專利名稱：動(dòng)作玩具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)軸的偏轉(zhuǎn)或軸振動(dòng)并進(jìn)行動(dòng)作的動(dòng)作玩具。
技術(shù)背景以往，在行走玩具中，根據(jù)行走玩具的行走狀態(tài)，例如，輸出引 擎聲或剎車聲(例如，專利文獻(xiàn)1)。在該行走玩具中，例如，設(shè)置利 用安裝在車軸上的凸輪對(duì)葉片開關(guān)進(jìn)行開閉的機(jī)構(gòu)，檢測(cè)葉片開關(guān)的 有無(wú)開閉或其開閉的間隔，由此，對(duì)行走狀態(tài)(有無(wú)行走或行走速度 等)進(jìn)行檢測(cè)，輸出對(duì)應(yīng)于其行走狀態(tài)的聲音。專利文獻(xiàn)l特許第3611834號(hào)公報(bào)但是，根據(jù)所迷專利文獻(xiàn)1中的發(fā)明，凸輪或葉片開關(guān)等的機(jī)構(gòu) 部所需的容積較大，所以，小型模型等內(nèi)容積較小的玩具中實(shí)際安裝 是困難的。此外，在組裝有利用凸輪與葉片開關(guān)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)的行走玩具中， 由于針對(duì)葉片開關(guān)的按壓引起的影響而產(chǎn)生行走阻力或行走不均勻， 所以，車輪(旋轉(zhuǎn)體)的旋轉(zhuǎn)的順暢度被破壞，所以，產(chǎn)生不能得到 與未組裝檢測(cè)機(jī)構(gòu)的行走玩具同等的滾動(dòng)性能或行走感的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于所述技術(shù)問(wèn)題而進(jìn)行的，其目的在于提供一種適于 玩具的小型化并且具有不破壞旋轉(zhuǎn)體順暢的動(dòng)作的檢測(cè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作玩 具。方案1的動(dòng)作玩具具有設(shè)置有旋轉(zhuǎn)體的軸，其特征在于，具有 壓電元件，對(duì)隨著與所述軸接觸的所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的軸振動(dòng) 進(jìn)行檢測(cè)，輸出與該軸振動(dòng)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)；動(dòng)作單元，進(jìn)行預(yù)定動(dòng)作； 控制單元，根椐來(lái)自所述壓電元件的電信號(hào)，使所述動(dòng)作單元進(jìn)行預(yù) 定的動(dòng)作。此處，所謂"旋轉(zhuǎn)體"包括行走玩具的車輪、模仿駕駛臺(tái)的駕駛 仿真玩具的方向盤或操作控制桿、縫紉機(jī)玩具中的飛輪等，并且，不
只向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，也意味著正反旋轉(zhuǎn)。此外，"旋轉(zhuǎn)體"不僅是人使其直接旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體，也包括利用電動(dòng)機(jī)或傳動(dòng)裝置(actuator)等 動(dòng)力源使其旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體。并且，所謂"與所述軸接觸"不僅是從開 始與軸接觸的情況，也包括動(dòng)作玩具中出現(xiàn)了功能上必然發(fā)生的原因 時(shí)與軸接觸的情況。例如，具有懸掛(suspension)結(jié)構(gòu)并只在凹凸的 道路上行走時(shí)壓電元件與車(車輪)接觸的情況與此相當(dāng)。方案2如方案1的動(dòng)作玩具，其特征在于，所述動(dòng)作玩具是行走 玩具，所述軸是所述行走玩具的車軸，所述旋轉(zhuǎn)體是車輪。此時(shí)，能夠以在車軸上固定車輪、并且車軸隨著車輪的旋轉(zhuǎn)同時(shí) 地旋轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成，也能夠以車輪可在車軸上空轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成。在后 者的情況下，壓電元件對(duì)在靜止的車軸與旋轉(zhuǎn)的車輪之間產(chǎn)生的摩擦 "t展動(dòng)進(jìn)^f于4企測(cè)。