JP3600904B2

JP3600904B2 - 補助動力式ビークル

Info

Publication number: JP3600904B2
Application number: JP26583094A
Authority: JP
Inventors: 信之菅野; 敦内山
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1994-10-28
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2019-12-15
Also published as: JPH08117291A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両に間欠的に加えられる人力の大きさに応じた駆動力を補助動力として車輪に与えてこれを回転駆動する車椅子、自転車、足漕ぎボート等の補助動力式ビークルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、手動車椅子と電動車椅子の中間的な存在として手動式電動車椅子が従来より提案されている。この手動式電動車椅子は、車輪に間欠的に加えられる人力を検知し、その人力に応じた補助動力を車輪に加えることによって歩行の不自由な乗り手の肉体的な負担を軽減するものであって、これによれば乗り手は手動車椅子の感覚で操作することができ、精神的苦痛も緩和される。
【０００３】
ところで、上記手動式電動車椅子にあっては、例えばハンドリムを車輪に対して相対回転自在に弾性支持し、該ハンドリムと車輪との相対回転量をワイヤー等を介して固定側（車体側）に設けられたポテンショメータ等の人力検知手段に伝達して検出することによって、ハンドリムに加えられる人力の大きさと方向を検知していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の手動式電動車椅子にあっては、ハンドリムと車輪との相対回転量を検出する人力検知手段は固定側に設けられていたため、相対回転量を人力検知手段に伝達するワイヤー等の機械的伝達手段が必要となり、構造が複雑化し、検知精度や検知手段の調整の点で問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、入力部材に加えられる人力を簡単な構造で高精度に検知することができるとともに、人力検知手段への電力の供給及び人力検知手段からの検知信号の固定側への伝達を簡単な構成で確実に行うことができる補助動力式ビークルを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、入力部材と推進手段に連なる出力部材との相対回転量によって入力部材に加えられる人力を検知してその信号を発信する人力検知手段を設け、該人力検知手段によって検知された人力に応じた補助動力を推進手段に加えてこれを回転駆動する補助動力式ビークルにおいて、前記人力検知手段を回転側に設けるとともに、固定側から前記人力検知手段への電力の供給を回転トランス又はスリップリングを介して行うようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記人力検知手段を、前記入力部材と出力部材との相対回転を光信号に変換してこれを固定側に設けられた受光手段に伝達するものとしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記人力検知手段からの検知信号の固定側への伝達を回転トランス又はスリップリングを介して行うようにしたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】
