(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の回転に弾みを付ける回転補助機構であって、
異極同士を対向配置させた一対の磁性体を有する吸引部と、
前記回転軸の回転により前記一対の磁性体間の距離を所定の周期で変化させる磁性体駆動部と、
対向配置された前記一対の磁性体間に進退可能に配置された遮蔽部と、
前記所定の周期に合わせて、前記一対の磁性体間の距離が短縮されるタイミングで、前記遮蔽部を前記一対の磁性体間に進入させるとともに、前記一対の磁性体間の距離が伸長されるタイミングで、前記遮蔽部を前記一対の磁性体間から退出させる遮蔽駆動部と、
を備え、
前記遮蔽部は、前記一対の磁性体それぞれの対向面の磁極に対して同極となる一対の磁性面を有する
ことを特徴とする回転補助機構。
【請求項２】
前記吸引部は、前記一対の磁性体をそれぞれ支持するとともに、相互間の距離が伸縮されるように、相対的に揺動される一対のアーム部を有し、
前記磁性体駆動部は、
前記回転軸とともに回転する回転体と、
前記回転体表面にガイド溝が刻設された平面溝カムと、
前記各アーム部から前記回転体に向けてそれぞれ突設され、前記ガイド溝にガイドされて、前記アーム部間の距離を伸縮させる一対の連結ピンと、
を有し、
前記遮蔽部は、偏心された回転軸を中心として回転され、その表裏に前記一対の磁性面が配置された偏心回転板を有し、
前記遮蔽駆動部は、前記回転体の回転力を前記偏芯回転板の回転に変換するギア部を有し、
前記遮蔽駆動部は、前記所定の周期に合わせて、前記一対のアーム間の距離が短縮されるタイミングで、前記偏心回転板の磁性面を前記一対の磁性体間に進入させるとともに、前記一対のアーム間の距離が伸長されるタイミングで、前記偏心回転板の磁性面を前記一対の磁性体間から退出させるように、前記偏心回転板を回転させる
ことを特徴とする請求項１に記載の回転補助機構。
【請求項３】
前記吸引部は、
前記回転軸の回転により回転され、その外側面に前記磁性体が複数配置された円筒状の内輪部と、
前記回転軸の回転からは切離されて前記内輪の外側に嵌装され、その内側面に前記磁性体が複数配置された円筒状の外輪部と
を有し、
前記磁性体駆動部は、前記回転軸とともに回転する回転体を有し、当該回転軸の回転により、前記内輪部を、前記外輪部に対して回転させ、
前記遮蔽部は、前記内輪部の外側面と、前記外輪部の内側面との間に進退され、その表裏に前記磁性面が配置された複数の突出片を有し、
前記遮蔽駆動部は、前記回転体の回転力を、前記突出片の前後運動に変換する円筒溝カムを有し、
前記遮蔽駆動部は、所定の周期に合わせて、前記内輪部側の磁性体に対して、前記外輪部側の異極の磁性体が接近するタイミングで、前記突出片の磁性面を、前記内輪部側の磁性体と外輪部側の磁性体との間に進入させるとともに、前記内輪部側の磁性体に対して、前記外輪部側の同極の磁性体が接近するタイミングで、前記突出片の磁性面を、前記内輪部側の磁性体と外輪部側の磁性体との間から退出させる
ことを特徴とする請求項１に記載の回転補助機構。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の回転補助機構を有するとともに、
車体フレームに車軸を支持させて、前記車軸に伝達された駆動力により車輪を回転駆動させる自転車であって、
前記車軸が前記回転軸に連結されていることを特徴とする自転車。
【請求項５】
回転軸を回転させる回転駆動力を発生させる動力源と、
前記回転軸の回転に弾みを付ける回転補助機構と
を含む回転動力機構であって、前記回転補助機構は、
異極同士を対向配置させた一対の磁性体を有する吸引部と、
前記回転軸の回転により前記一対の磁性体間の距離を所定の周期で変化させる磁性体駆動部と、
対向配置された前記一対の磁性体間に進退可能に配置された遮蔽部と、
前記所定の周期に合わせて、前記一対の磁性体間の距離が短縮されるタイミングで、前記遮蔽部を前記一対の磁性体間に進入させるとともに、前記一対の磁性体間の距離が伸長されるタイミングで、前記遮蔽部を前記一対の磁性体間から退出させる遮蔽駆動部と、
前記回転補助機構の前記磁性体に吸引力又は反発力が生じるタイミングに合わせて、前記動力源における前記回転駆動力の発生を断続的に入切させる制御部と
を備え、
前記遮蔽部は、前記一対の磁性体それぞれの対向面の磁極に対して同極となる一対の磁性面を有する
ことを特徴とする回転動力機構。
【請求項６】
請求項５に記載の回転動力機構を有するとともに、
複数枚の羽根板を有するファンと、
前記ファンを回転駆動させる前記動力源としての電動機と
を備える扇風機であって、
前記電動機から発生した駆動力を前記ファンに伝達する連結部として、前記回転軸を備える
ことを特徴とする扇風機。
【請求項７】
請求項５に記載の回転動力機構を有するとともに、
一対のローラ間に掛け渡された無端状の搬送ベルトと、
前記ローラを回転駆動させて、前記搬送ベルトを無端移動させる前記動力源としての電動機と
を備えるベルトコンベアであって、
前記電動機から発生した駆動力を前記ローラに伝達する連結部として、前記回転軸を備える
ことを特徴とするベルトコンベア。
【請求項８】
請求項５に記載の回転動力機構を有するとともに、
一対のスプロケット間に掛け回され、当該一対のスプロケット間を循環移動する循環手段と、
前記ローラを回転駆動させて、前記循環手段を無端移動させる前記動力源としての電動機と、
前記循環手段に沿って無端状に配置され、各々が前記循環手段に連結されて当該循環手段に伴って循環移動するとともに、上部に乗客を乗せる踏面を有する複数の踏板と、
を備えるエスカレータであって、
前記電動機から発生した駆動力を前記スプロケットに伝達する連結部として、前記回転軸を備える
ことを特徴とするエスカレータ。
【請求項９】
請求項５に記載の回転動力機構を有するとともに、
被混練材料が供給されるケーシングと、
前記ケーシング内部に配置される撹拌手段と、
前記撹拌手段を回転駆動する前記動力源としての電動機と
を備える混練装置であって、
前記電動機から発生した駆動力を前記撹拌手段に伝達する連結部として、前記回転軸を備える
ことを特徴とする混練装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の回転動力機構を有するとともに、
透明な外筒と、
前記外筒に対して回転自在に軸支され、該外筒内で回転する回転筒と、
前記回転筒を回転駆動させる前記動力源としての電動機と
を備えるサインポールであって、
前記電動機から発生した駆動力を前記回転筒に伝達する連結部として、前記回転軸を備える
ことを特徴とするサインポール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源からの回転駆動力が伝達されて動作する装置に広く適用可能な回転補助機構及びこれを備えた回転動力機構に係り、さらにこれら回転補助機構及び回転動力機構を備える自転車、扇風機、ベルトコンベア、エスカレータ、混練装置、サインポールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自転車、自動車、扇風機、ベルトコンベア、エスカレータ、混練装置など、回転軸を回転させて駆動する装置が利用されている。例えば、自転車は、利用者が回転駆動源であるペダルを漕ぐことで、チェーンを介して前輪及び後輪にその回転駆動力を伝達させることで推進力を得て地上を走行させている。このような自転車には、回転駆動源である電動モーター及びバッテリーを搭載して、発進時や坂道を登る際にペダルを漕ぐ労力を軽減させるようにした、いわゆるアシスト自転車が知られている。このアシスト自転車は、人力によるペダル踏力を検出手段（トルクセンサ等）により検出して、その信号を制御装置に入力し、この制御装置がペダル踏力に合わせて電動モーターを作動させるものである（例えば、特許文献１）。【０００３】
また、回転駆動する装置の一例としては、動力源である電動モーターの回転軸に、複数枚の羽根板を有するファンを連結させた扇風機がある。この扇風機では、電動モーターの駆動力がファンに伝達されてファンが回転することで気流を発生させている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−１２３９８１号公報
【特許文献２】特開２０１０−０２４８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した回転駆動する装置では、一般的に回転軸に動力源を直結して、駆動力を直接的に伝える機構であるため、動力源が停止すれば、伝達される駆動力は消失される。そのことから、従前では、装置を連続して動作させるためには、動力源に一定以上の電力をコンスタントに供給する必要がある。【０００６】
例えば、アシスト自転車に搭載された駆動モーターは、車輪が回転させている間、モーターを駆動させ続ける必要があるため、電力消費量が多くなるという問題もあり、充電切れが頻発していた。このような充電切れしたアシスト自転車は、バッテリー及びモーターによって自転車全体の重量が重くなっているため、却って運転者の負担が増大することもある。また、扇風機においても、ファンが回転させている間、モーターを駆動させ続けるため、電力消費量が多くなるという問題もあった。【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題を解決するものであり、動力源からの駆動力が回転軸を介して伝達されて回転駆動する装置において、その回転軸に弾みを付けて、その回転を補助して利便性を向上させることができる回転補助機構及び、回転補助機構を備える回転動力機構、及び、回転動力機構を備える扇風機、ベルトコンベア、エスカレータ、混練装置、サインポールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、回転軸の回転に弾みを付ける回転補助機構であって、異極同士を対向配置させた一対の磁性体を有する吸引部と、回転軸の回転により一対の磁性体間の距離を所定の周期で変化させる磁性体駆動部と、対向配置された一対の磁性体間に進退可能に配置された遮蔽部と、所定の周期に合わせて、一対の磁性体間の距離が短縮されるタイミングで、遮蔽部を一対の磁性体間に進入させるとともに、一対の磁性体間の距離が伸長されるタイミングで、遮蔽部を一対の磁性体間から退出させる遮蔽駆動部とを備え、遮蔽部は、一対の磁性体それぞれの対向面の磁極に対して同極となる一対の磁性面を有することを特徴とする。【０００９】
このような発明によれば、遮蔽部は一対の磁性体それぞれの対向面の磁極に対して同極となる一対の磁性面を有しているので、遮蔽駆動部によって、一対の磁性体間の距離が短縮されるタイミングで遮蔽部を一対の磁性体間に進入させられることで磁力の反発力が生じ、一対の磁性体間の距離が伸長されるタイミングで遮蔽部を一対の磁性体間から退出させられることで、異極同士が対向配置された一対の磁性体には吸引力が生じる。この結果、磁性体による吸引力と反発力とを連続的に生じさせることができるので、回転軸の回転に弾みを付けることができる。その結果、例えば、自転車に回転補助機構を備えることで、電動モーター等を搭載しなくても、一時的には労力をかけずにペダルを漕ぐことができる。また、電動モーターを搭載している自転車や扇風機に回転補助機構を装着させた場合には、電動モーターの回転軸の回転に弾みを付けることができるため、一時的には使用する消費電力を低減させることができる。
【００１０】
