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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6585711
(24)【登録日】2019年9月13日
(45)【発行日】2019年10月2日
(54)【発明の名称】通信装置
(51)【国際特許分類】
H02K 7/18 20060101AFI20190919BHJP
【ＦＩ】
H02K7/18 Z
【請求項の数】7
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2017-520476(P2017-520476)
(86)(22)【出願日】2015年8月7日
(65)【公表番号】特表2017-537587(P2017-537587A)
(43)【公表日】2017年12月14日
(86)【国際出願番号】EP2015068248
(87)【国際公開番号】WO2016058725
(87)【国際公開日】20160421
【審査請求日】2017年6月12日
(31)【優先権主張番号】102014220847.5
(32)【優先日】2014年10月15日
(33)【優先権主張国】DE
(73)【特許権者】
【識別番号】515278949
【氏名又は名称】ビュルト エレクトロニク アイソス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100102819
【弁理士】
【氏名又は名称】島田 哲郎
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100153084
【弁理士】
【氏名又は名称】大橋 康史
(74)【代理人】
【識別番号】100160705
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 健太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100157211
【弁理士】
【氏名又は名称】前島 一夫
(72)【発明者】
【氏名】トミスラブ ペトロビッチ
(72)【発明者】
【氏名】ドラガン ディヌロビッチ
【審査官】
小林 紀和
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００２−０８４７２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭５４−０４８０１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開昭６３−１５３７５９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
英国特許出願公告第００１１０７００（ＧＢ，Ａ）
【文献】
中国実用新案第２０３８５８７２２（ＣＮ，Ｕ）
【文献】
米国特許出願公開第２００９／０２２９３９１（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０２Ｋ ７／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
通信装置であって、
回転運動を機械的に生み出すための運動モジュールとして形成された装置であって、前記運動モジュールは、駆動ロッドと、該駆動ロッドの直線運動を生み出すための押しボタン（２）と、前記駆動ロッドと係合して該駆動ロッドが直線運動すると回転運動させられる少なくとも１個の歯車と、を有する装置と、
前記運動モジュールと接続されて該運動モジュール内に生み出された回転運動を電気エネルギーに変換する変換モジュールと、
該変換モジュールと接続されて該変換モジュールによって提供された電気エネルギーから出発して電気エネルギーを所定の基本条件に従って提供するためのエネルギー管理モジュールと、
情報を送信するための送信モジュールと、
を備え、
前記駆動ロッドは、円形環状歯とこれらに隣接する環状凹部とによって形成された噛合い部を少なくとも部分的に備えていることを特徴とする通信装置。
