(57)【要約】【課題】平坦面に自身の足で直立可能で、太陽電池の存在により人形の意匠に違和感を与えず、直立状態で胴部を左右に揺動可能な太陽電池駆動の揺動人形を提供する。【解決手段】直立人形の芯部を構成する躯体部と、躯体部の上端部を取り囲む中空体であり躯体部に一体的に固定される人形の頭部と、躯体部の左右脚部の下端部に固定され人形の台座を兼ねる左右の靴部と、躯体部の頭部と靴部との間にあり躯体部を取り囲む中空体とからなり、躯体部に対して左右方向へ揺動可能に支持される人形の胴部と、胴部側に取り付けられる永久磁石と、人形の躯体部側に取り付けられ胴部側の永久磁石との間で磁気的相互作用をなすためのコイルと、人形の頭部に組み込まれ透明窓板部を透過する光を受光する太陽電池板と、太陽電池板から給電されて動作し揺動開始及び継続の為にコイルに対するパルス状通電を制御する電気回路とを包含する。【選択図】図４
2014140428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直立人形の芯部を構成する躯体部（６）と、
前記躯体部の上端部を取り囲む中空体であって、前記躯体部に一体的に固定される人形の頭部（７）と、
前記躯体部の左右脚部の下端部に固定され、かつ人形の台座を兼ねる左右の靴部（２ａ，２ｂ）と、
前記躯体部の前記頭部位置と前記靴部位置との間にあって、前記躯体部を取り囲む中空体からなり、前記躯体部に対して左右方向へと揺動可能に支持される人形の胴部（８）と、
前記人形の胴部の側に取り付けられる永久磁石（１８）と、
前記人形の躯体部の側に取り付けられ、前記胴部の側の永久磁石との間において磁気的相互作用をなすためのコイル（２２）と、
前記人形の頭部に組み込まれ、透明窓板部（２１）を透過する外光を受光する太陽電池板（２３）と、
前記太陽電池板から給電されて動作し、揺動開始及び揺動継続のために、前記コイルに対するパルス状通電を制御する電気回路（ＣＣ１）とを包含する、ことを特徴とする太陽電池駆動の揺動人形。
【請求項２】
前記胴部（８）の両側からは左右の腕部（９ａ，９ｂ）が突出され、それらの腕部により、胸の前に掲げられた看板（１２）の左右両端部が着脱可能に支持される、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池駆動の揺動人形。
【請求項３】
前記透明窓板部（２１）には集光特性が付与されている、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池駆動の揺動人形。
【請求項４】
前記透明窓板部（２１）には光感応変色特性が付与されている、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池駆動の揺動人形。
【請求項５】
前記胴部（８）の側には、前後方向へ延在される金属製シャフト（１９）が一体に固定されており、前記躯体部（６）の側には、所定の転動範囲を許容しつつも、その上で前記金属シャフト（１９）の転動を許容する弧状縁部が形成された金属製軸受け片（２８）が固定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池駆動の揺動人形。
【請求項６】
前記太陽電池板の出力側には、これと並列に、ツェナーダイオードと通常ダイオードとの直列接続回路が順方向極性において設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽電池駆動の揺動人形。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、卓上マスコットや販促ツール等として好適な太陽電池駆動の揺動人形に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池駆動の揺動人形としては、従来より、様々な構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
昨今、卓上マスコットや販促ツール等への適用のために、この種の揺動人形を、台座等に脚部を固定するのではなく、自身の足で床面等に自立さることができると共に、太陽電池についても、人形の意匠にできるだけ溶け込ませて、全体的に違和感を与えないようにしたいとする要望がある。加えて、人形の体全体を揺動させるのではなく、人がなにか物品を揺動させるときのように、両方の腕で支えた物品を上半身を傾けながら、左右に揺動させたいとする要望もある。
【０００４】
