特表 2024-511627 モジュラー構成システムモーターユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-14

(54)【発明の名称】モジュラー構成システムモーターユニット

(51)【国際特許分類】

   A63H 33/08 20060101AFI20240307BHJP

   A63H 33/04 20060101ALI20240307BHJP

   A63H 29/22 20060101ALI20240307BHJP

【ＦＩ】

A63H33/08 Z

A63H33/04 B

A63H29/22 D

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023558808

(86)(22)【出願日】2022-03-24

(85)【翻訳文提出日】2023-11-22

(86)【国際出願番号】 EP2022057796

(87)【国際公開番号】W WO2022200513

(87)【国際公開日】2022-09-29

(31)【優先権主張番号】PA202170133

(32)【優先日】2021-03-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DK

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】594012623

【氏名又は名称】レゴ エー／エス

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100101498

【弁理士】

【氏名又は名称】越智 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100107401

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 誠一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100120064

【弁理士】

【氏名又は名称】松井 孝夫

(74)【代理人】

【識別番号】100182257

【弁理士】

【氏名又は名称】川内 英主

(74)【代理人】

【識別番号】100202119

【弁理士】

【氏名又は名称】岩附 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】リセモース，ヨアキム パンドゥーロ

(72)【発明者】

【氏名】ハンセン，ヨーン スコブローバー

【テーマコード（参考）】

2C150

【Ｆターム（参考）】

2C150BA23

2C150BA36

2C150EB01

2C150EC03

(57)【要約】

モジュラー構成システム（５００）用のモジュラー構成システムモーターユニット（１）は、ケーシング（１０）と、ケーシング（１０）に取り付けられた電気モーター（１５０）と、構成要素（５０１、５０２、５０３）に接続するための少なくとも一つのコネクタ（６００）を有し、回転軸を中心としてケーシング（１０）に対して回転可能に接続されている動力取出要素（２０）と、電気モーター（１５０）と動力取出要素（２０）との間に設けられた歯車機構（２００）と、ケーシング（１０）に対する動力取出要素の回転位置を検出するように構成された回転検出機構と、を備える。回転検出機構は、動力取出要素（２０）と共に回転するディスク要素（９９）と、ケーシングに対して固定されたセンサー装置（３９９）とを備える。ディスク要素（９９）は、ディスク要素（９９）に固定された第一の回転伝達部（５０）と第一の回転伝達部（５０）を受けるための受入部（６０）とを介して動力取出要素（２０）又は歯車機構（２００）の歯車に接続されている。受入部（６０）は、動力取出要素（２０）又は歯車機構（２００）の歯車に形成されている。受入部（６０）及び第一の回転伝達部（５０）は、動力取出要素（２０）と第一の回転伝達部（５０）との間にバックラッシュを許容するように構成された協働形状及び大きさを有する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モジュラー構成システム（５００）用のモジュラー構成システムモーターユニット（１）であって、
－ ケーシング（１０）と、
－ 前記ケーシング（１０）に取り付けられた電気モーター（１５０）と、
－ 構成要素（５０１、５０２、５０３）に接続するための少なくとも一つのコネクタ（６００）を有し、回転軸を中心として前記ケーシング（１０）に対して回転可能に接続されている動力取出要素（２０）と、
－ 前記電気モーター（１５０）と前記動力取出要素（２０）との間に設けられた歯車機構（２００）と、
－ 前記ケーシング（１０）に対する前記動力取出要素の回転位置を検出するように構成された回転検出機構と、
を備え、
前記回転検出機構は、前記動力取出要素（２０）と共に回転するディスク要素（９９）と、前記ケーシングに対して固定されたセンサー装置（３９９）とを備え、
前記ディスク要素（９９）は、前記ディスク要素（９９）に固定的に接続された第一の回転伝達部（５０）と前記第一の回転伝達部（５０）を受けるための受入部（６０）とを介して前記動力取出要素（２０）又は前記歯車機構（２００）の歯車に接続されており、前記受入部（６０）は、前記動力取出要素（２０）又は前記歯車機構（２００）の前記歯車に形成されており、
前記受入部（６０）及び第一の回転伝達部（５０）は、前記動力取出要素（２０）と前記第一の回転伝達部（５０）との間にバックラッシュを許容するように構成された協働形状及び大きさを有することを特徴とするモジュラー構成システムモーターユニット（１）。

【請求項2】

前記受入部（６０）及び前記第一の回転伝達部（５０）の協働形状及び大きさは、前記第一の回転伝達部（５０）が前記取出要素（２０）と共に回転するように係合する前に、前記受入部（６０）が０．５°～２°回転することが許容されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のモジュラー構成システムモーターユニット（１）。

【請求項3】

前記ディスク要素（９９）は、第一の軸（７０）を介して前記動力取出要素（２０）に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のモジュラー構成システムモーターユニット（１）。

【請求項4】

前記ディスク要素（９９）は、前記ケーシング（１０）に関して前記動力取出要素と反対側の前記ケーシング（１０）の側壁に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のモジュラー構成システムモーターユニット（１）。

【請求項5】

前記歯車機構の前記歯車（２０２、２０４、２０６）のいくつかは、前記第一の軸（７０）を囲んで支持し、同軸上に配置されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のモジュラー構成システムモーターユニット（１）。

【請求項6】

前記第一の回転伝達部（５０）は、円筒状の本体部（５１）と、そこから突出する第一のアーム（５３）とを備え、前記受入部（６０）は、円筒状の主凹部（６１）と、そこから延在する第一のアーム凹部（６３）とを備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のモジュラー構成システムモーターユニット（１）。

【請求項7】

前記第一の回転伝達部（５０）の前記第一のアーム（５３）は、第一の幅（Ｗ１）を有し、前記受入部（６０）の前記第一のアーム凹部（６３）は、第二の幅（Ｗ２）を有し、前記第一の幅（Ｗ１）は、前記第二の幅（Ｗ２）よりも１ｍｍ～２ｍｍ小さいことを特徴とする請求項６に記載のモジュラー構成システムモーターユニット（１）。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれか一項に記載のモジュラー構成システムモーターユニット（１）と、複数の構成要素（５１０、５２０）とを備えるモジュラー構成システム（５００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モジュラー構成システム及びモジュラー構成システムモーターユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

そのようなモジュラー構成システムは、そのようなモジュラー構成システムのためのモジュラー構成システムモーターユニット即ち単純なモーターユニットと同様に、当該技術分野で知られている。モジュラー構成システムは、例えば、組立ブロック即ちブリックのような複数の構成要素を含み、それらは、互いに接続されると、様々な異なる建築構造を形成するように組み立てられる。モーターユニットは、そのようなシステムの部品を移動させるために、そのようなモジュラー構成システムに追加されることがある。

【0003】

モジュラー構成システムは、構造システムを構成する構成要素がある大きさに合わせて形作られ、それらの相互接続を可能にする協働接続手段を含むという意味で「モジュール」であり、人形ロボットなどの模型／セットを構築することができる。

【0004】

学習システム、ロボット構成セット、およびいわゆるメーカーキットが知られており、ユーザーにさまざまな機能を提供することができる。

【0005】

伝統的なモジュラー構成システムから知られているビーム、プレート、ブリック、ペグ、コネクタ、はめば歯車などのモジュラー構成要素は、照明要素、モーター／アクチュエータ、センサーなどの機能的なモジュラー構成要素と組み合わせることができるだけでなく、プログラム可能なプロセッサユニットと組み合わせることもでき、これはまた、例えばプログラミングまたは遠隔制御のために、外部装置とデジタル接続することもできる。機能性が強化されたこのようなモジュラー構成システムは、遊びおよび／または学習の面でその価値が証明されており、それはとりわけ、単純なモジュラー構成要素と機能的なモジュラー構成要素との間の信頼性を高くし、しかし容易に取り外し可能な機械的接続を容易にし、機能的なモジュラー構成要素が互いに適合して、明確で刺激的なユーザー体験を提供するからである。

【0006】

このようなモジュラー構成システムのためのモーターユニットは、しばしば、例えば軸等を接続するのに適した接続手段を備えた動力取出ディスクを含む。

【0007】

モーターユニットのような機能的な構成要素が適用されるモジュラー構成セット応用の多くでは、構築されたセットの動きを正確に制御できることが望ましい。この目的のために、モジュラー構成システムのモーターユニットは、３６０度の分解能を備えた磁気センサー、零点指示器（ゼロポイントインジケータ）を備える制御された絶対位置モーターなどのエンコーダを含むことができる。

