JP4796210B1 - 科学玩具 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｓコップ、貯水容器、ポンプ、ノズル、コップ式天秤、野鳥模型、ボイスプレイヤーを備え、子ども向けの理科実験用や癒し系の科学面白玩具を課題とする。
【解決手段】好ましい実施例としては、コップへの注水量が所定水位に達する毎に該コップ排水口から大半のコップ貯水が、排水されるサイフォン原理のＳコップを片側に備えてコップ式天秤を構成し、貯水容器に埋設した水中ポンプから導いた噴出水によりＳコップへの注水が継続して行わる構成とする。
さらに、コップ式天秤の天秤バーには野鳥模型などを支軸載置してボイスプレイヤーを連動させ、Ｓコップへの注水⇔排水と連動してコップ式天秤が下降⇔上昇の動作を所定周期毎に繰返すシーソー動作とともに、野鳥が囀りを発して水飲み仕草を繰返し行うように構成し、課題解消を図った科学玩具を提供する。
【選択図】 図５

Description

本発明はサイフォン原理のＳコップ、コップ式天秤、電動ポンプ、貯水容器、ノズル、ボイスプレイヤーを備えた科学玩具であって、理科実験教材具及び癒し系の科学面白グッズに係る科学玩具である。

本願に基づく提案の科学玩具は、老若男女が楽しめて学べる科学玩具の提供を目的とするが、類似の公知技術や背景技術は本出願人の調査結果では発見されなかった。そこで、サイフォンコップや該コップ式天秤の要素技術としては、例えば、特許文献１の特開２００９−６９７１９号公報が開示されており、該特許文献１にはサイフォン原理に基づくサイフォンコップの発明構造や該サイフォンコップ（以下の説明では、サイフォンコップのことを単にＳコップまたはＳＣと称して説明することもある）を用いて形成したコップ式天秤の構成内容が開示されている。

さらに、特許文献２の特許昭６２−２５８７６９号公報には自動噴水設備のことが記載されており、特許文献３の特許平２−２８００８４号公報には、揚水ポンプ、サイフォン、定量管として鹿威しなどが記載されている点。

一方、非特許文献１には古代ギリシャ（Ｂ．Ｃ．１世紀ころ）時代に、へロンが考案したとされるサイフォン原理の基本形と思われる「戒めの盃」と称する装置が掲載紹介されている。「戒めの盃」は、前記特許文献１にも図解入りで詳細に引用転記されている（特許文献１参照）。

特開２００９−６９７１９号公報 特開昭６２−２５８７６９号公報 特開平２−２８００８４号公報

図解 古代・中世の超技術３８ 小峯龍男 講談社ブルーバックス「戒めの盃」古代ギリシャ Ｂ．Ｃ．１世紀頃（４６〜５３頁）及び「自動噴水盃」（５４〜５７頁）のことが記載されている。

本願科学玩具では、特許文献１の特開２００９−６９７１９号公報に開示されているＳコップ（同文献中の図1）とコップ式天秤（同文献中の図7）に新規改良を加えて付加価値を高め、本願科学玩具の構成要素技術に応用して活用を図ったものである。そこで、前記特許文献１から前記Ｓコップとコップ式天秤１の両構成部品を引用して図１に示し、前記特許文献１に開示されているＳコップやコップ式天秤に関して改良点を含めて関連的に説明することにする。

前記特許文献１では、従来公知技術として広く知られている逆Ｊ字型サイフォンを改良して、全ての構成部品を筒状にした結果としてＳコップの金型成形による製造を可能にした構造的特徴などが記載されている。そして、コップ式天秤は上記Ｓコップを応用したコップ式天秤である。
特に、特許文献１に開示されているＳコップを応用したコップ式天秤は、本願発明として以下に詳細説明する新しい要素技術を付加したことで、子ども向けの科学実験教材具や老若男女が見て楽しめる癒し系科学玩具などの要素技術として、適材適所的な応用が期待できる。

特許文献１の特開２００９−６９７１９号公報に開示されているＳコップ（同文献中の図1）及びコップ式天秤（同文献中の図7）は、図１とともに概説したように改良されたＳコップと該Ｓコップを用いたコップ式天秤の構成技術が同文献の図７に実施例４として開示されている。
特に特許文献１に開示された前記Ｓコップ及びコップ式天秤におけるＳコップ、及び、従来のサイフォン茶碗(教訓茶碗として市販されている)の全ては、該開口部から都度、一挙にまたは徐々に注水を行い、注水量が所定値に達した時点で容器底部から一挙に排水されるサイフォン原理の不思議さや面白さを楽しみ、さらには、そのような手動操作で科学実験教具に供するようにしたものであった。

一方、前記特許文献１に示されているコップ式天秤１は同文献中の図7のように台座固定支柱にＴ字型に形成保持した天秤バーに対し、懸吊したＳコップに徐々に注水を行って、天秤式Ｓコップへの注水⇔排水と関連して、水重量に伴う天秤の平衡、不平衡の天秤原理を学べるようにした理科実験教材具が開示されている。しかし、スポイトや水差しを用いての単純手動実験による注水・排水を繰返す行為は煩わしく、じっくり観察ができない点から興味が薄れて飽きられてしまう課題があった。
そこで、本願発明では特に前記特許文献１に開示されているＳコップを用いたコップ式天秤に対して、改良を図るために下記列記点を課題とする。即ち
（１）少なくともコップ式天秤のＳコップ側に、継続注水を行いつつ排水が繰返されるように構成する。（２）天秤バーに野鳥模型を可動支軸し、コップ式天秤のシーソー動作に伴って該野鳥模型が水飲み仕草をするように構成する。（３）野鳥の囀りのボイスプレイヤーを該野鳥模型の水飲み仕草に連動させる構成とする。以上の改良による相乗効果でサイフォン現象が飽きることなく、コップ式天秤のシーソー動作に連動させて野鳥の囀りを恒久的に繰返す構成とすることで老若男女が視聴覚で楽しめる構成として、教育的教材効果とともに癒し効果が発揮される科学玩具の提供を課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る科学玩具は次の第１〜第５発明のように構成する。
第１発明の科学玩具は、主構成要素が下記各項から形成されてなる。
（１）コップへの注水に伴い、該コップの注水量が所定水位に達する毎に該コップ排水口から大半のコップ貯水が排水されるように形成したサイフォンコップであって、少なくとも、該サイフォンコップを天秤バーの片側に支持して天秤動作するようにしたコップ式天秤と、
（２）前記サイフォンコップへの継続注水を行うために水源から導いた水と、（３）前記サイフォンコップからの排水を受け入れる貯水容器と、（４）前記コップ式天秤の天秤バーに支軸取付けされた動物模型と、以上（１）〜（４）の各項を具備してなり、前記コップ式天秤のシーソー動作とともに該コップ式天秤における天秤バーに可動支軸された前記動物模型が、前後方向に連動動作を繰返すように構成したことを特徴とする科学玩具（実施例２〜実施例５、及び、図７の実施例）である。

第２発明の科学玩具は、前記第１発明における主構成要素が下記各項から形成されてなる。
前記サイフォンコップへの継続注水用の水として、前記貯水容器の水を電動ポンプにより吸い上げた噴出水を導いた水を用いたこと、（２）前記動物模型の鳴き声を再生するボイスプレイヤーを備え、前記動物模型の鳴き声が前記ボイスプレイヤーから再生されるようにしたこと、以上（１）、（２）の各項を具備してなり、前記コップ式天秤のシーソー動作に伴って、前記天秤バーに可動支軸された前記動物模型が前後方向に連動動作を繰返すとともに、前記ボイスプレイヤーから前記動物模型の鳴き声が再生されるように構成したことを特徴とする科学玩具(実施例３、実施例４、実施例５)である。