すなわち、特許文献１の図１や図３に示される人形の場合には、太陽電池を台座に組み込むことから、人形自体の意匠性については、太陽電池の置き場所を考慮する必要がないため、開発の自由度が高い反面、台座の存在により、全体的な軽快感に欠け、オフィスのデスクのそれぞれに配置する卓上マスコットとしては、今一つ、重々しくて、魅力に欠ける。
【０００５】
また、特許文献１の図８に示される人形の場合には、自身の足で床面等に自立さることができることから、台座を不要とすることが出来るが、その反面、頭部の上面には巨大な太陽電池板が載ることから、人形自体の意匠は自ずと制限を受け、開発自由度に劣る。加えて、人形の頭部それ自体が揺動乃至振動することから、太陽電池の受光量も揺動に追従して変動することとなり、太陽電池出力の安定性に欠ける。加えて、いずれの揺動人形にあっても、人形の体全体を揺動乃至振動させるものであるから、今一つ、趣に掛けることは言うまでもない。
【０００６】
他方、この種の揺動人形の電気的構成は、一般に、電源となる太陽電池と、電源保持用の電界コンデンサと、電源保持用の電界コンデンサの出力電圧で作動する駆動用電気回路と、駆動用電気回路の出力パルスで通電される駆動コイルと、駆動コイルとの磁気相互作用で揺動力（ローレンツ力）が付与される電磁石とを含んで構成される（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
駆動用電気回路としては、通常、スイッチング制御用の初段トランジスタとコイル駆動用の駆動段トランジスタとからなる２個のバイポーラトランジスタと、電源保持用の電解コンデンサで充電される時定数回路とが含まれている。ここで、初段トランジスタの出力は、駆動段トランジスタの入力に正帰還される関係に設定されている。また、時定数回路に含まれている時定数設定用のコンデンサの充電電圧と初段トランジスタのベース・エミッタ間閾値との比較により、初段トランジスタがオンオフ制御される。
【０００８】
電源投入直後（太陽電池に光を照射し始めた後）は、時定数設定用コンデンサの出力電圧が初段トランジスタのベース・エミッタ間閾値を超えるのを待って、初段並びに駆動段トランジスタが短時間オンして、駆動コイルにパルス状通電が行われ、これにより永久磁石を介して、揺動体（振子）に揺動力（ローレンツ力）が作用することで、自己起動による振子の揺動が開始される。
【０００９】
振子の揺動が開始されたのちは、駆動コイルが検出コイルとしても作用することで、振子とのすれ違い時点で得られた検出パルスが、時定数設定用コンデンサの充電電圧に重畳されることで、初段トランジスタは、振子に同期した周期でオンすることとなり、その結果、振子はその固有振動数にて揺動を繰り返すこととなる。
【００１０】
ところで、この種の駆動用電気回路の作用は、電源保持用のコンデンサの充電電圧により大きく影響を受け、太陽電池の受光強度が上昇して、電源保持用の電界コンデンサの充電電圧が上昇すると、振子の振幅は増大し、また振子の周期は短縮される。つまり、振子の揺動態様が、見た目にも大きく変化して、看者に与える印象を場合によっては害する虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平５−２６９２５９号公報
【特許文献２】特開平７−０７２８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上述の技術的背景に着目してなされたものであり、その目的とするところは、卓上等の平坦面に自身の足で直立させることができると共に、太陽電池の存在により人形の意匠に違和感を与えるとがなく、しかも、直立状態のままで胴部を左右に揺動させることができる太陽電池駆動の揺動人形を提供することにある。
【００１３】
この発明の他の目的とするところは、設置場所の照度に拘わらず、一定の揺動態様を維持することが可能な太陽電池駆動の揺動人形を提供することにある。
【００１４】
この発明の他の目的とするところは、比較的に照度の低い室内環境においても、小面積の太陽電池板により、揺動運動を維持するに足る十分な発電出力を得ることが可能な太陽電池駆動の揺動人形を提供することにある。
【００１５】
この発明の他の目的とするところは、揺動運動の支点における軸受け摩擦を可及的に軽減して、揺動に必要な電力を節減して、より小面積な太陽電池板による揺振駆動を可能とする太陽電池駆動の揺動人形を提供することにある。
【００１６】
