JP2003029623A - 生物模型及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プラモデルの玩具的遊びの要素と、生物の身体
構造を示す模型としての要素とを共に備えるように構成
することで、玩具として、また教材として使用し、使用
者の学習意欲や好奇心を喚起すると同時に、模型の制作
を通じて生物の身体構造を学習することのできる組立式
生物模型及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】本発明は、生物の形態を任意の型取り材で
型取りするか、又は三次元座標情報としてコンピュータ
に入力した生物の形態を光造形装置で原型を作成し、こ
れを用いて複製物を製造する。模型本体は、基にした生
物の寸法と略同寸法あるいは相似の関係を保った寸法
で、複数の部材に分割して形成することにより、分割し
て形成された部材を使用者が組立てて遊ぶことを可能と
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数に分割して形
成される組立式生物模型及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から市販される組立て式模型として
は、プラモデルなどの模型玩具が存在した。この商品
は、分割して樹脂成形された部材を接着材等で連結して
遊ぶものであり、その形状はアニメキャラクタや車両な
どをテーマとした物が一般的であった。そのため、遊び
としての意義はあるものの、模型の組立てを通じて対象
物の構造や仕組みに関する理解を深めるなどの教育的側
面には欠けていた。また、教材用のものや研究者を対象
とした生物模型は、予め組立てられた状態で市販されて
おり、プラモデルのように使用者が組立てて遊ぶことは
できなかった。

【０００３】一方、近年の学校教育では、学生の「理科
離れ」が問題視されており、これに対処するため授業内
容の刷新が行われている。その一環として、理論教育の
みを重視した従来の教育方針から実体験・経験を重視し
た教育方針への転換が試みられており、図や写真からだ
けでなく実物に接する機会を設け、図や写真からでは得
られない生徒の学習意欲や好奇心を喚起する教育が為さ
れている。例えば、理化教育では、昆虫の生態や身体の
構造を学習するために生物の飼育観察等を取り入れてい
る。しかしながら、生物の飼育観察は季節や設備等の面
での制約が多く、常に実物に接する機会を得ることはあ
まり容易ではなかった。また、生徒の中には生物に触れ
ることを好まない者も存在するため、生きた昆虫を教材
とすることは必ずしも簡単なことではなかった。以上の
ような理由から、本物の生物を用いるよりも模型を用い
たほうが好ましい場合も存在したが、ただ見るだけの模
型ではあまり生物が好きではない生徒はすぐに飽きてし
まうため、その興味や関心を喚起することはあまり期待
できなかった。また、真面目に勉強している学生であれ
ば、試験に出題される内容や、教科書に解説されること
については非常に良く知っているのであるが、粘土等を
用いて生物の模型を作らせてみると、実際には生物の体
の構造についてあまりよく理解していないのではないか
と思われることがある。例えば、「昆虫の足が胸部から
左右に３本ずつついている」ということは教科書にも図
入りで解説されており、大半の生徒はそのことを頭では
理解しているため、選択形式の試験を行うと正しい答え
を選ぶことができる。ところが、実際にカブト虫などの
模型を粘土で作らせてその出来具合を観察してみると、
足をつける場所を間違えて、クモの足のように胴体の横
から足をつけてしまうといった誤りがしばしば見られ
る。これは、生物を観察したり、文章に書かれた内容を
記憶しただけでは生物の体の構造を十分に学習すること
が難しいということを如実に示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の問題点に鑑みなされたものであり、プラモデルにお
ける遊びの要素と、生物の身体構造を示す模型としての
要素を共に備える構成とすることで、玩具として、また
教材として使用し、模型の組立てを通じて使用者の学習
意欲や好奇心を喚起すると同時に、生物の身体構造を学
習することのできる組立式生物模型及びその製造方法を
提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
生物の形態を基にして形成される模型において、模型本
体を複数の部材に分割して形成し、各部材を組立て可能
としたことを特徴とする。