第３発明の科学玩具は前記第１発明における科学玩具の主構成要素が下記各項から形成される。
（１）前記コップ式天秤の天秤バーに可動支軸された前記動物模型を野鳥模型としたこと、
（２）前記野鳥模型の口先部が、前記コップ式天秤に支持したサイフォンコップの開口部に入出され、前記野鳥模型が水飲み仕草する態様として前記天秤バーに可動支軸したこと、（３）野鳥の鳴き声を再生するボイスプレイヤーを備え、前記コップ式天秤における天秤バーのシーソー動作に連動される構成により前記ボイスプレイヤーの再生態様が、ＯＮ、ＯＦＦされるように構成したこと、以上（１）〜（３）の各項を具備してなり、前記コップ式天秤のシーソー動作とともに該天秤バーに可動支軸された前記野鳥模型が前後方向に連動動作が繰返されるとともに、前記ボイスプレイヤーの通電が自動ＯＮ、ＯＦＦされ、前記ボイスレコーダーから野鳥の鳴き声が繰返し再生されるように構成したことを特徴とする科学玩具（実施例３、実施例５）である。

第４発明の科学玩具は、科学玩具の主構成要素が下記各項から形成されてなる。
・ 胴体の一部に注水口と排水口とを備えて胴体部が支軸構成されてなり、前記注水口への注水に伴い、該前記胴体部への注水量が所定水位に達する毎に前記胴体部に貯められた水が前記排水口から排水され、シーソー動作を繰返すようにした鹿威しと、（２）前記鹿威しの排水口からの水を受け入れる貯水容器と、（３）前記鹿威し胴体の一部に可動支軸された動物模型と、（４）前記動物模型の鳴き声を再生するボイスプレイヤーを備え、前記鳴き声が前記ボイスプレイヤーで再生されるようにしたこと、以上（１）〜（４）の各項を具備してなり、前記鹿威しへの注水及び排水のシーソー動作に伴って、該胴体部に可動支軸された前記動物模型が前後方向に連動動作が繰返されるとともに、前記ボイスプレイヤーが前記動物模型の鳴き声を再生するように構成したことを特徴とする科学玩具（実施例４、実施例５）である。

第５発明の科学玩具は、前記第４発明に記載の科学玩具、及び、前記第１発明に記載の科学玩具を備え、前記鹿威し、及び、前記コップ式天秤が上下の縦方向に多段式に配設構成されて水源から導いた水が、最初に前記鹿威しに導かれるように配設構成したことを特徴とする科学玩具（実施例５）である。

前記したように、本願発明の科学玩具には下記に列記するような多くの特徴と効果がある。
本願の科学玩具は、老若男女が見て楽しめる！面白く学べる！マジックみたい！癒される科学玩具！などの表現に値する科学玩具の提供を目的とする。そこで、本願発明の科学玩具では前記特許文献１に開示されているＳコップ及びコップ式天秤の適材適所的活用によって相乗効果や付加価値を高めるようにした科学玩具である。

即ち、本願発明の各実施例の構成要点と発明効果概要は以下に列記する通りである。
（１）Ｓコップを用いたコップ式天秤が、継続注水⇔排水を伴いつつ上昇及び下降のシーソー動作を恒久的に繰返すようにした基本構成である（図２の実施例１）。
（２）前記コップ式天秤１の天秤バー上に、野鳥模型などを可動支軸して該天秤バーのシーソー動作と連動して野鳥模型が水飲み仕草などを恒久的に繰返すようにしたこと（図３の実施例２）。
（３）前記（２）と関連して野鳥などの囀りをメモリーしたボイスプレイヤーを合体し、前記天秤バーに可動支軸した野鳥模型の水飲み仕草と連動するように、単純なセンサー回路構成により、ボイスプレイヤーの自動再生（ＯＮ）が繰返される回路構成としこと（図４の実施例３）。
（４）前記（３）と関連してコップ式天秤の代わりに鹿脅しを用いてもよい。即ち、可動支軸した鹿脅しの胴体部に犬模型などを可動支軸し、犬の吠え声を再生するようにしたボイスプレイヤーが犬模型の動作に連動するようにしたセンサーの単純回路構成により、ボイスプレイヤーの自動再生（ＯＮ）を繰返す構成としこと（図５の実施例４）。
（５）各実施例１〜５において、科学玩具ＫＯに電源、即ち連動ポンプＰを一切用いることなく、吊るしたバケツ水や水道水を水源として終日、または、恒久的にエコ的運転が図れるようにしたこと（図６の実施例５）。

青少年向け用としての科学教材具や実験装置としての特徴を列記すると、
・透明体に成形したＳコップであって、周期的に繰返される不思議なサイフォン現象がじっくり観察でき、さらに図３のようにＳコップを多段配置として、例えば、クリア、イエロー、オレンジ色で成形したコップを用いることと関連して、青色食紅で着色した貯水容器水を循環させて用いることで、前記各Ｓコップへの順次の水の流れに伴い、クリアコップ⇒水色がブルー色のままである。イエローコップ⇒水色がグリーン色に変化する。オレンジコップ⇒水色がブラック色に変化するので、水流の混色状況が刻々色変化現象は興味を喚起し、サイフォン・天秤の平衡⇔不平衡・野鳥仕草・該囀りが所定周期毎に連動式に自動再生さる仕組みは、飽きることなく、楽しみ乍ら学べ、安らぎの癒し効果も大である。

・前記Ｓコップの排水・降下に連動して、野鳥模型は如何にもＳコップの水を求めて嘴を勢いよく突っ込む仕草を連想させることになり、且つ、排水に伴うＳコップ上昇は如何にも野鳥がＳコップ水を飲み干した結果かと、錯覚されて見ている人の笑いを誘い、さらにボイスプレイヤーＶＰから野鳥の囀りを連動させてバージョンアップが図れる。
以上の改良点を加えた相乗効果により一層付加価値が高められ、サイフォン現象が見飽きることなく、コップ式天秤のシーソー動作に連動させて野鳥の囀りを恒久的に繰返す構成とすることで、青少年向けの理科学実験教材分野の視聴覚教育効果及び老若男女の楽しみや癒し目的効果も十分発揮される優れた科学玩具を提供できる。

公知文献１におけるサイフォンコップ（Ｓコップ）とコップ式天秤及び該天秤バーに本発明科学玩具ＫＯの野鳥模型が可動支軸された構成要素の実施例を示す。 実施例１、コップ式天秤、水中ポンプ、ノズル注水などの装置実施例を示す。 実施例２、天秤バー、野鳥模型、水中ポンプ、注水、水循環の実施例を示す。 実施例３、野鳥模型、ボイスプレイヤー、センサー電極の各実施例を示す。 実施例４、鹿威し、動物模型、ボイスプレイヤー、再生スイッチ実施例を示す。 実施例５、各構成要素部品を複数個縦配列して多段配置した実施例を示す。 実施例６、貯水タンク、エアーポンプ、水陸両用ポンプその他の実施例である。

最初に、本願発明は図１に示すように前記特許文献１に開示されているコップ式天秤１に適材適所的改良を加えて要素技術とし、段階的にバージョンアップを図った科学玩具ＫＯである。前記背景技術、発明概要、効果の記載内容などを参照することで本願が狙いとする科学玩具は概略理解し得たものと思われる。本願書では構成要部の図面説明を分かり易く、且つ、理解の助けとするために各図面中の同様な作用をする部分には同様な符号や名称（用語）とともに、参考事項を各図中に注釈掲載して説明する。
図１の各図は前記特許文献１で開示されている前記Ｓコップや天秤バー２の構成内容を前記特許文献１から引用転記し、本願発明に基づく改良点を付加した新規要素技術とともに最初に図1（ａ）〜（ｐ）の各図を参照しつつ関連的に説明する。