回転運動を機械的に生み出すための運動モジュールとして形成された装置であって、前記運動モジュールは、駆動ロッドと、該駆動ロッドの直線運動を生み出すための押しボタン（２）と、前記駆動ロッドと係合して該駆動ロッドが直線運動すると回転運動させられる少なくとも１個の歯車と、を有する装置と、
前記運動モジュールと接続されて該運動モジュール内に生み出された回転運動を電気エネルギーに変換する変換モジュールと、
該変換モジュールと接続されて該変換モジュールによって提供された電気エネルギーから出発して電気エネルギーを所定の基本条件に従って提供するためのエネルギー管理モジュールと、
情報を送信するための送信モジュールと、
を備え、
前記駆動ロッドは、円形環状歯とこれらに隣接する環状凹部とによって形成された噛合い部を少なくとも部分的に備えていることを特徴とする通信装置。
【請求項2】
前記歯車は平歯を有することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項3】
前記押しボタン及び／又は前記駆動ロッドを初期位置に付勢するためにばねが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の通信装置。
【請求項4】
前記運動モジュールの少なくとも１個の歯車はラチェット及びフリーホイール（６）と結合されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の通信装置。
【請求項5】
前記運動モジュールは、前記駆動ロッドの運動を反対方向で同じ回転方向の回転運動に変換するために切替え可能なギヤを有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の通信装置。
【請求項6】
回転運動を機械的に生み出すための前記運動モジュールとして形成された装置と、回転運動の回転エネルギーを電気エネルギーに変換するための前記変換モジュールとを含んでいることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の通信装置のためのエネルギー供給モジュール。
【請求項7】
前記変換モジュールは、少なくとも１個の永久磁石（１７、１８）を有する回転子（７）と、該回転子（７）からエアギャップ（２１）により分離された、少なくとも１個のコイル（２０）、好ましくは多数のコイル（２０）を備える固定子（１９）を有することを特徴とする請求項６に記載のエネルギー供給モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信装置及び通信装置のためのエネルギー供給モジュールに関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１により、測定データを送信機によって伝送する、移動装置に取り付けるための通信構成が知られている。この構成は、バッテリーとして形成されたエネルギー貯蔵器を含んでいる。バッテリーを充電するために風車と発電機を有するエネルギー変換器を用いる。
【0003】
特許文献２により、ハウジング内でばね弾性的に支持されてコイルに向かって動く、永久磁石を備えた振動子を含んでいる動電型エネルギー変換器が知られている。このエネルギー変換器は、その機械的エネルギーを振動から得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】ドイツ特許公開公報第１００４６５９３Ａ１号
【特許文献2】ドイツ特許公開公報第１０２００９０４１０２３Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の課題は、少ないコストで極めて多様な応用例と環境に適合できる無線方式の通信装置とエネルギー供給モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この課題を解決するために本発明は、請求項１に記載の特徴を有する通信装置、及び請求項１１の特徴を有するエネルギー供給モジュールを提案する。本発明の拡張が従属請求項に記載されている。
【0007】
