JP5221790B2

JP5221790B2 - 人体模型の腕部構造

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Publication number: JP5221790B2
Application number: JP2012125599A
Authority: JP
Inventors: 強前田
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Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2029-07-22
Also published as: JP2012157783A

Description

本発明は、人形やロボットの肢体に人体の動きと同様な自然な姿勢をとらせることができる人体模型及び、人体模型の腕部の構造に関する。

胴体、腕部及び脚部が折り曲げ可能に製作されており、様々な姿勢をとらせることが可能な人体模型に対する需要が増えている。例えば、種々の衣装や装備を着装させて楽しむホビー用の着せ変え人形玩具、展示鑑賞用人形の他、所謂ヒューマノイド型のロボットの分野においても、より人間に近い動きを人体模型に行わせることが求められている。

これに対し、例えば胴体については、上胴部と上腹部と下腹部とからなる腹部と下胴部と上腹部を貫通して上胴部と下胴部とを連結する棒状連結部材とを備えてなる人形玩具であって、上胴部の下端部と上腹部の上端部とが摺動状態で回動可能に嵌合され、上腹部の下端部と下腹部の上端部とが摺動状態で回動可能に嵌合され、下腹部の下端部と下胴部の上端部とが摺動状態で回動可能に嵌合され、上胴部と下胴部とが棒状連結部材によって上腹部と下腹部とを挟んで棒状連結部材の中心に向かって付勢させており、上腹部と下腹部とが棒状連結部材を介して上胴部と下胴部との間で上胴部の屈曲・回動動作に追従できるようにする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

これによれば、上腹部と下腹部とが棒状連結部材を介して上胴部と下胴部との間で上胴部の屈曲・回動動作に摺動状態で追従できるから、各部品間における隙間の発生を防ぐことができ、人体の動きと同様に動かすことができ、胴部を前後方向に９０度以上、左右方向に６０度以上屈曲させることはもとより、とらせたポーズの戻りがなく姿勢を保持させることができる人形玩具を提供することができる。

また、例えば腕については、上腕部と前腕部とを関節部材を介して連結し、上腕部と前腕部とは、それぞれ上記関節部材に対して異なる範囲の角度で回動可能に連結され、関節部材に対する角度は、上腕部の方が前腕部よりも小さく制限されるようにする技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。これによれば、簡単な構造によって、曲げたときに人間と同じような肘部形状をリアルに実現することができる。

しかしながら、例えば前者の技術においては、人体模型の胴体が上胴部と上腹部と下腹部と下胴部の４つに分割されており、人体模型の外見上、滑らかな体の曲線を表現することが困難であった。この点で、より人間と同じようなリアルな姿勢と、リアルな体の曲線の再現とを両立させることが困難であった。

また、人体模型の腕についても、例えば後者の技術においては、前腕部自体のねじりを表現することが困難であり、この点でも、より人間と同じようなリアルな姿勢と、リアルな体の曲線の再現とを両立させることが困難であった。

特開２００２−１１９７６８号公報特開２００５−３４４００号公報

本発明は、上記の不都合に鑑みて案出されたものであり、その目的は、より実際の人間に近いポーズを再現可能であり、且つ、外形のフォルムもより実際の人間に近づけることができる人体模型を提供することである。

本発明は、人体模型の胴体を、胸が形成されている上胴部と、腰が形成されている下胴部と、に分割し、上胴部と下胴部とを連結部材で連結し、上胴部と連結部材、下胴部と連結部材とは各々回動可能となっている人体模型であり、上胴部と下胴部との間の部分の少なくとも連結部材の前側に、複数のシェルが相対移動可能に連結されて形成された腹部を備え、この腹部によって前記連結部材を覆うようにしたことを最大の特徴とする。

