JPH09292293A - Human power detector of manufal type electric wheelchair - Google Patents

Human power detector of manufal type electric wheelchair

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JPH09292293A
JPH09292293A JP8109938A JP10993896A JPH09292293A JP H09292293 A JPH09292293 A JP H09292293A JP 8109938 A JP8109938 A JP 8109938A JP 10993896 A JP10993896 A JP 10993896A JP H09292293 A JPH09292293 A JP H09292293A
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JP
Japan
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human power
core
wheel
electric wheelchair
hand rim
Prior art date
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Pending
Application number
JP8109938A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Sugano
信之 菅野
Shinya Naito
真也 内藤
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09292293A publication Critical patent/JPH09292293A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely detect only a circumferential human powder added to an input member. SOLUTION: In a human power detector for detecting the human power added to a hand rim (input member) 12 in a manual type electric wheelchair, the relative rotation of the hand rim 13 is transmitted to a rotating displacement transmitting member 21 radially engaged by slot with the hand rim 13, the relative rotation of the rotating displacement transmitting member 21 and a wheel 2 is converted into the axial displacement of a core 23 by a cam mechanism, the axial displacement of the core 23 is converted into the change quantity of self inductance of coils 24, 25 provided on the fixed side, whereby the human power is detected. Since the hand rim 13 is radially engaged by slot with the rotating displacement transmitting member 21, the axial displacement of the core 23 forming a differential transformer has no influence of a disturbance such as a horizontal force added to the hand rim 13, and only the circumferential human power added to the hand rim 13 can be precisely detected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a human power detection device for a manual electric wheelchair that applies auxiliary power corresponding to the amount of human power applied to the left and right wheels to each wheel to drive them to rotate.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art A manual electric wheelchair has been conventionally proposed as an intermediate existence between a manual wheelchair and an electric wheelchair. This manual electric wheelchair detects the human power applied to the left and right wheels intermittently and applies auxiliary power according to the detected human power to each wheel to reduce the physical burden on the occupant who cannot walk. According to this, the occupant can operate it like a manual wheelchair.

【0003】ところで、斯かる手動式電動車椅子にあっ
ては、例えば入力部材であるハンドリムを車輪に対して
双方向に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。
By the way, in such a manual electric wheelchair, for example, a hand rim which is an input member is elastically supported so as to be relatively rotatable bidirectionally with respect to a wheel, and a relative rotation amount between the hand rim and the wheel is connected by a wire. By transmitting it to a detecting means such as a potentiometer to detect it,
It detected the magnitude and direction of human power applied to the hand rim.

【0004】[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。
However, in the above-mentioned conventional manual electric wheelchair, a detection means such as a potentiometer for detecting the relative rotation amount between the hand rim and the wheel is provided on the fixed side, and the hand rim and the wheel are separated from each other. Since the relative rotation amount was detected via the wire, the lateral force applied to the hand rim is also detected at the same time, and only the circumferential force (force to rotate the wheels) applied to the hand rim by the occupant is accurately detected. I couldn't.

【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。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to detect, with high precision, only human force in the circumferential direction (force to rotate a wheel) applied to an input member. (EN) Provided is a human power detection device for a manual electric wheelchair that can perform

【0006】[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、入力部材を車輪に対して双
方向に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基づいて検
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
検出装置において、前記入力部材の回転を該入力部材に
径方向に長孔係合する回転変位伝達部材に伝達し、該回
転変位伝達部材と車輪との相対回転をカム機構によって
コアの軸方向変位に変換し、該コアの軸方向変位を固定
側に設けられたコイルの自己インダクタンスの変化量に
変換することによって人力を検出することを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 elastically supports an input member so as to be relatively rotatable bidirectionally with respect to a wheel, so that the human power input to the input member is In the human power detection device provided in a manual electric wheelchair, which detects based on the relative rotation amount of the input member and the wheel, and applies auxiliary power corresponding to the detected human power to the wheel to drive the rotation, Rotation of the core is transmitted to a rotational displacement transmitting member that engages with the input member in a radial hole, and relative rotation between the rotational displacement transmitting member and the wheel is converted into an axial displacement of the core by a cam mechanism. It is characterized in that human power is detected by converting the axial displacement into the amount of change in the self-inductance of the coil provided on the fixed side.

【0007】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記カム機構を、前記回転変位伝達部材に
形成されたカム溝と、前記コアに設けられて前記カム溝
に係合するピン部材とで構成するとともに、前記カム溝
の中立点に周方向の不感帯域を形成したことを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the cam mechanism engages with the cam groove formed in the rotational displacement transmitting member and the cam groove provided in the core. It is constituted by a pin member and a dead zone in the circumferential direction is formed at the neutral point of the cam groove.

【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、前記コイルを2つ設け、該コイルの
自己インダクタンスの変化量の差分に基づいて人力を検
出することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, two coils are provided, and the human power is detected based on the difference in the amount of change in the self-inductance of the coils. .

【0009】請求項4記載の発明は、請求項3記載の発
明において、前記コアの外面又は内面の何れか一方で、
軸方向に互いに離間した位置に一対の突極を形成すると
ともに、各突極に対向するよう2つのコイルを配置し、
コアの各軸方向変位における前記2つのコイルの自己イ
ンダクタンスの変化量が一方は増加し、他方は減少する
ようにしたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the invention, in the invention of the third aspect, either the outer surface or the inner surface of the core is
A pair of salient poles are formed at positions separated from each other in the axial direction, and two coils are arranged so as to face each salient pole,
It is characterized in that the amount of change in the self-inductance of the two coils in each axial displacement of the core is such that one increases and the other decreases.

