形態変形玩具用脚部材
【課題】足部に対する脛部の可動範囲を大きくしても、外観の美感を損ねることがない形態変形玩具用脚部材を提供する。
【解決手段】 第１のリンク部材２９が、第２のリンク部材３１の主要部である円板部３１ｂを覆うことができる形状構造を有する。第２のリンク部材３１が、第２の回り対偶の回転中心（軸部２９ｉの軸中心）を中心にして所定の角度範囲を回転する際に、第２のリンク部材３１における第３の回り対偶を形成する部分（３１ｃ、３１ｄ）は、第１のリンク部材２９の外側に露出する。脛部の形状構造と、第３のリンク部材３３及び第４のリンク部材３５の形状構造とを、脛部を足部に最も近づけた状態のときの脛部の回動範囲（第１の角度範囲θ３）よりも、脛部を足部から最も離した状態での脛部の回動範囲（第２の角度範囲θ４）が大きくなるように定める。
【解決手段】 第１のリンク部材２９が、第２のリンク部材３１の主要部である円板部３１ｂを覆うことができる形状構造を有する。第２のリンク部材３１が、第２の回り対偶の回転中心（軸部２９ｉの軸中心）を中心にして所定の角度範囲を回転する際に、第２のリンク部材３１における第３の回り対偶を形成する部分（３１ｃ、３１ｄ）は、第１のリンク部材２９の外側に露出する。脛部の形状構造と、第３のリンク部材３３及び第４のリンク部材３５の形状構造とを、脛部を足部に最も近づけた状態のときの脛部の回動範囲（第１の角度範囲θ３）よりも、脛部を足部から最も離した状態での脛部の回動範囲（第２の角度範囲θ４）が大きくなるように定める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、足部と、脛部と、足部と脛部とを連結する連結機構を有する足首部とを含む形態変形玩具用脚部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
実開昭６１−４５９９３号公報［特許文献１］には、上腿部をなす第一部材と、下腿部をなす第二部材と、第一部材と第二部材とを連結する連結機構を有する関節部材とからなる形態変形玩具用脚部材が開示されている。この公知の形態変形玩具用脚部材の関節部材には、第一部材の支軸が枢支される円形の透孔と、第二部材の支軸が枢支される長孔とが設けられており、第２部材の支軸が長孔内を摺動することができるようになっている。したがって第二部材が、第一部材に対して回動、屈曲且つ伸縮することができるので、第一部材に連結された第二部材の可動範囲をある程度大きくすることができる。
【特許文献１】実開昭６１−４５９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら従来の形態変形玩具用脚部材では、形態の変形のために第一部材に連結された第二部材の可動範囲を大きくしようとすると（すなわち下腿部の長さを変更しようとすると）、連結部材が必要以上に大きく外に露出してしまい、形態変形玩具の美観を大きく損ねてしまう問題があった。
【０００４】
また、従来の形態変形玩具用脚部材では、バレリーナが爪先立ちしているときのように、爪先を真っ直ぐに延ばした状態で足を延ばした姿勢を作ろうとしても、足部に対して脛部の外装が大きな障害となって、そのような姿勢を作ることができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、下腿部の長さを変えることができて、しかも脛部の可動範囲を従来よりも大きくすることができる形態変形玩具用脚部材を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、足部に対する脛部の可動範囲を大きくしても、外観の美感を損ねることがない形態変形玩具用脚部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、足部と、脛部と、前記足部と前記脛部とを連結する連結機構を有する足首部とを含む形態変形玩具用脚部材を改良の対象とする。本発明では、連結機構を、足部と第１の回り対偶で連結される第１のリンク部材と、第１のリンク部材と第２の回り対偶で連結される第２のリンク部材と、第２のリンク部材と第３の回り対偶で連結される第３のリンク部材と、第３のリンク部材と第４の回り対偶で連結され且つ前記脛部と連結される第４のリンク部材とから構成する。