CN103608609A

CN103608609A - 增力轴承

Info

Publication number: CN103608609A
Application number: CN201280014647.9A
Authority: CN
Inventors: 中田守人
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-06-06
Filing date: 2012-06-06
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2032-06-06
Also published as: US9074623B2; KR20140085422A; US20140248017A1; EP2860425A1; EP2860425A4; EP2860425B1; CN103608609B; WO2013183124A1; KR101587552B1

Abstract

本发明提供一种增力轴承，施加于外圈的旋转力作为增力输出至内圈，由于该增力机构可以在同一轴上进行实施，故获得增力的结构变得简单。轴承底座是在内圈与外圈之间设置有中圈的复合圈，以能够相互转动的方式在各圈之间介有转子，在底座的上表面凹陷设置有环带凹处，该环带凹处配置有以内圈的中心为中心而沿周向排列的杆，并且在内圈与外圈形成对杆进行按压的波形的滑动面作为环带凹处的台阶面，外圈中的波形的波距比内圈中的波形的波距宽，杆的排列为，通过止动销轴支承于中圈并与外圈的滑动面接合的杆、或以该杆为主杆而与该杆连动的其他的副杆与内圈的滑动面接合，通过该杆的排列而从外圈的滑动面受到的伴随波形的按压力经由一个或多个杆而按压内圈的滑动面，通过该按压力能够以依次传送的方式使波形的峰部转动。

Description

增力轴承

技术领域

本发明涉及一种用于飞机、电动车、高龄/残疾人用的自行车等的车轮的增力、或风力发电的辅助动力等的增力轴承。

背景技术

以往的轴承是相对于轴而支承旋转体的结构，大致分为向心轴承和推力轴承，其中，向心轴承在轴所嵌合的内圈和其外侧的外圈之间介有多个轴承件（ベアリング），各轴承件（转子）收纳于环状的保持器。

因此，内圈与外圈之间的旋转摩擦极少，在它们之间没有阻力，因此能够轴支承为使旋转体相对于轴平滑地旋转，但没有如力在它们之间被加倍这样的情况，因此想要以相比施加的力更大的力进行旋转，则需要另行增加增力机构。

发明内容

作为增力机构，例如在自行车中可以通过变速器来获得该功能。但是，在自行车中为踏板的驱动轴和车轮的从动轴并排的结构，因此能够通过链条来构成变速器，但在同一轴上无法设置变速器。因此，例如，在手轮与车轮为同一轴这样的轮椅上无法设置增力机构。即使设置也是非常复杂的结构，实际上不可能，至今为止对于残疾人来说特别是即使是稍微的斜坡，要越过该斜坡也非常辛苦。

另外，在电动汽车中，以目前的输出在上坡中需要更多的电力，与汽油车相比较也处于完全没有竞争力的状况。

本发明鉴于上述这样的情况，其课题在于提供一种增力轴承，由于施加在外圈上的旋转力作为增力输出至内圈，并能在同一轴上采用该单元，因此所述增力轴承成为用于获得增力的结构变得简单的增力轴承。

本发明解决上述课题的发明，提供一种增力轴承，其特征在于，轴承底座是在内圈与外圈之间设置有中圈的复合圈，以能够相互转动的方式在各圈之间介有转子，在底座的上表面凹陷设置有环带凹处，该环带凹处配置有以内圈的中心为中心而沿周向排列的杆，并且在内圈与外圈形成有对杆进行按压的波形的滑动面作为环带凹处的台阶面，外圈中的波形的波距比内圈中的波形的波距宽，杆的排列为，通过止动销轴支承于中圈并与外圈的滑动面接合的杆、或以该杆为主杆而与该杆连动的其他的副杆与内圈的滑动面接合，通过该杆的排列而从外圈的滑动面受到的伴随波形的按压力经由一个或多个杆而按压内圈的滑动面，通过该按压力能够以依次传送的方式使波形的峰部转动。