この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記述を参照することにより、当業者であれぱ容易に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述の技術的課題は、以下の構成を有する本発明の揺動人形により解決されるものと考えられる。
【００１８】
すなわち、本発明の揺動人形は、直立人形の芯部を構成する躯体部（６）と、前記躯体部の上端部を取り囲む中空体であって、前記躯体部に一体的に固定される人形の頭部（７）と、前記躯体部の左右脚部の下端部に固定され、かつ人形の台座を兼ねる左右の靴部（２ａ，２ｂ）と、前記躯体部の前記頭部位置と前記靴部位置との間にあって、前記躯体部を取り囲む中空体からなり、前記躯体部に対して左右方向へと揺動可能に支持される人形の胴部（８）と、前記人形の胴部の側に取り付けられる永久磁石（１８）と、前記人形の躯体部の側に取り付けられ、前記胴部の側の永久磁石との間において磁気的相互作用をなすためのコイル（２２）と、前記人形の頭部に組み込まれ、透明窓板部（２１）を透過する外光を受光する太陽電池板（２３）と、前記太陽電池板から給電されて動作し、揺動開始及び揺動継続のために、前記コイルに対するパルス状通電を制御する電気回路（ＣＣ１）とを包含する、ことを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、卓上等の平坦面に自身の足で直立させることができると共に、太陽電池の存在により人形の意匠に違和感を与えるとがなく、しかも、直立状態のままで胴部を左右に揺動させることができる。
【００２０】
好ましい実施の態様にあっては、前記胴部（８）の両側からは左右の腕部（９ａ，９ｂ）が突出され、それらの腕部により、胸の前に掲げられた看板（１２）の左右両端部が着脱可能に支持されていてもよい。
【００２１】
このような構成によれば、胸の前に掲げた看板を両手を広げて支持したまま、胴部を左右に傾動しつつ、看板を左右に揺動させると言ったコミカルな動作を実現することができ、その際、掲げられる看板の文字列や図柄を適宜に選択して交換すれば、より一層、趣に富んだ揺動態様を実現することができる。
【００２２】
好ましい実施の態様にあっては、前記透明窓板部（２１）には集光特性が付与されていてもよい。
【００２３】
このような構成によれば、比較的に照度の低い室内環境においても、小面積の太陽電池板により、揺動運動を維持するに足る十分な発電出力を得ることができる。
【００２４】
好ましい実施の態様にあっては、前記透明窓板部（２１）には光感応変色特性が付与されていてもよい。
【００２５】
このような構成によれば、光感応変色特性として、入射強度に応じて、光透過率が減少するものを採用することにより、窓際などの特に明るい場所に置かれたときにあっても、太陽電池板への入射強度はほぼ一定とすることにより、設置場所の照度に拘わらず、一定の揺動態様を実現することができる。
【００２６】
好ましい実施の態様によれば、前記胴部（８）の側には、前後方向へ延在される金属製シャフト（１９）が一体に固定されており、前記躯体部（６）の側には、所定の転動範囲を許容しつつも、その上で前記金属シャフト（１９）の転動を許容する弧状縁部が形成された金属製軸受け片（２８）が固定されているてもよい。
【００２７】
このような構成によれば、揺動運動の支点における軸受け摩擦を可及的に軽減して、揺動に必要な電力を節減して、より小面積な太陽電池板による揺振駆動を可能とすることができる。
【００２８】
好ましい実施の態様によれば、前記太陽電池板の出力側には、これと並列に、ツェナーダイオードと通常ダイオードとの直列接続回路が順方向極性において設けられていてもよい。
【００２９】
このような構成によれば、入射光量の如何に拘わらず、太陽電池の出力は、この後段の電気回路に含まれるバイポーラトランジスタのスイッチングに適した最適電圧に維持されるため、設置場所の照度に拘わらず、一定の揺動態様を実現することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、卓上等の平坦面に自身の足で直立させることができると共に、太陽電池の存在により人形の意匠に違和感を与えるとがなく、しかも、直立状態のままで胴部を左右に揺動させることができる太陽電池駆動の揺動人形を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明揺動人形の外観斜視図である。
【図２】本発明揺動人形の看板取り外し状態の斜視図である。
【図３】本発明揺動人形の頭部分解状態の斜視図である。
【図４】本発明揺動人形の頭部及び胴部の分解斜視図である。
【図５】本発明揺動人形の要部断面図である。