より詳しくは、胸が形成されている上胴部と、
腰が形成されている下胴部と、
一端が前記上胴部に回動可能に支持されるとともに他端が前記下胴部に回動可能に支持されることで、前記上胴部と前記下胴部とを連結する連結部材と、
を備える人体模型であって、
前記上胴部と前記下胴部との間における、前記連結部材の前側には、互いに相対移動可能に前記上胴部と前記下胴部との連結方向に連結された複数のシェル状のシェル部材からなるとともに前記連結部材を覆う腹部をさらに備えることを特徴とする。

これによれば、人体模型における上胴部と下胴部との間を相対移動可能に連結された複数のシェル部材で覆うことができる。従って、上胴部と連結部材とを回動させ、連結部材と下胴部とを回動させることで、人体模型の上胴部と下胴部の位置関係を変化させた時に、その変化に合わせて複数のシェル部材を相対移動させることで、上胴部と下胴部を滑らかにつなぐように人体の外形を再現することが可能となる。

また、本発明においては、前記複数のシェル部材は、前記上胴部と前記下胴部との連結方向に相対移動可能に連結されているようにしてもよい。そうすれば、上胴部と下胴部との相対位置（姿勢）が変化した場合に、当該変化に合わせて腹部における前記連結方向の長さを変化させることができ、人間の外形（皮膚）の伸縮を再現することが可能である。

また、本発明においては、前記複数のシェル部材は、互いの相対的な角度が変化可能に連結されているようにしてもよい。そうすれば、上胴部と下胴部との傾きが変化した場合に、当該変化に合わせて腹部を曲面とすることができ、人体の自然な外形を再現することが可能である

また、本発明においては、前記複数のシェル部材は、互いにねじれ可能に連結されているようにしてもよい。そうすれば、上胴部と下胴部とがねじれた位置関係となった場合に、当該変化に合わせて腹部を滑らかなねじれ曲面とすることができ、人体の自然な外形を再現することが可能である

また、本発明においては、前記腹部における複数のシェル部材のうちの少なくとも一部は、平板または曲板状の本体部と、本体部から略エックス字状に延出された４本の連結部とを有し、
前記４本の連結部のうち、前記シェル部材が前記腹部を構成した状態で前記下胴部側に位置する２本の下側連結部には、該下側連結部の先端を折り返して形成されるフックが設けられ、
複数の前記シェル部材が連結された際に、前記シェル部材が前記腹部を構成した状態で前記上胴部側に位置するシェル部材の前記下側連結部のフックが、前記下胴部側に位置するシェル部材の前記連結部と当接することで、前記上胴部と前記下胴部との連結方向の前
記シェル部材同士の相対移動が規制され、
前記シェル部材が前記腹部を構成した状態で前記上胴部側に位置するシェル部材の前記下側連結部のフックが、前記下胴部側にくるシェル部材の前記連結部または本体部と当接することで、前記シェル部材同士の曲げ方向またはねじり方向の相対移動が規制されるようにしてもよい。

これによれば、複雑な機構などを必要とせず、前記シェル部材同士における、前記上胴部と下胴部の連結方向、曲げ方向、ねじれ方向の相対移動を適切に規制することができ、前記シェル部材同士が過度に相対移動してしまうことによる、前記腹部の外形の乱れを抑制することができる。

