CN101639067A - 涡旋式流体机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供涡旋式流体机械，使用球式联接器机构使转动涡旋盘的自转方向的举动稳定，提高产品的成品率。由支承来自转动涡旋盘(8)的推压负荷的第一球式联接器机构(16)、和防止转动涡旋盘(8)的自转的第二球式联接器机构(23)构成在壳体(4)的底部(4B)和转动涡旋盘(8)的背面侧之间设置的球式联接器装置(15)。并且，第二球式联接器机构(23)由，一对自转抑制用支承部件(24、25)；以夹在自转抑制用支承部件(24、25)之间的状态设置的负荷支承用球(19)；经自转抑制用支承部件(24)在径方向上可变位地弹性支承自转防止用球(26)的弹性环(29)构成。

Description

涡旋式流体机械

技术领域

本发明涉及例如作为空气压缩机或者真空泵等适当地使用的涡旋式流体机械。

背景技术

一般，公知的是作为涡旋式流体机械，例如利用电动马达等的驱动源将转动涡旋盘相对于固定涡旋盘不自转地进行转动驱动，由此在两涡旋之间的压缩室内连续地压缩空气等的流体的结构的涡旋式压缩机(例如，参照JP2006-283673)。

基于该现有技术的涡旋式压缩机，在该压缩机的课题与转动涡旋盘之间设置3个球式联接器装置，由这些球式联接器装置在上述壳体和转动涡旋盘之间承担推压负荷(相对于固定涡旋盘沿轴方向转动涡旋盘离开的方向的负荷)，并且防止转动涡旋盘的自转。

发明内容

但是，基于上述现有技术的联接器装置，由壳体和转动涡旋盘相互相对设置的一对支承部件、和在该各支承部件之间可转动地设置的球形的球构成，该情况下的球，兼用作对于转动涡旋盘的推压负荷的支承和自转放置的作用。

因此，在现有技术的情况下，使用可转动地支承球形的球的一对支承部件，一起进行转动涡旋盘的推压负荷的支承和自转防止，从而上述球进行转动的支承部件的球支承面(转动面)，被要求转动方向和轴方向的两方向的精度，存在难以提高产品的成品率的问题。

本发明鉴于上述的现有技术的问题而完成，本发明的目的是提供能够使转动涡旋盘的自转方向的举动稳定，并且能够提高产品的成品率的涡旋式流体机械。

为了解决上述问题，本发明适用于一种涡旋式流体装置，包括：固定侧部件，由筒状的壳体，和固定设置于该壳体并在镜板上竖立设置有涡卷状的涡旋齿部的固定涡旋盘构成；转动涡旋盘，与该固定侧部件的固定涡旋盘对置可转动地设置在所述壳体内并在镜板上竖立设置有涡卷状的涡旋齿部；在该转动涡旋盘和固定涡旋盘之间划分的多个流体室，当该转动涡旋盘进行转动运动时在所述两个涡旋齿部之间使流体压缩或者膨胀；和多个球式联接器装置，设置在所述固定侧部件和转动涡旋盘之间，防止该转动涡旋盘的自转并且承受两者之间的推压负荷。

并且，权利要求1的发明采用的结构的特征在于，所述球式联接器装置由第一球式联接机构和第二球式联接机构构成，所述第一球式联接机构使用负荷支承用球支承在所述固定侧部件和转动涡旋盘之间发生的推压负荷，所述第二球式联接机构与该第一球式联接机构分离配置，使用自转防止用球来防止所述转动涡旋盘的自转，在该第二球式联接机构中，设置在径向方向上弹性支承所述自转防止用球的弹性部件。

另外，权利要求2的发明采用的结构的特征在于，所述球式联接器装置由第一球式联接机构和第二球式联接机构构成，所述第一球式联接机构具备：一对推压支承部件，与所述固定侧部件和转动涡旋盘对置设置，具有用于承受所述推压负荷而对置的球支承面；和负荷支承用球，被设置在夹持于该一对推压支承部件之间的状态下，经由所述各球支承面承受所述推压负荷，所述第二球式联接机构具备：一对自转抑制用支承部件，与所述固定侧部件和转动涡旋盘对置设置，具有用于防止所述转动涡旋盘的自转而对置的球支承面；和自转防止用球，以夹持于该一对自转抑制用支承部件之间的状态被设置，经由所述各球支承面防止转动涡旋盘的自转，在该第二球式联接机构中，设置在径向方向上弹性支承所述自转防止用球的弹性部件，所述第二球式联接机构，使在所述转动涡旋盘转动运动时的所述自转防止用球的轨道半径比所述转动涡旋盘的转动半径小，所述弹性部件，在径方向上以所述转动涡旋盘的转动半径和所述自转防止用球的轨道半径的差发生弹性变形。

另一方面，权利要求3的发明采用的结构的特征在于，所述球式联接器装置由第一球式联接机构和第二球式联接机构构成，所述第一球式联接机构使用负荷支承用球支承在所述固定侧部件和转动涡旋盘之间发生的推压负荷，所述第二球式联接机构与该第一球式联接机构分离配置，使用自转防止用球防止所述转动涡旋盘的自转，该第二球式联接机构的自转防止用球，由能够以比所述固定侧部件、转动涡旋盘和第一球式连接机构大的变形量发生弹性变形的球形的弹性部件构成。

依据本发明，通过采用如上所述的结构，例如即使在转动涡旋盘的转动惯量较大的大型涡旋式流体机械中，使用第二球式联接器机构能够约束转动涡旋盘自转的方向的力，能够获得更稳定的自转防止效果，并且能够使转动涡旋盘进行平滑地转动运转。另外，通过使用第一、第二球式联接器机构，由于能够将支承推压负荷的功能和防止自转的功能分离，因此对于第一球式联接器机构能够应用基于推压负荷的大、小的设计规格，对于第二球式联接器机构能应用基于自转力的大、小的设计规格。

其结果是，与兼用转动涡旋盘的推压负荷的支承和自转放置的两个功能的现有技术相比，能够缓和第一、第二球式联接器机构的尺寸公差等，由此，能够提高产品的成品率，实现制造成本和管理成本等的降低。而且，在第二球式联接器机构设置的弹性部件，由于在径方向弹性支承自转防止用球，例如即使缓和构成部件的尺寸公差的情况下，也能够通过弹性部件抑制自转防止用球在转动涡旋盘的自转方向的摇晃，能够防止负荷支承用球相对于进行转动的球支承面滑动，防止磨损、损伤等的发生。

附图说明

图1为从图2中的箭头I-I方向看本发明的第一实施方式的涡旋式空气压缩机的剖面图。

图2从图1中的箭头II-II方向看壳体和球式联接器装置的一部分的右侧面图。

图3是将图1中的壳体、转动涡旋盘、固定涡旋盘和球式联接器装置等部分地放大表示的剖面图。

图4是进一步放大表示图3中球式联接器装置的详细剖面图。

图5是从图4中箭头V-V方向看球式联接器装置的剖面图。

图6是在与表示球式联接器装置的运动的图4同样位置的详细剖面图。

图7是表示第二实施方式的球式联接器装置的详细剖面图。

图8是表示第三实施方式的球式联接器装置的详细剖面图。

图9是表示第四实施方式的球式联接器装置的详细剖面图。

图10是表示第五实施方式的球式联接器装置的详细剖面图。

图11是从与图2同样位置看基于第六实施方式的壳体和球式联接器装置的一部分的右侧面图。

图12是从图11中的箭头XII-XII方向看球式联接器装置的详细剖面图。

具体实施方式

以下，以将基于本发明的实施方式的涡旋式流体机械应用于无给油式的空气压缩机的情况为例，参照附图进行详细说明。

这里，图1至图6表示本发明的第一实施方式。图中，1为构成空气压缩机的驱动源的电动马达，该电动马达1利用来自外部的供电旋转驱动输出轴2，由此进行后述的压缩机主体3的压缩运转。

3表示通过电动马达1被驱动的涡旋式的压缩机主体，该压缩机主体3包括构成其外框的壳体4、后述的驱动轴6、转动涡旋盘8、固定涡旋盘11和球式联接器装置15而构成。并且，压缩机主体3的壳体4与后述的固定涡旋盘11一起构成作为本发明的构成要素的固定侧部件。

在该情况下，壳体4例如使用铝等的金属材料形成，作为轴方向一侧开口的有底筒状体形成。并且，壳体4由，在其轴方向(轴线O1-O1)成角筒形状并延伸的筒部4A、在该筒部4A的轴方向另一侧设置的底部4B、和一体地设置于该底部4B的中央侧形成比筒部4A直径小的分段的筒状体的轴承安装部4C构成。