さて、図１は本願科学玩具の実施例要素技術に関わる前記Ｓコップ担体や該Ｓコップを活用したコップ式天秤１、及び、該天秤バー２に野鳥模型３を可動支軸した作動態様を示しており、以下の具体的説明に伴って本発明の構成要点が理解されるものと思われる。
初めに、Ｓコップ（ＳＣ）について図1（ａ）、（ｂ）を同時参照しつつ説明する。図１に示すＳコップの発明内容に関しては、前記特許文献１に構造特徴や効果などが詳細記述されているので、ここでは、重複説明を省略して主に要素技術としての応用面から説明する。図１（ａ）は組立られたＳコップ外観斜視図、図１（ｂ）はＡ−Ａ線断面図に関し、Ｓコップの実施例寸法を含めて図示している。図1（ａ）、（ｂ）の両図に基づいてＳコップ構造を簡単に説明すると、Ｓコップは開口部２２と閉じた底面部２３とを備えており、底面部２３にはＳコップ内部に排水管２６が形成されるとともに底面外部に貫通する排水口２４が形成され、上端部２７が開口された形態で排水管２６が立設形成されている。

一方、図１（ａ）、（ｂ）に示すように上端部が閉ざされるとともに開口下端に取水口Ｇの間隙が形成されるように加工した取水管２８が、前記排水管２６の外径より内径寸法が若干大径とされて前記排水管２６への装着時に、数ｍｍ高くした寸法で別体加工されている。そして、取水管２８を排水管２６に装着した状態では図１（ｂ）の断面図のように、取水管２８が外側から排水管２６に覆い被さる態様とされ、排水管２６の底面部２３に設けた補強リブ２５（３支枝）の傾斜部と排水管２６の内径が係合固着されて図示のように、取水口Ｇの間隙が形成される関係に加工してある。また、取水口Ｇは取水管２８の下端部にスリット溝を形成して用いてもよい。

Ｓコップには水位線２９が赤線で刻印形成してあり、Ｓコップへの注水量が水位未満の場合は、Ｓコップを傾けたり振ったりしてもコップ貯水は一切排水されないが、該水位線２９以上に注水した場合は、Ｓコップ貯水が前記排水口２４から一挙に排水されてしまう不思議な現象を呈するのがＳコップ構造上の特徴である。なお、Ｓコップの本体部は、ＡＢＳ、ＰＣ素材などにより内部構造や水量が透けて見える透明体として一体成形加工されている。
因みに、Ｓコップ実施例では取水口Ｇ間隙寸法：２０ｍｍ位と十分大きめの寸法で加工し、Ｓコップ作動水量：５０ｃｃ、後述するノズルからの継続注水（噴水）⇔排水の作動周期が、略３０秒の短周期間隔で繰返されるように設計実施している。

次に、コップ式天秤１の構成と組立方法について図１（ｃ）とともに説明する。図１（ｃ）は天秤バー２担体の組立体斜視図である。天秤バー２はＡＬ製角棒（１０×１０）を用いて、中間部に支軸孔３２、３３が加工してあり、ＡＬ角棒の両端部には加工性のよいＡＬ製細棒（Φ３）を用いて図示のように半円弧状に折り曲げ加工してコップ吊金具３４を加工し、天秤バー２の両端孔に圧入固着して組立した状態が図１（ｃ）の天秤バー２組立体である。
そして、吊金具３４の爪部を両側に若干開いた状態からＳコップ及びダミーコップ（ダミーコップのことを以下の説明では、単にＤＣと称して説明することもある）に設けた吊下孔３０に対して、ＳコップやＤＣを懸吊状に組立した状態が図１（ｅ）である。

天秤バー２の組立体は図１（ｅ）が支柱４１に対して、係止部材４２で可動範囲が制限される態様として該支軸孔３２に支軸ビス３６で支持構成される。なお、前記特許文献１に開示されているコップ式天秤１の構成としては、図１（ｅ）のようにコップ式天秤１が支柱４１に保持された状態で、Ｓコップへの注水、排水とＤＣへの注水加減に関連して、所謂、サイフォン機能を備えつつ、コップ式天秤に基づく平衡⇔不平衡を学ばせるための学習用実験教具として形成したものであった。
以上の説明内容から、前記特許文献１に開示されているＳコップやコップ式天秤の構成内容は一通り理解し得たものと思える。さらに、本願実施例では図１（ｄ）以下の各図に示す如くコップ式天秤１に新たな改良の要素技術を加えたことで機能効果が高めるように改良したものである。

本願発明に基づく科学玩具の要素技術とするためにバージョンアップしたコップ式天秤１の改良点について図１（ｄ）〜（ｍ）を参照しつつ説明を続ける。
図１（ｄ）は、木製やプラスチック製で加工して色付けされた全長１０ｃｍ位の野鳥模型３の斜視図である。該胴体脚部には図示形態で支軸用針金３８が固着され、喉部３９と尾部４０には鐘具が埋設固着してある。図１（ｄ）のように組立られた野鳥模型３は、天秤バー２に対して支軸用針金３８で両側から挟み、野鳥模型３を前後方向に可動支軸してコップ式天秤１に組立した状態が図１（ｅ）である。なお、天秤バー２に可動支軸する模型玩具は鳥、犬、魚、などで適宜選択組立することができる。図１（ｅ）のように組立られたコップ式天秤１は、コップに垂直加重を加えることで野鳥模型３が天秤バー２のシーソー動作と連動式に作動される状況は明らかである。さらに、図１（ｆ）はＤＣに対して所定量の水位線４４まで注水４３を行い、予め設定された所定水量４６が注水された状態を示している。

そして、図１（ｇ）はＳコップへの注水６を受けてコップ式天秤１が、正に、図１（ｆ）の不平衡状態から平衡状態になった瞬間の途中経過状況を示している。図１（ｈ）は、前記図１（ｇ）の状態からさらに注水６されてＳコップへの注水水量が水位線に達したことに伴ってＳコップ底から一挙に排水７が始まり、その排水のタイミングと前後してＳコップ重量がＤＣ重量を越え、Ｓコップの下降が始まると略同時的に野鳥模型３がＳコップに嘴を突っ込んで水飲み仕草が同時進行して連動的に行われる。
コップ式天秤１は図１（ｈ）のように一旦不平衡状態になる。また、Ｓコップ底からの排水と下降のタイミングがマッチするようにＤＣへの注水量を適宜加減することで容易に設定が行える。その調整はスポイト等を用いて行うことで便利に天秤理科実験時の修得効果が如何なく発揮される。
図１（ｈ）のように、天秤バー２に可動支軸された野鳥模型３がＳコップの水を求めるように勢い良く嘴を突っ込む面白い仕草と同時に、野鳥模型３の喉下の鐘具３９がＡＬ製天秤バー端部を勢い良く叩き、節度良くカチャン音を発するようにした構成である。

図１（ｋ）は、前記図（ｈ）におけるコップ式天秤１の前記一連の動作終了に伴い、Ｓコップ側には継続して注水６が行われつつ、排水による軽量化でＳコップが持ち上がることに連動して野鳥模型３が起き上がり、今度は野鳥模型３の尾部４０に埋設した鐘４０がＡＬ製天秤バー２を勢い良く叩いて再度カチャン音を発し、コップ式天秤１は図（ｋ）のように不平衡状態になる。Ｓコップには残留水３５に加えて引続き継続注水６が行われる。
そして、Ｓコップの水位がどんどん増水して、再び、前記図１（ｇ）⇒図（ｈ）⇒図（ｋ）⇒図（ｇ）…と前記天秤のシーソー動作が繰返し行われる。本構成では一連の作動周期を図２以下に示すノズル５のサイズで水量を加減することで、適宜１０数秒〜分周期の所望周期設定が可能である。