由于如上述构成增力轴承，因此使外圈旋转时，形成于外圈的波形的滑动面也一同旋转，因此就轴支承于内圈的杆而言，端部被波形的形状按压而以止动销为中心进行转动，该主杆或与该主杆连动的副杆按压内圈的波形滑动面，依次传送波形的峰部并同时使其旋转，而波形的波距在外圈上较宽以使作功量增多，因此以增力使内圈旋转。

发明效果

如以上说明，根据本发明的增力轴承，施加在外圈上的旋转力作为增力输出至内圈，因此通过将旋转体安装于内圈，而能够将外圈的旋转强力地给予该旋转体，另外，由于该轴承结构的这种增力机构可以在同一轴上进行实施，因此具有在各种机械或车体、装置等中能够使用于获得旋转的增力的结构变得非常简单且朴素的优良效果。

例如，在飞机经过滑行道而行驶于引导道时若将本发明增力轴承应用于车轮，则可节省相当多的燃油消耗。另外，在用自行车爬山路的情况下、或在竞赛用自行车等的变速器中装入本发明增力轴承，由此能够帮助驾驶者。而且，在作为轮椅的辅助车上应用本发明增力轴承的情况下，在坡道等也能获得强力的爬坡力。另外，例如，在风力发电机中，在风力变弱时的辅助动力中也可发挥本发明增力轴承的优良效果。

此外，若根据技术方案2，则结构变得特别简单，若根据技术方案3，则能够进一步获得大的增力。

附图说明

图1是局部表示本发明的增力轴承的俯视图。

图2是从侧面观察该增力轴承的局部的截面图。

图3是对于一个杆表示该增力轴承的旋转动作的局部的俯视说明图。

图4是表示另一实施例，并且对于一个主杆表示连杆机构（省略其他机构）的局部的俯视说明图。

图5是从侧面观察在图4中所示的增力轴承得到的局部截面图。

具体实施方式

本发明的增力轴承中，轴承底座在内圈2和外圈1之间介有一个或多个内圈。另外，它们之间的转子5的形状为各种各样。而且，关于从外圈1向内圈2传递动力的杆，也不限于一个，有时也使用多个。

实施例1

图1～图3是表示本发明的一实施例的图，该增力轴承由作为圆盘形的底座的内圈2、外圈1和它们之间的中圈3构成，以内圈2和外圈1能够独立地旋转的方式，分别在它们与中圈3之间介有转子5、5、…。此外，在这种情况下，转子5、5、…为柱状，并在中间部设置滚子7。另外，在底座的上表面放射状地排列配置多个杆9、9、…，分别为板状，通过止动销10以能够沿水平转动的方式安装于中圈3上。

为了排列配置杆9、9、…，在底座的上表面上设置环带凹处12，该环带凹处12由中圈3的较低地形成的上表面、和其两侧的内圈2和外圈1的一部分形成为台阶的低的上表面构成。因此，在内圈2和外圈1双方都具有环带凹处12的台阶侧面，该台阶侧面作为杆9、9、…的端部所出入的滑动面14、15而形成为波状。

就滑动面14、15而言，各个波形的峰部14a、15a和谷部14b、15b位于同一方位，在外圈1侧形成为波距宽至数倍的波形。此外，在外圈1的外周形成齿轮的齿17。

杆9、9、…形成为一半较宽而从这一半开始另一半朝向内侧逐渐变窄，具有作为两端的宽幅圆弧端缘9a和窄幅圆弧端缘9b，并分别与波形的滑动面14、15接合。而且，各杆9、9、…朝向内圈2的中心时，宽幅/窄幅圆弧端缘9a、9b分别落入谷部14b、15b（图1）。

对于各杆9、9、…，设置夹持宽度变窄的端部的一对保持弹簧13、13。该保持弹簧13、13为L字形的曲折形状，安装于中圈3的侧面。因为两保持弹簧13、13如此在杆9、9…的前端以弹力夹持宽度变窄的倾斜缘部位，从而在杆9的移动中容易获得向宽幅圆弧端缘9a方向移动的回复力。