本発明により、通信装置はモジュール式に組み立てられる少なくとも４個の構成部分からなる。第１のモジュールは、運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、変換モジュールと呼ばれる。第２のモジュールはエネルギー管理モジュールであり、変換モジュールによって用意された電気エネルギーを例えば貯蔵し、変圧し及び／又は変換して、電気エネルギーを所定の基本条件に従って提供できるようにする。第３のモジュールは送信モジュールであり、電気エネルギーを固有の動作のために使用して通信信号、例えば測定値信号を送出する。第４のモジュールは、機械的に回転運動を生み出し、運動モジュールと呼ばれる。本発明に従い運動モジュールは駆動ロッドと、少なくとも１個の歯車を有しており、歯車は駆動ロッドと係合して駆動ロッドが直線運動すると回転運動させられる。それぞれ個々に交換できる４個の構成部分からなるモジュール構造により、それぞれの応用例に応じて特にこの応用例に適したモジュールを選択して通信装置において使用することが可能である。
【0008】
通信装置のモジュールは、別の特性を有する、しかし好ましくはサイズが等しいか互換的なモジュールと個々に交換できる可能性が設けられている。
【0009】
本発明により提案される通信装置において、機能性が等しく、且つサイズが等しいか互換的な多数のモジュールから少なくとも１個の好ましくは機械的に完結したモジュールが選択されているようにすることができる。
【0010】
少なくとも１個のモジュールは、機械的に分離されて、割り当てられた隣接のモジュールと機械的及び機能的に連結できるように形成された構成部材として実現されているようにすることができる。
【0011】
使用されるコンポーネントに応じて、エネルギー管理モジュール又は送信モジュールは出力調整を有するようにすることができる。この出力調整は、エネルギー変換器から供給される電気エネルギーを送信モジュールのエレクトロニクスの必要条件に、場合によっては能動センサーの必要条件にも適合させるために用いるものである。
【0012】
ここで考察する種類の通信装置は測定値の伝送器として使用できる。それゆえ測定される値が直接回転運動を生み出さない場合は、本発明の拡張において送信モジュールは測定値センサーのための接続可能性を有することができる。ここでセンサーがその動作のために電気出力も必要とする場合には、このセンサーに対しても出力調整が行われると有意義である。
【0013】
本発明の拡張において駆動ロッドは少なくとも部分的にウォームシャフトとして形成されている。
【0014】
ウォームシャフトによって歯車への信頼性の高い力の伝達が達成される。ウォームシャフトと特にウォームホイールとして形成された歯車によって構成されるウォームギヤは、ウォームの直線駆動運動によって駆動される。従って駆動ロッドは直線的に動き、ウォームシャフトはその並進運動によって歯車を回転させる。代替的に、駆動ロッドをその長手方向軸を中心に回転させることも可能であることは言うまでもない。従って必要な場合には、ウォームギヤによって一方では駆動ロッドの回転とそれに伴う歯車の低速回転により、他方では駆動ロッドの直線的並進運動とそれに伴う歯車の高速回転により２種類の変速比を実現できる。ウォームシャフトとウォーム歯車は標準部品として入手でき、例えば切削加工によって作製できる。
【0015】
本発明の拡張において、駆動ロッドは少なくとも部分的にねじ山を付けている。そのような場合に歯車は平歯又ははす歯を付けて製作できる。運動学的組合せとしてはねじ山を付けたスクリューとはす歯歯車は、ねじ山と平歯歯車の組合せより良好な特性を有する。しかし平歯歯車の作製は、例えば射出成形又は焼結技術によりはるかに廉価である。ねじ山と歯車の連結は、平歯でも調整できるので、歯車が平歯を有する場合も、ねじ山と歯車の満足できる協働を実現できる。ねじ山は非常に廉価に製造でき、そうでなくとも標準部品として入手可能である。
【0016】
