(57)【要約】  人力式車いす（１０６）は、片持ちハブ（１８４，３８６，５０８，６２５，６８４）を備えた従動車輪（１８０，６０２）および車いす推進のための手動操作式クランク（１１４，２６４，３５８，６２１）を有する。車いすにおいて、手動クランクは机またはテーブルの下に適合すべく下降できるタワー（１０８，２５８，３５６，６２２）上に支持される。車いすが停止していれば、クランクの第１の回転方向へのクランク運動は車いすを前進させ、またクランクの第２の回転方向へのクランク運動は車いすを後退させる。さらに車いすが前進していれば、クランク回転の中止により車輪が自由回転でき、また車いす前進運動に対向する方向に加えられたクランク・トルクは車輪に対する制動力となる。電動式車いすは、車いす（６７２）用などのような電気駆動装置（９５０）と同様の機能を提供する伝動車輪ハブ（５１２）を有する。【選択図】図１１
2008522720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造的フレーム（２０８，６７６）；
前記フレーム（６４２）の下部に固定された車軸（１２０，２７０，３９４，５１４，６７４）のまわりに回転すべく取り付けられた従動車輪（１８０，６０２）であって、車軸は車輪が片持ちハブ（１８４，３８６，５０８，６２５，６８４）を含むように車輪の片側のみのフレームに装着されており；
車いす推進のためにその搭乗者により手動操作できる手動操作式クランク（１１４，２６４，３５８，６２１）；および
該クランクの動作が車輪の対応動作に転換されるようにクランクと車輪とを接続する伝動機構（１００，２５０，３５０，５００，６６６）；
を含む人力式車いす（１０６）であって、
車輪とクランクは、車いすが停止していれば、クランクの第１の回転方向へのクランク運動は車いすを前進させ、またクランクの第２の回転方向へのクランク運動は車いすを後退させるように、さらに車いすが前進していれば、クランク回転の中止により車輪が自由回転でき、また車いす前進運動に対向する方向に加えられたクランク・トルクは車輪に対する制動力となるように相互結合されることを特徴とする人力式車いす。
【請求項２】
前記伝動機構は片持ち車輪ハブ内に収納されたコースタブレーキ・アセンブリ（１０３）を含むことを特徴とする請求項１に記載の人力式車いす。
【請求項３】
前記手動操作式クランクは従動車輪の外部に配置されたプッシュリム（６６８）を含むことを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の人力式車いす。
【請求項４】
前記手動操作式クランクは従動車輪より上に配置された軸のまわりに回転できることを特徴とする請求項１または２に記載の人力式車いす。
【請求項５】
前記伝動機構は従動車輪より上でクランクに隣接して配置されたコースタブレーキ・アセンブリ（１０３）を含むことを特徴とする請求項１または４に記載の人力式車いす。
【請求項６】
前記伝動機構は車いすを前進させるための多重ギヤ比を提供することを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の人力式車いす。
【請求項７】
前記伝動機構は車輪に結合されたハブ外板（１５６，３０２，４３０，５４６，７２４）内に配置された遊星歯車コア（１２２，３９６，６９０）を含んでおり、前記歯車コアは前記ハブ外板と係合してハブ外板を一方向にのみ相互回転させることを特徴とする請求項６に記載の人力式車いす。
【請求項８】
２つの対応する従動車輪に操作可能に接続され、かつ車いす推進のために独立的かつ同時に操作できる２つの手動操作式クランク（３５２）を含むことを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の人力式車いす。
【請求項９】
前記フレームに固定され、かつ車いす運転者が座席に着座してクランクを手動操作できるように配置された座席（６０６）をさらに含むことを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の人力式車いす。
【請求項１０】
前記座席は回転可能であり、また座席回転が操向可能車輪（６１０）の操向角を変えるように車いすの操向可能車輪に結合されることを特徴とする請求項９に記載の人力式車いす。
【請求項１１】
前記伝動機構は、
回転式伝動機構外板（１５６，３０２，４３０，５４６，７２４）の表面を支持して、前記外板を推進のためにひとつの回転方向に駆動するブレーキシュー（１３０，２７５，４０４，５２０，６９８）、および
ブレーキシューを前記のひとつの回転方向へ回転させ、またブレーキシューの逆回転方向への回転を阻止しながら制動荷重を伝達するフリーホィール軸受（１５０，２９６，４２２，５３８，７１６）を含むことを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の人力式車いす。
【請求項１２】
前記伝動機構は、さらにブレーキシューと係合して伝動機構外板に対して偏向させると共に、停止状態の車いすとのクランクの関連回転動作に応じて車輪をひとつの回転方向へ駆動させるブレーキコーン（１２６，４００，６９４）を含むことを特徴とする請求項１１に記載の人力式車いす。
【請求項１３】
前記ブレーキシューが、片持ち車輪ハブ内に配置され、前記回転可能な伝動機構外板が車輪ハブの一部を含み、前記伝動機構はさらにフリーホィール軸受からの制動荷重を車軸に伝達するフリーホィール軸受カバー（２８９，４２４，５４０，７１８）を含むことを特徴とする請求項１１または１２に記載の人力式車いす。
【請求項１４】
前記ブレーキシューは、手動操作式クランクの回転軸のまわりに回転する伝動機構外板（１５６，３０２，４３０，５４６，７２４）内に配置されることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか一項に記載の人力式車いす。
【請求項１５】
前記手動操作式クランクの回転軸は車輪より上にあることを特徴とする請求項１４に記載の人力式車いす。
【請求項１６】
前記フリーホィール軸受は、ブレーキシューに回転可能に結合された内側レース（１３８，２８４，４１２，５２８，７０６）およびフレームに回転可能に結合された外側レース（１４０，２８６，４１４，５３０，７０８）を有することを特徴とする請求項１５に記載の人力式車いす。
【請求項１７】
構造的フレーム（２０８，６７６）；
前記フレームの下部（６４２）に固定された車軸（１２０，２７０，３９４，５１４，６７４）のまわりに回転すべく取り付けられたハブを有する従動車輪（１８０，６０２）；
従動車輪より上にある軸のまわりを回転でき、車いす推進のためにその搭乗者により手動操作できる手動操作式クランク（１１４，２６４，３５８，６２１）；
前記クランクの動作が車輪の対応動作に転換されるようにクランクと車輪とを接続する伝動機構（１００，２５０，３５０，５００，６６６）；および
クランクを支持する構造的クランクタワー（１０８，２５８，３５６，６２２）であって、車輪車軸のまわりに回転でき、またタワーを直立位置で固定するためにフレームに着脱可能に固定できるクランクタワーを含むことを特徴とする人力式車いす。
【請求項１８】
前記クランクタワーは、車輪車軸のまわりの複数の回転位置においてフレームに着脱可能に固定できることを特徴とする請求項１７に記載の人力式車いす。
【請求項１９】
前記手動操作式クランクは、その複数の回転位置のそれぞれに配置されたクランクタワーにより車輪を駆動すべく操作可能であることを特徴とする請求項１８に記載の人力式車いす。
【請求項２０】
前記フレームに固定され、かつ車いす運転者が座席に着座してクランクを手動操作できるべく配置された座席（６０６）をさらに含むことを特徴とする請求項１７ないし１９のいずれか一項に記載の人力式車いす。
【請求項２１】
前記クランクタワーは座席の着座面より低い位置まで下降できることを特徴とする請求項２０に記載の人力式車いす。
【請求項２２】
前記車輪、クランクおよびクランクタワーは、車いす保管のために推進ユニット・アセンブリとして車いすフレームから容易に取り外しできることを特徴とする請求項１７ないし２１のいずれか一項に記載の人力式車いす。
【請求項２３】
前記推進ユニット・アセンブリは車軸を着脱可能にフレームに固定するクイックリリース・コネクタ（６３０）により車いすフレームに固定されることを特徴とする請求項２２に記載の人力式車いす。
【請求項２４】
前記車輪とクランクは、車いすが停止していれば、クランクの第１の回転方向へのクランク運動は車いすを前進させ、またクランクの第２の回転方向へのクランク運動は車いすを後退させるように、さらに車いすが前進していれば、クランク回転の中止により車輪が自由回転でき、また車いす前進運動に対向する方向に加えられたクランク・トルクは車輪に対する制動力となるように相互結合されることを特徴とする請求項１７ないし２３のいずれか一項に記載の人力式車いす。
【請求項２５】
前記車軸は、車輪が片持ちハブを有するように単一端（４５４，７４６）で装着されることを特徴とする請求項１７ないし２４のいずれか一項に記載の人力式車いす。
【請求項２６】
構造的フレーム（２０８，６７６）；
前記フレームの下部に固定された車軸（１２０，２７０，３９４，５１４，６７４）のまわりに回転すべく取り付けられたハブ（１５６，３０２，４３０，５４６，７２４）を有する従動車輪（１８０，６０２）；
前記車輪ハブの表面を支持して、推進のために車輪をひとつの回転方向に駆動するブレーキシュー（１３０，２７５，４０４，５２０，６９８）；
ブレーキシューを前記のひとつの回転方向へ回転させ、またブレーキシューの逆回転方向への回転を阻止しながらフレームに制動荷重を伝達するフリーホィール軸受（１５０，２９６，４２２，５３８，７１６）；および
車輪ハブを第１の回転方向へ駆動するために回転でき、また車輪ハブを第２の回転方向へ駆動すべくブレーキシューを車輪ハブとのトルク支持かみ合いに至らせるために回転できるハブドライバ（１１６，２６６，２７４，３９０，５１０，６８６，９５４）を含み、
前記車軸は、ハブが片持ちされるように車輪の片側のみのフレームに装着されており、また制動荷重がフリーホィール軸受から車軸を介してフレームに伝達されることを特徴とする車いす。
【請求項２７】
操作可能にハブドライバに結合され、また車いす推進のために車いす運転者により手動操作できる手動操作式クランク（１１４，２６４，３５８，６２１）をさらに含むことを特徴とする請求項２６に記載の車いす。
【請求項２８】
車いす推進のために操作可能にハブドライバに結合された電動機（９５０）をさらに含むことを特徴とする請求項２６に記載の車いす。
【請求項２９】
前記フリーホィール軸受およびブレーキシューはハブドライバをハブに接続するコースタブレーキ・アセンブリ（１０３）の部材であって、車いすが停止していれば、ハブドライバの第１の回転方向への回転は車いすを前進させ、またハブドライバの第２の回転方向への回転は車いすを後退させるように、さらに車いすが前進していれば、ハブドライバ回転の中止により車輪が自由回転でき、また車いす前進運動に対向する方向に加えられたハブドライバ・トルクは車輪に対する制動力となることを特徴とする請求項２６ないし２８のいずれか一項に記載の車いす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本出願書は移動支援装置、具体的には障害者、リハビリテーション中の者、および健常者に対する車いすに装着するための手動式推進システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
手動式車いすの設計および開発における近年の進歩により、種々の地域および環境タイプに応じた推進、操向および安定性の顕著な改良、例えば米国特許第６，９０２，１７７号に開示された装置などが実現された。これらの進歩は野外環境における移動支援装置に関連する主要問題の多くを対象としているが、これらは搭乗者が移動支援装置を屋内および屋外の両環境において設計および機能により容易に走行および推進し得るより小型の多元ギヤ式双方向推進システムの必要性には照準を合わせていない。
【０００３】
現在まで、プッシュリム式車いすは屋内環境での使用に対する最も普及した移動支援装置としての地位を占めてきた。ところが、プッシュリム式車いすの設計上の制限には、いくつかの欠点が存在する。例えば、疲労あるいは手や手首などの捻挫の発生率の高さ、片手または片腕しか使えないことによる搭乗者の操作上の困難、あるいはぎこちなくかつ不十分な操向および推進機能などが挙げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
所望されているのは、上記の多数の機能的限界を解消できる小型で移動支援装置への取付けに適した手動操作式推進システムである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
要約
本発明のひとつの観点によれば、人力式車いすは構造的フレーム、該フレームの下部に固定された車軸のまわりに回転すべく取り付けられた従動車輪、車いす推進のためにその搭乗者により手動操作できる手動操作式クランク、および該クランクの動作が車輪の対応動作に転換されるようにクランクと車輪とを接続する伝動機構を含む。車軸は、車輪が片持ちハブを有すべく車輪の片側のフレームに固定される。特に、車輪とクランクは、車いすが停止していれば、クランクの第１の回転方向へのクランク運動は車いすを前進させ、またクランクの第２の回転方向へのクランク運動は車いすを後退させるように、さらに車いすが前進していれば、クランク回転の中止により車輪が自由回転でき、また車いす前進運動に対向する方向に加えられたクランク・トルクは車輪に対する制動力となるように相互結合される。
