专利名称：重力辅助旋转机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种重力辅助旋转机构，特别是指一种结构配重经过精密设计的 机构，施以初始动力产生转动后，具有长时间持续运动的效果。
背景技术：
现有用于装饰或娱乐的旋转机构，如陀螺、竹蜻蜒等藉由人力操作及驱动，使该物 体旋转动作，进而产生位移以及随着自体旋转所带来的视觉效果，达到娱乐、教育或产生附 属功能的目的。而所述自体旋转结构，会因为物体与地面及空气接触所产生的摩擦阻碍，从 快速转动状态渐渐变为停止运作，这样的过程也会受到物体本身结构型态与重量配置的差 异，而有转动持续时间各不相同的结果。在另一个常见的饰品中，系以吊绳连结金属球，连续排列设置在一支架上，俗称 「牛顿摆」；系运用了能量守恒定律，使原本是静止不动、排成一列的金属球体，在有一端被 提起并且放开落下时，原本处在静止不动状态的数个金属球，随着该落下的金属球的撞击， 从最接近该落下金属球位置，将该动能依该数个金属球的排列顺序朝另一端传递，并且于 动能传递至末端的金属球时，由于没有另一个金属球体可供转移该动能，于是形成向上弹 升的位能变化；如此不断地重复上述动能与位能的传递转换，就形成一股人所熟知可长时 间运动的「牛顿摆」装置。代表性的来说，这些参考数据显示了有关应用外力或重力配置进行动能及位能转 换的结构设计技艺；如果重行设计考虑该自转机构的组合型态，使其构造不同于已用者，将 可改变它的使用型态，而有别于旧法；实质上，也会增加它的应用范围。例如，使它的结构设 计符合一个最低能量消耗的条件，使得该自转机构具有更长的运作时间，以及不一样的运 动型态，而具有新奇又有趣的视觉效果；或是配置一发电装置，经由该可自行转动的结构， 制造出可供使用的电能量等手段，而这些课题在上述参考资料中，均未被显示或揭露。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种重力辅助旋转 机构，其结构精巧、易于进行长时间自行运转。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是一种重力辅助旋转机构， 其包括依同一旋转中心或转轴而设的至少两大小不同的同心旋动件，且至少一大尺寸的旋 动件位于一小尺寸的旋动件之上，分别设有不同转动方向的干涉部，及至少具有一对结合 在该些同心旋动件之间的引动件，该些引动件受制在各该干涉部之间，该相对大尺寸旋动 件的干涉件对旋转下降的引动件产生支撑，该相对小尺寸旋动件的干涉件，对旋转上升的 引动件产生支撑。该些旋动件包括有同心且直径由大而小的第一旋动环、第二旋动环、第三旋动环 及旋转盘等；且引动件则由一配重体结合一引动片所构成，且该配重体被配置在第一旋动 环的外围处，而引动片接近末端处，设置有一可枢结旋转中心或转轴的透孔，且各有一稳定点枢结在该旋转盘上的一第一枢结点，各引动片则分别受该些旋动件的不同干涉件所限制。[0008] 该引动片末端另设有一外伸端，用以枢结在第二旋动环之上。[0009] 该旋动盘的旋转中央设有一中央孔，用以串置联动该旋转中心或转轴，且旋转盘1第三旋动环及第二旋动环之间形成相互卡接。[OO10] 该卡接系由所述各旋动件间互设卡结部，并以一卡结件予以卡接。[OO11] 该旋动盘朝外延伸设有至少两对称的第一导引片，且该第一导引片的外端枢结于第二旋动环上。[OO12] 该第三旋动环之上，对应该第一导引片向外延伸设有反向且对称的第二导引片，且其上设有嵌槽以嵌合该第一导引片，且其外端枢结于第一旋动环。[OO13] 该第三旋动环之上另设有推引部，且旋转盘之上设有一枢串部，两者组合时，以一弹性组件装设于枢串部与推引部之间。[OO14] 该引动件受制于干涉部之处另结合一限位件，且各该限位件与旋转中心或转轴间，穿串枢设一弹性组件，该弹性组件亦作用在第一旋动环上。[OO15] 在旋转中心或转轴之上结合有数组由该旋动件及该引动件组合成的旋转机构。[OO16] 与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为本实用新型藉由数个依同一旋转中心转动的旋动件，其各具有不同尺寸大小，且以该旋转中心对称排列；在各旋动件之间，以数个具有相同配重的引动件来带动，至少一个连接件加以枢接连结，致使各旋动件间形成可相互对称牵引的结构；该引动件及连接件可分别配合设置在至少部分旋动件上的干涉部变换干涉，使得各引动件所具有的能量，经过干涉部传递至各旋动件及连接件之间，形成一能量传递的循环动作型态，在低能量耗损条件下，产生可持续摆动和提供长时间观赏。[OO17] 对于本实用新型所具有的新颖性1特点，及其它目的与功效，将在下文中配合所附图式的详加说明，而趋于了解。
