JP7413998B2

JP7413998B2 - 連結ユニット

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Publication number: JP7413998B2
Application number: JP2020521832A
Authority: JP
Inventors: 碧山合; 直実志賀; 昌義吉田
Original assignee: Zeon Corp
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2019-05-14
Publication date: 2024-01-16
Anticipated expiration: 2039-05-14
Also published as: EP3804828B1; CN112004584B; EP3804828A1; US11833443B2; JPWO2019230365A1; US20230053520A1; US20210213369A1; WO2019230365A1; EP3804828A4; CN112004584A

Description

本発明は、連結ユニットに関する。

平板状の連結ユニットを磁気的に連結させて、立体的に様々な形状に組み合わせる玩具が知られている。

例えば、特許文献１には、縁部に磁石が設けられた複数のプレート部材（連結ユニット）を磁気的に連結させて、立体的な組立体を形成する知育玩具が開示されている。

特開２０１７－１８３２２号公報

磁気的に連結させて立体的に組立可能な連結ユニットにおいて、連結ユニット同士を電気的にも接続できると、様々な電気的な仕掛けを付与することができる。従って、単に磁気的に連結させて組み立てるよりも楽しめる玩具を提供することができる。

そこで、本発明の目的は、上述した課題を解決し、磁気的に連結すると共に電気的に接続することも可能な連結ユニットを提供することにある。

この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の連結ユニットは、略平板状の本体部と、前記本体部の周縁部の少なくとも一辺に配置された磁石と、前記磁石が配置された前記本体部の前記一辺に配置された少なくとも３つの電極端子と、を備え、前記本体部の前記一辺における外側面は、厚み方向に湾曲する曲面又は断面が多角形状となる面を有し、前記電極端子は、前記外側面の前記曲面又は前記断面が多角形状となる面に沿って配置され、前記少なくとも３つの電極端子は、１つ以上の正極端子と、１つ以上の負極端子とを含み、前記正極端子及び前記負極端子は、それぞれ、前記本体部の前記一辺の中心に垂直な垂線に対して線対称となるように、前記一辺に配置されている。このような構成とすることで、本発明の連結ユニットは、本体部の周縁部の一辺に配置された磁石によって他の連結ユニットと磁気的に連結することができ、その際、該一辺に配置された電極端子によって他の連結ユニットと電気的に接続することができる。従って、本発明の連結ユニットは、他の連結ユニットと磁気的に連結すると共に電気的に接続することも可能である。また、電極端子が本体部の外側面の曲面又は断面が多角形状となる面に沿って配置されているため、本発明の連結ユニットを他の連結ユニットと連結する際、連結角度θを高い自由度とすることができる。また、正極端子及び負極端子が、それぞれ、本体部の一辺の中心に垂直な垂線に対して線対称となるように配置されているため、本発明の連結ユニットは、裏返しても、他の連結ユニットと連結させることができる。

ここで、本発明の連結ユニットにおいて、前記本体部の内側に配置された回路要素をさらに備え、前記回路要素は、前記電極端子と電気的に接続していることが好ましい。このような構成とすることで、回路要素により発電された電力を電極端子から出力すること、又は、電極端子から入力される電力を回路要素に消費させることができる。

また、本発明の連結ユニットにおいて、前記本体部の内部に配置された配線基板をさらに備え、前記回路要素は、前記配線基板の配線を介して、前記電極端子と電気的に接続していることが好ましい。このような構成とすることで、回路要素と電極端子との間の接続を、省スペースで簡便に行うことができる。

また、本発明の連結ユニットにおいて、前記回路要素は、環境発電による電力を前記電極端子から出力可能な環境発電要素を含むことが好ましい。このような構成とすることで、環境発電による電力を電極端子から出力することができる。

また、本発明の連結ユニットにおいて、前記回路要素は、前記電極端子から入力される電力を消費可能な負荷要素を含むことが好ましい。このような構成とすることで、電極端子から入力される電力を負荷要素に消費させることができる。

また、本発明の連結ユニットにおいて、前記負荷要素は、発光素子であることが好ましい。このような構成とすることで、連結ユニットを、電極端子から入力される電力で発光する照明として用いることができる。

また、本発明の連結ユニットにおいて、前記本体部の前記周縁部に、前記電極端子と電気的に接続された負荷要素をさらに備えることが好ましい。このような構成とすることで、連結ユニットに簡便に負荷要素を搭載することができる。