請求項１記載の発明によれば、人力検知手段が回転側に設けられるため、入力部材と出力部材との相対回転量を簡単な構成で直接検知することができ、入力部材に加えられる人力を高精度に検知することができる。又、回転側に設けられた人力検知手段への電力の供給が回転トランス又はスリップリングを介して行われるため、固定側に設けられたバッテリ等の電源から人力検知手段への電力の供給が確実に行われる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、回転側に設けられた入力検知手段からの検知信号が光信号に変換されて固定側に設けられた受光手段に伝達されるため、回転側から固定側への検知信号の伝達が確実に行われる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、回転側に設けられた入力検知手段からの検知信号が回転トランス又はスリップリングを介して固定側に伝達されるため、回転側から固定側への検知信号の伝達が確実に行われる。
【００１６】
【実施例】
以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
＜第１参考例＞
図１は本発明の第１参考例に係る補助動力式車両の一態様としての手動式電動車椅子の側面図、図２は同車椅子の正面図、図３は同車椅子を折り畳んだ状態を示す背面図、図４は同車椅子の人力検出部及び補助動力装置部を示す車輪部分の破断平面図、図５は図４の要部拡大断面図、図６は車輪の外側面図、図７は車輪のハブ部の外側面図、図８は人力検出部のスプリングの状態を説明するための断面図、図９及び図１０は人力が加えられたときの検出部のスプリングの状態を説明するための断面図、図１１はコントローラの構成を示すブロック図である。
【００１８】
本参考例に係る手動式電動車椅子１は、既存の折り畳み式手動車椅子に補助動力装置（Power Assist System ）を組み付けたものであって、図１に示すように、これのパイプ枠状のフレーム２の前後部は左右一対のキャスタ３、車輪４によって支持されている。
【００１９】
又、上記フレーム２の中央部には、乗り手が着座すべき布製のシート５（図２参照）が張設されている。尚、フレーム２は前後一対のクロス部材２ａを有しており、Ｘ字状を成す２本のクロス部材２ａはその交点を軸６によって枢着されている。従って、車椅子１は図３に示すようにこれを折り畳むことができ、このとき前記シート５も撓む。
【００２０】
更に、フレーム２の後部には左右一対のハンドルアーム２ｂが立設されており、各ハンドルアーム２ｂの上端部は後方に折曲され、その折曲部には介助者用のグリップ７が取り付けられている。
【００２１】
又、フレーム２の中央上部には、乗り手のための左右一対の肘掛８が取り付けられ、同フレーム２の前端下部には左右一対のステップ９が取り付けられている。そして、同フレーム２の下部に前後方向に延びる左右一対のアーム２ｃの後端部には、別のアーム２ｄが前後方向に移動自在に嵌装されており、各アーム２ｄの後端部にはローラ１０が回転自在に軸支されている。尚、アーム２ｄは、アーム２ｃに突設されたピン１１に長孔係合することによって前後方向に移動自在に支持され、これはアーム２ｃとの間に縮装された不図示のスプリングによって常時後方へ付勢されている。
【００２２】
ところで、前記左右一対の車輪４の各々は、図４に示すように、フレーム２に取り付けられたブラケット１２に支持された車軸１３にボールベアリング１４，１５を介して回転自在に支承されており、各車輪４の外側には、乗り手が手でこれを回すべきリング状のハンドリム１６が設けられている。このハンドリム１６は、車輪４のハブ４ａに軸受１７によって回転自在に支承された円板状のディスク１８に３本のスポーク１９を介して取り付けられており、従って、該ハンドリム１６は車輪４に対して独立に回転し得る。尚、本参考例においては、図４に示すように、車輪４のハブ４ａとディスク１８との間にダンパー２０が介設されている。
【００２３】
而して、上記ハンドリム１６は、その全周の３箇所が図７に示す構造によって車輪４に対して弾性的に連結されている。
【００２４】
即ち、図７に示すように、車輪４のハブ４ａに形成された各一対のリブ４ａ−１で挟まれる空間には、円弧状の溝２１ａを有するスプリングガイド２１が収納されており、該スプリングガイド２１には大小異径のスプリング２２，２３が収納されている。尚、図７において、２４はスプリング２２，２３の脱落を防ぐ保持部材である。
