JP7255620B2 - 装置 - Google Patents

Description

本発明は、装置に関する。

ロボットをペットのような親しみのある存在とするために、例えば、特許文献１には、筐体部を覆う外装を備えたロボットが開示されている。また、犬や猫等の生き物を模したようなロボットでは、本物の生き物のように見せるために、伸縮性を有する外装で筐体部を覆うことが行われている。

特開２００１－１９１２７６号公報

特許文献１に記載のロボットでは、異なる位置に設けられた複数の取付部が筐体部に設けられており、複数の取付部により外装が筐体部に固定される。ここで、伸縮性を有する外装をこのような複数の取付部で筐体部に固定した場合、ロボットの動きによっては、一方の取付部と他方の取付部との間で外装が引っ張られることとなる。そのため、外装の張力がロボットの動きを阻害し、モータなどの駆動部への負荷が大きくなるという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、外装に起因する駆動部への負荷を低減することができる装置を提供することを目的とする。

本発明に係る装置は、
伸縮性を有する外装と、
前記外装に覆われ、第１筐体部と、前記第１筐体部に、少なくとも第１の回転軸を中心として回転可能に連結された第２筐体部と、を備える筐体部と、
前記外装の内側に設けられた第１係合部及び第２係合部と、
前記第１筐体部に設けられ、前記第１係合部と係合することによって、前記外装を前記第１筐体部に係止する第１被係合部と、
前記第２筐体部に設けられ、前記第２係合部と係合することによって、前記外装を前記第２筐体部に係止する第２被係合部と、を備え、
前記第１被係合部及び前記第２被係合部の少なくとも一方である被係合部は、前記被係合部に対応する前記第１筐体部及び前記第２筐体部の少なくとも一方における前記第１の回転軸に略垂直な面上に設けられ、
前記第１係合部及び前記第２係合部の少なくとも一方であって、前記被係合部に対応する係合部は、前記被係合部に対して、前記第１の回転軸に略平行な回転軸を中心として回転可能である。

本発明によれば、外装に起因する駆動部への負荷を低減することができる。

本発明の実施の形態に係るロボットの斜視図である。 本発明の実施の形態に係るロボットの左右方向に直交する断面図である。 本発明の実施の形態に係るロボットの上下方向に直交する断面図である。 図２中の一点鎖線ＸＸ’で切断した場合の部分断面図である。 本発明の実施の形態に係るロボットの筐体部を説明するための斜視図である。 図３中の“ＶＩ”部の拡大図である。 本発明の実施の形態に係る係合板及び凸状部品を示す図であり、（ａ）は係合板及び凸状部品が互いに係合していない状態の斜視図、（ｂ）は係合板及び凸状部品が互いに係合した状態の斜視図である。 本発明の実施の形態に係るロボットの効果を説明するための図であり、（ａ）は本発明の実施の形態に係るロボットとは異なる位置に凸状部品が設けられているロボットの断面図、（ｂ）は（ａ）に示すロボットの頭部が下に回転したときの断面図である。 本発明の実施の形態に係るロボットの効果を説明するための図であり、（ａ）はこのロボットの断面図、（ｂ）はこのロボットの頭部が下に回転したときの断面図である。 本発明の実施の形態に係るロボットの効果を説明するための図であり、（ａ）、（ｂ）は従来のロボットにおける頭部の回転前後の外装の長さを示す図、（ｃ）、（ｄ）は本発明の実施の形態に係るロボットにおける頭部の回転前後の外装の長さを示す図である。 係合板の回転によって、外装の伸びが緩和されるしくみを説明するための図であり、（ａ）は初期状態における本発明の実施の形態に係るロボットを示す断面図、（ｂ）は係合板が回転しないと仮定したロボットの頭部が回転した状態を示す断面図、（ｃ）は本発明の実施の形態に係るロボットの頭部が回転した状態を示す断面図である。 本発明の変形例に係るロボットの左右方向に直交する断面図である。 本発明の変形例に係るロボットの左右方向に直交する断面図である。 本発明の変形例に係るロボットの筐体部を説明するための斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態の理解を容易にするため、図１中の前後左右の方向を適宜参照しながら説明する。

（実施の形態）
実施の形態に係るロボット２００は、図１に示すように、小動物を模したペットロボットである。ロボット２００には、小動物の目を模した装飾部を有する装飾部品２０２が前側に２つ設けられている。このように、ロボット２００の前側は、小動物の顔部分を構成している。ロボット２００は、図２、３に示すように、筐体部２０７と、筐体部２０７を覆う外装２０１とを有している。なお、図２、３においては、図面の見やすさを考慮して、ハッチングは省略している。

筐体部２０７は、図２、３に示すように、第１筐体部としての頭部２０４と、頭部２０４の後方に設けられた第２筐体部としての胴体部２０６と、頭部２０４と胴体部２０６とを連結した連結部２０５とを有している。筐体部２０７は、例えば合成樹脂製で、ユーザに機械的な印象を与えることがないように、薄いピンク色で着色されている。

筐体部２０７の一部を構成する連結部２０５は、図２に示すように、頭部２０４の後端部と胴体部２０６の前端部とを連結している。連結部２０５には、ロボット２００の駆動部としてのモータ２２２が設けられている。モータ２２２は、図２に示すように、同図を貫く方向（奥行き方向）に延びる第１の回転軸としての仮想の軸１０２を中心に、矢印Ｙ１で示す方向に頭部２０４を回転させる。このように頭部２０４を動作させることにより、図１に示す小動物を模したロボット２００に、頭を上下に振る仕草をしているような動作をさせることができる。連結部２０５は、モータ２２２による回転で頭部２０４が動作可能なように、頭部２０４と胴体部２０６とを連結している。

