JP3465203B2 - 通電作動玩具 - Google Patents
通電作動玩具Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は通電作動玩具に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、通電作動玩具負荷への通電は、バ
ッテリー或いはＡＣアダプターからの直接的な電圧印加
によるものが主として適用されていたが、近時、電気二
重層コンデンサを搭載し、これらを作動系に組み込み、
外部電源からの電力の供給を受けて走行する走行玩具が
特開平５−６４６９０号公報等に開示されている。しか
しながら、電気二重層コンデンサと電源体を一体的に玩
具要素に組み込み、通電切替えスイッチを介在させて効
果的に通電作動させる構成の通電作動玩具、なかんずく
通電発熱手段を介在させた熱変色要素を効果的に変色さ
せる通電変色玩具に関する試みは未だ開示されていな
い。従来、通電加熱変色要素を変色させる手段として、
乾電池や商用電源からのＡＣアダプターによる直流電圧
をニクロム線等の線状抵抗発熱体や導電層からなる発熱
回路に直接的に印加しており、この際、過熱を防止する
ためのセンサーやスイッチ等を併設するのが常であり、
これを解消する試みとして自己温度制御機能を有するセ
ラミック材からなる正特性抵抗発熱体を適用する試みが
特開平４−１０９９８６号公報に開示されている。前記
セラミック材による正特性抵抗発熱体は、材料自体が硬
質であると共に大きさがその成形性の面から制約されて
おり、屈曲性を要求する熱変色要素、大面積を熱変色さ
せる熱変色要素や、速応答性の熱変色要素としては不向
きであった。前記した屈曲性或いは比較的大面積の熱変
色要素を変色させるためには、金属箔、導電性インキに
よる発熱回路を形成した系が有効であるが、過電流の継
続した印加によってもたらされる過熱を防止する簡便な
通電手段が要望されていた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来の不具合を解消し、低電圧の印加により作動する玩具
負荷への通電手段として、電気二重層コンデンサを電源
体との間に介在させ、通電切替えスイッチを介在させて
効果的に機能させる通電作動玩具を提供しようとするも
のである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明を図面について説
明する。（図１〜図９参照）本 発明は、直流低電圧の印加により作動する玩具負荷２
と、電源体４と、前記電源体４からの直流電流を受けて
充電され、放電電流を前記玩具負荷２に供給する電気二
重層コンデンサ３と、通電切替えスイッチ５とからな
り、前記通電切替えスイッチ５が、常態では電気二重層
コンデンサ３への通電がＯＮ状態に保持されて充電状態
にあり、玩具負荷２への通電はＯＦＦ状態にあり、作動
時にあって前記玩具負荷２への通電がＯＮ状態に、前記
コンデンサ３への通電がＯＦＦ状態にそれぞれ連動して
可逆的に切り替え自在に構成され、前記玩具負荷２が、
低電圧の印加により発熱する通電発熱体２１と該発熱体
２１に接触乃至近接配置した熱変色層２２からなり、前
記電気二重層コンデンサ３と前記電源体４を玩具要素に
一体的に組み込んでなることを特徴とする通電作動玩具
１を要件とする。 【０００５】前記した電気二重層コンデンサ３は、公知
のものを適用できる。その構成は基本セルにおいて、活
性炭と電解液（希硫酸水溶液）の混合系からなり、活性
炭同士の接触による短絡を防止するため電気的絶縁性の
多孔質セパレーターを介在させて構成し、前記固体と液
体との異なった二層が接触すると、その界面において正
負の電荷が極めて短い距離を隔てて相対して分布し、そ
こへ外部から電圧を印加すると、更に大きな電荷を短時
間で蓄える作用をなすものであり、本発明における低電
圧の印加により作動する玩具負荷２への通電手段として
有効に機能する。市販品として、松下電子部品株式会社
製の商品名ゴールドキャパシタＡＬシリーズ（円筒形で
あり、単セル２．５Ｖ耐電圧、容量０．２２Ｆ（外径寸
法：φ６．８×Ｌ２１ｍｍ）〜１０Ｆ（外径寸法：φ１
８×Ｌ３５ｍｍ）のものを例示できる。 前記した電気
二重層コンデンサ３は、蓄電池的機能を果たし、電気容