本発明の拡張において、駆動ロッドは円形環状歯とこれらに隣接する環状凹部によって形成された噛合い部を少なくとも部分的に備えている。このようにして丸いラックが形成され、従って歯は通常のラックのように直線的に延びるのではなく、駆動ロッドの長手方向で交互する円形隆起部と凹部によって形成されている。断面で見ると連続する凸部と凹部は通常の噛合い部プロフィルを形成している。そのような丸いラックは平歯歯車と協働できる。円形環状歯とこれらに隣接する環状凹部によって形成された駆動ロッド上の噛合い部は、例えば旋盤加工によって特別簡単且つ有利に製造できる。そのような噛合い部はアンダーカットがないので、射出成形によっても製造できる。平歯歯車も同様に射出成形技術又は焼結技術によっても製造できる。このいわゆる丸形ラックと平歯歯車の運動学的組合せは正確であり、歯車と丸形ラックの噛合い部との接触は１点で行われる。本発明による通信装置では僅かな力のみが伝達されればよいので、このことは肯定的に見られる。このシステムは１点で接触するため静力学の点で過剰に設計されていない。それゆえ製造時の誤差若しくは公差は機能性に影響しない。
【0017】
本発明の別の構成において、押しボタン及び／又は駆動ロッドを初期位置に付勢するためにばねを設けることができる。そのような押しボタンによって、例えば装置の状態の変化、例えばフラップの開閉をチェックできる。押しボタンを操作した後でばねが駆動ロッドを初期位置に押し戻すことによってばねのエネルギーも同様に歯車の回転運動を生み出すために利用できる。
【0018】
本発明の拡張において、回転運動を生み出すための装置は増速或いはまた減速を備えたギヤも有することができる。
【0019】
特に回転運動を生み出すための押しボタンにおいて、押しボタンを複数回操作することにより長く続く回転運動を生み出すことができるように、装置がラチェット付きのフリーホイールを有するようにすることができる。
【0020】
変換モジュールは、少なくとも１個の永久磁石を備えた回転子と、この回転子からエアギャップにより分離されている、少なくとも１個のコイルを備えた固定子を有するようにすることができる。
【0021】
永久磁石の数と構成及びコイルの数と構成により、変換モジュールから供給される電気出力を広い限界内で変化させることができる。
【0022】
例えば回転子は交互に分極した永久磁石を有することができ、固定子のコイルの数と大きさは永久磁石の数と大きさに等しくてよい。
【0023】
少なくとも１個のコイルは基板上に取り付けることができる。基板はエネルギー管理モジュール及び／又は送信モジュールのための挿入箇所を備えることができる。
【0024】
機械的に回転運動させられる部材は、変換モジュールの回転子であるようにすることができる。
【0025】
エネルギー管理モジュールは、変換モジュールが配置されて送信モジュールのための挿入箇所を備えた基板を有することができる。
【0026】
上述された通信装置は、発信器として使用できる。それにより例えば押しボタンの操作が既に無線で伝送される信号をなす。タービン若しくは風車によって回転運動が生み出される場合も、例えば流動の存在を調べる際に回転自体が信号であり得る。
【0027】
上述された通信装置は、センサー測定値を伝送するために使用できる。この場合に機械的に生み出される回転運動は、送信モジュール及び場合によってはセンサーの電力供給のためのみに用いられる。
【0028】
本発明は更に、回転運動を機械的に生み出すための運動モジュールとして形成された装置と、回転運動の回転エネルギーを電気エネルギーに変換するための変換モジュールを含んでいる通信装置のためのエネルギー供給モジュールを提案する。
【0029】
変換モジュールは、少なくとも１個の永久磁石を備える回転子と、この回転子からエアギャップによって分離された、少なくとも１個のコイル、好ましくは多数のコイルを備える固定子を有することができる。
【0030】
モジュール構造及び本発明により提案される高いエネルギー密度を可能にする変換モジュールに基づいて、通信装置は広く多様な応用範囲を有する。
【0031】
本発明のその他の特徴、詳細及び利点は、いずれも説明の内容と関連付けられている特許請求の範囲と要約、本発明の好適な実施形態の以下の説明、並びに図面に基づいて明らかになる。その際に図示された種々の実施形態の個々の特徴は本発明の範囲を逸脱することなく任意に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】押しボタンを用いて回転運動を生み出すための装置の模式図である。
【図3】クランク駆動を用いて回転運動を生み出すための装置の同様の模式図である。
【図4】通信装置の幾何学的形状を示す図である。
【図5】３個のモジュールからなる通信装置の構造の模式図である。
