渦旋式流體機械的制作方法

專利名稱：渦旋式流體機械的制作方法
技術領域：
本發明涉及例如適用于空氣壓縮機或真空泵等的渦旋式流體機械。
背景技術：
一般情況下，作為渦旋式流體機械，已知有渦旋式壓縮機，其例如通 過電動機等驅動源驅動旋轉渦形件相對于固定渦形件轉動，從而在兩個渦 旋之間的壓縮室內對空氣等流體進行連續壓縮(例如，參見專利文獻1 )。
專利文獻l:(日本)特開2003 -322149號公報
這種現有技術的渦旋式壓縮機具有如下部件等，即筒狀殼體；固定 渦形件(固定7夕口一/P)，其固定設置在所述殼體上，在端板上豎立設有 渦巻狀搭接部；旋轉渦形件(旋回7夕口一少)，其與所述固定渦形件相對 向而可轉動地設置在所述殼體內，在端板上豎立設有與所述固定渦形件的 搭接部重合并劃分出多個壓縮室的渦巻狀搭接部；偏心推力軸承，其設置 在所述旋轉渦形件的背面側與所述殼體之間，防止所述旋轉渦形件自轉并 且承受推力負荷。
在上述現有技術中，通過設于旋轉渦形件的背面側與殼體之間的偏心 推力軸承可在殼體側承受來自旋轉渦形件的推力負荷，同時還能夠防止旋 轉渦形件的自轉。但是，由于該偏心推力軸承具有使該旋轉渦形件的背面 側整周延伸的大直徑形狀、結構，故而會產生在殼體內的占據面積(安裝 空間)較大且組裝時的操作性差的問題。

發明內容
本發明是鑒于上述現有技術中的問題而作出的，本發明的目的在于提 供渦旋式流體機械，其通過使用多個球式聯接機構，能夠減小在殼體內的 安裝空間，并可提高組裝時的操作性，并且能夠順利地防止旋轉渦形件自 轉，能夠承受推力負荷。
為了解決上述課題，本發明采用的結構的特征為設于旋轉渦形件于固定側部件之間的至少3個球式聯接機構中的至少兩個球式聯接機構包括 球體，其可轉動地設置在所述固定側部件側與旋轉渦形件側之間，承受施 加在所述旋轉渦形件上的推力負荷的；防自轉用的筒狀部件，其位于所述 固定側部件側與旋轉渦形件側之間并以從徑向外側包圍所述球體的方式設 置，所述固定側部件側與旋轉渦形件側滾動接觸以防止所述旋轉渦形件自 轉。
另外，本發明采用的結構的特征在于，所述各球式聯接機構中的至少 兩個球式聯接機構包括第1推力承載件，其設置在殼體的與所述旋轉渦 形件的背面側相對向的位置，由軸向 一側形成筒部且開口而另 一側形成底 部并封閉的有底筒狀體構成；第2推力承載件，其在軸向上與所述第1推 力承載件相對向并設置在所述旋轉渦形件的背面側，由軸向一側形成底部 且封閉而另一側形成與所述第1推力承載件相對向而開口的筒部的有底筒 狀體構成；球體，其可轉動地設置在所述第1推力承載件的底部側與第2 推力承載件的底部側之間，與所述第1、第2推力承載件一同承受施加在所 述旋轉渦形件上的推力負荷；防自轉用的筒狀部件，其位于所述第1、第2 推力承載件之間并以從徑向外側包圍所述球體的方式設置，與所述第1推 力承載件的筒部內周側和所述第2推力承載件的筒部內周側滾動接觸以防 止所述旋轉渦形件自轉。
另一方面，本發明采用的結構的特征在于，所述各球式聯接機構中的 至少兩個球式聯接機構包括第1推力承載件，其設置在所述殼體的與所 述旋轉渦形件的背面側相對向的位置，由軸向 一 側形成筒部且開口而另一 側形成底部并封閉的有底筒狀體構成；第2推力承載件，其在軸向上與所 述第1推力承載件相對向并設置在所述旋轉渦形件的背面側，由軸向一側 形成底部且封閉而另一側形成與所述第1推力承載件相對向而開口的筒部 的有底筒狀體構成；球體，其可轉動地設置在所述第1推力承載件的底部 側與第2推力承載件的底部側之間，與所述第1、第2推力承載件一同承受 施加在所述旋轉渦形件上的推力負荷；防自轉用的筒狀部件，其位于所述 第1、第2推力承載件之間并以從徑向外側包圍所述球體的方式設置，與所 述第1推力承載件的筒部外周側和所述第2推力承載件的筒部外周側滾動 接觸以防止所述旋轉渦形件自轉。
另外，本發明采用的結構的特征在于，所述各球式聯接機構中的至少兩個球式聯接機構包括球體，其可轉動地設置在所述殼體側與旋轉渦形 件側之間并承受施加在所述旋轉渦形件上的推力負荷；防自轉用的筒狀部 件，其在從徑向外側包圍所述球體的狀態下將軸向兩側固定設置在所述殼 體側和旋轉渦形件側，通過限制軸向的伸縮變形且在徑向上產生撓曲變形 來防止所述旋轉渦形件自轉。
如上所述，根據本發明，由于通過球體和防自轉用的筒狀部件等構成 各球式聯接機構中的至少兩個球式聯接機構，所述球體承受施加在旋轉渦 形件上的推力負荷，所述防自轉用的筒狀部件位于固定側部件(殼體或固 定渦形件)側與旋轉渦形件側之間并以從徑向外側包圍所述球體的方式設 置，與所述固定側部件側和旋轉渦形件側滾動接觸以防止所述旋轉渦形件 自轉，因此，通過采用這樣的球式聯接機構，能夠減小殼體內的安裝空間， 并可提高組裝時的操作性。并且，能夠順利地防止旋轉渦形件自轉，還能 夠良好地承受作用于旋轉渦形件上的推力負荷。


圖l是表示本發明第1實施方式的渦旋式空氣壓縮機的縱向剖面圖； 圖2是從圖1中的箭頭方向n-n觀察旋轉渦形件和球式聯接機構的剖 面圖3是放大表示圖1中的球式聯接機構的縱向剖面圖4是球式聯接機構的縱向剖面圖，表示通過旋轉動作使圖3中的推
力承載件移動的狀態；
圖5是以分解狀態表示圖3中的各推力承載件、球體以及圓筒狀環的
縱向剖面圖6是表示圖3中的各推力承載件、球體以及圓筒狀環的分解立體圖； 圖7是表示第2實施方式的球式聯接機構的縱向剖面圖； 圖8是表示第3實施方式的球式聯接機構的縱向剖面圖； 圖9是以分解狀態表示圖8中的各推力承載件、球體以及圓筒狀環的 縱向剖面圖IO是表示第4實施方式的球式聯接機構的縱向剖面圖； 圖11是表示第5實施方式的渦旋式真空泵的縱向剖面圖。 附圖標記i兌明1、 141 :殼體(固定側部件)
2、 142 :固定渦形件(固定側部件) 2A、 4A、 42A、 143A :端板
2B、 4B、 142B、 143B :搭接部
4、 143 :旋轉渦形件
5、 144 :壓縮室
6、 145 :吸入口
7、 146 :排出口
8 :電動機(驅動源)
15、 31、 41、 51、 61、 71、 81、 91、 101、 111、 121、 131、 154 :球式
聯接機構
16、 32、 42、 52、 62、 72、 82、 92、 102、 112 :第1推力承載件 16A、 32A、 42A、 52A、 62A、 72A、 82A、 92A、 102A :筒部 16B、 32B、 42B、 52B、 62B、 72B、 82B、 92B、 102B :底部 16D、 32D、 42D、 62D、 72D、 82D :凸緣部
17、 19 :承載板 17A、 19A :引導槽
18、33、 43、53、63、 73、 83、93、103、 113 :第2推力承載件
