模块化构造系统马达单元技术方案

一种用于模块化构造系统的模块化构造系统马达单元，包括：壳体；电马达；动力输出元件，具有用于连接到构造元件的至少一个连接器，并且相对于壳体围绕旋转轴线旋转地连接，齿轮机构，设置在电马达和动力输出元件之间；和旋转感测机构，感测动力输出元件相对于壳体的旋转位置，其中旋转感测机构包括随着动力输出元件旋转的盘元件和相对于壳体固定的传感器装置，盘元件经固定地连接到盘元件的第一旋转传递部件和用于接收第一旋转传递部件的容纳部连接到动力输出元件或齿轮机的齿轮，容纳部形成在动力输出元件或齿轮机构的齿轮中，容纳部和第一旋转传递部件具有配合形状和尺寸，允许动力输出元件在第一旋转传递部件与输出元件接合旋转之前轻微旋转。合旋转之前轻微旋转。合旋转之前轻微旋转。

【技术实现步骤摘要】
模块化构造系统马达单元


[0001]本专利技术涉及模块化构造系统和模块化构造系统马达单元。

技术介绍

[0002]这样的模块化构造系统在本领域中是已知的，模块化构造系统马达单元或简单马达单元也是已知的。模块化构造系统包括多个构造元件，例如构建砌块或砖块，当它们连接在一起时，可以组装形成各种不同的构建结构。马达单元可以被添加到这种模块化构造系统中，以便使这种系统的部件移动。
[0003]模块化构造系统是“模块化”的，在这种意义上，构成构造系统的构造元件的尺寸和形状被确定，并且包括允许它们相互连接的协作连接器件，使得模型/套件(例如人形机器人等)可以被构造。
[0004]学习系统、机器人构造套件和所谓的制造者工具包是已知的，其可以向用户提供各种功能。
[0005]从传统的模块化构造系统中已知的模块化构造元件(例如梁、板、砖块、栓、连接器、齿轮等)可以与功能性模块化构造元件(例如照明元件、马达/致动器、传感器)组合，但也可以与可编程处理器单元组合，可编程处理器单元也可以与外部设备数字连接，例如用于编程或远程控制。这种具有增强功能的模块化构造系统已经证明了它们在游戏和/或学习环境中的价值，尤其是因为它们有助于简单和功能性模块化构造元件之间的可靠且容易拆卸的机械连接，并且因为功能性模块化构造元件彼此适配以提供积极和刺激的用户体验。
[0006]用于这种模块化构造系统的马达单元通常包括动力输出盘，该动力输出盘包括适于连接例如轴等的连接器件。
[0007]在许多模块化构造组件的应用中，其中应用了功能性构造元件，诸如马达单元，希望能够精确地控制所构造的组件的运动。为此，模块化构造系统的马达单元可以包括编码器，例如具有360度分辨率的磁传感器，具有0点指示器的调节绝对位置马达。
[0008]在模块化构造系统中，为了保持低成本，马达单元通常包括壳体和其他部件，例如齿轮机构，包括由塑料形成的部件，并且它们因此可以容易地连接到也由塑料形成的其他构造元件。模块化构造系统的马达单元通常很小，但仍可用于构造很大的结构。因此，在使用过程中，可能会向马达单元的输出盘施加大的、有时不对称的负载。
[0009]当这种不对称负载施加到马达单元上时，这就变成了一个问题。有时，输出元件上的不对称负载给编码器提供不对称，从而导致编码器提供输出元件相对于马达单元壳体的旋转位置的不正确测量，并由此危及旋转的精确控制。
[0010]因此，当不对称负载施加到马达单元的动力输出元件时，需要一种模块化构造系统马达单元，其还具有可靠、精确的旋转感测机构。

