JPH0919460A - 手動式電動車椅子の人力検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力部材に加えられる周方向の人力のみを固
定側に設けられた検知手段によって高精度に検出するこ
とができるとともに、調整作業が容易である手動式電動
車椅子の人力検出装置を提供すること。 【構成】 手動式電動車椅子の人力検出装置において、
ハンドリム（入力部材）１３と共に回転するスライダ
（変位検出部材）２９を軸方向に移動自在に設けるとと
もに、該スライダ２９とハンドリム１３（ディスク１
５）とを径方向に長孔係合せしめ、ハンドリム１３と車
輪２との相対回転をカム機構２８によってスライダ２９
の軸方向変位に変換し、該スライダ２９の軸方向変位を
固定側に設けられたリニアポテンショメータ（検知手
段）３１に伝達する。本発明によれば、スライダ２９と
ハンドリム１３（ディスク１５）とが径方向に長孔係合
されるため、ハンドリム１３に加えられる周方向の人力
（車輪２を回転させようとする力）のみを高精度に検出
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、左右の車輪に加え
られる人力の大きさに応じた補助動力を各車輪に与えて
これを回転駆動する手動式電動車椅子の人力検出装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】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、左右の車輪に間欠的に加えられ
る人力を検出し、検出された人力に応じた補助動力を各
車輪に加えることによって歩行の不自由な乗員の肉体的
な負担を軽減するものであって、これによれば乗員は手
動車椅子の感覚で操作することができる。

【０００３】ところで、斯かる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可能に
弾性支持し、該ハンドリムと車輪との相対回転量をワイ
ヤーを介してポテンショメータ等の検知手段に伝達して
これを検知することによって、ハンドリムに加えられる
人力の大きさと方向を検出していた。

【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
の相対回転量を検知するポテンショメータ等の検知手段
を固定側に設け、ハンドリムと車輪との相対回転量をワ
イヤーを介して検知していたため、ハンドリムに加えら
れる横力も同時に検出されてしまい、乗員がハンドリム
に加える周方向の力（車輪を回転させようとする力）の
みを正確に検出することができなかった。

【０００５】更に、人力の検出にワイヤーを用いると、
ワイヤーの伸び等のために正確な検出ができないばかり
か、検知手段の調整が面倒であるという問題もあった。

【０００６】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周方向
の人力（車輪を回転させようとする力）のみを固定側に
設けられた検知手段によって高精度に検出することがで
きるとともに、調整作業が容易である手動式電動車椅子
の人力検出装置を提供することにある。

【０００７】

【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、入力部材を車輪に対して相
対回転可能に弾性支持し、入力部材に入力される人力を
該入力部材と車輪との相対回転量によって検出し、検出
された人力に応じた補助動力を車輪に加えてこれを回転
駆動する手動式電動車椅子に設けられる人力検出装置
を、前記入力部材又は車輪と共に回転する変位検出部材
を軸方向に移動自在に設けるとともに、該変位検出部材
とこれと共に回転する入力部材又は車輪とを径方向に長
孔係合せしめ、前記入力部材と車輪との相対回転をカム
機構によって前記変位検出部材の軸方向変位に変換し、
該変位検出部材の軸方向変位を固定側に設けられた検知
手段に伝達するよう構成したことを特徴とする。

【０００８】従って、請求項１記載の発明によれば、入
力部材に加えられる人力の大きさに比例する入力部材と
車輪との相対回転はカム機構によって変位検出部材の軸
方向変位に変換されて固定側に設けられたリニアポテン
ショメータ等の検知手段に伝達されるため、回転側と固
定側との間で信号伝達が簡単、且つ、確実になされ、人
力が高精度に検出される。又、変位検出部材とこれと共
に回転する入力部材又は車輪とが径方向に長孔係合され
ているため、変位検出部材の軸方向変位には入力部材に
加えられる横方向の力等の外乱の影響分が含まれず、入
力部材に加えられる周方向の人力（車輪を回転させよう
とする力）のみを高精度に検出することができる。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記変位検出部材とレバーとの間にスラス
トベアリングを介設したことを特徴とする。

【００１０】従って、請求項２記載の発明によれば、入
力部材又は車輪と共に回転する変位検出部材と静止側に
設けられたレバーとの間にスラストベアリングが介設さ
れるため、変位検出部材の回転による摩擦損失及び両部
材の摩耗が抑えられるとともに、変位検出部材の軸方向
変位のみがレバーに正確に伝達される。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記スラストベアリングと固定側との間に
圧縮スプリングを介設したことを特徴とする。