また、本発明は、上腕部と、
前記上腕部に対して直接にまたは他部材を介して回動可能に連結された前腕部と、
前記前腕部に回動可能に連結された掌部と、
を備える人体模型の腕部構造であって、
前記前腕部は、
前記上腕部に対して連結された主前腕部と、
前記主前腕部に並列して設けられ、該主前腕部に対してねじれ可能に結合されたねじれ前腕部と、
前記主前腕部の前記掌部側に設けられ、前記掌部と直接にまたは他部材を介して回動可能に連結された先端部と、
を有し、
前記主前腕部には、前記上腕部側の端部に位置し前記前腕部の前記上腕部側の端部を単独で形成する根本部と、該根本部から前記掌部側に延設された延設部とが設けられ、
前記主前腕部と前記ねじれ前腕部とは、前記根本部に前記掌部側に開口するように設けられた底面略球形の窪みである凹部に、前記ねじれ前腕部の前記上腕部側の端部に前記上腕部側に突出するように設けられた先端略球形の凸部を挿入し、あるいは、前記根本部に前記掌部側に突出するように設けられた先端略球形の凸部を、前記ねじれ前腕部の前記上腕部側の端部に前記上腕部側に開口するように設けられた底面略球形の窪みである凹部に挿入することで、前記凸部の軸回りに回動及び傾き可能に結合され、
前記主前腕部と前記先端部とは、前記先端部に前記上腕部側に突出するように設けられた円柱状の軸部を、前記延設部の前記掌部側の端部に前記掌部側に開口するように設けられた円柱状の窪みである軸受け穴に挿入し、あるいは、前記先端部に前記上腕部側に開口するように設けられた円柱状の窪みである軸受け穴に、前記延設部の前記掌部側の端部に前記掌部側に突出するように設けられた円柱状の軸部を挿入することで、前記軸部の軸回りに回動可能に結合され、
前記先端部と前記ねじれ前腕部とは、前記先端部に前記延設部の延設方向と略垂直方向に突出するように設けられた円柱状の第２軸部を、前記ねじれ前腕部の前記掌部側の端部に前記延設部の延設方向と略垂直方向に開口するように断面円形に開けられた第２軸受け穴に挿入し、あるいは、前記先端部に前記延設部の延設方向と略垂直方向に開口するように断面円形に開けられた第２軸受け穴に、前記ねじれ前腕部の前記掌部側の端部に前記延設部の延設方向と略垂直方向に突出するように設けられた円柱状の第２軸部を挿入することで、前記第２軸部の軸回りに回動可能に結合されたことを特徴とする、人体模型の腕部構造であってもよい。

これによれば、掌部が結合された先端部は、ねじれ前腕部の主前腕部に対するねじれ運動を伴いつつ、延設部の延設方向、すなわち前腕部の長手方向の軸回りに回動することが可能となる。これにより、より実際の人体の動きに忠実な手首の回転を可能にし、人体模型の姿勢をよりリアルにすることが可能となる。

また、本発明においては、前記第２軸部において、該第２軸部が前記第２軸受け穴に挿入された際に該第２軸受穴の外部に未挿入の状態で露出した部分には、中心を該第２軸部の軸中心上に設けた略球形のボール部が形成され、
前記掌部は、該掌部の前記先端部側に設けられ略円環状の円環部を有し、
前記掌部と前記先端部とは、前記第２軸部に前記円環部を貫通させ、前記ボール部を前記円環部に嵌合することで結合されるようにしてもよい。

これによれば、円環部が第２軸部の軸回りに回転する変位と、円環部が、ボール部の回りに傾く変位を組み合わせることで、掌部を前腕部に対して任意の方向に傾けることが可能となる。これにより、人体模型にとらせることができる姿勢の自由度をさらに高めることが可能となる。

なお、上記の手段は、可能な限り互いに組み合わせて使用することができる。

本発明に係る人体模型によれば、より実際の人間に近いポーズを再現可能であり、且つ、外形のフォルムもより実際の人間に近づけることができる。

本発明の実施例１に係る人体模型の全体図を示す図である。本発明の実施例１に係る腕部の概略構成を示す図である。本発明の実施例１に係る脚部の概略構成を示す図である。本発明の実施例１に係る胸部と腰部の結合状態を説明するための図である。本発明の実施例１に係る腹部及び背部の概略構成を示す図である。本発明の実施例１に係る第４シェル部材の形状を示す図である。本発明の実施例１に係る第３シェル部材と第４シェル部材との結合状態を説明するための図である。本発明の実施例２に係る前腕部の概略構成を示す図である。本発明の実施例２に係る前腕部と、掌部の構成の詳細について説明するための図である。本発明の実施例２に係る前腕部のねじれ動作と、掌部の傾斜動作について説明するための図である。