回り対偶で連結するとは、二つのリンク部材が回り対偶の中心線を中心にして回動するように、二つのリンク部材を連結することである。第１のリンク部材は、第２のリンク部材の主要部を覆うことができる形状構造を有している。第２のリンク部材が第２の回り対偶の回転中心を中心にして所定の角度範囲を回転する際に、第２のリンク部材における第３の回り対偶を形成する部分は、第１のリンク部材の外側に露出している。そして、脛部の形状構造と、第３のリンク部材及び第４のリンク部材の形状構造とは、次の二つの動作が実現できるように構成されている。第１の動作は、第３のリンク部材が第３の回り対偶の回転中心を中心にして一方の回転方向に回転可能な最大角度まで回転し且つ第４のリンク部材が第４の回り対偶の回転中心を中心にして一方の回転方向とは逆の他方の回転方向に回転可能な最大角度まで回動したときに、第３のリンク部材及び第４のリンク部材を収納し且つ第１のリンク部材の一部を収納した第１の状態で、第２の回り対偶を中心にして脛部が第１の角度範囲内を回動し得る動作である。
【０００８】
なお本願明細書において、「回転可能な最大角度」とは、第２乃至第４の回り対偶の回転中心が仮想の一直線上に沿って並んだ状態から、回転するリンク部材が、一方または他方の方向に回転したときに、他のリンク部材または他のリンク部材に対応して設けられているストッパ部等と当接して、その当接した位置よりもさらにその一方または他方の方向に回転できなくなるまでの角度を言う。
【０００９】
また第２の動作は、第２の回り対偶の回転中心、第３の回り対偶の回転中心及び第４の回り対偶の回転中心が、仮想の一直線に沿って並んだときに、第３のリンク部材及び第４のリンク部材の大部分を収納した第２の状態で、第２の回り対偶の回転中心を中心にして第１の角度範囲よりも大きい第２の角度範囲内を脛部が回動し得る動作である。脛部の形状構造と、第３のリンク部材及び第４のリンク部材の形状構造とをこのように構成することにより、次のような変形が可能になる。すなわち、足部に対して脛部を最も近づけた状態である第１の状態のときと、足部に対して脛部を最も離した状態である第２の状態のときのいずれにおいても、第２のリンク部材の主要部は第１のリンク部材によって覆われており、しかも第３及び第４のリンク部材も脛部内に収納された状態になっているので、下腿部の外観の美観が損なうことなく、下腿部の長さを変えることができる。また第２の状態で、脛部を足部から最も離した状態では、第１の状態のように脛部を足部に最も近づけた状態のときの脛部の回動範囲（第１の角度範囲）よりも、脛部の回動範囲（第２の角度範囲）が大きいため、脛部と足部とが干渉する可能性が低くなって、爪先を脛部に対して真っ直ぐに延ばして、バレリーナの爪先立ちに似た姿勢まで、下腿部の形状を変形することができるようになる。
【００１０】
第２の角度範囲をより大きくするためには、足部の裏面を平坦な設置面に完全に接触させた状態で、脛部を、第２の状態を維持して、第２の角度範囲内で他方の回転方向に回転させたときに、脛部が足部と接触することなく、設置面と接触するように足部の形状構造を定めるとよい。このように構成すると、脛部が足部に接触することがないので、バレリーナの爪先立ちに似た姿勢を確実に実現できる。
【００１１】
足部に対して脛部を最も近づけた状態で、安定してまたはガタツキ無しに脛部を回動させるためには、第１乃至第４のリンク部材の形状構造を、次の二つの状態を構成できるように定めるのが好ましい。最初の状態は、第３のリンク部材が一方の回転方向に第３の回り対偶の回転中心を中心にして回動し、且つ第３のリンク部材の外面が第１のリンク部材または前記第２のリンク部材と当接した状態が、第３のリンク部材が第３の回り対偶の回転中心を中心にして一方の回転方向に第１の最大角度まで回転した状態である。そして次の状態は、第４のリンク部材または第３のリンク部材に、ストッパ部を設けて、第４のリンク部材が他方の回転方向に回転したときにストッパ部が第４のリンク部材または第３のリンク部材と接触した状態が、第４のリンク部材が第４の回り対偶の回転中心を中心にして一方の回転方向とは逆の他方の回転方向に第２の最大角度まで回動した状態である。これら二つの状態を構成できるように、第１乃至第４のリンク部材の形状構造を定めると、リンク部材同士の回動範囲がリンク部材同士またはリンク部材とストッパ部との接触によって確実に規制されるため、脛部を足部に最も近づけた状態で脛部を回動させても、下腿部の形状または姿勢が安定しており、ガタツキなく脛部を足部に対して回動変形させることができる。
