JP5027902B2

JP5027902B2 - 人形体の腰部関節構造

Info

Publication number: JP5027902B2
Application number: JP2010110546A
Authority: JP
Inventors: 純一西澤; 透沢入; 均藤竹; 時道望月; 敏亨大須賀
Original assignee: Bandai Co Ltd
Current assignee: Bandai Co Ltd
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2030-05-12
Also published as: CN103394193A; JP2011234984A; CN102240455A; CN102240455B

Description

本発明は、人形体の腰部関節構造に関するものである。

２本の脚を回動自在に有する人形体として、ロボット等のプラスチックモデル（以下、プラモデルという）が知られている。このようなプラモデルにはユーザーが自由にポーズを決ることができるように複数の関節が設けられている。そして、関節を介して結合する腕や足を回動自在に構成するために多種多様の関節を備えた人形体が開発されている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載の人形体においては、球形の関節軸と、関節軸に嵌合できる嵌合凹部を備える連結体とからなっている。すなわち、腰部に連結された関節軸の先端の球部を、脚に設けられている嵌合凹部に嵌合させることにより、脚を前後に回動可能に支持している。

特開平６−３２７８４１号公報

しかしながら、前述した特許文献１に記載の従来の人形体においては、脚を前後して歩行の姿勢をとる際に、脚を関節軸回りに回動させると、脚が関節軸を中心とした単純な円運動をする。このため、脚と腰との位置関係が不自然になり、人間等における脚の動きとは異なるので、本物らしくなく、見栄えが悪いという問題があった。

そこで、本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、脚を前後に回動して歩行姿勢をとる際に、人間に近い動作を行い、本物らしく、見栄えの良好な姿勢をとることができる人形体の腰部関節構造を提供することを目的とする。

本発明の人形体の腰部関節構造は、一対の脚を両側面に回動可能且つ任意角度で固定可能に連結するとともに、上面に上体を回転可能に支持する人形体の腰部関節構造であって、前記一対の脚を支持する股関節部材と、前記上体を支持する上体支持部とが、相対的に前後に移動可能に連結されており、前記股関節部材と、前記上体支持部と、前記股関節部材及び前記上体支持部を連結する一対の前後リンク部材により、平行四辺形のリンク機構を構成し、前記股関節部材が前記上体支持部に対して相対的に前後に平行移動する構成を有している。

また、本発明の人形体の腰部関節構造において、前記上体支持部は前記上体を回転可能に支持しており、前記一対の脚を前後して歩行させる際に、前記股関節部材を前記上体支持部に対して相対的に前後に平行移動させるとともに、前方へ回動した脚側を後方へ移動させるように前記上体に対して前記股関節部材を相対的に回転させる構成を有することが好ましい。

本発明に係る人形体の腰部関節構造によれば、左右の脚を前後する歩行状態の姿勢において、脚の回動に伴い股関節部材を上体支持部に対して前後に移動させることにより、人間の歩行状態に近い姿勢をとることができ、本物らしく、見栄えの良好な姿勢をとることができる人形体の腰部関節構造を提供することができる。

本発明にかかる実施形態の人形体の腰部関節構造を用いた人形体の全体斜視図である。人形体の腰部及び上体の斜視図である。人形体の腰部関節の分解斜視図である。（Ａ）は直立時における腰部関節構造の側面図、（Ｂ）は歩行時における腰部関節構造の側面図である。（Ａ）は直立時における腰部の外観の側面図、（Ｂ）は歩行時における腰部の外観の側面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以後の説明において、各部材（または各部分）の動き方を区別するために、各部材の軸（長手方向に沿った中心軸）回りに回転することを「回転」で示し、各部材の一点（例えば、一端）を中心として部材が円運動をする動作を「回動」で示すこととする。また、回転可能あるいは回動可能に支持される部材（部分）は、全て、所定の角度回転または回動した状態で手を放すと、その状態を保持するので、特記する場合を除き、「回転可能」及び「回動可能」の文言には、所定角度で固定可能の意味を含むものとする。