【００１２】従って、請求項３記載の発明によれば、ス
ラストベアリングと変位検出部材が圧縮スプリングによ
って軸方向に付勢されるため、これらが軸方向に隙間な
く配設されて入力部材と車輪との相対回転に追従して軸
方向変位を正確に伝達する。尚、圧縮スプリングはスラ
ストベアリングや変位検出部材が入力部材と車輪との相
対回転に追従するよう押さえるだけで十分であるため、
弱いスプリングで良く、変位検出部材の回転による摩擦
損失や部材の摩耗が小さく抑えられる。

【００１３】請求項４記載の発明は、請求項２又は３記
載の発明において、前記レバーの一端を固定側に回動自
在に支持し、同レバーの中間部を前記スラストベアリン
グに当接せしめ、他端部を前記検知手段に当接せしめた
ことを特徴とする。

【００１４】従って、請求項４記載の発明によれば、レ
バーの変位量の検知手段への出力点（レバーの検知手段
への当接点）とレバーの回動支点との距離は、変位検出
部材の軸方向変位のレバーへの入力点（レバーの中間
部）とレバーの回動支点との距離よりも長いため、変位
検出部材の軸方向変位はレバーによって増幅されて検知
手段に伝達され、入力部材に加えられる人力が高精度、
且つ、高感度に検出される。

【００１５】請求項５記載の発明は、請求項４記載の発
明において、前記レバーの回動支点の軸方向位置を調整
可能としたことを特徴とする。

【００１６】従って、請求項５記載の発明によれば、レ
バーの回動支点の軸方向位置を調整可能としたため、当
該人力検出装置組付後の検知手段の零点調整を簡単に行
うことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１８】図１は本発明に係る人力検出装置を備える
手動式電動車椅子の側面図、図２は同車椅子の平面図、
図３は同車椅子の背面図、図４は同車椅子の車輪のハブ
部分のカバーを取り外した状態を示す正面図、図５は図
４のＡ−Ａ線断面図、図６は本発明に係る人力検出装置
を図５の矢印Ｂ方向から見た図、図７は同人力検出装置
の破断部分側面図、図８は図７の矢視Ｃ方向の図、図９
は手動式電動車椅子の車輪のハブ部分の背面図、図１０
は図９のＤ−Ｄ線断面図、図１１は図１０のＥ−Ｅ線に
沿う一部破断面図、図１２は手動式電動車椅子の補助動
力系の電気結線図である。

【００１９】本実施の形態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の車体の左右に駆動輪
である車輪２を脱着自在に取り付けて構成され、これの
パイプ枠状のフレーム３の前後部は左右一対のキャスタ
４と車輪２によって移動自在に支持されている。

【００２０】又、上記フレーム３の中央部には、乗員が
着座すべき布製のシート５（図２及び図３参照）が張設
されている。尚、フレーム３は図３に示すように前後一
対のクロス部材３ａを有しており、Ｘ字状を成す２本の
クロス部材３ａはその交点を軸６によって枢着されてい
る。

【００２１】更に、フレーム３の後部には左右一対のバ
ックパイプ３ｂが立設されており、各バックパイプ３ｂ
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。

【００２２】又、フレーム３の上記バックパイプ３ｂの
中間高さ位置から車体前方に水平に延びる左右一対の肘
パイプ３ｃはその前端部が略直角に折り曲げられて垂直
下方に延び、その下端部に前記キャスタ４が回転自在に
支持されているが、右側（シート５に着座した乗員にと
って右側）の肘パイプ３ｃの直角に折り曲げられた部分
（垂直部分の上部）にはメインスイッチ８が取り付けら
れている。そして、前記肘パイプ３ｃの下方に配された
左右一対のシートパイプ３ｄの前側部分は車体前方に向
かって斜め下方に延出しており、その延出端（前端部）
には左右一対のステップ９が取り付けられている。

【００２３】ところで、前記左右一対の車輪２の各々
は、図５に示すように、フレーム３に溶接されたボス部
１０に支持された車軸１１にボールベアリング１２を介
して回転自在に支承されており、各車輪２の外側には、
乗員が手でこれを回すべきリング状のハンドリム１３が
設けられている。このハンドリム１３は、車輪２のハブ
２ａに形成されたボス部２ａ−１にブッシュ１４を介し
て回転自在に支持された円板状のディスク１５に３本の
スポーク１６を介してボルト１７によって取り付けられ
ており、従って、該ハンドリム１３は車輪２に対して独
立に回転し得る。尚、本実施例においては、図５に示す
ように、車輪２のハブ２ａとディスク１５との間には弾
性体から成るシールリング１８が介設されており、ディ
スク１５はこれにボルト１９にて結着されたカバー２０
によって覆われている。尚、シールリング１８はシール
機能と共にディスク１５の慣性に伴う周方向の振動を抑
制するフリクションダンパー機能を果たす。

