旋转辅助机构以及具备该旋转辅助机构的旋转动力机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及能够广泛应用于被传递来自动力源的旋转驱动力而进行动作的装置中的旋转辅助机构及具备该旋转辅助机构的旋转动力机构，还涉及具备这些旋转辅助机构及旋转动力机构的自行车、风扇机、带式输送机、自动扶梯、搅拌装置、标志柱。
【背景技术】
[0002]以往，利用自行车、汽车、风扇机、带式输送机、自动扶梯、搅拌装置等使旋转轴旋转而驱动的装置。例如，自行车通过用户脚蹬作为旋转驱动源的踏板，经由链条对前轮及后轮传递其旋转驱动力，从而得到推进力而在地面上行驶。在这种自行车中，已知如下所谓的助力自行车，该助力自行车搭载作为旋转驱动源的电动马达及电池，从而当出发时或上坡时减轻蹬踏板的劳力。该助力自行车利用检测单元(转矩传感器等)检测出由人力产生的踏板踏力，将该信号输入到控制装置，使该控制装置按照踏板踏力使电动马达进行工作(例如，专利文献I)。
[0003]另外，作为进行旋转驱动的装置的一例，有如下的风扇机，该风扇机在作为动力源的电动马达的旋转轴上具有多片叶片板。在该风扇机中，电动马达的驱动力被传递到风扇而使风扇旋转，从而产生气流(例如，专利文献2)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开平09 - 123981号公报
[0007]专利文献2:日本特开2010 - 024888号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]然而，在上述的进行旋转驱动的装置中，一般而言是在旋转轴上直接连结动力源而直接传递驱动力的机构，因此若动力源停止，则所传递的驱动力消失。由此，以往若要使装置连续进行动作，则需要向动力源恒定地供给一定以上的电力。
[0010]例如，搭载在助力自行车上的驱动马达在使车轮旋转的期间，需要使马达持续驱动，因此还存在耗电量增多的问题，频繁产生充电不足。这种充电不足的助力自行车，由于电池及马达而使自行车整体的重量变重，因此有时反而增大驾驶员的负担。另外，在风扇机中，在使风扇旋转的期间，由于使马达持续驱动，因此还存在耗电量增多的问题。
[0011]因此，本发明用于解决如上所述的问题，其目的是提供在来自动力源的驱动力经由旋转轴传递而进行旋转驱动的装置中，能够对该旋转轴施加弹力而辅助该旋转并提高便利性的旋转辅助机构、具备旋转辅助机构的旋转动力机构、以及具备旋转动力机构的风扇机、带式输送机、自动扶梯、搅拌装置、标志柱。
[0012]解决问题的方法
[0013]为了解决上述问题，本发明是对旋转轴的旋转施加弹力的旋转辅助机构，其特征在于，具备:吸引部，具有使异极彼此对置配置的一对磁性体；磁性体驱动部，通过旋转轴的旋转而使一对磁性体之间的距离以预定的周期发生变化；遮蔽部，配置成能够在对置配置的一对磁性体之间进退；遮蔽驱动部，按照预定的周期，在一对磁性体之间的距离缩短的时刻，使遮蔽部进入到一对磁性体之间，并且在一对磁性体之间的距离伸长的时刻，使遮蔽部从一对磁性体之间退出，遮蔽部具有相对于一对磁性体各自的对置面的磁极成为同极的一对磁性面。
[0014]根据这种发明，遮蔽部具有相对于一对磁性体各自的对置面的磁极成为同极的一对磁性面，因此利用遮蔽驱动部，在一对磁性体之间的距离缩短的时刻使遮蔽部进入到一对磁性体之间，从而产生磁力的排斥力，在一对磁性体之间的距离伸长的时刻使遮蔽部从一对磁性体之间退出，从而在对置配置异极彼此的一对磁性体上产生吸引力。其结果，能够连续产生由磁性体引起的吸引力和排斥力，因此能够对旋转轴的旋转施加弹力。其结果，例如，通过使自行车具备旋转辅助机构，即使不搭载电动马达等，也能不施加劳力而蹬踏板，因此还能够实现自行车的轻量化及低廉化。另外，在搭载电动马达的自行车或风扇机上安装旋转辅助机构的情况下，能够对电动马达的旋转轴的旋转施加弹力，因此即使在断续地供电的情况下，旋转力不会减少，其结果，能够减少所使用的耗电。另外，在助力自行车中，能够抑制电池不足的频率。
