JP2003210854A - 衝撃を感知して発光する遊戯独楽 - Google Patents

衝撃を感知して発光する遊戯独楽

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JP2003210854A
JP2003210854A JP2002014700A JP2002014700A JP2003210854A JP 2003210854 A JP2003210854 A JP 2003210854A JP 2002014700 A JP2002014700 A JP 2002014700A JP 2002014700 A JP2002014700 A JP 2002014700A JP 2003210854 A JP2003210854 A JP 2003210854A
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Koji Sunahara
康治 砂原
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VOC DIRECT KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベーゴマ遊戯に用いる遊戯独楽であって発光
を伴うものにおいて、自己の遊戯独楽が相手方の遊戯独
楽に衝突したときに、遊戯独楽が衝撃を感知して高輝度
の光を放つようにすることによって、ベーゴマ遊戯の興
趣を高めるとともに、電池交換を不要とする。 【解決手段】 独楽本体10にLED素子L1,L1を
視覚観察可能に取り付けるとともに、独楽本体10の内
部空隙S1に、LED素子L1,L1に電気接続する圧
電素子P1,P1と、遊戯独楽同志の衝突によるブレー
キ力が独楽本体10に作用したときに、独楽本体10か
ら独立に運動することによって圧電素子P1,P1を歪
ませる独立運動体15,15を内装する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、衝撃を感知して発
光する戦闘遊戯用の遊戯独楽に関する。
【0002】
【従来の技術】今日的にリファインされた遊戯独楽が市
場に供されたことを契機とし、ベーゴマと称する独楽回
し遊戯が復活する兆しを見せている。ベーゴマ遊戯は、
起源の古い伝統的な男の子の遊戯であるため、遊戯ルー
ルには、若干の地方的な相違もあるが、概ね、同時に回
した2個以上の独楽を意図的に衝突させて倒れさせ、最
後に残った独楽の持ち主を勝者とし、または、2個以上
の独楽を意図的に衝突させて予め定めた遊戯領域から追
い出し、最後まで遊戯領域に残った独楽の持ち主を勝者
とする戦闘的な遊戯内容の独楽回し遊戯である。
【0003】今日提供されている遊戯独楽は、伝統的な
木造りのシンプルな構造ではなく、デザイン面において
も構造の面においても、ベーゴマ遊戯における戦闘的な
遊戯の興趣を増大させるための種々の工夫を凝らしたも
のとなっている。そして、このような工夫の一例とし
て、独楽本体LED素子を取り付けて、遊戯中に発光さ
せるようにしたものがある。このLED素子を備える従
来の遊戯独楽は、独楽本体の内部にLED素子用の電源
としてのボタン電池を内蔵しており、LED素子は、独
楽本体の外部から操作する電源スイッチをオン操作する
ことにより発光を開始し、電源スイッチをオフ操作する
まで連続して点灯するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のLED素子
付きの遊戯独楽においては、投入されたコストの割に
は、ベーゴマ遊戯の興趣の増大が伴わないとともに、遊
戯独楽の購入後にも性能維持費用の負担を余儀なくされ
るという問題がある。すなわち、LED素子の点灯は、
電源スイッチをオン操作する遊戯者の意思によるのであ
り、偶然の出来事を興趣の要素とする勝敗遊戯として
は、興醒めし易く、また、LED素子は、電源をオフ操
作するに至るまで継続して点灯しているので、電池の消
