JP3436664B2 - 回転位相差検出装置及びそれを用いた車椅子 - Google Patents

回転位相差検出装置及びそれを用いた車椅子

Info

Publication number
JP3436664B2
JP3436664B2 JP27845097A JP27845097A JP3436664B2 JP 3436664 B2 JP3436664 B2 JP 3436664B2 JP 27845097 A JP27845097 A JP 27845097A JP 27845097 A JP27845097 A JP 27845097A JP 3436664 B2 JP3436664 B2 JP 3436664B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
planetary gear
rotation
gear mechanism
phase difference
outer ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP27845097A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH11118467A (ja
Inventor
克俊 佐藤
忠 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Toshiba TEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba TEC Corp filed Critical Toshiba TEC Corp
Priority to JP27845097A priority Critical patent/JP3436664B2/ja
Priority to US09/170,283 priority patent/US6247716B1/en
Publication of JPH11118467A publication Critical patent/JPH11118467A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3436664B2 publication Critical patent/JP3436664B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/56—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for comparing two speeds
    • G01P3/565—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for comparing two speeds by measuring or by comparing the phase of generated current or voltage
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61G—TRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04—Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/043—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • B60K17/046—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel with planetary gearing having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/80—Other vehicles not covered by groups B60Y2200/10 - B60Y2200/60
    • B60Y2200/84—Wheelchairs

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、互いに回転する２
つの軸を有する装置の両軸間に生じる回転位相差を検出
するための回転位相差検出装置及びそれを用いた車椅子
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、同軸上に設けられた２本の回転軸
間の回転位相差を検出するためには、数多くの方法が知
られている。それらの中で、工業調査会発行の「１００
例に見るセンサ応用技術」P.181〜182 宇佐美晶著に記
載されたロータリーエンコーダについて説明する。ま
ず、図１４に光学式のロータリーエンコーダの構造と回
路系の概略を示す。回転軸４１に取り付けられた円盤４
２に、一定のパターンで穴４３が開けられており、穴４
３の部分がＬＥＤ光源４４の位置に来たときに光は、穴
４３を通過する。通過した光は、フォトトランジスタ４
５に照射され、電圧信号として観測される。ロータリー
エンコーダには、インクリメント方式とアブソリュート
方式があるが、図１５には、アブソリュート方式の波形
を示した。図１５では、板の全円が２進符号化されてい
るので、読みとり符号と回転角度が１対１に対応してい
る。
【０００３】しかして、２つの軸の間に生じる回転位相
差を求める場合は、図１４に示したロータリーエンコー
ダのような２組の回転検出手段を用いて各々の軸の回転
を検出しその差をとることにより実現できる。
【０００４】また、このような回転検出手段を左右に車
輪を有する装置、すなわち、車椅子に適用したものとし
て、例えば、特開平7-136218号公報に開示されており、
これは左右両側の車輪の回転を計測して制御するもので
ある。具体的には、片腕が全く利かない身障者であって
も使用することができる手動式電動車椅子として用いる
ことができるとしており、「少なくとも一方の車輪に補
助動力を与える補助動力装置を備えた手動式電動車椅子
において、人力が加えられる一方の車輪の回転を検出
し、この回転に応じた補助動力を他方の車輪に与える」
と表現されている。そして、そこで示された実施例とし
ては、図１６に模式的に示すように、補助動力装置Ｍを
左の車輪１０４Ｌ側に設け、左右の車輪１０４Ｌ、１０
４Ｒに、これらの回転速度（又は変位）を検出する回転
検出手段１７７Ｌ，１７７Ｒをそれぞれ設け、人力が加
えられる右側の車輪１０４Ｒの回転速度を回転検出手段
１７７Ｒによって検出し、この右側の車輪１０４Ｒの回
転速度に左側の車輪１０４Ｌの回転速度が追従するよう
に該左側の車輪１０４Ｌに補助動力装置Ｍによって補助
動力を与えるようにしているものである。
【０００５】この場合の左側の車輪１０４Ｌの速度制御
を図１７に基づいて説明する。すなわち、モータコント
ロール手段１７６によって左側の電動モータ１２６の駆
動が制御され、該電動モータ１２６に補助動力（駆動
力）ＦＡＬが発生せしめられると、左側の車輪１０４Ｌ
は所定の速度ＮＬ(角速度ωＬ)で回転駆動され、該車輪
１０４Ｌの角速度ωＬは該車輪１０４Ｌに設けられた回
転検出手段１７７Ｌによって検出されてフィードバック
され、その値ωＬが右側の車輪１０４Ｒの角速度ωＲと
比較され、両者の偏差Δω＝｜ωＬ−ωＲ｜＝０となる
よう、つまり、左側の車輪１０４Ｌの回転速度ＮＬが右
側の車輪１０４Ｒの回転速度ＮＲに等しく(ＮＬ＝ＮＲ)
になるよう補助動力発生装置Ｍの電動モータ１２６の回
転速度ＮＬがモータコントロール手段１７６によって制
御されるものである。なお、特開平7-136218公報に記載
された技術は、左右各々の回転速度を計測し制御するも
のであり、位相差を検出するものではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ロータリーエンコーダ
等の回転計測手段を用いて２つの軸の回転速度を各々検
出し制御する場合、また、そのような回転検出機構を用
いて制御した例である特開平7-136218公報に開示された
技術の場合、次のような欠点を有する。 ａ．回転検出手段を両車輪軸１つずつ合計２個を設けな