【図6】本発明による通信装置の変換モジュールの回転子の正面図である。
【図7】変換モジュールの固定子の正面図である。
【図8】本発明による通信装置の変換モジュールの簡略化した側面図である。
【図10】別の実施形態に従う本発明による通信装置の模式的な分解図である。
【図12】別の実施形態に従う本発明による通信装置の模式的な側面図である。
【図14】本発明の別の実施形態に従う本発明による通信装置のための変換モジュールを示す図である。
【図15】本発明の別の実施形態に従う本発明による通信装置のための運動モジュールを示す図である。
【図16】本発明の別の実施形態に従う本発明による通信装置のための運動モジュールを示す図である。
【図17】本発明の別の実施形態に従う本発明による通信装置のための運動モジュールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
図１は、回転運動を生み出すための装置の模式図である。装置は、モジュール内で移動可能に支持されているラック１を含んでいる。ラック１はその自由端に押しボタン２を含んでいる。ラック１はハウジング壁４に支持された圧縮ばね３によって図示された位置に動かされる。ラック１はその歯列によって歯車５と係合している。歯車５は暗示されたフリーホイール６を介してディスク７と結合されている。押しボタン２を用いてラック１を図１で左方向に動かすと、歯車５を介してディスク７が回転する。押しボタン２を放すと、ラック１は図示された位置に戻る。その際にフリーホイールによってディスク７はラック１から切り離される。このように複数回押すことによってディスク７のより長く続く回転運動を生み出すことができる。
【0034】
図２に示された実施形態では、ラック１はより大きい歯車９と相対回動不能に結合された歯車８と係合している。このより大きい歯車９は上記の実施形態の歯車５と係合している。両歯車８、９を介在させることにより増速ギヤが形成されて、ディスク７はラック１の等しい行程でより速く回転する。
【0035】
図３に示された実施形態には再び押しボタン２が設けられ、モジュール内で移動可能に案内されており、圧縮ばね３によって初期位置に置かれる。押しボタン２を有するロッド１０の屈曲した端部は連接棒１１を介してホイール１２と結合しており、その際に連接棒１１はホイール１２に偏心的に枢着している。ホイール１２はより大きいホイール１３と相対回動不能に結合されており、その外周は歯車５に対応するホイール１５と係合している。この結合は図示の例では歯車１３と歯車１５の摩擦係合である。それ以外ではフリーホイールを介してホイール１５が回転すると再びディスク７の回転につながる。従って図３に示された実施形態は、ディスク７のクランク駆動を表している。
【0036】
図４は、本発明の１実施例に従う通信装置の大きさと幾何学的形状の模式図である。３部分からなる通信装置は図４に暗示されているように、直方体の中に収容される。直方体の厚さは約１０−２０ｍｍの範囲にあり、他の両辺の１辺の長さは約５０ｍｍの範囲にある。
【0037】
図５は、そのような通信装置の側面図を示している。直方体の側面から押しボタン２が突出している。押しボタンの行程は約２−１０ｍｍである。押しボタン２は機構１６を介してディスク７を回転させる。
【0038】
図６は変換モジュール、つまり第１のモジュールによって生み出されたディスク７の回転運動を電気エネルギーに変換するモジュールの一部を正面図で示す。これは図６では回転子である。ディスク７は変換モジュールの回転子のヨークを形成している。ディスク７は軟磁性材料からなる。ディスク７の上に永久磁石１７、１８が固定されており、それらの極は交互に異なるように向けられている。図示の例では８個の永久磁石である。これらは図６の平面図では扇形を有する。
【0039】
変換モジュールは、図６の回転子と協働する固定子を含んでおり、これらは図７に正面図で示されている。固定子は軟磁性材料からなるヨーク１９上に、それぞれ軟磁性材料からなるコアの周りに巻かれた８個のコイル２０を含んでいる。コイル２０の数と大きさは、固定子７に取り付けられた永久磁石１７、１８の数と大きさに対応している。
【0041】
変換モジュールから供給される電圧は回転速度、永久磁石とコイルの数、コイルの巻き線の数、使用された材料、エアギャップの大きさ、及びもちろん配置構成全体の大きさに依存している。