【0008】

モジュラー構成システムでは、モーターユニットは、ケーシングと、コストを低く抑えるためにプラスチックで形成された部品を含む歯車機構などの他の部品と、を含むことが多く、それによって、それらは、プラスチックで形成された他の構成要素に容易に接続することができる。モジュラー構成システムのモーターユニットは、しばしば非常に小さいが、非常に大きな構造物の構成に使用されることがある。したがって、使用中に、モーターユニットの取出ディスクに大きな負荷（ときに非対称の負荷）がかかることがある。

【0009】

このような非対称の負荷がモーターユニットにかかることが問題となっている。取出要素にかかる非対称の負荷がエンコーダに非対称を与えることがあり、それによってエンコーダがモーターユニットケーシングに対する取出要素の回転位置の不正確な測定を提供し、それによって回転の正確な制御を損なう。

【0010】

したがって、モーターユニットの動力取出要素に非対称の負荷がかかるときにも、信頼性の高い正確な回転検出機構を有するモジュラー構成システムモーターユニットが必要である。

【発明の概要】

【0011】

したがって、本発明の目的は、従来技術の問題を軽減することである。

【0012】

これは、モジュラー構成システム用のモジュラー構成システムモーターユニットによって達成され、モーターユニットは、
－ ケーシングと、
－ 前記ケーシングに取り付けられた電気モーターと、
－ 構成要素に接続するための少なくとも一つのコネクタを有し、回転軸を中心として前記ケーシングに対して回転可能に接続されている動力取出要素と、
－ 前記電気モーターと前記動力取出要素との間に設けられた歯車機構と、
－ 前記ケーシングに対する前記動力取出要素の回転位置を検出するように構成された回転検出機構と、
を備え、
前記回転検出機構は、
－ 前記動力取出要素と共に回転するように構成されたディスク要素と、
－ 前記ケーシングに対して固定されたセンサー装置と、
を備え、
前記ディスク要素は、第一の回転伝達部を介して前記動力取出要素又は前記歯車機構の歯車に接続され、前記第一の回転伝達部は、前記ディスク要素に対して固定的に接続されており、
前記動力取出要素又は前記歯車機構の前記歯車には、前記第一の回転伝達部を受けるように構成された受入部が形成されており、
前記受入部及び前記第一の回転伝達部は、前記動力取出要素と前記第一の回転伝達部との間にバックラッシュを許容するように構成された協働形状及び大きさを有する。

【0013】

機械工学において、ラッシュ又は遊びと呼ばれることもあるバックラッシュは、部品間の隙間によって引き起こされる機構におけるゆとり即ち空動きである。従って、受入部及び第一の回転伝達部の協働形状及び大きさは、ゆとり即ち隙間がそれらの間に設けられるように構成される。バックラッシュは、第一の回転伝達部が動力取出要素と共に回転するように係合する前に、動力取出要素のわずかな回転を許容する。

【0014】

歯車機構は、電気モーターからの回転を動力取出要素へ伝達するように構成される。歯車機構は、ケーシング内に設けられる。回転検出機構は、ケーシング内に設けられる。

【0015】

一実施形態では、受入部及び第一の回転伝達部の協働形状及び大きさは、第一の回転伝達部が取出要素と共に回転するように係合する前に、受入部が０．５°～２°回転するように構成されている。

【0016】

一実施形態では、ディスク要素は、第一の軸を介して動力取出要素に接続されている。

【0017】

一実施形態では、ディスク要素は、ケーシングに関して動力取出要素と反対側のケーシングの側壁に配置されている。

【0018】

一実施形態では、歯車機構の歯車のいくつかは、第一の軸を囲んで支持し、同軸上に配置される。

【0019】

一実施形態では、第一の回転伝達部は、円筒状の本体部と、そこから突出する第一のアームとを備え、受入部は、円筒状の主凹部と、そこから延在する第一のアーム凹部とを備える。

【0020】

第一の回転伝達部の第一のアームは、好ましくは、第一の回転伝達部の円筒状の外面に垂直に延在する。従って、受入部の第一のアーム凹部は、好ましくは、受入部の円筒状の内面に垂直に延在する。

【0021】

好ましい実施形態では、第一の回転伝達部の第一のアームは、取出要素の回転軸に垂直に延在することが理解されよう。したがって、受入部の第一のアーム凹部は、好ましくは取出要素の回転軸に垂直に延在する。

【0022】

一実施形態では、第一の回転伝達部の第一のアームは、第一の幅を有し、受入部の第一のアーム凹部は第二の幅を有し、第一の幅は、第二の幅よりも１ｍｍ～２ｍｍ小さい。

【0023】

第二の態様では、本発明の目的は、本発明の第一の態様のいずれかの実施形態によるモジュラー構成システムモーターユニットと、複数の構成要素とを備えるモジュラー構成システムによって得られる。

【0024】

本明細書中で使用される用語「備える／含む／からなる」は、記載された特徴、整数値、工程又は構成要素の存在を特定するために使用されるが、一つ又は複数の他の特徴、整数値、工程、構成要素又はそれらのグループの存在又は追加を妨げるものではないことが強調されるべきである。

【0025】

以下に、添付の図面によって示される実施形態を参照して、本発明をより詳細に説明する。図示された実施形態は、例示のみを目的として使用されており、本発明の範囲を限定するために使用されるべきではないことが強調されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1A】図１Ａは、本発明の態様によるモジュラー構成システムモーターユニット及び本発明の別の態様によるモジュラー構成システム用のモジュラー構成システムモーターユニットを、斜視図で示す。

【図1B】図１Ｂは、図１Ａのモーターユニットを、側面図で示す。

【図1C】図１Ｃは、図１Ａのモーターユニットを、上面図で示す。

【図2】図２は、図１Ａ乃至図１Ｃに示すモーターユニットの側面断面図である。

【図3】図３は、図１Ａ乃至図１Ｃに示すモーターユニットの端面断面図である。

【図4】図４は、図１Ａ乃至図１Ｃ、図２及び図３に示すモーターユニットの主要なサブユニットを、分解図で示す。

【図5】図５は、図１Ａ乃至図１Ｃ、図２、図３及び図４に示すモーターユニットの駆動サブユニットを、分解図で示す。

【図6】図６は、図１Ａ乃至図１Ｃ、図２、図３及び図４に示すモーターユニットの動力取出要素の詳細を、斜視断面図で示す。

【図7A】図７Ａは、図６の動力取出要素の内側動力取出要素及びそれの第一の回転伝達部への接続を、上面図で示す。

【図7B】図７Ｂは、図７Ａの第一の回転伝達部を、上面図で示す。

【図7C】図７Ｂは、図７Ｂの第一の回転伝達部に接続されていない場合の図７Ａの内側動力取出要素を、上面図で示す。

【図8】図８は、モジュラー構成システムモーターユニットと一組のコネクタ要素とを備える本発明の態様によるモジュラー構成システム、（第一の型の構成要素に属する）先行技術の構成要素、及び一組のコネクタ要素を用いたモーターユニットの第一の構成要素への取り付けを、斜視図で示す。

【図9】図９は、一方の表面に形成されたコネクタノブと反対の表面に形成されたコネクタノブ受け開口部とを有する、第二の型の構成要素に属する先行技術の構成要素を、透視斜視図で示す。

【図10】図１０は、コネクタ開口を含む第二の型の構成要素を備えるモジュラー構成システム用の先行技術のコネクタ要素であって、コネクタ要素の両端部のそれぞれが第二の型の構成要素のコネクタ開口に接続するように構成されたスナップ接続を含むコネクタ要素を、斜視図で示す。

【図11】図１１は、構成システムの一方の構成要素のコネクタ開口部に挿入された図９に示すような２つのコネクタ要素と、さらにコネクタ開口部を有する構成システムの他方の構成要素とを、斜視図で示す。

【発明を実施するための形態】

【0027】

図１Ａは、本発明の態様によるモジュラー構成システムモーターユニット１及び本発明の別の態様によるモジュラー構成システム用のモジュラー構成システムモーターユニット１を、斜視図で示す。モジュラー構成システムモーターユニット１は、単にモーターユニット１と称することができる。図１Ｂは、図１Ａのモーターユニット１の側面図を示し、図１Ｃは、図１Ａのモーターユニット１の上面図を示す。

【0028】

モーターユニット１は、ケーシング１０と、ケーシング１０の内部に取り付けられた電気モーター１５０とを備える。電気モーター１５０は、図１Ａには示されていないが、図２及び図５に示されている。

