JP3063640U - 動作機能と電子機能を同時に発生させる簡易装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構造を単純に、組立てと補修を簡単にし、生産
コストを低くし、応用範囲を広くし、変化が多く娯楽性
の高い製品の製作を可能し、その利用価値と実用価値を
高くすることが課題である。 【解決手段】弾力性駆動機構を利用し偏心構造を含む動
作機構に動作機能を起こさせ、偏心構造が発生する震動
現象で間接的に震動センサーを設置した電子制御回路機
構を起動し、予期通りの電子機能を発生させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、動作機能と電子機能を同時に発生させることができる、特に弾力性 部品を利用し偏心構造を含む動作機構を駆動、回転させることにより、震動また はジャンプなどの動作を発生し、これにより間接的に震動センサーに電子制御回 路を触発させて同時に作用を発生させるという、動作機能と電子機能を同時に発 生させる簡易装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来は、動作機能と電子制御回路の作用機能を同時に発生させるために、起動 スイッチにより同時にモーターと電子制御回路の電源（異なる電源）を開通させ 、同時にモーター駆動による動作と電子制御回路による作用または動作を起こし ていた。ここでいう、モーターで駆動される動作とは、実際に移動する動作で、 よく見られるものには、揺れながらの歩行、ゆっくり進む走行、タイヤの前進、 のぼり、ジャンプ、震動などの動作である。これらは、モーターを異なる機構に 合わせて設計することで完成させており、これらは動作現象が主なので、動作機 能と呼ばれている。一方、電子制御回路によって駆動される作用または動作とは 、よく見られるものに、音の発生、対話、発光、光の点滅などの作用、及び電子 制御回路が駆動できる実際の移動などの動作であるが、これらは電子制御回路の 駆動により達成されるので、電子機能と呼ばれている。モーターと電子制御回路 を合わせた設計で同時に起動スイッチで開通し動作機能と電子機能を発生させる 設計は、現在よく見られる。しかし、この種のモーターを電子回路と合わせて組 立てる設計のコストはかなり高く、モーターの電力消費量も大きく、比較的容量 の大きい電池または蓄電池を使用しなければならず、環境汚染の遠因になり、製 品の設計の際に必ずモーターと電池などの機構の体積と重量を考慮に入れなけれ ばならず、低コストで小型の玩具を製作することが難しかった。 以上のモーターを電子制御回路に合わせて設計し、動作機能と電子機能を同時 に発生させるために異なる電源により電力を供給する装置の欠点を改善するため に、積体回路を利用した設計が出現し、同一の電源で積体回路を起動し、同時に モーターと電子制御回路を駆動し、動作機能と電子機能を発生できるようになっ た。これにより、前述の異なる電源がそれぞれモーターと電子制御回路の電力供 給を担うという欠点は解消された。 しかし、上記の２つの設計は、モーターにより動作機能を発生させなければな らず、使用電力量が大きく、環境汚染の遠因となり、体積、重量ともに大きく、 軽量で小型の設計ができず、コストの削減も図れず、補修が難しいなどの欠点が あった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記の説明から分かるように、従来の動作機能と電子機能を同時に発生させる 装置は、使用電力量が大きく、環境汚染の遠因となり、体積、重量ともに大きく 、軽量小型化とコストの削減が図れず、補修が難しいなどの欠点があった。この ため、その構造を改善し、構造を単純に、組立てと補修を簡単にし、生産コスト を低くし、応用範囲を広くし、変化が多く娯楽性の高い製品の製作を可能し、そ の利用価値と実用価値を高くすることが課題である。

【０００４】

【考案を解決するための手段】

前記の課題を解決するため、本考案の動作機能と電子機能を同時に発生させる 簡易装置は、弾力性駆動機構を利用し偏心構造を含む動作機構に動作機能を起こ させ、偏心構造が発生する震動現象で間接的に震動センサーを設置した電子制御 回路機構を起動し、予期通りの電子機能を発生させる。