くてはならないため、装置が大きくなり、また、重量が
重くなり、さらにコストも高くなってしまうという欠点
を有する。 ｂ．回転検出手段のセンサが発電機式のとき、検出速度
範囲が狭く特に低速領域での出力が小さい。 ｃ．センサがパルス発生器型のときパルスの間隔を小さ
くしようとすると製造上の困難が増す。 ｄ．センサが周波数発生器（ファンクションゼネレー
タ）であるとき、発電機式と同様の問題がある。 ｅ．低速域の感度を上げるには、回転を増速してから検
出器で検出し、それらの出力を電気的あるいは信号処理
的に処理して差分を求める必要がある。このとき、高速
度領域での出力である電圧もしくは、周波数が高くなり
すぎ検出速度範囲の拡張にはならない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
第１回転軸と第２回転軸とのそれぞれを第１の遊星歯車
機構と第２の遊星歯車機構の太陽歯車、外輪歯車、遊星
歯車キャリアのいずれか一つの同一種のものに結合し、
前記第１の遊星歯車機構と前記第２の遊星歯車機構との
前記第１回転軸と前記第２回転軸とが結合されない前記
太陽歯車、前記外輪歯車、前記遊星歯車キャリアのいず
れか一つの同一種のものの回転を同期させ、前記第１の
遊星歯車機構と前記第２の遊星歯車機構との前記第１回
転軸と前記第２回転軸とが結合されない前記太陽歯車、
前記外輪歯車、前記遊星歯車キャリアと回転が同期され
る前記太陽歯車、前記外輪歯車、前記遊星歯車キャリア
以外の前記第１又は第２の遊星歯車機構の一方の前記太
陽歯車、前記外輪歯車、前記遊星歯車キャリアを基体に
固定するとともに他方の前記太陽歯車、前記外輪歯車、
前記遊星歯車キャリアを回転自在に装着してその他方の
前記太陽歯車、前記外輪歯車、前記遊星歯車キャリアの
回転角度を計測することにより前記第１回転軸と前記第
２回転軸との間の回転位相差を検出するようにしたもの
である。従って、第１回転軸と第２回転軸との回転速度
に関係なく回転位相差を検出することができ、その回転
位相差は回転角度により表出することができるため演算
が単純であり、検出手段は１個でよいことから装置の小
型化、単純化、軽量化を行なうことができ、第１回転軸
と第２回転軸とが同軸上に設けられていない場合でも両
者の回転位相差を検出することができるものである。
【０００８】請求項２記載の発明は、第１回転軸と第２
回転軸とのそれぞれを第１の遊星歯車機構と第２の遊星
歯車機構との太陽歯車に結合し、前記第１の遊星歯車機
構と前記第２の遊星歯車機構とのそれぞれの遊星歯車の
公転を同期させ、前記第１又は第２の遊星歯車機構の一
方の外輪歯車を基体に固定し、他方の前記外輪歯車を回
転自在に装着してその外輪歯車の回転角度を計測するこ
とにより前記第１回転軸と前記第２回転軸との間の回転
位相差を検出するようにしたものである。従って、第１
回転軸と第２回転軸との回転速度に関係なく回転位相差
を検出することができ、その回転位相差は回転角度によ
り表出することができるため演算が単純であり、検出手
段は１個でよいことから装置の小型化、単純化、軽量化
を行なうことができ、第１回転軸と第２回転軸とが同軸
上に設けられていない場合でも両者の回転位相差を検出
することができるものである。
【０００９】請求項３記載の発明は、第１回転軸と第２
回転軸とのそれぞれを第１の遊星歯車機構と第２の遊星
歯車機構との太陽歯車に結合し、前記第１の遊星歯車機
構と前記第２の遊星歯車機構とのそれぞれの外輪歯車の
回転を同期させ、前記第１又は第２の遊星歯車機構の一
方の遊星歯車キャリアを基体に固定し、他方の前記遊星
歯車キャリアを回転自在に装着してその遊星歯車キャリ
アの回転角度を計測することにより前記第１回転軸と前
記第２回転軸との間の回転位相差を検出するようにした
ものである。従って、第１回転軸と第２回転軸との回転
速度に関係なく回転位相差を検出することができ、その
回転位相差は回転角度により表出することができるため
演算が単純であり、検出手段は１個でよいことから装置
の小型化、単純化、軽量化を行なうことができ、第１回
転軸と第２回転軸とが同軸上に設けられていない場合で
も両者の回転位相差を検出することができるものであ
る。
【００１０】請求項４記載の発明は、第１回転軸と第２
回転軸とのそれぞれを第１の遊星歯車機構と第２の遊星
歯車機構との外輪歯車に結合し、前記第１の遊星歯車機
構と前記第２の遊星歯車機構とのそれぞれの遊星歯車キ
ャリアの公転を同期させ、前記第１又は第２の遊星歯車
機構の一方の太陽歯車を基体に固定し、他方の前記太陽
歯車を回転自在に装着してその太陽歯車の回転角度を計
測することにより前記第１回転軸と前記第２回転軸との
間の回転位相差を検出するようにしたものである。従っ
て、第１回転軸と第２回転軸との回転速度に関係なく回
転位相差を検出することができ、その回転位相差は回転
角度により表出することができるため演算が単純であ
り、検出手段は１個でよいことから装置の小型化、単純
化、軽量化を行なうことができ、第１回転軸と第２回転
軸とが同軸上に設けられていない場合でも両者の回転位
相差を検出することができるものである。
【００１１】請求項５記載の発明は、第１回転軸と第２
回転軸とのそれぞれを第１の遊星歯車機構と第２の遊星
歯車機構との外輪歯車に結合し、前記第１の遊星歯車機
構と前記第２の遊星歯車機構とのそれぞれの太陽歯車の
回転を同期させ、前記第１又は第２の遊星歯車機構の一
方の遊星歯車キャリアを基体に固定し、他方の前記遊星
歯車キャリアを回転自在に装着してその遊星歯車キャリ
アの回転角度を計測することにより前記第１回転軸と前
記第２回転軸との間の回転位相差を検出するようにした
ものである。従って、第１回転軸と第２回転軸との回転
速度に関係なく回転位相差を検出することができ、その
回転位相差は回転角度により表出することができるため
演算が単純であり、検出手段は１個でよいことから装置
の小型化、単純化、軽量化を行なうことができ、第１回
転軸と第２回転軸とが同軸上に設けられていない場合で
も両者の回転位相差を検出することができるものであ
る。
【００１２】請求項６記載の発明は、第１回転軸と第２
回転軸とのそれぞれを第１の遊星歯車機構と第２の遊星
歯車機構との遊星歯車キャリアに結合し、前記第１の遊
星歯車機構と前記第２の遊星歯車機構とのそれぞれの太
陽歯車の回転を同期させ、前記第１又は第２の遊星歯車
機構の一方の外輪歯車を基体に固定し、他方の前記外輪
歯車を回転自在に装着してその外輪歯車の回転角度を計
測することにより前記第１回転軸と前記第２回転軸との
間の回転位相差を検出するようにしたものである。従っ
て、第１回転軸と第２回転軸との回転速度に関係なく回
転位相差を検出することができ、その回転位相差は回転
角度により表出することができるため演算が単純であ
り、検出手段は１個でよいことから装置の小型化、単純
化、軽量化を行なうことができ、第１回転軸と第２回転
軸とが同軸上に設けられていない場合でも両者の回転位
相差を検出することができるものである。
【００１３】請求項７記載の発明は、第１回転軸と第２
回転軸とのそれぞれを第１の遊星歯車機構と第２の遊星
歯車機構との遊星歯車キャリアに結合し、前記第１の遊
星歯車機構と前記第２の遊星歯車機構とのそれぞれの外
輪歯車の回転を同期させ、前記第１又は第２の遊星歯車
機構の一方の太陽歯車を基体に固定し、他方の前記太陽
歯車を回転自在に装着してその太陽歯車の回転角度を計
測することにより前記第１回転軸と前記第２回転軸との
間の回転位相差を検出するようにしたものである。従っ
て、第１回転軸と第２回転軸との回転速度に関係なく回
転位相差を検出することができ、その回転位相差は回転
角度により表出することができるため演算が単純であ
り、検出手段は１個でよいことから装置の小型化、単純
化、軽量化を行なうことができ、第１回転軸と第２回転
軸とが同軸上に設けられていない場合でも両者の回転位
相差を検出することができるものである。
【００１４】請求項８記載の発明は、第１の遊星歯車機
構と第２の遊星歯車機構の太陽歯車、外輪歯車、遊星歯
車のそれぞれの歯数比が同じであるようにしたものであ
る。従って、第１の遊星歯車機構と第２の遊星歯車機構
とを対称的に形成することができ、その組立調整が容易
