专利名称：发光玩具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光玩具，更具体地涉及一种适合于通过起动变形引发装置，使玩具体内带有的压电元件变形或扭曲，导致发光元件发光的发光玩具。
包括发光元件的各种各样的发光玩具已按照惯例提出过申请，并得到实际应用。典型地，已有的发光玩具各包括一电池，作为向玩具供电的电源。
不幸的是，用电池作电源，当反复操纵玩具时可以能因电池用完而在正常操作中产生故障。还可想到当把玩具长时间搁置一边时，由于其自然放电电池不能再起作用。因此，这要求确保总是有备用电池。另外，即使用备用电池作电源，最后也不得不抛弃该电池，这导致了诸如环境污染之类的环境问题。
鉴于现先技术的上述缺点而创造了本发明。
因此，本发明的目的为提供一种发光玩具，该玩具能够在任何地点任何时候发光，无须担心电池电不足和没关开关，以及类似情况。
本发明的另一目的为提供一种发光玩具，该玩具不带来任何诸如环境污染之类的环境问题。
根据本发明，提供了一种发光玩具。该发光玩具包括玩具体，带有当其变形时感生电压的压电元件；整流电路，用以整流从压电元件中产生的电压；电容，用以使经整流电路整流后的电压平稳；以及与电容并联的发光元件。该发光玩具还包括变形引发装置，用以引发变形从而使压电元件变形。
在本发明的一优选实施例中，变形引发装置选自用以打击压电元件的打击机构和用以撞击压电元件的撞击机构。
在本发明的一优选实施例中，打击机构或撞击机构的结构可以设计成便于重复使压电元件变形。
在本发明的一优选实施例中，玩具体可以由玩具靶子组成，并且变形引发装置可以由向玩具靶子发射子弹的射击装置组成。
可供选择的是，在本发明的一优选实施例中，玩具体可以由包括衬底的卡片体组成，并且变形引发装置可以由卡片体的衬底组成，其中衬底可以有压电元件固定于其上。
还有，在本发明的一优选实施例中，玩具体可以由球体组成，并且变形引发装置可以由重块元件组成，其中重块元件固定在压电元件上。
再者，在本发明的一优选实施例中，玩具体可以由包括转动轮的活动体组成，并且打击机构或撞击机构随转动轮一起动作。
当联系附图参照以下详细说明更好地理解了这些目的和其它目的以及随之而来的许多优点时，这些目的和其它目的以及随之而来的许多优点将会很容易领会。其中
图1所示为根据本发明的发光玩具的一实施例的透视图；图2为图1中所示发光玩具的方框图；图3A和图3B所示各为包含在图1发光玩具中的打击机构的透视图；图4所示为打击机构的一种变型的透视图；图5A所示为打击机构的另一种变型的透视图；图5B为图5A中所示打击机构的剖面图；图6所示为根据本发明的发光玩具的另一实施例的透视图，该实施例以玩具靶子的形式实施；图7A所示为根据本发明的发光玩具的再一实施例的透视图，该实施例形式为玩具卡片；图7B为图7A中所示发光玩具的分解透视图；图8A所示为根据本发明的发光玩具的又另一实施例的透视图，其中玩具体由球体组成；
图8B和图8C所示分别为重块元件的分解透视图和透视图，重块元件作为包含在图8A的发光玩具中的变形引发装置；图9所示为图8A发光玩具的一种变型的透视图；图10A所示为根据本发明的发光玩具的又另一实施例的透视图；图10B所示为包含在图10A中所示的发光玩具内的撞击机构的透视图；图11A所示为根据本发明的发光玩具的又再一实施例的透视图，其中玩具体由活动体组成；图11B所示为包含在图11A的发光玩具中的打击机构的透视图。
现将参照附图对根据本发明的发光玩具进行说明。
首先参照图1到图3B，该附图展示了根据本发明的发光玩具的一实施例。所展示实施例的发光玩具包括仿造成机器人的玩具体1。玩具体1中带有发光元件2，产生发光元件2发光所需电力或电压的压电元件3，整流从压电元件3中产生的电压的整流电路4，使经整流电路4整流后的电压平稳的稳压电容，用以引发变形从而使压电元件变形的变形引发装置A。整流电路4的结构最好设计成能进行全波整流。
发光元件2可以各由一个发光二极管(LED)组成。LED2嵌在机器人的每只眼睛里，由此给观察者或使用者极深印象，仿佛当其受到刺激时眼光闪烁。
