JPH0145380B2

JPH0145380B2 -

Info

Publication number: JPH0145380B2
Application number: JP11204883A
Authority: JP
Inventors: Hideomi Shishido
Original assignee: Molten Corp
Current assignee: Molten Corp
Priority date: 1983-06-21
Filing date: 1983-06-21
Publication date: 1989-10-03
Also published as: JPS6024857A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、幼児の遊戯用ボールとして適してい
る発音ボールに関する。

従来技術従来発音機能を備えたボールとして、例えば中
空体ボール内に鈴を入れボールの運動に伴なつて
鈴を鳴らす構成のものが知られている。かかる構
成ではボールの蹴球動作時或いは回転時等様々な
ボールの運動に対応して鳴音し、その感度調節は
不可能であることから、鳴音動作に規則性がなく
逆に運動の興味が殺がれるという欠点がある。ま
た中空体ボール内に鈴が装入されて、これが転が
るため使用時の感触は必ずしも良くないという問
題もある。また電気的発音手段及び電池をボール
に内蔵して、発音させる方法も、既に提案されて
いるが、その重量がボールの運動に悪影響を及ぼ
すほど大きいことなど、種々の問題が未解決であ
る。また回路の消費電力が極めて大であるため電
池駆動が実用上可能であつた。

発明の目的本発明は、スイツチ手段、発音信号発生回路、
発音手段、電源等発音に必要な回路を一体化し、
かつボールに実質上影響を及ぼさない重量に小型
軽量化するとともに低消費電力化を図り、同時に
これをボール内に着脱自在に装着できる発音ボー
ルを実現することをその目的とする。

また本発明は、手動にて操作されるスイツチ手
段の操作時間が予め設定された所定の時間範囲内
にある場合に限り、発音動作その他の制御を可能
とすることにより、ボールの運動の際スイツチ手
段が誤動作することを阻止することをその目的と
する。

さらに本発明は、充分な大きさの音を得ること
ができ、従つて遊戯、球技等に使用して差し支え
ない発音ボールを実現することをその目的とす
る。

発明の構成本発明に係る発音ボールは、手動により操作さ
れるスイツチ手段、該スイツチ手段の操作時間が
ボールへの蹴球動作、ボールのバウンド等ボール
運動の際これに加わる外力の印加時間に基きこれ
を除外すべく設定された第１若しくは第２の時間
範囲内にあるときそれぞれ第１若しくは第２の信
号を出力するスイツチ回路、該スイツチ回路によ
る第１の信号を受けたとき所定時間所定の発音信
号を発生し、他方上記第２の信号を受けたとき発
音信号の種類の切換を行ないかつ切換選択された
発音信号を発生する集積回路化された発音信号発
生回路、該発音信号発生回路からの発音信号を受
けて発音する発音手段、上記各手段及び回路を駆
動する電池電源を備え、上記回路及び手段は低消
費電力型部品にて構成され、かつボールの運動に
実質的に影響を及ぼさない重量及び位置に設定さ
れ、かつ内蔵されてなるものである。

実施例第１図において、１は本発明に係る発音ボール
で、ハンドボール、ドツジボール、手毬ボール等
任意の大きさ、表面形状とすることができ、スポ
ンジボールを使用することもできる。２は、空気
注入用バルブ、３はこのバルブ２対向面に設けら
れた回路ユニツト、４は、この回路ユニツト３を
収納する収納部、５は、回路ユニツト３を収納部
４へ収納した後、これを押圧支持する蓋部材であ
る。これら回路ユニツト３（電池を含む）収納部
４及び蓋部材５の総重量と、バルブ２部分の重量
は略等しく設定され、それ故ボールの中心と重心
は一致している。具体的には回路ユニツト３は集
積回路、圧電スピーカ等の小型素子の使用により
小型軽量化が図られ、収納部４等との合計重量は
約20ｇないし約30ｇ程度に抑えることができる。
他方バルブ２の重量は通常約８ｇ程度であるか
ら、約12ｇないし22ｇ程度のバランサ（図示せ
ず）が付加される。通常幼児の遊戯用ボール例え
ば、ボール周囲約60cmのスポンジボールでは、重
量約250ｇ、児童用ドツジボールでは重量200ｇな
いし380ｇ程度であるから、前述の合計重量約20
ｇないし30ｇは上記ボールの重量の10分１前後或
いはそれ以下であり、運動には実質上影響はな
い。