[0015]在上述发明中，优选的方案是，吸引部具有一对臂部，该一对臂部分别支撑一对磁性体，并且以相互之间的距离进行伸缩的方式相对摆动，磁性体驱动部具有:与旋转轴一起旋转的旋转体；在旋转体表面上刻设有导向槽的平面槽凸轮；以及从各臂部向旋转体分别突出设置，被导向槽引导而使臂部之间的距离伸缩的一对连结销，遮蔽部具有偏心旋转板，该偏心旋转板以偏心的旋转轴为中心旋转，在其正面和背面配置有一对磁性面，遮蔽驱动部具有将旋转体的旋转力转换为偏心旋转板的旋转的齿轮部，遮蔽驱动部以如下方式使偏心旋转板旋转:按照预定的周期，在一对臂之间的距离缩短的时刻。使偏心旋转板的磁性面进入到一对磁性体之间，并且在一对臂之间的距离伸长的时刻，使偏心旋转板的磁性面从一对磁性体之间退出。
[0016]在该情况下，偏心旋转板在正面和背面具有相对于一对磁性体各自的对置面的磁极成为同极的一对磁性面，因此按照旋转轴的旋转，在臂之间的距离缩短的时刻使偏心旋转板进入到一对磁性体之间而产生磁力的排斥力，在一对磁性体之间的距离伸长的时刻使偏心旋转板从一对磁性体之间退出，从而在对置配置异极彼此的一对磁性体上产生吸引力。如此根据本发明，能够连续产生由磁性体引起的吸引力和排斥力，对旋转轴的旋转施加弹力，因此能够辅助该旋转并提高便利性。
[0017]在上述发明中，优选的方案是，吸引部具有:通过旋转轴的旋转而旋转，并且在其外侧面上配置有多个磁性体的圆筒状的内轮部；以及从旋转轴的旋转脱离而嵌入安装在内轮的外侧，并且在其内侧面上配置有多个磁性体的圆筒状的外轮部，磁性体驱动部通过旋转轴的旋转而使内轮部相对于外轮部进行旋转，遮蔽部具有多个突出片，该多个突出片在内轮部的外侧面与外轮部的内侧面之间进退，并且在其正面和背面上配置有磁性面，遮蔽驱动部具有将旋转体的旋转力转换为突出片的前后运动的圆筒槽凸轮，遮蔽驱动部按照预定的周期，在外轮部侧的异极的磁性体接近内轮部侧的磁性体的时刻，使突出片的磁性面进入到内轮部侧的磁性体与外轮部侧的磁性体之间，并且在外轮部侧的同极的磁性体接近内轮部侧的磁性体的时刻，使突出片的磁性面从内轮部侧的磁性体与外轮部侧的磁性体之间退出。
[0018]在该情况下，遮蔽部具备在其正面和背面配置有磁性面的多个突出片，因此按照旋转轴的旋转，在外轮部侧的异极的磁性体接近内轮部侧的磁性体的时刻，使突出片的磁性面进入到内轮部侧的磁性体与外轮部侧的磁性体之间，从而产生磁力的排斥力。另外，在外轮部侧的同极的磁性体接近内轮部侧的磁性体的时刻，使突出片的磁性面从内轮部侧的磁性体与外轮部侧的磁性体之间退出，从而在对置配置异极彼此的一对磁性体上产生吸引力。其结果，能够连续产生由磁性体引起的吸引力和排斥力，因此能够对旋转轴的旋转施加弹力，能够辅助该旋转并提高便利性。尤其是，根据本发明，作为吸引部，在圆筒状的侧面上配置有多个磁性体，因此能够进一步产生由磁性体引起的吸引力及排斥力，进一步对旋转轴的旋转施加弹力。
[0019]如上所述的旋转辅助机构通过与产生使旋转轴旋转的旋转驱动力的动力源组合，能够作为另一个发明的旋转动力机构，该旋转动力机构能够用于作为有一个发明的风扇机、带式输送机、自动扶梯、标志柱或者搅拌装置等。尤其在该旋转动力机构中，按照在旋转辅助机构的磁性体上产生吸引力或者排斥力的时刻，断续地对动力源中的旋转驱动力的产生进行通断。
[0020]详细而言，风扇机的发明的特征在于，具有上述任一项所述的旋转辅助机构，并且具备具有多片叶片板的风扇、和使风扇旋转驱动的作为动力源的电动机，作为将从电动机产生的转矩传递到风扇的连结部，具备旋转轴。
[0021]根据这种本发明的风扇机，作为将从电动机产生的驱动力传递到风扇的连结部，具备上述的旋转辅助机构的旋转轴，因此在驱动力传递到该旋转轴时，能够连续产生由旋转辅助机构的磁性体引起的吸引力和排斥力并对旋转轴的旋转施加弹力，能够增加从风扇输送的风量。另外，由于能够对旋转轴的旋转施加弹力，因此按照在磁性体产生吸引力或者排斥力的时刻，断续地对动力源中的旋转驱动力的产生进行通断，从而能够以较少的电力产生与以往相同的旋转力，其结果，能够减少耗电。
[0022]另外，根据本发明，能够利用由磁性体引起的吸引力和排斥力，使旋转轴的旋转动作产生变化，例如，能够对动作施加“起伏”等的不规则性。其结果，根据本实施方式，能够使所输送的风具有强弱。