以下、本発明に係る人体模型の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は本実施例における人体模型１の正面図である。図１において人体模型１は、人体の頭が形成されている頭部２と、人体の首が形成されている首部３と、人体の胴体が形成されている胴部４と、人体の腕が形成されている腕部５と、人体の脚が形成されている脚部６とから構成されている。

図１において頭部２は、頭部２の内部に固定された図示しないボールが、首部３の頭部側の端部に設けられた内面球形状の図示しないボール受部に回動可能に支持されることで、首部３に対して任意の方向に傾くことが可能に結合されている。また、首部３は、本実施例における上胴部としての胸部７に固定された図示しないボールが首部３の胸部側の端部に設けられた内面球形状の図示しないボール受部に回動可能に支持されることで、胸部７に対しても任意の方向に傾き可能に結合されている。

次に、図２を用いて腕部５について説明する。腕部５は、肩部１２、上腕部１３、肘部
１４、前腕部１５、掌部１６を有している。肩部１２は、胸部７に対して、胸部７の略前後方向に定められた軸回りに回転可能に支持された胸部軸５ａ、胸部軸５ａに一体に設けられ胸部軸５ａに垂直な軸５ｂに回動可能に結合された第２胸部軸５ｃ、第２胸部軸５ｃの先端に設けられたボール５ｄを介して結合されている。すなわち、ボール５ｄは矢印５ｅ、５ｆの方向に任意に揺動可能であり、肩部１２の位置もボール５ｄと同様な自由度で揺動が可能である。また、肩部１２は、ボール５ｄに対して任意の傾きに調整可能となっている。

上腕部１３は、肩部１２に設けられた肩部軸１２ａに対して回動可能に結合されている。すなわち、上腕部１３は、肩部１２に対して矢印１２ｂの方向に回動可能に結合されている。そして、上腕部１３と肘部１４とは、上腕部の延びる方向に平行な上腕部軸１３ａ及び、上腕部軸１３ａに垂直方向の第２上腕部軸１３ｂの回りに回動可能に結合されており、さらに、肘部１４に対して前腕部１５は、第２上腕部軸１３ｂと平行な肘部軸１４ａ及び、肘部軸１４ａに垂直に固定された第２肘部軸１４ｂの回りに回動可能に結合されている。また、前腕部１５と掌部１６とは、後述するように、任意の方向に回動可能に結合されている。

次に、脚部６について説明する。脚部６は、股部１８、上腿部１９、膝部２０、下腿部２１、足部２２を有している。股部１８は、腰部１１の左右方向に設けられた腰部軸１１ａに回動可能に支持されている。そして、上腿部１９は、股部１８に対して、腰部１１の前後方向に設けられた軸１８ａ回りに回動可能に結合されている。すなわち、上腿部１９は、腰部１１に対して、図中矢印１９ａ及び１９ｂの方向に回動可能に設けられている。

上腿部１９に対して膝部２０は、上腿部１９の延びる方向に設けられた上腿部軸１９ｃの回りに回動可能に、さらに上腿部軸１９ｃに垂直に左右方向に設けられた膝部軸２０ａの回りに回動可能に結合されている。また、膝部２０に対して下腿部２１は、同様に第２膝部軸２０ｂと下腿部軸２１ａとを介して結合されており、下腿部２１は膝部２０に対して、第２膝部軸２０ｂ及び下腿部軸２１ａの回りに回動可能に結合されている。

下腿部２１に対して足部２２は、下腿部２１の延びる方向の第２下腿部軸２１ｂ、第２下腿部軸２１ｂに垂直な第３下腿部軸２１ｃ、足部２２の前後方向に延びる足裏軸２２ａを介して連結されており、足部２２は下腿部２１に対して、矢印方向２１ｄ、２１ｅ、２２ｂに回動可能に結合されている。