【０００５】

【考案の実施の形態】

図１、図２に示すように、本考案の動作機能と電子機能を同時に発生させる簡 易装置１は、外型ケース１０、弾力性駆動機構２０、電子制御回路機構３０から 構成される。外型ケース１０の外側には電池槽１１と槽フタ１２が設けられてお り、電池３４を入れ、簡易装置１の電力源とする。 図５に示すように、外型ケース１０の内部には、伝動軸２１、歯車軸２３、出 力軸２４、偏心重力配分体２５を含む弾力性駆動機構２０、及び電子回路板３１ 、震動センサー３２、作用装置３３、電池３４を含む電子制御回路３０が設置さ れている。そのうち、電子回路板３１と電池３４には回路上の接続関係があり、 電子回路板３１の出力端は電子回路板３１の回路により駆動制御をする作用装置 ３３と接続されているため、電子回路板３１の回路を制御し、作用装置３３を駆 動し予期通りの作用を発揮させることができる。作用装置について更に詳しく説 明すると、電子回路板３１は積体回路と若干の電子部品を含む特定の電子回路関 係により組立てられた回路板であるため、この作用装置は、例えば音を発生した り光ったりする装置、または何らかの動作を起こす装置で、その種類は数えきれ ないほどあるが、それらはどれも、電子回路板３１の回路により制御、駆動され 予期通りの動作または作用を起こす装置なので、作用装置という。本実施例中で はこの作用装置３３は音を発生する装置で、予期通りの音や対話などを発生する ことができる。

【０００６】 震動センサー３２は、電子回路板３１の回路と接続されており、電子回路板３ １の回路起動作用を触発する触発点となる。この震動センサー３２は外力による 震動または位置移動現象により、触発作用を発生する装置で、その構造はスプリ ング震動スイッチ、水銀スイッチ、ボールスイッチなど、多種多様で、すべてを 列挙することはできないが、図４に示すように本実施例で採用する震動センサー ３２は、非絶縁性のケース３２１とこのケース３２１内部に設置する非絶縁性の 可撓性棒３２２から構成される。ケース３２１と可撓性棒３２２はどちらも電子 回路板３１と接続されるか、その上に設置され、常態では両者間は絶縁性隔離さ れており、両者はそれぞれ電子回路板３１触発点の両極を形成し、ケース３２１ と可撓性棒３２２が接触した時、電子回路板３１の回路を起動させ、作用装置３ ３に予期通りの動作または作用を発生させる。 ケース３２１と可撓性棒３２２が接触現象を起こすのは、外来の震動現象によ り発生したエネルギーが可撓性棒３２２に揺れを発生され、ケース３２１に接触 またはぶつかるためである。その揺れの程度は可撓性棒３２２の材質的特性やサ イズと関係があるが、本考案の特徴のポイントとは関係ないので、ここでは詳し い説明はしない。また、電子回路板３１上の電子回路は周到に設計されているの で、震動センサー３２は電子回路板３１の回路を開通させたあと切り離してよく 、可撓性棒３２２が作用装置３３の作用が終了するまでずっとケース３２１と接 触している必要はない。このため、十分な震動現象が発生し震動センサー３２が 一回の起動信号を発生させた後、震動現象はだんだん緩やかになるか停止し、こ の震動センサー３２は常態である隔離常態に戻り、次の触発作用を待つ。 震動センサー３２は震動現象が発生したことにより発生するエネルギーを受け 、電子回路板３１の回路の信号を起動させればよく、震動センサー３２は実際に は常態で隔離状態を保つように設計しなくても、震動センサー３２のケース３２ １と可撓性棒３２２が常態で接触状態を保つように設計し、震動現象により両者 が隔離されるように設計しても、起動信号を発生させることができ、電子回路板 ３１の回路設計に合わせて、電子回路板３１の回路に予期通りの作用を発生させ ることができればよい。 また、震動センサー３２の構造は図４に示すようなケース３２１と可撓性棒３ ２２から構成される構造に限定する必要はなく、異なる構造でも外来の震動エネ ルギーにより２つの導電体の本来隔離または接触していた状態を変化させ、起動 信号を触発すればよい。例えば、水銀スイッチ、ボールスイッチなどは震動セン サーの実施例である。