【０００６】本発明は、模型本体を複数の部材に分割し
て形成し、各部材を組立て可能としたことにより、プラ
モデルの玩具的遊びの要素と、生物の身体構造を示す模
型としての要素を共に備え、玩具として、また教材とし
て使用し、使用者の学習意欲や好奇心を喚起すると同時
に、模型の組立てを通じて生物の身体構造を学習可能な
組立式生物模型を提供することができる。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、互いに連結される部材の一方及び／又はその両方に
連結手段を設け、前記各部材の連結を可能としたことを
特徴とする。

【０００８】本発明は、互いに連結される部材の一方及
び／又はその両方に連結手段を設けることにより、組立
てが簡単な組立式生物模型を提供することができる。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１乃至２に
おいて、基にした生物の寸法と模型の寸法が略同寸法、
又は基にした生物の寸法と模型の寸法の間に相似関係が
あることを特徴とする。

【００１０】本発明は、模型の形態が基にした生物の寸
法と比較して略同寸法であるか、相似の関係を有するよ
うに構成したことにより、基にした生物の正しい形状を
保ちつつ、製造及び使用時において好適なサイズに構成
することができる。

【００１１】請求項４記載の発明は、任意の型取り材で
生物を型取りすることにより原型を作成し、これを用い
て複製物を製造することを特徴とする。

【００１２】本発明は、任意の型取り材を用いて生物を
型取りすることで作成した原型を用いて複製物を製造す
る生物模型の製造方法であり、実物に忠実な組立式生物
模型を安価に提供することができる。

【００１３】請求項５記載の発明は、三次元座標情報と
してコンピュータに入力した生物の形態を基にして光造
形装置で原型を作成し、これを用いて複製物を製造する
ことを特徴とする。

【００１４】本発明は、生物の形態を三次元座標情報と
してコンピュータに入力し、これを基にして光造形装置
で原型を作成し、この原型を用いて複製物を製造する生
物模型の製造方法である。これにより、型取り材を用い
て直接原型を作成することが困難な生物であっても、容
易に複製物を製造して提供することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明は、生物の形態を任意の型
取り材で型取りするか、又は三次元座標情報としてコン
ピュータに入力した生物の形態を基にして光造形装置で
原型を作成し、これを使用して複製物を製造するもので
ある。模型本体は、基にした生物の寸法と略同寸法又は
相似の関係を保った寸法で、複数の部材に分割して形成
することにより、分割して形成された部材を使用者が組
立てて遊ぶことを可能とした。これにより、プラモデル
における遊びの要素と、生物の身体構造を示す模型とし
ての要素とを共に備えることを可能とし、玩具として、
また教材として使用することにより、使用者の学習意欲
や好奇心を喚起すると同時に、模型の組立てを通じて生
物の身体構造を学習することのできる組立式生物模型を
提供するものである。

【００１６】

【実施例】本発明の基本構成は以下の通りである。本発
明は、プラモデルと同様に遊びとして楽しむことができ
るだけでなく、模型の組立てを通じて、生物の体の構造
を理解し学習することを可能とするため、模型本体を複
数の部材に分割して形成し、各部材を互いに連結するこ
とができるように構成している。

【００１７】また、その製造に関しては、生物の形態を
任意の型取り材で直接型取りするか、又は生物の形態を
三次元座標情報としてコンピュータに入力して光造形装
置で原型を作成し、これを用いて複製物を製造するもの
である。以下にその詳細を説明する。

【００１８】型取り材で直接型取りする場合。 例として、甲虫などの昆虫の模型を製造する手順を示
す。まず初めに、型を取るための昆虫を調達する。次
に、シリコーンゴムや石膏など任意の型取り材に調達し
た昆虫を埋没して型を取り、原型を作成する。次に、キ
ャストなどの硬化性樹脂を前記型内に注入して複製物を
製造する。なお、昆虫の体には少なからず凹凸や、刺、
さらに羽や触覚などがあるため、まとめて型を取ること
は難しい。そこで、作業を容易にするためには、適宜昆
虫の体を解体して比較的簡単な構成の部材とし、各部材
ごとに型を取るとよい。