なものである。
【００１５】請求項９記載の発明は、一対の車輪にそれ
ぞれ連結された回転軸を同軸上に設けた車椅子におい
て、請求項１乃至８のいずれか１に記載の回転位相差検
出装置を用いたものである。従って、車椅子の走行制御
のための左右の車輪の回転位相差を容易に検出すること
ができるものである。
【００１６】請求項１０記載の発明は、一対の車輪にそ
れぞれ連結された回転軸を同軸上に設けた車椅子におい
て、一方の車軸を駆動した時に他方の車軸との回転位相
差を検出してその他方の車軸に補助動力を与える回転補
助手段を設けたものである。従って、片腕しか使えない
人や、力が弱くて均等な力でハンドリムを回すことがで
きない高齢者等に対する直進安定性に優れた車椅子の実
現が可能である。
【００１７】請求項１１記載の発明は、一対の車輪にそ
れぞれ連結された回転軸を同軸上に設けた車椅子におい
て、一方の車軸を駆動した時に他方の車軸との回転位相
差を検出して左右の車軸にそれぞれ適した補助動力を与
える回転補助手段を設けたものである。従って、片腕し
か使えない人や、力が弱くて均等な力でハンドリムを回
すことができない高齢者等に対する直進安定性に優れ、
かつ、補助動力を利用することができる車椅子の実現が
可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
及び図２に基づいて説明する。まず、同軸上で回転する
第１回転軸１と第２回転軸２とにそれぞれ同じ直径の太
陽歯車３，４を固定する。これらの太陽歯車３，４にそ
れぞれの太陽歯車の回りを公転するそれぞれ同じ直径の
遊星歯車５，６を噛合する。遊星歯車５，６は、遊星歯
車キャリア３５によって保持される。本実施の形態の場
合、遊星歯車キャリア３５は、公転板２１，２２に公転
軸７を固定することにより構成される。公転板２１，２
２は、第１回転軸１、第２回転軸２に軸受け１１を介し
て回転自在に支持される。それぞれ対向する遊星歯車
５，６を公転軸７で連結する。このような遊星歯車５，
６に外接噛合するように、外輪歯車８，９を設ける。こ
れらの外輪歯車８，９は同軸である。外輪歯車８，９
は、第１回転軸１と第２回転軸２に軸受け１１を介して
回転自在に支持される。片方の外輪歯車８を基体１０に
固定し、他方は自由に回転できるようにする。これらの
歯車の種類は、例えば平歯車である。
【００１９】このような構成において、第１回転軸１と
第２回転軸２とは、駆動源（図示せず）からの駆動力を
受けて各々回転する。この回転により各太陽歯車３，４
が回転する。一方、第１回転軸１側の外輪歯車８は基体
１０に固定されているため、第１回転軸１側の太陽歯車
３が回転すると第１回転軸１側の遊星歯車５が回転しな
がら太陽歯車３の回りを公転軸７とともに回転する。こ
の公転は、公転軸７により第２回転軸２側の遊星歯車６
に伝達される。２つの軸、すなわち、第１回転軸１と第
２回転軸２とに回転位相差が生じると、そのずれは、遊
星歯車５，６の回転ずれの発生により、遊星歯車５によ
り第２回転軸２側の外輪歯車９に伝達される。このた
め、位相のずれに応じて第２回転軸２側の外輪歯車９が
回転させられることになる。従って、第２回転軸２側の
外輪歯車９が、第１回転軸１と第２回転軸２との間の回
転位相差がゼロであった状態、つまり、第１回転軸１と
第２回転軸２との間に回転位相差が生じていなかった状
態から、太陽歯車３，４間の回転位相差によって回転さ
せられた角度を計測すれば、第１回転軸１と第２回転軸
２との間の回転位相差の大きさを求めることができる。
回転位相差の大きさは、太陽歯車３，４と外輪歯車８，
９の歯数とにより計算できる。すなわち、 太陽歯車の歯数；ｃ 外輪歯車の歯数；ａ 自由回転可能外輪歯車の回転角度；θ（ｄｅｇ） とすると、 回転位相差の大きさ（ｄｅｇ）＝θ・(ａ／ｃ) で、求められる。
【００２０】なお、本実施の形態では、第１回転軸１側
の外輪歯車８を基体１０に固定するようにしたが、第２
回転軸２側の外輪歯車９を基体１０に固定するようにし
ても成り立つ。
【００２１】つぎに、本発明の第２の実施の形態を図３
及び図４に基づいて説明する。前記実施の形態と同一部
分は同一符号を用い説明も省略する（以下、同じ）。本
実施の形態も第１の実施の形態と同様に遊星歯車機構を
２組用いて同軸で回転する２つの軸の回転位相差を検出
する機構である。まず、第１の実施の形態と同様に同軸
上で回転する第１回転軸１と第２回転軸２にそれぞれ同
じ直径の太陽歯車３，４を固定する。そして、太陽歯車
３，４にそれぞれの太陽歯車３，４の回りを公転する同
じ直径の遊星歯車５，６を噛合する。遊星歯車５，６
は、遊星歯車キャリア３５によって保持される。本実施
の形態の場合、遊星歯車キャリア３５は、公転板２１，
２２に公転軸１２，１３を固定することにより構成され
る。公転板２１，２２は、第１回転軸１、第２回転軸２
に軸受け１１を介して回転自在に支持される。遊星歯車
５，６にともに外接噛合するように、外輪歯車１４を設
ける。この外輪歯車１４は、基体１０に軸受け１１を介
して回転自在に支持される。外輪歯車１４は、両方の遊
星歯車機構の外輪歯車の役割をするため、両遊星歯車機
構の外輪歯車が一体化されたものとされ、その回転は一
致している。さらに、片方の遊星歯車５を基体１０に固
定し、他方の遊星歯車６は自由に公転できるようにす
る。これらの歯車の種類は、例えば平歯車である。
【００２２】このような構成において、第１回転軸１と
第２回転軸２は、駆動源（図示せず）により各々駆動さ
れて回転する。この回転により各太陽歯車３，４が回転
する。一方、第１回転軸１側の遊星歯車５の公転軸１２
は公転しないように基体１０に固定されている。このた
め、第１回転軸１側の太陽歯車４が回転すると第１回転
軸１側の遊星歯車５が回転し、外輪歯車１４を回転させ
る。外輪歯車１４の回転は、第２回転軸２側の遊星歯車
６に伝達される。このため、第１回転軸１と第２回転軸
２で、回転位相差が生じていないときは、第２回転軸２
側の遊星歯車６の公転軸１３の公転は停止させられる。
ところが、第１回転軸１と第２回転軸２との間に回転位
相差が生じると、位相のずれに応じて第２回転軸２側の
遊星歯車６が公転させられることになる。これらの第１
回転軸１と第２回転軸２との両軸間に発生した回転位相
差による第２回転軸２側の遊星歯車６の公転軸１３の公
転角度を計測すれば、第１回転軸１と第２回転軸２との
両軸間の回転位相差の大きさを求めることができる。な
お、図３、図４に示すように、遊星歯車６の公転軸１３
の公転を計測しやすいように、その公転板２２を第２回
転軸２に軸受け１１を介して回転自在に設けられた公転
円板１６に連結又は、公転板２２そのものを円盤状に形
成した公転円板１６とすることにより遊星歯車キャリア
３５の回転角度を計測しやすくしている。
【００２３】しかして、回転位相差の大きさは、太陽歯
車３，４と外輪歯車１４の歯数により計算できる。すな
わち、 太陽歯車の歯数；ｃ 外輪歯車の歯数；ａ 自由回転可能外輪歯車の回転角度；θ(deg) とすると、 回転位相差の大きさ(deg)＝θ・(ａ＋ｃ)／ｃ で、求められる。
【００２４】本実施の形態では、第１回転軸１側の遊星
歯車５の公転軸１２の公転を基体１０に固定するように
したが、第２回転軸２側の遊星歯車６の公転軸１３の公
転を固定するようにしても成り立つ。
【００２５】本発明の第３の実施の形態を図５及び図６
に基づいて説明する。まず、第１回転軸１と第２回転軸
２との両端に伝達歯車１７，１８を設ける。一方、第１
回転軸１側の太陽歯車３は、基体１０に固定し、他方は
基体１０に軸受け１１を介して支持しその基体１０に対
して回転自在とする。太陽歯車３，４にそれぞれの太陽
歯車３，４の回りを公転する同じ直径の遊星歯車５，６
を噛合する。遊星歯車５，６は遊星歯車キャリア３５に
よって保持される。本実施の形態の場合、遊星歯車キャ
リア３５は、公転板２１，２２に公転軸７を固定するこ
とにより構成される。公転板２１，２２は、各太陽歯車
３，４の軸に軸受け１１を介して支持し、各々回転自在
とする。遊星歯車５，６に外接噛合するように、外輪歯
車８，９を設ける。外輪歯車８，９は、各太陽歯車３，
４の軸に軸受け１１を設けて支持し、各々回転自在とす