【００１２】
特にストッパ部を第４のリンク部材に設けた場合には、ストッパ部が第３のリンク部材以外のリンク部材の動きを干渉することがなく、変形をスムーズなものとすることができる。
【００１３】
足部に脛部を最も近づけたときの脛部の回動範囲である第１の角度範囲は、第１の状態を維持して、脛部が第２の回り対偶の回転中心を中心にして回動したときに、脛部の一部が足部の一部と接触することにより確定されるようにしてもよい。このように構成すると、特別なストッパ部を設けることなく、回動範囲を規制することができる。
【００１４】
また第２の回り対偶の回転中心を中心にして回転する第２のリンク部材の外周面が、円弧面を含むように構成し、第１のリンク部材の外周面と第２のリンク部材の円弧面とが、第２のリンク部材が回動する範囲において、常に面一になるように、第１のリンク部材の構造を定めてもよい。このように構成すると、第１のリンク部材と第２のリンク部材とが、あたかも一つの部材で構成されているように見せることができるので、形態変形玩具用脚部材の足首部の外観の美感を損なうことがない。
【００１５】
第１の回り対偶は、第１のリンク部材が足部材に対してピボット運動することを許容するように構成してもよい。ここでピボット運動とは、回転運動と揺動運動の両方を同時に行うことができる運動である。このように構成すると、足首部に対する足部の可動範囲を十分に大きなものとすることができるのに加えて、足部の裏面と脛部の背面を平坦な設置面に完全に接触させるような変形をさせることも可能になる。さらに、第１の回り対偶をこのように構成すると、例えばロボット玩具の脚部材に本発明を適用した場合に、ロボット玩具の一対の脚部材を横に開き、片方の脚部材に重心をかけてその脚部材の膝を曲げたときに、他方の脚部材においても、第１の回り対偶があるために、他方の脚部材を横方向に曲げたとしても、他方の脚部材の足部の裏面を平坦な設置面に完全に接触させることができる。
【００１６】
なおピボット運動をする第１の回り対偶は、第１のリンク部材に設けられた一部が球状をなす突起と、この突起を収容するように足部に形成された凹部とから構成することができる。このように第１の回り対偶を構成すれば、簡単な構造でピボット運動を許容する回り対偶を形成することができる。
【００１７】
第２乃至第４の回り対偶は、各回り対偶がそれぞれ連結する２つのリンク部材の一方に設けられた軸と、２つのリンク部材の他方に設けられて軸の一部が回転可能に嵌る孔又は凹部とからなる連結構造を備えたものとしてそれぞれ構成してもよい。このように構成すると、各回り対偶の連結構造を簡単な構成とすることができ、しかも足部に対する脛部の可動範囲が大きくなるように変形玩具を変形させることが容易になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、足部に対して脛部を最も近づけた状態である第１の状態のときと、足部に対して脛部を最も離した状態である第２の状態のときのいずれにおいても、第２のリンク部材の主要部は第１のリンク部材によって覆われており、しかも第３及び第４のリンク部材も脛部内に収納された状態になっているので、下腿部の外観の美観を損なうことなく、下腿部の長さを変えることができるという利点が得られる。また第２の状態で、脛部を足部から最も離した状態では、第１の状態のように脛部を足部に最も近づけた状態のときの脛部の回動範囲（第１の角度範囲）よりも、脛部の回動範囲（第２の角度範囲）が大きいため、脛部と足部とが干渉する可能性が低くなって、爪先を脛部に対して真っ直ぐに延ばして、バレリーナの爪先立ちに似た姿勢まで、下腿部の形状を変形することができるようになる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下図面を参照して本発明の形態変形玩具用脚部材の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の形態変形玩具用脚部材を採用した人形ロボット玩具（形態変形玩具）１が立っている状態における左側面図である。