上記発明において、吸引部は、一対の磁性体をそれぞれ支持するとともに、相互間の距離が伸縮されるように、相対的に揺動される一対のアーム部を有し、  磁性体駆動部は、回転軸とともに回転する回転体と、回転体表面にガイド溝が刻設された平面溝カムと、各アーム部から回転体に向けてそれぞれ突設され、ガイド溝にガイドされて、アーム部間の距離を伸縮させる一対の連結ピンとを有し、遮蔽部は、偏心された回転軸を中心として回転され、その表裏に一対の磁性面が配置された偏心回転板を有し、遮蔽駆動部は、回転体の回転力を偏芯回転板の回転に変換するギア部を有し、遮蔽駆動部は、所定の周期に合わせて、一対のアーム間の距離が短縮されるタイミングで、偏心回転板の磁性面を一対の磁性体間に進入させるとともに、一対のアーム間の距離が伸長されるタイミングで、偏心回転板の磁性面を一対の磁性体間から退出させるように、偏心回転板を回転させることが好ましい。【００１１】
この場合には、偏心回転板は表裏に一対の磁性体それぞれの対向面の磁極に対して同極となる一対の磁性面を有しているので、回転軸の回転に合わせて、アーム間の距離が短縮されるタイミングで偏心回転板を一対の磁性体間に進入させられることで磁力の反発力が生じ、一対の磁性体間の距離が伸長されるタイミングで偏心回転板を一対の磁性体間から退出させられることで、異極同士が対向配置された一対の磁性体には吸引力が生じる。このように本発明によれば、磁性体による吸引力と反発力とを連続的に生じさせて、回転軸の回転に弾みを付けることができるため、その回転を補助して利便性を向上させることができる。【００１２】
上記発明において、吸引部は、回転軸の回転により回転され、その外側面に磁性体が複数配置された円筒状の内輪部と、回転軸の回転からは切離されて内輪の外側に嵌装され、その内側面に磁性体が複数配置された円筒状の外輪部とを有し、磁性体駆動部は、回転軸の回転により、内輪部を、外輪部に対して回転させ、遮蔽部は、内輪部の外側面と、外輪部の内側面との間に進退され、その表裏に磁性面が配置された複数の突出片を有し、遮蔽駆動部は、回転体の回転力を、突出片の前後運動に変換する円筒溝カムを有し、遮蔽駆動部は、所定の周期に合わせて、内輪部側の磁性体に対して、外輪部側の異極の磁性体が接近するタイミングで、突出片の磁性面を、内輪部側の磁性体と外輪部側の磁性体との間に進入させるとともに、内輪部側の磁性体に対して、外輪部側の同極の磁性体が接近するタイミングで、突出片の磁性面を、内輪部側の磁性体と外輪部側の磁性体との間から退出させることが好ましい。【００１３】
この場合、遮蔽部は、その表裏に磁性面が配置された複数の突出片を備えているので、回転軸の回転に合わせて内輪部側の磁性体に対して、外輪部側の異極の磁性体が接近するタイミングで、突出片の磁性面を、内輪部側の磁性体と外輪部側の磁性体との間に進入させることで磁力の反発力が生じさせる。また、内輪部側の磁性体に対して、外輪部側の同極の磁性体が接近するタイミングで、突出片の磁性面を、内輪部側の磁性体と外輪部側の磁性体との間から退出させることで、異極同士が対向配置された一対の磁性体には吸引力が生じる。この結果、磁性体による吸引力と反発力とを連続的に生じさせることができるので、回転軸の回転に弾みを付けることができるため、その回転を補助して利便性を向上させることができる。特に、本発明によれば、吸引部として、円筒状の側面に磁性体を多数配置させているので、より磁性体による吸引力及び反発力を発生させて、より回転軸の回転に弾みを付けることができる。【００１４】
上記のような回転補助機構は、回転軸を回転させる回転駆動力を発生させる動力源と組み合わせることにより、他の発明である回転動力機構とすることができ、この回転動力機構は、さらに他の発明である扇風機、ベルトコンベア、エスカレータ、サインポール或いは混練装置等に用いることができる。特に、この回転動力機構では、回転補助機構の磁性体に吸引力又は反発力が生じるタイミングに合わせて、動力源における回転駆動力の発生を断続的に入切する。【００１５】
詳述すると、扇風機の発明は、上記いずれかに記載の回転補助機構を有するとともに、複数枚の羽根板を有するファンと、ファンを回転駆動させる動力源としての電動機とを備える扇風機であって、電動機から発生したトルクをファンに伝達する連結部として、回転軸を備えることを特徴とする。【００１６】
このような本発明の扇風機によれば、電動機から発生した駆動力をファンに伝達させる連結部として、上記の回転補助機構の回転軸を備えているため、この回転軸に駆動力が伝達された際、回転補助機構の磁性体による吸引力と反発力とを連続的に生じさせて回転軸の回転に弾みを付け、ファンから送風される風量を一時的には増加させることができる。また、回転軸の回転に弾みを付けることができるため、磁性体に吸引力又は反発力が生じるタイミングに合わせて、動力源における回転駆動力の発生を断続的に入切することにより、一時的には消費電力を低減させることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、磁性体による吸引力と反発力とによって、回転軸の回転動作に変化をもたせることができ、例えば、動作に「ゆらぎ」などの不規則性を加えることができる。この結果、本実施形態によれば、送風される風に強弱をもたせることができる。【００１８】
また、上記ベルトコンベアの発明は、上記いずれかに記載の回転補助機構を有するとともに、一対のローラ間に掛け渡された無端状の搬送ベルトと、ローラを回転駆動させて、搬送ベルトを無端移動させる動力源としての電動機とを備えるベルトコンベアであって、電動機から発生した駆動力をローラに伝達する連結部として、回転軸を備えることを特徴とする。【００１９】
このような本発明のベルトコンベアによれば、電動機から発生した駆動力を各装置のローラに伝達させる連結部として、上記の回転補助機構の回転軸を備えているため、この回転軸に駆動力が伝達された際、回転補助機構の磁性体による吸引力と反発力とを連続的に生じさせて回転軸の回転に弾みを付けてローラを回転させることができる。その結果、磁性体に吸引力又は反発力が生じるタイミングに合わせて、動力源における回転駆動力の発生を断続的に入切することにより、一時的には消費電力を低減させることができる。
【００２０】
また、上記エスカレータの発明は、上記いずれかに記載の回転補助機構を有するとともに、一対のスプロケット間に掛け回され、当該一対のスプロケット間を循環移動する循環手段と、スプロケットを回転駆動させて、循環手段を無端移動させる動力源としての電動機と、循環手段に沿って無端状に配置され、各々が循環手段に連結されて当該循環手段に伴って循環移動するとともに、上部に乗客を乗せる踏面を有する複数の踏板とを備えるエスカレータであって、電動機から発生した駆動力をスプロケットに伝達する連結部として、回転軸を備えることを特徴とする。【００２１】
これらのような本発明のエスカレータによれば、電動機から発生した駆動力を各装置のスプロケットに伝達させる連結部として、上記の回転補助機構の回転軸を備えているため、この回転軸に駆動力が伝達された際、回転補助機構の磁性体による吸引力と反発力とを連続的に生じさせて回転軸の回転に弾みを付けてスプロケットを回転させることができる。その結果、磁性体に吸引力又は反発力が生じるタイミングに合わせて、動力源における回転駆動力の発生を断続的に入切することにより、一時的には消費電力を低減させることができる。
【００２２】
また、上記混練装置の発明は、上記いずれかに記載の回転補助機構を有するとともに、被混練材料が供給されるケーシングと、ケーシング内部に配置される撹拌手段と、撹拌手段を回転駆動する電動機とを備える混練装置であって、電動機から発生した駆動力を撹拌手段に伝達する連結部として、回転軸を備えることを特徴とする。このような本発明の混練装置では、電動機から発生した駆動力を撹拌手段に伝達させる連結部として、上記の回転補助機構の回転軸を備えているため、この回転軸に駆動力が伝達された際、回転補助機構によって磁性体による吸引力と反発力とを連続的に生じさせて回転軸の回転に弾みを付けることができ、その結果、撹拌手段を回転させて撹拌動力を増加させることができる。また、回転軸の回転に弾みを付けることができるため、磁性体に吸引力又は反発力が生じるタイミングに合わせて、動力源における回転駆動力の発生を断続的に入切することにより、一時的には消費電力を低減させることができる。また、本発明によれば、磁性体による吸引力と反発力とによって、回転軸の回転動作に変化をもたせることができ、例えば、動作に「ゆらぎ」などの不規則性を加えることができる。この結果、混練装置では、被混練材料の撹拌に強弱をもたせることができる。
【００２３】
また、上記サインポールの発明は、上記いずれかに記載の回転補助機構を有するとともに、透明な外筒と、外筒に対して回転自在に軸支され、該外筒内で回転する回転筒と、回転筒を回転駆動させる動力源としての電動機とを備えるサインポールであって、電動機から発生した駆動力を回転筒に伝達する連結部として、回転軸を備えることを特徴とする。このような本発明のサインポールでは、電動機から発生した駆動力を撹拌手段に伝達させる連結部として、上記の回転補助機構の回転軸を備えているため、この回転軸に駆動力が伝達された際、回転補助機構によって磁性体による吸引力と反発力とを連続的に生じさせて回転軸の回転に弾みを付けることができるため、磁性体に吸引力又は反発力が生じるタイミングに合わせて、動力源における回転駆動力の発生を断続的に入切することにより、一時的には消費電力を低減させることができる。また、本発明によれば、磁性体による吸引力と反発力とによって、回転軸の回転動作に変化をもたせることができ、例えば、動作に「ゆらぎ」などの不規則性を加えることができる。この結果、サインポールでは、回転筒の動きにデザイン性をもたせることができる。
【発明の効果】
【発明の効果】
【００２４】
以上述べたように、この発明によれば、動力源からの駆動力が回転軸を介して伝達されて回転駆動する装置において、その回転軸に弾みを付けて、その回転を補助して利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態に係る自転車の全体構成を示す概念図である。
【図２】第１実施形態に係る回転補助機構の構成を示す側面図である。
【図３】第１実施形態に係る回転補助機構の構成を示す上面図である。
【図４】第１実施形態に係る回転補助機構の構成を示す正面図である。
【図５】第１実施形態に係る回転補助機構の動作を模式的に示したブロック図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係る回転補助機構の動作を模式的に示した説明図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係る回転補助機構が動作した状態の前後を示す斜視図である。
【図８】第２実施形態に係る回転補助機構の構成を分解した状態を示す斜視図である。
【図９】第２実施形態に係る回転補助機構の構成を分解した状態を示す斜視図である。
【図１０】第２実施形態に係る回転補助機構の構成を示す側面図である。
【図１１】第２実施形態に係る回転補助機構の構成を示す上面図である。
【図１２】第２実施形態に係る回転補助機構の構成を示す正面図である。
【図１３】第２実施形態に係る回転補助機構が動作した状態の前後を示す斜視図である。
【図１４】第２実施形態に係る対向する磁性体の位置関係を示す説明図である。
【図１５】変更例に係る溝カムを示す説明図である。
【図１６】（ａ）及び（ｂ）は、第３実施形態に係る扇風機の全体構成を示す斜視図である。
【図１７】（ａ）及び（ｂ）は、第３実施形態に係る扇風機の回転補助機構を示す斜視図である。
【図１８】第４実施形態に係るエスカレータを示す模式図である。
【図１９】第５実施形態に係るベルトコンベアを示す模式図である。
【図２０】第６実施形態に係る混練装置を示す模式図である。
【図２１】第７実施形態に係るサインポールを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［第１実施形態］