【００１９】光造形装置で原型を製作する場合。 前記同様、甲虫などの昆虫の模型を製造する場合の手順
を示す。まず初めに、昆虫の形態を三次元座標情報とし
てコンピュータに入力する。これは対象とする生物を立
体スキャナなどの装置を用いて計測し、直接コンピュー
タに入力するか、或いはＣＡＤなどのアプリケーション
を使用して手作業で入力を行うことにより達成される。
なお、立体スキャナで昆虫の形状をうまく取りこむため
には、調達した昆虫を立体スキャナにセットするのに適
した姿勢で乾燥させておくとよい。また、昆虫の形状が
複雑である場合には、適宜昆虫の体を解体して比較的簡
単な構成の部材とし、これを個別に計測してコンピュー
タに入力した後に、分断して入力された各部材をコンピ
ュータ上で一体的に再構成して個体の形状を復元すれば
よい。次に、前記の如くして得られた三次元情報を光造
形装置に入力して原型を作成し、これを用いて複製物を
製造することにより商品を提供するものである。

【００２０】以下、図面に基づき本発明に係る実施例の
構造及び使用例を詳細に説明する。

【００２１】図１及び図２は、本発明に係る第一実施例
を示している。本実施例は、模型本体を分割して形成
し、各部材を接着剤で連結することで組立てられるよう
に構成したものである。図１は、模型本体１を甲虫とし
た場合を示しており、頭部２、胸部３、腹部４、足部５
の各部材は着色された樹脂で形成されている。使用者
は、各部材の端部に接着剤を塗布してから部材を連結
し、図２に示す如く組立ててゆくことにより、プラモデ
ルを組立てる要領で遊びを楽しむことができるだけでな
く、昆虫の身体構造を学習することができる。前記各部
材を予め着色した状態で提供する構成としたのは、使用
時における手間を軽減し、組立てるだけで模型を完成す
ることができる商品とするためである。日頃からあまり
工具や画材に関心のない者にとっては、前記の如くある
程度簡単に製作できるように構成された商品の方が好ま
れる。しかしながら、工作に長けた者にとっては、独自
の改良を施して作品の個性化を図ったり、各種塗料を用
いて塗装を施すことに楽しみを見出すので、上記のよう
な簡単な構成では十分ではないと感じられるかもしれな
い。そこで、このような工作に長けた者にも受け入れら
れる商品とするため、前記各部材を白色樹脂で形成し
て、組立てた後に市販の絵の具や塗料を使用して適宜彩
色できるようにしてもよい。なお前記構成には、遊びと
しての意義だけでなく、生物の正しい色彩や模様を学習
させるという教育的意義も含む。

【００２２】図３乃至図６は、本発明に係る第二実施例
を示している。前記実施例と同様に、本実施例において
も甲虫模型１は、頭部２、胸部３、腹部４、足部５の部
材に分割すると共に、各部材は樹脂素材に着色を施して
形成されている。前記頭部２、胸部３、足部５の各部材
にはそれぞれ軸６を設けると共に、胸部３及び腹部４に
は、図４に示すように部材の裏面に凹部７を形成し、そ
の内部に時効硬化性の粘土８を充填することで、各部材
に設けた軸６を粘土に差して連結できるように構成して
いる。

【００２３】図５は、前記図３に示した部材を組立てて
遊ぶ過程を示す図である。本図では、すでに胸部３及び
腹部４に設けた凹部７の内部に粘土８を充填し、頭部
２、胸部３、腹部４の３部材を順次連結した後、５本の
足部５を連結し終えた状態にある。次に、最後に残った
左後足５ａに設けた軸６を粘土８に差して連結すること
により、模型の組立ては完成する。

【００２４】図６は、最後に残った左後足５ａを連結
し、甲虫模型の組立てを完成した状態を示している。な
お、本実施例に係る各部材は前記実施例と同様の理由に
より、白色樹脂を用いて形成しても構わない。