[OO18] 图l系本实用新型的立体分解图。[OO19] 图2系本实用新型的立体组合图。[0020] 图3系本实用新型的正面组合图。[0021] 图4系本实用新型的正面操作状态示意图。[0022] 图5系本实用新型的应用组立结构示意图。[0023] 标号说明[0024] lo………第一旋动环；[0025] 101．．……．第二干涉件；[0026] 11………第二旋动环；[0027] 110111 1．．……．第四卡结部；[0028] 112………第一干涉件；[0029] 12………第三旋动环；[0030] 12l1122………第二导引片；[0031] 12lo11220………嵌槽；[0032]123、124.........第二卡结部；125,126.........连接片；127、128.........第三卡结部；129.........推引部；13.........旋转盘；130.........中央孔；131、132.........第一枢结点；133、134.........枢串部；135,136.........第一导引片；137、138.........第一"_ 结部;14.........卡结件；20.........旋转中心或转轴；30、31、32、33.........引动件；301、311、321、331.........外端配重体；302、312、322、332.........引动片(杆)；3021,3221.........外伸端；303、313、323、333.........透孔；304、314、324、334.........稳定点；34.........限位件；40、41.........弹性组件。
具体实施方式
请参图1至图3，本实用新型重力辅助旋转机构包括依同一旋转中心或转轴20 枢设的第一旋动环10、第二旋动环11、第三旋动环12及旋转盘13等旋动件，在其间搭配联 结具有外端配重体(301、311、321、331)的至少两引动件(3 0、31、32、33)所构成；其中该旋 转盘13直径最小，第三旋动环12环围在其外周，第二旋动环11再环围在第三旋动环12的 外周，第一旋动环10则再环围在第二旋动环的外围；该等引动件(30、31、32、33)则以至少 两相隔180度呈对称配置型态联结于上述各旋动件(10、11、12、1；3)之间；其中该旋动盘13的中央设有一中央孔130，用以串置联动上述的旋转中心或转轴20， 且其上设有反向且对称的第一枢结点(131、132)、对称的枢串部(133、134)，以及对称向外 延伸的第一导引片(135、136)，外围边缘则可设有第一卡结部(137、138)；该第三旋动环12 之上，对应该第一导引片(135、136)向外延伸设有反向且对称的第二导引片(121、122)，与 该第一卡结部(137、138)相对应的第二卡结部(123、1对)，朝外与该第二导引片(121、122) 相隔一度角处，分别设有连接片(125、1沈)，第三旋动环12的外围并设具第三卡结部(127、 1观)，盘面上则可设置若干推引部129，而且该第二引导片(121、12幻之上，配合第一导引 片(135、136)，更设置可相互嵌结的嵌槽(1210、1220)，以容嵌该第一导引片(135,136)；第二旋转环11的内缘、对应该第三卡结部(127、128)设有第四卡结部(110、111)， 且环面上设有朝第一旋转方向持撑的数个第一干涉件112，本图标的实施型态系以一朝单 一方向弯折的“L”形片来形成；
6[0055]第一旋动环10的环面上，对应上述第一干涉件112，朝向与第一旋转方向相反的 第二旋转方向持撑地，设有同数量的第二干涉件101，其型态亦可如第一干涉件112 —股；依以上所述各旋动件，其中旋转盘13上的第一导引片(135、136)，系嵌合在第二 导引件(121、122)上的嵌槽(1210、1220)中，且其外伸的末端枢结在第二旋动环11之上； 第三旋动环12上的第二导引片(121、12幻的末端枢结在第一旋动环10之上，各连接片 (125,126)末端亦枢结在第一旋动环10之上，且各卡结部(110、111、127、128、123、124、13 7,138)之间，则分别以卡结件14予以卡接。上述引动件(30、31、32、33)分别以一配重体(301、311、321、331)结合一引动片 (杆)(302、312、322、332)所构成，该等配重体(301、311、321、331)中，分别置入可调重材 料，以微调其配重程度，且该配重体(301、311、321、331)在与上述各旋动件组配后，概系配 置在第一旋动环10的外围处；上述各引动片(杆)(302、312、322、33幻接近末端处，对应 上述旋转中心或转轴20设有一透孔(303、313、323、333)，用于相互枢结，且各设有稳定点 (304、314、324、334)，用以枢结在旋转盘13的第一枢结点(131、132)上，并有若干相对称引 动片(杆)(302、32幻末端，另设具一外伸端(3021、3221)；用以枢结在第二旋动环11之上； 而且各引动片(杆)(302、312、322、332)的片(杆)身的不同段落，分别卡限于第一干涉件 112与第二干涉件101之内，并分别以一杆型限位件34穿串枢限于各干涉件(101、112)之 中。