方案3如方案2的動(dòng)作玩具，其特征在于，所述壓電元件被所述 行走玩具的懸掛彈簧向所述車軸推壓。方案4如方案2或3的動(dòng)作玩具，其特征在于，以在預(yù)定范圍內(nèi)上下可動(dòng)的方式在底盤上設(shè)置所述車軸，在所述底盤或車體上以所述 行走玩具至少處于行走狀態(tài)時(shí)與所述車軸接觸的方式設(shè)置所述壓電元 件，所述車體以及所述底盤相對(duì)所述車軸上下可動(dòng)，人為地將所述車 體向下方按壓時(shí)所述車軸對(duì)所述壓電元件進(jìn)行強(qiáng)壓，所述控制單元基行所述動(dòng)作單元的動(dòng)作控制。方案5如方案4的動(dòng)作玩具，其特征在于，所述控制單元識(shí)別基 于所述軸振動(dòng)的電信號(hào)和基于所述車體的按壓的電信號(hào)，基于識(shí)別結(jié) 果，進(jìn)行所述動(dòng)作單元的動(dòng)作控制。根據(jù)方案1的動(dòng)作玩具，具有與設(shè)置有旋轉(zhuǎn)體的軸接觸的壓電元 件，檢測(cè)所述軸的振動(dòng)，由此，進(jìn)行預(yù)定動(dòng)作，所以，與由凸輪和葉 片開關(guān)構(gòu)成的檢測(cè)機(jī)構(gòu)相比，能夠?qū)z測(cè)機(jī)構(gòu)本身小型化，所以，適 于小型的動(dòng)作玩具。此外，根據(jù)方案1的動(dòng)作玩具，與由凸輪和葉片 開關(guān)構(gòu)成的檢測(cè)機(jī)構(gòu)相比，旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)阻力或旋轉(zhuǎn)不均勻變小，不 會(huì)破壞軸的旋轉(zhuǎn)的順暢度，可得到與未組裝檢測(cè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作玩具同等 的旋轉(zhuǎn)性能。該方案1的發(fā)明在應(yīng)用于未內(nèi)置動(dòng)力源(電動(dòng)機(jī)或傳動(dòng) 裝置)的動(dòng)作玩具的情況下特別有效。
根據(jù)方案2記述的動(dòng)作玩具，動(dòng)作玩具是行走玩具，旋轉(zhuǎn)軸是所 述行走玩具的車軸，所以，可謀求實(shí)現(xiàn)小型的行走玩具。此外，根據(jù) 方案2記述的動(dòng)作玩具，可確保車軸的旋轉(zhuǎn)的順暢度，可得到與未組 裝檢測(cè)機(jī)構(gòu)的行走玩具同等的滾動(dòng)性能或行走感。根椐方案3記述的動(dòng)作玩具，壓電元件被行走玩具的懸桂彈簧向 車軸按壓，所以，壓電元件被可靠地向車軸按壓，所以，能夠利用旋 轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)可靠地進(jìn)行預(yù)定動(dòng)作。此外，壓電元件被懸掛彈簧向車軸 按壓，所以，不需要用于將壓電元件向車軸進(jìn)行按壓的特別的彈簧， 可謀求減少部件數(shù)。根據(jù)方案4記述的動(dòng)作玩具，以相對(duì)底盤上下可動(dòng)的方式支持車 軸、并且向下方加力，壓電元件安裝在底盤上，人為地向下按壓車體 時(shí)，車軸被所迷壓電元件強(qiáng)力按壓，進(jìn)行預(yù)定動(dòng)作，所以，不僅是旋 轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)時(shí)，也可利用車體的按壓進(jìn)行預(yù)定的動(dòng)作，謀求實(shí)現(xiàn)變化豐 富的動(dòng)作玩具。根據(jù)方案5記述的動(dòng)作玩具，具有識(shí)別基于所述車軸的偏轉(zhuǎn)的信號(hào)和基于所述車體的按壓的信號(hào)的識(shí)別單元，并且，基于由所述識(shí)別 單元所識(shí)別的信號(hào)進(jìn)行預(yù)定動(dòng)作，所以，可增加動(dòng)作的形式，可謀求 實(shí)現(xiàn)變化豐富的動(dòng)作玩具。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的立體圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的主要部分的側(cè)面圖。圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式的控制方框圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的動(dòng)作方式的圖。
