(57)【要約】      （修正有）【課題】ホイールハブに対して搖動するハンドリムベース部に安定した抵抗力を与えることが可能であり、且つ部材の取り換えなどのメンテナンス負担の少ない車椅子に着脱可能な電動アシスト用車輪を提供する。【解決手段】ハンドリムベース部３９は、車軸３２に回転自在に支持され、ハンドリムの回転に伴って回転する。ホイールハブ３８３は、車軸３２に取り付けられ、ハンドリムベース部３９の回転に伴って回転する。コイルスプリング４０は、ハンドリムベース部３９とホイールハブ３８３との間に介在され、ハンドリムの操作力に応じた相対変位を無くす方向に付勢する。減衰装置６は、ハンドリムベース部３９とホイールハブ３８３との間に介在され、コイルスプリング４０の付勢力に対して抵抗を生じる方向に減衰する。【選択図】図１１
2014057672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車椅子に着脱可能な電動アシスト用車輪であって、
車軸と、
ハンドリムと、
前記車軸に回転自在に支持され、前記ハンドリムの回転変位に伴って回転変位するハンドリムベース部材と、
前記車軸に取り付けられ、前記ハンドリムベース部材の回転変位に伴って回転変位するホイールハブと、
前記ハンドリムベース部材と前記ホイールハブとの間に介在され、前記ハンドリムの操作力に応じた相対変位を無くす方向に付勢する弾性部材と、
前記ハンドリムベース部材と前記ホイールハブとの間に介在され、前記弾性部材の付勢力に対して抵抗を生じる方向に減衰する減衰装置と、
を備えた、
電動アシスト用車輪。
【請求項２】
請求項１に記載の電動アシスト用車輪であって、
前記ハンドリムベース部材は、ベアリングを介して前記ホイールハブに取り付けられている、
電動アシスト用車輪。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電動アシスト用車輪であって、
前記ハンドリムベース部材は、前記ホイールハブと軸方向に並べて配置されており、
前記ホイールハブには、前記弾性部材の周方向及び径方向両端に位置する端面を含む支持面が形成されており、
前記ハンドリムベース部材には、周方向両端において前記支持面と重なっており、前記弾性部材の周方向両端に位置する端面を含む支持部が形成されている、
電動アシスト用車輪。
【請求項４】
請求項２または３に記載の電動アシスト用車輪であって、
前記ホイールハブには、周方向に等間隔に複数の前記支持面が形成されており、
前記ハンドリムベース部材には、周方向に等間隔に複数の前記支持部が配置されており、
前記減衰装置は、周方向において、互いに隣り合う２つの支持面および支持部の間に配置されている、
電動アシスト用車輪。
【請求項５】
請求項４に記載の電動アシスト用車輪であって、
前記減衰装置は、
前記ホイールハブまたは前記ハンドリムベース部材のいずれか一方に固定され、ギア歯が形成されたギアプレートと、
前記ハンドリムベース部材または前記ホイールハブのいずれか他方に固定され前記ギアプレートのギア歯に噛み合うギア歯が形成されたギアと、を含み、
前記減衰装置は、前記ギアの回転速度を低減させる減衰力を加える、
電動アシスト用車輪。
【請求項６】
請求項５に記載の電動アシスト用車輪であって、
前記減衰装置は、流体が収納されたケースを含み、
前記流体によって前記ギアに対して前記ギアの回転速度を低減させる減衰力を作用させる、
電動アシスト用車輪。
【請求項７】
請求項６に記載の電動アシスト用車輪であって、
前記減衰装置は、径方向において、前記弾性部材と同じ位置に配置されている、
電動アシスト用車輪。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の車輪を備えた車椅子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型バッテリを有する電動車椅子の車輪に関し、さらに詳しくは、モータおよびハンドリムの入力を検出する入力センサを備えた車椅子用の車輪に関する。
【背景技術】
【０００２】
車椅子は、フレーム、シート、車輪およびハンドルを備えている。シートは、フレームに取り付けられている。車輪は、フレームに取り付けられている。環状のハンドリムが車輪に取り付けられている。シートに着座した乗員がハンドリムを操作することで、車輪が回転する。このような車椅子では、ハンドリムを操作することで車輪を回転させるためには、大きな力が必要である。例えば、長い時間に亘って車椅子を移動させる場合や、坂道上を移動させる場合には、乗員は著しく疲労する。
【０００３】
バッテリ、モータおよびＪ／Ｓコントローラが取り付けられた車椅子が利用されている。このような車椅子では、乗員がＪ／Ｓコントローラを操作することで、バッテリからモータに電力が供給される。バッテリからの電力によりモータが回転して、車椅子が移動する。バッテリおよびモータを備えた車椅子では、車椅子を移動させる際の疲労を大幅に軽減することができる。しかしながら、このような車椅子では、移動の際に必要な動力の全てがモータから供給される。このような車椅子では、長時間モータを駆動させる場合に備え、大きな容量のバッテリが取り付けられる。したがって、車椅子全体の重量が重くなり、車椅子を持ち上げることが難しくなる。このような車椅子では、例えば、車椅子を持ち上げて自動車に乗せることが困難である。
【０００４】
車椅子の重量が大きくなることおよび大型化を防止し、且つ車椅子の操作に必要な労力を軽減するために、小型のバッテリおよびモータを備えた車椅子が考えられている。この車椅子では、乗員のハンドリムの操作に伴って、移動の際に必要な動力の一部がモータから供給される。この車椅子では、乗員がハンドリムを操作する力に加えて、モータから供給される動力によって車椅子が移動する（特許文献１参照）。
【０００５】
モータによるアシストが可能な車椅子では、乗員のハンドリムの操作を検出するための構成が設けられている。特許文献１に記載の車椅子では、車輪は、ホイールハブおよびハンドリムベース部を備えている。ホイールハブには、スポークが固定されている。ハンドリムベース部には、ハンドリムが固定されている。ホイールハブとハンドリムベース部は、相対回転可能である。ホイールハブとハンドリムベース部とは、軸方向に並べて配置されている。ホイールハブには、コイルスプリングの伸縮方向をガイドするガイド部材およびコイルスプリングの軸方向における両端を支持する１対のストッパーを含んでいる。ハンドリムベース部は、コイルスプリングの軸方向における両端に配置された１対のストッパーを含んでいる。ハンドリムベース部がホイールハブに対して相対回転すると、ハンドリムベース部の回転に伴って、１対のストッパーが周方向に回転する。このため、ハンドリムベース部の１対のストッパーのうちの一方と、ホイールハブの１対のストッパーのうちの一方とによってコイルスプリングが圧縮させられる。このとき、ハンドリムベース部は、ホイールハブに対して相対回転している。特許文献１の車椅子では、ハンドリムベース部のホイールハブに対する相対回転をセンサによって、検出する。