ДВИЖУЩАЯСЯ ИГРУШКА СО СВЕТОВЫМ И/ИЛИ ЗВУКОВЫМ СОПРОВОЖДЕНИЕМ Российский патент 1995 года по МПК A63H33/26 

Изобретение относится к производству культурно-массовых товаров, в частности к играм.

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.

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.

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.

Целью изобретения является повышение занимательности с одновременным увеличением срока службы игрушки.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Игрушка используется следующим образом.

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.

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.

Ударно-спусковой механизм работает следующим образом.

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.

Возможна также конструкция ударно-спускового механизма с одновременным ударом снизу по двум элементам путем соединения двух отдельных рычагов в один.

Эта конструкция ударно-спускового механизма может работать с приводом не от внешней силы, а от заводного механизма со спиральной пружиной от заводной игрушки.

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).

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.

Использование: в легкой промышленности при производстве электромеханических игр и игрушек. Сущность изобретения: движущаяся игрушка со световым или/и звуковым сопротивлением, содержащая корпус, внутри которого размещен источник питания, соединенный электрическими проводами с источником светового или звукового сигнала для повышения занимательности с одновременным увеличением срока службы игрушки снабжена ударником, в качестве источника питания использована пластина из пъезокерамики или полимерных композиционных материалов с нанесенными на нее с двух сторон металлическими электродами, причем ударник включен в ударно-спусковой механизм, жестко скрепленный с движителем игрушки. 3 ил.

ДВИЖУЩАЯСЯ ИГРУШКА СО СВЕТОВЫМ И/ИЛИ ЗВУКОВЫМ СОПРОВОЖДЕНИЕМ, содержащая корпус, внутри которого размещен источник питания, соединенный электрическими проводами с источником светового и/или звукового сигнала, отличающаяся тем, что она снабжена ударником, а в качестве источника питания использована пластина из пьезокерамики или полимерных композиционных материалов с нанесенными на нее с двух сторон металлическими электродами, причем ударник включен в ударно-спусковой механизм, жестко скрепленный с движителем игрушки.