CN103249965B - 螺旋运动机构及使用该机构的衰减装置 - Google Patents

螺旋运动机构及使用该机构的衰减装置 Download PDF

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Abstract

一种螺旋运动机构，不但可以防止螺杆轴的旋转，而且可简便地将该螺杆轴的轴端连接于结构体，并且，不会对螺帽构件及螺杆轴有过大力矩作用的情况，可防止这些螺帽构件及螺杆轴受损，该螺旋运动机构具备：螺杆轴(30)，在外周面形成有螺旋状螺旋槽，并且至少一方的轴端连接于第一结构体；螺帽构件(40)，旋转自如地保持在相对于上述第一结构体可向上述螺杆轴的轴方向移动的第二结构体，并且螺合在上述螺杆轴；以及球面接头(32)，具备球体部(33、61)及收容该球体部的球体收容部(36、60)，且用以将上述螺杆轴(30)的轴端连接于上述第一结构体，该螺旋运动机构构成为：在将作用在上述螺杆轴(30)的轴力设为变量时，旋转力矩线图与滑动力矩线图交叉，而且，在轴力未作用在上述螺杆轴(30)的初始状态下，上述滑动力矩高于旋转力矩。

Description

螺旋运动机构及使用该机构的衰减装置
技术领域
本发明涉及具备螺杆轴及螺合于该螺杆轴的螺帽构件，且将平移运动变换成旋转运动、或将旋转运动变换成平移运动的螺旋运动机构，还涉及使用该机构的衰减装置。
背景技术
作为将平移运动变换成旋转运动、或将旋转运动变换成平移运动的装置，已知有使形成母螺丝的螺帽构件螺合于形成螺旋状公螺丝的螺杆轴的螺旋运动机构，尤其是，在螺杆轴与螺帽构件之间介设有滚珠的滚珠丝杆装置被使用于各种用途。例如使用于衰减装置，用于使作用在建筑构造物的振动早期收敛，作为该衰减装置，已知有在专利文献1所公开的装置。
该衰减装置是交叉地设置在建筑构造物的柱间的装置，具备：结合于一方的结构体的桿构件；及以覆盖该桿构件的方式进行设置、并且固定在另一方的结构体的壳体构件。在上述桿构件外周面形成有螺旋状螺旋槽，在该螺旋槽螺合有螺帽构件，该螺帽构件旋转自如地螺合在上述壳体构件。也就是说，上述桿构件相当于滚珠丝杆装置的螺杆轴。另外，在该螺帽构件，固定有收容在上述壳体构件内的圆筒状转子，该转子的外周面上形成与上述壳体构件的内周面相对的粘性流体收容室。
在这种结构的衰减装置中，当随着作用在二个结构体之间的振动，上述桿构件相对于螺帽构件在轴方向进退时，该螺帽构件会将上述桿构件的轴方向运动变换成旋转运动，且随着该螺帽构件的旋转运动，固定在该螺帽构件的转子也进行旋转。此时，因为上述转子外周面与壳体构件内周面之间的间隙形成粘性流体的收容室，所以当该转子旋转时，对应于转子的旋转角速度的剪切摩擦力作用在收容室内的粘性流体，该粘性流体发热。也就是说，在该衰减装置，将结构体间的振动能量变换成旋转运动的能量，再将该旋转运动的能量变换成热能量，其结果是，在结构体之间传达的振动能量获得衰减。
该衰减装置将上述壳体的一端及作为桿构件的螺杆轴的一端固定在不同结构体而使用，但此时，为了容许衰减装置相对于各结构体的姿势变化，上述壳体及桿构件通过U形夹连接于各结构体。该U形夹具有支轴，上述壳体或桿构件在对该支轴周围赋予自由度的状态下连接于各结构体。此时，上述支轴起到阻止螺杆轴旋转的作用，由此，螺杆轴的轴方向的平移运动变换成螺帽构件的旋转运动。
专利文献1：日本特开平10-184757号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，由于上述U形夹只能对上述壳体或桿构件赋予支轴周围的自由度，所以该支轴不能使壳体或桿构件向轴方向变位，从而出现当将衰减装置设置在结构体时，对相对于该结构体的U形夹的固定位置进行的调整费时费力的问题。