在图1的状态下，使外圈1沿一个方向（参照图3的箭头）旋转时，杆9、9…的宽幅圆弧端缘9a被峰部14a按压，止动销10与中圈3一起移动，伴随于此，杆9、9…倾斜，同时窄幅圆弧端缘9b按压内圈2的滑动面15的谷部15b（峰部15a的侧面）而使内圈2沿一个方向（参照图3的箭头）旋转。

使外圈1进一步旋转，当杆9、9…越过峰部14a时，宽幅圆弧端缘9a回复至谷部14b，另一方面，窄幅圆弧端缘9b越过峰部15a而落入谷部15b（图1）。

重复以上动作而使内圈2与外圈1同时旋转，但对于滑动面14、15的波形，在外圈1中波距L大于另一方的波距M，为L>M，因此外圈1的旋转作为增力而作用于内圈2的旋转。另外，作为杆9、9…的支点的止动销10大致从中间点偏移，基部取得稍长，为a>b，因此不仅L>M而且加入了a>b，从而相叠加地作用增力。

实施例2

图4及图5是表示另一实施例的图，在这种情况下，轴承底座除了内圈2和外圈1外，还由两个中圈3a、3b构成，并在它们之间介有转子5、5…，从而内圈2、外圈1、中圈3a、3b分别能够自由地转动。另外，在上表面上设置环带凹处12，作为环带凹处12的边缘，在外圈1和内圈2形成有波状的滑动面14、15。

以上大致与实施例1相同，但与前述情况不同，与外圈1的滑动面14接合的主杆21、和与内圈2的滑动面15接合的副杆23不是一个，在它们之间构成基于多个杆25、26、27、28的增力连杆机构20。30是杆的连结销，主杆21经由从动杆25而间接地由止动销10安装。32是增力连杆机构的中心轴承销。

在图4中说明增力连杆机构20的增力，设以支点为中心的杆的长度为a、b时，a>b，主杆21在宽幅圆弧端缘9a从滑动面14受到Fkg的力时，表现出宽幅圆弧端缘9b对滑动面15赋予F（a/b）²kg的力。

此外，就连杆机构的数量与增力的关系而言，若复式杆（a>b）的数量为两个则增力为F（a/b）²，若复式杆（a>b）的数量为三个则增力为F（a/b）³，若复式杆（a>b）的数量为四个则增力为F（a/b）⁴，…若复式杆（a>b）的数量为n个则增力为F（a/b）ⁿ。

标号说明

1 外圈

2 内圈

3、3a、3b 中圈

5 转子

9 杆

10 止动销

12 环带凹处

14、15 滑动面

14a、15a 峰部

14b、15b 谷部

20 增力连杆机构

21 主杆

23 副杆

25、26、27、28 杆

Claims

1.一种增力轴承，其特征在于，

轴承底座是在内圈与外圈之间设置有中圈的复合圈，以能够相互转动的方式在各圈之间介有转子，在底座的上表面凹陷设置有环带凹处，该环带凹处配置有以内圈的中心为中心而沿周向排列的杆，并且在内圈与外圈形成有对杆进行按压的波形的滑动面作为环带凹处的台阶面，外圈中的波形的波距比内圈中的波形的波距宽，杆的排列为，通过止动销以能够平面转动的方式轴支承于中圈并与外圈的滑动面接合的杆、或以该杆为主杆而与该杆连动的其他的副杆与内圈的滑动面接合，通过该杆的排列而从外圈的滑动面受到的伴随波形接合的按压力经由一个或多个杆而按压内圈的滑动面，通过该按压力能够以依次传送的方式使波形的峰部转动。

2.根据权利要求1所述的增力轴承，其特征在于，

关于杆的排列，沿周向排列的各杆通过止动销而轴支承于中圈，一端与外圈的滑动面接触，另一端与内圈的滑动面接触。

3.根据权利要求1所述的增力轴承，其特征在于，

关于杆的排列，在与外圈的滑动面接触的主杆和与内圈的滑动面接触的副杆之间设置有使双方连动的增力连杆机构。