量はコンデンサと較べ大容量であり、大電流の瞬時の放
電が可能であり、電源電池の電力を小分けして蓄えるの
で、放電電力は限られており、過熱によるトラブルを発
生させず、温度センサや制御回路が不要である。又、電
源電池の容量が減少したとしても、充電時間が長くなる
だけであり、一回の放電出力は略一定であり、電池を経
済的に使用できる。又、放電特性が電池より優れてお
り、瞬時に所要電流を放電する。 【０００６】 【０００７】前記直流電源としては、乾電池、太陽電池
等のバッテリ−、或いは商用電源からＡＣアダプターの
介在によるＤＣ変換電流を適用でき、通常、単セル当り
６Ｖ以下の電圧印加により有効に作動する電気二重層コ
ンデンサ３は、前記直流電源４よりの電流を受けて充電
され、大電流を瞬時に放電し、前記充放電は繰り返しの
適用に際して機能を低下させることもなく、玩具要素を
繰り返し作動させるために効果的に機能する。 【０００８】電気二重層コンデンサ３は、前記直流電源
体４との接続において、常態では、切替えスイッチ５が
ＯＮ状態に保持されて、電源体４から電力の供給を受け
て充電状態にあり、作動時にあっては前記ＯＮ状態はＯ
ＦＦ状態に切り替わり、これと連動して玩具負荷２側に
ＯＮ状態に切り替わり、所要電力を放電して作動させ
る。放電電力消費後にあっては、再び前記充電状態に切
り替わり、作動時、再び、放電状態に切り替わる。通
常、前記充電は５秒〜２分程度で所要の放電電力を供給
できる。尚、電気二重層コンデンサ３の充電回路中に発
光ダイオード等の発光体を接続し、充電状態のときに点
灯するように、例えば、該コンデンサ３に対して並列接
続することができる。 【０００９】熱変色層２２を形成する熱変色性材料は、
従来より公知の感温変色性色素を含む熱変色性材料、例
えば、電子供与性呈色性有機化合物、電子受容性化合物
及び前記両者の呈色反応を可逆的に生起させる有機化合
物媒体の必須３成分を含む熱変色性材料、前記成分を内
包させたマイクロカプセル顔料、或いは前記成分の樹脂
固溶体の微粒子の形態の熱変色性を示す熱変色性材料
（例えば、特公昭５１−３５４１４号公報、特公昭５１
−４４７０６号公報、特公平１−２９３９８号公報等）
を挙げることができる。前記は所定の温度（変色点）を
境として、その前後で変色し、変化前後の両状態のうち
常温域では特定の一方の状態しか存在しえない。即ち、
もう一方の状態では、その状態が発現するのに要する熱
または冷熱が適用されている間は維持されるが、前記熱
又は冷熱の適用がなくなれば、常温域で呈する状態に戻
る（所謂、温度変化による温度−色濃度について小さい
ヒステリシス幅を示して変色する）タイプである。 【００１０】又、本出願人が先に提案した特公平４−１
７１５４号公報、特開平６−１３５１４４号公報等に記
載されている、大きなヒステリシス特性を示して変色す
る色彩記憶性感温変色性色素を含む熱変色性材料（即
ち、温度変化による着色濃度の変化をプロットした曲線
の形状が、温度を変色温度域より低温側から温度を上昇
させていく場合と逆に変色温度より高温側から下降させ
ていく場合とで大きく異なる経路を辿って変色するタイ
プ：低温側変色点と高温側変色点の間の常温域におい
て、前記低温側変色点以下又は高温側変色点以上の温度
で変化させた様相を記憶保持できる）で彩色された熱変
色層２２が挙げられる。 【００１１】前記熱変色層２２の下層には、非熱変色層
（一般の非変色性インキによる、ベタ印刷、図柄等）を
適宜、設けて熱変色層２２の変色による様相の変化を更
に多様に視覚させることができる。尚、熱変色層２２の
表面には、透明樹脂或いはマット状のコーティング層を
適宜、設けることができる。 【００１２】前記熱変色層２２を変色させる通電発熱体
２１は、ニッケル−クロム合金、ニッケル、チタン、タ
ングステン、その他の金属材、導電性プラスチック材、
銅箔、ニッケル−クロム合金箔、アルミニウム箔、その
他金属の蒸着膜、各種導電性インキにより形成した導電
層等を挙げることができる。 【００１３】 【作用】低電圧の印加により作動する玩具負荷２への通
電手段として、電気二重層コンデンサ３を適用し、前記
コンデンサ３に連繋させた電源体４からの電流を受けて
充電され、放電電流を玩具負荷２に通電、作動させる。
ここで、電気二重層コンデンサ３が低抵抗であり、比較