図１（ｍ）は、本科学玩具を輸送時や移動時にコップ式天秤１のコップ水を水抜４７する方法を示したものである。図示のように両方のＳコップを下向きに回動することで簡単に両コップの水抜きが行える。
ところで、図１（ｎ）に外観、図１（ｐ）に動作態様を示すＳコップは、所謂、逆Ｊ字型４８として広く知られているサイフォン原理に基づく周知のサイフォンコップ構造（教訓茶碗とも呼ばれている）である。然るに、前記した各Ｓコップの代わりに、図1（ｎ）の逆Ｊ字型構造のＳコップを用いた場合も本発明科学玩具の目的が果たせることは明らかである。
さて、図１の前記詳細説明によって本発明に基づく科学玩具ＫＯの構成概要、発明要点などが理解できたものと思われる。科学玩具は、特にコップ式天秤１の片側にＳコップを懸吊した状態から後述する条件下で継続注水が行われて、注水⇔排水を伴いつつ、コップ式天秤１のＳコップが上昇及び下降のシーソー動作を恒久的に繰返し行い得るようしたことを基本構成としたものである。

なお、本願発明に基づく科学玩具ＫＯのＳコップや該Ｓコップを片側に用いたコップ式天秤１のＳコップに対して、継続注水しつつ恒久安定確実にサイフォンに基づいた動作を実行させるためには、以下の条件が不可欠的に必要とされる。即ち、「Ｓコップへの注水量＜Ｓコップからの排水量」の条件を満足するように構成することで目的が果せる。
即ち、上記条件が満されぬままでＳコップに対して、例えば、Ｓコップの排水量と同じ水量の注水量でＳコップに継続注水したり、前記排水量を超えた水量を継続注水した場合には、所謂、コップ排水口２４から垂れ流しの状態となるか、溢れ出してしまい、サイフォン機能が全く果されない結果に終始してしまうことになるのは明らかである。
以下、各具体的実施例について図面とともに説明する。なお、要素技術であるＳコップ及びコップ式天秤の動作につては前記図１の詳細説明を参照することで十分理解されたものと思われるので、当該部分の重複説明は省略して、以下、各実施例について各図面とともに説明する。

さて、科学玩具ＫＯとして前記コップ式天秤２を活用した具体的実施例１から説明する。
図２以下の本願各実施例図面では一見することで、構成要点や発明ポイントが一目瞭然に理解されるようにした図解斜視図とともに各実施例について説明する。
図２（ａ）は貯水容器４に所定水量が注水され、科学玩具ＫＯを貯水容器４に載置した実施例１の科学玩具ＫＯ運転態様の正面図を示している。図示のように、図２（ａ）では筐体１０に対して下部棚に水中ポンプＰを取付けて噴水装置を形成し、さらに筐体１０から支柱４１を立設した端部に前記コップ式天秤１を可動支軸した実施例１であるが、図面表示の便宜上から図示のように貯水容器４と筐体１０下部を断面表示として図示している。
コップ式天秤１のＳコップ開口部２２に対して実施例１では、ノズル５噴水が継続注水６されるようにした運転態様を示している。そして、本願におけるＳコップ（ＳＣ）は、サイフォン作動時の水流や内部構造が透けて見えるようにＡＢＳやＰＣ素材を用いて透明体で成形し、本実施例では配管パイプ類の多くも透明アクリル、ＡＢＳ、ＰＣパイプなど用いて実施することが望ましい。

実施例１について、図２（ａ）〜図２（ｆ）の各図を参照しつつ説明を続ける。図２（ａ）では図示のように形成した筐体１０棚へポンプＰを取付けるとともに、吸入口１９を備えたポンプＰの吐出口２０に接続管Ｐ１を接続して筐体１０に固定保持し、他端部にノズル５を圧入固着する。さらに、該筐体１０からは支柱４１を立設形成して前記コップ式天秤1を可動支軸して図２（ａ）のように構成する。そこで、科学玩具ＫＯの運転状態では図示のようにノズル５からの噴水を注水６として、前記コップ天秤１に懸吊されたＳコップ開口部２２へ導き継続注水６が行われるように構成した科学玩具ＫＯの実施例１である。
なお、実施例１のポンプＰは直流ポンプＰを用いおり、ブロック図に示すようにポンプＰはバッテリー１２駆動の外、ＡＣ電源とする場合はＡＣプラグから電源コード１３でＤＣコンバーター１４に導いてポンプＰをＤＣ駆動する。さらに、電源に太陽エネルギーを用いる場合は、図１（ｅ）に示す構成としてソーラーパネル１６電源装置１７から直流電源を供給し、それら多種の電源を切換えスイッチ１５に導いて切換える構成とすることで教材実験効果を一層高めることができる。

図２の実施例１について説明を続けると、科学玩具ＫＯにおけるコップ式天秤１の動作を示した図２（ｂ）及び図２（ｃ）のシーソー動作は、ノズル５からの注水６を適宜加減することでコップ式天秤１の繰返し周期を所望の時間周期に設定することができる。因みに、実施例ではサイクルマークで示すように分単位にマッチさせてり約３０秒に設定実施している。
また、図１の実施例１では、接続管Ｐ１を経由してノズル５から噴水状に注水６される実施例を示したが、図１（ｄ）に示すノズル５形状として注水６をＳコップに直接落し込むように注水６してもよい。
さらに、科学実験用目的のコップ式天秤１としては、ＤＣにスポイト１１を用いて水量を適宜加減し、天秤バー２に対するＳコップとＤＣの水量による平衡、不平衡実験が行えるようにする構成が教材目的用としては好ましい。しかし、必要によりＤＣの所定水量位置に横穴を設けて一定水位にしたり、水の重量と同等重量の固定錘をコップに入れっ放しにしてもよく、さらに、図１（ｆ）に示すようにＤＣに置き換えて、前記定量水４６の重量相当の例えば、吊風鈴５０などを吊金具５１で吊るしてＤＣ代わりに用いてもよく、断面図で示すように内部に吊るした舌（ぜつ）５４作用で天秤バー２のシーソーに連動して、心地よいリンリンの癒し音を発する構成としてもよい。

次に前記実施例１の天秤バーに野鳥模型３を可動支軸してバージョンアップを図った科学玩具ＫＯの実施例２について図３とともに説明する。
図３（ａ）、図３（ｅ）を同時参照しつつ実施例２の科学玩具ＫＯについて説明する。先ず、図３(ａ)は貯水容器４に対して所要水量を注水し、ポンプＰの科学玩具ＫＯを運転態様とした状況を示しており、一方、図３（ｅ）は科学玩具ＫＯ担体を立設した状態の外形寸法や支柱４１の正面の中央付近に設けた花差(パイプ状)６７に、造花６８を差して飾り付した状態を示している。本実施例２では図３（ｅ）に示すように支柱４１のＡＬ角パイプをＬ型アングル６５でＡＬ基板６０に対してビスで固定し｛図４（ａ）参照｝、さらに基板６０にはポンプＰもビス止めして科学玩具ＫＯが組立られている。図３（ａ）は貯水容器４に所定水量が注水された状態における科学玩具ＫＯの運転状態斜視図である。
因みに、科学玩具ＫＯに図３（ａ）のように組立られた外形寸法は、高さ：３５０ｍｍ、横幅：２７０ｍｍ、本体重量：１．２ｋｇであり、ＡＣ用水中ポンプＰの消費電力：４．５Ｗの小型水中ポンプＰを用いている。

さらに実施例２について記述すると、支柱４１のＡＬ角パイプは３０×３０ｍｍ(肉厚さ：２ｍｍ)の空洞管であり、上端部はゴム製蓋６９を用いて支柱４１上端で蓋状に被せた形態で背部でビス（ねじ）止めしてある｛図４（ａ）参照｝。そして、図３（ａ）、（ｅ）に示すように支柱４１下部には外径：８ｍｍのチューブの通し孔６２が加工されて図３（ｄ）にゴム蓋部６９の一部破断図で示ように当該部の組立時は、所定寸法に切断したチューブｔ１を支柱４１のチューブ孔６２から挿入し、支柱４１上端に抜き取った状態としてゴム蓋６９に固着したＬ字管に対してチューブｔ１の一端部を差し込み形成する。
そして、支柱４１を基板６０の前記Ｌ型アングルに２本のビスで固定し｛図４（ａ）参照｝、チューブｔ１が空洞管内部でラブ付き蛇行した部分を前記チューブ孔６２から引っ張るように張設して他端部をポンプＰの吹出口１９に図３（ａ）、（ｅ）のように差し込んだ状態とする。なお、ポンプ吸入口は図３（ｄ）ではポンプＰの背面側に隠れた位置にある。