以下に添付図面を参照して、本発明に係る回転補助機構の第１実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態では、本発明の回転補助機構を自転車１０の車輪に適用した場合を例に説明するが、本発明は、自転車や自動車の車輪、水車、風車、もしくは、扇風機、ベルトコンベア、エスカレータ、混練装置など発電機を備える各装置など回転駆動する装置であれば、全てに適用することができる。
【００２７】
（自転車の全体構成）
図１は、第１実施形態に係る自転車１０の全体構成を示す概念図である。本実施形態において、自転車１０の車体フレーム１は、車体前方に位置するヘッドチューブ２と、ヘッドチューブ２から後下がりに延びるダウンチューブ３と、ダウンチューブ３に連結されて後方に延びるリヤフォーク４と、ダウンチューブ３の最下端から上方に立ち上がるシートポスト５とを備える。
【００２８】
ヘッドチューブ２には、フロントフォーク６が回動自在に支持される。また、フロントフォーク６の下端にはハブ２２が設けられ、ハブ２２を介して前輪７全体が車軸に軸支されている。また、フロントフォーク６の上端にはハンドル８が取り付けられる。なお、ハンドル８には、図示しない前輪及び後輪用のブレーキレバーが設けられており、ブレーキレバーから引き出されるケーブルは、それぞれ、前輪ブレーキ及び後輪ブレーキに連結される。
【００２９】
ダウンチューブ３とシートポスト５との交差部には、車体の左右に延びるクランク軸１４が支持され、クランク軸１４には、クランク１７を介してペダル１８が結合される。クランク軸１４には駆動スプロケット１９が連結され、ペダル１８に加えられた踏力は駆動スプロケット１９に伝達される。 駆動スプロケット１９と後輪１３の車軸２１に設けられた従動スプロケット２０間にはチェーン１１が掛け渡される。
【００３０】
シートポスト５には、上端にシート１５を備えた支持軸１６が、シート１５の高さを調整可能に装着される。また、シートポスト５の上端に連結される左右一対のステー１２は後下がりに延び、下端近傍でリヤフォーク４と結合される。リヤフォーク４とステー１２とが交差して結合された後端部９には、車体の左右水平に延びる車軸２１が設けられ、この車軸２１を介して後方の後輪１３が支持される。そして、後端部９に支持されて後輪１３の回転軸である車軸２１と同軸上に、本実施形態に係る回転補助機構１００が設けられる。
【００３１】
（回転補助機構）
次いで、回転補助機構１００の構成について説明する。図２は、第１実施形態に係る回転補助機構１００の構成を示す側面図であり、図３は、その上面図であり、図４は、正面図である。
【００３２】
図２〜図４に示すように、回転補助機構１００は、車軸２１及び後輪１３の回転に弾みを付ける機構であって、磁石の吸引力を利用して車軸２１及び後輪１３に回転力を付与する吸引部１１０と、吸引部１１０を駆動させる磁性体駆動部１２０と、吸引部１１０の吸引力に強弱を付けるための遮蔽部１３０と、遮蔽部１３０を周期的に駆動させる遮蔽駆動部１４０とを備えている。
【００３３】
吸引部１１０は、異極同士を対向配置させた一対の磁性体１１２，１１２を有する駆動部であり、本実施形態では、一対の磁性体１１２，１１２をそれぞれ支持するとともに、これら磁性体１１２，１１２相互間の距離が垂直方向に伸縮されるように、相対的に揺動される上下一対のアーム部１１１，１１１を有している。
【００３４】
このアーム部１１１，１１１は、上下一対で略コの字形をなしており、それぞれのアーム部１１１，１１１は、リヤフォーク４の後端部９に固定された回動軸１１５によって、回動可能に軸支されている。そして、アーム部１１１，１１１は、回動軸１１５を中心として回動することにより、上下に開閉するようになっている。また、アーム部１１１，１１１の間には弾性体１１３が連結されており、この弾性体１１３が介在されることにより、アーム部１１１，１１１間を一定の距離に保つように付勢されている。
【００３５】
磁性体駆動部１２０は、車軸２１及び後輪１３の回転により一対の磁性体１１２，１１２間の距離を所定の周期で変化させる駆動機構であり、具体的には、後輪１３の車軸２１とともに回転する回転体１２１と、この回転体１２１の回転力を伝達する平面溝カム１２２とを備えている。この回転体１２１は、円盤状の歯車であり、後輪１３の回転面と平行な平面内において、車軸２１を中心として回転する。
【００３６】
また、回転体１２１の外側表面にガイド溝１２２ａが刻設され、このガイド溝１２２ａとアーム部１１１側の連結ピン１２３とから平面溝カム１２２が構成されている。このガイド溝１２２ａは、サインカーブを無端状に接続して環状をなしており、回転の中心である車軸２１からガイド溝１２２ａまでの距離が、中心角度に応じて変化するようになっており、ガイド溝１２２ａ上の点であって車軸２１を挟んだ対称位置にある２点は中心角度に応じて近づいたり離れたりして、その２点間距離が伸縮されるようになっている。
【００３７】
そして、各アーム部１１１，１１１には、回転体１２１側に向けてそれぞれ突設された一対の連結ピン１２３，１２３が設けられている。この連結ピン１２３は、平面溝カム１２２を構成する従動節であり、ガイド溝１２２ａ内に差し込まれて無端状のサインカーブに沿ってガイドされ、アーム部１１１間の距離を伸縮させる。すなわち、この連結ピン１２３，１２３は、上述したガイド溝１２２ａ上において、車軸２１を挟んだ対称位置にある２点に対応した位置に差し込まれており、回転体１２１の回転に応じて、連結ピン１２３，１２３がガイド溝１２２ａにガイドされ、これによりアーム部１１１，１１１が回動軸１１５を中心に上下に揺動され、一対の磁性体１１２，１１２間の距離が所定の周期で変化されることとなる。
【００３８】
遮蔽部１３０は、対向配置された一対の磁性体１１２，１１２間に、偏心回転板１３２を進退可能に配置した構造であり、偏心回転板１３２は、磁性体１１２，１１２それぞれの対向面１１２ａ，１１２ａの磁極に対して同極となる一対の磁性面１３３，１３３を、その表裏に有している。そして、偏心回転板１３２は、楕円形状の板部材状において偏心された回転軸１３１を中心として回転され、その回転により、偏心回転板１３２の表裏に配置された一対の磁性面１３３，１３３が、磁性体１１２，１１２間に進入及び退出されるようになっている。
【００３９】
遮蔽駆動部１４０は、所定の周期に合わせて、一対の磁性体１１２，１１２間の距離が短縮されるタイミングで、遮蔽部１３０を一対の磁性体１１２，１１２間に進入させるとともに、一対の磁性体１１２，１１２間の距離が伸長されるタイミングで、遮蔽部１３０を一対の磁性体１１２，１１２間から退出させる駆動機構である。
【００４０】
具体的に、遮蔽駆動部１４０は、回転体１２１の回転力を偏心回転板１３２の回転に変換するギア部１４１〜１４４を有している。すなわち、遮蔽駆動部１４０は、後輪１３と供に回転する回転体１２１の外周に刻設された歯車に接触する歯車１４１と、シャフト１４２を介して歯車１４１と連結された傘歯車１４３と、この傘歯車１４３と直交する回転面となるように配置された傘歯車１４４と、傘歯車１４４の回転力を偏心回転板１３２に伝達する回転軸１３１とから構成される。
【００４１】
そして、遮蔽駆動部１４０では、後輪１３の回転力を、回転体１２１を介して歯車１４１及びシャフト１４２を介して歯車１４１に伝達し、この歯車１４１と連結された傘歯車１４３及び傘歯車１４４を介して、後輪１３の回転面と直交する平面内における回転に変換し、傘歯車１４４を回転軸１３１に伝達して偏心回転板１３２を回転させる。これにより、後輪１３の回転に従った所定の周期に合わせて、一対のアーム部１１１，１１１間の距離が短縮されるタイミングで、偏心回転板１３２の磁性面１３３を一対の磁性体１１２，１１２間に進入させるとともに、一対のアーム部１１１，１１１間の距離が伸長されるタイミングで、偏心回転板１３２の磁性面１３３を一対の磁性体１１２，１１２間から退出させるように、偏心回転板１３２を回転させる。
【００４２】
（回転補助機構の動作）
このような構成の回転補助機構１００の動作について、以下に説明する。図５は、回転補助機構１００の動作を模式的に示したブロック図であり、図６（ａ）及び（ｂ）は、回転補助機構１００の動作を模式的に示した説明図である。図７（ａ）及び（ｂ）は、回転補助機構１００が動作した状態の前後を示す斜視図である。
【００４３】
先ず、自転車１０のペダル１８を漕ぐことにより自転車１０の後輪１３が回転する。この後輪１３の回転は、遮蔽駆動部１４０及び磁性体駆動部１２０に伝達される。磁性体駆動部１２０側では、後輪１３の回転により一対の磁性体１１２，１１２間の距離を所定の周期で変化させる。具体的には、先ず、後輪１３が回転すると、後輪１３の車軸２１と連結されている回転体１２１も回転するようになる。この回転力により、ガイド溝１２２ａとアーム部１１１側の連結ピン１２３とから構成される平面溝カム１２２が駆動され、ガイド溝１２２ａに差し込まれた連結ピン１２３が、回転体１２１の回転角度に応じて近づいたり離れたりして、その２点間距離が伸縮されるようになっている。
【００４４】
詳述すると、この回転体１２１には、ガイド溝１２２ａが刻設されており、このガイド溝１２２ａに一対の連結ピン１２３，１２３が、車軸２１を挟んだ対称位置にある２点に対応した位置に差し込まれて、平面溝カム１２２を構成している。この平面溝カム１２２の機構により、回転体１２１が回転するとガイド溝１２２ａも回転され、このガイド溝１２２ａに差し込まれた一対の連結ピン１２３，１２３が、ガイド溝１２２ａの形状（環状のサインカーブ）にガイドされて、中心角度に応じて近づき、その２点間距離が伸縮される。そして、各アーム部１１１，１１１は、一対の連結ピン１２３，１２３による伸縮によって、回動軸１１５を中心に上下に開閉し、一対の磁性体１１２，１１２間の距離が所定の周期で変化する。
【００４５】
一方、遮蔽駆動部１４０側では、後輪１３の回転に合わせて、遮蔽部１３０の偏心回転板１３２を一対の磁性体１１２，１１２間に進退出させる。初めに、後輪１３の回転によって生じる回転力は、偏心回転板１３２に伝達される。具体的に、後輪１３が回転すると、後輪１３の車軸２１と連結されている回転体１２１も車軸２１を中心として回転する。そして、この回転体１２１による回転力は、後輪１３の回転力を、回転体１２１を介して歯車１４１及びシャフト１４２を介して歯車１４１に伝達し、この歯車１４１と連結された傘歯車１４３及び傘歯車１４４を介して、後輪１３の回転面と直交する平面内における回転に変換し、傘歯車１４４の回転力を回転軸１３１に伝達して偏心回転板１３２を回転させる。
【００４６】
この際、偏心回転板１３２は、一対のアーム部１１１，１１１間の距離が短縮されるタイミングでは、偏心回転板１３２の磁性面１３３を一対の磁性体１１２，１１２間に進入するように回転する。このとき、一対の磁性体１１２，１１２と対面する偏心回転板１３２の磁性面１３３，１３３は、それぞれ、同極となるので、磁力の反発力が生じて、図７（ａ）に示すように、一対のアーム部１１１，１１１間の距離が伸長されることとなる。
【００４７】
一対のアーム部１１１，１１１間が離れると、一対の連結ピン１２３，１２３についても、ガイド溝にガイドされて、中心角度に応じて遠のき、その２点間距離も伸長される。このように、一対のアーム部１１１，１１１間の距離が伸長されるタイミングとなると、偏心回転板１３２は、偏心回転板１３２の磁性面１３３を一対の磁性体１１２，１１２間から退出するように回転させられる。これにより、磁石の反発力は解消されるとともに、異極同士が対向配置された磁性体１１２，１１２によって吸引力が生じ、一対のアーム部１１１，１１１は引き合うこととなる。そして、この動作が連続で行われる。
【００４８】
なお、一対のアーム部１１１，１１１間には、弾性体１１３を備えているので、弾性体の付勢力によっても、一対のアーム部１１１，１１１の２距離間は伸縮させるようになっている。
