JP2005502410A - 迅速脱着可能な、手動車椅子のための２段速ホイール・アセンブリー - Google Patents

Abstract

２段速ギア配置を有する車椅子用ホイール・アセンブリーであって、内サイクロイド・ギアが１対１より低いギア比を提供する。シフト部材（３８）は、このホイール・アセンブリー上に位置し、手操作シフト部分（７０、７２）を有し、二つの位置間でホイール軸に直角に動くことができる。このシフト部材は、使用者が車椅子内に座りかつ車椅子が動いていない間、動き得る。このホイール・アセンブリーは、ギア・アセンブリー（２２）が中にあるハウジング（１８）に接続したハンド・リム（１４）を含む。このギア・アセンブリーは、２個の離間したケージ板（８６，８８）を含み、それらは、そのケージ板の周辺回りに位置する一方向ローラー（９２，９２）をその上に有する固定シャフト（９２Ａ−９２Ａ）で結合されている。このローラーは外面部分を有し、該外面部分はハウジングの内面と係合し容易に前方に動けるようにするが、しかし、ギア・アセンブリーに関してハウジングを回転するのにハンド・リムを使わない限り、後方への動きを防止するようになっている。ケージ板はハウジングの内面と相互作用する摩擦エレメントを有し、下り坂地形用に付加的な制動力を生じさせる。

Description

【０００１】
（政府の権利）
本発明は、米国保健福祉省（U.S. Department of Health and Human Services）、公衆衛生サービス（Public Health Service）、国立保健研究所（National Institute of Health）により授与された、ＳＢＩＲ 補助金 Ｉ Ｒ４３ ＨＤ３５７９３−０１Ａ１ および ２ Ｒ４４ Ｈｄ３５７９３−０２の下、政府援助で実現された。米国政府は本発明に一定の権利を有する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、手動車椅子に関し、より詳細には、手動車椅子の新しいホイール・アセンブリーに関する。
【背景技術】
【０００３】
現行統計によれば、米国では140万人以上が手動車椅子を常時使っている。この車椅子使用人口は、今後数年間は約１０％の割合で伸びると現在推定されている。車椅子、より具体的には手動車椅子を使う理由は大幅に異なるが、手動車椅子の使用者は概して下肢に脆弱性、麻痺、又ある場合には、歩行を不能に又は不安に又は非常に困難にする切断状態を有している。
【０００４】
下肢の諸状態の原因は広く異なるが、とりわけ脊髄損傷、片麻痺および他の型の麻痺、多発性硬化、脳性麻痺、脊髄披裂（bifida）、関節炎および下肢切断を含む。又、毎年数百万人が怪我や外科手術や病気の回復期間の数週間あるいはそれ以上、一時的に車椅子に在る。
【０００５】
車椅子利用者の車椅子との付き合いの出来不出来、自立、特に社会へのアクセスは、車椅子を自走させる能力により著しく影響される。手動車椅子を使用する人の何人かは、自分の代わりに車椅子を推進する人員を得られるが、通常は使用者自身が独自に自分の車椅子を推進し得るのが好ましい。
【０００６】
興味深いことに、種々の障害者支援促進、視覚・聴覚改善分野の顕著な進展、そして種々の新医療機器の発展を含む現代生活に影響を及ぼす多くの分野で、技術の急加速度現象があるが、過去１５０〜２００年にわたり、手動車椅子の基本設計においてはほとんど変化がなかった。
【０００７】
手動車椅子では、使用者は車椅子のハンド・リム部分（プッシュ・リムとしても知られている）に逆らって押すかそれを握るかによって、車椅子を推進し、操縦し、ブレーキをかける。ハンド・リムは、車椅子のホイールに構造的に接続し、車椅子のホイールは次に地面に接触する。概して使用者は多くの通常の車椅子の動きを完成するために比較的大きな力をかけなければならない。それらの動きは、結果として種々の腕および肩の急性または慢性の反復性ストレス損傷（RSI）を引き起こす可能性がある。例えば、肩に関する損傷は手動車椅子使用者の５１％まで苦しめることが示されており、肘、手首および手の損傷および痛みも広く注目されている。（特に長期ブレーキ中の）ハンド・リムと使用者の手の間の滑り摩擦による、使用者の手の上の膨れとかカルス（たこ）といった、通常軽微とみなされているいくつかの損傷・状態は、それでも痛いものである。
【０００８】
冷たい又は滑りやすいハンド・リム同様、雨、雪、氷といった過酷な状態により影響される粗悪な又は不均一な地面や表面を含む種々の環境条件はこのような損傷を目立たせたり引き起こしたりすることさえできる。多くの場合、（たとえ禁治産者でも）健康な使用者にこのような損傷が発生すると、動力付き車椅子又は付添い人の必要性への移行の時機を早める。付添い人は通常望ましくない、なぜなら、自立が車椅子使用者から常に高く評価されているし、既に希少な資源の減少に結び付くからである。
【０００９】
手動車椅子の性能を向上させ、同車椅子の使用時の使用者への負担を減少させるため、過去に数多くの試みがなされてきた。特に米国特許Ｎｏ．５，４８２，３０５および５，１６０，１５６に示される、２段速又は多段速車椅子がそれに含まれる。種々の動力機械装置が公知であり、それは自転車のようなクランクおよびギアが乗り手の前に取り付けられ、手で回転して車椅子を推進したりブレーキをかけたりする、米国特許Ｎｏ．５，０３７，１２０および、４、５０６，９０１に示すようなアーム・クランキング装置を含む。他の装置は米国特許Ｎｏ．５，４８６，０１６および、５，３６２，０８１に示すような中心の遊星歯車ドライブを使う。又、米国特許Ｎｏ.４，６８２，７８３および５，９４１，５４７および５，３２２，３１２に示すようなレバー・ドライブも公知である。より最近開発された電気補助手動車椅子ホイールが公知である。しかしながら、これらの設計や機能等が、費用、不便さ、実質的な重量増加、および既存の車椅子への設置の困難さを含む種々の欠点により不利益を蒙っている。
【００１０】
また、種々の車椅子ブレーキ・システムを含む数多くの特許があるが、車椅子が坂を押し上げられている際、使用者がハンド・リム上のグリップを前進させるとき車椅子が後方に回転するのを防ぐためのいかなるシステムも、成功した自動的な（そして容易に無効にできる）「保持（holding）」作用を有していない。下り坂の運行に対し確実で、機械的に効率的なブレーキ作用も又、車椅子の設計者にとっては困難であるが挑戦し甲斐のある懸案であった。車椅子用の自転車型のコースター・ブレーキが公知である(米国特許Ｎｏ．５，１６０，１５６）が、坂−保持能力を有していない。
