JP2002119772A - 水中玩具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】モータの駆動源として電池を用いるとともに、
電池の電力消費を極力抑えることができる水中玩具の提
供。 【解決手段】魚、亀等を模した形状を有し、以下の要件
を備えたこと。 （イ）玩具本体１には、電池２と、電池２で作動するモ
ータ３と、モータ３により駆動される推進手段が設けら
れていること （ロ）上記電池２とモータ３とは密閉空間内に収納さ
れ、モータ３の出力軸端と密閉空間の外に設けられた上
記推進手段の軸端とは、密閉空間の隔壁をはさみ、永久
磁石を介して対向していること （ハ）上記玩具本体１には、モータ３を作動させる光セ
ンサー４０と、光センサー４０による光の検出に基づい
てパルス発生回路が発生するパルスを駆動信号として出
力させる制御回路４とが設けられていること

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は技、亀などの水中動
物の形態を模した水中玩具に関する。

【０００２】

【従来技術】この種の水中玩具として登録第３０７２３
５３号に係るものが知られている。これはソーラーパネ
ルとモータと推進用スクリューを備え、水槽の縁に配置
した照明手段から照射された光によってソーラーパネル
に電力を発生させ、この電力によってスクリューを回転
させて泳動するものである。

【０００３】モータの動力源となるソーラーパネルの電
力は照明用の光源からの光の照射によって得られるもの
で、電池のように交換する必要がないので、便利である
とともに、光という無尽蔵に供給されるエネルギーを利
用するものであるから、半永久的に使用することができ
る。しかも、上記エネルギーはそれほど大きくないの
で、ゆっくりとした生物的な動きを表現するのに適して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、室内で泳動
させる場合には、照明手段からの光を受けることが必須
の要件となり、しかもモータを駆動するエネルギーを得
るためにはある程度強い光でなければならない。通常の
室内の蛍光灯では不足である。このため、十分な照度の
照明手段を水槽の縁に取り付けておく必要があり、面倒
である。

【０００５】しかしながら、ソーラーパネルを電池に変
えると、取り扱いは簡便であるが、電池はモータに通電
したままになるので、短時間のうちに電池の電力が消費
されてしまうという問題があった。

【０００６】本発明は上記問題点を解消し、モータの駆
動源として電池を用いるとともに、電池の電力消費を極
力抑えることができる水中玩具を提供することをその課
題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明に係る水中玩具は、魚、亀等を模した形状を
有するとともに、以下の要件を備えたことを特徴とす
る。 （イ）玩具本体には、電池と、電池で作動するモータ
と、モータにより駆動される推進手段が設けられている
こと （ロ）上記電池とモータとは密閉空間内に収納され、モ
ータの出力軸端と密閉空間の外に設けられた上記推進手
段の軸端とは、密閉空間の隔壁をはさみ、永久磁石を介
して対向していること （ハ）上記玩具本体には、モータを作動させる光センサ
ーと、光センサーによる光の検出に基づいてパルス発生
回路が所定の周期で発生するパルスを駆動信号として出
力させる制御回路とが設けられていること

【０００８】前記推進手段がスクリューにするのがよ
い。

【０００９】また、前記推進手段が水中の水を後方に噴
出するものであるのが好ましい。

【００１０】さらに、前記電池とモータを収納した密閉
空間によって浮力が生じるようになすのがよい。

【００１１】さらにまた、前記モータは一定の時間間隔
毎にオンオフ制御するのがよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は魚の形状を模して水中を泳
動する水中玩具の斜視図で、玩具本体１は透明なプラス
チックにより防水加工され、内部を密閉空間とした箱形
で、図２に示されたように、下部には電池２とモータ３
が、上部にはモータ３の回転を制御する制御回路４等が
収納されている。なお、電池２は蓋で密閉された空間に
収納されているが、この密閉空間は蓋のネジを外すこと
により開放して電池を交換することができるようになっ
ている。

【００１３】図２に詳しく示されるように、モータ３の
出力軸５には小プーリー６が固定され、小プーリー６は
ベルト７を介して大プーリー８に連結されている。大プ
ーリー８の回転軸９にはクラウン歯車１０が固定され、
クラウン歯車１０は歯車１１を介して水平軸１２に作動
連結されている。水平軸１２の端部にはＮ極、Ｓ極が同
一面にあるドーナツ型の第１の磁石ａが固定されてい
る。この第１の磁石ａは玩具本体１の後壁に対面してい
る。また、上記水平軸１２には小プーリー１３が固定さ
れ、小プーリー１３はベルト１４を介して上部の大プー
リー１５に連結されている。大プーリー１５の水平の回
転軸１６の前部と後部には歯車１７、１８が固定され、
後部歯車１８はクラウン歯車２１ａに噛合し、その軸端
部にはＮ極、Ｓ極が同一面にあるドーナツ型の第２の磁
石ｂが固定されている。また、前部歯車１７は玩具本体
１の前部の垂直軸２０の上端のクラウン歯車２１ｂに噛
合されている。上記垂直軸２０の下端にはＮ極、Ｓ極が
同一面にあるドーナツ型の第３の磁石ｃが固定されてい
る。したがって、モータ３が回転すると、第１の磁石
ａ、第２の磁石ｂ及び第３の磁石ｃがそれぞれ回転す
る。