次に、胸部７と、本実施例における下胴部としての腰部１１の結合部分及び、腹部８について説明する。図４には、胸部７と腰部１１との連結状態を示す。図４（Ａ）は正面図、図４（Ｂ）は側面図を示している。胸部７には、ボール７ａが回動可能に備えられており、このボール７ａは連結部材としての連結パイプ２５と結合されている。これにより、胸部７と連結パイプ２５とは任意の角度に傾斜可能となっている。また、腰部１１には、腰部ベース部材１１ａが設けられている。この腰部ベース部材１１ａは、腰部１１に対して、腰部軸１１ｂにより前後方向に回動可能に結合されている。

また、腰部ベース部材１１ａにはさらにボール１１ｃが回動可能に備えられており、このボール１１ｃは連結パイプ２５と結合されている。従って、連結パイプ２５は、腰部ベース部材１１ａに対して、任意の方向に傾斜可能となっている。これにより、胸部７と腰部１１とは、連結パイプ２５を介して任意の角度に相対的な姿勢を変更可能となっている。ここで、腰部ベース部材１１ａは腰部軸１１ｂによりボール１１ｃと異なる場所で腰部１１に回動可能に支持されているため、腰部１１に対する連結パイプ２５の回動が、単一の回動中心に対する回動運動ではなくなり、動きの自由度を高めることができる。

なお、連結パイプ２５には押さえ棒２５ａが設けられており、連結パイプ２５が腰部ベース部材１１ａに対して前側に傾いた場合に腰部ベース部材１１ａに当接し、それ以上連結パイプ２５が腰部ベース部材１１ａに対して前傾しないように構成されている。すなわち、一定量以上、連結パイプ２５が腰部１１に対して前傾した場合には、傾きの中心がボール１１ｃの回転中心から、腰部軸１１ｂに移動し、より、実際の人間に近い動きを実現することが可能となっている。

次に、胸部７と腰部１１とを連結する腹部８について説明する。腹部８は、上述した連結パイプ２５の周囲を、胸部７と腰部１１とが相対変位した場合に追従が可能なように囲うことで、人体模型１の外観をより実際の人間に近くする部分である。

図５には、本実施例における胸部７、腰部１１と腹部８について示す。本実施例においては、胸部７には、第１シェル部材３０が軸３０ａ回りに回動可能に結合されている。また、第１シェル部材３０には、第２シェル部材３１が、軸３１ａ回りに回動可能に結合されている。次に、第２シェル部材３１には、第３シェル部材３２が、第３シェル部材３２には第４シェル部材３３が、第４シェル部材３３には第５シェル部材３４が互いに相対移動可能に、且つ離散を禁止するように結合されている。この構成の詳細については後述する。そして、第５シェル部材３４は下端にリング３４ａを有しており、このリング３４ａにより腰部ベース部材１１ａに設けられたフック１１ｄに結合されている。

次に、第２シェル部材３１、第３シェル部材３２、第４シェル部材３３、第５シェル部材３４を結合させている構成について説明する。まず、図６には、第４シェル部材３３について示す。

図６（Ａ）は第４シェル部材３３の平面図、図６（Ｂ）は第４シェル部材３３の側面図、図６（Ｃ）は第４シェル部材３３の底面図である。第４シェル部材３３は、シェル部３３ａの上端両側から斜め上方に延設された上延設シェル部３３ｂと、同様に下側両側から斜め下方に延設された下延設シェル部３３ｃとを有しており、概略エックス字状の平面形状を有している。また、図６（Ｃ）に示すように、下延設シェル部３３ｃの先端は内側に折り返されており、フック部３３ｄを形成している。ここで上延設シェル部３３ｂ及び下延設シェル部３３ｃは、本実施例において連結部を構成する。また、下延設シェル部３３ｃは下側連結部に相当する。またシェル部３３ａは本体部に相当する。

図７には、第３シェル部材３２と第４シェル部材３３との結合状態を示す。第３シェル部材３２と第４シェル部材３３とは、上延設シェル部の長さが異なるものの基本的に上述したようなエックス字状の形状を有している。第４シェル部材３３は、上延設シェル部３３ｂが、第３シェル部材３２の下延設シェル部３２ｃとフック部３２ｄとの間に挟みこまれた状態となっている。従って、第４シェル部材３３が第３シェル部材３２に対して図中下側に相対移動しようとした場合には、上延設シェル部３３ｂ同士の間隔は上側に行くに従って広くなっているので、上延設シェル部３３ｂが第３シェル部材３２の下延設シェル部３２ｃとフック部３２ｄの折り返し部分に当接し、それ以上の相対移動を禁止するようになっている。