压电元件3由压电陶瓷材料组成，该材料覆盖在作为电极的金属板的一面或两面。金属板用适当的固定装置安装在玩具体上。压电陶瓷材料的每一薄层均有连接到其外表上的导线。金属板的形状设计成便于呈现出弹性，从而在施加压力时发生变形，导致压电元件变形。当撤消施加给金属板的压力时，金属板回复其初始状态。因此，压电元件3在金属板的变形和回复过程中均发生变形，由此在整个过程中感生电压。例如金属板的形状设计成矩形，长21毫米，宽17毫米，厚0.1毫米，在金属板的两面，分别用压电陶瓷材料覆盖，形成直径14毫米，厚0.05毫米的圆形薄层。可供选择的是，压电元件3可以由压电陶瓷元件和金属板组成，在压电陶瓷元件的两个表面各固定有一块金属板作为电极。
在所展示的实施例中，变形引发装置A由如图3A中所示结构的打击机构B组成。更具体地，组成变形引发装置A的打击机构B包括齿条11，安排成可垂直移动，并由弹簧10向上稳定地促动；齿轮12，与齿条11啮合；旋转杆15安装在转动轴14上，而该转动轴14可转动地支承在玩具体1的躯干上，转动轴14上安装有与齿轮12啮合的小齿轮13。旋转杆15安排在转动轴14上以便沿垂直于轴14的方向延伸。旋转杆15在两末端均带有打击段19。齿条11在其背面带有操纵杆16，以便使操纵杆16从其中向外凸出。操纵杆16，如图3B所示，有从躯干17背后形成的纵向伸展的开口18中向外凸出的末端，使得能从躯干17外部垂直移动齿条11。因此，操纵杆16在垂直的方向起动，使旋转杆15能随转动轴14一起旋转，从而形成于旋转杆15两端的打击段19能交替依次地打击压电元件3。
在如上所述结构的发光玩具中，操纵杆16的垂直移动导致了齿条11的垂直移动，结果通过齿轮12，旋转杆15随转动轴14一起旋转。杆15的该旋转使打击段19能交替重复地打击压电元件3的表面。因此，每当打击段19打击压电元件3的表面，在压电元件3的两端之间就感生交流电压。这样产生的交流电压，经整流电路4和电容5，转换成直流电压，从而使LED2能发光。旋转杆15继续旋转而齿条11在垂直方向移动，所以操纵杆16的一次操作使LED2能重复发光多次。
可供选择的是，打击机构可以做成如图4中所示的形式。更具体地，图4中所示打击机构包括滑板25，安排成便于垂直滑动；及跷跷板元件26，安排成便于绕枢轴前后摆动。滑板25在其前表面上形成有多个突起27，以致突起27在其纵向以预定的间距彼此隔开。跷跷板元件26，在其一端形成有适合于同滑板25的突起27啮合的突起28，在其另一端形成有适合于打击压电元件3的打击突起29。跷跷板元件26由弹簧30促动，以便使打击突起29能打击压电元件3。滑板25在其背面带有操纵杆31，操纵杆31呈从其背后向外突出状。因此，当强制使操纵杆31向上移动时，滑板25的突起27与跷跷板元件26的突起28啮合，从而使跷跷板元件26沿顺时针方向绕支承轴32摆动。当跷跷板元件26的突起28退出与滑板25的突起27的啮合时，弹簧30促动跷跷板元件26，以便能强制跷跷板元件26沿逆时针方向绕枢轴摆动。结果打击突起29打击压电元件3。在图4中，标记33表示将上移的滑板25强制向下移动到初始位置的弹簧。
此外，打击机构A的结构可以设计成如图5A和5B中所示。更具体地，如图5A和5B中所示的打击机构包括轴37，安排在支承件34中以便前后移动。轴37在其前端带有打击段35，在其后端带有手柄36。打击机构还包括弹簧38，用以偏置打击段35，以便使其能打击压电元件3。当用手拉住把手柄36将弹簧38压缩后，再从手中放开把柄时，能使由弹簧38偏置的打击段35有力地打击压电元件3的中心部分，从而使压电元件3产生变形。
现参照图6，展示的是根据本发明的发光玩具的另一实施例。所展示实施例的发光玩具包括玩具体，其由玩具靶子部件40和变形引发装置A组成，变形引发装置A由仿造成手枪的射击装置41组成，玩具靶子部件40在其中心部分嵌有压电元件3。因此，当从射击装置41中射出的射弹或子弹42正好打到靶子中心，压电元件3变形产生电压，导致LED2发光。
因此，所展示实施例的发光玩具，使得每当要玩打靶游戏时，该游戏能在任何时候任何地方进行，而无需任何特别的电源，如电池。