【図６】軸受け片の詳細を示す説明図である。
【図７】本発明揺動人形の電気的構成を示す回路図である。
【図８】本発明揺動人形の作用説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、本発明に係る揺動人形の好適な実施の一形態を添付図面にしたがって詳細に説明する。
【００３３】
本発明揺動人形の外観斜視図が図１に、同人形の看板取り外し状態の斜視図が図２に示されている。それらの図から明らかなように、この揺動人形１は樹脂成型品であって、一見するところ、身長（例えば、５０ｍｍ程度）の略半分が頭部（顔）７であるかの如き、頭でっかちなプロポーションを有し、その頭部７には、オーバーヘッド型のヘッドフォンを模した装飾（左右の発音部１４ａ，１４ｂ、及びヘッドバンド部１５）が施されており、かなり大きめの左右の靴２ａ，２ｂを履いて直立すると言った愛らしい立ち姿を呈するように構成されている。
【００３４】
また、左右の腕９ａ，９ｂは大きく拡げられ、それら両手１０ａ，１０ｂの間には、胸の前に掲げるようにして、水平方向に細長い看板１２が支持されている。この看板１２は、左右の手１０ａ，１０ｂに対して着脱自在とされている（図２参照）。
【００３５】
加えて、両腕９ａ，９ｂを支持する胴部８は、図示しない前後方向へ延びる金属製シャフトを介して、左右に揺動自在に支持され、太陽電池を電源とする揺動機構（詳細は後述する）の作用により、看板１２を両手１０ａ，１０ｂで把持したまま、左上がり右下がりの傾斜状態と左下がり右上がり傾斜状態との間で揺動を繰り返すように構成されている（図８参照）。
【００３６】
したがって、この看板として、様々な内容の文字列や図柄のものを採用することにより、デスクの上に置いて仕事中に安らぎを与えたり、店先に置いて顧客の注意を惹くことで販売促進に寄与すると言った様々な用途に供することが可能となるのである。
【００３７】
加えて、この揺動人形１にあっては、電源となる太陽電池板は頭部７に組み込まれて外部に露出しないから、太陽電池板が表面に露出することにより、人形の外観に違和感を与えることもないし、太陽電池板が組み込まれる頭部７は、胴部８の揺動中も静止状態を維持することとなるため、胴部８の揺動中に太陽電池出力が変動することもない。
【００３８】
次に、以上述べた様々な利点を有する本発明揺動人形１の構造について説明する。本発明揺動人形の頭部分解状態の斜視図が図３に、同人形の頭部及び胴部の分解状態の斜視図が図４に、それぞれ示されている。
【００３９】
それらの図から明らかなように、この揺動人形１は、背骨部４と、背骨部４の下方に連続する左右の脚部３ａ，３ｂと、背骨部４の上方に連続する支持板部５とを一体に有する躯体部６を中心として構成されている。
【００４０】
躯体部６の左右脚部３ａ，３ｂのそれぞれには、左右の靴部２ａ，２ｂが嵌着されている。左右の靴部２ａ，２ｂは台座として作用して、躯体部６の直立状態を保持する機能を有する。
【００４１】
支持板部５は、後に詳細に説明するように、中空な頭部７を固定的に支持すると共に、中空な胴部８を揺動可能に支持し、さらに、胴部８を左右に揺動させるための揺動機構を構成する円形渦巻状コイル２２を支持するように構成されている。
【００４２】
頭部７は、図３に示されるように、顔面を有する頭部前半体７ａとオーバーヘッド型ヘッドフォン部及び後頭部を有する頭部後半体７ｂとに、前後方向へと２分割可能に構成されている。それら２つの半体７ａ，７ｂは、図４に示されるように、後半体７ｂから前方へ突出する左右のボス部２７ａ，２７ｂを、支持板部５に明けられた左右の孔２６ａ，２６ｂに挿入して前方へと突出させると共に、これらの突出端部を、前半体７ａから後方へ突出する左右のスリーブ部（図示せず）に圧入嵌合することで、一体化されて中空の頭部７を構成し、同時に、頭部７は躯体部６の上部にしっかりと固定される。
【００４３】
頭部後半体７ｂの半体内上部には、図５のＡ−Ａ線断面図に詳細に示されるように、左右方向へと細長い長方形状を有する太陽電池板２３が、その受光面を上に向け、前部が高くかつ後部が低くなる傾斜姿勢で固定されている。太陽電池板２３の受光面側には、太陽電池板とほぼ同じ左右幅を有する弧状の透明窓板部２１が重ねて設けられている。この透明窓板部２１は、図４及び図５に示されるように、オーバーヘッド型ヘッドフォンのヘッドバンド部１５の一部（中央部所定幅部分）を構成するため、太陽電池板の存在を意識させず、意匠的に違和感を与えないように構成されている。そのため、太陽電池板２３は、透明窓板部２１を透過した光を受光するように構成されている。なお、この例にあっては、オーバーヘッド型ヘッドフォンは、左右のかなり誇張された大きさの発音部１４ａ，１４ｂとそれらを繋ぐヘッドバンド部１５（中央部の所定幅部分が透明窓板部２１となっている）とから構成され、意匠的な意味で愛らしさを醸し出すように配慮されている。