【００２５】また、本発明は、図７に示す如く他の形態
に形成することもできる。図７は、本発明に係る第三実
施例を示す平面図であり、本実施例は、本体１をクワガ
タ虫の形状に構成したものである。以下、本実施例の構
成を、前記実施例と共通する部分の説明は省略し、相違
点のみ説明する。前記第二実施例は、連結手段に粘土を
使用し、部材の一方に設けた軸を他方の部材の凹部の内
部に設けた粘土に差して連結する構成であったのに対
し、本実施例における連結手段は、一方の部材に設けた
軸６と、これと嵌合する嵌合穴９により構成されてい
る。頭部２に設けた軸６は、胸部３に設けた嵌合穴９
に、また胸部３に設けた軸６は腹部４に設けた嵌合穴９
にそれぞれ嵌合して連結される。アゴ１０ａ、１０ｂ及
び６本の足部５もこれと同様に、所定の嵌合穴（図示せ
ず）に嵌合して連結される。このとき各連結部では、軸
と嵌合穴間に摩擦力が作用して抜け止めとなると同時
に、所定区間内で部材の取付け角度を調節可能とするた
めに、嵌合穴の穴径を軸径よりも若干小さく形成し、軸
が軸穴にきつく嵌合するように構成している。

【００２６】このように構成することにより、前記第一
及び第二実施例の場合よりも簡単に部材の連結を行うこ
とができるだけでなく、以下に示す利点を得ることがで
きる。即ち、前記第二実施例に示した軸と粘土による連
結構造には、各部材の連結角度を自在に調節することが
できる利点がある反面、粘土が硬化するまでに時間がか
かる、粘土を設けた連結部周囲の構造が正確に表現され
ない、粘土が乾燥しないうちに接触すると、連結部の配
設角度が変化してしまうなどの短所があったが、本実施
例に係る連結手段の構造は、即座に連結又は連結解除が
可能である。また、各連結部の配設角度を正確に調節し
て基にした生物の形態に忠実な模型を制作することがで
きる。

【００２７】また、図８に示す如く、端部を球体状に形
成した軸６ａと、これを嵌合する受け部９からなるユニ
バーサルジョイント状の連結手段を配設することによっ
ても、前記第一及び第２実施例に示した連結手段の代用
とすることができる。この場合には、前記軸と嵌合穴に
よる連結手段と同様に、軸と粘土による連結手段の短所
を改善することができるだけでなく、連結部に所定範囲
での回動機能を付与し、模型に様々なポーズを取らせる
ことができる。

【００２８】本発明は以上説明したように構成されるも
のであり、以下の如く応用発展させることが可能であ
る。即ち、本発明の形状は上記実施例に限定されること
なく、他の形状、例えば、他の昆虫類、蟹や海老などの
甲殻類、生物の骨格、植物の花弁等の模型を構成するこ
とが可能である。図１１は、例として本体を蟹の模型と
した場合を示している。構成タイプは実施例１の型であ
る。蟹の足及び胴体は各関節部で分割されて構成されて
いる。本図では右足２本のみを分解した状態とし、他の
部分はすでに接着して組立てられた状態を示している。

【００２９】また、前記各部材を構成する素材は、合成
樹脂、合成ゴム及び形成完了時においてこれら素材と同
等の強度を有する素材によって形成されたものであれば
何れの素材を用いて形成しても構わないものの、特に、
キャストや熱可塑性樹脂、又はシリコーンゴムなどの素
材を用いて成形することにより、良好な仕上がりを得
る。ただし、全ての部材を共通素材から形成する必要は
なく、適宜各部材に適した素材で製造して構わない。例
えば、凹凸の少ないボディの部材は、硬質樹脂で製造
し、繊細な構造を持ち、破損しやすい足の部材は、衝撃
耐久性に優れた軟質樹脂で製造する等である。このよう
に構成することにより、商品の破損を回避し、強度を向
上させることができる。

