JP4868337B2 - 人形、おもちゃのロボット、おもちゃの動物の構成部材 - Google Patents

Description

本発明は、人形、おもちゃのロボット、おもちゃの動物などの構成部材、特に関節部などの可動部を備えた構成部材にかんする。

人形、おもちゃのロボット、おもちゃの動物などで手、足などの関節部などを可動にしたものが種々開発されている。例えば、肘部などの関節部を回動可能に軸着し、軸を中心に腕が回動するようにしたものがある。しかしこのような関節部では単純な回動に限定されるから、手、足などの自然な動きを表現することが困難であった。
特願２００４−３３１０３９

本発明は、人形、おもちゃのロボット、おもちゃの動物などの立体的構造体に用いられる構成部材、特に、屈曲、伸縮など任意な動きが可能な関節部などの可動部を備えた構成部材を提供する。また伸張状態から基本形態の収縮状態に容易に復帰することができる可動部を備えた構成部材を提供する。さらに複数の可動部を備え全体として所定長さを有するとともに、各可動部についても屈曲、伸縮など自然な動きが可能な構成部材を提供する。

前記課題を解決するための手段は次のとおりである。即ち、本発明にかかる人形、おもちゃのロボット、おもちゃの動物の構成部材は、伸縮可能な蛇腹構造であって両端部に筒部を有する可動部と、可動部の筒部に装着され可動部を連結する筒状の連結部と、軸心と直交する方向に連結部に配置された係止ピンと、結び付け、掛け止により係止ピンのほぼ中央部に係止されかつ付勢して可動部内に配置される弾性部材を備え、連結部を介して連結された複数の可動部が伸張状態にあるとき、可動部内の弾性部材の付勢力により各可動部が両端側から収縮方向に牽引される。

また前記筒状の連結部の外径を可動部の筒部の内径より若干小さく形成した。

また前記筒状の連結部の内径を可動部の筒部の外径より若干大きく形成した。

そして前記弾性部材が線状のゴム紐、スプリングである。

構成部材の関節部などの可動部は蛇腹構造を有するから、屈曲、伸縮を含む任意な動きが可能となる。また可動部は弾性部材の付勢力により伸張状態から安定した基本形態（収縮状態）に容易に復帰し、蛇腹構造の変形が防止される。複数の可動部の連結により所定の長さの構成部材が確保される。また各可動部の弾性部材の付勢力を調整することにより、屈曲、伸縮など各可動部の自然な動きが可能となる。

人形、おもちゃのロボット、おもちゃの動物などの構成部材１、特に関節部などの可動部２を備えた構成部材の実施の形態について図面を参照して説明する。図１乃至４において、構成部材１の可動部２は中空の蛇腹構造３を有する。蛇腹構造３により可動部２は屈曲、伸縮など任意な動きが可能である。１個の可動部２を備えた単体の構成部材１は、例えば、首部や腕の肘部など一部の関節部に用いることができる（図１２参照、但し首部については図示せず）。可動部２は両端部に筒部４、４を有し、筒部４、４に端部材６が着脱可能に装着される。係止部５を有する端部材６は筒状であり、係止部５は軸心と直交する方向に配置された係止ピンである。係止部５は弾性部材を係止するものであればよく、係止ピンに限定されない。可動部２内に配置される弾性部材９は付勢可能な線状ゴム紐、スプリンブなどであり、弾性部材９の端部の掛け止め、結び付けなどにより付勢状態で係止ピン５に係止される。図示の場合、弾性部材９は輪状のゴム紐であり、端部材６の一対の小孔７、７に取外し可能に挿着される係止ピン５に係止される。そして蛇腹構造３を有する可動部２が直線状の伸張状態にあるとき、付勢された弾性部材９の付勢力により可動部２は両端側から収縮方向に牽引され、基本形態の収縮状態（図１、２、３参照）に復帰する。

この場合、大きい不勢力に設定すると可動部２は自然に収縮状態に復帰するが、不勢力をやや小さく設定する一方、伸張状態の可動部２に若干力を加える（例えば、指先で可動部２を軽く収縮方向に押すなど）と、可動部２が収縮状態に復帰するようにしてもよい。いずれの場合も収縮状態への復帰により可動部２はその基本形態を維持することができ、蛇腹構造の不要な変形が防止される（後述の複数の可動部を連結した場合も同様）。

構成部材１は可動部２を連結した構造とすることもできる。図５乃至８において、可動部２が連結部１０を介して連結される。すなわち、筒状の連結部１０の外径を可動部の端部（筒部）４の内径より若干小さいか（図５、６参照）、あるいは筒状の連結部の内径を可動部の端部（筒部）の外径より若干大きく形成し（図示せず）、連結部１０の両端部に一対の可動部２の端部４をそれぞれ着脱可能に装着する。例えば、図７における連結部１０ｂの両端部に一方の可動部の端部４と他方の可動部の端部４をそれぞれ装着する。これにより可動部２、２が連結部１０を介して連結され、複数の可動部２を備えた所定長さの構成部材１が形成される。