特許文献１の車椅子では、ハンドリムベース部のホイールハブに対する相対回転が検出されると、ハンドリムが乗員によって操作されたと判断される。乗員のハンドリム操作を検出すると、モータからホイールを回転させる動力が供給される。また、コイルスプリングを介して、ハンドリムベース部からホイールハブに伝達された動力と、モータから供給された動力とによって車輪が回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０９―２１５７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ハンドリムを前方向に回転させた際に、車椅子を前進させる方向にハンドリムベース部がホイールハブに対して相対変位させる方向を第１回転方向とし、逆方向を第２回転方向とする。特許文献１の車椅子では、ハンドリム操作力が作用しない状態では、ホイールハブのストッパーとハンドリムベース部のストッパーが周方向において重なり合っている。特許文献１の車椅子では、例えば、ハンドリムを前方向に強く変位させると、ハンドリムベース部は、ホイールハブに対して第１回転方向に大きく変位する。その後、乗員がハンドリムから手を放すと、コイルスプリングの弾性力によって、ハンドリムベース部はホイールハブに対して第２回転方向に変位する。このとき、コイルスプリングの弾性力およびハンドリムベース部の慣性力により、ストッパー間で周方向において重なり合う位置よりも、さらにハンドリムベース部が第２回転方向に回転し、中立点前後で振動する場合がある。この場合には、モータは車椅子を後方に進行させる動力をホイールに供給する。進行方向と逆方向への力が加わったり、意図せぬアシスト力が作用するため、スムーズな走行の妨げとなる。
【０００８】
上記の問題を解決するため、例えば、ホイールハブとハンドリムベース部との間にスポンジなどの摩擦部材を配置することが考えられる。このような構成では、ハンドリムベース部がホイールハブに対して搖動する際に、摩擦が生じる。このため、上記の構成では、ハンドリムベース部がホイールハブに対して、ホイールハブのストッパーとハンドリムベース部のストッパーが周方向において重なり合う中立点からの変位が起こりにくくなる。
【０００９】
スポンジなどの摩擦部材は、使用環境や、劣化度合い等によって摩擦力が大きく異なる。上記のようにホイールハブとハンドリムベース部の間にスポンジなどの摩擦部材を配置した場合には、ハンドリムベース部のホイールハブに対する振動を減衰させる減衰力が不安定である。上記の構成では、ハンドリムベース部のホイールハブに対する回転の際に、スポンジなどの摩擦部材が摩耗するため、頻繁に取り換える必要がある。
【００１０】
本発明の課題は、ホイールハブに対して搖動するハンドリムベース部に安定した抵抗力を与えることが可能であり、且つ部材の取り換えなどのメンテナンス負担の少ない車輪を提供することにある。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１１】
本発明に係る電動アシスト用車輪は、車椅子に着脱可能である。電動アシスト用車輪は、車軸、ハンドリム、ハンドリムベース部材、ホイールハブ、弾性部材および減衰装置を備えている。ハンドリムベース部材は、車軸に回転自在に支持され、ハンドリムの回転変位に伴って回転変位する。ホイールハブは、車軸に取り付けられ、ハンドリムベース部材の回転変位に伴って回転変位する。弾性部材は、ハンドリムベース部材とホイールハブとの間に介在され、ハンドリムの操作力に応じた相対変位を無くす方向に付勢する。減衰装置は、ハンドリムベース部材とホイールハブとの間に介在され、弾性部材の付勢力に対して抵抗を生じる方向に減衰する。
【００１２】
上記の車輪では、乗員によるハンドリムの操作に伴ってハンドリムベース部材がホイールハブに対して相対変位する。このとき、ハンドリムベース部材とホイールハブの間の弾性部材支持部によって、弾性部材は、弾性変形させられる。乗員がハンドリムを回転させた力は、ハンドリムベース部材から弾性部材を介してホイールハブに伝達される。このとき、ハンドリムのホイールハブに対する変位角に応じてモータは駆動力を発生する。モータの駆動力と、乗員のハンドリムを回転させる力とによって車輪は回転する。その後、乗員がハンドルから手を放すと、弾性変形していた弾性部材が元の形状に戻す力を発生する。この力の作用でハンドリムは逆回転変位し、減衰装置は、ハンドリムの変位速度に応じて、ハンドリムの回転を停止させる方向へ減衰力をハンドリムに作用させる。
【００１３】
ここでは、ハンドリムベース部材がホイールハブに対して変位する際に、ハンドリムの回転変位速度に応じて、減衰装置が減衰力をハンドリムに作用させる。このため、上記の車輪では、ハンドリムの変位速度に応じてハンドリムに安定した減衰力が作用する。ゆえに乗員のハンドリム操作時のようにゆっくりした入力変位には、抵抗力はほとんど発生せず、力の入力が無くなり、弾性部材の力で戻るときのみハンドリムの振動を減衰する方向に減衰力を効果的に発生させられる。減衰装置によって抵抗力が発生させられるため、摩擦部材を取り換える等のメンテナンスを頻繁に行う必要が無い。
【００１４】
本発明の他の側面に係る電動アシスト用車輪において、ハンドリムベース部材は、ベアリングを介して前記ホイールハブに取り付けられている。
【００１５】
ここでは、ハンドリムベース部材がホイールハブに対して回転しやすくなる。このため、小さな力でハンドリムを回転変位させることができる。
【００１６】
本発明の他の側面に係る電動アシスト用車輪において、ハンドリムベース部材は、ホイールハブと軸方向に並べて配置されている。ホイールハブには、弾性部材の周方向及び径方向両端に位置する端面を含む支持面が形成されている。ハンドリムベース部材には、周方向のいて支持面と重なっており、弾性部材の周方向両端に位置する端面を含む支持部が形成されている。
【００１７】
ここでは、ホイールハブに対してハンドリムベース部が回転変位すると、弾性部材が支持面および支持部によって圧縮する。ハンドリムから乗員が手を放すと、弾性部材によってハンドリムベース部材がホイールハブに対して逆方向に回転変位する。
【００１８】
本発明の他の側面に係る電動アシスト用車輪において、ホイールハブには、周方向に等間隔に複数の支持面が形成されている。ハンドリムベース部材には、周方向に等間隔に複数の支持部が配置されている。減衰装置は、周方向において、互いに隣り合う２つの支持面および支持部の間に配置されている。
【００１９】
ここでは、隣り合う２つの支持部および支持面の間に減衰装置が配置されているため、軸方向においてハンドリムベース部材およびホイールハブと重なる位置に減衰装置を配置することができる。このため、車輪の幅を薄くすることができる。
【００２０】
本発明の他の側面に係る電動アシスト用車輪において、減衰装置は、ハンドリムベース部またはホイールハブのいずれか一方に固定され、ギア歯が形成されたギアプレートと、ハンドリムベース部材またはホイールハブのいずれか他方に固定されギアプレートのギア歯に噛み合うギア歯が形成されたギアと、を含んでいる。減衰装置は、ギアの回転速度を低減させる減衰力を加える。