また、本発明の連結ユニットにおいて、前記本体部は、平面視において略多角形状であることが好ましい。

また、本発明の連結ユニットにおいて、前記本体部は、開口部を有する枠状の形状であることが好ましい。

本発明によれば、磁気的に連結すると共に電気的に接続することも可能な連結ユニットを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る連結ユニットの概略構成を示す図である。図１に示す連結ユニットのＡ－Ａ断面の概略構成の一例を示す図である。図１に示す連結ユニットのＡ－Ａ断面の概略構成の他の例を示す図である。図１に示す連結ユニットを平面状に連結させたときの様子を示す図である。図１に示す連結ユニットを立体的に連結させた様子の一例を示す図である。図１に示す連結ユニットの内部に配置された配線基板の概略構成を示す図である。第１変形例に係る連結ユニットの概略構成を示す図である。第２変形例に係る連結ユニットの概略構成を示す図である。第３変形例に係る連結ユニットの概略構成を示す図である。第４変形例に係る連結ユニットの概略構成を示す図である。第５変形例に係る連結ユニットの概略構成の一例を示す図である。第５変形例に係る連結ユニットの概略構成の他の例を示す図である。図１０Ａ又は図１０Ｂの接続面の概略構成の一例である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。各図において共通の構成部には、同一の符号を付している。

図１は、本発明の一実施形態に係る連結ユニット１の概略構成を示す図である。連結ユニット１は、他の連結ユニット１と磁気的に連結可能である。ユーザは、複数の連結ユニット１を磁気的に連結させて組み立てることにより、様々な立体形状の組立体を形成することができる。

連結ユニット１は、図１に示すように、本体部１１と、磁石１２と、正極端子１３と、負極端子１４と、回路要素１５とを備える。正極端子１３及び負極端子１４は、総称して「電極端子」ともいう。

本体部１１は、略平板状の形状である。ここで、「略平板状」の形状とは、平板状の形状と、内側に開口部を有する枠状の形状との双方を意味するものとする。図１は、本体部１１が開口部を有さない平板状である場合の例を示している。

本体部１１は、平面視において、略多角形状である。ここで、「略多角形状」とは、通常の多角形と、多角形の角部を曲線状にした形状との双方を意味するものとする。図１は、本体部１１が、平面視において、四角形の角部を曲線状にした形状である場合の例を示している。ここで、平面視とは、図１においてＺ軸方向から見ることをいう。

本体部１１は、樹脂等の材料によって構成されてよい。

図２Ａに、図１のＡ－Ａ断面の概略構成の一例を示す。図２Ａに示すように、本体部１１の外側面３１は、厚み方向に湾曲する曲面を有する。ここで、厚み方向に湾曲するとは、本体部１１の外側面３１の中央付近が、Ｘ軸の正方向に向かって突出していることを意味する。

磁石１２は、図１に示すように、本体部１１の周縁部に配置される。図１に示す例においては、磁石１２は、本体部１１の周縁部の４辺に配置されているが、磁石１２の配置はこれに限られない。磁石１２は、本体部１１の周縁部の少なくとも一辺に配置されていればよい。

磁石１２は、他の連結ユニット１の磁石１２と磁気的に連結することができ、連結ユニット１を他の連結ユニット１と磁気的に連結させる。図３に、連結ユニット１－１の磁石１２－１と、連結ユニット１－２の磁石１２－２とが磁気的に連結している様子を示す。図３に示すように、磁石１２－１と磁石１２－２とが磁気的に連結することにより、連結ユニット１－１と連結ユニット１－２とが磁気的に連結することができる。

図４に、連結ユニット１－１と、連結ユニット１－２と、連結ユニット１－３とが連結して、立体的な組立体を形成している様子を示す。図４に示すように、連結ユニット１－１の磁石１２－１と、連結ユニット１－２の磁石１２－２とは、連結ユニット１－１と連結ユニット１－２との間の連結角度θが鋭角の場合であっても、連結ユニット１－１と連結ユニット１－２とを磁気的に連結させることができる。

図４においては、連結ユニット１－１と連結ユニット１－２との間の連結角度θが鋭角の場合を示しているが、磁石１２－１と磁石１２－２とは、連結角度θが直角又は鈍角であっても、連結ユニット１－１と連結ユニット１－２とを磁気的に連結させることができる。

