに開口されていてもよい。具体的に言えば、本発明のパッド面５ｂ上における出口部８ｂの開口位置である後縁部５ｅ近傍とは、パッド面５ｂ上において、回転方向における、パッド面５ｂの前縁部５ｆの位置を０％ｃｄ、後縁部５ｅの位置を１００％ｃｄとした場合、８０％ｃｄ〜１００％ｃｄの範囲内とすることが好ましく、後縁部５ｅである１００％ｃｄに近い位置ほどより好ましい。

また、入口部８ａ及び出口部８ｂとの間の潤滑油供給路８は、その全部または一部が、軸線Ｏの径方向において、パッド本体５の内部におけるパッド面５ｂの近傍を通過するように形成されている。潤滑油供給路８は、機械加工や電解加工、鋳造加工などで形成される。

なお、後述するように、パッド本体５のパッド面５ｂ側は、その裏面５ａ側よりも比較的高温となる。よって、本発明における潤滑油供給路８は、その全部または一部が、この比較的高温となるパッド面５ｂ側を冷却することができる位置であれば、どこを通過してもよい。具体的に言えば、パッド本体５内部において、軸線Ｏの径方向における、パッド面５ｂの位置を０％ｒｄ、裏面５ａの位置を１００％ｒｄとした場合、本発明におけるパッド面５ｂの近傍とは、０％ｒｄ〜５０％ｒｄの範囲内とすることが好ましく、パッド面５ｂである０％ｒｄに近い位置ほどより好ましい。

潤滑油供給路８は、図３に示すように、パッド本体５を幅方向に貫通するように直線状に延びる幅方向潤滑油供給路８ｃを１つ備えており、２つの入口部８ａを介して隙間Ｇと連通している。
また、潤滑油供給路８は、幅方向潤滑油供給路８ｃから分岐して回転方向前方側（潤滑油流れ方向下流側）に向かって直線状に延びた後、出口部８ｂの直前で出口部８ｂ側に向けて略垂直に屈曲することでＬ字状に形成された回転方向潤滑油供給路８ｄを複数（本実施形態では７つ）備えている。これら回転方向潤滑油供給路８ｄは、幅方向潤滑油供給路８ｃに連通するとともに、それぞれ出口部８ｂを介して隙間Ｆと連通している。

その際、潤滑油供給路８は、隣接する二つの回転方向潤滑油供給路８ｄのパッド本体５の幅方向（軸線Ｏ方向）におけるピッチＰ（または密度）が、幅方向での中央部が両端部よりも小さくなるように配置されている。具体的に言えば、幅方向での中央部において最小で、中央部から両端部に向かうに従って徐々に大きくなり、両端部において最大となるように傾斜配置されている。例えば、本実施形態の場合は、図３に示すように、中央部でのピッチをＰ１、中央部と両端部との間のピッチをＰ２、及び、両端部でのピッチをＰ３とすると、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３という３段階の傾斜配置となるようにピッチＰがそれぞれ設定されている。

次に、本実施形態の軸受パッド６を用いた軸受装置１における作用について説明する。

潤滑油供給源及び潤滑油供給ポンプから供給された高圧で低温の潤滑油は、ハウジング２に開口された給油孔を介して、隙間Ｃに流入する。隙間Ｃに流入した潤滑油は、隙間Ｃに沿って主に周方向に流れながら、導入口４ａを介して給油ノズル４内に流入するとともに、隙間Ｇ内にも流入していく。給油ノズル４内に流入した潤滑油は、給油ノズル４内を内周側に向かって流れた後、給油口４ｂから回転軸１０の外周面１０ａに向かって噴出される。外周面１０ａに向かって噴出された低温の潤滑油は、回転軸１０の回転に巻き込まれて隙間Ｆ内へと導かれ、隙間Ｆ内を主に回転軸１０の回転方向（潤滑油の流れ方向）に沿って前方側（下流側）へと流れていく。

一方、隙間Ｇ内に流入した潤滑油は、隙間Ｄ，Ｅを介して隙間Ｆに流入するとともに、パッド本体５の側面５ｄに開口した入口部８ａを介して潤滑油供給路８内に流入する。潤滑油供給路８内に流入した潤滑油は、幅方向潤滑油供給路８ｃ及び回転方向潤滑油供給路８ｄ内を流れた後、出口部８ｂを介して隙間Ｆへと噴出され、前述と同様に、隙間Ｆ内を主に回転軸１０の回転方向（潤滑油の流れ方向）に沿って前方側（下流側）へと流れていく。

