JP5830549B2 - 駆動モジュール装置およびその組立方法 - Google Patents

Description

［関連する出願の参照］
本出願は、２０１１年３月１日に出願された米国特許仮出願第６１/４４８、１０８号の利益を主張するものである。

［連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載］
該当なし

［シーケンスリストの参照］
該当なし

本開示は、各種揮発性物質をエアゾール容器から放出する各種ディスペンサに使用される各種駆動モジュール装置（drive module assembly）、およびその組立方法に関する。

ディスペンサに格納されているエアゾール容器から流体を放出するための駆動モジュール装置は、ディスペンサの筐体内部に一つ一つ直に組み立てられるのが一般的である。このような各種駆動モジュール装置は、組立構成部品全体としてディスペンサに挿入されず、単一の構成部品として取り外しができない。そのうえ、このような各種駆動モジュール装置の各構成部分は、従来、ねじ類、ボルト類、およびその他の各種類似した留め具とともに取り付けられている。

カイレリ（Ｃａｉｒｅｌｌｉ）に付与された米国特許第３、１７９、２９６号は、モータおよび歯車列（ｇｅａｒ ｔｒａｉｎ）を包含する加圧容器用の分注装置を開示する。モータは、ボルト類によって固定される支持プレートによって歯車列の上方に支持される。

トンプソン（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ）らに付与された米国特許第７、０１１、７９５号は、香料の入った各種物質を大気中に分注する装置を開示する。装置は、装置の筐体底部の内側に据え付けられた駆動装置を含み、かつモータおよび歯車列を含む。駆動装置の各機械部品、すなわちモータおよび各歯車は、装置の筐体内部に、別々に挿入される。さらに、モータは、モータ保持装置によって筐体に直に据え付けられる。モータ保持装置は、例えば、ねじ等の固着用の穴を含み、筐体内にモータをしっかりと固定する。

このような従来の装置類では、製造および組み立てが容易であり、かつ作動能率のよい各種駆動装置を提供することができない。そのうえ、従来技術の各種装置では、ディスペンサ内に個別に挿入されるというよりも全体として組み立てられる各種駆動モジュール装置を提供することができず、その結果、能力の劣る製造者に、駆動装置を設計し直させることなくディスペンサの設計を変えさせてしまうことになる。

一実施形態によると、駆動モジュール装置は、駆動モータおよびモータを保持する台座部を備える歯車プレートを含む。装置はまた、台座部内にスナップフィット(snap-fitting)するためのつめ（pawl）を少なくとも１つ有するモータキャップを含む。装置はさらに、歯車を受けるように構成された車軸（axle）を少なくとも１つを含む。

もう１つの実施形態によると、駆動モジュールの組み立て方法は、モータおよび少なくとも１つの車軸用の台座部を備える歯車プレートを提供する工程を含む。さらに、同方法は、モータを台座部内に保持し、少なくとも１つのつめを備えるモータキャップを提供する工程で、少なくとも１つのつめを台座部内にスナップ留め(snap into)し、かつ少なくとも１つの車軸上に歯車列を配置する複数の工程を含む。

別の実施形態によると、分注システムは、筐体と、その中に製剤を有する容器と、分注システムから製剤を放出するように構成された駆動モジュール装置とを含む。駆動モジュール装置は、駆動モータおよびモータを保持するための台座部を備える歯車プレートを含む。駆動モジュール装置はまた、台座部内にスナップフィットするために底部側の上に配置される２つのつめを有するモータキャップ、および同モータキャップの上面部から延在する２つのつめを含む。駆動モジュール装置はさらに、歯車を受けるように構成された車軸を少なくとも１つ含む。

本発明の別の実施形態および利点は、以下の詳細な説明を考慮することにより明らかとなるであろう。ここで、同様の構造には同様の符号を付してある。

歯車プレート、モータ、モータキャップ、プリント回路基板組立品、および歯車列を含む駆動モジュール装置の第１実施形態における投影図である。 図１の駆動モジュール装置における投影図である。 図１の駆動モジュール装置で歯車列が省略された分解投影図である。 図１のモータにおける前側、底側、左側を示す投影図である。 図１の駆動モジュール装置を使用するディスペンサにおける正面立面図である。 図５のディスペンサで、分かりやすいようにカバーが省略されている正面立面図である。 カバーの後面立面図である。 図５のディスペンサにおける後面立面図である。 図５のディスペンサにおける前側、頂側、左側で、分かりやすいようにカバーと、電池類と、容器とが取り外されている投影図である。 図５のディスペンサで、後面パネルが取り外されている後面立面図である。 図１０のディスペンサで、分かりやすいように後面パネルが取り外されている投影図である。 図５のディスペンサにおける後面パネルおよびアクチュエータアームを示す正面立面図である。 図５のディスペンサにおける後面パネルで、アクチュエータアームおよび歯車列を含む正面立面図である。 歯車プレート、モータ、プリント回路基板とを含む駆動モジュール装置における第２実施形態で、分かりやすいように歯車列が省略されている投影図である。 図１４の駆動モジュール装置で、分かりやすいようにモータおよびプリント回路基板が省略されている投影図である。 歯車プレート、モータ、プリント回路基板を含む駆動モジュール装置の第３実施形態で、歯車列が同様に省略されている投影図である。 ディスペンサ内に配置される駆動モジュール装置における第４実施形態を示す後面立面図である。 図１７の駆動モジュール装置で、閉位置のスイッチを備える部分後面立面図である。 アクチュエータアームを含むことを除いて図１７と同様の図である。 ディスペンサ内に配置される駆動モジュール装置の第５実施形態を示す後面立面図である。 ディスペンサ内に配置される駆動モジュール装置の第６実施形態を示す後面立面図である。 駆動モジュール装置が歯車を噛み合わせない位置にあることを除いて図２１と同様の図である。

