JPH09311085A

JPH09311085A - トルク検出装置

Info

Publication number: JPH09311085A
Application number: JP8151727A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Noda; 典洋野田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1996-05-23
Publication date: 1997-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】構造的に簡単で信頼性の高いトルク検出装置
を提供することを。【解決手段】車輪ハブ１３の中央部領域にスライダ１
５を支持するレール状のスライダ支持部材１６を設け、
スライダ移動部材１９の外周部に所定のピン部材２０を
突設すると共に、このピン部材２０をスライダ１５の貫
通斜孔１５ａに対応する位置に係合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トルク検出装置に
かかり、特に電動車椅子等に装備されて補助駆動力の制
御をするために用いられるトルク検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電動車椅子等に用いられるト
ルク検出装置としては、以下のようなものがある。即
ち、特開平３−１５４６８号公報及び特開平６−３０４
２０５号公報によれば、図１２に示すように、使用者が
ハンドリム１００を操作するときに発生する操作トルク
を、車輪１０２とハンドリム１００との相互間に歪みゲ
ージ１０１を装着して測定し、この操作トルクに応じた
電流を駆動モータに供給して、補助（アシスト）駆動力
を発生させる方式の発明が開示されている。

【０００３】また、その他の例としては、いわゆるロー
ドセルを用いるものや、特殊な例としては、ハンドリム
と車輪との相互間を弾性的に係合し、トルクによって生
じる両者の回転角の差をエンコーダ等で検出して、この
差から発生しているトルクを検出するもの（特開平７−
１３６２１８号公報参照）等も提案されている。

【０００４】また、具体的な補助駆動力の発生方法とし
ては、所定の操作トルク値までは補助のための駆動信号
を発生させず、トルクが所定値を超えた場合に直ちに操
作トルクに応じて直線状にトルク駆動信号を発生させ
て、モータ電流を供給するようなものが提案されている
（特開平３−１５４６８号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例には以下のような不都合があった。即ち、歪みゲー
ジ，ロードセルそしてエンコーダ等を用いる方式のトル
ク検出装置では、構造が複雑になる、という問題があ
る。特に、上記した従来例では、歪みゲージ等のセンサ
類が車輪と一体的に回転する構造であるため、各センサ
類に接続された電流供給用及び検出信号伝達用のハーネ
スが車輪に絡まる等の問題が生じやすい。

【０００６】また、上記したハーネスの絡み現象等を防
止するためには、複雑なハーネスの取り回しをしなけれ
ばならず、結果として製造コストの上昇を招来する、と
いう不都合があった。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、特に、構造的に簡単で信頼性の高いトルク検
出装置を提供することを、その目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１記載の発明では、車輪を支持する車輪
ハブと、この車輪ハブと同心に位置決めされると共に相
対的に回転し得るハンドリムハブと、車輪ハブの回転軸
に沿って移動可能な中空円筒状のスライダとを備え、こ
のスライダの壁面に貫通斜孔を形成し、ハンドリムハブ
の車輪ハブ側の面に棒状のスライダ移動部材及び棒状突
起部を植設すると共に、このスライダ移動部材及び棒状
突起部に対応する車輪ハブの所定位置に移動部材用貫通
孔及び長穴貫通孔を形成し、更に車輪ハブの中央部領域
にスライダを支持するレール状のスライダ支持部材を設
ける。

【０００９】そして、スライダ移動部材の外周部に所定
のピン部材を突設し、このピン部材をスライダの貫通斜
孔に対応する位置に係合し、棒状突起部を、車輪ハブの
長穴貫通孔に配設された二つの貫通孔バネ部材により挟
持すると共に、スライダの位置を検出する位置センサを
スライダ近傍に装備する、という構成を採っている。

【００１０】以上のように構成されたことで、先ず、ハ
ンドリムに使用者の操作によるトルクが付与される。す
ると、このトルクがハンドリムハブに伝達され棒状突起
部を回すトルクとなる。これにより、ハンドリムハブが
車輪ハブに対して僅かに回転する。このとき、ハンドリ
ムハブには、スライダ移動部材及びピン部材が設けられ
ており、回転に伴ってスライダを移動させる力として車
輪ハブの回転軸方向に力が発生する。そして、この力は
直接スライダに伝達されスライダが移動し、スライダに
係合された位置センサによって発生しているトルク値が
検出される。