【００２１】
ここでは、ハンドリムベース部材とホイールハブが相対回転すると、ギアプレートによってギアが回転する。減衰装置によってギアの回転速度を低減させる減衰力が加えられることで、ギアが停止しやすくなる。
【００２２】
本発明の他の側面に係る電動アシスト用車輪において、減衰装置は、流体が収納されたケースを含んでいる。流体によってギアに対してギアの回転速度を低減させる減衰力を作用させる。
【００２３】
例えば、スポンジなどの摩擦部材を用いてギアの回転速度を減衰させる場合には、摩擦部材が摩耗し、頻繁にメンテナンスが必要である。ここでは、流体によってギアの回転速度を低減させることができるため、スポンジなどの摩擦部材を用いて、ギアの回転速度を減衰させる場合に比べて、メンテナンス負担を軽減させることができる。
【００２４】
本発明の他の側面に係る電動アシスト用車輪において、減衰装置は、径方向において、弾性部材とほぼ同じ位置に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る車椅子の全体左側面図である。
【図２】車椅子の全体背面図である。
【図３】車輪全体を示す部分左側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面における全体断面図である。
【図５】パワーユニットおよびハブの全体断面図である。
【図６】モータの周囲の部分拡大断面図である。
【図７】ロータを示す全体部品図である。
【図８】ステータを示す全体部品図である。
【図９】ケースカバーを取り外した状態におけるパワーユニットの側面図である。
【図１０】ハンドリムベース部の周囲の部分拡大断面図である。
【図１１】外部からハンドリムが操作されていない状態において、ホイールカバーを取り外した状態のハブを示すハブの全体側面図である。
【図１２】コイルスプリングの周囲を示す図１１の部分拡大図である。
【図１３】図１２のＪ―Ｊ断面図である。
【図１４】ホイールハブに対してハンドリムベース部が変位した状態のコイルスプリングの周囲を示す部分拡大側面図である。
【図１５】減衰機構の周囲を示す図１１の部分拡大図である。
【図１６】回転変位検出機構の周辺を示す部分拡大断面図である。
【図１７】環状磁石の部品図である。
【図１８】環状プレートの部品図である。
【図１９】ホイールハブを取り外した状態におけるパワーユニットの側面図である。
【図２０】検出素子の周囲を示す図１８の部分拡大図である。
【図２１】ハンドリムが操作されていない状態における環状磁石と環状プレートの位置関係を示す概略図である。
【図２２】ハンドリムが最も操作された状態における環状磁石と環状プレートの位置関係を示す概略図である。
【図２３】ハンドリムがホイールハブに対して相対回転していない状態における車輪を示す図である。
【図２４】ハンドリムがホイールハブに対して相対回転した状態における車輪を示す図である。
【図２５】減衰機構の周囲を示す図２４の部分拡大図である。
【図２６】検出素子による検出結果を電気信号に変換した場合の電圧の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る車椅子１について説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその部材についての説明は繰り返さない。以下、図中の矢印Ｆは、車椅子１の前方向を示す。図中の矢印Ｕは、車椅子１の上方向を示す。図中の矢印Ｒは車椅子１の右方向を示す。図中の矢印Ｌは車椅子１の左方向を示す。
【００２７】
〈車椅子の全体構成〉
図１は、本発明に係る車椅子１の全体左側面図である。なお、以下の説明において前後左右と方向を示す場合、車椅子１のシートに着座した乗員から見た前後左右の方向を意味するものとする。車幅方向中央とは、正面視において、水平方向における車体の幅の中央を意味している。車幅方向外側とは、車幅方向中央から右側に向かう方向又は左側に向かう方向を意味している。車幅方向内側とは、車体の右側又は左側から車幅方向中央に向かう方向を意味している。
【００２８】
車椅子１は、左右１対の車体フレーム２、左右１対の後車輪３、バッテリ４および左右１対の前輪５を備えている。図１は側面図であるため、一方の車体フレーム２、一方の後車輪３及び一方の前輪５が表れている。車体フレーム２は、ハンドル２１、ハンドル支持フレーム２２、シート支持フレーム２３、フットボード支持フレーム２４および前輪支持フレーム２５を備えている。ハンドル２１は、乗員以外の人が、車椅子１を操作する際に握持する。ハンドル２１は、後車輪３の上方に位置している。ハンドル支持フレーム２２の一部は、上下方向に延びている。シート支持フレーム２３は、乗員が着座するシートを支持する。シート支持フレーム２３は、前方から後方に向かって下方に傾斜している。シート支持フレーム２３の一端は、ハンドル支持フレーム２２に固定されている。シート支持フレーム２３の他端には、フットボード支持フレーム２４が設けられている。フットボード支持フレーム２４は、前輪５の前方に配置されている。フットボード支持フレーム２４には、図示しないフットボードが取り付けられる。前輪支持フレーム２５は、前輪５の上方に位置している。前輪支持フレーム２５は、前輪５を回転自在に支持する。
【００２９】
後車輪３は、車体フレーム２に支持される。後車輪３は、ハンドル支持フレーム２２に支持されている。バッテリ４は、後車輪３の動力源に電力を供給する。バッテリ４の一部は、車体フレーム２よりも後方に配置されている。バッテリ４の一部は、後車輪３の上端よりも上方に位置している。前輪５は、後車輪３よりも径が小さい。
【００３０】
図２は、車椅子１の背面全体図である。車椅子１は、シート２６および背もたれ２７を備えている。シート２６および背もたれ２７は、左右１対の車体フレーム２の間に配置されている。シート２６は、左右１対のシート支持フレーム２３の間に配置されている。背もたれ２７は、左右１対のハンドル支持フレーム２２の間に配置されている。背もたれ２７は、車椅子１のシート２６に着座した乗員の背中を支持する。左側の後車輪３とバッテリ４および右輪の間には、バッテリ４から左右の後車輪３の動力源に電力を供給するためのケーブルと左右輪の情報を伝達する信号線を含むケーブル２８が配置されている。後車輪３は、ハンドリム３１を備えている。ハンドリム３１は、乗員が車椅子１を進行させる際に操作する。ハンドリム３１が乗員によって操作されると、後車輪３はハンドリム３１と一体的に回転する。ハンドリム３１は、後車輪３の車幅方向外側に配置されている。
【００３１】
図３は、左側の後車輪３を示す左側面図である。以下の説明において、径方向内側とは、側面視において、車輪の外周から中心に向かう方向を意味している。径方向外側とは、車輪の中心から車輪の外周に向かう方向を意味している。周方向とは、車軸を中心とする円周に沿った方向を意味している。
【００３２】