【0029】

また、モーターユニット１は、ケーシング１０から延在している動力取出要素２０即ち単に取出要素２０を備え、取出要素２０は、ケーシング１０に対して回転可能にケーシング１０に接続されている。

【0030】

取出要素２０は、回転軸（不図示）を中心にケーシング１０に対して回転可能に接続されている。

【0031】

取出要素２０は、電気モーター１５０の出力軸１５１（図２及び図５参照）が回転するときに取出要素２０も強制的に回転するように、電気モーター１５０に接続されている。取出要素２０は、例えば、図３、図４、図５、図６および図７Ａ乃至図７Ｃに示されているように、歯車機構２００を介して電気モーター１５０に接続されることが好ましい。

【0032】

取出要素２０には、モーターユニット１をモジュラー構成システムの構成要素５１０、５２０に接続するためのコネクタ６００が少なくとも一つ設けられている。

【0033】

図１において、取出要素２０は、このようなコネクタ６００を五つ備えている。

【0034】

取出要素２０の中央に、一つのコネクタ６００即ち第一のコネクタ６０１が示されている。第一のコネクタ６０１は、取出要素２０の中へのへこみの形状をしており、その形状は、Ｘ字形（十字形）断面（取出要素２０の回転軸線に垂直な断面）を有する。第一のコネクタは、図８に示すように、軸５２４を受け入れるように構成されており、軸５２４は、第一のコネクタ６０１の断面形状に対応する断面形状（軸５２４の縦軸に垂直な断面）を有する。すなわち、軸は、Ｘ字形（十字形）断面を有する。第一のコネクタ６０１及び軸５２４は、説明したように、モジュラー構成システム５００に属し、第一のコネクタ６０１と軸との間に摩擦嵌合を形成するように寸法が定められている。

【0035】

取出要素２０の周辺に沿って、４つの同一のコネクタ６００即ち第二のコネクタ６０２が示されている。第二のコネクタは、取出要素２０の中へそして取出要素２０を貫通するへこみとして形成される。第二のコネクタは、以下の図８、図１０及び図１１に関連して説明されるように、コネクタ開口部６４０であることが好ましい。

【0036】

他の図示されていない実施形態では、取出要素２０は、第一のコネクタのような中央に位置するコネクタ６００のみを有し、周辺部にコネクタを有していなくてもよいことが理解されよう。

【0037】

また、他の図示されていない実施形態では、取出要素２０は、周辺部に上記の第二のコネクタ６０２のようなコネクタのみを有し、中央部に第一のコネクタ６０１を有していなくてもよいことが理解されよう。

【0038】

さらに、更に他の図示されていない実施形態では、コネクタ６００の数、形状及び（取出要素２０上の）位置は、図１Ａに示されているものとは異なっていてもよいことが理解されよう。好ましくは、一つ又は複数のコネクタ６００は、例えば以下に説明するように、モジュラー構成システムの様々な型の構成要素と協働し、接続するように構成されている。

【0039】

モーターユニット１のケーシング１０は、モーターユニット１とモジュラー構成システム５００の他の構成要素との接続を可能にするために、図８、図１０及び図１１に関連して以下に説明する複数のコネクタ開口部６４０をさらに有している。繰り返しになるが、他の型の接続手段がケーシング１０に形成されてもよいことが理解されよう。

【0040】

上述したように、本発明のモーターユニット１は、複数の構成要素を含むモジュラー構成システム５００の一部を形成することができる。以下、モーターユニット１に戻る前に、このようなモジュラー構成システム５００および例示的な構成要素についてさらに詳細に説明する。

【0041】

図９は、第一の型の構成要素５１０に属する従来技術の構成要素５１１を透視斜視図で示す。このような第一の型の構成要素５１０は、ノブ受け開口部６２０を有する第一の型５１０の同様であるが様々な形状の他の構成要素に接続するように構成されたコネクタノブ６１０を少なくとも含む。図９に示す構成要素５０１は、その上面に形成されたコネクタノブ６１０と、その反対面に形成されたノブ受け開口部６２０とを有する。例えば、図１０に示すような構成要素５０１の二つは、一方の構成要素５０１のコネクタノブ６１０を、第二の構成要素５０１の対応する数のコネクタ開口６２０に接続することによって、互いに接続され得ることが理解されよう。コネクタノブ６１０及びノブ受け開口部６２０は、円筒状コネクタノブ６１０の外径が、ノブ受け開口部６２０の一又は複数の表面の寸法に密接に適合することによって、摩擦嵌合／摩擦接続を形成する。

【0042】

図９に示す構成要素５０２は、８つのコネクタノブ６１０及び８つのノブ受け開口部６２０を有する。コネクタノブ６１０は、規則的な二次元格子、この場合は２×４格子に配置される。同様に、ノブ受け開口部６２０は、規則的な二次元格子、この場合は２×４格子に配置される。図９に示す構成要素５０２は、ブリックとして形成されている。

【0043】

第一の型の構成要素５１０の別の構成要素５１２を図８に示す。図８に示す構成要素５１２は、プレート状（板状）に形成されており、６×６格子状に形成された３６個のコネクタノブ６１０と、コネクタノブ６１０に対してプレートの反対側に同じく６×６格子状に配置された３６個のノブ受け開口部６２０（不図示）とを有する。

【0044】

第一の型の構成要素５１０の構成要素は、本明細書では、コネクタノブ６１０又はノブ受け開口部６２０のいずれか或いは両方を有するものとして定義される。第一の型の構成システムは、本明細書では、二つ又は三つ以上の第一の型の構成要素５１０を含む構成要素のシステムとして定義され、少なくとも一つの構成要素は、規則的な二次元ｎ×ｎ格子（ｎ≧２）に配置されたコネクタノブ６１０を有する。第一の型の構成システムは、例えば、ＬＥＧＯ Ａ／Ｓによって販売されているＬＥＧＯ ＳＹＳＴＥＭという商品名で、当技術分野において知られている。

【0045】

図１０は、共通軸に沿って形成され、互いに反対向きの二つの円筒状コネクタ部６３０を有する第二の型の構成要素５２１を示す。第二の型の構成要素５２０は、例えば図１０に示される第二の型の構成要素５２１のような、突出した円筒状コネクタ部６３０を有する他の第二の型の構成要素５２０と協働するように構成された円筒状コネクタ開口部６４０を追加的に又は代替的に含むことができる。

【0046】

図１１は、種々の形状、形態及び種々の接続手段を有する第二の型の構成要素５２１、５２２、５２３、５２４、５２５を含む第二の型の構成システム５２０の一例を示す。

【0047】

図１０に示す第二の型の構成要素５１０、５１１は、二つの円筒状コネクタ部６３０即ち弾性コネクタペグを含み、弾性コネクタペグの各々は、他の第二の型の構成要素５２０上に形成されたコネクタ開口部６４０とスナップ接続を形成するように構成されている。

【0048】

図１１は、他の二つの第二の型の構成要素５２０、５２２、５２３を示す。

【0049】

図中右に示す第二の型の構成要素５２２は、三つの円筒状コネクタ開口部６４０が貫通して形成されたビームとして形成される。これらの円筒状コネクタ開口部６４０のうちの二つには、図１０に示す第二の型の構成要素５２１の一端部が挿入され、スナップ接続で取り外し可能にロックされている。

【0050】

第二の型の構成要素５２３は、図中左に示すように、共通平面上に形成された四本のビームにより形成された矩形枠体として形成されている。これらのビームのうちの二本は、枠体の平面に平行な縦軸を有する三個のコネクタ開口部６４０を有している。これらのコネクタ開口部６４０の各々は、図１０に示されるような第二の型の構成要素５２１の円筒状コネクタ部６３０を受け入れることができることが理解されよう。しかしながら、コネクタ開口部は、また、図に示されるように、例えば、軸５２４のための軸受を形成することができることも理解されよう。図１１に示される軸５２４は、十字形の断面形状を有する。

【0051】

図１１に示される枠体形状の第二の型の構成要素５２３の二本のビームは、上述した二本のビームに垂直に形成され、それぞれ、枠体の面の方向に貫通して形成された三本の円筒状コネクタ開口部６４０と、枠体の面に垂直な縦軸を有してビームを貫通して形成された四本の円筒状コネクタ開口部６４０とを有する。繰り返しになるが、これらのコネクタ開口部６４０の各々は、図１０に示されるような第二の型の構成要素５２１の円筒状コネクタ部６３０を受け入れることができることが理解されよう。