図１〜図４は、駆動モジュール装置１００の第１実施形態を表している。駆動モジュール装置１００は通常、一体型歯車プレート（gear plate）１０２、スナップ留めのモータ（snap-in motor）１０４、モータキャップ１０６、プリント回路基板組立品(“ＰＣＢＡ(printed circuit board assembly)”)１０８、および歯車列１０９を含む。駆動モジュール装置１００は、容器１１２の各種内容物を分注するためディスペンサ１１０(図５〜図１３で示されている)内で利用されるように設計される。容器１１２は、当業者らに周知の大きさおよび容量を備えるエアゾール容器またはポンプ式のスプレーであると考えられる。しかしながら、容器１１２は、バルブ装置（図示せず）を有するエアゾール容器で、バルブ装置はバルブ軸１１４を含むことが望ましい。ディスペンサ１１０は、カーペンター（Ｃａｒｐｅｎｔｅｒ）らに付与された米国特許出願番号第１１/７２５、４０２号で開示される各種装置の１つであると考えられ、その開示は本明細書において参考としてその全体が組み込まれる。

なお、図５〜図１３を参照すると、ディスペンサ１１０は通常、駆動モジュール装置１００、エアゾール容器１１２、および電池類１１８を受けるように構成された筐体１１６を含む。加えて、ディスペンサ１１０は、センサ１２０や、例えば各種スイッチ、ダイヤル、キーパッド、押しボタンなどといった１つまたは複数の入力装置類１２２(図１で示されている)、例えば発光ダイオード(「ＬＥＤ」)といった光源１２４、アクチュエータアーム（actuator arm）１２６、および筐体カバー１２８を含む。本実施形態におけるセンサ１２０はフォトセル式の光センサであり、動きを感知するのに使用されると考えられる。しかしながら、例えば受動型赤外線式または焦電式のモーションセンサ、赤外線反射式のモーションセンサ、超音波式のモーションセンサ、または無線式およびマイクロ波無線式のモーションセンサといったその他いかなる各種動体検出装置が利用されると考えられる。さらに、センサ１２０は、例えば熱センサおよび臭気センサといった、当業者らに周知のその他各種センサの代わりとなること、または使用されることがあり得る。

図６を見ると、ディスペンサ１１０の筐体１１６は、基部１３０と頂部１３２とを備える。第１側壁１３４および第２側壁１３６は各々、基部１３０と頂部１３２との間に延在する。さらに、頂部１３２は、第１肩部（shoulder）１３８および第２肩部１４０を含み、第１肩部１３８のほうは第１側壁１３４から内方に延在し、第２肩部１４０のほうは第２側壁１３６から内方に延在する。本実施形態はまた、頂部１３２から上方に延在しアクチュエータアーム１２６をカバーするアクチュエータアームカバー１４２を含むが、場合によってはアクチュエータアームカバー１４２が省略されることもあり得る。好適な実施形態では、アクチュエータアームカバー１４２は、アクチュエータアーム１２６と類似の形を有するように形作られる。頂部１３２はまた、チャネル１４４を含み、チャネル１４４は、筐体１１６における内側後面パネル１４６（図１０を参照)と外側後面パネル１４８（図１２を参照)との間に配置される。

図５、図７、および図８を参照すると、筐体カバー１２８は、筐体１１６にヒンジ１５０によって軸旋回するように取り付けられる。カバー１２８は、側壁１３４、１３６、頂部１３２、アクチュエータアーム１２６、および筐体１１６の前側１５２に閉位置でくるむように覆い、それによって基部１３０の底端部１３１および筐体１１６の後部側１５４は露出したままとなる。カバー１２８は、同カバーをヒンジ１５０の周りを回転させることによって、開位置に動かされる。カバー１２８は、カバー１２８を閉じたとき、電池類１１８および／または容器１１２を保持するために、同カバーの内側面１５７から延在する複数のポスト(post)１５６を含むと考えられる。カバー１２８はまた、同カバーの下端部１６０内に提供される、通常は涙滴型のオリフィス１５８を含む。同様の形をしたボタン１６２は、オリフィス１５８を通って延在し、カバー１２８から外方に射出する。ボタン１６２は、利用者の指によって噛み合わせて（engagement）連動させるための頂面（top surface）１６４を含む。曲面状のオリフィス（curved orifice）１６６は、ボタン１６２の頂面１６４内に配置される。オリフィス１６６は、筐体１１６の基部１３０内に配置されるセンサ１２０とともに配列される。ボタン１６２は、ディスペンサ１１０を起動し、同ディスペンサを押し下げることで流体を噴出するために提供される。ボタン１６２は、リビングヒンジ１６８（図６を参照)によって筐体１１６の前側１５２に取り付けられ、ボタン１６２を押し下げたりおよび／またはボタン１６２にリビングヒンジ１６８の方向に向きを変えたりし、それによりスイッチ１２２(図１で示されている)が信号を発し、手動による起動の間、ディスペンサ１１０が流体を放出する。ボタン１６２は、ボタン１６２を透過してＬＥＤ１２４が見える材料で作られる。その他各種の実施形態では、カバー１２８が、ＬＥＤ１２４が透過して見えるＬＥＤ透過孔を含むように構成されると考えられる。

図９〜図１１に関して、アクチュエータアーム１２６は、主要部１７０、中間部１７２、および突出部１７４を含む。円形（circular）開口部１７８を含む垂下取付部１７６は、主要部１７０から下方に延在する。取付部１７６は、この後さらに詳細に説明されるが、駆動モジュール装置１００の部分につながれる。主要部１７０は、チャネル１４４内に配置され、筐体１１６の外側後面パネル１４８と実質的に平行となる。アクチュエータアーム１２６の中間部１７２は、主要部１７０から側部および上方に延在する。中間部１７２の上端部１８０はこのため、主要部１７０と比較して、筐体１１６の外側後面パネル１４８および頂部１３２から離れている。アクチュエータアーム１２６の突出部１７４は、中間部１７２の上端部１８０から筐体１１６の前側１５２に向かって延在する。突出部１７４は、主要部１７０に対して実質的に横切る形となる。