【0010】従って、請求項1又は2記載の発明によれ
ば、入力部材と回転変位伝達部材とが径方向に長孔係合
しているため、差動トランスを構成するコアの軸方向変
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。
Therefore, according to the first or second aspect of the present invention, since the input member and the rotational displacement transmitting member are engaged with each other in the radial direction through the elongated holes, the axial displacement of the core constituting the differential transformer is prevented. Does not include the influence of disturbance such as lateral force applied to the input member, and can detect only the human force in the circumferential direction (force to rotate the wheel) applied to the input member with high accuracy.

【0011】又、請求項2記載の発明によれば、中立点
付近においてコアの軸方向変位に不感帯域が機械的に形
成されることとなるため、該コアとコイルとで構成され
る差動トランスの零点調整を容易に行うことができる。
According to the second aspect of the invention, since the dead zone is mechanically formed in the axial displacement of the core in the vicinity of the neutral point, the differential formed by the core and the coil is formed. The zero point of the transformer can be easily adjusted.

【0012】更に、請求項3又は4記載の発明によれ
ば、差動トランスを構成するコアの軸方向変位に対する
コイルの自己インダクタンスの変化量が増幅されて検出
されるため、入力部材に加えられる人力の大きさを高感
度、且つ、高精度に検出することができる。
Further, according to the third or fourth aspect of the present invention, the amount of change in the self-inductance of the coil with respect to the axial displacement of the core constituting the differential transformer is amplified and detected, and is therefore added to the input member. The magnitude of human power can be detected with high sensitivity and high accuracy.

【0013】[0013]

【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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0014】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
を構成する差動トランスの詳細断面図、図7は本発明に
係る人力検出装置の回路構成図、図8は手動式電動車椅
子の車輪のハブ部分の背面図、図9は差動トランスにお
けるコアとコイルの相対位置関係を示す断面図、図10
はコア変位量に対するコイルの自己インダクタンスの変
化を示す図、図11はハンドリムと車輪との相対回転量
に対するコア変位量の関係を示す図である。
FIG. 1 is a side view of a manual electric wheelchair equipped with a human power detecting device according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the wheelchair.
3 is a rear view of the wheelchair, FIG. 4 is a front view showing a state in which a cover of a wheel hub portion of the wheelchair is removed, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4, and FIG. FIG. 7 is a detailed sectional view of a differential transformer constituting the human power detection device, FIG. 7 is a circuit configuration diagram of the human power detection device according to the present invention, FIG. 8 is a rear view of a hub portion of a wheel of a manual electric wheelchair, and FIG. Sectional drawing which shows the relative positional relationship of the core and the coil in a transformer, FIG.
FIG. 11 is a diagram showing a change of the self-inductance of the coil with respect to the core displacement amount, and FIG. 11 is a diagram showing a relationship of the core displacement amount with respect to the relative rotation amount between the hand rim and the wheel.

【0015】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。
Manual electric wheelchair 1 according to the present embodiment
Is configured by detachably attaching wheels 2 that are drive wheels to the left and right of the body of an existing folding manual wheelchair, and the front and rear parts of a pipe frame-like frame 3 thereof are moved by a pair of left and right casters 4 and wheels 2. It is supported freely.

【0016】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。
A cloth seat 5 (see FIGS. 2 and 3) on which an occupant should sit is stretched at the center of the frame 3. As shown in FIG. 3, the frame 3 has a pair of front and rear cross members 3a, and the two X-shaped cross members 3a are pivotally connected at their intersections by a shaft 6.

【0017】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。
Further, a pair of left and right back pipes 3b are provided upright on the rear portion of the frame 3, and each back pipe 3b is provided.
The upper end of is bent backward, and a grip 7 for a helper is attached to the bent portion.

【0018】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。
A pair of left and right elbow pipes 3c extending horizontally from the intermediate height position of the back pipe 3b of the frame 3 to the front of the vehicle body are bent at substantially right angles at their front ends to extend vertically downward, and their lower ends. The caster 4 is rotatably supported by the main switch 8 on the right side (right side for the occupant seated on the seat 5) of the elbow pipe 3c which is bent at a right angle (the upper part of the vertical part). ing. The front portion of the pair of left and right seat pipes 3d arranged below the elbow pipe 3c extends obliquely downward toward the front of the vehicle body, and a pair of left and right step 9 is formed at the extending end (front end portion). Is attached.

【0019】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に回動自在に支持され
た円板状のディスク14に3本のスポーク15を介して
ボルト16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、
本実施の形態においては、図5に示すように、車輪2の
ハブ2aとディスク14との間には弾性体から成るシー
ルリング17が介設されており、ディスク14はこれに
結着されたカバー18によって覆われている。尚、シー
ルリング17はシール機能と共にディスク14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とし
ての機能も果たす。
By the way, as shown in FIG. 5, each of the pair of left and right wheels 2 is rotatably supported via a ball bearing 12 on an axle 11 supported by a boss portion 10 welded to the frame 3. The outside of each wheel 2 is
A ring-shaped hand rim 13 is provided for the occupant to turn it by hand. The hand rim 13 is attached to a disc 14 rotatably supported by a boss 2a-1 formed on the hub 2a of the wheel 2 by means of bolts 16 via three spokes 15, Therefore, the hand rim 13 can rotate independently of the wheel 2. still,
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, a seal ring 17 made of an elastic body is interposed between the hub 2a of the wheel 2 and the disc 14, and the disc 14 is bonded to this. It is covered by the cover 18. The seal ring 17 has a sealing function as well as a friction damper that suppresses vibration in the circumferential direction due to inertia of the disk 14.

【0020】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に対して双方
向に相対回転可能に弾性的に支持されている。
The hand rim 13 is elastically supported by the structure shown in FIG. 4 so that the hand rim 13 is rotatable relative to the wheel 2 in both directions.

