CN114307177A - 人形体、髋关节部以及转动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及人形体、髋关节部以及转动机构。本发明提供以下结构：例如对于人形体，扩大髋关节的可动区域，实现自由度更高的动作、更丰富多彩的姿势。本发明的人形体的特征在于，该人形体具备：上身部；腰关节部，其与上身部连结；髋关节部，其设于腰关节部的后部，该髋关节部分别与左右的腿部相对应；各连结构件，其球状的一端以能够转动的方式轴支承于髋关节部；以及各腿部，其在腰关节部的两侧部附近以能够转动的方式连结于各连结构件的另一端。

Description

人形体、髋关节部以及转动机构

技术领域

本发明涉及人形体、髋关节部以及转动机构。

背景技术

为了实现与人类、动物近似的动作、姿势，在人形玩具(人形体)包含各种关节、可动部。但是，在人形玩具设置与人类等相同数量的关节等需要许多构件，即使是精巧的人形玩具，由于该数量存在限制而难以实现。因而，为了实现上述这样的动作、姿势，重要的是由更少的关节、构件构成，并且扩大关节、与其连结的部位的可动区域。通过扩大可动区域，而能够进行自由度更高的动作、更丰富多彩的姿势。

在专利文献1中提出了一种人形体：与髋关节连结的连结构件在打开位置和关闭位置之间转动，腿部与连结构件的顶端连结。在该人形体，能够实现腿打开和腿合拢的动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-34232号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述现有技术中，虽然连结构件能够在打开位置和关闭位置之间转动，但其动作方向是单向的。为了实现如人类的四肢那样的自然的动作，期望的是能够向各方向转动。另一方面，髋关节与人类同样地设于腰部的内部，能够实现与其连结的自然的腿部，但其动作空间有限。也就是说，谋求在由于与腰部、裙子等其他构件的关系而被限制的空间内，使腿部更自由地转动。

本发明提供以下结构：例如在人形体，扩大髋关节的可动区域，实现自由度更高的动作、更丰富多彩的姿势。

用于解决问题的方案

本发明例如是一种人形体，其特征在于，该人形体包括：上身部；腰关节部，其与所述上身部连结；髋关节部，其设于所述腰关节部的后部，该髋关节部分别与左右的腿部相对应；各连结构件，其球状的一端以能够转动的方式轴支承于所述髋关节部；以及各腿部，其在所述腰关节部的两侧部附近以能够转动的方式连结于所述各连结构件的另一端。

此外，本发明例如是一种转动机构，其是人形体的髋关节部和腿部的转动机构，其特征在于，该转动机构包括：第1转动部，其将各连结构件的球状的一端分别相对于各髋关节部轴支承，该各髋关节部设于连结上身部的腰关节部的后部，与左右的腿部相对应；以及第2转动部，其将各腿部在所述腰关节部的两侧部附近以能够转动的方式相对于所述各连结构件的另一端连结。

发明的效果

根据本发明，对于人形体，能够扩大髋关节的可动区域，实现自由度更高的动作、更丰富多彩的姿势。

附图说明

图1是表示一实施方式的人形体的外观正面的一例的图。

图2是一实施方式的人形体的下半身的立体图和分解图。

图3是一实施方式的人形体的腿部的安装图和分解图。

图4是一实施方式的腰部的放大图。

图5是一实施方式的腰部的分解图。

图6是表示一实施方式的髋关节部的转动机构的图。

图7是表示一实施方式的髋关节部的变形例的图。

附图标记说明

100、人形体；101、头部；102、躯干部；103、臂部；104、腰部；105a、105b、腿部；201a、201b、连结构件；304、连结部；305、安装构件；306、旋转构件；307、大腿部；401、腰关节部；402a、402b、髋关节部。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行详细地说明。另外，以下的实施方式不限定权利要求书的发明，此外，在实施方式中所说明的特征的所有组合不一定是发明所必须的。也可以是，任意地组合在实施方式中所说明的多个特征中的两个以上的特征。此外，对相同或同样的结构标注相同的附图标记，省略重复的说明。