另外，在壳体4的底部4B，如图3所示在轴承安装部4C的径方向外侧在与后述的转动涡旋盘8在轴方向上相对的位置，设置后述的球式联接器装置15用的第一、第二支承部件安装部5A、5B等，该第一、第二支承部件安装部5A、5B作为圆形的凹部(有底孔)分别形成。并且，第一、第二支承部件安装部5A、5B例如在壳体4的周方向上隔开间隔地分别设置有3个。

这里，第一、第二支承部件安装部5A、5B在壳体4的径方向上相互分离配置，如在图3～图6中所示，在第一支承部件安装部5A嵌合安装有后述的球式联接器机构16的推压支承部件17。另外，在位于第一支承部件安装部5A的径方向外侧的第二支承部件安装部5B，嵌合安装有后述的球式联接器机构23的自转抑制用支承部件24。

另外，在第一支承部件安装部5A的周壁侧，如图5所示形成有由小径的凹沟构成的一对制动(止转)沟5A1、5A1，在该各制动沟5A1卡合后述的推压支承部件17的制动突起17B。另一方面，第二支承部件安装部5B作为比第一支承部件安装部5A大径的有底孔形成，在第二支承部件安装部5B的周壁侧，在与后述的自转抑制用支承部件24之间无间隙地具有过盈量地安装有弹性环29。

6为以轴线O1-O1为中心进行旋转的驱动轴，该驱动轴6通过轴承等可旋转地支承在壳体4的轴承安装部4C。并且，如图1所示，驱动轴6使用联轴器6A可安装拆卸地与电动马达1的输出轴2连结，与输出轴2一体地旋转。

另外，在驱动轴6的轴方向一侧设置有筒状的曲柄部6B，该筒状的曲柄部6B，相对于驱动轴6的轴线O1-O1仅以预先决定的尺寸ε1(参照图3)偏心地形成。并且，在曲柄部6B内，安装有后述的转动涡旋盘8的连结轴部8C和转动轴承9。另外，在驱动轴6的外周侧，为了使转动涡旋盘8的转动动作稳定设置有平衡块6C等。

7为作为对壳体4的内、外进行冷却的冷却机构的冷却散热片，该冷却散热片7由位于驱动轴6的外周侧安装在驱动轴6的轴方向另一侧的离心散热片等构成。并且，冷却散热片7被收容在散热片壳体7A内，并且该散热片7A的内部与在壳体4的外周侧安装的管道7B连通。由此，冷却散热片7通过散热片壳体7A和管道7B向位于壳体4内的转动轴承9等供给冷却风。

8为位于壳体4内可转动地设置在驱动轴6的转动涡旋盘，该转动涡旋盘8，以轴线O2-O2为中心由圆板状的金属板8A(以下记作镜板8A)、从该镜板8A的表面涡卷状地竖立设置的涡旋齿部8B、和在镜板8A的背面(里面)侧中央突出设置，通过转动轴承9可旋转地安装驱动轴6的曲柄部6B的连结轴部8C构成。并且，转动涡旋盘8与后述的固定涡旋盘11相对设置在壳体4内。

这里，转动涡旋盘8的连结轴部8C，其中心(轴线O2-O2)与后述的固定涡旋盘11的中心(轴线O1-O1)相对仅以预先决定的尺寸ε1(参照图3)沿径方向偏心地形成。并且，转动涡旋盘8，在驱动轴6通过电动马达1在轴线O1-O1的周围旋转时，以图3所示尺寸ε1的转动半径进行转动运动。

另外，在转动涡旋盘8，在镜板8A的背面侧位于与壳体4侧的支承部件安装部5A、5B在轴方向相对的位置，设置有后述的球式联接器装置15用的第一、第二支承部件安装部10A、10B等，该第一、第二支承部件安装部10A、10B作为圆形的凹部(有底孔)分别形成。

并且，第一、第二支承部件安装部10A、10B，在转动涡旋盘8的径方向上相互分离配置，如图3～图6所示在第一支承部件安装部10A，嵌合安装有后述的球式联接器机构16的推压支承部件18。另外，在位于第一支承部件安装部10A的径方向外侧的第二支承部件安装部10B，嵌合安装有后述的球式联接器机构23的自转抑制用支承部件25。

11为与壳体4一起构成压缩机主体3的固定侧部件的固定涡旋盘，该固定涡旋盘11以与转动涡旋盘8相对的状态固定在壳体4的开口侧，由此，从轴方向的一侧闭塞壳体4的筒部4A。

并且，固定涡旋盘11由，与驱动轴6同轴地配置的圆板状的镜板11A、从该镜板11A的表面涡卷状地竖立设置的涡旋齿部11B、和包围该涡旋齿部11B与镜板11A的外周侧整体地设置，与壳体4的开口端侧对接安装的环状的凸缘部11C等构成。另外，在镜板11A的背面侧竖立设置有多个放热散热片11D。

12、12、......为在转动涡旋盘8和固定涡旋盘11之间划分而成的作为流体室的多个压缩室，该各压缩室12，当转动涡旋盘8进行转动运动时在2个涡旋齿部8B、11B之间压缩作为具有压缩性的流体的空气。

即，涡旋式的压缩机主体3，当驱动轴6被旋转驱动时，转动涡旋盘8通过后述的球式联接器装置15在被限制自转的状态下进行公转，相对于固定涡旋盘11进行具有尺寸ε1的转动半径的转动运动。由此，压缩机主体3将从后述的吸入口13吸入到外周侧的压缩室12的空气在各压缩室12内依次进行压缩，并向中心侧转送。

13为在固定涡旋盘11的外周侧设置有多个的吸入口(图1、图3中以虚线仅表示出一个)，该各吸入口13与外周侧的压缩室12分别连通，通过吸入消声器(silencer)将外部的空气吸入在这些压缩室12内。

14为在固定涡旋盘11的中心侧设置的吐出口，该吐出口14与中心侧的压缩室12连通。并且，吐出口14按照在各压缩室12内随着从外周侧向中心侧移动而依次变得高压的方式将被压缩的压缩空气从中心侧的压缩室12向外部吐出。

15为在壳体4的底部4B和转动涡旋盘8的背面侧之间设置的球式联接器装置，该球式联接器装置15由，沿着从转动涡旋盘8开始的轴线O1-O1(轴方向)支承负荷的第一球式联接器机构16、和与该第一球式联接器机构16分离设置防止转动涡旋盘8的自转的第二球式联接器机构23构成。

另外，球式联接器装置15，如图2所示以一个第一球式联接器机构16和一个第二球式联接器机构23作为一组，例如共计设置有3组。并且，这3组的球式联接器装置15，如图2所示配置在轴承安装部4C的外周侧，以驱动轴6作为中心在周方向上大致等间隔(大约120度间隔)地分离。

16为支承推压负荷的第一球式联接器机构，该第一球式联接器机构16，如图4所示包括壳体4和转动涡旋盘8相互相对设置的一对推压支承部件17、18；以夹在该推压支承部件17、18之间的状态设置在两者之间承担推压负荷的球形的负荷支承用球19；和后述的弹性衬垫(pad)22而构成。并且，推压支承部件17、18为了承担推压负荷，具有隔着负荷支承用球19相对面的球支承面17A、18A。

这里，负荷支承用球19作为例如钢球等由具有高刚性的材料构成的直径D1的球体形成。并且，负荷支承用球19以夹在推压支承部件17、18的球支承面17A、18A(后述的引导沟20、21)之间的状态配置，与推压支承部件17、18一起在壳体4的底部4B(支承部件安装部5A)承担附加在转动涡旋盘8的镜板8A等的推压负荷。

另外，壳体4侧的推压支承部件17(以下，称为第一推压支承部件17)例如利用耐磨性高的刚性材料作为圆板状的板体形成，在其周围设置有作为制动(止转)机构的制动突起17B、17B。并且，第一推压支承部件17嵌合安装在壳体4的第一支承部件安装部5A，这时制动突起17B以制动状态卡合在在支承部件安装部5A的制动沟5A1。

由此，第一推压支承部件17，在第一支承部件安装部5A内被制动旋转方向的动作被限制。但是，当后述的弹性衬垫22在压缩方向上弹性变形时，与此相伴第一支承部件安装部5A内的推压支承部件17，在推压负荷的作用方向(沿着图3中的轴线O1-O1的轴方向)能够变位。