【0021】即ち、図4に示すように、ディスク14の
3箇所には同一形状及び同一寸法の孔14aが形成され
ており、各孔14aにはスプリング19が縮装されてい
る。そして、各スプリング19はハブ2aに固定された
保持部材20によってその脱落が防がれている。従っ
て、ディスク14に取り付けられたハンドリム13は前
述のように車輪2に対して双方向に相対回転自在に弾性
支持されることとなる。
That is, as shown in FIG. 4, holes 14a having the same shape and the same size are formed at three positions of the disk 14, and springs 19 are compressed in the respective holes 14a. Each spring 19 is prevented from falling off by a holding member 20 fixed to the hub 2a. Therefore, the hand rim 13 attached to the disk 14 is elastically supported so as to be rotatable relative to the wheel 2 in both directions as described above.

【0022】次に、本発明に係る人力検出装置について
説明する。
Next, the human power detecting device according to the present invention will be described.

【0023】ハンドリム13と車輪2との相対回転量は
ハンドリム13に加えられる人力(トルク)の大きさに
比例するため、本発明に係る人力検出装置においては、
ハンドリム13の回転をピン31を介して図5に示す回
転変位伝達部材21に伝達し、この回転変位伝達部材2
1と車輪2との相対回転を図6に示すカム機構22によ
って円筒状のコア23の軸方向変位に変換し、このコア
23の軸方向変位を固定側に設けられた2つのコイル
(コアとボビンとで構成されている)24,25の自己
インダクタンスL1,L2の変化量に変換して検出し、
その差分を求めることによって、ハンドリム13に加え
られる人力(トルク)の大きさを検出するようにしてい
る。ここで、コア23とコイル24,25はコアとボビ
ンにより構成されており、これらは差動トランスを構成
し、コア23は強磁性体で構成されている。
Since the relative rotation amount between the hand rim 13 and the wheel 2 is proportional to the magnitude of the human power (torque) applied to the hand rim 13, the human power detecting device according to the present invention is
The rotation of the hand rim 13 is transmitted to the rotational displacement transmitting member 21 shown in FIG.
The relative rotation between the wheel 1 and the wheel 2 is converted into an axial displacement of the cylindrical core 23 by the cam mechanism 22 shown in FIG. 6, and the axial displacement of the core 23 is divided into two coils (core and (Composed of a bobbin) 24 and 25 are converted into change amounts of self-inductances L1 and L2 and detected,
By calculating the difference, the amount of human power (torque) applied to the hand rim 13 is detected. Here, the core 23 and the coils 24 and 25 are composed of a core and a bobbin, these constitute a differential transformer, and the core 23 is composed of a ferromagnetic material.

【0024】ここで、人力検出装置の構成の詳細を図4
乃至図6に基づいて説明する。
Here, details of the configuration of the human power detection device are shown in FIG.
It will be described with reference to FIG.

【0025】図5に示すように、各車輪2のハブ2aの
ボス部2a−2の外周には前記回転変位伝達部材21が
回動自在に嵌合保持されており、該回転変位伝達部材2
1の2箇所には図6に示すようにカム溝26が形成さ
れ、各カム溝26には前記コア23に取り付けられたピ
ン27が係合している。ここで、カム溝26とピン27
とは前記カム機構22を構成しており、カム溝26は軸
方向に斜めに形成された溝26a,26bを含んで構成
されており、その中立点には周方向の不感帯域26cが
形成されている。
As shown in FIG. 5, the rotational displacement transmitting member 21 is rotatably fitted and held on the outer periphery of the boss portion 2a-2 of the hub 2a of each wheel 2.
As shown in FIG. 6, cam grooves 26 are formed at two positions 1 and pins 27 attached to the core 23 are engaged with the respective cam grooves 26. Here, the cam groove 26 and the pin 27
Constitutes the cam mechanism 22, and the cam groove 26 is constituted to include grooves 26a and 26b formed obliquely in the axial direction, and a dead zone 26c in the circumferential direction is formed at its neutral point. ing.

【0026】一方、図4及び図5に示すように、前記デ
ィスク14には略リング状のプレート29が回動自在に
嵌合保持されており、該プレート29の2箇所に形成さ
れた周方向の長孔29aでディスク14にネジ30で固
定されている。そして、図4に示すように、ディスク1
4の2箇所には略矩形の2つの孔14bが形成されてお
り、プレート29の外周の一部に形成された径方向に長
い長孔29bとナット部29cはディクス14に形成さ
れた前記各孔14b内に突出している。
On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, a substantially ring-shaped plate 29 is rotatably fitted and held on the disk 14, and the plate 29 is formed at two positions in the circumferential direction. It is fixed to the disk 14 with a screw 30 through the long hole 29a. Then, as shown in FIG.
Two substantially rectangular holes 14b are formed at two positions of No. 4, and a long hole 29b in the radial direction formed in a part of the outer periphery of the plate 29 and a nut portion 29c are formed in the disk 14. It projects into the hole 14b.

【0027】而して、前記回転変位伝達部材21はプレ
ート29を介してディスク14に長孔係合しており、デ
ィスク14と共に一体的に回転する。即ち、プレート2
9に形成された前記長孔29bには、前記回転変位伝達
部材21の外周の一部に突設されたピン31が周方向に
密に係合し、径方向には大きなクリアランスが存在して
いる。尚、ピン31は長孔29bに対して径方向には自
由に移動し得る。
The rotational displacement transmitting member 21 is engaged with the disk 14 through the plate 29 in a long hole and rotates integrally with the disk 14. That is, plate 2
A pin 31 protruding from a part of the outer periphery of the rotational displacement transmitting member 21 is tightly engaged in the elongated hole 29b formed in the circumferential direction with a large clearance in the radial direction. There is. The pin 31 can freely move in the radial direction with respect to the long hole 29b.