後車輪３は、ハブ３３、スポーク３４、リム３５、タイヤ３６、ハンドリム３１および接続パイプ３７を備えている。ハブ３３は、側面視において、後車輪３の中心に配置されている。スポーク３４は、ワイヤー状の部材である。複数のスポーク３４が、リム３５とハブ３３の間に配置されている。リム３５は、側面視において、スポーク３４の径方向外側に配置されている。リム３５は、側面視において、環状である。タイヤ３６は、径方向において、リム３５の外側に配置されている。タイヤ３６は、リム３５に取り付けられている。タイヤ３６は、側面視において、環状である。ハンドリム３１は、側面視において、タイヤ３６の径方向内側に配置されている。ハンドリム３１は、タイヤ３６よりも径方向内側に配置されている。ハンドリム３１は、側面視において、環状である。ハンドリム３１とハブ３３の間には、接続パイプ３７が配置されている。３つの接続パイプ３７が、周方向において、等間隔に配置されている。
【００３３】
図４は、図３におけるＡ−Ａ断面図である。図４は、左側の後車輪３の車軸３２を通る位置における正面断面図である。以下の説明において、軸方向とは、車軸３２の延びる方向を意味している。説明の便宜上、以下の説明では、車体フレーム２によって支持されている側を後車輪３の軸方向内側とし、軸方向において車体フレーム２から離れる方向を後車輪３の軸方向外側として説明する。
【００３４】
後車輪３は、車軸３２を備えている。車軸３２の一端は、ハンドル支持フレーム２２に固定されている。車軸３２は、正面視において、左右方向に延びている。ハブ３３は、車軸３２を含むハウジングの外側に取り付けられている。スポーク３４は、ハブ３３の外周面に取り付けられている。径方向において、スポーク３４の外側の一端には、リム３５が配置されている。ハンドリム３１は、リム３５と略並行に、軸方向でリム３５の外側に配置されている。
【００３５】
図５は、ハブ３３の正面拡大断面図である。ハブ３３は、ハンドリムベース部３９およびホイールハブ３８３を含んでいる。ホイールハブ３８３の内側にパワーユニット３８の一部が配置されている。パワーユニット３８は、モータ３８１、減速機構３８２およびバッテリ４（図２等参照）を含んでいる。
【００３６】
モータ３８１は、軸方向において、車軸３２の略中央に配置されている。モータ３８１の右側には、減速機構３８２が配置されている。減速機構３８２は、モータ３８１から出力された動力をホイールハブ３８３に伝達する。減速機構３８２には、ギア列３８４が含まれている。
【００３７】
減速機構３８２の右側には、ホイールハブ３８３が配置されている。ホイールハブ３８３は、車軸３２にベアリング３８３ａを介して取り付けられている。ホイールハブ３８３は、車軸３２に対して相対回転可能である。ホイールハブ３８３の外周には、スポーク３４が固定されている。
【００３８】
図６は、パワーユニット３８の部分拡大正面図である。パワーユニット３８は、ハウジング３３１を含んでいる。ハウジング３３１は、第１ハウジング３３２、第２ハウジング３３３およびケースカバー３３４を含んでいる。第１ハウジング３３２は、第２ハウジング３３３との間に空間Ｂを形成している。空間Ｂには、モータ３８１が収納されている。ケースカバー３３４は、第１ハウジング３３２との間に空間Ｃを形成している。空間Ｃには、制御基板３３６および減速機構３８２が配置される。第１ハウジング３３２は、軸方向において、ケースカバー３３４の内側に配置されている。ケースカバー３３４は、第１ハウジング３３２にボルト３３５によって固定されている。第１ハウジング３３２には、第２ハウジング３３３が固定されている。第２ハウジング３３３は、平板状のケースである。第２ハウジング３３３と支持プレート５００で車軸３２を挟み込む構造で車軸３２がハウジング３３１に固定されている。
【００３９】
モータ３８１は、ロータ３８１ａおよびステータ３８１ｂを含んでいる。ロータ３８１ａは、車軸３２に対して相対回転可能である。ロータ３８１ａは、モータ軸３８１ｃ、支持プレート３８１ｄおよび磁石３８１ｅを含んでいる。モータ軸３８１ｃは、車軸３２に回転可能に支持されている。支持プレート３８１ｄは、モータ軸３８１ｃの軸方向内側の端に固定されている。支持プレート３８１ｄは、第２ハウジング３３３の近傍に配置されている。磁石３８１ｅは、支持プレート３８１ｄに固定されている。磁石３８１ｅは、軸方向において、ステータ３８１ｂと所定の隙間を空けて配置されている。ステータ３８１ｂは、第１ハウジング３３２に固定されている。ステータ３８１ｂは、車軸３２に対して相対回転不能である。
【００４０】
減速機構３８２は、第１ギア３８２ａ、第２ギア３８２ｂ、第３ギア３８２ｃ、第４ギア３８２ｈおよび伝達ギア３８３ｇを含んでいる。第１ギア３８２ａは、モータ軸３８１ｃの外周に固定されている。第２ギア３８２ｂは、径方向において、第１ギア３８２ａよりも外側に配置されている。第２ギア３８２ｂは、第１ギア３８２ａと噛み合っている。第２ギア３８２ｂは、ベアリング３８２ｅを介して軸３８２ｄに回転可能に取り付けられている。軸３８２ｄは、第１ハウジング３３２および支持プレート５００に固定されている。第３ギア３８２ｃは、径方向において第２ギア３８２ｂよりも外側に配置されている。第３ギア３８２ｃの軸３８２ｆは、ベアリング３８２ｇを介して第１ハウジング３３２および支持プレート５００に回転可能に支持されている。第３ギア３８２ｃは、軸３８２ｆと一体として回転する。第３ギア３８２ｃは、第２ギア３８２ｂと噛み合っている。第３ギア３８２ｃは、第２ギア３８２ｂよりも径が大きい。第４ギア３８２ｈは、軸３８２ｆに固定されている。伝達ギア３８３ｇは、第４ギア３８２ｈと噛み合っている。
【００４１】
図７は、ロータ３８１ａの部品図である。ロータ３８１ａのバックヨーク３８１ｄは、モータ回転軸を中心とした円板状の部材である。バックヨーク３８１ｄには、径方向において、モータ軸３８１ｃと磁石３８１ｅとの間に３つの孔３８１ｊが形成されている。磁石３８１ｅは、環状の部材である。磁石３８１ｅは、周方向に並べて配置された磁極が配置されている。磁石３８１ｅでは、周方向にＮ極とＳ極が交互に磁化されている。
【００４２】
図８は、ステータ３８１ｂの部品図である。ステータ３８１ｂは、ステータコア３８１ｆを含んでいる。ステータ３８１ｂには、複数のティース３８１ｈが形成されている。複数のティース３８１ｈは、周方向に等間隔に並べて配置されている。ティース３８１ｈには、図示しないコイルが巻き付けられている。
【００４３】
図９は、ボルト３３５（図６参照）を取り外し、ケースカバー３３４と支持プレート５００をハウジング３３１から取り外した状態におけるパワーユニット３８の側面図である。減速機構３８２に含まれる第１ギア３８２ａ、第２ギア３８２ｂおよび第３ギア３８２ｃは、直線上に並んで配置されている。第１ギア３８２ａ、第２ギア３８２ｂおよび第３ギア３８２ｃは、径方向内側から外側に向かって配置されている。
【００４４】