【００４９】
（作用・効果）
このような本実施形態によれば、偏心回転板１３２は表裏に一対の磁性体１１２，１１２それぞれの対向面の磁極に対して同極となる一対の磁性面１３３，１３３を有しているので、後輪１３の回転に合わせて、アーム１１１，１１１間の距離が短縮されるタイミングで偏心回転板１３２を一対の磁性体１１２，１１２間に進入させることで磁力の反発力が生じる。また、一対の磁性体１１２，１１２間の距離が伸長されるタイミングで偏心回転板１３２を一対の磁性体１１２，１１２間から退出させることで、異極同士が対向配置された一対の磁性体１１２，１１２には吸引力が生じる。この結果、磁性体１１２，１１２による吸引力と反発力とを連続的に生じさせることができるので、後輪１３の回転に弾みを付けることができ、一時的にはペダルを漕ぐ労力を軽減させることができる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、弾性体１１３の付勢力によっても、一対のアーム部１１１，１１１の距離間は伸縮させるようになっているので、一対のアーム部１１１，１１１の距離間が適度に保つことができる。
【００５１】
［第２実施形態］
次いで、本発明の第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態では、吸引部１１０として、一対のアーム部１１１，１１１を用い、２つの磁性体による吸引力及び反発力によって車輪の回転に弾みを付ける構成としたが、本実施形態では、吸引部２１０として、円筒状の側面に磁性体を多数配置させ、磁性体による吸引力及び反発力を発生させることを要旨とする。
【００５２】
図８及び図９は、第２実施形態に係る回転補助機構２００の構成を分解した状態を示す斜視図であり、図１０は、第２実施形態に係る回転補助機構の構成を示す側面図であり、図１１は、その上面図であり、図１２は、その正面図である。なお、本実施形態において、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その機能等は特に言及しない限り同一であり、その説明は省略する。
【００５３】
図８及び図９に示すように、回転補助機構１００は、車軸２１及び後輪１３の回転に弾みを付ける機構であって、磁石の吸引力を利用して車軸２１を介して後輪１３に回転力を付与する吸引部２１０と、吸引部２１０を駆動させる磁性体駆動部としての車軸２１及び係止部２５０と、吸引部２１０の吸引力に強弱を付けるための遮蔽部２３０と、遮蔽部２３０を周期的に駆動させる遮蔽駆動部２４０とを備えている。本実施形態においても、磁性体駆動部及び遮蔽駆動部２４０の動力源は、後輪１３の回転軸である車軸２１であり、車軸２１の回転力は、磁性体駆動部に対しては係止部２５０を介して内輪部２１０ａに伝達され、遮蔽駆動部２４０に対しては回転体２４２に直接伝達される。
【００５４】
吸引部２１０は、異極同士を対向配置させた一対の磁性体２１３，２１５を有する駆動部であり、本実施形態では、外側面に磁性体２１３が複数配置された円筒状の内輪部２１０ａと、内輪の外側に嵌装され、その内側面に磁性体２１５が複数配置された円筒状の外輪部２１０ｂとを有している。
【００５５】
内輪部２１０ａは、円盤状のホイール部２１２を基体とし、このホイール部２１２の中央に中心孔２１１を有しており、ホイール部２１２は、中心孔２１１に挿通される車軸２１に固着され、車軸２１とともに回転可能となっている。詳述すると、ホイール部２１２の外側面には係止部２５０と同形状の凹部２５２が形成されており、車軸２１に螺合された係止部２５０が凹部２５２に嵌合され、ホイール部２１２と係止部２５０が一体化されて、車軸２１の回転力がホイール部２１２に伝達されるようになっている。そして、内輪部２１０ａは、ホイール部２１２を、後輪１３の回転によって車軸２１を中心として回転させることにより、外側面に配置させた磁性体２１３を外輪部２１０ｂに対して相対移動させる。
【００５６】
一方、外輪部２１０ｂは、有底の円筒状をなすハウジング部２１８を備え、このハウジング部２１８は、底面部の中央に、車軸２１が挿通される中心孔２１７を有し、後輪１３の回転からは切離された構造となっている。具体的に、外輪部２１０ｂのハウジング部２１８は、自転車の後端部９に固定されたフレーム部材２１４，２１４が両側部に連結されて、自転車の本体に対して固定され、車軸２１は中心孔２１７内で空転し、後輪１３の回転は伝達されないようになっている。また、外輪部２１０ｂは、内輪部２１０ａを収容するように、外側に開口部分を有した中空となっており、ハウジング部２１８の内側面には、多数の磁性体２１５が環状に配列されており、ハウジング部２１８底面の周縁には、その磁性体２１５の配列に対応させて多数の遮蔽孔２１６が環状に配列されている。そして、ハウジング部２１８は、フレーム部材２１４によって、自転車の車体に固定されている。
【００５７】
磁性体駆動部は、本実施形態では、車軸２１及び係止部２５０により構成され、後輪１３の回転により一対の磁性体２１３，２１５間の距離を所定の周期で変化させる駆動機構である。具体的には、後輪１３の車軸２１とともに係止部２５０が回転し、その係止部２５０により回転されるホイール部２１２を備えている。この回転体であるホイール部２１２は、車軸２１と連結された円柱状の部材であり、上述したように、内輪部２１０ａを軸支している。そして、後輪１３の回転によってホイール部２１２が回転されることで内輪部２１０ａを、外輪部２１０ｂに対して回転させるようになっている。なお、ハウジング部２１８とホイール部２１２は近接しているが、ベアリングやその他の滑動機構（図示せず）によって相互に縁切りされており、ホイール部２１２の回転力が、ハウジング部２１８に伝達されないようになっている。
【００５８】
遮蔽部２３０は、内輪部２１０ａの外側面と、外輪部２１０ｂの内側面との間に突出片２３１を進退可能に配置した構造であり、円盤形状に複数の突出片２３１が遮蔽孔２１６に向かって突出している。この突出片２３１は、その表裏に磁性面２３４が配置されている。なお、この表裏の磁性面２３４は、各々異なる極性を外方に向けて配置されている。
【００５９】
遮蔽駆動部２４０は、所定の周期に合わせて、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３に対して、外輪部２１０ｂ側の異極の磁性体２１５が接近するタイミングで、突出片２３１の磁性面２３４を、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間に進入させるとともに、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３に対して、外輪部２１０ｂ側の同極の磁性体２１５が接近するタイミングで、突出片２３１の磁性面２３４を、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間から退出させる駆動機構である。具体的に、遮蔽駆動部２４０は、円柱形状をなした回転体２４２と、４本の連結ピン２４１とで構成されている。
【００６０】
回転体２４２は、車軸２１に連結された筒状の部材であり、機構を保護する円盤状のフランジ２４０ａを有しており、車軸２１に固着され、車軸２１に追従して回転するようになっている。また、回転体２４２の外周面には、ガイド溝２４３が刻設され、回転体２４２の回転力を、遮蔽部２３０の前後運動に変換する円筒溝カムが構成されている。具体的に、このガイド溝２４３は、サインカーブを無端状の輪にした形状をなしており、外輪部２１０ｂまでの距離が、車軸２１上の位置によって変化するようになっている。そして、ガイド溝２４３上の点であって車軸２１を挟んだ対称位置にある４点は車軸２１上の位置に応じて、外輪部２１０ｂまでの距離が伸縮されるようになっている。
【００６１】
また、４本の連結ピン２４１は、遮蔽部２３０の基台２３３から突出される棒状の部材であり、本実施形態では、突出片２３１が突出される面とは反対側の面から突出している。基台２３３は、円盤状の板部材であり、中央に車軸２１が挿通される中心孔２３２が表裏に貫通して形成され、連結ピン２４１を通じて回転体２４２に軸支されている。この中心孔２３２は、車軸２１の直径よりも大きめの内径を有しており、この中心孔２３２内において車軸２１が空転され、車軸２１の回転は基台２３３側に伝達されず、車軸２１の軸方向にのみ前後に、連結ピン２４１及び突出片２３１とともに摺動されるようになっている。
【００６２】
そして、４本の連結ピン２４１は、上述したガイド溝２４３上において、車軸２１を中心とした同心円状の４点に対応した位置に差し込まれており、回転体２４２の回転に応じて、連結ピン２４１がガイド溝２４３にガイドされ、これにより遮蔽部２３０を外輪部２１０ｂに対して近づけたり遠ざけたりして、所定の周期で突出片２３１を、一対の磁性体２１３，２１５との間から進退させるようになっている。
【００６３】
具体的には、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３に対して、外輪部２１０ｂ側の異極の磁性体２１５が接近するタイミングで、突出片２３１の磁性面２３４を、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間に進入させるとともに、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３に対して、外輪部２１０ｂ側の同極の磁性体２１５が接近するタイミングで、突出片２３１の磁性面２３４を、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間から退出させるようになっている。
【００６４】
（回転補助機構の動作）
このような構成の回転補助機構２００の動作について、以下に説明する。図１３は、第２実施形態に係る回転補助機構が動作した状態の前後を示す斜視図であり、図１４は、第２実施形態に係る対向する磁性体の位置関係を示す説明図である。
【００６５】
先ず、自転車１０のペダル１８を漕ぐことにより自転車１０の後輪１３が回転する。この後輪１３の回転は、遮蔽駆動部２４０及び磁性体駆動部２２０に伝達される。吸引部２１０では、後輪１３が回転すると、後輪１３の車軸２１と連結されているホイール部２１２も車軸２１を中心として回転する。このホイール部２２１は、ナットなどの係止部２５０によって車軸２１に固着されており、ホイール部２１２による回転によって、外側面に配置させた磁性体２１３を外輪部２１０ｂに対して相対移動させる。このとき、外輪部２１０ｂ側のハウジング部２１８と、内輪部２１０ａ側のホイール部２１２とは相互に縁切りされており、ホイール部２１２の回転力がハウジング部２１８側に伝達されないようになっている。
【００６６】
一方、遮蔽駆動部２４０は、この回転に合わせて、回転体２４２の回転力を、突出片２３１の前後運動に変換する。具体的に、遮蔽駆動部２４０は、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３に対して、外輪部２１０ｂ側の異極の磁性体２１５が接近するタイミングで、突出片２３１の磁性面２３４を、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間に進入させる。
【００６７】
この突出片２３１の進入運動は、先ず、後輪１３の回転に合わせて車軸２１に軸支された回転体２４２を回転させる。回転体２４２にはガイド溝２４３が刻設され、このガイド溝２４３に４本の連結ピン２４１が車軸２１を挟んだ対称位置にある２点に対応した位置に差し込まれているため、回転体２４２が回転すると、図１３（ａ）に示すように、このガイド溝２４３に差し込まれた４本の連結ピン２４１は、ガイド溝２４３にガイドされて、外輪部２１０ｂまでの距離が伸縮される。