【００１１】
したがって、既存の車椅子に容易に取り付け可能な、より優れた多ギア装置、より優れたギアシフト装置、上り坂運行のための保持能力、および下り坂運行のためのより優れた制動を含む、手動車椅子のいくつかの側面が改良される必要があった。この必要な改良点のいくつかは、動力を備えた車椅子または動力支援車椅子ホイールを使用した車椅子にも適用される。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
したがって本発明は、車椅子のホイールと；使用者が該車椅子のホイールを駆動することができるハンド・リムと；車椅子を第一の１：１ギア比で駆動するための第一ギア装置と、同ホイールを第二の１：１より低いギア比で駆動するための第二の内サイクロイド（hypocycloidal）・ギア装置とを有するギア・アセンブリーと；機械的にハンド・リムと該ギア・アセンブリーとを連結する支持組立品と；二つのギア装置間をシフトする手段と、を備える車椅子用の２段速駆動機構である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
【実施例】
【００１４】
図１および図３は、それぞれ本発明の手動車椅子ホイール・アセンブリーの正面図と背面図であるが、図２は、従来の手動車椅子に取り付けたホイール・アセンブリーを示している。該ホイール・アセンブリーは、全体に１０で示し、車椅子それ自体は全体に１２で示す。ホイール・アセンブリー１０は、そこから内向きに多スポーク駆動輪１６が延びるハンド・リム１４を含み、その駆動輪はハウジング部材１８に接続されている。
【００１５】
ホイール搭載シフト機構２０がハウジング１８上に配置されている。シフト機構２０は図１および図３に示されていない内部ギア・アセンブリーに接続されており、このアセンブリーは地面に接触するホイール２４に接続されている。ホイール・アセンブリー１０は、車軸と従来の固定式車軸受け入れ支持アセンブリー２８に搭載可能な回転防止搭載アセンブリー２６とを有し、この支持アセンブリーは上記の車椅子のフレームにしっかりと固定される。ホイール・アセンブリー１０は、車軸受け入れ支持アセンブリー２８上に或いは従来のキャンバ・チューブ装置（camber tube arrangement）の端部内に搭載したブッシングから迅速取り外し可能に設計される。
【００１６】
図示の実施例において、ハンド・リム１４は従来のもので、地金または摩擦を増すためにゴムかプラスティックをコーティングした、１．９０５ｃｍ（３／４インチ）から２．５４ｃｍ（１インチ）の直径の曲がったメタル・チューブからなり、このハンド・リム１４は６０，９６ｃｍ（２４インチ）の車椅子タイヤのために直径約５５．８８ｃｍ（２２インチ）である。この他のリムのサイズと形態が使用できる。上記の寸法は特殊な車椅子に応じて、もちろん、変わり得る。ハンド・リム１４の内部に接続されるのは駆動輪１６のスポークの外端部である。スポーク付き駆動輪１６は、図示した実施例では約１７．７８ｃｍ（７インチ）の直径の中央円開口１９を有している。駆動輪１６はハウジング１８の内表面の周縁部近くで、両者が固く結合するように、同ハウジングに留め具８５(図４)で固定される。
【００１７】
図示した実施例において、ハウジング１８は、約３．４９ｃｍ（１と３／８インチ）の奥行きがあり、内径約２２．８６ｃｍ（９インチ）を有する。ハウジング１８内に入っているのはギア・アセンブリーで、図４、図５、図６に詳細に示される。ハウジング１８の外側壁３２に搭載されているのはシフト機構２０である。シフト機構２０のシフトバー３８の一部の長手方向端縁３４および３６は、シフトバー３８が横方向に(平面的に車椅子車軸に直角に)前後に動けるように、しかし外側壁３２内に拘束されるように、ハウジング１８の外側壁３２の嵌合端縁に蟻継ぎ(dovetail)されている。シフト機構２０は、横方向にある短い距離、平面方向に前後に約０．３２ｃｍ（１／８インチ）、動くように設計される。平面方向に動く他のシフト機構も可能である。
【００１８】
シフトバー３８の長手両端部には、ボタン部材４４および４６により作動するロック機構４０および４２がある。図４を参照すると、例えばロック機構４０は、例示的に、小さい、フレキシブルな板５０を有し、この板はネジ５４手段によりシフトバー３８の内表面５２に締め付け作用によって固定されている。該シフトバーが一つの位置にあるとき、小さい耳部分５６が、ハウジング１８の外側端面に固定されたＬ型ロック板６０の端縁５８に衝合する。この配置は、シフトバー３８が上記の一つの位置に留まるように同シフトバーを動かないようにする。滑らかな端面を有するハンドル７２がギア・アセンブリーの中央に向かって押されるとき、上記ホイール・アセンブリーは１対１の平面地形ギア比であり、波状の端面を有するハンドル７０が上記中央に向かって押されるとき、上記ホイール・アセンブリーはより低い（１対１より小さい）登坂ギア比である。
【００１９】
上記ホイール・アセンブリーが１対１ギア比から他方のより低いギア比にシフトされるべきとき、ボタン４４が内側に押され、フレキシブルな板５０の耳５６を端縁５８から解放し、波状の端面のハンドル７０を耳５６が板６０の他の部分６２に接触するまで押すことにより、シフトバー３８が上方に動かされ得るようにする。このシフト機構の位置（低ギア配置）は、図４に示す。上記シフトバーを１対１(より高い)位置に動かすためには、ボタン４６を押し、ロック４２を解放する。該シフトバーは次に、板５０の耳５６がロック板６０の端面５８に対して突き当たるまで動かされる。この位置において、ロック機構４２のフレキシブルな板の耳の部分はその関連したロック板（図４のバー３８の上端にある）の他の部分に対向している。
【００２０】
したがって、本発明の二つのギア間のシフトは、シフトバー３８を、ハウジング１８表面を横切って横方向に（車椅子の車軸に直角に）前後に動かして達成されるが、その際、各シフトは、選択した１個のロック板のボタンを内側に押圧しシフトバーが所望の方向に動くことを要する。上に示したように、シフト機構２０の働きを助け、所望のギアにシフトするのに使う正しいハンドルを使用者が識別しやすくするために、ハンドル７０および７２が、シフトバー３８の両端に備えられている。
【００２１】
