JPH09292293A - 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。 【構成】 手動式電動車椅子においてハンドリム（入力
部材）１３に加えられる人力を検出する人力検出装置に
おいて、前記ハンドリム１３の相対回転を該ハンドリム
１３に径方向に長孔係合する回転変位伝達部材２１に伝
達し、該回転変位伝達部材２１と車輪２との相対回転を
カム機構によってコア２３の軸方向変位に変換し、該コ
ア２３の軸方向変位を固定側に設けられたコイル２４，
２５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。本発明によれば、ハンドリム１３
と回転変位伝達部材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
響が含まれず、ハンドリム１３に加えられる周方向の人
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。

【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】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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００２２】次に、本発明に係る人力検出装置について
説明する。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００３９】次に、本手動式電動車椅子１の作用を説明
する。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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構成する差動トラ
ンスの詳細断面図である。

【図７】本発明に係る人力検出装置の回路構成図であ
る。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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） 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

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。