另外，如上所述，在使用螺旋运动机构的衰减装置中，虽然将随着作用在结构体的振动的上述桿构件的轴方向运动变换成螺帽构件及转子的旋转运动，但在预料以外的过大加速度的振动发生作用时，上述转子会以保持大的角动量的状态下改变旋转方向，从而过大的力矩作用在上述螺帽构件及螺杆轴，而导致构成螺旋运动机构的这些构件可能会受损。
用于解决问题的方案
本发明是鉴于上述问题而完成的发明，本发明的目的在于，提供一种不但防止螺杆轴的旋转，并可容易地将该螺杆轴的轴端连接于结构体，而且还不会有过大的力矩作用在螺帽构件及螺杆轴，从而可防止这些螺帽构件及螺杆轴受损的螺旋运动机构及使用该机构的衰减装置。
为了达到上述目的，本发明的螺旋运动机构具备：螺杆轴，在外周面形成有螺旋状螺旋槽，并且至少一方的轴端连接于第一结构体；螺帽构件，旋转自如地保持在相对于上述第一结构体可向上述螺杆轴的轴方向移动的第二结构体，并且螺合在上述螺杆轴；以及球面接头，具备球体部及收容该球体部的球体收容部，且用以将上述螺杆轴的轴端连接于上述第一结构体，其中，在上述螺帽构件与螺杆轴之间所传达的旋转力矩对应作用在该螺杆轴的轴力而变化，另一方面，在上述球面接头的球体部与球体收容部之间所传达的滑动力矩也对应作用在该螺杆轴的轴力而变化。而且，螺旋运动机构构成为，将上述螺杆轴的轴力设为变量时，旋转力矩线图与滑动力矩线图交叉，并且，在轴力未作用在上述螺杆轴的初始状态下，上述滑动力矩高于旋转力矩。
另外，本发明的衰减装置具备：螺杆轴，在外周面形成有螺旋状螺旋槽，并且至少一方的轴端连接于第一结构体；螺帽构件，旋转自如地保持于第二结构体，并且螺合在上述螺杆轴，且对应相对于第一结构体的第二结构体的振动而往复旋转；衰减机构，连接于该螺帽构件，且用以使该螺帽构件的往复旋转衰减；以及球面接头，包括球体部及用以收容该球体部的球体收容部，且用以将上述螺杆轴的轴端连接于上述第一结构体，其中，在上述螺帽构件与螺杆轴之间所传达的旋转力矩对应作用在该螺杆轴的轴力而变化，另一方面，在上述球面接头的球体部与球体收容部之间所传达的滑动力矩也对应作用在该螺杆轴的轴力而变化。而且，衰减装置构成为，将上述螺杆轴的轴力设为变量时，旋转力矩线图与滑动力矩线图交叉，并且，在轴力未作用在上述螺杆轴的初始状态下，上述滑动力矩高于旋转力矩。
发明效果
根据本发明的螺旋运动机构，通过在螺杆轴的轴端设有球面接头，无论该螺杆轴为何种姿势也可容易地将其轴端连接在第一结构体。
使螺杆轴及螺帽构件相对地向轴方向平移运动，并将该平移运动变换成螺帽构件的旋转运动时，上述螺帽构件与螺杆轴之间所传达的旋转力矩呈现随着作用在该螺杆轴的轴方向的外力(以下，称为“轴力”)越大而越大的倾向。另外，上述球面接头的球体部与球体收容部之间所传达的滑动力矩也呈现随着作用在该螺杆轴的轴力越大而越大的倾向。螺杆轴的轴端通过球面轴承连接于结构体时，上述旋转力矩若小于上述球面接头的滑动力矩，则螺杆轴不会发生旋转，而可将螺杆轴及螺帽构件的相对平移运动变换成该螺帽构件的旋转运动。另一方面，上述旋转力矩大于上述球面接头的滑动力矩时，球面接头的球体部相对于球体收容部产生滑动，因此在螺杆轴与螺帽构件之间产生相对平移运动时，上述平移运动不会全部被变换成螺帽构件的旋转运动，至少一部分变成螺杆轴的旋转运动，从而作用在螺帽构件的旋转力矩减小。