【0042】
図９は、回転運動を生み出すための別の例を示している。ここでは回転子７と風車２２、図示の例では３枚羽根の風車が結合されている。この風車２２はタービンの例として用いられる。言うまでもなく他の形態のタービン及び風車も可能である。この方式の回転運動の発生は、例えば絶えず風が吹いている環境に適している。
【0043】
しかしまた図９に示されている配置構成は、空気の流れ若しくは液体の流れの存在を示すために用いることができる。
【0044】
図１０の表現は、運動モジュール３１と変換モジュール３２を有する本発明による通信装置３０を模式的に示しており、運動モジュール３１と変換モジュール３２は共通軸３３上に配置されている。運動モジュール３１によって軸３３周りの回転運動が生み出され、それから変換モジュール３２によって電気エネルギーに変換される。軸３３は、出力管理モジュール３４の基板上に載せられるようにされている。図１０の表現では軸３３は出力管理モジュール３４から持ち上げて示されており、破線は軸３３と出力管理モジュール３４の間に設けられている結合を暗示している。
【0045】
出力管理モジュール３４において変換モジュール３２から供給され電気エネルギーが所定の基本条件に従って変換される。変換モジュール３２から供給される電圧はエネルギー管理モジュール３４内で、例えば高められたり調節されたりする。変換モジュール３２からは、永久磁石を付けて回転する回転子と、回転する永久磁石に対して静止しているコイルによって誘起される交流電圧が供給される。この交流電圧はエネルギー管理モジュール３４内で最初に変圧器によって数ボルトの値に高められる。次に電圧は整流されてＤＣ−ＤＣコンバータによって所望の値に調節される。変換モジュール３２から供給される交流電圧は、例えば係数１００だけ高めることができる。エネルギー管理モジュール３４の初期電圧として、例えば１．８ボルト又は３．３ボルトの値に調節された直流電圧が供給されてから送信モジュール３５に提供される。
【0046】
送信モジュール３５は次に情報、例えば測定値信号を送信する。信号は次に例えば中央ステーション又は適当な制御装置、例えばモータ制御装置に送られることができる。送信モジュール３５は、エネルギー管理モジュール３４の基板上の図１０には示されていない挿入箇所に差し込まれるようにされている。このことは図１０には送信モジュール３５とエネルギー管理モジュール３４との間の破線で暗示されている。
【0047】
図１１は、図１０の通信装置３０の斜視図を示す。通信装置３０のコンパクトな構造が認識される。モジュール構造の著しい利点は個々のモジュール３１、３１、３４及び３５が別の特性を有するモジュールと交換できるだけでなく、とりわけ市販のモジュールを使用できることにある。例えばエネルギー管理モジュール３４として市場で製造されているシステム、例えばテキサス・インスツルメンツ社のＭＳＰ４３０、リニアテクノロジー社のＬＴＣ３１ｘｘ又はＬＴＣ３５ＸＸを使用できる。送信モジュールとしても市場で入手可能なシステム、例えばセムテックＳＸ１２３０又は送信モジュールＺｉｇＢｅｅ（登録商標）を使用できる。送信モジュールは、信号を例えば周波数３１５ＭＨｚ、４３４ＭＨｚ、８６８ＭＨｚ又は９１５ＭＨｚで送信できる。そのようなシステムの射程は通常最大１００ｍである。伝送される信号は、例えば運動モジュール３１がタービンを有しており流速に関する情報を伝える場合は、運動モジュール３１によって生み出される運動エネルギーに関する情報であることができる。しかしまた送信モジュール３５又はエネルギー管理モジュール３４にセンサーを接続して、その信号が送信モジュール３５によって伝送されることもできる。
【0048】
図１２の表現は、本発明による別の通信装置４０を模式的な側面図で示している。運動モジュール４１と変換モジュール４２が共通軸４３上に配置されている。運動モジュール４１は回転エネルギーを生み出し、次にこれが変換モジュール４２によって電気エネルギーに変換される。図示された実施形態では変換モジュール４２は回転子４４を有しており、この回転子４４は軸４３を中心に回転し、複数の永久磁石を有している。回転子４４の回転によりコイル４５内に電圧が誘起される。コイル４５は基板４６上に設けられており、例えば基板４６に印刷されている。コイル４５内に誘起された電圧は次に基板４６上の導電路を通って出力管理モジュール若しくはエネルギー管理モジュール４７に伝達される。次にエネルギー管理モジュール４７は所定の基本条件を考慮して送信モジュール４８に適当な電気エネルギーを提供する。