【００２４】而して、上記ハンドリム１３は、その全周
の３箇所が図４に示す構造によって車輪２に対して弾性
的に連結されている。

【００２５】即ち、図４に示すように、車輪２のハブ２
ａに形成された各一対のストッパ２１で挟まれる径方向
外方に向かって広がる空間には扇形のガイド溝２ｃ（図
１１参照）が形成されており、各ガイド溝２ｃにはスプ
リング２２が介装されており、各スプリング２２はハブ
２ａに固定された保持部材２３によってその脱落が防が
れている。

【００２６】ところで、上記各スプリング２２はその両
端がスプリング受け２４によって受けられており、前記
ハンドリム１３に人力が加わらない中立状態において
は、図４に示すように、スプリング受け２４は前記一対
のストッパ２１に当接している。尚、各ストッパ２１の
中央部分には溝２１ａが貫設されている。

【００２７】一方、図４に示すように、前記ディスク１
５の全周３箇所にはブラケット２５がボルト２６によっ
て位置調整可能に取り付けられており、各ブラケット２
５の両端部には一対のピン２７が内方に向かって突設さ
れており、各一対のピン２７は、ハンドリム１３に人力
が加わらない中立状態においては、図４に示すように前
記スプリング受け２４の端面に当接している。尚、各ブ
ラケット２５の両端部には径方向に長い長孔２５ａが形
成されており、各長孔２５ａには前記ボルト２６が挿通
されている。従って、ボルト２６を緩めれば、ブラケッ
ト２５を径方向に移動させてその位置を調整することが
でき、スプリング受け２４の端面（ピン２７が当接すべ
き端面）は図示のように傾斜している（ガイド溝２ｃの
両端面が傾斜している）ため、中立状態においてブラケ
ット２５を前述のように径方向に移動させることによっ
てスプリング受け２４に対するピン２７の位置を調整す
ることができ、図４に示すように中立状態において一対
のピン２７をスプリング受け２４に当接せしめることが
できる。

【００２８】而して、本実施例においては、ハンドリム
１３と車輪２との相対回転は、図５及び図７に示すカム
機構２８によって変位検出部材であるスライダ２９の軸
方向変位に変換され、該スライダ２９の軸方向変位はレ
バー３０によって増幅されて固定側に設けられたリニア
ポテンショメータ３１に伝達される。

【００２９】図５及び図７に示すように、各車輪２のハ
ブ２ａのボス部２ａ−２の基端部にはカムリング３２が
嵌着されており、同ボス部２ａ−２の車幅方向内側の外
周上には前記スライダ２９が軸方向（車幅方向）に摺動
自在に嵌合されている。そして、スライダ２９の外面に
は複数（少なくとも３つ）の突起２９ａが突設され、該
突起２９ａは前記カムリング３２の内面に突設された突
起２９ａと同数のカム３３の斜面（カム面）３３ａに係
合しており、これらの突起２９ａとカム３３とで前記カ
ム機構２８が構成されている。

【００３０】又、上記スライダ２９には径方向外方に向
かって延びる２つのアーム２９ｂが一体に形成されてお
り、各アーム２９ａの先部に結着されたピン３４は車幅
方向外方に向かって突出している。そして、各ピン３４
は、図７及び図８に示すように、ハブ２ａに形成された
大径の円孔２ｂを貫通して前記ディスク１５に形成され
た径方向に長い長孔１５ａに係合されている。尚、各ピ
ン３４は長孔１５ａに対して周方向には密に係合してい
るため、ハンドリム１３及びディスク１５の回転をその
ままスライダ２９に伝達して該スライダ２９をハブ２ａ
のボス部２ａ−２を中心として回動せしめる。

【００３１】更に、上記スライダ２９の外周にはスラス
トベアリング３５が嵌着されており、該スラストベアリ
ング３５と後述の固定プレート４１の間には圧縮スプリ
ング３６が縮装されている。従って、スラストベアリン
グ３５とスライダ２９は圧縮スプリング３６によって車
幅方向外方に常時付勢されており、前記カム機構２８に
おいてはスライダ２９に突設された突起２９がカム３３
のカム面３３ａに所定の圧力で係合している。

【００３２】一方、固定プレート４１にはリング状の前
記レバー３０の一端が回動自在に支持されており、同固
定プレート４１の車軸１１を挟んで前記レバー３０の支
持点の反対側（図５の左方）には検知手段を構成する前
記リニアポテンショメータ３１が固設されている。尚、
リニアポテンショメータ３１から車幅方向外方に突出す
るロッド３１ａは本体内に縮装された不図示のスプリン
グによって車幅方向外方に常時付勢されている。