第２図は回路ユニツト３装着前の構造を、また
第３図は装着後の構造を示し、６はボール本体、
４は収納部、５は蓋部材である。回路ユニツト３
は、回路基板７、集積回路化された発音信号発生
回路及びスピーカ駆動回路を含む回路部８、発音
手段として動作する圧電スピーカ９及びスイツチ
部１０を含む。２９は、圧電スピーカ９の放音部
である。尚、この圧電スピーカ９に代えて電磁発
音体マイクロスピーカ等を使用することも可能で
ある。特に圧電スピーカ及び電磁型発音体は消費
電流が各々約1mA、数mAと小さく電池駆動に適
している。上記各部分は樹脂１１にて一体モール
ドされている。この回路ユニツト３は、電池１２
が収納される電池ケース１３を有し、このケース
１３は樹脂製ネジ部材１４により閉じられる。１
５は棒状のスイツチ駆動体で、スイツチ部１０上
に位置し、その押圧動作によりスイツチ接点を閉
じこれを駆動する。ここで回路部８は、基板７の
内面（図中下面）に固定され、他方圧電スピーカ
９及びスイツチ部１０は、外面（図中上面）に固
定される。また電池１２は、基板７内面に一方の
電極が直接接触せしめられ、他方の電極はその側
面から基板へ連結せしめられる。尚、スイツチ部
１０及びスイツチ駆動体１５に代えて操作時にお
ける静電容量の変化を検知するもの等非機械式の
タツチスイツチ構成とすることもできる。蓋部材
５は、ゴム等弾性材にて形成され、ボール本体６
に設けられた開口１６に嵌め込まれる。この蓋部
材５の表面にボール表皮層と同一材料の層を設
け、美観及び触感の向上を図ることができる。１
７は開口１６部分に設けられた補強部材で、ゴム
等により構成され、その内壁にリング状溝１８が
設けられている。蓋部材５には、その側壁にリン
グ状突起１９が形成されており、これがリング状
溝１８に係合することにより蓋部材５は、ボール
本体６に強固に固定される。２０は、圧電スピー
カ９の放音部２９に対応する位置に穿設された放
音孔であり、この放音孔２０は、少なくとも放音
部２９より大なる形状及び大きさを有する。即
ち、第２図に示す如く放音部２９の径ｄと、放音
孔２０の径Ｄの関係は、Ｄ≧ｄである必要があ
る。これにより放音部２９から発せられた音は、
放音孔２０による吸収を受けることなくボール表
面に放音される。放音孔２０を外部に向けて未広
がりにすると更に効果的である。２１は、スイツ
チ駆動体１５が挿入される孔で、この孔２１が位
置する表面には凹部２２が形成されている。この
凹部２２は、スイツチ駆動体１５に外力が直接加
わることを阻止するものである。

収納部４は、インナーチユーブ２３内面に被着
されたゴム等弾性体の袋体よりなる回路ユニツト
３を締付支持するものである。ボール本体６は最
内層であるブチルゴム製インナーチユーブ２３、
ボールの寸法規制、補強、弾性付与の作用をなす
糸巻層２４、天然ゴム等高弾性ゴム材料よりなる
中張層２５、天然皮革、合成皮革或いはゴム片よ
りなる表皮層２６にて構成される。

第４図は、蓋部材５表面構造を示し、２０は、
放音孔、２２は、スイツチ部１０及びスイツチ駆
動体１５上方に位置する凹部で、スイツチの操作
には、ボールペン等先の尖つたもので、この凹部
２２を押圧すればよい。回路ユニツト３は、実際
には、直径1.0cmないし1.5cm程度とすることがで
きるから、この蓋部材５の直径もまたこれらの値
付近となる。電池１２としては、電圧の高いリチ
ウム電池その他酸化銀電池、水銀電池、アルカリ
マンガン電池等が使用できる。これらの重量は、
およそ１ないし３ｇで軽量かつ電気容量も大きい
から本発明に適している。

第５図は、回路ユニツト３の一変形例を示し、
防水構造としたものである。３１は金属或いは耐
水性樹脂よりなる外囲器で、この内部にシリコン
樹脂３２が充填され、基板７、回路部８、スイツ
チ部１０等が埋設される。ネジ部材１４もまた耐
水性樹脂にて形成され、電池収納ケース１３内に
水分が侵入しないよう防水パツキン３３が設けら
れる。また圧電スピーカ９も防水構造のものが使
用される。