【００２５】
ところで、前記スプリング２２，２３はその両端がスプリング受け２５，２６によって受けられており、前記ハンドリム１６に人力が加わらない中立状態においては、図８に詳細に示すように、スプリング受け２５，２６は一対のリブ４ａ−１に当接し、小径のスプリング２３は両スプリング受け２５，２６間に所定の予圧を持って縮装される一方、大径のスプリング２２はその両端がスプリング受け２５，２６から若干離脱してスプリング受け２５，２６に力を及ぼしていない。尚、大径のスプリング２２のバネ定数は小径のスプリング２３のそれよりも大きく設定されている。
【００２６】
一方、図６に示すように、前記ディスク１８の全周３箇所には一対のピン２７，２８が内方に向かって突設されており、各一対のピン２７，２８はハンドリム１６に人力が加わらない中立状態においては、図７及び図８に示すように前記スプリング受け２５，２６の端面に当接している。尚、一方のピン２７はディスク１８の内面に固設されているが、他方のピン２８は図６に示すようにディスク１８に形成された円弧状の長孔１８ａに位置調整自在に貫設されており、該ピン２８はスプリング受け２６の端面に当接した状態でナット２９によって締め付けられてディスク１８に固定される。又、リブ４ａ−１には、ピン２７，２８の移動を許容するための溝４ａ−２が形成されている。
【００２７】
又、図４及び図５に示すように、ハンドリム１６側のディスク１８には、ハンドリム１６に加えられる人力の大きさ及び方向を検出するためのポテンショメータ７１と、該ポテンショメータ７１の検知信号を増幅して後述の発光部７３を駆動するための電子基板（信号変調回路）７２と、該電子基板７２に電力を供給するための小型バッテリ８１及び該小型バッテリ８１に電力を補給するための太陽電池８２（図１１参照）が固設されている。尚、上記電子基板７２と小型バッテリ８１はポテンショメータ７１内に組み込まれている。
【００２８】
又、ディスク１８には、発光部７３を保持するホルダー７４が取り付けられており、発光部７３は車軸１３の軸中心に貫設された通路１３ａの一端開口部に臨んでいる。そして、発光部７３と前記電子基板７２とはコード７５によって接続されている。尚、車軸１３の内端にはキャップ１３ｂが螺着されており、通路１３ａ内は暗部を構成している。
【００２９】
他方、固定側のギヤケース４２には光を透過するアクリル樹脂製の円柱状透明部材７６が取り付けられており、該透明部材７６の一端は角度４５°の斜面７６ａを構成して車軸１３に形成された前記通路１３ａ内に臨んでおり、同透明部材７６の他端には受光センサー７０が取り付けられている。そして、受光センサー７０はコード７７を介して図１１に示す信号復調回路８３に接続されている。
【００３０】
ところで、前記ポテンショメータ７１の人力軸７１ａの端部にはレバー７８の一端が結着されており、該レバー７８の他端は、車輪４のハブ４ａに突設されたピン７９にゴム製のキャップ８０を介して係合している。尚、キャップ８０はレバー７８のガタを防止するためのものであって、組み込みが容易なように、その先端は球形に成形されている。
【００３１】
ところで、図４に示すように、左右一対の車輪４の各々の内側には補助動力装置（図４には一方のみ図示）４０が設けられている。
【００３２】
上記補助動力装置４０は、補助動力を発生する駆動モータ４１と、該駆動モータ４１の駆動力を車輪４に伝達するギヤＧ１〜Ｇ４を収容するギヤケース４２を有しており、駆動モータ４１の出力軸端には小径のギヤＧ１が結着されている。尚、ギヤケース４２は、前記車軸１３に保持されるとともに、図４に示すように、ゴムを介してフレーム２に固定されている。
【００３３】
又、上記ギヤケース４２にはカウンタ軸４３と駆動軸４４が車軸１３と平行に回転自在に支承されており、カウンタ軸４３には大小異径のギヤＧ２，Ｇ３が結着され、駆動軸４４には大径のギヤＧ４が自由回転自在に支承されるとともに、その端部には小径のギヤＧ５が結着されている。そして、前記大径のギヤＧ２は前記小径のギヤＧ１に噛合し、小径のギヤＧ３は大径のギヤＧ４に噛合している。又、前記ギヤＧ５は、ハブ４ａの内周部に嵌合保持された大径のリングギヤＧ６に噛合している。尚、リングギヤＧ６はハブ４ａに対して相対回転可能に保持されており、両者の間には周方向に配列された複数のダンパー部材４５が介設されている。