另一方面，转动涡旋盘8侧的推压支承部件18(以下称作第二推压支承部件18)，例如利用与第一推压支承部件17同样的材料作为圆板状的板体形成。并且，第二推压支承部件18在与第一推压支承部件17在轴方向上相对的位置，嵌合安装在转动涡旋盘8的第一支承部件安装部10A内。

在该情况下，由于后述的理由，第一、第二推压支承部件17、18中的任意一方，能够在轴方向上变位即可。因此，在第二推压支承部件18，不需要设置例如与第一推压支承部件17同样的制动突起17B。并且，第二推压支承部件18，例如通过压入、接合等的固定方法以防脱、制动状态固定在转动涡旋盘8的支承部件安装部10A内。

另外，在推压支承部件17、18的球支承面17A、18A，分别形成由圆环状沟构成的引导沟20、21，该引导沟20、21沿着负荷支承用球19的圆轨迹设置。即，引导沟20、21，对伴随转动涡旋盘8的转动动作负荷支承用球19沿着预先决定的圆轨迹进行的转动加以补偿，可转动地对负荷支承用球19进行引导。

因此，引导沟20、21，如图4所示，其接触部位的截面形状为圆弧状，以使得负荷支承用球19在推压负荷的作用方向(沿着图3中的轴线O1-O1的方向)的两侧平滑地转动接触。这时，引导沟20、21的截面的曲率半径被设定为比负荷支承用球19的半径(直径D1的一半)大的值。由此，引导沟20、21具有减低推压支承部件17、18与负荷支承用球19的接触应力的作用。

而且，引导沟20、21以其沟深度比负荷支承用球19的半径(直径D1的一半)充分小的方式较浅地形成，与负荷支承用球19中推压负荷的作用方向(轴方向的两侧)以外的地方几乎不接触。因此，即使相对于转动涡旋盘8作用自转方向的力(自转力)，这时的自转力实质上由后述的第二球式联接器机构23承担，实质上对第一球式联接器机构16不作用自转力。

22是构成在第一球式联接器机构16设置的弹性部件的弹性衬垫，该弹性衬垫22以夹在壳体4的支承部件安装部5A和第一推压支承部件17之间的状态设置，在推压负荷的方向弹性支承负荷支承用球19。即，弹性衬垫22在壳体4的支承部件安装部5A与第一推压支承部件17之间沿压缩方向发生弹性变形，从而防止对于负荷支承用球19作用如后文所述的多余的负荷。

此外，弹性衬垫22的弹性力f，按照其弹性系数为K，在后述的自转防止用球26的外周面、与第一、第二自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A的凹面27、28的底面27B、28B的间隙尺寸为δ1、δ2的情况下，以及相对于转动涡旋盘8承受的最大推压力F，满足下述公式1的式子的方式设定。

【公式1】

F＜f＝K×(δ1+δ2)

并且，利用在负荷支承用球19的弹性系数为K1、推压支承部件17、18的弹性系数为K2、壳体4和转动涡旋盘8的弹性系数为K3、弹性衬垫22的弹性系数为K4的情况下，各个弹性系数的关系满足下列公式2的材料形成。例如，在负荷支承用球19和轴承支承部件17、18使用轴承钢等，在壳体4和转动涡旋盘8使用铝材等，在弹性衬垫22使用树脂等。

【公式2】

23为防止转动涡旋盘8的自转的第二球式联接器机构，该第二球式联接器机构23包括：与壳体4和转动涡旋盘8相互相对设置的一对自转抑制用支承部件24、25；以夹在该自转抑制用支承部件24、25之间的状态设置防止转动涡旋盘8的自转的负荷支承用球19；和后述的弹性环29而构成。并且，自转抑制用支承部件24、25，为了进行转动涡旋盘8的自转防止而具有隔着自转防止用球26相互对面的球支承面24A、25A。

这里，壳体4侧的自转抑制用支承部件24(以下称作第一自转抑制用支承部件24)，例如利用耐磨损性高的刚性材料作为圆板状的厚板体形成，在其外周侧无间隙并具有过盈量地安装有后述的弹性环29。并且，第一自转抑制用支承部件24嵌合安装在壳体4的第二支承部件安装部5B，这时在第二支承部件安装部5B与自转抑制用支承部件24的外周之间，可弹性变形地设置有后述的弹性环29。

另外，在第一自转抑制用支承部件24，在其底面侧形成有小径的制动孔24B，该制动孔24B内卡合后述的销30。由此，第一自转抑制用支承部件24在第二支承部件安装部5B内被制动被限制旋转方向的动作。但是，当通过作用于转动涡旋盘8的自转方向的力后述的弹性环29发生弹性变形时，与此相伴第二支承部件安装部5B内的自转抑制用支承部件24，在第二支承部件安装部5B内能够沿径方向变位。

另一方面，转动涡旋盘8侧的自转抑制用支承部件25(以下，称为第二自转抑制用支承部件25)，例如利用与第一自转抑制用支承部件24同样的材料作为圆板状的厚板体形成。并且，第二自转抑制用支承部件25，在与第一自转抑制用支承部件24在轴方向上相对的位置，嵌合安装在转动涡旋盘8的第二支承部件安装部10B内。

在该情况下，自转防止用球26为了在转动涡旋盘8的自转方向上抑制摇晃，在第一、第二自转抑制用支承部件24、25中任意一方设置后述的弹性环29。因此，在第二自转抑制用支承部件25不需要形成例如与第一自转抑制用支承部件24同样的制动孔24B等。并且，第二自转抑制用支承部件25，例如利用压入、接合等固定方法以防脱、制动状态固定在转动涡旋盘8的支承部件安装部10B内。

另外，在第一、第二自转抑制用支承部件24、25，在其球支承面24A、25A设置有呈圆锥(圆锥台)形状的凹面27、28。这里，该凹面27、28由，相对于推压负荷的作用方向(轴方向)仅倾斜预先决定的角度的锥状的周壁构成的倾斜面27A、28A；和圆形的底面27B、28B构成，该倾斜面27A、28A从底面27B、28B的位置朝向凹面27、28的开口侧呈锥状地扩展而形成。

并且，自转防止用球26与凹面27、28的倾斜面27A、28A，在从推压负荷的方向倾斜地倾斜方向(例如，沿图4中的设想线A-A的方向)的两侧旋转接触，该接触地方的截面形成为直线状。因此，自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A(倾斜面27A、28A)，能够以夹着自转防止用球26的状态承担与推压负荷的方向正交的方向、即转动涡旋盘8的自转方向(径方向、轴方向)的力，发挥转动涡旋盘8的自转防止功能。

并且，凹面27、28的倾斜面27A、28A，伴随转动涡旋盘8的转动动作沿着预先决定的圆轨迹引导自转防止用球26。这时，自转防止用球26，例如与倾斜面27A、28A旋转接触的地方相当于与球(球26)的自转轴正交的赤道位置。

另外，自转防止用球26，与负荷支承用球19同样地例如使用钢球等的由具有高刚性的材料构成的球体形成。另外，自转防止用球26的直径D2例如形成为与负荷支承用球19的直径D1相同的尺寸(D2＝D1)。

但是，自转防止用球26的直径D2，形成为比凹面27、28的底面27B、28B之间的分离尺寸T小的尺寸(D2＜T)。由此，自转防止用球26的外周面(球面)配置于从凹面27、28的底面27B、28B仅分离尺寸δ1、δ2(微小间隙)的位置。而且，在凹面27、28的倾斜面27A、28A，例如沿着图4中的设想线A-A的方向与自转防止用球26旋转接触，所谓设想线A-A的方向为，相对于推压负荷的方向(图3的轴线O1-O1)倾斜地较大倾斜方向(例如，在60度以上不足90度的角度范围内的倾斜方向)。

其结果是，第二球式联接器机构23能够有效地承担来自转动涡旋盘8的自转方向的力，来自转动涡旋盘8的推压负荷几乎不会作用与第二球式联接器机构23(自转抑制用支承部件24、25的倾斜面27A、28A)。并且，这时的推压负荷能够比第二球式联接器机构23更有效地由第一球式联接器机构16承担。

29为在第二球式联接器机构23设置的作为弹性部件的弹性环，该弹性环29利用比较硬质的弹性树脂材料等作为短尺寸的筒状体形成，例如与壳体4、转动涡旋盘8等的金属材料相比较以较大的变形量在径方向上弹性变形。并且，弹性环29具有通过自转抑制用支承部件24在径方向可变位地弹性支承自转防止用球26的功能。

