JPS6327730Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、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。

〈従来の技術〉 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つて鈴
を鳴らす構造のもの（実開昭49−65349号）、音響
発生装置及び電池をボールの中心に配置し、ボー
ル表面に設けたスイツチを介してこれを作動させ
る構造のもの（特公昭40−3081号）が知られてい
る。またボール内壁にヘソを設けると同時にこの
ヘソと対称位置の内壁にバランス突起を設けたボ
ールの重心が球心から移動するのを防止したボー
ルも公知である（実開昭51−73162号）。

〈考案が解決しようとする問題点〉 前掲実開昭49−65349号公報に開示のボールで
は、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があ
る。また特公昭40−3081号公報に開示のボールで
は、音響発生装置の重量が相当大きいと推測さ
れ、ボールの運動に悪影響を及ぼすと考えられる
こと、また中空構造のボールにあつても、ボール
表面に内側と通じる放音用小穴を形成する必要が
あり、それ故これに圧搾空気を封入したボールと
同様の反発弾性を付与することは不可能であるこ
と等の問題がある。

また実開昭51−73162号公報に開示の技術にお
いては、単に重量バランスをとるためにバランス
突起を設けるものであり、発音させるための回路
手段については何ら開示されていない。

本考案は、このような事情に鑑みてなされたも
ので、空気注入用バルブを介して圧搾空気が封入
され、ボールとしての反発弾性が付与された空気
密封チユーブを有するボールに、操作スイツチ、
発音信号発生回路、圧電スピーカ、電池電源等発
音に必要な回路をユニツト化し、かつボールの運
動に実質上影響を及ぼさない重量とし、これをチ
ユーブ内面のバルブ対向面に位置させて重量バラ
ンスをとり、かつ上記圧電スピーカの共鳴箱を、
上記ケースにて構成し、小型軽量化及び音圧の維
持を図つたものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案は、空気注入用バルブを介して圧搾空気
が封入されボールとしての反発弾性を付与された
空気密封チユーブを有するボール、上記チユーブ
の内面であつて上記バルブに相対する位置に上記
チユーブの空気密封状態を維持した状態で形成さ
れた収納部、該収納部の開口部分を被覆する放音
孔を有する蓋部材、操作スイツチ、該操作スイツ
チからの信号を受け発音信号を発生する発音信号
発生回路、該発音信号発生回路による発音信号を
入力し発音駆動する圧電スピーカ、該圧電スピー
カ及び上記発音信号発生回路を駆動する電池電
源、上記操作スイツチ、発音信号発生回路、圧電
スピーカ及び電池電源を収納するケース、を具備
してなり、上記操作スイツチ、発音信号発生回
路、圧電スピーカ及び電池電源を収納した上記ケ
ース及び上記収納部の重量が、上記ボールの反発
弾性に実質的に影響を及ぼさない重量であつてか
つ上記バルブの重量と実質的に等しく設定されて
なる発音ボールであつて、上記圧電スピーカは圧
電素子に振動板を貼着した圧電発音エレメント及
び共鳴箱よりなり、該共鳴箱は、上記ケースにて
構成されたものである。

〈作用〉 操作スイツチを操作すると発音信号発生回路が
作動し圧電スピーカが鳴動する。圧電スピーカ
は、ケースよりなる共鳴箱を有するからこの共鳴
箱で音圧は維持せしめられる。操作スイツチ、発
音信号発生回路、圧電スピーカ及び電池電源はケ
ースに収納され、さらに収納部内に納められる。
これらの全重量は、チユーブ内面であつて空気注
入用バルブに相対する位置に配置されバルブ部分
と実質的に等しく設定され、これによりボール球
心と重心とが一致し、ボールはバウンド等におい
て正常に運動せしめられる。