また、第４シェル部材３３が第３シェル部材３２に対して図中上側に相対移動しようとした場合には、比較的自由に相対移動可能となるが、下延設シェル部３３ｃ同士の間隔は下側に行くに従って広くなっているので、第４シェル部材３３の下延設シェル部３３ｃが、第３シェル部材３２の下延設シェル部３２ｃとフック部３２ｄとの折り返し部分に当接し、それ以上の相対移動を禁止するようになっている。

また、フック部３２ｄの先端同士の間隔は、結合する第４シェル部材３３のシェル部３
３ａにおける最も幅が狭い部分よりも狭く設定されているので、シェル部材同士が離散することもない。また、第３シェル部材３２の下延設シェル部３２ｃとフック部３２ｄとの間の間隔は、第４シェル部材３３の厚みに対して充分なクリアランスが設けられているため、第３シェル部材３２と第４シェル部材３３とはクリアランスの範囲内で高い自由度で任意の方向に相対移動可能であり、互いに傾くことも可能である。

第３シェル部材３２と第２シェル部材３１との結合、第４シェル部材３３と第５シェル部材３４の結合についても、同様のことが言える。但し、第５シェル部材３４は下延設シェル部を有する代わりにリング３４ａによってフック１１ｄに結合されており、図中上下方向への相対移動が制限されている点が異なる。上記のように本実施例においては、胸部７と腰部１１との間を複数のシェル部材３０〜３４によって連結し、連結パイプ２５の前側を覆ったため、胸部７と腰部１１とがどのような相対変位をしたとしても追従可能で、滑らかな腹部の外観を表現することが可能である。その結果、人体模型の外観をより人間に近づけることができる。

次に、図５の説明に戻る。本実施例では上述のような構成によって腹部８を形成しているが、同様に、背部９についても説明する。本実施例においては、胸部７の背中側において、第１背面シェル部材４０が、軸４０ａにおいて胸部７の前後方向に回動可能に支持されている。また、第１シェル部材３０には、第２背面シェル部材４１が、軸４１ａに対して回動可能に支持されている。そして、第２背面シェル部材４１は、第１背面シェル部材４０をさらに外側から覆うように配置されている。この第１背面シェル部材４０と第２背面シェル部材４１とにより、胸部７と腰部１１とが相対変位した場合にも、連結パイプ２５の背中側を良好に覆うことが可能となり、腹部８の滑らかさとの相乗効果により、よりリアルに、人体の外観を再現することが可能となる。

本実施例においては、胸部７と腰部１１との間を複数のシェル部材３０〜３４によって連結し、連結パイプ２５の前側を覆った例について説明したが、同様のシェル部材によって連結パイプ２５の側方や後側をさらに覆ってもよいことは当然である。

次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例においては、より実際の人体に近いリアルな外観及び動きポーズを可能とする前腕部の構成について説明する。本実施例において、実施例１で説明した部分については共通な構成を採用し、共通の構成には同じ符号を用いて説明は省略する。

図８には、本実施例における前腕部１５について示す。前腕部１５は、他部材としての肘部１４に対して、軸１４ａ及び、軸１４ｂの両方に対して回動可能に連結されている。本実施例における前腕部１５は、主前腕部としての前腕本体１５ａ、ねじれ前腕部としてのねじれ前腕１５ｂ及び、先端部としての手首部１５ｃの３つの部分を有する。図９には、前腕本体１５ａ、ねじれ前腕１５ｂ及び、手首部１５ｃの結合関係について示す。図９に示すように、前腕本体１５ａには、肘部１４と直接結合される根本部としての前腕根本１５０と、前腕根本１５０から、掌部１６側に延設される延設部としての延設前腕１５１とが設けられている。そして、前腕根本１５０は、それ自体の太さが前腕部１５の根本の太さとなっている。前腕根本１５０の掌部１６側の面には、底部が略球面状の窪みである凹部としての根本凹部１５２が形成されている。