这里，弹性环29配置在第二支承部件安装部5B和自转抑制用支承部件24的外周之间，将自转抑制用支承部件24的外周遍及全周地包围。并且，弹性环29，即使例如由于缓和各构成部件的尺寸公差等的理由，自转防止用球26在自转抑制用支承部件24、25之间在转动涡旋盘的自转方向上摇晃，也能够通过弹性力(弹性恢复力)将该摇晃抑制。

即，弹性环29，通过弹性环29本身的弹性变形允许在第二支承部件安装部5B内自转抑制用支承部件24在径方向上发生相对变位，并且对自转防止用球26在自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A(倾斜面27A、28A)之间平滑地进行转动(转动接触)加以补偿。

在该情况下，第二球式联接器机构23，当转动涡旋盘8进行转动运动时自转防止用球26在自转抑制用支承部件24、25之间具有尺寸ε2的轨道半径(参照图6)进行转动。即，自转防止用球26，当与如图6所示的凹面27、28的倾斜面27A、28A旋转接触时具有尺寸ε2的轨道半径在自转抑制用支承部件24、25之间转动。另一方面，转动涡旋盘8的转动半径，由如图3所示的尺寸ε1决定。

并且，在第二球式联接器机构23中，预先将自转防止用球26的轨道半径(尺寸ε2)设定为比如下列公式3的式子所示转动涡旋盘8的转动半径(尺寸ε1)小。由此，如下列公式4所示弹性环29仅以与转动涡旋盘8的转动半径(尺寸ε1)和上述自转纺织用球的轨道半径(尺寸ε2)的差Δε相当的尺寸在径方向上发生弹性变形。

【公式3】

ε1＞ε2

【公式4】

Δε＝(ε1-ε2)

30为在第二球式联接器机构23设置的作为另一制动机构的销，该销30，如图4所示基端侧通过埋入等的方法被固定在支承部件而安装部5B的底面侧，其前端侧向自转抑制用支承部件24的制动孔24B内突出。并且，销30通过卡合在自转抑制用支承部件24的制动孔24B，将第一自转抑制用支承部件24在支承部件安装部5B内保持为制动状态。

此外，在第一、第二球式联接器机构16、23，以从各球19、26的周围包围的方式设置油杯盖(grease cover)的结构。由此，能够容易地将作为润滑剂的润滑脂保持在球19、26的周围。另外，油杯盖也可以构成为包围1组的球式联接器装置15的整体的结构。

本实施方式的涡旋式空气压缩机是具有如上所述的结构的装置，接着关于其动作进行说明。

首先，当从外部对电动马达1供电通过输出轴2以轴线O1-O1为中心旋转驱动驱动轴6时，转动涡旋盘8例如通过3组的球式联接器装置15以被限制自转的状态具有规定的转动半径(图中的尺寸ε1)进行转动动作。

由此，在固定涡旋盘11的涡旋齿部11B和转动涡旋盘8的涡旋齿部8B之间划分而成的各压缩室12从外径侧向内径侧连续地被缩小。并且，这些压缩室12中外径侧的压缩室12从在固定涡旋盘11的外周侧设置的吸入口13吸入空气，将该空气在各压缩室12内连续地进行压缩，从内径侧的压缩室12经吐出口14向外部吐出压缩空气。

另外，在进行这样的压缩运转时，在各压缩室12内被压缩的空气的压力作为推压(推力)负荷作用于转动涡旋盘8的镜板8A。但是，在壳体4的底部4B和转动涡旋盘8的背面侧之间，例如配置3组球式联接器装置15，这些球式联接器装置15，分离地构成为第一球式联接器机构16和第二球式联接器机构23。

并且，第一、第二球式联接器机构16、23中第一球式联接器机构16，能够在第一、第二推压支承部件17、18与负荷支承用球19之间承担施加在转动涡旋盘8的镜板8A的推压负荷。由此，第一球式联接器机构16能够防止转动涡旋盘8在壳体4的轴方向上发生变位(位置偏移)、或者相对于固定涡旋盘11倾斜。能够使转动涡旋盘8的转动动作稳定。

另一方面，第二球式联接器机构23，能够在第一、第二自转抑制用支承部件24、25和自转防止用球26之间承担作用于转动涡旋盘8的自转方向的力。由此，即使是转动涡旋盘8的转动惯量较大的大型涡旋式流体机械，通过第二球式联接器机构23能够支承约束作用于转动涡旋盘8的自转力，能够稳定转动涡旋盘8的自转方向的举动，提高自转防止效果。

另外，由第一、第二球式联接器机构16、23构成的球式联接器装置15，能够将基于第一球式联接器机构16的推压负荷的支承(承担)功能、和基于第二球式联接器机构23的自转防止功能相互分离。由此，第一球式联接器机构16仅基于推压负荷的大、小能够决定设计方式，第二球式联接器机构23仅基于自转力的大、小能够决定设计方式。

而且，在第二球式联接器机构23构成为，位于第二支承部件安装部5B和自转抑制用支承部件24的周围之间，设置有在径方向上弹性支承自转防止用球26的弹性环29。并且第二球式联接器机构23构成为，将自转防止用球26的轨道半径(尺寸ε2)设定为比转动涡旋盘8的转动半径(尺寸ε1)小(ε1＞ε2)，弹性环29仅以与转动涡旋盘8的转动半径和自转防止用球26的轨道半径的差Δε(Δε＝ε1-ε2)相当的尺寸在径方向上发生弹性变形。

因此，能够缓和第二球式联接器机构23的构成部件(例如，自转抑制用支承部件24、25和自转防止用球26)等的尺寸公差。并且，通过第二支承部件安装部5B和自转抑制用支承部件24之间发生弹性变形的弹性环29的弹性恢复力能够抑制自转防止用球26在自转抑制用支承部件24、25之间在转动涡旋盘8的自转方向上摇晃。

即，弹性环29能够通过弹性变形允许在第二支承部件安装部5B内自转抑制用支承部件24在径方向上发生相对变位，能够对自转防止用球26在自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A(倾斜面27A、28A)之间平滑地转动加以补偿。

这样一来，利用本实施方式，能够不进行高精度地加工地制作第二球式联接器机构23的各构成部件。并且，即使缓和其尺寸公差等而形成，也能够通过弹性环29防止自转防止用球26在自转抑制用支承部件24、25之间在转动涡旋盘8的自转方向上摇晃。由此，第二球式联接器机构23，能够使转动涡旋盘8的自转方向的举动稳定，能够使转动涡旋盘8平滑地转动运动。

而且，在第二球式联接器机构23设置的弹性环29，由于在径方向上弹性支承自转防止用球26，能够吸收在自转抑制用支承部件24、25和自转防止用球26之间的摇晃，能够防止第一球式联接器机构16不受到由摇晃导致的坏影响。其结果是，能够防止负荷支承用球19相对于运动的球支承面17A、18A滑动，能够防止磨损、损伤等的发生。

另外，第二球式联接器机构23的自转防止用球26，相对于自转抑制用支承部件24、25的倾斜面27A、28A，例如在沿着图4中的设想线A-A的方向的两侧转动接触。因此，作用于自转防止用球26和倾斜面27A、28A之间的负荷能够分解为沿着推压负荷的方向(图3中的轴线O1-O1)的方向的轴方向的负荷成分、和与该方向垂直的径方向的负荷成分。

并且，由于图4中的设想线A-A相对于如上所述推压负荷的方向成为倾斜较大的倾斜方向，因此上述径方向的负荷成分与轴方向的负荷成分相比较，作为更大的负荷发生作用。但是，在该情况下径方向的负荷成分能够通过弹性环29在支承部件安装部5B和自转抑制用支承部件24之间发生弹性变形而被吸收，因此能够防止径方向的负荷成分对第一球式联接器机构16造成影响。

另一方面，上述轴方向的负荷成分有可能对第一球式联接器机构16造成影响。但是，相对于基于第二球式联接器机构23的轴方向的负荷成分，由在第一球式联接器机构16中设置的弹性衬垫22吸收，能够防止负荷支承用球19作用对于的负荷。

即，以夹在壳体4的支承部件安装部5A和第一推压支承部件17之间的状态设置的弹性衬垫22，通过在推压负荷的方向(沿着图3中的轴线O1-O1的方向)弹性支承负荷支承用球19，上述轴方向的负荷成分成为多余的负荷，例如能够抑制在推压支承部件17和负荷支承用球19之间作用。

因此，依据本实施方式，与兼用转动涡旋盘8的推压负荷的支承和自转放置两个功能的情况(例如现有技术的情况)相比较，能够缓和第一、第二球式联接器机构16、23的尺寸公差等，能够将推压支承部件17、18的球支承面17A、18A和自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A作为相对于球19、26的转动面形成为比较单纯的形状。