【０００６】
いくつかの実施形態において、伝動機構は片持ち車輪ハブに収納されたコースタブレーキ・アセンブリを含む。
【０００７】
いくつかの構成において、手動操作式クランクは従動車輪より上に配置された軸のまわりに回転可能である。そのような構成のいくつかにおいて、伝動機構は従動車輪より上に配置され、かつクランクに隣接したコースタブレーキ・アセンブリを含む。そのような構成のその他において、伝動機構は片持ち車輪ハブに収納されたコースタブレーキ・アセンブリを含む。
【０００８】
いくつかの実施形態において、伝動機構は前進方向への車いすの推進のための多重ギヤ比を提供する。例えば、伝動機構は車輪に接続されたハブシェルに収納された遊星歯車コアを含むことができ、該ギヤはハブシェルと係合してハブシェルを単一方向に相互回転させる。ハブシェルは従動車輪より上に配置できる、あるいはハブシェルは従動車輪ハブの一部とすることができる。
【０００９】
いくつかの実施例において、手動操作式クランクは従動車輪外に配置されたプッシュリムである。いくつかの実施例において、手動操作式クランクは車輪より上に配置されたクランクハンドルを含んでおり、好ましくは水平方向に延びて、かつ車いす座席の搭乗者により握られるように配置される。
【００１０】
好ましくは、車いすは、２つの対応従動車輪に操作可能に結合され、車いす推進のために独立して、同時に操作可能な２つの手動操作式クランクを含む。
【００１１】
いくつかの実施形態において、車いすは、フレームに固定され、車いす操作者が座席に座った状態でクランクを手動操作できるように配置される座席を含む。いくつかの事例において、座席は回転可能であり、また座席回転により操向可能車輪の操向角度が変わるように操向可能車輪に結合される。
【００１２】
いくつかの実施形態において、伝動機構は回転式伝動シェルの表面を支持して推進のために該シェルをひとつの回転方向へ駆動するブレーキシューと、該ブレーキシューを前記のひとつの回転方向へ回転させるフリーホィール軸受とを含む。このフリーホィール軸受は、ブレーキシューの逆回転方向への回転を阻止しながら、制動荷重を伝達する。
【００１３】
いくつかの実施例において、伝動機構は、ブレーキシューと係合し、ブレーキシューをハブシェルに対して偏向させると共に伝動シェルを回転させて、車いすが停止した状態においてクランクの関連回転運動に応じて車輪をひとつの回転方向へ駆動するブレーキコーンも含む。
【００１４】
いくつかの実施例において、ブレーキシューは片持ち車輪ハブ内に配置されており、回転式伝動シェルは車輪ハブの一部を構成する。このような場合には、伝動機構は、例えばトルクを伝達すべく車軸の外端に直接的にキー止めされることなどによって、制動荷重をフリーホィール軸受から車軸に伝達するフリーホィール軸受カバーも含む。
【００１５】
その他の例では、ブレーキシューは手動クランクの回転軸のまわりに回転する伝動シェル内に配置されており、手動クランクの回転軸は例えば車輪より上にある。そのような場合には、フリーホィール軸受は好ましくはブレーキシューに回転可能に結合された内側レースとフレームに回転可能に結合された外側レースを有する。
【００１６】
本発明の別の観点によれば、人力式車いすは構造的フレーム、該フレームの下部に固定された車軸の周りに回転すべく取り付けられたハブを有する従動車輪、車いす推進のためにその搭乗者により手動操作できる手動操作式クランク、および該クランクの動作が車輪の対応動作に転換されるようにクランクと車輪とを接続する伝動機構を含む。車いすはクランクを支持する構造的クランクタワーも含むが、該クランクタワーは縦軸のまわりに回転可能であり、またタワーを直立位置に固定するためにフレームに着脱可能に固定できる。
【００１７】
いくつかの実施形態において、クランクタワーは車軸のまわりの複数の回転位置において着脱可能にフレームに対して固定できる。
【００１８】
いくつかの実施例において、車いすは、フレームに固定され、車いす操作者が座席に座った状態でクランクを手動操作できるように配置された座席も含む。好ましくは、クランクタワーは座席の着座面よりも低い位置まで下降可能である。
【００１９】
車いすの保管または運搬のために、車輪、クランクおよびクランクタワーは推進ユニット・アセンブリとして好ましくは車いすから容易に分離可能である。例えば推進ユニット・アセンブリは、車軸をフレームに着脱可能に固定するクイックリリース・コネクタによって車いすフレームに固定できる。
【００２０】
いくつかの実施例において、車輪とクランクは、車いすが停止していれば、クランクの第１の回転方向へのクランク運動は車いすを前進させ、またクランクの第２の回転方向へのクランク運動は車いすを後退させるように、さらに車いすが前進していれば、クランク回転の中止により車輪が自由回転でき、また車いす前進運動に対向する方向に加えられたクランク・トルクは車輪に対する制動力となるように結合される。
【００２１】
いくつかの構成において、車軸はハブが片持ちされるように、車輪の片側のみでフレームに結合される。
【００２２】
本発明の第３の観点によれば、人力式車いすは構造的フレームと２つの従動車輪を有するが、該車輪のそれぞれは前記フレームの下部に固定された車軸のまわりに回転すべく取り付けられており、各車軸は各車輪が片持ちハブを有するように車輪内側でのみフレームに固定される。車いすは２つの手動操作式クランクを備えており、各クランクは対応する従動車輪より上に配置された軸のまわりに回転可能であり、また車いす推進のためにその搭乗者により手動操作できる。伝動機構は、各クランクの動作がその対応車輪の動作に転換されるように各クランクを対応車輪に接続しており、構造的クランクタワーは車いすフレーム上のクランクを支持する。特に、クランクタワーは、このタワーを直立位置に固定するために車いすフレームに着脱可能に固定されており、また車いす前部を机の下に進入させるために座席に座った搭乗者により下降位置へ移動可能であり、さらに推進のために座席に座った搭乗者によりそれらの直立位置へ戻すことができる。
【００２３】
本発明の第４の観点によれば、車いすは構造的フレーム、前記フレームの下部に固定された車軸のまわりに回転すべく取り付けられたハブを備えた従動車輪、および車いす推進のために車輪をひとつの回転方向に駆動するための車輪ハブの表面に対して支持されるブレーキシューを含む。車いすは、ブレーキシューの前記ひとつの回転方向への回転を可能にすると共に、ブレーキシューの逆の回転方向への回転を阻止しながら、フレームに対して制動荷重を伝達するフリーホィール軸受も有する。ハブドライバは、車輪ハブを第１の回転方向へ駆動するために回転可能であり、また車輪ハブを第２の回転方向へ駆動するためにブレーキシューを車輪ハブとのトルク支持係合させるために回転可能である。特に、車軸はハブが片持ちされるように車輪の片側でのみフレームに結合されており、制動荷重はフリーホィール軸受から車軸を介してフレームに伝達される。
【００２４】
いくつかの実施形態において、車いすは操作可能にハブドライバに結合され、かつ車いす推進のために車いす搭乗者により手動操作できる手動操作式クランクを備えている。
【００２５】
いくつかの実施形態において、車いすは車いす推進のためにハブドライバに操作可能に連結された電動機または他の駆動装置を有する。
【００２６】
好ましくは、フリーホィール軸受およびブレーキシューはハブドライバをハブに結合するコースタブレーキ・アセンブリの部材であって、車いすが停止していれば、ハブドライバの第１の回転方向への回転は車いすを前進させ、またハブドライバの第２の回転方向への回転は車いすを後退させるのであり、さらに車いすが前進していれば、ハブドライバ回転の中止により車輪が自由回転でき、また車いす前進運動に対向する方向に加えられたハブドライバ・トルクは車輪に対する制動力となる。
【００２７】
ここに説明した種々の車両動力伝動システムはいくつかの形式の車両の車輪を駆動するために有効であるが、車いすなどの車輪付き移動装置の直感的な人力駆動あるいは簡易動力駆動を実現するために特に有効である。下降可能なクランクタワーのお蔭で、車いす搭乗者は上記の車輪手動クランク機構の利点を利用できると共に、上記の手動クランク機構を持たない従来型の車いすの場合と同様に、車いすの前部を机またはテーブルの下に進入させることができる。これらのコンセプトが片持ち車輪ハブを備えた車いすにおいて実現できるゆえに、座席スペースが広くなると共に、搭乗者は標準ドア幅を通過することができる。但し、この片持ちハブ駆動システムは他の形式の車両にも適用可能である。
【００２８】
本発明の他の特徴および長所は、以下の説明、図面および請求の範囲から明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
ここで図１，２，３，４，１１を参照すると、ある実施形態において、推進システム１００はひとつ以上の独立した手動操作式マルチギヤ・クランク・アセンブリ１０２を有する伝動装置を含んでおり、各手動操作式マルチギヤ・クランク・アセンブリは前進および後退方向における人力式車いす１０６の推進および制動のための対応する前側駆動車輪アセンブリ１０４に操作可能に結合されたコースタブレーキ・アセンブリ１０３を含む。手動クランク・アセンブリ１０２と前輪アセンブリ１０４は例えば可撓性ローラチェーン１１０により操作可能に結合され、またこれらのアセンブリ１０２，１０４は推進タワー・アセンブリ１０８により所定位置に保持される。
【００３０】
特に図３を参照すると、手動操作式マルチギヤ・クランク・アセンブリ１０２は、クランクハンドル１１２、クランクアーム１１４、ハブドライバ１１６、ハブ車軸１２０、遊星歯車コア１２２、ブレーキ・アクチュエータ１２４、内側ブレーキコーン１２６、アクチュエータねじ部１２８、ブレーキシュー１３０、ブレーキシューばね１３２、外側ブレーキコーン１３４、外側ブレーキコーン拡張部１３６、内側レース１３８および外側レース１４０を備えたフリーホイール軸受１５０、ハブ・ハウジング１４２、留めボルト１４４、スラスト軸受１４６、内側車軸ナット１４８、外側車軸ナット１５４、ハブ外板１５６、ドライバ玉軸受１６０、ブレーキコーン玉軸受１６２、ハブ・ハウジング軸受アセンブリ１６４、ギヤセレクタ・アセンブリ１６６、および駆動スプロケット１６８を含む。フリーホイール軸受として、軸受１５０はローラクラッチ軸受などのように、その内側および外側レース１３８，１４０の一方向のみの相対回転を許容する。いくつかの実施形態において、コースタブレーキ・アセンブリ１０３はハブ・ハウジング１４２内に収容されるような大きさおよび構成になっている。
【００３１】
ギヤセレクタ・アセンブリ１６６は、ギヤセレクタ本体１７０、ギヤセレクタ・キャップ１７２、ボールノーズばねプランジャ１７４、プッシュロッド１７６、およびプッシュロッド・アジャスタ１７８を含む。
【００３２】
前側駆動車輪アセンブリ１０４は、リム１８１、タイヤ１８２、スポーク１８３、車輪ハブ１８４、従動スプロケット１８５、および車輪ハブ車軸１８６から構成できる。
【００３３】
クランクハンドル１１２は、内装マルチギヤ・コースタブレーキ自転車用ハブ１１８のハブドライバ１１６に装着されたクランクアーム１１４に回転可能に取り付けられる。ハブドライバ１１６は車軸１２０のまわりに回転すると共に、同じく車軸１２０のまわりに回転する遊星歯車コア１２２を駆動する。遊星歯車コア１２２はその周縁部に爪（図示せず）を持つが、これらの爪はハブ外板１５６に対して一方向に回転する場合にのみハブ外板１５６に係合して駆動するが、それ以外の場合にはギヤコアをハブ外板内で自由に回転させる。当業者は、標準型マルチギヤ内装ハブ遊星歯車式伝動装置の部材および操作を理解できるであろう。例えばひとつの実施形態において、シマノ社製ネクサス・インター３、型番ＳＧ−３Ｃ４１の内装ギヤ・コースタブレーキ・ハブが使用できる。遊星歯車コア１２２に装着されるのは、車軸１２０のまわりに回転するブレーキ・アクチュエータ１２４である。内側ブレーキコーン１２６はブレーキ・アクチュエータ１２４に周設されると共に、アクチュエータ１２４のらせんブロックねじ部１２８と係合する。ブレーキシュー１３０は、内側ブレーキコーン１２６に周設される。ブレーキシュー１３０は、ブレーキシューばね１３２により圧縮位置に保持される。ブレーキシュー１３０は、外側ブレーキコーン１３４の位置に対するブレーキシュー１３０の位置が一定に保持されるように、外側ブレーキコーン１３４と係合する。外側ブレーキコーン１３４は、外側ブレーキコーン拡張部１３６に取り付けられる。外側ブレーキコーン拡張部１３６は、フリーホイール軸受１５０の内側レース１３８に取り付けられる。フリーホイール軸受の外側レース１４０は、ブレーキシュー１３０からの制動荷重がフリーホイール軸受を介してハブ・ハウジングおよび車いすフレームに伝達されるように、留めボルト１４４によりハブ・ハウジング１４２に取り付けられる。スラスト軸受１４６は、ハブ車軸１２０の周囲に、かつフリーホイール軸受内側レース１３８により形成される凹部内で外側ブレーキコーン拡張部１３６と内側車軸ナット１４８との間に配置される。フリーホイール軸受１５０は、ハブ車軸１２０の周囲に、かつハブ・ハウジング１４２内に配置される。マルチギヤ・ハブ１１８のコースタブレーキ側１５２には、ハブ車軸１２０が固定されて回転不能となるように外側車軸ナット１５４によりハブ車軸１２０がハブ・ハウジング１４２に取り付けられて、所定位置に保持される。ドライバ玉軸受１６０は、ハブのドライバ側１５８でハブ外板１５６とハブドライバ１１６との間に配置される。ブレーキコーン玉軸受１６２は、ハブのコースタブレーキ側１５２でハブ外板１５６と外側ブレーキコーン１３４との間に配置される。