バルブ装置を開けて容器１１２の各種中身を吐出する前に、アクチュエータアーム１２６の突出部１７４は、作動前の位置（pre-actuation position）（図６を参照)内に配置される。アクチュエータアーム１２６および突出部１７４が作動前の位置内に位置を定めると、バルブ軸(valve stem)１１４の遠位端が突出部１７４の下部側１８２からわずかに間隔を空けているか、またはまさしく接触していることが望ましい。代替として、この時点で、突出部１７４が、バルブ軸１１４を開くのには不十分な間隔で、部分的にバルブ軸１１４を押し下げることも考えられる。アクチュエータアーム１２６は、以下述べるように、モジュール駆動装置１００によってバルブ軸１１４に伝達される動きを通して、バルブ軸１１４を押し下げる。

ディスペンサ１１０は、特定の状態が生じたときに容器１１２から流体を放出する。その状態とは、ディスペンサ１１０が手動による起動、または休止時間の経過、またはセンサ１２０からの信号に応答してディスペンサ１１０が自動的に起動する場合があり得る。流体には、芳香剤またはキャリア液内に処理される殺虫剤、消臭用リキッドなどが考えられる。例えば、流体には、家庭用、工業用、および業務用の空気およびカーペット用除菌剤であるＯＵＳＴ（登録商標）、または家庭用消臭剤であるＧＬＡＤＥ（登録商標）を含むことが考えられ、両製品ともウィスコンシン州ラシーンのＳ．Ｃ．ジョンソン・アンド・サン株式会社により販売されている。また、流体には、例えば各種消毒剤、空気清浄剤、消臭剤、防カビ剤、昆虫忌避剤など、その他各種の有効成分、またはアロマセラピーの各特性を有する各種有効成分を含むと考えられる。流体には、容器から分注されうる当業者らに周知のいかなる流体も代替として含まれる。そのためディスペンサ１１０は、各種のいかなる流体の各種製剤を分注するように構成される。

再度図１〜図４を参照し、駆動モジュール装置１００におけるさまざまな各種構成部分について説明する。歯車プレート１０２は、その第１端部１８６に位置する台座部（seat）１８４を含む。台座部１８４は、歯車プレート１０２の上面部１８９から上方に延在する２つの向かい合った（opposing）曲面状の支持部材１８８ａ、１８８ｂを含む。円形開口部１９０は、歯車プレート１０２内に配置され、曲面状の支持壁１８８ａ、１８８ｂの間にある。そのうえ、一体型歯車プレート１０２の台座部１８４からは、２つのピン(pin)１９２(図ではピンが１つだけ示されている)が上方に延在する。歯車プレート１０２の伸長部１９４が、台座部１８４から一体型歯車プレート１０２の第２端部１９６へと延在する。歯車プレート１０２の下側２００からは、複数の車軸（axle）１９８ａ、１９８ｂ、１９８ｃが延在する。車軸１９８ａ-ｃは、ディスペンサ１１０を駆動するため、歯車列１０９の複数の歯車を受けるように設計される。本実施形態では、３つの車軸が示されているが、ディスペンサ１１０を駆動できるいかなる歯車列と連動する車軸がいかなる数でも使用されると考えられる。

図３および図４で示されているとおり、モータ１０４は、同モータの前側２０６から延在する駆動軸（drive shaft）２０４を含む。モータ１０４はまた、モータ１０４の前側２０６内に配置される２つの穴２０８を含む。穴２０８は、歯車プレート１０２上に設置される複数のピン１９２を受けるよう設計される。

さらに図３を参照すると、モータキャップ１０６は、プラットフォーム２１０の底部２１４から垂下している２つの向かい合っているアーム２１２ａ、２１２ｂを備える水平のプラットフォーム２１０を含む。垂下しているアーム２１２ａ、２１２ｂは各々、アーム２１２ａ、２１２ｂの外面２１８ａ、２１８ｂ上に配置されるスナップ留めのつめ(snap-in pawl)２１６ａ、２１６ｂを含む。先端となるガイド面２２０ａ、２２０ｂは各々、垂下しているアーム２１２ａ、２１２ｂの各遠位端上に配置される。モータキャップ１０６はまた、水平のプラットフォーム２１０の上面部２２４から上方に延在する２つのガイドポスト２２２を含む。軸状となっている２つの固定面２２６は、水平のプラットフォーム２１０上のガイドポスト２２２と隣接して配置される。さらに、２つの向かい合ったＰＣＢＡ支持部２２８ａ、２２８ｂは、水平のプラットフォーム２１０の上面部２２４から上方に延在する。ＰＣＢＡ支持部２２８ａ、２２８ｂには各々、ＰＣＢＡ支持部２２８ａ、２２８ｂの内側面２３２ａ、２３２ｂ上に配置されるスナップ留めのつめ２３０ａ、２３０ｂが含まれる(図では２３２ｂのみが示されており、２３２ａは２３２ｂと左右逆となっている)。

図１〜図３を参照すると、ＰＣＢＡ１０８は、基板２３４の上面部２３６上に配置される作動スイッチ１２２、ＬＥＤ１２４、およびセンサ１２０を備える基板２３４を含む。ＰＣＢＡ１０８はさらに、基板２３４内に提供される２つの穴２３８を含む。