【0052】

二つの反対向きの円筒状コネクタ部６３０を含む図１０に示される第二の型の構成要素５２１は、図１１に示される第二の型の構成要素５２２、５２３のような他の二つの第二の型の構成要素に取り外し可能に接続して使用することができる。図示しない変形例では、第二の型の構成要素は、一つ又は複数の円筒状コネクタ開口部６４０及び一つ又は複数の円筒状コネクタ部６３０の両方を含むことができる。

【0053】

円筒状コネクタ部６３０と円筒状コネクタ開口部６４０との間のスナップ接続は、円筒状コネクタ部６３０が円筒状コネクタ部６３０の自由端部に配置された円周方向に配置されたビード６３１を備えることによって、且つ、円筒状コネクタ部６３０の弾性によって提供される。この弾性は、円筒状コネクタ部６３０の長手方向に形成された一つ又は複数の細長い切れ込み部６３２によって提供され得る。図１０の変形例では、二つのそのような細長い切れ込み部６３２が示されている。ビード６３１の直径は、円筒状コネクタ部６３０の本体の直径よりもわずかに大きい。

【0054】

円筒状コネクタ部６３０の長さは、円筒状コネクタ開口部６４０の長さに対応する。円筒状コネクタ部６３０の直径は、円筒状コネクタ開口部６４０の直径に対応する。

【0055】

円筒状コネクタ開口部６４０の端部には、円筒状コネクタ部６３０に形成されたビード６３１と協働するように構成された拡径リング状開口部（不図示）が設けられている。

【0056】

ユーザーが円筒状コネクタ部６３０を円筒状コネクタ開口部６４０に押し込むと、円筒状コネクタ部６３０の弾性によりビード６３１が押されて円筒状コネクタ開口部６４０の本体部を通り、ビードが円筒状コネクタ開口部６４０の反対端部の拡径リング状開口部に到達すると、円筒状コネクタ部６３０の本体部の弾性によりビード６３１が拡径リング状開口部に係合し、円筒状コネクタ部６３０と円筒状コネクタ開口部６４０との間にスナップ接続を形成する。

【0057】

このようなスナップ接続は、当技術分野において公知である。

【0058】

第二の型の構成要素５２０の構成要素は、本明細書では、上述したように、円筒状コネクタ部６３０（弾性コネクタペグ２７０）とスナップ接続するように構成された円筒状コネクタ開口部６４０を少なくとも有するものとして定義される。第二の型の構成要素２００は、また、一つ又は複数の円筒状コネクタ部６３０を有する構成要素を含むことができる。第二の型の構成要素５２０は、また、一つ又は複数の円筒状コネクタ部６３０及び一つ又は複数の円筒状コネクタ開口部６４０を有する構成要素を含むことができる。

【0059】

第二の型の構成要素は、少なくとも一つの構成要素が少なくとも一つのコネクタ開口部６４０を有する、二つ又は三つ以上の第二の型の構成要素５２０を含む構成要素のシステムとして本明細書で定義される。第二の型の構成システム２０００の例は、例えば、ＬＥＧＯ Ａ／Ｓによって販売されるＬＥＧＯ ＴＥＣＨＮＩＣという商品名で、当技術分野において知られている。

【0060】

第二の型の構成システムのいくつかの構成要素及びいくつかの第二の型の構成要素５２０は、コネクタノブ６１０及び／又はノブ受け開口部６２０を追加的に有することができ、それによってハイブリッドを形成してもよいことが理解されよう。

【0061】

図８の右側は、第一の型の構成要素５１０のプレート状の構成要素５１２に搭載される本発明の実施形態によるモーターユニット１を示す。この目的のために、モジュラー構成システムは、コネクタ要素５５０も含む。

【0062】

コネクタ要素５３０は、図８の左側の斜視図に示されている。コネクタ要素５３０は、上述したように、第一の型の構成要素５１０に属する構成要素と、第二の型の構成要素５２０に属する構成要素とを接続するように構成されている。一つ又は複数のコネクタ要素５３０は、モーターユニット１を含み、さらに一つ又は複数の第一の型の構成要素５１０及び／又は一つ又は複数の第二の型の構成要素５２０を含む構成システム５００の一部をさらに形成してもよい。コネクタ要素５３０は、一端部に、上述したように円筒状コネクタ開口部６４０への接続を可能にする円筒状コネクタ部６３０を含む。別の端部に、コネクタ要素５３０は、コネクタ要素５３０がノブ６１０に接続することを可能にするノブ受け開口部６２０を含む。ノブ受け開口部６２０は、図８に示すプレート状の第一の型の構成要素５１２のような第一の型の構成要素５１０の四つのコネクタノブ６１０の間に接続されるように構成された大きさ及び形状を有するコネクタ要素５３０の円筒部に設けられている。

【0063】

電気モーターユニット１は、円筒状コネクタ開口部６４０を有するので、円筒状コネクタ部６３０を有する第二の型の構成要素５２０又は図８に示すコネクタ要素５３０に接続することができる。

【0064】

図８において、電気モーターユニット１は、四つのコネクタ要素５３０を介してプレート５１２に接続されており、コネクタ要素５３０のそれぞれは、電気モーターユニット１の円筒状コネクタ開口部６４０に挿入される円筒状コネクタ部６３０を有し、それは、プレート１０４上の四つの隣り合うコネクタノブ１５０の間に接続される対向配置された円筒状の部分である。

【0065】

ここで、そのようなモーターユニット１に戻り、上述したように、図１Ａ乃至図１Ｃに示すモーターユニット１のケーシング１０は、コネクタ開口部６４０の形態で複数の接続手段を備える。しかしながら、図示されていない実施形態では、ケーシングは、代替的に又は追加的に、上述のコネクタノブ６１０、ノブ受け開口部６２０及び／又は円筒状コネクタ部６３０のような他の型の接続手段、或いは更に他の実施形態では、他の型のモジュラー構成システムに適したコネクタ手段を備えることができる。

【0066】

上述のように、そして、図２及び図３に示すように、動力取出要素２０は、電気モーター１５０と動力取出要素２０との間に設けられた歯車機構２００を介して電気モーター１５０に接続されている。例示的な歯車機構について、以下に、更に詳細に説明する。

【0067】

しかし、図２及び図３にも示されているように、モーターユニット１は、回転検出機構をさらに備えている。回転検出機構は、ケーシング１０に対する動力取出要素２０の回転位置を検出するように構成されている。この目的のために、回転検出機構は、永久磁石のようなディスク要素９９を含む。ディスク要素９９は、ディスク要素９９と動力取出要素２０が共に回転するように又は少なくとも比例して回転するように、動力取出要素２０又は歯車機構の歯車に接続される。ディスク要素９９と動力取出要素２０との間の例示的な接続について、以下でさらに詳細に説明する。しかしながら、図２及び図３から、ディスク要素９９が第一の軸７０を介して動力取出要素２０に接続されていることが理解されるであろう。

【0068】

回転検出機構は、ケーシングに対して固定されたセンサー装置３９９をさらに含む。

【0069】

例えば、図２及び図３に示されているように、センサー装置３９９は、モーターユニット１の制御機構を構成する制御サブユニット３００の一部を構成するプリント基板（ＰＣＢ）３１０に固定されている。プリント基板（ＰＣＢ）３１０は、ケーシング１０に対して固定されており、それによって、センサー装置３９９は、ケーシング１０に対して固定されている。

【0070】

センサー装置３９９は、エンコーダ／回転センサーであり、例えば、ディスク要素９９の回転を光学的に記録することができる光学センサーであったり、ディスク要素９９が磁石即ち磁気特性を有する要素である場合には磁界センサーであったりする。

【0071】

図２、図３、図５、図６及び図７に示す実施形態では、ディスク要素９９は、受入部（レセプタクル）６０及びディスク要素９９に固定接続された第一の回転伝達部５０を介して動力取出要素２０に接続されており、第一の回転伝達部５０を受けるための受入部６０は、動力取出要素２０に形成されている。

【0072】

しかし、代替的に、ディスク要素９９は、図に示すようなものと同様の第一の回転伝達部５０を介して歯車機構２００の歯車に接続されていてもよい。これは、図示されていない。しかし、この場合も第一の回転伝達部５０は、ディスク要素９９に固定接続される。第一の回転伝達部５０は、第一の回転伝達部５０を受け入れるための受入部６０を介して歯車機構２００の当該歯車、例えば、図２、図３及び図５に示す最下段の歯車２２０に接続される。この受入部６０は、歯車機構２００の歯車に形成される。