【００１１】一方、本発明のトルク検出装置では、上記
と逆の方向にトルクが付与された場合でも、同様にトル
クを検出することができる。即ち、逆方向のトルクが付
与された場合には、車輪ハブに対してハンドリムハブが
逆方向に回転し、スライダ移動部材も逆方向に回転す
る。これにより、スライダも逆方向に移動し、この移動
が位置センサによってトルク値として検出される。

【００１２】また、請求項２記載の発明では、スライダ
移動部材のピン部材とスライダの貫通斜孔との相互間に
所定のベアリングを装備するという構成を採り、その他
の構成は請求項１記載の発明と同様である。以上のよう
に構成されたことで、スライダ移動部材が回転し、ピン
部材がスライダの貫通斜孔を押圧した場合でも、相互間
で転がり接触となり、スライダの移動が円滑なものとな
る。

【００１３】請求項３記載の発明では、位置センサをス
ライダに当接させると共に、位置センサのスライダとの
当接部位に所定のベアリングを装備するという構成を採
り、その他の構成は請求項１または２記載の発明と同様
である。以上のように構成されたことで、スライダ等が
回転している場合でも、位置センサとの接触はベアリン
グによる転がり接触となる。従って、スライダの回転に
対して位置センサの接触が抵抗とならない。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて説明する。先ず、図１はトルク検出装置の正面図を
示し、特に説明の便宜上一部を切り欠いた断面図として
示している。

【００１５】トルク検出装置１は、車輪５を支持する車
輪ハブ１３と、この車輪ハブ１３と同心に位置決めされ
ると共に相対的に回転し得るハンドリムハブ７ａと、車
輪ハブ１３の回転軸方向に沿って移動可能な中空円筒状
のスライダ１５とを備え、このスライダ１５の壁面に貫
通斜孔１５ａを形成し、ハンドリムハブ７ａの車輪ハブ
１３側の面に棒状のスライダ移動部材１９及び棒状突起
部１７を植設すると共に、スライダ移動部材１９及び棒
状突起部１７に対応する車輪ハブ１３の所定位置に移動
部材用貫通孔２１ａ及び長穴貫通孔２１を形成し、更に
車輪ハブ１３の中央部領域にスライダ１５を支持するレ
ール状のスライダ支持部材１６を設けている。

【００１６】また、スライダ移動部材１９の外周部に所
定のピン部材２０を突設すると共に、このピン部材２０
をスライダ１５の貫通斜孔１５ａに対応する位置に係合
し、棒状突起部１７を車輪ハブ１３の長穴貫通孔２１に
配設された二つの貫通孔バネ部材２３（図３参照）によ
り挟持し、スライダ１５の位置を検出する位置センサ２
５をスライダ１５の近傍に装備している。

【００１７】以上を詳細に説明すると、図２は、トルク
検出装置１の組み立て前の状態を示す図である。この図
２に示すように、ハンドリムハブ７ａは円盤状に構成さ
れており、その外周部にハンドリム７が装着されてい
る。このハンドリム７の直径は、図７に示すように、車
輪５の直径より小さく構成され、走行中に路面に接しな
いようになっている。また、ハンドリムハブ７ａの中心
には、所定の車軸が貫通するための車軸用孔が形成され
ている。

【００１８】ハンドリムハブ７ａの車輪ハブ１３側の表
面には、所定の棒状突起部１７が形成されている。この
棒状突起部１７は、後述する車輪ハブ１３の長穴貫通孔
２１に挿入され、ハンドリム７に付与されたトルクを車
輪ハブ１３に伝達するためのものである。そして、この
棒状突起部１７は、ハンドリムハブ７ａの中心に対して
対称に２個設けられている。ここで、本実施形態におい
て棒状突起部１７は円柱状に構成されているが、本発明
はこれに限定されるものではなく、例えば角柱状の部材
でも良いし、また板状の部材であっても良い。加えて、
棒状突起部１７はハンドリムハブ７ａと一体的に構成し
ても良いし、別個に構成して後に接合するようにしても
良い。