的大容量である特性に依存して、急速充放電がおこなわ
れ、低電圧作動の通電手段として効果的に機能する。電
源体４と、電気二重層コンデンサ３及び通電作動玩具負
荷２との間には通電切替えスイッチ５を介在させてお
り、常態では電気二重層コンデンサ３への通電がＯＮ状
態に保持されて充電状態にあり、一方、玩具負荷２への
通電はＯＦＦ状態にあり、作動時にあって前記玩具負荷
２への通電がＯＮ状態に、前記コンデンサ３への通電が
ＯＦＦ状態にそれぞれ連動して可逆的に切り替え自在に
機能する。かくして、充電に続く放電によって直ちに玩
具負荷２を速やかに作動させる。通電発熱体２１は前記
二重層コンデンサ３の放電電流を受けて、速やかに発熱
し、熱変色層２２を変色させる。この際、電気二重層コ
ンデンサ３はその特性に依存して電源電池の電気量を小
分けして蓄えており、過電流が継続して通電発熱体２１
に放電されることはなく、過熱によるトラブルを発生さ
せない。 【００１４】 【実施例】以下に本発明に係わる実施例を図面について
説明する。図１は、本発明の回路構成の説明図である。
直流低電圧の印加により作動する玩具負荷２と、電源体
４と、電気二重層コンデンサ３と、切替えスイッチ５か
ら構成され、該コンデンサ３は電源体４から直流電圧を
受けて充電され、放電電流を負荷２に供給する。ここ
で、前記切替えスイッチ５は、Ｂを基点とする接片を電
源側の接点Ｃ又は負荷側の接点Ａに切替え自在に構成さ
れ、前記充放電を効果的に機能させる。通常時にあって
は、電源側にＯＮ状態（接点Ｃに接触状態）に保持さ
れ、作動時、負荷側にＯＮ状態（接点Ａ）に切替え可能
にセットされており、充電に続く放電によって速やかに
負荷を作動させ、放電電力消費後、スイッチ切替えによ
り直ちに再充電可能に構成される。 【００１５】図２は、複数の玩具負荷２を単一の電気二
重層コンデンサ３により作動可能に構成した回路説明図
である。三種の負荷に対して、それぞれスイッチ（Ｓ
Ｗ．１、ＳＷ．２、ＳＷ．３）が接続され、前記スイッ
チはａ接点とｂ接点の切替えが連動するタイプのスイッ
チであり、これによって電気二重層コンデンサ３による
電源体４からの充電と、玩具負荷２への放電が連動して
切り替わり作動を制御する。 【００１６】図３は、図１の基本的回路構成を適用した
実施例の回路説明図である。通電発熱体２１の発熱によ
り熱変色層２２を変色させる具体例を示し、前記通電発
熱体２１（金属箔により形成した発熱回路、抵抗値０．
８Ω、発熱面積１．５ｃｍ2 ）の上層に可逆熱変色層２
２（変色点３５℃）を設けた熱変色負荷２が電源体４
（３．０Ｖ：１．５Ｖの乾電池２個使用）との間に電気
二重層コンデンサ３を介在させて組立てられており、切
替えスイッチ５により充放電自在に構成される。ここ
で、電気二重層コンデンサ３として、ゴールドキャパシ
タＡＬシリーズ〔（松下電子部品株式会社製）、円筒形
状の外観ボディーを有し、単セル２．５Ｖの耐電圧、静
電容量３．３Ｆ、１ＫＨｚにおける内部抵抗０．３
（Ω）、外径寸法φ１２．５×Ｌ２３．０ｍｍ、端子の
径０．８ｍｍφを有してなる〕が適用される（以下の実
施例も同様の電気二重層コンデンサ及び電源体が適用さ
れる）。 【００１７】図４は、図３の回路を配備した走行玩具の
要部構成縦断説明図であり、プラスチックボンネット表
面に通電発熱に伴って変色する熱変色層２２が設けられ
ており、ボディー前部に突出させバンパー型の作動子６
の前進後退作動により充放電が制御され、前記通電発熱
体２１を発熱させ、熱変色層２２を変色させる。前記作
動子６は、切替えスイッチ機能を備えており、バネ体を
介して軸方向に前進後退可能にボディーに取り付けられ
ており、常態では電源側にＯＮ状態に、作動時、負荷側
にＯＮ状態に連動して切り替え自在に構成されている。 【００１８】図５は、図４の走行玩具の熱変色作動前の
状態を示す斜視図であり、作動子６は、電源側にＯＮ状
態に保持され、電気二重層コンデンサ３は充電状態にあ
る。 【００１９】図６は、図５の走行玩具の熱変色作動状態
を示す斜視図であり、作動子６は、前方よりの押圧（例
えば、衝撃）により、後方に変位し、通電発熱体２１は
電気二重層コンデンサ３からの放電電力を受けて発熱
し、熱変色層２２を変色させた状態を示す。 【００２０】図７は、図２に示す如き複数の負荷を作動
させる回路の具体例を示す。負荷２として、発光と通電