なお、この際の隙間Ｆは潤滑油で満たされるが、各パッド本体５のパッド面５ｂがほぼ静止しているのに対して、回転軸１０側が非常な高周速で回転するため、狭い隙間Ｆに満たされた潤滑油には、回転軸１０側とパッド本体５側との間で、非常に大きな速度差が生じる。このような速度差が生じると、潤滑油に剪断力が働き、粘性力が潤滑油の内部で発生する。この粘性作用と、回転軸１０と、各パッド本体５の動きから形成される傾きとにより、くさび効果が発生し、隙間Ｆ内の潤滑油に油膜圧力が発生して回転軸１０を支持することができる。

ここで、各パッド本体５のパッド面５ｂに対して加わる圧力分布は、隙間Ｆにおける回転方向の後方側から前方側（潤滑油流れ方向の上流側から下流側）に向かって徐々に高圧化する傾向にあり、パッド面５ｂの回転方向前方側（潤滑油流れ方向下流側）における後縁部５ｅにおいて最大となる。

この圧力分布と同様に、回転軸１０側とパッド本体５側との間の速度差に起因して潤滑油に働く剪断力により、潤滑油の内部では粘性力とともに熱も発生するため、図１４に示したような温度分布が、各パッド本体５のパッド面５ｂに生じることとなる。したがって、パッド面５ｂの回転方向前方側（潤滑油流れ方向下流側）における後縁部５ｅにおいて、パッド本体５のメタル温度が最大となり、ここより離れるにしたがって温度が下がるという温度分布が形成される。

また、パッド本体５のパッド面５ｂに対して加わる圧力分布を、その幅方向（軸線Ｏ方向）で見た場合には、その幅方向における中央部で最も高圧化し、中央部から両端部の方向に離れるにしたがって徐々に圧力が下がる山形形状をなす。

この圧力分布により、図１４に示すように、各パッド本体５のパッド面５ｂの幅方向中央部で最も高く、中央部から両端部の方向に離れるにしたがって徐々に下がる温度分布が形成される。即ち、前述のように、パッド面５ｂの回転方向前方側（潤滑油流れ方向下流側）の後縁部５ｅにおける、幅方向（軸線Ｏ方向）の中央部において、局所的に最も高温となる領域（図１４における領域Ｈ参照）が生じる。

一方で、この際の潤滑油は、回転軸１０及び各パッド本体５間の潤滑作用をなすとともに、各パッド本体５の冷却作用をもなしている。即ち、各給油ノズル４の給油口４ｂから回転軸１０の外周面１０ａに向かって噴出された低温の潤滑油は、前述のように、隙間Ｆ内を回転軸１０の回転方向（潤滑油の流れ方向）に沿って流れる際に、各パッド本体５をパッド面５ｂ側から対流冷却している。よって、潤滑油は、パッド面５ｂの回転方向後方側（潤滑油流れ方向上流側）の前縁部５ｆから、回転方向前方側（潤滑油流れ方向下流側）の後縁部５ｅまでに亘って、パッド本体５と熱交換して徐々に温度が上昇していく。したがって、パッド面５ｂの回転方向前方側（潤滑油流れ方向下流側）における後縁部５ｅにおいて、潤滑油の温度も最大となっている。

従来は、このようにパッド面５ｂで作用して高温となった潤滑油が、回転方向前方側に隣接するパッド本体５と回転軸１０との隙間Ｆ内に流入しないように、回転方向前方側に隣接する給油ノズル４から低温の潤滑油を噴出させていた。これにより、高温の潤滑油をパッド面５ｂから掻き落とすとともに、低温の潤滑油との混合によって温度を低下させていたが、パッド本体５の温度を低下させる効果は十分ではなかった。

しかしながら、本実施形態の軸受パッド６によれば、パッド本体５内部に潤滑油供給路８を設けているので、潤滑油が幅方向潤滑油供給路８ｃ及び回転方向潤滑油供給路８ｄ内を流れながら、高温となったパッド本体５を内部から対流冷却することができ、パッド本体に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。