図示した実施例において、ハンドル７０および７２の端面は異なる曲率すなわち形態（平坦な地形用のギア比と識別して１対１ギア比のときは滑らか、坂の地形用の低いギア比のときは波形に）を有している。繰り返すが、これにより使用者は、所望ギアへのシフトを行うために正しいハンドルを速やかに識別しやすくなる。シフトバー或いは他のシフト機構のハンドル又は他の部分は、形、端面形態、手触り又は他の物理的性質において異なり得る。使用者が手袋をつけている間もこの二つの部分を区別することができるのが望ましい。ボタン４４又は４６は、ギアシフトを達成するためにボタンと関連したハンドル部分に圧力がかけられると同時に押される。この構成は、シフト機構がホイール上に完全に収容され、使用者に容易にアクセス可能であり、正しいボタンを押し、次に、シフトバーを既存の位置から他の位置に動かすことによりシフトが起こる、という利点を有している。このシフト機構のいかなる部分も車椅子のシャーシ上にない。上記構成の変形においては、シフト機構はシフトバー上でボタンを作動できない使用者のために、各ギア位置で自動ロックするように設計され得る。
【００２２】
ホイール・アセンブリーのギア・アセンブリーの外側部分が図４に示されている。本発明は二つのギアを含み、一つは１対１ギア比を有し、他方はより低いギア比を有する。以下に詳述するように、ギア・アセンブリーの選択したギア部分の歯の数に応じて、２対１ギア比も可能であり、他のより低いギア比も可能である。１対１ギア比は、２個のネジが図４に示されているが、その数個のネジ７５(又は他の要素)により、シフトバー３８の内側表面にしっかりと固定されたギア・セグメント７４を介して達成される。以下により詳細に述べるように、より低いギア比（１対１より小さい）は、上記ギア・アセンブリー内に偏心して搭載され、内サイクロイド状に駆動される、丸い平歯車７６を介して達成される。
【００２３】
平歯車７６の開放中心部を通って延びているのがボタン・シャフト部材８０で、それは又、ネジ７７或いは同様の手段でシフトバー３８内に装着された、短い中空の平歯車駆動シャフト８２を通って延びている。ボタン８０の自由端は、中空駆動シャフト８２を通って突き出ていて、したがって、使用者にアクセス可能となっている。以下に述べるように、ボタン８０を内側に押すと、ホイール・アセンブリーの「迅速リリース」作用が生じる。
【００２４】
シフトバー３８の一つの作動位置では、ギア・セグメント７４がリング・ギア９０と係合し、１対１ギア比での車椅子ホイール２４の回転を生じさせる一方、シフトバー３８がその他の作動位置（低い方のギア、１対１より小さい）では、ギア・セグメント７４がリング・ギア９０との係合からはずれ、平歯車７６がリング・ギア９０と係合し、第二の(より低い)ギア比でのホイール２４の回転を生じさせる。シフトバーを前後に移動することにより、一方又は他方のギアに係合する。
【００２５】
図7Ａから図７Ｃは、シフト中の３つのギア位置を詳細に示す。図７Ａは、低いほうの（１対１より小さい）ギア比位置を示し、図７Ｃは、固定ギア・セグメント７４がリング・ギア９０と係合している、１対１ギア比位置を示している。図7Ｂは、ギアが１対１ギア比と低いほうのギア比との間で動く時の中間（変換中）のギア位置を示す。中間のギア位置では、平歯車７６およびギア・セグメント７４がリング・ギア９０の歯に同時に係合し、それは、「メイク・ビフォー・ブレーク（ＭＢＢ）」シフトとして公知の、シフト中静止していることを要求する。このようなシフト過程は、重要な特徴である。なぜなら、それは、不完全なギアシフト中ハンド・リムがホイールタイヤとの接続が切れるのを防ぎ、又、車椅子が停止し荷重がシフト前にギア・アセンブリーから除かれるように要求するので、オンザフライ・シフトを防止することになるからである。
【００２６】
さて、図4と図５を参照すると、ハンド・リム１４を駆動輪１６とハウジング１８と変換機構２０を介してホイール２４に接続するギア・アセンブリー２２が示されている。このギア・アセンブリーは離間されている内外ケージ板８６および８８を含む。図示した実施例において、ケージ板８６と８８は直径約２１．５９ｃｍ（８と１/２インチ）である。外ケージ板８８はその中心にリング・ギア９０を含む。図示した実施例において、リング・ギア９０は直径約７．６２ｃｍ（３インチ）であり、約３６個の歯を有している。
【００２７】
内外ケージ板８６および８８は、板８６，８８の周辺に位置するローラー・アセンブリー９２−９２の内側部品である、複数の固定シャフト９２Ａ−９２Ａにより接続されている。図示した実施例において、ローラー・アセンブリー９２は約２．５４ｃｍ（1インチ）の長さで、結果として内外ケージ板はほぼ同じ長さの距離だけ離れている。ローラー・アセンブリー９２は、固定シャフト９２Ａ上で一つの方向(前進方向)に転がり、他の方向（逆方向）に転がらないように、一方向クラッチを有している。ローラー・アセンブリー９２−９２のシャフト９２Ａ−９２Ａは、従来のネジ９３−９３或いは同様の手段でケージ板に接続されている。図示した実施例において、等しく離れたローラー・アセンブリーが６個あるが、より多い数あってもよい。又、より少ない数のローラー・アセンブリーであってもよいが、以下に説明する車椅子「保持」機能を達成するのに、少なくとも３個のこのようなローラー・アセンブリーがなくてはならない。
【００２８】
ケージ板８６、８８は、ハウジング１８とスポーク駆動輪１６に関して回転可能である。ハウジング１８と駆動輪１６は、ケージ板８６、８８回りに組み立てられる。このときローラー・アセンブリー９２−９２の外部表面および摩擦パッド９５−９５（板８８の表面９５Ａ上の）が上記ハウジングの内側表面に対して支持され、以下に詳述するようにこの車椅子の作動にとって重要な摩擦関係を生じさせる。
【００２９】
ギア・セグメント７４又は平歯車７６の一方が、結合された内外ケージ板（ローラー・アセンブリー９２により結合されている）に回転作用を与えるためにシフト機構の位置に応じて、リング・ギア９０と噛合する。上述したように、シフト機構が第一位置（１対１ギア比）にあるとき、シフトバー３８に取付けられたギア・セグメント７４が回転配置においてリング・ギア９０と噛合する一方、シフト機構が第二位置（より低いギア比）にあるとき、平歯車７６がリング・ギア９０と内サイクロイド軌道配置において係合している。
【００３０】