【0028】又、プレート29に形成された前記ナット
部29cには、図4に示すように、調整ボルト33が進
退自在に螺合しており、該調整ボルト33の先部はディ
スク14に形成された前記孔14bの一方の内壁に当接
している。この調整ボルト33を調整することによって
ディスク14とプレート29の周方向の位置関係を調整
し、この調整によって人力検出装置の零点調整を行う。
そして、零点調整後に前記ネジ30でプレート29とデ
ィスク14を固定する。
As shown in FIG. 4, an adjusting bolt 33 is screwed into the nut portion 29c formed on the plate 29 so that the adjusting bolt 33 can move forward and backward, and the tip portion of the adjusting bolt 33 is formed on the disk 14. It abuts on one inner wall of the formed hole 14b. By adjusting the adjusting bolt 33, the positional relationship between the disk 14 and the plate 29 in the circumferential direction is adjusted, and by this adjustment, the zero point of the human power detecting device is adjusted.
Then, after adjusting the zero point, the plate 29 and the disk 14 are fixed with the screw 30.

【0029】他方、前記コア23は車輪2のハブ2aの
ボス部2a−2と回転変位伝達部材21の各外周に軸方
向(図5の左右方向)に摺動自在、且つ、車輪2(ボス
部2a−2)と一体に回転すべく嵌合保持されており、
図6に詳細に示すように、その外周には2つの凹部23
aが軸方向に適当な間隔で形成されている。従って、該
コア23の外周の軸方向中央部には所定幅の凸部23b
が相対的に形成されている。尚、コア23は、これと回
転変位伝達部材21との間に縮装された不図示のスプリ
ングによって内方(図5の左方)に付勢されている。
On the other hand, the core 23 is slidable in the axial direction (left and right direction in FIG. 5) on the outer periphery of the boss portion 2a-2 of the hub 2a of the wheel 2 and the rotational displacement transmitting member 21, and the wheel 2 (boss). It is fitted and held so as to rotate integrally with the portion 2a-2),
As shown in detail in FIG. 6, two recesses 23 are formed on the outer periphery thereof.
a are formed at appropriate intervals in the axial direction. Therefore, a convex portion 23b having a predetermined width is formed at the axially central portion of the outer periphery of the core 23.
Are formed relatively. The core 23 is biased inward (leftward in FIG. 5) by a spring (not shown) that is compressed between the core 23 and the rotational displacement transmitting member 21.

【0030】而して、図5及び図6に示すように、上記
コア23の外周側には軸方向に2列に配列された前記コ
イル24,25がコア23との間に適当な隙間を設けて
配置されている。即ち、後述の固定プレート41には、
図5に示すように、円筒状の保持部材34が車輪2のハ
ブ2aのボス部2a−2を覆うように取り付けられてお
り、該保持部材34の内周側に前記コイル24,25が
軸方向に2列に配列されて保持されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, on the outer peripheral side of the core 23, the coils 24 and 25 arranged in two rows in the axial direction have a proper gap between them. It is provided and arranged. That is, the fixed plate 41 described later,
As shown in FIG. 5, a cylindrical holding member 34 is attached so as to cover the boss portion 2 a-2 of the hub 2 a of the wheel 2, and the coils 24 and 25 are provided on the inner peripheral side of the holding member 34. It is arranged and held in two rows in the direction.

【0031】ここで、コア23とコイル24,25とで
構成される差動トランスを含む人力検出回路の構成を図
7に示す。尚、図7において、35は後述のコントロー
ラ42に内蔵されたCPU、36はトランジスタアン
プ、37は差動増幅回路、38はサンプルホールド回路
(S/H)、R1,R2は抵抗である。
FIG. 7 shows the configuration of a human power detection circuit including a differential transformer composed of the core 23 and the coils 24 and 25. In FIG. 7, 35 is a CPU built in a controller 42 described later, 36 is a transistor amplifier, 37 is a differential amplifier circuit, 38 is a sample hold circuit (S / H), and R1 and R2 are resistors.

【0032】ところで、図5及び図8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。そして、固定プ
レート41の車体外側面には、図8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。
By the way, as shown in FIGS. 5 and 8, a disc-shaped fixing plate 41 is attached to the axle 11 on the inner side in the vehicle width direction of each hub 2a of the pair of left and right wheels 2 and is fixed thereto. A controller 42, which constitutes a control means, is attached to the inside surface of the plate 41 in the vehicle body. Then, as shown in FIG. 8, a drive motor 43 and a wheel side coupler 44 are attached to the outer surface of the vehicle body of the fixed plate 41.

【0033】又、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44Aによって室S1と室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。
Further, a space surrounded by the fixed plate 41 is formed inside the hub 2a of each wheel 2, and the space is divided into a chamber S1 and a chamber S2 by a ring-shaped partition 44A. The controller 42 is housed in the chamber S1.

【0034】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、この動力伝達手段は、ベルト伝動機構G1とギヤG
2,G3を含んで構成されている。
Thus, the auxiliary power generated by the drive motor 43 is transmitted to the wheels 2 via the power transmission means, which is the belt transmission mechanism G1 and the gear G.
2, G3 is included.

【0035】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周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2a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。
The human power detection device, the controller 42, the drive motor 43 and the power transmission means described above constitute an auxiliary power system. The auxiliary power system is the hub 2a of each wheel 2.
The wheels 2 are collectively arranged around the axle 11 in the radial direction and the axial direction, and the wheels 2 formed by arranging the auxiliary power system on the hub 2a have the same structure on the left and right sides. Each wheel 2 is detachably attached to the vehicle body.

【0036】ところで、本実施の形態に係る手動式電動
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の固定プレート41にはバッテリホルダー71が
固定されており、該バッテリホルダー71にはバッテリ
45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46が設置されている。
By the way, in the manual electric wheelchair 1 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, the battery holder 71 is fixed to the fixing plate 41 of the wheel 2 on the right side. A battery 45 is detachably attached to the battery holder 71, and a wire harness 46 is installed on the vehicle body (frame 3) side.

