JP6454158B2 - 電動アシスト装置、およびそれを用いた手押し移動体 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明の電動アシスト装置は、筒状の筒状部が軸方向外方に突出形成され、駆動軸を回転させるモータと、前記駆動軸の外周部に設けられ、かつ前記駆動軸に対して相対回転可能に設けられた車輪と、前記車輪に前記駆動軸の回転力を伝達するアシスト状態と、前記車輪への前記駆動軸の回転力の伝達を遮断するフリー状態とに切替可能な動力伝達機構と、を備え、前記駆動軸は、前記筒状部の内方に軸受を介して回転自在に設けられる大径部と、その外径が前記大径部の外径よりも小さく、前記大径部に対し前記筒状部の内方から軸方向外方に向けて突出するよう設けられる小径部と、を備え、前記小径部の外周側には、軸受を介して前記車輪が嵌装され、前記動力伝達機構は、前記駆動軸の軸方向に沿って移動可能に設けられ、前記アシスト状態とする第一位置と前記フリー状態とする第二位置との間で移動可能に設けられた伝達部材と、前記伝達部材を前記第一位置と前記第二位置との間で移動させる移動機構と、を備え、前記移動機構は、操作可能なレバー部材と、前記伝達部材と前記小径部に設けられる軸受との間に設けられ、前記伝達部材を軸方向外方に向かって付勢する付勢部材と、を備え、前記車輪に、前記伝達部材と突き当たる突き当たり部が前記小径部の外径側に形成され、前記伝達部材は、前記小径部よりも外径が大きな板状であり、前記移動機構により、前記突き当たり部に突き当たる前記第一位置と、前記突き当たり部から離間した前記第二位置との間で、前記駆動軸の軸方向に沿って移動し、かつ、前記駆動軸に対して相対回転不能とされ、前記アシスト状態は、前記レバー部材を操作することにより、前記付勢部材を前記大径部と前記伝達部材との間にて挟み込まれた状態で弾性変形させ、前記伝達部材を前記第一位置とすることで、前記伝達部材と前記車輪とを一体回転させ、前記フリー状態は、前記レバー部材を操作することにより、前記付勢部材の前記弾性変形を解除し、前記伝達部材を前記第二位置とすることで、前記駆動軸を、前記車輪をフリー回転させるための固定軸として機能させることを特徴とする。
また、伝達部材を、車輪に対して駆動軸の回転を伝達する第一位置に移動することで、駆動軸の回転が、伝達部材を対して車輪に伝達される。すなわち、第一位置では、モータの駆動力によって駆動軸と車輪とが一体に回転する。また、伝達部材を第二位置に移動させると、伝達部材による車輪に対する駆動軸の回転の伝達が解除される。この状態で、車輪は駆動軸の外周部に回転自在に支持されているので、駆動軸とは別に、独立して回転可能である。これにより、モータの駆動力が車輪に伝達されず、モータによるアシストを解除することができる。このため、モータの駆動力の伝達の有無を容易に切り換えることができる。しかも、モータによるアシストの断続を切り替え可能とするための構成としては、伝達部材と、伝達部材を第一位置と第二位置との間で移動させる移動機構とを備えればよく、簡易な構成となる。
また、板状の伝達部材を突き当たり部に突き当てれば、伝達部材と突き当たり部との間に生じる摩擦力により、モータの駆動力を、伝達部材を介して車輪に伝達することができる。
また、伝達部材を、車輪に対して駆動軸の回転を伝達する第一位置に移動することで、駆動軸の回転が、伝達部材を対して車輪に伝達される。すなわち、第一位置では、モータの駆動力によって駆動軸と車輪とが一体に回転する。また、伝達部材を第二位置に移動させると、伝達部材による車輪に対する駆動軸の回転の伝達が解除される。この状態で、車輪は駆動軸の外周部に回転自在に支持されているので、駆動軸とは別に、独立して回転可能である。これにより、モータの駆動力が車輪に伝達されず、モータによるアシストを解除することができる。このため、モータの駆動力の伝達の有無を容易に切り換えることができる。しかも、モータによるアシストの断続を切り替え可能とするための構成としては、伝達部材と、伝達部材を第一位置と第二位置との間で移動させる移動機構とを備えればよく、簡易な構成となる。
また、板状の伝達部材を突き当たり部に突き当てれば、伝達部材と突き当たり部との間に生じる摩擦力により、モータの駆動力を、伝達部材を介して車輪に伝達することができる。