【0049】
図１３の表現では、エネルギー管理モジュール４７と送信モジュール４８は基板４６上の図示されていないレセプタクルに挿入されていることが認識される。そうすることによってネルギー管理モジュール４７は簡単に付着させることができ、電気エネルギーの伝達は基板４６上の導電路によって行われるので追加の接続線は必要ない。送信モジュール４８も同様に差し込まれ、その際に送信モジュール４８はエネルギー管理モジュール４７に付着させることができるか、又は同様に基板４６上の適当なレセプタクルに挿入でき、この場合エネルギー管理モジュール４７は基板４６上のレセプタクルを介して送信モジュール４８の動作に必要とされる電気エネルギーを提供する。上述したように基板４６上にはコイル４５に印刷されているだけでなく、これらのコイル４５の全配線が印刷されている。そうすることによって本発明による通信装置４０の構造は著しく簡素化され、必要な場合は個々のモジュールは別の特性を有するモジュールと簡単に交換できる。
【0050】
図１４の表現は、本発明の別の実施形態に従う通信装置のための変換モジュール５０を模式的に示している。変換モジュール５０はシャフト５２を有しており、このシャフト５２は対向するハウジング壁５４、５６内にそれぞれ玉軸受５８で支持されている。そうすることによってシャフトの回転運動は容易にされて摩擦が減少する。それによって変換モジュール５０の効率が上がる。
【0051】
シャフト５２上には図１４に示されていない複数の永久磁石を備えたディスク形の回転子６０が固定されており、回転子６０はシャフト５２と一緒に回転する。回転子６０は、図１４には示されていないクランプローラを有するフリーホイール６２が装備されている。フリーホイール６２は別の玉軸受６４を介してシャフト５２上に配置され、クランプローラによって回転子６０と係合している。駆動ロッドによって回転させられる歯車（例えば図１５〜図１７参照）は図示されないやり方でフリーホイール６２と結合されており、それにより玉軸受６４によってシャフト５２に支持されている。歯車が回転すると、フリーホイール６２を介して回転子６０を連行する。歯車が停止すると、フリーホイール６２のクランプローラが回転子６０を解放し、回転子６０はなおも回転し続ける。
【0052】
ディスク形回転子６０はコイルステム６６と対向して配置されており、このコイルステム６６は変換モジュール５０の固定子を形成しており、例えばハウジング５６に対して固定している基板によって実現されている。例えば複数のコイルは図示されないやり方でプラスチックディスク内に埋設されている。
【0053】
クランプローラ付きフリーホイール６２も、玉軸受５８、６４も標準コンポーネントとして入手できるため、変換モジュール５０の効率が改善されるだけでなく、製造コストも低く抑えることができる。
【0054】
図１５の表現は、本発明による通信装置のための運動モジュール７０を示している。駆動ロッド７２は２個のハウジング壁７４又は軸受台の間で直線的に移動可能に支持されている。駆動ロッド７２は図１５で左側端部に押しボタン７６が装備されている。押しボタン７６と反対側の端部の範囲で駆動ロッド７２は圧縮ばね７８によって取り囲まれている。圧縮ばね７８は一方ではハウジング壁７４に当接し、他方では駆動ロッド７２上に固定されたストップディスク８０に当接している。圧縮ばね７８は駆動ロッド７２を図１５に示された初期位置に付勢している。従って押しボタン７６の運動によって駆動ロッド７２が右方向に動かされると、圧縮ばね７８は圧縮される。次に押しボタン７６を放すと、圧縮ばね７８は駆動ロッド７２を再び図１５に示された初期位置に戻す。駆動ロッドのそのような運動は、図１５では両矢８２で示されている。
【0055】