図１０は、ハンドリムベース部３９の周囲の構成を示すハブ３３の部分拡大図である。ハンドリムベース部３９は、ホイールハブ３８３を介して車軸３２に取り付けられている。ケースカバー３３４の軸方向外側には、ホイールハブ３８３が配置されている。ホイールハブ３８３の軸方向外側にハンドリムベース部３９が配置されている。ホイールハブ３８３は、ベアリング３８３ａを介して車軸３２に回転可能に取り付けられている。ベアリング３８３ａの軸方向外側には、ナット３８３ｂが設けられている。ナット３８３ｂによってホイールハブ３８３の軸方向における位置が決められている。ナット３８３ｂの軸方向外側には、カバー３８３ｃが設けられており、ナット３８３ｂがハブ３３の外側から視認できないようになっている。ホイールハブ３８３は、車軸３２に対して相対回転可能である。ホイールハブ３８３の外周端は、軸方向内側に向かって屈曲し、円筒部３８３ｅを形成している。円筒部３８３ｅには、スポーク３４が固定されている。ホイールハブ３８３には、スプリング保持面３８３ｆが形成されている。スプリング保持面３８３ｆには、コイルスプリング４０が配置される。スプリング保持面３８３ｆは、コイルスプリング４０の形状に沿った円柱状の面である。ホイールハブ３８３には、スプリングカバー３８３ｊが固定されている。スプリングカバー３８３ｊはホイールハブ３８３にネジ３８３ｋによって固定されている。スプリングカバー３８３ｊは、車軸３２の軸方向に関して、軸方向外側からコイルスプリング４０を覆っている。スプリングカバー３８３ｊには、コイルスプリング４０の一部の形状に沿った円柱状の支持面３８３ｐが形成されている。コイルスプリング４０は、大スプリング４０１および小スプリング４０２を含んでいる。大スプリング４０１の内側に小スプリング４０２が配置されている。コイルスプリング４０は、ハンドリム３１の操作力に応じた相対変位を無くす方向にハンドリムベース部３９またはホイールハブ３８３を付勢する。ホイールハブ３８３は、伝達ギア３８３ｇを含んでいる。減速機構３８２の第３ギア３８２ｃの軸３８２ｆには、第４ギア３８２ｈが形成されている。伝達ギア３８３ｇは、第４ギア３８２ｈと噛み合っている。伝達ギア３８３ｇは、径方向において、第４ギア３８２ｈの内側に位置している。ホイールハブ３８３には、伝達ギア３８３ｇよりも径方向外側に位置する減衰装置６の配置空間３８３ｎが設けられている。
【００４５】
ハンドリムベース部３９は、ホイールハブ３８３に対して搖動可能にベアリング３９１を介して取り付けられている。ハンドリムベース部３９には、接続パイプ３７の径方向内側の一端が固定されている。このため、ハンドリム３１（図２参照）を回転させると、ハンドリムベース部３９が変位する。ハンドリムベース部３９にはスプリング支持部３９２が形成されている。スプリング支持部３９２は、車軸３２の軸方向において、スプリングカバー３８３ｊとスプリング保持部３８３ｆの間に配置されている。スプリング支持部３９２には、コイルスプリング４０が配置されている。ハンドリムベース部３９の軸方向外側には、ホイールカバー３９３が取り付けられている。ハンドリムベース部３９には、径方向において、ベアリング３９１の外側に減衰装置６の配置空間３９５が設けられている。
【００４６】
ホイールハブ３８３の配置空間３８３ｎおよびハンドリムベース部３９の配置空間３９５には、減衰装置６が配置されている。減衰装置６は、径方向において減速装置３８２の第３ギア３８２ｃと重なる位置に配置されている。減衰装置６は、コイルスプリング４０の付勢力に対して抵抗を生じる方向に、ハンドリムベース部３９に対して減衰力を発生させる。減衰装置６は、第４ギア３８２ｈの軸方向外側に配置されている。減衰装置６は、ハンドリムベース部３９がホイールハブ３８３に対して回転した際に、ハンドリムベース部３９の回転速度を低減させる減衰力を作用させる。減衰装置６は、ハンドリムベース部３９の回転速度に応じた減衰力をハンドリムベース部３９に作用させる。減衰装置６は、ハンドリムベース部３９のホイールハブ３８３に対する回転を妨げる方向に、ハンドリムベース部３９に対して抵抗力を加える。減衰装置６は、ギアプレート６１およびダンパー装置６２を含んでいる。
【００４７】
図１１は、ホイールカバー３９３およびカバー３８３ｃを取り外した状態のハブ３３を示すハブ３３の全体左側面図である。図１１では、接続パイプ３７およびハンドリム３１等の構成は説明の便宜上省略している。
【００４８】
ホイールハブ３８３のスプリング保持面３８３ｆとハンドリムベース部３９のスプリング支持部３９２とは、周方向および径方向において、同じ位置に位置している。スプリング保持面３８３ｆとスプリング支持部３９２は、周方向に等間隔で３つ並べて配置されている。ホイールハブ３８３のスプリング保持面３８３ｆの径方向内側には、円弧状の貫通孔３８３ｍおよび円弧状の溝３８３ｑが設けられている。貫通孔３８３ｍは、溝３８３ｑに形成されている。溝３８３ｑは、周方向に沿って延びている。径方向において、ハンドリムベース部３９のスプリング支持部３９２よりも内側には、環状溝３９ａが形成されている。環状溝３９ａは、径方向において、貫通孔３８３ｍおよび溝３８３ｑに重なり合う位置に配置されている。環状溝３９ａには、環状プレート５０が配置されている。環状プレート５０は、ハンドリムベース部３９にボルト５１によって固定されている。ボルト５１は溝３８３ｑの内側のハンドリムベース部３９に形成されたボス部５１ａに配置されている。溝３８３ｑおよび貫通孔３８３ｍの内側には、ピン３９４が配置されている。
【００４９】
減衰装置６は、周方向において、隣り合う２つのコイルスプリング４０の間に配置されている。ギアプレート６１は、１対のネジ６１ａによってホイールハブ３８３に固定されている。ダンパー装置６２は、ギアプレート６１の径方向外側に配置されている。ダンパー装置６２は、ケース６２１、ギア６２２、ギア軸６２３および取り付けプレート６２４を含んでいる。取り付けプレート６２４は、ハンドリムベース部３９にネジ６２ａによって固定されている。
【００５０】
図１２は、図１１の部分拡大図である。図１２は、コイルスプリング４０の周囲を拡大した図である。コイルスプリング４０の両端には、１対のスライダー４０３が配置されている。スライダー４０３は、一端に円板上の底４０３ａを有する円筒状の部材である。対向して配置される２つのスライダー４０３の内周側には、大コイルスプリング４０１および小コイルスプリング４０２が配置されている。スプリング保持面３８３ｆおよびスプリングカバー３８３ｊの支持面３８３ｐは、上記のように円柱状に形成されている。このため、スプリング保持面３８３ｆおよびスプリングカバー３８３ｊによって略円柱状の空間が形成されている。円柱状の空間内をスライダー４０３はスライド可能である。支持面３８３ｐには、円柱の底に相当する端面３８３ｓが含まれている。スプリング保持面３８３ｆには、円柱の底に相当する端面３８３ｈが含まれている。スライダー４０３の底４０３ａの一部は、スプリング保持面３８３ｆの端面３８３ｈと接触している。スライダー４０３の底４０３ａの別の部分は、支持面３８３ｐの端面３８３ｓと接触している。スライダー４０３の底４０３ａのさらに別の部分は、スプリング支持部３９２の支持端３９２ａと接触している。このため、コイルスプリング４０は、スプリング支持部３９２の支持端３９２ａ、支持面３８３ｐの端面３８３ｓおよびスプリング保持面３８３ｆの端面３８３ｈによって、周方向における前後方向回転位置がその中立点に決められている。