18A、33A、43A、53A、 63A、73A、83A、 93A、103A :筒部
18B.33B、43B、53B、 63B、73B、83B、 93B、103B :底部
18D、33D、43D、63D、 73D、83D:凸緣部
20 :球體
21、 34、 44、 54、 54' 、 56、 64、 74、 84、 94、 94' 、 104 :圓筒狀
環(筒狀部件)
22、 65、 75、 85、 96、 106、 118、 136 :內部空間(潤滑劑保持空間) 55、 55' 、 57、 95、 95' 、 105 :環狀平板(密封部件)
114、 132 :樹脂保護罩(筒狀部件) 115 :芯線(加強部件) 116、 117 :緊固環
122、 123、 134、 135 :筒狀引導件(引導件) 133 :內側引導件S :尺寸(旋轉半徑)
具體實施例方式
下面，參照附圖，以將本發明實施方式的渦旋式流體機械用于無供油 式空氣壓縮機的情況為例進行詳細說明。
在此，圖1 ~圖6表示本發明的第1實施方式。在附圖中，1為構成空 氣壓縮機(渦旋式流體機械)外殼的殼體，該殼體1如圖1所示地沿軸線 Ol-Ol軸向延伸，形成為軸向一側開口的有底筒狀體。另外，殼體l與后 述的固定渦形件2—同構成固定側部件。另外，在殼體l的軸向另一側可 裝卸地安裝有在軸線Ol - 01上具有后述的輸出軸8A的電動機8。
在這種情況下，殼體1大致由軸向一側(后述的固定渦形件2側)開 口的筒部1A、 一體形成在該筒部1A的軸向另一側并在徑向上向內延伸的 環狀底部1B、從該底部1B的內周側向軸向一側突出的筒狀軸承安裝部1C 構成。在殼體1的筒部1A內收納有后述的旋轉渦形件4、偏心襯套12、平 衡配重13、球式聯接機構15等。
另外，在殼體1的底部1B側設有經由^求式聯接機構15承受施加在后 述的旋轉渦形件4上的軸向推力負荷的多個(例如3個)臺座部1D，這些 臺座部1D以規定間隔沿殼體1的周向設置。在各臺座部1D上形成有嵌合 安裝后述的球式聯接機構15的推力承載件16的安裝凹部1E。
2為固定設置在殼體1 (筒部1A)的開口端側的固定渦形件，如圖1 所示，該固定渦形件2大致由以軸線Ol _ Ol為中心并以圓板狀形成的端板 2A、豎立設置在該端板2A表面上的渦巻狀搭接部2B、在包圍該搭接部2B 的位置處設置在端板2A的外周側并通過多個螺栓3等連接在殼體1 (筒部 1A)的開口端側的筒狀支承部2C構成。
4為可旋轉地設置在殼體1中的軸向上與固定渦形件2相對向的位置的 旋轉渦形件，如圖1、 2所示，該旋轉渦形件4大致由以軸線02-02為中 心的圓板狀端板4A、豎立設置在該端板4A表面上的渦巻狀搭接部4B、突 出設置在端板4A的背面(與搭接部4B相反側的面)側且經由旋轉軸承14 而按照在后述的偏心襯套12上的筒狀凸臺部4C構成。
另外，在旋轉渦形件4的背面側，例如，沿旋轉渦形件4的周向間隔 設置3個安裝凹部4D(在圖1中僅表示了 l個)，這些安裝凹部4D設置在軸向上與殼體1的各臺座部ID (安裝凹部IE)相對向的位置。另外，在這 些安裝凹部4D中嵌合安裝有后述的各球式聯接機構15的推力承載18。
在此，旋轉渦形件4的凸臺部4C使其中心軸線02 - 02相對于固定渦 形件2的中心軸線Ol - Ol在徑向上偏移由后述的偏心襯套12預先設定的 規定尺寸5而配置。在這種狀態下，旋轉渦形件4的搭接部4B以與固定渦 形件2的搭接部2B重合的方式配置，在這些搭接部2B、 4B之間劃分出多 個壓縮室5、 5、…。
另外，旋轉渦形件4通過電動機8經由后述的旋轉軸9和偏心襯套12 驅動，并且，在被后述的球式聯接機構15限制自轉的狀態下相對于固定渦 形件2旋轉。即，旋轉渦形件4相對于固定渦形件2的軸線01-01、以所 述尺寸5的旋轉半徑進行旋轉動作。
因此，多個壓縮室5中的外徑側的壓縮室5從設置在固定渦形件2的 外周側的吸入口 6吸入空氣，該空氣在各個壓縮室5內隨著旋轉渦形件4 的旋轉而被連續壓縮。之后，內徑側的壓縮室5從設置在固定渦形件2的 中心側的排出口 7向外部排出壓縮空氣。
8為作為設置在殼體1的底部1B側的驅動源的電動機，該電動機8的 輸出軸8A與后述的旋轉軸9一體連接。并且，電動機8的輸出軸8A以圖 1所示的軸線Ol - 01為中心旋轉，由此經由后述的旋轉軸9、偏心襯套12 等旋轉驅動旋轉渦形件4。
9為經由軸承10等可旋轉地設置在殼體1的軸承安裝部1C內的旋轉 軸，該旋轉軸9如圖1所示，基端側(軸向的另一側)可拆裝地固定在電 動機8的輸出軸8A上，由電動機8驅動轉動。另外，在旋轉軸9的前端側 (軸向的一側)，經由偏心襯套12和旋轉軸承14，可旋轉地連接旋轉渦形 件4的凸臺4C。
另外，在旋轉軸9的基端側，如圖1所示， 一體形成沿徑向向外延伸 的輔助配重11。該輔助配重11的功能在于消除在后述的平ff配重13和 旋轉渦形件4旋轉時分別產生的離心力形成使旋轉軸9等傾斜的方向的外 力(力矩力)的作用。
12為設置在旋轉軸9前端側的帶臺階筒狀偏心襯套，該偏心襯套12在 偏心狀態下經由后述的旋轉軸承14將旋轉渦形件4的凸臺部4C與旋轉軸9 連接。并且，偏心襯套12與旋轉軸9 一體旋轉，經由旋轉軸承14將該轉動轉換為旋轉渦形件4的旋轉動作。另外，在偏心襯套12的外周側一體地 形成有平衡配重13,以使旋轉渦形件4的旋轉動作穩定。
14表示設置在旋轉渦形件4的凸臺部4C與偏心襯套12之間的旋轉軸 承，該旋轉軸承14相對于偏心襯套12可旋轉地支承旋轉渦形件4的凸臺 4C。并且，旋轉軸承14能夠對旋轉渦形件4相對于旋轉軸9的軸線01 -Ol以所述旋轉半徑(尺寸5)的旋轉動作進行補償。
15、 15、…為設置在殼體1的底部1B與旋轉渦形件4的背面側之間的 作為防自轉機構的球式聯接機構，如圖l所示，這些球式聯接機構15在殼 體1的各臺座部1D與旋轉渦形件4的各安裝凹部4D之間設有多組(例如， 如圖2所示為3組)。各球式聯接機構15經由后述的推力承載件16、 18和 球體20等承受推力負荷，并且利用后述的圓筒狀環21等防止旋轉渦形件4 自轉。
此時，為了承受來自旋轉渦形件4的推力負荷，設置在殼體1與旋轉 渦形件4之間的球式聯接機構15可以沿周向最少在3處間隔設置后述的推 力承載件16、 18和球體20的組合。另外，為了防止旋轉渦形件4的自轉， 只要最少在2處設置后述的圓筒狀環21和推力承載件16、 18的組合即可。
16為構成球式聯接機構15的一部分的第1推力承載件，該推力承載件 16通過例如具有剛性的金屬材料等如圖3 6所示地形成有底筒狀體，包括 軸向的一側開口且以軸線XI-XI為中心的圓筒狀筒部16A和該筒部16A 的軸向另 一側封閉的底部16B。