技术实现思路

[0011]因此，本专利技术的目的是缓解现有技术的问题
[0012]这是通过用于模块化构造系统的模块化构造系统马达单元来实现的，包括:
[0013]‑
壳体；
[0014]‑
安装在壳体中的电马达；
[0015]‑
动力输出元件，具有用于连接到构造元件的至少一个连接器，并且相对于所述壳体围绕旋转轴线可旋转地连接；
[0016]‑
设置在电马达和动力输出元件之间的齿轮机构；和
[0017]‑
旋转感测机构，被配置为感测动力输出元件相对于壳体的旋转位置，
[0018]其中，旋转传感机构包括与动力输出元件一起旋转的盘元件和相对于壳体固定的传感器装置，其中盘元件经由固定地连接到盘元件的第一旋转传递部件和用于接收第一旋转传递部件的容纳部连接到动力输出元件或齿轮机构的齿轮，该容纳部形成在动力输出元件或齿轮机构的所述齿轮中，
[0019]并且其中，容纳部和第一旋转传递部件具有配合形状和尺寸，配合形状和尺寸被构造成在第一旋转传递部件接合输出元件以与其一起旋转之前允许动力输出元件轻微旋转。
[0020]在一个实施例中，容纳部和第一旋转传递部件的配合形状和尺寸被构造成使得在第一旋转传递部件接合输出元件以与其一起旋转之前，容纳部被允许旋转0.5
°
。
[0021]在一个实施例中，盘元件经由第一轴连接到动力输出元件。
[0022]在一个实施例中，盘元件相对于壳体布置在壳体的与动力输出元件相对的侧壁处。
[0023]在一个实施例中，齿轮机构的一些齿轮被同轴地布置成围绕并支撑第一轴。
[0024]在一个实施例中，第一旋转传递部件包括圆柱形主体部分和从其突出的第一臂，并且其中容纳部包括圆柱形主槽和从其延伸的第一臂槽。
[0025]第一旋转传递部件的第一臂优选垂直于第一旋转传递部件的圆柱形外表面延伸。对应地，容纳部的第一槽臂优选垂直于容纳部的圆柱形内表面延伸。
[0026]应当理解，在优选实施例中，第一旋转传递部件的第一臂垂直于输出元件的旋转轴线延伸。对应地，容纳部的第一槽臂优选垂直于输出元件的旋转轴线延伸。
[0027]在一个实施例中，第一旋转传递部件的第一臂具有第一宽度，并且容纳部的第一槽臂具有第二宽度，其中第一宽度比第二宽度小1
‑
2mm。
[0028]在第二方面，本专利技术的目的通过一种模块化构造系统来实现，其包括根据本专利技术第一方面的任一实施例的模块化构造系统马达单元和多个构造元件。
[0029]应强调，在本说明书中使用术语“包括/包含”时，指定了所述特征、整数、步骤或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、部件或其组合的存在或添加。
附图说明
[0030]下面，将参照附图所示的实施例更详细地描述本专利技术。应当强调的是，所示的实施例仅用于示例目的，不应用于限制本专利技术的范围。在附图中：
[0031]图1A以透视图显示了根据本专利技术一个方面的模块化构造系统马达单元和根据本
专利技术另一个方面的模块化构造系统；
[0032]图1B在侧视图中示出了图1A的马达单元；图1C在俯视图中示出了图1A的马达单元；
[0033]图2是图1A
‑
C所示的马达单元的横截面侧视图；图3是马达单元的横截面端视图，如图1A
‑
C所示；
[0034]图4是分解图，示出了图1A
‑
C、2和3中所示的马达单元的主要子单元；
[0035]图5是分解图，示出了图1A
‑
C、2、3和4中所示的马达单元的驱动子单元；
[0036]图6是截面透视图，示出了图1A
‑
C、2、3和4中所示的马达单元的动力输出元件的细节；
[0037]图7A是俯视图，示出了图6的动力输出元件的内部动力输出元件，以及其与第一旋转传递部件的连接；
[0038]图7B是俯视图，示出了图7A的第一旋转传递部件；
[0039]图7C是俯视图，示出了当没有连接到图7B的第一旋转传递部件时，图7A的内部动力输出元件；
[0040]图8以透视图示出了根据本专利技术的一个方面的模块化构造系统，并且包括模块化构造系统马达单元、一组连接器元件和现有技术的构造元件(属于第一类型的构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于模块化构造系统(500)的模块化构造系统马达单元(1)，所述马达单元包括：壳体(10)；安装在所述壳体(10)中的电马达(150)；动力输出元件(20)，具有用于连接到构造元件(501，502，503)的至少一个连接器(600)，并且相对于所述壳体(10)围绕旋转轴线旋转地连接；齿轮机构(200)，设置在所述电马达(150)和所述动力输出元件(20)之间；和旋转感测机构，被配置用于感测所述动力输出元件相对于所述壳体(10)的旋转位置，其中所述旋转感测机构包括随着所述动力输出元件(20)旋转的盘元件(99)和相对于所述壳体固定的传感器装置(399)，其中，所述盘元件(99)经由固定地连接到所述盘元件(99)的第一旋转传递部件(50)和用于接收所述第一旋转传递部件(50)的容纳部(60)连接到所述动力输出元件(20)或所述齿轮机构(200)的齿轮，所述容纳部(60)形成在所述动力输出元件(20)或所述齿轮机构(200)的所述齿轮中，并且其中，所述容纳部(60)和所述第一旋转传递部件(50)具有配合形状和尺寸，所述配合形状和尺寸被配置成允许所述动力输出元件(20)在所述第一旋转传递部件(50)与输出元件(20)接合旋转之前轻微旋转。2.根据权利要1所述的模块化构造马达单元(1)，其中，所述容纳部(60)和所述第一旋转传递部件(50)的配合形状和尺寸被配置成使得在所述第一旋转传递部件(50)与输出元件(...

【专利技术属性】
技术研发人员：JS汉森，JP利塞莫斯，
申请(专利权)人：乐高公司，
类型：发明
国别省市：