発熱変色の両者を備え、発光体２３にはスイッチＳＷ．
１が、通電発熱体２１にはスイッチＳＷ．２が、それぞ
れ接続され、前記スイッチは、ａ接点又はｂ接点との接
続による通電が切替え自在に構成され、電気二重層コン
デンサ３への電源体４からの充電電力の供給、該コンデ
ンサ３からの発光体２３或いは通電発熱体２１への放電
電力の供給が互変的に連動して切替えられる。 【００２１】図８は、図７の回路を備えたプラスチック
ボディーからなる走行玩具であり、作動子６（図４で説
明した如き構成に準じたスイッチ機能を有し、前進後退
により電気二重層コンデンサ３による充放電が可逆的に
切替えられる）を前部及び後部に配備し、後部の作動子
６の前進によりスイッチＳＷ．１が発光体２３側にＯＮ
状態に変位し、発光体２３を点灯させる状態を示す。 【００２２】図９は、図８の走行玩具の前部作動子６の
後退により、スイッチＳＷ．２が通電発熱体２１側にＯ
Ｎ状態に切り替わり、通電発熱により熱変色層２２を変
色させた状態を示す走行玩具の斜視図である。 【００２３】 【発明の効果】低電圧の印加により作動する通電作動玩
具負荷への通電手段として、電気二重層コンデンサを適
用することにより、急速充放電による特性を効果的に発
現させる。電源体と、電気二重層コンデンサ及び通電作
動玩具負荷との間には通電切替えスイッチを介在させて
いるので、常態では電気二重層コンデンサへの通電がＯ
Ｎ状態に保持されて充電状態にあり、玩具負荷への通電
はＯＦＦ状態にあり、作動時にあって前記玩具負荷への
通電がＯＮ状態に、前記コンデンサへの通電がＯＦＦ状
態にそれぞれ連動して可逆的に切り替え自在に機能し、
玩具性を満たす。前記発熱体は前記二重層コンデンサの
放電電流を受けて、速やかに発熱し、熱変色層を変色さ
せる。この際、電気二重層コンデンサはその特性に依存
して電源電池の電気量を小分けして蓄えており、過電流
が継続して通電発熱体に放電されることはなく、過熱に
よるトラブルを発生させない。
ッテリー或いはＡＣアダプターからの直接的な電圧印加
によるものが主として適用されていたが、近時、電気二
重層コンデンサを搭載し、これらを作動系に組み込み、
外部電源からの電力の供給を受けて走行する走行玩具が
特開平５−６４６９０号公報等に開示されている。しか
しながら、電気二重層コンデンサと電源体を一体的に玩
具要素に組み込み、通電切替えスイッチを介在させて効
果的に通電作動させる構成の通電作動玩具、なかんずく
通電発熱手段を介在させた熱変色要素を効果的に変色さ
せる通電変色玩具に関する試みは未だ開示されていな
い。従来、通電加熱変色要素を変色させる手段として、
乾電池や商用電源からのＡＣアダプターによる直流電圧
をニクロム線等の線状抵抗発熱体や導電層からなる発熱
回路に直接的に印加しており、この際、過熱を防止する
ためのセンサーやスイッチ等を併設するのが常であり、
これを解消する試みとして自己温度制御機能を有するセ
ラミック材からなる正特性抵抗発熱体を適用する試みが
特開平４−１０９９８６号公報に開示されている。前記
セラミック材による正特性抵抗発熱体は、材料自体が硬
質であると共に大きさがその成形性の面から制約されて
おり、屈曲性を要求する熱変色要素、大面積を熱変色さ
せる熱変色要素や、速応答性の熱変色要素としては不向
きであった。前記した屈曲性或いは比較的大面積の熱変
色要素を変色させるためには、金属箔、導電性インキに
よる発熱回路を形成した系が有効であるが、過電流の継
続した印加によってもたらされる過熱を防止する簡便な
通電手段が要望されていた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来の不具合を解消し、低電圧の印加により作動する玩具
負荷への通電手段として、電気二重層コンデンサを電源
体との間に介在させ、通電切替えスイッチを介在させて
効果的に機能させる通電作動玩具を提供しようとするも
のである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明を図面について説
明する。（図１〜図９参照）本 発明は、直流低電圧の印加により作動する玩具負荷２
と、電源体４と、前記電源体４からの直流電流を受けて
充電され、放電電流を前記玩具負荷２に供給する電気二