る。外輪歯車８，９の外側には、前記伝達歯車１７，１
８と同じ歯形をもつ歯形を形成し、前記伝達歯車１７，
１８の各々と噛合するようにする。遊星歯車５の公転
は、公転軸７により第２回転軸２側の遊星歯車６に伝達
されるようにする。第１回転軸１側の太陽歯車３を基体
１０に固定し、他方の太陽歯車４は自由に回転できるよ
うにする。この太陽歯車４の軸端には円板１９が固定さ
れ、この円板１９により回転角度を計測する。
【００２６】このような構成において、第１回転軸１と
第２回転軸２は、駆動源（図示せず）により各々回転す
る。第１回転軸と第２回転軸が回転すると伝達歯車１
７，１８により外輪歯車８，９が回転する。第１回転軸
１側の太陽歯車３は、基体１０に固定されているため、
外輪歯車８と、太陽歯車３の間で、遊星歯車５は、回転
しながら公転する。その公転は、公転軸７により第２回
転軸２側へ伝達される。このため、第１回転軸１と第２
回転軸２とで、回転位相差が生じていないときは、第２
回転軸２側の太陽歯車４の回転は停止させられる。とこ
ろが、第１回転軸１と第２回転軸２とに回転位相差が生
じると、位相のずれに応じて第２回転軸２側の遊星歯車
６を介して太陽歯車４を回転させることになる。この第
２回転軸２側の太陽歯車４の回転角度を計測すれば、第
１回転軸１と第２回転軸２との両軸間の回転位相差の大
きさを求めることができる。回転位相差の大きさは、太
陽歯車３，４と外輪歯車８，９との歯数により計算でき
る。すなわち、 太陽歯車の歯数；ｃ 外輪歯車の内側の歯数；ａ 外輪歯車の外側の歯数；d 伝達歯車の歯数；e 自由回転可能外輪歯車の回転角度；θ(deg) とすると、 回転位相差の大きさ(deg)＝θ・(ｃ／ａ)・(ｄ／ｅ) で、求められる。
【００２７】本実施の形態では、第１回転軸１側の太陽
歯車３を基体１０に固定するようにしたが、第２回転軸
２側の太陽歯車４を基体１０に固定するようにしても成
り立つ。
【００２８】本発明の第４の実施の形態の機構を図７及
び図８に基づいて説明する。まず、第１回転軸１、第２
回転軸２には、それぞれ伝達歯車１７，１８を設ける。
一方、両端を基体１０に軸受け１１を介して支持し、そ
の基体１０に対して回転自在とした太陽歯車２０は、２
つの遊星歯車機構の太陽歯車として機能し、一体化する
ことにより回転を同一にしている。図７に示すように、
太陽歯車２０に、遊星歯車５，６を噛合する。遊星歯車
５，６は、遊星歯車キャリア３５によって保持される。
本実施の形態の場合、遊星歯車キャリア３５は、公転板
２１，２２に公転軸１２，１３を固定することにより構
成される。公転板２１，２２には太陽歯車２０の軸に軸
受け１１を設けて支持し回転自在とする。遊星歯車５，
６に外接噛合するように、外輪歯車８，９を設ける。外
輪歯車８，９は、太陽歯車２０の軸に軸受け１１を設け
て支持し各々回転自在とする。外輪歯車８，９の外側に
は、前記伝達歯車１７，１８と同じ歯形の歯車を形成
し、前記伝達歯車１７，１８の各々と噛合するようにす
る。これらの歯車の種類は、例えば平歯車である。
【００２９】このような構成において、第１回転軸１と
第２回転軸２とは、駆動源（図示せず）により各々回転
する。第１回転軸１と第２回転軸２とが回転すると伝達
歯車１７，１８により外輪歯車８，９がそれぞれ回転す
る。第１回転軸１側の遊星歯車５の公転板２１は、基体
１０に固定されているため、遊星歯車５は、太陽歯車２
０に回転を伝達する。この太陽歯車２０の回転により、
第１回転軸１と第２回転軸２との間で、回転位相差が生
じていないときは、第２回転軸２側の遊星歯車６の公転
は停止させられる。ところが、第１回転軸１と第２回転
軸２との間に回転位相差が生じると、位相のずれに応じ
て第２回転軸２側の遊星歯車６が公転させられることに
なる。この第２回転軸２側の遊星歯車６の公転角度を計
測すれば、第１回転軸１と第２回転軸２との間の回転位
相差の大きさを求めることができる。なお、図８に示す
概要図では、遊星歯車６の公転板２２を円盤状に形成し
公転円板１６としたことにより、遊星歯車キャリア３５
の回転を計測し易くしている。
【００３０】第１回転軸１と第２回転軸２との間の回転
位相差の大きさは、太陽歯車２０と外輪歯車８，９との
歯数により計算できる。すなわち、 太陽歯車の歯数；ｃ 外輪歯車の内側の歯数；ａ 外輪歯車の外側の歯数；d 伝達歯車の歯数；e 自由回転可能外輪歯車の回転角度；θ(deg) とすると、 回転位相差の大きさ(deg)＝θ・｛(ａ＋ｃ)／ａ｝・(ｄ
／ｅ) で、求められる。
【００３１】本実施の形態では、第１回転軸１側の遊星
歯車５の公転軸１２を基体１０に固定するようにした
が、第２回転軸２側の遊星歯車６の公転軸１３を固定す
るようにしても成り立つ。
【００３２】本発明の第５の実施の形態を図９及び図１
０に基づいて説明する。まず、第１回転軸１、第２回転
軸２の両端には、伝達歯車１７，１８を設ける。一方、
両端を基体１０に軸受け１１を介して支持し、その基体
１０に対して回転自在とした太陽歯車２０は、２つの遊
星歯車機構の太陽歯車として機能し、一体化することに
より回転を同一にしている。図９に示すように、太陽歯
車２０に遊星歯車５，６を噛合する。遊星歯車５，６
は、太陽歯車２０の軸に軸受け１１を設けて支持し、各
々回転自在とする。遊星歯車５，６は、遊星歯車キャリ
ア３５によって保持される。本実施の形態の場合、遊星
歯車キャリア３５は、公転円板１５，１６に公転軸１
２，１３を固定することにより構成される。公転円板１
５，１６の外周には、伝達歯車１７，１８と噛み合う歯
車を形成し、伝達歯車１７，１８と噛合させる。遊星歯
車５，６に外接噛合するように、外輪歯車８，９を設け
る。外輪歯車８，９は、太陽歯車２０の軸に軸受け１１
を設けて支持し、各々回転自在とする。ただし、第１回
転軸１側の外輪歯車８を基体１０に固定し、他方の外輪
歯車９は自由に回転できるようにする。これらの歯車の
種類は、例えば平歯車である。
【００３３】このような構成において、第１回転軸１と
第２回転軸２は、駆動源（図示せず）により各々回転す
る。第１回転軸１と第２回転軸２とが回転すると、伝達
歯車１７，１８により公転円板１５，１６が回転する。
第１回転軸１側の外輪歯車８は、基体１０に固定されて
いるため、遊星歯車５の公転と回転により、太陽歯車２
０が回転させられる。この太陽歯車２０の回転は、第２
回転軸２側に伝達される。第１回転軸１と第２回転軸２
との間で回転位相差が生じていないときは、第２回転軸
２側の外輪歯車９は回転しない。ところが、第１回転軸
１と第２回転軸２との間に回転位相差が生じると、位相
のずれに応じて第２回転軸２側の外輪歯車９が回転す
る。この第２回転軸２側の外輪歯車９の回転角度を計測
すれば、第１回転軸１と第２回転軸２との間の回転位相
差の大きさを求めることができる。回転位相差の大きさ
は、太陽歯車２０と外輪歯車８，９との歯数により計算
できる。すなわち、 太陽歯車の歯数；ｃ 外輪歯車の歯数；ａ 公転円板の歯数；f 伝達歯車の歯数；e 自由回転可能外輪歯車の回転角度；θ（ｄｅｇ） とすると、 回転位相差の大きさ（ｄｅｇ）＝θ・｛ａ／(ａ＋ｃ)｝
・(ｆ／ｅ) で、求められる。
【００３４】本実施の形態では、第１回転軸１側の外輪
歯車８の回転を基体１０に固定するようにしたが、第２
回転側２の外輪歯車９を基体１０に固定するようにして
も成り立つ。
【００３５】本発明の第６の実施の形態を図１１及び図
１２に基づいて説明する。第１回転軸１と第２回転軸２
にそれぞれ、公転板２１，２２を取り付け、公転板２
１，２２に取り付けた公転軸１２，１３を回転軸とする
遊星歯車５，６を設ける。本実施の形態の場合、公転板
２１，２２および公転軸１２，１３が遊星歯車キャリア
３５である。その遊星歯車５，６と噛合する太陽歯車
３，４を設ける。太陽歯車３，４は、第１回転軸１と第
２回転軸２とにそれぞれ軸受け１１を介して取り付け、
第１回転軸１,第２回転軸２に対し回転自在とする。第
１回転軸１側の太陽歯車３は基体１０に固定する。第２
回転軸２側の太陽歯車４は回転自在とする。また、遊星
歯車５，６と噛合する外輪歯車１４を設ける。外輪歯車
１４は、第１回転軸１側、第２回転軸２側の外輪歯車と
して機能し、一体化することにより回転を同一にしてい
