JP2540463Y2 - 発煙玩具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、疑似的に煙を発生する
蒸気機関車おもちゃ、自動車おもちゃ等の発煙玩具に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発煙式の蒸気機関車おもちゃは、
石綿にニクロム線を巻回した発煙部に油を滴下して煙を
発生していた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上記の如き
発煙式の蒸気機関車おもちゃであると、ニクロム線が高
温となって危険であり、電池の消耗も著しい。また、発
生する煙ににおいがある問題も生じる。

【０００４】本考案は、上記の点に鑑み、玩具ケーシン
グに小型の超音波霧化器を組み込むことにより疑似的な
煙を安全かつ無臭で、しかも少ない電力消費で発生可能
な発煙玩具を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案の発煙玩具は、板状圧電磁器を挟んで対向す
る電極を当該板状圧電磁器にそれぞれ形成し、一方の電
極を形成した面を霧化作用面とした圧電振動子と、前記
霧化作用面に少なくとも部分的に微小間隙で対向するよ
うに配された多孔乃至網状薄板とを有し、前記霧化作用
面と前記多孔乃至網状薄板間の微小間隙に供給された液
体を前記圧電振動子の超音波振動で霧化する超音波霧化
器を、玩具ケーシング内に設け、該ケーシングの開口よ
り前記超音波霧化器で霧化された霧化粒子を放出する構
成としている。また、前記ケーシング内に、汽笛等の発
音器と、前記超音波霧化器を駆動する霧化器駆動部と、
前記発音器を駆動する発音器駆動部とが設けられている
場合、前記霧化器駆動部及び前記発音器駆動部の動作を
連動させることにより、前記超音波霧化器の霧化動作を
前記発音器の発生する音に連動させる構成としてもよ
い。さらに、前記ケーシングに車輪が設けられていると
ともに、前記ケーシング内に前記超音波霧化器を駆動す
る霧化器駆動部が設けられている場合、前記霧化器駆動
部による前記超音波霧化器の間欠駆動動作の周期を前記
車輪の回転に対応させて変化させる構成としてもよい。

【０００６】

【作用】本考案の発煙玩具は、玩具ケーシング内に設け
られた小型の超音波霧化器で液体を霧化してケーシング
の開口より疑似的な煙として外部に放出することがで
き、蒸気機関車おもちゃや自動車おもちゃ等の場合に走
行状態やアイドリング状態を模擬することができる。そ
の際、従来品のようなニクロム線等の高温部が無いた
め、安全性に優れ、電池の消耗も僅かで済む。また、霧
化する液体として清潔な水を用いれば不快な臭いの発生
も無い。

【０００７】

【実施例】以下、本考案に係る発煙玩具の実施例を図面
に従って説明する。

【０００８】図１乃至図３で本考案の第１実施例を説明
する。これらの図において、１は蒸気機関車おもちゃの
ケーシングであり、ケーシング１外部に車輪２Ａ，２
Ｂ，２Ｃが回転自在に取り付けられ、また動輪となる車
輪２Ｃを回転駆動する直流モーター３がケーシング内に
取り付けられている。また、ケーシング１内に超音波霧
化器５、汽笛発生用発音器（電磁ブザー、圧電フザー
等）６、駆動回路７及び電池電源８が収納されている。

【０００９】前記超音波霧化器５は、図２に示す如く、
ケーシング１側に固定の取付台１５上に弾性環状支持体
１６を介して水平等に保持された圧電振動子ＴＤと、取
付台１５に取り付けられた多孔乃至網状薄板２１とを備
えている。その圧電振動子ＴＤは、ケーシング１の煙突
２８の開口２９の真下に配置されることが好ましい。こ
こで、圧電振動子ＴＤは、圧電磁器の厚さ方向の共振に
よる超音波振動を利用するもので、円板状圧電磁器１０
の主面１１及び反対面１２にそれぞれ電極１３，１４を
形成したものであり、電極１３，１４は圧電磁器１０を
挟んで対向している。該圧電振動子ＴＤは取付台１５に
固定された弾性環状支持体１６で弾性支持される。前記
多孔乃至網状薄板２１は多数の微小穴が開口した構造で
あり、圧電振動子ＴＤの霧化作用面（主面上に電極を形
成した面）２０に少なくとも部分的に微小間隙で対向す
るように湾曲した部分で圧電振動子ＴＤの前記霧化作用
面２０に接している。このような多孔乃至網状薄板２１
は厚さ数１０μｍ乃至２００μｍのステンレス等の金属
薄板であり、微小穴の穴径は数μｍ乃至１００μｍであ
る。なお、薄板２１の厚みが２００μｍを越えると、微
小穴の加工が面倒であるし、霧化効率の点でも望ましく
ない。また、微小穴の径が１００μｍを越えると、霧化
効率が低下するとともに発生する粒子が不揃いとなり好
ましくない。