【０００７】 図３、図５に示すように、本考案の偏心構造を含む動作機構は、震動センサー ３２のわきに設置する。しかし、震動センサー３２とぶつかってはならない。こ の偏心構造を含む動作機構は主に偏心重量配分体２５から構成されるが、この偏 心重量配分体２５は下記に説明する弾力性駆動機構２０によって高速回転させら れ、震動現象を引き起こし、近隣の震動センサー３２に前述の起動作用を触発さ せる。偏心重量配分体２５は弾力性駆動機構２０の出力軸２４の外側に固定され 、弾力性駆動機構２０の内側には輸出軸２４、伝動軸２１、歯車軸２３などの軸 芯が設置されており、これらの軸芯にはそれぞれ大歯車２３１、小歯車２３２が 配置されており、出力軸２４を加速し、偏心重量配分体２５を高速回転させ、震 動現象を起こさせる。また、同時に、回転軸２１によって下記に示す捻り弾力性 部品の速度を減速させ、震動現象を一定時間維持させ、外型ケース１０に震動現 象によって引き起こされる動作を引き起こさせる。実際に組立てる場合、出力軸 と伝動軸を同一軸芯にし、歯車軸と大小の歯車をなくしても、問題はない。 弾力性駆動機構２０は、出力軸２４が一定時間回転するようにし、偏心重量配 分体２５に震動現象を発生させる。更に、捻り弾力性部品を巻き付け構成したゼ ンマイ弾力性部品２２を含み、この捻り弾力性部品の一端は固定されており、も う一端は伝動軸２１と結合し、外から巻いて弾力性を貯え、巻き操作をする外力 が消失すると自動的に緩み、その巻きと緩みの過程で変化エネルギーが発生する 。巻き端は伝動軸２１と接触するように設置されているため、捻り弾力性部品が 巻き、または自動的な緩みの二種類の状態にある時、伝動軸２１はすべて回転す る。しかし、伝動軸２１の同軸の大歯車２３１への働きかけについては、捻り弾 力性部品を巻く時に大歯車２３１は回転軸２１の駆動の影響を受けて回転しない ものがよい。ただし、ゼンマイ弾力性部品２２を緩めた時には、大歯車２３１は 駆動の影響を受けて回転する（回転軸２１と大歯車２３１の間にギザギザ状の単 一方向駆動部品を取りつければよい）。ただし、本考案については、回転軸２１ と大歯車２３１の間は、そのうちの最低でも一種の状態にある時に駆動の影響を 受けて回転するようにすればよい。弾力性駆動機構２０のゼンマイ弾力性部品２ ２を巻く方法は、例えば、ゼンマイ巻きを設置し、回転操作を行い、巻き端を巻 くようにするなど、何種類もある。 図５、図６に示すように、本考案実施例の巻き端には伝動ヒモ巻き盤２１１を 設置するが、この伝動ヒモ巻き盤２１１内に伝動ヒモ２１２を固定し、伝動ヒモ ２１２のもう一端は外型ケース１０の外側に伸ばす。また、図６に示すように、 伝動ヒモ２１２の端には、更に伝動ヒモ引きリング２１３が取りつけられており 、伝動ヒモ２１２を外に引き伸ばし、内部の捻り弾力性部品を巻き、弾力性を貯 えさせる。

【０００８】 上述の構造に組立てられた簡易装置１は、玩具としても使用できる。図６に示 すように使用時（予期通りの動作または作用を起こさせる時）には、伝動ヒモ引 きリング２１３を引き、弾力性駆動機構２０によって偏心重量配分体２５を高速 回転させ、震動現象を引き起こし、震動センサー３２に震動を与え、起動信号を 触発し、電子回路板３１の回路に作用を発生させ、駆動作用装置３３に予期通り の動作または作用を発生させ、一通りの動作（作用）が完成してから停止するよ うにする。 伝動ヒモ引きリング２１３を放した時、弾力性駆動機構２０内のゼンマイ弾力 性部品２２が放つ弾力により、伝動ヒモ２１２が内側に向かい伝動ヒモ巻き盤２ １１内に巻き戻され、図５に示す状態になり、次の触発起動を待つ。 上述の構造中の偏心重力配分体２５は、出力軸２４に接続され、偏心作用を起 こす一種の偏心構造を含む動作機構で、この偏心構造を含む動作機構は重量配分 機能を持たなくてもよく、接続している出力軸２４も上述に説明した構造のよう な単端出力軸でなく、両端出力軸（出力軸の両端が出力）を偏心構造を含む動作 機構に合わせることで、更に変化に富む震動現象を含む動作を引き起こすことが できる。ここで言う「偏心」の意味は、回転が起こる上でのアンバランスさを言 う。このため、偏心構造を含む動作機構は偏心輪、または偏心凸型輪などを利用 した構造で目的を達成してもよく、実際上の明らかな重力配分を行う必要はなく 、本考案の実施例で示す偏心重量配分体２５は、多種多様な構造で回転の目標を 達成する時、そのアンバランスさにより震動現象が発生し、更にアンバランスな 動作現象が起こればよい。この主の偏心構造を含み、震動現象を発生させ、動作 を起こさせるものはすべて「偏心構造を含む動作機構」である。 また、同時に上述の構造中の弾力性駆動機構２０は、ゼンマイ弾力性部品２２ が偏心構造の回転を駆動する動力となっている。しかし、実際には、本考案の設 計理念のもとでの「弾力性駆動機構」とは、弾力性部品を利用し偏心体の回転を 十分に駆動する機構であればよい。例えば、スプリングの圧縮、またはスプリン グの引き延ばしにより、弾力と放出弾力を蓄え、その放出弾力を偏心構造の回転 を駆動させる動力に変えればよい。偏心構造を含む動作機構の回転を駆動して震 動現象を起こし、電子制御回路の作用信号を触発するに足りるものであればよい のである。 このほか、上述の構造中の偏心構造を含む動作機構は偏心震動作用を提供し、 電子制御回路の起動を触発し、電子機能を起こさせる以外に、その偏心震動現象 を利用し、関連の動作機構に動作を起こさせる。 図７に示すように、本考案実施例の簡易装置１は、動物の形をしたケース外皮 （どんな形でもよい）の内側に設置され、その伝動ヒモ引きリング２１３はケー ス外皮外に留められ、使用者が簡単に触れたり引っ張ったりできるようにする。 このようにすれば、使用者が伝動ヒモ引きリング２１３を引っ張り、弾力性駆動 機構２０を発動させて偏心重量配分体２５に震動現象を発生させ、その震動力が 電子制御回路機構３０を触発する以外に、更に動物ケース外皮全体に回転と移動 の動作の機能を起こさせ、「動作機能」と「電子機能」を同時に発生させるので 、モーターを使用する必要が全くない。この震動力により、動物ケース外皮の移 動を促す以外に、弾力性駆動機構２０の出力軸２４外にタイヤ、またはスプリン グ、またはクランク、またはコンロッドなどの動作機構を設置し、震動力を発生 させると同時に、多くの変化に富んだ動作機能を発生させることができるが、そ の動作は走行、運転、ジャンプなど様々な動作である。これらはすべて、弾力性 駆動機構２０の出力軸２５に接続された偏心構造を含む動作機構によって完成さ せることができる。