また、潤滑油供給路８が、パッド面５ｂの回転方向前方側における後縁部５ｅ近傍において開口する出口部８ｂまで延びているので、その内部を流れる低温の潤滑油によって、局所的に最も高温となるパッド面５ｂの後縁部５ｅを効果的に対流冷却することができ、パッド本体５に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。

また、パッド面５ｂの後縁部５ｅ近傍に開口された出口部８ｂから低温の潤滑油が供給されるので、パッド面５ｂで作用して高温となった潤滑油をパッド面５ｂから掻き落とすことができる。よって、回転方向前方側（潤滑油流れ方向下流側）に隣接するパッド本体５と回転軸１０との間の隙間Ｆに流入するキャリーオーバー油を防止することができる。
また、パッド面５ｂで作用して高温となった潤滑油に、出口部８ｂから噴出した低温の潤滑油が混合されるので、隙間Ｆ内を流れる潤滑油の温度を低下させて、冷却作用の低下及び潤滑油量の増大を防止することができる。

また、潤滑油供給路８の入口部８ａが、パッド本体５の側面５ｄに開口しているので、パッド面５ｂ側の高温となった潤滑油ではなく、隙間Ｇを流れる低温の潤滑油を、入口部８ａから潤滑油供給路８内に導くことができる。よって、高温となったパッド本体５をパッド本体５内部からより効果的に対流冷却することができ、パッド本体５に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。

また、潤滑油供給路８の全部または一部が、パッド本体５内部においてパッド面５ｂの近傍を通過するように形成されているので、パッド本体５の外周面（裏面）５ａ側よりも比較的高温となるパッド面５ｂ側により近い位置に、低温の潤滑油を対流させることができる。よって、パッド本体５をより効果的に冷却することができ、パッド本体５に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。

また、潤滑油供給路８（回転方向潤滑油供給路８ｄ）が複数設けられているので、パッド本体５をより広範囲に亘って冷却することができ、パッド本体５に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。

また、パッド本体５の幅方向（軸線Ｏ方向）において、潤滑油供給路８（回転方向潤滑油供給路８ｄ）のピッチＰは、幅方向での中央部が両端部よりも小さくなるように傾斜配置されている。具体的には、ピッチＰが、幅方向での中央部において最小で、中央部から両端部に向かうに従って徐々に大きくなり、両端部において最大となるように設けられている（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３）。したがって、パッド本体５の幅方向における両端部よりも比較的高温となる中央部をより優先的に冷却することができ、パッド本体５に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。

また、本実施形態の軸受装置１によれば、上記軸受パッド６（パッド本体５）を備えている。また、本実施形態の蒸気タービン２０によれば、上記軸受装置１を備えている。したがって、軸受パッド６（パッド本体５）を効率的に冷却するとともに、熱応力及び熱変形を防止することができるので、軸受装置１の焼付きや負荷能力の低下、軸受損失の増大、潤滑油の劣化、潤滑油量の増大、コスト増大、装置の大型化等を防止することができる。

なお、潤滑油供給路８は、図４に示す「第一実施形態の第一変形例」のように、その全体または一部に、パッド本体５内部において蛇行する蛇行部８ｅを有していても構わない。具体的に言えば、パッド本体５内部において、回転方向における、パッド面５ｂの前縁部５ｆの位置を０％ｃｄ、後縁部５ｅの位置を１００％ｃｄとした場合、例えば、図４（ａ）に示すように、０％ｃｄ〜５０％ｃｄの範囲内は蛇行しない直線状の助走部８ｇとし、５０％ｃｄ〜１００％ｃｄの範囲内を蛇行部８ｅとしてもよい。あるいは、図４（ｂ）に示すように、助走部８ｇはなく、０％ｃｄ〜１００％ｃｄの範囲内の全てを蛇行部８ｅとしてもよい。なお、助走部８ｇは蛇行していなければ曲線状でも構わない。また、蛇行する方向はいずれの方向でも構わないし、入口部８ａから出口部８ｂに亘って一定である必要もない。