組立て済みの状態では、一体型歯車プレート１０２の台座部１８４上にある曲面支持部材１８８ａ、１８８ｂの間に、モータ１０４が配置される。モータ２０４が一体型歯車プレート１０２上に据え付けられる際には、モータ１０４の駆動軸２０４は、台座部１８４内の円形開口部１９０を通って延在する。モータ１０４の前側２０６内にある複数の穴２０８は、一体型歯車プレート１０２上に設けられる２つのピン１９２を受ける。複数の穴２０８および複数のピン１９２は、歯車プレート１０２内のモータ１０４をねじって固定し、モータ１０４が機能している間に回転しないように設計される。モータ１０４が台座部１８４内に配置された後、モータ１０４上部を覆う形でモータキャップ１０６が挿入され、それにより、一体型歯車プレート１０２の台座部１８４内にねじ類を必要とせずにモータ１０４を定位置にロックする。先端となるガイド面２２０ａ、２２０ｂは、モータキャップ１０６の垂下しているアーム２１２ａ、２１２ｂを、一体型歯車プレート１０２上の支持部１８８ａ、１８８ｂに各々並べる。アーム２１２ａ、２１２ｂおよび支持部１８８ａ、１８８ｂが適切に並ぶと、つめ２１６ａ、２１６ｂは各々、支持部１８８ａ、１８８ｂ上に設けられるスナップフィット型連結部（snap-fit engagement portions）２４０ａ、２４０ｂにスナップ留めできる。つめ２１６ａ、２１６ｂは、モータ１０４上部を覆うモータキャップ１０６を保持し、それによって、モータ１０４を一体型歯車プレート１０２上に定位置にロックする。本実施形態ではスナップ留めのつめ２１６ａ、２１６ｂを使ってモータキャップ１０６を一体型歯車プレート１０２に取り付けているが、その他各種のスナップ型連結の仕組みが使用されてモータキャップ１０６を歯車プレート１０２に取り付け、モータ１０４をねじ類を使わずに固定すると考えられる。

モータキャップ１０６が一体型歯車プレート１０２に取り付けられると、ＰＣＢＡ１０８は整列されてモータキャップ１０６の上面部２２４に取り付けられる。基板２３４内の複数の穴２３８は、整列し、モータキャップ１０６の複数のガイドポスト２２２を受ける。駆動モジュール装置１００がディスペンサ１１０に挿入されると、ガイドポスト２２２によって、基板２３４上に設けられるＬＥＤ１２４、センサ１２０、およびスイッチ１２２をディスペンサ１１０の筐体１１６と適切に並べることを確実なものにする。ＰＣＢＡ１０８がモータキャップ１０６上に挿入されると、ＰＣＢＡ支持部２２８ａ、２２８ｂが外方に寄り（deflect）、ＰＣＢＡ１０８がつめ２３０ａ、２３０ｂを通り抜けてモータキャップ１０６の軸状の複数の保持面２２６上に座らせることができる。ＰＣＢＡ１０８がつめ２３０ａ、２３０ｂを通った後、支持部２２８ａ、２２８ｂは定位置に戻ってスナップ留めし、つめ２３０ａ、２３０ｂは基板２３４の上方に載せられて、モータキャップ１０６の上に向かってＰＣＢＡ１０８をロックする。

図１４および１５を見ると、駆動モジュール装置１００’におけるもう１つの実施形態を表しており、以下に示す各相違点を除いて先述の実施形態と同一である。特定の一相違点とは、本実施形態では、駆動モジュール装置１００’がモータキャップ１０６を使わずに組立てられると考えられることである。図１４および図１５で示されているとおり、歯車プレート１０２の台座部１８４は、歯車プレート１０２の上面部１８９から延在する２つの曲面支持部材２６８ａ、２６８ｂを含む。本実施形態における支持部材２６８ａ、２６８ｂは通常、台座部１８４を取り巻き互いに向かい合って配置される。さらに、支持部材２６８ａ、２６８ｂは、実質上三角形をしており、同支持部材の上端部に向かって内方に先細りとなり、それぞれつめ２６９ａ、２６９ｂを含む。さらに、本実施形態の支持部材２６８ａ、２６８ｂは一体となっているのが通常だが、その他各実施形態には、同支持部材に各種開口部または各種斜め切取部が含まれる場合もある。

２つのＰＣＢＡ支持部２７０ａ、２７０ｂはまた、歯車プレート１０２の上面部１８９から上方に延在する。本実施形態におけるＰＣＢＡ支持部２７０ａ、２７０ｂは、実質的に円筒形をしている。しかしながら、その他各実施形態では、例えば矩形または三角形といった、異なる幾何学的な形が利用される。ＰＣＢＡ支持部２７０ａ、２７０ｂには、つめ２７２ａ、２７２ｂ、およびＰＣＢＡ支持部２７０ａ、２７０ｂの各上面部から各々延在するガイドポスト２７４ａ、２７４ｂが含まれる。

駆動モジュール装置１００’を組立てるために、モータ１０４は曲面支持部材２６８ａ、２６８ｂ内に押され、それによって曲面支持部材２６８ａ、２６８ｂが外方に屈曲しモータ１０４が同支持部材にぴったりとはまることになる。本実施形態におけるモータ１０４は、支持部材２６８ａ、２６８ｂの上端部上に溝２７６ａ、２７６ｂ(２７６ａのみを図示)を含み、溝２７６ａ、２７６ｂは、つめ２６９ａ、２６９bとともに並ぶ。溝２７６ａ、２７６ｂは、いかなる形を備えることが考えられ、かつ３つ以上の数で提供されてモータ１０４の基底部を取り囲み、組立てを容易にすると考えられる。組立て済みの状態では、モータ１０４は、歯車プレート１０２の台座部１８４上にある曲面支持部材２６８ａ、２６８ｂとの間に配置され、かつつめ２６９ａ、２６９bは。モータ１０４の溝２７６ａ、２７６ｂに対応してスナップ留めし、モータ１０４を定位置に保持する。モータ１０４の駆動軸２０４は、先述したのと類似の方法で、歯車プレート１０２を通って延在する。つめ２６９ａ、２６９ｂおよび曲面支持部材２６８ａ、２６８ｂが取り付けられてモータ１０４がねじれた動きをするのを防ぐ場合は、先述の歯車プレート１０２上の複数のピン１９２およびモータ１０４上の複数の穴２０８は、省略されることが考えられる(しかし、必ずしもその必要はない)。