具體實(shí)施方式
圖1是實(shí)施方式的行走玩具的立體圖，圖2是表示行走玩具的主 要部分的側(cè)面圖，圖3是行走玩具的功能結(jié)構(gòu)圖。圖1所示的行走玩具是汽車玩具。該汽車玩具1是汽車的小型模式來(lái)構(gòu)成:該汽車玩具^(guò)的內(nèi)部:有可充;電或可替換的電:原。該電源是發(fā)聲用的電源。以下，詳細(xì)說(shuō)明汽車玩具l。在該汽車玩具i的底盤上io安裝左右前輪n和左右后輪12。如圖2所示，其中左右后輪12的車軸13插入到底盤IO的軸承部的長(zhǎng)孔 10a中，以相對(duì)底盤10在預(yù)定的范圍內(nèi)上下可動(dòng)的方式安裝。并且， 左右后輪12以可空轉(zhuǎn)的方式安裝在車軸13上。而且，將后輪12固定 在車軸13上，隨著后輪12的旋轉(zhuǎn)，車軸13進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。此外，在底盤IO上在前后方向延伸地安裝板彈簧(懸桂彈簧)14。 將該板彈簧14的基端側(cè)固定在底盤IO的上表面。另一方面，在板彈 簧14的前端側(cè)的下表面安裝壓電元件15。并且，在板彈簧14的前端， 通過(guò)壓電元件15向下方對(duì)車軸13加力。其結(jié)果是，在存在由于旋轉(zhuǎn) 的后輪12與靜止的車軸13之間的摩擦而產(chǎn)生的車軸13的振動(dòng)、或由 于行走表面的凹凸而產(chǎn)生的車軸13的振動(dòng)時(shí)，壓電元件15變位。此 外，人為地按壓車體16時(shí)，按壓車軸13，壓電元件15變位。并且，在本實(shí)施方式中，為了使壓電元件15與車軸13接觸而使 用板彈簧14，但是，也可以使用線圏彈簧。此外，為了使壓電元件15 與車軸13接觸，也可以不使用懸掛彈簧而使用使壓電元件15與車軸 13接觸用的特別的彈簧或橡膠。此處，壓電元件15例如由單壓電晶片(unimorph)型傳感器構(gòu)成， 在下部電極(第一電極)與上部電極(第2電極)之間夾持壓電陶瓷 夾。該壓電元件15根據(jù)車軸13的偏轉(zhuǎn)或者振動(dòng)進(jìn)行變位(因彎曲而 拉伸或壓縮)，利用其產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。而且，壓電元件15不限于單壓電 晶片型傳感器，可使用根據(jù)由車軸13的偏轉(zhuǎn)或振動(dòng)所導(dǎo)致的變位而 產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的其他壓電元件。其次，根據(jù)圖3所示的控制方框圖說(shuō)明汽車玩具1的控制結(jié)構(gòu)。該汽車玩具1具有傳感器部110;放大器120;振幅比較器130、 131;聲音合成IC140;揚(yáng)聲器150。此處，揚(yáng)聲器150構(gòu)成動(dòng)作單元， 放大器120、振幅比較器130、 131、聲音合成IC140構(gòu)成控制單元。傳感器部110由壓電元件15構(gòu)成。由該傳感器110引起的一個(gè)電 信號(hào)在放大器120中放大，在振幅比較器130轉(zhuǎn)換為二值數(shù)字信號(hào)， 輸入到聲音合成IC140。另一方面，來(lái)自傳感器部IIO的電信號(hào)通過(guò) 振幅比較器131轉(zhuǎn)換為二值數(shù)字信號(hào)，并輸入到聲音合成IC140。聲音合成IC140具有存儲(chǔ)部141、 CPU142和聲音處理部143。 CPU142利用位于存儲(chǔ)部141中的程序進(jìn)行控制，并監(jiān)視通過(guò)振幅比
較器130、 131輸入的來(lái)自傳感器部110的信號(hào)，但是，在此處檢測(cè)出 預(yù)定的定時(shí)模式(timing pattern )的輸入的情況下，聲音處理部使用 位于存儲(chǔ)部141中的聲音數(shù)據(jù)，輸出與檢測(cè)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的聲音信號(hào)， 對(duì)揚(yáng)聲器150進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。