こうすることにより、蛇行部８ｅのない場合と比較して、蛇行部８ｅにおける伝熱面積（潤滑油供給路８内壁の表面積）が大きくなるので、潤滑油供給路８内を流れる低温の潤滑油との熱交換により、パッド本体５をより効果的に冷却することができ、パッド本体５に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。
なお、潤滑油供給路８の断面形状は、円形や角形に限られず、例えば断面形状が複数の曲線を組み合わせてなる花びら形状としてもよい。これによって、潤滑油供給路８の内壁面の面積を増加させることができるため、より冷却効果を向上させることができる。

同様に、潤滑油供給路８は、図５に示す「第一実施形態の第二変形例」のように、その全体または一部に、その内壁面が凹凸状に形成される凹凸部８ｆを有していても構わない。具体的に言えば、パッド本体５内部において、回転方向における、パッド面５ｂの前縁部５ｆの位置を０％ｃｄ、後縁部５ｅの位置を１００％ｃｄとした場合、例えば、図５（ａ）に示すように、０％ｃｄ〜５０％ｃｄの範囲内は潤滑油供給路８の内壁面が凹凸状ではない助走部８ｇとし、５０％ｃｄ〜１００％ｃｄの範囲内にその内径が凹凸状に順次変動する凹凸部８ｆを形成してもよい。あるいは、図５（ｂ）に示すように、助走部８ｇはなく、０％ｃｄ〜１００％ｃｄの範囲内の全てに、潤滑油供給路８の内側に突出するタービュレーターやフィンなど凹凸状の突起物を有する凹凸部８ｆを設けてもよい。または、ディンプルのように潤滑油供給路８の外側に窪む凹凸部８ｆとしてもよい。

こうすることにより、凹凸部８ｆのない場合と比較して、凹凸部８ｆにおける伝熱面積が大きくなるとともに、凹凸部８ｆによって潤滑油の流れが乱流となって熱伝達率が高くなる。よって、潤滑油供給路８内を流れる低温の潤滑油との熱交換により、パッド本体５をより効果的に冷却することができ、パッド本体５に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。

また、潤滑油供給路８は、図６に示す「第一実施形態の第三変形例」のように、蛇行部８ｅ及び凹凸部８ｆのうち少なくとも一方を、パッド本体５内部の回転方向前方側領域５ｈのみに有していても構わない。なお、本発明におけるパッド本体５内部の回転方向前方側領域５ｈとは、具体的に言えば、パッド本体５内部において、回転方向における、パッド面５ｂの前縁部５ｆの位置を０％ｃｄ、後縁部５ｅの位置を１００％ｃｄとした場合、７０％ｃｄ〜１００％ｃｄの範囲内とすることが好ましく、後縁部５ｅ側である１００％ｃｄに近い位置ほどより好ましい。例えば、０％ｃｄ〜７０％ｃｄの範囲内は蛇行部８ｅ及び凹凸部８ｆのない助走部８ｇとし、７０％ｃｄ〜１００％ｃｄの範囲内におけるパッド本体５内部の回転方向前方側領域５ｈのみに、図６（ａ）に示すような蛇行部８ｅや、図６（ｂ）に示すような凹凸部８ｆを設けてもよい。あるいは、図６（ｃ）に示すように、蛇行部８ｅ及び凹凸部８ｆの両方を回転方向前方側領域５ｈのみに設けてもよい。

こうすることにより、パッド面５ｂの前縁部５ｆ側よりも比較的高温となる後縁部５ｅ側であるパッド本体５内部の回転方向前方側領域５ｈにおける伝熱面積を大きくしたり、潤滑油供給路８内の潤滑油の流れを乱流にすることで熱伝達率を高くしたりできる。よって、潤滑油供給路８内を流れる低温の潤滑油との熱交換により、パッド本体５の高温部を優先的に冷却することができるので、パッド本体５の温度を均一化させて、パッド本体５に生じる熱応力及び熱変形をより効果的に緩和することができる。

また、潤滑油供給路８は、蛇行部８ｅ及び凹凸部８ｆのうち少なくとも一方を、図７に示す「第一実施形態の第四変形例」のように、局所的に最も高温となるパッド面５ｂの後縁部５ｅの近傍、かつ、幅方向中央部の近傍のみに有していても構わない。更には、後縁部５ｅにおける幅方向中央部で大きく（多く）、幅方向の両端部に向かうにしたがって小さく（少なく）なるように、蛇行部８ｅ及び凹凸部８ｆのうち少なくとも一方を傾斜配置させてもよい。