磁石１２は、本体部１１の周縁部に固定して配置されていてもよいし、回転可能に配置されていてもよい。回転可能に配置されている場合、磁石１２は、例えば円柱形であり、円柱の軸が本体部１１の周縁部の辺方向と平行になるように、本体部１１の周縁部に配置されてよい。本体部１１の周縁部に、円柱形の磁石１２より僅かに大きい円柱形又は直方体状の空洞の収容部を設け、該収容部内に円柱形の磁石１２を収容すれば、磁石１２は、円柱の軸を中心とした回転をすることができる。

正極端子１３及び負極端子１４は、図１に示すように、磁石１２が配置されている本体部１１の周縁部の一辺において、磁石１２と並べて配置される。図１に示す例においては、磁石１２が本体部１１の４辺に配置されているため、正極端子１３及び負極端子１４も本体部１１の４辺に配置されている。

正極端子１３は、磁石１２が配置されている本体部１１の周縁部の一辺において、少なくとも１つ配置される。図１に示す例においては、２つの正極端子１３が、磁石１２が配置されている本体部１１の周縁部の一辺に配置されている。

負極端子１４は、磁石１２が配置されている本体部１１の周縁部の一辺において、少なくとも１つ配置される。図１に示す例においては、２つの負極端子１４が、磁石１２が配置されている本体部１１の周縁部の一辺に配置されている。

図２Ａに示す図１のＡ－Ａ断面の概略構成を参照すると、正極端子１３は、本体部１１の外側面３１の曲面に沿って配置されている。図示は省略するが、負極端子１４も、正極端子１３と同様に、本体部１１の外側面３１の曲面に沿って配置されている。

正極端子１３及び負極端子１４は、例えばリボン状の導体が、本体部１１の外側面３１の曲面に沿って配置されたものであってよい。

正極端子１３は、表面が導体で構成されている。磁石１２による磁気的な連結によって、連結ユニット１が他の連結ユニット１と磁気的に連結されると、正極端子１３の表面が他の連結ユニット１の正極端子１３の表面と接触する。このとき、正極端子１３は、他の連結ユニット１の正極端子１３と電気的に接続する。

負極端子１４は、表面が導体で構成されている。磁石１２による磁気的な連結によって、連結ユニット１が他の連結ユニット１と磁気的に連結されると、負極端子１４の表面が他の連結ユニット１の負極端子１４の表面と接触する。このとき、負極端子１４は、他の連結ユニット１の負極端子１４と電気的に接続する。

正極端子１３は、図２Ａに示すように、本体部１１の外側面３１の曲面に沿って配置されている。このため、図４に示すように、連結ユニット１－１と連結ユニット１－２との間の連結角度θが鋭角の場合であっても、連結ユニット１－１の正極端子１３－１と、連結ユニット１－２の正極端子１３－２とは電気的に接続することができる。

図４においては、連結ユニット１－１と連結ユニット１－２との間の連結角度θが鋭角の場合を示しているが、正極端子１３－１と正極端子１３－２とは、連結角度θが直角又は鈍角であっても、電気的に接続することができる。すなわち、正極端子１３－１と正極端子１３－２とは、連結角度θに対し、高い自由度で電気的に接続することができる。

負極端子１４も、正極端子１３と同様に、本体部１１の外側面３１の曲面に沿って配置されている。そのため、図４に示す負極端子１４－１及び負極端子１４－２も、連結角度θに対し、高い自由度で電気的に接続することができる。

本体部１１の外側面３１は、図２Ｂに示すように、断面が多角形状となる面を有してもよい。この場合、正極端子１３は、断面が多角形状となる外側面３１の面に沿って配置されている。この場合、図示は省略するが、負極端子１４も、正極端子１３と同様に、断面が多角形状となる外側面３１の面に沿って配置されている。本体部１１の外側面３１が、図２Ｂに示すような形状であっても、図４に示す正極端子１３－１と正極端子１３－２とは、連結角度θに対し、高い自由度で電気的に接続することができる。また、図４に示す負極端子１４－１及び負極端子１４－２も、連結角度θに対し、高い自由度で電気的に接続することができる。

正極端子１３は、図１に示すように、本体部１１の周縁部の一辺の中心に垂直な垂線Ｌに対して線対称となるように配置されている。また、負極端子１４も、図１に示すように、本体部１１の周縁部の一辺の中心に垂直な垂線Ｌに対して線対称となるように配置されている。