図1は、本発明の実施形態における電動アシスト装置を備えた手押し移動体の一例を示す斜視図である。図2は、本発明の第1実施形態における電動アシスト装置において、駆動力の伝達を解除した状態における半断面図である。図3は、図2の電動アシスト装置において、駆動力を伝達する状態おける半断面図である。
図1に示すように、電動アシストシルバーカー(手押し移動体)10は、フレーム11と、収納部12と、車輪13と、を備えている。
ここで、以下の説明においては、平面視した状態で、座部フレーム11aに対して背部フレーム11bが設けられた側を後方、その反対側を前方、前後方向に向かって左右両側を側方と称することがある。
この実施形態において、脚部フレーム11cは、上方から下方に向かって、平面視した状態で電動アシストシルバーカー10の四隅に向けて延びている。これにより、車輪13は、電動アシストシルバーカー10の四隅に配されている。ここで、4つの車輪13のうち、フレーム11の前方の幅方向両側に設けられている車輪13fは、脚部フレーム11cを挟んでその両側に二個一対で設けられている。また、フレーム11の後方の幅方向両側に設けられている車輪13rは、脚部フレーム11cの側方に設けられている。
図2、図3に示すように、駆動ユニット20Aは、モータ21と、減速機22と、駆動軸23Aと、フリクションプレート(伝達部材)24と、付勢部材(移動機構)25と、押圧部材(移動機構)26と、を備えている。
小径部23bは、その外径が大径部23aよりも小さい。小径部23bは、大径部23aに対し、支持スリーブ21sの内方から、電動アシストシルバーカー10の幅方向外方Wに向けて突出するよう設けられている。
フリクションプレート24の外周部において、モータ21側の外周縁部には、モータ21側に向かってその外径が漸次縮小するテーパ面24tが形成されている。
フリー状態においては、レバー部材35は、カム面35fによってフリクションプレート24を押圧しない。この状態では、フリクションプレート24は、テーパ面24tが、ホイール13hに形成されたテーパ面29tに対して隙間Cを隔てて対向し、非接触状態となる第二位置P2に位置する。
この状態でモータ21の駆動軸23Aと車輪13とが互いに独立している。車輪13は、駆動軸23Aに軸受28を介して支持されているので、駆動軸23A周りに回動自在となる。つまり、駆動軸23Aは、車輪13を枢支する固定軸として機能し、電動アシストシルバーカー10を使用者が手押ししたときに、車輪13がスムーズに回転する。
アシスト状態においては、レバー部材35を操作して、摺接部材34の摺接面34fをカム面35fに押圧すると、フリクションプレート24は、テーパ面24tが、ホイール13hのテーパ面29tに突き当たる第一位置P1に位置する。すると、テーパ面24t、29t間に生じる摩擦力により、フリクションプレート24とホイール13hとが一体に回転する。つまり、これにより、モータ21の回転力が車輪13に伝達され、電動アシストシルバーカー10の走行をアシストすることができる。
なお、上記のアシスト状態に移行する際には、制御部30が、レバー部材35の操作がなされたことを検出した後に、モータ21を作動させるよう、制御するようにしてもよい。
本実施形態によれば、フリクションプレート24を、車輪13に対して駆動軸23Aの回転を伝達する第一位置P1に移動することで、駆動軸23Aの回転が、フリクションプレート24を対して車輪13に伝達される。すなわち、この第一位置P1では、モータ21の駆動力によって車輪13が駆動軸23Aと一体に回転する。
また、フリクションプレート24を車輪13から離間させるよう第二位置P2に移動させると、フリクションプレート24による車輪13に対する駆動軸23Aの回転の伝達が解除される。これにより、モータ21の駆動力が車輪13に伝達されず、モータ21によるアシストを解除することができる。換言すれば、駆動軸23Aと車輪13は同心円上に配置され、モータ21を駆動させて車輪13を駆動する場合(アシスト状態の場合)、駆動軸23Aは車輪13を回転駆動させるための軸として機能する一方、車輪13をフリー回転(フリー状態)させる場合、駆動軸23Aは、車輪13を枢支する固定軸として機能する。