【００６８】
そして、外輪部２１０ｂまでの距離が近づくと、４本の連結ピン２４１に連結された基台２３３も、外輪部２１０ｂ側へ移動する。そうすると、図１３（ｂ）に示すように、遮蔽部２３０の突出片２３１は、遮蔽孔２１６に挿通され、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と、外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間に進出する。
【００６９】
この際、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と、外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との位置関係は、図１４（ｂ）に示すように、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３に対して、外輪部２１０ｂ側の異極の磁性体２１５が接近するような配置となっている。
【００７０】
そのため、このタイミングで、突出片２３１の磁性面２３４を、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間に進入させると、図１４（ｂ）に示すように、磁性体２１３及び磁性体２１５と対面する、突出片２３１の磁性面２３４は、同極となるので磁力の反発力が生じる。
【００７１】
一方、遮蔽駆動部２４０は、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３に対して、外輪部２１０ｂ側の同極の磁性体２１５が接近するタイミングで、突出片２３１の磁性面２３４を、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間から退出させる。
【００７２】
この突出片２３１の退出運動は、回転体２４２が回転すると、図１３（ａ）に示すように、このガイド溝２４３に差し込まれた４本の連結ピン２４１は、ガイド溝２４３にガイドされて、外輪部２１０ｂまでの距離が伸長される。そして、外輪部２１０ｂまでの距離が遠のくと、４本の連結ピン２４１に連結された遮蔽部２３０についても、外輪部２１０ｂ側への距離は遠くなる。そうすると、図１３（ａ）に示すように、遮蔽部２３０の突出片２３１は、遮蔽孔２１６から抜け出され、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と、外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間から退出する。この際、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と、外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との位置関係は、図１４（ａ）に示すように、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３に対して、外輪部２１０ｂ側の同極の磁性体２１５が接近するような配置となっている。
【００７３】
そのため、このタイミングで、突出片２３１の磁性面２３４を、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間から退出させると、図１４（ａ）に示すように、同極の磁性体２１３及び磁性体２１５とが対面することとなり、磁力の反発力が生じる。そして、この動作が連続で行われる。
【００７４】
（作用効果）
このような本実施形態によれば、遮蔽部２３０は、その表裏に磁性面２３４が配置された複数の突出片２３１を備えているので、後輪１３の回転に合わせて内輪部２１０ａ側の磁性体２１３に対して、外輪部２１０ｂ側の異極の磁性体２１５が接近するタイミングで、突出片２３１の磁性面２３４を、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間に進入させることで磁力の反発力が生じさせる。また、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３に対して、外輪部２１０ｂ側の同極の磁性体２１５が接近するタイミングで、突出片２３１の磁性面２３４を、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間から退出させることで、異極同士が対向配置された一対の磁性体２１３，２１５には吸引力が生じる。
【００７５】
この結果、磁性体２１３，２１５による吸引力と反発力とを連続的に生じさせることができるので、後輪１３の回転に弾みを付けることができ、一時的にはペダルを漕ぐ労力を軽減させることができる。特に、本実施形態によれば、吸引部２１０として、円筒状の側面に磁性体２１３，２１５を多数配置させているので、より強力に磁性体による吸引力及び反発力が発生される。
【００７６】
［第３実施形態］
次いで、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、上述した回転補助機構を含むとともに、回転駆動力を発生させる動力源を備えた回転動力機構であって、第２実施形態に係る回転補助機構を、動力源である電動機により駆動される扇風機に適用した場合を例に説明する。図１６（ａ）及び（ｂ）は、扇風機の全体構成を示す斜視図であり、図１７（ａ）及び（ｂ）は、扇風機の回転補助機構を示す斜視図である。なお、以下に説明する実施形態において、上述した各実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その機能等は特に言及しない限り同一であり、その説明は省略する。
【００７７】
図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、回転補助機構２００ａを備える扇風機３０は、床面等の載置面に載置するための基台３４と、該基台３４に立設される支柱３３と、内部に、動力源であるモーター３７と回転補助機構２００ａを備えるモーター収納部３５と、モーター３７の回転軸２１ａに装着されるファン３２と、該ファン３２を取り囲むように、モーター収納部３５に装着されるガード３１とで構成される。
【００７８】
基台３４は、扇風機３０の転倒を防止するために、上下に薄い板状に形成されている。基台３４の上面には、操作キー等を備えた操作部３４ａが配設されている。また、基台３４には、マイクロコンピュータ等で構成された制御部が内蔵されており、制御部は、操作部３４ａの操作に基づいて、扇風機の運転（モーター３７の駆動等）を制御する。なお、操作部３４ａは基台３４から取り外し可能な、いわゆるリモコン形式であってもよい。
【００７９】
支柱３３は、基台３４の上面から上方へ立設され、上下方向に伸縮自在に構成されている。また、図示していないが、支柱３３には、ファン３２を任意の方向に首振り運動させるための首振り機能を備えている。そして、この支柱３３の上端に、モーター収納部３５が配設されている。
【００８０】
モーター収納部３５は、内部にモーター３７と、本発明に係る回転補助機構２００ａとを収納する内部中空の筒状部材であり、プラスチック等の合成樹脂、金属部材等から形成されている。モーター収納部３５の前面からは、図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように、内部に配置されたモーター３７の回転軸２１ａ（図８で示した回転軸２１に相当。）が突出されており、この回転軸２１ａがモーター３７から発生した駆動力をファン３２に伝達する連結部として機能を有している。また、モーター収納部３５のガード３１側には、ガード３１の連結部分３１ｃと嵌合される嵌合部材が形成されている。
【００８１】
ガード３１は、プラスチック等の合成樹脂、金属部材等により籠状に形成されており、モーター収納部３５の嵌合部に連結部分３１ｃが嵌合してファン３２の後側を覆う後部ファンガード３１ａと、該後部ファンガード３１ａに係合され、ファン３２の前面を覆う前部ファンガード３１ｂとで構成されている。ファン３２は、回転軸２１ａの軸上に設けられ、回転軸２１ａに軸支される基部３２ｂと、基部３２ｂの側部から周方向に延びた複数の羽根板３２ａとから形成されており、回転軸２１ａの回転によって複数の羽根板３２ａが回転して気流を発生させている。
【００８２】
次いで、モーター収納部３５内部に収納されるモーター３７及び回転補助機構２００ａについて説明する。図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態では、ファン３２とモーター３７との間に回転補助機構２００ａが配置されるようになっている。
【００８３】
モーター３７は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する一般的な電動機であって、基台３４から延設される電源コード３７ａ等を介して、商用電源から電力が供給されることで、回転軸２１ａを回転させて、ファン３２を回転駆動させる。また、モーター３７は、基台３４内の操作部３４ａと電気的に接続されており、操作部３４ａからの信号に応じて駆動を開始又は停止したり、回転力を変化させている。なお、本実施形態において、モーター３７は、図１７に示すように、支柱３３から延設された支持板３６ａによって支持されるようになっている。
【００８４】
回転補助機構２００ａは、モーター３７の回転軸２１ａ上に設けられ、ファン３２の回転に弾みを付ける機構である。本実施形態においては、図８で示したように、磁石の吸引力を利用してファン３２に回転力を付与する吸引部２１０と、吸引部２１０を駆動させる磁性体駆動部としての回転軸２１ａ（図８における回転軸２１）と、吸引部２１０の吸引力に強弱を付けるための遮蔽部２３０と、遮蔽部２３０を周期的に駆動させる遮蔽駆動部２４０とを備えている。
【００８５】
本実施形態では、モーター３７から延びた回転軸２１ａが、内輪部２１０ａの中心孔２１１、外輪部２１０ｂの中心孔２１７、遮蔽部２３０の中心孔２３２、遮蔽駆動部２４０の中心孔をそれぞれ貫通しており、内輪部２１０ａのホイール部２１２と、遮蔽駆動部２４０の回転体２４２とは、回転軸２１ａに連結されており、回転軸２１ａの回転力が直接伝達されるようになっている。一方、外輪部２１０ｂは、支柱３３の正面から突出した支持板３６ｂによって支持され、回転軸２１ａは中心孔２１７内で空転し、回転軸２１ａの回転力は伝達されないようになっている。
【００８６】
そして、本実施形態では、吸引部２１０がモーター３７側に配置され、遮蔽駆動部２４０がファン３２側となるように配置されている。なお、回転補助機構２００ａの他の構成は、上述した第２実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００８７】
このような構成を有する回転補助機構２００ａは、モーター３７が回転軸２１ａを回転させると、モーター３７の回転軸２１ａと連結されているホイール部２１２も回転軸２１ａを中心として回転する。このホイール部２２１は、回転軸２１ａに固着されており、ホイール部２１２による回転によって、外側面に配置させた磁性体２１３を外輪部２１０ｂに対して相対移動させる。このとき、外輪部２１０ｂ側のハウジング部２１８と、内輪部２１０ａ側のホイール部２１２とは相互に縁切りされており、ホイール部２１２の回転力がハウジング部２１８側に伝達されないようになっている。
【００８８】
一方、遮蔽駆動部２４０は、この回転に合わせて、回転体２４２の回転力を、突出片２３１の前後運動に変換する。具体的に、遮蔽駆動部２４０は、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３に対して、外輪部２１０ｂ側の異極の磁性体２１５が接近するタイミングで、突出片２３１の磁性面２３４を、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間に進入させる。