由此，能够不使用特别高精度的加工，对推压支承部件17、18的球支承面17A、18A和自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A进行比较容易地加工，能够提高产品的成品率，并且能够降低制造成本和管理成本。

另外，第二球式联接器机构23，由于自转防止用球26相对于自转抑制用支承部件24、25的倾斜面27A、28A在沿着设想线A-A(参照图4)的方向转动接触，因此能够有效地承担来自转动涡旋盘8的自转方向的力，能够将来自转动涡旋盘8的推压负荷对第二球式联接器机构23(自转抑制用支承部件24、25的倾斜面27A、28A)的作用抑制为较小。并且，这时的推压负荷能够比第二球式联接器机构23更有效地由第一球式联接器机构16承担。

另外，第一球式联接器机构16为，将推压支承部件17、18的引导沟20、21(沟深度)以比负荷支承用球19的半径(直径D1的半径)充分小的方式较浅地形成，负荷支承用球19中在推压负荷的作用方向(轴方向两侧)以外的地方几乎不接触。因此，相对于转动涡旋盘8即使作用自转方向的力(自转力)，这时的自转力实质上由第二球式联接器机构23承担，能够抑制自转力对第一球式联接器机构16作用。

像这样，利用对于对转动涡旋盘8作用的自转力，与第一球式联接器机构16相比，第二球式联接器机构23受到的自转力较大的结构，通过第二球式联接器机构23能够稳定地支承转动涡旋盘8的自转力，并且能够降低对第一球式联接器机构16作用的自转力的影响。

另外，利用对于对转动涡旋盘8作用的推压负荷，与第二球式联接器机构23相比，第一球式联接器机构16支承的负荷较大的结构，通过第一球式联接器机构16能够可靠地支承推压负荷，并且能够将对第二球式联接器机构23作用的推压负荷的影响抑制为较小。

另外，由于压缩运转时的壳体4和转动涡旋盘8的温度差、热膨胀等产生的问题，也能够通过弹性环29的弹性变形吸收，能够使基于第二球式联接器机构23的自转放置功能稳定，并且也能够使基于第一球式联接器机构16的推压负荷的支承功能稳定，能够提高装置的可靠性。

另一方面，由第一、第二球式联接器机构16、23构成的球式联接器装置15，能够在每个第一、第二球式联接器机构16、23中保持润滑脂等的润滑剂。因此，如现有技术那样，与将球式联接器装置的整体密闭的情况相比，能够容易地保持润滑剂。

另外，将球式联接器装置15分离地构成为第一、第二球式联接器机构16、23，构成为使负荷支承用球19在推压支承部件17、18之间转动接触，自转防止用球26在自转抑制用支承部件24、25之间转动接触的结构。因此，与例如键槽连接(Oldham shaft coupling)那样，使导向器和滑动器滑动接触防止转动涡旋盘的自转的机构等相比，能够大幅降低动力损失。

另外，构成以第一、第二球式联接器机构16、23作为1组，将其3组在转动涡旋盘8的外周侧沿周方向隔开间隔配置的结构。因此，使用3组的球式联接器机构16、23能够在3个地方稳定地支承转动涡旋盘8，转动涡旋盘8在推压(thrust)方向和自转方向(周方向)不会摇晃。另外，由于将3组球式联接器装置15沿周方向隔开间隔配置，从而能够通过相邻的2组球式联接器装置15之间将冷却风供给到转动轴承等，能够提高冷却效果。

另外，在一对推压支承部件17、18的球支承面17A、18A设置有引导沟20、21，所以相对于该引导沟20、21使负荷支承用球19在沿着推压负荷的方向的两侧转动接触，从而能够平滑地支承推压负荷。另外，引导沟20、21作为截面呈圆弧状的浅底的圆环状沟形成，由此与截面形成为直线状的情况相比，能够降低负荷支承用球19与引导沟20、21接触时的接触应力，能够延长第一球式联接器机构16的寿命。

并且，由于将第一、第二球式联接器机构16、23在转动涡旋盘8的径方向上相互分离的位置配置，因而与将第一、第二球式联接器机构16、23配置在周方向上分离的位置的情况相比，能够在周方向上配置更多的第一、第二球式联接器机构16、23。由此，能够降低作用于每一个第一、第二球式联接器机构16、23的推压负荷、自转力，能够延长各球式联接器机构16、23的寿命。

接着，图7表示本发明的第二实施方式，第二实施方式的特征在于，将在第二球式联接器机构设置的弹性部件作为有底筒状体形成，构成为将一方的推压支承部件从径方向外侧和轴方向一侧(背面侧)弹性支承的结构。此外，在本实施方式中，对于与上述第一实施方式相同的结构要素标注相同的符号，省略其说明。

图中，40A、40B为本实施方式中采用的第一、第二支承部件安装部，该第一、第二支承部件安装部与在第一实施方式中叙述的第一、第二支承部件安装部5A、5B是大致相同的结构，作为在壳体4的底部4B设置的圆形的凹部(有底孔)形成。并且，在第一支承部件安装部40A的周壁侧，形成有由小径的凹沟构成的一对制动沟40A1、40A1。

这里，在第一支承部件安装部40A，与第一实施方式同样地嵌合安装有第一球式联接器机构16的推压支承部件17。并且，该推压支承部件17为，各制动突起17B卡合在支承部件安装部40A的制动沟40A1，在第一支承部件安装部40A内被制动。

另一方面，第二支承部件安装部40B作为比第一支承部件安装部40A大径的有底孔形成，在第二支承部件安装部40B内，后述的第二球式联接器机构42的自转抑制用支承部件24与弹性筒体43一起被嵌合安装。

41表示本实施方式采用的球式联接器装置，该球式联接器装置41与在第一实施方式中叙述的球式联接器装置15同样地构成。具备第一球式联接器机构16和第二球式联接器机构42。并且，第二球式联接器机构42，出后述的弹性筒体43以外与在第一实施方式中叙述的第二球式联接器机构23是同样地构成。

即，第二球式联接器机构42与在第一实施方式中叙述的第二球式联接器机构23同样地，具有自转抑制用支承部件24、25和自转防止用球26，自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A由，作为锥状的周壁形成的倾斜面27A、28A；和由圆形的底面27B、28B构成的圆锥(圆锥台)形状的凹面27、28构成。

43为在第二球式联接器机构42中设置的作为弹性部件的弹性筒体，该弹性筒体43，例如利用与在第一实施方式中叙述的弹性环29同样的弹性树脂材料等作为有底筒状体形成，经自转抑制用支承部件24在径方向和轴方向上可弹性变位地支承自转防止用球26。

这里，弹性筒体43由，在第二支承部件安装部40B和自转抑制用支承部件24的外周之间配置、将自转抑制个支承部件24的外周遍及全周地包围的筒部43A；和在自转抑制用支承部件24的背面和支承部件安装部40B的底面之间配置的环状的底部43B构成。

并且，弹性筒体43，即使与第一实施方式叙述的弹性环29同样自转防止用球26在自转抑制用支承部件24、25之间在转动涡旋盘8的自转方向上摇晃，也能够通过弹性恢复力等抑制该摇晃。但是，弹性筒体43，由于在筒部43A的基础上还具有底部43B，由此通过筒部43A和底部43B的弹性变形，允许在第二支承部件安装部40B内自转抑制用支承部件24在径方向和轴方向上相对变位，并且对自转防止用球26在自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A(倾斜面27A、28A)之间平滑地转动加以补偿。

此外，弹性筒体43的筒部43A和底部43B不必一定整体地形成，筒部43A和底部43B也可以作为不同的部件形成。另外，也可以在自转抑制用支承部件24和支承部件安装部40B之间，与图4所示第一实施方式同样地设置作为制动机构的销30(图7中未图示)，构成为将自转抑制用支承部件24在支承部件安装部40B内保持为制动状态的结构。

这样一来，在如此构成的本实施方式中，通过在自转抑制用支承部件24和第二支承部件安装部40B之间设置弹性筒体43，能够得到与上述第一实施方式大致同样的效果。而且，在本实施方式中，由筒部43A和底部43B构成弹性筒体43。

因此，通过筒部43A能够允许在第二支承部件安装部40B内自转抑制用支承部件24在径方向和轴方向上相对变位，通过底部43B的弹性压缩变形等能够允许在第二支承部件安装部40B内自转抑制用支承部件24在轴方向上相对变位。

接着，图8表示本发明的第三实施方式，第三实施方式的特征在于，在自转防止用球的外周设置作为弹性部件的弹性覆膜的结构。此外，在本实施方式中，与上述第一实施方式同样的结构要素标注相同符号，省略其说明。