図１に示された人形ロボット玩具１は、頭部３、胴部５、腰部７、一対の腕部９並びに一対の脚部１１を有している。なお図１には、一方の右側の腕部９と右側の脚部１１だけが示されている。以下の説明では、右側の脚部１１を代表例として説明する。なお頭部３、胴部５、腰部７、一対の腕部９の構成は、公知の構成を適宜採用することができるものであり、その詳細は本発明の要旨とは関係がないので説明を省略する。脚部１１は、大腿部または上腿部１３と下腿部１５とから構成されている。そして下腿部１５は、膝部１７、脛部１９と、足首部２１と、足部２３とから構成されている。図示していないが、上腿部１３と脛部１９との間には、両者の間における回動運動を許容する連結機構が設けられている。上腿部１３の上端部に形成された凹部１４は、腰部７との連結機構の一部が嵌合される。
【００２０】
図２は、脚部１１の下腿部１５の脛部１９以下の部分を分解して示した部分分解斜視図である。本実施の形態では、足部２３と脛部１９とを連結する連結機構２７が、足首部２１に含まれている。また図３は、脛部１９の外装２０だけを縦に半分に切断したときの脛部１９と足首部２１とに含まれる連結機構２７の関係を示している。
【００２１】
脛部１９の外装２０は、中空構造を有しており、その内部には、上側仕切り壁部２４と下側仕切り壁部２５とが一体に設けられている。そして上側仕切り壁部２４には、図１に示した膝部１７と脛部１９とを回り対偶で連結するために使用される軸嵌合用凹部２６を備えた軸受け部品２８が嵌合構造を用いて嵌合されている。また下側仕切り壁部２５には、連結機構２７の一部を構成する第４のリンク部材３５が回転可能に支持されている。
【００２２】
連結機構２７は、足部２３と第１の回り対偶で連結される第１のリンク部材２９と、第１のリンク部材２９と第２の回り対偶で連結される第２のリンク部材３１と、第２のリンク部材３１と第３の回り対偶で連結される第３のリンク部材３３と、第３のリンク部材３３と第４の回り対偶で連結され且つ脛部１９と連結される第４のリンク部材３５とから構成される。第１乃至第４の回り対偶を構成するために使用する回動構造については、以下の説明で明確にする。
【００２３】
以下連結機構２７の構造を説明するために、図４（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。図４（Ａ）は、連結機構２７の拡大分解斜視図であり、（Ｂ）は組合せた連結機構２７の側面図に軸部を破線で示したものである。第１のリンク部材２９は、対象的な形状を有する二つ割り構造で組み合わされる第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂが組み合わされて構成される。第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂは、それぞれ円板の一部をカットした一部に直線部分を有する形状のケース半部本体２９ｃ及び２９ｄと、ケース半部本体２９ｃ及び２９ｄの内側縁部から相手側のケース半部本体が位置する方向に延びる環状の周壁部２９ｅ及び２９ｆと、第１のリンク部材２９を足部にピボット運動可能に連結する連結構造の一部を構成する球状突出部形成用の突出部半部２９ｇ及び２９ｈとを備えている。そして第２のケース半部２９ｂのケース半部本体２９ｄの内壁面中央部分には、第１のリンク部材２９と第２のリンク部材３１とを回動可能に連結する連結構造の一部を構成する軸部２９ｉが一体に設けられている。また第１のケース半部２９ａのケース半部本体２９ｃの内壁面中央部分には、図示していないが、軸部２９ｉの先端部に設けた孔２９ｊに嵌合される突起が一体に形成されている。さらに突出部半部２９ｈには、嵌合用円柱部２９ｈ１が一体に形成され、突出部半部２９ｇには被嵌合用貫通孔２９ｇ１が形成されている。第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂが組み合わされた状態では、嵌合用円柱部２９ｈ１が、被嵌合用貫通孔２９ｇ１に嵌合されており、また軸部２９ｉの先端部の孔２９ｊに、図示しない突起が嵌合されている。突出部半部２９ｇ及び２９ｈが、結合されて球状突出部２９ｋを形成する。この球状突出部２９ｋは、球状部２９ｍと、円柱部２９ｎと、切頭円錐部２９ｐとを備えている。