次に、本発明にかかる電動アシスト装置、およびそれを用いた手押し移動体の第2実施形態について説明する。なお、以下に説明する第2実施形態においては、上記第1実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する(以下の実施形態についても同様)。
図4は、本発明の第2実施形態における電動アシスト装置において、駆動力の伝達を解除した状態における半断面図である。図5は、図4の電動アシスト装置において、駆動力を伝達する状態おける半断面図である。
小径部23bは、大径部23aに対し、支持スリーブ21sの内方から、電動アシストシルバーカー10の幅方向外方Wに向けて突出するよう設けられている。
フリクションプレート44の外周部において、モータ21側の外周縁部には、モータ21側に向かってその外径が漸次縮小するテーパ面44tが形成されている。
この実施形態の付勢部材45は、駆動軸23Bの大径部23aと、フリクションプレート44との間に、円環状のスラストプレート42を介して設けられている。
フリー状態においては、レバー部材35は、カム面35fによってフリクションプレート44を押圧しない。この状態では、フリクションプレート44は、テーパ面44tが、ホイール13hに形成されたテーパ面41tと隙間Cを隔てて対向し、非接触状態となる第二位置P2に位置する。
この状態で、車輪13は、軸受48を介して支持スリーブ21sに回転自在に支持されている。換言すれば、支持スリーブ21sは、車輪13をフリー回転させるための固定軸として機能している。
アシスト状態においては、レバー部材35を操作して、摺接部材34の摺接面34fをカム面35fに押圧すると、フリクションプレート44のテーパ面44tが、ホイール13hのテーパ面41tに突き当たる。このようにしてテーパ面44t、29t間に生じる摩擦力により、フリクションプレート44とホイール13hとが一体に回転する。つまり、これにより、モータ21の回転力が車輪13に伝達され、電動アシストシルバーカー10の走行をアシストすることができる。
本実施形態によれば、車輪13はモータ21に形成された支持スリーブ21sに回転自在に支持されているので、駆動軸23Bとは別に、独立して回転可能である。このような構成において、フリクションプレート24を移動させることで、モータ21から車輪13への駆動力の伝達の有無を容易に切り換えることができる。しかも、これには、フリクションプレート24と、押圧部材26とを備えればよく、簡易な構成となる。このように、モータ21によるアシストの断続を切り替え可能でありながら、低コスト化および軽量化を図ることが可能となる。
次に、本発明にかかる電動アシスト装置、およびそれを用いた手押し移動体の第3実施形態について説明する。
図6は、本発明の第3実施形態における電動アシスト装置において、駆動力の伝達を解除した状態における半断面図である。図7は、図6の電動アシスト装置において、駆動力を伝達する状態おける半断面図である。
また、フランジ部344bには、軸方向に貫通し連結ピン312を挿入可能な貫通孔344eが形成されている。一方、円筒状部29には、貫通孔344eに対応する位置に、連結ピン312を挿入可能な挿入凹部29wが形成されている。
一方、図7に示すように、挿入凹部344dおよび貫通孔29vから連結ピン311を抜去すると共に、挿入凹部29wおよび貫通孔344eに連結ピン312を抜去すると、伝達プレート344とホイール13hとの連結が解除される。これにより、モータ21による回転力を車輪13に伝達しない「フリー状態」となる。すなわち、駆動軸23Aは、車輪13を枢支する固定軸として機能する。
したがって、上述の第3実施形態によれば、前述の第1実施形態と同様の効果に加え、第1実施形態の駆動ユニット20Aと比較して、さらに簡素な構造の駆動ユニット20Cとすることができる。
なお、上述の第3実施形態では、2つの連結ピン311,312を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、2つの連結ピン311,312のうち、何れか一方のみ設けるように構成してもよい。
次に、本発明にかかる電動アシスト装置、およびそれを用いた手押し移動体の第4実施形態について説明する。