ここで、図４を用いて、頭部２０４と連結部２０５との連結構造について説明する。図４は、図２の一点鎖線ＸＸ’でロボット２００を切断した場合の部分断面図である。モータ２２２は、連結部２０５のケース２０５１内に収容されている。モータ２２２は、コイル２２２１と、軸１０２と同心上に配置された駆動軸２２２２とを有する。駆動軸２２２２の左端部及び右端部はそれぞれ、ケース２０５１の左右の側壁にそれぞれ設けられた左右の孔から連結部２０５の左右の外側に露出しており、円板状のホーン２２２３に一体に取り付けられている。左右のホーン２２２３はそれぞれ、４本のねじ２０４２によって、頭部２０４のケース２０４１の左右の側壁に固定されており、各ねじ２０４２は、駆動軸２２２２の軸線方向（すなわち左右方向）に延びている。

また、ケース２０４１の左右の側壁におけるねじ２０４２が貫通する部分にはそれぞれ、リング状のラバー２０４３が設けられている。ねじ２０４２は、ラバー２０４３の中央の貫通孔に挿入されており、ねじ２０４２の頭部は、ラバー２０４３の貫通孔の縁部に外側から接触している。モータ２２２が駆動して駆動軸２２２２が回転すると、ホーン２２２３を介して、ねじ２０４２で固定されたケース２０４１（頭部２０４）を回転させることが可能となる。ここで、頭部２０４に対して、駆動軸２２２２と略直交する方向に外力が加えられた場合でも、この外力による衝撃は、ラバー２０４３によって吸収することができ、モータ２２２の破損を防止することができる。なお、ラバー２０４３に代えて、衝撃吸収性が高い樹脂等の素材を用いてもよい。

筐体部２０７の一部を構成する頭部２０４は、小動物を模したロボット２００の頭に相当する部位である。図２、３、５に示すように、頭部２０４の左右の側面の、軸１０２から特定範囲内（例えば、軸１０２から３センチメートル以内の範囲）の位置には、それぞれ、外装２０１に設けられた第１係合部（係合板２６０Ａ）と係合する第１被係合部としての凸状部品２４１Ａが取り付けられている。頭部２０４の左右の側面は、頭部２０４が胴体部２０６に対して回転可能な軸１０２に略垂直な面である。外装２０１に設けられた第１係合部（係合板２６０Ａ）と、頭部２０４に取り付けられた第１被係合部（凸状部品２４１Ａ）とを係合させることにより、外装２０１を筐体部２０７に係止でき、ひいては、筐体部２０７が動作するのにあわせて外装２０１を動かすことができる。なお、これらの第１係合部及び第１被係合部の詳細については後述する。

筐体部２０７の一部を構成する胴体部２０６は、前後方向に長い直方体のような形状を有し、図２に示すように床やテーブル等の載置面１０１に、外装２０１を介して載置される。図２、３、５に示すように、胴体部２０６の左右の側面には、それぞれ、頭部２０４に設けられたものと同様の第２被係合部としての凸状部品２４１Ｂが設けられている。凸状部品２４１Ｂが取り付けられている胴体部２０６の左右の側面は、胴体部２０６が頭部２０４に対して回転可能な軸１０２に略垂直な面である。第１被係合部と同様に、第２被係合部としての凸状部品２４１Ｂは、外装２０１に設けられた第２係合部（係合板２６０Ｂ）と係合する。なお、これらの第２係合部（係合板２６０Ｂ）及び第２被係合部（凸状部品２４１Ｂ）の構成は、上述した第１係合部（係合板２６０Ａ）及び第１被係合部（凸状部品２４１Ａ）の構成と同様である。以下の説明では、第１係合部（係合板２６０Ａ）と第２係合部（係合板２６０Ｂ）とを総称して、単に係合部（係合板２６０）と記載する。また、第１被係合部（凸状部品２４１Ａ）と第２被係合部（凸状部品２４１Ｂ）と総称して、単に被係合部（凸状部品２４１）と記載する。

外装２０１は、図１、２に示すように、前後方向に長く、内部に筐体部２０７を収容することが可能な伸縮性を有する袋状の形状をなしている。外装２０１は、図６に示すように、シート状の表地２５１及び裏地２５２を、互いに重ね合わせた状態で、複数箇所で糸２５３を用いて互いに縫い合わせることにより、形成されている。このように、複数箇所で糸２５３を用いて表地２５１と裏地２５２とを縫い合わせることで、表地２５１と裏地２５２との間でずれを生じさせることなく、一体的に取り扱うことを可能としている。なお、表地２５１と裏地２５２との糸２５３による縫い合わせ箇所は、係合板２６０Ａと係合板２６０Ｂとの間以外の箇所に設けることが望ましい。係合板２６０Ａと係合板２６０Ｂとの間に縫い合わせ箇所を設けると、頭部２０４の回転による外装２０１の伸びが大きくなり、モータ２２２にかかる負荷が大きくなることが考えられるからである。表地２５１は、図１～３に示すように、小動物の毛２０３を模した人工のパイル織物から構成されている。これにより、ロボット２００の肌触りを小動物の肌触りに似せることができる。なお、図６においては、図面の複雑化を防ぐために図１～３で示した毛２０３の図示は省略している。裏地２５２は、合成繊維を織った織布から構成されている。また裏地２５２を、天然皮革、人工皮革、合成樹脂製のシート材、ゴム製のシート材、又は天然繊維からなる布から構成してもよい。また、外装２０１の内側には、図２、３に示すように、係合部としての係合板２６０Ａ、２６０Ｂが設けられている。係合板２６０Ａ、２６０Ｂが、対応する凸状部品２４１Ａ、２４１Ｂと係合することで、外装２０１は筐体部２０７に係止（固定）される。