なお、本発明における幅方向中央部の近傍とは、幅方向両端部よりも比較的高温となる幅方向中央部を優先的に冷却することができる位置であれば、どこでもよい。具体的に言えば、パッド本体５の幅方向において、一端の位置を０％ａｄ、他端の位置を１００％ａｄとした場合、２５％ａｄ〜７５％ａｄの範囲内に設けることが好ましく、中央部である５０％ａｄに近い位置ほどより好ましい。

こうすることにより、前述のように、パッド面５ｂの後縁部５ｅにおける幅方向の中央部において生じる局所的に最も高温となる領域（図１４における領域Ｈ参照）を、より優先的に冷却することができる。よって、パッド本体５の温度をより均一化させて、パッド本体５に生じる熱応力及び熱変形をより効果的に緩和することができる。

また、出口部８ｂの開口位置は、パッド面５ｂ上に限られることはなく、図８に示す「第一実施形態の第五変形例」のように、局所的に最も高温となる後縁部５ｅの近傍に開口していればよい。例えば、図８（ａ）に示すように、パッド面５ｂと回転方向前方側側面５ｃ１の両側に跨ってもよいし、図８（ｂ）に示すように、回転方向前方側側面５ｃ１上でもよい。あるいは、図８（ｃ）に示すように、パッド面５ｂと回転方向前方側側面５ｃ１とが接続する角部を面取り加工することで設けた面取り部５ｇに出口部８ｂを開口してもよい。
なお、本発明の回転方向前方側側面５ｃ１上における後縁部５ｅ近傍とは、具体的に言えば、軸線Ｏの径方向における、パッド面５ｂの位置を０％ｒｄ、裏面５ａの位置を１００％ｒｄとした場合、図８（ｂ）に示すように、回転方向前方側側面５ｃ１上において、０％ｒｄ〜５０％ｒｄの範囲内とすることが好ましく、パッド面５ｂである０％ｒｄに近い位置ほどより好ましい。

「第二実施形態」
次に、本発明の蒸気タービンの軸受装置に適用される軸受パッドに係る第二実施形態について、図９〜１０を参照して説明する。

本実施形態の軸受パッドは、第一実施形態とは、軸受パッドの構成が異なっており、具体的には、パッド本体の回転方向前方側側面の周辺における構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図９，１０を用いてパッド本体の回転方向前方側側面の周辺のみを説明することとし、第一実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。なお、図９においては、回転軸１０、軸受パッド６Ａ及び給油ノズル４以外の構成については、便宜上省略している。

本実施形態における軸受装置１Ａの軸受パッド６Ａには、図９，１０に示すように、パッド本体５の回転方向前方側側面５ｃ１に堰９０を設けている。堰９０は、幅方向においてパッド本体５とほぼ同じ寸法で幅方向に延びる断面視略Ｌ字状をなす堰本体部９０ａと、堰本体部９０ａの幅方向における両端部に固定される略矩形状をなす堰側板部９０ｂとを備えている。よって、堰９０は、略矩形状の堰側板部９０ｂにおける４辺のうちの互いに隣り合う２辺側を向く２面側が開放された形状をなしている。

堰９０は、この開放された２面のうちの一方の面が回転軸１０の外周面１０ａ側に対向するように、他方の面をパッド本体５の回転方向前方側側面５ｃ１に一体的に固定されている。これによって、堰９０の内側には、回転軸１０の外周面１０ａ側が開放されるとともに、回転方向前方側側面５ｃ１及び堰９０の内壁面に囲まれたキャビティ９０ｃが形成される。なお、堰９０の形状及び寸法は、パッド本体５がピボット７先端を支点として揺動した場合でも、堰９０が給油ノズル４や回転軸１０に接触しないように設定されている。

また、潤滑油供給路８の出口部８ｂは、パッド本体５の後縁部５ｅ近傍の回転方向前方側側面５ｃ１上に開口している。これによって、潤滑油供給路８はキャビティ９０ｃと連通している。