【００５１】
ボルト５１の周囲には、ボス部５１ａが形成されている。ピン３９４を挟んでボス部５１ａと対称の位置にボス部５１ｂが配置されている。ボス部５１ａ及びボス部５１ｂは、ハンドリムベース部３９に一体に形成されている。
【００５２】
図１３は、図１２のＪ−Ｊ断面図である。図１３では、説明の便宜のため、ホイールハブ３８３、ハンドリムベース部３９、コイルスプリング４０およびスプリングカバー３８３ｊについて詳細な構成については省略している。スライダー４０３の底４０３ａは、車軸３２の軸方向内側から外側に向かって順に（紙面の左から右に向かって順に）、ホイールハブ３８３、ハンドリムベース部３９およびスプリングカバー３８３ｊと接触している。車軸３２の軸方向における、スライダー４０３の外側の面は、スプリングカバー３８３ｊの支持面３８３ｐと接触している。回転軸の軸方向（紙面の左右方向）における、スライダー４０３の内側の面は、ホイールハブ３８３のスプリング保持面３８３ｆと接触している。このため、コイルスプリング４０は、スプリングカバー３８３ｊの支持面３８３ｐおよびホイールハブ３８３のスプリング保持面３８３ｆによって、軸方向（紙面の左右方向）における位置が決められている。
【００５３】
図１４は、ハンドリムベース部３９がホイールハブ３８３に対して回転変位した場合のコイルスプリング４０の周囲の状態を示す部分拡大側面図である。図１４では、ハンドリムベース部３９が矢印Ｐの方向に回転している。図１４は、ボルト５１の周囲のボス部５１ａが円弧状の溝３８３ｑの縁と接触する地点まで、ハンドリムベース部３９がホイールハブ３８３に対して回転している状態を示している。この状態においては、ピン３９４と貫通孔３８３ｍの縁との間にはわずかな空間が設けられており、ピン３９４は、貫通孔３８３ｍの縁とは接触していない。ハンドリムベース部３９が矢印Ｐの方向に所定量回転すると、ボス部５１ａが溝３８３ｑの縁と接触する。このため、ハンドリムベース部３９は、図１４の状態から矢印Ｐの方向に回転することができない。ハンドリムベース部３９を矢印Ｐの逆方向に回転させた場合についても同様に、ボス部５１ｂが溝３８３ｑの縁に接触する地点を超えてハンドリムベース部３９は回転することができない。このように、ハンドリムベース部３９とホイールハブ３８３の相対回転は、溝３８３ｑと、ボス部５１ａおよびボス部５１ｂとによって、所定の範囲に制限されている。図１２の状態からハンドリムベース部３９がホイールハブ３８３に対して後方（矢印Ｐの方向）に回転すると、スプリング支持部３９２の支持端３９２ａと、スプリング保持面３８３ｆの端面３８３ｈおよび支持面３８３ｐの端面３８３ｓとの間の距離が縮まる。このようにして、コイルスプリング４０は、スプリング支持部３９２の支持端３９２ａ、スプリング保持面３８３ｆの端面３８３ｈおよび支持面３８３ｐの端面３８３ｓによって圧縮させられる。
【００５４】
図１５は、図１１の部分拡大図である。図１５は、減衰装置６の周囲を拡大した図である。ギアプレート６１は、プレート基部６１１および円筒ギアの一部であるギア６１２を含んでいる。プレート基部６１１は、ギア６１２よりも径方向内側に位置している。ギアプレート６１に形成されたギア６１２とギア６２２とによりギアの噛み合いを構成している。ダンパー装置６２のケース６２１の内部には、オイルが収納されている。ギア６２２は、ケース６２１の軸方向内側に配置されている。ギア６２２のギア軸６２３は、車軸３２に平行である（図１０参照）。ギア軸６２３の一部はケース６２１の内部に配置されている。ギア軸６２３が回転すると、ケース６２１内のオイルが攪拌されて、ギア軸６２３に対して抵抗が発生する。ダンパー装置６２は、自動二輪車等に用いられるオイルダンパーと同様の仕組みによって、ギア６２２に減衰力を付与する。
【００５５】
例えば、ハンドリムベース部３９とホイールハブ３８３が相対回転変位すると、ギア６２２がギアプレート６１に対して回転する。このとき、ギア６２２の速度に応じて、ケース６２１内に収納されているオイルの攪拌抵抗が大きくなる。オイルの攪拌に伴って、ギア６２２に減衰力が作用する。減衰力に応じて、ハンドリム３１の中立点を中心とした振動の振幅は減衰していく。
【００５６】
支持プレート５００、ホイールハブ３８３およびハンドリムベース部３９には、ハンドリムベース部３９のパワーユニット３８に対する回転を検出する回転変位検出機構４１が設けられている。以下に、回転変位検出機構４１の構成について、図１６を参照して説明する。
【００５７】
図１６は、回転変位検出機構４１の周囲を示すハブ３３の部分拡大正面図である。回転変位検出機構４１には、環状磁石４２、環状プレート４３および検出素子４４を含んでいる。環状磁石４２は、ネジ４２１によってホイールハブ３８３に取り付けられている。環状磁石４２は、径方向において、伝達ギア３８３ｇよりも内側に配置されている。環状プレート４３の内径は、径方向において、環状磁石４２よりも内側に位置している（図１６の上側参照）。環状プレート４３の一部は、径方向において、環状磁石４２と重なる位置に配置されている（図１６の下側参照）。環状プレート４３は、ハンドリムベース部３９にボルト５１で固定されたプレート５０に嵌合したピン３９４に一体である。このため、環状プレート４３は、ハンドリムベース部３９と共にパワーユニット３８に対して回転する。ピン３９４は、ホイールハブ３８３を軸方向に貫通している。検出素子４４は、いわゆるホール素子である。検出素子４４は、磁気を検出可能である。検出素子４４は、検出した磁気を電気信号に変換して制御部に出力する。検出素子４４は、支持プレート５００に固定されている。検出素子４４は、軸方向において、環状プレート４３の内側に位置している。検出素子４４は、径方向において、環状磁石４２および環状プレート４３よりも内側に位置している。検出素子４４の軸方向外側には、金属プレート４４１が配置されている。金属プレート４４１は、径方向において環状プレート４３の一部と重なっている。このため、検出素子４４は、環状磁石４２からの磁気を直接検出することはなく、環状プレート４３および金属プレート４４１を介して磁気を検出する。検出素子４４が検出した磁気は、電気信号として制御部に出力される。
【００５８】
図１７は、環状磁石４２の部品図である。環状磁石４２には、周方向にＳ極４２２とＮ極４２３が交互に配置されている。環状磁石４２には、９つのＳ極４２２およびＮ極４２３が設けられている。環状磁石４２は、固定プレート４２４に取り付けられている。固定プレート４２４は、環状磁石４２をホイールハブ３８３に固定するための部材である。固定プレート４２４には、孔４２５（取付孔とノック孔）が形成されている。ホイールハブ３８３に環状磁石４２を取り付ける際には、ノック孔にノックピンを入れ、ネジ４２１（図１６参照）で固定される。
【００５９】