【０００９】

【考案の効果】

以上に詳述した本考案の動作機能と電子機能を同時に発生させる簡易装置は、 弾力性駆動機構に弾力を貯えるまたは放出する過程に発生した変化エネルギーで 、偏心構造を含む動作機構を回転させ震動を発生し、この震動が動作機能を作動 させ、更に震動センサーに電子制御回路の作用信号を触発させ、電子制御回路に 作用装置を駆動させて、予期通りの電子機能動作または作用を発生させる簡易装 置である。この装置が電子制御回路を起動する信号を触発するのは、震動現象が 間接的に作用するためである。 本考案では従来類似の装置に使われてきたモーターが使われておらず、また、 動作機能を発生させる弾力性駆動機構と電子機能を発生させる電子制御回路機構 の間に複雑な接続機構が存在していないのに、予期通りの動作機能と電子機能を 発生させるという目的を達成させることができる。このため、構造が単純で、組 立てと補修が簡単なので、生産コストを低く抑えることができ、小型で高性能の 設計という目的を達成することができるので応用範囲が広がり、玩具やゲーム製 品に採用し、娯楽性と創造性の高い製品を作ることができる。 本考案の最大の特徴は、弾力性駆動機構を利用し、偏心構造を含む動作機構を 駆動して震動を発生させ、動作機能を発生させる同時に、震動センサーに電子制 御回路を起動させ電子機能を発生させることである。偏心構造を含む動作機構の 弾力性駆動機構（動作機能機構）と震動センサーを含む電子制御回路機構（電子 機能機構）から構成される簡易装置は、その動作機能機構と電子機能機構の間に 直接の接続装置を必要とせず、簡単に同時に動作機能と電子機能を発生させると いう目的を達成することができる。この簡易装置の構造は、実に画期的で創造性 に富み、生産コストが低く、組立てが簡単なので、小型化製品に応用できる。ま た、本考案は電源またはモーターに依頼した駆動動作でないために、簡易装置内 に使用する電池の消費量が非常に限られている。以上に説明した実施例の場合、 ２個のＡＧ１３のコイン電池に、使用電力量約４０ｍａの積体回路を合わせて使 用し、６秒間のボイス電子機能を発生させる場合、２個のＡＧ１３のコイン電池 で１０００回以上の起動効果を発揮できる。つまり、２個の小さいＡＧ１３電池 を本考案の簡易装置内に使用した場合、１０００回以上の動作機能と電子機能を 含む娯楽性の高いパフォーマンスを見ることができるので、環境保護とコスト削 減に大きな貢献がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案実施例の組立外観図。