【００３４】
マルチギヤ自転車用ハブ１１８はハブ・ハウジング１４２内に回転可能に取り付けられ、２つのハブ・ハウジング軸受アセンブリ１６４により所定位置に保持されると共に、マルチギヤ・ハブのコースタブレーキ側１５２に位置する外側車軸ナット１５４によりハブ・ハウジング１４２に固定される。垂直溝１６５がハブ・ハウジング１４２の下側部分前後に切り欠きされており、可撓性ローラチェーン１１０が自在に移動できる。
【００３５】
ここで、図３および４を参照すると、ギヤセレクタ本体１９０の内側ねじ部は多速度ハブ１９４のクランクアーム側でねじ切りハブ車軸１２０に取り付けられる。ギヤセレクタ本体１７０は、ギヤセレクタ本体１７０の周縁面に配置された右巻き高ねじれねじ１９６を含む。２つ以上の回り止め１９８が、ギヤセレクタ本体１７０の高ねじれねじ１９６のねじ山頂部に配置される。ギヤセレクタ・キャップ２００の内側ねじは、ギヤセレクタ本体１７０の高ねじれねじ１９６と係合する。ボールノーズばねプランジャ１７４はギヤセレクタ・キャップ１７２の側壁内に装着され、またギヤセレクタ本体１７０の回り止め１９８に係合すべく配置される。ギヤセレクタ・プッシュロッド１７６は第１端２０２においてハブ車軸１２０の凹部内に配置されると共に、第２端２０４においてプッシュロッド・アジャスタ１７８と接触する。プッシュロッド・アジャスタ１７８はギヤセレクタ・キャップ１７２の端壁中央のねじ穴２０６内に配置された頭なし六角穴付き止めねじであり、プッシュロッド２０４の第２端に係合すべく配置される。
【００３６】
また図１，２および１１を参照すると、マルチギヤ・ハブ外板１５６の外側に装着されるのは駆動スプロケット１６８である。コグまたはプーリなどの代替ドライバも、好適に装着可能である。駆動スプロケット１６８に係合するのは、上端部のハブ外板１５６を下端部の対応する従動スプロケット１８５、コグまたはプーリに結合するチェーン１１０、コグドベルトまたはケーブルである。従動スプロケット１８５は車輪ハブ１８４に装着される。車輪ハブ１８４は、車いすフレーム２０８に装着された車輪ハブ車軸１８６に回転可能に取り付けられる。従動前輪１８０は車輪ハブ１８４に装着される。ひとつの例において、ギヤセレクタ・アセンブリ１６６はマルチギヤ・ハブのドライバ側１５８のマルチギヤ・コースタブレーキ・ハブ車軸１２０に装着されると共に、マルチギヤ・ハブ１１８内のギヤ係合部を切り換えるために内部プッシュロッド１７６を移動すべく手動操作できる。
【００３７】
操作時に、搭乗者はクランクハンドル１１２およびクランクアーム１１４を正転させて車いす１０６を前進させる。車いす１０６が停止位置にあれば、搭乗者はクランクハンドル１１２およびクランクアーム１１４を逆転させて車いす１０６を後退させる。車いす１０６が前進していれば、搭乗者はクランクハンドル１１２およびクランクアーム１１４を逆転させて車いす１０６の減速および制動を行う。車いす１０６が後退していれば、搭乗者はクランクハンドル１１２およびクランクアーム１１４を正転させて減速し、場合により車いす１０６の後退動作を停止させる。このように、クランクハンドル１１２およびクランクアーム１１４を車いす運動とは逆方向に回転させることにより、車いす１０６を減速させる直感的手段が提供される。ひとつの実施形態において、クランクハンドル１１２およびクランクアーム１１４を部分的に回転させることにより、マルチギヤ・ハブ１１８のコースタブレーキ機能を実行する。
【００３８】
クランクハンドル１１２およびクランクアーム１１４の正転によりマルチギヤ・ハブドライバ１１６が回転し、これにより遊星歯車コア１２２がハブ外板１５６に係合して、ハブドライバ１１６に対して選択されたギヤ比で該ハブ外板を回転させる。ハブ外板１５６の正転によりハブ外板駆動スプロケット１６８が回転し、これによりチェーン１１０が駆動されて従動スプロケット１８５を回転させ、さらにこのスプロケットが対応する前輪１８０を駆動して車いす１０６を前進させる。
【００３９】
搭乗者は車いす１０６が停止または前進状態にあれば、ギヤセレクタ・キャップ１７２を用いてマルチギヤ・ハブ１１８の所望ドライブギヤを選択する。操作時にギヤセレクタ・キャップ１７２を時計方向または反時計方向に回転させて、所望ギヤ比を選択する。ギヤセレクタ・キャップ１７２を時計方向に回転させると、プッシュロッド・アジャスタ１７８がプッシュロッド１７６をハブ車軸１２０の中空部に挿入するが、これにより遊星歯車コア１２２が高速ギヤに移行する。ギヤセレクタ・キャップ１７２を反時計方向に回転させると、プッシュロッド・アジャスタ１７８がプッシュロッド１７６をハブ車軸１２０の中空部から引き出すが、これにより遊星歯車コア１２２が低速ギヤに移行する。
【００４０】
ギヤセレクタ・キャップ１７２をいずれかの方向に回転させると、ギヤセレクタ・キャップ１７２の側壁に配置されたボールノーズばねプランジャ１７４が高ねじれねじ１９６のねじ山頂部に配置された回り止め１９８のひとつと係合する。前記係合によりギヤセレクタ・キャップ１７２が固定位置に保持されてプッシュロッド１７６が固定位置に保持されるが、これにより多速度内装ギヤハブ１１８の選択されたギヤが維持される。プッシュロッド・アジャスタ１７８を時計方向または反時計方向に回転させると、プッシュロッド１７６がハブ車軸１２０の中空部内に再び配置されるため、選択されたギヤに対する適正アライメントが達成される。当業者は、多速度内装ギヤ自転車用ハブ１１８の遊星歯車コア１２２内のギヤセレクタ構成部材の機能（図示せず）について理解できるであろう。
【００４１】
操作時に車いす１０６が停止状態であれば、クランクハンドル１１２およびクランクアーム１１４の逆転によりマルチギヤ・ハブドライバ１１６が逆転し、これにより遊星歯車コア１２２が逆転し、ブレーキ・アクチュエータ１２４が逆転し、さらに内側ブレーキコーン１２６が逆転してアクチュエータねじ部１２８に沿って長手方向にクランクハンドルから移動し、内側ブレーキコーン１２６がブレーキシュー１３０と係合し、ブレーキシュー１３０が拡張してハブ外板１５６と係合し、これによりハブ外板１５６が逆転する。外側ブレーキコーン１３４はブレーキシュー１３０と係合し、これにより逆転する。前記の外側ブレーキコーン１３４の逆転が可能なのは、外側ブレーキコーン１３４がクランクハブ・ハウジング１４２に装着されたフリーホイール軸受１４０の外側レース内で回転するフリーホイール軸受１３８の内側レースに装着された外側ブレーキコーン拡張部１３６に装着されるからである。
【００４２】
ハブ外板１５６が逆転すれば、ハブ外板駆動スプロケット１６８がチェーン１１０を逆方向に駆動し、これにより従動スプロケット１８５が逆転して対応する前輪１８０を逆方向に駆動する。
【００４３】
車いす１０６が前進状態にある際に、クランクハンドル１１２およびクランクアーム１１４を部分的に逆転すると、マルチギヤ・ハブドライバ１１６が逆転して遊星歯車コア１２２を逆転させ、ブレーキ・アクチュエータ１２４が逆転し、内側ブレーキコーン１２６がアクチュエータねじ部１２８で長手方向に移動し、内側ブレーキコーン１２６がブレーキシュー１３０と係合し、ブレーキシュー１３０が駆動されて外側ブレーキコーン１３４と接触し、ブレーキシュー１３０が拡張してハブ外板１５６と係合し、ハブ外板１５６の正転に対する抵抗が生じる。前記抵抗がハブ外板１５６からハブ外板駆動スプロケット１６８に伝達され、これがチェーン１１０に伝達され、そして前輪アセンブリ１０４に伝達されることにより、車いす１０６が減速または完全停止する。本実施例において、フリーホイール軸受１５０により外側ブレーキコーン１３４の正転が阻止され、ブレーキシュー１３０の正転が阻止され、内側ブレーキコーン１２６の正転が阻止され、遊星歯車コア１２２の正転およびマルチギヤ・ハブドライバ１１６との係合が阻止されることにより、クランクアーム１１４の正転が阻止される。
【００４４】
さらに注目すべきは、運転者が後退方向から前進方向へ車いす１０６の移動を切り換える際に従来のコースタブレーキ装置におけるコースタブレーキ・アームと同様に、外側ブレーキコーン拡張部１３６と連動するフリーホイール軸受１５０が外側ブレーキコーン１３４の回転を阻止することである。本実施例においてブレーキ・アクチュエータ１２４を正転させると、内側ブレーキコーン１２６がアクチュエータねじ部１２８に沿って遊星歯車コア１２２に向かって長手方向に滑動し、これにより内側ブレーキコーン１２６がブレーキシュー１３０から分離し、ブレーキシューばね１３２がブレーキシュー１３０を圧縮位置に復帰させるため、ブレーキシュー１３０がハブ外板１５６から外れる。
【００４５】
これにより、搭乗者はクランクハンドル１１２を正転させてクランク回転を中止させることによりフリーホイールを正転させ、選択したギヤ比で車いす１０６を前進させることができ、前進中にクランクハンドル１１２を部分的に逆転させて車いす１０６を制動することができ、クランクハンドル１１２を逆転させて車いす１０６を後退させることができ、後退中にクランクハンドル１１２を正転させて車いす１０６を制動することができる。前記動作のすべては、運転者がクランクハンドル１１２に対して十分かつ継続的な接触を保持する場合に実行される。
【００４６】
ここで図１，５，７，１１および別の実施形態を参照すると、推進システム２５０はひとつ以上の独立した手動操作式単速度クランク・アセンブリ２５２を有する伝動装置を含み、各手動操作式単速度クランク・アセンブリは前進および後退方向における人力式車いす１０６の推進および制動のために対応する前側駆動車輪アセンブリ１０４に操作可能に結合されたコースタブレーキ・アセンブリ１０３を含む。手動クランク・アセンブリ２５２と前輪アセンブリ１０４は、推進タワー・アセンブリ２５８により所定位置に保持されると共に、可撓性ローラチェーン１１０などにより操作可能に結合される。
【００４７】
手動操作式単速度クランク・アセンブリ２５２は、クランクハンドル１１２、クランクアーム２６４、ハブドライバ２６６、ドライバ側車軸ナット２６７、ハブ車軸２７０、クラッチコーン２７２、ハブドライバねじ部２７４、ブレーキシュー２７６、クラッチコーンばね２７８、ブレーキコーン２８０、ブレーキコーン拡張部２８２、内側レース２８４および外側レース２８６を備えたフリーホイール軸受２９６、ハブ・ハウジング２８８、フリーホイール軸受カバー２８９、留めボルト２９０、スラスト軸受２９２、内側車軸ナット２９４、外側車軸ナット３００、ハブ外板３０２、ドライバ玉軸受３０６、ブレーキコーン玉軸受３０８、ハブ・ハウジング軸受アセンブリ３１０、および駆動スプロケット３１２を含む。いくつかの実施形態において、コースタブレーキ・アセンブリ１０３はハブ・ハウジング１４２内に収容されるような大きさおよび構成になっている。
【００４８】
前側駆動車輪アセンブリ１０４は、リム１８１、スポーク１８３、タイヤ１８２、車輪ハブ１８４、従動スプロケット１８５、車輪ハブ車軸１８６から構成できる。
【００４９】
クランクハンドル１１２は、内装コースタブレーキ自転車用ハブ２６８のハブドライバ２６６に装着されたクランクアーム２６４に回転可能に取り付けられる。ハブドライバ２６６はハブ車軸２７０のまわりに回転してクラッチコーン２７２と係合する。ひとつの実施形態において、例えばＫＴ社製内装ギヤ・コースタブレーキ・ハブ、型番ＫＴ３０５が使用できる。当業者は、標準型単速度内装ギヤ自転車用ハブの部材および操作について理解できるであろう。クラッチコーン２７２はハブドライバ２６６に周設されると共に、ハブドライバ２７４のらせんブロックねじ部と係合する。ブレーキシュー２７６は、一端でクラッチコーン２７２に周設される。ブレーキシュー２７６は、ブレーキコーン２８０の位置に対するブレーキシュー２７６の位置が一定に保持されるように、第２端でブレーキコーン２８０と係合する。クラッチばね２７８はハブ車軸２７０に周設されると共に、第１端でクラッチコーン２７２の中空内に配置される。第２端で、クラッチばね２７８はブレーキコーン２８０と係合する。ＫＴ社製コースタブレーキ・ハブのブレーキコーン２８０はブレーキコーン２８０の内側ねじ部を除去することにより変更され、これによりブレーキコーン２８０がハブ車軸２７０のまわりに自在に回転できる。ブレーキコーン２８０はブレーキコーン拡張部２８２に取り付けられる。ブレーキコーン拡張部２８２はフリーホイール軸受２９６の内側レース２８４に取り付けられる。フリーホイール軸受２９６の外側レース２８６は、留めボルト２９０によりフリーホイール軸受カバー２８９に取り付けられる。スラスト軸受２９２はハブ車軸２７０の周囲に、かつフリーホイール軸受の内側レース２８４により形成される中空部内でブレーキコーン拡張部２８２と内側車軸ナット２９４との間に配置される。フリーホイール軸受２９６はハブ車軸２７０の周囲に、かつハブ・ハウジング２８８内に配置される。単速度コースタブレーキ・ハブのコースタブレーキ側２９８では、車軸２７０が固定されて回転不能となるように、外側車軸ナット３００によりハブ車軸２７０がハブ・ハウジング２８８に取り付けられて所定位置に保持される。ドライバ玉軸受３０６は、ハブのドライバ側３０４でハブ外板３０２とハブドライバ２６６との間に配置される。ブレーキコーン玉軸受３０８は、ハブのコースタブレーキ側２９８でハブ外板３０２とブレーキコーン２８０との間に配置される。
【００５０】
改良型単速度内装ギヤ自転車用ハブ２６８はハブ・ハウジング２８８内に回転可能に取り付けられ、２つのハブ・ハウジング軸受アセンブリ３１０により所定位置に保持されると共に、単速度ハブのコースタブレーキ側２９８で外側車軸ナット３００によりハブ・ハウジング２８８に装着される。垂直溝１６５がクランクハブ・ハウジング２８８の下側部分前後に切り欠きされており、可撓性ローラチェーン１１０が自在に移動できる。