【００３０】また寸法に関しては、前記において、基に
した生物の標準的範囲を逸脱することのないように採寸
して形成することにより、生物の正しい形態を学習可能
とする構成を説明したが、全ての場合において実寸で模
型化することは、部材の製造だけでなく使用者の側から
考えても適切とは言えない場合が想定される。例えば、
てんとう虫などの個体が小さい昆虫を模型化する場合な
どである。このような場合には、対象の寸法を拡大し、
製造及び使用に適するサイズで製造したほうが実用的で
ある。

【００３１】また、本発明を複数の関節を有する生物に
適用する場合には図９及び図１０に示す如く、足部の各
関節部を分割して構成し、模型を構成する部材の数量を
増加して組立ての難易度を高くし、高度な遊びを行うこ
とができるようにすることができる。このとき前記各部
材には、必要に応じて適宜連結手段を設けても構わな
い。

【００３２】以上説明したように、本発明に係る生物模
型は組立てが容易であるから、低年齢層の子供であって
も使用することが可能である。特に、本発明に係る模型
は、基にした生物の形状を忠実に再現したものであるか
ら、模型を組立てて遊びながら生物の身体各部の構造や
配置を、それと意識することなく学ばせる効果を期待で
きるので、玩具としてだけでなく学校教材として用いて
も有益である。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、次のような効果を奏する。

【００３４】本発明は、プラモデル的な遊びの要素と、
生物の身体構造を示す模型としての要素を共に備え、玩
具として、また教材として使用することにより、遊びな
がら使用者の学習意欲や好奇心を喚起すると同時に、模
型の組立てを通じて生物の身体構造を学習可能な生物模
型を提供することができる。

【００３５】また本発明は、各部材を互いに連結する連
結手段を部材の一方及び／又は双方に設けたことによ
り、容易に各部材を連結することが可能な生物模型を提
供することができる。

【００３６】また本発明は、模型の寸法と基にした生物
の寸法を略同寸法とするか、あるいは相似の関係とする
ことにより、生物の正しい構造を模型を組立てながら学
習することができる。

【００３７】また本発明は、生物の形態を任意の型取り
材で直接型取りするか、所定の手段で生物の形態を三次
元座標情報としてコンピュータに入力して光造形装置で
原型を作成し、これを用いて複製物を製造して提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第一実施例を示す図である。

【図２】本発明に係る第一実施例の完成状態を示す図で
ある。

【図３】本発明に係る第二実施例を示す図である。

【図４】図１に示す胸部及び腹部の部材の背面に設けた
凹部に、粘土を詰める状態を示す図である。

【図５】足部の取付け方を説明する図である。

【図６】図１に示す模型の連結が完成した状態を示す図
である。

【図７】本発明に係る第二実施例を示す図である。

【図８】他の構成による連結部の構造を示す図である。

【図９】連結手段を設けた足部の構造を示す図である。

【図１０】連結手段を設けた足部の構造を示す図であ
る。

【図１１】本体を蟹の模型とした場合を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 頭部 ３ 胸部 ４ 腹部 ５ 足部 ６ 軸 ７ 凹部 ８ 粘土 ９ 嵌合穴 １０ａ アゴ １０ｂ アゴ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生物の形態を基にして形成される模型にお
   いて、模型本体を複数の部材に分割して形成し、各部材
   を組立て可能としたことを特徴とする生物模型。
2. 【請求項２】請求項１において、互いに連結される部材
   の一方及び／又はその両方に連結手段を設け、前記各部
   材の連結を可能としたことを特徴とする生物模型。
3. 【請求項３】請求項１乃至２において、基にした生物の
   寸法と模型の寸法が略同寸法、又は基にした生物の寸法
   と模型の寸法の間に相似関係があることを特徴とする生
   物模型。
4. 【請求項４】任意の型取り材で生物を型取りすることに
   より原型を作成し、これを用いて複製物を製造すること
   を特徴とする生物模型の製造方法。
5. 【請求項５】三次元座標情報としてコンピュータに入力
   した生物の形態を基にして光造形装置で原型を作成し、
   これを用いて複製を製造することを特徴とする生物模型
   の製造方法。