另夕卜，第l推力承載件16如圖5所示，其筒部16A的內徑D以比后述 的圓筒狀環21 (外徑Dl )大尺寸S的直徑形成。另外，在推力承載件16 的底部16B上，如圖3-圖5所示，在與后述的球體20相對向的底面側形 成由以軸線X1-X1為中心的圓形槽構成的凹槽16C,在該凹槽16C中以 嵌合狀態固定安裝后述的承載板17。
在第l推力承載件16上一體形成從筒部16A的開口端沿徑向向外突出 的環狀凸緣部16D,該凸緣部16D可滑動地與后述的對象側的凸緣部18D 接觸或者留有狹小間隙地與其相對。第1推力承載件16的底部16B嵌合固 定在殼體1 (臺座部1D)的安裝凹部1E內(參照圖1 )。此時，第1推力 承載件16的軸線X1 - XI與殼體1的軸線01-01平行設置。
17為構成第1推力承載件16的座面的第1承載板，該承載板17采用例如高耐磨性的硬質材料等形成圓板狀，如圖3 ~圖5所示，使該承載板嵌
合安裝在底部16B的凹槽16C內。另外，在承載板17的表面側形成有例如 由以軸線X1-X1為中心的圓形淺底槽構成的引導槽17A。該引導槽17A 具有隨著旋轉渦形件4的旋轉動作沿圓形軌跡引導后述的球體20的功能。
18為與第1推力承載件16相對向而設置在旋轉渦形件4的背面側的第 2推力承載件，該第2推力承載件18通過與上述的第1推力承載件16相同 的材料形成為有底筒狀體，如圖3 圖5所示，其包括以軸線X2-X2為 中心的圓筒狀的筒部18A和底部18B。
另外，第2推力承載件18也如圖5所示，筒部18A以內徑D的尺寸形 成。另外，在第2推力承載件18的底部18B形成由以軸線X2-X2為中心 的圓形槽構成的凹槽18C，在該凹槽18C中以嵌合狀態固定安裝有后述的 承載板19。
在第2推力承載件18上也一體形成從筒部18A的開口端沿徑向向外突 出的環狀凸緣部18D，該凸緣部18D可滑動地與對象側的凸緣部16D接觸 或者留有狹小間隙地與其相對。由此，在第1、第2推力承載件16、 18之 間收納有潤滑油脂等潤滑劑時，能夠起到通過第1、第2推力承載件16、 18抑制該潤滑劑向外部泄漏的封閉效果。
在此，如圖l所示，第2推力承載件18在軸向上與第1推力承載件16 相對向并以嵌合狀態固定在旋轉渦形件4的安裝凹部4D內。另外，如圖3 ~ 圖5所示，第2推力承載件18的軸線X2 - X2相對于第1推力承載件16 的軸線XI-XI以尺寸5偏心設置。另外，第2推力承載件18的軸線X2 -X2與旋轉渦形件4的軸線02 - 02平行設置。
如圖3 圖6所示，第2推力承載件18具有與第1推力承載件16左右 對稱的形狀。因此，第1、第2推力承載件16、 18能夠形成相一共同部件。
19為構成第2推力承載件18的座面的第2承載板，該承載板19與設 于第1推力承載件16上的承載板17同樣地形成，如圖3 ~圖5所示，嵌合 安裝在底部18B的凹槽18C中。另外，在承載板19的表面側形成由例如以 軸線X2-X2為中心的圓形淺底槽構成的引導槽19A。該引導槽19A隨著 旋轉渦形件4的旋轉而沿圓形軌跡引導后述的球體20。
20為經由承載板17、 19可轉動地設置在第1、第2推力承載件16、 18 之間的球體，該球體20為通過例如鋼球等具有高剛性的材料形成半徑R(參
13照圖5)的球體。球體20的外周面可轉動地與承載板17, 19的引導槽17A、 19A抵接，并與第1、第2推力承載件16、 18 (承載板17、 19) 一起，在 殼體1的臺座部1D側承受如后所述地在壓縮運轉時施加在旋轉渦形件4的 端板4A等上的推力負荷。
21為作為形成球式聯接機構15的一部分的筒狀部件的圓筒狀環，如圖 3~6所示，該圓筒狀環21在從徑向外側包圍球體20的狀態下，設置在第 1、第2推力承載件16、 18之間。另外，圓筒狀環21的結構為其內徑比球 體20的外徑(2xR)稍大些，并且允許球體20在圓筒狀環21內轉動。
圓筒狀環21的外徑D1 (參照圖5)如以下的式1所示，比第1、第2 推力承載件16、 18(筒部16A、 18A)的內徑D小所述尺寸S (旋轉半徑)。 另外，圓筒狀環21的外周面隨著旋轉渦形件4的旋轉動作，如圖3、圖4 所示地轉動^接觸筒部16A、 18A的內周面，并且起到防止;^走轉渦形件4自轉 的自轉防止作用。
式l:
D1:D-5
另外，如圖3、圖4所示，圓筒狀環21的軸向兩側的端面在第1、第2 推力承載件16、 18內以微小間隙與底部16B、 18B的表面(內面)側相對 或與其滑動接觸。由此，在第1、第2推力承載件16、 18內，能夠使由這 些底部16B、 18B和圓筒狀環21的內周面包圍的內部空間22形成為在球體 20的周圍保持潤滑油脂等潤滑劑的潤滑劑保持空間。
此時，在推力承載件16、 18的底部16B、 18B與圓筒狀環21的軸向兩 端之間形成例如由尺寸公差等引起的微小間隙。因此，內部空間22內的潤 滑劑會略微向其外側泄漏，但是，通過設置在第1、第2推力承載件16、 18上的凸緣部16D、 18D的封閉作用，抑制該潤滑劑向外部泄漏。
本實施方式的渦旋式空氣壓縮機具有上述結構，下面對其動作進行說明。
首先，若從外部對電動機8供電并以軸線Ol-Ol為中心通過輸出軸 8A驅動旋轉軸9和偏心襯套12旋轉，則旋轉渦形件4在纟皮例如2組以上的 球式聯接機構15限制自轉的狀態下，進行具有規定旋轉半徑(圖1中的尺 寸S)的旋轉動作。
由此，在固定渦形件2的搭接部2B與旋轉渦形件4的搭接部4B之間劃分出的各個壓縮室5從外徑側向內徑側連續地減小。這些壓縮腔室5中 外徑側的壓縮室5從設于固定渦形件2外周側的吸入口 6吸入空氣，并且 在各壓縮室5內連續壓縮該空氣，經由排出口 7將壓縮空氣從內徑側的壓 縮室5向外排出。
在這種壓縮運轉時，在各壓縮室5內被壓縮的空氣的壓力形成推力負 荷而作用于旋轉渦形件4的端板4A上。但是，在殼體1的臺座部1D與旋 轉渦形件4的背面側之間配置例如3組球式聯接機構15,通過第1、第2 推力承載件16、 18 (承載板17、 19)、球體20以及圓筒狀21等構成這些 ^求式聯d妄^幾構15。
因此，能夠在球式聯接機構15的第1、第2推力承載件16、 18 (承載 板17、 19 )與球體20之間承受施加在旋轉渦形件4的端板4A上的推力負 荷，可防止旋轉渦形件4向殼體1的軸向位移或者相對于固定渦形件2傾 斜，從而能夠使旋轉渦形件4的旋轉動作穩定。
另外，在本實施方式中采用的球式聯接機構15設有在第1、第2推力 承載件16， 18之間從徑向外側包圍球體20的圓筒狀環21，如上述式1所 示，使該圓筒狀環21的外徑D1 (參照圖5)比第1、第2推力承載件16、 18 (筒部16A、 18A)的內徑D小尺寸3 (旋轉半徑)。