【0073】

いずれの場合も、受入部６０と第一の回転伝達部５０は、第一の回転伝達部５０が動力取出要素２０と共に回転するように係合する前に、動力取出要素２０のわずかな回転を許容にするように構成された協働形状及び大きさを有する。

【0074】

前述したように、好ましい実施形態では、図に示すように、受入部６０は、動力取出要素２０内に設けられてもよく、これについては、以下でさらに詳細に説明する。しかしながら、以下に説明する受入部６０と第一の回転伝達部５０との間の協働は、受入部６０が歯車に形成される実施形態にも適用できることが理解されよう。

【0075】

モーターユニット１のケーシング１０は、例えば、図４に示すように、頂部１１、底部１２及び端部１３の三つの部分から構成されてもよい。ケーシング１０の各部分は、内部部品（電気モーター１５０、歯車機構２００、制御サブユニット３００等）を損傷から保護するとともに、内部部品を取り付けるための支持体を形成することにより、それらの相互関係／配置を確保する。

【0076】

三つの部１１、１２、１３は、内部部品の組み立てを可能にし、スナップ接続、ネジ又は当技術分野で公知の他の方法で相互に接続することができる。いくつかの実施形態では、ケーシング１０は、部品の交換のようなモーターユニット１のメンテナンスを可能にするために分解することができる。他の実施形態では、それらの部は、少なくとも不正な分解が防止されるように接続されることができる。

【0077】

ケーシング１０は、ここでは頂部１１に示される開口部１５を含み、これは、動力取出要素２０の一部分のための軸受を形成する。ケーシングの開口部１５は、第一の直径を有する。

【0078】

いくつかの実施形態において、図に示されるように、動力取出要素２０は、内側動力取出要素３０と外側動力取出要素４０との二つの部分によって形成される。上述の第一のコネクタ６００、６０１は、内側動力取出要素３０に形成され、第二のコネクタ６００、６０２は、外側動力取出要素４０に形成される。内側動力取出要素３０と外側動力取出要素４０とは、外側動力取出要素４０の内向きの面／内面４６に形成された細長い突起４７が、内側動力取出要素３０の頂部３１の外面３２に窪みとして形成された切欠き３２’と協働して（相対的な）回転防止的に互いに接続されている。

【0079】

内側動力取出要素３０は、例えば、図５に示すように、頂部３１と底部３５とから構成されている。頂部３１は円筒形であり、第二の直径を有する。頂部は、ケーシング１０の開口部１５を通って延在するように構成されている。頂部３１の直径即ち第二の直径は、ケーシング１０に対する内側動力取出要素３０の回転を可能にするように構成されている。底部３５も円筒形であり、第三の直径を有し、この第三の直径は、頂部３１の直径よりも大きく、内側動力取出要素３０がケーシング１０の開口部１５に挿入されると、底部３５の上向き面がケーシング１０の内向き面と相互作用し、開口部１５を囲み、軸方向の一方への内側動力取出要素３０の軸方向移動を防止する。外側動力取出要素４０は、図４の分解図に示されるように、内側動力取出要素３０の底部３５に対してケーシング１０の反対側で内側動力取出要素３０の頂部３１に接続される。内側動力取出要素３０の底部３５は、ケーシング１０の内側に配置され、内側動力取出要素３０の頂部３１は、ケーシング１０を通り開口部１５を通って延在し、外側動力取出要素４０は、ケーシング１０の外側で内側動力取出要素３０の頂部３１に接続される。これにより、内側動力取出要素３０が軸方向の他方へ軸方向移動することが防止される。

【0080】

外側動力取出要素４０（図３及び図４を参照）は、上面４２及び下面４３を有する本体４１と、外面４４とを備える。開口部４５は、上面４２から下面４３まで外側動力取出要素４０の本体４１を貫通して設けられ、開口部４５は、内側動力取出要素３０の頂部３１の一部分を受け入れるように構成されている。外側動力取出要素４０の本体４１を貫通する開口部４５は、内向きの面即ち内面４６を備えている。外側動力取出要素４０の内面４６には、内側に延在する突起４７が形成されている。

【0081】

内側動力取出要素３０の頂部３１は、外側端部３１’と内側端部３１’’とからなり、外面３２を有している（図４参照）。

【0082】

内側動力取出要素３０の底部３５は、外側端部及び内側端部並びに外面３５とからなる。底部３５の外側端部は、内側動力取出要素３０の頂部３１の内側端部３１’’に接続されている（例えば,、図４参照）。好ましくは、内側動力取出要素３０の頂部３１と底部３５とは、一体部として一部品に形成されている。

【0083】

また、上述したように、内側動力取出要素３０の頂部の外面３２の軸方向には、細長い窪みとして細長い切欠き３２’が形成されており、細長い切欠き３２’は、外側動力取出要素４０を貫通する開口部４５の内面４６に形成され内方へ延在する突起４７と協働するように構成されている。

【0084】

内側動力取出要素３０の頂部３１には、内部空間３３が設けられている。内部空間３３は、頂部３１の内側端部３１’’に底部が形成され、頂部の外側端部３１’で開口している。これにより、内部空間３３はカップ形状であると考えることができる。

【0085】

内側動力取出要素３０の頂部３１は、内部空間３３を画定する内向きの面即ち内面３４を有する（図３を参照）。

【0086】

内側動力取出要素３０の頂部３１の内部空間３３は、上述の第二のコネクタ６０２を構成することができる。したがって、（内側動力取出要素３０の頂部３１の軸方向に垂直に取られた）断面は、図１１に示される軸５２４のような同様の十字形／Ｘ形の軸を受けるために、上述されたように十字形／Ｘ形とすることができる。動力取出要素２０、内部に形成された受入部６０、第一の回転伝達部５０及び第一の軸７０を通る断面を示す図６からも、内部空間３３の十字形断面を理解することができる。動力取出要素２０は、内側動力取出要素３０及び外側動力取出要素４０を有するように示されている。図６は、また、図７Ｃでも理解されるように、内側動力取出要素３０の頂部３１の内部空間３３が、頂部３１の内側端部３２’’に底面３４’を有することを示している。

【0087】

内部空間３７は、内側動力取出要素３０の円筒状の底部３５に設けられている。この内部空間３７は、底壁即ち端壁も形成されているが、底部３５の外側端部に形成され、底部の頂部の内側端部で開口している。これにより、内部空間３７は、カップ形状であると考えることができる。頂部３１の内部空間３３とは反対に、この内部空間３７は、下方に開口し、ケーシング１０の内部に入る。

【0088】

内側動力取出要素３０の底部３５は、内部空間３７を画定する内向きの面即ち内面３８を有する（図３参照）。

【0089】

内側動力取出要素３０の底部３５の内面３８は、歯車機構２００の取出ディスク２８０の上部２８３の外面２８４との協働／接続を可能にする（内側動力取出要素３０の円筒状の底部３５の軸方向に垂直に取った）断面形状を有し、この外面２８４は、内側動力取出要素３０の底部３５の内面３８の断面形状と相補的な断面形状を有する（図２及び図３を参照）。

【0090】

このようにして、内側動力取出要素３０は、歯車機構２００の出力ディスク２８０によって駆動される。

【0091】

図２、図３及び図５を参照して、電気モーター１５０と動力取出要素２０との間の接続については、これ以上詳細には説明しない。

【0092】

前述したように、電気モーター１５０は、モーター出力軸１５１を有する（図２及び図５を参照）。モーター出力軸１５１は、第一の歯車２１０に接続され、第一の歯車２１０は、モーター出力軸１５１に固定されている。

【0093】

第一の歯車２１０は、歯２１２が設けられた外面２１１を有し、第二の歯車２３０と協働するように構成されている。

【0094】

第二の歯車２２０は、第一の軸７０によって回転支持されるが、第一の軸７０に対して自由に回転することができる。第二の歯車２２０は、この目的のために（軸方向に）貫通孔２２５を備える。

【0095】

第二の歯車２２０は、大径部２２１と小径部２２３とをさらに含む。大径部２２１は、第一の歯車２１０の歯２１２と協働するように構成された歯２２２を備えている。

【0096】

図２及び図５に示すように、電気モーター１５０の出力軸１５１は、第二の歯車２２０の回転軸に対して垂直に配置されている。このため、第二の歯車２２０の大径部２２１の歯２２２は、大径部２２１の上向きの面上に設けられている。この配置により、歯車機構２００の回転軸が電気モーター１５０の出力軸１５１に対して垂直であるため、非常にコンパクトなモーターユニットが可能となり、これにより、歯車機構を電気モーター１５０の端部にコンパクトに配置することができる。