【００３３】ところで、図５に示すように、前記レバー
３０の一端は軸３７によって回動自在に支持されてお
り、軸３７は固定プレート４１に固定された調整ボルト
３８によってその軸方向位置が調整可能に支持されてい
る。即ち、固定プレート４１には調整ボルト３８が挿通
しており、該調整ボルト３８の端部ネジ部には前記軸３
７が軸方向に移動可能に螺合挿通している。そして、調
整ボルト３８はロックナット３９によって固定プレート
４１に固定されている。従って、ロックナット３９を緩
めて調整ボルト３８を回せば、該調整ボルト３８に螺合
する軸３７が軸方向に移動するため、該軸３７に支持さ
れたレバー３０の回動支点の軸方向位置が調整される。

【００３４】而して、上記レバー３０の他端部には前記
リニアポテンショメータ３１のロッド３１ａが当接して
おり、同レバー３０の中間部の左右には車幅方向外方に
向かって湾曲する半円状の突部３０ａが形成されてい
る。従って、レバー３０はロッド３１ａによって軸３７
を中心として図５及び図７の反時計方向に付勢されてお
り、その中間部に形成された突部３０ａは図示のように
前記スラストベアリング３５に当接している。

【００３５】而して、前記スプリング２２、カム機構２
８、スライダ２９、レバー３０、リニアポテンショメー
タ３１等は、乗員によってハンドリム１３に加えられる
人力を検知するための人力検出装置を構成しており、該
人力検出装置を構成するスプリング２２は前記シールリ
ング１８によってシールされた車輪２のハブ２ａとディ
スク１５及びカバー２０によって囲まれる空間内に収納
されている。

【００３６】他方、図５及び図９に示すように、左右一
対の車輪２の各ハブ２ａの車幅方向内側には円板状の固
定プレート４１が車軸１１に結着されて設けられてお
り、該固定プレート４１の車体内側面には制御手段を構
成するコントローラ４２が取り付けられている。又、固
定プレート４１の車体側外面には、図６及び図７に示す
ように、駆動モータ４３と車輪側カプラー４４が取り付
けられている。尚、固定プレート４１の少なくとも前記
コントローラ４２が設置される部位の外面には、図５及
び図９に示すように、縦方向の複数の放熱用溝４１ａが
形成されている。

【００３７】ところで、各車輪２のハブ２ａの内部には
前記固定プレート４１で囲まれる空間が形成されるが、
該空間はリング状の隔壁４５によって室Ｓ１とＳ２とに
区画されており、室Ｓ１内には前記コントローラ４２が
収納されている。尚、図１０に示すように、隔壁４５の
一部には開口部４５ａが形成されている。

【００３８】而して、前記駆動モータ４３によって発生
する補助動力は動力伝達手段を経て車輪２に伝達される
が、この動力伝達手段の構成を図１０及び図１１に基づ
いて以下に説明する。

【００３９】動力伝達手段はプーリ４６，４７とベルト
４８及び複数のギヤＧ１〜Ｇ４を含んで構成されるが、
前記小径のプーリ４６は前記駆動モータ４３の出力軸４
３ａの端部に結着され、前記大径のプーリ４７は中間軸
４９の一端に結着されており、両プーリ４６，４７間に
無端状の前記ベルト４８が巻装されている。

【００４０】上記中間軸４９とこれに平行に配された駆
動軸５０は、図１０に示すように、前記固定プレート４
１とカバー５１にベアリング５２，５３を介してそれぞ
れ回転自在に支承されており、中間軸４９には前記ギヤ
Ｇ１が一体に形成されており、該ギヤＧ１は駆動軸５０
の一端に結着されたギヤＧ２に噛合している。そして、
駆動軸５０の他端は前記隔壁４５に形成された開口部４
５ａ（図１０参照）を貫通して室Ｓ２内に臨んでおり、
その端部に一体に形成された小径の前記ギヤＧ３はハブ
２ａの内周に結着された大径のリングギヤＧ４に噛合し
ている。尚、動力伝達手段を構成する前記プーリ４６，
４７とベルト４８及びコントローラ４２は潤滑油を嫌う
ため、隔壁４５で仕切られた潤滑油ギヤＧ１，Ｇ２は室
Ｓ１内に収納され、潤滑油が必要なギヤＧ３，Ｇ４は室
Ｓ２内に収納されている。

【００４１】而して、以上説明した人力検出装置、コン
トローラ４２、駆動モータ４３及び動力伝達手段が補助
動力系を構成しているが、この補助動力系は各車輪２の
ハブ２ａの車軸１１廻りに径方向及び軸方向に亘って集
約的に配置されており、このように補助動力系をハブ２
ａに配置して成る車輪２は左右が同一構造に構成され、
前述のように各車輪２は車体に対して脱着自在に取り付
けられている。