このように、正極端子１３が垂線Ｌに対して線対称に配置されていることで、連結ユニット１を裏返しても、連結ユニット１と他の連結ユニット１とが磁気的に連結されているときに、正極端子１３と他の連結ユニット１の正極端子１３とは電気的に接続することができる。同様に、負極端子１４が垂線Ｌに対して線対称に配置されていることで、連結ユニット１を裏返しても、連結ユニット１と他の連結ユニット１とが磁気的に連結されているときに、負極端子１４と他の連結ユニット１の負極端子１４とは電気的に接続することができる。

従って、正極端子１３及び負極端子１４が、それぞれ、垂線Ｌに対して線対称に配置されていることにより、連結ユニット１を他の連結ユニット１と磁気的に連結する際に、ユーザは、表裏を気にせずに連結させることができる。また、正極端子１３及び負極端子１４が、それぞれ、垂線Ｌに対して線対称に配置されていることにより、連結ユニット１を他の連結ユニット１と磁気的に連結する際に、連結ユニット１の特定の辺に対し、他の連結ユニット１の特定の辺を選択しなくても、正極端子１３同士、及び負極端子１４同士を接続させることができる。

正極端子１３と負極端子１４とは、本体部１１の周縁部の一辺において、合わせて少なくとも３つ配置される。これにより、正極端子１３及び負極端子１４を、それぞれ、垂線Ｌに対して線対称に配置することが可能となる。

回路要素１５は、本体部１１の内側に配置されている。ここで、内側に配置されているとは、本体部１１が平板状である場合は、回路要素１５が本体部１１の内部に配置されていることを意味し、本体部１１が開口部を有する枠状の形状である場合は、回路要素１５の少なくとも一部が本体部１１の開口部に配置されていることを意味するものとする。

回路要素１５は、例えば平板状の形状であってよい。図１に示す例では、平板状の回路要素１５が、平板状の本体部１１の内部に配置されている。

回路要素１５は、正極端子１３及び負極端子１４と電気的に接続している。回路要素１５は、連結ユニット１が他の連結ユニット１と磁気的に連結されると、他の連結ユニットの回路要素１５と電気的に接続することができる。

回路要素１５は、環境発電による電力を正極端子１３及び負極端子１４から出力可能な環境発電要素を含んでよい。または、回路要素１５は、正極端子１３及び負極端子１４から入力される電力を消費可能な負荷要素を含んでよい。

環境発電要素は、環境発電による電力を生成可能である。すなわち、環境発電要素は、外部環境に応じた電力を発電する。従って、環境発電要素によって発電される電力は、外部環境に依存して変化する。環境発電要素は、例えば、太陽光、室内光などの光エネルギーを利用して発電する太陽電池を有する。或いは、環境発電要素は、例えば、地熱等の熱エネルギーを利用して発電する熱電変換素子を有する。

本実施形態の環境発電要素は、太陽電池で構成された太陽電池パネルを備える。太陽電池パネルは、太陽光、室内光などの入射光を光電変換して電力を出力する太陽電池を含む部材である。太陽電池パネルに含まれる太陽電池の種類としては、大別して、無機系材料を用いた無機系太陽電池と、有機系材料を用いた有機系太陽電池とが挙げられる。無機系太陽電池としては、シリコン（Ｓｉ）を用いたＳｉ系、化合物を用いた化合物系などが挙げられる。また、有機系太陽電池としては、有機顔料を用いた低分子蒸着系、導電性高分子を用いた高分子塗布系、変換型半導体を用いた塗布変換系などの薄膜系、チタニア、有機色素及び電解質から成る色素増感系などが挙げられる。また、太陽電池パネルに含まれる太陽電池には、有機無機ハイブリッド太陽電池、ペロブスカイト系化合物を用いた太陽電池も含めることができる。太陽電池パネルは薄型パネル状であってもよく、その場合には、薄型に成型し易い点で、プラスチックフィルム等に作製された色素増感太陽電池が好適である。なお、太陽電池パネルが薄型パネル状である場合、上記プラスチックフィルム等に作製されたものに限定されるものでなく、同様に薄型であれば方式を問わないことは言うまでもない。太陽電池パネルが薄型パネル状である場合、その厚みは、例えば製造技術面から１０μｍ以上３ｍｍ以下が好適である。