【００１９】また、ハンドリムハブ７ａの表面には、上
記した棒状突起部１７と共に、所定のスライダ移動部材
１９が突設されている。特に、本実施形態においては円
筒状のスライダ移動部材１９がハンドリムハブ７ａの中
心部に設けられている。このスライダ移動部材１９は、
ハンドリム７に付与されるトルクに応じてスライダ１５
を移動させるためのものである。更に、スライダ移動部
材１９の外周部の所定位置には、スライダ１５の貫通斜
孔１５ａに係合されるピン部材２０が突設されている。
このピン部材２０は、ハンドリムハブ７ａが車輪ハブ１
３に対して回転したときに、スライダ１５の貫通斜孔１
５ａと直接係合してスライダ１５を移動させるためのも
のである。本実施形態においては、ピン部材２０には、
貫通斜孔１５ａとの当接部に所定のベアリングが配設さ
れており、相互間の接触抵抗を軽減している。

【００２０】ハンドリムハブ７ａの近傍には、上記した
所定の車輪ハブ１３が配設される。この車輪ハブ１３
は、ハンドリムハブ７ａからトルクの伝達を受けて車輪
を回転させるためのものである。尚、図２においては説
明の便宜上車輪を省略しているが、実際には図１に示す
形状のアルミ製のホイール２９が車輪ハブ１３にボルト
で固定されている。

【００２１】また、車輪ハブ１３には、二つの長穴貫通
孔２１が形成されている。この長穴貫通孔２１は車輪ハ
ブ１３の中心に対して対称に２箇所に設けられている。
そして、上記したハンドリムハブ７ａの棒状突起部１７
が挿入されるようになっている。更に、車輪ハブ１３の
中央部には、上記したスライダ移動部材１９が挿入され
るための移動部材用貫通孔２１ａも形成されている。即
ち、長穴貫通孔２１及び移動部材用貫通孔２１ａは、ハ
ンドリムハブ７ａに設けられている棒状突起部１７及び
スライダ移動部材１９のそれぞれに対応した位置に形成
されている。ここで、長穴貫通孔２１の大きさとして
は、ハンドリムハブ７ａが車輪ハブ１３に係合された
後、相対的に回転できるように十分な幅及び長さが確保
されている。

【００２２】また、車輪ハブ１３の表面には、図２に示
すように、移動部材用貫通孔２１ａを挟んで車輪ハブ１
３の回転軸方向に沿ってレール上のスライダ支持部材１
６が２個設けられている。このスライダ支持部材１６
は、スライダ１５を車輪ハブ１３の回転軸に沿って移動
可能ならしめると共に、スライダ１５の車輪ハブ１３に
対する相対的な回転を抑制する機能を併せ持っている。

【００２３】また、スライダ１５は、中空円筒状に構成
されると共に、上記したスライダ支持部材１６に対応す
る位置の母線方向に、所定のスライダ溝１５ｂが形成さ
れている。そして、スライダ１５は上記したスライダ支
持部材１６にスライダ溝１５ｂを介して緩挿されて支持
される。このため、スライダ１５は、スライダ支持部材
１６に沿って、車輪ハブ１３の回転軸方向に移動できる
ように構成される。

【００２４】スライダ１５と車輪ハブ１３との相互間に
は、所定のスライダバネ１６ａが配設されている。この
スライダバネ１６ａは、スライダ１５に対して常時所定
の弾性力を付勢して、スライダ移動部材１９の回転に対
してスライダ１５の位置が正確に特定できるようにする
ためのものである。

【００２５】次に図３は、車輪ハブ１３にハンドリムハ
ブ７ａが装着された状態を示す図であり、特に、車輪ハ
ブ１３側から見た図を示している。但しこの図では、説
明の便宜上スライダ１５は省略している。この図３から
明らかなように、ハンドリムハブ７ａの棒状突起部１７
は、車輪ハブ１３の長穴貫通孔２１の中央部に位置し
て、両側から貫通孔バネ部材２３によって挟持されてい
る。そして各貫通孔バネ部材２３は同一のバネ定数で構
成されているので、ハンドリムハブ７ａを介して棒状突
起部１７に一旦外力（トルク）が加わった場合でも、そ
の後この外力が無くなった時には、最終的に棒状突起部
１７は長穴貫通孔２１の中央部に復帰するようになって
いる。ここで、長穴貫通孔２１及び棒状突起部１７は２
組設けられているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、１組であっても良いし、３組以上であっても良
い。