【００４４】
透明窓板部２１は、単に、光を透過させるだけの透明樹脂で構成してもよいが、その他、様々な工夫を加えることもできる。例えば、透明窓板部２１にレンズ機能又は集光機能を光学的に付与することで、垂直に入射する光のみならず、広範な入射角度で入射する光を集光して太陽電池板２３に入射させることで、比較的に受光面積の小さな太陽電池板２３でも、比較的に暗い室内であっても、揺動機構の駆動に充分な大きさの受光出力を得ることが可能となる。殊に、この例にあっては、透明窓板部２１は、オーバーヘッド型ヘッドフォンのヘッドバンド１５の一部（中央部所定幅部分）を構成しているため、前後方向及び左右方向に弧状成型乃至曲面成型しても意匠的に違和感を与えないため、そのような集光機能を光学的に容易に実現することができる。
【００４５】
また、透明窓板部２１を構成する透明樹脂の素材として、サングラス等によく応用されている、光感応変色樹脂を使用して、入射光強度が増加するにしたがって、発電作用に寄与する波長帯における光透過率が減少するように構成することで、揺動人形１が窓際等の入射強度の特に高い場所に設置されたような場合にも、太陽電池板２３の受光出力電圧が過度に上昇して、胴部８乃至看板１２の揺動周期が短くなりすぎたり、揺動振幅が大きくなりすぎたりして、意匠的に違和感を与えたり、揺動体が揺動限界に張り付いてしまうと言った不都合を回避することができる。これにより、人形の置き場所がどこであっても、揺動体（胴部８乃至看板１２）の揺動周期乃至揺動振幅をほぼ一定の穏やかな揺動状態とすることで、卓上マスコット人形としての利用にあって、看者に安らぎ感や癒し感を与えることができる。
【００４６】
胴部８は、図４に示されるように、腹部を構成する胴部前半体８ａと背部を構成する胴部後半体８ｂとに、前後方向へと２分割可能に構成されている。それら２つの半体８ａ，８ｂは、それらの間に、左右の腕部９ａ，９ｂの基部スリットを挟み付けるようにして一体化され、左右側面から腕部９ａ，９ｂが突出状態で支持された中空の胴部８を構成している。
【００４７】
胴部前半体８ａには、図中円錐状外観を呈する前端軸止め部２０及び略矩形状を呈する支持板部１６が一体的に設けられている。前端軸止め部２０には、前後方向へと延在する金属製シャフト１９の前端部が固定されている。支持板部１６の背面には円形の永久磁石１８が固定され、前面には永久磁石１８から発する磁束を専ら背面側へ向けるためのバランスウェイトを兼ねる遮磁板１２が固定されている。
【００４８】
胴部前側半体８ａと胴部後側半体８ｂとを一体化してなる中空の胴部８は、躯体部８に対して、シャフト１９を支点として、左右方向へと揺動可能に支持される。すなわち、胴部前半体８ａの前端軸止め部２０から後方へ延びるシャフト１９は、躯体部６の支持板部５に明けられた断面四角形の遊嵌孔２９を挿通して、支持板部５の後方へと突出したのち、その突出部は、図５のＡ−Ａ線断面図に示されるように、胴部後半体８ｂと一体に設けられた後端軸止め部２１に嵌入固定される。これにより、胴部前側半体８ａと胴部後側半体８ｂとを一体に結合してなる胴部８は、金属製シャフト１９と一体に回動可能となる。
【００４９】
一方、躯体部６の支持板部５からは、左右２本の片持ち梁部２４ａ，２４ｂが前方へと突出されると共に、それら２本の片持ち梁部２４ａ，２４ｂの先端部間には、転がり軸受けの転動面を構成する銅板製の軸受け片２８が架け渡されている。軸受け片２８は、この例では、薄さ０．３ｍｍの銅板を打ち抜き成型したもので、その周縁部には、図６に示されるように、転動用縁部３０と転動規制用縁部３１が形成され、転動用縁部３０を上にした状態で、片持ち梁部２４ａ，２４ｂの先端部間に架け渡される。さらに、左右の片持ち梁部２４ａ，２４ｂの中程からは、左右の規制片２５ａ，２５ｂが互いに向かい合うようにして突出され、それらの規制片２５ａ，２５ｂによって、シャフト１９の転動範囲を規制するように構成されている。
【００５０】
これにより、胴部前半体８ａと胴部後半体８ｂとの間に架け渡された金属製シャフト１９が、支持板部５に明けられた遊嵌孔２９に挿通された状態で、軸受け片２８の転動用縁部３０の上を極めて低摩擦で転がることにより、胴部前側半体８ａと胴部後側半体８ｂとを一体化してなる中空の胴部８は、躯体部８に対して、シャフト１９を支点として、左右方向へとスムーズ揺動可能に支持される。