现参照图7A和7B，展示的是根据本发明的发光玩具的再一实施例。所展示实施例的发光玩具包括由卡片45组成的玩具体。卡片45包括衬底47，作为变形引发装置A；框48，有形成于其中心部分的开口48a，框48粘在衬底47上；片件49有诸如人物或类似内容的图案49a展现在其前表面上，且片件49贴在框48上，以便盖住框48的上表面。衬底47有压电元件3和印刷板46贴于其上。印刷板46上安排有LED2，整流电路和电容。当如此结构的所展示实施例的发光玩具拍到地面上，或如拍纸牌(一种日本孩子游戏中用的卡片)游戏中所做的一样，衬底47变形，由此使压电元件3变形。结果在压电元件3的两端之间感生电压，导致LED2的发光。在此例中，LED2放在对应于片件49上所展现的人物眼睛的位置，使人物的眼睛在卡片拍到地面上时能闪光。因此，应注意到，所展示的实施例实现了一种能发光的薄的卡片，却不需要安排任何特别的电源如电池。
现参照图8A到8C，展示的是根据本发明的发光玩具的又另一实施例。所展示实施例的发光玩具包括由球体50组成的玩具体。球体50由半透明或透明的树脂材料制成，并做成具有中空构形。球体50中带有LED2，压电元件，整流电路，电容和变形引发装置A。变形引发装置A如图8B和8C所示，由固定在压电元件3的中心部分的重块元件53组成。在所展示的实施例中，两个这样的球体50通过一根单线52连在一起。因此，所展示实施例的发光玩具以这样的方式操作使用者或玩耍者将绳52的中心部分抓在手指间，使球体50相互碰击。球体50之间的碰击使各重块元件53的加速和惯性能沿各个方向产生，导致压电元件3的变形。结果压电元件3在两端之间感生电压，导致LED2发光。
因此，所展示实施例的发光玩具，使使用者或玩耍者不仅能从球体50的撞击运动以及由撞击而产生的撞击声中得到乐趣，还能从LED2在撞击时的发光中得到乐趣。
在所展示实施例中，球体可以由半透明或透明的树脂材料制成，因而该发光玩具可以构成球55，如图9所示，该球以往墙上或地上扔的方式玩耍。在此例中，可以在球中提供变形引发装置，该变形引发装置由如同上述球体50中的重块元件组成。在如此结构的球55中，因球55与墙或地碰撞而产生的冲击，使重块元件能让压电元件变形，结果在压电元件的两端感生电压，导致LED发光。
球55这样的结构，使当其击到墙上或地上时，球55能瞬时发光，从而使用者可以在玩球中得到早先技术从来没提供过的乐趣。
现参照图10A到10B，展示的是根据本发明的发光玩具的又再一实施例。所展示实施例的发光玩具包括玩具体，由可转动地安装着一对转动轮61的活动体60组成。因此，活动体60构造成两轮运输工具的形式。发光玩具还包括随转动轮61的旋转而动作，以撞击压电元件3的撞击机构C。
活动体60的结构设计成，当使用者或玩耍者握住手柄62走动时能前进。在活动体60的上表面上做成动物或类似形状的轮廓63，以及半透明的圆盖样的显示部分64。在显示部分64中带有多个LED2。上述压电元件3和作为变形引发装置的撞击机构C，安排在活动体60中。撞击机构C由十字形叶轮69组成，十字形叶轮69通过齿轮66,67和68随轴65一起转动，轴65上安装有转动轮61。叶轮69包括四块各有末端69a的叶片，故叶轮69的旋转使末端69a能顺次撞击压电元件3的一端3a。
因此，在所展示实施例的发光玩具中，包括活动体60，活动体60的活动使叶轮69能撞击压电元件3，由此使压电元件3变形，故每当叶轮69的末端69a分别撞击压电元件3时，显示部分64都会闪烁。这使得使用者玩该发光玩具时，无需关注早先技术中所面临的电源用完、电源的替换以及类似的问题。
现参照图11A到11B，展示的是根据本发明的发光玩具的又再一实施例。所展示实施例的发光玩具包括玩具体，由带驱动轮73的活动体70组成。活动体70包括以该技术中已知方式形成的螺旋弹簧装置71。于是，螺旋弹簧装置71包括当活动体70向后移动时卷起的螺旋弹簧。活动体70做成班车或救护车的形式，在其上部带有仿造成红光的显示部分72。在显示部分72内带有多个LED 2。卷起的弹簧展开的作用力使驱动轮73转动，故活动体70能够前进，打击机构B能够起动。打击机构B包括齿轮76和77，随安装在驱动轴74上的齿轮75一起起作用，驱动轮73安装在驱动轴74上；转动轴78，以及通过弹簧79安装在转动轴78上的重块元件79。因此，转动轴78的转动使重块元件80能打击压电元件3的中心部分。