図１８は、環状プレート４３の部品図である。環状プレート４３は、基部４３１および９つの突部４３２を含んでいる。基部４３１は、環状である。基部４３１は、径方向において、金属プレート４４１と重なる位置に配置されている（図１６参照）。径方向において、基部４３１の幅は、突部４３２の幅よりも狭い。突部４３２は、基部４３１から径方向外側に向かって延びている。突部４３２は、周方向に等間隔に並べて配置されている。突部４３２は、４０°の間隔で周方向に９つ並べて配置されている。突部４３２は、径方向において、環状磁石４２と重なる位置に配置されている。
【００６０】
図１９は、パワーユニット３８からケースカバー３３４を取り外した状態における、パワーユニット３８の側面全体図である。図１９における２点鎖線Ｄは、減速機構３８２のギアが配列される第１方向を示している。２点鎖線Ｇは、後車輪３が配置された平面内において、後車輪３の中心を通り、２点鎖線Ｄと直交する方向に延びる線を示している。車軸３２の周囲には、２つの検出素子４４が固定されている。減衰機構３８２の延びる方向を第１方向（２点鎖線Ｄ）とする。１対の検出素子４４は、前後方向（紙面の左右方向）において、２点鎖線Ｄを挟んでほぼ対称な位置に配置されている。
【００６１】
図２０は、図１９の部分拡大図である。図２０は、１対の検出素子４４の周囲を示している。一方の検出素子４４ａと車軸３２の中心とを通る線を線Ｋとする。他方の検出素子４４ｂと車軸３２の中心とを通る線を線Ｌとする。線Ｋと第１方向Ｄとがなす角度Ｅと、線Ｌと第１方向Ｄとがなす角度Ｆとの合計が１４０°（＝Ｅ＋Ｆ）となっている。
【００６２】
１対の検出素子４４は、１４０°の間隔で配置されているため、例えば、一方の検出素子４４ａの軸方向外側に環状磁石４２のＮ極４２３が位置している場合には、他方の検出素子４４ｂの軸方向外側には環状磁石４２のＳ極４２２が配置される（図１７参照）。各検出素子４４ａ、４４ｂから出力された電気信号の電圧は、制御部において加算される。例えば、一方の検出素子４４ａの軸方向外側に突部４３２が位置している状態では、軸方向外側から見ると、他方の検出素子４４ｂは隣り合う突部４３２の中間に位置する（図１８の位置Ｑ参照）。
【００６３】
図２１は、環状プレート４３が環状磁石４２に対して回転していない状態（ハンドリム３１が操作されていない状態）における環状磁石４２と環状プレート４３の位置関係を示す概略図である。図２１に示すように、乗員によってハンドリム３１が操作されていない状態では、突部４３２の軸方向外側（図２１の紙面の奥側）は、Ｎ極４２３とＳ極４２２の間に位置している。この状態では、Ｎ極４２３の磁気は、突部４３２を通ってＳ極４２２に移動する。このとき、磁気は、基部４３１を通らないため、検出素子４４では、磁気が検出されない。ハンドリム３１が乗員によって操作されると、ハンドリムベース部３９がホイールハブ３８３に対して相対回転変位する。ハンドリムベース部３９の回転変位に伴ってピン３９４（図１５参照）が回転変位する。ピン３９４の回転変位により環状プレート４３が環状磁石４２に対して相対回転変位する。ハンドリム３１の操作力が大きくなり、ボルト５１のボス部５１ａが溝３８３ｑ（図１４参照）の縁と接触している状態では、環状磁石４２と環状プレート４３の位置関係が図２２に示す状態へと変化する。図２２は、環状プレート４３が環状磁石４２に対して図２１における時計回り方向に約５度回転した状態を示している。このとき、突部４３２は、Ｓ極４２２よりもＮ極４２３に近い位置に位置している。このため、Ｎ極４２３の磁気の一部は、基部４３１を通り、検出素子４４で検出される。
【００６４】
車椅子１では、制御部において、２つの検出素子４４のそれぞれで検出した検出結果が加算される。制御部は、２つの検出結果を加算した算出結果に基づいて、モータ３８１の出力を決定する。
【００６５】
〈動作〉
図２３は、ハンドリム３１に外部から力が加えられていない状態において、ホイールカバー３９３およびカバー３８３ｃが取り外されたハブ３３を示している。図２３において、スポーク３４やタイヤ３６等は省略している。図２３の状態から乗員がハンドリム３１を後方（図２３において時計回り方向）に回転させた場合には、ハンドリム３１の回転に伴って、ハンドリムベース部３９が車軸３２を中心として図２３において時計回りに回転変位する（図２４参照）。ハンドリムベース部３９は、矢印Ｈの方向に回転変位する。このとき、図２４に示すように、スプリング支持部３９２の支持端３９２ａと、支持面３８３ｐの端面３８３ｓおよびスプリング保持面３８３ｆの端面３８３ｈとによってコイルスプリング４０は圧縮させられる。すなわち、図１２の状態から図１４の状態へと変化する。この状態では、ハンドリム３１の操作力に応じた角度変位（回転変位）が生じている。ここで、ハンドリムベース部３９に固定されたピン３９４が、ホイールハブ３８３に設けられた円弧状の貫通孔３８３ｍの縁に接触するまで、ハンドリムベース部３９はホイールハブ３８３に対して回転可能である。コイルスプリング４０が圧縮している状態では、ハンドリム３１を操作した乗員の力の一部は、ハンドリム３１から接続パイプ３７、ハンドリムベース部３９およびコイルスプリング４０を介してホイールハブ３８３に伝達される。
【００６６】
このとき、図２５に示すように、ハンドリムベース部３９の矢印Ｈ方向への回転に伴って、ギア６２２が前方に移動する。ギア６２２はギアプレート６１によってハブ３３の側面視における時計回りの方向（矢印Ｈの方向）に回転する。ギア６２２の回転に伴って、ケース６１１に収納されるオイルにからハンドリムベース部３９に対して、ハブ３３の側面視における反時計回り方向（矢印Ｍの方向）にハンドリムベース部３９の速度に応じて抵抗力が加えられる。このため、ハンドリムベース部３９の回転速度は低減する。
【００６７】
次に、ハンドリムベース部３９のホイールハブ３８３に対する相対回転変位を検出する動作について説明する。乗員によってハンドリム３１が回転されたとき、ハンドリムベース部３９は、ボルト５１のボス部５１ａが溝３８３ｑの縁に接触するまでホイールハブ３８３に対して回転する。操作力に応じた角度の分だけ、ハンドリムベース部３９は、ホイールハブ３８３に対して回転する。このとき、環状プレート４３（図１６および図１８参照）が車軸３２を中心として回転し、環状磁石４２に対して相対回転変位する。環状プレート４３が環状磁石４２に対して相対回転すると、突部４３２が環状磁石４２の軸方向内側を周方向に移動する（図２１状態から図２２の状態へ変化）。突部４３２の移動に伴って、検出素子４４の検出する磁気が変化する。検出素子４４が検出する磁気の変化に基づいて、ハンドリムベース部３９のホイールハブ３８３に対する相対回転変位を検出する。このとき、検出素子４４は、環状磁石４２および環状プレート４３の回転変位による磁気の変化を検出する。検出素子４４で検出された磁気は、電気信号に変換された後、制御部に出力される。
【００６８】