【0097】

しかしながら、他の実施形態（不図示）では、歯車機構２００の軸線と電気モーター１５０からの出力軸１５１の軸線とを平行に配置してもよいことが理解されよう。そのような実施形態では、第二の歯車２２０の大径部２２１上の歯２２２の代わりに、大径部２２１の外向き面上に歯（不図示）を設けてもよいことが理解されよう。

【0098】

第二の歯車２２０の大径部２２１及び小径部２２３は、単一の一体構造として形成されることが好ましい。

【0099】

第二の歯車２２０の小径部２２３は、その外面に形成された歯２２４からなり、歯２２４は、歯車機構２００の第三の歯車２３０と協働するように構成されている。

【0100】

第三の歯車２３０は、第二の軸８０によって回転支持されるが、第二の軸８０に対して自由に回転することができる。第三の歯車２３０は、この目的のために（軸方向に）貫通孔２３５を備える。

【0101】

第二の軸８０は、第一の軸７０と平行に配置されている。

【0102】

第三の歯車２３０は、大径部２３１と小径部２３３とをさらに備えている。大径部２３１は、歯２３２が形成され、第二の歯車２２０の小径部２２２に形成された歯２２４と協働するように構成されている。

【0103】

第三の歯車２３０の大径部２３１と小径部２３３は、単一の一体構造として形成されていることが好ましい。

【0104】

第三の歯車２３０の小径部２３３は、その外面に形成された歯２３４からなり、歯２３４は、歯車機構２００の第四の歯車２４０と協働するように構成されている。

【0105】

第二の歯車２２０の小径部２２２は、その外面に形成された歯２２４からなり、歯車機構２００の第三の歯車２３０と協働するように構成されている。

【0106】

第三の歯車２３０は、第二の軸８０によって回転支持されるが、第二の軸８０に対して自由に回転することができる。第三の歯車２３０は、この目的のために（軸方向に）貫通孔２３５を備える。

【0107】

第二の軸８０は、第一の軸７０と平行に配置されている。

【0108】

第三の歯車２３０は、大径部２３１と小径部２３３とをさらに備えている。大径部２３１は、歯２３２が形成され、第二の歯車２２０の小径部２２２に形成された歯２２４と協働するように構成されている。

【0109】

第三の歯車２３０の大径部２３１と小径部２３３は、単一の一体構造として形成されていることが好ましい。

【0110】

第三の歯車２３０の小径部２３１は、その外面に形成された歯２３２からなり、歯２３２は、歯車機構２００の第四の歯車２４０と協働するように構成されている。

【0111】

第四の歯車２４０は、第一の軸７０によって回転支持されているが、第一の軸７０に対して自由に回転することができる。第四の歯車２４０は、この目的のために（軸方向に）貫通孔２４５を備える。

【0112】

第四の歯車２４０は、大径部２４１と小径部２４３とをさらに含む。大径部２４１は、その外面に形成された歯２４２からなり、第三の歯車２３０の小径部２３３に形成された歯２３４と協働するように構成されている。

【0113】

第四の歯車２４０の大径部２４１と小径部２４３とは、単一の一体構造として形成されていることが好ましい。

【0114】

第四の歯車２４０の小径部２４３は、その外面に形成された歯２４４からなり、歯２４４は、歯車機構２００の第五の歯車２５０と協働するように構成されている。

【0115】

第五の歯車２５０は、第二の軸８０によって回転支持されるが、第二の軸８０に対して自由に回転することができる。第五の歯車２５０は、この目的のために（軸方向に）貫通孔２５５を備える。

【0116】

第五の歯車２５０は、大径部２５１と小径部２５３とをさらに含む。大径部２５１は、その外面に形成された歯２５２からなり、第四の歯車２４０の小径部２４３に形成された歯２４４と協働するように構成されている。

【0117】

第五の歯車２５０の大径部２５１と小径部２５３とは、単一の一体構造として形成されていることが好ましい。

【0118】

第五の歯車２５０の小径部２５３は、その外面に形成された歯２５４からなり、歯２５４は、歯車機構２００の第六の歯車２６０と協働するように構成されている。

【0119】

第六の歯車２６０は、第一の軸７０によって回転支持されるが、第一の軸７０に対して自由に回転することができる。第六の歯車２６０は、この目的のために（軸方向に）貫通孔２６５を備える。

【0120】

第六の歯車２６０は、さらに下部２６１と上部２６３とを含む。下部２６１は、その外面に形成された歯２６２を有し、第五の歯車２５０の小径部２５３に形成された歯２５４と協働するように構成されている。

【0121】

第六の歯車２６０の下部２６１及び上部２６３は、単一の一体構造として形成されることが好ましい。

【0122】

第六の歯車２５０の上部２６３は、円筒形であり、ハウジング駆動サブユニットハウジング部１１０（下記参照）の形態でケーシング１０の一部分を貫通する第一の開口部１１５の内向きの面１１６と相互作用するように構成された外面２６４を含む。第一の開口部１１５は、第六の歯車２６０用の軸受即ち支持体を形成し、ケーシング１０に対する第六の歯車２６０の回転を可能にする。

【0123】

第六の歯車２６０の貫通孔２６５は、さらに、内向きの面２６６（図３を参照）を有し、この内向きの面２６６は、プロファイルされた（第六の歯車２６０の軸方向に垂直な）断面形状を有しており、このプロファイルされた断面形状は、前述した取出ディスク２８０の下部２８１の、同様にプロファイルされた外面２８２と協働するように構成されている。プロファイルされた断面形状の内向きの面２６６と取出ディスク２８０の下部２８１のプロファイルされた外面２８２とは相補的であるので、取出ディスク２８０の下部２８１が第六の歯車２６０の貫通孔２６５に挿入されているときに、取出ディスク２８０と第六の歯車２６０とが連動して共に回転する（図３参照）。

【0124】

好ましくは、プロファイルされた断面形状の内向きの面２６６と取出ディスク２８０の下部２８１のプロファイルされた外面２８２とは、取出の下部２８１が取出ディスク２８０の貫通孔２６５の少なくとも上部と摩擦嵌合するように相補的である。

【0125】

したがって、取出ディスク２８０は、下部２８１と上部２８３とを含む。上述したように、下部２８１は、プロファイルされた外面を含む。取出ディスク２８０の上部２８３も外面２８４を含む。取出ディスク２８０の上部２８３の外面２８４の全体的な直径は、取出ディスク２８０の下部２８１の全体的な直径よりも大きい。取出ディスク２８０の上部２８３の外面もまた、好ましくはプロファイルされ、内側動力取出要素３０の底部３５の内部空間３７の内向きの面即ち内面３８と協働するように構成されている。

【0126】

また、上述したように、内側動力取出要素３０の底部３５の内面３８は、歯車機構２００の取出ディスク２８０と内側動力取出要素３０とが共に回転するように、取出ディスク２８０の上部２８３の外面２８４と相補的な（内側動力取出要素３０の円筒状の底部３５の軸方向に垂直に取った）断面形状を有する。

【0127】

なお、歯車機構２００の取出ディスク２８０は、（それの軸方向に）貫通孔２８５を有している。取出ディスク２８０の貫通孔２８５は、第一の軸７０を受け入れるように構成されており、第一の軸と取出ディスク２８０とが互いに相対的に回転可能である。

【0128】

歯車機構の上述の説明から、第一の恐怖２１０が付けられた出力軸１５１の電気モーター１５０によって引き起こされる回転は、第一の軸７０とケーシング１０とに対して回転可能な第二の歯車２２０の回転を引き起こすことは明らかである。第二の歯車２２０の回転は、第二の軸８０とケーシング１０とに対して回転可能な第三の歯車２３０の回転を引き起こす。第三の歯車２３０の回転は、第一の軸７０とケーシング１０とに対して回転可能な第四の歯車２４０の回転を引き起こす。第四の歯車２４０の回転は、第二の軸８０とケーシング１０とに対して回転可能な第五の歯車２５０の回転を引き起こす。第五の歯車２５０の回転は、第一の軸７０とケーシング１０とに対して回転可能な第六の歯車２６０の回転を引き起こす。第六の歯車２６０の回転は、第一の軸７０とケーシング１０とに対して回転可能な取出ディスク２８０の回転を引き起こす。取出ディスク２８０の回転は、内側動力取出要素３０及びそれに接続された外側動力取出要素４０の回転を引き起こす。したがって、電気モーター１５０による回転は、動力取出要素２０を回転させる。これにより、第一のコネクタ６０１又は第二のコネクタ６０２を介して動力取出要素２０に取り付けられた構成要素５１０、５２０が回転することは明らかである。