所展示实施例的发光玩具消除了对提供容纳作为电源的电池的空间的需要，和消除了对提供更换电池所需的盖元件的需要。再有，该发光玩具使玩具体或活动体70能靠卷起的螺旋弹簧的展开作用力来移动，并且使通过弹簧79安装在转动轴78上的重块元件80，能随驱动轮73一起转动，打击压电元件3，导致LED 2发光。因此，所展示的实施例实现了一种发光玩具，该发光玩具不仅能动，而且由于能让显示部分发光而增值。
从以上可以看出，本发明的发光玩具的结构设计成，变形引发装置使压电元件变形，以在压电元件两端之间感生交流电压，交流电压靠整流电路和电容转换成直流电压。这样转换出的直流电压导致发光元件的发光。本发明的这种结构带来了一种发光玩具的实现，该发光玩具不需要电池作为电源，从而防止了环境污染。
在本发明中，变形引发装置可以选自用以打击压电元件的打击机构和用以撞击压电元件的撞击机构。打击机构或撞击机构的起动导致压电元件的变形，从而使其能产生电压，引起发光元件发光。
在本发明中，打击机构或撞击机构可以做成能重复使压电元件变形的结构。这使得能在压电元件两端之间重复感生电压，引起发光元件重复闪烁。
再有，在本发明中，玩具体可以由玩具靶子组成，且变形引发装置可以由向玩具靶子发射子弹的射击装置组成。这样，使用者或玩耍者能从玩具靶子中得到乐趣，因为子弹击在靶子上导致了发光元件的发光。
再者，本发明的结构可以做成，玩具体由卡片体组成，卡片体包括衬底和由卡片体衬底组成的变形引发装置，其中衬底有压电元件固定于其上。卡片体的变形使卡片上展示的图案发光，从而使用者能从先有技术未曾提供过的独特的卡片游戏中得到乐趣。
在本发明中，玩具体可以由球体组成，并且变形引发装置可以由重块元件组成，其中重块元件可以固定到压电元件上。这样的结构能让使用者从先有技术未曾提供过的球游戏中得到乐趣。再有，容纳在球体中的发光元件和激励发光元件的电路不可见，因此，该发光玩具能引发好奇心。
另外，本发明的结构可以做成，玩具体由包括转动轮的活动体组成，并且打击机构或撞击机构随转动轴一起动作。因而，仅仅是活动体的活动就使发光元件能发光，故该发光玩具由于活动时能使显示部分发光而增值。
虽然本发明的优选实施例带有一定程度的特殊性参照附图来进行说明，但根据以上教导能够做明显的更改和变化。因而应理解在所附权利要求的范围内，本发明能够以不同于特别所述的方式来实施。
权利要求
1．一种发光玩具包括玩具体(1,40,45,50,55,60,70)，带有当其变形时感生电压的压电元件(3)，整流电路(4)，用以整流从所述压电元件中产生的电压，电容(5)，用以使经所述整流电路整流后的电压平稳，及发光元件(2)，与所述电容并联；变形引发装置(A)，用以引发变形从而使所述压电元件变形。
2．如权利要求1所述的发光玩具，其特征在于所述变形引发装置选自周以打击所述压电元件的打击机构(B)，和用以撞击所述压电元件的撞击机构(C)。
3．如权利要求2所述的发光玩具，其特征在于所述打击机构或撞击机构重复使所述压电元件变形。
4．如权利要求1所述的发光玩具，其特征在于所述玩具体由玩具靶子(40)组成，并且所述变形引发装置由射击装置(41)组成，所述射击装置(41)用以向所述玩具靶子发射子弹(42)。
5．如权利要求1所述的发光玩具，其特征在于所述玩具体由包括衬底(47)的卡片体(45)组成；所述变形引发装置由所述卡片体的所述衬底组成；所述衬底有所述压电元件固定于其上。
6．如权利要求1到3其中之一所述的发光玩具，其特征在于所述玩具体由球体(50,55)组成；所述变形引发装置由重块元件(53)组成；所述重块元件固定到所述压电元件上。
7．如权利要求1到3其中之一所述的发光玩具，其特征在于所述玩具体由包括转动轮(61,73)的活动体(60,70)组成；所述打击机构或撞击机构与所述转动轮一起动作。
全文摘要
一种发光玩具,能在任何时候任何地点发光,无须担心电不足和没关开关,且能防止环境污染。该发光玩具包括:玩具体(1),带有当其变形时感生电压的压电元件(3);整流电路(4),用以整流从压电元件中产生的电压;电容(5),用以使经整流电路整流后的电压平稳;以及与电阻并联的发光元件(2)。该发光玩具还包括变形引发机构(A),用以引发变形从而使压电元件变形。
文档编号H01L41/09GK1306874SQ0012883
公开日2001年8月8日 申请日期2000年9月15日 优先权日1999年9月17日
发明者浅见行弘 申请人:株式会社上延, 株式会社世嘉玩具