【００３４】
ところで、前記駆動軸４４上にはギヤＧ４の駆動軸４４との係合を断接するためのドグクラッチ４６が設けられており、該ドグクラッチ４６は前記フレーム２の前方上部に設けられたクラッチレバー４７（図１参照）の回動操作によってＯＮ／ＯＦＦ動作する。そして、ドグクラッチ４６の近傍には、該ドグクラッチ４６のＯＮ／ＯＦＦを検知するリミットスイッチ４８が設けられており、ドグクラッチ４６がＯＦＦ状態にあるときには駆動モータ４１に電流が流れないよう構成されている。
【００３５】
尚、以上は一方の車輪４側に設けられた補助動力装置４０の構成について述べたが、他方の車輪４側に設けられた補助動力装置４０も共通のものが使用されており、部品の共通化による量産効果を得ることができる。そのため、左右一対の補助動力装置４０は、図２に示すように点対称の関係を保って配置されている。即ち、各補助動力装置４０においては、駆動モータ４１が車軸１３の中心線からオフセットしており、このような共通の補助動力装置４０を左右の車輪４に対して点対称の関係を保って配置すると、本参考例の最凸部である左右一対の駆動モータ４１は上下方向に段差をもって配されることとなり、当該車椅子１を図３に示すように折り畳んだ際に両駆動モータ４１が互いに干渉することがなく、この結果、車椅子１をコンパクトに折り畳むことができる。
【００３６】
一方、図１に示すように、フレーム２の前部側方には前記補助動力装置４０の駆動を制御するためのコントローラ５０が取り付けられており、該コントローラ５０の上方にはバッテリ６０が取り付けられている。尚、コントローラ５０は、図２に鎖線にて示すように、フレーム２のクロス部材２ａに取り付けても良い。
【００３７】
ここで、コントローラ５０の構成を図１１に基づいて説明する。
【００３８】
図１１はコントローラ５０の構成を示すブロック図であり、該コントローラ５０は、前記ポテンショメータ７１によって検出されるハンドリム１６に加えられる人力に対する補助動力を演算するアシスト力比演算手段５１と、該アシスト力演算手段５１によって求められた補助動力（つまり、補助動力の目標値（目標トルク））に対して駆動モータ４１の駆動を制御する（駆動モータ４１に供給すべき電流を制御する）モータ制御手段５２と、該モータ制御手段５２からの制御信号を受けてそれに見合うデューティ値のゲート信号Ｇ_ａ，Ｇ_ｂ，Ｇ_ｃ，Ｇ_ｄをゲートに出力するゲートドライブ回路５３を含んで構成されている。尚、図１１において、５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄはゲート信号Ｇ_ａ，Ｇ_ｂ，Ｇ_ｃ，Ｇ_ｄをそれぞれ印加されてＯＮ／ＯＦＦするＦＥＴ（電界効果トランジスタ）である。
【００３９】
次に、本手動式電動車椅子１の作用を説明する。
【００４０】
乗り手が左右一対のハンドリム１６を例えば前進方向に回すためにこれに力を加えると、各ハンドリム１６に加えられた人力Ｆ_Ｍの大きさが前記３本の小径スプリング２３の予圧力に打ち勝つまでの間はハンドリム１６は不動であって、ハンドリム１６と車輪４の間に相対回転は生じず、このとき、図１２に示すようにポテンショメータ７１の出力は０を示す。尚、図１２はハンドリム１６に加えられる人力Ｆ_Ｍに対するポテンショメータ７１の出力特性を示す図であり、同図において、Ｆ_Ｍ０は３本の小径スプリング２３の予圧力に等しい人力の値である。
【００４１】
その後、人力Ｆ_ＭがＦ_Ｍ０を超えて増大すると、図９に示すように一方のピン２７がスプリング受け２５を押圧して先ず小径のスプリング２３のみを圧縮し、ハンドリム１６はスプリング２３の圧縮量に見合う角度だけ車輪４に対して相対回転する。そして、このハンドリム１６の相対回転量はレバー７８によって拡大されてポテンショメータ７１に伝達され、ポテンショメータ７１は、図１２に直線ａに示すように、ハンドリム１６に加えられる人力Ｆ_Ｍに対する信号を出力する。尚、小径のスプリング２３のバネ定数は小さいため、該スプリング２３の人力Ｆ_Ｍの増加量に対する圧縮量、つまり、ハンドリム１６の回動量は大きく、従って、ポテンショメータ７１の感度は高く保たれる。