図8は、本発明の第4実施形態における電動アシスト装置において、駆動力の伝達を解除した状態における半断面図である。図9は、図8の電動アシスト装置において、駆動力を伝達する状態おける半断面図である。
より具体的には、ホイール13hに形成されている円筒状部29の先端部29sには、内周縁部にクラッチリング411が内嵌固定されている。クラッチリング411の内周面には、スプライン411aが形成されている。
クラッチプレート413は、略円板状に形成されたものであって、径方向略中央に二方取り部412を挿通可能な貫通孔413aが形成されている。これにより、二方取り部412に対してクラッチプレート413が往復動可能、かつ相対回転不能に取り付けられる。
さらに、円筒状部29の径方向内側で、かつ軸受28とクラッチプレート413との間には、コイルバネ414が設けられている。コイルバネ414によって、クラッチプレート413には、常時軸方向外方Wに向かう力が付勢されている。
このような構成のもと、図8に示すように、フリー状態においては、レバー部材35は、カム面35fによってクラッチプレート413を押圧しない。この状態では、コイルバネ414によって、クラッチプレート413は、円筒状部29のクラッチリング411との噛合いが外れた状態となる第二位置P2に位置する。
この状態でモータ21の駆動軸23Aと車輪13とが互いに独立している。車輪13は、駆動軸23Aに軸受28を介して支持されているので、駆動軸23A周りに回動自在となる。つまり、駆動軸23Aは、車輪13を枢支する固定軸として機能し、電動アシストシルバーカー10を使用者が手押ししたときに、車輪13がスムーズに回転する。
図9に示すように、アシスト状態においては、レバー部材35を操作して、摺接部材34の摺接面34fをカム面35fに押圧すると、クラッチプレート413は、コイルバネ414の弾性力に抗して移動し、円筒状部29のクラッチリング411と噛合う状態となる第一位置P1に位置する。すると、クラッチプレート413とホイール13hとが一体に回転する。つまり、これにより、モータ21の回転力が車輪13に伝達され、電動アシストシルバーカー10の走行をアシストすることができる。
したがって、上述の第4実施形態によれば、前述の第1実施形態と同様の効果に加え、モータ21の回転力を、より効率よく車輪13に伝達することが可能になる。
なお、本発明は上述の各実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の各実施形態を組み合わせたり置き換えたりして構成することが可能である。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
13、13r…車輪
20A、20B、20C、20D…駆動ユニット(電動アシスト装置)
21…モータ
21s…支持スリーブ(筒状部)
23A,23B…駆動軸
23a…大径部
23b…小径部
24…フリクションプレート(伝達部材)
24t…テーパ面
25…付勢部材(移動機構)
26…押圧部材(移動機構)
27…軸受
28…軸受
29…円筒状部(突き当たり部)
29t…テーパ面
29v、344e…貫通孔(動力伝達機構)
29w、344d…挿入凹部(動力伝達機構)
30…制御部
35…レバー部材
41…円筒状部(突き当たり部)
41t…テーパ面
44…フリクションプレート(伝達部材)
44t…テーパ面
45…付勢部材(移動機構)
311、312…連結ピン(動力伝達機構)
411…クラッチリング
413…クラッチプレート(伝達部材)
Claims (5)
- 筒状の筒状部が軸方向外方に突出形成され、駆動軸を回転させるモータと、
前記駆動軸の外周部に設けられ、かつ前記駆動軸に対して相対回転可能に設けられた車輪と、
前記車輪に前記駆動軸の回転力を伝達するアシスト状態と、前記車輪への前記駆動軸の回転力の伝達を遮断するフリー状態とに切替可能な動力伝達機構と、
を備え、
前記駆動軸は、
前記筒状部の内方に軸受を介して回転自在に設けられる大径部と、
その外径が前記大径部の外径よりも小さく、前記大径部に対し前記筒状部の内方から軸方向外方に向けて突出するよう設けられる小径部と、
を備え、