重層コンデンサ３と、通電切替えスイッチ５とからな
り、前記通電切替えスイッチ５が、常態では電気二重層
コンデンサ３への通電がＯＮ状態に保持されて充電状態
にあり、玩具負荷２への通電はＯＦＦ状態にあり、作動
時にあって前記玩具負荷２への通電がＯＮ状態に、前記
コンデンサ３への通電がＯＦＦ状態にそれぞれ連動して
可逆的に切り替え自在に構成され、前記玩具負荷２が、
低電圧の印加により発熱する通電発熱体２１と該発熱体
２１に接触乃至近接配置した熱変色層２２からなり、前
記電気二重層コンデンサ３と前記電源体４を玩具要素に
一体的に組み込んでなることを特徴とする通電作動玩具
１を要件とする。 【０００５】前記した電気二重層コンデンサ３は、公知
のものを適用できる。その構成は基本セルにおいて、活
性炭と電解液（希硫酸水溶液）の混合系からなり、活性
炭同士の接触による短絡を防止するため電気的絶縁性の
多孔質セパレーターを介在させて構成し、前記固体と液
体との異なった二層が接触すると、その界面において正
負の電荷が極めて短い距離を隔てて相対して分布し、そ
こへ外部から電圧を印加すると、更に大きな電荷を短時
間で蓄える作用をなすものであり、本発明における低電
圧の印加により作動する玩具負荷２への通電手段として
有効に機能する。市販品として、松下電子部品株式会社
製の商品名ゴールドキャパシタＡＬシリーズ（円筒形で
あり、単セル２．５Ｖ耐電圧、容量０．２２Ｆ（外径寸
法：φ６．８×Ｌ２１ｍｍ）〜１０Ｆ（外径寸法：φ１
８×Ｌ３５ｍｍ）のものを例示できる。 前記した電気
二重層コンデンサ３は、蓄電池的機能を果たし、電気容
量はコンデンサと較べ大容量であり、大電流の瞬時の放
電が可能であり、電源電池の電力を小分けして蓄えるの
で、放電電力は限られており、過熱によるトラブルを発
生させず、温度センサや制御回路が不要である。又、電
源電池の容量が減少したとしても、充電時間が長くなる
だけであり、一回の放電出力は略一定であり、電池を経
済的に使用できる。又、放電特性が電池より優れてお
り、瞬時に所要電流を放電する。 【０００６】 【０００７】前記直流電源としては、乾電池、太陽電池
等のバッテリ−、或いは商用電源からＡＣアダプターの
介在によるＤＣ変換電流を適用でき、通常、単セル当り
６Ｖ以下の電圧印加により有効に作動する電気二重層コ
ンデンサ３は、前記直流電源４よりの電流を受けて充電
され、大電流を瞬時に放電し、前記充放電は繰り返しの
適用に際して機能を低下させることもなく、玩具要素を
繰り返し作動させるために効果的に機能する。 【０００８】電気二重層コンデンサ３は、前記直流電源
体４との接続において、常態では、切替えスイッチ５が
ＯＮ状態に保持されて、電源体４から電力の供給を受け
て充電状態にあり、作動時にあっては前記ＯＮ状態はＯ
ＦＦ状態に切り替わり、これと連動して玩具負荷２側に
ＯＮ状態に切り替わり、所要電力を放電して作動させ
る。放電電力消費後にあっては、再び前記充電状態に切
り替わり、作動時、再び、放電状態に切り替わる。通
常、前記充電は５秒〜２分程度で所要の放電電力を供給
できる。尚、電気二重層コンデンサ３の充電回路中に発
光ダイオード等の発光体を接続し、充電状態のときに点
灯するように、例えば、該コンデンサ３に対して並列接
続することができる。 【０００９】熱変色層２２を形成する熱変色性材料は、
従来より公知の感温変色性色素を含む熱変色性材料、例
えば、電子供与性呈色性有機化合物、電子受容性化合物
及び前記両者の呈色反応を可逆的に生起させる有機化合
物媒体の必須３成分を含む熱変色性材料、前記成分を内
包させたマイクロカプセル顔料、或いは前記成分の樹脂
固溶体の微粒子の形態の熱変色性を示す熱変色性材料
（例えば、特公昭５１−３５４１４号公報、特公昭５１
−４４７０６号公報、特公平１−２９３９８号公報等）
を挙げることができる。前記は所定の温度（変色点）を
境として、その前後で変色し、変化前後の両状態のうち
常温域では特定の一方の状態しか存在しえない。即ち、
もう一方の状態では、その状態が発現するのに要する熱
または冷熱が適用されている間は維持されるが、前記熱
又は冷熱の適用がなくなれば、常温域で呈する状態に戻
る（所謂、温度変化による温度−色濃度について小さい
ヒステリシス幅を示して変色する）タイプである。 【００１０】又、本出願人が先に提案した特公平４−１