連結部１０は係止部５を有し、蛇腹構造３の可動部２内に配置された弾性部材９が係止部５に係止される。弾性部材９が線状のゴム紐、スプリンブなど付勢可能なものであること、弾性部材９は可動部２の両端部に設けられた係止部５に係止されること、図示の場合、係止部は軸心と直交する方向に配置された係止ピン５であること、弾性部材９は端部の結び付け、掛け止めなどにより係止ピン５に係止されことなど、その基本的構成は前記単体の可動部２と同様である。そして蛇腹構造の可動部２が直線状の伸張状態にあるとき、付勢された弾性部材９により各可動部５は両端側から収縮方向に牽引され、基本形態（収縮状態）に復帰する（図５、６参照）。なお図８は、連結された構成部材１において、可動部２ａは蛇腹構造が収縮状態、可動部２ｂは蛇腹構造が伸張状態、可動部２ｃは蛇腹構造が屈曲状態であることを示す。

関節部であっても人形などの構造、種類によって肩部、肘部、手首など各部位の付勢力に強弱の差を設ける必要がある。すなわち、肩部の関節部には腕部全体の大きな負荷がかかる一方、安定した動きが要求されるから、付勢力を比較的に大きくする必要がある。また肘部の関節部には肩部より柔軟な動きが要求されるから、付勢力は肘部より小さくするのがよい。さらに手首の関節部には手の動きに対応した柔軟で微妙な動きが要求されるから、付勢力を最も小さくする必要がある。

このような場合、人形などの組立て段階、つまり、連結部１０を介して複数の可動部２を連結する際、可動部２内の弾性部材９の付勢力を適宜に調整することができる。すなわち、構成部材１は屈曲、伸縮可能な蛇腹構造３を有する可動部２と、可動部２に着脱可能に装着される連結部１０と、可動部２内に配置されかつ連結部１０に配設された係止部５に着脱可能に係止して付勢される弾性部材９とを備える。そして連結部１０を介して可動部２を連結するとき、弾性部材９を引張して付勢力を調整する一方、可動部５と分離された連結部１０ｂ、つまり可動部２に装着されていない状態の連結部１０ｂの係止部５に弾性部材９（端部）を着脱可能に係止する。

付勢力の調整と弾性部材９の係止手段、方法は任意であるが、その具体例を示すと、弾性部材をゴム紐９、係止部を係止ピン５とした場合、まず連結部１０ａの係止ピン５にゴム紐９を係止する（図７参照）。係止方法としては可動部２に装着前の分離された連結部１０ａの係止ピン５にゴム紐９を巻くように配置する。そして中空の可動部２にゴム紐９を挿通する一方、連結部１０ｂを隣接する可動部２（図７における連結部１０ｂの右側の可動部２）の一端部４に装着する。連結部１０ｂと可動部２は着脱可能である。また可動部２の他端部４から突出するゴム紐９を可動部２に装着前の分離された連結部１０ｂの係止ピン５に巻くように配置するとともに、一対の係止ピン５、５間に掛け渡されたゴム紐９を先端側から引張し、弾性部材９の付勢力を適宜に調整する。調整されたゴム紐９は先端側に結び付け１１などして輪状とする。そして連結部１０ｂを可動部の端部４に装着すると、一対の係止部５、５に係止されかつ付勢力の調整された弾性部材９が可動部２内に配置される。連結部１０ｂと可動部２は着脱可能である。他の可動部２を連結するときは、同様に、付勢力の調整された弾性部材を一対の係止部（図７では連結部１０ｂの係止部５と右端の端部材６の係止部５）に係止するとともに、可動部を連結部、端部材にそれぞれ着脱可能に装着すればよい。

可動部２は連結部１０、端部材６に着脱可能に装着されるから、一旦連結した後の可動部２と連結部１０との分離も可能である。そこで弾性部材の付勢力の調整は、可動部２の連結時だけでなく、連結後に可動部２を連結部１０から分離して行うこともでき、弾性部材の付勢力の再調整や修理、取替えが可能（あるいは容易）となる。連結された状態で可動部２と可動部２および／または可動部２と連結部１０を接着剤などで接着し、あるいは粘着テープによる簡易固着とすることもできる。また可動部２に装着された連結部１０は端部４に強度、剛性を付与する。