在可行实施例中，为了使各组配组件之间的相对关系位置，在作用过程能保持良 好的稳定状态，于是，在上述旋转盘13上的枢串部(133、134)与第三旋动环12上的推引部 129之间，以及在上述各限位件34与中心或转轴20之间，均设以弹性组件G0、41)予以弹 性推动，务使各该组配组件间的松弛现象与间隙得到清除，增加运转稳定性；此外，该弹性 推动作用，在上述各枢串部(133、134)与第三旋动环12的推引部1 之间的弹性组件40， 可在转动中对第三旋动环12产生旋转助力；以及，作用于上述各限位件34与旋转中心或转 轴20上的弹性组件41，亦可在转动中对第一旋动环10产生旋动助力，以增加持续转动能 力。依以上结构，请参图4所示，当每一对称的引动件(以31及33为例)组合在各旋 动件上产生顺时针旋转(以下简称顺向)时，朝下转动的引动件33产生的顺向重力透过第 二干涉件101作用于第一旋动环10，其对第一干涉件112则无作用效果；反之，朝上转动的 另一对称引动件31，其产生的逆向重力则透过第一干涉件112作用于第二旋动环11之上， 由于第一旋动环10的直径比第二旋动环11大，因此，前者产生的正向力矩大于后者的逆向 力矩，可产生令旋转中心或转轴20持续转动的动能；反之，当该原本向上旋转的引动件31 转至为向下旋转时，则其重力方向转为顺向，且其重力转而作用在第一旋动环10的第二干 涉件101，原本朝下顺向作用的引动件33，则转成朝上逆向作用于第二旋动环11，如此周而 复始，在两者能量反复作用下，恰能有效降低或抵消旋转中能量的耗损；再者，若以本案图 示的另一组引动件(30、32)的配合，亦能产生相雷同的重力能量循环作用，与上一组引动 件(31、33)作如图标的组合，更能形成一连续而绵密的能量惯性旋转推动作用，使得该旋 转中心或转轴20得以长时间持续朝向单一方向旋转不停。请参图5所示，本实用新型在一可行实施例中，可再将至少由两对称引动件33所 组成的重力辅助旋转机构，以相差某对称角度的型态，组合在同一旋转中心或转轴20之上，其不仅能使转动惯性的串联接续更为顺畅；若进而将转轴联结至一电磁感应装置，更能 具有产生电力的效果，为一充分利用自然力(重力)产生能量的设计无疑。
权利要求1.一种重力辅助旋转机构，其特征在于，包括依同一旋转中心或转轴而设的至少两大 小不同的同心旋动件，且至少一大尺寸的旋动件位于一小尺寸的旋动件之上，分别设有不 同转动方向的干涉部，及至少具有一对结合在该些同心旋动件之间的引动件，该些引动件 受制在各该干涉部之间，该相对大尺寸旋动件的干涉件对旋转下降的引动件产生支撑，该 相对小尺寸旋动件的干涉件，对旋转上升的引动件产生支撑。
2.根据权利要求1所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，该些旋动件包括有同心且 直径由大而小的第一旋动环、第二旋动环、第三旋动环及旋转盘；且引动件则由一配重体结 合一引动片所构成，且该配重体被配置在第一旋动环的外围处，而引动片接近末端处，设置 有一可枢结旋转中心或转轴的透孔，且各有一稳定点枢结在该旋转盘上的一第一枢结点， 各引动片则分别受该些旋动件的不同干涉件所限制。
3.根据权利要求2所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，该引动片末端另设有一外 伸端，用以枢结在第二旋动环之上。
4.根据权利要求2所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，该旋动盘的旋转中央设有 一中央孔，用以串置联动该旋转中心或转轴，且旋转盘、第三旋动环及第二旋动环之间形成 相互卡接。
5.根据权利要求4所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，该卡接系由所述各旋动件 间互设卡结部，并以一卡结件予以卡接。
6.根据权利要求2或3或4或5所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，该旋动盘朝外 延伸设有至少两对称的第一导引片，且该第一导引片的外端枢结于第二旋动环上。