駆動ロッド７２はウォームシャフト８４が装備されており、それにより全長の一部にウォームねじ山を有している。このウォームシャフト８４はウォームホイール８６として形成された歯車と噛み合う。従って駆動ロッド７２が図１５に示された初期位置を起点として右方向に動かされると、ウォームホイール８６はウォームシャフト８４と係合していることにより時計回りに回転する。次に押しボタンを放すと、駆動ロッド７２は再び左方向に初期位置に動かされる。このときウォームホイール８６は時計と反対回りに回転する。ウォームホイール８６のこの往復運動は湾曲した両矢８８で象徴されている。
【0056】
ウォームホイール８６は例えば図１４に示されているように、その回転エネルギーを変換モジュールに伝える。この場合にウォームホイール８６は図１４のフリーホイール６２と結合されている。駆動ロッド７２が図１５で右方向に動くと、フリーホイール６２を介して変換モジュール５０の回転子６０が連行される。駆動ロッド６２が停止して、圧縮ばね７８によって再び初期位置に戻されると、回転子６０は回転し続け、それにより変換モジュール５０はなおも電気エネルギーを生み出すことができる。
【0057】
図示されないやり方で、フリーホイール６２を、例えば切替え可能なギヤと組み合わせてウォームホイール８６が時計回りに回転しても時計と反対回りに回転しても変換モジュール５０の回転子６０は常に同方向に回転することも可能である。このとき電気エネルギーを生み出すために圧縮ばね７８の力も利用できる。
【0059】
図１６の運動モジュール９０の作動方法は、図１５の運動モジュール７０の作動方法と原理的に同じである。駆動ロッドの運動７２が両矢８２の方向に動くと、歯車は湾曲した両矢８８の方向に動く。図１５の変換モジュール７０と異なり駆動ロッド７２はその全長の一部でねじ山９２が装備されている。このねじ山９２は歯車９４と噛み合う。歯車９４は好ましくは平歯を有している。ねじ山９２は廉価に製造可能であり、例えば標準部品として入手することも可能である。平歯歯車９４も標準部品として入手可能である。その他の点ではねじ山９２も平歯歯車９４も廉価に製造することもできる。ねじ山９２と平歯歯車９４の運動学的組合せは最適ではないが、ねじ山９２と歯車９４との連結は調整できるので、これら両要素の接触は９０度の角度で行うことができる。ねじ山９２のピッチは歯車９４の歯間部及び歯幅に調整されていなければならない。しかしいったん調整が行われたら、製造は廉価に行うことができる。本発明による通信装置の目的のために、ねじ山９２と歯車９４の最適でない運動学的組合せを受け入れることができる。
【0060】
ねじ山９２と歯車９４の運動学的組合せの改善は、歯車９４をはす歯付きで形成することによって可能である。
【0061】
図１７の表現は、本発明の別の実施形態に従う通信装置のための運動モジュール１００を示している。図１７の運動モジュールの作動方法１００は、既に図１５及び図１６に基づいて説明した運動モジュール７０、９０の作動方法と同じなので、異なる要素のみ説明する。
【0062】
運動モジュール１００では駆動ロッド７２はその全長の一部で環状噛合い部１０２が装備されている。そうすることによって駆動ロッド７２はその全長の一部で丸形ラックの形状を有する。環状噛合い部１０２は、複数の互いに離間した円形環状歯１０４と、それぞれ２個の歯１０４の間に配置された環状凹部１０６が設けられることによって実現される。図１７から見て取れるように、歯１０４と凹部１０６は断面で見ると慣用的な噛合い部プロフィルを形成している。しかしこの噛合い部プロフィルは、駆動ロッド７２の長手方向軸心を中心に回転する。
【0063】
噛合い部１０２は、噛合い部１０２に適合する平歯として形成された噛合い部が装備された歯車１０８と噛み合う。噛合い部１０２と歯車１０８は正確な運動学的組合せを形成する。噛合い部１０２の歯１０４と歯車１０８の歯との接触は、それぞれ１点で行われる。本発明による通信装置の運動モジュール１００では僅かな力のみが伝達されればよいので、この点状接触は肯定的に見られる。なぜならこのシステムは１点で接触するため静力学の点で過剰に設定されていない。それゆえ製造時の誤差若しくは公差は機能性に影響しない。環状噛合い部１０２は、例えば旋盤加工によって製造でき、代替として例えば射出成形によっても製造できる。平歯歯車１０８は標準コンポーネントであるが、例えば射出成形によっても製造できる。
【0064】
従って運動モジュール１００は極めて機能が安定しており、しかも廉価に製造できる。