７１５４号公報、特開平６−１３５１４４号公報等に記
載されている、大きなヒステリシス特性を示して変色す
る色彩記憶性感温変色性色素を含む熱変色性材料（即
ち、温度変化による着色濃度の変化をプロットした曲線
の形状が、温度を変色温度域より低温側から温度を上昇
させていく場合と逆に変色温度より高温側から下降させ
ていく場合とで大きく異なる経路を辿って変色するタイ
プ：低温側変色点と高温側変色点の間の常温域におい
て、前記低温側変色点以下又は高温側変色点以上の温度
で変化させた様相を記憶保持できる）で彩色された熱変
色層２２が挙げられる。 【００１１】前記熱変色層２２の下層には、非熱変色層
（一般の非変色性インキによる、ベタ印刷、図柄等）を
適宜、設けて熱変色層２２の変色による様相の変化を更
に多様に視覚させることができる。尚、熱変色層２２の
表面には、透明樹脂或いはマット状のコーティング層を
適宜、設けることができる。 【００１２】前記熱変色層２２を変色させる通電発熱体
２１は、ニッケル−クロム合金、ニッケル、チタン、タ
ングステン、その他の金属材、導電性プラスチック材、
銅箔、ニッケル−クロム合金箔、アルミニウム箔、その
他金属の蒸着膜、各種導電性インキにより形成した導電
層等を挙げることができる。 【００１３】 【作用】低電圧の印加により作動する玩具負荷２への通
電手段として、電気二重層コンデンサ３を適用し、前記
コンデンサ３に連繋させた電源体４からの電流を受けて
充電され、放電電流を玩具負荷２に通電、作動させる。
ここで、電気二重層コンデンサ３が低抵抗であり、比較
的大容量である特性に依存して、急速充放電がおこなわ
れ、低電圧作動の通電手段として効果的に機能する。電
源体４と、電気二重層コンデンサ３及び通電作動玩具負
荷２との間には通電切替えスイッチ５を介在させてお
り、常態では電気二重層コンデンサ３への通電がＯＮ状
態に保持されて充電状態にあり、一方、玩具負荷２への
通電はＯＦＦ状態にあり、作動時にあって前記玩具負荷
２への通電がＯＮ状態に、前記コンデンサ３への通電が
ＯＦＦ状態にそれぞれ連動して可逆的に切り替え自在に
機能する。かくして、充電に続く放電によって直ちに玩
具負荷２を速やかに作動させる。通電発熱体２１は前記
二重層コンデンサ３の放電電流を受けて、速やかに発熱
し、熱変色層２２を変色させる。この際、電気二重層コ
ンデンサ３はその特性に依存して電源電池の電気量を小
分けして蓄えており、過電流が継続して通電発熱体２１
に放電されることはなく、過熱によるトラブルを発生さ
せない。 【００１４】 【実施例】以下に本発明に係わる実施例を図面について
説明する。図１は、本発明の回路構成の説明図である。
直流低電圧の印加により作動する玩具負荷２と、電源体
４と、電気二重層コンデンサ３と、切替えスイッチ５か
ら構成され、該コンデンサ３は電源体４から直流電圧を
受けて充電され、放電電流を負荷２に供給する。ここ
で、前記切替えスイッチ５は、Ｂを基点とする接片を電
源側の接点Ｃ又は負荷側の接点Ａに切替え自在に構成さ
れ、前記充放電を効果的に機能させる。通常時にあって
は、電源側にＯＮ状態（接点Ｃに接触状態）に保持さ
れ、作動時、負荷側にＯＮ状態（接点Ａ）に切替え可能
にセットされており、充電に続く放電によって速やかに
負荷を作動させ、放電電力消費後、スイッチ切替えによ
り直ちに再充電可能に構成される。 【００１５】図２は、複数の玩具負荷２を単一の電気二
重層コンデンサ３により作動可能に構成した回路説明図
である。三種の負荷に対して、それぞれスイッチ（Ｓ
Ｗ．１、ＳＷ．２、ＳＷ．３）が接続され、前記スイッ
チはａ接点とｂ接点の切替えが連動するタイプのスイッ
チであり、これによって電気二重層コンデンサ３による
電源体４からの充電と、玩具負荷２への放電が連動して
切り替わり作動を制御する。 【００１６】図３は、図１の基本的回路構成を適用した
実施例の回路説明図である。通電発熱体２１の発熱によ
り熱変色層２２を変色させる具体例を示し、前記通電発
熱体２１（金属箔により形成した発熱回路、抵抗値０．
８Ω、発熱面積１．５ｃｍ2 ）の上層に可逆熱変色層２
２（変色点３５℃）を設けた熱変色負荷２が電源体４
（３．０Ｖ：１．５Ｖの乾電池２個使用）との間に電気
二重層コンデンサ３を介在させて組立てられており、切
替えスイッチ５により充放電自在に構成される。ここ