【００４２】ここで、車輪２の脱着構造を図５に基づい
て説明する。

【００４３】車輪２を回転自在に支承する前記車軸１１
は中空状に成形されており、その内部には小径のロッド
５４が挿通されている。そして、該ロッド５４の内端部
には車軸１１の内端面に係合する係止部材５５が結着さ
れ、同ロッド５４の外端部には押圧部材５６が結着され
ており、これら係止部材５５と押圧部材５６は車軸１１
内に摺動自在に嵌装されており、これらの径はロッド５
４のそれよりも大きく設定されている。尚、上記ロッド
５４と係止部材５５及び押圧部材５６はスプリング５７
によって外側方（図５の下方）に常時付勢されている。
又、図５において、５８はストッパを構成するサークリ
ップである。

【００４４】又、車軸１１の内端部（係止部材５５が嵌
装されている部分）には複数の円孔１１ａが形成されて
おり、各円孔１１ａにはボール５９が保持されている。
尚、前記カバー２０の中央部には撓曲自在なゴムキャッ
プ６０が被着されており、該ゴムキャップ６０内に前記
押圧部材５６が臨んでいる。

【００４５】一方、フレーム３に溶接された前記ボス部
１０には円筒状のスリーブ６１が挿通しており、該スリ
ーブ６１はこれの外周に螺合するナット６２によってボ
ス部１０に結着されている。

【００４６】而して、各車輪２は車軸１１の内端部分を
外側方から上記スリーブ６１に挿通することによって車
体に取り付けられるが、これの取付状態においては、図
５に示すようにボール５９が係止部材５５によって径方
向外方に押し出されて車軸１１の外周面から突出してお
り、該ボール５９がスリーブ６１の内端面に係止される
ために車軸１１の抜けが阻止され、これによって車輪２
が車体に確実に取り付けられる。

【００４７】次に、取付状態にある車輪２を車体から取
り外すには、ゴムキャップ６０を指で押して押圧部材５
６とロッド５４及び係止部材５５をスプリング５７の付
勢力に抗して一体的に車体内側方に移動させる。する
と、係止部材５５がボール５９の位置から退避して小径
のロッド５４がボール５９の部分に位置するため、ボー
ル５９は車軸１１の径方向内方に移動して車軸１１の外
表面から没することができ、そのまま車輪２全体を外側
方へ引き出せば車軸１１をスリーブ６１から抜くことが
でき、従って、車輪２をワンタッチで容易に車体から取
り外すことができる。

【００４８】そして、車輪２を車体に再び取り付けるに
は、ゴムキャップ６０を押さえて押圧部材５６とロッド
５４及び係止部材５５を車体内側方へ移動させたまま車
軸１１をスリーブ６１に挿通せしめ、その後にゴムキャ
ップ６０から指を離せば良い。すると、ボール５９が係
止部材５５によって径方向外方に押し出されて車軸１１
の外周面から突出し、該ボール５９がスリーブ６１の内
端面に係止されるために車軸１１の抜けが阻止され、こ
れによって車輪２が車体にワンタッチで容易に取り付け
られる。

【００４９】尚、図５及び図９に示すように、各車輪２
の固定プレート４１の外面周縁には車体内側方（即ち、
車輪２の脱着方向）に向かってコ字状に開口する回り止
め部材６３が結着されており、フレーム３には係止部材
６４が結着されており、前述の要領で車輪２を車体に取
り付けると同時に回り止め部材６３が係止部材６４に嵌
合して固定プレート４１等の固定側部分の回り止がなさ
れる。

【００５０】ところで、本実施例に係る手動式電動車椅
子１にあっては、図１乃至図３に示すように右側の車輪
２側にバッテリ６５が脱着可能に取り付けられており、
車体（フレーム３）側にはワイヤーハーネス６６が設置
されている。

【００５１】而して、前述のように左右の車輪２は同一
構造を有しているため、これらを車体に取り付けると、
これらは車体前後方向中心廻りに点対称となる位置関係
を保って配置されることとなる。同一構造の左右の車輪
２をこのように配置することによって、図３に示すよう
に、左右の車輪２の各内側方に突出する駆動モータ４３
が上下方向に互いに段差をもって配されることとなり、
当該車椅子１を折り畳んだ際に両駆動モータ４３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、且つ、容易に折り畳むことができる。又、左右の
車輪２を同一構造とすることによって部品を共通化する
ことができるため、量産効果による部品のコストダウン
を図ることができる。