【００５１】
胴部８の揺動中立状態において、永久磁石１８と対向する、躯体部６の支持板部５には、左右に幾分偏心させて、円形の渦巻状コイル２２が固定されている。このコイル２２は、後述するように、胴部８の永久磁石１８と協働することにより、揺動のためのローレンツ力を発生させるための駆動コイルとしての機能と、胴部８の揺動中の位置を検出するための検出コイルとしての機能とを併有するものである。なお、永久磁石１８とコイル２２とが幾分偏心して対向するのは、揺動を自己起動させる際に、充分なローレンツ力を発生させること等を意図したためである。
【００５２】
胴部８から左右に延びる腕部９ａ，９ｂの先端にある手部２ａ，２ｂには、図２に示されるように、上下方向へ延びるスリット１１ａ，１１ｂが形成され、これらのスリット１１ａ，１１ｂの幅は、看板１２を構成する樹脂板の厚みより僅かに大きく設定されている。一方、看板１２は、所定の幅と長さとを有する細長長方形状に設定されており、その長手方向に沿う１側縁部の両端部からは、左右の突部１３ａ，１３ｂが突出形成されている。その結果、看板１２は、その両端部をスリット１１ａ，１１ｂに挿入させたのち、左右の突部１３ａ，１３ｂの係止作用により、左右の手部１０ａ，１０ｂに対して着脱可能に構成されている。つまり、看板として、任意の文字列や図柄を描いたものを複数種類用意しておけば、利用者はそれらの１つを任意に選んで交換することにより、好みのマスコット人形として楽しむこともできる。また、任意の宣伝文句を描いておけば、店先などに置いて、販売促進用のツールとしても使用することができる。
【００５３】
次に、この揺動人形の電気的な構成について説明する。揺動人形の電気的な構成を示す回路図が図７に示されている。当業者にはよく知られている所であるが、この種の太陽電池駆動の揺動人形に採用される電気回路は、一般に、電源となる太陽電池と、電源保持用の電界コンデンサと、電源保持用の電界コンデンサの出力電圧で作動する駆動用電気回路と、駆動用電気回路の出力パルスで通電される駆動コイルと、駆動コイルとの磁気相互作用で揺動力（ローレンツ力）が付与される電磁石とを含んで構成される（例えば、特開２０１１−２３２７７４参照）。
【００５４】
駆動用電気回路としては、通常、スイッチング制御用の初段トランジスタとコイル駆動用の駆動段トランジスタとからなる２個のバイポーラトランジスタと、電源保持用の電解コンデンサで充電される時定数回路とが含まれている。ここで、初段トランジスタの出力は、駆動段トランジスタの入力に正帰還される関係に設定されている。また、時定数回路に含まれている時定数設定用のコンデンサの充電電圧と初段トランジスタのベース・エミッタ間閾値との比較により、初段トランジスタがオンオフ制御される。
【００５５】
電源投入直後（太陽電池に光を照射し始めた後）は、時定数設定用コンデンサの出力電圧が初段トランジスタのベース・エミッタ間閾値を超えるのを待って、初段並びに駆動段トランジスタが短時間オンして、駆動コイルにパルス状通電が行われ、これにより永久磁石を介して、揺動体（振子）に揺動力（ローレンツ力）が作用することで、自己起動による振子の揺動が開始される。
【００５６】
振子の揺動が開始されたのちは、駆動コイルが検出コイルとしても作用することで、振子とのすれ違い時点で得られた検出パルスが、時定数設定用コンデンサの充電電圧に重畳されることで、初段トランジスタは、振子に同期した周期でオンすることとなり、その結果、振子は固有振動数にて揺動を繰り返すこととなる。
【００５７】
ところで、この種の駆動用電気回路の作用は、電源保持用のコンデンサの充電電圧により大きく影響を受け、太陽電池の受光強度が上昇して、電源保持用の電界コンデンサの充電電圧が上昇すると、振子の振幅は増大し、また振子の周期は短縮される。つまり、振子の揺動態様が、見た目にも大きく変化して、看者に与える印象を場合によっては害する虞がある。
【００５８】
そこで、図７に示される電気回路にあっては、太陽電池の受光強度の如何に拘わらず、振子（この例では、胴部８並びに看板１２等）の揺動態様（振幅や周期）をほぼ一定とするために、回路的な工夫が施されている。
【００５９】
すなわち、図７に示される回路図は、出力端子Ｔ５，Ｔ６を有する太陽電池ＢＴ１（図４の太陽電池板２２に相当）、入力端子Ｔ１，Ｔ２と出力端子Ｔ３，Ｔ４とを有する集積回路ＣＣ１と、集積回路ＣＣ１の出力で間欠的にパルス状通電が行われる駆動コイルＬ１（図４のコイル２２に相当）とを含んで構成される。なお、図において、８は揺動自在に支持された胴部、９ａ，９ｂは胴部に固定された左右の腕部、１８は胴部８と一体に固定された永久磁石である。