【００８９】
この突出片２３１の進入運動は、先ず、モーター３７の回転に合わせて回転軸２１ａに軸支された回転体２４２を回転させる。回転体２４２にはガイド溝２４３が刻設され、このガイド溝２４３に４本の連結ピン２４１が回転軸２１ａを挟んだ対称位置にある２点に対応した位置に差し込まれているため、回転体２４２が回転すると、図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように、このガイド溝２４３に差し込まれた４本の連結ピン２４１は、ガイド溝２４３にガイドされて、外輪部２１０ｂまでの距離が伸縮される。
【００９０】
そして、図１７（ｂ）に示すように、外輪部２１０ｂまでの距離が近づくと、４本の連結ピン２４１に連結された基台２３３も、外輪部２１０ｂ側へ移動する。そうすると、図１７（ｂ）に示すように、遮蔽部２３０の突出片２３１は、遮蔽孔２１６に挿通され、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と、外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間に進出する。
【００９１】
この際、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と、外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との位置関係は、図１４（ｂ）に示すように、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３に対して、外輪部２１０ｂ側の異極の磁性体２１５が接近するような配置となっている。
【００９２】
そのため、このタイミングで、突出片２３１の磁性面２３４を、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間に進入させると、図１４（ｂ）に示すように、磁性体２１３及び磁性体２１５と対面する、突出片２３１の磁性面２３４は、同極となるので磁力の反発力が生じる。
【００９３】
一方、遮蔽駆動部２４０は、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３に対して、外輪部２１０ｂ側の同極の磁性体２１５が接近するタイミングで、突出片２３１の磁性面２３４を、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間から退出させる。
【００９４】
この突出片２３１の退出運動は、回転体２４２が回転すると、図１７（ａ）に示すように、このガイド溝２４３に差し込まれた４本の連結ピン２４１は、ガイド溝２４３にガイドされて、外輪部２１０ｂまでの距離が伸長される。
【００９５】
そして、外輪部２１０ｂまでの距離が遠のくと、４本の連結ピン２４１に連結された遮蔽部２３０についても、外輪部２１０ｂ側への距離は遠くなる。そうすると、図１７（ａ）に示すように、遮蔽部２３０の突出片２３１は、遮蔽孔２１６から抜け出され、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と、外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間から退出する。
【００９６】
この際、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と、外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との位置関係は、図１４（ａ）に示すように、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３に対して、外輪部２１０ｂ側の同極の磁性体２１５が接近するような配置となっている。
【００９７】
そのため、このタイミングで、突出片２３１の磁性面２３４を、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と外輪部２１０ｂ側の磁性体２１５との間から退出させると、図１４（ａ）に示すように、同極の磁性体２１３及び磁性体２１５とが対面することとなり、磁力の反発力が生じる。その後、このような動作が連続で行われる。
【００９８】
このように電源を入れて電力が導入されると回転補助機構２００ａにおいても、磁力の吸引力及び反発力によって回転軸２１ａに弾みが付けられて回転軸２１ａに軸支されたファン３２も同様に回転に弾みが付けられる。これにより、電源が切られても回転補助機構２００ａの働きによりファン３２の回転は継続される。ここで、ファン３２の回転は徐々に弱まり、やがて停止するが、停止する前に再度電源を入れて回転補助機構２００ａを作動させることで、再度ファン３２を回転させ、その後、ある程度回転が回復したら電源は切る。このような動作を繰り返すことで、一時的にはファン３２の回転力を維持しつつ、一時的には使用電力を節約させることができる。
【００９９】
この際、本実施形態では、回転軸２１ａ及びファン３２の回転力が殆ど弱まり停止する前に電源を入れるようにして、ファン３２を一定の速度で回転するようになっている。この制御は、例えば、制御部によって一定間隔で電源のオン／オフを制御するようにしてもよく、また、例えば、回転力を検知するセンサーを内部に設け、そのセンサーからの信号に応じて、ファン３２の回転数が維持されるように制御部で制御してもよい。
【０１００】
（作用・効果）
このような第３実施形態によれば、ファン３２とモータ３７との間に回転補助機構２００ａを備えるとともに、モーター３７から発生した駆動力をファン３２に伝達させる連結部として、回転軸２１ａを備えているため、この回転軸２１ａに駆動力が伝達された際、回転補助機構２００ａは作動して、磁性体による吸引力と反発力とが連続的に生じ、ファン３２の回転に弾みを付けることができる。これにより、扇風機３０の電源が切られても回転補助機構２００ａの働きにより、一時的にはファン３２の回転力を維持することができ、一時的には消費電力を低減させることができる。
【０１０１】
また、本実施形態によれば、磁性体２１３，２１５による吸引力と反発力とによって、回転軸２１ａの回転動作に変化をもたせることができ、例えば、動作に「ゆらぎ」などの不規則性を加えることができる。この結果、本実施形態によれば、送風される風に強弱をもたせることができる。
【０１０２】
［第４実施形態］
次いで、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態では、第３実施形態で説明した回転動力機構をエスカレータに適用した場合について説明する。図１８（ａ）は、第４実施形態に係るエスカレータ４０を側面より示す模式図であり、同図（ｂ）は、第４実施形態に係るドライブユニットを上部より示す模式図である。
【０１０３】
本実施形態に係るエスカレータ４０は、図１８（ａ）に示すように、移動手摺４６と、踏板４８と、ステップチェーン４２と、上部スプロケット４５を含んだドライブユニット４１と、下部スプロケット４３と、制御部４４を含んで構成される。
【０１０４】
移動手摺４６は、エスカレータ４０を利用する乗客が手を添え又は掴まる部分である。移動手摺４６は長手方向の両端部を接合して無端状となっている。ステップチェーン４２は、上部スプロケット４５と下部スプロケット４３との間に巻き掛けて取り付けられる無端状のチェーンであって、ドライブユニット４１からの駆動力によって循環駆動される。
【０１０５】
下部スプロケット４３は、下方側の乗降口部４９ａに設けられる歯車であり、上部スプロケット４５と協働してステップチェーン４２を循環駆動させる。踏板４８は、乗客が一人又は二人乗れる程度の大きさを有し、ステップチェーン４２に沿って無端状に配置され、各々がステップチェーン４２に連結されてステップチェーン４２に伴って循環移動するとともに、上部に乗客を乗せる踏面を有するステップ部材である。この踏板４８は、エスカレータ４０が運転状態のときは、複数の踏板４８の踏板面が水平な状態を保ちつつ循環駆動される。また、踏板４８にはスリップ防止のための溝が複数設けられている。
【０１０６】
制御部４４は、マイクロコンピュータ等で構成された演算処理装置である。本実施形態において、制御部４４は、ドライブユニット４１に対して運転指令を与えて、エスカレータ４０の踏板４８を所定の速度範囲内で移動させるように運転し、或いは踏板４８の移動を停止させる機能を有する。また、制御部４４は、エスカレータ４０を踏板４８の移動方向が上方側から下方側に移動する方向となる降りエスカレータ、或いは踏板４８の移動方向が下方側から上方側に移動する方向となる昇りエスカレータとなるように制御する。また、制御部４４は、踏板４８の移動速度が指令した所定の速度範囲内の速度に入っているか否か、及び踏板４８の移動方向が指令した方向と一致しているか否かを判断する機能を有する。なお、本実施形態におけるエスカレータ４０には、図示していないが、ブレーキ機能、減速機能、自走防止機能等についても備えているものとする。
【０１０７】
ドライブユニット４１は、図１８（ｂ）に示すように、上部スプロケット４５と、モーター３７ｂと、上部スプロケット４５とモーター３７ｂとを連結する連結部４７とを有している。
【０１０８】
上部スプロケット４５は、上方側の乗降口部４９ｂに設けられる駆動歯車であり、モーター３７ｂからの回転駆動が連結部４７を介して伝達されることで回転し、下部スプロケット４３と協働してステップチェーン４２を循環駆動する。
【０１０９】
モーター３７ｂは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する一般的な電動機であって、図示しない電源から電力が供給されることで、外部に突出した回転軸２１ｂを回転駆動させる装置である。
【０１１０】
そして、本実施形態においては、モーター３７ｂの回転軸２１ｂが上部スプロケット４５の中心軸と連結されており、上部スプロケット４５とモーター３７ｂとを連結する連結部４７として機能している。そして、この回転軸２１ｂに回転補助機構２００ｂが設けられている。
【０１１１】
本実施形態の回転補助機構２００ｂは、上述した第３実施形態と同様な構成となっている。すなわち、回転補助機構２００ｂは、磁石の吸引力を利用してファン３２に回転力を付与する吸引部２１０と、吸引部２１０を駆動させる磁性体駆動部としての回転軸２１ａと、吸引部２１０の吸引力に強弱を付けるための遮蔽部２３０と、遮蔽部２３０を周期的に駆動させる遮蔽駆動部２４０とを備えている。
【０１１２】
そして、モーター３７ｂから延びた回転軸２１ｂが、内輪部２１０ａの中心孔２１１、外輪部２１０ｂの中心孔２１７、遮蔽部２３０の中心孔２３２、遮蔽駆動部２４０の中心孔をそれぞれ貫通しており、内輪部２１０ａのホイール部２１２と、遮蔽駆動部２４０の回転体２４２とは、回転軸２１ｂに連結されており、回転軸２１ｂの回転力が直接伝達されるようになっている。一方、外輪部２１０ｂは、図示しない支持部材によって支持され、回転軸２１ｂは中心孔２１７内で空転し、回転軸２１ｂの回転力は伝達されないようになっている。
【０１１３】
また、本実施形態では、吸引部２１０はモーター３７ｂ側に配置され、遮蔽駆動部２４０は上部スプロケット４５側となるように配置されている。なお、回転補助機構２００ｂの他の構成、及び動作は、上述した第２実施形態及び第３実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【０１１４】