モータ１０４が台座部１８４内に配置された後、装置１００’にはＰＣＢＡ１０８が取り付けられる。基板２３４内の複数の穴２３８は各々配列されて、ＰＣＢＡ支持部２７０ａ、２７０ｂのガイドポスト２７４ａ、２７４ｂを受ける。基板２３４が定位置にあるとき、同基板の底部側は、ガイドポスト２７４ａ、２７４bに隣接して配置される２つの軸状固定面２７８ａ、２７８ｂ上に個別に載せ、基板２３４を支持する。さらに、つめ２７２ａ、２７２ｂは、基板２３４の上方に張り出してスナップ留めをし、ＰＣＢＡ１０８を定位置にロックする。また、歯車プレート１０２の上面部１８９から延在し、基板２３４の底部側に接触するポスト２８０が提供され、ＰＣＢＡ１０８にさらに支持を提供する。

駆動モジュール装置１００’におけるその他の各修正は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で行われ得る。例えば、図１６で示されているとおり、ＰＣＢＡ１０８は、モータ１０４を装置１００’に取り付ける前に、溶接、接着剤、および当業者に周知のその他各種技術を使ってモータ１０４に直接取り付けられることが考えられる。その場合、モータ１０４およびＰＣＢＡ１０８は、単一の構成部品としてＰＣＢＡ支持部を必要とせずに装置１００’に取り付けられると考えられる（図１６を参照)。先述したとおり、モータ支持部材２６８ａ、２６８ｂは、モータ１０４の上方に張り出してスナップ留めし、モータ１０４およびＰＣＢＡ１０８を駆動モジュール装置１００’内に保持する。さらに、台座部１８４は、シュラウド２８２を含んでもよい。シュラウド２８２はモータ１０４を全体もしくは部分的に囲み、モータが装置１００’に取り付けられる際にさらなる支持を提供する。さらに、図１６で示されているとおり、モータ１０４には、モータ終端２８４ａ、２８４ｂおよびポスト２８６が含まてもよい。モータ終端２８４ａ、２８４ｂおよびポスト２８６は同モータの上面部から延在しＰＣＢＡ１０８内に提供される穴２８８を通って、モータ１０４上のＰＣＢＡ１０８を整列および／または保持する助けとなる。

図２を参照すると、モータ１０４の駆動軸２０４上には第１小型歯車（pinion gear）２４２が配置され、駆動軸２０４は一体型歯車プレート１０２を通って延在する。第１小型歯車２４２は第１大型歯車（large gear）２４４とかみ合い、第１大型歯車２４４は、中に第２小型歯車２４６を含む。第１大型歯車２４４および第２小型歯車２４６は、車軸１９８ａ上に配置され、双方ともその周囲を回転できる。第２小型歯車２４６は第２大型歯車２４８とかみ合い、第２大型歯車２４８は中に第３小型歯車２５０を含む(図１３で示されている)。かつ第２大型歯車２４８および第３小型歯車２５０は双方とも、車軸１９８ｂ上に配置されて回転させることができる。第３小型歯車２５０は扇形歯車２５２とかみ合い、車軸１９８c上に配置され周囲を回転できる。

組立て後、歯車プレート１０２、モータ１０４、モータキャップ１０６、ＰＣＢＡ１０８、および歯車列１０９、すなわち駆動モジュール装置１００は、ディスペンサ１１０内に個別に挿入することができる（図１０および図１１を参照)。駆動モジュール装置１００は、筐体１２６の内側後面パネル１４６および外側後面パネル１４８の間に配置される。車軸１９８ａ、１９８ｂ、１９８ｃの各遠位端は、外側後面パネル１４８の内側面２５６上に提供される穴２５４ａ、２５４ｂ、２５４c(図１２で示されている)の中に向かって各々延在する。駆動モジュール装置１００は、ディスペンサ１１０にねじ類および当業者に周知のその他の各種取り付け手段によって取り付けられると考えられる。組立て済みの駆動モジュール装置１００を装置に個別に挿入することができることで、駆動モジュールの各種構成部分がディスペンサに一つ一つ挿入される場合と比較して、装置の製造が容易になり、組立ての作業効率が上がる。駆動モジュール装置１００はまた、単一の構成部品として製造され、各種異なるディスペンサに個別に挿入されることが考えられる。駆動モジュール全体を設計し直さなくても製造者が消費者に各種異なるディスペンサを販売できるため、これは有益である。そのうえ、個別の構成部分におけるスナップ留め連結の各特色によって、ねじ留めしなくてはならない各種構成部分を備える駆動モジュール類と比較して、駆動モジュールの組立て作業効率が上がる。さらに、車軸１９８ａ-ｃを単一の歯車プレート１０２から延在させることにより、複数の歯車の並びが改善する。複数の歯車の並びをさらに制御できることにより歯車列１０９を構成する各歯車間の許容誤差が縮まり、それによってディスペンサ作動中の音を軽減できるという利点をもたらす。

さらに図１０および図１１を参照すると、ディスペンサ１１０の駆動モジュール装置１００における本実施形態の作動について説明されることとなろう。ディスペンサ１１０のの起動は、手動による入力、すなわち利用者が押しボタン１６２を押したり、センサによる入力、および／または休止時間の経過によって開始することが考えられる。ディスペンサ１１０が起動されると、モータ１０４の駆動軸２０４は時計回りに駆動される。ドラフト軸２０４が時計回りに回転することによって、第１小型歯車２４２が同様に時計回りに回転することになる。第１小型歯車２４２は第１大型歯車２４４とかみ合って駆動し、かつ第２小型歯車２４６は反時計回りに回転する。第２小型歯車２４６は第２大型歯車２４８を駆動し、取り付け済みの第３小型歯車２５０(図１３で示されている)は時計回りに回転する。第３小型歯車２５０は扇形歯車２５２とかみ合い、扇形歯車２５２が反時計回りに回転することになる。