可動部２内に配置されるゴム紐などの線状の弾性部材９は、可動部２の実質上の中心部（軸心）に配置される。すなわち、まず弾性部材９は可動部２の両側にある係止部５（係止ピン）のほぼ中央に係止される（図２、６など参照）。また中心孔１４を有する中心位置決め部１３が可動部２の両側に配置され、中心孔１４に挿通された弾性部材９が中心部に保持される。中心位置決め部１３は可動部２の蛇腹構造部３に近接して設けるのが好ましい。中心位置決め部１３は環状のものに限定されない。蛇腹構造の可動部２が直線状のとき、弾性部材９は可動部２のほぼ中心の軸心に位置するから、伸張状態の可動部２は付勢力により収縮状態（基本形態）に容易に復帰する。また可動部２が屈曲状態のときも弾性部材９と可動部２（内周面）との当接を制限し、蛇腹構造３の過度の変形を阻止する。

図９乃至１１は他の構造の係止部５を示す。すなわち、環状部１５に嵌着された保持部１６は半径方向の切欠部１７を有し、環状部１５内の保持部１６が切欠部１７に配置された線状の弾性部材９を押圧状態で保持する。切欠部１７の弾性部材９は保持部１６の中心部に配置するのが好ましい（図１１参照）。環状部１５は可動部の端部４に着脱可能に装着され、弾性部材９が係止部５のほぼ中心部に維持される。

さらに中心位置決め部１３が保持部１６から可動部２（蛇腹構造部３）のほぼ中央位置まで延設されている。中心位置決め部１３は先端１２をやや細くした断面形状が円形の棒状であり、可動部２内において一方の中心位置決め部の先端１２と、他方の中心位置決めの先端１２が互いに対向して配置される。中心位置決め部１３は軟質合成樹脂など適宜な可撓性を有し、保持部１６の場合と同様に、半径方向の切欠部１７の中心部に弾性部材９を保持する。そして可動部２を屈曲状態にするとき、中心位置決め部１３が蛇腹構造３の極端な屈曲を防止する。例えば、端部４に隣接する部位からの蛇腹構造３の急激な屈曲などを防止し、自然で安定した曲げ状態が表現される。また可動部２へ延びる中心位置決め部１３の復元力が可動部２の直線状態への復元を容易にする。なお複数の可動部は連結部を介することなく、係止部を有する端部の筒部同士の嵌合などにより着脱可能に装着し、互いに連結することもできる（図示せず）。

構成部材１は胴部の基部１９に取り付けられる。取付け手段は任意であるが、例えば、構成部材１の端部を胴部の基部１９に形成された凹部２０に嵌着し、あるいは接着剤により凹部２０に固着する。金具などの固定具を介して取付けてもよい（図示せず）。また可動部２の外側に適宜な柔軟性を有する外装部を設けることもできる（図示せず）。

本発明にかかる１個の可動部を備える構成部材の縦断面図である。 同構成部材の横断面図である。 同構成部材の斜視図である。 同構成部材を説明的に示す解斜視図である。 本発明にかかる複数個の可動部を備える構成部材の縦断面図である。 同構成部材の横断面図である。 同構成部材を説明的に示す解斜視図である。 同構成部材における収縮、伸張、屈曲状態の可動部を示す正面図である。 構成部材における他の構造の可動部の縦断面図である。 同可動部における係止部を示す斜視図である。 同係止部における保持部を示す側面図である。 本発明にかかる構成部材を人形の胴部に取り付けた状態を説明的に示す正面図である。

符号の説明

１ 構成部材
２ 可動部
３ 蛇腹構造
４ 端部の筒部
５ 係止部
６ 端部材
７ 小孔
９ 弾性部材
１０ 連結部
１１ 結び
１３ 中心位置決め部
１７ 切欠部

Claims (4)

1. 伸縮可能な蛇腹構造であって両端部に筒部を有する可動部と、可動部の筒部に装着され可動部を連結する筒状の連結部と、軸心と直交する方向に連結部に配置された係止ピンと、結び付け、掛け止により係止ピンのほぼ中央部に係止されかつ付勢して可動部内に配置される弾性部材を備え、連結部を介して連結された複数の可動部が伸張状態にあるとき、可動部内の弾性部材の付勢力により各可動部が両端側から収縮方向に牽引される人形、おもちゃのロボット、おもちゃの動物の構成部材。
2. 前記筒状の連結部の外径を可動部の筒部の内径より若干小さく形成した請求項１に記載の人形、おもちゃのロボット、おもちゃの動物の構成部材。
3. 前記筒状の連結部の内径を可動部の筒部の外径より若干大きく形成した請求項１に記載の人形、おもちゃのロボット、おもちゃの動物の構成部材。
4. 前記弾性部材が線状のゴム紐、スプリングである請求項１に記載の人形、おもちゃのロボット、おもちゃの動物の構成部材。

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