【００２６】以上の他、トルク検出装置１には、図１に
示すようにスライダ１５に当接して位置センサ２５が設
けられている。この位置センサ２５は、スライダ１５の
移動量を検出してこれを付与されているトルクに変換す
るためのものである。具体的には、図１に示すように、
支持円盤２７に位置センサ２５の本体が設置され、且つ
スライダ１５との当接部には所定のベアリング２５ａが
装備されている。即ち、スライダ１５が移動（図におけ
る左右に）する場合に、この移動を位置センサ２５が検
出する。但し、位置センサ２５としては、これら接触式
のものに限定されるものではなく、例えば、スライダ１
５の端面にレーザ光を照射して、その反射光を検出する
ような光学式のものであってもよい。

【００２７】以上のような主要構成要素を備えたトルク
検出装置１の具体的トルク検出機構について図２に基づ
いて説明する。ここで、トルクの検出についての説明に
際して、便宜上各段階でのトルク伝達において、トルク
、トルク、トルク・・・と記載する。

【００２８】先ず、ハンドリムハブ７ａ及び車輪ハブ１
３が回転を始めると、スライダ１５もこれらと一体とな
って回転を始める。このとき、ハンドリムハブ７ａにト
ルクが付与されていない状態では、スライダ１５は定常
位置に停止している（図１参照）。一方、図２に示すよ
うに、ハンドリム７にトルクが加わると、ハンドリム
ハブ７ａと車輪ハブ１３との相互間にトルクの大きさに
応じた回転角度差が生じる。そして、ハンドリムハブ７
ａの棒状突起部１７にトルクが伝達される。このトル
クは長穴貫通孔２１に配設された貫通孔バネ部材２３
に伝達され、車輪ハブ１３を回転させるトルクとなる。
ここで、貫通孔バネ部材２３のバネ定数を適切に変更す
ることによって、トルクに対する応答性を変更すること
も可能である。

【００２９】これと同時にスライダ移動部材１９自体も
ハンドリムハブ７ａと一体的に回転するので、ピン部材
２０にトルクとして回転が伝達される。このトルク
はスライダ１５の貫通斜孔１５ａをトルクとして押圧
する。このとき、スライダ１５はスライダ支持部材１６
によって車輪ハブ１３に対する回転が抑制されている。
従って、貫通斜孔１５ａを介してスライダ１５に加わっ
たトルクは、スライダ１５自体をトルク方向に移動
させるように作用することとなる。また、このときのス
ライダ１５の移動量は、ハンドリム７に付与されるトル
クの大きさに比例した大きさとなるのは言うまでもな
い。

【００３０】従って、このスライダ１５の移動量を位置
センサ２５によって検出することにより、付与されてい
るトルクを算出することができる。この時、スライダ１
５は車輪ハブ１３等と一体的に回転しているが、位置セ
ンサ２５は支持円盤２７に固定されている。しかしなが
ら、スライダ１５との当接部位には上記したようにベア
リング２５ａが配設されているので、相互の接触によっ
てもすべり抵抗にならず、円滑にスライダ１５の位置を
検知でき、これによりトルクを検出できる。

【００３１】また、本実施形態にかかるトルク検出装置
１によってトルクが検出された場合には、応用例として
トルクの値から駆動モータを駆動して、車輪５に補助駆
動力を付与するようにしている。具体的には電動車椅子
１に適用している（図７参照）。このため、図１に示す
ように、支持円盤２７には駆動モータ３１が装備されて
いる。そして、駆動モータ３１にはモータギヤ３３が係
合され、このモータギヤ３３がホイール２９の内周壁に
形成されたラック３４と噛合するようになっている。

【００３２】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。ここで、第一の実施形態と同様の構成要素につい
ては同一の符号を用いて記載する。

【００３３】当該実施形態においては、図４に示すよう
に、第一の実施形態と基本的構成要素を共通にしてい
る。しかしながら、本実施形態においては、図５に示す
ように、車輪ハブ６３の中央部にレール状のスライダ支
持部材６６が突設されている。このスライダ支持部材６
６は、その断面形状が図６に示すように、円形の一部分
を切り欠いた形状であり、より具体的には二つの扇形が
一体的に接合された形状となっている。但し、このスラ
イダ支持部材６６の形状はこれに限定されるものではな
く、スライダ６５を支持できるものであれば板状のもの
であっても良い。