[0023]另外，上述带式输送机的发明的特征在于，具有上述任一项所述的旋转辅助机构，并且具备绕挂在一对辊之间的环状的搬运带、和使辊旋转驱动而使搬运带环状移动的作为动力源的电动机，作为将从电动机产生的驱动力传递到辊的连结部，具备旋转轴。
[0024]根据这种本发明的带式输送机，由于作为将从电动机产生的驱动力传递到各装置的辊的连结部，具备上述的旋转辅助机构的旋转轴，因此在驱动力传递到该旋转轴时，能够连续产生由旋转辅助机构的磁性体引起的吸引力和排斥力并对旋转轴的旋转施加弹力而使辊进行旋转。其结果，能够以较少的电力产生与以往相同的旋转力，因此通过按照在磁性体产生吸引力或者排斥力的时刻，断续地对动力源中的旋转驱动力的产生进行通断，从而能够减少耗电。
[0025]另外，上述自动扶梯的发明的特征在于，具有上述任一项所述的旋转辅助机构，并且，具备:绕挂在一对链轮之间并在该一对链轮之间循环移动的循环机构；使链轮旋转驱动并使循环机构环状移动的作为动力源的电动机；以及沿着循环机构以环状配置，各个与循环机构连结而伴随该循环机构循环移动，并且具有在上部搭乘乘客的踏面的多个踏板，作为将从电动机产生的驱动力传递到链轮的连结部，具备旋转轴。
[0026]根据这种本发明的自动扶梯，由于作为将从电动机产生的驱动力传递到各装置的链轮的连结部，具备上述的旋转辅助机构的旋转轴，因此在驱动力传递到该旋转轴时，能够连续产生由旋转辅助机构的磁性体引起的吸引力和排斥力并第旋转轴的旋转施加弹力而使链轮进行旋转。其结果，能够以较少的电力产生与以往相同的旋转力，因此通过按照在磁性体产生吸引力或者排斥力的时刻，断续地对动力源中的旋转驱动力的产生进行通断，从而能够减少耗电。
[0027]另外，上述搅拌装置的发明的特征在于，具有上述任一项所述的旋转辅助机构，并且，具备:被供给被搅拌材料的壳体；配置在壳体内部的搅拌机构；以及对搅拌机构进行旋转驱动的电动机，作为将从电动机产生的驱动力传递到搅拌机构的连结部，具备旋转轴。在这种本发明的搅拌装置中，由于作为将从电动机产生的驱动力传递到搅拌机构的连结部，具备上述的旋转辅助机构的旋转轴，因此在驱动力传递到该旋转轴时，能够利用旋转辅助机构连续产生由磁性体引起的吸引力和排斥力并对旋转轴的旋转施加弹力，其结果，能够使搅拌机构进行旋转而增加搅拌动力。另外，由于能够对旋转轴的旋转施加弹力，因此能够以较少的电力产生与以往相同的旋转力，通过按照在磁性体产生吸引力或者排斥力的时亥IJ，断续地对动力源中的旋转驱动力的产生进行通断，从而能够减少耗电。另外，根据本发明，利用由磁性体引起的吸引力和排斥力，能够使旋转轴的旋转动作产生变化，例如，能够对动作施加“起伏”等的不规则性。其结果，在搅拌装置中能够使被搅拌材料的搅拌具有强弱。
[0028]另外，上述标志柱的发明的特征在于，具有上述任一项所述的旋转辅助机构，并且，具备:透明的外筒；旋转自如地轴支撑在外筒上，并在该外筒内旋转的旋转筒；以及使旋转筒旋转驱动的作为动力源的电动机，作为将从电动机产生的驱动力传递到旋转筒的连结部，具备旋转轴。在这种本发明的标志柱中，由于作为将从电动机产生的驱动力传递到搅拌机构的连结部，具备上述的旋转辅助机构的旋转轴，因此在驱动力传递到该旋转轴时，能够利用旋转辅助机构连续产生由磁性体引起的吸引力和排斥力并对旋转轴的旋转施加弹力，因此通过按照在磁性体产生吸引力或者排斥力的时刻，断续地对动力源中的旋转驱动力的产生进行通断，从而能够减少耗电。另外，根据本发明，利用由磁性体引起的吸引力和排斥力，能够使旋转轴的旋转动产生变化，例如，能够对动作施加“起伏”等的不规则性。其结果，在标志柱中能够使旋转筒的动作具有外观设计性。
[0029]发明的效果
[0030]如上所述，根据本发明，在来自动力源的驱动力经由旋转轴传递而进行旋转驱动的装置中，能够对该旋转轴施加弹力，辅助该旋转而提高便利性。
【附图说明】
[0031]图1是表示第一实施方式的自行车的整体结构的示意图。
[0032]图2是表示第一实施方式的旋转辅助机构的结构的侧视图。
[0033]图3是表示第一实施方式的旋转辅助机构的结构的俯视图。
[0034]图