図１に示すように、本実施形態の人形体の腰部関節構造１０は、例えば、人形体１の腰部２に適用することができる。人形体１は、２本の脚３，３、３を前後方向に回動可能に支持する腰部２、腰部２の上に所定角度回転可能且つ前後左右に回動可能に支持される上体４、上体４に回動可能に支持される２本の腕５，５、及び上体４の上に首６を介して回転可能に支持される頭部（図示省略）を有する。

図２にも示すように、上体４は上端の中央に首６を有するとともに、左右両側に腕５を回動可能に支持する肩関節４１を有する。また、上体４の下部には、腰部２に回転可能に支持される背骨４２を有する。

図３に示すように、背骨４２は、上部に上体４を回転可能且つ回動可能に支持する支持球体４２ａを有し、下部にも支持球体４２ｂを有する。背骨４２の下側には、支持球体４２ｂを回転可能且つ回動可能に支持する受け部材４３を有する。受け部材４３は、左右に長い平板状の本体４３ａの上面に、背骨４２の支持球体４２ｂを回転可能且つ回動可能に受ける軸受け４３ｂを有し、本体４３ａの左右両端部には、嵌合穴４３ｃ、４３ｃを有する。

受け部材４３の下側には、背骨４２を腰部関節構造１０に連結する連結部材４４を有する。連結部材４４は、左右に長い平板状の本体４４ａを有し、本体４４ａの下面には、腰部関節構造１０によって回転可能且つ回動可能に支持される支持球体４４ｂを有する。なお、連結部材４４は、本体４４ａの上面両端部に設けられている係止突起４４ｃ、４４ｃを、受け部材４３の本体４３ａに設けられている嵌合穴４３ｃ、４３ｃに嵌合させて結合される。

図２乃至図４に示すように、腰部関節構造１０は、一対の脚３，３を支持する股関節部材１１と、上体４を支持する上体支持部１２とが、相対的に前後に移動可能に連結されている。すなわち、股関節部材１１と上体支持部１２とが、一対の前後リンク部材１３，１４により連結されて、平行四辺形のリンク機構を構成する。

股関節部材１１は、上方が開口（開口部１１１ａ）した箱状の関節筐体１１１と、この関節筐体１１１の内部に収容される軸受け部１１２を有する。関節筐体１１１は、対向する左右の側板１１１ｂ、１１１ｂに円形の切欠き１１１ｃを有し、前後の縦壁１１１ｄ、１１１ｄには、それぞれ前方及び後方へ向かって突出する一対のブラケット１１１ｅ、１１１ｅが設けられている。対向するブラケット１１１ｅの内面には、それぞれ軸突起１１１ｆが突設されている。

軸受け部１１２は、関節筐体１１１の開口部１１１ａから内部空間に挿入される矩形板状の本体１１２ａを有し、本体１１２ａの左右両側面には、脚３を回動可能に支持する軸受け１１２ｂを有する。左右の軸受け１１２ｂは、それぞれ関節筐体１１１の左右の側板１１１ｂ、１１１ｂの切欠き１１１ｃから外部に露出する。

上体支持部１２は、水平な矩形平板状の本体１２１を有し、本体１２１の上面中央には上体４下端部の支持球体４４ｂが嵌合する球体支持凹部１２６を有する。これにより、上体４は、腰部２に枢着されて、前後左右あらゆる方向へ回転可能且つ回動可能に支持される。また、上体４は背骨４２の軸を中心として回転可能に支持される。また、本体１２１の前端および後端には、それぞれ左右一対の円筒形状の軸受け部１２２、１２３を有する。一対の軸受け部１２２，１２２の間には軸１２４が設けられ、軸受け部１２３，１２３の間には軸１２５が設けられている。

前リンク部材１３は、上下方向の棒状部材であり、上端には上体支持部１２の軸１２４が軸支される軸受け穴１３１を有する。また、下端には、関節筐体１１１の軸突起１１１ｆが内嵌する嵌合穴１３２を有する。同様に、後リンク部材１４は、上下方向の棒状部材であり、上端には上体支持部１２の軸１２５が軸支される軸受け穴１４１を有する。また、下端には、関節筐体１１１の軸突起１１１ｆが内嵌する嵌合穴１４２を有する。