由此，由于設置在第1、第2推力承載件16、 18之間的圓筒狀環21的 外周面隨著旋轉渦形件4的旋轉動作，如圖3、 4那樣與筒部16A、 18A的 內周面滾動接觸，因此，能夠限制例如第2推力承載件18相對于第1推力 承栽件16位移(偏心)到超過尺寸5 (旋轉半徑)的位置。因此，能夠限 制旋轉渦形件4的自轉動作，起到所謂的防止自轉的作用。
另外，在第1、第2推力承載件16、 18內，通過使圓筒狀環21的軸向 兩側端面滑動接觸底部16B、 18B的表面(內面)側，能夠形成由這些底部 16B、 18B與圓筒狀環21的內周面包圍的內部空間22 (參照圖3、圖4 )。 另外，在該內部空間22內，能夠將潤滑油脂等潤滑劑保持在球體20的周 圍，由此能夠在承載板17、 19的引導槽17A、 19A與球體20之間長期保持 潤滑狀態。
并且，使從筒部16A、 18A的開口端向徑向外側突出的環狀凸緣部16D、 18D—體形成在第l、第2推力承載件16、 18上，使這些凸緣部16D、 18D 可相互滑動地接觸。結果，在第1、第2推力承載件16、 18之間收納有潤
15滑油脂等潤滑劑時，可由凸緣部16D、 18D抑制所述潤滑劑泄漏到推力承載 件16、 18的外部，可起到對潤滑劑的密封(封閉)效果。
這樣，根據本實施方式，設置在殼體1與旋轉渦形件4之間的各球式 聯接機構15包括第1推力承載件16，其設置在殼體1的與旋轉渴形件4 的背面相對向的位置，在底部16B具有承載板17;第2推力承載件18,其 在軸向上與第1推力承載件16相對向并設置在旋轉渦形件4的背面側，在 底部18B上具有承載板19;球體20，其可轉動地設置在這些推力承載件16、 18 (承載板17、 19)之間；防自轉用的筒狀部件(圓筒狀環21),其位于 第1、第2推力承載件16、18之間并從徑向外側包圍球體20,與各筒部16A、 18A的內周面滾動接觸以防止旋轉渦形件4自轉。
因此，通過球式聯接機構15的推力承載件16、 18 (承載板17、 19) 和球體20,能夠良好地承受來自旋轉渦形件4的推力負荷，通過推力承載 件16、 18的筒部16A、 18A和圓筒狀環21，能夠順利防止旋轉渦形件4自 轉。另外，通過采用2 3組這樣的球式聯接機構15，能夠減小殼體l內的 球式聯接機構15的安裝空間(占據面積)，可提高組裝時的操作性。
即，由于這種情況下的球式聯接機構15承受來自旋轉渦形件4的推力 負荷，可以最少在3處沿周向間隔設置推力承載件16、 18與球體20的組 合，為了防止旋轉渦形件4自轉，可以最少在2處設置后述的圓筒狀環21 和推力承載件16、 18的組合。因此，能夠減小殼體1內的球式聯接機構15 的安裝空間，并可提高設計自由度等。
特別是，在這種情況下的球式聯接機構15如圖2所示，以同心圓狀設 置承載推力負荷的球體20和防止旋轉渦形件4自轉的圓筒狀環21,因此， 能夠較小地設定旋轉渦形件4背面側的各球式聯:接機構15的占據面積，可 提高設計自由度。
另外，由于可減小設置在殼體1與旋轉渦形件4之間的各球式聯接機 構15的占據面積，因此，能夠降低冷卻風在殼體1與旋轉渦形件4之間流 過的通風阻力，可提高旋轉渦形件4的冷卻效果。
并且，通過在由推力承載件16、 18的底部和圓筒狀環21的內周面包 圍的內部空間22內，將潤滑油脂等潤滑劑收納在球體20的周圍，能夠提 高在球式聯接機構15中使用的球體20的潤滑性能，并且可提高球式聯接 機構15的耐久性和壽命。另外，可以實現長時間的無給油運轉，提高機械的可靠性。
另外，由于在殼體1的臺座部1D、安裝凹部1E側，在球式聯接機構
15的推力承載件16以外無需設置用于支承旋轉渦形件4的背面側的部件， 因此能夠提高制造殼體1時的設計自由度，并減少零件數量，提高組裝時 的操作性。另外，如圖3 圖6所示，第1、第2推力承載件16、 18具有 左右對稱的形狀，因此可以形成相一共同部件。
圖7表示本發明第2實施方式，本實施方式的特征在于，將筒狀部件 的外形形成球面狀，在第1、第2推力承載件使在徑向上與筒狀部件相對向 而滾動接觸的筒部內周面形成圓錐狀錐面。另外，在本實施方式中，對于 與上述第1實施方式相同的構成要素標注相同的附圖標記并省略其說明。
在附圖中，31表示在本實施方式中采用的球式聯接機構，該球式聯接 機構31與第1實施方式中說明的球式聯接機構15大致相同，由球體20、 后述的第1、第2推力承載件32、 33以及圓筒狀環34等構成。
32為在本實施方式中采用的第l推力承載件，該第l推力承載件32與 第1實施方式中說明的第1推力承載件16大致同樣地構成，具有筒部32A、 底部32B、凹槽32C以及凸緣部32D。但是，該推力承載件32與第1實施 方式的不同點在于，筒部32A的內周面形成從底部32B側向開口端側逐漸 擴徑的圓錐狀錐面。
33為在本實施方式采用的第2推力承載件，該第2推力承載件33與第 1實施方式中的第2推力承載件18大致同樣地構成，具有筒部33A、底部 33B、凹槽33C以及凸緣部33D。但是，該推力承載件33與第1實施方式 的不同點在于，筒部33A的內周面形成從底部33B側向開口端側逐漸擴徑 的圓錐狀錐面。
34為作為筒狀部件的圓筒狀環，該圓筒狀環34與第1實施方式中的圓 筒狀環21大致同樣地構成。但是，該圓筒狀環34與第1實施方式的不同 點在于，在徑向上與所述筒部32A、 33A的內周面相對向并滾動接觸的外周 面形成;求面^1犬。
這樣構成的本實施方式中，設置在第1、第2推力承載件32、 33之間 的圓筒狀環34的外周面也能隨著旋轉渦形件4的旋轉動作而與筒部32A、 33A的內周面滾動接觸，可獲得與所述第1實施方式大致相同的作用效果。 另外，第l、第2推力承載件32、 33可形成同一共同部件。
17在本實施方式中，以球面狀形成圓筒狀環34的外形，在第1、第2推 力承載件32、 33將圓筒狀環34滾動接觸的筒部32A、 33A的內周面形成為 圓錐狀錐面。因此，圓筒狀環34的外周面(球面)不會一端接觸筒部32A、 33A的內周面，能夠使圓筒狀環34與筒部32A、 33A的內周面(圓錐狀的 錐面)的滾動接觸穩定，由此起到更順利的防自轉作用。
另外，也可以將筒狀部件的外形形成截面為等腰三角形的圓錐形錐面， 第1、第2推力承載件以球面狀形成在徑向上與筒狀部件相對向并滾動接觸 的筒部內周面。在本實施方式中，可起到更順利的防自轉作用。
另外，在第1、第2推力承載件中，在彼此相對向而開口的筒部之間設 有密封部件，該密封部件能夠在兩個推力承載件之間對用于將球體保持在 潤滑狀態的潤滑劑進行密封以防止其泄漏至外部。在本實施方式中，能夠 有效地抑制潤滑劑泄漏至外部。另外，能夠簡化第l、第2推力承載件的形 狀、結構。
另外，也可以采用其他部件構成筒狀部件和密封部件，并使筒狀部件 嵌合安裝在密封部件的內周側。