る。外輪歯車１４は、軸受け１１を介して基体１０に回
転自在に支持される。第１回転軸１側の遊星歯車５と第
２回転軸２側の遊星歯車６のそれぞれの公転を同期させ
るように公転板２１，２２を用いて第１回転軸１と第２
回転軸２のそれぞれと連結する。これらの歯車の種類
は、例えば平歯車である。
【００３６】このような構成において、第１回転軸１と
第２回転軸２は、駆動源（図示せず）により各々回転す
る。第１回転軸１側の太陽歯車３は、基体１０に固定さ
れているため、遊星歯車５，６の公転と回転とにより、
外輪歯車１４が回転させられる。外輪歯車１４を一体化
することにより外輪歯車１４の回転は、第１回転軸１と
第２回転軸２とで一致させているため、第１回転軸１と
第２回転軸２との間に回転位相差が生じていないとき
は、第２回転軸２側の太陽歯車４の回転は停止させられ
る。ところが、第１回転軸１と第２回転軸２との間に回
転位相差が生じると、位相のずれに応じて第２回転軸２
側の太陽歯車４が回転させられることになる。この第２
回転軸２側の太陽歯車４の回転角度を計測すれば、第１
回転軸１と第２回転軸２との間の回転位相差の大きさを
求めることができる。
【００３７】第１回転軸１と第２回転軸２との間の回転
位相差の大きさは、太陽歯車３，４と外輪歯車１４との
歯数により計算できる。すなわち、 太陽歯車の歯数；ｃ 外輪歯車の歯数；ａ 自由回転可能外輪歯車の回転角度；θ(deg) とすると、 回転位相差の大きさ(deg)＝θ・｛ｃ／(ａ＋ｃ)｝ で、求められる。
【００３８】本実施の形態では、第１回転軸１側の太陽
歯車３，４の回転を基体１０に固定するようにしたが、
第２回転軸２側の太陽歯車３，４の回転を基体１０に固
定するようにしても成り立つ。
【００３９】以上の第１ないし第６の実施の形態の機構
をまとめたのが表１である。表中の位相差は、それぞれ
の実施の形態での機構において、位相差が表出する部位
の回転角度θから実際の回転位相差を求める式である。
機構の違いにより、表出する角度は実際の回転位相差
を、縮小する場合と拡大する場合に分けられる。このた
め、発生する回転位相差が小さい場合には、拡大する機
構を選択すればよい。具体的には、第２〜６の実施の形
態の機構である。また、発生する回転位相差が大きい場
合には、縮小する機構を選択すればよい。具体的には、
第１〜５の実施の形態の機構である。
【００４０】
【表１】
【００４１】さらに、第１回転軸１と第２回転軸２とが
同軸上に位置していない場合には、第３、４、５の実施
の形態のように、伝達歯車１７，１８を用いる機構を用
いれば良い。
【００４２】次に、各実施の形態に示した各機構は、太
陽歯車と外輪歯車の歯数の比を変更すれば、回転自在な
外輪歯車の回転角度を計測しやすい範囲に調節すること
ができる。例えば、第１回転軸１と第２回転軸２との間
で生じる回転位相差が微少である場合、（太陽歯車の歯
数）／（外輪歯車の歯数）を大きくすれば、回転自在な
方の外輪歯車の回転角度を大きくすることができる。逆
に、回転位相差が大きい場合は、（太陽歯車の歯数）／
（外輪歯車の歯数）を小さくすればよい。
【００４３】また、第１回転軸１と第２回転軸２との間
に生じる回転位相差の大きさに応じて何らかの制御を行
う場合、回転位相差の大きさを電気信号に変換する必要
がある。この場合、回転位相差がゼロの位置から、回転
位相差の大きさに応じて回転した角度を電気信号に変換
すればよい。電気信号に変換する手段としては、例え
ば、磁気（ホール素子）、ポテンショメータを用いたも
のなど、角度の変化を電気信号に変換できるものであれ
ば、いずれでも良い。
【００４４】次に、前述の各実施の形態で示した回転位
相差検出装置を車椅子に適用した場合の一例を図１３に
基づいて説明する。図１３は、車椅子を後ろ側から見た
概要図である。この車椅子は、車輪２３Ｌ，２３Ｒで保
持されたフレーム２４に座席２５及び手押しハンドル２
６Ｌ，２６Ｒを設け、前記車輪２３Ｌ，２３Ｒにはハン
ドリム２７Ｌ，２７Ｒと回転補助手段２８Ｌ，２８Ｒを
設けたものである。そして、この車椅子に適用した回転
位相差検出装置は、外輪歯車回転角度検出装置２９であ
り、第１回転軸に相当するものが左車輪軸３０であり、
第２回転軸に相当するものが右車輪軸３１であり、それ
ぞれは外輪歯車３２，３３に連結されている。これらの
外輪歯車３２，３３の内、一方の外輪歯車３２はフレー
ム２４に固定されており、他方の外輪歯車３３は自由回
転状態に支持されており、図示しない回転角度検出装置
を介して制御手段３４に接続されている。この制御手段
３４は前記回転補助手段２８Ｌ，２８Ｒに接続されてい
る。
【００４５】いま、片腕しか使えない人の車椅子であっ
て片側補助タイプとなっているものについて説明する。
ここでは、右手が全く使えない人の場合について示す。
右腕が全く使えない人が、左手によりハンドリム２７Ｌ
を回転すると、左車輪軸３０が回転し、右車輪軸３１と
の間に回転位相差が生じる。回転位相差の発生による右
車輪軸３０側の外輪歯車３２の回転角度は、外輪歯車回
転角度検出装置２９により計測され、制御手段３４に電
気信号として取り込まれる。制御手段３４では、この回
転位相差がゼロになるように、回転補助手段２８Ｒを駆
動し右車輪２３Ｒに回転を与える。以上により、片腕に
より直進可能な車椅子を得る。ここでは、左手によりハ
ンドリム２７Ｌを回す場合を示したが、右手によりハン
ドリム２７Ｒを回す場合は、機構はそのままで、制御手
段３４に左右切り替えモードを設定しておけば、そのモ
ードの切り替えにより、回転補助手段２８Ｌを駆動させ
るようにすればよい。
【００４６】また、前述のように片腕しか使えない人の
車椅子であって、両側補助を行なうことができる両側補
助タイプの車椅子の場合には、片手でハンドリム２７Ｌ
又は２７Ｒを回すことにより生じた回転位相差、すなわ
ち、外輪歯車３２，３３の回転角度をゼロにするよう
に、両側の車輪２３Ｌ，２３Ｒにそれぞれ適した補助動
力を与えるようにすれば、両車輪補助の車椅子とするこ
とができ、片側の車輪だけ補助する場合より軽い力でハ
ンドリム２７Ｌ又は２７Ｒを回転させるだけで直進でき
る。
【００４７】さらに、高齢車等用車椅子として両腕が使
える人の電動補助車椅子の直進安定性向上させる機能を
備えたものとすることもできる。これまでは、片方のハ
ンドリム２７Ｌ又は２７Ｒを回すことにより直進できる
車椅子の例を示したが、本機構では、両腕は使えるが力
がないため左右均一にハンドリム２７Ｌ又は２７Ｒを回
転させることが困難であるというような、例えば、高齢
者のための車椅子としても実施可能である。この場合で
も、両腕によるハンドリム２７Ｌ又は２７Ｒの回転のと
きに生じる左右の車輪軸３０，３１の回転位相差、すな
わち、外輪歯車３２，３３の回転角度をゼロにするよう
に、両側の車輪２３Ｌ，２３Ｒにそれぞれ適した補助動
力を与えるようにすれば、直進安定性に優れ、力のない
人でも動かすことのできる車椅子が実現できる。
【００４８】なお、上述したいくつかの車椅子は、直進
の方法のみをを示したが、旋回、後進の場合は、制御手
段３４のモードの切り替えにより、片側又は両側の補助
を停止するとか、左右で補助回転の方向を変更する、な
どの方法を用いればよい。また、旋回後に直進する場
合、自由回転する方の外輪歯車は最初の基準から回転し
たままの状態となるが、その位置を新たな基準として新
基準から相対的な回転角度を計測して制御するようにす
れば直進可能である。
【００４９】
【発明の効果】請求項１記載の発明は、第１回転軸と第
２回転軸とのそれぞれを第１の遊星歯車機構と第２の遊
星歯車機構の太陽歯車、外輪歯車、遊星歯車キャリアの
いずれか一つの同一種のものに結合し、前記第１の遊星
歯車機構と前記第２の遊星歯車機構との前記第１回転軸
と前記第２回転軸とが結合されない前記太陽歯車、前記
外輪歯車、前記遊星歯車キャリアのいずれか一つの同一
種のものの回転を同期させ、前記第１の遊星歯車機構と
前記第２の遊星歯車機構との前記第１回転軸と前記第２
回転軸とが結合されない前記太陽歯車、前記外輪歯車、
前記遊星歯車キャリアと回転が同期される前記太陽歯
車、前記外輪歯車、前記遊星歯車キャリア以外の前記第