【0037】而して、前述のように左右の車輪2はバッ
テリホルダー71を除けば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。
As described above, since the left and right wheels 2 have the same structure except the battery holder 71,
When these are attached to the vehicle body, they are arranged in a positional relationship that is point-symmetrical around the center of the vehicle body in the front-rear direction.

【0038】尚、左右の車輪2を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46のカプラー46Aを接続すれば(図8参照)、右
側の車輪2に配置された前記バッテリ45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46を介してなされる。
After the left and right wheels 2 are attached to the vehicle body, the coupler 44 attached to the fixed plate 41 of each wheel 2 is connected to the coupler 46A of the wire harness 46 installed on the vehicle body side ( (See FIG. 8), power is supplied from the battery 45 arranged on the right wheel 2 to the drive motor 43 and the controller 42 provided on the left wheel 2 via the wire harness 46.

【0039】次に、本手動式電動車椅子1の作用を説明
する。
Next, the operation of the manual electric wheelchair 1 will be described.

【0040】乗員が車椅子1を前進させるために左右一
対のハンドリム13に力を加えてこれを回すと、ディス
ク14と車輪2のハブ2a間に介装されたスプリング1
9が圧縮変形され、該スプリング19の圧縮反力がハブ
2aに伝達されるため、車輪2に人力が伝達される。
When the occupant applies a force to the pair of left and right hand rims 13 to rotate the wheel rims 13 to move the wheelchair 1 forward, the spring 1 interposed between the disk 14 and the hub 2a of the wheel 2 is rotated.
9 is compressed and deformed, and the compression reaction force of the spring 19 is transmitted to the hub 2a, so that human power is transmitted to the wheels 2.

【0041】而して、ハンドリム13の回転はディスク
14及びプレート29に形成された長孔29bに係合す
るピン31を介して回転変位伝達部材21に伝達され、
該回転変位伝達部材21がスプリング19の圧縮変形量
に見合う角度だけ車輪2(ハブ2a)に対して相対回転
し、該回転変位伝達部材21の相対回転はカム機構22
によってコア23の軸方向変位に変換される。即ち、図
6に示すように、カム機構22においてピン27がカム
溝26の不感帯域26cに係合している中立状態(ハン
ドリム13に人力が入力されていない状態)から、ハン
ドリム13を前進側に回転させると、回転変位伝達部材
21に形成されたカム溝26の斜め部分26aがピン2
7に係合するため、ピン27を取り付けて成るコア23
が図6の矢印a方向に移動し、その移動量(変位量)は
ハンドリム13に加えられる人力の大きさに比例する。
Then, the rotation of the hand rim 13 is transmitted to the rotational displacement transmitting member 21 via the pin 31 engaging with the long hole 29b formed in the disc 14 and the plate 29,
The rotational displacement transmitting member 21 rotates relative to the wheel 2 (hub 2a) by an angle corresponding to the amount of compressive deformation of the spring 19, and the rotational displacement transmitting member 21 rotates relative to the cam mechanism 22.
Is converted into an axial displacement of the core 23. That is, as shown in FIG. 6, in the cam mechanism 22, the pin 27 is engaged with the dead zone 26c of the cam groove 26 from the neutral state (the state where no human power is input to the hand rim 13), and the hand rim 13 is moved forward. When rotated to the right, the oblique portion 26a of the cam groove 26 formed in the rotational displacement transmission member 21 is moved to the pin 2
A core 23 formed by attaching a pin 27 to engage with 7.
Moves in the direction of arrow a in FIG. 6, and the amount of movement (displacement amount) is proportional to the amount of human power applied to the hand rim 13.

【0042】又、乗員が車椅子1を後進させるために左
右一対のハンドリム13に力を加えてこれを逆方向に回
すと、該ハンドリム13の回転は回転変位伝達部材21
に伝達され、該回転変位伝達部材21がスプリング19
の圧縮変形量に見合う角度だけ車輪2(ハブ2a)に対
して逆方向に相対回転し、該回転変位伝達部材21の相
対回転はカム機構22によってコア23の軸方向変位に
変換される。即ち、図6に示すように、カム機構22に
おいてピン27がカム溝26の不感帯域26cに係合し
ている中立状態(ハンドリム13に人力が入力されてい
ない状態)から、ハンドリム13を後進側に回転させる
と、回転変位伝達部材21に形成されたカム溝26の斜
め部分26bがピン27に係合するため、ピン27を取
り付けて成るコア23が図6の矢印b方向に移動し、そ
の移動量(変位量)はハンドリム13に加えられる人力
の大きさに比例する。
When the occupant applies a force to the pair of left and right hand rims 13 to rotate the hand rims 13 in the opposite direction in order to move the wheelchair 1 backward, the rotation of the hand rims 13 causes the rotation displacement transmitting member 21 to rotate.
And the rotational displacement transmission member 21 is transmitted to the spring 19
Is rotated relative to the wheel 2 (hub 2a) in the opposite direction by an angle commensurate with the amount of compressive deformation, and the relative rotation of the rotational displacement transmitting member 21 is converted into an axial displacement of the core 23 by the cam mechanism 22. That is, as shown in FIG. 6, from the neutral state in which the pin 27 is engaged with the dead zone 26c of the cam groove 26 in the cam mechanism 22 (the state in which no human power is input to the hand rim 13), the hand rim 13 is moved backward. When rotated, the oblique portion 26b of the cam groove 26 formed in the rotational displacement transmitting member 21 engages with the pin 27, so that the core 23 formed by attaching the pin 27 moves in the direction of arrow b in FIG. The amount of movement (the amount of displacement) is proportional to the amount of human power applied to the hand rim 13.