＜人形体的外观＞

首先，参照图1，对本实施方式的人形体100的外观结构的一例进行说明。图1示出人形体100的外观正面。

人形体(人形玩具)100具备：头部101、躯干部102、臂部103、腰部104以及腿部105(105a、105b)。头部101与躯干部102连结。躯干部102还与包括右臂和左臂的臂部103连结，其下部与腰部104连结。腰部104与包括右腿105a和左腿105b的腿部105连结。另外，以下将包括头部101、躯干部102以及臂部103的上半身称为上身部。腰部104位于在图1中虚线所示的区域的位置，包括连结上身部的腰关节和连结左右的腿部105a、105b的髋关节。此外，也可以是，在腰部104的外侧设置人形体100的衣服等装饰。也可以是，这些装饰与腰部104一体化地设置。

＜下半身的结构＞

接着，参照图2，对本实施方式的人形体100的下半身的结构例进行说明。图2的(a)示出仅连结了左腿的上身的下半身的立体图，图2的(b)示出图2的(a)的分解立体图。图2的(a)和图2的(b)均为从人形体100的下方观察得到的立体图，示出在拆掉了右腿的上身能够看到腰部104的内部的状态。另外，上下、左右、前后的箭头示出附图中的人形体的朝向，对于其他附图也同样。

腰部104具备腰部基础构件104a和腰部装饰构件104b。对于腰部104的详细结构，后面使用图4和图5来叙述。腿部105包括以能够转动的方式连结于连结构件201(201a、201b)的连结部202b和腿部主体203b。对于腿部105的详细结构，后面使用图3来叙述。腿部105在腰关节部的侧部附近以能够转动的方式连结于连结构件201，该连结构件201连结在腰部104的与左右的腿部105a、105b相对应的各髋关节部。

＜腿部的详细结构＞

接着，参照图3，对于本实施方式的腿部105的详细结构进行说明。图3的(a)示出腿部105b连结于腰部104的样子，图3的(b)是腿部105b的分解图。图3的(a)和图3的(b)均示出从相当于左腿的腿部105b的腿根部分至膝盖部分的结构。为了简化说明而省略了除此以外的部分。

如图3的(a)所示，连结构件201b的一端以能够转动的方式连结于髋关节部，另一端502b与腿部105b连结。与腿部105b连结的另一端502b形成为圆筒形状。另一方面，在腿部105b的连结部202b形成用于收容连结构件201b的另一端502b即圆筒形状的构件的嵌入部301。因而，与另一端502b连结的腿部105b能够以该圆筒形状为轴转动。该转动机构是第2转动部的一例，能够使腿部105b向人形体100的前后方向302转动。

此外，腿部105b的腿部主体203b构成为其大腿部分能够以腿部105b的轴向为中心而向箭头303的方向转动。参照图3的(b)详细地进行说明。腿部105b包括连结部202b和腿部主体203b。腿部主体203b包括安装构件305、旋转构件306以及大腿部307。安装构件305安装于连结部202b。安装构件305嵌入并固定于连结部202b。此外，安装构件305的下部由圆筒形状的构件构成。该圆筒形状的构件能够向箭头方向308旋转地(可转动)嵌入旋转构件306。而且，大腿部307安装并固定于旋转构件306。虽然未图示，但大腿部307的下部与膝下的结构连结。因而，大腿部307以下的构成构件跟随安装构件305的下部和旋转构件306进行的转动。该转动机构是第3转动部的一例，能够使腿部105的大腿部以下的部分向以腿部的轴向作为中心的箭头303、308的方向转动。另外，期望的是，即使在未图示的膝下的部分，也构成为在至少膝盖和脚踝的位置能够转动。

＜腰部的详细结构＞

接着，参照图4，对本实施方式的腰部104的详细结构进行说明。图4的(a)是从上方观察腰部基础构件104a得到的图，图4的(b)是从上方观察得到的立体图。此外，图4的(c)是从下方观察腰部基础构件104a得到的图，图4的(d)是从人形体100的左侧观察得到的图。

腰部基础构件104a构成为包括腰关节部401和髋关节部402a、402b。腰关节部401是连结人形体100的上身部的关节，与上身部下部的球体(未图示)以能够转动的方式连结。由此，能够使上半身以腰为中心旋转。腰关节部401为了将上身部下部的球体以能够转动的方式收容而形成为圆形形状。腰关节部401形成为与上身下部的球体的直径相比稍微短的直径，在该球体被插入时，由于其由塑料等弹性构件形成，因此，能够通过按压使其变形而收容球体。