外装２０１の後部には、図１に示すように、線ファスナ２０８が取り付けられている。外装２０１の内部に筐体部２０７（図２）を収容した状態で、線ファスナ２０８のスライダ２０８ａをスライドさせて線ファスナ２０８を閉じた状態とすることで、筐体部２０７（図２）を外装２０１に収容した状態が保持される。一方、スライダ２０８ａをスライドさせて線ファスナ２０８を開いた状態とすることで、外装２０１に筐体部２０７（図２）を出し入れすることができる。

図２及び図３に示すように、モータ２２２の駆動により生じる筐体部２０７の動作に応じて外装２０１が動くことにより、小動物を模したロボット２００をまるで生きているかのように動作させることができる。そのために、第１及び第２係合部並びに第１及び第２被係合部を用いて外装２０１を筐体部２０７に適切に係止させて、外装２０１を筐体部２０７の動きに追従させている。

次に、外装２０１を、外装２０１の内部に収容した筐体部２０７に係止させる構成について、詳細に説明する。なお、図３に示すように、筐体部２０７に設けられた４つの凸状部品２４１（２４１Ａ、２４１Ｂ）は全て同じ構成を有し、外装２０１に設けられた４つの係合板２６０（２６０Ａ、２６０Ｂ）も全て同じ構成を有している。そのため、以下では、図３の“ＶＩ”部の凸状部品２４１及び係合板２６０の構成について説明する。

図６に示すように、外装２０１の内側には、第２係合部としての係合板２６０が縫い付けられている。係合板２６０は、例えば厚みｔ＝０．５ｍｍのポリアミド６（ＰＡ６）製で、図７（ａ）に示すように円板状に成形されている。係合板２６０の直径は、例えば１６ｍｍである。また、係合板２６０の中央には、凸状部品２４１が挿通されて嵌合する嵌合孔としての丸孔２６０ａが形成されている。この係合板２６０は、図６に示すように、糸２５４を用いて外装２０１の裏地２５２のみに縫い付けられており、表地２５１には縫い付けられていない。係合板２６０の裏地２５２への縫い付けは、裏地２５２と表地２５１とが互いに縫い合わされる前に行われる。上述のように係合板２６０が段差を有しない円板状であることと、係合板２６０の厚みｔが０．５ｍｍであることから、係合板２６０と裏地２５２との間には、係合板２６０を裏地２５２にミシンで縫い付けるときに不具合が生じるような大きな段差は生じない。そのため、係合板２６０の縫い付けは、作業の容易性を考慮してミシンを用いて行われる。係合板２６０の裏地２５２への縫い付けは、例えば図７（ａ）、（ｂ）に示すように、丸孔２６０ａをはさんで直線状の２本の平行なラインＬ１、Ｌ２に沿って行われる。上述したように、係合板２６０の直径を１６ｍｍとすることで、係合板２６０の縫付強度を確保するだけの縫付距離を確保することができる。ここで、縫付距離とは、係合板２６０を糸２５４で縫い付けている部分の長さのことであり、すなわちラインＬ１、Ｌ２の長さの合計である。

筐体部２０７の一部を構成する胴体部２０６の側面には、図６に示すように、係合板２６０と係合する第２被係合部としての凸状部品２４１が取り付けられている。凸状部品２４１は、図７（ａ）に示すように、プラス溝２４１ｄが形成されたねじ山部２４１ａと、円柱状のスペーサ部２４１ｂと、雄ねじが切られた軸部２４１ｃとを有している。また、胴体部２０６の側面には、図６に示すように、軸部２４１ｃの雄ねじが螺合する雌ねじが切られた挿入穴２０７ａが、当該側面に垂直な方向に形成されている。ねじ山部２４１ａは、凸状部品２４１の中で最も大きい径を有する大径部である。ねじ山部２４１ａと軸部２４１ｃとに挟まれたスペーサ部２４１ｂは、ねじ山部２４１ａよりも小さい径を有する小径部であり、その径は挿入穴２０７ａの径よりも大きい。そのため、ドライバによって凸状部品２４１を挿入穴２０７ａに締め付けていくと、やがて図７（ａ）に示すスペーサ部２４１ｂの下端２４１ｅが胴体部２０６に当接し、それ以上の締め付けができなくなる。このように、スペーサ部２４１ｂの下端２４１ｅが胴体部２０６に当接するまで凸状部品２４１を胴体部２０６に締め付けることで、凸状部品２４１の胴体部２０６への取付けが完了する。ここで、前述したように、凸状部品２４１は、胴体部２０６の側面に垂直な方向に形成された挿入穴２０７ａに軸部２４１ｃが螺合することで、胴体部２０６の側面に取付けられる。よって、凸状部品２４１の長手方向は、胴体部２０６の側面に垂直な方向、即ち、軸１０２（図２、３、５）と略平行な方向となる。取付けが完了した凸状部品２４１は、図６に示すように、ねじ山部２４１ａの高さとスペーサ部２４１ｂの高さとを合計した高さだけ胴体部２０６から突出する。なお、ねじ山部２４１ａは、図６、図７（ｂ）に示すように、凸状部品２４１の長さ方向における両端部分で径が最も小さく、長さ方向における中央部分で最も径が大きくなるように膨みを有する形状をなしている。ねじ山部２４１ａの径の最大値は、スペーサ部２４１ｂの径よりも例えば０．５ｍｍ程度大きい。また、ねじ山部２４１ａのスペーサ部２４１ｂと接続する部分の径は、円柱状をなしたスペーサ部２４１ｂの径と等しい。