で、電気二重層コンデンサ３として、ゴールドキャパシ
タＡＬシリーズ〔（松下電子部品株式会社製）、円筒形
状の外観ボディーを有し、単セル２．５Ｖの耐電圧、静
電容量３．３Ｆ、１ＫＨｚにおける内部抵抗０．３
（Ω）、外径寸法φ１２．５×Ｌ２３．０ｍｍ、端子の
径０．８ｍｍφを有してなる〕が適用される（以下の実
施例も同様の電気二重層コンデンサ及び電源体が適用さ
れる）。 【００１７】図４は、図３の回路を配備した走行玩具の
要部構成縦断説明図であり、プラスチックボンネット表
面に通電発熱に伴って変色する熱変色層２２が設けられ
ており、ボディー前部に突出させバンパー型の作動子６
の前進後退作動により充放電が制御され、前記通電発熱
体２１を発熱させ、熱変色層２２を変色させる。前記作
動子６は、切替えスイッチ機能を備えており、バネ体を
介して軸方向に前進後退可能にボディーに取り付けられ
ており、常態では電源側にＯＮ状態に、作動時、負荷側
にＯＮ状態に連動して切り替え自在に構成されている。 【００１８】図５は、図４の走行玩具の熱変色作動前の
状態を示す斜視図であり、作動子６は、電源側にＯＮ状
態に保持され、電気二重層コンデンサ３は充電状態にあ
る。 【００１９】図６は、図５の走行玩具の熱変色作動状態
を示す斜視図であり、作動子６は、前方よりの押圧（例
えば、衝撃）により、後方に変位し、通電発熱体２１は
電気二重層コンデンサ３からの放電電力を受けて発熱
し、熱変色層２２を変色させた状態を示す。 【００２０】図７は、図２に示す如き複数の負荷を作動
させる回路の具体例を示す。負荷２として、発光と通電
発熱変色の両者を備え、発光体２３にはスイッチＳＷ．
１が、通電発熱体２１にはスイッチＳＷ．２が、それぞ
れ接続され、前記スイッチは、ａ接点又はｂ接点との接
続による通電が切替え自在に構成され、電気二重層コン
デンサ３への電源体４からの充電電力の供給、該コンデ
ンサ３からの発光体２３或いは通電発熱体２１への放電
電力の供給が互変的に連動して切替えられる。 【００２１】図８は、図７の回路を備えたプラスチック
ボディーからなる走行玩具であり、作動子６（図４で説
明した如き構成に準じたスイッチ機能を有し、前進後退
により電気二重層コンデンサ３による充放電が可逆的に
切替えられる）を前部及び後部に配備し、後部の作動子
６の前進によりスイッチＳＷ．１が発光体２３側にＯＮ
状態に変位し、発光体２３を点灯させる状態を示す。 【００２２】図９は、図８の走行玩具の前部作動子６の
後退により、スイッチＳＷ．２が通電発熱体２１側にＯ
Ｎ状態に切り替わり、通電発熱により熱変色層２２を変
色させた状態を示す走行玩具の斜視図である。 【００２３】 【発明の効果】低電圧の印加により作動する通電作動玩
具負荷への通電手段として、電気二重層コンデンサを適
用することにより、急速充放電による特性を効果的に発
現させる。電源体と、電気二重層コンデンサ及び通電作
動玩具負荷との間には通電切替えスイッチを介在させて
いるので、常態では電気二重層コンデンサへの通電がＯ
Ｎ状態に保持されて充電状態にあり、玩具負荷への通電
はＯＦＦ状態にあり、作動時にあって前記玩具負荷への
通電がＯＮ状態に、前記コンデンサへの通電がＯＦＦ状
態にそれぞれ連動して可逆的に切り替え自在に機能し、
玩具性を満たす。前記発熱体は前記二重層コンデンサの
放電電流を受けて、速やかに発熱し、熱変色層を変色さ
せる。この際、電気二重層コンデンサはその特性に依存
して電源電池の電気量を小分けして蓄えており、過電流
が継続して通電発熱体に放電されることはなく、過熱に
よるトラブルを発生させない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路説明図である。
【図２】本発明の他の回路説明図である。
【図３】図１の回路による具体例の回路図である。
【図４】図３の回路を備えた走行玩具の要部構成縦断説
明図である。 【図５】図４の走行玩具の熱変色前の状態を示す斜視図
である。 【図６】図４の走行玩具の熱変色状態を示す斜視図であ
る。 【図７】本発明の他の回路説明図である。 【図８】図７の回路を備えた走行玩具の発光状態を示す
斜視図である。 【図９】図８の走行玩具の熱変色状態を示す斜視図であ