図１０および図１１を参照すると、扇形歯車２５２の上端部２６０からロッド２５８が延在する。ロッド２５８は、アクチュエータアーム１２６の取付部１７６における円形開口部１７８内に提供される。扇形歯車２５２が反時計回りに回転すると、ロッド２５８が下方に向かって回転する。ロッド２５８が回転すると、円形開口部１７８を規定するアクチュエータアーム１２６の各部上に当たり、それによって、同様にアクチュエータアーム１２６を下方に引く。アクチュエータアーム１２６が下方に動くことによって同アームの突出部１７４がエアゾール容器１１２のバルブ軸１１４を押し下げ、それに続いて容器１１２から流体を吐出することになる。流体はその後アクチュエータアーム１２６の突出部１７４内に提供される分注孔２６２を通って大気中に噴出される。アクチュエータアーム１２６における下方の経路は、容器１１２の縦軸２６４と同方向となっている。２つのポスト２６６は歯車プレート１０２から射出しており、扇形歯車２５２とぶつかって、扇形歯車２５２がアクチュエータアーム１２６をバルブ軸１１４に引き下げすぎるのを防ぐ。アクチュエータアーム１２６が放出状態に保持される時間の長さは、スプレー段階となる。スプレー段階の持続時間は、容器１１２から吐出されるよう所望される流体の量によるが、一秒未満から一秒または数秒の範囲にわたることになる。実のところ、所望の場合は、アクチュエータアーム１２６が、容器の各種中身が残らず使い果たされるまでずっと放出状態のまま保持されることもあり得る。また、容器１１２が計器で調節されるバルブ軸を有し、アクチュエータアーム１２６が放出状態のまま保持される持続時間と関係なく、一定量の流体を吐出することも予想される。

スプレーの順番が完了すると、モータ１０４は第２の方向に電圧を加えられ、駆動軸２０４の回転する方向を逆にする。駆動軸２０４が反時計回りに回転することで、先述した複数の歯車が同様に反対方向に回転し、扇形歯車２５２のロッド２５８が上方向に回転することになる。ロッド２５８が上方に動くことによって、アクチュエータアーム１２６が上方に押し込み,それによって容器１１２のバルブ軸１１４がバルブ装置により提供される上向きの力によって起動前の位置に戻り、その時間には、バルブ装置が閉じて、さらにスプレーすることを終わらせる。

図１７〜図１９は、一方向の回転式モータ３０２を使うように設計された駆動モジュール装置３００における代替の実施形態を示す。一方向の回転式モータ３０２の駆動軸３０４は、修正された一体型歯車プレート３０６を通って延在し、かつ同プレート上に第１小型歯車３０８を有する。一体型歯車プレート３０６上の第１車軸３１０ａは、第１大型歯車３１２および第２小型歯車（図示せず）を受ける。第２車軸３１０ｂは、第２大型歯車３１６を受け、かつ第３小型歯車３１８および第３車軸３１０ｃは、カム歯車（cam gear）３２０を受ける。カム歯車３２０は、同歯車の上面部３２５上に配置される縁取り部３２４を含む。第１ピン３２２ａおよび第２ピン３２２ｂは各々、第３車軸３１０ｃの向かい側で縁取り部(rimmed portion)３２４上に配置される。縁取り部３２４はまた、同縁取り部の外面３２８上にある２つのデテント(detent)３２６ａ、３２６ｂを含む。一体型歯車プレート３０６上に配置されるばね３３２の曲部３３０は、カム歯車３２０の縁取り部３２４における外面３２８に沿って重載する。本実施形態におけるアクチュエータアーム１２６は、同アームの取付部１７６内に配置されるｕ型切欠カム部(u-shaped cutout cam section)３３４を含む。ｕ型切欠カム部３３４は、平坦側３３６および曲線部３３８を含む。ｕ型切欠カム部３３４は、アクチュエータアーム１２６が筐体１１６に挿入される際に、ふたつのピン３２２ａ、３２２ｂを受けるように設計される。

モータ３０２が手動による押しボタン１６２、センサ１２０、および／または休止時間の経過のいずれかによって初めに起動されると、駆動軸３０４および第１小型歯車３０８は時計回りに回転する。第１小型歯車３０８は第１大型歯車３１２とかみ合い、第１大型歯車３１２および取り付けられた第２小型歯車（図示せず）が反時計回りに回転することになる。第２小型歯車は、第２大型歯車３１６および取り付けられた第３小型歯車３１８とかみ合い、第２大型歯車３１６および第３小型歯車３１８が時計回りに回転することになる。第３小型歯車はカム歯車３２０とかみ合い、それによってカム歯車３２０は反時計回りに回転する。カム歯車３２０が回転すると、ピン３２２ａ、３２２ｂが車軸３１０ｃの周囲に反時計回りに旋回する。ピン３２２ａ、３２２ｂが動くと、第１ピン３２２ａは、アクチュエータアーム１２６の切欠カム部３３４における平坦側３３６に接触する。ピン３２２ａは切欠カム部３３４平坦側３３６上を押し下げて、それによってアクチュエータアーム１２６は下方に動いて容器１１２のバルブ軸１１４を先述と同じ方法で押し下げる。第１ピン３２２ａが平坦側３３６上を押しているとき、第２ピン３２２ｂは切欠カム部３３４の曲線部３３８内を旋回することができる。ピン３２２ａ、３２２ｂが回転し続けると、第１ピン３２２ａは、切欠カム部３３４の平坦側３３６を通る。下向きの力がアクチュエータアーム１２６から除かれると、アクチュエータアーム１２６およびバルブ軸１１４は上方に動き、バルブ装置によって提供される上向きの力に応じて、作動前の位置に戻り、その時間は容器１１２のバルブ装置が閉じられる。