【００５２】尚、左右の車輪２を前述の要領で車体に取
り付けた後は、各車輪２の固定プレート４１に取り付け
られた前記カプラー４４に車体側に設置された前記ワイ
ヤーハーネス６６のカプラー６６Ａを接続すれば、右側
の車輪２に配置された前記バッテリ６５から左側の車輪
２に設けられた駆動モータ４３やコントローラ４２等へ
の給電がワイヤーハーネス６６を介してなされる。

【００５３】ここで、当該手動式電動車椅子１の電気結
線構造を図１２に基づいて説明する。

【００５４】図示のように、車体（フレーム３）側に設
置された前記ワイヤーハーネス６６は制御電源線６６
ａ、エラー信号線６６ｂ、パワー電源線６６ｃ及びアー
ス線６６ｄの計４本のワイヤーを結束して構成されてお
り、これは左右の車輪２に設けられたカプラー４４を介
して左右の車輪２に設けられたコントローラ４２のパワ
ー部４２ａと制御部４２ｂに接続されている。尚、図１
２において、８は前記メインスイッチである。

【００５５】而して、前述のようにバッテリ６５は右側
の車輪２に設けられており、該バッテリ６５からは右側
の車輪２に設けられたコントローラ４２に給電されると
同時に、ワイヤーハーネス６６を介して左側の車輪２に
設けられたコントローラ４２にも給電される。そして、
各コントローラ４２のパワー部４２ａに供給される電力
は駆動モータ４３に供給されて該駆動モータ４３の駆動
に供され、制御部４２ｂに供給される電力はリニアポテ
ンショメータ３１に供給されるとともに、ポテンショメ
ータ３１からの検出信号はコントローラ４２へ伝達され
る。

【００５６】次に、本手動式電動車椅子１の作用を説明
する。

【００５７】乗員が左右一対のハンドリム１３を例えば
前進方向に回すためにこれに力を加えると、一方のピン
２７がスプリング受け２４を押圧してスプリング２２を
圧縮し、該スプリング２２の反力がストッパ２１を介し
てハブ２ａに伝達されるため、車輪２に人力が伝達され
る。

【００５８】ところで、ハンドリム１３の回転はディス
ク１５及び該ディスク１５の長孔１５ａに係合するピン
３４を介してスライダ２９に伝達され、ハンドリム１３
とディスク１５及びスライダ２９がスプリング２２の圧
縮変形量に見合う角度だけ車輪２（ハブ２ａ）に対して
一体的に相対回転し、これらの相対回転はカム機構２８
によってスライダ２９及びスラストベアリング３５の軸
方向変位に変換される。即ち、スライダ２９がハンドリ
ム１３及びディスク１５と共に上述のように車輪２に対
して相対回転すると、カム機構２８において突起２９ａ
がカム３３の斜めのカム面３３ａに沿って軸方向に移動
するため、該突起２９ａを備えるスライダ２９とこれに
保持されたスラストベアリング３５がハブ２ａのボス部
２ａ−１に沿って軸方向に移動せしめられる。

【００５９】而して、上述のようにスライダ２９とスラ
ストベアリング３５が軸方向に移動すると、これらの軸
方向変位がレバー３０によって増幅されてリニアポテン
ショメータ３１に伝達され、該リニアポテンショメータ
３１によってその増幅された軸方向変位が検出される。
即ち、スライダ２９とスラストベアリング３５が軸方向
に移動すると、スラストベアリング３５にその突部３０
ａが当接するレバー３０が軸３７を中心として回動せし
められ、このレバー３０の回動がリニアポテンショメー
タ３１のロッド３１ａの軸方向変位に変換され、このロ
ッド３１ａの軸方向変位が検出されるが、レバー３０の
ロッド３１ａが当接する点と軸３７との距離はレバー３
０の突部３０ａ（スラストベアリング３５との当接点）
と軸３７との距離よりも長いため、前述のようにスライ
ダ２９とスラストベアリング３５の軸方向変位がレバー
３０によって増幅されてリニアポテンショメータ３１に
伝達される。

【００６０】ところで、本実施の形態では、ディスク１
５と共に回転するスライダ２９と固定側に設けられたレ
バー３０との間にスラストベアリング３５が介設される
ため、スライダ２９の回転による摩擦損失及びスラスト
ベアリング３５とレバー３０の摩耗が抑えられるととも
に、スライダ２９の軸方向変位のみがレバー３０に正確
に伝達される。

【００６１】又、本実施の形態では、スラストベアリン
グ３５とスライダ２９が圧縮スプリング３６によって軸
方向に付勢されるため、これらが軸方向に隙間なく配設
されてハンドリム１３と車輪２との相対回転に追従して
軸方向変位を正確に伝達することができる。このとき、
圧縮スプリング３６はスライダ２９とスラストベアリン
グ３５がハンドリム１３と車輪２との相対回転に追従す
るよう押さえるだけで十分であるため、弱いスプリング
で良く、スライダ２９の回転による摩擦損失やスライト
ベアリング３５とレバー３０の摩耗が小さく抑えられ
る。