此外，与左右的腿部105a、105b相对应的髋关节部402a、402b分别独立地形成于腰关节部401的后部。也就是说，左右的腿部105a、105b分别轴支承于不同的髋关节部402a、402b，能够使其独立地动作。由此，能够实现更自然的动作、更丰富多彩的姿势。此外，通过在腰部104的后部设置髋关节部402a、402b，从而能够利用臀部、装饰等遮盖这些形状。各髋关节部402a、402b与腰关节部401同样地分别形成为圆形形状。此外，也可以是，如图4的(a)所示，腰关节部401和髋关节部402a、402b一体化地形成。由此，能够提高腰关节部401和髋关节部402a、402b各自的强度，另一方面，也能够降低零部件数量而简化制造工序。

连结构件201a、201b的一端分别轴支承于各髋关节部402a、402b。此外，左右的腿部105a、105b分别与连结构件201a、201b的另一端连结。根据本实施方式，如图所示，各髋关节部402a、402b在腰关节部401的后部特意偏离人形体的中心地形成，连结构件201a、201b的一端轴支承于此。另一方面，连结构件201a、201b的另一端在腰关节部401的下方侧部附近与各腿部105a、105b连结。如此，通过在腰部104的零部件内的范围内尽可能将被轴支承的一端和连结腿部105a、105b的另一端之间的距离确保得较长，从而能够尽可能地扩大髋关节的可动区域。

在此，参照图5，对连结构件201a、201b向各髋关节部402a、402b的连结进行说明。图5的(a)是从上方观察腰部基础构件104a得到的立体图，图5的(b)是从下方观察得到的立体图，分别示出连结构件安装的样子。

连结构件201a、201b分别具备形成为球状的一端(球体)501a、501b和圆筒形状的另一端502a、502b。如图5的(b)所示，连结构件201b从一端501b朝向另一端502b形成为字母L字形状。也就是说，本实施方式的连结构件201a、201b以从腰关节部401的后部与左右的腿部105a、105b相对应地向腰关节部401的对应的侧部延伸的方式形成为字母L字形状。由此，能够在腰部104的空间内尽可能地确保从被轴支承的连结构件的一端(旋转中心)至腿部所连结的另一端的距离。连结构件201a也同样地形成。

另外，在本发明中，没有将连结构件限定为字母L字形状的意思。对于字母L字形状，在狭窄的零部件内，例如腰部104的内部的空间，为了尽可能将从一端至另一端的距离确保得较长而根据人形体100的结构进行规定，对于其他人形体，能够根据与各构件等的关系而应用任意的形状。也就是说，只要是在被限制的空间内能够尽可能地确保一端和另一端之间的距离的形状即可。此外，对于该形状，由于在使腿部105动作时，存在与其他构件接触而使可动区域变窄的可能性，因此，期望的是，设为还考虑到可动时的动作的形状。除了上述条件以外，还期望的是轴和球体部分是易于从模具中拔出的形状，并且能够实现尽可能地降低零部件数量(如果可能的话为一个零部件)。另外，对于字母L字形状，设为也满足上述的条件的形状。

如图5的(a)和图5的(b)所示，各连结构件201a、201b的一端501a、501b被从髋关节部402a、402b的下方安装并被轴支承。髋关节部402a、402b形成为圆形形状，其直径形成为与作为球体的一端501a、501b的直径相比稍微短的直径，在该球体被插入时，由于其由塑料等弹性构件形成，因此，能够通过按压使其变形而收容球体。由此，髋关节部402a、402b能够轴支承连结构件201a、201b。在此，对连结构件201a、201b从下方与髋关节部402a、402b连结的例子进行了说明，但也可以是，由于空间的限制而从上方连结。在该情况下，期望的是，髋关节部位于比腰关节部更靠下方的位置。由此，能够尽可能地确保连结构件可转动的空间。