【００１０】なお、前記圧電振動子ＴＤの霧化作用面２
０と多孔乃至網状薄板２１間の微小間隙に霧化すべき水
等の液体を適量供給するために、給液手段となる吸液部
材（毛細管現象で液体を吸い上げる機能をもつように吸
液性繊維を束ねたもの等）２５の先端が多孔乃至網状薄
板２１（又は霧化作用面２０）に接触しており、該吸液
部材２５の後端（下端）は、ケーシング内に配置された
小型容器２６内の水等の液体Ｗに浸っている。

【００１１】前記駆動回路７は、図３に示すように、超
音波霧化器５の圧電振動子ＴＤを駆動するための霧化器
駆動部３０と、汽笛発生用発音器６を駆動するための発
音器駆動部３１とを有し、霧化器駆動部３０及び発音器
駆動部３１と電池電源８との接続は、ケーシング１の外
部から操作可能に取り付けられた相互に連動するスイッ
チＳ１及びＳ２で行われるようになっている。

【００１２】上記第１実施例の構成において、小型容器
２６内の水等の液体Ｗは、吸液部材２５で吸い上げられ
て圧電振動子ＴＤの霧化作用面２０と多孔乃至網状薄板
２１間の微小間隙に広がっている。そこで、スイッチＳ
１，Ｓ２をスイッチ・オンとすれば、霧化器駆動部３０
及び発音器駆動部３１と電池電源８とが同時に接続さ
れ、発音器６から汽笛の音が出されるとともに、霧化器
駆動部３０の高周波電力で超音波霧化器５内の圧電振動
子ＴＤが超音波振動を行って霧化作用面２０に広がった
液体Ｗが霧化される結果、煙突２８の開口２９より疑似
的な煙として霧化粒子が放出されることになる。

【００１３】なお、スイッチＳ１，Ｓ２を連動させない
で、それぞれ独立にオン・オフできるようにすれば、汽
笛と無関係に液体霧化による煙を発生させることができ
る。

【００１４】図１及び図４で本考案の第２実施例につい
て説明する。図４は、図１の超音波霧化器５の動作を車
輪２Ａ，２Ｂ，２Ｃの動きに連動させる場合の霧化器駆
動部の構成を示す。

【００１５】図４において、４０は電池電源８の直流電
圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ、４１は圧電振動子
ＴＤを励振するためのトランジスタ発振回路、４２はト
ランジスタ発振回路４１を間欠駆動するための非安定マ
ルチバイブレータ（電圧制御発振器）である。

【００１６】トランジスタ発振回路４１は、発振用トラ
ンジスタＱ１、インダクタＬ１，Ｌ２、コンデンサＣ
１，Ｃ２，Ｃ３、トランジスタＱ１のベースバイアス用
の抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ１に直列に挿入された電子的なス
イッチ手段（トランジスタ、ＦＥＴ等）Ｓ３を有してい
る。

【００１７】非安定マルチバイブレータ４２は、交互に
オン・オフするトランジスタＱ２，Ｑ３、コンデンサＣ
４，Ｃ５、抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５とからなってい
る。そして、抵抗Ｒ４に対してトランジスタＱ４と抵抗
Ｒ６との直列回路が並列に接続されている。

【００１８】一方、動輪である車輪２Ｃを回転駆動する
直流モーター３には抵抗Ｒ７が直列に挿入され、該抵抗
Ｒ７と外部から操作可能な電源スイッチＳ４を介してモ
ーター３は電池電源８に接続されるようになっている。
したがって、直流モーター３の起動時は回転数が低いた
め当該モーターへの入力電流は大きく、抵抗Ｒ７の両端
の降下電圧は大きく、回転数が上昇するに伴って抵抗Ｒ
７の両端の電圧降下は低下していく。抵抗Ｒ７とモータ
ー３との接続点の電圧は可変抵抗器ＶＲを介して前記ト
ランジスタＱ４のベースに印加されるようになってい
る。

【００１９】上記第２実施例において、電源スイッチＳ
４をオンにすれば、直流モーター３が回転を開始する
が、当初はモーターへの入力電流が大きくて抵抗Ｒ７の
による電圧降下が大きいため、トランジスタＱ４は非導
通状態で非安定マルチバイブレータ４２のトランジスタ
Ｑ２のベース側の抵抗値は抵抗Ｒ４のみの場合と実質的
に等しい値となる。この結果、非安定マルチバイブレー
タ４２は当初設定された数秒程度の長い周期で発振す
る。このため、トランジスタ発振回路４１に挿入された
スイッチ手段Ｓ３の開閉周期も数秒程度の長い周期とな
って、超音波霧化器５から放出される霧化粒子の発生周
期も蒸気機関車おもちゃの起動時のゆっくりした車輪の
動きに対応した長いものとなる。