なお、係合板２６０に形成された丸孔２６０ａの径は、凸状部品２４１のスペーサ部２４１ｂの径よりも例えば０．２ｍｍ程度小さい。このような丸孔２６０ａが形成された係合板２６０を凸状部品２４１に係合させる場合には、まず図７（ａ）の矢印Ｙ２で示すように、係合板２６０を凸状部品２４１に近づける。続いて、係合板２６０に形成された丸孔２６０ａを、ねじ山部２４１ａに押し付けながら、大径部であるねじ山部２４１ａを丸孔２６０ａに乗り越えさせる。そして、図７（ｂ）に示すように、丸孔２６０ａを小径部であるスペーサ部２４１ｂに嵌合させる。係合板２６０は若干の伸縮性を有する材料で形成されていることから、丸孔２６０ａは大径部であるねじ山部２４１ａを乗り越えることが可能である。ねじ山部２４１ａを乗り越えた係合板２６０の丸孔２６０ａは、図６、図７（ｂ）に示すように、丸孔２６０ａの径よりも大きな径を有するスペーサ部２４１ｂに嵌合する。これにより、係合板２６０と凸状部品２４１とを係合させる作業が完了する。このように、係合板２６０の丸孔２６０ａは、凸状部品２４１のスペーサ部２４１ｂと隙間なく嵌合した状態にあり、さらにその上方には大径部であるねじ山部２４１ａが配されることになる。そのため、係合板２６０と凸状部品２４１との係合状態を強固なものとすることができ、係合状態を解除しようといった明確な意図を持って係合板２６０と凸状部品２４１とを取り外す作業をしない限り、係合板２６０と凸状部品２４１との係合状態は簡単に解除されることはない。

なお、凸状部品２４１のスペーサ部２４１ｂの表面は研磨加工がなされており、滑らかである。そのため、係合板２６０は、凸状部品２４１との係合状態を保ったまま、長手方向が軸１０２にほぼ平行な凸状部品２４１を軸として、Ｙ３（図２）で示す方向に回転することができる。

このような凸状部品２４１は、図３に示すように、第１被係合部（凸状部品２４１Ａ）として筐体部２０７の頭部２０４に２つ、第２被係合部（凸状部品２４１Ｂ）として胴体部２０６に２つ設けられている。そして、筐体部２０７を覆う外装２０１には、図２、３に示すように各凸状部品２４１Ａ、Ｂに対応する位置に、係合板２６０Ａ、Ｂが縫い付けられている。すなわち外装２０１と筐体部２０７との取り付けは、例えば合計４箇所で、係合板２６０Ａ、Ｂ及び凸状部品２４１Ａ、Ｂを用いて行われる。このように複数箇所で外装２０１の取り付けを行うことで、筐体部２０７の動きに外装２０１を追従させることができ、小動物を模したロボット２００にまるで生きているかのような動作を行わせることができる。なお、外装２０１と筐体部２０７との取り付け箇所は、４箇所に限らず、本発明の趣旨の範囲内で任意である。

（効果）
続いて、本発明の効果について説明する。図８に示すロボット２０００では、上述した本発明の実施の形態に係る図２等に示すロボット２００とは異なり、頭部２０４の前面に凸状部品２４１Ａ、胴体部２０６の後方上面に凸状部品２４１Ｂが設けられている。また、ロボット２０００の筐体部２０７を覆う外装２０１には、凸状部品２４１Ａ、Ｂに対応する位置に係合板２６０Ａ、Ｂが縫い付けられており、対応する凸状部品２４１Ａ、Ｂと係合板２６０Ａ、Ｂとが係合することで、外装２０１が筐体部２０７に取り付けられる。なお、図８においては、図柄の複雑化を防ぐため、外装２０１全体の図示は省略し、係合板２６０Ａと係合板２６０Ｂとの間の外装２０１を点線で表している。ロボット２０００は、凸状部品２４１と係合板２６０との位置が異なる以外、本発明の実施の形態に係るロボット２００と同様の構成である。

ここで、図８（ａ）に示す状態から図８（ｂ）に示すようにロボット２０００の頭部２０４が下方向に回転した場合を考える。この場合、頭部２０４の係合板２６０Ａに取り付けられた外装２０１は、頭部２０４に沿って下方に巻き込まれる。そのため、点線で示す係合板２６０Ａと係合板２６０Ｂとの間の外装２０１は、図８（ａ）に示す状態と比較して非常に長くなり、外装２０１は大きく伸びていいることがわかる。よって、図８（ｂ）に示す状態では、外装２０１に大きな張力が発生し、当該張力がモータ２２２への負荷となってロボット２０００の動きを阻害する。

これに対し、本発明の実施の形態に係るロボット２００では、図９（ａ）に示すように、頭部２０４と胴体部２０６の側面にそれぞれ凸状部品２４１Ａ、Ｂが設けられ、対応する係合板２６０Ａ、Ｂが係合することで外装２０１（図示は省略）が筐体部２０７に固定される。そのため、図９（ｂ）に示すようにロボット２００の頭部２０４が同様に回転しても、点線で示す係合板２６０Ａと係合板２６０Ｂとの間の外装２０１の伸びは図８（ａ）、（ｂ）に示すロボット２０００と比較して大幅に少なくなる。

さらに、図９（ａ）に示す状態から図９（ｂ）に示すように頭部２０４が胴体部２０６に対して回転したとき、係合板２６０Ａと係合板２６０Ｂとの間で外装２０１が引っ張られることで、係合板２６０Ａは、凸状部品２４１Ａを中心に時計回りに回転し、係合板２６０Ｂは、凸状部品２４１Ｂを中心に反時計回りに回転する。そのため、係合板２６０Ａ、Ｂの回転により、係合板２６０Ａ、Ｂに縫い付けられている外装２０１の伸びを緩和することができる。そのため、ロボット２００が図９（ａ）から図９（ｂ）に示す状態に変化しても、外装２０１に大きな張力が発生せず、外装２０１の張力がモータ２２２への負荷となってロボット２００の動きを阻害することはない。