手動による押しボタン１６２、センサ１２０、および／または休止時間の経過のいずれかの方法によりモータ３０２が初めて起動すると、カム歯車３００が回転してばね３３２の曲部３３０がデテント３２６ｂから移って縁取り部３２４の外面３２８に沿って重載し,それによってばね３３２が歯車プレート３０６上に配置されるばねスイッチ３４０が接触して起動する（図１８を参照)。モータ３０２は、ばね３３２の曲部３３０が第２デテント３２６ａ内に重載するまで動き続け、それによりばね３３２がばねスイッチ３４０から離れる。ばねスイッチ３４０が開かれると、モータ３０２の電源は止められる。ピン３２２ａ、３２２ｂはカム歯車３２０上に位置され、そのため、ばね３３２がデテント３２６ａ、３２６ｂのうち１つに入りモータ３０２の電源を止めると、アクチュエータアーム１２６は作動前の位置に戻る。好適な実施形態では切欠カム部３３４がｕ字型として説明されるが、切欠カム部３３４は、いかなる形状をとる場合もありえ、複数のピンが切抜の側部に接触し、アクチュエータアームを下方に向かって引っ張ることになると考えられる。

図２０で図示されるさらに別の実施形態では、駆動モジュール装置４００は、高めの歯車比（gear ratio）を備える歯車列４０２を有するように構成され、駆動モジュール装置４００は、より小型で効率の良いモータ４０４を使用することができる。歯車列４０２は、モータ４０４の駆動軸４０５に取り付けられた第１小型歯車４０６、第１大型歯車４０８および取り付けられた第２小型歯車（図示せず）、第２大型歯車４１２および取り付けられた第３小型歯車４１４、第３大型歯車４１６および取り付けられた第４小型歯車（図示せず）、扇形歯車４２０および取り付けられた第５小型歯車４２２とを含む。第５小型歯車４２２は、アクチュエータアーム１２６の取付部１７６上に配置されるラック４２４とかみ合う。歯車プレート１０２は、歯車プレート１０２の下側２００から延在する捕捉用つめ（capture pawl）４２６を含むように構成される。アクチュエータアーム１２６は、歯車プレート１０２上に捕捉用つめ４２６によって抑えられることで、モジュール駆動装置４００の一部となり、それによって組立て容易なモジュール装置を提供する。アクチュエータアーム１２６の取付部１７６内には、レーストラック型（racetrack-shaped）のスロット４２８が提供される。レーストラック型のスロット４２８は、歯車プレート１０２の下側２００上に配置されるレーストラック型のロッド４３０を受ける。ロッド４３０は、アクチュエータアーム１２６が縦方向に動くことを抑制する。そのうえ、モータ４０４が起動しないようにする際に、歯車列４０２における高めの空転トルク（tare torque）を克服し、アクチュエータアーム１２６を引き上げて作動前の位置に戻すよう容器１１２のバルブ装置を補助するため、アクチュエータアーム１２６の下方にばね４３２が提供される。

起動の間、モータ４０４は第１小型歯車を４０６反時計回りに駆動し、第１大型歯車４０８および取り付けられた第２小型歯車を時計回りに回転させることになる。第２小型歯車によって、第２大型歯車４１２および取り付けられた第３小型歯車４１４は反時計回りに回転する。第３小型歯車４１４は、第３大型歯車４１６および取り付けられた第４小型歯車を時計回りに回転させ、それによって扇形歯車４２０および取り付けられた第５小型歯車４２２は反時計回りに回転する。第５小型歯車４２２が反時計回りに回転することで、取付部１７６上のラック４２４、および最終的にはアクチュエータアーム１２６が下方に引っ張られ、それにより先述のエアゾール容器１１２から流体が吐出される。

図２１および図２２を参照すると、駆動モジュール装置５００におけるもう１つの実施形態が図示される。駆動モジュール装置５００も、高めの歯車比を備える歯車列４０２を有するように構成され、装置５００はより小型で効率の良いモータ４０４を使用することができる。本実施形態５００は、同様の各種構成部分に同様の参照番号が付与されている、以下説明される各相違点を除いて、第３実施形態４００と類似しており、かつ実質的に同様のやり方で機能する。具体的な一相違点は、歯車列４０２における第１小型歯車４０６と第１大型歯車４０８との間にある遊び歯車（idler gear）５０２が提供されていることである。遊び歯車５０２は、揺動アーム(swing arm)５０６の一端部に接続される車軸５０４に取り付けられる。揺動アーム５０６の第２端部は、駆動軸４０５に取り付けられる。揺動アーム５０６のおかげで、遊び歯車５０２は駆動軸４０５および第１小型歯車４０６の周囲を軸回転する。モータ４０４が起動すると、駆動軸４０５および第１小型歯車４０６は時計回りに回転し、揺動アーム５０６も時計回りに回転することになる。揺動アーム５０６が時計回りに回転することで遊び歯車５０２が第１大型歯車４０８に歯車を噛み合わせて軸回転し、第１大型歯車４０８が時計回りに回転することになる(図２１で示されている)。歯車列４０２は、先述したのと類似の方法で回転を伝えてアクチュエータアーム１２６が下方に引っ張られ、それによりバルブ軸１１４を押し下げて流体が容器１１２から吐出される。スプレーの段階が終わると、モータ４０４は反時計回りに再度電圧を加えられ、それにより揺動アーム５０６が遊び歯車５０２を動かし、第１大型歯車４０８との歯車噛み合わせから離れる（図２２を参照)。遊び歯車５０２が、第１大型歯車４０８と歯車を噛み合わせない位置にあるとき、内部モータの空転トルクおよび発電機の電気抵抗は歯車列４０２から取り除かれ、それによりアクチュエータアーム１２６が、ばね４３２およびバルブ装置における内部上向きにはたらく各力のおかげで、作動前の位置に戻る。