例如，若汽車玩具1行走并由傳感器部IIO感知因車輪的旋轉(zhuǎn)而 產(chǎn)生的振動(dòng)，則從傳感器部110輸出與所感知到的振動(dòng)相對(duì)應(yīng)的電信 號(hào)。該電信號(hào)在放大器120中被放大，在振幅比較器130中辨別為"L (低)"和"H (高)"二值數(shù)字信號(hào)，輸入到聲音合成IC140中。另 一方面，在振幅比較器131中，將來(lái)自前端的傳感器部110的電信號(hào) 辨別為"L (低)"和"H (高)"的數(shù)字信號(hào)，輸入到聲音合成IC140 中。并且，CPU142根據(jù)預(yù)定的信號(hào)處理程序捕捉輸入信號(hào)的時(shí)間上 變化，辨別汽車玩具l的狀態(tài)。首先，在靜止時(shí)，在傳感器部110中不產(chǎn)生電信號(hào)，所以，振幅 比較器130的輸出沒有變化，從而辨別為停止?fàn)顟B(tài)。其次，若汽車玩具1行走并且車輪滾動(dòng)起來(lái)，則根據(jù)在車輪旋轉(zhuǎn) 時(shí)在車軸上產(chǎn)生的細(xì)微的振動(dòng)，在傳感器部110中產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)， 在放大器120中將其放大，并輸入到放大比較器130中，所以，振幅 放大器130的輸出交替重復(fù)與該振動(dòng)相對(duì)應(yīng)的"L(低)"和"H(高)" 的變化。將伴隨針對(duì)該時(shí)間的變化的信號(hào)輸入到聲音合成IC140中， 但是，若CPU142辨別該變化的模式是在行走狀態(tài)下產(chǎn)生的模式，則 CPU142啟動(dòng)聲音處理程序，輸出與引擎聲音等行走狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的聲 音電信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器150，由此，輸出預(yù)定的聲音(參照?qǐng)D4)。而且，若汽車玩具1從行走狀態(tài)變?yōu)橥Ｖ範(fàn)顟B(tài)，則輸入到聲音合 成IC140中的前者的"L (低)"或"H (高)"的電信號(hào)沒有變化，所 以，CPU142辨別變?yōu)樵摖顟B(tài)，CPU142啟動(dòng)聲音處理程序，并輸出與 剎車聲音等停止時(shí)相對(duì)應(yīng)的聲音的電信號(hào)，由揚(yáng)聲器"0輸出該聲音(參照?qǐng)D4)。此處，簡(jiǎn)單地示出了分別對(duì)應(yīng)于汽車玩具1行走時(shí)與停止時(shí)的狀 態(tài)的辨別動(dòng)作的一例，但是，CPU142檢測(cè)由振幅比較器130輸入的 信號(hào)的時(shí)間上變化的模式，由此，也可辨別旋轉(zhuǎn)的速度或持續(xù)時(shí)間等 行走狀態(tài)，根據(jù)周期或間隔將輸入信號(hào)的變化分為幾種模式，用作根
據(jù)其狀態(tài)使引擎聲音變化或使警報(bào)器鳴叫的動(dòng)作單元，由此，也可以 進(jìn)行變化豐富的輸出動(dòng)作。此外，在按壓汽車玩具1的車體16的情況下，底盤IO也作為整 體下降。另一方面，由于后輪12接地，所以，支持后輪12的車軸13 保持固定位置。其結(jié)果是，車軸13被由壓電元件15構(gòu)成的傳感器部 110強(qiáng)力按壓，利用該應(yīng)力，在傳感器部110內(nèi)產(chǎn)生很大的電動(dòng)勢(shì)。 由放大器120將該電信號(hào)放大，由振幅比較器130辨別為"L(低)" 和"H(高)"的二值，輸入到聲音合成IC140,另一方面，根據(jù)按壓 而在傳感器部110內(nèi)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的振幅比利用后輪12的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生 的電動(dòng)勢(shì)的振幅大，所以，根據(jù)不通過(guò)放大器的來(lái)自振幅比較器131 的輸出，也可以檢測(cè)與"L(低)"和"H(高)"的二值的變化相伴的 信號(hào)。因此，以CPU142的信號(hào)處理程序辨別由振幅比較器131向聲 音合成IC140輸入的信號(hào)的變化，由此，可檢測(cè)按壓車體16的狀態(tài)。 