【００５１】
駆動スプロケット３１２は単速度ハブ外板３０２の外側に装着される。例えば、コグまたはプーリなどの代替ドライバ（図示せず）も好適に装着できる。駆動スプロケット３１２と係合するのは、上端部のハブ外板３０２を下端部の対応する従動スプロケット１８５、コグまたはプーリに結合するチェーン１１０、コグド・ベルトまたはケーブルである。従動スプロケット１８５は車輪ハブ１８４に装着される。車輪ハブ１８４は、車いすフレーム２０８に装着された車輪ハブ車軸１８６に回転可能に取り付けられる。従動前輪１８０は、スポーク１８３により車輪ハブ１８４に装着される。
【００５２】
操作時に、搭乗者はクランクハンドル１１２およびクランクアーム２６４を正転させて、車いす１０６を前進させる。車いす１０６が停止位置にある状態で、搭乗者はクランクハンドル１１２およびクランクアーム２６４を逆転させて、車いす１０６を後退させる。車いす１０６が前進している状態で、搭乗者はクランクハンドル１１２およびクランクアーム２６４を逆転させて、車いす１０６の減速および制動を行う。車いす１０６が後退している状態で、搭乗者はクランクハンドル１１２およびクランクアーム２６４を正転させて、車いす１０６の減速および後退動作停止を行う。このように、クランクハンドル１１２およびクランクアーム２６４を車いす運動とは逆方向に回転させることにより、車いす１０６を減速させる直感的手段が提供される。ひとつの実施形態において、クランクハンドル１１２およびクランクアーム２６４を部分的に回転させることにより、コースタブレーキ機能を実行する。
【００５３】
操作時に、クランクハンドル１１２およびクランクアーム２６４を正転すると、単速度ハブドライバ２６６が回転し、クラッチコーン２７２が回転してクランクハンドルに向かって長手方向に移動し、さらにハブ外板３０２を支持して回転させる。ハブ外板３０２を回転させると、ハブ外板駆動スプロケット３１２が回転し、チェーン１１０が駆動され、従動スプロケット１８５が回転し、対応する前輪アセンブリ１０４が駆動されることにより車いす１０６が推進される。
【００５４】
車いす１０６が停止位置にある際に、クランクハンドル１１２およびクランクアーム２６４を逆転すれば、単速度ハブドライバ２６６が逆転し、クラッチコーン２７２が逆転してハブドライバねじ部２７４に沿って長手方向にクランクハンドルから移動し、クラッチコーン２７２がブレーキシュー２７６と係合し、ブレーキシュー２７６が駆動されてブレーキコーン２８０と接触し、ブレーキシュー２７６が拡張してハブ外板３０２と係合することにより、ハブ外板３０２が逆転する。ブレーキコーン２８０はブレーキシュー２７６と係合し、これにより逆転する。前記のブレーキコーン２８０の逆転が可能なのは、ブレーキコーン２８０がクランクハブ・ハウジング２８８に装着されたフリーホイール軸受の外側レース２８６内で回転するフリーホイール軸受の内側レース２８４に装着されたブレーキコーン拡張部２８２に装着されるからである。
【００５５】
ハブ外板３０２が逆転すると、ハブ外板駆動スプロケット３１２がチェーン１１０を逆方向に駆動し、従動スプロケット１８５が逆転し、これにより対応する前輪アセンブリ１０４が逆方向に駆動される。
【００５６】
車いす１０６が前進中にクランクハンドル１１２およびクランクアーム２６４を部分的に逆転すると、単速度ハブドライバ２６６が逆転し、クラッチコーン２７２が逆転してハブドライバねじ部２７４で長手方向にクランクハンドルから移動し、クラッチコーン２７２がブレーキシュー２７６と係合し、ブレーキシュー２７６が駆動されてブレーキコーン２８０に接触し、ブレーキシュー２７６が拡張してハブ外板３０２と係合し、ハブ外板３０２の正転に対する抵抗が生じる。前記抵抗がハブ外板３０２からハブ外板駆動スプロケット３１２に伝達され、さらにチェーン１１０に伝達され、そして前輪アセンブリ１０４に伝達されることにより、車いす１０６が減速または完全停止する。
【００５７】
本実施例においてフリーホイール軸受２９６の外側レース２８６を留めボルト２９０を用いてハブ・ハウジング２８８に取り付けることにより、ブレーキコーン２８０の正転が阻止され、ブレーキシュー２７６の正転が阻止され、ハブ外板３０２の正転が阻止され、クラッチコーン２７２の正転が阻止され、これによりハブドライバ２６６によるクランクアーム２６４の正転が阻止される。
【００５８】
さらに注目すべきは、運転者が後退方向から前進方向へ車いす１０６の移動を切り換える際に、ブレーキコーン拡張部２８２と連動するフリーホイール軸受２９６がブレーキコーン２８０の回転を阻止することである。本実施例においてハブドライバ２６６を正転すると、クラッチコーン２７２がハブドライバねじ部２７４に沿ってハブドライバ２６６に向かって長手方向に移動し、クラッチコーン２７２がブレーキシュー２７６から分離し、これによりブレーキシュー２７６がハブ外板３０２から分離する。本実施例において、クラッチコーンばね２７８はハブドライバねじ部２７４の周囲でのクラッチコーン２７２の長手方向移動を支援する。
【００５９】
これにより、搭乗者はクランクハンドル１１２を正転させてクランク回転を中止させることにより、フリーホイールを正転させて車いす１０６を前進させることができ、前進中にクランクハンドル１１２を部分的に逆転させて車いす１０６を制動でき、またクランクハンドル１１２を逆転させて車いす１０６を後退させることができ、さらに後退中にクランクハンドル１１２を正転させて車いす１０６を制動できる。前記操作のすべては、運転者がクランクハンドル１１２に対して十分かつ継続的な接触を保持する場合に実行される。
【００６０】
ここで図６，７，８，９，１１の実施形態を参照すると、推進システム３５０はひとつ以上の独立した手動操作式クランク・アセンブリ３５２を有する伝動装置を含み、また各手動操作式クランク・アセンブリは前進および後退方向における人力式車いす１０６の推進および制動のために対応する前側駆動車輪アセンブリ３５４に操作可能に結合されたコースタブレーキ・アセンブリ１０３を含む。手動クランク・アセンブリ３５２と前輪アセンブリ３５４は推進タワー・アセンブリ３５６により所定位置に保持されると共に、可撓性ローラチェーン１１０などにより操作可能に結合される。
【００６１】
各手動操作式クランク・アセンブリ３５２は、クランクハンドル１１２、クランクアーム３５８、クランクアーム取付板３６０、取付板ねじ３６１、キー付きシャフト３６２、ウッドラフ・キー３６４、内側軸受３６６、外側軸受３６８、駆動スプロケット３７０、クランク・ハウジング３７２、シャフト押さえナット３７４、ねじ切り取付柱３７６、およびねじ切りチェーン張力アジャスタ３７８を含む。
【００６２】
各前側駆動車輪アセンブリ３５４は、リム１８１、スポーク１８３、タイヤ１８２、車輪ハブ・アセンブリ３８６、および従動スプロケット３８８を含む。
【００６３】
各前輪ハブ・アセンブリ３８６は、ハブドライバ３９０、ハブ車軸３９４、遊星歯車コア３９６、ブレーキ・アクチュエータ３９８、内側ブレーキコーン４００、アクチュエータねじ部４０２、ブレーキシュー４０４、ブレーキシューばね４０６、外側ブレーキコーン４０８、ブレーキコーン拡張部４１０、内側レース４１２および外側レース４１４を備えたフリーホイール軸受４２２、留めボルト４１６、スラスト軸受４１８、内側車軸ナット４２０、フリーホイール軸受カバー４２４、外側車軸ナット４２８、ハブ外板４３０、ハブ外板拡張部４３２、ドライバ玉軸受４３６、ブレーキコーン玉軸受４３８、およびギヤシフト機構４４０を含む。いくつかの実施形態において、コースタブレーキ・アセンブリ１０３はハブ外板４３０内に収納されるような大きさおよび構成になっている。
【００６４】
各推進タワー・アセンブリ３５６は、上端が溝切りされた垂直レシーバ・チューブ４４２、カラークランプ４４６、タワー・プレート４４８、および水平タワー取付けピン４５０を含む。
【００６５】
クランクハンドル１１２は、取付板ねじ３６１によりクランクアーム取付板３６０に装着されたクランクアーム３５８に回転可能に取り付けられる。クランクアーム取付板３６０は、キー付きシャフト３６３の第１端に装着される。ウッドラフ・キー３６４により所定位置に保持されるブローチ加工ハブ付き駆動スプロケット３７０が、キー付きシャフト３６２に周設される。キー付きシャフト３６２は第１端３６３で内側軸受３６６により、第２端３６９で外側軸受３６８によりクランク・ハウジング３７２に回転可能に取り付けられる。キー付きシャフト３６２は、第２端３６９で押さえナット３７４により所定位置に保持される。
【００６６】
手動クランク駆動スプロケット３７０と係合するのは、前側駆動車輪アセンブリ３５４に取り付けられた対応する従動スプロケット３８８、コグまたはプーリに手動クランク・アセンブリ３５２を連結するチェーン１１０、コグド・ベルトまたはケーブルである。前側駆動車輪ハブ・アセンブリ３８６は、車いすフレーム２０８に取り付けられた推進タワー取付けピン４５０に装着される。
【００６７】
垂直溝１６５がクランク・ハウジング３７２の下側部分前後に切り欠きされているため、可撓性ローラチェーン１１０が自在に移動できる。手動クランク・ハウジング３７２の下側部分に装着されるのは、ねじ切り取付柱３７６である。取付柱３７６のねじ部に回転可能に取り付けられるのは、ねじ切りチェーン張力アジャスタ３７８である。
【００６８】
ハブドライバ３９０はハブ車軸３９４のまわりに回転すると共に、内装ギヤ・コースタブレーキ・ハブ３９２の遊星歯車コア３９６を駆動する。遊星歯車コア３９６はその周縁部に爪（図示せず）を備えており、これらの爪はハブ外板４３０に対して一方向に回転する場合のみ該ハブ外板と係合して該ハブ外板を駆動するが、それ以外の場合にはギヤコアをハブ外板内で自在に回転させる。例えば、シマノ社製ネクサス・インター３、型番ＳＧ−３Ｃ４１の内装ギヤ・コースタブレーキ・ハブが使用できる。当業者は、標準型内装ギヤ・コースタブレーキ・ハブの部材および操作を理解できるであろう。遊星歯車コア３９６に装着されるのは、ハブ車軸３９４のまわりに回転するブレーキ・アクチュエータ３９８である。内側ブレーキコーン４００はブレーキ・アクチュエータ３９８に周設されると共に、アクチュエータ４０２のらせんブロックねじ部と係合する。ブレーキシュー４０４は、内側ブレーキコーン４００に周設される。ブレーキシュー４０４は、ブレーキシューばね４０６により圧縮位置に保持される。ブレーキシュー４０４は、外側ブレーキコーン４０８の位置に対するブレーキシュー４０４の位置が一定に保持されるように、外側ブレーキコーン４０８と係合する。外側ブレーキコーン４０８はブレーキコーン拡張部４１０に取り付けられる。ブレーキコーン拡張部４１０はフリーホイール軸受の内側レース４１２に取り付けられる。フリーホイール軸受の外側レース４１４は、留めボルト４１６によりフリーホイール軸受カバー４２４に取り付けられる。スラスト軸受４１８は、ハブ車軸３９４の周囲に、かつフリーホイール軸受内側レース４１２により形成される中空部内に配置され、ブレーキコーン拡張部４１０と内側車軸ナット４２０との間に配置される。フリーホイール軸受４２２は、ハブ車軸３９４の周囲に、かつハブ外板拡張部４３２内に配置される。ドライバ玉軸受４３６は、ハブのドライバ側４３４でハブ外板４３０とハブドライバ３９０との間に配置される。ブレーキコーン玉軸受４３８は、ハブのコースタブレーキ側４２６でハブ外板４３０と外側ブレーキコーン４０８との間に配置される。
【００６９】
マルチギヤ・ハブのコースタブレーキ側４２６には、カバー４２４の回転が阻止されるように、固定ハブ車軸３９４の外端がフリーホイール軸受カバー４２４にキー止めされる。本実施例において車軸外端は対向平面を有すると共に、軸受カバー内面に形成される溝内に嵌合する。このように、フリーホイール軸受４２２により伝達される制動荷重はフリーホイール軸受カバーおよび車軸を介して車いすフレームに伝達されるため、従来のブレーキ・コースタ配置におけるような外側フォークに取り付ける反動アームは不要である。これにより、片持ち車輪ハブを用いた双方向推進、制動および惰性の組み合わせが可能となる。
【００７０】
前側駆動車輪アセンブリ３５４を支持するハブ車軸の内端４５４は四角ボスまたは六角ボス４５６であり、推進タワー取付けピン４６０の第１端内で対応する四角穴または六角穴４５８により受容される。四角ボスまたは六角ボス４５６は、焼入ればねピン４６２またはドエルピンによりタワー取付けピン４６０に装着される。ハブ車軸３９４をタワー取付けピン４５０に装着する前記方法により、ハブ車軸３９４の回転を阻止する。
【００７１】
ギヤシフト機構４４０はドライバ側４３４でハブ車軸３９４の周囲に取り付けられると共に、マルチギヤ・ハブ３９２内のギヤ噛合を切り換えるために手動操作できる。
【００７２】
操作時に、搭乗者はクランクハンドル１１２およびクランクアーム３５８を正転させて、車いす１０６を前進させる。車いす１０６が停止位置にある状態で、搭乗者はクランクハンドル１１２およびクランクアーム３５８を逆転させて、車いす１０６を後退させる。車いす１０６が前進している状態で、搭乗者はクランクハンドル１１２およびクランクアーム３５８を逆転させて、車いす１０６の減速および制動を行う。車いす１０６が後退している状態で、搭乗者はクランクハンドル１１２およびクランクアーム３５８を正転させて、車いす１０６の減速および後退動作停止を行う。クランクハンドル１１２およびクランクアーム３５８を車いす動作とは逆方向に回転させることにより、車いす１０６を減速させる直感的手段が提供される。
