軽量折り畳み電動アシスト車椅子用減速機の作成

軽量折り畳み電動アシスト車椅子用減速機の作成

 

前回の自転車では、どうにもこうにも行き詰っていたプロジェクトですが…

 

今回は『軽量折り畳み電動アシスト車椅子用減速機の作成』と長ったらしい
https://readyfor.jp/projects/27324

 

コンセプト『自分の愛車（車椅子）を電動アシストに』は前回と同様です。

見た目は市販の軽量折り畳み車椅子と同じで最小限の機能のみ追加します。

 

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市販の電動アシスト車椅子は常時駆動が想定されフルサポートされます。

そのため車輪一つにつき120W程度のモータと減速機が取り付けられます。

 

それらは駆動力が強い反面大型で当然重くなりますから頃合いが大切ですね。

メーカーの威信をかけ開発した以上は妥協出来ないと大仰なものになったか？

 

キチンと制御するため商用電源が無い環境でACサーボモータを使用してます…

必要な電源はDCバッテリーから取り出しACインバーター制御してますから。

 

私が前回のプロジェクトで目指したのは上り坂を登れず降りて押す事を想定…

自転車が勝手に上って行き余力が有れば多少引き上げるだけでも充分だった！

 

今回のプロジェクトで目指すはスロープを登れず他人に押して貰う事を想定…

スロープを登って段差を乗り越える際に車椅子に押させる事を想定してます。
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見た目は市販のホイール内蔵ハブダイナモと同様で機能のみ追加します

 

イメージ的には上記の様にリムとの間にスポークを張り構成します。

 

自転車用との大きな違いは車椅子が片持ちだと云う事です。

 

外見は市販のホイール内蔵ハブダイナモに合わせますが自転車は両端支持です

 

上記はシマノ製DH-2N40Jで見た目は市販のホイール内蔵ハブダイナモで

これに機能のみ追加するイメージで制作します。

 

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じゃぁ市販のオートライト用ハブダイナモに通電して車輪を駆動すれば良いのではないか？

改めて作らずとも既にその機能を持った機構があるからそれを使えば…そう考えますよね(笑)

 

そこでこのシマノ製DH-2N40Jとこのプロジェクトの違いを仕様を基に考えてみます。

524-10544 [DH-2N40J 36H シルバー]　価格：￥2,670（税込）量産品ですからね(笑)

 

仕様/穴数 : ナットタイプ/36H
OLD/軸長 : 93/150mm
出力/端子 : 6V-2.4W／J2端子
スポーク穴数 36H
スポークサイズ ＃14
スポーク穴ピッチ径（mm） 74
オーバーロックナット寸法（mm） 93
フランジ幅 60

 

スポークを張ってリムを取り付け車輪を構築するにはハブの外輪に形成した穴が重要なので…

物理的な外形寸法を合わせる事にして設計を進めていく事にしますが先ずは違いから。

 

ハブダイナモの出力/端子がそのまま入力>/端子に使用可能と想定すると : 6V-2.4W／J2端子

6V/2.4Wのモータとして使用可能と考える事も出来ますがそれには一切減速機構が有りません。

 

車椅子に使用する事を考えた場合、道交法により最高速度の制限が規定されておりますから…

時速7.0km/h未満で無ければならないため当然ですが車輪の回転数が制限される事になります。

 

本プロジェクトは小型軽量の12V/30W（＠4,370rpm）のモータを使用した機構で7,000(m/h)を得る

26インチ径(車輪外周)2.074：7,000(m/h)÷2.074 (m)÷60(分)÷4,370 (回転(rpm))＝77.686 (≒1/78)

 

24インチ径(車輪外周)1.915：7,000(m/h)÷1.915 (m)÷60(分)÷4,370 (回転(rpm))＝71.730 (≒1/72)

つまり1/78や1/72程度の減速比を持つ減速機を介して漸く使用可能な回転数になる訳ですが…

 

それに加えてハブダイナモをモータとして使用した場合の出力は6V/2.4Wで本プロジェクトは？

12V/30WのブラシレスDCモータを想定していますから12.5倍ですがこれでも市販品の1/4程度！
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目標は飽く迄も軽量折り畳み車椅子に搭載する小型軽量の駆動装置です。

 

フル機能を目指してはいますが予算的な問題や技術的な支援が得られないと…

 

プロジェクトが破綻しますのでご支援の程宜しくお願いします(^^♪