１又は第２の遊星歯車機構の一方の前記太陽歯車、前記
外輪歯車、前記遊星歯車キャリアを基体に固定するとと
もに他方の前記太陽歯車、前記外輪歯車、前記遊星歯車
キャリアを回転自在に装着してその他方の前記太陽歯
車、前記外輪歯車、前記遊星歯車キャリアの回転角度を
計測することにより前記第１回転軸と前記第２回転軸と
の間の回転位相差を検出するようにしたので、第１回転
軸と第２回転軸との回転速度に関係なく回転位相差を検
出することができ、その回転位相差は回転角度により表
出することができるため演算が単純であり、検出手段は
１個でよいことから装置の小型化、単純化、軽量化を行
なうことができ、第１回転軸と第２回転軸とが同軸上に
設けられていない場合でも両者の回転位相差を検出する
ことができると云う効果を有する。
【００５０】請求項２記載の発明は、第１回転軸と第２
回転軸とのそれぞれを第１の遊星歯車機構と第２の遊星
歯車機構との太陽歯車に結合し、前記第１の遊星歯車機
構と前記第２の遊星歯車機構とのそれぞれの遊星歯車の
公転を同期させ、前記第１又は第２の遊星歯車機構の一
方の外輪歯車を基体に固定し、他方の前記外輪歯車を回
転自在に装着してその外輪歯車の回転角度を計測するこ
とにより前記第１回転軸と前記第２回転軸との間の回転
位相差を検出するようにしたので、第１回転軸と第２回
転軸との回転速度に関係なく回転位相差を検出すること
ができ、その回転位相差は回転角度により表出すること
ができるため演算が単純であり、検出手段は１個でよい
ことから装置の小型化、単純化、軽量化を行なうことが
でき、第１回転軸と第２回転軸とが同軸上に設けられて
いない場合でも両者の回転位相差を検出することができ
ると云う効果を有する。
【００５１】請求項３記載の発明は、第１回転軸と第２
回転軸とのそれぞれを第１の遊星歯車機構と第２の遊星
歯車機構との太陽歯車に結合し、前記第１の遊星歯車機
構と前記第２の遊星歯車機構とのそれぞれの外輪歯車の
回転を同期させ、前記第１又は第２の遊星歯車機構の一
方の遊星歯車キャリアを基体に固定し、他方の前記遊星
歯車キャリアを回転自在に装着してその遊星歯車の公転
の回転角度を計測することにより前記第１回転軸と前記
第２回転軸との間の回転位相差を検出するようにしたの
で、第１回転軸と第２回転軸との回転速度に関係なく回
転位相差を検出することができ、その回転位相差は回転
角度により表出することができるため演算が単純であ
り、検出手段は１個でよいことから装置の小型化、単純
化、軽量化を行なうことができ、第１回転軸と第２回転
軸とが同軸上に設けられていない場合でも両者の回転位
相差を検出することができると云う効果を有する。
【００５２】請求項４記載の発明は、第１回転軸と第２
回転軸とのそれぞれを第１の遊星歯車機構と第２の遊星
歯車機構との外輪歯車に結合し、前記第１の遊星歯車機
構と前記第２の遊星歯車機構とのそれぞれの遊星歯車の
公転を同期させ、前記第１又は第２の遊星歯車機構の一
方の太陽歯車を基体に固定し、他方の前記太陽歯車を回
転自在に装着してその太陽歯車の回転角度を計測するこ
とにより前記第１回転軸と前記第２回転軸との間の回転
位相差を検出するようにしたので、第１回転軸と第２回
転軸との回転速度に関係なく回転位相差を検出すること
ができ、その回転位相差は回転角度により表出すること
ができるため演算が単純であり、検出手段は１個でよい
ことから装置の小型化、単純化、軽量化を行なうことが
でき、第１回転軸と第２回転軸とが同軸上に設けられて
いない場合でも両者の回転位相差を検出することができ
ると云う効果を有する。
【００５３】請求項５記載の発明は、第１回転軸と第２
回転軸とのそれぞれを第１の遊星歯車機構と第２の遊星
歯車機構との外輪歯車に結合し、前記第１の遊星歯車機
構と前記第２の遊星歯車機構とのそれぞれの太陽歯車の
回転を同期させ、前記第１又は第２の遊星歯車機構の一
方の遊星歯車キャリアを基体に固定し、他方の前記遊星
歯車を回転自在に装着してその遊星歯車キャリアの回転
角度を計測することにより前記第１回転軸と前記第２回
転軸との間の回転位相差を検出するようにしたので、第
１回転軸と第２回転軸との回転速度に関係なく回転位相
差を検出することができ、その回転位相差は回転角度に
より表出することができるため演算が単純であり、検出
手段は１個でよいことから装置の小型化、単純化、軽量
化を行なうことができ、第１回転軸と第２回転軸とが同
軸上に設けられていない場合でも両者の回転位相差を検
出することができると云う効果を有する。
【００５４】請求項６記載の発明は、第１回転軸と第２
回転軸とのそれぞれを第１の遊星歯車機構と第２の遊星
歯車機構との遊星歯車キャリアに結合し、前記第１の遊
星歯車機構と前記第２の遊星歯車機構とのそれぞれの太
陽歯車の回転を同期させ、前記第１又は第２の遊星歯車
機構の一方の外輪歯車を基体に固定し、他方の前記外輪
歯車を回転自在に装着してその外輪歯車の回転角度を計
測することにより前記第１回転軸と前記第２回転軸との
間の回転位相差を検出するようにしたので、第１回転軸
と第２回転軸との回転速度に関係なく回転位相差を検出
することができ、その回転位相差は回転角度により表出
することができるため演算が単純であり、検出手段は１
個でよいことから装置の小型化、単純化、軽量化を行な
うことができ、第１回転軸と第２回転軸とが同軸上に設
けられていない場合でも両者の回転位相差を検出するこ
とができると云う効果を有する。
【００５５】請求項７記載の発明は、第１回転軸と第２
回転軸とのそれぞれを第１の遊星歯車機構と第２の遊星
歯車機構との遊星歯車キャリアに結合し、前記第１の遊
星歯車機構と前記第２の遊星歯車機構とのそれぞれの外
輪歯車の回転を同期させ、前記第１又は第２の遊星歯車
機構の一方の太陽歯車を基体に固定し、他方の前記太陽
歯車を回転自在に装着してその太陽歯車の回転角度を計
測することにより前記第１回転軸と前記第２回転軸との
間の回転位相差を検出するようにしたので、第１回転軸
と第２回転軸との回転速度に関係なく回転位相差を検出
することができ、その回転位相差は回転角度により表出
することができるため演算が単純であり、検出手段は１
個でよいことから装置の小型化、単純化、軽量化を行な
うことができ、第１回転軸と第２回転軸とが同軸上に設
けられていない場合でも両者の回転位相差を検出するこ
とができると云う効果を有する。
【００５６】請求項８記載の発明は、第１の遊星歯車機
構と第２の遊星歯車機構の太陽歯車、外輪歯車、遊星歯
車のそれぞれの歯数比が同じであるようにしたので、第
１の遊星歯車機構と第２の遊星歯車機構とを対称的に形
成することができ、位相差の演算を容易にすることがで
きる。
【００５７】請求項９記載の発明は、一対の車輪にそれ
ぞれ連結された回転軸を同軸上に設けた車椅子におい
て、請求項１乃至８のいずれか１に記載の回転位相差検
出装置を用いたものであるので、車椅子の走行制御のた
めの左右の車輪の回転位相差を容易に検出することがで
きると云う効果を有する。
【００５８】請求項１０記載の発明は、一対の車輪にそ
れぞれ連結された回転軸を同軸上に設けた車椅子におい
て、一方の車軸を駆動した時に他方の車軸との回転位相
差を検出してその他方の車軸に補助動力を与える回転補
助手段を設けたので、片腕しか使えない人や、力が弱く
て均等な力でハンドリムを回すことができない高齢者等
に対する直進安定性に優れた車椅子の実現が可能である
と云う効果を有する。
【００５９】請求項１１記載の発明は、一対の車輪にそ
れぞれ連結された回転軸を同軸上に設けた車椅子におい
て、一方の車軸を駆動した時に他方の車軸との回転位相
差を検出して左右の車軸にそれぞれ適した補助動力を与
える回転補助手段を設けたので、片腕しか使えない人
や、力が弱くて均等な力でハンドリムを回すことができ
ない高齢者等に対する直進安定性に優れ、かつ、補助動
力を利用することができる車椅子の実現が可能であると
云う効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す縦断正面図で
ある。
【図２】その一部を切り欠いた斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す縦断側面図で
ある。