ここで、図１０を用いて、ロボット２０００とロボット２００における、頭部２０４の回転による外装２０１の伸びの量の違いについて説明する。図１０（ａ）は、ロボット２０００の頭部２０４が回転していない状態における係合板２６０Ａと係合板２６０Ｂとの間の外装２０１の長さ（（図８（ａ）における点線）を、直線で示したものである。図１０（ｂ）は、ロボット２０００の頭部２０４が回転している状態における係合板２６０Ａと係合板２６０Ｂとの間の外装２０１の長さ（（図８（ｂ）における点線）を、直線で示したものである。

図１０（ｃ）は、ロボット２００の頭部２０４が回転していない状態における係合板２６０Ａと係合板２６０Ｂとの間の外装２０１の長さ（（図９（ａ）における点線）を、直線で示したものである。図１０（ｄ）は、ロボット２００の頭部２０４が回転している状態における係合板２６０Ａと係合板２６０Ｂとの間の外装２０１の長さ（図９（ｂ）における点線）を、直線で示したものである。

図１０（ａ）に示す直線と図１０（ｂ）に示す直線との長さの差が、ロボット２０００の頭部２０４の回転によって外装２０１が伸びる量となる。また、図１０（ｃ）に示す直線と図１０（ｄ）に示す直線との差が、ロボット２００の頭部２０４の回転によって外装２０１が伸びる量となる。

従って、図１０からも明らかなように、本発明の実施の形態に係るロボット２００では、ロボット２０００と比較して、頭部２０４の回転によって外装２０１が伸びる量が非常に少ないことがわかり、外装２０１が伸びることによるモータ２２２への負荷を低減することができる。

続いて、図１１を用いて、係合板２６０の回転によって、外装２０１の伸びが緩和されるしくみについて、より詳細に説明する。なお、図１１では、理解を容易にするため、係合板２６０Ａを実際よりも拡大して示している。前述したように、外装２０１は、係合板２６０Ａに設けられた２本の平行なラインＬ１、Ｌ２上で縫い付けられている。また、ラインＬ１、Ｌ２それぞれの一端を縫い合わせ箇所Ａ、Ｂとする。また、図１１においては、係合板２６０Ａの縫い合わせ箇所Ａ、Ｂと係合板２６０Ｂとの間の外装２０１を点線で示し、その符号の図示を省略している。

ここで、ロボットの頭部２０４が図１１（ａ）に示す初期状態から、下方向に９０度回転した場合を考える。なお、初期状態とは、ロボット２００の胴体部２０６に対する頭部２０４の回転角度が初期角度（０度）である状態、即ち、ロボット２００の頭部２０４が回転してない状態を意味する。本実施の形態の場合と異なり、係合板２６０Ａが凸状部品２４１Ａに対して回転できないように係合していると仮定すると、ロボット２００の状態は、図１１（ｂ）に示す状態となる。この状態では、縫い合わせ箇所Ａが、係合板２６０Ａ内で係合板２６０Ｂから遠ざかる方向に移動するため、図１１（ｂ）に点線で示すように、縫い合わせ箇所Ａと係合板２６０Ｂとの間で外装２０１が大きく伸びてしまう。

これに対し、実際には、頭部２０４が下方向に９０度回転すると、外装２０１に引っ張られることによって、係合板２６０が、凸状部品２４１Ａを中心として、図１１における時計回りに回転（右回転）するため、ロボット２００の状態は、図１１（ｃ）に示す状態となる。この状態では、図１１（ｂ）と比較して、縫い合わせ箇所Ａが、係合板２６０Ａ内で、胴体部２０６側の係合板２６０Ｂに向かう方向に移動している。そのため、係合板２６０Ａが回転しない図１１（ｂ）の場合と比べて、縫い合わせ箇所Ａと係合板２６０Ｂとの間での外装２０１の伸びが緩和されている。即ち、係合板２６０Ａの回転によって、外装２０１の伸びを抑えることができ、モータ２２２にかかる負荷を低減することができる。なお、縫い合わせ箇所Ｂでは、係合板Ａが回転しないと仮定した図１１（ｂ）の状態でも、回転する図１１（ｃ）の状態でも、両者に外装２０１の伸びの違いはない。

このように、上記の実施の形態によれば、第１筐体部としての頭部２０４に第１被係合部としての凸状部品２４１Ａが設けられている。また、第２筐体部である胴体部２０６には第１被係合部としての凸状部品２４１Ｂが設けられている。そして、外装２０１に設けられた第１係合部としての係合板２６０Ａと第２係合部としての係合板２６０Ｂとが、それぞれ、対応する凸状部品２４１Ａおよび凸状部品２４１Ｂと係合することにより、ロボット２００の外装２０１は筐体部２０７に係止（固定）される。ここで、頭部２０４は、胴体部２０６に、軸１０２を中心として回転可能に連結されており、凸状部品２４１Ａ及び凸状部品２４１Ｂは、この軸１０２に略垂直な面である、頭部２０４の側面及び胴体部２０６の側面にそれぞれ設けられている（図２、３、５）。そのため、ロボット２００の頭部２０４が軸１０２を中心として胴体部２０６に対して回転しても、係合板２６０Ａと係合板２６０Ｂとの間で外装２０１が引っ張られる長さを極力短くすることができ、外装２０１に発生した張力が負荷となってロボット２００の動きを阻害してまうことを防ぐことができる。即ち、上記の実施の形態によれば、ロボット２００の外装２０１に起因する駆動部（モータ２２２）への負荷を低減することが可能となる。