图中，50A、50B为本实施方式采用的第一、第二支承部件安装部，该第一、第二支承部件安装部50A、50B与在第一实施方式中叙述的第一、第二支承部件安装部5A、5B大致同样地形成。并且，在第一支承部件安装部50A的周壁侧，形成有由小径的凹沟构成的一对制动沟50A1、50A1。

这里，在第一支承部件安装部50A，与第一实施方式同样地嵌合安装有第一球式联接器机构16的推压支承部件17。并且，该推压支承部件17为，各制动突起17B卡合在支承部件安装部50A的制动沟50A1，在第一支承部件安装部50A内被制动。

另一方面，第二支承部件安装部50B作为比第一支承部件安装部50A大径的有底孔形成，在第二支承部件安装部50B内，直接嵌合安装后述的第二球式联接器机构42的自转抑制用支承部件24。由此，自转抑制用支承部件24，在支承部件安装部50B内以制动、防脱的状态被固定。

51表示本实施方式采用的球式联接器装置，该球式联接器装置51与在第一实施方式中叙述的球式联接器装置15同样地构成。具备第一球式联接器机构16和第二球式联接器机构52。并且，第二球式联接器机构52，与在第一实施方式中叙述的第二球式联接器机构23是同样地构成。

即，第二球式联接器机构52与在第一实施方式中叙述的第二球式联接器机构23同样地具有自转抑制用支承部件24、25，自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A由，作为锥状的周壁形成的倾斜面27A、28A；和由圆形的底面27B、28B构成的圆锥(圆锥台)形状的凹面27、28构成。但是，第二球式联接器机构52在后述的自转防止用球53设置有弹性覆膜54这一方面与第一实施方式不同。

53为构成第二球式联接器机构52的一部分的自转防止用球，该自转防止用球53与第一实施方式中叙述的自转防止用球26大致同样地构成。但是，在该情况下的自转防止用球53中，以所需膜厚设置有后述的弹性覆膜54。

54为本实施方式中采用的作为弹性部件的弹性覆膜，该弹性覆膜54例如使用与第一实施方式中叙述的弹性环29同样的弹性树脂材料等形成，从外侧覆盖自转防止用球53。并且，该弹性覆膜54与自转防止用球53一起被夹持配置在自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A之间，与球支承面24A、25A(倾斜面27A、28A)接触。

即，弹性覆膜54将自转防止用球53的外周遍及全周地包围，由此在自转抑制用支承部件24、25之间在径方向等可变位地弹性支承自转防止用球53。并且，弹性覆膜54，抑制自转防止用球53在自转抑制用支承部件24、25之间在转动涡旋盘8的自转方向上摇晃，并且对自转防止用球53在自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A(倾斜面27A、28A)之间进行平滑地转动加以补偿。

这样一来，在如此构成的本实施方式中，也能够得到与上述第一实施方式大致同样的作用效果。尤其是在本实施方式中，构成为利用作为弹性部件的弹性覆膜54从外侧覆盖自转防止用球53的结构。因此，能够通过弹性覆膜54直接吸收在自转抑制用支承部件24、25之间的自转防止用球53的摇晃等。

接着，图9表示本发明的第四实施方式，第四实施方式的特征在于，在自转防止用球的球支承面设置弹性部件的结构。此外，在本实施方式中，与上述第三实施方式同样的结构要素标注相同符号，省略其说明。

图中，61表示本实施方式中采用的球式联接器机构，该球式联接器机构61与在第三实施方式中叙述的球式联接器机构51同样地构成，具备第一球式联接器机构16和第二球式联接器机构62。

并且，第二球式联接器机构62具有自转抑制用支承部件24、25，自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A由倾斜面27A、28A和底面27B、28B构成的凹面27、28构成。但是第二球式联接器机构62在凹面27、28的倾斜面27A、28A设置有后述的弹性覆膜64、65这一方面与第三实施方式不同。

63为构成第二球式联接器机构62的一部分的自转防止用球，该自转防止用球63与第一实施方式中叙述的自转防止用球26大致同样地构成。但是，在该情况下的自转防止用球63，隔着后述的弹性覆膜64、65与自转抑制用支承部件24、25的倾斜面27A、28A抵接(接触)这一方面与上述实施方式不同。

64、65为本实施方式采用的作为弹性部件的弹性覆膜，该弹性覆膜64、65例如使用与第一实施方式中叙述的弹性环29同样的弹性树脂材料等形成，一方的弹性覆膜64将上述凹面27的倾斜面27A遍及全周地覆盖。另外，另一方的弹性覆膜65将上述凹面28的倾斜面28A遍及全周地覆盖。

并且，在该情况下的自转防止用球63，夹在自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A之间而配置，按照相对于球支承面24A、25A(倾斜面27A、28A)隔着弹性覆膜64、65转动接触的方式抵接。

即，弹性覆膜64、65将自转抑制用支承部件24、25的倾斜面27A、28A遍及全周覆盖，由此在自转抑制用支承部件24、25之间将自转防止用球63在径方向等可变位地弹性支承。并且，弹性覆膜64、65，抑制自转防止用球63在自转抑制用支承部件24、25之间在转动涡旋盘8的自转方向上摇晃，并且对自转防止用球63在自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A(倾斜面27A、28A)之间进行平滑地转动加以补偿。

这样一来，在如此构成的本实施方式中，也能够得到与上述第三实施方式大致同样的作用效果。尤其是在本实施方式中，构成为由弹性覆膜64、65将自转抑制用支承部件24、25的倾斜面27A、28A遍及全周覆盖，由此在自转抑制用支承部件24、25之间将自转防止用球63在径方向等可变位地弹性支承。

此外，在上述第四实施方式中，举例说明在自转抑制用支承部件24、25的倾斜面27A、28A设置弹性覆膜64、65的情况。但是本发明并不局限于此，例如只要在自转抑制用支承部件24、25的倾斜面27A、28A中，任意一方的倾斜面(球支承面)设置弹性覆膜即可，在另一方的倾斜面不必一定设置弹性覆膜。并且，在该情况下，能够得到与上述第四实施方式大致同样的效果。

接着，图10表示本发明的第五实施方式，第五实施方式的特征在于由球形的弹性部件构成自转防止用球本身而构成。此外，在本实施方式中，对与上述第三实施方式相同的结构要素标注相同的符号，省略期说明。

图中71表示本实施方式采用的球式联接器装置，该球式联接器装置71，与在第三实施方式中叙述的球式联接器装置51同样地构成，具备第一球式联接器机构16和第二球式联接器机构72。

并且，第二球式联接器机构72具有自转抑制用支承部件24、25，自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A由倾斜面27A、28A和底面27B、28B构成的凹面27、28构成。但是第二球式联接器机构72将后述的自转防止用球73作为球形的弹性体构成这一方面与第三实施方式不同。

73为构成第二球式联接器机构72的一部分的自转防止用球，该自转防止用球73与第一实施方式中叙述的自转防止用球26大致同样地构成。但是，在该情况下的自转防止用球73，例如使用与第一实施方式中叙述的弹性环29同样的弹性树脂材料等，作为球形的弹性部件(弹性体)形成这一方面与上述各实施方式不同。

并且，在该情况下的自转防止用球73，夹在自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A之间而配置，相对于球支承面24A、25A(倾斜面27A、28A)可变位地在径方向上等被弹性支承。由此，自转防止用球73，抑制在自转抑制用支承部件24、25之间在转动涡旋盘8的自转方向上摇晃，并且在自转抑制用支承部件24、25的球支承面24A、25A(倾斜面27A、28A)之间进行平滑地转动。

这样一来，在如此构成的本实施方式中，能够得到与上述第一实施方式大致同样的作用效果。尤其是在本实施方式中，由于将自转防止用球73本身作为球形的弹性体形成，例如不需要将弹性部件作为其它部件形成，能够消减部件数量提高组装时的操作性等。

接着，图11和图12表示本发明的第六实施方式，本实施方式的特征在于，第一球式联接器机构，在转动涡旋盘的周方向上隔开间隔配置在3处，第二球式联接器机构，在除通过转动涡旋盘的中心位置的直线上以外的位置在转动涡旋盘的周方向上隔开间隔配置在2处而构成。此外，本实施方式中，对与上述第一实施方式相同的构成要素标注相同的符号，省略其说明。