【００４２】
そして、ハンドリム１６に加えられる人力Ｆ_Ｍの値が図１２に示すＦ_Ｍ１に達すると、大径のスプリング２２も小径のスプリング２３と共に圧縮され始め、ハンドリム１６は両スプリング２２，２３の圧縮量に見合う角度だけ車輪４に対して相対回転し、このとき、ポテンショメータ７１は、図１２の直線ｂに示すようにハンドリム１６に加えられる人力Ｆ_Ｍに対する信号を出力する。
【００４３】
その後、ハンドリム１６に加えられる人力Ｆ_Ｍが図１２に示すＦ_Ｍ２を超えた場合には、図１０に示すようにピン２７が保持部材２４に当接するため、人力Ｆ_Ｍはピン２７から保持部材２４を経て車輪４に直接伝達される。このとき、ポテンショメータ７１の出力は、図１２に直線ｃにて示すように一定となる。
【００４４】
尚、乗り手がハンドリム１６に逆方向の力を加えた場合のポテンショメータ７１の出力は、図１２の直線ａ’，ｂ’，ｃ’によって表され、図１２にハッチングを付した領域が不感帯領域となる。このような不感帯域を設けることにより、機械的誤差や電気的誤差を許容しながら車椅子１の静止状態を確実に検出することができる。
【００４５】
而して、ハンドリム１６には人力Ｆ_Ｍが間欠的に加えられ、この人力Ｆ_Ｍは前述のようにポテンショメータ７１によって検出され、その入力信号Ｖ_ｉｎは前記電子基板７２によって増幅され、発光部７３を駆動する。すると、光信号が発光部７３から出力されて車軸１３の通路１３ａを通り、前記透明部材７６の斜面７６ａで反射して直角に屈折され、固定側に設けられた前記受光センサー７０に伝達される。そして、光信号は受光センサー７０によって電気信号に変換され、コード７７を通って信号復調回路８３（図１１参照）に伝達されて信号処理された後、前記コントローラ５０のアシスト力演算手段５１に入力される。
【００４６】
上記アシスト力演算手段５１はポテンショメータ７１から出力された入力信号Ｖ_ｉｎに対して所要のアシスト比に基づいて目標トルクτを演算し、それに見合う制御信号をモータ制御手段５２に出力する。尚、入力信号Ｖ_ｉｎと目標トルクτとの関係（アシスト力演算手段５１の特性）をアシスト比をパラメータとして図１３に示す。
【００４７】
モータ制御手段５２は駆動モータ４１に供給すべき電流を制御し、ゲートドライブ回路５３はモータ制御手段５２からの制御信号を受けて必要なデューティ値のゲート信号Ｇ_ａ，Ｇ_ｄをＦＥＴ５４ａ，５４ｄのゲートに印加する（前進の場合）。すると、バッテリ６０からの電流はＦＥＴ５４ａ，５４ｄを図１１の矢印方向に流れ、これによって駆動モータ４１が正転される。ＦＥＴ５４ｄを通るモータ電流値Ｉ_ｂはモータ制御手段５２にフィードバックされて目標値と比較され、ゲート信号Ｇ_ａ，Ｇ_ｄのデューティ値を増減する。
【００４８】
而して、上述のように駆動モータ４１が正転すると、該駆動モータ４１によって発生する駆動力が補助動力Ｆ_Ａとして車輪４に与えられる。即ち、駆動モータ４１の回転は、図５に示すギヤＧ１，Ｇ２によって１段減速されてカウンタ軸４３に伝達され、ドグクラッチ４６がＯＮのとき、該カウンタ軸４３の回転はギヤＧ３，Ｇ４によって２段減速されて駆動軸４４に伝達される。そして、この駆動軸４４の回転はギヤＧ５，Ｇ６によって３段減速された後、ダンパー部材４５を介して車輪４に伝達され、該車輪４が人力Ｆ_Ｍに補助動力Ｆ_Ａを加えた大きさの駆動力Ｆ（＝Ｆ_Ｍ＋Ｆ_Ａ）によって回転駆動され、これによって手動式電動車椅子１が前進せしめられ、乗り手は全駆動力Ｆの例えば約１／２程度の小さな駆動力（人力）Ｆ_Ｍで楽に車椅子１を操作することができる。
【００４９】