次に、実施例２の科学玩具ＫＯで前記実施例１からバージョンアップを図った構成上の特徴点について説明する。
図３（ａ）、（ｅ）に示すように実施例２では、図１で前記説明した二つのＳコップを用いて科学玩具ＫＯが形成されている。即ち、サイフォン機能を備えた２個のＳコップを上下２段式に配置した実施例であり、先ず、１段目のＳコップ：ＳＣ（１）は図示のようにＬ型アングル６４を用いて支柱４１に取付け、ノズル５からの注水６を直接Ｓコップ（１）の開口部に落下されるように形成する。一方、Ｓコップ（１）の排水口２４｛図１（ｂ）参照｝からの排水７は、支柱４１を貫通した連結管６５に導かれて反対側の円弧状に加工された排水管６６に接続され、Ｓコップ（１）からの注水６が所定時間周期３０秒毎に、約５０ｃｃの水量がコップ式天秤１のＳコップ：ＳＣ（２）側に間欠注水６され、図３（ｂ）、（ｃ）のようなコップ式天秤１と野鳥模型３の水飲み仕草の連動動作が所定周期毎、恒久的に繰返されるようにしたのが科学玩具ＫＯの実施例２である。

さらに説明すると、図３（ｆ）は前記図３（ａ）の実施例におけるノズル５からの注水６を噴水式で形成するとともに、図示のようにＳコップの開口部にじょうご７３を設けてノズル５からの噴水が外部に飛び出すことを防止し、噴水を収集してＳコップ（１）へ導入するようにした構成例である。
なお、前記図２（ａ）や図３（ｆ）のようにノズル５から噴水状にして継続注水６を形成し、ＡＣポンプを用いて実施する際はＡＣ電源の周波数（関東：５０Ｈｚ、関西：６０Ｈｚ）を考慮する必要がある。例えば、５０Ｈｚ地域において図２（ａ）のようにＳコップの開口中央２２に注水６するように設定した状態から、６０Ｈｚ地域で運転した際には噴水の勢いでコップ外部に飛び出してしまうことになる。従って、ノズル５の傾き具合や先端孔径で水量を加減する必要がある。そこで、図２（ｄ）や図３（ａ）のようにノズル５から直接噴出落下させるように注水６を行う場合は、前記電源周波数問題を気にすることなく実施可能である。しかし、５０Ｈｚと６０Ｈｚでは前記シーソーの繰返し周期が２割程度異なる結果になる。なお、ノズル先端部直径は２ｍｍ位に細くして実施しているが、本発明における注水６はノズルで水量制限する代わりに、ポンプＰの吐出口１９側で水量制限してもよい。この場合、ノズル５からはポタポタ状の水滴注水になるが同様に目的が果せる。

次に前記実施例２における野鳥模型の水飲み仕草に連動し、さらに野鳥が囀りを発するよ
うにバージョンアップを図った科学玩具ＫＯの実施例３について図４とともに説明する。
図４は前記実施例２の図３（ａ）を裏側からみた運転時の斜視図であり、支柱４１裏面側
には図４（ｂ）に拡大図示するようなボイスプレイヤーＶＰが取付けてある。実施例３に
おけるボイスプレイヤーＶＰ（または、ボイスレコーダーであってもよい）の具体的実施
例について、図４（ｂ）を参照しつつ説明する。ケース（サイズ：５０×９０ｍｍ）のボ
ード０１には、スピーカー０２、不揮発性フラッシュメモリー０３、電子部品、乾電池な
どが搭載され、さらにボード０１には再生スイッチ５１を設けた例が示されている。
本発明では以下に説明する自動連動式の再生システムを形成することで、ボイスプレイヤ
ーＶＰのＯＮ、ＯＦＦ再生操作が野鳥模型３の水飲み仕草と連動するように実施でき、単
純構成にとして好適に自動再生が行える特徴がある。

図４図（ｂ）に示したボイスプレイヤーＶＰは、不揮発性フラッシュメモリー０３に対して例えば、ウグイス、メジロなど、野鳥の囀りを２０秒程度録音したメモリーを備え、携帯電話の着メロ式に繰返し再生するようにしたものである。前記天秤バー２のシーソー動作との連動構成として、前記ボイスプレイヤーＶＰの再生時のＯＮ、ＯＦＦ態様を複雑化することなく、極めてシンプルなセンサー構成として課題解消を図ったものである。
即ち、前記図３の野鳥模型３の水飲み仕草と連動して前記ボイスプレイヤーＶＰが野鳥の囀りを間欠的に繰返し再生することで、科学玩具ＫＯとしての付加価値効果を飛躍的に高めることが期待できるのであり、実施例３は掛かる機能構成を意図したものである。

近年はボイスレコーダーやボイスプレイヤーとして、所謂、不揮発性フラッシュメモリーを用いた多種の製品が普及市販されている。記録再生時間が２０秒程度の短時間の小容量メモリーでよく、且つ、再生を繰返すのみの専用用途でよいので低コスト実施ができる。それらのメモリー機器では、消費電力が２５ｍｍＡ程度と微弱なためスピーカー部の駆動入力インピーダンスが大きく、再生スイッチ端子に濡れた手で接触したり、端子部分をベロで舐めた程度で十分通電反応が得られることを予め実験検証し実用性に確信を深めたものである。
つまり、本出願人はボイスプレイヤーＶＰの合体に当たり、再生スイッチ端子から延長したコード線端を貯水容器４の水道水に接触させるのみで確実に通電（勿論、蒸留水や真水では通電されない訳だが）されることを確証し、極めて単純なセンサー電極の構成としてボイスプレイヤーＶＰ再生のＯＮ、ＯＦＦを自動センサー式に実現したものである。

ボイスプレイヤーＶＰを搭載した図４の実施例３の科学玩具ＫＯは、前記図３を参照しつつ説明した実施例２に対して、ＩＣメモリーに録音した野鳥囀り再生機能を有するボイスプレイヤーＶＰを取付けたものである。即ち、実施例３の動作は前記図３図（ａ）の実施例２に準じたものであるので重複説明を省略し、前記野鳥模型３の科学玩具ＫＯの機能効果を高める構成として新たにボイスプレイヤーＶＰを合体したものである。
前記野鳥模型３の水飲み仕草と連動するようにしたボイスプレイヤーＶＰをドッキングし、野鳥３の囀りを自動再生するように考案した単純なＯＮ、ＯＦＦセンサー回路の代表構成方法について以下に図面とともに例示説明する。

図４（ａ）、図４（ｂ）を同時参照しつつ説明する。科学玩具ＫＯの支柱４１は（実施例では基板６０も同様）前記したようにＡＬ製の導電体である。従って、図４（ｂ）のようにスイッチ端子ＳＴの一端側を支柱４１アース端子０５に接続形成した場合は、貯水容器４の容器水０９全体が再生スイッチ端子ＳＴの一端側の電極となり、点線で示すような水を媒体とした通電路００が回路形成されることになる。
そこで、今、スイッチ他端子ＳＴから接続したコード線０７を経由し端部に電極０８を接続したコード線を天秤バー２に対して、図示のように所定長さに吊下げた電極０８を容器水０９に接触させた場合は、前記ループ状に形成された通電回路が閉路されることになり、ボイスプレイヤーＶＰの再生スイッチがＯＮ態様とされて野鳥３の囀り再生がスタートされる。