また、延設前腕１５１の先端には円柱状の窪みである軸受け穴としての先端凹部１５３が形成されている。この根本凹部１５２と先端凹部１５３の軸方向は双方同じであり、その方向は延設前腕１５１の延設方向と略同一になっている。

次に、ねじれ前腕１５ｂの前腕根本１５０側の端部には、根本凹部１５２に挿入される先端略球形の凸部としての根本凸部１５４が形成されている。また、ねじれ前腕１５ｂの掌部１６側の端部には、延設前腕１５１の延設方向に略垂直方向に円柱状に設けられた窪みあるいは、断面円形の貫通孔である第２軸受け穴としての先端ねじれ凹部１５５が形成されている。

また、手首部１５ｃの延設前腕１５１側には、先端凹部１５３に挿入される円柱状の軸部としての手首凸部１５６が形成されている。また、手首部１５ｃのより掌部１６側には、延設前腕１５１の延設方向に略垂直方向に円柱状に設けられた第２軸部としての手首ねじれ凸部１５７が設けられている。また、この手首ねじれ凸部１５７の途中には球形のボール部１５８が設けられている。そして、前腕部１５は、前腕本体１５ａの根本凹部１５２にねじれ前腕１５ｂの根本凸部１５４が挿入されるとともに、先端凹部１５３に手首凸部１５６が挿入され、さらに、先端ねじれ凹部１５５に手首ねじれ凸部１５７が挿入される。また、その際、先端ねじれ凸部１５７に設けられたボール部１５８には、掌部１６に固定された円環部としてのリング１６ａが嵌合する。その際、リング１６ａの内環１６ｂの径は、ボール部１５８の径より若干小さく設定されている。

このような構成によれば、前腕部１５が、より実際の人間に近い態様でねじれるようにできる。図１０（Ａ）には、図８の状態から前腕部を約９０度ねじった場合の図を示す。このことで、人体模型１により実際の人体に近いポーズをとらせることが可能となる。また、本実施例によれば、図１０（Ｂ）に示すように、より簡単な構成で、掌部１６を前腕部１５に対して任意の方向に傾けることが可能となる。

なお、本実施例において、根本凹部１５２と根本凸部１５４、先端凹部１５３と手首凸部１５６、先端ねじれ凹部１５５と手首ねじれ凸部１５７の関係は逆であってもよい。すなわち、ねじれ前腕１５ｂの前腕根本１５０側の端部には、底部が略球面状の窪みである凹部としての根本凹部が形成され、前腕根本１５０の掌部１６側の面には根本凹部に挿入される先端略球形の凸部としての根本凸部が形成されるようにしてもよい。また、手首部１５ｃの延設前腕１５１側には円柱状の窪みである軸受け穴としての先端凹部が形成され、延設前腕１５１の先端には、先端凹部に挿入される円柱状の軸部としての手首凸部が形成されるようにしてもよい。また、ねじれ前腕１５ｂの掌部１６側の端部には、延設前腕１５１の延設方向に略垂直方向に円柱状に設けられた第２軸部としての手首ねじれ凸部が設けられ、手首部１５ｃの掌部１６側には、延設前腕１５１の延設方向に略垂直方向に円柱状に設けられた窪みあるいは、断面円形の貫通孔である第２軸受け穴としての先端ねじれ凹部が形成されるようにしてもよい。

また、本実施例においては、上腕部１３と前腕部１５とが他部材としての肘部１４を介して連結された例について説明したが、本発明は、上腕部１３と前腕部１５とが他部材を介さずに連結された構成にも適用可能であることは当然である。また、本実施例においては、手首部１５ｃに掌部１６に固定されたリング１６ａが直接結合した例について説明したが、リング１６ａは掌部１６に対して相対移動可能な別部材（他部材）としてもよいことは当然である。