負荷要素は、電力を消費可能な任意の負荷である。負荷要素は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子、スピーカ、又は二次電池などであってよい。

例えば、図３に示す連結ユニット１－１が、回路要素１５として太陽電池パネルを備え、連結ユニット１－２が、回路要素１５としてＬＥＤを備える場合、連結ユニット１－１の太陽電池パネルが発電した電力で、連結ユニット１－２のＬＥＤを発光させることができる。

このように、複数の連結ユニット１は、磁気的に連結させて組み立てると、ある連結ユニット１が発電した電力で、他の連結ユニット１の負荷要素を駆動することができる。これにより、ユーザは、複数の連結ユニット１を、電気的要素が加わった組み立て玩具として楽しむことができる。また、ユーザは、複数の連結ユニット１を組み立てて、照明などのインテリアとして楽しむこともできる。

本体部１１のうち、回路要素１５が内部に配置されている部分は、透明であることが好ましい。また、回路要素１５自身も透明であることが好ましい。ここで、「透明」とは、完全な透明のみを意味するのではなく、光の透過率が比較的高いことを意味するものとする。

本体部１１及び回路要素１５が透明であることで、例えば、複数の連結ユニット１が、回路要素１５としてＬＥＤを含む連結ユニット１を含んで組み立てられた場合、ＬＥＤによる光を、複数の連結ユニット１で組み立てた立体の外部に透過することができる。また、例えば、複数の連結ユニット１が、回路要素１５として太陽電池パネルを含む連結ユニット１を含み、太陽電池パネルの受光面が立体の内側を向くように組み立てられた場合、連結ユニット１を外部から透過して入射した光で、太陽電池パネルを発電させることができる。

本体部１１は、本体部１１の内部に配線基板を備えていてよい。図５に、本体部１１の内部に配置される配線基板１６の一例を示す。

配線基板１６は、平面視において、枠状の形状であってよい。配線基板１６は、配線１７Ａ及び配線１７Ｂを含む。配線基板１６はフレキシブル基板あるいはリジット基板であってよく、軽量化の側面からフレキシブル基板であることが好ましい。

配線１７Ａは、回路要素１５の正極１８Ａと電気的に接続している。また、配線１７Ａは、接続点１９Ａにおいて正極端子１３と接続している。

配線１７Ｂは、回路要素１５の負極１８Ｂと電気的に接続している。また、配線１７Ｂは、接続点１９Ｂにおいて負極端子１４と接続している。

なお、図５においては、Ｘ軸の正方向側の１辺における正極端子１３及び負極端子１４のみを図示し、その他の辺の正極端子１３及び負極端子１４については図示を省略している。

このように、本体部１１の内部に配線基板１６を備えることにより、回路要素１５と、正極端子１３及び負極端子１４との間の接続を、省スペースで簡便に行うことができる。

（第１変形例）
図６に、第１変形例に係る連結ユニット２の概略構成を示す。図６に示すように、連結ユニット２の本体部１１ａは、平面視において、三角形の角部を曲線状にした形状である。

図１の連結ユニット１の説明において、本体部１１は、平面視において、略多角形状であると述べたが、図６は、略三角形状である場合の例を具体的に示したものである。

このように、本実施形態に係る本体部１１は、様々な形状をとりうる。これにより、複数の連結ユニット１を組み合わせて立体形状の組立体を形成する際の自由度を高めることができる。

（第２変形例）
図７に、第２変形例に係る連結ユニット３の概略構成を示す。

連結ユニット３は、本体部１１の周縁部の１辺に２つの磁石１２を有する。このように、本体部１１の周縁部の１辺に配置される磁石１２の個数は、図１に示した１つの場合に限らず、任意の個数であってよい。

連結ユニット３は、本体部１１の周縁部の１辺に、２つの正極端子１３と、１つの負極端子１４を有する。このように、本体部１１の周縁部の１辺に配置される正極端子１３及び負極端子１４の個数は、図１に示した例に限らず、正極端子１３と負極端子１４を合わせて３つ以上であれば任意の個数でありうる。

（第３変形例）
図８に、第３変形例に係る連結ユニット４の概略構成を示す。連結ユニット４は、本体部１１の周縁部に、負荷要素として機能する発光素子２０を備えている。発光素子２０は、正極端子１３及び負極端子１４と電気的に接続されている。