【００３４】また、このスライダ支持部材６６の最遠外
周部には、所定のボス６６ａが形成されている。このボ
ス６６ａはスライダ６５を車輪ハブ６３に対して回転し
ないようにするためのものである。加えて、スライダ支
持部材６６の先端部近傍には、スライダバネ６６ｂを固
定するためのサークリップが配設されるサークリップ溝
６６ｃが形成されている（図５参照）。

【００３５】また、車輪ハブ６３には、上記したスライ
ダ支持部材６６を挟んで両側に、移動部材用貫通孔６３
ａが２箇所形成されている。この移動部材用貫通孔６３
ａは、後述するスライダ移動部材６９が円滑に移動し得
るように十分な長さ及び幅が確保されている。

【００３６】また、ハンドリムハブ７ａに突設されるス
ライダ移動部材６９は、上記した移動部材用貫通孔６３
ａに対応する領域に位置決めされ、スライダ支持部材６
６を両側から挟み込むように位置している。具体的に
は、図６に示すように、その断面形状が略扇形に形成さ
れ、スライダ支持部材６６の中心に対して対称に２個設
けられている。即ち、スライダ支持部材６６及びスライ
ダ移動部材６９により略円形断面が形成されるようにな
っている。また、スライダ支持部材６６とスライダ移動
部材６９との相互間には、所定の間隙が形成されてお
り、ハンドリムハブ７ａにトルクが付与された場合で
も、スライダ支持部材６６に対してスライダ移動部材６
９が移動できるようになっている。

【００３７】スライダ移動部材６９の外周面には所定の
ピン部材２０が配設されている。このピン部材２０も第
一の実施形態のものと同様にベアリングが設けられてお
り、同様に機能する。

【００３８】また、スライダ支持部材６６に支持される
スライダ６５は、中空円筒状に形成されているが、その
内周壁面に所定のスライダ溝６５ｂが形成されている。
より具体的には、上記したスライダ支持部材６６のボス
６６ａに対応した位置に直線状に形成されている。即
ち、図６に示すように、スライダ６５がスライダ支持部
材６６に嵌合されると、スライダ溝６５ｂとボス６６ａ
が緩合して、これによりスライダ６５の車輪ハブ６３に
対する回転が抑制される。

【００３９】そして、スライダ６５がスライダ支持部材
６６に支持された後には、スライダバネ６６ｂがスライ
ダ６５に当接して配設され、サークリップによって固定
される。

【００４０】また、図７は本発明にかかるトルク検出装
置１が適用される電動車椅子を示す図である。この電動
車椅子は、フレーム３及び座面４からなる車椅子本体
と、電動車椅子を走行させる車輪５と、使用者が駆動力
を付与するハンドリム７を基本的要素として構成されて
いる。そして更に、車輪５の中央部領域には、上記した
トルク検出装置１と、このトルク検出装置１の情報に応
じて制御電流を出力する主制御部と、この主制御部の制
御電流に基づいて車輪に補助駆動力を付与する駆動モー
タとを装備している。

【００４１】次に、本実施形態にかかる電動車椅子の制
御について説明する。先ず、図８は電動車椅子の制御ブ
ロックを示す図である。電動車椅子には、左右のハンド
リム７の両方に、それぞれトルクを検出できるトルク検
出装置１が配設されている。そして、トルク検出装置１
で検出されたトルクの情報は、それぞれ左右の主制御部
４１に伝達される。また、主制御部４１には、トルクに
対する補助駆動力の割合を変更するための基準電流選択
手段９が接続されている。更に、主制御部４１には、車
速センサ４３が接続されている。

【００４２】また、主制御部４１には、補助駆動力発生
用のバッテリ４５及び駆動モータ３１が接続されてお
り、上記したトルク検出装置１の検出値に対応して、適
切な補助駆動力を発生するようになっている。具体的に
は、トルクの検出値に応じて主制御部４１は必要な制御
電流を駆動モータ３１に供給して電動車椅子の動きを補
助する。このとき、主制御部４１は、車速センサ４３に
より車速を検知して、電動車椅子の最高速度を制限し
て、安全速度に制御するようになっている。