7.根据权利要求6所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，该第三旋动环之上，对应 该第一导引片向外延伸设有反向且对称的第二导引片，且其上设有嵌槽以嵌合该第一导引 片，且其外端枢结于第一旋动环。
8.根据权利要求2或3或4或5所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，该第三旋动环 之上，向外延伸设有反向且对称的第二导引片，且其外端枢结于第一旋动环。
9.根据权利要求2或3或4或5所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，该第三旋动环 之上向外延伸设有反向且对称的第二连接片，且其末端结合于第一旋动环。
10.根据权利要求8所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，该第三旋动环之上向外延 伸设有反向且对称的第二连接片，且其末端结合于第一旋动环。
11.根据权利要求2或3或4或5所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，该第三旋动 环之上另设有推引部，且旋转盘之上设有一枢串部，两者组合时，以一弹性组件装设于枢串 部与推引部之间。
12.根据权利要求6所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，该第三旋动环之上另设有 推引部，且旋转盘之上设有一枢串部，两者组合时，以一弹性组件装设于枢串部与推引部之 间。
13.根据权利要求8所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，该第三旋动环之上另设有 推引部，且旋转盘之上设有一枢串部，两者组合时，以一弹性组件装设于枢串部与推引部之 间。
14.根据权利要求1或2或3或4或5所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，该引动 件受制于干涉部之处另结合一限位件，且各该限位件与旋转中心或转轴间，穿串枢设一弹性组件，该弹性组件亦作用在第一旋动环上。
15.根据权利要求6所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，该引动件受制于干涉部之 处另结合一限位件，且各该限位件与旋转中心或转轴间，穿串枢设一弹性组件，该弹性组件 亦作用在第一旋动环上。
16.根据权利要求8所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，该引动件受制于干涉部之 处另结合一限位件，且各该限位件与旋转中心或转轴间，穿串枢设一弹性组件，该弹性组件 亦作用在第一旋动环上。
17.根据权利要求11所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，该引动件受制于干涉部 之处另结合一限位件，且各该限位件与旋转中心或转轴间，穿串枢设一弹性组件，该弹性组 件亦作用在第一旋动环上。
18.根据权利要求1或2或3或4或5所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，在旋转 中心或转轴之上结合有数组由该旋动件及该引动件组合成的旋转机构。
19.根据权利要求6所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，在旋转中心或转轴之上结 合有数组由该旋动件及该引动件组合成的旋转机构。
20.根据权利要求11所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，在旋转中心或转轴之上 结合有数组由该旋动件及该引动件组合成的旋转机构。
21.根据权利要求14所述的重力辅助旋转机构，其特征在于，在旋转中心或转轴之上 结合有数组由该旋动件及该引动件组合成的旋转机构。
专利摘要一种重力辅助旋转机构，其包括依同一旋转中心或转轴而设的至少两大小不同的同心旋动件，且至少一大尺寸的旋动件位于一小尺寸的旋动件之上，分别设有不同转动方向的干涉部，及至少具有一对结合在该些同心旋动件之间的引动件，该些引动件受制在各该干涉部之间，该相对大尺寸旋动件的干涉件对旋转下降的引动件产生支撑，该相对小尺寸旋动件的干涉件，对旋转上升的引动件产生支撑。本实用新型在低能量耗损条件下，可产生持续摆动。
文档编号A63H1/00GK201840879SQ20102014493
公开日2011年5月25日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者黄鼎炎 申请人:黄鼎炎