このように、本体部１１の周縁部に発光素子２０を備えることにより、本体部１１の周縁部に、負荷要素として機能する発光素子２０と、正極端子１３及び負極端子１４とを接続するための配線基板１６が配置された場合、配線基板１６上に同時に発光素子２０を搭載することができる。これにより、連結ユニット４は、小型かつ簡便に照明機能を搭載することができる。

（第４変形例）
図９に、第４変形例に係る連結ユニット５が接続されている様子を示す。

連結ユニット５は、本体部１１の周縁部の少なくとも１辺が図１に示した磁石１２、正極端子１３及び負極端子１４を有していない。

図９に示す例では、連結ユニット５－１は、Ｘ軸の正方向側の１辺において、磁石１２、正極端子１３及び負極端子１４を有していない。連結ユニット５－２は、Ｘ軸の負方向側及びＹ軸の負方向側の２辺において、磁石１２、正極端子１３及び負極端子１４を有していない。連結ユニット５－３は、Ｙ軸の正方向側の１辺において、磁石１２、正極端子１３及び負極端子１４を有していない。

連結ユニット５－１のＸ軸の正方向側の１辺と、連結ユニット５－２のＸ軸の負方向側の１辺とは、接続要素２１によって接続されている。接続要素２１は、連結ユニット５－１と連結ユニット５－２とを、機械的及び電気的に接続する。接続要素２１は、連結ユニット５－１と連結ユニット５－２とが、様々な連結角度θで連結できるよう、連結角度θに自由度を持たせて、連結ユニット５－１と連結ユニット５－２とを機械的に接続する。

連結ユニット５－２のＹ軸の負方向側の１辺と、連結ユニット５－３のＹ軸の正方向側の１辺とは、接続要素２１によって接続されている。接続要素２１は、連結ユニット５－２と連結ユニット５－３とを、機械的及び電気的に接続する。接続要素２１は、連結ユニット５－２と連結ユニット５－３とが、様々な連結角度θで連結できるよう、連結角度θに自由度を持たせて、連結ユニット５－２と連結ユニット５－３とを機械的に接続する。

このように、予め複数の連結ユニット５を接続要素２１で接続した構成としておくことにより、連結ユニット５及び図１に示した連結ユニット１などを用いて立体形状の組立体を形成する際に、工程を低減することができる。

（第５変形例）
図１０Ａに、第５変形例に係る連結ユニット６の概略構成の一例を示す。連結ユニット６は、図１０Ａに示すように、車両を模した玩具である。連結ユニット６は、本体部４１と、モータ５０と、タイヤ６０とを備える。

本体部４１は、平板状の形状である。本体部４１は、平面視において、略四角形状である。本体部１１は、樹脂等の材料によって構成されてよい。

本体部４１は、図１０Ａに示すように接続面４５を有する。接続面４５は、図１に示した連結ユニット１などを載置して、該連結ユニット１を、図１０Ａに示す連結ユニット６に接続可能な面である。

接続面４５の概略構成の一例を図１１に示す。接続面４５は、磁石４２と、正極端子４３と、負極端子４４とを備える。

磁石４２は、図１に示した連結ユニット１などを接続面４５に載置した際に、磁石４２と図１に示した磁石１２とが磁気的に連結可能となるように、図１に示す磁石１２に対応した配置で、接続面４５に配置されている。

正極端子４３は、図１に示した連結ユニット１などを接続面４５に載置した際に、正極端子４３と図１に示した正極端子１３とが電気的に接続可能となるように、図１に示す正極端子１３に対応した配置で、接続面４５に配置されている。

負極端子４４は、図１に示した連結ユニット１などを接続面４５に載置した際に、負極端子４４と図１に示した負極端子１４とが電気的に接続可能となるように、図１に示す負極端子１４に対応した配置で、接続面４５に配置されている。

モータ５０は、図１０Ａに示すように、本体部４１に配置されている。モータ５０は、図１１に示す正極端子４３及び負極端子４４と配線を介して電気的に接続している。

例えば、図１に示した連結ユニット１が、回路要素１５として太陽電池パネルを備える場合、該連結ユニット１が接続面４５に配置されると、連結ユニット１が発電した電力で、モータ５０が駆動される。

タイヤ６０は、モータ５０から駆動されて回転可能となるように、モータ５０と車軸を介して機械的に接続されている。タイヤ６０は、他の連結ユニット１が発電した電力でモータ５０が駆動されると、それに応じて回転する。タイヤ６０が回転すると、連結ユニット６全体が走行することができる。

