RU2046624C1

RU2046624C1 - Movable toy with light and/or sound tracking

Info

Publication number: RU2046624C1
Authority: RU
Inventors: Н.С. Алехина; Л.П. Белов; Б.П. Богомолов; О.К. Гулиш; Л.К. Дикова; И.Н. Поландов; В.Э. Юркевич
Original assignee: Химический факультет МГУ им.М.В.Ломоносова
Priority date: 1991-07-01
Filing date: 1991-07-01
Publication date: 1995-10-27

Abstract

FIELD: light industry. SUBSTANCE: movable toy with light and/or tracking has a casing accommodating a power source connected through electric wires to a light or audio signal source; so as to enhance the interest with simultaneous increase of toy service life, the toy is provided with a striker; a plate made of piezoelectric ceramics or polymeric composite materials with metallic electrodes applied to it on two sides is used as a power source; the striker is a component part of trigger mechanism rigidly coupled with the toy propeller. EFFECT: enhanced convenience in use. 3 dwg

Description

Изобретение относится к производству культурно-массовых товаров, в частности к играм. The invention relates to the production of cultural goods, in particular to games.

Известны игры и устройства для них, содержащие источник светового сигнала для получения вспышки, имитирующие взрыв [1] а также источники звука для имитации шума [2] Эти источники снабжены контактами, входящими в соприкосновение с переключателем, а основным элементом питания этих устройств является электрическая батарейка. При механическом воздействии на поверхность игрушки переключатель срабатывает и включает источник сигнала. Known games and devices for them, containing a light source to produce a flash, simulating an explosion [1] as well as sound sources to simulate noise [2]. These sources are equipped with contacts that come into contact with the switch, and the main battery for these devices is an electric battery . With mechanical action on the surface of the toy, the switch is activated and turns on the signal source.

Недостатком конструкции данных устройств является ограниченный срок действия электрической батарейки, а также постоянство величины сигнала, т.е. играющий не может получить сигнал разной силы, что приводит к уменьшению занимательности игры. The disadvantage of the design of these devices is the limited duration of the electric battery, as well as the constancy of the signal value, i.e. the player cannot receive a signal of different strengths, which leads to a decrease in the entertainment of the game.

Наиболее близкой к предлагаемой является игрушка, состоящая из корпуса, батарейки, проводников, источника светового сигнала и рычага на внешней стороне игрушки, при нажатии на который замыкается электрическая цепь и устройство срабатывает [3]
Недостатком известного решения является недостаточная занимательность и ограниченный срок действия игрушки, так как играющий не может разнообразить игру в силу неуправляемости величиной сигнала, срок действия игрушки ограничен сроком действия батарейки.Closest to the proposed one is a toy consisting of a body, a battery, conductors, a light source and a lever on the outside of the toy, when pressed, the electric circuit closes and the device fires [3]
A disadvantage of the known solution is the lack of amusement and the limited duration of the toy, since the player cannot diversify the game due to the uncontrollability of the signal, the duration of the toy is limited by the duration of the battery.

Целью изобретения является повышение занимательности с одновременным увеличением срока службы игрушки. The aim of the invention is to increase amusement while increasing the life of the toy.

Для этого движущаяся игрушка со звуковым и/или световым сопровождением, состоящая из корпуса, внутри которого размещен источник питания, соединенный электрическими проводами с источником светового или звукового сигнала, снабжена ударником, а в качестве источника питания использована пьезоэлектрическая пластина с нанесенными на нее с двух сторон металлическими электродами, причем ударник включен в ударно-спусковой механизм, жестко скрепленный с движителем игрушки. For this, a moving toy with sound and / or light accompaniment, consisting of a housing inside which a power source is placed, connected by electric wires to a light or sound signal source, is equipped with a hammer, and a piezoelectric plate with two sides deposited on it is used as a power source metal electrodes, and the drummer is included in the trigger mechanism, rigidly bonded to the toy propulsion.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое решение отличается тем, что устройство снабжено ударником, а в качестве источника питания использована пьезоэлектрическая пластина из пьезокерамики или пьезополимера с адгезионно нанесенными на нее с двух сторон металлическими электродами, причем ударник включен в ударно-спусковой механизм, жестко скрепленный с движителем игрушки. Comparative analysis with the prototype shows that the proposed solution is characterized in that the device is equipped with a drummer, and a piezoelectric plate made of piezoceramics or piezopolymer with metal electrodes adhered on it from both sides is used as a power source, and the drummer is rigidly connected to the trigger mechanism bonded with a toy mover.

