螺旋运动机构及使用该机构的衰减装置制造方法及图纸

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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。
技术介绍
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I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
技术实现思路
_7] 专利技术要解决的问题然而，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专利技术是鉴于上述问题而完成的专利技术，本专利技术的目的在于，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，本专利技术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，本专利技术的衰减装置具备: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。专利技术效果根据本专利技术的螺旋运动机构，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是表示使用本专利技术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，参照附图对本专利技术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是表示使用本专利技术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I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I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，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边义仁，木田英范，中南滋树，田中久也，
申请(专利权)人：THK株式会社，株式会社免制震装置，
类型：
国别省市：