ところで、ハンドリム１６に逆方向（後進方向）の人力Ｆ_Ｍが加えられた場合には、図１１に示すゲートドライブ回路５３はゲート信号Ｇ_ｂ，Ｇ_ｃをＦＥＴ５４ｂ，５４ｃにそれぞれ印加してこれらをＯＮ／ＯＦＦする。すると、バッテリ６０からの電流は駆動モータ４１を逆方向に流れるために該駆動モータ４１は逆転し、車輪４にはこれを逆転させる方向の補助動力Ｆ_Ａが加えられる。ＦＥＴ５４ｂを通るモータ電流値Ｉ_ａはモータ制御手段５２にフィードバックされて目標値と比較され、ゲート信号Ｇ_ｂ，Ｇ_ｃのデューティ値を増減する。
【００５０】
以上のように本参考例においては、回転側に設けられたポテンショメータ７１及び電子基板７２への電力の供給は、これらポテンショメータ７１に一体的に設けられた小型バッテリ８１から直接供給されるため、ポテンショメータ７１及び電子基板７２への電力供給が確実に行われる。そして、小型バッテリ８１には太陽電池８２から電力が補給されるため、小型バッテリ８１の寿命が延び、メンテナンスフリーが実現される。
【００５１】
又、回転側のポテンショメータ７１の検出信号は電子基板７２にて増幅され、発光部７３によって光信号に変換されて固定側の受光センサー７０に伝達されるため、回転側と固定側との間で信号伝達が非接触で確実になされる。そして、信号伝達の前に信号の増幅が行われるため、ＳＮ比の良い、即ち、ノイズの影響を受けない信号伝達が可能となる。
【００５２】
以上により、高精度、且つ、耐久性の高い信号伝達手段を提供することができる。
【００５３】
＜第１実施例＞
次に、本発明の第１実施例を図１４及び図１５に基づいて説明する。尚、図１４は本実施例に係る手動式電動車椅子の人力検出部及び補助動力装置部を示す車輪部分の破断平面図、図１５は図１４の要部拡大断面図であり、これらの図においては図４及び図５に示したと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての説明は省略する。
【００５４】
本実施例においても、前記第１参考例と同様に、ハンドリム１６に加えられる人力の大きさに比例するハンドリム１６と車輪４との相対回転はポテンショメータユニット７１によって検出され、その検出信号は電子基板７２によって増幅され、発光部７３で光信号に変換され、発光部７３から車軸１３に形成された通路１３ａを経て固定側に設けられた受光センサー７０に伝達されるが、本実施例では、ポテンショメータ７１と電子基板７２への電力供給は、固定側に設置されたバッテリー６０（図１参照）から回転側と固定側の間に設けられた回転トランス９０を介して非接触で行われる。
【００５５】
上記回転トランス９０は、図１５に詳細に示すように、径方向に対向して設けられた大小異径のリング状トランス９０ａ，９０ｂで構成されており、大径のトランス９０ａは車輪４のハブ４ａに取り付けられ、小径のトランス９０ｂはギヤケース４２に取り付けられており、図１５に示すようにトランス９０ａとポテンショメータ７１及び電子基盤７２とはコード８４にて接続されている。
【００５６】
而して、本実施例によれば、回転側に設けられたポテンショメータ７１と電子基板７２への電力の供給が回転トランス９０を介して非接触で行われるため、固定側に設けられたバッテリから回転側のポテンショメータ７１と電子基板７２への電力供給が確実に行われる。
【００５７】
尚、本実施例では、回転側に設けられたポテンショメータ７１と電子基板７２への電力供給を回転トランス９０を介して行ったが、スリップリングを介して接触方式で行っても良い。
【００５８】
＜第２実施例＞
次に、本発明の第２実施例を図１６に基づいて説明する。尚、図１６は本実施例に係る手動式電動車椅子の人力検出部の拡大断面図であり、本図においては図１５に示したと同一要素には同一符号を付している。
【００５９】
本実施例においても、前記第１実施例と同様に、ポテンショメータ７１によって検出された検出信号は電子基板７２によって増幅され、発光部７３で光信号に変換され、発光部７３から車軸１３に形成された通路１３ａを経て固定側に設けられた受光センサー７０に伝達され、ポテンショメータ７１と電子基板７２への電力供給は、固定側に設置された不図示のバッテリーから回転側と固定側の間に設けられた回転トランス９１を介して非接触で行われるが、回転トランス９１を構成する一対のトランス９１ａ，９１ｂの配置が前記第１実施例のそれと異なっている。