また、上記の実施の形態によれば、係合板２６０（係合板２６０Ａ及び係合板２６０Ｂ）は、対応する凸状部品２４１（凸状部品２４１Ａおよび凸状部品２４１Ｂ）に対して、軸１０２に略平行な回転軸である凸状部品２４１を中心として回転可能である（図２）。そして、この回転により、係合板２６０Ａと係合板２６０Ｂとの間の外装２０１の伸びを緩和することができる。そのため、外装２０１に起因する駆動部（モータ２２２）への負荷をさらに低減することが可能となる。

また、上記の実施の形態によれば、凸状部品２４１は、小径部であるスペーサ部２４１ｂと、大径部であるねじ山部２４１ａと、を備え、係合板２６０は、嵌合孔である丸孔２６０ａにスペーサ部２４１ｂが嵌合した状態で、凸状部品２４１に対して回転可能である。そのため、ねじ山部２４１ａがストッパとなるため、回転中に係合板２６０が凸状部品２４１から抜け落ちるのを防ぐことができる。

また、上記の実施の形態によれば、凸状部品２４１Ａは、軸１０２から特定範囲内（例えば、頭部２０４の側面のなかで軸１０２に近い範囲）の位置に設けられている。これにより、胴体部２０６に対して頭部２０４が回転するのに伴う、凸状部品２４１Ａ、Ｂの間の相対的な移動量を抑えることができ、凸状部品２４１Ａ、Ｂの間の外装２０１の伸びを低減させることが可能となる。

また、上記の実施の形態によれば、外装２０１の表地２５１と裏地２５２との糸２５３による縫い合わせ箇所は、係合板２６０Ａと係合板２６０Ｂとの間以外に設けられている。これにより、頭部２０４の回転による外装２０１の伸びを抑え、駆動部（モータ２２２）にかかる負荷低減することが可能となる。

（変形例）
この発明は、上記実施の形態に限定されず、様々な変形及び応用が可能である。上記の実施の形態では、外装２０１に縫い付けられた係合部（第１及び第２係合部）として、ポリアミド６（ＰＡ６）製のプレートを円形状に打ち抜いて成形した係合板２６０を用いたが、係合部の材質及び形状は任意に選択できる。例えば、ポリカーボネード等の合成樹脂製としてもよい。または、ポリエステル等の化学繊維からなる布を円形に切断したものを用いてもよいし、綿やウール等の天然繊維からなる布を用いてもよいし、ゴム製のシート材を用いてもよい。また、係合部の形状は、平板状であればよく、三角板状や四角板状などの角形板状のものとしてもよい。また、上記実施の形態では、係合板２６０に貫通孔である丸孔２６０ａが設けられているが、丸孔２６０ａの代わりに凹部が設けられ、凹部に凸状部材２６１が係合する構成としてもよい。

また、図１２に示すように、凸状部品２４１Ａを、ロボット２００の初期状態（頭部２０４が回転していない状態）において、凸状部品２４１Ｂと軸１０２とを結ぶ線分Ｌ３上の頭部２０４の側面に設けてもよい。このようにすることで、ロボット２００の頭部２０４が初期状態から回転した場合、必ず、凸状部品２４１Ａ、Ｂの間で固定されている外装２０１は伸びることになる。そのため、頭部２０４の回転によって凸状部品２４１Ａ、Ｂの間の外装２０１が弛むことによって外装２０１の筐体部２０７への追従性が悪化してしまうことを防ぐことができる。また、図１３に示すように、胴体部２０６の側面に２個の凸状部品２４１Ｂが設けられている場合は、凸状部品２４１Ａを、各凸状部品２４１Ｂと軸１０２とを結ぶ線分Ｌ４、Ｌ５の中間の位置、若しくは、線分Ｌ４、Ｌ５の間の位置に設けてもよい。このようにすることで、頭部２０４が上下に回転しても、バランス良く外装２０１に張力をかけることができる。

上記の実施の形態では、凸状部品２４１Ａ及び凸状部品２４１Ｂの両方が、軸１０２に略垂直な面である、頭部２０４の側面及び胴体部２０６の側面に設けられていた（図２、３、５）。しかしながら、凸状部品２４１Ａ及び凸状部品２４１Ｂのうちの一方のみが、頭部２０４の側面又は胴体部２０６側面に設けられ、他方は頭部２０４又は胴体部２０６の側面以外の面に設けられていてもよい。また、ここで軸１０２に略垂直な面とは、例えば、軸１０２に対して８５度～９５度の範囲で傾いている面等と定義すればよい。軸１０２に対して完全に垂直でなくとも、ある程度垂直な面に凸状部品２４１を設ければ、軸１０２を中心に頭部２０４が回転したときの外装２０１の伸びを低減することが可能である。

また、筐体部２０７が曲面である場合は、接平面が軸１０２に対して略垂直な筐体部２０７の面に凸状部品２４１を設けても同様の効果を得ることができる。例えば、図１４に示すような円柱状の胴体部２０６を有するロボットの場合は、点線で示す接平面が軸１０２に対して略垂直である胴体部２０６の面上に、凸状部品２４１Ｂを設けている。

また、上記の実施の形態では、係合板２６０Ａ及び係合板２６０Ｂの両方が、対応する凸状部品２４１に対して、軸１０２に略平行な軸を中心として回転可能な構成とした（図２）。しかしながら、係合板２６０Ａ及び係合板２６０Ｂのうちの一方のみが軸１０２に略平行な軸を中心として回転可能であり、他方は回転しないようにロボット２００を構成してもよい。また、ここで軸１０２に略平行な軸とは、例えば、軸１０２に対して±４５度の範囲内で傾いている軸等と定義すればよい。軸１０２に対して完全に平行でなくとも、ある程度平行な軸で回転するように係合板２６０を凸状部品２４１と係合しておけば、頭部２０４が軸１０２を中心に回転したときに、外装２０１の伸びを低減するように係合板２６０を回転させることが可能である。