另外，也可以采用縮短筒狀部件的軸向尺寸(長度)并在推力承載件
的底部與筒狀部件的軸向兩端之間形成間隙。
下面，圖8及圖9表示本發明的第3實施方式，本實施方式的特征在 于，采用了防自轉用的筒狀部件分別與第1、第2推力承載件的筒部外周側 滾動接觸的結構，以此方式能夠防止旋轉渦形件自轉。另外，在本實施方 式中，對與上述第1實施方式相同的構成要素標注同一附圖標記并省略說 明。
在附圖中，61表示本實施方式中采用的作為防自轉機構的球式聯接機 構，該球式聯接機構61與在第1實施方式中的球式聯接機構15大致相同， 由球體20、后述的第1、第2推力承載件62、 63以及圓筒狀環64等構成。
62為在本實施方式中采用的第l推力承載件，該第l推力承載件62與 第1實施方式中的第1推力承載件16大致同樣地構成，具有筒部62A、底 部62B、凹槽62C以及凸緣部62D。但是，該推力承載件62的底部62B外 形比筒部62A的直徑大，環狀凸緣部62D從底部62的外周面向徑向外側突 出。
另夕卜，第1推力承載件62的筒部62A的內徑比球體20的外徑大尺寸5(旋轉半徑)左右，在與對象側的筒部63A之間從外側包圍球體20以防止 其脫落。筒部62A具有圖9所示的外徑D2，如以下的式2那樣，比后述的 圓筒狀環64的內徑D3小尺寸5而形成。
63為在本實施方式中采用的第2推力承載件，該第2推力承載件63與 第1實施方式中的第2推力承載件18大致同樣地構成，具有筒部63A、底 部63B、凹槽63C以及凸緣部63D。但是，此時的推力承載件63的底部63B 的外形比筒部63的直徑大，環狀凸緣部63D從底部63的外周面向徑向外 側突出。
另外，第2推力承載件63的筒部63A的內徑比球體20的外徑大尺寸5 (旋轉半徑)左右，在與對象側的筒部62A之間從外側包圍球體20以防止 其脫落。另外，筒部63A的外徑D2 (參見圖9)比后述的圓筒狀環64的內 徑D3小尺寸5而形成。
64為作為圓筒狀部件的圓筒狀環，該圓筒狀環64與第1實施方式的圓 筒狀環21大致同樣地構成。但是，該圓筒狀環64與第1實施方式的不同 點在于，其內周側在徑向上與所述筒部62A、 63A的外周面相對向并滾動接 觸。
即，圓筒狀環64以其內徑D3如下述的式2那樣地比筒部62A、 63A 的外徑D2大尺寸S (旋轉半徑)而形成。另外，在旋轉渦形件4旋轉動作 時，圓筒狀環64相對于第1、第2推力承載件62、 63與筒部6SA、 的 外周面滾動接觸，從而防止旋轉渦形件4自轉。
式2:
D3=D2 + 5
另外，圓筒狀環64的軸向兩側的端面以;微小間隙與第1、第2推力承 載件62、 63的緣部62D、 63D相對或滑動接觸。由此，在第l、第2推力 承載件62、 63之間，形成由這些凸緣部62D、 63D和圓筒狀環64的內周面 包圍的內部空間65。另外，該內部空間65作為將潤滑油脂等潤滑劑保持在 球體20的周圍的潤滑劑保持保持空間而起作用。
這樣構成的本實施方式中，設置在第1、第2推力承載件62、 63之間 的圓筒狀環64的內周面隨著旋轉渦形件4的旋轉動作而與筒部62A、 63A 的外周面滾動接觸，從而能夠獲得與上述第1實施方式大致相同的作用效 果。另外，在本實施方式中，以比筒部62A、 63A的外徑大尺寸S (旋轉半 徑)的直徑形成圓筒狀環64的內徑，在第1、第2推力承載件62、 63之間， 由凸緣部62D、 63D和圓筒狀環64的內周面包圍的內部空間65形成為潤滑
劑保持空間。
因此，在內部空間65內能夠以更多的量收納潤滑油脂等潤滑劑，能夠 對球體20的周圍進行良好地潤滑，并且在第1 、第2推力承栽件62、 63 (筒 部62A、 63A)與圓筒狀環64之間也能保持良好的潤滑。另外，第1、第2 推力承載件62、 63能夠形成為同一共同部件。
使筒狀部件的內部形狀形成截面為等腰三角形的圓錐形錐面，對于第 1、第2推力承載件而言，在徑向上與筒狀部件相對向而滾動接觸的筒部外 周面可同樣地形成為圓錐狀錐面。
在本實施方式中，能夠良好地防止圓筒狀環歪斜。
另外，也可以通過呈凹彎曲狀的球面形成筒狀部件的內部形狀，第1、
件相對向而滾動接觸的筒部的外周面。
在本實施方式中，能夠使圓筒狀環與筒部外周面的滾動接觸穩定，能
夠發揮更順利的防止自轉作用。
在第1、第2推力承載件中，可以在筒狀部件的徑向內側處、在各筒部 之間設置密封部件。
可以通過呈凹彎曲狀的球面形成筒狀部件的內部形狀，在筒狀部件的 內周側設置在第1、第2推力承載件的筒狀部之間進行密封的密封部件。
圖IO表示本發明的第4實施方式，本實施方式的特征在于，如下地構 成防自轉用的筒狀部件，即，在從徑向外側包圍球體的狀態下將軸向兩側 固定設置在殼體側和旋轉渦形件側上，并且該筒狀部件通過限制軸向的伸 縮變形并在徑向上撓曲變形，防止所述旋轉渦形件的自轉。另外，在本實 施方式中，對與所述第1實施方式相同的構成要素標注同一附圖標記并省 略說明。
圖中，111表示在本實施方式中采用的球式聯接機構，該球式聯接機構 111與第1實施方式中的球式聯接機構15大致相同，由球體20、后述的第 1、第2推力承載件112、 113等構成。但是，該球式聯接機構111與第1 實施方式的不同點在于，作為筒狀部件，采用了后述的樹脂保護罩114。112為構成球式聯接機構111的一部分的第1推力承載件，該第1推力
承載件112由例如具有剛性的金屬材料等形成為呈凸形的實心體，在其外 周側設有圓形保護罩安裝部112A、以大于該保護罩安裝部112A的直徑形 成的環狀突緣部H2B。
第1推力承載件112的突緣部112B嵌合固定在例如圖1舉例表示的殼 體1 (臺座部ID)的安裝凹部IE內。此時，第1推力7^載件112的軸線 X1-X1與殼體1的軸線Ol-Ol平行設置。另外，在第1推力承載件112 上，在與球體20相對向的面側形成由以軸線X1-XI為中心的圓形槽構成 的凹槽112C,在該凹槽112C中以嵌合狀態固定安裝有第1實施方式中所 述的承載板17。
113為與第1推力承載件112相對向而設置在旋轉渦形件4背面側的第 2推力承載件，該第2推力承載件113由與上述第1推力承載件112相同的 材料形成呈凸形的實心體，在其外周側設有圓形保護罩安裝部113A和環狀 突緣部113B。
另外，第2推力承載件113的突緣部113B以嵌合狀態固定在例如圖1 舉例表示的旋轉渦形件4的安裝凹部4D內。第2推力承載件113的軸線 X2-X2相對于第1推力承載件112的軸線X1 -XI偏心尺寸S設置。另夕卜， 第2推力承載件113的軸線X2 - X2與旋轉渦形件的軸線02 _ 02平行設置。