【0043】ここで、本発明に係る人力検出装置による
人力の検出について説明する。
Now, detection of human power by the human power detection device according to the present invention will be described.

【0044】ハンドリム13に人力が入力されていない
中立状態においては、図9(a)に示すように、コア2
3の軸方向両端に形成された凸部23c,23dは2つ
のコイル24,25に対して対称位置にあり、コイル2
4,25のコアと凸部23c,23dとはそれぞれ軸方
向に同じ量δだけオーバーラップしている。
In the neutral state where no human power is input to the hand rim 13, as shown in FIG.
The protrusions 23c and 23d formed at both axial ends of the coil 3 are located symmetrically with respect to the two coils 24 and 25.
The cores 4 and 25 and the convex portions 23c and 23d overlap each other in the axial direction by the same amount δ.

【0045】そして、前進時にはコア23はコイル2
4,25に対して図6の矢印a方向に最大δだけ移動
し、このとき、図9(b)に示すように、コイル24,
25のコアの一方の凸部23dとのオーバーラップ量は
2δとなり、他方の凸部23cとのオーバーラップ量は
0となる。
When moving forward, the core 23 is the coil 2
4, 25 in the direction of arrow a in FIG. 6 by a maximum of δ, at this time, as shown in FIG.
The amount of overlap with one convex portion 23d of the core of No. 25 is 2δ, and the amount of overlap with the other convex portion 23c is 0.

【0046】又、後進時にはコア23はコイル24,2
5に対して図6の矢印b方向に最大δだけ移動し、この
とき、図9(c)に示すように、コイル24,25のコ
アの一方の凸部23dとのオーバーラップ量は0とな
り、他方の凸部23cとのオーバーラップ量は2δとな
る。
When the vehicle is moving backward, the core 23 has coils 24, 2
6 moves in the direction of arrow b in FIG. 6 by a maximum of δ, and at this time, as shown in FIG. 9 (c), the amount of overlap with one convex portion 23d of one of the cores of the coils 24 and 25 becomes 0. The amount of overlap with the other convex portion 23c is 2δ.

【0047】而して、前後進時にハンドリム13と車輪
2との相対回転量(人力の大きさ)に応じて上述のよう
にコア23が軸方向に移動すると、コイル24,25の
自己インダクタンスL1,L2の変化により図7に示す
過渡電流i1,i2が変化し、これに伴い抵抗R1,R
2による電圧降下(出力電圧)は図10に破線にて示す
ように変化する。従って、両コイル24,25の少なく
とも一方の出力電圧を検出することによって人力の大き
さを検出することができるが、本実施の形態では、両コ
イル24,25の出力電圧を検出するようにしている。
When the core 23 moves in the axial direction as described above in accordance with the amount of relative rotation between the hand rim 13 and the wheel 2 (magnitude of human power) during forward and backward movements, the self-inductance L1 of the coils 24 and 25 is increased. , L2 changes the transient currents i1, i2 shown in FIG. 7, and accordingly the resistors R1, R2.
The voltage drop (output voltage) due to 2 changes as shown by the broken line in FIG. Therefore, the magnitude of human power can be detected by detecting the output voltage of at least one of the coils 24 and 25, but in the present embodiment, the output voltage of both coils 24 and 25 is detected. There is.

【0048】ところで、本実施の形態では、コア23の
各軸方向変位における両コイル24,25の自己インダ
クタンスL1,L2の一方が増加し、他方が減少する位
置にコア23の凸部23c,23dが形成されている。
By the way, in the present embodiment, one of the self-inductances L1 and L2 of the coils 24 and 25 in each axial displacement of the core 23 increases and the other decreases, so that the convex portions 23c and 23d of the core 23 are located. Are formed.

【0049】即ち、各コイル24,25の自己インダク
タンスL1,L2はコア23の変位量に対してそれぞれ
変化するが、自己インダクタンスL1とL2とは互いに
逆特性を示す。つまり、前進時にはコア23の変位量の
増大に伴ってL1は増大し、L2は減少し、後進時には
逆にL1は減少し、L2は増大するため、各コイル2
4,25の出力電圧の差分は図10に実線にて示すよう
に増幅された特性を示す。従って、各コイル24,25
の出力電圧の差分を検出すれば、コア23の変位、延て
はハンドリム13に加えられる人力の大きさを高感度、
且つ、高精度に求めることができる。
That is, the self-inductances L1 and L2 of the coils 24 and 25 respectively change with respect to the amount of displacement of the core 23, but the self-inductances L1 and L2 show mutually opposite characteristics. That is, L1 increases and L2 decreases as the displacement amount of the core 23 increases when moving forward, and L1 decreases and L2 increases when moving backward, so that each coil 2
The difference between the output voltages of 4 and 25 shows the amplified characteristics as shown by the solid line in FIG. Therefore, each coil 24, 25
If the difference in the output voltage of the core 23 is detected, the displacement of the core 23 and, by extension, the magnitude of the human power applied to the hand rim 13 are highly sensitive,
In addition, it can be obtained with high accuracy.