内側のケージ板８６は、ホイール２４の実際のハブであるホイール・アセンブリーの外側ホイール・ハブ部分９６に固定されている。ハブ部分９６は車軸ハブ９８上に回転するために取付けられている。円形ベアリング９９と１００は、ホイール・ハブ９６の内表面を車軸ハブ９８の外表面から切り離している。内側ケージ板８６は、ホイール・ハブ９６の内周縁の近くでネジ１０１又は同様の取付け手段により、ホイール・ハブ９６の外端面に取り付けられている。従って、互いに固定された内外ケージ板８６および８８が回転すると、固定車軸ハブ９８回りのベアリング９９および１００に乗っているホイール２４が回転することになる。このように、ギア・アセンブリー２２を介してハンド・リム１４とホイール２４との間に完全な物理的接続がある。
【００３１】
図６を参照すると、車軸ハブ９８は回転せずに固定したままに在る。車軸ハブ９８は中空でそれを通して延びているのは、従来の車椅子の「迅速リリース」円筒車軸１０２である。車軸ハブ９８の外端面に固定されているのは、内サイクロイドの、非回転ステータ板１０４である。この板１０４は、ケージ板８６と８８の間に位置し、車軸ハブ９８が固定されたままなので固定している。非回転ステータ板１０４は、図示の実施例では円形で、直径約１７．７８ｃｍ（７インチ）を有している。図示の実施例では該ステータ板は、同板の回りに正確に等しく離間した６個の円形開口１０７を具備している。開口の数は変わり得るが、最少３個は必要である。図示の実施例では、この円形開口はそれぞれ直径約５．０８ｃｍ（２インチ）である。上に示したように、ステータ板１０４は車軸ハブ９８の端表面に接続されているので、回転しない。
【００３２】
ステータ板１０４の中心に配置されているのは、円形凹部１０５で、その中で、ネジ（または、他の留め具）がステータ板１０４を車軸ハブ９８に接続している。この凹部に位置しているのが円形ディスク１０６で、このディスクは、図６および図９に示すように、車軸ハブ９８が取付けられている車軸１０２を通して横に延びるバネ負荷シリンダー１１０の端部１０９に、ネジ１０８（または他の手段）で、固定されている。円筒ボタン８０は、その底部分８１がディスク１０６の外側表面１１６に隣接して位置しているが、それに取付けられていない、すなわち、表面１１６に関して動くのは自由である。ボタン８０は、平歯車７６内の中央開口１１９を通して、その後シフト・バー３８に固定されている中空駆動シャフト８２を通して延びている。
【００３３】
平歯車７６は、偏心運動拘束板１１８(図５)に固定されている。図示の実施例では、拘束板１１８は、非回転ステータ板１０４と外ケージ板８８との間に配置される。この拘束板はギア・メカニズム２２の他のいかなる部分にもしっかりと固定されていないが、同拘束板にネジ１２０Ａまたは他の手段により取付けられた、一連の離間したローラー・エレメント１２０を具備しており、同ローラ・エレメントは拘束板１１８の表面からシャーシに向かって内側に伸長している。各ローラー１２０は、非回転ステータ板１０４内の関連した円形開口１０７と整合し、同開口により囲まれている。したがって、拘束板１１８は、偏心（内サイクロイド）状態で、非回転ステータ板１０４内の開口１０７の周辺を、ローラー１２０が動き回る経路によって決まる軌道を、描くのは自由である。これが低ギア位置の平歯車７６用の内サイクロイド拘束機構を構成する。この内サイクロイド拘束は、平歯車７６が低ギア位置にシフトしたときだけ、機能する。そこでは中空駆動シャフト８２の偏心によりローラー１２０−１２０が同時に各関連した開口１０７−１０７の周辺と接触状態に入る。
【００３４】
平歯車７６はこのように上記シフト機構がそのギア比用に正しい位置にあるときリング・ギア９０と係合しつつ偏心軸回りに軌道を描く（しかし回転しない）。この構成は、平歯車７６とリング・ギア９０との公知の内サイクロイド作用をもたらす。平歯車７６は、リング・ギア９０の約半数の歯を有し、したがって、ハンド・リム１４とホイール２４との間に低ギア作用（１対１より小さい）を生じ、それはすなわち、図示した実施例では２対１の比であり、ハンド・リム１４の２回転はホイール２４の１回転となる。
【００３５】
内サイクロイド・ギア作用はそれ自体公知であるが、従来、車椅子ギア・メカニズムでは使用されたことはなかったし、約３対１より低いギア比でも使用されていない。なぜなら、通常、内サイクロイド・メカニズムは平歯車に内在するのでより高い比となるからである。本発明の実施例の上記の特別の構成は、したがって重要である。円形開口を有する非回転ステータ板１０４と、上記非回転板内の開口と整合する伸長ローラー１２０を有する軌道周回する拘束板１１８とを含む、図示した実施例の特別の構造的配置故に、小さな平歯車はより大きい直径の内サイクロイド拘束板と一緒に使用できる。即ち、同拘束板は同平歯車より大きくてよい。これが本発明の内サイクロイド・ギア・システムの特別な構造の利点である。なぜなら、このギア・システムは大きい直径の、比較的細い車椅子ホイールの内側に適合するように形作ることができるからである。上述したように、内サイクロイド・ギア配置は、軌道周回平歯車７６がリング・ギア９０に係合するとき、便利な低ギア（１対１より小さい）機能を生じさせ、一方、ギア・セグメント７４がリング・ギア９０に係合しているときは、１対１ギア機能となる。
【００３６】
上記車椅子が１対１ギアにあるとき、車椅子の操縦中にハンド・リムを動かすとき同車椅子は最小のバックラッシュ（空転）で、実質的に従来の車椅子のように機能する。しかし、同車椅子が低ギア比にあり、内サイクロイド・ギア・配置を使用しているとき、ハウジング１８の内面９７と物理的に相互作用するように配列し位置づけられているローラー・アセンブリー・エレメント９２−９２から、いくつかの利点が得られる。上述したように、ローラー・アセンブリー９２は一方向ローラー・アセンブリー（一方向ローラー・クラッチを具備する）なので同アセンブリーは一方向に回転し、その逆には回転しない。
【００３７】
更に、上記アセンブリーは、ハウジング内面９７との所望の摩擦接触を与える、なめらかな、彫刻され、または処理（陽極化された）面(自動車タイヤ同様の)を有するアルミニウム（または他の材料）「タイヤ」９２Ｂを具備し得る。ハウジングの内面９７もまた、ローラー９２の外面或いはタイヤ９２Ｂの表面部分とハウジング内面９７との間に所望の摩擦接触を作り出すため、ブレーキ・シュー、或いはクラッチライニング用の生地、或いは処理面で、覆われていてもよい。この表面上には摩擦修正要素も使用され得る。
【００３８】