【００４３】次に、トルクと駆動モータ３１に供給する
制御電流との関係を図面に基づいて説明する。例えば、
図９（Ａ）に示すような形状のトルクが検出された場合
を想定する。主制御部４１は、電流制御機能によりトル
クの値に応じて制御電流を駆動モータ３１に供給する
が、トルク値が所定の値ｎより小さい場合には駆動モー
タ３１に制御電流は供給しない。これは、いわゆる不感
帯といわれるもので、僅かのトルクによって駆動モータ
を回転させると、バッテリの電力消費を早めることにな
り、これらを防止するための方策である。

【００４４】一方、検出されたトルクが所定値ｎを超え
た場合には、図９（Ｂ）に示すように、主制御部４１は
駆動モータ３１に対して所定の初期電流を供給する。こ
の初期電流は、本実施形態では５［Ａ］に固定されてお
り、この値は入力されたトルクの値には拘わらず一定で
ある。そしてその後は、入力されたトルクに対応した基
準電流値まで徐々に増大させてゆく。このように制御す
ることにより、初期電流の５［Ａ］によって、使用者は
補助駆動力の発生を認識することができ、以後は徐々に
制御電流が増大するので、快適なアシスト感を得ること
ができる。

【００４５】次に、図１０は、トルクに対する制御電流
の基準電流値の制御マップを示している。そして、これ
らの基準電流値は、電動車椅子に設けられた基準電流選
択手段９によって選択可能となっている。例えば、基準
電流選択手段９によって図１０中の基準電流値（ａ）が
選択されたと想定する。この場合には、初期電流は一定
であるが、大きなトルクが入力された場合でも、基準電
流値としての制御電流はあまり大きく設定されていな
い。従って、使用者がハンドリムに大きなトルクを付与
した場合でも補助駆動力は小さい。従って、このような
基準電流値（ａ）は、十分な体力を有する者や、電動車
椅子の操作に不慣れな者に対して好適となると考えられ
る。

【００４６】一方、基準電流選択手段９によって図１０
中の基準電流値（ｄ）が選択されたと想定する。この場
合にも初期電流は一定であるが、この基準電流値（ｄ）
では、図１０に示すように、トルクに対する基準電流値
の傾きが大きくなっている。即ち、基準電流値（ａ）と
比較すると、小さなトルクに対しても大きな基準電流値
が設定されている。従って、使用者がハンドリムにトル
クを付与した場合には、大きな補助駆動力が発生する。
従って、このような基準電流値（ｄ）は、体力の無い使
用者等に対して好適となると考えられる。

【００４７】次に、図１１は、他の制御例についての図
である。この制御は、主制御部４１が有する電流増加率
選択機能によって実現されるものである。具体的に図中
の線図は、トルクが付与された時に駆動モータに供給さ
れる初期電流から基準電流値までへの制御電流の時間に
対する増大割合を示している。例えば、基準電流値が２
０［Ａ］である場合の制御を考えると、図１１中の
（ａ）は、初期電流の５［Ａ］を供給した後には、５０
０［ｍｓ］で２０［Ａ］まで制御電流を増大させてい
る。このことは、駆動モータの発生する補助駆動力の増
大割合としてとらえることもできる。従って。この
（ａ）の場合には、電動車椅子が比較的大きな加速度を
得ることができることを意味している。

【００４８】一方、図１１中の（ｃ）は、初期電流の５
［Ａ］を供給した後には、１５００［ｍｓ］で２０
［Ａ］まで制御電流を増大させている。このことは、上
記した（ａ）の場合とは逆に、小さな加速度を得ること
ができることを意味している。尚、上記した基準電流選
択手段９によって、この制御電流の増大割合を調節でき
ようにすれば、使用者の特徴に応じた適切な補助駆動力
の制御をすることができるようになる。