在第2推力承載件113上，在與球體20相對向的面側形成由以軸線X2 -X2為中心的圓形槽構成的凹槽113C,在該凹槽113C中以嵌合狀態固定 安裝第1實施方式所述的承載板19。另外，第2推力承載件ll3還具有與 第l推力承載件112左右對稱的形狀。因此，第1、第2推力承載件112、 113可以形成同一共同部件。
114為作為構成球式聯接機構111的一部分的筒狀部件的樹脂保護罩， 該樹脂保護罩114采用例如可彈性變形的具有柔性的樹脂材料等形成圓筒 狀筒體，在其內部埋設有限制軸向伸縮變形的芯線115。因此，樹脂保護罩 114在與軸線X1-X1、軸線X2-X2平行的方向，由芯線115限制伸縮位 移，在與其垂直的方向保持柔性。
另外，樹脂保護罩114在從徑向外側包圍球體20的狀態下，軸向兩端 側與第1、第2推力承載件112、 113的保護罩安裝部112A、 113A嵌合， 在該狀態下通過緊固環116、 117使樹脂保護罩114與保護罩安裝部1UA、113A緊固在一起。因此，樹脂保護罩114具有以下功能，即將第2推力 承載件113相對于第l推力承載件112沿偏心方向位移的量(偏心量)限制 在軸線X1 -XI與軸線X2-X2之間的尺寸S (旋轉半徑)的范圍內。
118為通過筒狀樹脂保護罩114在第1、第2推力承載件112、 113之間 劃分的內部空間，該內部空間118形成潤滑油脂等潤滑劑保持在球體20的 周圍的潤滑劑保持空間，能夠對例如在承載板17、 19的引導槽17A、 19A 與球體20之間供給潤滑劑進行補償。
在這樣構成的本實施方式中，能夠與所述第1實施方式大致同樣地在 球式聯接機構111的第1、第2推力承載件112、 113 (承載板17、 19)與 球體20之間承受施加在旋轉渦形件4的端板4A上的推力負荷，可防止旋 轉渦形件4向殼體1的軸向產生位移或相對于固定渦形件2傾斜，從而能 夠使旋轉渦形件4的旋轉動作穩定。
另外，由于此時的球式聯接機構111具有以下結構，即將在第1、第 2推力承載件112， 113之間從徑向外側包圍球體20的樹脂保護罩114的兩 端固定設置在第1、第2推力承載件112， 113的保護罩安裝部112A、 113A 上，該樹脂保護罩114通過芯線115限制軸向的伸縮位移，并且在與其垂直 的方向保持柔軟性，故而可限制例如第2推力承載件113相對于第1推力 承載件112位移(偏心)到超過尺寸S (旋轉半徑)的位置，并抑制旋轉渦 形件4的自轉，可起到所謂的防止自轉的作用。
另外，由于在第1、第2推力承載件112、 113之間，通過從外側包圍 球體20的樹脂保護罩114形成了內部空間118，故而能夠在該內部空間118 內將潤滑油脂等潤滑劑保持在球體20的周圍，能夠在承載板17、 19的引 導槽17A、 19A與球體20之間長期保持潤滑狀態。
并且，此時的內部空間118形成由第1、第2推力承載件112、 113和 樹脂保護罩114阻隔外界氣體等的密閉空間。因此，能夠更加可靠地防止 內部空間118內的潤滑劑泄漏至外部，并且能夠以更低的粘度設定內部空 間118內封入的潤滑劑。
另外，還可以采用的結構為在樹脂保護罩114的外側設置作為引導部 件的筒狀引導件，通過這些筒狀引導件從徑向的外側限制樹脂保護罩114 的撓曲變形。
另外，還可以采用的結構為在第1、第2推力承載件之間，在筒狀部件的徑向內側設置內側引導件，在筒狀部件的徑向外側設置外側引導件。
下面，圖11表示本發明的第5實施方式，本實施方式的特征在于，對 于作為渦旋式流體機械的真空泵或通過背壓將旋轉渦形件推壓在固定渦形 件上的壓縮機，采用了球式聯接機構。另外，在本實施方式中，對與上述 第1實施方式相同的結構要素標注同一附圖標記并省略說明。
在附圖中，141為構成真空泵(渦旋式流體機械)外殼的殼體，該殼體 141的結構與第1實施方式中的殼體1大致相同，筒部141A具有環狀底部 141B以及筒狀軸承安裝部141C等。殼體141與后述的固定渦形件142 — 起構成固定側部件。
142表示固定設置在殼體141 (筒部141A)的開口端側的固定渦形件， 該固定渦形件142與第1實施方式中的固定渦形件2大致同樣地構成，具 有端板142A、渦巻狀搭接部142B以及支承部142C等。然而，與第1實施 方式的不同點在于，此時的固定渦形件142在與后述的旋轉渦形件143之 間設有球式聯接機構154。
另外，在固定渦形件142的支承部142C上設有多個(例如3個)安裝 凹部142D,這些安裝凹部經由球式聯接機構154承受施加在后述的旋轉渦 形件143上的軸向推力負荷，這些安裝凹部142D在固定渦形件142的周向 以規定間隔設置。
143為在殼體141內的軸向上與固定渦形件142相對向的位置可旋轉地 設置的旋轉渦形件，該旋轉渦形件143與第1實施方式中的旋轉渦形件4 大致同樣地構成，具有端板143A、渦巻狀搭接部143B以及筒狀凸臺部 143C。
然而，此時的旋轉渦形件143在與固定渦形件142的安裝凹部142D相 對向的位置，沿旋轉渦形件143的周向間隔設有例如3個安裝凹部143D(在 圖11中僅表示了 2個)。在這些安裝凹部143D中嵌合安裝有后述的球式聯 接機構154的推力承載18。
在此，在旋轉渦形件143的凸臺部143C使其中心軸線02-02相對于 固定渦形件142的中心軸線Ol -Ol向徑向偏心預定的失見定尺寸5而形成。 旋轉渦形件143的搭接部143B以與固定渦形件142的搭接部142B重合的 方式設置，在這些搭接部142B、 143B之間劃分出多個壓縮室144、 144、…。
另外，旋轉渦形件143通過電動機等(未圖示)經由后述的旋轉軸149和偏心軸152而,皮驅動，在被后述的球式聯接才幾構154限制自轉的狀態下 相對于固定渦形件142旋轉。即，旋轉渦形件143相對于固定渦形件142 的軸線Ol - Ol以所述尺寸5的旋轉半徑進行旋轉動作。
由此，多個壓縮室144中的外徑側壓縮室144從設置在固定渦形件142 外周側的吸入口 145吸入空氣等氣體，在各壓縮室144內隨著旋轉渦形件 143的旋轉連續地壓縮該氣體。之后，內徑側的壓縮室144從設置在固定渦 形件142中心側的排出口 146向外部排出所述氣體(排氣)。
在此，所述吸入口 145經由導管147與密閉容器(未示出)等連接， 排出口 146例如經由配管148等與大氣連通。因此，隨著所述旋轉渦形件 143的旋轉，從導管147、吸入口 145、壓縮室144、排出口 146、配管148 將所述密閉容器內的空氣排出至大氣中，所述密閉容器內保持接近真空的 負壓狀態。
149為由作為驅動源的電動機等驅動旋轉的旋轉軸，該旋轉軸149經由 軸承150、 151等可旋轉地設置在殼體141的軸承安裝部141C內。另外， 在旋轉軸149的前端側(軸向的 一側)，經由后述的偏心軸152和旋轉軸承 153可旋轉地連接旋轉渦形件143的凸臺部143C。