【００１４】なお、玩具本体１は密閉され、内部には空
間が形成されているので、これにより浮力が発生するよ
うに構成されている。したがって、別途発泡スチロール
等のフロートを必要としない。発泡スチロールはゆっく
りではあるが水を吸うので、水中玩具自体の重さがだん
だん重くなるので好ましくない。

【００１５】これに対し、玩具本体１の外部には、上記
第１の磁石ａに対向する位置には、推進スクリュー２２
を備えたドーナツ型の磁石ｄが配置されている。第２の
磁石ｂに対向する位置には、玩具本体１の後部の軸２３
に左右に揺動可能に配置された尾ビレ２４の上部支持片
２５の端部に設けられたドーナツ型の磁石ｅが配置され
ている。また、上記第３の磁石ｃに対向する位置にはド
ーナツ型の磁石ｆが配置されている。この磁石ｆの中心
には垂直軸２６が固定され、中間部には膨突部２７が形
成され、さらにその下端からはバー２８が水平に張り出
し形成されている。これにより、玩具本体１内の第１の
磁石ａ、第２の磁石ｂ及び第３の磁石ｃの回転力は、磁
力により玩具本体１外の磁石ｄ、磁石ｅ及び磁石ｆに伝
達される。

【００１６】頭部３０は図３及び図４に示されるように
頭部本体３１と下顎部３２とから構成され、頭部本体３
１は玩具本体１の前部の軸３３に左右に揺動自在に設け
られ、下顎部３２は上記頭部の両側の軸３４に上下動可
能に設けられている。そして、下顎部３２の下板の後部
には凹溝３５が切欠き形成されている。この凹溝に上記
磁石の垂直軸２６に設けられた膨突部２７が係合してい
る。また、頭部本体３１のエラ部分の内側には玩具本体
１に回動自在に設けられた胸ビレ３６の前端から突出し
た係合片３７が係合している。

【００１７】玩具本体１の下方には水平の軸３８が前後
方向に設けられ、この水平軸には複数の重錘板３９が着
脱可能に設けられ、さらに水平軸３８の後方には臀ビレ
が形成されている。

【００１８】前記構成の水中玩具を水槽で泳動させるに
あたり、まず上記水平軸３７に取り付ける重錘板３９の
数を増減し、水中玩具が水中で浮き沈みないように調整
する。そして、モータ３が回転すると、同時に第１の磁
石ａ、第２の磁石ｂ及び第３の磁石ｃが回転する。これ
らの磁石が回転すると、磁界が変化するから、これに同
調して上記各磁石ｄ、ｅ、ｆに回転力が伝達される。

【００１９】第１の磁石ａの回転に応じて磁石ｄが回転
すると、推進スクリュー２２が回転する。第２の磁石ｂ
の回転力が磁石ｅに伝えられると、磁石ｅは回転できな
いが左右に動くので、上部支持片２５とともに尾ビレ２
４も左右に揺動する。このため、水中玩具は尾ビレ２４
を左右に揺らしながら前進する。第３の磁石ｃが回転す
ると、垂直軸２６が回転し、バー２８が回転するととも
に、垂直軸２６の膨突部２７が下顎部３２の凹溝の一側
を押し、前側を押し、さらに他側を押す。一側と他側を
押すと、下顎部３２とともに頭部３０が左右に動く。頭
部３０が左右に動くと、胸ビレ３６の係合片３７を押す
から、胸ビレ３６も動く。また、上記膨突部２７が凹溝
３５の前側を押すと、下顎部３２が前に押しだされるの
で、軸３４を中心に回動し、口部が閉じる。膨突部２７
が凹溝３５と反対側に移動すると下顎部３２は再び開
く。なお、泳動中に壁や他の水中玩具にあたったとき
は、バー２８が回転するので、水中玩具の向きが変わ
り、再び泳動し始める。

【００２０】ところで、上記玩具本体１には、図５(a)
(b) に示されるように、モータ３を作動させる光センサ
ー４０と、光センサー４０による光の検出に基づいてパ
ルス発生回路が発生するパルスを駆動信号として出力さ
せる制御回路４と、制御回路４が出力する駆動信号に基
づいてモータ３を回転させるドライブ回路４１と、モー
タ３が設けられている。