＜髋关节部的转动机构＞

接着，参照图6，对本实施方式的髋关节部的转动机构进行说明。在以下说明的髋关节部402a、402b的转动机构是第1转动部的一例。

图6的(a)示出腰部104的左侧剖视图，示出连结构件201b向前后方向转动的样子。虚线601示出以轴支承于髋关节部402b的一端501b为中心而使连结构件201b向人形体100的前方向转动了的位置。虚线602示出以轴支承于髋关节部402b的一端501b为中心而使连结构件201b向人形体100的后方向转动了的位置。因而，轴支承于髋关节部402b的连结构件201b能够得到在人形体100的前后方向上虚线箭头603所示的范围的可动区域。此外，腿部105b还以在前后方向上能够转动的方式连结于连结构件201b的另一端502b，因此，腿部105b能够得到更大的可动区域。另外，连结构件201a也同样地转动，能够得到同样的可动区域。

如此，根据本实施方式，连结构件自身以髋关节部为中心向前后方向转动，而且，腿部以能够转动的方式安装于连结构件。也就是说，根据腿部的前后方向的动作，与腿部的腿根部分相当的髋关节部分也追随而能够向前后方向转动，显然，可动区域扩大，但还能够实现具有跳动感的动作、姿势。

图6的(b)示出从上方观察腰部104得到的图，示出连结构件201a、201b向左右方向转动的样子。虚线604a示出以轴支承于髋关节部402a的一端501a为中心而使连结构件201a向人形体100的右方向转动了的位置。虚线605a示出以轴支承于髋关节部402a的一端501a为中心而使连结构件201a向人形体100的左方向转动了的位置。因而，轴支承于髋关节部402a的连结构件201a能够得到在人形体100的左右方向上虚线箭头606a所示的范围的可动区域。同样地，虚线604b示出以轴支承于髋关节部402b的一端501b为中心而使连结构件201b向人形体100的左方向转动了的位置。虚线605b示出以轴支承于髋关节部402b的一端501b为中心而使连结构件201b向人形体100的右方向转动了的位置。因而，轴支承于髋关节部402b的连结构件201b能够得到在人形体100的左右方向上虚线箭头606b所示的范围的可动区域。如此，对于本实施方式的髋关节部的转动机构，各连结构件201a、201b和与其连结的各腿部105a、105b能够左右独立地向左右方向转动。

如此，对于本实施方式的髋关节部的转动机构，利用髋关节部402a、402b轴支承球形状的一端501a、501b，因此除了人形体100的前后方向以外，还能够向左右方向转动。另外，在此，为了简化说明，对前后方向和左右方向进行了说明，但一端501a、501b是球体，髋关节部402a、402b形成圆形形状，因此，当然也能够向其他方向转动。也就是说，根据本实施方式的髋关节部的转动机构，能够在人形体100的腰部104内的空间的范围内向所有方向转动。由此，能够实现更自然的动作、更丰富多彩的姿势。

例如，根据这样的本实施方式的髋关节的结构，能够以自然的形态实现如跨二轮车那样的姿势。此外，通过使人形体的右腿部向前方转动，使左腿部弯折并向后转动，也能够实现单脚前屈的姿势，例如越过在田径运动中使用的跨栏时的姿态那样的姿势。此外，通过使连结构件向内侧收拢并直立，能够实现更自然的内八字的立位姿势。或者，通过使连结构件向外侧打开，或利用左右的连结构件使其同样向右方向转动而能够实现各种各样的姿势。如此，根据本实施方式，能够实现更自然的动作、更丰富多彩的姿势。

如以上所说明的那样，本实施方式的人形体的特征在于，该人形体具备：上身部；腰关节部，其与上身部连结；髋关节部，其设于腰关节部的后部，该髋关节部分别与左右的腿部相对应；各连结构件，其球状的一端以能够转动的方式轴支承于髋关节部；以及各腿部，其在腰关节部的两侧部附近以能够转动的方式连结于各连结构件的另一端。如此，对于本实施方式的人形体，由髋关节部和连结构件形成能够使连结构件向多方向转动的第1转动部，由连结构件和腿部形成能够使腿部向人形体的前后方向转动的第2转动部。由此，提供以下结构：对于人形体，扩大髋关节的可动区域，实现自由度更高的动作、更丰富多彩的姿势。此外，根据本实施方式，也可以是，髋关节部分别形成为圆形形状，各连结构件的一端在人形体的腰部内的空间的范围内以能够向所有方向转动的方式轴支承于髋关节部。而且，也可以是，各腿部构成为能够以腿部的轴向为中心转动(第3转动部)。如此，根据本实施方式，除了第1转动部和第2转动部以外，还可以形成使大腿部以下转动的第3转动部。由此，能够实现更自然的动作、更丰富多彩的姿势。