152表示i殳置在;J走轉軸149前端側的偏心軸，該偏心軸152經由后述的 旋轉軸承153安裝在旋轉渦形件143的凸臺部143C上。偏心軸152與旋轉 軸149 一體旋轉，經由旋轉軸承153將該轉動轉換成旋轉渦形件143的旋 轉動作。
153為設置在旋轉渦形件143的凸臺143C與偏心軸152之間的旋轉軸 承，該旋轉軸承153相對于偏心軸152可旋轉地支承旋轉渦形件143的凸 臺部143C。并且，旋轉軸承153對旋轉渦形件143相對于旋轉軸149的軸 線Ol-Ol以所述旋轉半徑(尺寸S)的旋轉動作進行補償。
154、 154、…為在本實施方式中采用的作為防自轉機構的球式聯接機構， 這些球式聯接機構154與在第1實施方式中的球式聯接機構15同樣地，包 括第1、第2推力承載件16、 18(承載板17、 19)，球體20以及圓筒狀環 21等。
然而，與第1實施方式的不同點在于，此時的球式聯接機構154設置 在固定渦形件142與旋轉渦形件143之間。并且，在球式聯接機構154中， 第1推力承載件16嵌合設置在固定渦形件142的各安裝凹部142D中，第2
24推力承載件18嵌合設置在旋轉渦形件143的各安裝凹部143D中。
在這種情況下，球式聯接機構154為了承受來自旋轉渦形件143的推 力負荷，可以最少在3處沿周向間隔設置推力承載件16、 18與球體20的 組合。并且，為了防止旋轉渦形件143的自轉，可以最少在2處設置圓筒 狀環21與推力承載件16、 18的組合。
在這樣構成的本實施方式中，在將渦旋式流體機械用作真空泵或通過 背壓將旋轉渦形件推壓在固定渦形件側的壓縮機時，若承受通過在各壓縮 室144內產生的負壓使旋轉渦形件143接近固定渦形件142側的方向上的 推力負荷，則能夠在球式聯接機構154的推力承載件16、 18與球體20之 間承受該推力負荷。
由此，球式聯接機構154能夠防止旋轉渦形件143向固定渦形件142 的軸向位移或傾斜，能夠使旋轉渦形件4的旋轉動作穩定。另外，能夠與 第1實施方式同樣地抑制旋轉渦形件4的自轉，起到所謂的防止自轉的作 用。
另外，在上述第5實施方式中，舉例說明了通過第1、第2推力承載件 16、 18、球體20以及圓筒狀環21構成球式聯接機構154的情況。但是， 本發明不應局限于此，例如可以采用在固定渦形件142與旋轉渦形件143 之間設置第2~第4實施方式中的球式聯接機構的結構。
另外，在上述第1實施方式中，舉例說明了以潤滑油脂等潤滑劑對圓 筒狀環21進行潤滑的情況，但是本發明不限于此，例如可以采用自潤滑姓 材料或含油材料等形成圓筒狀環21 (筒狀部件)，此時無需對筒狀部件進行 特別潤滑。
在不采用潤滑劑的情況下，可以廢除第1、第2推力承載件16、 18的 凸緣部16D、 18D，從而能夠簡化推力承載件16, 18的形狀。另外，這一 點對于第2實施方式也是一樣的。
另外，在上述第1實施方式中，舉例說明了通過第一、第二推力承載 件16、 18 (承載板17、 19)、球體20以及圓筒狀環21構成球式聯接機構 15的情況。然而，本發明不限于此，例如可以采用以下結構，即將與第 1推力承載件16相當的部分一體設置在殼體1的臺座部1D側，將與第2 推力承載件18相當的部分一體設置在旋轉渦形件4的背面側。
另外，無需獨立于第1、第2推力承載件16、 18形成承載板17、 19。
25另外，可以將與承載板17相當的部分與第1推力承載件16 —起設置在殼
體1的臺座部1D側，將與承載板19相當的部分與第2推力承載件18—起 設置在旋轉渦形件4的背面側。
另外，這些方面對于第2~第4實施方式也是一樣的。另外，在第5實 施方式所述的真空泵的情況下，例如可以將與第1推力承載件16 (承載板 17)相當的部分一體設置在固定渦形件142側，將與第2推力承載件18(承 載板19 )相當的部分一體設置在旋轉渦形件143側。
另外，在上述第1實施方式中，舉例說明了由固定渦形件2和旋轉渦 形件4構成的渦旋式空氣壓縮機。但是，本發明不限于此，例如也可以廣 泛地適用于制冷劑壓縮機等渦旋式流體機械。
權利要求
1. 一種渦旋式流體機械，包括固定側部件，其由筒狀殼體以及固定設置在該殼體上的固定渦形件構成，所述固定渦形件在端板上豎立設有渦卷狀搭接部；旋轉渦形件，其與所述固定側部件的固定渦形件相對向，可旋轉地設置在所述殼體內，并且在端板上豎立設有與所述固定渦形件的搭接部重合并劃分出多個壓縮室的渦卷狀搭接部；至少3個球式聯接機構，其設置在所述旋轉渦形件與所述固定側部件之間，防止所述旋轉渦形件自轉，并且承受二者之間的推力負荷，其特征在于，所述各球式聯接機構中的至少兩個球式聯接機構包括球體，其可轉動地設置在所述固定側部件側與旋轉渦形件側之間，承受施加在所述旋轉渦形件上的推力負荷；防自轉用的筒狀部件，其位于所述固定側部件側與旋轉渦形件側之間并以從徑向外側包圍所述球體的方式設置，防止所述旋轉渦形件的自轉。
2. 根據權利要求1所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所述筒狀部 件與所述固定側部件側和旋轉渦形件側滾動接觸。
3. 根據權利要求2所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所述筒狀部 件由圓筒狀環構成，該圓筒狀環的外周側與所述固定側部件側和旋轉渦形 件側滾動接觸，其內周側具有與所述球體對應的內徑尺寸。
4. 根據權利要求2所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所述筒狀部件的外表面形狀形成球面狀。
5. 根據權利要求1所述的渦旋式流體機械，其特征在于， 所述各球式if關接機構中的至少兩個球式聯接才幾構包括第1推力承載件，其設置在所述殼體上的與所述旋轉渦形件的背面側 相對的位置，由軸向 一側形成筒部且開口而另 一側形成底部并封閉的有底 筒狀體構成；第2推力承載件，其在軸向上與該第1推力承載件相對并設置在所述 旋轉渦形件的背面側，由軸向一側形成底部且封閉而另一側形成與所述第1 推力承載件相對向并開口的筒部的有底筒狀體構成；球體，其可轉動地設置在所述第1推力承載件的底部側與第2推力承 載件的底部側之間，與所述第1、第2推力承載件一同承受施加在所述旋轉渦形件上的推力負荷；防自轉用的筒狀部件，其位于所述第1、第2推力承載件之間并以從徑 向外側包圍所述球體的方式設置，與所述第1推力承載件的筒部內周側和 所述第2推力承載件的筒部內周側滾動接觸以防止所述旋轉渦形件自轉。
6. 根據權利要求5所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所述筒狀部 件由圓筒狀環構成，該圓筒狀環的外周側與所述固定側部件側和旋轉渴形 件側滾動接觸，內周側具有與所述球體對應的內徑尺寸。