图中，81表示本实施方式采用的球式联接器装置，该球式联接器装置81，与在第一实施方式中叙述的球式联接器装置15大致同样地构成，具有后述的第一球式联接器机构84和第二球式联接器机构85。但是，该情况下的球式联接器装置81，共具备3个第一球式联接器机构84，共具备2个第二球式联接器机构85，这一方面有所不同。

这里，在壳体4的底部4B，与在第一实施方式中叙述的第一、第二支承部件安装部5A、5B大致同样地，第一、第二支承部件安装部82A、82B作为圆形状的凹部(有底孔)分别形成。但是，第一支承部件安装部82A，在如图11所示的壳体4的周方向上分离地设置3个，第二支承部件安装部82B例如以大约120度的间隔在壳体4的周方向上设置有2个。

并且，在第一支承部件安装部82A，嵌合安装有如图12所示的后述的球式联接器机构84的推压支承部件17。另外，在第一支承部件安装部82A的周壁侧形成小径的凹沟构成的一对制动沟82A1、82A1，在该各制动沟82A1，卡合有推压支承部件17的制动突起17B。

另一方面，第二支承部件安装部82B作为比第一支承部件安装部82A大径的有底孔形成，在第二支承部件安装部82B的周壁侧，在与后述的球式联接器机构85的自转抑制用支承部件24之间无间隙具有过盈量地安装有弹性环29。

83A、83B为设置在转动涡旋盘8的背面侧的第一、第二支承部件安装部，该第一、第二支承部件安装部83A、83B与在第一实施方式中叙述的转动涡旋盘8侧的支承部件安装部10A、10B大致同样地构成。但是，该情况下的支承部件安装部83A、83B，配置在与上述壳体4侧的支承部件安装部82A、82B在轴方向上相对的位置，这一方面与第一实施方式不同。

并且，在第一支承部件安装部83A，嵌合安装有如图12所示的后述的球式联接器机构84的推压支承部件18。另外，在位于与第一支承部件安装部83A分离的位置的第二支承部件安装部83B，嵌合安装有后述的球式联接器机构85的自转抑制用支承部件25。

84为用于支承推压负荷而在本实施方式中采用的第一球式联接器机构，该第一球式联接器机构84与第一实施方式中叙述的第一球式联接器机构16大致同样地构成，包括一对推压支承部件17、18；负荷支承用球19；和弹性衬垫22而构成。

但是，基于本实施方式的第一球式联接器机构84，如图11所示在壳体4的轴承安装部4C的外周侧共设置3个，在以轴承安装部4C为中心的周方向上大致等间隔(大约120度间隔)分离配置。

85为防止转动涡旋盘8的自转的第二球式联接器机构，该第二球式联接器机构85与第一实施方式的第二球式联接器机构23大致同样地构成，具备于对自转抑制用支承部件24、25；自转防止用球26和弹性环29等。

但是，本实施方式的第二球式联接器机构85，在壳体4的轴承安装部4C的外周侧共设置2个，在以轴承安装部4C为中心的周方向仅以一定的角度(例如，90～170度)分离配置。即，共2个第二球式联接器机构85、85在除通过转动涡旋盘8的中心(例如图3中所示轴线O2-O2)的直线上以外的位置配置，成为2个第二球式连接机构85、85与转动涡旋盘8的中心位置不会排列的一条直线上。

这样一来，在如此构成的本实施方式中，能够得到与上述第一实施方式大致同样的作用效果。尤其是，在本实施方式中，构成为第一球式联接器机构84在转动涡旋盘8的周方向上隔开间隔配置在3处，第二球式联接器机构85在转动涡旋盘8的周方向上隔开间隔配置在2处的结构。

由此，在负荷支承用球19和自转防止用球26为必要的最小限度的个数的状态下，能够实现基于第一球式联接器机构84的推压负荷的支承、和基于第二球式联接器机构85的自转防止，能够可靠地消减部件个数。

另外，例如夹着转动涡旋盘8的中心位置而在径方向的相反侧配置2个第二球式联接器机构时，2个第二球式联接器机构和转动涡旋盘8的中心位置排列在一直线上。并且，在该情况下与上述直线正交的方向的自转扭矩(自转力)不能够由这2个第二球式联接器机构支承。

相对于此，在本实施方式中，2个第二球式联接器机构85，在除通过转动涡旋盘8的中心位置的直线上以外的位置在转动涡旋盘8的周方向上隔开间隔配置在2处。因此，能够使用2个第二球式联接器机构85承担、支承全部方向的自转扭矩，能够高效率地进行转动涡旋盘8的自转防止。

此外，在上述第一实施方式中，以在第一球式联接器机构16的推压支承部件17设置制动突起17B，在支承部件安装部5A内将推压支承部件17保持为制动状态的情况为例进行了说明。但是，本发明并不局限于此，例如也可以构成为使用键(key)等制动机构将推压支承部件制动的结构。另外，推压支承部件的外形形状可以形成为例如四角形、椭圆形等的非圆形的形状进行制动的结构。并且，这两方面关于第二～第六实施方式也同样。

另外，在上述第一实施方式中，举例说明利用销30将第二球式联接器机构23的自转抑制用支承部件24在支持部件安装部5B内保持为制动状态的情况。但是本发明并不限定于此，例如可以构成为使用键等制动机构将自转抑制用支承部件制动的结构。另外，自转抑制用支承部件的外形形状可以形成为例如四角形、椭圆形等的非圆形的形状进行制动的结构。并且，这两方面关于第二～第六实施方式也同样。

另一方面，在上述第一实施方式中，举例说明将第一、第二球式联接器机构16、23配置在转动涡旋盘8的径方向上相互分离的位置的情况。但是，本发明并不限定于此，例如也可以构成为将第一球式联接器机构和第二球式联接器机构配置在转动涡旋盘的周方向上分离的位置。并且这两方面关于第二～第五实施方式也同样。

另外，在上述第一实施方式中，举例说明将负荷支承用球19和自转防止用球26形成为相互相等的直径(D1＝D2)的情况，但是本发明并不限定于此，例如也可以构成为第一球式联接器机构的负荷支承用球是比第二球式联接器机构的自转防止用球大的直径的球。并且，该情况下，使一对推压支承部件和负荷支承用球的接触面积增加能够降低接触应力，能够延长第一球式联接器机构的寿命。

另外，在第二球式联接器机构的自转防止用球是比第一球式联接器机构的负荷支承用球小直径的球的结构的情况下，例如可以构成为在一个第一球式联接器机构的周围设置有多个第二球式联接器机构。

另一方面，在上述第一实施方式中，举例说明在转动涡旋盘8的背面侧和壳体4之间设置有第一、第二球式联接器机构16、23的情况。但是本发明并不限定于此，例如可以构成为第一球式联接器机构配置在转动涡旋盘和壳体之间，第二球式联接器机构配置在转动涡旋盘和固定涡旋盘之间的结构。并且在该情况下，能够将第一、第二球式联接器机构在转动涡旋盘的前、后(壳体的轴方向)分离配置，因此能够缩小转动涡旋盘灯的径方向尺寸，能够使装置整体小型化。

另外，在上述第三实施方式中，举例说明推压支承部件17、18和自转抑制用支承部件24、25与作为各自的安装对象的壳体4、转动涡旋盘8分为不同部件形成的情况。但是，本发明并不限定于此，例如也可以将推压支承部件和自转抑制用支承部件与作为各自的安装对象的壳体、转动涡旋盘整体地形成。并且，这样的变更例如也同样地适用于第四、第五实施方式。

另外，在上述第一实施方式中，举例说明将球式联接器装置15在周方向上隔开间隔独立地配置在3处的情况。但是，本发明并不限定于此，例如也可以将球式联接器装置(第一、第二球式联接器机构)在周方向上隔开间隔独立地配置在4处，或者5处以上。该结构在其他的实施方式中也同样适用。

另外，在上述第一实施方式中，构成为球式联接器装置15(第一、第二球式联接器机构16、23)设置在壳体4和转动涡旋盘8之间的结构。但是，本发明并不限定于此，例如也可以构成为向转动涡旋盘和固定涡旋盘接近的方向作用推压负荷时，在固定侧部件(固定涡旋盘)和转动涡旋盘之间设置球式联接器装置的结构。该结构在其它实施方式中也同样适用。

另外，在上述各实施方式中，在第一球式联接器机构16设置构成弹性部件的弹性衬垫22的结构，使用因热导致的弯曲(尤其是推压方向)较少的转动涡旋盘的镜板8A，将第一球式联接器机构16配置在3处的情况下，由于能够由3点支承从转动涡旋盘4承担的推压力因此也可以不设置弹性衬垫22。此外，将第一球式联接器机构16配置在4处以上的情况下，通过弹性衬垫22能够防止推压方向的摇晃等。