Использование в качестве источника питания пьезоэлектрической пластины обусловлено возможностью генерировать электрический заряд на поверхностных гранях при ударном нагружении пластины, причем указанное свойство сохраняется вплоть до конца существования пластины, а применение в качестве материала пластины пьезокерамики и тем более полимерных композиционных материалов позволяют продлить срок службы практически неограниченно. The use of a piezoelectric plate as a power source is due to the ability to generate an electric charge on the surface faces under shock loading of the plate, this property is preserved until the end of the plate existence, and the use of piezoceramics and, moreover, polymer composite materials as a plate material, can extend the service life almost unlimitedly.

Нанесение электродов на поверхности пьезоэлектрической пластины является обязательным условием работы и включает адгезионное покрытие: напыление металла или специальные серебряные, золотые, титановые и другие пасты для электродов. The application of electrodes on the surface of a piezoelectric plate is a prerequisite for operation and includes an adhesive coating: metal spraying or special silver, gold, titanium and other pastes for electrodes.

Ударник в конструкции игрушки необходим для того, чтобы возбуждать электрический заряд в пьезоэлектрической пластине при ударном нагружении (малом времени воздействия), причем ударник позволяет регулировать силу удара, т.е. силу возбуждения в пьеэоэлектрике заряда, величина которого прямо пропорциональна силе воздействия. The drummer in the construction of the toy is necessary in order to excite an electric charge in the piezoelectric plate under shock loading (short exposure time), and the hammer allows you to adjust the impact force, i.e. the excitation force in the piezoelectric charge, the magnitude of which is directly proportional to the force of action.

Включение ударника в ударно-спусковой механизм, жестко скрепленный с движителем игрушки позволяет вызывать удар при ее движении, причем чем быстрее движется игрушка, тем резче и чаще, а следовательно, тем сильнее будет сигнал, подаваемый на вход источников светового или звукового сигнала. The inclusion of a drummer in the trigger mechanism, rigidly fastened to the toy propulsion device, allows you to cause a blow when it moves, and the faster the toy moves, the sharper and more often, and therefore, the stronger the signal supplied to the input of the light or sound signal sources.

На фиг. 1 изображена схема устройства для подачи светового или/и звукового сигнала; на фиг. 2 ударный механизм; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2. In FIG. 1 shows a diagram of a device for supplying a light and / or sound signal; in FIG. 2 shock mechanism; in FIG. 3, section AA in FIG. 2.

Игрушка содержит источник питания, представляющий собой элемент из пьезоэлектрического материала 1 (например, из керамики типа ЦТС-19 цирконата-титаната свинца, или композиционного материала типа поливинилиден фторид ЦТС) с нанесенными на него электродами 2, который соединен электрическими проводами 3 с источником светового или/и звукового сигнала 4 и помещен в корпус 5. Игрушка снабжена ударником 6, мощность источника светового или звукового сигнала составляет ≈1-2 Вт. The toy contains a power source, which is an element made of piezoelectric material 1 (for example, ceramic, type TsTS-19 lead zirconate titanate, or composite material such as polyvinylidene fluoride ZTS) with electrodes deposited on it 2, which is connected by electrical wires 3 to a light source or / and the sound signal 4 and placed in the housing 5. The toy is equipped with a drummer 6, the power of the light or sound source is ≈1-2 W.

Игрушка используется следующим образом. The toy is used as follows.

При движении ударник 6 возбуждает пьезоэлемент 1, расположенный между двумя электродами 2 и соединенный электрическими проводами 3 с источниками светового или/и звукового сигнала 4 в единую цепь. В цепи при ударе на короткое время, соизмеримое со временем удара, возникает электрический ток и источник сигнала срабатывает, причем сила сигнала зависит от силы и резкости удара. When moving, the hammer 6 excites the piezoelectric element 1 located between the two electrodes 2 and connected by electric wires 3 to the sources of light and / or sound signal 4 in a single circuit. In a circuit, upon impact for a short time, commensurate with the impact time, an electric current occurs and the signal source is triggered, and the signal strength depends on the strength and sharpness of the impact.