【００６０】
即ち、上記回転トランス９１は、横方向に対向して設けられた同径のリング状トランス９１ａ，９１ｂで構成されており、一方のトランス９１ａは車輪４のハブ４ａに取り付けられ、他方のトランス９１ｂはギヤケース４２に取り付けられており、トランス９１ａとポテンショメータ７１及び電子基板７２とはコード８５にて接続されている。
【００６１】
而して、本実施例においても、回転側に設けられたポテンショメータ７１と電子基板７２への電力の供給が回転トランス９１を介して非接触で行われるため、固定側に設けられたバッテリから回転側のポテンショメータ７１と電子基板７２への電力供給が確実に行われる。
【００６２】
尚、本実施例では、回転側に設けられたポテンショメータ７１と電子基板７２への電力供給を回転トランス９１を介して非接触で行ったが、スリップリングを介して接触方式で行っても良い。
【００６３】
＜第２参考例＞
次に、本発明の第２参考例を図１７に基づいて説明する。尚、図１７は本参考例に係る手動式電動車椅子の人力検出部及び補助動力装置部を示す車輪部分の破断平面図であり、本図においては図４及び図１４において示したと同一要素には同一符号を付している。
【００６４】
本参考例においては、ハンドリム１６に加えられる人力はポテンショメータ７１によって検出され、ポテンショメータ７１と電子基板７２への電力供給は該ポテンショメータ７１に設けられた小型バッテリ８１から直接なされる。そして、ポテンショメータ７１からの検出信号は電子基板７２で増幅され、コード８６及び回転トランス９２を介して非接触で固定側に伝達される。
【００６５】
上記回転トランス９２は、前記第１実施例と同様に、径方向に対向して設けられた大小異径のリング状トランス９２ａ，９２ｂで構成されており、大径のトランス９２ａは車輪４のハブ４ａに取り付けられ、小径のトランス９２ｂはギヤケース５２に取り付けられている。
【００６６】
而して、本参考例によれば、回転側のポテンショメータ７１の検出信号は電子基板７２で増幅された後、回転トランス９２を介して固定側に非接触で伝達されるため、回転側と固定側との間で信号伝達が確実になされる。
【００６７】
尚、本参考例では、回転側に設けられたポテンショメータ７１からの検出信号の固定側への伝達を回転トランス９２を介して非接触で行ったが、スリップリングを介して接触方式で行っても良い。
【００６８】
＜第３実施例＞
次に、本発明の第３実施例を図１８に基づいて説明する。尚、図１８は本実施例に係る手動式電動車椅子の人力検出部及び補助動力装置部を示す車輪部分の破断平面図であり、本図においては図４及び図１４において示したと同一要素には同一符号を付している。
【００６９】
本実施例では、固定側から回転側のポテンショメータ７１と電子基板７２への電力供給とポテンショメータ７１からの検出信号の固定側の伝達を横方向に並設された２組の回転トランス９１，９２によって行っている。
【００７０】
尚、上記回転トランス９１は第２実施例のそれと同様であり、回転トランス９２は第２参考例のそれと同様である。
【００７１】
而して、本実施例によれば、固定側から回転側のポテンショメータ７１及び電子基板７２への電力の供給が回転トランス９１を介して行われ、回転側のポテンショメータ７１の検出信号は電子基板７２で増幅され、回転トランス９２を介して固定側に伝達されるため、固定側から回転側への電力供給と回転側から固定側への信号伝達が確実、且つ、高精度に行われる。
【００７２】
尚、本実施例では、回転側と固定側との間の電力供給と信号伝達を回転トランス９１，９２を介して非接触で行ったが、スリップリングを介して接触方式で行っても良い。
【００７３】
ところで、以上は本発明を特に手動式電動車椅子に適用した例について言及したが、本発明は自転車、足漕ぎボート等の他のビークルをもその適用対象に含むことは勿論である。