【００７３】
操作時に、クランクハンドル１１２およびクランクアーム３５８を正転すると、クランクアーム取付板３６０が回転し、キー付きシャフト３６２が回転し、駆動スプロケット３７０が回転し、可撓性ローラチェーン１１０が前方に駆動され、従動スプロケット３８８が回転し、マルチギヤ・ハブドライバ３９０が回転し、これにより遊星歯車コア３９６が回転してハブ外板４３０に係合すると共に、ハブドライバ３９０に対して選択されたギヤ比で該ハブ外板を回転させる。ハブ外板４３０を回転させると前側駆動車輪アセンブリ３５４が回転し、これにより車いす１０６が前進する。
【００７４】
搭乗者は、車いす１０６が停止または前進状態にある際に、標準型自転車用ギヤセレクタ（図示せず）を用いてマルチギヤ・ハブ３９２の所望ドライブギヤを選択できる。これは、マルチギヤ車輪ハブの製造者またはそれ以外の販売者により提供されるギヤセレクタのいかなる様式でも可能である。
【００７５】
操作時に、車いす１０６が停止位置にある際にクランクハンドル１１２およびクランクアーム３５８を逆転すると、クランクアーム取付板３６０が回転し、キー付きシャフト３６２が回転し、駆動スプロケット３７０が回転し、可撓性ローラチェーン１１０が駆動され、従動スプロケット３８８が回転し、マルチギヤ・ハブドライバ３９０が回転し、遊星歯車コア３９６が逆転し、ブレーキ・アクチュエータ３９８が逆転し、内側ブレーキコーン４００がアクチュエータねじ部４０２で外側ブレーキコーン４０８に向かって長手方向に移動し、内側ブレーキコーン４００がブレーキシュー４０４と係合し、ブレーキシュー４０４が拡張すると共にハブ外板４３０と係合し、これによりハブ外板４３０が逆転する。外側ブレーキコーン４０８はブレーキシュー４０４と係合し、これにより逆転する。前記の外側ブレーキコーン４０８の逆転が可能なのは、外側ブレーキコーン４０８がフリーホイール軸受の外側レース４１４内で回転するフリーホイール軸受４２２の内側レース４１２に装着されたブレーキコーン拡張部４１０に装着されるからである。
【００７６】
ハブ外板４３０が逆転すると、前側駆動車輪アセンブリ３５４が逆転して、車いす１０６を後退させる。
【００７７】
車いす１０６が前進状態にある際に、クランクハンドル１１２およびクランクアーム３５８を部分的に逆転すると、駆動スプロケット３７０が逆転し、チェーン１１０が逆転し、従動スプロケット３８８が逆転し、遊星歯車コア３９６が逆転し、ブレーキ・アクチュエータ３９８が逆転し、内側ブレーキコーン４００がアクチュエータねじ部４０２で外側ブレーキコーン４０８に向かって長手方向に移動し、内側ブレーキコーン４００がブレーキシュー４０４と係合し、ブレーキシュー４０４が拡張すると共にハブ外板４３０と係合し、これによりハブ外板４３０の正転に対する抵抗が生じる。前記抵抗がハブ外板４３０から前側駆動車輪アセンブリ３５４に伝達されることにより、車いす１０６が減速または完全停止する。
【００７８】
本実施例においてフリーホイール軸受の外側レース４１４をフリーホイール軸受カバー４２４に装着し、該フリーホイール軸受カバーを車軸４６６の第２端に取り付けることにより、外側ブレーキコーン４０８の正転が阻止され、ブレーキシュー４０４の正転が阻止され、ハブ外板４３０の正転が阻止され、遊星歯車コア３９６の正転が阻止され、ハブドライバ３９０によるチェーン１１０の正転阻止されることにより、クランクアーム３５８の正転が阻止される。
【００７９】
さらに注目すべきは、運転者が後退方向から前進方向へ車いす１０６の移動を切り換える際に、ブレーキコーン拡張部４１０と連動するフリーホイール軸受４２２が外側ブレーキコーン４０８の回転を阻止することである。本実施例においてブレーキ・アクチュエータ３９８を正転すると、内側ブレーキコーン４００がアクチュエータねじ部４０２に沿って遊星歯車コア３９６に向かって長手方向に滑動し、内側ブレーキコーン４００がブレーキシュー４０４から分離し、ブレーキシューばね４０６がブレーキシュー４０４を圧縮位置に復帰させることにより、ブレーキシュー４０４がハブ外板４３０から外れる。
【００８０】
これにより、搭乗者はクランクハンドル１１２を正転させてクランク回転を中止させることによりフリーホイールを正転させて、選択したギヤ比で車いす１０６を前進させることができ、前進中にクランクハンドル１１２を部分的に逆転させて車いす１０６を制動でき、またクランクハンドル１１２を逆転させて車いす１０６を後退させることができ、さらに後退中にクランクハンドル１１２を正転させて車いす１０６を制動できる。前記操作のすべては、運転者がクランクハンドル１１２に対して十分かつ継続的な接触を保持する場合に実施される。
【００８１】
ここで図１，６，７，１０，１１，２０，２１を参照すると、推進システム５００はひとつ以上の独立した手動操作式マルチギヤ・クランク・アセンブリ３５２を有する伝動装置を含んでおり、各手動操作式マルチギヤ・クランク・アセンブリは前進および後退方向における人力式車いす１０６の推進および制動のための対応する前側駆動車輪アセンブリ５０４に操作可能に結合されたコースタブレーキ・アセンブリ１０３を含む。手動クランク・アセンブリ３５２と前輪アセンブリ５０４は推進タワー・アセンブリ３５６により所定位置に保持され、また例えば可撓性ローラチェーン１１０により操作可能に結合される。
【００８２】
各手動操作式マルチギヤ・クランク・アセンブリ３５２は、クランクハンドル１１２、クランクアーム３５８、クランクアーム取付板３６０、取付ねじ３６１、キー付きシャフト３６２、ウッドラフ・キー３６４、内側軸受３６６、外側軸受３６８、駆動スプロケット３７０、クランク・ハウジング３７２、シャフト押さえナット３７４、ねじ切り取付柱３７６、およびねじ切りチェーン張力アジャスタ３７８を含む。
【００８３】
各前側駆動車輪アセンブリ５０４は、リム１８１、スポーク１８３、タイヤ１８２、車輪ハブ・アセンブリ５０８および従動スプロケット３８８を含む。
【００８４】
各前輪ハブ・アセンブリ５０８は、ハブドライバ５１０、ハブ車軸５１４、クラッチコーン５１６、ハブドライバねじ部５１８、ブレーキシュー５２０、クラッチコーンばね５２２、ブレーキコーン５２４、ブレーキコーン拡張部５２６、内側レース５２８および外側レース５３０を備えたフリーホイール軸受５３８、留めボルト５３２、スラスト軸受５３４、内側車軸ナット５３６、フリーホイール軸受カバー５４０、外側車軸ナット５４４、ハブ外板５４６、ハブ外板拡張部５４８、ドライバ玉軸受５５２、およびブレーキコーン玉軸受５５４を含む。いくつかの実施形態において、コースタブレーキ・アセンブリ１０３はハブ外板５４６内に収容されるような大きさおよび構成になっている。
【００８５】
各推進タワー・アセンブリ３５６は、上端４４４が溝切りされた垂直レシーバ・チューブ４４２、カラークランプ４４６、タワー・プレート４４８、および水平タワー取付けピン４５０を含む。
【００８６】
クランクハンドル１１２は、取付板ねじ３６１によりクランクアーム取付板３６０に装着されたクランクアーム３５８に回転可能に取り付けられる。クランクアーム取付板３６０は、キー付きシャフト３６３の第１端に装着される。ウッドラフ・キー３６４により所定位置に保持されるブローチ加工ハブ付き駆動スプロケット３７０が、キー付きシャフト３６２に周設される。キー付きシャフト３６２は第１端３６３で内側軸受３６６により、第２端３６９で外側軸受３６８によりクランク・ハウジング３７２に回転可能に取り付けられる。キー付きシャフト３６２は、第２端３６９で押さえナット３７４により所定位置に保持される。
【００８７】
手動クランク駆動スプロケット３７０と係合するのは、前側駆動車輪アセンブリ５０４に取り付けられた対応する従動スプロケット３８８、コグまたはプーリに手動クランク・アセンブリ３５２を連結するチェーン１１０、コグド・ベルトまたはケーブルである。前側駆動車輪ハブ・アセンブリ５０８は、車いすフレーム２０８に取り付けられた推進タワー取付けピン４５０に装着される。
【００８８】
垂直溝１６５がクランク・ハウジング３７２の下側部分前後に切り欠きされているため、可撓性ローラチェーン１１０が自在に移動できる。
【００８９】
手動クランク・ハウジング３７２の下側部分に装着されるのは、ねじ切り取付柱３７６である。取付柱３７６のねじ部に回転可能に取り付けられるのは、ねじ切りチェーン張力アジャスタ３７８である。
【００９０】
ハブドライバ５１０はハブ車軸５１４のまわりに回転して、単速度内装ギヤ・コースタブレーキ・ハブ５１２のクラッチコーン５１６と係合する。例えば、ＫＴ社製内装ギヤ・コースタブレーキ・ハブ、型番ＫＴ３０５が使用できる。当業者は、標準型単速度内装ギヤ・コースタブレーキ・ハブの部材および操作について知っているであろう。クラッチコーン５１６はハブドライバ５１０に周設されると共に、ハブドライバ５１８のらせんブロックねじ部と係合する。ブレーキシュー５２０は、第１端でクラッチコーン５１６に周設される。ブレーキシュー５２０は、ブレーキコーン５２４の位置に対するブレーキシュー５２０の位置が一定に保持されるように、第２端でブレーキコーン５２４と係合する。クラッチコーンばね５２２はハブ車軸５１４に周設されると共に、第１端でクラッチコーン５１６の中空内に配置される。第２端で、クラッチコーンばね５２２はブレーキコーン５２４と係合する。例えばＫＴ社製コースタブレーキ・ハブのブレーキコーン５２４はブレーキコーン５２４の内側ねじ部を除去することにより変更され、これによりブレーキコーン５２４がハブ車軸５１４のまわりに自在に回転できる。ブレーキコーン５２４はブレーキコーン拡張部５２６に取り付けられる。ブレーキコーン拡張部５２６はフリーホイール軸受５３８の内側レース５２８に取り付けられる。フリーホイール軸受の外側レース５３０は、留めボルト５３２によりフリーホイール軸受カバー５４０に取り付けられる。スラスト軸受５３４はハブ車軸５１４の周囲に、かつフリーホイール軸受の内側レース５２８により形成される中空部内でブレーキコーン拡張部５２６と内側車軸ナット５３６との間に配置される。フリーホイール軸受５３８はハブ車軸５１４の周囲に、かつハブ外板拡張部５４８内に配置される。単速度ハブのコースタブレーキ側５４２では、ハブ車軸５１４がフリーホイール軸受カバー５４０内の位置で端末となる。ドライバ玉軸受５５２は、ハブのドライバ側５５０でハブ外板５４６とハブドライバ５１０との間に配置される。ブレーキコーン玉軸受５５４は、ハブのコースタブレーキ側５４２でハブ外板５４６とブレーキコーン５２４との間に配置される。
【００９１】
図９の実施形態におけるように、カバーの回転を阻止すべくハブ車軸５１４の外端がフリーホイール軸受カバー５４０にキー止めされる。このように、フリーホイール軸受４２２により伝達される制動荷重はフリーホイール軸受カバーおよび車軸を介して車いすフレームに伝達されるため、従来のブレーキ・コースタ配置におけるような外側フォークに取り付ける反動アームは不要である。これにより、片持ち車輪ハブを用いた双方向推進、制動および惰性の組み合わせが可能となる。
【００９２】
前側駆動車輪アセンブリ５０４を支持するハブ車軸の他端５７０は四角ボスまたは六角ボス５７２であり、推進タワー取付けピンの第１端４６０内で対応する四角穴または六角穴４５８により受容される。四角ボスまたは六角ボス５７２は、焼入ればねピン４６２またはドエルピンによりタワー取付けピン４５０に装着される。ハブ車軸５１４をタワー取付けピン４５０に装着する前記方法により、ハブ車軸５１４の回転を阻止する。
【００９３】
操作時に、搭乗者はクランクハンドル１１２およびクランクアーム３５８を正転させて、車いす１０６を前進させる。車いす１０６が停止位置にある状態で、搭乗者はクランクハンドル１１２およびクランクアーム３５８を逆転させて、車いす１０６を後退させる。車いす１０６が前進している状態で、搭乗者はクランクハンドル１１２およびクランクアーム３５８を逆転させて、車いす１０６の減速および制動を行う。車いす１０６が後退している状態で、搭乗者はクランクハンドル１１２およびクランクアーム３５８を正転させて、車いす１０６の減速および後退動作停止を行う。クランクハンドル１１２およびクランクアーム３５８を車いす動作とは逆方向に回転させることにより、車いす１０６を減速させる直感的手段が提供される。
【００９４】
クランクハンドル１１２およびクランクアーム３５８を正転すると、クランクアーム取付板３６０が回転し、キー付きシャフト３６２が回転し、駆動スプロケット３７０が回転し、可撓性ローラチェーン１１０またはコグド・ベルトが駆動され、従動スプロケット３８８が回転し、単速度ハブドライバ５１０が回転し、これによりクラッチコーン５１６が回転してハブ外板５４６を回転させる。ハブ外板５４６を回転させると前側駆動車輪アセンブリ５０４が回転し、これにより車いす１０６が前進する。
【００９５】
車いす１０６が停止位置にある際に、クランクハンドル１１２およびクランクアーム３５８を逆転すれば、クランクアーム取付板３６０が逆転し、キー付き軸３６２が回転し、駆動スプロケット３７０が回転し、これにより可撓性ローラチェーン１１０またはコグド・ベルトが逆転し、従動スプロケット３８８が逆転し、ハブドライバ５１０が回転することにより、クラッチコーン５１６が逆転する。これにより、クラッチコーン５１６がハブドライバねじ部５１８上をブレーキコーン５２４に向かって移動し、クラッチコーン５１６がブレーキシュー５２０と係合してブレーキシュー５２０を拡張させ、かつハブ外板５４６と係合させるが、これによりハブ外板５４６が逆転する。ブレーキコーン５２４はブレーキシュー５２０と係合し、これにより逆転する。ブレーキコーン５２４の逆転が可能なのは、ブレーキコーン５２４がフリーホイール軸受の外側レース５３０内で回転するフリーホイール軸受５３８の内側レース５２８に装着されたブレーキコーン拡張部５２６に装着されるからである。本実施例では、クラッチコーンばね５２２は、第１端５６２でのクラッチコーン５１６の横運動および第２端５６４でのブレーキコーン５２４の固定位置によって圧縮される。