このようなエスカレータ４０では、モーター３７ｂに電源が入れられて回転すると、回転補助機構２００ｂによって、回転軸２１ｂに弾みが付けられ、その弾みが付いた回転力は上部スプロケット４５に伝達される。そして、上部スプロケット４５は、下部スプロケット４３と協働してステップチェーン４２を循環駆動することで、エスカレータ４０全体が駆動するようになっている。その後は、電源のオン／オフを繰り返すことで、上部スプロケット４５の回転数を一定に維持させつつ駆動させる。
【０１１５】
（作用・効果）
このような本実施形態によれば、モータ３７ｂと上部スプロケット４５との間に回転補助機構２００ｂを設けるとともに、モーター３７ｂから発生した駆動力を上部スプロケット４５に伝達させる連結部４７として、回転軸２１ｂを備えているため、この回転軸２１ｂに駆動力が伝達された際、回転補助機構２００ｂの磁性体による吸引力と反発力とを連続的に生じさせて回転軸２１ｂの回転に弾みを付けて上部スプロケット４５を回転させることができる。そして、上述した第３実施形態ど同じ仕組みで、一時的には消費電力を低減させることができる。
【０１１６】
［第５実施形態］
次いで、本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態では、上述した第３実施形態で説明した回転動力機構をベルトコンベアに適用した場合を例に説明する。図１９は、第４実施形態に係るベルトコンベアを示す模式図である。
【０１１７】
本実施形態に係るベルトコンベア５０は、駆動ローラ５１及び従動ローラ５２と、一対のローラ５１，５２に無端状に巻き掛けられた搬送ベルト５３とを備えており、駆動ローラ５１及び従動ローラ５２及び搬送ベルト５３がコンベアフレーム５４により支持されている。
【０１１８】
コンベアフレーム５４は、丸形鋼管、Ｌ形鋼、Ｈ形鋼等の複数の骨組材を組み合わせた骨組構造体として構成されるものである。コンベアフレーム５４は、これを構成する骨組材として、搬送ベルト５３の左右両側においてその搬送ベルト５３の走行方向に沿って配設された弦材５４ａと、左右の弦材５４ａ間に架設された横繋ぎ材とを少なくとも有している。また、コンベアフレーム５４は、上方に位置する搬送ベルト５３を下方から支持する支持板５４ｂが弦材５４ａに支持されて有するとともに、コンベアフレーム５４自体は、床面から立設された柱材５５により支持されている。
【０１１９】
そして、本実施形態においては、一方の駆動ローラ５１にモーター３７ｃが連結部５６を介して連結されており、モーター３７ｃからの回転駆動が連結部５６を介して駆動ローラ５１に伝達されることで搬送ベルト５３を循環駆動させている。
【０１２０】
モーター３７ｃは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する一般的な電動機であって、図示しない電源から電力が供給されることで、外部に突出した回転軸２１ｃを回転駆動させている。また、このモーター３７ｃには、図示していないＣＰＵ等である制御部が電気的に接続されており、モーター３７の駆動開始、停止や、回転数などが制御されている。
【０１２１】
そして、本実施形態においては、上述したエスカーレーター４０と同様に、モーター３７ｃの回転軸２１ｃがローラ５１の中心軸上に延設されて、駆動ローラ５１と連結されており、回転軸２１ｃが駆動ローラ５１とモーター３７ｃとを連結する連結部５６として機能している。そして、この回転軸２１ｃに回転補助機構２００ｃが設けられている。
【０１２２】
本実施形態の回転補助機構２００ｃは、上述した第２及び第３実施形態と同様な構成となっている。すなわち、回転補助機構２００ｃは、磁石の吸引力を利用してファン３２に回転力を付与する吸引部２１０と、吸引部２１０を駆動させる磁性体駆動部としての回転軸２１ａと、吸引部２１０の吸引力に強弱を付けるための遮蔽部２３０と、遮蔽部２３０を周期的に駆動させる遮蔽駆動部２４０とを備えている。
【０１２３】
そして、モーター３７ｃから延びた回転軸２１ｃが、内輪部２１０ａの中心孔２１１、外輪部２１０ｂの中心孔２１７、遮蔽部２３０の中心孔２３２、遮蔽駆動部２４０の中心孔をそれぞれ貫通しており、内輪部２１０ａのホイール部２１２と、遮蔽駆動部２４０の回転体２４２とは、回転軸２１ｃに連結されており、回転軸２１ｃの回転力が直接伝達されるようになっている。一方、外輪部２１０ｂは、図示しない支持部材によって支持され、回転軸２１ｃは中心孔２１７内で空転し、回転軸２１ｃの回転力は伝達されないようになっている。
【０１２４】
そして、本実施形態では、吸引部２１０がモーター３７ｃ側に配置され、遮蔽駆動部２４０がローラ５１側となるように配置されている。なお、回転補助機構２００ｃの他の構成、及び動作は、上述した第２実施形態及び第３実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【０１２５】
このようなベルトコンベア５０では、モーター３７ｃに電源が入れられて回転すると、回転補助機構２００ｃによって、回転軸２１ｃに弾みが付けられ、その弾みが付いた回転力は駆動ローラ５１に伝達される。そして、駆動ローラ５１は、従動ローラ５２と協働して搬送ベルト５３を循環駆動することで、ベルトコンベア５０全体が駆動するようになっている。その後は、電源のオン／オフを繰り返すことで、ベルトコンベア５０の回転数を一定に維持させつつ駆動させる。
【０１２６】
（作用・効果）
このような本実施形態によれば、モーター３７ｃから発生した駆動力を駆動ローラ５１に伝達させる連結部として、回転軸２１ｃを備えているため、この回転軸２１ｃに駆動力が伝達された際、回転補助機構２００ｃの磁性体による吸引力と反発力とを連続的に生じさせて回転軸２１ｃの回転に弾みを付けて駆動ローラ５１を回転させることができる。そして、上述した第３実施形態ど同じ仕組みで、一時的には消費電力を低減させることができる。
【０１２７】
［第６実施形態］
次いで、本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態では、上述した第３実施形態で説明した回転動力機構を、被混練材料を撹拌する混練装置に適用した場合を例に説明する。図２０は、第６実施形態に係る混練装置を示す模式図である。
【０１２８】
本実施形態に係る混練装置６０は、被混練材料を内部に収納するハウジング６１と、ハウジング６１内に回転可能に支持されてその外周にパドルやスクリュ等の撹拌手段６３が形成されたシャフト６２と、シャフト６２に駆動力を伝達するモーター３７ｄとを備えている。
【０１２９】
本実施形態において、ハウジング６１は上面が開口し、有底の容器であり、ハウジング６１を形成する素材としては、金属部材、合成樹脂、木材など種々選択可能である。シャフト６２は、ハウジング６１の上部開口からハウジング６１内に延設されており、ハウジング６１内に位置する部分に撹拌手段６３が形成されている。一方、シャフト６２の上部には連結部６４を介してモーター３７ｄが連結されており、モーター３７ｄからの回転駆動が連結部６４を介してシャフト６２に伝達されることで撹拌手段６３を回転させて、ハウジング内の被混練材料を混ぜ合わすようになっている。
【０１３０】
本実施形態においては、モーター３７ｄの回転軸２１ｄがシャフト６２と連結されており、この回転軸２１ｄがシャフト６２とモーター３７ｄとを連結する連結部６４として機能している。そして、この回転軸２１ｄに回転補助機構２００ｄが設けられている。モーター３７ｄには、図示していないＣＰＵ等である制御部が電気的に接続されており、モーター３７の駆動開始、停止や、回転数などが制御されている。
【０１３１】
本実施形態の回転補助機構２００ｄは、上述した第２実施形態及び第３実施形態と同様な構成となっている。すなわち、回転補助機構２００ｄは、磁石の吸引力を利用してファン３２に回転力を付与する吸引部２１０と、吸引部２１０を駆動させる磁性体駆動部としての回転軸２１ａと、吸引部２１０の吸引力に強弱を付けるための遮蔽部２３０と、遮蔽部２３０を周期的に駆動させる遮蔽駆動部２４０とを備えている。
【０１３２】
そして、モーター３７ｄから延びた回転軸２１ｄが、内輪部２１０ａの中心孔２１１、外輪部２１０ｂの中心孔２１７、遮蔽部２３０の中心孔２３２、遮蔽駆動部２４０の中心孔をそれぞれ貫通しており、内輪部２１０ａのホイール部２１２と、遮蔽駆動部２４０の回転体２４２とは、回転軸２１ｄに連結されており、回転軸２１ｄの回転力が直接伝達されるようになっている。一方、外輪部２１０ｂは、図示しない支持部材によって支持され、回転軸２１ｄは中心孔２１７内で空転し、回転軸２１ｄの回転力は伝達されないようになっている。
【０１３３】
また、本実施形態では、吸引部２１０はモーター３７ｄ側に配置され、遮蔽駆動部２４０はシャフト６２側となるように配置されている。なお、回転補助機構２００ｄの他の構成、及び動作は、上述した第２実施形態及び第３実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【０１３４】
このような混練装置６０では、モーター３７ｄに電源が入れられて回転すると、回転補助機構２００ｄによって、回転軸２１ｄに弾みが付けられ、その弾みが付いた回転力はシャフト６２に伝達される。そして、シャフト６２が回転することで、撹拌手段６３が回転してハウジング６１内の被混練材料を混ぜ合わせるようになっている。その後は、電源のオン／オフを繰り返すことで、シャフト６２の回転数を一定に維持させつつ駆動させる。
【０１３５】
（作用・効果）
このような本実施形態では、モーター３７ｄから発生した駆動力を撹拌手段６３に伝達させる連結部６４として、回転軸２１ｄを備えているため、この回転軸２１ｄに駆動力が伝達された際、回転補助機構２００ｄによって磁性体による吸引力と反発力とを連続的に生じさせて回転軸２１ｄの回転に弾みを付けることができる。そして、上述した第３実施形態ど同じ仕組みで、一時的には消費電力を低減させることができる。
【０１３６】
なお、本実施形態において、被混練材料としては、粉末、液体など種々の素材を用いることができる。また、混練装置６０のサイズ及び形状としては、本実施形態に限定されるものではなく、種々変更可能である。
【０１３７】
［第７実施形態］
次いで、本発明の第７実施形態について説明する。本実施形態では、上述した第３実施形態で説明した回転動力機構を、例えば、理美容院などの店舗の入口先に取付けられ、外周に例えば、赤、青、白の縞模様が形成された回転筒を回転させることにより、理美容院が存在することをアピールするためのサインポールに適用した場合を例に説明する。図２１は、第７実施形態に係る混練装置を示す模式図である。
【０１３８】
本実施形態に係る回転補助機構２００ａを備えるサインポール７０は、床面等の載置面に載置するための基台７２と、基台７２上部に立設された透明な外筒７１と、基台７２に対して回転自在に軸支され、該外筒７１内で回転する回転筒７３とから構成される。
【０１３９】
外筒７１は、例えば、アクリル系樹脂等の透明な筒部材であり、防水性を有している。回転筒７３は、プラスチックなどで形成された筒部材であり、外周面に赤、青、白の縞模様が形成されている。この回転筒７３は、半透明の部材で形成され、その内側には照明灯が設けられており、照明灯が点灯することで、照明灯の光が回転筒７３を透過して外部を照らすようになっている。なお、回転筒７３は、長方形や正方形など方形断面の部材を用いても良い。
【０１４０】
基台７２は、転倒を防止するために板状の台が形成され、その上部に外筒７１を固定するとともに、内部に動力源であるモーター３７ｅと回転補助機構２００ｅとを収納する収納部７２ａが形成されている。
【０１４１】