タイヤ９２Ｂ付き或いは無しのローラーとハウジング内面９７との間の接合効果(mating effect)により、両者の摩擦係数は、一定の圧力が得られた後急速に増加し、よってギア・アセンブリーが後方に回転しないようにロックする（防ぐ）ようになっている。ローラーにかかる圧力が（ハンド・リム１４を後方に回転させることにより）ある点より減少すると、ローラー９２−９２はハウジング面９７上を後方に摺動し、よって、後方運動を可能にする。しかし、ホイールの後方速度がハンド・リム１４を駆動させ始めるやいなや、ローラー圧力が増加し、車椅子ホイールが再度ロックされる。よって、使用者は、ホイールの後方運動を、後方力をハンド・リムにかけることにより、継続して維持しなければならない。さもないと、ローラー９２−９２は同ホイールをロックする。
【００３９】
ローラー・アセンブリー９２とハウジング内面９７との間の物理接触が図８に示されている。この構成は、使用者がハンド・リム１４を物理的に後方に動かさなければ、車椅子が容易に前方へ進むが、後方に動くのを防ぐようにする注目すべき効果を有している。
【００４０】
基本的に、このギア・アセンブリーが例えば車椅子が坂をあがるときのように、低いほうの１対１より小さいギア（内サイクロイド）配置にあって、内サイクロイド・ギアに荷重がかかっているとき、ギア分離力と内サイクロイド拘束内方力との組合せが合力となって平歯車７６にかかるので、ローラー面をハウジング１８の内面９７に加圧するか押し当てる。この力はギアにかかる荷重に比例する。したがって坂をあがるとき、使用者はハンド・リムを進ませることが可能であり、車椅子は所定の位置にロック状態となる（坂を下がって後ろに進むことはない）。坂の勾配または使用者の体重に起因して後ろ方向へのホイールのトルクが高いほど、ローラー９２−９２とハウジングとの間の摩擦ロック効果は大きい。
【００４１】
しかし、上述したように、ギア荷重とローラーの摩擦荷重を減少させるためにハンド・リムを物理的に逆方向に回転することによってこの保持摩擦力に勝つことができ、ローラーのクラッチがロックされていても、ローラーはハウジングの内面に沿って後方に摺動可能となる。したがって、坂の上でスピンさせるように車椅子を逆に動かすことを所望するとき、使用者は、それは比較的にほとんど加える力を必要としないが、ハンド・リムを逆方向に回転させると、ハウジングはローラー・アセンブリー９２の面上を単に摺動する。しかしながら再度繰り返すが、使用者がハンド・リム１４を十分早く回転しないと、車椅子全体が、内サイクロイド・ギアリングと拘束システムに起因して、ローラーとハウジングとの間の摩擦接触により、確実に位置固定される。これは、車椅子使用者にとって傾斜面を操縦するのに、極めて大きい利点である。
【００４２】
加えて、内サイクロイド配置と摩擦エレメント９５−９５のハウジング内面に対する摩擦接触とが、下り傾斜（下り坂面）で使用者の手によりハンド・リムに加えられるブレーキ効果を増加させることが分かっている。使用者が、ハンド・リムに内向きの（シャーシに向かう）力を加えてその回転を落として、車椅子が下り坂を動くのを抑制するとき、内サイクロイド・ギアリングとハウジング１８内面に対する摩擦部品９５−９５の追加摩擦とが、使用者がハンド・リムに加える拘束（摩擦）力を増加させるので、必要とされるブレーキ力とハンド・リム表面が使用者の手を横切って動くとき、使用者の手とハンド・リムとの間のいかなる熱形成も、使用者にとってははるかに小さくなる。それは、手の火傷あるいは保護手袋の必要性を減少させるか回避する。
【００４３】
使用者がハンド・リムの表面に停止力をかける場合、その力は、一つはハンド・リムの外面に直接作用する手の摩擦成分であり、もう一つはハンド・リムを車椅子シャーシに向かって内向きに押す手の垂直力である、概して二つの成分を有する。内サイクロイド・ギアリング・配置内の追加摩擦は、この垂直力の結果であり、ねじれ力をスポーク駆動輪１６とハウジング１８とに生じさせ、ケージ板８８上の摩擦パッド９５と同ハウジングとの間の摩擦接触を増加させる。
【００４４】
この垂直力は、使用者が車椅子を前方に駆動するときよりはるかに大きい。なぜなら、ハンド・リムを前方に押すために使用者の手がその外周面を強く握るとき、ハンド・リムを内向きに（車椅子シャーシの方向に）動かす傾向がないからである。上述した内部ブレーキ作用からの摩擦効果は、また、低ギア比作用によって増加し、それはハンド・ブレーキング（手による制動）を著しく増加させ、使用者に同ブレーキ作用が動力支援されているとの感覚を与える。
【００４５】
内部ブレーキ作用を生む手摩擦作用のこの垂直力成分は、低ギア比における２段速内サイクロイド駆動にとってのみ独自のものである。ギア・アセンブリーが１対１ギア比にあるときは、ハウジングと摩擦パーツとの間に摩擦がないのでパワー・ブレーキ効果はない。
【００４６】
強化されたブレーキ効果は、ゴムまたはセラミックの自転車用ブレーキ・シューをスポーク駆動輪１６の先端内側およびタイヤ・リムの外側面に取付けることによって、なお一層増加させることができる。ハンド・ブレーキングの内向力がハンド・リムに加えられると、駆動輪１６のスポークは車椅子のシャーシに向かって内部に僅かに曲がるので、ブレーキ・シューはタイヤ・リムをこすり、追加の摩擦を作り出す。この摩擦はまた、ギア・アセンブリーが低ギア比に在るとき内サイクロイド・ギアリングにより増加する。
【００４７】
したがって、本発明の２段速手動車椅子のホイールは、坂の多い地形で従来の手動車椅子より大幅に多くの運転上の利点を有する。
図９と図１０は、本発明のホイール・アセンブリーの他の特性、特に迅速リリース能力を示す。図９は、４個のネジで（図示せず）ブラケットの隅の開口を通ってあるいは同様の手段によって、車椅子のフレームにしっかり固定される、多くの車椅子で標準のホイール取り付けブラケット２８を示す。取り付けブラケット２８内の横開口１２４に位置するのは車軸受け部材１２６である。同部材は、バランスをとるために車椅子ホイールの前後調整を可能にするような配置で取り付けブラケット２８に固定され、同ブラケットを通って伸長する。車軸受け部材１２６は、同部材を通る長手開口を具備し、同開口を通ってホイール・アセンブリーからの車軸１０２が伸長する。車軸受け部材１２６は、クイック・ディスコネクト（QD）ホイール付き車椅子に標準なので本発明の車椅子ホイールを多くの既存の車椅子で都合良く使用するのを可能にしている。
【００４８】
