JPH08117291A

JPH08117291A - 補助動力式ビークル

Info

Publication number: JPH08117291A
Application number: JP6265830A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Sugano; 信之菅野; Atsushi Uchiyama; 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: 1996-05-14
Anticipated expiration: 2019-12-15
Also published as: JP3600904B2

Abstract

(57)【要約】【目的】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。【構成】ハンドリム（入力部材）１６と車輪（推進手
段に連なる出力部材）４との相対回転量によってハンド
リム１６に加えられる人力を検知してその信号を発信す
るポテンショメータ（人力検知手段）７１を設け、該ポ
テンショメータ７１によって検知された人力に応じた補
助動力を車輪４に加えてこれを回転駆動する手動式電動
車椅子（補助動力式ビークル）において、前記ポテンシ
ョメータ７１と該ポテンショメータ７１からの検知信号
を増幅するための電子基板７２とを車輪４側（回転側）
に設ける。本発明によれば、ポテンショメータ７１が車
輪４側に設けられるため、ハンドリム１６と車輪４との
相対回転量が簡単な構成で直接検知される。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、前記人力検知手段と該人力検知手
段からの検知信号を増幅するための増幅手段とを回転側
に設けたことを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記人力検知手段に蓄電手段を設けたこと
を特徴とする。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、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４記載の発明は、請求項１，２又は
３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５記載の発明は、請求項１，２，３
又は４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るととも
に、その検知信号は増幅手段によって増幅されて固定側
に伝達されるため、検知信号をノイズの影響を受けない
で高精度に固定側に伝達することができ、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。

【００１２】請求項２記載の発明によれば、回転側に設
けられた人力検知手段への電力の供給は、同じく回転側
に設けられた蓄電手段から直接供給されるため、人力検
知手段への電力の供給が確実に行われる。

【００１３】請求項３記載の発明によれば、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４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５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実施例＞図１は本発明に係る補助動
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】本実施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 Assi
st 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、本実施例にお
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４
ａ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１
８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１
８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１８
ａ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１３
ａ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７
０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４
２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４
３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Ｇ
５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４
６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、本実施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、５４
ａ，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ＦＥ
Ｔ（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１
６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１
３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６
０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Ｇ
３，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ＦＥ
Ｔ５４ｂ，５４ｃにそれぞれ印加してこれらをＯＮ／Ｏ
ＦＦ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】以上のように本実施例においては、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８
１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２実施例＞次に、本発明の第２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１
４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実施例と同
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１３
ａ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と電子基盤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と電子基盤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と電子基盤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３実施例＞次に、本発明の第３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２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２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，９
１ｂ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４実施例＞次に、本発明の第４実施例
を図１７に基づいて説明する。尚、図１７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。

【００６４】本実施例においては、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８
１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２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、本実施例によれば、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、本実施例では、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５実施例＞次に、本発明の第５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３実施例の
それと同様であり、回転トランス９２は第４実施例のそ
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るとともに、その検知信号
は増幅手段によって増幅されて固定側に伝達されるた
め、検知信号をノイズの影響を受けないで高精度に固定
側に伝達することができ、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。

【００７５】請求項２記載の発明によれば、回転側に設
けられた人力検知手段への電力の供給は、同じく回転側
に設けられた蓄電手段から直接供給されるため、人力検
知手段への電力の供給が確実に行われるという効果が得
られる。

【００７６】請求項３記載の発明によれば、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という効果が得られる。

【００７７】請求項４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５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】本発明の実施例に係る手動式電動車椅子の側面
図である。

【図２】本発明の実施例に係る手動式電動車椅子の正面
図である。

【図３】本発明の実施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５】本発明の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拡大破断平
面図である。

【図６】本発明の実施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】本発明の実施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２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４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１８】本発明の第５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

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、前記人力検知手段と該人力検知手段からの検知
信号を増幅するための増幅手段とを回転側に設けたこと
を特徴とする補助動力式ビークル。
【請求項２】前記人力検知手段に蓄電手段を設けたこ
とを特徴とする請求項１記載の補助動力式ビークル。
【請求項３】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請求項１又は２記載の補助動
力式ビークル。
【請求項４】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１，２又は３記載の補助動力式ビークル。
【請求項５】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１，２，３又は
４記載の補助動力式ビークル。