耗がおおきく視覚的な慣れも生じる。そして、電池交換
に際しても、ボタン電池は、容量の割には高価である。
【0005】本発明は、従来のLED素子付きの遊戯独
楽における問題点に鑑み、LED素子の発光を相手の遊
戯独楽との衝突という偶然の出来事に係らしめてベーゴ
マ遊戯の興趣を高めるとともに、LED素子の電源とし
て圧電素子を利用する手段によって、購入後の性能維持
費用を不要とした衝撃を感知して発光する遊戯独楽を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の手段として本発明は、次のような構成を採用する。
【0007】本発明の衝撃を感知して発光する遊戯独楽
は、回転軸を中心とする所定の回転慣性質量を有し、回
し紐またはシュート装置によって回転運動を付与して放
置したときに、回転軸の下端を介して放置された箇所に
自立し、一定期間の回転運動を持続するようにしてなる
独楽本体にLED素子を視覚観察可能に取り付けるとと
もに、独楽本体の内部空隙に、LED素子に電気接続す
る圧電素子と、独楽本体に対して所定の運動範囲内で独
立運動可能な独立運動体を内装してなり、そして、圧電
素子は、独楽本体に固定し、独立運動体は、回転運動し
ている独楽本体に回転運動を停止させる向きの外力が作
用したときに独楽本体との相対運動によって圧電素子を
起電するように歪ませることを特徴とする。
【0008】この構成によれば、回し紐または専用のシ
ュート装着を用いて独楽本体に回転運動付与すると、独
楽本体に固定された圧電素子と所定の運動範囲内でのみ
独立運動可能に独楽本体に内奏された独立運動体は、い
ずれも独楽本体とともに回転運動をする。そして、ベー
ゴマ遊戯中に独楽本体が相手方の遊戯独楽と衝突する
と、独楽本体と圧電素子には、衝撃的なブレーキ力が作
用する一方、独立運動体は、独楽本体に対して独立運動
可能であるからブレーキ力の作用を受けない。そこで、
独楽本体と独立運動体との間に相対運動が生じ、独立運
動体は、独自の慣性力によって圧電素子を歪ませること
ができる。この結果、圧電素子にピエゾ電圧が発生し、
圧電素子に電気接続されたLED素子が瞬間的に発光す
る。
【0009】衝撃を感知して発光する遊戯独楽における
独立運動体は、ばね部材を介して独楽本体に取り付け、
独楽本体に固定した圧電素子に対峙させて配置する構成
とすることができる。
【0010】この構成によれば、独立運動体は固有の質
量を有し、ばね部材と固有の共振系を形成し、一定の運
動範囲内において独楽本体から独立して運動することが
できる。しかし、一定の運動範囲を超える独楽本体の運
動に対しては、ばね部材を介して独楽本体に付随して運
動する。したがって、回転運動している独楽本体にブレ
ーキ力が作用すると、独立運動体は、その慣性によって
ばね部材を変位させるように独立運動し、独立運動体に
対峙して配置された圧電素子に衝突し、LED素子を発
光させることができる。
【0011】衝撃を感知して発光する遊戯独楽は、独楽
本体に回転軸を中心とする円の円周方向の長孔を形成す
るとともに、独立運動体を球形に形成し、圧電素子を長
孔の一端に配置し、球形に形成した独立運動体を長孔内
に転動自在に装填する構成とすることができる。
【0012】この構成によれば、独楽本体にブレーキ力
が作用すると、ブレーキ力の作用を受けない独立運動体
が、慣性によって長孔内を転動することによって長孔の
一端に配置された圧電素子に衝突し、LED素子を発光
させることができる。
【0013】衝撃を感知して発光する遊戯独楽は、独立
運動体を磁性材料によって形成するとともに、独立運動
体を挟んで圧電素子の反対側にマグネット取り付け、マ
グネットの吸着力の限りにおいて独立運動体を拘束する
構成とすることができる。
【0014】この構成によれば、独立運動体は、相手方
の独楽との衝突によって、マグネットの吸着力を振り切
ることができる大きなブレーキ力が独楽本体に作用した
時にのみ独立運動してLED素子を発光させるので、マ
グネットの吸着力を加減してLED素子の発光感度を自