図１〜図２２で表されている各種実施形態に関して、駆動モジュール装置は、数多くの各種の特徴を有すると考えられる。例えば先述したように、アクチュエータアーム１２６は、容器１１２の縦軸２６４と平行に駆動されるが、アクチュエータアーム１２６の突出部１７４がバルブ軸１１４におけるいかなる部分に加える力を伝え、同バルブ軸１１４を押し込んだり、または上下に突き動かしたりするように、各種駆動モジュール装置が修正されることが考えられる。

各駆動装置において異なる代替案が、同一または異なる製剤類を有する１つまたは複数の容器を保持しスプレーする能力を有する各種ディスペンサにおいて使われるように修正されることが考えられるとも予想される。さらに、各種駆動モジュール装置は、容器類の各種中身を同時、または時間間隔および順序を選択してスプレーする場合もあり得る。

当業者には、本発明で開示されるいかなるモジュール駆動装置が、米国特許出願第１１/７２５、４０２号で説明される連結の仕組みにおける構造および機能の特徴を有するディスペンサとともに使用されると考えられることが明らかとなろう。さらに、モジュール分注の各仕組みは、エアゾール容器の各種中身を吐出するのに使用される、当業者に周知のあらゆるディスペンサで使用されるように構成されることが考えられると予想される。

本発明で開示されている装置は、駆動モジュールにおけるあらゆる構成部分がねじ類を使わずに合わせてはめ込まれ、その後はディスペンサの筐体内に個別に設置できるという点で利点がある。各種構成部分をスナップ留めできるという各特徴を備えること、およびディスペンサ内に駆動モジュール装置を個別に設置できることにより、ディスペンサの製造が容易となり組立ての作業効率が上がる。

以上の記載を見れば、当業者には本発明に関する多くの変更が明らかとなろう。従って、本記載は、例示的なものとしてのみ解釈されるべきであり、当業者が本発明をおこない、かつ利用することを可能とするとともに、本発明実施における最良の形態を教示することを目的として提示されている。添付の特許請求の範囲内におけるあらゆる変更に対し、独占的権利が留保されている。

Claims (14)

1. 駆動モータと、
   前記駆動モータを保持するための台座部を含む歯車プレートと、
   前記台座部にスナップフィットするための少なくとも１つのつめを有するモータキャップと、
   歯車を受けるように構成された少なくとも１つの車軸と、を備える駆動モジュール装置であって、
   前記モータキャップが、前記プリント回路基板組立品を保持するように構成された保持面を有する支持部及び連結部を少なくとも１つ含み、
   前記１つのつめは前記モータキャップの底部側に配置され、
   前記連結部はポストであって前記モータキャップの上部側に配置されており、
   前記支持部は前記モータキャップの上部側に配置され、
   前記プリント回路基板組立品は前記連結部が挿入される孔を有する
   ことを特徴とする駆動モジュール装置。
2. 前記モータキャップが２つのつめを含む請求項１に記載の装置。
3. さらに少なくとも１つの歯車を含む請求項１に記載の装置。
4. 前記台座部は、前記モータキャップの前記少なくとも１つのつめを保持するようにその中に構成された少なくとも１つの凹部を有する、複数の向かい合った曲面支持部材を含む請求項１に記載の装置。
5. さらに前記モータを受けるように前記台座部上に配置される複数のピンを含む請求項４に記載の装置。
6. さらに前記台座部上の前記複数のピンと結合する前記モータの側部に配置された複数の穴を含む請求項５に記載の装置。
7. 前記装置はディスペンサに個別に挿入され得る請求項６に記載の装置。
8. モータの台座部および少なくとも１つの車軸を備える歯車プレートを提供する工程と、
   前記台座部内部に前記モータを保持する工程と、
   その底部側に形成された少なくとも１つのつめ及びその上面側に形成された保持面を有する支持部及びポストを備えるモータキャップであって、前記少なくとも１つのつめが、前記台座部にスナップ留めされるモータキャップを提供する工程と、
   前記少なくとも１つの車軸の上に歯車列を配置する工程と、
   前記モータキャップの上にプリント回路基板を、前記ポストを前記プリント回路基板に形成されている孔に挿入することで配置する工程と、
   を含む、駆動モジュール組立て方法。
9. 前記台座部内部に前記モータを保持する工程は、前記モータを覆う前記歯車プレートに前記モータキャップをスナップ留めする工程をさらに含む請求項８に記載の方法。
10. 前記台座部内部に前記モータを保持する工程は、前記台座部上に配置された複数のピンを、前記モータの側部に配置された複数の穴に結合させる工程をさらに含む請求項９に記載の方法。
11. 筐体と、
    中に製剤を有する容器と、
    製剤を分注システムから吐出するように構成された駆動モジュール装置であって、
    駆動モータと、
    前記駆動モータを保持するための台座部を含む歯車プレートと、
    前記台座部にスナップフィットするために底部側の上に配置された２つのつめ、その上部側から延在する２つのつめ及び保持面を有する支持部及びその上部側から延在するポストを有するモータキャップと、
    前記モータキャップの上に前記モータキャップの上部側から延在する前記支持部の前記保持面に配置されるとともに前記ポストをプリント回路基板装置に形成された孔に挿入することで配置された前記プリント回路基板装置と、
    歯車を受けるように構成された少なくとも１つの車軸と、
    を備える分注システム。
12. さらに少なくとも１つの歯車を含む請求項１１に記載の装置。
13. 前記台座部は、前記モータキャップの前記２つのつめを保持するように構成された２つの凹部をその中に有する、複数の向かい合った曲面支持部材を含む請求項１２に記載の装置。
14. 前記台座部上に配置される複数のピンに結合されるように、前記モータの側部に配置された複数の穴をさらに含む請求項１３に記載の装置。