第６図は、実施例回路図を示し、１２は電池、
２７は発音信号発生回路を構成するLSI、２８は
スピーカ駆動回路、９は圧電スピーカ、１０はス
イツチ部である。駆動回路２８は、抵抗３０、ス
イツチングトランジスタ４２及び圧電スピーカ９
に並列接続されたコイル４３よりなる。このコイ
ル４３の容量は、約50ないし100mHとすること
ができる。かかるコイン４３の使用により圧電ス
ピーカ９に加わる電圧が増大し、従つて音圧が上
昇し音量を増加させることができる。第７図は、
LSI２７の具体例を示し、４４は、スイツチ１０
の操作信号SWが入力するチヤタリング除去回
路、３４，３５は、このチヤタリング除去回路３
３の出力信号S₁がそれぞれ入力する0.5秒タイマ
及び1.0秒タイマであり、各々信号S₁の入力後、
0.5秒及び1.0秒間“Ｈ”レベルを維持する信号
T₁，T₂を出力する。これらの各信号を第８図に
示す。FF₁は、信号T₁がインバータ３６を介して
反転されてそのデータ入力端子Ｄに入力するエツ
ジトリガタイプのフリツプフロツプであり、その
クロツク入力端子Ｃには、信号S₁がインバータ３
７を介して入力される。FF₂は、前述同様のフリ
ツプフロツプで、データ入力端子Ｄに1.0秒タイ
マ３５の出力T₂がインバータ３８を介して入力
される。またそのクロツク入力端子Ｃには、信号
S₁の反転信号が入力される。３９は、フリツプフ
ロツプFF₁のセツト出力Q₁及びフリツプフロツプ
FF₂のリセツト出力₂を２入力とするアンドゲー
ト、４０はフリツプフロツプFF₂のセツト出力Q₂
を入力とするカウンタ、４１はアンドゲート３９
及びカウンタ４０の出力を入力とする発音信号発
生部で、数曲例えば、８曲のメロデイ情報が書き
込まれたROMにて構成される。OUTは、発音信
号発生部４１からの発音信号が出力する端子であ
る。フリツプフロツプFF₁，FF₂は、発音信号発
生部４１からのメロデイ終了信号Ｅによりリセツ
トされる。

第８図につきその動作を説明する。同図イは、
ボール自体の運動例えば蹴球動作、バウンド動作
等によりスイツチ部１０が動作した場合、同図ロ
は、手動によりスイツチ部１０を、0.5秒以上1.0
秒未満の時間範囲（第１の時間範囲）内で押圧操
作した場合、同図ハは、1.0秒以上の時間範囲
（第２の時間範囲）でスイツチ部１０を操作した
場合をそれぞれ示す。まず、図イの₁に示す如
く、ボール蹴球時或いはボールバウンド時にあつ
ては、スイツチ部１０に外力が加わつたとして
も、その持続時間は高々10msec程度であるから、
信号₁の立上り時には、各タイマ３４，３５の出
力反転信号₁，₂は何れも“Ｌ”レベルにある。
それ故、フリツプフロツプFF₁，FF₂は、動作せ
ず、そのセツト出力Q₁，Q₂はともに“Ｌ”レベ
ルを保持する。従つて発音信号発生部４１は作動
しない。

第８図ロに示す如く、スイツチ部１０を手動に
て0.5秒以上1.0秒未満の時間範囲内にて押圧した
場合、信号₁が立上つたとき、0.5秒タイマ３４
出力の反転信号₁は“Ｈ”レベルにある。それ
故、フリツプフロツプFF₁がセツトされ、その出
力Q₁は“Ｈ”レベルに反転する。他方1.0秒タイ
マ３５の出力反転信号₂は、“Ｌ”レベルにある
から、フリツプフロツプFF₂は作動せず、リセツ
ト状態を保持する。従つて、信号Q₁が“Ｈ”、信
号₂が“Ｈ”となつて、アンドゲート３９が開
き、“Ｈ”レベル信号は、発音信号発生部４１へ
加えられる。この信号により発音信号発生部４１
にて第１曲目のメロデイ情報が選択され、端子
OUTより出力される。メロデイ情報信号は、前
述したように第６図に示される駆動回路２８を経
て、圧電スピーカ９へ加わり、これを駆動する。
メロデイ発生時間は、任意に設定でき、例えば10
秒とすることができる。メロデイ音の発生が終了
すると、発音信号発生部４１より発生する終了信
号ＥによりフリツプフロツプFF₁はリセツトさ
れ、セツト出力Q₁は、“Ｌ”レベルに戻る。

次に第８図ハに示す如く、スイツチ部１０の押
圧時間が、1.0秒以上続いた場合、チヤタリング
除去回路４４出力の反転信号₁が立上つたとき、
各タイマ３４，３５の出力反転信号₁，₂は何
れも“Ｈ”レベルにある。それ故、フリツプフロ
ツプFF₁，FF₂の各セツト出力Q₁，Q₂がともに
“Ｈ”レベルに変る。これにより、アンドゲート
３９の２入力は“Ｈ”、“Ｌ”となつて閉じ、他方
カウンタ４０が“Ｈ”レベル信号Q₂をカウント
する。このカウンタ４０の内容の増加により、発
音信号発生部４１のメロデイ情報の選択が行なわ
れ、第２曲目のメロデイが発せられる。メロデイ
音終了後、終了信号Ｅによりフリツプフロツプ
FF₂はリセツトされる。このようにして、スイツ
チ部１０の１秒以上の押圧操作を、繰返すと、第
３曲目、第４曲目と順次選択されて第８曲目に至
り、続くスイツチ操作で再び第１曲目に戻る。
尚、メロデイの種類が選択された後、スイツチ部
１０を、0.5秒以上1.0秒未満の時間範囲で操作し
たときは、その選択されたメロデイが鳴奏される
こととなる。