前記小径部の外周側には、軸受を介して前記車輪が嵌装され、
前記動力伝達機構は、
前記駆動軸の軸方向に沿って移動可能に設けられ、前記アシスト状態とする第一位置と前記フリー状態とする第二位置との間で移動可能に設けられた伝達部材と、
前記伝達部材を前記第一位置と前記第二位置との間で移動させる移動機構と、
を備え、
前記移動機構は、
操作可能なレバー部材と、
前記伝達部材と前記小径部に設けられる軸受との間に設けられ、前記伝達部材を軸方向外方に向かって付勢する付勢部材と、
を備え、
前記車輪に、前記伝達部材と突き当たる突き当たり部が前記小径部の外径側に形成され、
前記伝達部材は、前記小径部よりも外径が大きな板状であり、前記移動機構により、前記突き当たり部に突き当たる前記第一位置と、前記突き当たり部から離間した前記第二位置との間で、前記駆動軸の軸方向に沿って移動し、かつ、前記駆動軸に対して相対回転不能とされ、
前記アシスト状態は、前記レバー部材を操作することにより、前記付勢部材を前記大径部と前記伝達部材との間にて挟み込まれた状態で弾性変形させ、前記伝達部材を前記第一位置とすることで、前記伝達部材と前記車輪とを一体回転させ、
前記フリー状態は、前記レバー部材を操作することにより、前記付勢部材の前記弾性変形を解除し、前記伝達部材を前記第二位置とすることで、前記駆動軸を、前記車輪をフリー回転させるための固定軸として機能させることを特徴とする電動アシスト装置。 - 駆動軸を回転させるモータと、
前記モータの外周面において、前記駆動軸の外周側に形成された筒状部の外周側に軸受を介して回転自在に支持された車輪と、
前記車輪に前記駆動軸の回転力を伝達するアシスト状態と、前記車輪への前記駆動軸の回転力の伝達を遮断するフリー状態とに切替可能な動力伝達機構と、
を備え、
前記駆動軸は、
前記筒状部の内方に軸受を介して回転自在に設けられる大径部と、
その外径が前記大径部の外径よりも小さく、前記大径部に対し前記筒状部の内方から軸方向外方に向けて突出するよう設けられる小径部と、
を備え、
前記動力伝達機構は、
前記駆動軸の軸方向に沿って移動可能に設けられ、前記アシスト状態とする第一位置と前記フリー状態とする第二位置との間で移動可能に設けられた伝達部材と、
前記伝達部材を前記第一位置と前記第二位置との間で移動させる移動機構と、
を備え、
前記移動機構は、
操作可能なレバー部材と、
前記伝達部材と前記筒状部の外周側に設けられる軸受との間に設けられ、前記伝達部材を軸方向外方に向かって付勢する付勢部材と、
を備え、
前記車輪に、前記伝達部材と突き当たる突き当たり部が前記小径部の外径側に形成され、
前記伝達部材は、前記小径部よりも外径が大きな板状であり、前記移動機構により、前記突き当たり部に突き当たる前記第一位置と、前記突き当たり部から離間した前記第二位置との間で、前記駆動軸の軸方向に沿って移動し、かつ、前記駆動軸に対して相対回転不能とされ、
前記アシスト状態は、前記レバー部材を操作することにより、前記付勢部材を前記大径部と前記伝達部材との間にて挟み込まれた状態で弾性変形させ、前記伝達部材を前記第一位置とすることで、前記伝達部材と前記車輪とを一体回転させ、
前記フリー状態は、前記レバー部材を操作することにより、前記付勢部材の前記弾性変形を解除し、前記伝達部材を前記第二位置とすることで、前記駆動軸を、前記車輪をフリー回転させるための固定軸として機能させることを特徴とする電動アシスト装置。 - 前記突き当たり部と、前記伝達部材とが、前記第二位置から前記第一位置に向かって径が漸次縮小するテーパ状の接触面をそれぞれ有していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電動アシスト装置。
- 前記伝達部材は、外周部が前記突き当たり部に突き当たることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の電動アシスト装置。
- 請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の電動アシスト装置を備えることを特徴とする手押し移動体。
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