また、係合板２６０の外装２０１への縫い付け位置は、図７に示すように、平行な２本のラインＬ１、Ｌ２上であると説明したが、他の縫い付け位置であってもよい。例えば、ラインＬ１、Ｌ２に加えて、ラインＬ１、Ｌ２に直交するラインを縫い付け位置として追加してもよい。なお、追加するラインは、ラインＬ１、Ｌ２と同様に、係合板２６０の丸孔２６０ａを避けた位置に設定する。あるいは、円板状の係合板２６０の外形に沿って、周状に縫い位置を設けてもよい。また、１本のラインＬ１のみで係合板２６０を外装２０１へ縫い付けてもよい。

また、係合板２６０の外装２０１への取り付けは、ミシンによる縫い付けによるものだけに限定されない。例えば、係合板２６０を手で縫い付けてもよいし、丸孔２６０ａの周囲に接着剤を塗布して係合板２６０を接着してもよい。なお、係合板２６０を手で縫い付ける場合には、係合板２６０に針を通すための孔を予め形成しておけばよい。これにより、手による縫い付け作業を容易に行うことができる。

また、係合板２６０の厚みｔは０．５ｍｍであると説明したが、ミシンによる縫い付けに不具合が生じなければ、厚みの変更は可能である。また、上述のように、係合板２６０の取り付けを、手による縫い付けや接着剤による接着で行うのであれば、厚みの制限を緩和することができる。例えば、より厚い平板状のものを用いてもよいし、場所により厚みが異なるように形成したものを係合板として用いてもよい。

また、凸状部品２４１のスペーサ部２４１ｂは、凸状部品２４１に一体で成形された部位であるとして説明したが、凸状部品２４１とは別部品としてもよい。これにより、高さの異なる複数のスペーサ部を用意しておくことで、凸状部品２４１の筐体部２０７からの突出量を容易に変更することができ、適用するロボットに適した態様で凸状部品２４１を取り付けることができる。

また、被係合部としての凸状部品２４１は、自身に切られた雄ねじを筐体部２０７の雌ねじに螺合させることにより、筐体部２０７に取り付けられていたが、取付方法はこの方法に限定されない。例えば、凸状部品２４１を筐体部２０７に一体成型されたものとすることができる。これにより、凸状部品２４１の筐体部２０７への取り付け作業を省略することができる。

上記実施の形態では、外装２０１に係合板２６０、筐体に凸状部品２４１を設けたが、筐体に係合板２６０、外装２０１に凸状部品２４１を設けてもよい。なお、この場合は、係合板２６０が被係合部、凸状部品２４１が係合部となる。

また、ロボット２００は小動物を模したものであると説明したが、ロボットが何を模したものとするのかは任意である。例えば、ロボットをサイといった大型の動物を模したものとしてもよい。この場合、装飾部品２０２はサイの角を模したものとしてもよい。さらに、本発明は、ロボットに限定されるものではない。例えば、少なくとも回転可能に連結された２つの部位を有する筐体と、この筐体を覆う伸縮性を有する外装とを備えた人形、玩具などの装置においても、本発明は適用可能である。

また、外装２０１は、筐体部２０７の全てを覆う形態に限定されるものではなく、筐体部２０７の一部を覆う形態であってもよい。また、外装２０１は小動物の毛皮を模したものであると説明したが、外装を何にするのかは任意である。例えば、外装を、ロボットに取り付ける服を模したものとしてもよいし、広告が表示されたバナーとしてもよい。

また、表地２５１及び裏地２５２は、糸２５３を用いて互いに縫い合わせられていると説明したが、他の方法により両者を一体化させてもよい。例えば、接着剤を用いて、表地２５１と裏地２５２とを接着してもよい。

また、外装２０１を筐体部２０７に係止する手段として、外装２０１に設けられた係合部である係合板２６０に形成された丸孔２６０ａに、筐体部２０７に設けられた被係合部である凸状部品２４１を挿入することにより実現していた。しかしながら、外装２０１を筐体部２０７に係止する手段は、他の方法を用いてもよい。例えば、外装２０１及び筐体部２０７のうちの一方に先端が曲がったフックを取り付け、他方に紐を輪状にしたループを取り付けてもよい。そして、フックをループに引掛けることで、外装２０１を筐体部２０７に係止する。または、外装２０１及び筐体部２０７のうちの一方に面ファスナのフック部を取り付け、他方に面ファスナのループ部を取り付けてよい。そして、フック部をループ部につけることで、外装２０１を筐体部２０７に係止してもよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲とを逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、前述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記）
（付記１）
伸縮性を有する外装と、
前記外装に覆われ、第１筐体部と、前記第１筐体部に、少なくとも第１の回転軸を中心として回転可能に連結された第２筐体部と、を備える筐体部と、
前記外装の内側に設けられた第１係合部及び第２係合部と、
前記第１筐体部に設けられ、前記第１係合部と係合することによって、前記外装を前記第１筐体部に係止する第１被係合部と、
前記第２筐体部に設けられ、前記第２係合部と係合することによって、前記外装を前記第２筐体部に係止する第２被係合部と、を備え、
前記第１被係合部及び前記第２被係合部の少なくとも一方である被係合部は、前記被係合部に対応する前記第１筐体部及び前記第２筐体部の少なくとも一方における前記第１の回転軸に略垂直な面上に設けられている、
装置。