【００９６】
ハブ外板５４６が逆転すると、前側駆動車輪アセンブリ５０４が逆方向に駆動され、これにより車いす１０６が後退する。
【００９７】
車いす１０６が前進中にクランクハンドル１１２およびクランクアーム３５８を部分的に逆転すると、チェーン１１０が逆転し、従動スプロケット３８８が逆転し、ハブドライバ５１０が逆転し、クラッチコーン５１６がハブドライバねじ部５１８で長手方向にブレーキコーン５２４に向かって移動し、クラッチコーン５１６がブレーキシュー５２０と係合し、ブレーキシュー５２０が拡張してハブ外板５４６と係合し、これによりハブ外板５４６の正転に対する抵抗が生じる。前記抵抗がハブ外板５４６から前側駆動車輪５７４に伝達され、これにより車いす１０６が減速または完全停止する。
【００９８】
本実施例においてフリーホイール軸受５３８の外側レース５３０を、車軸の第２端５６８に装着されたフリーホイール軸受カバー５４０に装着する。フリーホイール軸受５３８はブレーキコーン５２４の正転を阻止し、ブレーキシュー５２０の正転が阻止され、ハブ外板５４６の正転が阻止され、クラッチコーン５１６の正転が阻止され、これによりハブドライバ５１０によるチェーン１１０の正転が阻止され、さらにクランクアーム３５８の正転が阻止される。
【００９９】
さらに注目すべきは、運転者が後退方向から前進方向へ車いす１０６の移動を切り換える際に、ブレーキコーン拡張部５２６と連動するフリーホイール軸受５３８がブレーキコーン５２４の回転を阻止することである。本実施例においてハブドライバ５１０を正転すると、クラッチコーン５１６がハブドライバねじ部５１８に沿って従動スプロケット３８８に向かって長手方向に移動し、クラッチコーン５１６がブレーキシュー５２０から分離し、これによりブレーキシュー５２０がハブ外板５４６から分離する。この操作中に、ブレーキコーンとの接続のために回転を阻止されたクラッチコーンばね５２２の外縁がクラッチコーンの内面に接触して、クラッチコーンのハブドライバ５１０のねじ部５１８に沿ったスプロケット方向への移動を支援する。このクラッチコーンばねの操作は、自転車ハブ設計技術において公知である。
【０１００】
これにより、搭乗者はクランクハンドル１１２を正転させてクランク回転を中止させることにより、フリーホイールを正転させて車いす１０６を前進させることができ、前進中にクランクハンドル１１２を部分的に逆転させて車いす１０６を制動でき、またクランクハンドル１１２を逆転させて車いす１０６を後退させることができ、さらに後退中にクランクハンドル１１２を正転させて車いす１０６を制動できる。前記操作のすべては、運転者がクランクハンドル１１２に対して十分かつ継続的な接触を保持する場合に実行される。
【０１０１】
前記の推進システムのいずれも人力式車いすに取り付けることができるのであり、具体的には米国特許第６，９０２，１７７号に記載されたような移動支援装置に取り付けることができる。
【０１０２】
図１１を参照すると、人力式車いす１０６は構造用フレーム２０８、回転のためにフレーム６０４の前部に取り付けられた２つの前輪６０２、フレーム２０８に固定された座席６０６を含み、該座席６０６は前輪６０２間に配置され、かつ座席旋回軸６０８のまわりに旋回すべく適合しており、さらに座席６０６の背後のフレーム２０８に取り付けられた操作可能な後輪６１０と後輪キングピン軸６１２を含むが、後輪６１０は座席６０６の座席旋回軸６０８のまわりの旋回により後輪６１０がキングピン軸６１２のまわりに旋回して車いす１０６を操作すべく、座席６０６に対して操作可能に結合されている。
【０１０３】
図１，１２，１３，１４を参照すると、推進システムは下部取付個所６１５では人力式車いす１０６の下部水平フレームチューブ６４２に回転可能に取り付けられ、また上部取付個所６１７ではタワー調整板６１６に取り付けられており、推進システムは手動クランク・アセンブリ６２０と上記のあらゆる推進システムの対応する前側駆動車輪アセンブリ６２４との間の操作可能な接続を維持しながら、垂直位置の前後の複数個所に対する旋回軸６１８のまわりに回転できる。本例では、推進システムは米国特許第６，９０２，１７７号に記載されたような移動支援装置に取り付けられる。いくつかの実施形態において推進システムの上部を旋回軸６１８のまわりに逆転させることにより、人力式車いす１０６の搭乗者は床からおよそ２８〜３４インチの高さに位置するテーブル、机または作業面６２７（輪郭を表示）の下に車いすの前部を進入させることができる。
【０１０４】
上記の推進システムのそれぞれは、手動操作式クランク・アセンブリ６２０、推進タワー・アセンブリ６２２、前側駆動車輪アセンブリ６２４、可撓性ローラチェーン１１０またはコグド・ベルト、タワー調整板６１６、調整式クランプハンドル６２６、推進タワー・ピンレシーバ６２８およびばね負荷延伸式プランジャ６３０を含む。
【０１０５】
各手動操作式クランク・アセンブリ６２０は、クランクハンドル１１２、クランクアーム６２１、クランク・ハウジング６２３、垂直溝１６５、取付柱３７６、およびチェーン張力アジャスタ３７８を含む。
【０１０６】
各駆動車輪アセンブリ６２４は、リム１８１、タイヤ１８２、スポーク１８３、車輪ハブ６２５、および従動スプロケット１８５を含む。
【０１０７】
手動操作式クランク・アセンブリ６２０は、推進タワー・アセンブリ６２２の上端に装着される。前側駆動車輪アセンブリ６２４は、推進タワー・アセンブリ６２２の下端に装着される。可撓性ローラチェーン１１０は、手動操作式クランク・アセンブリ６２０と前側駆動車輪アセンブリ６２４を操作可能に結合する。タワー調整板６１６は車いす６３６のフレーム前部に装着され、また曲線状溝６４０を有する。調整式クランプハンドル６２６は推進タワー・アセンブリ６３８のねじ部に回転可能に取り付けられ、またタワー調整板６１６の曲線状溝６４０内に配置される。推進タワー・ピンレシーバ６２８は、車いすフレーム２０８の下部水平フレームチューブ６４２の一部である。ばね負荷延伸式プランジャ６３０は、下部水平フレームチューブ６４２に装着される。
【０１０８】
操作時に、推進システムは第１端で調整式クランプハンドル６２６によりタワー調整板６１６に固定され、また第２端でばね負荷延伸式プランジャ６３０により推進タワー・ピンレシーバ６２８に固定される。
【０１０９】
推進システムは、調整式クランプハンドル６２６を緩めて推進システムを所望位置へ回転することにより、前進または後退方向へ回転可能に調整される。推進システムは、推進タワー・ピンレシーバ６２８内で旋回する。調整式クランプハンドル６２６を再締付けすることにより、車いす搭乗者にとって有利な位置において推進タワー・アセンブリ６２２をタワー調整板６１６に固定する。
【０１１０】
操作時に、そのような位置が車いす搭乗者にとって有利であるならば、推進タワー・アセンブリ６２２を逆転させて、座席６０６の背後および下側の位置に移動することができる。例えば、これは机または会議テーブルでの作業、あるいは車いす１０６の縮小搬送の場合に適用できる。
【０１１１】
ここで図１５および１６を参照すると、推進システムは上部取付個所６１７では調整式クランプハンドル６２６により車いすフレーム２０８のタワー調整板６１６に取り付けられ、また下部取付個所６１５ではばね負荷延伸式プランジャ６３０により車いすフレーム２０８の推進タワー・ピンレシーバ６２８に取り付けられるのであり、推進システムは自転車用語において「クイックリリース」と呼ばれる簡略操作において車いすフレーム２０８から着脱できる。上記の推進システムのそれぞれは、手動操作式クランク・アセンブリ６２０、推進タワー・アセンブリ６２２、前側駆動車輪アセンブリ６２４、可撓性ローラチェーン１１０またはコグド・ベルト、タワー調整板６１６、調整式クランプハンドル６２６、推進タワー・ピンレシーバ６２８およびばね負荷延伸式プランジャ６３０を含む。推進タワー・アセンブリ６２２は、垂直レシーバチューブ４４２、カラークランプ４４６、タワー板４４８および水平タワー取付ピン４５０を含む。水平タワー取付ピン４５０は、円錐端６５４および周縁凹溝６５６を含む。
【０１１２】
手動操作式クランク・アセンブリ６２０は、推進タワー・アセンブリ６３２の上端に装着される。前側駆動車輪アセンブリ６２４は、推進タワー・アセンブリ６３４の下端に装着される。可撓性ローラチェーン１１０は、手動操作式クランク・アセンブリ６２０と前側駆動車輪アセンブリ６２４を操作可能に結合する。タワー調整板６１６は車いす１０６のフレーム６３６の前部に装着され、また曲線状溝６４０を有する。調整式クランプハンドル６２６は推進タワー・アセンブリ６３８のねじ部に回転可能に取り付けられ、またタワー調整板６１６の曲線状溝６４０内に配置される。推進タワー・ピンレシーバ６２８は、車いすフレーム２０８の下部水平フレームチューブ６４２の一部である。ばね負荷延伸式プランジャ６３０は、下部水平フレームチューブ６４２に装着される。推進タワー・アセンブリ６２２の垂直レシーバ・チューブ４４２は、タワー板４４８に装着される。タワー板４４８は水平タワー取付ピン４５０に装着される。水平タワー取付ピン４５０は、円錐端６５４と、ばね負荷延伸式プランジャ６３０を受けるべく配置された周縁凹溝６５６とを含む。
【０１１３】
操作時に、前記推進システムのそれぞれは上部取付個所６１７で調整式クランプハンドル６２６によりタワー調整板６１６に固定され、また下部取付個所６１５でばね負荷延伸式プランジャ６３０により推進タワー・ピンレシーバ６２８に固定される。
【０１１４】
推進システムは、調整式クランプハンドル６２６の除去およびばね負荷延伸式プランジャ６３０の後退により車いすフレーム２０８から脱離する。推進システムは次に、水平タワー取付ピン４５０を推進タワー・ピンレシーバ６２８からスライドさせることにより車いすフレーム２０８から脱離する。
【０１１５】
推進システムを再取付けするために、ばね負荷延伸式プランジャ６３０を係合位置６５８にはめ、さらに水平タワー取付ピン４５０を推進タワー・ピンレシーバ６２８に挿入する。これにより、ばね負荷延伸式プランジャ６３０が水平タワー取付ピン４５０の周縁溝６５６と係合する。調整式クランプハンドル６２６を推進タワー・アセンブリ６３８のねじ部に再取付けして、推進システムを車いすフレーム２０８に固定する。
【０１１６】
調整式クランプハンドル６２６の再締付けにより、推進タワー・アセンブリ６２２を車いす搭乗者にとって有利な位置においてタワー調整板６１６に固定する。
【０１１７】
操作時に、推進システムは搭乗者または介助者による運搬の容易さかつ便宜のために車いすフレーム２０８から分離できる。
【０１１８】
ここで図１に戻ると、車いす型ロックブレーキ６６２は車いす１０６を固定するために推進タワー・アセンブリ６２２に取り付けられる。作動すれば、ブレーキ６６２は前輪アセンブリ６２４の対応する前側タイヤ１８２と接触し、これにより前輪アセンブリ６２４の回転を阻止する。
【０１１９】
図１７，１８，１９を参照すると、別の実施形態において推進システム６６６はひとつ以上の手動式プッシュリム６６８を備えた伝動機構を有しており、各リムは前進および後退方向における手動式車いす６７２の推進および制動用の対応する駆動車輪アセンブリ６７０に対して操作可能に結合されたコースタブレーキ・アセンブリ１０３を含む。プッシュリム６６８と駆動車輪アセンブリ６７０は、車いすフレーム６７６に取り付けられた片持ち車軸６７４のまわりに回転可能に装着される。
【０１２０】
各駆動車輪アセンブリ６７０は、リム１８１、スポーク１８３、タイヤ１８２、車輪ハブ・アセンブリ６８４、およびプッシュリム６６８を含む。
【０１２１】
各前輪ハブ・アセンブリ６８４は、ハブドライバ６８６、ハブ車軸６７４、遊星歯車コア６９０、ブレーキ・アクチュエータ６９２、内側ブレーキコーン６９４、アクチュエータねじ部６９６、ブレーキシュー６９８、ブレーキシューばね７００、外側ブレーキコーン７０２、ブレーキコーン拡張部７０４、内側レース７０６および外側レース７０８を備えたフリーホイール軸受７１６、留めボルト７１０、スラスト軸受７１２、内側車軸ナット７１４、フリーホイール軸受カバー７１８、外側車軸ナット７２２、ハブ外板７２４、ハブ外板拡張部７２６、ドライバ玉軸受７３０、ブレーキコーン玉軸受７３２、およびギヤセレクタ・アセンブリ７３４を含む。実施形態によっては、コースタブレーキ・アセンブリ１０３はハブ外板７２４内に収容されるような大きさおよび構成になっている。
【０１２２】
ギヤセレクタ・アセンブリ７３４は、ギヤセレクタ本体７３６、ギヤセレクタ・キャップ７３８、ボールノーズばねプランジャ７４０、プッシュロッド７４２、およびプッシュロッド・アジャスタ７４４を含む。
【０１２３】