【００２１】上記制御回路４はマルチバイブレータ（パ
ルス発生回路）で構成され、光センサー４０が光を検出
した状態では、一定の周期（例えば２秒）でＯＮ／ＯＦ
Ｆを繰り返すパルス状態の駆動信号を出力するようにな
っている。光を検出しないときはモータ３はオフ状態に
なっている。

【００２２】上記構成によれば、光を検出すると、制御
回路４は駆動信号を出力し、モータ３をインターバル駆
動する。間欠的に作動するインターバル駆動ではモータ
３に印加される電圧がＯＮ／ＯＦＦを交互に繰り返すの
で、モータ３は一定の時間間隔毎にオンオフ制御されて
回転／停止を交互に繰り返すことになり、結果としてモ
ータ３は低速で回転することになる。

【００２３】上述のように、上記水中玩具は電池２を使
用するので、簡便であるとともに、モータ３は連続的に
作動するわけではなく、間欠的に作動するので、全体の
動きもゆったりしたものになるほか、電池２の電力消費
も抑えられ、長時間電池２を交換する必要がない。

【００２４】次に、図６及び図７はそれぞれ亀の形状を
模して水中を泳動する水中玩具の平面図及び底面図で、
玩具本体１は透明なプラスチックにより防水加工され、
内部の一部を密閉空間とした甲羅形で、下部には２本の
電池２（交換可能になっている）とモータ３とモータ３
の回転を制御する制御回路４等が収納されている。すな
わち、玩具本体１の内部中央にはモータ３が配置され、
その両側には１対の扇形の開口部４２が形成されてい
る。１対の開口部４２の下部は一体の空間部となり、さ
らにこの空間部は図９に示されるように玩具本体１の下
部に設けられた噴水ケース４３に連通している。噴水ケ
ース４３は後方に開口している。これにより、開口部４
２と噴水ケース４３により推進手段が構成されている。
電池２は蓋で密閉された空間に収納されているが、この
密閉空間は蓋のネジを外すことにより開放して電池を交
換することができるようになっている。

【００２５】また、図８に示されるように、上記モータ
３の出力軸にはＮ極、Ｓ極が同一面にあるドーナツ型の
内側磁石ｇが固定されている。内側磁石ｇには隔壁４５
を介して同じ構成の円形の外側磁石ｈが配置され、この
外側磁石ｈの中心から突出した軸にはプロペラ４７が固
定されている。

【００２６】また、上記玩具本体１の内部の前部にはプ
ーリー４８が配置され、このプーリー４８と上記内側磁
石ｇ（プーリーも兼ねている）とはベルト４９を介して
連結され、プーリー４８の中心軸の軸端にも内側磁石ｉ
が固定されている。上記磁石ｉには隔壁４５を介して同
じ構成の円形の外側磁石ｊが固定され、この外側磁石ｊ
の中心軸４４の中間には外方に突出する突片５１が形成
され、軸端にはバー２８が固定されている。

【００２７】次に、図８、図１０に示されるように、玩
具本体１の前部底面には左右にスライド可能なスライド
部材５２が設けられ、その中央には方形の開口部５３が
形成され、開口部５３の内縁には上記外側磁石ｊの中心
軸４４の突片５４が係合するように設けられている。ス
ライド部材５２の両端は亀の前足５５の基部５７に係合
している。前足５５は図１１に示すように、軸５６によ
って玩具本体１に対して上下に揺動可能に取り付けら
れ、上記基部５７はＬ字形に屈曲している。また、スラ
イド部材５２の中間突部４６の軸５０は頭部６０の後端
に設けた切欠き溝５８に係合している。なお、頭部６０
は玩具本体１の前部の軸５９に左右に揺動自在に取り付
けられている。

【００２８】ところで、上記玩具本体１にも、図５(a)
(b) と同様に、モータ３を作動させる光センサー４０
と、光センサー４０による光の検出に基づいてパルス発
生回路が発生するパルスを駆動信号として出力させる制
御回路４と、制御回路４が出力する駆動信号に基づいて
モータ３を回転させるドライブ回路と、モータ３が設け
られている。

【００２９】上記制御回路４もマルチバイブレータ（パ
ルス発生回路）で構成され、光センサー４０が光を検出
した状態ではＯＮ／ＯＦＦを繰り返すパルス状態の駆動
信号を出力するようになっている。

【００３０】上記構成によれば、光センサー４０が光を
検出すると、制御回路４は駆動信号を出力し、モータ３
をインターバル駆動する。間欠的に作動するインターバ
ル駆動ではモータ３に印加される電圧がＯＮ／ＯＦＦを
交互に繰り返すので、モータ３が回転／停止を交互に繰
り返すことになる。

