軽量折り畳み電動アシスト車椅子用減速機の作成

市販の電動アシスト車椅子用駆動ユニット

 

市販の電動アシスト車椅子用ですが…カタログ上は駆動ユニットのみ…

 

なんだか想像以上に高価なイメージですね、フツーに30万円以上は当たり前。

 

確かに駆動部も制御部も操作部も各々を見ると高いのは納得せざるを得ないが。

 

疑問はそこ迄必要なのか？と云う事でもっとやりようが有るのではないかと思う。

 

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私自身が車椅子や電動機の専門じゃないから…それは素人の思い違いで間違いだ！

そう云われれば反論のしようも無いんですが、回答は一つじゃないと思うんだけど？

 

前回のプロジェクトから度々引き合いに出して申し訳ないが或るメーカーの製品は…

電動アシスト付き自転車で20～35kgに250Wのモータを使用し車種により10～15万以上。

 

確かにちゃんと作ってるんでしょうが専用車体で車種別に積み上げ方式の価格設定で。

比較的に台数を見込める自転車でこの価格だから台数が減る車椅子は更に高価だよね。

 

駆動部も両輪に分かれるため出力は小さくなるが2つ必要だから120Wのモータが2つ。

車椅子無しでバッテリー無しの機構部だけで15kg程度、30万以上でオプションは別。

 

やはり望むらくは重量を1/3の5kg未満、価格を1/2の15万円以内にして安い電池を…

流行りではないが電動工具用の12V/1.5Ahをスペアを含め2個装備しておくとかね(笑)

 

ニッケル水素電池を単2形10本で12V/3.0Ah（600g）や単1形10本で12V/8.0Ah（1,000g）。

消耗品として割り切れば2～3万円程度で済むし、処理も楽だから好都合ですね(^^♪
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現在想定しているタイプは4種類ですがその中から取捨選択していきます。

 

 

上記はフル機能を提供し片持ちでハブのみ回転する車椅子用の機構

 

 

上記は機能を限定し片持ちでハブと共に回転する車椅子用の機構

 

 

上記はフル機能を提供しハブのみ回転する自転車（前輪）用の機構

 

 

上記はフル機能を提供しハブと共に回転する自転車（後輪）用の機構

 

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基本形が車椅子用で片持ち軸固定タイプで他端（軸の反対側）が無回転タイプです。

応用型は車椅子用で片持ち軸固定タイプの他端（軸の反対側）がハブと回転する。

 

基本形の他端に軸を付けて両固定にすると「自転車」の前輪にピッタリなんですよね？

応用型の他端に軸を付け他端（主軸の逆側）がハブと回転すれば「自転車」の後輪に！

 

基本型はハブを支持するベアリングが3個ですが応用型では一つ減らし2個になります。

3個が2個になっても大丈夫だと思いますし、変更が必要なのは減速機の減速比ですね。

 

車椅子は駆動装置が2つ必要なので電源回りも2個のモータを制御する必要が有る訳で…

法的（道交法）に時速7km未満に制限されますが減速比を大きくとって1/90～1/100に。

 

予定しているモータの定格回転数だと1/90ですがそれ以上は廻りますので1/100かな？

その場合26インチに定格回転数なら時速5.44km未満で18インチで時速3.765kmになるね。
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物理的に法的（道交法）制限を超え無い構成で極力近付ける事が理想だと思う。

 

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車椅子なら余裕をもって時速7km未満に制限出来れば法的（道交法）にはクリアだが？

自転車だとかなり細かくて時速10km未満迄は踏力の2倍迄アシストによるサポート可…

 

それ以上は時速2㎞上昇する毎にアシスト量を減じ時速24kmでアシスト量を０にする！

例えば時速10km未満迄が最大なので予定しているモータの定格回転数で1/50ならば？

 

26インチに定格回転数なら時速10.88km未満で時速10kmを超えるがその時の出力は？

踏力の2倍を超えなければ問題無い訳で、定格回転数を超えれば自然に減衰するから。

 

最初から踏力の2倍もの出力が無ければピーク回転数の設定とアシスト停止するだけ…

物理的に法的（道交法）制限を超えてなければ殆ど制御は不要になるから理想的か？
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上り坂で自転車を降りて押し上げる替わり逆に引っ張り上げてくれたら嬉しくない？

 

 

普段使用しない時には単なるデッドウェイトに過ぎないがここぞと云う処でアシスト

 

とは云え直径200mm近い市販の駆動部には圧倒的な存在感が有るよね(笑)

 

それに引き換え本プロジェクトの駆動部直径は60mm程度に過ぎませんし…

 

多分出来上がりも1.0kg未満に納まるんじゃないかな(^^♪