図５（Ａ）及び（Ｂ）には、図４に示した腰部関節構造１０の外側に、装飾部材を取り付けた状態を示している。すなわち、前リンク部材１３の前方に前装飾品１５が取り付けられ、後リンク部材１４の後方には後装飾品１６が取り付けられる。これにより、腰部関節構造１０の骨組みが、前方及び後方から見えないようにしている。なお、腰部関節構造１０の左右外側には装飾品取付け部材１７，１７（図１及び図２参照）が設けられており、脚３の外側を覆う装飾品１８（図５参照）が取り付けられる。

次に、腰部関節構造１０における動作について説明する。図４（Ａ）に示すように、脚３を前後しない直立状態では、前リンク部材１３及び後リンク部材１４が鉛直方向に保持されており、股関節部材１１の真上に上体支持部１２が位置する。この状態では、前装飾品１５及び後装飾品１６も真っ直ぐに配置される（図５（Ａ）参照）。

一方、左右の脚３を前後に回動する歩行状態では、図４（Ｂ）に示すように、前後のリンク部材１３，１４を傾けることにより、脚３を支持する股関節部材１１を上体４を支持する上体支持部１２に対して、水平状態を保持したまま前方にずらす（図４（Ｂ）の矢印参照）。この状態では、前装飾品１５及び後装飾品１６もリンク部材１３，１４と同様に傾く（図５（Ｂ）参照）。

なお、このとき、上体４の姿勢は、股関節構造１０に対して、直立、前後屈、横屈及び回転等が可能であり、左右の脚３のうち前方へ回動（歩行）した脚３側の肩関節４１を後方へ移動させるように、股関節構造１０に対して上体４を相対的に回転させるのが望ましい。すなわち、例えば、左の脚３を前方へ回動させた場合には、上体４に対して股関節部材１１の左側を後方へ移動させるように股関節部材１１を相対的に回転させる（図５（Ｂ）において矢印Ａ参照）。

本実施形態の人形体の要部関節構造１０によれば、一対の脚３、３を両側面に回動可能に連結する股関節部材１１と、上面に上体４を回転可能且つ回動可能に支持する上体支持部１２とが、相対的に前後に移動可能に連結されている。このため、左右の脚３を前後する歩行状態の姿勢において、脚３の回動に伴い股関節部材１１を上体支持部１２に対して前後に移動させることにより、人間の歩行動作に近い姿勢をとることができ、本物らしく、見栄えの良好な姿勢をとることができる。

また、股関節部材１１と上体支持部１２は、前後リンク部材１３，１４により平行四辺形のリンク機構を構成しているので、股関節部材１１は上体支持部１２に対して相対的に前後に平行移動することができる。

さらに、一対の脚３、３を前後して歩行させる際に、股関節部材１１を上体支持部１２に対して相対的に前後に平行移動させるとともに、前方へ回動させた脚３側を後方へ移動させるように腰部関節構造１０を本体に対して相対的に回転させる。これにより、一層人間の歩行動作に近い姿勢をとることができ、本物らしく、見栄えの良好な姿勢をとることができる。

なお、本発明に係る人形体の腰部関節構造は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形、変化が可能である。

１人形体
３脚
４上体
１０腰部関節構造
１１股関節部材
１２上体支持部
１３前リンク部材
１４後リンク部材

Claims

一対の脚を両側面に回動可能且つ任意角度で固定可能に連結するとともに、上面に上体を回転可能に支持する人形体の腰部関節構造であって、
前記一対の脚を支持する股関節部材と、前記上体を支持する上体支持部とが、相対的に前後に移動可能に連結されており、
前記股関節部材と、前記上体支持部と、前記股関節部材及び前記上体支持部を連結する一対の前後リンク部材により、平行四辺形のリンク機構を構成し、
前記股関節部材が前記上体支持部に対して相対的に前後に平行移動することを特徴とする人形体の腰部関節構造。
前記上体支持部は前記上体を回転可能に支持しており、前記一対の脚を前後して歩行させる際に、前記股関節部材を前記上体支持部に対して相対的に前後に平行移動させるとともに、前方へ回動した脚側を後方へ移動させるように前記上体に対して前記股関節部材を相対的に回転させることを特徴とする請求項１に記載の人形体の腰部関節構造。