検出素子４４の検出結果は制御部に出力される。制御部では、ハンドリムベース部３９のホイールハブ３８３に対する相対回転量に基づいて、モータ３８１の出力が決定される。モータ３８１の出力が決定されるとバッテリ４から電力がステータ３８１ｂのコイルに供給される。ステータ３８１ｂのコイルに電力が供給されると、ステータ３８１ｂに対してロータ３８１ａが回転する。ロータ３８１ａが回転すると、モータ軸３８１ｃが回転する。モータ軸３８１ｃの回転によって、第１ギア３８２ａが回転する。第１ギア３８２ａが回転すると、第２ギア３８２ｂ、第３ギア３８２ｃおよび第４ギア３８２ｈおよび伝達ギア３８３ｇ（図１０）を介してホイールハブ３８３に動力が伝達される。このようにして、モータ３８１からの動力と乗員のハンドリム３１を操作する力の合力によって車椅子１が移動する。
【００６９】
その後、乗員がハンドリム３１から手を放すと、コイルスプリング４０がホイールハブ３８３に対してハンドリムベース部３９を図２４の矢印Ｍの方向に回転させる。このとき、ギア６２２は後方に移動する。ギア６２２は後方にギアプレート６１によって矢印Ｍの方向に回転させられる。このとき、減衰力がハンドリムベース部３９に対して作用し、ハンドリムベース部３９のホイールハブ３８３に対する回転速度を低減させる。このため、車椅子１では、ハンドリムベース部３９が図２３の状態を超えて矢印Ｍ方向に回転するのを抑制できる。
【００７０】
乗員がハンドリム３１を操作することで車椅子１が移動すると、しばらくの間、モータ３８１からの動力および乗員がハンドリム３１を操作することに基づく動力によって、後車輪３の回転が続いている。このとき、環状磁石４２と環状プレート４３は、図２３の状態となっている。しかしながら、ハンドリムベース部３９や、ホイールハブ３８３等の各部材には取り付け交差が存在する。このため、ハンドリムバース部３９およびホイールハブ３８３が一体に回転する場合であっても、環状プレート４３は環状磁石４２に対して微小に変位するため、検出素子４４は、磁気を検出する。検出素子４４において検出される磁気を磁気ノイズと呼ぶ。
【００７１】
例えば、ハンドリムベース部３９とホイールハブ３８３が一体としてパワーユニット３８に対して回転している状態で、環状磁石４２と環状プレート４３が図２１の位置関係でともに回転している。この状態で、各検出素子４４ａ、４４ｂにおいて磁気ノイズが検出される。図２６は、磁気ノイズが検出された場合における、検出素子４４の検出結果を電気信号へと変換した際の電圧の一例を示す。縦軸は、電圧を示す。横軸は時間を示す。図２６（ａ）は、一方の検出素子４４ａの検出結果に基づく電気信号の電圧を示す。図２６（ｂ）は、他方の検出素子４４ｂの検出結果に基づく電気信号の電圧を示す。図２６（ａ）および図２６（ｂ）に示すように、検出素子４４の一方の検出結果に基づく電気信号と、検出素子４４の他方の検出結果に基づく電気信号とは、位相が反転している。したがって両者を足し合わせると波形は完全に打ち消された状態となる。このため、検出素子４４で磁気ノイズが検出された場合であっても、検出精度が低下するのを防止できる。
【００７２】
なお、ハンドリム３１が操作されている状態においても、車椅子の振動等によって磁気ノイズが検出される場合があるが、上記のように、磁気ノイズは検出素子４４の結果を加算することで打ち消すことができる。図２６は、一例であって、必ず図２６と同じ検出結果が得られるとは限らない。
【００７３】
〈本実施形態の特徴〉
上記の実施形態に記載の車椅子１は、ハンドリムベース部３９の操作速度に応じた減衰力をハンドリムベース部３９に作用させる減衰装置６を備えている。このため、減衰装置６では、摩擦部材の摩耗等のように減衰力が使用によって変動する構成ではないため、ハンドリム３１に安定して減衰力を作用させることができる。減衰装置６からハンドリム３１に減衰力を作用させるため、例えばホイールハブ３８３とハンドリムベース部３９の間に摩擦部材を配置した場合に比べて、摩擦部材を頻繁に取り換える必要が無い。また、フリクションによる中立点のばらつきを生じることがない。
【００７４】
上記の車椅子１では、ハンドリムベース部３９を含むハンドリム３１は、ホイールハブ３８３にベアリング３９１を介して取り付けられている。このため、ハンドリムベース部３９とホイールハブ３８３の間に摩擦部材が取り付けられている場合に比べて、小さな力で、ハンドリムベース部３９をホイールハブ３８３に対して回転させることができる。したがって、乗員がハンドリム３１から手を放すと、図２３の状態に戻りやすい。
【００７５】
上記の車椅子１では、減衰装置６は、周方向において隣り合うコイルスプリング４０の間に配置されている。例えば、減衰装置６が周方向においてコイルスプリング４０と重なり合う位置に配置されている場合には、減衰装置６とコイルスプリング４０は、軸方向に並べて配置されることとなるが、上記の車椅子では、減衰装置６とコイルスプリング４０を軸方向で同じ位置に配置できるため、軸方向における幅を小さくすることができる。
【００７６】
上記の実施形態に記載の車椅子１に取り付けられた後車輪３に取り付けられたモータ３８１は、パワーユニット３８の表面から突出していない。このため、車輪の車幅方向にモータが延びている構成に比べて、さまざまな形状のフレームに取り付けることができる。
【００７７】
上記の実施形態に記載の車椅子１に取り付けられた後車輪３では、回転変位検出機構４１は、車軸３２を中心とした環状に配置されている。このため、ホイールハブ３８３とハンドリムベース部３９の相対回転を検出する機構が軸方向に延びる形状の構成である場合と比較して、パワーユニット３８の軸方向幅を小さくすることができる。このため、車椅子１の車幅を小さくすることができる。
【００７８】
［他の実施形態］
（１）上記の実施形態の車椅子１では、モータとしてアキシャルギャップ式のモータを用いたが、本発明は、これに限らない。例えば、モータとしてラジアルギャップ式のモータを用いてもよい。
【００７９】
（２）上記の実施形態の車椅子１では、減衰装置６はオイルダンパーの構成を用いた装置であるが、本発明はこれに限られない。本発明は、減衰装置として他の構成、例えば、磁気ダンパー等を用いてもよい。
【００８０】
（３）上記の実施形態の車椅子１では、ハンドリムベース部３９は、ベアリング３９１を介してホイールハブ３８３に接続されているが、本発明はこれに限られない。ハンドリムベース部３９がホイールハブ３８３に対して相対回転しやすい状態でハンドリムベース部３９がホイールハブ３８３に接続されていればよい。例えば、ハンドリムベース部３９とホイールハブ３８３との間に十分なオイルが充填されていてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１  車椅子
２  車体フレーム
３  後車輪
６  減衰装置
３１  ハンドリム
３２  車軸
３３  ハブ
３４  スポーク
３５  リム
３６  タイヤ
３７  接続パイプ
３８  パワーユニット
３９  ハンドリムベース部
４０  コイルスプリング
６１  ギアプレート
６２  ダンパー装置
３８１  モータ
３８２  減速機構
３８３  ホイールハブ
３８３ｆ  スプリング保持面
３８３ｇ  伝達ギア
３９２  スプリング支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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