【００７４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１記載の発明によれば、人力検知手段が回転側に設けられるため、入力部材と出力部材との相対回転量を簡単な構成で直接検知することができ、入力部材に加えられる人力を高精度に検知することができるという効果が得られる。又、回転側に設けられた人力検知手段への電力の供給が回転トランス又はスリップリングを介して行われるため、固定側に設けられたバッテリ等の電源から人力検知手段への電力の供給が確実に行われる。
【００７７】
請求項２記載の発明によれば、回転側に設けられた入力検知手段からの検知信号が光信号に変換されて固定側に設けられた受光手段に伝達されるため、回転側から固定側への検知信号の伝達が確実に行われるという効果が得られる。
【００７８】
請求項３記載の発明によれば、回転側に設けられた入力検知手段からの検知信号が回転トランス又はスリップリングを介して固定側に伝達されるため、回転側から固定側への検知信号の伝達が確実に行われるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１参考例に係る手動式電動車椅子の側面図である。
【図２】本発明の第１参考例に係る手動式電動車椅子の正面図である。
【図３】本発明の第１参考例に係る手動式電動車椅子を折り畳んだ状態を示す背面図である。
【図４】本発明の第１参考例に係る手動式電動車椅子の人力検出部及び補助動力装置部を示す車輪部分の破断平面図である。
【図５】本発明の第１参考例に係る手動式電動車椅子の人力検出部及び補助動力装置部を示す車輪部分の拡大破断平面図である。
【図６】本発明の第１参考例に係る手動式電動車椅子の車輪の外側面図である。
【図７】本発明の第１参考例に係る手動式電動車椅子の車輪のハブ部の外側面図である。
【図８】人力検出部のスプリングの状態を説明するための断面図である。
【図９】人力が加えられたときの検出部のスプリングの状態を説明するための断面図である。
【図１０】人力が加えられたときの検出部のスプリングの状態を説明するための断面図である。
【図１１】コントローラの構成を示すブロック図である。
【図１２】ハンドリムに加えられる人力に対するポテンショメータの出力特性を示す図である。
【図１３】入力信号と目標トルクとの関係（アシスト力演算手段の特性）をアシスト比をパラメータとして示す図である。
【図１４】本発明の第１実施例に係る手動式電動車椅子の人力検出部及び補助動力装置部を示す車輪部分の破断平面図である。
【図１５】図１４の要部拡大断面図である。
【図１６】本発明の第２実施例に係る手動式電動車椅子の人力検出部の拡大断面図である。
【図１７】本発明の第２参考例に係る手動式電動車椅子の人力検出部及び補助動力装置部を示す車輪部分の破断平面図である。
【図１８】本発明の第３実施例に係る手動式電動車椅子の人力検出部及び補助動力装置部を示す車輪部分の破断平面図である。
【符号の説明】
１手動式電動車椅子（補助動力式ビークル）
４車輪
１６ハンドリム（入力部材）
７０受光センサー（受光手段）
７１ポテンショメータ（人力検知手段）
７２電子基盤
８１小型バッテリ（蓄電手段）
９０〜９２回転トランス

Claims

入力部材と推進手段に連なる出力部材との相対回転量によって入力部材に加えられる人力を検知してその信号を発信する人力検知手段を設け、該人力検知手段によって検知された人力に応じた補助動力を推進手段に加えてこれを回転駆動する補助動力式ビークルにおいて、
前記人力検知手段を回転側に設けるとともに、固定側から前記人力検知手段への電力の供給を回転トランス又はスリップリングを介して行うようにしたことを特徴とする補助動力式ビークル。
前記人力検知手段は、前記入力部材と出力部材との相対回転を光信号に変換してこれを固定側に設けられた受光手段に伝達するものであることを特徴とする請求項１記載の補助動力式ビークル。
前記人力検知手段からの検知信号の固定側への伝達を回転トランス又はスリップリングを介して行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の補助動力式ビークル。