１・・・人体模型
２・・・頭部
３・・・首部
４・・・胴部
５・・・腕部
６・・・脚部
７・・・胸部
８・・・腹部
１１・・・腰部
１１ａ・・・腰部ベース部材
１２・・・肩部
１３・・・上腕部
１４・・・肘部
１５・・・前腕部
１５ａ・・・前腕本体
１５ｂ・・・ねじれ前腕
１５ｃ・・・手首部
１６・・・掌部
１８・・・股部
１９・・・上腿部
２０・・・膝部
２１・・・下腿部
２２・・・足部
２５・・・連結パイプ
３０−３４・・・第１シェル部材−第５シェル部材
４０・・・第１背面シェル部材
４１・・・第２背面シェル部材

Claims

上腕部と、
前記上腕部に対して直接にまたは他部材を介して回動可能に連結された前腕部と、
前記前腕部に回動可能に連結された掌部と、
を備える人体模型の腕部構造であって、
前記前腕部は、
前記上腕部に対して連結された主前腕部と、
前記主前腕部に並列して設けられ、該主前腕部に対してねじれ可能に結合されたねじれ前腕部と、
前記主前腕部の前記掌部側に設けられ、前記掌部と直接にまたは他部材を介して回動可能に連結された先端部と、
を有し、
前記主前腕部には、前記上腕部側の端部に位置し前記前腕部の前記上腕部側の端部を単独で形成する根本部と、該根本部から前記掌部側に延設された延設部とが設けられ、
前記主前腕部と前記ねじれ前腕部とは、前記根本部に前記掌部側に開口するように設けられた底面略球形の窪みである凹部に、前記ねじれ前腕部の前記上腕部側の端部に前記上腕部側に突出するように設けられた先端略球形の凸部を挿入し、あるいは、前記根本部に前記掌部側に突出するように設けられた先端略球形の凸部を、前記ねじれ前腕部の前記上腕部側の端部に前記上腕部側に開口するように設けられた底面略球形の窪みである凹部に挿入することで、前記凸部の軸回りに回動及び傾き可能に結合され、
前記主前腕部と前記先端部とは、前記先端部に前記上腕部側に突出するように設けられた円柱状の軸部を、前記延設部の前記掌部側の端部に前記掌部側に開口するように設けられた円柱状の窪みである軸受け穴に挿入し、あるいは、前記先端部に前記上腕部側に開口するように設けられた円柱状の窪みである軸受け穴に、前記延設部の前記掌部側の端部に前記掌部側に突出するように設けられた円柱状の軸部を挿入することで、前記軸部の軸回りに回動可能に結合され、
前記先端部と前記ねじれ前腕部とは、前記先端部に前記延設部の延設方向と略垂直方向に突出するように設けられた円柱状の第２軸部を、前記ねじれ前腕部の前記掌部側の端部に前記延設部の延設方向と略垂直方向に開口するように断面円形に開けられた第２軸受け穴に挿入し、あるいは、前記先端部に前記延設部の延設方向と略垂直方向に開口するように断面円形に開けられた第２軸受け穴に、前記ねじれ前腕部の前記掌部側の端部に前記延設部の延設方向と略垂直方向に突出するように設けられた円柱状の第２軸部を挿入することで、前記第２軸部の軸回りに回動可能に結合されたことを特徴とする、人体模型の腕部
構造。
前記第２軸部において、該第２軸部が前記第２軸受け穴に挿入された際に該第２軸受穴の外部に未挿入の状態で露出した部分には、中心を該第２軸部の軸中心上に設けた略球形のボール部が形成され、
前記掌部は、該掌部の前記先端部側に設けられ略円環状の円環部を有し、
前記掌部と前記先端部とは、前記第２軸部に前記円環部を貫通させ、前記ボール部を前記円環部に嵌合することで結合されることを特徴とする請求項１に記載の人体模型の腕部構造。