上に示したように、図９Ａを参照すると、車軸ハブ９８は車軸１０２に取付けられている。ネジ(図示せず)または同様のもので車軸ハブ９８の内端に接続されているのがアセンブリー２６で、同アセンブリーは車軸１０２に平行に伸長する位置決めシリンダー１０５を具備する。位置決めシリンダー１０５は、位置決めシリンダー１０５の自由端がスロット１２４と常に係合するようにして、車軸受けブッシング１２７が内外に調節可能なように十分な長さを有する。ハブ９８の内端およびそのアセンブリー２６の対応部分は、車軸受け部材１２６の前面ナット部分１０９の上に嵌合するように形成される。
【００４９】
このホイール・アセンブリーが車椅子に取り付けられるとき、車軸１０２は車軸受け部材１２６内の開口１２８を通って伸長し、一方、位置決めシリンダー１０５は横開口１２４の開いた部分の未使用部を通って伸長する。この配置はハブ９８が回転するのを防ぐとともに、取り付けブラケット２８に関してホイール・アセンブリーの調節を可能にする。
【００５０】
車軸１０２の中心を通って伸長しているのが、細長いバネ負荷されたシリンダー１１０である。ディスク１０６（図５）は、シリンダー１１０の外側端１１１に接続されている一方、その内側端は中空軸１０２全体を通って軸１０２の内側端まで伸長している。車軸１０２は、通常はボール移動止め装置１３４の手段により、取り付けブラケット２８に関して長手方向には動かないようになっている。しかし、長手シリンダー１１０が内側に押されると、ボール移動止めへのバネ圧力が解放され、車軸全体を車軸ハブおよびそこに取付けられたホイール・アセンブリーとともに上記支持アセンブリーおよび車軸受け部材１２６から取り外し可能とする。
【００５１】
その反面、この迅速リリース・ホイール・アセンブリーが車椅子に設置すべきとき、ホイール・アセンブリーの車軸１０２は、ボタン８０(図６)が押されている間、車軸受け部材１２６内に単に挿入され、ボール移動止め部材は、車軸１０２の端部が部材１２６の内側端を過ぎるまで内側に移動できる。この時点で、ボタン８０は解除され、ボール移動止め部材はその外側の(外向きの)位置に動き、長手部材がボタン８０により内側に押される（これにより上述のようにボール移動止め部材を解除する）まで車軸が取り外されるのを防ぐ。
【００５２】
もし、図９Ａに示す取り付けブラケット２８が特別の車椅子に存在しないとき、図９Ｂに示すアダプター・プレート１１３が車椅子シャーシに加えられ、位置決めシリンダー１０５を開口１１３Ａの１つと係合し、内部ホイール・ハブ９８の回転を防ぐ。他の迅速リリース・シャシー取り付け装置には、他の専門的なアダプターが要求され得る。回転止めアダプター（もし必要なら）付きのボルトで留める車軸が迅速リリース車軸の無い車椅子に使用され得る。
【００５３】
上述のように、円筒ボタン８０（図６）はディスク１０６から平歯車７６を通って中空ガイド・シャフト８２を通り外側に伸長する。円筒ボタン８０を内側に押すとディスク１０６を内側に押すことになり、これは次に長手部材１１０を内側に押し、それにより、ボール移動止め部材１３４を解除することになる。ディスク１０６がこの内側の位置に保たれるとき、車軸は容易に車椅子の中に移動され得るし、また車椅子から取り外され得る。これが、迅速リリース車椅子作用である。
【００５４】
図１０Ａと図１０Ｂは、右ホイールと左ホイールを区別する車椅子アセンブリーの車軸ハブに取付けられた位置決め部材を有する、特別の車椅子取り付けブラケットを含む装置を示す。図１０Ａと図１０Ｂの位置決め板は、それぞれ、対応する車軸受けと支持部材１３８，１４０を有する装着アセンブリー１３０，１３２上の二つの円筒位置決めエレメントの取付け配置が異なっている。１つの配置は左ホイール用に使用され得；１つの配置は右ホイール用に使用され得る。これらの二つの配置を使用すると、左手ホイールは右手車軸マウント内に位置することが、またその逆が、不可能になる。他の物理配置は、もちろん、正しいホイールが車椅子の正しい側に位置していることを確かなものにするのに利用され得る。
【００５５】
代わりの配置は、各側に独自の取り付け特性を与えるために、各位置決め部材の角度位置、該位置決め部材および他の構成の数を含む、各側にとって独自のホイール・アセンブリー上の対応する位置決め部材と組み合わせた、種々の取り付け形態を含む。
【００５６】
したがって、新しい車椅子ホイール・アセンブリーが開示された。このホイール・アセンブリーは、新しいギア装置とハンド・リムを車椅子ホイールに連結する新しい物理的構造と、傾斜面に対し「保持」機能が得られる装置とを含む多くの特別な特徴を有する。この「保持」機能においては、車椅子が逆方向に動くのを防止しながら、同時に使用者がハンド・リムを逆方向に作用することによって車椅子が逆方向に移動可能とする。その上、車椅子がその低ギア比に在り、増大した制動力を与えるために使用者がギア・アセンブリー構造で生じた摩擦により、ハンド・リムに加えられる摩擦力を増大させるとき、増大した制動力が下り傾斜(下り坂)面に対して得られる。その上、その結果、ホイール・アセンブリー全体が迅速にかつ効率よく車椅子から取り外され或いは車椅子に挿入される迅速リリース・ホイール構造が開示された。
【００５７】
本発明の好ましい実施例が図解の目的でここに開示されたが、以下に続く特許請求の範囲で画定される本発明の精神から離れることなく、種々の変更、変形、および置換が組み込まれ得ることがわかるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の新しい手動車椅子ホイール・アセンブリーを示す透視図である。
【図２】従来の車椅子に配置された図１の新しい手動車椅子ホイール・アセンブリーを示す透視図である。
【図３】本発明の車椅子ホイール・アセンブリーの背面透視図である。
【図４】本発明の手動車椅子ホイール・アセンブリーの部分的に分解した一部破断した図である。
【図５】本発明の手動車椅子ホイール・アセンブリーのもう一つの部分的に分解した一部破断図で、図４に示す部分の内部のホイール・アセンブリー部分を示す。
【図６】ホイール・アセンブリーの車椅子への取付けを含む、図５に示す部分の内部の車椅子部分を示す、一部破断した透視図である。
【図７Ａ】本発明の手動車椅子ホイール・アセンブリー用ギアシフトシステムの一部分を示す正面図である。
【図７Ｂ】本発明の手動車椅子ホイール・アセンブリー用ギアシフトシステムの一部分を示す正面図である。
【図７Ｃ】本発明の手動車椅子ホイール・アセンブリー用ギアシフトシステムの一部分を示す正面図である。