【0129】

上記では、歯車の直径、歯数、歯車比等については説明していない。しかしながら、当業者にとっては、歯車２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０の適切な寸法によって適切な歯車比を選択することができることは明らかであろう。

【0130】

上記では、ケーシング１０の内部構造を含むケーシング１０の一部分が、歯車２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、第一の軸７０及び第二の軸８０、並びに場合によっては記載された構成要素以外の構成要素又はその部分のための軸受及びその他の支持体をどのように提供するかについて詳細に説明されていない。

【0131】

他の型の歯車機構、例えば、異なる歯車数及び／又は他の歯車比を有する歯車機構などを代替的に使用することもできる。

【0132】

以上、電気モーター１５０から動力（回転）がどのように動力取出要素２０へ伝達されるかについて説明した。

【0133】

次に、図７Ａ乃至図７Ｃを参照して、動力取出要素２０にかかる非対称負荷がディスク要素９９へ伝達されないように、動力取出要素２０からディスク要素９９へどのように回転が伝達されるかについて説明する。

【0134】

図７Ｂに示されるように、第一の回転伝達部５０は、実質的に円筒状である本体５１を含む。第一の回転伝達部５１の本体５１は、外面５２を有する。第一の回転伝達部５０の円筒状の本体５１からは、第一のアーム５３と第二のアーム５４とが延在している。第一の回転伝達部の第一のアーム５３と第二のアーム５４は、互いに正反対に位置し、第一の回転伝達部５０の円筒状の本体５１の外面５２から延在している。他の実施形態では、単一のアームのみが設けられていてもよい（不図示）。

【0135】

図７Ｂは、第一の回転伝達部５０の第一のアーム５３及び第二のアーム５４が幅即ち第一の幅Ｗ１を有することも示している。

【0136】

図６は、動力取出要素２０（内側動力取出要素３０及び外側動力取出要素４０を含む）と、その内部に形成された受入部６０と、第一の回転伝達部５０と、第一の軸７０とを貫通する断面を示している。

【0137】

また、図６は、第一の回転伝達部５０が、第一の回転伝達部５０の本体５１に設けられた内部空間５５を備えることを示している。内部空間５５は、第一の軸７０の第一の端部７１と協働するように構成された内向きの面即ち内面５６を有する。第一の回転伝達部５０は、第一の軸７０の第一の端部７１上に締め付けられ、第一の回転伝達部５０の回転が軸７０へ伝達されるようにすることができる。

【0138】

第一の軸７０は、細長い形状をしており、第一の端部７１と、その反対側に第二の端部７２とを備えている。図２及び図３に示すように、第一の軸７０は、第一の回転伝達部５０との接続部から、歯車機構のいくつかの歯車２６０、２４０、２２０を通り、第一の回転伝達部５０及び動力取出要素２０とは反対側のケーシング１０の内面に隣接して設けられたセンサー装置３９９を有するＰＣＢ３１０に向かって延在している。

【0139】

さらに、図２及び図３に示すように、軸７０の第二の端部７２にディスク要素保持部９０を設けることができる。

【0140】

ディスク要素保持部９０は、軸７０の第二の端部７２に取り付けられ、軸７０の回転がディスク要素保持部９０を軸７０と共に回転させる。

【0141】

ディスク要素保持部９０は、ディスク要素保持部９０が回転するときにディスク要素９９がそれと共に回転するように、ディスク要素９９を受け入れるように構成されている。

【0142】

第一の回転伝達部は、受入部６０に受け入れられる。受入部６０は、動力取出要素２０に設けられている。より正確には、受入部６０は、動力取出要素２０の内側動力取出要素３０に設けられている。

【0143】

例えば、図６に示すように、内側動力取出要素３０の頂部３１の内部空間３３は、端面３４’を有する。また、内側動力取出要素３０の底部３５の内部空間３７は、端壁３９を有する。内側動力取出要素３０の頂部３１と底部３５とを隔てる壁は、頂部３１の内部空間３３の端面３４’と、底部３５の内部空間３７の端面３９とを画定する。

【0144】

受入部６０は、内側動力取出要素３０の頂部３１と底部３５とを隔てる壁に貫通孔として形成されている。受入部は、頂部３１の内部空間３３の端面３４’から底部３５の内部空間３７の端面３９へ延在している。

【0145】

受入部６０の（内側動力取出要素３０の軸方向に垂直に取った）断面形状は、第一の回転伝達部５０の（第一の回転伝達部５０の軸方向に垂直に取った）断面形状に対応している。

【0146】

受入部６０は、例えば、図６、図７Ａ、図７Ｃに示すように、主凹部６１を有する。主凹部は、内向きの面６２を有する。

【0147】

受入部６０の主凹部６１は、第一の回転伝達部５０の本体５１を受けるように構成されている。第一の回転伝達部５０の本体５１は、第一の回転伝達部５０が回転すると、それに伴って動力取出要素２０が回転するように、凹部６１に対応する形状を有している。第一の回転伝達部５０の本体５１の形状を図７Ｂに示す。第一の回転伝達部５０の本体５１の形状に対応して嵌合する凹部６１の形状を図７Ｃに示す。図７Ａは、第一の回転伝達部５０の本体５１を動力取出要素２０の凹部６１に接続した状態を示す。

【0148】

第一のアーム６３は、受入部６０の主凹部６１から外方へ延在している。さらに、第二のアーム６５は、受入部６０の主凹部６１から外方へ延在している。図示されるように、受入部６０の第一のアーム６３及び第二のアーム６４は、主凹部６１の正反対方向に位置して、受入部６０の主凹部６１から延在している。受入部６０の第一のアーム６３は、第一の回転伝達部５０の第一のアーム５３を受け入れるように構成されている。受入部６０の第二のアーム６６は、第一の回転伝達部５０の第二のアーム５４を受け入れるように構成されている。

【0149】

図７Ｃは、受入部の第一のアーム６３及び第二のアーム６４が幅即ち第二の幅Ｗ２を有することも示している。

【0150】

図７Ａでは、第一の幅が第二の幅Ｗ２よりわずかに大きいことが分かる。

【0151】

これにより、明らかに第一の回転伝達部５０と受入部６０との間に隙間が生じ、すなわち、動力取出要素と第一の回転伝達部５０との間にバックラッシュが生じる。

【0152】

機械工学では、バックラッシュは、ラッシュ又は遊びと呼ばれることもあり、部品間の隙間によって生じる機構内のゆとり即ち空動きである。

【0153】

好ましくは、第一の幅（Ｗ１）は、第二の幅（Ｗ２）よりも１ｍｍ～２ｍｍ小さい。

【0154】

これにより、受入部６０の（内側動力取出要素３０の軸方向に垂直な）断面形状は、第一の回転伝達部５０の（第一の回転伝達部５０の軸方向に垂直な）断面形状に対応する。形状は同じであるが、受入部６０は、第一の回転伝達部５０よりも若干大きい。これにより、上記のように電気モーター１５０により動力取出要素２０が回転すると、動力取出要素２０に形成されている受入部６０が回転し、受入部６０のアーム６３、６４が第一の回転伝達部５０のアーム５３、５４に当接すると、若干の遅れをもって第一の回転伝達部５０が回転を開始する。この寸法差による動力取出要素２０と第一の回転伝達部５０との間のわずかな弛みは、動力取出要素２０の回転が不均一な荷重の影響を受けてケーシング１０に対して動力取出要素２０がわずかに傾いても、その傾きが第一の回転伝達部５０に伝わらず、第一の軸７０に伝わらず、ひいてはディスク要素９９に伝わらないようにする。また、動力取出要素２０が傾くことによってディスク要素９９が位置を変えることがないので、ディスク要素９９とセンサー装置３９９との相互作用に影響を与えず、より正確な動力取出要素２０の回転位置の測定が可能となる。

【0155】

図４は、モーターユニット１の構成要素をサブユニットに分割した本発明の実施の形態を示す図である。図４において、ケーシング１０は、頂部ｅ１１、底部１２及び端部１３の三つの部に分割されて示されている。