7. 根據權利要求5所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所述筒狀部 件的外表面形狀形成球面狀。
8. 根據權利要求5所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所述第1、 第2推力承載件在各自的底部設有圓形的引導槽，用以隨著所述旋轉渦形 件的旋轉動作而可轉動地引導所述球體。
9. 根據權利要求5所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所述第1、 第2推力承載件的筒部與所述筒狀部件將在徑向上彼此相對且滾動接觸的 兩個面中的一面形成球面狀，將另一面形成圓錐狀的錐面。
10. 根據權利要求5所述的渦旋式流體機械，其特征在于，在所述第 1、第2推力承載件上的彼此相對開口的筒部之間設有密封部件，該密封部 件在兩個推力承載件之間進行密封以防止將所述球體保持在潤滑狀態用的 潤滑劑泄漏到外部。
11. 根據權利要求IO所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所述密封 部件由圓板狀的環狀平板構成，該環狀平板被所述第1、第2推力承載件夾 持在各個筒部開口端之間。
12. 根據權利要求11所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所述圓板 狀的環狀平板以與所述筒狀部件一體動作的方式設置在該筒狀部件的外周 側。
13. 根據權利要求1所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所述各球 式聯接機構中的至少兩個球式聯4妻機構包括第1推力承載件，其設置在所述殼體的與所述旋轉渦形件的背面相對 的位置，由軸向 一側形成筒部且開口而另 一側形成底部并封閉的有底筒狀 體構成；第2推力承載件，其在軸向上與所述第1推力承載件相對并設置在所述旋轉渦形件的背面側，由軸向 一側形成底部且封閉而另 一側形成與所述第1推力承載件相對向而開口的筒部的有底筒狀體構成；球體，其可轉動地設置在所述第1推力承載件的底部側與第2推力承 載件的底部側之間，與所述第1、第2推力承載件一同承受施加在所述旋轉 渦形件上的推力負荷；防自轉用的筒狀部件，其位于所述第1、第2推力承載件之間并以從徑 向外側包圍該球體的方式設置，與所述第1推力承載件的筒部外周側和所 述第2推力承載件的筒部外周側滾動接觸以防止所述旋轉渦形件自轉。
14. 根據權利要求13所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所述筒狀 部件由內徑尺寸比所述各筒部的外徑大預定尺寸的圓筒狀環構成，以使所 述筒狀部件的內周側與所述第1推力承載件的筒部外周側和所述第2推力 承載件的筒部外周側滾動接觸。
15. 根據權利要求13所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所述第1、 第2推力承載件在各自的底部設有圓形引導槽，用以隨著所述旋轉渦形件 的旋轉動作而可轉動地引導所述球體。
16. 根據權利要求1所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所述各球 式聯接機構中的至少兩個球式聯接機構包括球體，其可轉動地設置在所述殼體側與旋轉渦形件側之間，承受施加在所述旋轉渦形件上的推力負荷；防自轉用的筒狀部件，其在從徑向外側包圍所述球體的狀態下、將軸 向兩側固定設置在所述殼體側和旋轉渦形件側，并通過限制軸向的伸縮變 形且在徑向上產生撓曲變形來防止所述旋轉渦形件自轉。
17. 根據權利要求16所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所述筒狀 部件由合成樹脂材料形成。
18. —種渦旋式流體機械，包括筒狀殼體；固定渦形件，其固定設 置在所述殼體并在端板上豎立設有渦巻狀搭接部；旋轉渦形件，其與所述 固定渦形件相對向，可旋轉地設置在所述殼體內，并且在端板上豎立設有 與所述固定渦形件的搭接部重合并劃分出多個壓縮室的渦巻狀搭接部；至 少3個球式聯接機構，其設置在所述旋轉渦形件與所述殼體之間，防止所 述旋轉渦形件自轉，并且承受二者之間的推力負荷，其特征在于，所述各3求式聯接機構中的至少兩個球式聯接沖幾構包括第1推力承載件，其設置在所述殼體的與所述旋轉渦形件的背面側相 對的位置，由軸向 一側形成筒部且開口而另 一側形成底部并封閉的有底筒狀體構成；第2推力承載件，其在軸向上與所述第1推力承載件相對向并設置在 所述旋轉渦形件的背面側，由軸向 一側形成底部且封閉而另 一側形成與所 述第1推力承載件相對向而開口的筒部的有底筒狀體構成；球體，其可轉動地設置在所述第1推力承載件的底部側與第2推力承 載件的底部側之間，與所述第1、第2推力承載件一同承受施加在所述旋轉 渦形件上的推力負荷；防自轉用的筒狀部件，其位于所述第1、第2推力承載件之間并以從徑 向外側包圍所述球體的方式設置，與所述第1推力承載件的筒部內周側和 所述第2推力承載件的筒部內周側滾動接觸以防止所述旋轉渦形件自轉。
19. 根據權利要求18所述的渦旋式流體機械，其特征在于，所述筒狀 部件由圓筒狀環構成，該圓筒狀環的外周側與所述固定側部件側和旋轉渦 形件側滾動接觸而內周側具有與所述球體對應的內徑尺寸。
20. 根據權利要求18所述的渦旋式流體機械，其特征在于，由所述第 1、第2推力承載件在各自的底部設有圓形引導槽，用以隨著所述旋轉渦形 件的旋轉動作而可轉動地引導所述球體。
全文摘要
一種渦旋式流體機械，通過使用多個球式聯接機構，能夠減小在殼體內的安裝空間，并可提高組裝時的操作性等。在殼體(1)與旋轉渦形件(4)的背面側之間設置多組球式聯接機構(15)。球式聯接機構(15)由第1、第2推力承載件(16、18)(承載板17、19)，球體(20)以及圓筒狀環(21)等構成。在第1、第2推力承載件(16、18)(承載板17、19)與球體(20)之間承受施加在旋轉渦形件(4)的端板(4A)上的推力負荷。設置在第1、第2推力承載件(16、18)之間的圓筒狀環(21)的外周面隨著旋轉渦形件(4)的旋轉動作而接觸筒部(16A、18A)的內周面并在其上滾動，起到所謂的防自轉作用。
文檔編號F04C18/02GK101469704SQ20081018989
公開日2009年7月1日 申請日期2008年9月26日 優先權日2007年10月31日
發明者坂本晉, 末藤和孝, 駒井裕二 申請人:株式會社日立制作所