【0050】実際の検出においては、図7に示す検出回
路において、CPU35はトランジスタアンプ36に対
して所定周波数の矩形パルス信号を出力し、トランジス
タアンプ36はパルス信号を増幅してコイル24,25
に対して周期的に変動する電圧を印加する。すると、各
コイル24,25にはコア23の変位に対して決定され
る自己インダクタンスL1,L2(図10参照)に応じ
た過渡電流i1,i2が流れ、差動増幅回路37によっ
て電圧i1×R1,i2×R2の差分(i1×R1−i
2×R2)に応じた信号が出力される。この信号はサン
プルホールド回路38によって所定の周期でサンプリン
グされ、その周期の間保持される。尚、サンプルホール
ド回路38は、CPU35から出力されるクロック信号
に従ってサンプリングを行う。
In the actual detection, in the detection circuit shown in FIG. 7, the CPU 35 outputs a rectangular pulse signal of a predetermined frequency to the transistor amplifier 36, and the transistor amplifier 36 amplifies the pulse signal and the coils 24 and 25.
A voltage that fluctuates periodically is applied to. Then, the transient currents i1 and i2 corresponding to the self-inductances L1 and L2 (see FIG. 10) determined with respect to the displacement of the core 23 flow in the coils 24 and 25, and the differential amplifier circuit 37 causes the voltage i1 × R1. , I2 × R2 difference (i1 × R1-i
A signal corresponding to 2 × R2) is output. This signal is sampled at a predetermined cycle by the sample hold circuit 38 and held during that cycle. The sample hold circuit 38 performs sampling according to the clock signal output from the CPU 35.

【0051】而して、サンプルホールド回路38によっ
て保持された信号はCPU35に入力される。すると、
CPU35は両コイル24,25の自己インダクタンス
L1,L2の出力の差分に比例する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と方向を求める。
The signal held by the sample hold circuit 38 is then input to the CPU 35. Then
The CPU 35 determines the magnitude and direction of the human power applied to the hand rim 13 based on the signal proportional to the difference between the outputs of the self-inductances L1 and L2 of the coils 24 and 25.

【0052】以上説明した人力の検出においては、ディ
スク14と共に回転するプレート29と回転変移伝達部
材21とが径方向に長孔係合しているため、差動トラン
スを構成するコア23の軸方向変位にはハンドリム13
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。
In the human power detection described above, since the plate 29 rotating with the disk 14 and the rotational displacement transmitting member 21 are engaged in the long hole in the radial direction, the axial direction of the core 23 constituting the differential transformer is determined. Hand rim 13 for displacement
Does not include the effect of disturbance such as lateral force applied to
Only the human force in the circumferential direction (the force to rotate the wheel 2) applied to the hand rim 13 can be detected with high accuracy.

【0053】尚、本実施の形態では、コア23とコイル
24,25によって構成される差動トランスの中立点で
の零点調整は、図4に示す調整ボルト33を回してプレ
ート29とディスク14との相対回転角度を調整するこ
とによってなされるが、カム機構22を構成するカム溝
26には中立点において周方向の不感帯域26cが形成
されているため、図11に示すように、人力に比例する
ハンドリム13と車輪2との相対回転量に対するコア2
3の軸方向変位には中立点付近で不感帯域が機械的に形
成され、従って、差動トランスの零点調整を容易に行う
ことができる。
In the present embodiment, the zero adjustment at the neutral point of the differential transformer formed by the core 23 and the coils 24 and 25 is performed by rotating the adjustment bolt 33 shown in FIG. However, since the dead zone 26c in the circumferential direction is formed at the neutral point in the cam groove 26 that configures the cam mechanism 22, as shown in FIG. 11, it is proportional to the human power. Core 2 with respect to the amount of relative rotation between hand rim 13 and wheel 2
In the axial displacement of 3, the dead zone is mechanically formed near the neutral point, so that the zero point adjustment of the differential transformer can be easily performed.

【0054】而して、前述のようにCPU35によって
人力が求められると、コントローラ42はその人力の大
きさに応じた制御信号を不図示のパワー部に送信し、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。
When the human power is calculated by the CPU 35 as described above, the controller 42 sends a control signal corresponding to the magnitude of the human power to a power unit (not shown) to detect the human power (torque). The corresponding electric power (current) is supplied to the drive motor 43, and the drive motor 43 is rotationally driven to generate the required auxiliary power.

【0055】上述のように駆動モータ43が駆動される
と、その回転はベルト電動機構G1とギヤG2,G3を
含んで構成される動力伝達手段を経て車輪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。
When the drive motor 43 is driven as described above, its rotation is transmitted to the wheel 2 through the power transmission means including the belt electric mechanism G1 and the gears G2 and G3, and the wheel 2 is manually operated. The wheelchair 1 is moved forward by a driving force of a magnitude obtained by adding auxiliary power to the wheelchair 1, and the occupant can comfortably operate the wheelchair 1 with a small human power, for example, about 1/2 of the total driving force. .

【0056】[0056]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項1
又は2記載の発明によれば、入力部材と回転変位伝達部
材とが径方向に長孔係合しているため、差動トランスを
構成するコア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。
As is apparent from the above description, claim 1
According to the invention described in claim 2, since the input member and the rotational displacement transmitting member engage with each other in the elongated hole in the radial direction, the axial displacement of the core forming the differential transformer is in the lateral direction applied to the input member. It is possible to obtain an effect that only the human force in the circumferential direction (the force to rotate the wheel) applied to the input member can be detected with high accuracy without including the influence of the disturbance such as the force.

【0057】又、請求項2記載の発明によれば、中立点
付近においてコアの軸方向変位に不感帯域が機械的に形
成されることとなるため、該コアとコイルとで構成され
る差動トランスの零点調整を容易に行うことができると
いう効果が得られる。
Further, according to the second aspect of the present invention, since the dead zone is mechanically formed in the axial displacement of the core near the neutral point, the differential zone constituted by the core and the coil is formed. The effect that the zero point of the transformer can be easily adjusted is obtained.

【0058】更に、請求項3又は4記載の発明によれ
ば、差動トランスを構成するコアの軸方向変位に対する
コイルの自己インダクタンスの変化量が増幅されて検出
されるため、入力部材に加えられる人力の大きさを高感
度、且つ、高精度に検出することができるという効果が
得られる。
Further, according to the third or fourth aspect of the present invention, since the amount of change in the self-inductance of the coil with respect to the axial displacement of the core constituting the differential transformer is amplified and detected, it is added to the input member. The effect that the magnitude of human power can be detected with high sensitivity and high accuracy can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。
FIG. 1 is a side view of a manual electric wheelchair including a human power detection device according to the present invention.