在に調節することができるとともに、相手方の独楽との
衝突以外の要因によるLED素子の不用意な発光を阻止
することができる。
【0015】衝撃を感知して発光する遊戯独楽は、圧電
素子を樹脂材料をベースにしてばね板状に形成し、ばね
板状に形成した圧電素子の一端を独楽本体に回転軸の径
方向に向けて固定するとともに、圧電素子の他端にLE
Dを独立運動体を兼ねるものとして取り付ける構成とす
ることができる。
【0016】この構成によれば、樹脂材料をベースにし
てばね板状に形成された圧電素子の一端は、独楽本体に
固定されている。このような圧電素子は、ベースの素材
と形状と取付け態様からして一定の範囲でばねとして機
能することができ、ばねとして機能する場合には、当然
に歪みを伴なうので、ピエゾ電圧を発生させることがで
きる。そして、ばねとしての圧電素子の他端に取り付け
られたLED素子は、独立の慣性質量を有することか
ら、ばねとしての圧電素子の変形動作範囲おいて独楽本
体から独立運動可能である独立運動体として機能するこ
とができる。そこで、相手方の遊戯独楽との衝突によっ
て独楽本体にブレーキ力が作用すると、独立運動体とし
てのLED素子は、その慣性質量によって圧電素子を歪
ませ、瞬間的に発光させることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面を引用しながら本発明
の実施の形態を説明する。
【0018】衝撃を感知して発光する遊戯独楽(図1)
は、独楽本体10に、図示しない回し紐またはシュート
装置を付属してなる。なお、回し紐は、独楽本体10に
巻き付けて放つ伝統的方法によって独楽本体10に回転
運動を付与する紐であり、シュート装置は、軸にピニオ
ンを備える把持爪によって独楽本体10を把持し、ピニ
オンに軟質樹脂製の紐状のラックを摺接させて独楽本体
10に回転運動を付与する簡単な装置である。ベーゴマ
遊戯における独楽本体10は、通常、回し紐等によって
上方からの観察において右回り(図2のK1方向)に付
勢される。
【0019】図1および図2に示す実施の形態における
独楽本体10は、下に頂点を有する錐形の接地部材11
と、接地部材11によって回転自在に支持するカップ形
の胴部12と、独楽本体10に大きな回転慣性質量を付
与するために胴部12の上端縁に取り付ける慣性リング
13と、慣性リング13の上方を覆う透明カバー14と
からなり、独楽本体10の内部は、空隙となっている。
これらの各部材は、慣性リング13と接地部材11を除
き、ABS樹脂等の樹脂材料からなり、慣性リング13
は、アルミニウム合金のダイカスト製、接地部材11
は、亜鉛ダイカスト製である。そして、独楽本体10の
内部空隙S1内には、本発明の要部をなすLED素子L
1,L1…と、圧電素子P1,P1…と、独立運動体1
5,15…が組み込まれている。
【0020】次いで、各部について説明すると、亜鉛ダ
イカスト製の接地部材11は、独楽本体10の重心を低
く設定する意義を有し、危険を防止するため頂角を大き
く設定したものである。ただし、独楽本体10の回転軸
C1を明確に維持する観点から、接地部材11の頂点に
は、摩耗に強い鋼製のチップ11bを埋め込んである
(図1)。また、接地部材11には、ステム11aが一
体成形されており、接地部材11は、ステム11aを介
して胴部12に回転自在に取り付けられている。
【0021】すなわち、接地部材11のステム11a
は、プレーンベアリングとして機能する金属製のカラー
11cを介して胴部12のベース12bの中心に設けら
れた透孔に挿通され、この際、ベース12bと接地部材
11の間にスラスト用のベアリング12dが装填されて
いる。そして、ベース12b上に抜け出たステム11a
に抜け止め用のキャップ11fを取り付けた構造であ
る。
【0022】胴部12の上端縁には、全周におよぶ水平
方向のフランジ12fが形成され、慣性リング13は、
強力な感圧性の接着剤を介してフランジ12f上に載せ
るようにして固定されている。慣性リング13は、全体