なお、第一実施形態と同様に、本実施形態においても、局所的に最も高温となるパッド面５ｂの後縁部５ｅを冷却することができる位置であれば、出口部８ｂはどこに開口されていてもよい。具体的に言えば、本実施形態における出口部８ｂの開口位置である後縁部５ｅ近傍とは、回転方向前方側側面５ｃ１上において、軸線Ｏの径方向における、パッド面５ｂの位置を０％ｒｄ、裏面５ａの位置を１００％ｒｄとした場合、０％ｒｄ〜２５％ｒｄの範囲内とすることが好ましく、パッド面５ｂである０％ｒｄに近い位置ほどより好ましい。

本実施形態によれば、潤滑油供給路８の出口部８ｂから噴出された低温の潤滑油は、この堰９０の内部に形成されたキャビティ９０ｃ内に一旦充填される。したがって、本実施形態では、第一実施形態において得られる作用効果に加えて、キャビティ９０ｃ内に充填された低温の潤滑油が、高温となったパッド本体５の回転方向前方側を、回転方向前方側側面５ｃ１側から効果的に冷却することができる。

更に、パッド本体５の回転方向前方側を冷却した潤滑油は、キャビティ９０ｃ内から開放された回転軸１０の外周面１０ａ側へ流出していく。この際に、堰９０のキャビティ９０ｃ内から流出する潤滑油によって、隙間Ｆ内においてパッド面５ｂで作用して高温となって流れてきた潤滑油を、パッド面５ｂから掻き落とすことができる。したがって、回転方向前方側（潤滑油流れ方向下流側）に隣接する軸受パッド６Ａ（パッド本体５）と回転軸１０との間の隙間Ｆに流入するキャリーオーバー油をより効果的に防止することができる。

また、パッド面５ｂで作用して高温となった潤滑油に、堰９０のキャビティ９０ｃ内から流出した低温の潤滑油が混合されるので、隙間Ｆ内を流れる潤滑油の温度をより低下させて、冷却作用の低下及び潤滑油量の増大をより効果的に防止することができる。

なお、回転方向前方側側面５ｃ１は、図１１に示す「第二実施形態の第一変形例」のように、波目状などの凹凸面状に形成されても構わない。なお、波目状に限られることはなく、回転方向前方側側面５ｃ１の表面積が平面とした場合よりも大きくなれば、他の凹凸面状でもよい。例えば、回転方向前方側に突出する突起やフィン、あるいは、回転方向後方側に窪むディンプルなどを設けて凹凸面状に形成してもよい。また、必ずしも回転方向前方側側面５ｃ１の全部を凹凸面状にする必要はなく、その一部であっても構わない。

こうすることにより、パッド本体５の回転方向前方側側面５ｃ１における伝熱面積が大きくなるので、比較的高温となったパッド本体５の回転方向前方側を、堰９０のキャビティ９０ｃ内に充填された低温の潤滑油との熱交換によって、より効果的に冷却することができ、パッド本体５に生じる熱応力及び熱変形を緩和することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更や組合せを加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、蒸気タービン２０は、環状静翼群と環状動翼群を一組一段とした場合、六段で構成されていると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、六段以外の段数で構成されても構わない。

また、上記実施形態では、軸受装置１，１Ａは、ハウジング２内に複数の支持環３が固定され、周方向に互いに隣り合う支持環３の間に複数の給油ノズル４が、また、支持環３の内周面３ｂから突出するピボット７にパッド本体５が支持されていると説明した。しかしながら、必ずしもこの限りである必要はなく、支持環３を省略して、ハウジング２の内周面２ｂにピボット７を突出させることでパッド本体５を支持してもよい。この場合の給油ノズル４は、ハウジング２に固定させて潤滑油供給源から直接潤滑油を供給してもよい。

また、上記実施形態では、支持環３、給油ノズル４、パッド本体５（軸受パッド６）及びピボット７をそれぞれ４つずつ設けていると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、４つ以外の個数としてもよい。
また、上記実施形態では、各給油ノズル４の給油口４ｂを７つずつ設けていると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、７つ以外の個数としてもよい。

また、上記実施形態では、略半球面形状をなすピボット７の内周側先端でパッド本体５を点支持すると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、パッド本体５を揺動自在に支持できれば、他の形状でもよいし、点支持以外の方法で支持してもよい。