【００６２】然るに、スプリング２２の圧縮変形量はハ
ンドリム１３に加えられる人力の大きさに比例し、ハン
ドリム１３の車輪２に対する相対回転量とスライダ２９
及びスラストベアリング３５の軸方向変位はスプリング
２２の圧縮変形量に比例するため、スライダ２９及びス
ラストベアリング３５の軸方向変位は人力の大きさに比
例する。従って、レバー３０によって増幅されてリニア
ポテンショメータ３１に伝達されるスライダ２９及びス
ラストベアリング３５の軸方向変位を検出すれば、ハン
ドリム１３に加えられる人力の大きさを検出することが
できる。このとき、スライダ２９及びスラストベアリン
グ３５の軸方向変位はレバー３０によって増幅されてリ
ニアポテンショメータ３１に伝達されるため、ハンドリ
ム１３に加えられる人力が高精度、且つ、高感度に検出
される。又、前述のようにレバー３０の回動支点である
軸３７の軸方向位置が調整可能であるため、当該人力検
出装置を組み付けた後のリニアポテンショメータ３１の
零点調整を簡単に行うことができる。

【００６３】而して、リニアポテンショメータ３１はス
ライダ２９及びスラストベアリング３５の軸方向変位
（つまり、人力の大きさ）に比例する検出信号をコント
ローラ４２に送信し、コントローラ４２の制御部４２ｂ
はその検出信号に基づいてハンドリム１３に加えられる
人力の大きさを求め、その人力の大きさに応じた制御信
号をパワー部４２ａに送信し、検出された人力（トル
ク）に応じた電力（電流）を駆動モータ４３に供給し、
該駆動モータ４３を回転駆動して所要の補助動力を発生
せしめる。

【００６４】上述のように駆動モータ４３が駆動される
と、その回転は図１０及び図１１に示すプーリ４６、ベ
ルト４８及びプーリ４７を経て１段減速されて中間軸４
９に伝達され、該中間軸４９の回転はギヤＧ１，Ｇ２に
よって２段減速されて駆動軸５０に伝達される。そし
て、この駆動軸５０の回転はギヤＧ３，Ｇ４によって３
段減速されて車輪２に伝達され、該車輪２が人力に補助
動力を加えた大きさの駆動力によって回転駆動され、こ
れによって車椅子１が前進せしめられ、乗員は全駆動力
の例えば約１／２程度の小さな人力で楽に車椅子１を操
作することができる。

【００６５】以上のように、本発明に係る人力検出装置
においては、ハンドリム１３に加えられる人力の大きさ
に比例するハンドリム１３と車輪２との相対回転はカム
機構２８によってスライダ２９及びスラストベアリング
３５の軸方向変位に変換されて固定側に設けられたリニ
アポテンショメータ３１にレバー３０を介して増幅され
て伝達されるため、回転側と固定側との間で信号伝達が
簡単、且つ、確実になされ、人力が高精度に検出され
る。

【００６６】又、本発明に係る人力検出装置において
は、ディスク１５とこれと共に回転するスライダ２９と
が径方向に長孔係合されているため、スライダ２９及び
スラストベアリング３５の軸方向変位にはハンドリム１
３に加えられる横方向の力等の外乱の影響分が含まれ
ず、ハンドリム１３に加えられる周方向の人力（車輪２
を回転させようとする力）のみを高精度に検出すること
ができる。

【００６７】その他、本実施の形態では、ハブ２ａ内に
固定プレート４１によって囲まれる空間を隔壁４５によ
って室Ｓ１と室Ｓ２に区画して室Ｓ１内にコントローラ
４２及びプーリ４６，４７やベルト４８等で構成される
動力伝達手段を収納したため、補助動力系を構成するコ
ントローラ４２や動力伝達手段への水や潤滑油、ゴミ等
の侵入を防ぐことができ、これらに高い作動安定性を確
保することができる。

【００６８】尚、以上の実施の形態では変位検出部材で
あるスライダ２９を入力部材であるハンドリム１３（デ
ィスク１５）と共に回転するよう構成したが、該スライ
ダ２９が車輪２（ハブ２ａ）と共に回転するよう構成し
ても良い。