として断面角型のリング状に形成されているが、外周の
4箇所には、ベーゴマ遊戯において相手方の独楽を跳ね
飛ばすための膨出部13t,13t…が形成されている
(図1,図2)。また、慣性リング13の内周側の上面
の4箇所には、等角度間隔に凹陥部13a,13a…が
形成されている。そして、独楽本体10の透明カバー1
4は、慣性リング13の外周に嵌め込むようにして取り
付けられている。
【0023】透明カバー14に上面中央位置には、回し
紐の一端を掛止するためのボス14aが突設され、その
裏面側には、センタピラー14bが垂設されている(図
1)。センタピラー14bの下端は、慣性リング13の
水平レベルに至っており、センタピラー14bの下端に
は、四方にスリットを切ったハブ14dが固定されてい
る。ハブ14dのスリットは等角度間隔に設けられ、各
スリットには、板ばね状に形成したばね部材16の一端
が圧入されている。ハブ14dに取り付けられた4本の
ばね部材16,16…の他端は、それぞれ、慣性リング
13に形成した凹陥部13a内に延びている(図1,図
2)。各ばね部材16の他端には、鋼球製の独立運動体
15が取り付けられており、各ばね部材16は、独立運
動体15を凹陥部13aの中央位置に浮かせて支持して
いる。すなわち、各独立運動体15は、ばね部材16と
共振系を形成することによって、独楽本体10から独立
に運動することができる。
【0024】一方、各凹陥部13aの独楽本体10の周
方向の両端には、独立運動体15を挟むようにして一対
の圧電素子P1,P1が取り付けられている。そして、
各圧電素子P1の直近には、それぞれ、LED素子L1
が配置され、LED素子L1は、素子のリードを直接圧
電素子P1の電極にボンディングすることによって圧電
素子P1に電気接続されている。
【0025】このような形態の衝撃を感知して発光する
遊戯独楽は、ベーゴマ遊戯における独楽を回す操作によ
って独楽本体10が加速されるとき、4個の独立運動体
15,15…は、いずれも、静止慣性によってその位置
に残ろうとする。したがって、各独立運動体15は、独
楽本体10の反回転方向の圧電素子P1に衝突する。そ
こで、各圧電素子P1にピエゾ電圧が発生し、接続され
たLED素子L1を瞬間的に点灯させることができる。
各独立運動体15は、圧電素子P1との衝突によって付
勢され、この後、独楽本体10と等速で運動を継続す
る。次いで、ベーゴマ遊戯中に、独楽本体10が相手方
の独楽と衝突すると、独楽本体10には、回転運動を停
止させる向きの衝撃的な外力、つまり、急激なブレーキ
力が作用する。また、この際のブレーキ力は、慣性リン
グ13の凹陥部13a内に浮いた状態で弾性的に支持さ
れている各独立運動体15には作用しない。そこで各独
立運動体15は、運動慣性によって独楽本体10の回転
方向K1側の圧電素子P1に衝突し、その圧電素子P1
に接続されたLED素子L1を点灯させることができ
る。LED素子L1の点灯は、透明カバー14を介して
視覚観察され、ベーゴマ遊戯の興趣が著しく高められ
る。
【0026】なお、独立運動体15,15…を支持する
4本のばね部材16,16…のばねの強さは、均等に設
定する必要はなく、ばね部材16,16…間に強弱の差
違を設定することによって、独楽本体10に加わる衝撃
の大きさにしたがって点灯するLED素子L1,L1…
の個数が変化するようにしてもよい。
【0027】次いで、順次に他の実施の形態について説
明する。
【0028】慣性リング13に形成する各凹陥部13a
について、独楽本体10の回転方向K1側の一端に圧電
素子P1を配置するとともに、凹陥部13a半回転方向
側の一端には、独立運動体10を拘束するマグネット1
7を配置することができる(図3)。ただし、独立運動
体17は、磁性体からなり、各マグネット17は、ヨー
クで挟み込むことによって磁束を独立運動体17側に集
中させてある。独楽本体10が回転方向に付勢される
と、静止慣性によって各独立運動体10は、ばね部材1
6を変位させて反回転方向のマグネット17に吸着さ