モータ３７ｅは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する一般的な電動機であって、収納部７２ａに固定され、外部から延設される電源コード等（図示せず）を介して、商用電源から電力が供給されることで、回転軸２１ｅを回転させて回転筒７３を回転駆動させる。また、モーター３７ｅは、基台７２内に設置された制御回路からの信号に応じて駆動を開始又は停止する。なお、本実施形態において、モーター３７ｅは、図２１に示すように、基台７２によって支持されるようになっている。
【０１４２】
回転補助機構２００ｅは、モータ３７ｅと回転筒７３との間に配置され、回転筒７３の回転に弾みを付ける機構である。本実施形態の回転補助機構２００ｅは、上述した第２実施形態及び第３実施形態と同様な構成となっている。すなわち、回転補助機構２００ｅは、モーター３７ｅの回転軸２１ｅ上に設けられており、磁石の吸引力を利用して回転筒７３に回転力を付与する吸引部２１０と、吸引部２１０を駆動させる磁性体駆動部としての回転軸２１ａと、吸引部２１０の吸引力に強弱を付けるための遮蔽部２３０と、遮蔽部２３０を周期的に駆動させる遮蔽駆動部２４０とを備えている。
【０１４３】
そして、モーター３７ｅから延びた回転軸２１ｅが、内輪部２１０ａの中心孔２１１、外輪部２１０ｂの中心孔２１７、遮蔽部２３０の中心孔２３２、遮蔽駆動部２４０の中心孔をそれぞれ貫通しており、内輪部２１０ａのホイール部２１２と、遮蔽駆動部２４０の回転体２４２とは、回転軸２１ｅに連結されており、回転軸２１ｅの回転力が直接伝達されるようになっている。一方、外輪部２１０ｂは、基台７２によって支持され、回転軸２１ｅは中心孔２１７内で空転し、回転軸２１ｅの回転力は伝達されないようになっている。
【０１４４】
また、本実施形態では、吸引部２１０は、モーター３７ｅ側に配置され、遮蔽駆動部２４０はシャフト６２側となるように配置されている。なお、回転補助機構２００ｅの他の構成、及び動作は、上述した各実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【０１４５】
このようなサインポール７０では、モーター３７ｅに電源が入れられて回転すると、回転補助機構２００ｅによって、回転軸２１ｅに弾みが付けられ、その弾みが付いた回転力は回転筒７３に伝達される。その後、そして、回転筒７３が回転することで、外周表面の赤、青、白の縞模様が上昇する（または下降する）ような感じを看者に与える。その後は、電源のオン／オフを繰り返すことで、回転筒７３の回転を維持させる。
【０１４６】
（作用・効果）
このような本実施形態では、モータ３７ｅと回転筒７３との間に回転補助機構２００ｅを備えるとともに、モーター３７ｅから発生した駆動力を回転筒７３に伝達させる連結部として、回転軸２１ｅを備えているため、この回転軸２１ｅに駆動力が伝達された際、回転補助機構２００ｅが作動して、磁性体による吸引力と反発力とを連続的に生じ、回転筒７３の回転に弾みを付けることができる。そして、上述した第３実施形態ど同じ仕組みで、一時的には消費電力を低減させることができる。
【０１４７】
また、本実施形態によれば、磁性体２１３，２１５による吸引力と反発力とによって、回転筒７３の回転動作に変化をもたせることができ、例えば、動作に「ゆらぎ」などの不規則性を加えることができる。この結果、本実施形態によれば、赤、青、白の縞模様の上昇動作、又は下降動作に不規則性の変化をもたせることができ、デザイン性を持たせることができる。
【０１４８】
［第８実施形態］
次いで、本発明の第８実施形態について説明する。本実施形態では、上述した第３〜第７実施形態に示した回転補助機構において、磁性体に吸引力又は反発力が生じるタイミングに合わせて、駆動力発生部における回転駆動力の発生を断続的に入切させる制御部を設けたことを要旨とする。具体的には、上述した第３〜第７実施形態における制御部によって、各回転補助機構の磁性体に吸引力又は反発力が生じるタイミングに合わせて、モーター３７〜３７ｅへの電流を断続的に入切させ、回転補助機構の遮蔽駆動部１４０，２４０の動作と同期させることを要旨とする。
【０１４９】
例えば、第２実施形態の遮蔽駆動部２４０では、内輪部２１０ａ側の磁性体２１３と外輪部２１０ｂ側の異極の磁性体２１５が吸引力により接近するタイミングで、モーター３７〜３７ｅに電流を流して回転駆動させて、突出片２３１を内輪部２１０ａの磁性体２１３と外輪部２１０ｂの磁性体２１５との間に進入させる。一方、突出片２３１が内輪部２１０ａの磁性体２１３と外輪部２１０ｂの磁性体２１５との間に進入し、磁性体に反発力が生じたタイミングでモーター３７〜３７ｅへの電流を切り、磁性体による反発力及び回転運動の慣性力により動作を継続させる。
【０１５０】
また、例えば、第１実施形態の遮蔽駆動部１４０では、一対の磁性体１１２，１１２間に吸引力が生じて偏心回転板１３２が一対の磁性体１１２，１１２間に進入するタイミングでモーター３７〜３７ｅに電流を流して回転駆動させる。一方、偏心回転板１３２が一対の磁性体１１２，１１２間に進出して、反発力が生じたタイミングでモーター３７〜３７ｅへの電流を切り、磁性体による反発力及び回転運動の慣性力により動作を継続させる。
【０１５１】
このような本実施形態によれば、遮蔽駆動部１４０，２４０の動作と同期して、モーター３７〜３７ｅの駆動を断続的に入切しているので、駆動モーターに使用される電力を一時的には低減させることができる。
【０１５２】
なお、この上述した例では、磁性体同士に吸引力が生じた際にモーター３７〜３７ｅを駆動させ、反発力が生じた際にモーター３７〜３７ｅへの電力の供給を切るようにしたが、本発明はこれに限定するものではなく、遮蔽駆動部１４０，２４０の動作と同期するように、モーター３７〜３７ｅの回転駆動を断続的に入切させればよく、反発力が発生した際にモーター３７〜３７ｅを駆動させ、吸引力が発生した際にモーター３７〜３７ｅへの電力の供給を断ってもよい。
【０１５３】
また、本実施形態では、モーター３７〜３７ｅの回転駆動の制御として、制御部により、モーター３７〜３７ｅに供給される電流をオン／オフするように電子制御したが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、モーター３７〜３７ｅ内に設けられた整流子及びブラシ等（図示せず）によって、コイルに流れる電流を断続的に供給するようにしてもよい。
【０１５４】
［変更例］
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。例えば、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、連結ピンが差し込まれる平面溝カムや円筒溝カムの形状を変更することができる。具体的には、第１実施形態及び第２実施形態では単純なコサインカーブであった溝カムを図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、変則的な波形が連続する形状の溝カム３００又は３１０とする。この形状は、一対の磁性体を引き離すタイミングではコサインカーブとなり、磁性体が引き合うタイミングでは、溝の幅が広くなっている。すなわち、連結ピンが磁性体の反発力によって移動するガイド溝３０２，３１２よりも、連結ピンが磁性体の吸引力によって移動するガイド溝３０１，３１１の幅を広くするように構成する。この場合には、溝の幅が広いことで、利用者がペダルを漕ぐ動作に追従することができ、車輪の回転速度の変化によるカムの抵抗を吸収することができる。
【０１５５】
また、上述した第３〜第６実施形態では、本発明に係る回転補助機構をモーター３７〜３７ｅを用いた各装置に適用した場合を例に説明したが、本発明は、これに限定するものではなく、例えば、アシスト自転車、自動車、電車の他、ドリル等の電動工具、ドライヤー、ＣＤ又はＤＶＤの再生装置などの家電機器など、各種電動モーターを用いた装置であれば適用可能である。また、上述した第３〜第６実施形態では、第２実施形態の回転補助機構を適用した場合を例に説明したが、第１実施形態に係る回転補助機構を適用してもよい。
【符号の説明】
【０１５６】
１…車体フレーム
２…ヘッドチューブ
３…ダウンチューブ
４…リヤフォーク
５…シートポスト
６…フロントフォーク
７…前輪
８…ハンドル
９…後端部
１０…自転車
１１…チェーン
１２…ステー
１３…後輪
１４…クランク軸
１５…シート
１６…支持軸
１７…クランク
１８…ペダル
１９…駆動スプロケット
２０…従動スプロケット
２１，２１ａ〜２１ｅ…車軸
２２…ハブ
３７，３７ｂ〜３７ｅ…モーター
４０…エスカレータ
４１…ドライブユニット
４２…ステップチェーン
４３…下部スプロケット
４４…制御部
４５…上部スプロケット
４６…移動手摺
４７…連結部
４８…踏板
４９ａ…乗降口部
４９ｂ…乗降口部
５０…ベルトコンベア
５１…ローラ
５１…駆動ローラ
５２…従動ローラ
５３…搬送ベルト
５４…コンベアフレーム
５４ａ…弦材
５４ｂ…支持板
５５…柱材
５６…連結部
６０…混練装置
６１…ハウジング
６２…シャフト
６３…撹拌手段
６４…連結部
７０…サインポール
７１…外筒
７２…基台
７２ａ…収納部
７３…回転筒
１００…回転補助機構
１１０…吸引部
１１１，１１１…アーム部
１１２，１１２…磁性体
１１２ａ，１１２ａ…対向面
１１３…弾性体
１１５…回動軸
１２０…磁性体駆動部
１２１…回転体
１２２…平面溝カム
１２２ａ…ガイド溝
１２３，１２３…連結ピン
１３０…遮蔽部
１３１…回転軸
１３２…偏心回転板
１３３，１３３…磁性面
１４０…遮蔽駆動部
１４１…歯車
１４１〜１４４…ギア部
１４２…シャフト
１４３，１４４…傘歯車
２００，２００ａ〜２００ｅ…回転補助機構
２１０…吸引部
２１０ａ…内輪部
２１０ｂ…外輪部
２１１…中心孔
２１２…ホイール部
２１３，２１５…磁性体
２１４…フレーム部材
２１５…磁性体
２１６…遮蔽孔
２１８…ハウジング部
２２０…磁性体駆動部
２２１…ホイール部
２３０…遮蔽部
２３１…突出片
２１７，２３２…中心孔
２３３…基台
２３４…磁性面
２４０…遮蔽駆動部
２４０ａ…フランジ
２４１…連結ピン
２４２…回転体
２４３…ガイド溝
２５０…係止部
２５２…凹部
３００，３１０…溝カム
３０１，３１１，３０２，３１２…ガイド溝
【要約】
【課題】動力源からの駆動力が回転軸を介して伝達されて回転駆動する装置において、その回転軸に弾みを付けて、その回転を補助して利便性を向上させる。
【解決手段】異極同士を対向配置させた一対の磁性体１１２，１１２を有する吸引部１１０と、後輪１３の回転により一対の磁性体１１２，１１２間の距離を所定の周期で変化させる磁性体駆動部１２０と、一対の磁性体１１２，１１２それぞれの対向面１１２ａ，１１２ａの磁極に対して同極となる一対の磁性面１３３，１３３を有する遮蔽部１３０と、所定の周期に合わせて一対の磁性体１１２，１１２間の距離が短縮されるタイミングで、遮蔽部１３０を一対の磁性体１１２，１１２間に進入させるとともに、一対の磁性体１１２，１１２間の距離が伸長されるタイミングで、遮蔽部１３０を一対の磁性体１１２，１１２間から退出させる遮蔽駆動部１４０とを備える。
【選択図】  図７【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0005503092.tif 000013
【図１３】
0005503092.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0005503092.tif 000016
【図１６】
0005503092.tif 000017
【図１７】
0005503092.tif 000018
【図１８】
0005503092.tif 000019
【図１９】
0005503092.tif 000020
【図２０】
0005503092.tif 000021
【図２１】
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