（付記２）
前記第１係合部及び前記第２係合部の少なくとも一方であって、前記被係合部に対応する係合部は、前記被係合部に対して、前記第１の回転軸に略平行な回転軸を中心として回転可能である、
付記１に記載の装置。

（付記３）
前記係合部は、前記被係合部に嵌合する嵌合孔が形成された板状の部材で構成され、前記係合部の前記嵌合孔の周りが前記外装の内側に縫い付けられており、
前記被係合部は、前記筐体部に突出して設けられ、前記嵌合孔に嵌合する小径部と、前記嵌合孔に通された前記小径部よりも大きな径の大径部と、を有する凸状部品を備え、
前記係合部は、前記嵌合孔に前記小径部が嵌合した状態で、前記凸状部品に対して回転可能である、
付記２に記載の装置。

（付記４）
前記被係合部は、前記被係合部に対応する前記第１筐体部及び前記第２筐体部の少なくとも一方における前記第１の回転軸から特定範囲内の位置に設けられている、
付記１から３の何れか１つに記載の装置。

（付記５）
前記外装は、表地と、前記第１係合部及び前記第２係合部が設けられた裏地と、を有し、
前記表地と前記裏地との縫い合わせ箇所は、前記第１係合部と前記第２係合部との間以外に設けられている、
付記１から４の何れか１つに記載の装置。

（付記６）
前記第１被係合部及び前記第２被係合部の少なくとも一方は、前記第１筐体部に対する前記第２筐体部の回転角度が初期角度である初期状態において、前記第１被係合部及び前記第２被係合部の他方と前記第１の回転軸とを結ぶ線分上に位置するように、設けられている、
付記１から５の何れか１つに記載の装置。

（付記７）
前記装置は、ロボットであり、
前記第１筐体部は、前記ロボットの頭部であり、
前記第２筐体部は、前記ロボットの胴体部である、
付記１から５の何れか１つに記載の装置。

１０１・・・載置面、１０２・・・軸、２００・・・ロボット、２０１・・・外装、２０２・・・装飾部品、２０３・・・毛、２０４・・・頭部、２０４１・・・ケース、２０４２・・・ねじ、２０４３・・・ラバー、２０５・・・連結部、２０５１・・・ケース、２０６・・・胴体部、２０７・・・筐体部、２０７ａ・・・挿入穴、２０８・・・線ファスナ、２０８ａ・・・スライダ、２２２・・・モータ、２２２１・・・コイル、２２２２・・・駆動軸、２２２３・・・ホーン、２４１（２４１Ａ、２４１Ｂ）・・・凸状部品、２４１ａ・・・ねじ山部、２４１ｂ・・・スペーサ部、２４１ｃ・・・軸部、２４１ｄ・・・プラス溝、２４１ｅ・・・下端、２５１・・・表地、２５２・・・裏地、２５３，２５４・・・糸、２６０（２６０Ａ、２６０Ｂ）・・・係合板、２６０ａ・・・丸孔、Ｌ１，Ｌ２・・・ライン、Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５・・・線分

Claims (6)

1. 伸縮性を有する外装と、
   前記外装に覆われ、第１筐体部と、前記第１筐体部に、少なくとも第１の回転軸を中心として回転可能に連結された第２筐体部と、を備える筐体部と、
   前記外装の内側に設けられた第１係合部及び第２係合部と、
   前記第１筐体部に設けられ、前記第１係合部と係合することによって、前記外装を前記第１筐体部に係止する第１被係合部と、
   前記第２筐体部に設けられ、前記第２係合部と係合することによって、前記外装を前記第２筐体部に係止する第２被係合部と、を備え、
   前記第１被係合部及び前記第２被係合部の少なくとも一方である被係合部は、前記被係合部に対応する前記第１筐体部及び前記第２筐体部の少なくとも一方における前記第１の回転軸に略垂直な面上に設けられ、
   前記第１係合部及び前記第２係合部の少なくとも一方であって、前記被係合部に対応する係合部は、前記被係合部に対して、前記第１の回転軸に略平行な回転軸を中心として回転可能である、
   装置。
2. 前記係合部は、前記被係合部に嵌合する嵌合孔が形成された板状の部材で構成され、前記係合部の前記嵌合孔の周りが前記外装の内側に縫い付けられており、
   前記被係合部は、前記筐体部に突出して設けられ、前記嵌合孔に嵌合する小径部と、前記嵌合孔に通された前記小径部よりも大きな径の大径部と、を有する凸状部品を備え、
   前記係合部は、前記嵌合孔に前記小径部が嵌合した状態で、前記凸状部品に対して回転可能である、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記被係合部は、前記被係合部に対応する前記第１筐体部及び前記第２筐体部の少なくとも一方における前記第１の回転軸から特定範囲内の位置に設けられている、
   請求項１または２に記載の装置。
4. 前記外装は、表地と、前記第１係合部及び前記第２係合部が設けられた裏地と、を有し、
   前記表地と前記裏地との縫い合わせ箇所は、前記第１係合部と前記第２係合部との間以外に設けられている、
   請求項１から３の何れか１項に記載の装置。
5. 前記第１被係合部及び前記第２被係合部の少なくとも一方は、前記第１筐体部に対する前記第２筐体部の回転角度が初期角度である初期状態において、前記第１被係合部及び前記第２被係合部の他方と前記第１の回転軸とを結ぶ線分上に位置するように、設けられている、
   請求項１から４の何れか１項に記載の装置。
6. 前記装置は、ロボットであり、
   前記第１筐体部は、前記ロボットの頭部であり、
   前記第２筐体部は、前記ロボットの胴体部である、
   請求項１から５の何れか１項に記載の装置。

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