前記したように、ボイスプレイヤーＶＰにはウグイスなどの野鳥囀りが２０秒程度メモリーされており、この実施例では、野鳥３が図４（ｅ…正面斜視図）のような態様で起き上がると同時に、図４（ｂ）における天秤バー２のＤＣ側が下降されて電極０８が容器水０９に接することで、前記野鳥の囀りが２０秒間自動再生されることになる。前記したように科学玩具ＫＯの繰返し周期を３０秒間に設定した場合は、３０秒周期毎に前記コップ式天秤１のシーソー動作と連動して前記野鳥の囀り再生が２０秒間宛、恒久的に繰返し再生されることになる。
そして、上記態様からボイスプレイヤーＶＰ再生機能をＯＦＦ態様としたい時は、図４（ｂ）に一点鎖線で示すコード０７とともに電極０８を容器水０９から引上げてＤＣ内部に挿入するか、または天秤バー２に巻き揚げて電極０８が容器水０９に接触しないようにすればよいのである。

ボイスプレイヤーＶＰのＯＮ、ＯＦＦセンサー電極０８の他の幾つかの実施例について図面とともに簡単に説明する。
（１）図４（ｃ）は、ＳＣ（１）に２極電極０８を装着し、ＳＣ（１）の注水量が赤線水位近くまで達して、正に排水口から排水が始まろうとするタイミングで前記スイッチをＯＮ動作させるように形成したもので、この実施例の２極電極としては図４（ｇ）に示すような、２芯線２極式電極ジャック０８のものを用いるとともに、コード０７を前記ＳＴスイッチ端子に接続すればよい。
（２）図４（ｄ）は、図示のように野鳥模型３の嘴部に前記図４（ｇ）と同様な２極電極０８を仕掛け、野鳥模型３の水飲み仕草と連動してセンサーがＯＮ態様になるよう形成したものである。なお、図４（ｃ）、（ｄ）の実施例では前記スイッチ端子ＳＴからアース端子０５への接続線は不要となる。
（３）図４（ｅ）は、野鳥模型３の尾部に電極０８を埋設してあり、野鳥３が起き上がると同時に該電極０８が天秤バー２のアルミバーと接触する際に通電回路が形成されてＯＮ通電されるようにした実施例である。

ところで、前記各実施例ではコップ式天秤１のシーソー動作の繰返し態様から、ボイスプレイヤーＶＰのみをＯＦＦする操作スイッチ代わりに、電極０８を容器水０９から引上げて非接触状態にする実施例を示したが、図４(ｈ)に示す回路形成として前記スイッチ端子ＳＴから前記スイッチ５１と電極スイッチ０８とを直列接続するようにしてもよく、この場合、前記電極スイッチには手を触れることなくボイスプレイヤーＶＰの動作、非動作の態様切換えをスイッチ５１で行うことができる。

次に、実施例４について説明する。細い水流を筒状胴体に継続貯水し所定水量に達する毎に前記コップ式天秤１と同様な作動原理に基づいて継続注水⇔排水を繰返す仕組みのものに、所謂、鹿脅しがある。前記実施例３のコップ式天秤と併用実施した本発明に基づくボイスプレイヤーＶＰを用いた要素技術は、図５に示すような鹿脅し８で構成実施した場合にも、科学玩具ＫＯとしての初期発明を果たせるのである。該鹿脅し８にボイスプレイヤーＶＰを連動させた実施例４について図５（ａ）、（ｂ）の両図を同時参照しつつ説明する。
図５（ａ）の科学玩具ＫＯは、図示のように鹿脅し８で構成した筒状胴体の一部に犬模型９を可動支軸し、鹿脅し８と連動式に犬の可愛い吠え声を２０秒間位録音したボイスプレイヤーＶＰから犬の吠え声を繰返し間欠再生すように構成した実施例４である。

図５（ａ）は鹿脅し８の停止時の態様を示し、図５（ｂ）は継続注水動作時の態様を示している。胴体筒３１はプラスチックや竹製素材の空洞体からなり、図面説明の便宜上から胴体内部が透けて見える透明体として図示してある。胴体３１は内径：３０ｍｍ、全長１５０ｍｍ位で一端側に注水口２４、他方には密閉壁３７が設けられて胴体３１部は図示のように支柱４１端にＵ字型加工された間隙部に、回動支点３６が設けられて胴体３１が所定角度宛てシーソー動作されるように回動支軸構成されている。
そして、胴体３１他端部には吊金具５１が取付けられ、該端部に金属製吊風鈴５０が懸吊されて鹿脅し８の重量バランス及び動作時に風鈴を発するようにされている。また、胴体下部の密閉壁３７近傍には注水用の連結管６５が圧入固着されて注水口とし、支柱４１に埋設した柔軟性チューブ５６が接続されて継続注水が行われる。該前記胴体部への注水量が所定水位に達する毎に、胴体部貯水が一挙に移動されて前記排水口２４から排水されることで、シーソー動作を繰返すようにした鹿威し８である。

そこで、胴体３１一部に可動支軸した犬模型９が鹿脅し８のシーソー動作に連動して図５（ｂ）のように水を求める仕草をするが、犬の口部が排水に届かずにワンワン吠え声を発するようにした構成である。そこで、犬模型９の吠え声を録音したボイスプレイヤーＶＰを前記シーソー動作に連動させるセンサー電極の実施例について以下に説明する。鹿脅し８の胴体３１側部には携帯ラジオの自在伸縮アンテナ式で形成された伸縮棒６２が粘着部材０６などで固着されており、伸縮棒６２の下端端子はコード０７でボイスプレイヤーＶＰのスイッチ端子ＳＴに接続されている。図５（ｂ）のように鹿脅し８が排水状態になると同時にコード０７に懸吊された電極０８が容器水０９に接触され、前記実施例３同様、この場合は犬模型９の吠え声がボイスプレイヤーＶＰから２０秒間再生される。

図５（c）は、鹿脅し８の側面に取付けた伸縮棒６２の伸縮移動長さ：ｄ、鹿脅し８胴体排水時の傾斜角：θ、変位高さ：ｈとした際の関係を、単純に三角関数的に図示したものである。この実施例では、伸縮棒６２を前後方向に出し入れする操作でボイスプレイヤーVPを動作対応や、非動作の対応とすることができる。本実施例４では図５（ｂ）、（ｃ）に示した電極０８の高さ：ｈが略１０ｍｍ位で変位されるように実施している。
なお、以上に説明した実施例４におけるボイスプレイヤーＶＰのセンサー電極は、鹿脅し８の前部排水口側に配設構成した実施例であったが、図５（ｂ）に示すように後方部にセンサー電極を配設してもよく、例えば、ボイスプレイヤーＶＰからのコード０７を図示のように吊風鈴５０に対して、電極０８が所定高さ位置になるように結んで懸吊状に構成してもよく、この実施例とした場合は図５（ｂ）のように犬模型９が起き上がる動作に連動して、吠え声を発することになる。

さて、図６の実施例５は以上の各実施に示した複数の構成要素を多段式に組み合わせて縦配列にした実施例に関し、特に、科学博物館、学校、イベント会場などの人が多く集まる場所に設置して、人寄せ科学玩具ＫＯ展示用として効果を発揮するようにしたものである。図示のように実施例５は、前記した鹿脅し８、Ｓコップ、コップ式天秤１、該天秤バー２に可動支軸された野鳥模型３、動物模型９、ボイスプレイヤーＶＰなどの複数セットを多段縦配置とした科学玩具ＫＯを運転態様とした場合は、前記した各構成体が水流の流れとともに上下段で一斉にオーケストラ演奏的賑やかさで視聴者を魅了する賑やかなものとなる。
そこで、先ず図６（ａ）の縦配列にした構成要点や所要事項について以下に列記説明する。