【図４】その一部を切り欠いた斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示す縦断側面図で
ある。
【図６】その一部を切り欠いた斜視図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態を示す縦断側面図で
ある。
【図８】その一部を切り欠いた斜視図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態を示す縦断側面図で
ある。
【図１０】その一部を切り欠いた斜視図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態を示す縦断側面図
である。
【図１２】その一部を切り欠いた斜視図である。
【図１３】各実施の形態を車椅子に適用した状態の背面
図である。
【図１４】従来のロータリエンコーダを示すもので、
(ａ)は斜視図、(ｂ)は信号系のブロック図である。
【図１５】ロータリエンコーダの信号の波形を示す説明
図である。
【図１６】回転検出手段を車椅子に適用した状態の模式
図である。
【図１７】その速度制御を行なう回路のブロック図であ
る。
【符号の説明】
１ 第１回転軸 ２ 第２回転軸 ３ 太陽歯車 ４ 太陽歯車 ５ 遊星歯車 ６ 遊星歯車 ８ 外輪歯車 ９ 外輪歯車 １０ 基体 １４ 外輪歯車 ２０ 太陽歯車 ２８Ｌ 回転補助手段 ２８Ｒ 回転補助手段 ３５ 遊星歯車キャリア
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 21/22 A61G 5/04 G01B 5/24 G01D 5/04 G01P 3/56 F16H 1/28

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１回転軸と第２回転軸とのそれぞれを
    第１の遊星歯車機構と第２の遊星歯車機構の太陽歯車、
    外輪歯車、遊星歯車キャリアのいずれか一つの同一種の
    ものに結合し、前記第１の遊星歯車機構と前記第２の遊
    星歯車機構との前記第１回転軸と前記第２回転軸とが結
    合されない前記太陽歯車、前記外輪歯車、前記遊星歯車
    キャリアのいずれか一つの同一種のものの回転を同期さ
    せ、前記第１の遊星歯車機構と前記第２の遊星歯車機構
    との前記第１回転軸と前記第２回転軸とが結合されない
    前記太陽歯車、前記外輪歯車、前記遊星歯車キャリアと
    回転が同期される前記太陽歯車、前記外輪歯車、前記遊
    星歯車キャリア以外の前記第１又は第２の遊星歯車機構
    の一方の前記太陽歯車、前記外輪歯車、前記遊星歯車キ
    ャリアを基体に固定するとともに前記他方の前記太陽歯
    車、前記外輪歯車、前記遊星歯車キャリアを回転自在に
    装着してその他方の前記太陽歯車、前記外輪歯車、前記
    遊星歯車キャリアの回転角度を計測することにより前記
    第１回転軸と前記第２回転軸との間の回転位相差を検出
    することを特徴とする回転位相差検出装置。
  2. 【請求項２】 第１回転軸と第２回転軸とのそれぞれを
    第１の遊星歯車機構と第２の遊星歯車機構との太陽歯車
    に結合し、前記第１の遊星歯車機構と前記第２の遊星歯
    車機構とのそれぞれの遊星歯車の公転を同期させ、前記
    第１又は第２の遊星歯車機構の一方の外輪歯車を基体に
    固定し、他方の前記外輪歯車を回転自在に装着してその
    外輪歯車の回転角度を計測することにより前記第１回転
    軸と前記第２回転軸との間の回転位相差を検出すること
    を特徴とする回転位相差検出装置。
  3. 【請求項３】 第１回転軸と第２回転軸とのそれぞれを
    第１の遊星歯車機構と第２の遊星歯車機構との太陽歯車
    に結合し、前記第１の遊星歯車機構と前記第２の遊星歯
    車機構とのそれぞれの外輪歯車の回転を同期させ、前記
    第１又は第２の遊星歯車機構の一方の遊星歯車キャリア
    を基体に固定し、他方の前記遊星歯車キャリアを回転自
    在に装着してその遊星歯車キャリアの回転角度を計測す
    ることにより前記第１回転軸と前記第２回転軸との間の
    回転位相差を検出することを特徴とする回転位相差検出
    装置。
  4. 【請求項４】 第１回転軸と第２回転軸とのそれぞれを
    第１の遊星歯車機構と第２の遊星歯車機構との外輪歯車
    に結合し、前記第１の遊星歯車機構と前記第２の遊星歯
    車機構とのそれぞれの遊星歯車の公転を同期させ、前記
    第１又は第２の遊星歯車機構の一方の太陽歯車を基体に
    固定し、他方の前記太陽歯車を回転自在に装着してその
    太陽歯車の回転角度を計測することにより前記第１回転
    軸と前記第２回転軸との間の回転位相差を検出すること
    を特徴とする回転位相差検出装置。
  5. 【請求項５】 第１回転軸と第２回転軸とのそれぞれを
    第１の遊星歯車機構と第２の遊星歯車機構との外輪歯車
    に結合し、前記第１の遊星歯車機構と前記第２の遊星歯
    車機構とのそれぞれの太陽歯車の回転を同期させ、前記
    第１又は第２の遊星歯車機構の一方の遊星歯車キャリア
    を基体に固定し、他方の前記遊星歯車キャリアを回転自
    在に装着してその遊星歯車キャリアの回転角度を計測す
    ることにより前記第１回転軸と前記第２回転軸との間の
    回転位相差を検出することを特徴とする回転位相差検出
    装置。
  6. 【請求項６】 第１回転軸と第２回転軸とのそれぞれを
    第１の遊星歯車機構と第２の遊星歯車機構との遊星歯車
    キャリアに結合し、前記第１の遊星歯車機構と前記第２
    の遊星歯車機構とのそれぞれの太陽歯車の回転を同期さ
    せ、前記第１又は第２の遊星歯車機構の一方の外輪歯車
    を基体に固定し、他方の前記外輪歯車を回転自在に装着
    してその外輪歯車の回転角度を計測することにより前記
    第１回転軸と前記第２回転軸との間の回転位相差を検出
    することを特徴とする回転位相差検出装置。
  7. 【請求項７】 第１回転軸と第２回転軸とのそれぞれを
    第１の遊星歯車機構と第２の遊星歯車機構との遊星歯車
    キャリアに結合し、前記第１の遊星歯車機構と前記第２
    の遊星歯車機構とのそれぞれの外輪歯車の回転を同期さ
    せ、前記第１又は第２の遊星歯車機構の一方の太陽歯車
    を基体に固定し、他方の前記太陽歯車を回転自在に装着
    してその太陽歯車の回転角度を計測することにより前記
    第１回転軸と前記第２回転軸との間の回転位相差を検出
    することを特徴とする回転位相差検出装置。
  8. 【請求項８】 第１の遊星歯車機構と第２の遊星歯車機
    構の太陽歯車、外輪歯車、遊星歯車のそれぞれの歯数比
    が同じであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれ
    か１に記載の回転位相差検出装置。
  9. 【請求項９】 一対の車輪にそれぞれ連結された回転軸
    を同軸上に設けた車椅子において、請求項１乃至８のい
    ずれか１に記載の回転位相差検出装置を用いたことを特
    徴とする車椅子。
  10. 【請求項１０】 一対の車輪にそれぞれ連結された回転
    軸を同軸上に設けた車椅子において、一方の車軸を駆動
    した時に他方の車軸との回転位相差を検出してその他方
    の車軸に補助動力を与える回転補助手段を設けたことを
    特徴とする請求項９記載の車椅子。
  11. 【請求項１１】 一対の車輪にそれぞれ連結された回転
    軸を同軸上に設けた車椅子において、一方の車軸を駆動
    した時に他方の車軸との回転位相差を検出して左右の車
    軸にそれぞれ適した補助動力を与える回転補助手段を設
    けたことを特徴とする請求項１０記載の車椅子。