也就是说，通过任意设定设在螺杆轴的轴端的球面接头的球体部与球体收容部之间的滑动力矩，上述球面接头发挥作为螺帽构件的旋转运动的力矩限制器的作用，而将螺杆轴及螺帽构件的相对平移运动变换成该螺帽构件的旋转运动时，不会有过大旋转力矩作用在螺帽构件及螺杆轴，从而可防止这些螺帽构件及螺杆轴受损。
附图说明
图1是表示使用本发明的螺旋运动机构的衰减装置的一例的正面截面图。
图2是表示螺杆轴与螺帽构件的组合的一例的立体图。
图3是表示设在螺杆轴的端部的球面接头的第一实施方式的正面截面图。
图4是表示作用在螺杆轴的轴力与旋转力矩之间的关系、及作用在螺杆轴的轴力与球面接头的滑动力矩之间的关系的图表。
图5是表示设在螺杆轴的端部的球面接头的第二实施方式的正面截面图。
图6是表示设在螺杆轴的端部的球面接头的第三实施方式的正面截面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的螺旋运动机构及使用该机构的衰减装置进行详细说明。
图1是表示使用本发明的螺旋运动机构而构成的衰减装置的一例的图。该衰减装置1是利用粘性阻力使振动能量衰减的装置，例如，配置于建筑物与支撑其基盘之间、或配置于建筑物的柱与梁之间而使用。
该衰减装置1具备：固定外筒10，具有中空部而形成为筒状；转子20，收容在该固定外筒10的中空部内，并且旋转自如地支承在该固定外筒10；以及螺杆轴30，贯通这些固定外筒10及转子20，并且螺合在该转子，其中，例如，上述螺杆轴30其一端固定在作为第一结构体的基盘100，另一方面，上述固定外筒10固定在作为第二结构体的建筑物。
上述固定外筒10具备：形成为筒状的外筒本体11；及固定在该外筒本体11的轴方向两端面固定的一对端板12、13。外筒本体11的内周面具备：套筒部14，隔着规定间隙与上述转子20外周面对置；及一对内筒支撑部15、16，相对于该套筒部14向轴方向相邻设置，其中，在一对内筒支撑部15、16嵌合有用于支承上述旋转内筒20的旋转的一对旋转轴承17、18。这些旋转轴承17、18通过用螺栓将上述端板12、13固定在外筒本体11而被固定在上述外筒本体11的内筒支撑部15、16。并且，图中的符号19是接触旋转轴承17、18的外圈而对旋转轴承17、18的轴方向进行定位的隔环。
另一方面，上述转子20具备：旋转内筒21，收容在上述固定外筒10的中空部内，并且由上述旋转轴承17、18支承其旋转；及螺帽构件40，通过托架22固定在该旋转内筒21的轴方向的一端，其中，在上述旋转内筒21内周面与螺杆轴30外周面之间形成有间隙，另一方面，上述螺帽构件40螺合在上述螺杆轴30的外周面。也就是说，这些螺杆轴30及螺帽构件40构成将平移运动变换成旋转运动的螺旋运动机构。
上述旋转内筒21具有与外筒本体11的套筒部14对置的轴颈部24，通过外筒本体11的套筒部14与旋转圆筒21的轴颈部24对置，在这些构件之间形成粘性流体6的作用室2。在该作用室2中充填着粘性流体6。在上述轴颈部24的轴方向两端，嵌设有环状密封构件25、25，防止被封入作用室2内的粘性流体6从该作用室2漏出。作为被封入上述作用室2的粘性流体6，例如，使用动粘度为10万mm2/s～50万mm2/s(25℃)程度的硅油。
另外，在上述外筒本体11的套筒部14，设有出入口23，并且，在该出入口23连接有密封式缓冲容器50。转子20相对于固定外筒10旋转时，充填于作用室2的粘性流体6因剪切摩擦力而发热，且该粘性流体6的体积膨胀。上述缓冲容器50是为了吸收该粘性流体6的体积变化而设置。
在连接于第一结构体的上述螺杆轴30的一端，设有球面接头32，相对于该第一结构体的上述螺杆轴30的连接角度可自由调整。关于该球面接头32，将在后面进行详细说明。另一方面，在连接于第二结构体的固定外筒10的端板12，设有U形夹5。该U形夹5为将从固定在第二结构体的基部51及上述端板12双方突出的凸缘部用支轴52进行贯通而结合的构件，可相对于第二结构体，在支轴52的周围使固定外筒10摇动自如。
图2是表示上述螺杆轴30与螺帽构件40的组合的立体图。在螺杆轴30的外周面，形成有螺旋状滚珠滚动槽31。螺帽构件40隔着在上述滚珠滚动槽31滚动的多数滚珠3螺合在螺杆轴30。另外，螺帽构件40具有用于上述螺杆轴30插通的贯通孔而形成为圆筒状，并且，设有用于使滚动在上述螺杆轴30的滚珠滚动槽31的滚珠3循环的无限循环路。也就是说，这些螺帽构件40及螺杆轴30构成将平移运动变换成旋转运动、或将旋转运动变换成平移运动的螺旋运动机构。
另外，在该螺帽构件40的外周面，设有凸缘部41，通过将插通在该凸缘部41的固定螺栓42紧固在上述托架22，使螺帽构件40的旋转通过托架22传达至上述旋转内筒21。上述托架22以螺栓紧固于旋转内筒21的轴方向端面，从构成固定外筒10的端板13向轴方向突出。
图3是表示设在螺杆轴30的一端的球面接头32的第一实施方式的图。
该球面接头具备：球体部33，具有螺杆轴30轴端嵌合用的贯通孔34；及球体收容部36，将该球体部33球面包在里面，并且以固定螺栓35紧固于第一结构体。另外，上述球体收容部具有接触球体部的树脂衬垫，该树脂衬垫固定在球体收容部，另一方面，对上述球体部进行滑动接触。上述球体部33因为最大直径部的球面被上述树脂衬垫37覆盖而不能从该球体收容部36脱离，从而使球面边滑动接触在上述树脂衬垫37边在球体收容部36中旋转自如。因此，使用该球面接头而将螺杆轴的轴端连接于第一结构体时，该螺杆轴可以上述球体部为中心，相对于第一结构体向箭头A方向摇动自如，另外，可如箭头B所示使螺杆轴旋转。
该球面接头，例如，可以对球体部被覆树脂衬垫后，将该球体部及树脂衬垫设于通过铸造或机械加工而形成的球体收容部之中，最后，对球体收容部实施锻造加工等使该球体收容部变形，而通过将上述球体收容部及树脂衬垫封入其内部来进行制作。另外，也可通过将球体部及树脂衬垫作为组芯而铸造球体收容部来进行制作。
在这种结构的衰减装置中，相对于第一结构体，第二结构体沿着图1中的箭头X方向相对地振动时，该振动成为向相对于固定外筒10的螺杆轴30的轴方向的平移运动。随着该平移运动，在螺合于上述螺杆轴30的螺帽构件40，旋转力矩发生作用，作为其反作用，与作用在螺帽构件的旋转力矩为相同大小的反方向旋转力矩也对螺杆轴发生作用。上述固定外筒10通过上述U形夹5固定在第二结构体，因为该U形夹5的支轴52起到阻止固定外筒10旋转的作用，假如上述螺杆轴30的旋转处于受到阻止的状态，则对应上述旋转力矩的角加速度会被赋予至包含上述螺帽构件40的转子20，从而该转子20相对于固定外筒10产生旋转。
图4中以实线所示的图是表示作用在上述螺杆轴30的轴方向外力(以下，称为“轴力”)与上述旋转力矩之间的关系的图。当螺杆轴30及螺帽构件40不向轴方向相对变位时，因为旋转力矩未作用在这些螺杆轴30及螺帽构件40，所以在轴力未作用的状态下旋转力矩也不会发生。另外，作用在螺杆轴30的轴力越大，则作用在螺帽构件40及螺杆轴30的旋转力矩越大。
另一方面，图4中以虚线所示的图是表示作用在上述螺杆轴30的轴力与上述球面接头32的滑动力矩之间的关系的图。在此，球面接头32的滑动力矩是指为使上述球体部33相对于球体收容部36进行旋转所需要的力矩，若大于滑动力矩的力矩作用在该球体部33，则例如固定在球体部33的螺杆轴30相对于球体收容部36产生摇动，或产生旋转。一般来说，在球面接头为了排除球体收容部36与球体部33之间的间隙，球体收容部36处于稍为夹紧球体部33的状态。因此，如图4所示，即使在轴力未从螺杆轴30作用在球体部33的状态下，初始滑动力矩T1也不会成为0kgf·mm。轴力从螺杆轴30作用在球体部33时，作用在球体部33及球体收容部36之间的摩擦力相对于该部分而增加，所以上述滑动力矩随着轴力的增加而增加。
这样，使作用在螺杆轴30的轴力逐渐增加时，作用在该螺杆轴30的旋转力矩及球面接头32的滑动力矩也会逐渐增加，但如图4所示，在旋转力矩的增加率高于滑动力矩的增加率的情况下，当达到极限轴力P0时，旋转力矩与滑动力矩之间的大小关系逆转，旋转力矩会高于滑动力矩。因为在轴力小于极限轴力P0时滑动力矩大于旋转力矩，所以作为螺帽构件40及螺杆轴30的相对平移运动的结果，即使旋转力矩作用在该螺杆轴30，球面接头32也可抑制螺杆轴30的旋转。这种情况下，使螺帽构件40相对于螺杆轴30进行相对平移运动时，螺杆轴30的旋转通过球面接头32而受到阻止，螺帽构件40会产生对应于根据平移运动的移动量的旋转。
另一方面，作用在螺杆轴30及螺帽构件40之间的轴力超过极限轴力P0时，因为作用在螺杆轴30的旋转力矩大于球面接头32的滑动力矩，所以作为螺帽构件40及螺杆轴30的相对平移运动的结果而使旋转力矩作用在该螺杆轴30时，球面接头32不能抑制螺杆轴30的旋转。也就是说，在这种状况下，使螺杆轴30及螺帽构件40进行轴力高于极限轴力P0那样的平移运动时，螺杆轴30会产生旋转，所以在螺帽构件40不会发生对应平移运动的移动量的旋转。
当将这种情况适用于上述衰减装置1进行考察时，相对于第一结构体，第二结构体沿着图1中的箭头X方向相对振动，此时，若作用在螺帽构件40及螺杆轴30之间的轴力为极限轴力P0以下，则螺杆轴30不旋转，而螺帽构件40旋转，所以螺帽构件40被固定的旋转内筒21相对于固定外筒10产生旋转。其结果是，通过存在于上述作用室2的粘性流体6的作用，强制地使相对于第一结构体的第二结构体的X方向振动获得衰减。
另外，相对于第一结构体，第二结构体沿着图1中的箭头X方向相对振动，此时，若作用在螺帽构件40及螺杆轴30之间的轴力大于极限轴力P0，则螺杆轴30与上述球体部33一起相对于球体收容部36产生旋转，所以由上述螺帽构件40及旋转内筒21组合而成的转子20即使相对于螺杆轴30向轴方向移动，也不会在转子20产生对应该移动量的旋转，从而抑制相对于固定外筒10的转子20的旋转。
例如，对使用于建筑物的制振装置或免震装置的衰减装置进行考察时，在意料之外的巨大地震发生的情况下，因为过大加速度的振动作用在衰减装置，且上述转子20在保持大的角运动量的状态下不断重复地使旋转方向反转，所以衰减装置可能会受损。关于这一点，在上述实施方式所示的衰减装置1中，若大于极限轴力P0的轴力作用在螺帽构件40及螺杆轴30之间，则转子20的旋转被抑制，所以可事先防范衰减装置1受到这样的损伤。
也就是说，在本发明的螺旋运动机构及使用该螺旋运动机构的衰减装置中，上述球面接头32起到使对应极限轴力P0的旋转力矩成为设定值的力矩限制器的作用。关于旋转力矩图及滑动力矩图交叉的极限轴力P0的大小，若不使旋转力矩图发生变化，则依存于滑动力矩图的初始滑动力矩T1的大小、及滑动力矩相对于轴力P增加的比例。另外，由于球体部33与球体收容部36之间的摩擦系数依存于这些球体部33及球体收容部36的材质，所以，从结果上来说，通过改变初始滑动力矩T1的大小，滑动力矩图会在维持其斜度的状态下，在图4的图内上下移动，可自由调整极限轴力P0的值。例如，在图3所示的球面接头32中，通过在上述球体收容部36的锻造加工时调整其塑性变形的程度，可任意设定上述T1。另外，通过对所制作的球面接头32全体进行加热，促使存在于球体部33及球体收容部36之间的树脂衬垫37变形，可任意减少球体收容部36对球体部33的紧固力，而任意设定上述T1。
另外，当在图4以实线所示的旋转力矩图的斜度小于以虚线所示的滑动力矩图的斜度时，因为两图不交叉，上述极限轴力P0不存在，所以上述球面接头32起不到力矩限制器的作用。因此，在使上述球面接头32作为力矩限制器而发挥作用的本发明中，旋转力矩图的斜度必须大于滑动力矩图的倾斜。例如，因为旋转力矩图的斜度会受到构成螺旋运动机构的螺杆轴30的导程选择及滚珠3的滚动摩擦系数的影响，且滑动力矩图的斜度依存于球面接头32的球体部33与球体收容部36之间的摩擦系数及球体部33半径，所以通过选择这些组合，可对上述球面接头32赋予作为力矩限制器的功能。
其次，图5是表示上述球面接头的第二实施方式的图。
该球面接头32具备：球体部61；球体收容部60，用以保持该球体部61；以及摩擦构件62，滑动接触在上述球体部61，并且可调整对该球体部61的压接力。另外，上述球体收容部60具备：收容部本体60a；及紧固在该收容部本体60a的环状盖构件60b。将上述球体部61收容在上述收容部本体60a后，将上述盖构件60b紧固在该收容部本体60a，由此上述球体部61被夹持于收容部本体60a与盖构件60b之间，球体部61不能从球体收容部60脱离而被关在里面。另外，符号63是用于将上述球体收容部60紧固于第一结构体的固定螺栓。
在上述球体收容部60，设有多个以球体部61为中心呈放射状的贯通孔，在各贯通孔收容有上述摩擦构件62。这些贯通孔被设置成与固定在球体部61的螺杆轴30轴方向垂直。另外，在贯通孔，从球体收容部60的半径方向外侧螺合有调整螺丝64，而且，在该调整螺丝64与摩擦构件62之间，配置有弹簧等弹性构件65。因此，通过改变调整螺丝64对上述贯通孔的紧固量，上述弹性构件65对摩擦构件62的推压力受到调整，上述摩擦构件62对球体部61的压接力也随之受到调整。
在图3所示的第一实施方式的球面接头中，因为在其制造阶段就设定了初始滑动力矩T1，所以例如难以配合衰减装置的使用环境而任意设定初始滑动力矩T1。但是，在该第二实施方式的球面接头中，通过改变上述调整螺丝64的紧固量，能够在日后自由改变摩擦构件62对上述球体部61的压接力，从而可任意改变球面接头的初始滑动力矩T1。
另外，上述摩擦构件62因为从垂直于螺杆轴30轴方向的方向压接在上述球体部61，所以针对螺杆轴30的旋转，可更有效地产生阻止该旋转的摩擦力。
因此，对应上述衰减装置的使用环境，例如，对应预测作用在衰减装置的振动能量的最大值等，可在衰减装置的施工现场任意设定球面接头的初始滑动力矩T1，由此可任意改变发挥衰减装置的粘性衰减效果的上限即极限轴力P0值。
图6是表示上述球面接头的第三实施方式的图。
该球面接头具备：球体部71，具有螺杆轴30的轴端嵌合用的贯通孔70；及球体收容部72，将该球体部71球面包在里面。另外，上述球体收容部72具备第一构件72a及第二构件72b，以预压赋予螺栓73a及螺帽73b紧固这些第一构件72a及第二构件72b，由此将上述球体部71夹入保持在该第一构件72a与第二构件72b之间。在上述第一构件72a及第二构件72b，设有与上述球体部71的球面一致的滑动接触面，通过以这些二个构件夹入球体部71，该球体部71不能从球体收容部72脱离，上述螺杆轴30可以上述球体部71为中心相对于球体收容部72向箭头A方向摇动自如，另外，可以使螺杆轴向箭头B方向旋转。
另外，在上述第一构件72a与第二构件72b之间设有间隙，通过改变上述预压赋予螺栓73a及螺帽73b的紧固量，可很容易地改变上述球体收容部72对球体部71的紧固力。也就是说，与上述第二实施方式同样地，通过任意改变预压赋予螺栓73a的紧固量，可配合衰减装置的使用环境而任意设定球面接头32的初始滑动力矩T1。
另外，在上述本发明的实施方式中，以利用作用在粘性流体的剪切摩擦力的衰减装置为例来说明本发明的螺旋运动机构，但本发明的使用例并不局限于此，例如，以本发明的螺旋运动机构将振动能量变换成飞轮的旋转运动，由此在谋求该振动能量的衰减的衰减装置，也可使用本发明的螺旋运动机构。
另外，在图1所示的衰减装置中，以U形夹5将固定外筒10连接于第二结构体，但也可以上述球面接头32取代该U形夹5。
进而，球面接头的结构并不局限于所说明的第一至第三实施方式的结构，只要具有初始滑动力矩T1，如上所述，为滑动力矩图的斜度小于螺旋运动机构的旋转力矩图的斜度的结构，可自由选择该球面接头的构造。

Claims (6)

1.一种螺旋运动机构，其特征在于，
具备：螺杆轴(30)，在外周面形成有螺旋状螺旋槽，并且至少一方的轴端连接于第一结构体；螺帽构件(40)，旋转自如地保持在相对于所述第一结构体可向所述螺杆轴的轴方向移动的第二结构体，并且螺合在所述螺杆轴；以及球面接头(32)，具备球体部(33、61)及收容该球体部的球体收容部(36、60)，且用以将所述螺杆轴(30)的轴端连接于所述第一结构体，
在所述螺帽构件(40)与所述螺杆轴(30)之间所传达的旋转力矩对应作用在该螺杆轴的轴力而变化，另一方面，在所述球面接头(32)的球体部与球体收容部之间所传达的滑动力矩也对应作用在该螺杆轴的轴力而变化，
将所述螺杆轴(30)的轴力设为变量时，旋转力矩线图与滑动力矩线图交叉，而且，在轴力未作用在所述螺杆轴(30)的初始状态下，所述滑动力矩高于旋转力矩。
2.如权利要求1所述的螺旋运动机构，其中
在所述球面接头(32)的所述球体收容部(60)，设有压接在所述球体部(61)、并且可调整其压接力的摩擦构件(62)。
3.如权利要求2所述的螺旋运动机构，其中
所述摩擦构件(62)从垂直于所述轴方向的方向压接在所述球体部(61)。
4.一种衰减装置，其特征在于，具备：
螺杆轴(30)，在外周面形成有螺旋状螺旋槽，并且至少一方的轴端连接于第一结构体；
螺帽构件(40)，旋转自如地保持在第二结构体，并且螺合在所述螺杆轴(30)，且对应相对于所述第一结构体的所述第二结构体的振动而往复旋转，
衰减机构，连接于该螺帽构件(40)，且用以使该螺帽构件的往复旋转衰减，以及
球面接头(32)，包括球体部(33、61)及收容该球体部的球体收容部(36、60)，且用以将所述螺杆轴的轴端连接于所述第一结构体，
在所述螺帽构件(40)与所述螺杆轴(30)之间所传达的旋转力矩对应作用在该螺杆轴(30)的轴力而变化，另一方面，在所述球面接头(32)的球体部与球体收容部之间所传达的滑动力矩也对应作用在该螺杆轴(30)的轴力而变化，
将所述螺杆轴的轴力设为变量时，旋转力矩线图与滑动力矩线图交叉，而且，在轴力未作用在所述螺杆轴的初始状态下，所述滑动力矩高于旋转力矩。
5.如权利要求4所述的衰减装置，其中
在所述球面接头(32)的所述球体收容部(60)，设有压接在所述球体部(61)、并且可调整其压接力的摩擦构件(62)。
6.如权利要求5所述的衰减装置，其中
所述摩擦构件(62)从垂直于轴方向的方向压接在所述球体部(61)。
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