図６（ａ）の各構成要素は前記各実施例とともに既に説明した構成内容に基づいており、前記各実施例を参照することで作動状況は明らかなものと思われる。
・本実施例ではボイスプレイヤーＶＰの前記センサー回路を省略して図示してあるが、例えば、ボイスプレイヤーＶＰは各段の天秤バー２に支軸した野鳥模型３、動物模型８の種類と関連して夫々の仕草に連動するように該鳴き声を順次切換え対応する構成としてマイコンでプログラム制御すると一層効果的である。
・図６（ａ）のように初段に鹿脅し８を配列して該排水７をＳコップに導く構成として実施する際には、鹿脅し８の胴体31に貯水されて一回毎に排水される該排水量がＳコップ容量を超えない注水量で行われるよう設定構成すればよく、因みに、実施例では３０秒間で５０ＣＣ位の水量として実施している。

・さらに図６（ａ）に関わる構成上の補足説明を続けると、実施例５で前記バケツと同じ容量ものを用いて図６（ａ）に一点鎖線で示すバケツ容器５２を水受け貯水容器５とし、該開口部に桟などの横木を渡して基板６０毎を貯水容器上部に載置し、例えば、１０時間後に吊バケツ水５２が給水終了した時点で、上下配置のバケツ５２を交代するように実施する。
・一方、実施例５では多段式に積上げた装置が１メーター前後に高くなった場合のポンプＰは、噴出力に勝る前記図２に示した直流ポンプＰを適用して構成することが好ましい。
・なお、本出願人の具体的実施結果では、前記ＳコップをＡＢＳやアクリル素材で色付けした透明体で成形して用い、例えば、クリア、イエロー、オレンジ色などに着色して用いることと関連して、貯水容器水を例えば青色食紅でブルー着色水として用いることで、前記各Ｓコップへの順次の水の流れに伴って、クリアコップ⇒水色がブルー色のまま！イエローコップ⇒水色がグリーン色に変化！オレンジコップ⇒水色がブラック色に変化！のように、水流とともに混合色が色変化すことになり、一石二鳥的効果が発揮される。

さて、以上を予備知識として前記各実施例に共通した科学玩具ＫＯの水源関係について図６の第５実施例とともに説明する。前記した各実施例では、貯水容器４の容器水０９をポンプＰで循環式として継続注水６する実施例（水源１）を示して説明したが、図６の第５実施例では水源２にしてバケツ水５２、さらには水源３として水道蛇口９５水を水源とする構成である。即ち、実施例５では電動ポンプＰを一切使用せずに高位置に吊るしたバケツ水５２や水道蛇口水を水源として科学玩具ＫＯが長時間、または、恒久的にエコ的運転を果たせるようにした構成方法について図６の５実施例５とともに説明する。
図６では図面サイズの都合からバケツ容器５２が科学玩具ＫＯと同等高さに表わされているが、バケツ水５２を水源とする際はバケツ水５２を科学玩具ＫＯより十分高い位置に吊るして用いる。ここで、前記した各要素技術素子を組合せて図６（ａ）のように多段式に組上げた科学玩具ＫＯの実施例に対して、図６（ｂ）のバケツ水５２を水源２、または図６（ｃ）の水道蛇口９５水を水源３として終日運転する際の実施方法について説明する。

図６（ｂ）は、例えば、６０Ｌバケツ水を水源２として極細の給水チューブｔ３（内径３ｍｍ）で導き、１０時間に亘り前記した各実施例の科学玩具ＫＯを継続運転しようとする実施構成であり、細給水チューブｔ３で導いた水流で前記実施例１〜３のポンプＰの循環水流同様、Ｓコップへの継続注水を無電源で終日運転する目的を適い得た第５実施例について図６とともに説明する。図６（ｂ）において給水チューブｔ３は、バケツ５２への埋設チューブｔ３端部に保持用錘５４を取付け、バケツ容器５２底部に安定保持した状態として他端に点滴用バルブ５５を取り付けて水量が微細調整ができるよう形成する。そして、先ずサイフォン原理を応用することでバケツ容器５２の底部水を給水チューブｔ３により、バケツ水５２のバケツ縁越えに給水チューブｔ３で導いて、チューブ５６先端部に点滴バルブ５５を装着し、図示の太線矢印端を図６（ａ）の中継チューブｔ２の中継管Ｐ６に接続することで、鹿脅し８への注水準備ができ上がり科学玩具ＫＯが運転態様とされる。

因みに、実施例５について概略纏めるとＳコップは略５０ＣＣの水量でサイフォン動作し、該Ｓコップを片側に支軸したコップ式天秤１を安定確実にシーソー動作させる周期は３０秒程度が好適であることを勘案し、図６（ａ）の科学玩具ＫＯの１０時間運転時の実施例諸元について説明する。図６（ｂ）は６０Ｌバケツ５２を満水にして、３０秒間宛⇒略５０ＣＣ、１時間宛⇒略６Ｌ、１０時間⇒略６０Ｌ水が排水されるように点滴バルブ５５で水量設定し、給水チューブｔ３から中継チューブｔ２で鹿脅し８胴体部に接続して継続注水を行うように構成する。例えば、前記科学玩具ＫＯを朝８：００〜１８：００までの１０時間に亘り、ポンプなしの継続注水によって前記科学玩具ＫＯを継続運転することが可能となる。
一方、上記構成は図６（ｃ）における水道蛇口９５からの水流を水源３として、前記相当水量に蛇口９５で十分細く絞った状態で給水チューブｔ３から、図６（ａ）の中継管Ｐ６を経由して中継チューブｔ２から、鹿脅し８に継続注水する構成とした場合も前記同様に目的が果たせることは明らかであり、必要により十分細く導いた水道水で恒久的運転を行ってもよい。ところで、図６（ａ）において中継チューブｔ２を中継管Ｐ６から引抜いて点線の他の中継管Ｐ６に接続した場合は、前記実施例同様にポンプＰで科学玩具ＫＯを運転することができる。
そして、図６（ａ）の実施例５においても継続注水を「Ｓコップへの注水量＜Ｓコップからの排水量」の条件を満足するように構成実施する場合は、科学玩具ＫＯの各構成要素を各ｎ段宛に多段積上げ構成実施した場合にも上記条件下で実施した場合は、水流循環を円滑に行わせ得て、初期目的が良好に果たせる。

ここで、本願科学玩具ＫＯの産業上における他の応用分野への可能性について述べる。
前記各実施例では卓上載置用の小型玩具としての実施例について説明したが、例えば、Ｓコップを５０リッター位のバケツサイズで大型化を図って科学玩具ＫＯを形成し、人が大勢集まる日比谷公園のような広場、美術館、学校、ホテル庭園、空港広場などの噴水装置とドッキングして、アート的癒し装置として応用することもできる。さらに、ボイスプレイヤーなどを併用し、例えば各種野鳥や動物鳴き声を巡回的に切換え再生するようにシステム制御すると一層好ましく、本願科学玩具ＫＯは上記広場への展示用としても好適な応用が図れる。しかし、Ｓコップはリッター容量で大型化して注水を行った場合、従来の周知技術のままではサイフォン機能が果せず、注水に伴って所謂垂流しの状態になることが知られている。本出願人は掛かるサイフォン原理に基づくＳコップの大型化に伴う課題解消を図るために、試行錯誤と試作実験を繰返し行った結果から、前記Ｓコップを例えば数リッター以上の大型で実施する際は、前記図６（ａ）に示した構成例のように、先ず、一段目の注水受には鹿脅し８を配設する構成として所望容量水を該鹿脅し８で一旦貯水する構成とし、該貯水を二段以降に配設した大型Ｓコップに一気に排水する構成とする。即ち、図６（ａ）に示すような配設で鹿脅し８をＳコップの前段側に配設した水流配置で構成した場合は、Ｓコップが５０リッター以上の大型容器であっても、サイフォン構成要部が一気に水で満たされる結果、サイフォンが一気に立ち上がって機能することを本出願人は既に実験検証済みである。

