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
https://readyfor.jp/projects/27324

頑張って仕様策定＆機構設計をしているのですが完成品まで突っ走る前に確認を！

 

折角納得出来る良いものが出来たとしても法的に使用不可では何の役にも立たない。

 

関係省庁にお伺いを立てて確認しておかないと公共の用に供する事は出来ません。

 

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先日大まかな仕様として目標性能や電気的特性を整理してみたのですが…

仕様　　　　　　市販車椅子　　　本案車椅子　　　市販自転車　　　本案自転車
モータ電圧　　　２４Ｖ　　　　　１２Ｖ　　　　　２４Ｖ　　　　　１２Ｖ
モータ出力　　　１２０Ｗ×２　　３０Ｗ×２　　　２５０Ｗ×１　　３０Ｗ×２
バッテリー　　　１０Ａｈ　　　　３Ａｈ　　　　　１０Ａｈ　　　　３Ａｈ
駆動頻度　　　　フルタイム　　　パートタイム　　フルタイム　　　パートタイム
機構質量　　　　約１８ｋｇ　　　２～３ｋｇ　　　約１８ｋｇ　　　２～３ｋｇ
減速比　　　　　１／５０？　　　１／１００　　　１／２５？　　　１／５０
アシスト速度　　６ｋｍ／時　　　７ｋｍ／時未満　２４ｋｍ／時　　１２ｋｍ／時

スペック上は明らかに本案の方が低性能で、用途もパートタイムに振っています。

 

小型・軽量・低価格を目指す関係上、大きくパワフルな駆動部や大容量電源は無理。

なので極端な話、電源は電動工具（ドリルドライバー）等の着脱式バッテリーでも！

 

安い電動工具はNi-Cdバッテリーで1.5Ahとかですが2つ有れば交換して使用可能です。

最近はNi-MHやLi-ionで14.4V/3.0Ahの製品も市販されていますし12V駆動なら楽ですね！

 

ざっくりと使用電圧が半分で消費電力が1/4でバッテリー容量が1/3～1/6程度です。

ここ迄、小型・軽量・省電力に振ってますから当然ながら出力（トルク）は小さい。

 

それでも限られたモータ出力を有効なトルクに変換するため減速比を2倍に高めて…

更に増減速機の段数を一段にする事で効率の低下を抑えてトルクを絞り出します。
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1.5Ah3.0Ah6.0Ah

機構全体の軽量化のために小さく低容量なバッテリーを使用して給電能力を制限し…

 

低電圧・低出力の小型モータと小型・軽量・高減速比で一段の減速機でトルク増大。

 

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計算上は市販品に匹敵するトルクが得られる筈なんですが作ってみなけりゃ判らん！

それと問題は小型モータを連続運転した時の過熱＆放熱の問題も実験が必要ですね。

 

先ずは電磁ブレーキとしての使用と効果の実験、下り坂でもちゃんと止まれるか…

小型モータと効率の良い増減速機は電磁ブレーキとしての使用には不向きですよね？

 

その代わりと云っては何ですが、駆動しない（励磁を掛けない）状況での動きは…

機械抵抗が少なく質量も小さいため空走時は余り邪魔にならないかなとは思うけど？
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当面の主眼は飽く迄も車椅子ですし、関係省庁は国土交通省と厚生労働省だけかな？

 

道交法上の問題等がクリアになれば前後輪の両輪アシスト自転車も可能になるかも…

 

その場合はトリプルドライブとでも云っておけば良いのかな？変速機付きでＯＫ？

 

構造的にもう少し考えないと内装式変速機は…(^^♪