れ、この状態で独楽本体10と共に運動を継続する。そ
して、相手の独楽との衝突によって独楽本体10に急激
なブレーキ力が加わると、独立運動体15は、運動閑静
によってマグネット17の吸着力を振り切って圧電素子
P1側に突進し、圧電素子P1を打撃してLED素子L
1を点灯させることができる。この際、各圧電素子P1
に加わる打撃力には、独立運動体15の運動慣性のみな
らず、ばね部材16の復元力が加わる。したがって、小
型の圧電素子P1ないし低感度の圧電素子P1を用いる
ことが可能であり、衝撃を感知して発光する遊戯独楽の
設計自由度を拡大することができる。
【0029】衝撃を感知して発光する遊戯独楽は、独楽
本体10に回転軸C1を中心とする円の円周方向の長孔
13h,13h…を形成するとともに、独立運動体1
5,15…を球形に形成し、圧電素子P1,P1を各長
孔13hの一端に配置し、球形に形成した独立運動体1
5を長孔13h内に転動自在に装填したものである(図
4)。
【0030】この際、長孔13h,13h…は、慣性リ
ング13の四方に均等に振分け配置され、圧電素子P
1,P1…は、各長孔13hの独楽本体10の回転方向
K1の一端に配置されている。各圧電素子P1には、そ
れぞれ、独立のLED素子L1が電気接続されている。
また、独立運動体15は、無拘束状態で長孔13h内に
装填されている。したがって、独楽本体10が回転方向
K1に加速されるとき、独立運動体15は、長孔13h
内において、独楽本体10の反回転方向側の一端に押し
付けられて独楽本体10と共に運動し、独楽本体10に
ブレーキ力が作用したときに、長孔13h内を転動して
圧電素子P1に衝突する仕組みである。なお、この実施
の形態においては、独楽本体10を傾斜させるとLED
素子L1がランダムに点灯するが、電池が消耗する訳で
はないので何ら問題はない。また、このような遊戯中以
外の点灯を抑制するには、上記実施の形態におけると同
様に各長孔13hの一端にマグネット17を装着すれば
よい。
【0031】衝撃を感知して発光する遊戯独楽は、圧電
素子P1をばね部材として利用するとともに、LED素
子L1を独立運動体として利用する構成とすることもで
きる(図5,図6)。この実施の形態においても、独楽
本体10の構成は、上記実施の形態における独楽本体1
0と同様でよく、接地部材11、胴部12、慣性リング
13および透明カバー14等からなる。ただし、圧電素
子P1は、高極性基性の樹脂材料をベースにして、これ
に金属系のセラミックス微粉末を分散させ、板ばね状に
形成したものである。この圧電素子P1は、曲げ応力に
よって起電するという作動上の特徴を有する。なお、こ
のような形態の圧電素子P1は、市販に供されている公
知素子である。
【0032】透明カバー14の裏面側のセンタピラー1
4dには、4個の圧電素子P1,P1…が独楽本体10
の径方向に向けて放射状に取り付けられ、各圧電素子P
1の先端には、LED素子L1が直接取り付けられてい
る。また、透明カバー14の4箇所には、圧電素子P
1,P1…の先端位置に対応して長孔状の透孔14h,
14h…が設けられ、LED素子L1,L1…を直接視
覚観察することができるようにされている。
【0033】この形態の衝撃を感知して発光する遊戯独
楽は、独楽を回す操作によってはLED素子L1は点灯
しないが、独楽本体10に衝撃的なブレーキ力が作用し
たときに点灯してベーゴマ遊戯の興趣を高めてくれる。
つまり、圧電素子P1は、LED素子L1を独立運動体
としてLED素子L1の慣性力によって曲がるように歪
むのであるが、LED素子L1が軽量であるために、独
楽を回すような緩慢な速度変化には反応しないのであ
る。なお、LED素子L1の点灯感度は、圧電素子P1
に対してLED素子L1と共に別の独立運動体を付加す
ることによって簡単に調節することが可能である。
【0034】以上の説明におけるLED素子L1は、い
ずれも圧電素子P1に近接して配置されているが、これ
は電気接続用のワイヤリングを省略するためであり、L
ED素子L1はワイヤリングを介して独楽本体10の随