【0156】

電気モーター１５０、ディスク要素９９及び歯車機構２００は、例えば、上述したように、駆動サブユニット１００に封入されている。モーターユニット１は、図示のように、センサー装置３９９が設けられたプリント基板３１０を少なくとも含む制御ユニット３００をさらに備えていてもよい。制御ユニット３００は、センサー装置３９９から受信した回転データを処理するプロセッサなどの制御手段をさらに備えることが好ましい。制御ユニットは、センサー装置３９９から受信した回転データに少なくとも部分的に基づいて、例えば、モーターの動作を制御するプロセッサなどの制御手段をさらに備えることができる。モーターユニットの動作は、例えば、ユーザーによって操作される外部装置から更に供給されることができる。制御信号は、無線で供給されることができる。このような場合、制御サブユニットは、無線受信機を含むことができる。しかしながら、例えば、図４に示すように、モーターユニットは、コードサブユニット４００をさらに含むことができる。コードサブユニット４００は、制御サブユニット３００に接続された第一の端部４１１と電気コネクタプラグ４２０に接続された第二の端部とを有する一組のコード４１０を含む。電気コネクタプラグ４２０は、制御装置又は入力パネルなどの他の装置への接続を可能にする。コードサブユニットは、モーターユニット１の制御サブユニット３００との間でデータを転送することができる。

【0157】

さらに、コードサブユニット４００は、電池を含むユニットとの間で電気エネルギーを伝達することができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、モーターユニット１は、電気モーター１５０及び制御ユニット３００に電力を供給するための電池を代替的または追加的に含むことができる。

【0158】

上述したように、図５は、図４のモーターユニット１の駆動サブユニット１００を詳細な分解図で示す。駆動サブユニット１００は、ハウジング１０１を含む。ハウジング１０１は、上部１１０と下部１２０とによって形成される。駆動サブユニット１００のハウジング１０１の上部１１０には、開口部１１５が設けられている。また、駆動サブユニット１００のハウジング１０１の下部１２０には、不図示の開口部が設けられており、この開口部は、センサー装置３９９がディスク要素９９の底面に隣接して配置されることを可能にするような形状及び寸法となっている。

【0159】

駆動サブユニット１００のハウジング１０１の内部には、電気モーター１５０、歯車機構２００等が設けられている。上部１１０及び下部１２０は、図５において１３０で示されているネジを用いて組み立てることができる。

【0160】

ケーシング１０、ハウジング１０１、歯車及び動力取出要素２０は、好ましくは、射出成形プロセスにおいてプラスチックで成形される。

【0161】

なお、図及び上述の説明は、実施例を簡単かつ概略的に示したものである。具体的な機械的詳細の多くは、当業者がこれらの詳細を熟知しているはずであり、それらはこの説明を不必要に複雑にするだけであるため、示されていない。例えば、使用される特定の材料及び特定の射出成形手順は、当業者が本発明による容器を製造するための適切な材料及び適切な方法を見つけることができると言えるので、詳細には記載されていない。

【符号の説明】

【0162】

１ モーターユニット／モジュラー構成システムモーターユニット
１０ ケーシング／ユニットケーシング
１１ ユニットケーシングの頂部
１２ ユニットケーシングの底部
１３ ユニットケーシングの端部
１５ ケーシングを貫通する開口部（動力取出要素の軸受を形成する）
２０ 動力取出要素
３０ 内側動力取出要素
３１ 内側動力取出要素の頂部
３１’ 内側動力取出要素の頂部の外側端部
３１’’ 内側動力取出要素の頂部の内側端部
３２ 内側動力取出要素の頂部の外面
３２’ 内側動力取出要素の頂部の外面に窪みとして形成された切欠き
３３ 内側動力取出要素の頂部の内部空間
３４ 内側動力取出要素の頂部の内面
３４’ 内側動力取出要素の頂部の内部空間の端面
３５ 内側動力取出要素の底部
３６ 内側動力取出要素の底部の外面
３７ 内側動力取出要素の底部の内部空間
３８ 内側動力取出要素の底部の内向きの面／内面
３９ 内側動力取出要素の底部の内部空間の端面
４０ 外側動力取出要素
４１ 外側動力取出要素の本体
４２ 外側動力取出要素の上面
４３ 外側動力取出要素の下面
４４ 外側動力取出要素の外面
４５ 外側動力取出要素を貫通する開口部
４６ 外側動力取出要素の内面
４７ 外側動力取出要素の内面から隆起して形成された突起
５０ 第一の回転伝達部
５１ 第一の回転伝達部の本体
５２ 第一の回転伝達部の本体の外面
５３ 第一の回転伝達部の第一のアーム
５４ 第一の回転伝達部の第二のアーム
５５ 第一の回転伝達部の本体の内部空間
５６ 第一の回転伝達部の内向きの面／内面
６０ 動力取出要素に形成された受入部
６１ 受入部の主凹部
６２ 受入部の主凹部の内向きの面
６３ 受入部の第一のアーム
６４ 受入部の第二のアーム
７０ 第一の軸
７１ 第一の軸の第一の端部
７２ 第一の軸の第二の端部
８０ 第二の軸
８１ 第二の軸の第一の端部
８２ 第二の軸の第二の端部
９０ ディスク要素保持部（磁石保持部）
９９ ディスク要素（磁石）
１００ 駆動サブユニット
１０１ 駆動サブユニットのハウジング
１１０ 駆動サブユニットのハウジングの上部
１１５ 駆動サブユニットのハウジングの上部に形成された駆動サブユニットのハウジングを通る第一の開口部
１１６ 駆動サブユニットのハウジングを通る第一の開口部の内向きの面
１２０’ 駆動サブユニットのハウジングの下部
１３０ ネジ
１５０ 電気モーター
１５１ モーター出力軸
２００ 歯車機構
２１０ （モーター出力軸上の）第一の歯車
２１１ 第一の歯車の外面に形成された歯
２２０ （第一の軸上の）第二の歯車
２２１ 第二の歯車の大径部
２２２ 第二の歯車の大径部に形成された歯
２２３ 第二の歯車の小径部
２２４ 第二の歯車の小径部に形成された歯
２２５ 第二の歯車を貫通する貫通孔
２３０ （第二の軸上の）第三の歯車
２３１ 第三の歯車の大径部
２３２ 第三の歯車の大径部に形成された歯
２３３ 第三の歯車の小径部
２３４ 第三の歯車の小径部に形成された歯
２３５ 第三の歯車を貫通する貫通孔
２４０ （第一の軸上の）第四の歯車
２４１ 第四の歯車の大径部
２４２ 第四の歯車の大径部に形成された歯
２４３ 第四の歯車の小径部
２４４ 第四の歯車の小径部に形成された歯
２４５ 第四の歯車を貫通する貫通孔
２５０ （第二の軸上の）第五の歯車
２５１ 第五の歯車の大径部
２５２ 第五の歯車の大径部に形成された歯
２５３ 第五の歯車の小径部
２５４ 第五の歯車の小径部に形成された歯
２５５ 第五の歯車を貫通する貫通孔
２６０ （第一の軸上の）第六の歯車
２６１ 第六の歯車の下部
２６２ 第六の歯車の下部に形成された歯
２６３ 第六の歯車の上部
２６４ 第六の歯車の上部の外面
２６５ 第六の歯車の貫通孔
２８０ 取出ディスク
２８１ 取出ディスクの下部
２８２ 取出ディスクの下部のプロファイルされた外面
２８３ 取出ディスクの上部
２８４ 取出ディスクの上部の外面
２８５ 取出ディスクを貫通する貫通孔
３００ 制御サブユニット
３１０ プリント基板
３９９ センサー
４００ コードサブユニット
４１０ 一組の電気コード
４１１ 一組の電気コードの第一の端部
４１２ 一組の電気コードの第二の端部
４２０ 電気コネクタプラグ
５００ モジュラー構成システム
５１０ 第一の型の構成要素
５１１ 第一の型の構成要素（ブリック）の構成要素
５１２ 第一の型の構成要素（プレート）の構成要素
５２０ 第二の型の構成要素
５２１ 第二の型の構成要素（ダブルペグ）の構成要素
５２２ 第二の型の構成要素（ビーム）の構成要素
５２３ 第二の型の構成要素（フレーム）の構成要素
５２４ 構成要素（軸）
５３０ モジュラー構成システム用コネクタ要素
６１０ コネクタノブ
６２０ ノブ受け開口部
６３０ 円筒状コネクタ部（弾性コネクタペグ）
６３１ 円筒状コネクタ部の自由端部に配置された円周方向に配置されたビード
６３２ 円筒状コネクタ部の弾性を提供するために円筒状コネクタ部の長手方向に形成
された細長い切れ込み部
６４０ コネクタ開口部

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】