【００４９】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能す
る。特に、請求項１記載の発明では、貫通斜孔１５ａが
形成されたスライダ１５とピン部材２０が設けられたス
ライダ支持部材１６とによりトルクを検出するように構
成した。このため、構造が簡単であり、また従来の歪み
ゲージ等を用いる場合に問題視されていた複雑な電気回
路等も不要となり、装置全体が簡易なものになる、とい
う優れた効果を生じる。ハンドリムハブを車輪ハブに対
して弾性的に係合するので、ハンドリム７に付与される
トルクを正逆両回転方向について同様に検出できる、と
いう優れた効果を生じる。

【００５０】また、請求項２記載の発明では、ピン部材
２０にベアリングを装備するのでハンドリムハブ７ａに
トルクが付与された場合に円滑にスライダ１５にトルク
が伝達されると共に、スライダ１５を車輪ハブ１３の回
転軸に沿って滑らかに移動させることができる、という
優れた効果を生じる。

【００５１】更に、請求項３記載の発明では、スライダ
１５の端面に当接される位置センサの当接部位に所定の
ベアリングを装備することとした。このため、回転して
いるスライダに対して抵抗とはならず、また円滑にスラ
イダの移動を検出でき、この結果トルク検出の信頼性も
向上する、という優れた効果を生じる。

【００５２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかるトルク検出装置を
示す一部を切り欠いた正面図である。

【図２】図１に開示したトルク検出装置を示す分解斜視
図である。

【図３】図２に開示したトルク検出装置を組み立てた後
車輪ハブ側から見た側面図である。

【図４】本発明の他の実施形態にかかるトルク検出装置
を示す一部を切り欠いた正面図である。

【図５】図４に開示したトルク検出装置を示す分解斜視
図である。

【図６】図５に開示したトルク検出装置のスライダ，ス
ライダ支持部材及びスライダ移動部材の関係を示す側面
図である。

【図７】本発明のトルク検出装置を適用した電動車椅子
を示す図である。

【図８】本発明のトルク検出装置を適用した制御ブロッ
クを示す図である。

【図９】図８に開示した制御ブロックによるトルクと制
御電流との関係を示す図であり、図９（Ａ）はトルクと
時間の関係を示し、図９（Ｂ）は制御電流と時間との関
係をそれぞれ示す。

【図１０】図８に開示した制御ブロックによるトルクに
対する制御電流の制御マップを示す図である。

【図１１】本発明の他の制御マップを示す図であり、基
準電流値までの到達時間を変化させる場合を示す図であ
る。

【図１２】従来のトルク検出装置を示す図である。

【符号の説明】

１トルク検出装置３フレーム５車輪７ハンドリム７ａハンドリムハブ１３車輪ハブ１５スライダ１５ａ貫通斜孔１６スライダ支持部材１７棒状突起部１９スライダ移動部材２０ピン部材２１長穴貫通孔２１ａ移動部材用貫通孔２３貫通孔バネ部材２５位置センサ２５ａベアリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪を支持する車輪ハブと、この車輪ハ
ブと同心に位置決めされると共に相対的に回転し得るハ
ンドリムハブと、前記車輪ハブの回転軸に沿って移動可
能な中空円筒状のスライダとを備え、このスライダの壁面に貫通斜孔を形成し、前記ハンドリムハブの前記車輪ハブ側の面に棒状のスラ
イダ移動部材及び棒状突起部を植設すると共に、このス
ライダ移動部材及び前記棒状突起部に対応する前記車輪
ハブの所定位置に移動部材用貫通孔及び長穴貫通孔を形
成し、更に前記車輪ハブの中央部領域に前記スライダを
支持するレール状のスライダ支持部材を設け、前記スライダ移動部材に所定のピン部材を突設すると共
に、このピン部材を前記スライダの貫通斜孔に対応する
位置に係合し、前記棒状突起部を、前記車輪ハブの長穴貫通孔に配設さ
れた二つの貫通孔バネ部材により挟持し、前記スライダの位置を検出する位置センサを前記スライ
ダ近傍に装備することを特徴としたトルク検出装置。
【請求項２】前記スライダ移動部材のピン部材と前記
スライダの貫通斜孔との相互間に所定のベアリングを装
備することを特徴とした請求項１記載のトルク検出装
置。
【請求項３】前記位置センサを前記スライダに当接さ
せると共に、前記位置センサのスライダとの当接部位に
所定のベアリングを装備することを特徴とした請求項１
または２記載のトルク検出装置。