【００６０】
この集積回路ＣＣ１は、スイッチング制御用の初段トランジスタＱ１（ｐｎｐ型のバイポーラトランジスタ）とコイル駆動用の駆動段トランジスタＱ２（ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタ）とからなる２個のバイポーラトランジスタと、電源保持用の電解コンデンサで充電される時定数回路（主として、電解コンデンサＣ２、抵抗Ｒ１により構成される）とが含まれている。ここで、初段トランジスタＱ１の出力は、駆動段トランジスタＱ２の入力に正帰還される関係に設定されている。また、時定数回路に含まれている時定数設定用のコンデンサＣ２の充電電圧と初段トランジスタＱ１のベース・エミッタ間閾値との比較により、初段トランジスタＱ１がオンオフ制御される。また、この集積回路ＣＤＣ１にあっては、電源保持用の電解コンデンサＣ１と時定数設定用の電解コンデンサＣ２とが外付け部品として取り付けられる。
【００６１】
電源投入直後（太陽電池に光を照射し始めた後）は、時定数設定用コンデンサＣ２の出力電圧が初段トランジスタＱ１のベース・エミッタ間閾値を超えるのを待って、初段並びに駆動段トランジスタＱ１，Ｑ２が短時間オンして、駆動コイルＬ１にパルス状通電が行われ、これにより永久磁石１８を介して、胴部８に揺動力（ローレンツ力）が作用することで、自己起動による揺動体（胴部８、腕部９ａ，９ｂ、及び看板１２）の揺動が開始される。
【００６２】
揺動体の揺動が開始されたのちは、駆動コイルＬ１が検出コイルとしても作用することで、永久磁石１８と駆動コイルＬ１とのすれ違い時点で駆動コイルＬ１に得られた検出パルスが、時定数設定用コンデンサＣ２の充電電圧に重畳されることで、初段トランジスタＱ１は、揺動体の揺動に同期した周期でオンすることとなり、その結果、揺動体は固有振動数にて揺動を繰り返すこととなる。
【００６３】
一方、外付け部品である電源保持用の電界トランジスタＣ１には、これと並列となるように、ツェナーダイオードＤ１と通常のダイオードＤ２との直列回路が、介在されている。ここで、よく知られているように、通常のダイオードの順方向閾値電圧は約０．６ボルト程度であるのに対して、ツェナーダイオードの順方向閾値電圧は約０．３〜０．４ボルト程度とされている。そのため、このダイオード直列回路は、極めて簡単な構成でありながら、太陽電池ＢＴ１の出力電圧乃至電源保持用の電界コンデンサＣ１の出力電圧を、０．９（＝０．３＋０．６）ボルト〜１．０（＝０．４＋０．６）ボルトに一定化するための定電圧回路として機能することとなる。
【００６４】
そのため、図７に示される電気回路によれば、太陽電池ＢＴ１の受光強度が上昇したとしても、集積回路ＣＣ１に対する電源は、初段のバイポーラトランジスタＱ１のベース・エミッタ順方向閾値よりも僅かに０．３〜０．４ボルト程度高い値に維持されるため、時定数設定用コンデンサＣ２の充放電周期はほぼ一定に維持されることとなり揺動体（胴部８、腕部９ａ，９ｂ、及び看板１２）の揺動態様は、太陽電池ＢＴ１の受光強度に拘わらず、ほぼ一定の緩やかなものに維持されることとなって、揺動人形１の置き場所に拘わらず、患者に対して違和感を与えるないと言う利点を有する。
【００６５】
次に、以上の構成よりなる揺動人形の作用について説明する。本発明揺動人形の作用説明図が図８に示されている。揺動人形１は、左右の靴部２ａ，２ｂが充分な大きさを有して台座として機能することから、図１に示されるように、任意の平坦な場所に、自立状態で設置することができる。
【００６６】
また、太陽電池板２３は、人形の頭部７に組み込まれ、ヘッドバンド部１５により覆われて、剥き出し状態ではなく、太陽電池板２３への採光は、その上に重ねられた透明窓板部２１を透過させて行うものであるから、人形の意匠を害することがない。
【００６７】
人形の頭部７は、胴部８が揺動する間も、静止状態に維持されることから、太陽電池板２３への受光強度は、胴部８の揺動によっても変動することはなく、その面からも、太陽電池出力の変動による、揺動態様の乱れを回避することができる。
【００６８】