る。 【符号の説明】 １ 通電作動玩具 ２ 玩具負荷 ２１ 通電発熱体 ２２ 熱変色層 ２３ 発光体 ３ 電気二重層コンデンサ ４ 電源体 ５ 通電切替えスイッチ ６ 作動子
明図である。 【図５】図４の走行玩具の熱変色前の状態を示す斜視図
である。 【図６】図４の走行玩具の熱変色状態を示す斜視図であ
る。 【図７】本発明の他の回路説明図である。 【図８】図７の回路を備えた走行玩具の発光状態を示す
斜視図である。 【図９】図８の走行玩具の熱変色状態を示す斜視図であ
る。 【符号の説明】 １ 通電作動玩具 ２ 玩具負荷 ２１ 通電発熱体 ２２ 熱変色層 ２３ 発光体 ３ 電気二重層コンデンサ ４ 電源体 ５ 通電切替えスイッチ ６ 作動子
─────────────────────────────────────────────────────
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A63H 33/22
A63H 33/26
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 直流低電圧の印加により作動する玩具負
荷２と、電源体４と、前記電源体４からの直流電流を受
けて充電され、放電電流を前記玩具負荷２に供給する電
気二重層コンデンサ３と、通電切替えスイッチ５とから
なり、前記通電切替えスイッチ５が、常態では電気二重
層コンデンサ３への通電がＯＮ状態に保持されて充電状
態にあり、玩具負荷２への通電はＯＦＦ状態にあり、作
動時にあって前記玩具負荷２への通電がＯＮ状態に、前
記コンデンサ３への通電がＯＦＦ状態にそれぞれ連動し
て可逆的に切り替え自在に構成され、前記玩具負荷２
が、低電圧の印加により発熱する通電発熱体２１と該発
熱体２１に接触乃至近接配置した熱変色層２２からな
り、前記電気二重層コンデンサ３と前記電源体４を玩具
要素に一体的に組み込んでなることを特徴とする通電作
動玩具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32379294A JP3465203B2 (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 通電作動玩具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32379294A JP3465203B2 (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 通電作動玩具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08150267A JPH08150267A (ja) | 1996-06-11 |
| JP3465203B2 true JP3465203B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=18158673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32379294A Expired - Fee Related JP3465203B2 (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 通電作動玩具 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3465203B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4551558B2 (ja) * | 2000-12-13 | 2010-09-29 | シチズンホールディングス株式会社 | 自走体 |
| JP5032639B2 (ja) * | 2010-08-11 | 2012-09-26 | 雅昭 三原 | 熱変色性インキ消去装置 |
-
1994
- 1994-11-30 JP JP32379294A patent/JP3465203B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08150267A (ja) | 1996-06-11 |
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