図７の各図は、以上に示した科学玩具ＫＯの水流の構成内容や外観を変形したその他の代表的実施例を纏め、実施例６として掲載したものである。図７の各図実施例について概要のみを簡単に説明する。
図７（ａ）は、ポンプＰにエアーポンプＰを用いて図示のような間欠式の噴水を構成し、ノズル５からの継続注水６を行うように形成した実施例である。
図７（ｂ）は、別体のタンクＴ１を用いて該内部に水中ポンプＰを装着した実施例である。
図７（ｃ）は、前記非特許文献１に自動噴水盃として掲載されている装置を改良して、ポンプＰを組合せて継続噴水が行えるように改良を加えたもので、この実施例では水陸両用ポンプＰを用いて外付けし、噴水装置としたものである。なお、図７（ｃ）ではコップ式天秤１などを省略して示してある。

本発明の科学玩具ＫＯの他への利用分野の可能性について記述する。
（利用分野１）前記実施例では、支柱４１や基板６０にＡＬ製部品を用いて構成した実施例を示したが、本発明に基づく科学玩具ＫＯを所謂、“動く置物”として高級な盆栽的外観意匠でデザイン実施すると一層望ましい。
例えば、支柱４１部を盆栽的イメージに基づいて人工樹木により松木幹状に形成し、下端部を三股に広げて安定立設が可能なように基板兼用とする。そして、上部をＹ字型二股形状として分岐枝とともに適宜人工樹木式に枝葉を設けるとともに、上枝部にＳコップを固着し、下枝部にコップ式天秤１をシーソー動作ができる構成に取付けする。一方、水路配管などを勘案して内部を空洞状に加工し、該筐体全体を人工樹木式に一体的に樹脂成形する。

（利用分野２）本願発明に基づく科学玩具ＫＯに関して前記各実施例では、卓上載置用の小型玩具として構成例について説明した。ところで、前記Ｓコップを例えば、規模を２桁拡大して５０Ｌ容量のバケツサイズで形成し、実施例５に準じて科学玩具ＫＯを構成する。該装置は、人が沢山集まる日比谷公園のような広場、美術館、学校、ホテル庭園、空港の噴水装置などとドッキングした構成により、アート的な癒し装置としてソーラーパネルからの自然エネルギー電源を用いてボイスプレイヤーとマイクロコンピュータでシステム制御を行い、各種野鳥や動物鳴き声を巡回的に切換え再生するようにシステム形成し、広場展示用とする場合は技術立国の科学技術や特許製品のアピール用としても最適である。

ところで、前記したようにＳコップをリッター規模の容器を用いて大型化を図り、従来の周知技術による構造単体のままで実施した場合は、Ｓコップが注水⇒排水に伴って所謂垂流しの状態になってサイフォン不穏機能が果せ得ないことが知られている。
本出願人は、Ｓコップの大型化に伴いサイフォン原理が機能しなくなる課題を解消するため、図６（ａ）の実施例５のようにＳコップやコップ式天秤１の前段側に鹿脅し８を配設し、前記科学玩具ＫＯの大型化に伴う前記課題解消を図ったものである。即ち、前記段落００５７に記載したように、Ｓコップを例えば５０リッター容量で大型、大規模により科学玩具ＫＯを前記実施例５のような配設構成として実施した場合は、良好に発明の初期目的が果たせ得るのである。

ＫＯ 科学玩具
Ｓコップ サイフォンコップ（ＳＣ）
ＤＣ ダミーコップ（ＤＣ）
Ｐ ポンプ（水中ポンプ、エアーポンプ、水陸両用ポンプ）
ＳＰ ソーラーパネル
ＶＰ ボイスプレイヤー
１ コップ式天秤
２ 天秤バー
３ 野鳥模型（鳥、魚、動物模型など）
４ 貯水容器
５ ノズル
６ 注水
７ 排水
８ 鹿威し
９ 動物（犬）模型
４１ 支柱
６０ 基板
０２ スピーカー
０３ 不活性フラッシュメモリー
０８ 電極（センサー）

Claims (5)

1. 科学玩具の主構成要素が下記各項から形成されてなる。
   （１）コップへの注水に伴い、該コップの注水量が所定水位に達する毎に該コップ排水口から大半のコップ貯水が排水されるように形成したサイフォンコップであって、少なくとも、該サイフォンコップを天秤バーの片側に支持して天秤動作するようにしたコップ式天秤と、
   （２）前記サイフォンコップへの継続注水を行うために水源から導いた水と、
   （３）前記サイフォンコップからの排水を受け入れる貯水容器と、
   （４）前記コップ式天秤の天秤バーに支軸取付けされた動物模型と、
   以上（１）〜（４）の各項を具備してなり、前記コップ式天秤のシーソー動作とともに該コップ式天秤における天秤バーに可動支軸された前記動物模型が、前後方向に連動動作を繰返すように構成したことを特徴とする科学玩具。
2. 科学玩具の主構成要素が下記各項から形成されてなる。
   （１）前記サイフォンコップへの継続注水用の水として、前記貯水容器の水を電動ポンプにより吸い上げた噴出水を導いた水を用いたこと、
   （２）前記動物模型の鳴き声を再生するボイスプレイヤーを備え、前記動物模型の鳴き声が前記ボイスプレイヤーから再生されるようにしたこと、
   以上（１）、（２）の各項を具備してなり、前記コップ式天秤のシーソー動作に伴って、前記天秤バーに可動支軸された前記動物模型が前後方向に連動動作を繰返すとともに、前記ボイスプレイヤーから前記動物模型の鳴き声が再生されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の科学玩具。
3. 科学玩具の主構成要素が下記各項から形成されてなる。
   （１）前記コップ式天秤の天秤バーに可動支軸された前記動物模型を野鳥模型としたこと、
   （２）前記野鳥模型の口先部が、前記コップ式天秤に支持したサイフォンコップの開口部に入出され、前記野鳥模型が水飲み仕草する態様として前記天秤バーに可動支軸したこと、
   （３）野鳥の鳴き声を再生するボイスプレイヤーを備え、前記コップ式天秤における天秤バーのシーソー動作に連動される構成により前記ボイスプレイヤーの再生態様が、ＯＮ、ＯＦＦされるように構成したこと、
   以上（１）〜（３）の各項を具備してなり、前記コップ式天秤のシーソー動作とともに該天秤バーに可動支軸された前記野鳥模型が前後方向に連動動作を繰返すとともに、前記ボイスプレイヤーの通電が自動ＯＮ、ＯＦＦされ、前記ボイスプレイヤーから野鳥の鳴き声が繰返し再生されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の科学玩具。
4. 科学玩具の主構成要素が下記各項から形成されてなる。
   （１）胴体の一部に注水口と排水口とを備えて胴体部が支軸構成されてなり、前記注水口への注水に伴い、該前記胴体部への注水量が所定水位に達する毎に前記胴体部に貯められた水が前記排水口から排水され、シーソー動作を繰返すようにした鹿威しと、
   （２）前記鹿威しの排水口からの水を受け入れる貯水容器と、
   （３）前記鹿威し胴体の一部に可動支軸された動物模型と、
   （４）前記動物模型の鳴き声を再生するボイスプレイヤーを備え、前記鳴き声が前記ボイスプレイヤーで再生されるようにしたこと、
   以上（１）〜（４）の各項を具備してなり、前記鹿威しへの注水及び排水のシーソー動作に伴って、該胴体部に可動支軸された前記動物模型が前後方向に連動動作を繰返すとともに、前記ボイスプレイヤーが前記動物模型の鳴き声を再生するように構成したことを特徴とする科学玩具。
5. 科学玩具が、請求項４に記載の科学玩具、及び、請求項１に記載の科学玩具を備え、前記鹿威し、及び、前記コップ式天秤が上下の縦方向に多段式に配設構成されて水源から導いた水が、最初に前記鹿威しに導かれるように配設構成したことを特徴とする科学玩具。