并且，該時(shí)刻CPU142啟動(dòng)聲音處理程序，輸出與該按壓狀態(tài)相對(duì)應(yīng) 的聲音的電信號(hào)，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器150，由此，可輸出預(yù)定的聲音。在實(shí) 施方式中，用作從CPU142的待機(jī)狀態(tài)的啟動(dòng)或使引擎聲音從怠速變 為空轉(zhuǎn)聲音等的動(dòng)作單元(參照?qǐng)D4)。以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于這樣的 實(shí)施方式，在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)當(dāng)然可以進(jìn)行各種的形式變更。例如，在所述實(shí)施方式中，作為進(jìn)行預(yù)定的動(dòng)作的動(dòng)作單元，考 慮到揚(yáng)聲器，但是，動(dòng)作單元也可以是LED，也可以是進(jìn)行預(yù)定動(dòng)作 的各種才幾構(gòu)。此外，在所述實(shí)施方式中，作為動(dòng)作玩具的例子列舉了汽車玩具 1,但也可以是裝飾品等其他的玩具。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)作玩具，具有設(shè)置有旋轉(zhuǎn)體的軸，其特征在于，具有壓電元件，對(duì)隨著與所述軸接觸的所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的軸振動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，輸出與該軸振動(dòng)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)；動(dòng)作單元，進(jìn)行預(yù)定動(dòng)作；控制單元，根據(jù)來(lái)自所述壓電元件的電信號(hào)，使所述動(dòng)作單元進(jìn)行預(yù)定的動(dòng)作。
2. 如權(quán)利要求1的動(dòng)作玩具，其特征在于，所述動(dòng)作玩具是行走玩具，所述軸是所述行走玩具的車軸，所述 旋轉(zhuǎn)體是車輪。
3. 如權(quán)利要求2的動(dòng)作玩具，其特征在于，所述壓電元件被所述行走玩具的懸掛彈簧向所述車軸推壓。
4. 如權(quán)利要求2或3的動(dòng)作玩具，其特征在于， 以在預(yù)定范圍內(nèi)上下可動(dòng)的方式在底盤上設(shè)置所述車軸，在所述方式設(shè)置所述壓電元件，所述車體以及所述底盤相對(duì)所述車軸上下可 動(dòng)， 壓，件所輸出的電信號(hào)進(jìn)行所述動(dòng)作單元的動(dòng)作控制。 5.如權(quán)利要求4的動(dòng)作玩具，其特征在于，所述控制單元識(shí)別基于所述軸振動(dòng)的電信號(hào)和基于所述車體的按 壓的電信號(hào)，基于識(shí)別結(jié)果，進(jìn)行所述動(dòng)作單元的動(dòng)作控制。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種適于玩具的小型化并且具有不破壞旋轉(zhuǎn)體順暢的動(dòng)作的檢測(cè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作玩具。本發(fā)明的動(dòng)作玩具具有設(shè)置有旋轉(zhuǎn)體的軸，其特征在于，具有壓電元件，隨著與所述軸接觸的所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的軸振動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，輸出與該軸振動(dòng)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)；動(dòng)作單元，進(jìn)行預(yù)定動(dòng)作；控制單元，根據(jù)來(lái)自所述壓電元件的電信號(hào)，使所述動(dòng)作單元進(jìn)行預(yù)定的動(dòng)作。
文檔編號(hào)A63H17/00GK101156991SQ20071016220
公開日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月3日
發(fā)明者筱原比呂志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社多美