発明の効果本発明は、スイツチ手段、発音信号発生回路、
発音手段、電源等発音に必要な回路の一体化かつ
小型電池による駆動が可能な程度の低消費電力化
及び小型軽量化したものであるから、その重さを
ボール全体の重量に比較して、ボールの運動に実
質的に影響を及ぼさない程度とすることができ
る。また一体化された回路ユニツトは、ボール内
に着脱自在に装着できる構造としたから回路ユニ
ツトの修理、保善作業、電池の交換が容易とな
る。さらに回路ユニツトを取り外して普通のボー
ルとして使用することもできる。また本発明によ
れば、スイツチ手段の押圧操作時間がボールの運
動の際これに加わる外力に比して充分長く続いた
とき、はじめて発音駆動或いは音声の種類の選択
が実行されるから、発音動作がボールに加わる外
力により誤動作する惧れはない。また、発音動
作、発音信号の種類の選択が一個のスイツチ手段
の操作で行なわれるから、機能を損うことなくス
イツチ数を最小限に抑えることができ、外力が頻
繁に加わるこの種ボールにあつては、特に有益で
ある。またこのスイツチ手段として外力に無関係
のもの例えば静電容量の変化を検知するタツチス
イツチ、特に機械的構成をもたないものを使用す
れば、その信頼性を一段と向上させることができ
る。また本発明によれば、鈴等ボール中空体内に
装入される転動体は不要であるから、ボール操作
時の触感を向上させることができる。さらに本発
明によれば、蓋部材の回路ユニツトにおける発音
手段の放音部に対応する位置に放音孔を設け、か
つこの放音孔は、少なくとも放音部より大なる形
状及び大きさを有すべく形成されているから、発
音手段からの発生音が蓋部材で吸収されることを
最小限に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明実施例を示し、第１図は、ボール
断面図、第２図及び第３図は、要部断面図、第４
図は、蓋部材平面図、第５図は、回路ユニツトの
一変形例を示す断面図、第６図は、回路図、第７
図はLSI内部構成を示す回路図、第８図イ，ロ，
ハは、信号波形図である。１…ボール、２…バルブ、３…回路ユニツト、
４…収納部、５…蓋部材、８…回路部、９…圧電
スピーカ、１０…スイツチ部、１１…樹脂、１２
…電池、２０…放音孔、２７…発音信号発生用
LSI、２８…駆動回路、４４…チヤタリング除去
回路、３４…0.5秒タイマ、３５…1.0秒タイマ、
FF₁，FF₂…フリツプフロツプ、４０…カウンタ、
４１…発音信号発生部。

Claims

【特許請求の範囲】１手動により操作されるスイツチ手段、該スイ
ツチ手段の操作時間が、ボールへの蹴球動作、ボ
ールのバウンド等ボール運動の際これに加わる外
力の印加時間に基き、これを除外すべく設定され
た第１若しくは第２の時間範囲内にあるときそれ
ぞれ第１若しくは第２の信号を出力するスイツチ
回路、該スイツチ回路による第１の信号を受けた
とき所定時間所定の発音信号を発生し、他方上記
第２の信号を受けたとき発音信号の種類の切換を
行ないかつ切換選択された発音信号を発生する集
積回路化された発音信号発生回路、該発音信号発
生回路からの発音信号を受けて発音する発音手
段、上記各手段及び回路を駆動する電池電源を備
え、上記回路及び手段は低消費電力型部品にて構
成され、かつボールの運動に実質的に影響を及ぼ
さない重量及び位置に設定されかつ内蔵されてな
る発音ボール。２上記スイツチ手段、発音信号発生回路、発音
手段及び電池電源は、一体化されて回路ユニツト
を構成し、該回路ユニツトはボール内面において
空気注入用バルブに相対する位置に取りつけら
れ、かつ回路ユニツト部分の重量とバルブ部分の
重量が実質的に等しく調整されてなることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の発音ボール。３上記スイツチ手段、発音信号発生回路、発音
手段及び電池電源は一体化されて回路ユニツトを
構成し、かつ該回路ユニツトはボール表皮下方に
設けた回路ユニツト収納部に蓋手段を介して着脱
自在に装入されてなることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の発音ボール。４上記蓋手段は、上記回路ユニツトにおける発
音手段の放音部に対応する位置に外部に通じる放
音孔を有し、該放音孔は少なくとも上記放音部よ
り大なる形状及び大きさを有することを特徴とす
る特許請求の範囲第３項記載の発音ボール。