【００３１】したがって、前記構成の水中玩具を水槽等
に入れた後、光センサー４０が光を感知すると、モータ
３が回転し、内側磁石ｇと外側磁石ｈが回転するので、
プロペラ４７が回転する。このため、水は甲羅部分の上
部から取り入れられ、プロペラ４７によって下方に押し
出され、噴水ケース４３から後方に噴出される。この噴
流により推進力を得た水中玩具は前に進む。同時に、内
側磁石ｇの回転力はプーリー４８を経て前部の内側磁石
ｉに伝達され、さらに外側磁石ｊに伝達されるから、そ
の中心軸とともに突片５４が回転するので、スライド部
材５２が左右に動く。これにより、前足５５は軸５６を
中心に上下に動き、また、頭部６０は左右に動く。中心
軸と同時にバー２８も回転するので、泳動中に壁や他の
水中玩具にあたったときは、バー２８により水中玩具の
向きが変わり、再び泳動し始める。

【００３２】この場合も、間欠的に作動するインターバ
ル駆動ではモータ３に印加される電圧がＯＮ／ＯＦＦを
交互に繰り返すので、モータ３が回転／停止を交互に繰
り返すことになり、結果としてモータ３は低速で回転す
ることになる。

【００３３】なお、水中玩具は必ずしも、魚や亀を模し
たものに限らない。イルカや蛸、いかなどを模したもの
であってもよい。

【００３４】

【発明の作用、効果】請求項１に係る発明によれば、光
を検出すると、パルス発生回路が発生するパルスが駆動
信号として出力されるので、モータは間欠的に作動す
る。モータが回転／停止を交互に繰り返すことになり、
結果としてモータは低速で回転することになる。このよ
うに、水中玩具は電池を使用するので、簡便であるとと
もに、モータは連続的に作動するわけではなく、間欠的
に作動するので、全体の動きもゆったりしたものになる
ほか、電池の電力消費も抑えられ、長時間電池を交換す
る必要がない。

【００３５】請求項２に係る発明によれば、前記推進手
段がスクリューであるから、比較的早いスピードが実現
できる。したがって、魚などの早いスピードで泳ぐ種類
の水中動物を模した水中玩具に適する。

【００３６】請求項３に係る発明によれば、前記推進手
段が水中の水を後方に噴出するものであるから、推進ス
ピードは比較的緩やかになる。したがって、ゆっくりと
進む種類の水中動物を模した水中玩具に適する。

【００３７】請求項４に係る発明によれば、前記電池と
モータを収納した密閉空間によって浮力が生じるように
なしたので、フロートのような特別の浮力手段を設ける
必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水中玩具の斜視図

【図２】上記水中玩具の縦断面図

【図３】顎部の開閉状態説明図

【図４】上記水中玩具の要部の底面図

【図５】(a) (b)は回路のブロック図及びタイムチャー
ト図

【図６】水中玩具の他の例の平面図

【図７】水中玩具の他の例の底面図

【図８】上記水中玩具の要部の縦断面図

【図９】図８のＡーＡ線上の断面図

【図１０】上記水中玩具の前部の要部の拡大底面図

【図１１】上記水中玩具の前足部分の拡大説明図

【符号の説明】

１ 玩具本体 ２ 電池 ３ モータ ４ 制御回路 ４０ 光センサー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 魚、亀等を模した形状を有するととも
   に、以下の要件を備えたことを特徴とする水中玩具。 （イ）玩具本体には、電池と、電池で作動するモータ
   と、モータにより駆動される推進手段が設けられている
   こと （ロ）上記電池とモータとは密閉空間内に収納され、モ
   ータの出力軸端と密閉空間の外に設けられた上記推進手
   段の軸端とは、密閉空間の隔壁をはさみ、永久磁石を介
   して対向していること （ハ）上記玩具本体には、モータを作動させる光センサ
   ーと、光センサーによる光の検出に基づいてパルス発生
   回路が所定の周期で発生するパルスを駆動信号として出
   力させる制御回路とが設けられていること
2. 【請求項２】 前記推進手段がスクリューである、請求
   項１記載の水中玩具。
3. 【請求項３】 前記推進手段が水中の水を後方に噴出す
   るものである、請求項１記載の水中玩具。
4. 【請求項４】 前記電池とモータを収納した密閉空間に
   よって浮力が生じるようになした、請求項１、２又は３
   に記載の水中玩具。
5. 【請求項５】 前記モータは一定の時間間隔毎にオンオ
   フ制御されるようになした、請求項１、２又は３に記載
   の水中玩具。