〈実施例〉 第１図において、１は本考案に係る発音ボール
で、空気注入用バルブを介して圧搾空気が封入さ
れる構造のボール、例えばサツカーボール、ハン
ドボール、ドツジボール等任意の大きさ、表面形
状とすることができる。２は空気注入用バルブ、
３はこのバルブ２に相対する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に、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、増加重量約32ｇないし52ｇは、幼児
の遊戯には実質上影響はない。また通常のサツカ
ーボールは、約500ｇない700ｇであるから、上記
増加重量は、ボール重量の10分の１以下となり、
その運動に影響は殆どない。

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はゴム材料よりなる弾性を有
する蓋部材である。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を含む回
路部８、圧電スピーカ９及びスイツチ部１０を含
む。圧電スピーカ９は、消費電流が約1mAであ
るから、電池駆動に適している。１１は、プラス
チツク或いは硬質ゴムよりなるケースで、上記各
部分及び電池１２を収納する。ケース１１には、
ネジ部分１３が形成され電池１２が着脱自在に構
成されている。圧電スピーカ９は圧電素子１４及
びこの圧電素子１４の貼着されたSUS（18−８ス
テンレス）にて形成された振動板１５よりなる圧
電発音エレメント１６さらにこの振動板１５上方
に形成された共鳴箱１７にて構成される。上記共
鳴箱１７は、振動板１５の振動による音圧を増大
させるもので、ケース１１の一部にて形成され
る。１８は、共鳴箱１７の中央に穿設された放音
部である。圧電発音エレメント１６は、その振動
板１５の周辺においてケース１１に支持されてお
り、かつ圧電素子１４は、回路基板７に電気的に
接続されている。１９は棒状のスイツチ駆動体
で、スイツチ部１０上部に位置し、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。この
スイツチ部１０及びスイツチ駆動体１９にて操作
スイツチが構成される。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１９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２０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。２１は開口２０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２２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２３が形成されており、それが
リング状溝２２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。２４は、
圧電スピーカ９の放音部１８に対応する位置に穿
設された放音孔であり、この放音孔２４は、少な
くとも放音部１８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１８の径ｄ
と、放音孔２４の下端の径Ｄ関係は、Ｄ≧ｄであ
る必要がある。これにより放音部１８から発せら
れた音は、放音孔２４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２４を外部に
向けて末拡がりにすると更に効果的である。２４
は、スイツチ駆動体１９が挿入される孔で、この
孔２５が位置する表面には凹部２６が形成されて
いる。この凹部２６は、スイツチ駆動体１９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２７内面に被着
されたゴム等弾性体の袋体よりなり、回路ユニツ
ト３を締付け支持するものであり、内壁に凹条２
８が形成されている。回路ユニツト３の収納時、
ケース１１に設けられた突条２９が上記凹条２８
に係合して、回路ユニツト３はより一層強固に支
持される。

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２７、ボールの寸法規制、補強、弾
性付与の作用をなす糸巻層３０、天然ゴム等高弾
性ゴム材料よりなる中間層３１、天然皮革、合成
皮革或いはゴム片よりなる表皮層３２にて構成さ
れる。

第４図は、蓋部材５表面構造を示し、２４は、
放音高２６は、スイツチ部１０及びスイツチ駆動
体１９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２
６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
考案に適している。

第５図は、実施例回路図を示し、１２は電池、
３３は発音信号発生回路を構成するLS１、３４
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３４は、抵抗３５、
スイツチングトランジスタ３６及び圧電スピーカ
９に並列接続されたコイル３７よりなる。このコ
イル３７の容量は、約50ないし100mHとするこ
とができる。かかるコイル３７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６図
は、LSI３３の具体例を示し、３８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、３９，４０は、このチヤタリング除去回路
３８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
７図に示す。FF１は、信号Ｔ１がインバータ４
１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４２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４０の出力Ｔ２がインバータ４
３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。４
４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Ｑ２
を２入力とするアンドゲート、４５は、フリツプ
フロツプFF２のセツト出力Ｑ２を入力するカウ
ンタ、４６は、アンドゲート４４及びカウンタ４
５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４６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
４６からのメロデイ終了信号Ｅによりリセツトさ
れる。