【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。
FIG. 2 is a plan view of a manual electric wheelchair including the human power detection device according to the present invention.

【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。
FIG. 3 is a rear view of a manual electric wheelchair including the human power detection device according to the present invention.

【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。
FIG. 4 is a front view showing a state in which a cover of a hub portion of a wheel of a manual electric wheelchair including a human power detection device according to the present invention is removed.

【図5】図4のA−A線断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図6】本発明に係る人力検出装置を構成する差動トラ
ンスの詳細断面図である。
FIG. 6 is a detailed cross-sectional view of a differential transformer included in the human power detection device according to the present invention.

【図7】本発明に係る人力検出装置の回路構成図であ
る。
FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a human power detection device according to the present invention.

【図8】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。
FIG. 8 is a rear view of the hub portion of the wheel of the manual electric wheelchair including the human power detection device according to the present invention.

【図9】差動トランスにおけるコアとコイルの相対位置
関係を示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing a relative positional relationship between a core and a coil in a differential transformer.

【図10】コア変位量に対するコイルの出力電圧の変化
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a change in an output voltage of a coil with respect to a core displacement amount.

【図11】ハンドリムと車輪との相対回転量に対するコ
ア変位量の関係を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the amount of core displacement and the amount of relative rotation between the hand rim and the wheel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 手動式電動車椅子 2 車輪 13 ハンドリム(入力部材) 19 スプリング 21 回転変位伝達部材 22 カム機構 23 コア 23a コアの凹部 23b コアの凸部 24,25 コイル 26 カム溝 26c カム溝の不感帯域 27 ピン(ピン部材) 29 プレート 29b 長孔 31 ピン L1,L2 コイルの自己インダクタンス 1 Manual Electric Wheelchair 2 Wheel 13 Hand Rim (Input Member) 19 Spring 21 Rotational Displacement Transmission Member 22 Cam Mechanism 23 Core 23a Core Recess 23b Core Convex 24, 25 Coil 26 Cam Groove 26c Cam Groove Dead Zone 27 Pin ( Pin member) 29 plate 29b long hole 31 pin L1, L2 coil self-inductance

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力部材を車輪に対して双方向に相対回
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基づいて検出し、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、 前記入力部材の相対回転を該入力部材に径方向に長孔係
合する回転変位伝達部材に伝達し、該回転変位伝達部材
と車輪との相対回転をカム機構によってコアの軸方向変
位に変換し、該コアの軸方向変位を固定側に設けられた
コイルの自己インダクタンスの変化量に変換することに
よって人力を検出することを特徴とする手動式電動車椅
子の人力検出装置。
1. An input member is elastically supported so as to be rotatable relative to a wheel in both directions, and a human force input to the input member is detected based on a relative rotation amount between the input member and the wheel. A device provided in a manual electric wheelchair that applies auxiliary power according to human power to a wheel to drive the wheel in rotation, wherein the relative displacement of the input member is rotationally displaceable to engage the input member in a radial hole. To the member, the relative displacement between the rotational displacement transmitting member and the wheel is converted into an axial displacement of the core by a cam mechanism, and the axial displacement of the core is converted into a change amount of the self-inductance of the coil provided on the fixed side. A human power detection device for a manual electric wheelchair, which detects human power by converting.
【請求項2】 前記カム機構を、前記回転変位伝達部材
に形成されたカム溝と、前記コアに設けられて前記カム
溝に係合するピン部材とで構成するとともに、前記カム
溝の中立点に周方向の不感帯域を形成したことを特徴と
する請求項1記載の手動式電動車椅子の人力検出装置。
2. The cam mechanism comprises a cam groove formed in the rotational displacement transmitting member and a pin member provided in the core and engaged with the cam groove, and a neutral point of the cam groove. The human power detection device for a manual electric wheelchair according to claim 1, wherein a dead zone in the circumferential direction is formed on the circumference.
【請求項3】 前記コイルを2つ設け、該コイルの自己
インダクタンスの変化量を検出し、その差分に基づいて
人力を検出することを特徴とする請求項1又は2記載の
手動式電動車椅子の人力検出装置。
3. The manual electric wheelchair according to claim 1, wherein two coils are provided, the amount of change in self-inductance of the coils is detected, and the human power is detected based on the difference. Human power detection device.
【請求項4】 前記コアの外面又は内面の何れか一方
で、軸方向に互いに離間した位置に一対の突極を形成す
るとともに、各突極に対向するよう2つのコイルを配置
し、コアの各軸方向変位における前記2つのコイルの自
己インダクタンスの変化量が一方は増加し、他方は減少
するようにしたことを特徴とする請求項3記載の手動式
電動車椅子の人力検出装置。
4. A pair of salient poles are formed at positions axially separated from each other on either the outer surface or the inner surface of the core, and two coils are arranged so as to face each salient pole. The human power detection device for a hand-operated electric wheelchair according to claim 3, wherein one of the two coils has a larger amount of change in self-inductance in each axial displacement, and the other has a smaller amount of change.
JP8109938A 1996-04-30 1996-04-30 Human power detector of manufal type electric wheelchair Pending JPH09292293A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003294491A (en) * 2002-03-04 2003-10-15 Independence Technology Llc Sensor
JP2007127253A (en) * 2005-11-07 2007-05-24 Jtekt Corp Rolling bearing device with sensor
JP2015013009A (en) * 2013-07-05 2015-01-22 ヤマハ発動機株式会社 Wheelchair with auxiliary motive power, and setting method of wheelchair with auxiliary motive power

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