【図８】ホイール・アセンブリーの「保持」機能を生み出す同アセンブリーの二つの部分の間の接触を示す正面図である。
【図９Ａ】多速駆動ホイール・アセンブリーのための、車軸板状ホイール・マウンティングを有する車椅子シャーシへの、迅速取り外し取付部を示す分解図である。
【図９Ｂ】キャンバー管状ホイール・マウンティング用取付部品を示す。
【図１０Ａ】右側ホイールと左側ホイールを区別する迅速取り外し多速ホイール取付機構を示す分解透視図である。
【図１０Ｂ】右側ホイールと左側ホイールを区別する迅速取り外し多速ホイール取付機構を示す分解透視図である。
【符号の簡単な説明】
【００５９】
１０ホイール・アセンブリー
１２車椅子それ自体
１４ハンド・リム
１６駆動輪、スポーク付き駆動輪
１８ハウジング
１９中央円開口
２０シフト機構
２２ギア・アセンブリー
２４ホイール、車椅子ホイール
２６回転防止搭載アセンブリー
２８車軸受け入れ支持アセンブリー
３２外側壁
３４、３６長手方向端面
３８シフトバー
４０、４２ロック機構
４４，４６ボタン部材
５０フレキシブルな板
５２内表面
５４ネジ
５６耳部分
５８端面、端縁
６０ロック板
６２板６０の他の部分
７０、７２ハンドル
７４ギア・セグメント
７５、７７ネジ
７６平歯車
８０ボタン、円筒ボタン
８１底部分
８２駆動シャフト
８５留め具
８６、８８ケージ板
９０リング・ギア
９２ローラー・アセンブリー
９２Ａ固定シャフト
９３ネジ
９５摩擦パッド(rub pad)
９５Ａ表面
９７ハウジング内面
９８車軸ハブ
９９、１００ベアリング
１０２円筒軸
１０４ステータ板
１０５位置決めシリンダー
１０６ディスク
１０７開口
１０８ネジ
１０９端部
１１０シリンダー
１１１外側端
１１３アダプター・プレート
１１３Ａ開口
１１６表面
１１８拘束板
１１９中央開口
１２０ローラー
１２０Ａネジ
１２４横開口
１２６車軸受け部材
１２７車軸受けブッシング
１２８開口
１３０，１３２アセンブリー
１３４ボール移動止め装置
１３８，１４０支持部材

Claims (29)

1. 車椅子用の２段速駆動メカニズムであって、
   車椅子ホイール；と、
   該車椅子ホイールを駆動するハンド・リム；と
   第一の１対１ギア比で車椅子を駆動する第一ギア装置と第二の低ギア比で車椅子を駆動する内サイクロイド装置とを有するギア・アセンブリー；と
   ハンド・リムとギア・アセンブリーとを機械連結するサポート・アセンブリー；と
   二つのギア装置の間をシフトする手段；とを含むメカニズム。
2. 請求項１のメカニズムであって、第一ギア比が１対１であり、第二ギア比が２対１より低いメカニズム。
3. 請求項１のメカニズムであって、シフト手段がホイールの軸に直角に平面方向に動いて、二つのギア装置間のシフトを達成するメカニズム。
4. 請求項１のメカニズムであって、ギア・アセンブリーは、内部に画定されたリング・ギアを有するギア板と二つの位置の間を動く上記サポート・アセンブリー内のシフト部材に取付けられたギア・セグメントとを具備し、該ギア・セグメントは、シフト部材が第一位置にあるとき、リング・ギアと係合し、該リング・ギアと上記ギア板を第一の１対１ギア比で駆動し、同ギア・アセンブリーは、拘束板上に取付けた平歯車を更に具備し、該拘束板は作動中平歯車とともに内サイクロイド・パターン内を軌道周回し、該平歯車は、シフト部材が第二位置にあるとき、リング・ギアと係合し、リング・ギアとギア板を第二の低ギア比で駆動するメカニズム。
5. 請求項３のメカニズムであって、使用者が一つのギア比からもう一つのギア比にギア・アセンブリーをシフトするのにどの部分を使うかを容易に決定できるように、シフト部材の両端にそれぞれ触覚により識別される部分を有するメカニズム。
6. 請求項４のメカニズムであって、一つの部分が滑らかな端縁を有し、もう一つの部分は波状の端縁を有するメカニズム。
7. 請求項３のメカニズムであって、内サイクロイド・ギア装置がその面回りに離間した複数の円形開口を有する固定板を含み、上記拘束板がその裏面から伸長して固定板内の円形開口に係合する複数のローラー・エレメントを含み、これによりハンド・リムを使用者が回転すると、シフト部材が回転し、平歯車が非回転内サイクロイド・パターンで動いてリング・ギアを駆動し、つづいて車椅子ホイールを駆動させるメカニズム。
8. 請求項３のメカニズムであって、第一ギア板と同じ直径を有しホイールに向かい内部に位置する第二ギア板を有し、第一および第二ギア板は中に中央軸を有する複数の一方向ローラー・エレメントによりその周辺で連結され、ローラー・エレメントは一方向の回転運動は可能にするが他の方向に回転運動を可能とせず、同サポート・アセンブリーはシフト部材が取付けられ、かつギア・メカニズムが組み込まれたハウジングを含み、該ハウジングはローラー・エレメントの外面がハウジングの内面と摩擦係合するように配置され、平歯車が係合して内サイクロイド・パターンで動いているとき、使用者がギア荷重と拘束荷重とを減少させてハウジングの上記内面に対してローラー・エレメントの摺動を可能にするためにハンド・リムを逆方向に動かさない限り、車椅子のホイールは前方回転方向に自由に回転するが、内サイクロイド・ギア荷重と拘束荷重との不釣り合いに因り逆方向へは動かないようになっているメカニズム。
9. 請求項７のメカニズムであって、使用者のハンド・リムへの制動力の内向き部分がハウジングの内面とハウジング内の多数の静止摩擦エレメントとの間に摩擦作用を生じ、この摩擦作用が車椅子の制動作用を助けるメカニズム。
10. 請求項８のメカニズムであって、ハンド・リムとホイールのリムとの間に位置するブレーキ・エレメントを含み、該ブレーキ・エレメントは、上記内向き力部分に応じて互いに接触し圧縮するメカニズム。
11. 請求項１のメカニズムであって、同メカニズムが車椅子に関連して迅速リリース能力を有する車軸上に取付けられたメカニズム。
12. 請求項１のメカニズムであって、シフト手段が操作可能である前において車椅子は停止していなければならないメカニズム。
13. 手動車椅子用の多段速駆動メカニズムであって、該駆動メカニズムは使用者が車椅子に座ったままシフト可能であり、
    車椅子ホイールと；
    該車椅子ホイールを駆動するハンド・リムと；
    第一ギア比にて車椅子を駆動する第一ギア装置と第二ギア比にて車椅子を駆動する第二ギア装置とを含むギア・アセンブリーと；