第７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Ｓ１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10msであるから、反
転信号１の立ち上がり時には、各タイマ３９，
４０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７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秒未満の時間範囲にて押圧した場
合、反転信号１が立ち上がつたとき、0.5秒タ
イマ３９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４０の出力反転信号２は、
“Ｌ”レベルにしるから、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４４が開き、“Ｈ”レベル信号は、
発音信号発生部４６へ加えられる。この信号によ
り、発音信号発生部４６には、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５図で
示される駆動回路３４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４６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７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３８出力の反転信号１が立ち上がつ
たとき、各タイマ３９，４０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”レベルに変わる。これ
により、アンドゲート４４の２入力は、“Ｈ”，
“Ｌ”となつて閉じ、他方カウンタ４５が“Ｈ”
レベル信号Ｑ２をカウントする。このカウンタ４
５の内容の増加により発音信号発生部４６のメロ
デイ情報の選択が行われ、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
動作を繰り返すと、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。

〈考案の効果〉 本考案は、発音信号発生回路、圧電スピーカ、
電源等発音に必要な回路をケース内に収納して一
体化し、かつ圧電スピーカの共鳴箱をケースの一
部にて兼用させたものであるから、従来ケースと
は独立して共鳴箱を設けていたものに比較して音
圧を維持した状態で回路ユニツトの一段の小型
化、軽量化を図ることができ、これにより回路ユ
ニツトへのボールの運動への悪影響を最小限に抑
制することができる。

又本考案によれば、操作スイツチ、発音信号発
生回路、圧電スピーカ及び電池電源は、ケースに
収納され、さらに収納部に納められる。上記圧電
スピーカの小型軽量化により、上記収納部の全重
量はチユーブ内面であつて空気注入用バルブに相
対する位置に配置されたバルブ部分と実質的に等
しく設定され、これによりボール球心と重心とが
一致し、ボールはバウンド等において正常に運動
せしめられる。

【図面の簡単な説明】

図は、本考案一実施例を示し、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、回路図、第６
図は、LSI内部構成を示す回路図、第７図イ，
ロ，ハは、信号波形図である。 １……ボール、２……バルブ、５……蓋部材、
８……回路部、９……圧電スピーカ、１０……ス
イツチ部、１１……ケース、１２……電池、１６
……圧電発音エレメント、１７……共鳴箱、１８
……放音部、３３……LSI、３４……スピーカ駆
動回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空気注入用バルブを介して圧搾空気が封入され
   ボールとしての反発弾性を付与された空気密封チ
   ユーブを有するボール、上記チユーブの内面であ
   つて上記バルブに相対する位置に上記チユーブの
   空気密封状態を維持した状態で形成された収納
   部、該収納部の開口部分を被覆する放音孔を有す
   る蓋部材、操作スイツチ、該操作スイツチからの
   信号を受け発音信号を発生する発音信号発生回
   路、該発音信号発生回路による発音信号を入力し
   発音駆動する圧電スピーカ、該圧電スピーカ及び
   上記発音信号発生回路を駆動する電池電源、上記
   操作スイツチ、発音信号発生回路、圧電スピーカ
   及び電池電源を収納するケース、を具備してな
   り、上記操作スイツチ、発音信号発生回路、圧電
   スピーカ及び電池電源を収納した上記ケース及び
   上記収納部の重量が、上記ボールの反発弾性に実
   質的に影響を及ぼさない重量であつてかつ上記バ
   ルブの重量と実質的に等しく設定されてなる発音
   ボールであつて、上記圧電スピーカは圧電素子に
   振動板を貼着した圧電発音エレメント及び共鳴箱
   よりなり、該共鳴箱は、上記ケースにて構成され
   たことを特徴とする発音ボール。