＜变形例＞

本发明不限制于上述实施方式，在发明的主旨的范围内能够进行各种的变形、变更。例如，在上述实施方式中，对在腰关节部的后部设置髋关节部的例子进行了说明，但其不限定本发明。使用图7对髋关节部的变形例进行说明。

如图7所示，在腰部基础构件700形成腰关节部701和位于该腰关节部701的前部的髋关节部702a、702b。髋关节部702a、702b与上述实施方式同样地，分别与连结构件703a、703b连结，该连结构件703a、703b的球状的一端被轴支承于髋关节部702a、702b。如此，根据本发明，代替如上述实施方式所述那样的在腰关节部的后部设置髋关节部，也可以是，在所述腰关节部的前部设置髋关节部。例如，当在人形体的腰部的前部施加较大的装饰的情况下等，通过在其内部的空间设置髋关节，能够更高效地得到髋关节的可动区域。

此外，在上述实施方式中，对连结构件形成为字母L形状的例子进行了说明，但本发明不限定于此，根据腰部(零部件)内部的空间，只要是能够尽可能将轴支承于髋关节部的一端和与腿部所连结的另一端之间的距离确保得较长的形状即可。而且，在上述实施方式中，对腰关节部和两个髋关节部一体化地形成的例子进行了说明，但也可以由于其他构件等的限制而分离地设置。

此外，人形玩具(人形体)的形状并不特别地限定，包括人、动物、机器人、昆虫、恐龙等具有髋关节的各种各样的形状。

Claims (9)

1.一种人形体，其特征在于，

该人形体包括：

上身部；

腰关节部，其与所述上身部连结；

髋关节部，其设于所述腰关节部的后部，该髋关节部分别与左右的腿部相对应；

各连结构件，其球状的一端以能够转动的方式轴支承于所述髋关节部；以及

各腿部，其在所述腰关节部的两侧部附近以能够转动的方式连结于所述各连结构件的另一端。

2.根据权利要求1所述的人形体，其特征在于，

所述髋关节部分别形成为圆形形状，

所述各连结构件的所述一端在所述人形体的腰部内的空间的范围内以能够向所有方向转动的方式轴支承于所述髋关节部。

3.根据权利要求1或2所述的人形体，其特征在于，

所述各连结构件以从所述腰关节部的后部向对应的侧部延伸的方式形成为字母L字形状。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的人形体，其特征在于，

所述各腿部能够以腿部的轴向为中心转动。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的人形体，其特征在于，

所述髋关节部代替设于所述腰关节部的后部的情况，而设于所述腰关节部的前部。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的人形体，其特征在于，

所述腰关节部和所述髋关节部一体化地设置。

7.一种髋关节部，其是人形体的髋关节部，其特征在于，

该人形体的髋关节部包括各连结部，所述各连结部设于连结上身部的腰关节部的后部，与左右的腿部相对应，

所述各连结部形成为圆形形状，将与所述左右的腿部连结的各连结构件的球状的一端以能够转动的方式轴支承。

8.一种转动机构，其是人形体的髋关节部和腿部的转动机构，其特征在于，

该转动机构包括：

第1转动部，其将各连结构件的球状的一端分别相对于各髋关节部轴支承，该各髋关节部设于连结上身部的腰关节部的后部，与左右的腿部相对应；以及

第2转动部，其将各腿部在所述腰关节部的两侧部附近以能够转动的方式相对于所述各连结构件的另一端连结。

9.根据权利要求8所述的转动机构，其特征在于，

该转动机构还包括第3转动部，该第3转动部使所述各腿部以能够将腿部的轴向作为中心转动的方式安装。

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