【００６９】

【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、入力部材に加えられる人力の大き
さに比例する入力部材と車輪との相対回転はカム機構に
よって変位検出部材の軸方向変位に変換されて固定側に
設けられたリニアポテンショメータ等の検知手段に伝達
されるため、回転側と固定側との間で信号伝達が簡単、
且つ、確実になされ、人力が高精度に検出される。又、
変位検出部材とこれと共に回転する入力部材又は車輪と
が径方向に長孔係合されているため、変位検出部材の軸
方向変位には入力部材に加えられる横方向の力等の外乱
の影響分が含まれず、入力部材に加えられる周方向の人
力（車輪を回転させようとする力）のみを高精度に検出
することができるという効果が得られる。

【００７０】請求項２記載の発明によれば、入力部材又
は車輪と共に回転する変位検出部材と静止側に設けられ
たレバーとの間にスラストベアリングが介設されるた
め、変位検出部材の回転による摩擦損失及び両部材の摩
耗が抑えられるとともに、変位検出部材の軸方向変位の
みがレバーに正確に伝達されるという効果が得られる。

【００７１】請求項３記載の発明によれば、スラストベ
アリングと変位検出部材が圧縮スプリングによって軸方
向に付勢されるため、これらが軸方向に隙間なく配設さ
れて入力部材と車輪との相対回転に追従して軸方向変位
を正確に伝達することができるという効果が得られる。

【００７２】請求項４記載の発明によれば、レバーの変
位量の検知手段への出力点（レバーの検知手段への当接
点）とレバーの回動支点との距離は、変位検出部材の軸
方向変位のレバーへの入力点（レバーの中間部）とレバ
ーの回動支点との距離よりも長いため、変位検出部材の
軸方向変位はレバーによって増幅されて検知手段に伝達
され、入力部材に加えられる人力を高精度、且つ、高感
度に検出することができるという効果が得られる。

【００７３】請求項５記載の発明によれば、レバーの回
動支点の軸方向位置を調整可能としたため、当該人力検
出装置組付後の検知手段の零点調整を簡単に行うことが
できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る人力検出装置を備える手動式電動
車椅子の側面図である。

【図２】本発明に係る人力検出装置を備える手動式電動
車椅子の平面図である。

【図３】本発明に係る人力検出装置を備える手動式電動
車椅子の背面図である。

【図４】本発明に係る人力検出装置を備える手動式電動
車椅子の車輪のハブ部分のカバーを取り外した状態を示
す正面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。

【図６】本発明に係る人力検出装置を図５の矢印Ｂ方向
から見た図である。

【図７】本発明に係る人力検出装置の破断部分側面図で
ある。

【図８】図７の矢視Ｃ方向の図である。

【図９】本発明に係る人力検出装置を備える手動式電動
車椅子の車輪のハブ部分の背面図である。

【図１０】図９のＤ−Ｄ線断面図である。

【図１１】図１０のＥ−Ｅ線に沿う一部破断面図であ
る。

【図１２】本発明に係る人力検出装置を備える手動式電
動車椅子の補助動力系の電気結線図である。

【符号の説明】

１ 手動式電動車椅子 ２ 車輪 １３ ハンドリム（入力部材） ２２ スプリング ２８ カム機構 ２９ スライダ（変位検出部材） ３０ レバー ３５ スラストベアリング ３６ 圧縮スプリング

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力部材を車輪に対して相対回転可能に
   弾性支持し、入力部材に入力される人力を該入力部材と
   車輪との相対回転量によって検出し、検出された人力に
   応じた補助動力を車輪に加えてこれを回転駆動する手動
   式電動車椅子に設けられる装置であって、前記入力部材
   又は車輪と共に回転する変位検出部材を軸方向に移動自
   在に設けるとともに、該変位検出部材とこれと共に回転
   する入力部材又は車輪とを径方向に長孔係合せしめ、前
   記入力部材と車輪との相対回転をカム機構によって前記
   変位検出部材の軸方向変位に変換し、該変位検出部材の
   軸方向変位を固定側に設けられた検知手段に伝達するよ
   う構成されることを特徴とする手動式電動車椅子の人力
   検出装置。
2. 【請求項２】 前記変位検出部材とレバーとの間にスラ
   ストベアリングを介設したことを特徴とすることを特徴
   とする請求項１記載の手動式電動車椅子の人力検出装
   置。
3. 【請求項３】 前記スラストベアリングと固定側との間
   に圧縮スプリングを介設したことを特徴とする請求項２
   記載の手動式電動車椅子の人力検出装置。
4. 【請求項４】 前記レバーの一端を固定側に回動自在に
   支持し、同レバーの中間部を前記スラストベアリングに
   当接せしめ、他端部を前記検知手段に当接せしめたこと
   を特徴とする請求項２又は３記載の手動式電動車椅子の
   人力検出装置。
5. 【請求項５】 前記レバーの回動支点の軸方向位置を調
   整可能としたことを特徴とする請求項４記載の手動式電
   動車椅子の人力検出装置。