【００２０】蒸気機関車おもちゃの車輪の回転速度が上
がると、すなわち直流モーター３の回転速度が上がる
と、直流モーター３への入力電流は減少し、この結果抵
抗Ｒ７の電圧降下も少なくなり、トランジスタＱ４は導
通状態となり、そのコレクタ、エミッタ間の抵抗値は低
下して行く。したがって、非安定マルチバイブレータ４
２のトランジスタＱ２のベース側の抵抗値は抵抗Ｒ４の
みの場合よりも小さな値となり、非安定マルチバイブレ
ータ４２の発振周期も短くなり、トランジスタ発振回路
４１に挿入されたスイッチ手段Ｓ３の開閉周期も短い周
期となって、超音波霧化器５から放出される霧化粒子の
発生周期も蒸気機関車おもちゃの速度上昇に対応した短
いものとなる。

【００２１】上記第１及び第２実施例は、蒸気機関車お
もちゃの場合を例示したが、自動車おもちゃにも本考案
は適用可能であり、この場合を本考案の第３実施例とし
て図５に示す。この図において、自動車おもちゃのケー
シング１Ａ内に超音波霧化器５Ａが収納配置されている
が、圧電振動子ＴＤは垂直に立てて取付台１５Ａに固定
の弾性環状支持体１６で弾性支持されている。そして、
ケーシング１Ａの後部開口（排気口に対応）５０に圧電
振動子ＴＤの霧化作用面が対向している。なお、多孔乃
至網状薄板２１の圧電振動子ＴＤへの配置や吸液部材２
５、容器２６を備えること等は、前述の第１実施例と同
様である。

【００２２】上記第３実施例の場合、自動車の排気を超
音波霧化器５Ａから放出された霧化粒子で模擬すること
ができる。

【００２３】なお、本考案は上記各実施例のおもちゃに
限定されず、怪獣、その他の発煙玩具にも適用可能であ
る。また、第２実施例における非安定マルチバイブレー
タの代わりにＩＣ化された電圧制御発振器等を用いても
よい。

【００２４】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
板状圧電磁器を用いた圧電振動子の霧化作用面側に多孔
乃至網状薄板を配し、前記霧化作用面と前記多孔乃至網
状薄板間の微小間隙に供給された液体を前記圧電振動子
の超音波振動で霧化する小型の超音波霧化器を、玩具ケ
ーシングに組み込むことにより、疑似的な煙を安全かつ
無臭で、しかも少ない電力消費で発生可能な発煙玩具を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る発煙玩具の第１実施例を示す一部
を断面とした正面図である。

【図２】第１実施例における超音波霧化器の要部構成を
示す正断面図である。

【図３】第１実施例における駆動回路の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】本考案の第２実施例における霧化器駆動部の構
成を示す回路図である。

【図５】本考案の第３実施例を示す一部を断面とした正
面図である。

【符号の説明】

１，１Ａ ケーシング ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 車輪 ３ 直流モーター ５，５Ａ 超音波霧化器 ６ 汽笛発生用発音器 ７ 駆動回路 ８ 電池電源 １０ 圧電磁器 ２０ 霧化作用面 ２１ 多孔乃至網状薄板 ２５ 吸液部材 ２６ 小型容器 ４０ ＤＣ−ＤＣコンバータ ４１ トランジスタ発振回路 ４２ 非安定マルチバイブレータ ＴＤ 圧電振動子

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状圧電磁器を挟んで対向する電極を当
   該板状圧電磁器にそれぞれ形成し、一方の電極を形成し
   た面を霧化作用面とした圧電振動子と、前記霧化作用面
   に少なくとも部分的に微小間隙で対向するように配され
   た多孔乃至網状薄板とを有し、前記霧化作用面と前記多
   孔乃至網状薄板間の微小間隙に供給された液体を前記圧
   電振動子の超音波振動で霧化する超音波霧化器を、玩具
   ケーシング内に設け、該ケーシングの開口より前記超音
   波霧化器で霧化された霧化粒子を放出することを特徴と
   する発煙玩具。
2. 【請求項２】 前記ケーシング内に、発音器と、前記超
   音波霧化器を駆動する霧化器駆動部と、前記発音器を駆
   動する発音器駆動部とが設けられており、前記霧化器駆
   動部及び前記発音器駆動部の動作を連動させることによ
   り、前記超音波霧化器の霧化動作を前記発音器の発生す
   る音に連動させてなる請求項１記載の発煙玩具。
3. 【請求項３】 前記ケーシングに車輪が設けられている
   とともに、前記ケーシング内に前記超音波霧化器を駆動
   する霧化器駆動部が設けられており、前記霧化器駆動部
   による前記超音波霧化器の間欠駆動動作の周期を前記車
   輪の回転に対応させて変化させてなる請求項１記載の発
   煙玩具。