また、上記実施形態では、入口部８ａの開口位置はパッド本体５の側面５ｄの略中央位置と説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、パッド面５ｂ側の高温となった潤滑油ではなく、低温の潤滑油を導入することができる位置であればよい。例えば、略中央位置以外の側面５ｄでもよいし、パッド本体５の外周面（裏面）５ａや側面５ｃ（回転方向前方側側面５ｃ１及び回転方向後方側側面５ｃ２）のどこでもよい。

また、上記実施形態では、入口部８ａはパッド本体５の側面５ｄ両側に１つずつ、合計２つを開口させると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、側面５ｃ及び側面５ｄのうちいずれか一面に１つだけ開口してもよい。あるいは、入口部８ａを側面５ｃ及び側面５ｄのうち少なくともいずれかに３つ以上設けてもよい。

また、上記実施形態では、幅方向潤滑油供給路８ｃを１つ設けると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、２つ以上設けてもよい。同様に、上記実施形態では、出口部８ｂ及び回転方向潤滑油供給路８ｄを７つ設けると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、その個数を適宜変更してもよい。これらの場合、入口部８ａ、出口部８ｂ、幅方向潤滑油供給路８ｃ及び回転方向潤滑油供給路８ｄを適宜接続させればよい。
あるいは、入口部８ａ、出口部８ｂ、幅方向潤滑油供給路８ｃ及び回転方向潤滑油供給路８ｄの全てが１つの潤滑油供給路８として接続される必要はなく、１つのパッド本体５内に独立した潤滑油供給路８を複数設けてもよい。

また、上記実施形態では、潤滑油供給路８（幅方向潤滑油供給路８ｃ及び回転方向潤滑油供給路８ｄ）は、直線状またはＬ字状をなすと説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、図８（ａ）に示すように、への字型（屈曲角度が垂直以外の角度）など他の形状に形成させてもよいし、図８（ｃ）に示すように、全体または一部を曲線状に湾曲して形成させてもよい。

また、上記実施形態では、幅方向潤滑油供給路８ｃ及び回転方向潤滑油供給路８ｄが、幅方向及び回転方向に延びると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、その全部または一部が幅方向及び回転方向に対して傾斜した方向に延びてもよい。

また、上記実施形態では、幅方向における潤滑油供給路８のピッチＰは、中央部が両端部よりも小さくなるように傾斜配置（例えば、Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３の３段階）されていると説明した。しかしながら、必ずしもこの限りである必要はなく、逆に、中央部を両端部よりも大きく（例えば、Ｐ１＞Ｐ２＞Ｐ３）してもよいし、等ピッチ（例えば、Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３）としてもよい。あるいは、傾斜配置ではない不等ピッチとしてもよいし、２段階や４段階など３段階以外の配置としてもよい。

また、第二実施形態では、堰９０は、幅方向においてパッド本体５とほぼ同じ寸法で幅方向に延びると説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、その幅寸法がパッド本体５よりも小さくても構わない。
また、第二実施形態では、堰本体部９０ａを断面視略Ｌ字状として説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、例えば断面視略Ｊ字状など他の断面形状でも構わない。
また、第二実施形態では、堰側板部９０ｂを略矩形状として説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、回転方向前方側側面５ｃ１及び堰本体部９０ａの断面形状に対応して、キャビティ９０ｃを形成できる形状であれば他の形状でも構わない。

また、第二実施形態では、堰９０を、図９に示すように、回転方向前方側側面５ｃ１のパッド面５ｂ側（後縁部５ｅ近傍）のみを覆った形状として説明した。しかしながら、必ずしもこの限りである必要はなく、出口部８ｂから噴出された低温の潤滑油を、そのキャビティ９０ｃ内に一旦充填してパッド本体５の回転方向前方側を冷却した後、回転軸１０の外周面１０ａ側へ流出することができればよい。例えば、回転方向前方側側面５ｃ１上において、軸線Ｏの径方向における、パッド面５ｂの位置を０％ｒｄ、裏面５ａの位置を１００％ｒｄとした場合、回転方向前方側側面５ｃ１の全体（０％ｒｄ〜１００％ｒｄ）や内周側半分（０％ｒｄ〜５０％ｒｄ）を覆うように設けても構わない。この際、高温となるパッド面５ｂ側の０％ｒｄ位置を少なくとも覆うように設けることが好ましい。