プッシュリム６６８はハブドライバ６８６に取り付けられて、手動操作式クランクとして機能する。ハブドライバ６８６はハブ車軸６７４のまわりに回転すると共に、内装ギヤ・コースタブレーキ・ハブ６８８の遊星歯車コア６９０と係合する。例えば、シマノ社製ネクサス・インター３、型番ＳＧ−３Ｃ４１の内装ギヤ・コースタブレーキ・ハブが使用できる。遊星歯車コア６９０に装着されるのは、ハブ車軸６７４のまわりに回転するブレーキ・アクチュエータ６９２である。内側ブレーキコーン６９４はブレーキ・アクチュエータ６９２に周設されると共に、アクチュエータ６９６のらせんブロックねじ部と係合する。ブレーキシュー６９８は、内側ブレーキコーン６９４に周設される。ブレーキシュー６９８は、ブレーキシューばね７００により圧縮位置に保持される。ブレーキシュー６９８は、外側ブレーキコーン７０２の位置に対するブレーキシュー６９８の位置が一定に保持されるように、外側ブレーキコーン７０２と係合する。外側ブレーキコーン７０２はブレーキコーン拡張部７０４に取り付けられる。ブレーキコーン拡張部７０４はフリーホイール軸受７１６の内側レース７０６に取り付けられる。フリーホイール軸受の外側レース７０８は、留めボルト７１０によりフリーホイール軸受カバー７１８に取り付けられる。スラスト軸受７１２は、ハブ車軸６７４の周囲に、かつフリーホイール軸受内側レース７０６により形成される中空部内に配置され、ブレーキコーン拡張部７０４と内側車軸ナット７１４との間に配置される。フリーホイール軸受７１６は、ハブ車軸６７４の周囲に、かつハブ外板拡張部７２６内に配置される。マルチギヤ・ハブのコースタブレーキ側７２０では、ハブ車軸６７４がフリーホイール軸受カバー７１８に進入する。ドライバ玉軸受７３０は、ハブのドライバ側７２８でハブ外板７２４とハブドライバ６８６との間に配置される。ブレーキコーン玉軸受７３２は、ハブのコースタブレーキ側７２０でハブ外板７２４と外側ブレーキコーン７０２との間に配置される。
【０１２４】
駆動車輪アセンブリ６７０を支持するハブ車軸の第１端７４６は四角ボスまたは六角ボス７４８であり、取付けピン７５２の車軸側のフレーム取付ピン７５２内で対応する四角穴または六角穴７５０により受容される。四角ボスまたは六角ボス７４８は、焼入ればねピン７５４またはドエルピンにより四角または六角フレーム取付ピン７５２に装着される。フレーム取付ピン７５２は、車いすフレーム６７６の一部である四角または六角レシーバ７５５に装着される。ハブ車軸６７４をフレーム取付ピン７５２に装着し、またフレーム取付ピン７５２を車いすフレーム７６７の一部である四角または六角レシーバ７５５に装着する前記方法により、ハブ車軸６７４の回転を阻止する。
【０１２５】
ギヤセレクタ・アセンブリ７３４はマルチギヤ・ハブのドライバ側７２８のマルチギヤ・コースタブレーキ・ハブ車軸６７４に取り付けられ、またマルチギヤ・ハブ６８８内のギヤ噛合を切り換えるために手動操作できる。ギヤセレクタ７３４は、上記の図４のギヤセレクタ１６６と同様に作動する。
【０１２６】
ここで図４，１７，１８，１９を参照すると、操作時に搭乗者はプッシュリム６６８を正転させて、車いす６７２を前進させる。車いす６７２が停止位置にある状態で、搭乗者はプッシュリム６６８を逆転させて車いす６７２を後退させる。車いす６７２が前進している状態で、搭乗者はプッシュリム６６８を逆転させて、車いす６７２の減速および制動を行う。車いす６７２が後退している状態で、搭乗者はプッシュリム６６８を正転させて、車いす６７２の減速および後退動作停止を行う。このように、プッシュリム６６８を車いす動作とは逆方向に回転させることにより、車いす６７２を減速させる直感的手段が提供される。
【０１２７】
プッシュリム６６８を正転すると、マルチギヤ・ハブドライバ６８６が回転し、遊星歯車コア６９０が回転し、これによりハブ外板７２４がハブドライバ６８６に対して選択された比率で回転する。ハブ外板７２４の回転により駆動車輪アセンブリ６７０が回転し、これにより車いす６７２が前進する。
【０１２８】
搭乗者は、車いす６７２が停止または前進状態にある際に、ギヤセレクタ７３８を用いてマルチギヤ・ハブ６８８の所望ドライブギヤを選択できる。操作時に、ギヤセレクタ７３８は時計方向または反時計方向に回転して、所望ギヤ比を選択する。ギヤセレクタ７３８が時計方向に回転すれば、内側プッシュロッド（図示せず）が遊星歯車コア６９０を高速ギヤに移行させる。ギヤセレクタ・アセンブリ７３４は前述されており、また図４に示されている。
【０１２９】
車いすが停止位置にある際にプッシュリム６６８を逆転すれば、マルチギヤ・ハブドライバ６８６が回転し、遊星歯車コア６９０が逆転し、ブレーキ・アクチュエータ６９２が逆転し、内側ブレーキコーン６９４がアクチュエータねじ部６９６上を外側ブレーキコーン７０２に向かって移動し、内側ブレーキコーン６９４がブレーキシュー６９８と係合し、ブレーキシュー６９８が拡張してハブ外板７２４と係合することにより、ハブ外板７２４が逆転する。外側ブレーキコーン７０２はブレーキシュー６９８と係合し、これにより逆転する。外側ブレーキコーン７０２の逆転が可能なのは、外側ブレーキコーン７０２がフリーホイール軸受７１６の内側レース７０６に装着されたブレーキコーン拡張部７０４に装着されるからであり、フリーホイール軸受７１６はフリーホイール軸受の外側レース７０８内で回転し、フリーホイール軸受カバー７１８に装着され、フリーホイール軸受カバー７１８は車軸６７４の支持端に装着される。ハブ外板７２４が逆転すると、前側駆動車輪アセンブリ６７０が逆転し、これにより車いすが後退する。
【０１３０】
車いすが前進中にプッシュリム６６８を部分的に逆転すると、ハブドライバ６８６が逆転し、遊星歯車コア６９０が逆転し、ブレーキ・アクチュエータ６９２が逆転し、内側ブレーキコーン６９４がアクチュエータねじ部６９６上を外側ブレーキコーン７０２に向かって移動し、内側ブレーキコーン６９４がブレーキシュー６９８と係合し、ブレーキシュー６９８が拡張してハブ外板７２４と係合することにより、ハブ外板７２４の正転に対する抵抗が生じる。この抵抗はハブ外板７２４から駆動車輪アセンブリ６７０に伝達され、これにより車いすは減速または完全停止する。本例では、フリーホイール軸受７１６が外側ブレーキコーン７０２の正転を阻止し、ブレーキシュー６９８の正転を阻止し、ハブ外板７２４の正転を阻止し、遊星歯車コア６９０の正転を阻止し、ハブドライバ６８６の正転を阻止し、これによりプッシュリム６６８の正転が阻止される。
【０１３１】
さらに注目すべきは、運転者が後退方向から前進方向へ車いすの移動を切り換える際に、ブレーキコーン拡張部７０４と連動するフリーホイール軸受７１６が外側ブレーキコーン７０２の回転を阻止することである。本実施例においてブレーキ・アクチュエータ６９２が正転すると、内側ブレーキコーン６９４がアクチュエータねじ部６９６に沿って遊星歯車コア６９０に向かって長手方向に移動し、内側ブレーキコーン６９４がブレーキシュー６９８から分離し、ブレーキシューばね７００がブレーキシュー６９８を圧縮位置に戻し、これによりブレーキシュー６９８がハブ外板７２４から分離される。
【０１３２】
これにより、搭乗者はプッシュリム６６８の回転を中止させることにより、選択されたギヤ比でフリーホイールを正転させて車いすを前進させることができ、前進中にプッシュリム６６８を部分的に逆転させて車いすを制動でき、またプッシュリム６６８を逆転させて車いすを後退させることができ、さらに後退中にプッシュリム６６８を正転させて車いすを制動できる。前記操作のすべては、運転者がプッシュリム６６８に対して十分かつ継続的な接触を保持する場合に実行される。
【０１３３】
手動式後輪ブレーキ（図示せず）も、人力式車いすの減速または停止のために提供できる。これは、例えばバンドブレーキ、キャリパブレーキ、ディスクブレーキあるいはドラムブレーキとすることができる。
【０１３４】
ここで図１４および２２を参照すると、後輪駆動スプロケット・アセンブリ８００は米国特許第６，９０２，１７７号に記載されたように、後輪を操向するために車いすの後部フォーク操向チューブ８０２に取り付けられる。後輪駆動スプロケット・アセンブリ８００は、直径が等しい上部スプロケット８０６および下部スプロケット８０８を含む。上部スプロケット８０６および下部スプロケット８０８はフォーク操向チューブ８０２に周設されて、上部チェーン８１０を対向する下部チェーン８１２に接触することなく自由に回転させる。
【０１３５】
この実施形態において、上部チェーン８１０は第１の方向において上部スプロケット８０６のまわりにおよそ２００度で巻き付けられ、上部チェーン８１０を上部スプロケット８０６に装着する上部ピン８１４で保持される。下部チェーン８１２は第２の方向において下部スプロケット８０８のまわりにおよそ２００度で巻き付けられ、下部チェーン８１２を下部スプロケット８０８に装着する下部ピン８１６で保持される。操作時に、後輪駆動スプロケット・アセンブリ８００は後部フォーク操向チューブ８０２の実質的な垂直軸６１２のまわりに回転する。
【０１３６】
変更形態として、コグ、プーリ、チェーンまたはケーブルが採用できる。例えば、図２３は人力式車いすのフレームに回転可能に取り付けられる座席操向駆動スプロケット・アセンブリ８１８を示す。座席操向駆動スプロケット・アセンブリ８１８は、二重溝プーリ８２２、ハブ８２４、第１のスウェージ加工ねじ端８２７を備えた上部ケーブル８２６、第２のスウェージ加工ねじ端８２９を備えた下部ケーブル８２８、上部ケーブル留め８３２、下部ケーブル留め８３４および上下の調整ナット（図示せず）を含む。
【０１３７】
プーリ８２２の上溝８３６および下溝８３８は、上部ケーブル８２６を対向する下部ケーブル８２８に接触することなく自由に回転させる。上部ケーブル８２６は第１の方向においてプーリ８２２の上溝８３６のまわりにおよそ２００度で巻き付けられ、プーリ８２２に取り付けられた上部ケーブル留め８３２を通過する。下部ケーブル８２８は第２の方向においてプーリ８３８の下溝のまわりにおよそ２００度で巻き付けられ、プーリ８２２に取り付けられた下部ケーブル留め８３４を通過する。上部調整ナット（図示せず）は、上部ケーブル８２６のスウェージ加工ねじ端にねじ結合される。下部調整ナット（図示せず）は、下部ケーブル８２８のスウェージ加工ねじ端にねじ結合される。上部ケーブル８２６および下部ケーブル８３０は、上部ケーブル８２６および下部ケーブル８３０のスウェージ加工ねじ端のまわりに調整ナット（図示せず）を時計方向または反時計方向に回して調整する。操作時に、座席操向駆動スプロケット・アセンブリ８１８は実質的な垂直軸６０８のまわりに回転する。
【０１３８】
ここで図２４，２５Ａ，２５Ｂを参照すると、別の実施形態において車いす９００は２つの独立手動式マルチギヤ・クランク・アセンブリ１０２を含む。これらの手動式マルチギヤ・クランク・アセンブリ１０２は、図３に関して説明されたすべての部材を含むが、ギヤセレクタ・アセンブリ１６６はギヤセレクタ９２０により代替されている。独立した各マルチギヤ・クランク・アセンブリ１０２は、車いす９００を前後方向に推進するために対応する前側駆動車輪アセンブリ９０４に操作可能に結合される。前側駆動車輪アセンブリ９０４は、前輪９０６、車輪ハブ９０８、従動スプロケット９１０および車輪ハブ車軸９１２を含む。
【０１３９】
ギヤセレクタ９２０はマルチギヤ・ハブ１５６のドライバ側１１８のマルチギヤ・コースタブレーキ・ハブ車軸１２０（図２５Ａ）に取り付けられており、手動操作により内側プッシュロッド（図示せず）を動かしてマルチギヤ・ハブ内のギヤかみ合いを切り換える。搭乗者は、車いす９００が停止、前進または後退中に、ギヤセレクタ９２０を用いてマルチギヤ・ハブ１５６の所望ドライブギヤを選択できる。
【０１４０】
手動式マルチギヤ・クランク・アセンブリ１０２は、クランクアーム１１４によりハブドライバ１１６に結合されたクランクハンドル９２２により駆動される。クランクアーム１１４を第１の方向へ回すと、ハブ外板駆動スプロケット１６８（図２５Ａ）が回転し、チェーン１１０が駆動され、従動スプロケット９１０が回転し、対応する前輪９０６が駆動されて車いす９００を前進させる。クランクアーム１１４を第２の方向へ回すと、ハブ外板駆動スプロケット１６８（図２５Ａ）が回転し、チェーン１１０が駆動され、従動スプロケット９１０が第２方向へ回転し、対応する前輪９０６が駆動されて車いす９００を後退させる。
【０１４１】
操作時に、この実施形態は図３に示された詳細説明の第１実施形態と同様に作動するが、ギヤセレクタについては上記の例外が該当する。
【０１４２】
これにより、搭乗者はクランクハンドル９２２を正転させて選択したギヤ比で車いす９００を前進させ、クランク回転を止めて惰走前進し、前進中にクランクハンドル９２２を部分的に逆転させて車いす９００を制動し、クランクハンドル９２２を逆転させて車いす９００を後退させ、あるいは後退中にクランクハンドル９２２を正転させて車いす９００を制動することができる。前記操作のすべては、運転者がクランクハンドル９２２に対して十分かつ継続的な接触を保持する場合に実行される。
【０１４３】
上記のハブ内伝動機構は、他の形式の車いすにおいても有益である。例えば、図２６は単速度片持ち車輪ハブ５１２（図１０に関連して上述したように）の一部を示すが、車軸５１４の内端に周設され、ハブドライバの内面にキー止めされた回転電機子９５２を有する電動機９５０を備えており、ハブドライバ９５４が車軸のまわりに回転する。電動機の固定子９５６は車いすフレーム内に固定され、ばね負荷延伸式プランジャ６３０は車軸を保持して、アセンブリとしての車軸および車輪のクイックリリースを実行する。図２６に示された機構は、ひとつまたは２つの従動車輪を備えた電動式車いすにおいて提供できる。ハブ構造が双方向推進、制動および惰走の諸機能を機械的に提供するため、電動機はそのような機能のために必要なトルクを生成するための制御のみを必要とする。そのようなトルクは、位置的なフィードバックを要することなく、電流制御により達成できる。車いすつまり移動支援車両において、操縦桿（図示せず）制御を提供できるが、電流およびトルクは操縦桿の方向および移動の機能として制御される。操縦桿操作は、操向が上記のように座席回転により提供される場合には、さらに簡略化される。
【０１４４】