連結ユニット６は、正極端子４３及び負極端子４４と、モータ５０との間の接続を切り替えるスイッチをさらに有してもよい。該スイッチを設けることにより、連結ユニット６は、他の連結ユニット１が発電した電力を供給されている状態で、モータ５０が駆動されないようにすることができる。

連結ユニット６は、図１に示したような連結ユニット１を複数用いて形成した立体的な組立体を、接続面４５に載置することができる。この組立体が、回路要素１５として太陽電池パネルを備える連結ユニット１を含む場合、連結ユニット６は、該組立体を載置した状態で走行することができる。

図１０Ｂは、第５変形例の他の例に係る連結ユニット６ａを示す図である。連結ユニット６ａは、図１０Ａに示した連結ユニット６と異なり、本体部４１ａが２つの接続面４５を有する。連結ユニット６ａは、このように２つの接続面４５を有することにより、接続面４５に載置される連結ユニット１の組立体の自由度を高めることができる。

前述したところは本発明の一実施形態を示したにすぎず、特許請求の範囲において、種々の変更を加えてもよいことは言うまでもない。

例えば、本体部１１は、平面視において、略多角形状であるとしたが、周縁部に一辺を有すれば、その他の部分が円弧状であるなど、略多角形状ではない形状であってもよい。

１、２、３、４、５、６、６ａ連結ユニット
１１、１１ａ本体部
１２磁石
１３正極端子（電極端子）
１４負極端子（電極端子）
１５回路要素
１６配線基板
１７Ａ、１７Ｂ配線
１８Ａ正極
１８Ｂ負極
１９Ａ、１９Ｂ接続点
２０発光素子
２１接続要素
３１外側面
４１、４１ａ本体部
４２磁石
４３正極端子
４４負極端子
４５接続面
５０モータ
６０タイヤ

Claims

略平板状の本体部と、
前記本体部の周縁部の少なくとも一辺に配置された磁石と、
前記磁石が配置された前記本体部の前記一辺に配置された少なくとも３つの電極端子と、を備え、
前記本体部の前記一辺における外側面は、厚み方向に湾曲する曲面又は断面が多角形状となる面を有し、
前記電極端子は、前記外側面の前記曲面又は前記断面が多角形状となる面に沿って配置され、
前記少なくとも３つの電極端子は、
前記一辺の中心に配置された１つの正極端子と、前記一辺の中心に垂直な垂線に対して線対称となるように前記一辺に配置されている２つの負極端子とを含むか、又は、
前記一辺の中心に配置された１つの負極端子と、前記一辺の中心に垂直な垂線に対して線対称となるように前記一辺に配置されている２つの正極端子とを含み、
前記一辺に沿った方向において前記磁石と前記電極端子とは異なる位置に配置され、且つ、前記磁石の中心と前記電極端子の中心とを結ぶ線は前記一辺に沿った方向と平行である、連結ユニット。
請求項１に記載の連結ユニットにおいて、
前記本体部の内側に配置された回路要素をさらに備え、
前記回路要素は、前記電極端子と電気的に接続している、連結ユニット。
請求項２に記載の連結ユニットにおいて、
前記本体部の内部に配置された配線基板をさらに備え、
前記回路要素は、前記配線基板の配線を介して、前記電極端子と電気的に接続している、連結ユニット。
請求項２又は３に記載の連結ユニットにおいて、
前記回路要素は、環境発電による電力を前記電極端子から出力可能な環境発電要素を含む、連結ユニット。
請求項２又は３に記載の連結ユニットにおいて、
前記回路要素は、前記電極端子から入力される電力を消費可能な負荷要素を含む、連結ユニット。
請求項５に記載の連結ユニットにおいて、
前記負荷要素は、発光素子である、連結ユニット。
請求項１から６のいずれか一項に記載の連結ユニットにおいて、
前記本体部の前記周縁部に、前記電極端子と電気的に接続された負荷要素をさらに備える、連結ユニット。
請求項１から７のいずれか一項に記載の連結ユニットにおいて、
前記本体部は、平面視において略多角形状である、連結ユニット。
請求項１から８のいずれか一項に記載の連結ユニットにおいて、
前記本体部は、開口部を有する枠状の形状である、連結ユニット。