また、上記実施形態では、蒸気タービン２０を一例に挙げて説明したが、必ずしもこの限りである必要はなく、ガスタービンや圧縮機、発電機等のように、回転軸を回転自在に支持する軸受パッド及び軸受装置を備えた他の形式の回転機械全般に適用することができる。

１ 軸受装置（ジャーナル軸受）
１Ａ 軸受装置
２ ハウジング
２ａ 外周面
２ｂ 内周面
２ｃ 側板
３ 支持環
３ａ 外周面
３ｂ 内周面
３ｄ 側面（幅方向側面）
４ 給油ノズル（潤滑油供給部）
４ａ 導入口
４ｂ 給油口
４ｃ 側面（回転方向側面）
４ｄ 側面（幅方向側面）
５ パッド本体
５ａ 外周面（裏面）
５ｂ 内周面（パッド面）
５ｃ 側面（回転方向側面）
５ｃ１ 側面（回転方向前方側側面）
５ｃ２ 側面（回転方向後方側側面）
５ｄ 側面（幅方向側面）
５ｅ 後縁部
５ｆ 前縁部
５ｇ 面取り部
５ｈ 回転方向前方側領域
６ 軸受パッド
６Ａ 軸受パッド
７ ピボット
８ 潤滑油供給路
８ａ 入口部
８ｂ 出口部
８ｃ 幅方向潤滑油供給路
８ｄ 回転方向潤滑油供給路
８ｅ 蛇行部
８ｆ 凹凸部
８ｇ 助走部
１０ 回転軸
１０ａ 外周面
２０ 蒸気タービン
９０ 堰
９０ａ 堰本体部
９０ｂ 堰側板部
９０ｃ キャビティ
Ｃ 隙間
Ｄ 隙間
Ｅ 隙間
Ｆ 隙間
Ｇ 隙間
Ｈ 領域（高温領域）
Ｏ 軸線
Ｐ ピッチ
Ｐ１ ピッチ
Ｐ２ ピッチ
Ｐ３ ピッチ

Claims (11)

1. 軸線回りに回転する回転軸の外周面との間の隙間に潤滑油を介在させて、前記回転軸を外周側からパッド面によって支持するパッド本体を備え、
   該パッド本体の内部に、前記パッド面上の回転方向前方側における後縁部近傍に開口する出口部から前記潤滑油を前記隙間に供給する潤滑油供給路が形成され、
   前記潤滑油供給路は、前記パッド本体の裏面または側面に開口する入口部を有し、
   前記潤滑油供給路は、その内壁面に、該潤滑油供給路の内径が該潤滑油供給路の延在方向に向かって凹凸状に順次変動する凹凸部を有することを特徴とする軸受パッド。
2. 前記潤滑油供給路は、前記パッド本体の内部における前記パッド面の近傍を通過するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の軸受パッド。
3. 前記潤滑油供給路は、前記パッド本体の内部において蛇行する蛇行部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の軸受パッド。
4. 前記パッド本体の回転方向前方側側面に堰を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の軸受パッド。
5. 前記潤滑油供給路は、複数設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の軸受パッド。
6. 前記蛇行部は、前記パッド本体内部の回転方向前方側領域のみに設けられることを特徴とする請求項３に記載の軸受パッド。
7. 前記凹凸部は、前記パッド本体内部の回転方向前方側領域のみに設けられることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の軸受パッド。
8. 前記回転方向前方側側面が凹凸面状に形成されることを特徴とする請求項４に記載の軸受パッド。
9. 前記潤滑油供給路の前記パッド本体の幅方向におけるピッチは、中央部の方が両端部よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載の軸受パッド。
10. ハウジングと、
    該ハウジング内に揺動自在に支持され、前記回転軸の周方向に複数配置される請求項１から９のいずれか一項に記載の軸受パッドと、
    互いに隣り合う前記軸受パッドの間から前記隙間に前記潤滑油を供給する潤滑油供給部と、
    を備えていることを特徴とする軸受装置。
11. 前記回転軸と、
    該回転軸を回転自在に支持する請求項１０に記載の軸受装置と、
    を備えていることを特徴とする回転機械。

Images