意の箇所に取付けることができる。また、今日では、様
々な形態のLED素子L1が提供されており、これらを
ひろく活用することにより、新しいデザインの遊戯独楽
を提供することもできる。
【0035】
【発明の効果】本発明に係る衝撃を感知して発光する遊
戯独楽は、視覚観察可能なLED素子と、LED素子の
電源となる圧電素子と、独楽本体に衝突によるブレーキ
力が作用したときに独楽本体と相対運動することによっ
て圧電素子を歪ませる独立運動体を備えるので、ベーゴ
マ遊戯に於いて、自己の遊戯独楽が相手方の遊戯独楽に
衝突したときに、遊戯独楽がこの際の衝撃を感知して高
輝度の光を放つのでベーゴマ遊戯の興趣を高めるととも
に、LED素子の電源が圧電素子なので電池交換が不要
であり、したがって、購入後の性能維持費用を不要とす
ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1 】本発明の実施の形態を示す中央縦断面図であ
る。
【図2】上記実施の形態を示す平面図である。
【図3】本発明の他の実施の形態を示す平面図である。
【図4】本発明の他の実施の形態を示す平面図である。
【図5】本発明の他の実施の形態を示す斜視図である。
【図6】上記実施の形態を示す中央縦断面図である。
【符号の説明】
C1 回転軸 L1 LED素子 P1 圧電素子 10 独楽本体 13h 長孔 15 独立運動体 16 ばね部材 17 マグネット

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸を中心とする所定の回転慣性質量
    を有し、回し紐またはシュート装置によって回転運動を
    付与して放置したときに、前記回転軸の下端を介して放
    置された箇所に自立し、一定期間の回転運動を持続する
    ようにしてなる独楽本体にLED素子を視覚観察可能に
    取り付けるとともに、該独楽本体の内部空隙に、前記L
    ED素子に電気接続する圧電素子と、前記独楽本体に対
    して所定の運動範囲内で独立運動可能な独立運動体を内
    装してなり、 前記圧電素子は、前記独楽本体に固定し、前記独立運動
    体は、回転運動している前記独楽本体に回転運動を停止
    させる向きの外力が作用したときに前記独楽本体との相
    対運動によって前記圧電素子を起電するように歪ませる
    ことを特徴とする衝撃を感知して発光する遊戯独楽。
  2. 【請求項2】 前記独立運動体をばね部材を介して前記
    独楽本体に取り付け、前記独楽本体に固定した前記圧電
    素子に対峙させて配置することを特徴とする請求項1に
    記載の衝撃を感知して発光する遊戯独楽。
  3. 【請求項3】 前記独楽本体に前記回転軸を中心とする
    円の円周方向の長孔を形成するとともに、前記独立運動
    体を球形に形成し、前記圧電素子を前記長孔の一端に配
    置し、球形に形成した前記独立運動体を前記長孔内に転
    動自在に装填することを特徴とする請求項1に記載の衝
    撃を感知して発光する遊戯独楽。
  4. 【請求項4】 前記独立運動体を磁性材料によって形成
    するとともに、前記独立運動体を挟んで前記圧電素子の
    反対側にマグネット取り付け、該マグネットの吸着力の
    限りにおいて前記独立運動体を拘束することを特徴とす
    る請求項1ないし請求項3に記載の衝撃を感知して発光
    する遊戯独楽。
  5. 【請求項5】 前記圧電素子を樹脂材料をベースにして
    ばね板状に形成し、ばね板状に形成した前記圧電素子の
    一端を前記独楽本体に前記回転軸の径方向に向けて固定
    するとともに、一端を固定した前記圧電素子の他端に前
    記LEDを前記独立運動体を兼ねるものとして取り付け
    ることを特徴とする請求項1に記載の衝撃を感知して発
    光する遊戯独楽。
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