    ハンド・リムをギア・アセンブリーに接続する連結構造と；
    二つのギア装置の間をシフトするため連結構造に取付けた手段で、ホイール軸に直角に平面方向で動くシフト手段と；を含むメカニズム。
14. 請求項１２のメカニズムであって、第一ギア比が１対１であり第二ギア比が１対１より低いメカニズム。
15. 請求項１２のメカニズムであって、シフト手段が第一位置と第二位置との間を動くシフト部材を含み、第一位置において第一ギア装置が係合して車椅子が第一ギア比となり、第二位置において第二ギア装置が係合して車椅子が第二ギア比となるメカニズム。
16. 請求項１２のメカニズムであって、第一ロック・エレメントと第二ロック・エレメントとをシフト手段のシフト部材部分の両端部に有し、同シフト部材が第一位置と第二位置のどちらかに在るとき同シフト部材が第二位置に動けるように第一ロック・エレメントが解除され得るメカニズム。
17. 請求項１２のメカニズムであって、シフト手段が動作可能である前に車椅子が停止しかつギア・アセンブリーが無負荷状態になるようにギア・アセンブリーが構成され、ハンド・リムが二つのギア装置の間でシフト中駆動輪に接続したままであるメカニズム。
18. 車椅子用の多段速駆動メカニズムであって、
    車椅子ホイールと；
    該車椅子ホイールを駆動するハンド・リム；と
    第一ギア比で車椅子を駆動する第一ギア装置と第二の低ギア比で車椅子を駆動する第二装置とを有するギア・アセンブリー；と
    ハンド・リムとギア・アセンブリーとを機械連結するサポート・アセンブリー；と
    二つのギア装置の間をシフトする手段で、該シフト手段は第一ギア比と第二ギア比との間でシフトするために使われるシフト部材を有し、使用者が一つのギア比からもう一つの選択ギア比にシフトするのにどの部分を使ったらいいか容易に決定できるように該シフト部材が触覚により相互に識別される少なくとも二つの部分を有する手段；とを含むメカニズム。
19. 請求項１７のメカニズムであって、上記二つの部分が形態により相互に識別されるメカニズム。
20. 請求項１８のメカニズムであって、一つの部分が平面地形に適したギア比に関連した滑らかな接触区分を有し、もう一つの部分が起伏のある地形に適したギア比に関連した波状の接触区分を有するメカニズム。
21. 請求項１７のメカニズムであって、上記二つの部分が手袋を着用した使用者によって区別され得るメカニズム。
22. 手動車椅子用ホイール・アセンブリーであって、
    車椅子ホイールと；
    該車椅子ホイールを駆動するハンド・リム；と
    該ハンド・リムに接続したハウジング・アセンブリー；と
    同ホイールに固定されたケージ・アセンブリーであって、該ケージ・アセンブリーは二つの離間したケージ板とその周辺でその間に延びる複数の一方向ローラーとを有し、一つの回転方向の回転運動は可能とするが他の方向の回転運動を可能とせず、内部ケージ・アセンブリーは、ローラーがハウジングの内面と接触するようにハウジング内に取付けられ、車椅子が傾斜を横切るときホイールのトルクが増加するとローラーとハウジングとの間に増大する摩擦係止力を作り出すが、ハウジングは使用者がハンド・リムを使うことにより逆方向に回転可能であり、その結果ローラーとハウジングとの間の摺動作用を生ずるケージ・アセンブリー；と
    ハンド・リムが回転するとホイールがそれと一緒に回転するように、ハウジング・アセンブリーをケージ・アセンブリーに連結するギア・アセンブリーとを含むホイール・アセンブリー。
23. 請求項２１のアセンブリーであって、上記ローラーは少なくとも３個の離間したローラーを含み、かつ、同ローラーは、上記の他の回転方向へのローラーの回転運動を防ぐのに十分なローラーとハウジングとの間の摩擦係数を増加させる、少なくとも１個の選択された物理特性を持つ外面を、有するアセンブリー。
24. 請求項２２のアセンブリーであって、選択された物理特性は摩擦係数を増加させる選択された材料であるアセンブリー。
25. 請求項２２のアセンブリーであって、ギア・アセンブリーは、ケージ部材の一つの中のリング・ギアと、該リング・ギア内で軌道周回するように設けられかつリング・ギアと係合する平歯車とを有する内サイクロイド・ギア装置を含み、該平歯車は回転することなく内サイクロイド経路に従って軌道周回するアセンブリー。
26. 請求項１７のアセンブリーであって、直接停止作用をハンド・リムに生じさせるハンド・リムにかかる内向力が、(a)ケージ・アセンブリー上の選択された摩擦エレメントと(b)上記ハウジングとの間の、または、(c)ハンド・リム上の選択された摩擦エレメントと(d)ホイール間の、摩擦接触を生じさせ、下り坂面上で拘束作用を増加させるアセンブリー。
27. 車椅子用の迅速リリース・ホイール・アセンブリーであって、
    車椅子ホイールと、ホイールを駆動させるハンド・リムと、ハンド・リムとホイールを連結するサポート・メカニズムとを有するホイール・アセンブリー；と
    ホイール・アセンブリーがその上に取付けられたハブ・アセンブリーであって、迅速リリース・エレメントを含む車軸を有し、該迅速リリース・エレメントがバネ起動エレメントが起動位置にあるとき車椅子の受け入れ部材にはめ込まれまた同部材から取り外され、また、バネ起動エレメントが非起動位置にあるとき車軸が受け入れ部材内にロックされるようにバネ起動される該迅速リリース・エレメントを有するハブ・アセンブリー；と
    受け入れ部材従って車椅子に関して、ハブ・アセンブリーが回転できないように、車椅子の受け入れ部材の非回転部分に整合するハブ・アセンブリーの内向き端部に取付けた位置決め部材；とを含む迅速リリース・ホイール・アセンブリー。
28. 請求項２６のアセンブリーであって、迅速リリース・エレメントは車軸の内向き端部近くにボール戻り止めと車軸を通って延びボール戻り止めと相互に作用するバネ負荷されたシリンダーとを有し、シリンダーをバネ作用に抗して第一位置に動かすときボール戻り止めはホイール・アセンブリーを車椅子から解除するために内側に動くことができ、シリンダーが第二位置にあるときボール戻り止めは車軸を車椅子から取り外すのを阻止するアセンブリー。
29. 請求項２１のアセンブリーであって、左手ホイールが車椅子の左側にだけ取付けられるように、また、右手ホイールが車椅子の右側にだけ取付けられるように、位置決め部材と受け入れ部材が車椅子の左手ホイール用と右手ホイール用とで形態が異なるアセンブリー。