Привод ударно-спускового механизма состоит из двух ведущих колес 7, жестко скрепленных с двухкулачковым валом 8, выполненным из проволоки диаметром 3-5 мм, двух пластинчатых рычагов ударников 9 и 10, посаженных на одну ось, подпружиненные цилиндрическими пружинами кручения 11 и качающихся отдельно друг от друга. К одной стороне рычагов ударников 9 и 10 прикреплен пластинчатый боек 12, изготовленный из упругоэластичного материала (резины). К основанию конструкции 13 прикреплен пьезоэлектрический элемент 14, под который помещена упругоэластичная подушка 15, выполненная из резины или полимерного материала и введенная для предохранения пьезоэлемента от скалывания. В исходном положении боек 12 под действием пружины 11 плотно прижат к элементу 14. Для устойчивости механизма при движении конструкция снабжена второй парой подвижных ведомых колес 16. The trigger mechanism consists of two driving wheels 7, rigidly fastened to a two-jaw shaft 8 made of 3-5 mm diameter wire, two striker levers 9 and 10, mounted on one axis, spring-loaded with torsion springs 11 and swinging separately from friend. On one side of the levers of the strikers 9 and 10 is attached a plate striker 12 made of an elastic material (rubber). A piezoelectric element 14 is attached to the base of the structure 13, under which is placed an elastic-elastic cushion 15 made of rubber or polymer material and introduced to prevent the piezoelectric element from chipping. In the initial position of the strikers 12 under the action of the spring 11 is tightly pressed against the element 14. For stability of the mechanism during movement, the structure is equipped with a second pair of movable driven wheels 16.

Ударно-спусковой механизм работает следующим образом. The trigger mechanism works as follows.

При движении конструкции под действием внешней силы (тянущей, толкающей) пара колес сообщает вращательное движение двухкулачковому валу 8 (на схеме против часовой стрелки), который в свою очередь одним кулачком нажимают на правый конец рычага ударника 9, отклоняя его от горизонтального положения, как бы взводя рычаг-ударник 9 и закручивая пружину 11. При продолжении вращения правый конец рычага 9 соскакивает с кулачком и под действием пружины 11 резко возвращается в исходное положение, т.е. вместе с бойком 12 ударяет по пьезоэлектрическому элементу 14. Кулачковый вал 8, продолжая вращение, приводит в действие другую кулачковую пару с рычагом 10. Таким образом, удары по пьезоэлементу 14 повторяются два раза за один оборот ведущих колес 7. When the structure moves under the action of an external force (pulling, pushing), the pair of wheels imparts rotational movement to the two-jaw shaft 8 (counterclockwise in the diagram), which, in turn, press the right end of the drummer lever 9 with one cam, deviating it from the horizontal position, as if cocking the lever-striker 9 and twisting the spring 11. With continued rotation, the right end of the lever 9 jumps off the cam and, under the action of the spring 11, abruptly returns to its original position, i.e. together with the striker 12 strikes the piezoelectric element 14. The cam shaft 8, while continuing to rotate, drives another cam pair with the lever 10. Thus, the strokes on the piezoelectric element 14 are repeated twice in one revolution of the driving wheels 7.

Возможна также конструкция ударно-спускового механизма с одновременным ударом снизу по двум элементам путем соединения двух отдельных рычагов в один. It is also possible to design a trigger mechanism with a simultaneous bottom strike on two elements by connecting two separate levers into one.

Эта конструкция ударно-спускового механизма может работать с приводом не от внешней силы, а от заводного механизма со спиральной пружиной от заводной игрушки. This design of the trigger mechanism can work with a drive not from external force, but from a winding mechanism with a spiral spring from a winding toy.

Примерами воплощения игрушек может быть бегущий хищник. Лапки жестко крепятся к ударному механизма и при движении игрушки от удара по пьезоэлементу, соединенному проводами с источником светового или/и звукового сигнала, загораются глаза или/и раздается рычание и т.д. Другим примером является машина "Скорая помощь", "Пожарная", "Милиция" с вынесенной на корпус световой мигалкой или сиреной. Сила сигнала прямо пропорциональна скорости движения машины (хищника). Examples of toy incarnations include a running predator. The paws are rigidly attached to the percussion mechanism and when the toy moves from hitting a piezoelectric element connected by wires to a light or / and sound signal source, eyes light up and / or a growl is heard, etc. Another example is the ambulance, fire truck, police car with a light flasher or a siren brought to the body. The signal strength is directly proportional to the speed of the machine (predator).

Благодаря тому, что сила сигнала может меняться в зависимости от скорости движения, игрушка становится более занимательной, а использование пьезоэлектрической пластины в качестве источника питания позволяет увеличить срок службы игрушки до полного ее разрушения. Due to the fact that the signal strength can vary depending on the speed of movement, the toy becomes more entertaining, and the use of a piezoelectric plate as a power source allows you to increase the life of the toy until it is completely destroyed.

Claims

A MOVING TOY WITH LIGHT AND / OR SOUND OPERATION, comprising a housing inside which a power source is placed, connected by electric wires to a light and / or sound signal source, characterized in that it is equipped with a drummer, and a plate made of piezoceramic or polymer is used as a power source composite materials with metal electrodes deposited on both sides of it, and the drummer is included in the trigger mechanism, rigidly fastened to the toy mover.