【図２】本考案実施例の部分分解図。

【図３】本考案実施例の内部電子制御回路機構の組立説
明図。

【図４】本考案実施例中の震動センサーの構造説明図。

【図５】本考案実施例の内部構造の組立説明図。

【図６】本考案実施例の操作動作説明図。

【図７】本考案実施例の応用組立説明図。

【符号の説明】

１：簡易装置 １０：外型ケース １１：電池槽 １２：槽フタ ２０：弾力性駆動機構 ２１：伝動軸 ２１１：伝動ヒモ巻き盤 ２１２：伝動ヒモ ２１３：伝動ヒモ引きリング ２２：ゼンマイ弾力性部品 ２３：歯車軸 ２３１：大歯車 ２３２：小歯車 ２４：出力軸 ２５：偏心重量配分体 ３０：電子制御回路機構 ３１：電子回路板 ３２：震動センサー ３２１：ケース ３２２：可撓性棒 ３３：作用装置 ３４：電池

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電子回路板、震動センサー、電池、作用装
   置から構成される動作機能と電子機能を同時に発生させ
   る簡易装置において、電子回路板は積体回路（ＩＣ）と
   若干の電子部品から構成される回路板で、その電子回路
   は特定の電子機能のニーズによって設計されており、 前記震動センサーは、電子回路板の回路と接続された常
   態では隔離、または常態では接続状態の２つの導電体か
   ら構成され、偏心構造を含む動作機構が発生した震動現
   象で、常態では隔離または接触状態であるものが変化
   し、信号を発し電子回路を触発する機能であり、 前記電池は電子回路板の回路と接触しており、電源の供
   給をし、 前記作用装置は、電子回路板の回路の駆動により、該電
   子回路板の回路に予め設定しておいた必要な電子機能を
   起こさせる作用装置であり、 上述の構造により、弾力性部品を含む弾力性駆動機構の
   弾力性部品の変化エネルギーで、偏心構造を含む動作機
   構内の偏心構造にアンバランスな回転が発生することで
   震動現象が発生し、簡易装置全体に動作機能が発生し、
   また、震動現象により電子制御回路機構中の震動センサ
   ーがもとの常態では隔離、または常態では接触している
   状態が変化して信号が発生し、電子回路を触発し作用装
   置に電子回路板上の積体回路（ＩＣ）が予め設定してい
   た電子機能を起こさせることを特徴とする動作機能と電
   子機能を同時に発生させる簡易装置。
2. 【請求項２】前記弾力性部品を含む弾力性駆動機能中の
   偏心構造と震動センサーを含む電子制御回路機構中の震
   動センサーの間に、前記偏心構造が発生する震動現象の
   力により震動センサーが電子制御回路機構の回路を駆動
   し、作用装置に電子機能を発生させるのに十分な距離を
   維持することを特徴とする請求項１に記載の動作機能と
   電子機能を同時に発生させる簡易装置。
3. 【請求項３】前記弾力性部品を含む弾力性駆動機構と震
   動センサーを含む電子制御回路機構を組立てる時に、近
   隣の距離を維持することで、同時に動作機能と電子機能
   の目的を達成できるが、２種類の機構の組立てには実質
   的な接続による接触が必要ないことを特徴とする請求項
   １、請求項２に記載の動作機能と電子機能を同時に発生
   させる簡易装置。
4. 【請求項４】外型ケースを独自に製品の外型ケースにで
   きたり、または、その他の外型ケースと合わせて、その
   他の外型ケースの内部に同時に動作機能と電子機能を発
   生させる機軸としたりできることを特徴とする請求項
   １、請求項２、請求項３に記載の動作機能と電子機能を
   同時に発生させる簡易装置。
5. 【請求項５】偏心構造を含む動作機構中の偏心構造が、
   偏心輪、偏心凸型輪、偏心ギザギザ型輪など、偏心回転
   を発生できる構造体で、 前記偏心構造を含む動作機構は、偏心構造本体が動作を
   発生する唯一の機構ではなく、偏心構造とその他の接続
   機構の結合により、ユニークでアンバランスな動作を発
   生させるものでもよいことを特徴とする請求項１、請求
   項２、請求項３、請求項４に記載の動作機能と電子機能
   を同時に発生させる簡易装置。
6. 【請求項６】伝動軸と出力軸の間は、歯車機構で駆動で
   き、または取り付けた歯車機構の駆動に頼らず、直接伝
   動軸が出力軸を兼ねて、偏心構造に動作や震動機能を起
   こさせることができることを特徴とする請求項１に記載
   の動作機能と電子機能を同時に発生させる簡易装置。