頭部７、靴部２ａ，２ｂは躯体部６を介して一体に結合される一方、胴部８は躯体部６に対して揺動自在に取り付けられるものであるから、太陽電池板２３が受光を開始すると、前述の電気回路の作用により、揺動起動用パルス並びにその後の揺動継続用パルスが駆動コイルＬ１（２２）に付与されることにより、駆動コイルり１（２２）と永久磁石１８との磁気的相互作用により、図８に示されるように、揺動人形１は、両手を拡げて看板１２を胸の前に掲げた状態で、頭部７は静止したまま、胴部８とともに、左右に揺動してコミカルな外観を呈することになる。このとき、看板１２は、両腕９ａ，９ｂとはスリット１１ａ，１１ｂを介して着脱自在であるから、予め様々な文字列乃至図柄が描かれた看板１２を用意しておくことで、それらの１つを利用者に選択させ、好みの卓上マスコットを実現することができる。
【００６９】
また、胴部８の躯体部６に対する揺動は、銅製薄板を加工してなる軸受け片２８の転動用の弧状縁部３０の上を胴部８と一体な金属製シャフト１９が転動することで行われるものであるから、シャフト１９の転動に伴う摩擦は可及的に小さなものとなり、小さな揺動駆動力によっても、胴部８の揺動開始、並びに、その後の揺動継続をなすことができる。
【００７０】
また、ヘッドバンド部１５の中央部所定幅部分である透明窓板部２１に集光機能を付与しておけば、比較的に小さな採光窓であっても、態様電池板２３に対して充分な光量を導入することができ、頭部のデザインを採光窓により擬制にすることなく、比較的に暗い室内にあっても、太陽電池板２３に対して、揺動作用に必要なる充分な光量の光を導入することができる。
【００７１】
また、ヘッドバンド部１５の中央部所定幅部分である透明窓板部２１に、光感応変色特性を付与し、受光強度が増加するに連れて、太陽電池の発電に寄与する波長域の透過率が低下するように、変色特性を選択しておけば、例えば光の強い窓際等に置かれた場合にも、太陽電池板２３の出力電圧は比較的に安定に維持されることとなり、電源電圧変動に伴う揺動態様の変化を回避することができる。
【００７２】
また、そのような光感応変色特性によらずとも、太陽電池又は電源保持用コンデンサと並列に、ツェナーダイオードと通常のダイオードとを直列接続しておけば、揺動駆動用の電気回路として、バイポーラ型の初段トランジスタを使用した場合にあっては、常に、回路動作に過不足のない最適な電源電圧を与えるとができ、例えば光の強い窓際等に置かれた場合にも、駆動回路に印加される電圧はスイッチングに最適な値に維持されることとなり、電源電圧変動に伴う揺動態様の変化を回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明によれば、卓上等の平坦面に自身の足で直立させることができると共に、太陽電池の存在により人形の意匠に違和感を与えるとがなく、しかも、直立状態のままで胴部を左右に揺動させることができる太陽電池駆動の揺動人形を提供することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１      揺動人形
２ａ    左靴部
２ｂ    右靴部
３ａ    左脚部
３Ｂ    右脚部
４      背骨部
５      支持板部
６      躯体部
７      頭部
７ａ    頭部前半体
７ｂ    頭部後半体
８      胴部
９ａ    左腕部
９ｂ    右腕部
１０ａ    左手部
１０ｂ    右手部
１１ａ    左スリット部
１１ｂ    右スリット部
１２      看板
１３ａ    左突部
１３ｂ    右突部
１４ａ    左発音部
１４ｂ    右発音部
１５      ヘッドバンド部
１６      支持板部
１７      遮磁板
１８      永久磁石
１９      シャフト
２０      前端部
２１      透明窓板部
２２      コイル
２３      太陽電池板
２４ａ    左片持ち梁部
２４ｂ    右片持ち梁部
２５ａ    左規制片
２５ｂ    右規制片
２６ａ    貫通孔
２６ｂ    貫通孔
２７ａ    ボス
２７ｂ    ボス
２８      軸受け片（銅板）
２９      遊嵌孔
３０      転動用縁部
３１      転動規制用縁部
ＢＴ１    太陽電池
Ｄ１      ダイオード（通常のダイオード）
Ｄ２      ツェナーダイオード
ＣＣ１    集積回路
Ｃ１      電源保持用の外付け電界コンデンサ
Ｃ２      時定数設定用の外付け電界コンデンサ
Ｌ１      駆動コイル
Ｑ１      初段トランジスタ（バイポーラトランジスタ）
Ｑ２      駆動段トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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