JP27845097A 1997-10-13 1997-10-13 回転位相差検出装置及びそれを用いた車椅子 Expired - Fee Related JP3436664B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27845097A JP3436664B2 (ja) 1997-10-13 1997-10-13 回転位相差検出装置及びそれを用いた車椅子
US09/170,283 US6247716B1 (en) 1997-10-13 1998-10-13 Phase difference detecting apparatus and wheelchair using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27845097A JP3436664B2 (ja) 1997-10-13 1997-10-13 回転位相差検出装置及びそれを用いた車椅子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11118467A JPH11118467A (ja) 1999-04-30
JP3436664B2 true JP3436664B2 (ja) 2003-08-11

Family

ID=17597517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27845097A Expired - Fee Related JP3436664B2 (ja) 1997-10-13 1997-10-13 回転位相差検出装置及びそれを用いた車椅子

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6247716B1 (ja)
JP (1) JP3436664B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0109336D0 (en) * 2001-04-17 2001-05-30 Secr Defence Drive configuration for a skid steered vehicle
US7350606B2 (en) * 2005-02-15 2008-04-01 Arvinmeritor Technology, Llc Double reduction electric drive wheel assembly
CN102463461A (zh) * 2010-11-04 2012-05-23 长春轨道客车装备有限责任公司 机车轮对相位角调整装置及方法
EP2760408A4 (en) * 2011-09-29 2015-05-20 Intelliwheels Inc LOW-SPEED DRIVE SYSTEM FOR MANUAL-POWERED WHEELCHAIRS AND METHODS OF USE
US8967652B2 (en) 2013-07-16 2015-03-03 Joshua Carmine Penn Manually operated wheelchair having integrated differential to allow full range of motion under one-handed operation
DE102015209868A1 (de) * 2015-05-29 2016-12-01 Zf Friedrichshafen Ag Planetengetriebe mit zumindest einem Sensor
JP6742493B1 (ja) * 2019-11-29 2020-08-19 合同会社ライフスペース研究所 片手操作可能な車椅子

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4471972A (en) * 1982-04-20 1984-09-18 Young Raymond L Propulsion and safety device for a conventional wheelchair
JPS60159255A (ja) 1984-01-27 1985-08-20 ナショナル住宅産業株式会社 間仕切り壁の開口部の施工法
US5186269A (en) * 1990-05-09 1993-02-16 Emik A. Avakian Method of and apparatus for motorizing manually powered vehicles
US5242179A (en) * 1991-10-11 1993-09-07 Research Foundation Of The State University Of New York Four-line exercising attachment for wheelchairs
US5683321A (en) * 1993-08-03 1997-11-04 Franklin E. Barnett Drive apparatus for converting linear motion to rotary motion
JP3424016B2 (ja) 1993-11-12 2003-07-07 ヤマハ発動機株式会社 手動式電動車椅子
JPH08117287A (ja) 1994-10-27 1996-05-14 Yamaha Motor Co Ltd 手動式電動車椅子
JP3524638B2 (ja) 1995-07-31 2004-05-10 三洋電機株式会社 車いす

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11118467A (ja) 1999-04-30
US6247716B1 (en) 2001-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2004001682A (ja) 電気自動車のための駆動システム
JP3436664B2 (ja) 回転位相差検出装置及びそれを用いた車椅子
WO2010147100A1 (ja) 操舵可能な駆動機構および全方向移動車
CN109850006A (zh) 辅助装置
JP4845255B2 (ja) アブソリュートセンサ
JP2588386B2 (ja) 制御装置に使用される遊星歯車減速機の出力軸支持装置
JP2004090903A (ja) モータ付き車輪装置
JP2002085474A (ja) 車椅子の電気駆動車輪
JPH0472730B2 (ja)
JP2842165B2 (ja) 車両のディファレンシャル装置
WO2004083680A1 (ja) 回動伝達装置
JP3591043B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2003014414A (ja) 回転角度検出装置及び舵取装置
JPH0747124Y2 (ja) ３ロール圧延機における圧下装置
JP5050647B2 (ja) トルク加算型操舵装置
JP3424016B2 (ja) 手動式電動車椅子
JPH0989054A (ja) 差動装置
JPH07186978A (ja) 後輪操舵装置
JPH08127385A (ja) 補助動力式ビークル
JPH11118630A (ja) トルク検出装置
JP2000079895A (ja) 電動補助車両
JPH07149243A (ja) 自走搬送装置の駆動装置
JP2001063595A (ja) ラックピニオン式電動パワーステアリング装置
JP2004217046A (ja) 電動パワーステアリング装置
JPH058640A (ja) 車両用駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080606

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090606

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100606

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100606

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees