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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

支援総額

0

目標金額 6,250,000円

支援者
0人
募集終了日
2019年12月7日
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2019年11月13日 04:19

次も電源ユニット?・・・

駆動ユニットは多少の紆余曲折があるだろうが一応の目途か?

 
電源を考慮して最適化を行っていけば駆動ユニットも自ずと変更する事になる。
 
現状で使用可能な電源は大型で良ければ充分な電圧が得られるが小型軽量だと…
 
電圧が不足するから必要以上に大きな駆動ユニットが必要になるんですよね!
 
{{{
使用する予定のモータスペック(定格)
メーカ 型番 出力(無負荷回転数) トルク  直径 全長 質量
Maxon 200142 12V/30W/2,910rpm(4,360) 54.9 mNm(2,910rpm) φ42.9mm 16.4mm 75g
Maxon 251601 24V/50W/5,240rpm(6,710) 83.4 mNm(5,240rpm) φ42.8mm 21.3mm 110g
Maxon 397172 24V/70W/4,860rpm(6,110) 128 mNm(4,860rpm) φ42.8mm 26.7mm 140g
Nidec 35R 24V/90W/6,180rpm(7,600) 160 mNm(6,180rpm) φ42.8mm 27.5mm 143g
}}}
 
目的を何処に設定するかによるが小型軽量で最低限必要なトルクはどの程度?
 
私の案では困った時のお助けなので12V/30W/2,910rpm(4,360)の54.9 mNm(2,910rpm)。
 
小型・軽量のモータを使用する事で省エネに特化した構造を想定しています。
 
{{{
使用する予定のモータスペック(18V駆動)
メーカ 型番 比出力(無負荷回転数) 電流 トルク(利得) 効率 増減速比
Maxon 200142 12V/30W/2,910rpm(4,360) 2.14A 54.9mNm(2,910rpm) 76% 1/80
Maxon 251601 14.4V/30W/3,144rpm(5,032.5) 2.36A 50.04mNm(4,026rpm) 83% 1/92(57.5)
Maxon 251601 18V/37.5W/3,930rpm(5,032.5) 2.36A 62.55mNm(3,930rpm) 83% 1/92
Maxon 397172 18V/52.5W/3,645rpm(4,582.5) 3.95A 96.0mNm(3,645rpm) 85% 1/84
Nidec 35R 18V/67.5W/4,635rpm(5.700) 5.20A 120.0mNm(4,635rpm) 88% 1/104
}}}
効率の高い一段減速を採用した増減速機により減速効率を高める事を想定…
 
従来の25%程度の減速効率を50%程度迄引き上げればモータ出力は半減!
 
通常の市販されている車椅子に使用されているモータの出力が120W程度だから?
 
効率を高めれば60W程度で充分ですよね…だから18V駆動だと70~90Wのモータが。
 
{{{
つまり定格の3/4程度しか給電出来なければ不必要に大きなモータが必要となり…
そのモータを納めて駆動するにはそれに見合った大きな駆動ユニットを要する。
 
構造的には強化されるため不要な訳では無いが用途によっては極力軽い方が…
ハブダイナモサイズの筐体に収めるにはこれらの大型モータでは難しいから。
 
60W程度であれば24V/50W/5,240rpm(6,710)の83.4 mNm(5,240rpm)でも充分でしょう!
30Wモータは12V/30W/2,910rpm(4,360)の54.9 mNm(2,910rpm)ですので増減速比は1/80。
 
これに対し24V/50W/5,240rpm(6,710)の83.4 mNm(5,240rpm)を6,710rpmで時速7.0kmに…
増減速比を1/80から1/123にすれば約77W程度で1/124なら77.5W相当になるから!
 
これは24V/90W/6,180rpm(7,600)で160 mNm(6,180rpm)のモータを18V駆動した結果?
得られた18V/67.5W/4,635rpm(5.700)の120.0mNm(4,635rpm)より大きいから充分だね。
}}}
 
実際に必要なのは市販の120W程度ですから本機では約半分の60Wで充分ですね。
 
ならばちゃんと24V駆動の定格動作が可能な24V電源が可能なら50Wモータでも…
 
このサイズのモータならハブダイナモサイズの小さな筐体にちゃんと収まる!
 

18V/6Ah(3.6V×5セル)が25.2V/6Ah(3.6V×7セル)なら(^^♪

 
軽量折り畳み電動アシスト車椅子用減速機の作成
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リターン

5,000

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【5千円】お気持ちコース

・実行者からお礼のメッセージメールをお送りいたします

支援者
0人
在庫数
制限なし
発送予定
2020年1月

10,000

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【1万円】プロジェクト後、開発の模様をご報告します!

・開発の様子を支援者様にだけ特別にご報告いたします
(開発の様子を記載したメールを送付いたします。)
・お礼のメッセージメール

支援者
0人
在庫数
制限なし
発送予定
2020年1月

30,000

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【3万円】プロジェクト応援コース

・開発作業から完成状態を記録した(DVD)をお送りします
・お礼のメッセージメール

支援者
0人
在庫数
制限なし
発送予定
2020年1月

50,000

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【5万円】プロジェクト応援コース

・開発作業から完成状態を記録した(DVD)をお送りします
・開発の様子を支援者様にだけ特別にご報告いたします(メールにて)
※イベント毎又は一回/月以上を予定しています。
・お礼のメッセージメール

支援者
0人
在庫数
制限なし
発送予定
2020年2月

100,000

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【10万円】特別編集・小冊子(DVDと図面集)をお届けします!

・開発作業から完成状態を記録した(DVDと図面集)をお送りします
・開発の様子を支援者様にだけ特別にご報告いたします(メールにて)
※イベント毎又は一回/月以上を予定しています。
・お礼のメッセージメール

支援者
0人
在庫数
制限なし
発送予定
2020年2月

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