另外，在上述各实施方式中，作为设置弹性覆膜的方法，也可以利用在橡胶类原材料附加硫磺等，作为交联反应(crosslinking reaction)的一种的加硫处理。通过加硫处理，能够确保弹性覆膜的弹性和强度。

另外，在上述各实施方式中，举例说明了涡旋式的空气压缩机。但是本发明并不限定于此，例如也能够在例如真空泵、冷介质压缩机等作为涡旋式流体机械广泛应用。

Claims (17)

1.一种涡旋式流体装置，其特征在于，包括：

固定侧部件，由筒状的壳体，和固定设置于该壳体并在镜板上竖立设置有涡卷状的涡旋齿部的固定涡旋盘构成；

转动涡旋盘，与该固定侧部件的固定涡旋盘对置可转动地设置在所述壳体内并在镜板上竖立设置有涡卷状的涡旋齿部；

在该转动涡旋盘和固定涡旋盘之间划分的多个流体室，当该转动涡旋盘进行转动运动时在所述两个涡旋齿部之间使流体压缩或者膨胀；和

多个球式联接器装置，设置在所述固定侧部件和转动涡旋盘之间，防止该转动涡旋盘的自转并且承受两者之间的推压负荷，其中，

所述球式联接器装置由第一球式联接机构和第二球式联接机构构成，

所述第一球式联接机构使用负荷支承用球支承在所述固定侧部件和转动涡旋盘之间发生的推压负荷，

所述第二球式联接机构与该第一球式联接机构分离配置，使用自转防止用球来防止所述转动涡旋盘的自转，

在该第二球式联接机构中，设置在径向方向上弹性支承所述自转防止用球的弹性部件。

2.一种涡旋式流体装置，其特征在于，包括：

固定侧部件，由筒状的壳体，和固定设置于该壳体并在镜板上竖立设置有涡卷状的涡旋齿部的固定涡旋盘构成；

转动涡旋盘，与该固定侧部件的固定涡旋盘对置可转动地设置在所述壳体内并在镜板上竖立设置有涡卷状的涡旋齿部；

在该转动涡旋盘和固定涡旋盘之间划分的多个流体室，当该转动涡旋盘进行转动运动时在所述两个涡旋齿部之间使流体压缩或者膨胀；和

多个球式联接器装置，设置在所述固定侧部件和转动涡旋盘之间，防止该转动涡旋盘的自转并且承受两者之间的推压负荷，其中，

所述球式联接器装置由第一球式联接机构和第二球式联接机构构成，

所述第一球式联接机构具备：一对推压支承部件，与所述固定侧部件和转动涡旋盘对置设置，具有用于承受所述推压负荷而对置的球支承面；和负荷支承用球，被设置在夹持于该一对推压支承部件之间的状态下，经由所述各球支承面承受所述推压负荷，

所述第二球式联接机构具备：一对自转抑制用支承部件，与所述固定侧部件和转动涡旋盘对置设置，具有用于防止所述转动涡旋盘的自转而对置的球支承面；和自转防止用球，以夹持于该一对自转抑制用支承部件之间的状态被设置，经由所述各球支承面防止转动涡旋盘的自转，

在该第二球式联接机构中，设置在径向方向上弹性支承所述自转防止用球的弹性部件，

所述第二球式联接机构，使在所述转动涡旋盘转动运动时的所述自转防止用球的轨道半径比所述转动涡旋盘的转动半径小，所述弹性部件，在径方向上以所述转动涡旋盘的转动半径和所述自转防止用球的轨道半径的差发生弹性变形。

3.一种涡旋式流体装置，其特征在于，包括：

固定侧部件，由筒状的壳体，和固定设置于该壳体并在镜板上竖立设置有涡卷状的涡旋齿部的固定涡旋盘构成；

转动涡旋盘，与该固定侧部件的固定涡旋盘对置可转动地设置在所述壳体内并在镜板上竖立设置有涡卷状的涡旋齿部；

在该转动涡旋盘和固定涡旋盘之间划分的多个流体室，当该转动涡旋盘进行转动运动时在所述两个涡旋齿部之间使流体压缩或者膨胀；和

多个球式联接器装置，设置在所述固定侧部件和转动涡旋盘之间，防止该转动涡旋盘的自转并且承受两者之间的推压负荷，其中，

所述球式联接器装置由第一球式联接机构和第二球式联接机构构成，

所述第一球式联接机构使用负荷支承用球支承在所述固定侧部件和转动涡旋盘之间发生的推压负荷，

所述第二球式联接机构与该第一球式联接机构分离配置，使用自转防止用球防止所述转动涡旋盘的自转，

该第二球式联接机构的自转防止用球，由能够以比所述固定侧部件、转动涡旋盘和第一球式连接机构大的变形量发生弹性变形的球形的弹性部件构成。

4.如权利要求1所述的涡旋式流体装置，其特征在于：

所述第一球式联接机构具备：一对推压支承部件，与所述固定侧部件和转动涡旋盘对置设置，具有为了承受所述推压负荷而夹持所述负荷支承用球并对置的球支承面，

所述第二球式联接机构具备：一对自转抑制用支承部件，与所述固定侧部件和转动涡旋盘对置设置，具有为了防止所述转动涡旋盘的自转而夹着所述自转防止用球并对置的球支承面。

5.如权利要求2所述的涡旋式流体装置，其特征在于：

所述第一球式联接机构的负荷支承用球，在沿着所述推压负荷的方向上与所述一对推压支承部件旋转接触，

所述第二球式联接机构的自转防止用球，在与沿着所述推压负荷的方向倾斜的方向上与所述一对自转抑制用支承部件旋转接触。

6.如权利要求2所述的涡旋式流体装置，其特征在于：

所述第一球式联接机构的各推压支承部件，在各个球支承面具有圆形的引导沟，用于伴随所述转动涡旋盘的转动动作可转动地引导所述负荷支承用球，

所述第二球式联接机构的各自转抑制用支承部件，为了防止所述转动涡旋盘的自转将各个球支承面形成为具有相对于所述推压负荷的方向倾斜的锥状的周壁的圆锥形状的凹陷面，

所述自转防止用球在相对于所述推压负荷的方向倾斜的方向上分别与该各凹陷面的呈锥状的周壁旋转接触。

7.如权利要求2所述的涡旋式流体装置，其特征在于：

所述弹性部件，将所述各自转抑制用支承部件中至少任一部件与所述自转防止用球一起在径向方向上弹性支承。

8.如权利要求2所述的涡旋式流体装置，其特征在于：

所述弹性部件，由从外侧覆盖所述自转防止用球并与所述各自转抑制用支承部件的球支承面弹性地接触的弹性覆盖膜构成。

9.如权利要求2所述的涡旋式流体装置，其特征在于：

所述弹性部件，分别设置在所述各自转抑制用支承部件的球支承面。

10.如权利要求2所述的涡旋式流体装置，其特征在于：

在所述第一球式联接机构中，设置有将所述推压支承部件保持为制动状态的制动机构。

11.如权利要求2所述的涡旋式流体装置，其特征在于：

在所述第二球式联接机构中，设置有将所述自转抑制用支承部件保持为制动状态的另一制动机构。

12.如权利要求2所述的涡旋式流体装置，其特征在于：

在所述第一球式联接机构中，设置另一弹性部件用于在推压负荷的方向上弹性支承所述负荷支承用球。

13.如权利要求1所述的涡旋式流体装置，其特征在于：

所述球式联接装置构成为，以所述第一、第二球式联接机构为1组，在所述转动涡旋盘的外周侧沿周方向隔开间隔配置至少3组。

14.如权利要求1所述的涡旋式流体装置，其特征在于：

所述第一球式联接机构，在所述转动涡旋盘的周方向上隔开间隔至少配置在3处，

所述第二球式联接机构，在除通过所述转动涡旋盘的中心位置的直线以外的位置上，在所述转动涡旋盘的周方向上隔开间隔至少配置在2处。

15.如权利要求1所述的涡旋式流体装置，其特征在于：

所述第一球式联接机构构成为，在对所述转动涡旋盘作用推压负荷时，承受比所述第二球式联接机构更大的负荷。

16.如权利要求1所述的涡旋式流体装置，其特征在于：

所述第二球式联接机构构成为，在对所述转动涡旋盘作用自转力时，承受比所述第一球式联接机构更大的负荷。

17.如权利要求1所述的涡旋式流体装置，其特征在于：

所述弹性部件，通过实施加硫处理而形成。

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