伝動機構ハブ構造は、電動機制御を顕著に簡略化すると共に、消費電力を低減する。例えば坂道を下る際に、運転者は操縦桿を僅かに引き戻して、制動のためにブレーキシュー５２０と係合すべく逆モータトルクを掛ければよいのであり、操縦桿を放して車いすを惰走させることもできる。
【０１４５】
多数の実施形態が説明されているが、他の実施形態も請求の範囲の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】リバースギヤを内蔵した片持ち多速度内装ギヤハブを備えた手動操作式推進システムの斜視図である。
【図２】片持ち車輪と、リバースドライブを内蔵した多速度内装ギヤ手動クランク・アセンブリとを備えた推進システムの正面図である。
【図３】図２の推進システムのリバースドライブを内蔵した多速度内装ギヤ手動クランク・アセンブリの一部の詳細部分断面図である。
【図４】図３の高ねじれギヤセレクタの詳細部分断面図である。
【図５】リバースドライブを内蔵した単速度内装ギヤ手動クランク・アセンブリの詳細部分断面図である。
【図６】図８および図１０の推進システム用の手動操作式クランク・アセンブリの部分断面図である。
【図７】片持ち車輪と、リバースドライブを内蔵した内装ギヤ車輪ハブとを備えた推進システムの正面図である。
【図８】多速度内装ギヤ車輪ハブ、クイックリリース・アセンブリおよび調整式タワー旋回クランプの部分断面図である。
【図９】多速度車輪ハブおよびクイックリリース・アセンブリの詳細部分断面図である。
【図１０】単速度車輪ハブおよびクイックリリース・アセンブリの詳細部分断面図である。
【図１１】図１の推進システムを含む移動支援装置の斜視図である。
【図１２】作動位置およびリクライニング位置における図１の推進システムの右側面図である。
【図１３】右側推進システムおよび図１１の移動支援装置のフレームへの対応取付け個所の正面図である。
【図１４】図１１の装置の右側面図であり、作動位置およびリクライニング位置における推進システムを示す。
【図１５】離脱位置における図７の推進システムのクイックリリース機構の正面図である。
【図１６】装着位置における図７の推進システムのクイックリリース機構の正面図である。
【図１７】車輪アセンブリおよびクイックリリース・アセンブリを備えたリバースドライブを内蔵したプッシュリム作動式多速度車輪ハブの部分断面図である。
【図１８】リバースドライブを内蔵したプッシュリム作動式多速度車輪ハブの詳細部分断面図である。
【図１９】リバースドライブおよびクイックリリース・アセンブリを内蔵したプッシュリム作動式多速度車輪ハブを含む移動支援装置の斜視図である。
【図２０】片持ち車輪およびリバースドライブを内蔵した内装ギヤ車輪ハブ、および推進タワーの取付けピン側に配置されたクランクアームおよびハンドルを備えた推進システムの正面図である。
【図２１】推進タワーの取付けピン側に配置されたクランクアームおよびハンドルを備えた図１の推進システムを含む移動支援装置の斜視図である。
【図２２】移動支援装置の後輪操向用駆動チェーンを備えた二重スプロケット・アセンブリの詳細斜視図である。
【図２３】移動支援装置の着座作動式操向用のプーリおよびケーブル・アセンブリの詳細斜視図である。
【図２４】移動支援装置の正面図であり、部分断面図における２つの手動クランク・アセンブリのうちの一方を示す。
【図２５Ａ】図２４の装置の右側多速度内装ギヤ手動クランク・アセンブリの詳細部分断面図である。
【図２５Ｂ】図２５Ａの改良型コースタブレーキ・アームの詳細断面図である。
【図２６】片持ち車輪ハブを駆動する電動機を備えた電動車輪駆動装置を示す。
【符号の説明】
【０１４７】
１００  手動クランク・アセンブリにおけるマルチギヤ伝動機構を備えた推進システム
１０２  マルチギヤ・クランク・アセンブリ
１０３  コースタブレーキ・アセンブリ
１０４  前側駆動車輪アセンブリ
１０６  車いす
１０８  推進タワー・アセンブリ
１１０  ローラチェーン
１１２  クランクハンドル
１１４  クランクアーム
１１６  ハブドライバ
１１８  マルチギヤ・コースタブレーキ自転車用ハブ
１２０  ハブ車軸
１２２  遊星歯車コア
１２４  ブレーキ・アクチュエータ
１２６  内側ブレーキコーン
１２８  アクチュエータねじ部
１３０  ブレーキシュー
１３２  ブレーキシューばね
１３４  外側ブレーキコーン
１３６  外側ブレーキコーン拡張部
１３８  フリーホイール軸受の内側レース
１４０  フリーホイール軸受の外側レース
１４２  クランクハブ・ハウジング
１４４  留めボルト
１４６  スラスト軸受
１４８  内側車軸ナット
１５０  フリーホイール軸受
１５２  ハブのコースタブレーキ側
１５４  外側車軸ナット
１５６  ハブ外板（上部）
１５８  ハブのドライバ側
１６０  ドライバ玉軸受留め
１６２  ブレーキコーン玉軸受留め
１６４  ハブ・ハウジング軸受アセンブリ
１６５  垂直溝
１６６  ギヤセレクタ・アセンブリ
１６８  駆動スプロケット
１７０  ギヤセレクタ本体
１７２  ギヤセレクタ・キャップ
１７４  ボールノーズばねプランジャ
１７６  ギヤセレクタ・プッシュロッド
１７８  プッシュロッド・アジャスタ
１８０  従動前輪
１８１  リム
１８２  タイヤ
１８３  スポーク
１８４  車輪ハブ
１８５  従動スプロケット
１８６  車輪ハブ車軸
１９０  ギヤセレクタ本体内ねじ部
１９４  多速度ハブのクランクアーム側
１９６  高ねじれねじ
１９８  回り止め
２００  ギヤセレクタ・キャップ内側ねじ
２０２  プッシュロッド第１端
２０４  プッシュロッド第２端
２０６  ねじ穴（端壁）
２０８  車いすフレーム
２１０  ギヤセレクタ
２５０  手動クランク・アセンブリにおける単速度伝動機構用推進システム
２５２  手動操作式単速度クランク・アセンブリ
２５８  推進タワー・アセンブリ
２６４  クランクアーム
２６６  ハブドライバ
２６７  ドライバ側車軸ナット
２６８  改良型内装ギヤ自転車用ハブ
２７０  手動クランク・ハブ車軸
２７２  クラッチコーン
２７４  ハブドライバねじ部
２７６  ブレーキシュー
２７８  クラッチコーンばね
２８０  ブレーキコーン
２８２  ブレーキコーン拡張部
２８４  フリーホイールの内側レース
２８６  フリーホイールの外側レース
２８８  ハブ・ハウジング
２８９  フリーホイール軸受カバー
２９０  留めボルト
２９２  スラスト軸受
２９４  内側車軸ナット
２９６  フリーホイール軸受
２９８  ハブのコースタブレーキ側
３００  外側車軸ナット
３０２  ハブ外板
３０４  ハブのドライバ側
３０６  ドライバ玉軸受留め
３０８  ブレーキコーン玉軸受留め
３１０  ハブ・ハウジング軸受アセンブリ
３１２  駆動スプロケット
３２４  クラッチコーンの第１端
３２６  クラッチコーンの第２端
３５０  車輪ハブ内のマルチギヤ伝動機構を備えた推進システム
３５２  手動操作式クランク・アセンブリ
３５４  前側駆動車輪アセンブリ
３５６  推進タワー・アセンブリ
３５８  クランクアーム
３６０  クランクアーム取付板
３６１  取付板ねじ
３６２  キー付きシャフト
３６３  キー付きシャフトの第１端
３６４  ウッドラフ・キー
３６６  内側軸受
３６８  外側軸受
３６９  キー付きシャフトの第２端
３７０  駆動スプロケット
３７２  クランク・ハウジング
３７４  シャフト押さえナット
３７６  ねじ切り取付柱
３７８  ねじ切りチェーン張力アジャスタ
３８６  車輪ハブ・アセンブリ
３８８  従動スプロケット
３９０  ハブドライバ
３９２  マルチギヤ内装自転車用ハブ
３９４  ハブ車軸
３９６  遊星歯車コア
３９８  ブレーキ・アクチュエータ
４００  内側ブレーキコーン
４０２  アクチュエータねじ部
４０４  ブレーキシュー
４０６  ブレーキシューばね
４０８  外側ブレーキコーン
４１０  ブレーキコーン拡張部
４１２  フリーホイール軸受の内側レース
４１４  フリーホイール軸受の外側レース
４１６  留めボルト
４１８  スラスト軸受
４２０  内側車軸ナット
４２２  フリーホイール軸受
４２４  フリーホイール軸受カバー
４２６  ハブのコースタブレーキ側
４２８  外側車軸ナット
４３０  ハブ外板
４３２  ハブ外板拡張部
４３４  ハブのドライバ側
４３６  ドライバ玉軸受
４３８  ブレーキコーン玉軸受
４４０  ギヤシフト機構
４４２  垂直レシーバ・チューブ
４４４  垂直チューブの上端
４４６  カラークランプ
４４８  タワー・プレート
４５０  水平タワー取付けピン
４５４  ハブ車軸の第１端（支持端）
４５６  四角ボス
４５８  四角穴
４６０  車軸側取付けピン（第１端）
４６２  ばねピン
４６４  ギヤセレクタ
４６６  車軸の不支持端
５００  車輪ハブ内の単速度伝動機構を備えた推進システム
５０４  前側駆動車輪アセンブリ
５０８  車輪ハブ・アセンブリ
５１０  ハブドライバ
５１２  単速度内装自転車用ハブ
５１４  ハブ車軸
５１６  クラッチコーン
５１８  ハブドライバねじ部
５２０  ブレーキシュー
５２２  クラッチコーンばね
５２４  ブレーキコーン
５２６  ブレーキコーン拡張部
５２８  フリーホイール軸受の内側レース
５３０  フリーホイール軸受の外側レース
５３２  留めボルト
５３４  スラスト軸受
５３６  内側車軸ナット
５３８  フリーホイール軸受
５４０  フリーホイール軸受カバー
５４２  ハブのコースタブレーキ側
５４４  外側車軸ナット
５４６  ハブ外板
５４８  ブ外板拡張部
５５０  ハブのドライバ側
５５２  ドライバ玉軸受
５５４  ブレーキコーン玉軸受留め
５５６  キー付き軸の第１端
５５８  キー付き軸の第２端
５６０  らせんねじ
５６２  クラッチコーンの第１端
５６４  クラッチコーンの第２端
５６６  押さえボルト（フリーホイールカバー）
５６８  車軸端
６０２  前輪
６０４  フレーム前部
６０６  座席
６０８  座席旋回軸
６１０  後輪
６１２  後輪キングピン軸
６１４  フレームレシーバ・チューブ
６１５  下部取付個所
６１６  タワー調整板
６１７  上部取付個所
６１８  旋回軸
６２０  手動操作式クランク・アセンブリ
６２１  クランクアーム
６２２  推進タワー・アセンブリ
６２３  クランク・ハウジング
６２４  前側駆動車輪アセンブリ
６２５  車輪ハブ
６２６  調整式クランプハンドル
６２８  推進タワー・ピンレシーバ
６３０  ばね負荷延伸式プランジャ
６３２  タワー・アセンブリの上端
６３４  タワー・アセンブリの下端
６３６  車いすフレーム前側位置
６３８  推進タワー・アセンブリねじ部
６４０  曲線状溝
６４２  下部水平フレームチューブ
６５４  取付ピンの円錐端
６５６  周縁凹溝
６５８  係合位置（プランジャ）
６６０  分離位置（プランジャ）
６６２  車いすロックブレーキ
６６６  プッシュリム式手動クランクを備えた推進システム
６６８  プッシュリム
６７０  駆動車輪アセンブリ
６７２  手動式車いす
６７４  片持ち車軸
６７６  車いすフレーム
６８４  車輪ハブ・アセンブリ
６８６  ハブドライバ
６８８  マルチギヤ・コースタブレーキ自転車用ハブ
６９０  遊星歯車コア
６９２  ブレーキ・アクチュエータ
６９４  内側ブレーキコーン
６９６  アクチュエータねじ部
６９８  ブレーキシュー
７００  ブレーキシューばね
７０２  外側ブレーキコーン
７０４  ブレーキコーン拡張部
７０６  フリーホイール軸受の内側レース
７０８  フリーホイール軸受の外側レース
７１０  留めボルト
７１２  スラスト軸受
７１４  内側車軸ナット
７１６  フリーホイール軸受
７１８  フリーホイール軸受カバー
７２０  ハブのコースタブレーキ側
７２２  外側車軸ナット
７２４  ハブ外板
７２６  ハブ外板拡張部
７２８  ハブのドライバ側
７３０  ドライバ玉軸受
７３２  ブレーキコーン玉軸受
７３４  ギヤセレクタ・アセンブリ
７３６  ギヤセレクタ本体
７３８  ギヤセレクタ・キャップ
７４０  ボールノーズばねプランジャ
７４２  プッシュロッド
７４４  プッシュロッド・アジャスタ
７４６  ハブ車軸の第１端（支持端）
７４８  四角ボス
７５０  四角穴
７５２  フレーム取付けピン第１側
７５４  焼入ればねピン
７５５  四角レシーバ
７５６  高ねじれねじ（ギヤセレクタ本体）
７５８  回り止め
７６０  キャップ内側ねじ
７６２  プッシュロッド第１端
７６４  プッシュロッド第２端
７６６  ねじ穴
８００  後輪駆動スプロケット・アセンブリ
８０２  後部フォーク操向チューブ
８０６  上部スプロケット
８０８  下部スプロケット
８１０  上部チェーン
８１２  下部チェーン
８１４  上部ピン
８１６  下部ピン
８１８  座席操向駆動スプロケット・アセンブリ
８２２  二重溝プーリ
８２４  ハブ
８２６  上部ケーブル
８２７  第１のスウェージ加工ねじ端
８２８  下部ケーブル
８２９  第２のスウェージ加工ねじ端
８３２  上部ケーブル留め
８３４  下部ケーブル留め
８３６  上溝
８３８  下溝
９５０  電動機
９５２  回転電機子
９５４  ハブドライバ
９５６  電動機固定子
【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２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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