切頭円錐部２９ｐは、第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂが組み合わされた状態で形成される直線面２９ｑに基部が位置している。直線面２９ｑに対応する周壁部２９ｅ及び２９ｆの端面部分の一部（切頭円錐部２９ｐの基部に対応する部分）は、第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂが組み合わされた状態で接触している。しかしながら周壁部２９ｅ及び２９ｆのその他の端面部分は、互いに非接触状態になるように、ケース半部本体２９ｃ及び２９ｄ側に下がっている。第１のリンク部材２９及び足部２３をこのように定めると、足首部に対する足部の可動範囲を十分に大きなものとすることができるので、一方の脚部に重心が偏る姿勢に形態変形玩具を変形させても、他方の脚部の足部の裏面を平坦な設置面に完全に接触させることができる。
【００２４】
第２のリンク部材３１は、中央に軸部２９ｉが貫通する貫通孔３１ａを備えた円板部３１ｂと、円板部３１ｂに一体に設けられて径方向に突出する突出片３１ｃとを備えている。そして突出片３１ｃには、開口部３１ｄが形成されている。開口部３１ｄは、軸部２９ｉから見て径方向外側に開口し、且つ軸部２９ｉから見て軸線方向の両方向（突出片３１ｃの厚み方向の両方向）に開口している。開口部３１ｄの内周面を軸線方向から見た形状は、円の一部を径方向に切り欠いた形状になっている。この円の直径は、第３のリンク部材３３に設けられた軸部３３ｃの直径より僅かに大きい。そして開口部３１の径方向外側に開口する開口部分の幅寸法（円板部３１ｂの周方向に測った寸法）は、第３のリンク部材３３に設けれた軸部３３ｃの直径よりも小さく設定されている。したがって、軸部３３ｃは、開口部３１ｄを押し広げるようにして開口部に嵌合され、嵌合された後は簡単には抜けない。第２のリンク部材の円板部３１ｂの直径は、第１のリンク部材２９を構成する第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂの周壁部２９ｅ及び２９ｆの外径の直径寸法とほぼ同じである。その結果、第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂが組み合わされた状態で、第２のリンク部材３１の円板部３１ｂは、第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂの間の隙間内で、軸部２９ｉを中心にして所定の角度範囲内を回動する。このとき第２のリンク部材３１の円板部３１ｂの外周面と、第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂの周壁部２９ｅ及び２９ｆの外周面とは面一状態になっている。したがって一見しただけでは、第２のリンク部材３１の存在は、分からない。
【００２５】
第３のリンク部材３３は、両端が円弧状に湾曲した２枚の細長い板材３３ａ及び３３ｂと、この細長い板材３３ａ及び３３ｂを所定の間隔をあけて連結するように配置された２本の軸部３３ｃ及び３３ｄとが一体に構成された構造を有している。なお２本の軸部３３ｃ及び３３ｄは図４（Ｂ）に破線で示してある。２本の軸部３３ｃ及び３３ｄは、長い板材３３ａ及び３３ｂの長手方向に間隔をあけて配置されている。
【００２６】
第３のリンク部材３３の軸部３３ｄには、第４のリンク部材３５が回り対偶を構成するように連結されている。第４のリンク部材は、第３のリンク部材の軸部３３ｄに嵌合される嵌合部３５ａと、板状のストッパ部３５ｂと、脛部１９の下側仕切り壁部２５に嵌合される嵌合用突出部３５ｃとから構成されている。嵌合部３５ａは、軸部３３ｄに嵌合された状態で見ると、軸部３３ｄの径方向と軸線方向の両方向に貫通する開口部３５ｄを有している。この開口部３５ｄの内周面の形状は、円形の一部を呈しており、その円形の直径寸法は軸部３３ｄの外径寸法より僅かに大きい。そして開口部３５ｄの径方向に開口する部分の開口幅寸法（軸部３３ｄの周方向に測った開口部３５ｄの開口長さ寸法）は、軸部３３ｄの直径寸法よりも小さい。その結果、軸部３３ｄは、開口部３５ｄを押し広げるようにして、開口部３５ｄ内に嵌合される。ストッパ部３５ｂは、第３のリンク部材３３の２枚の板材３３ａ及び３３ｂの外面と図４（Ｂ）に示す姿勢で接触した状態でストッパ機能を発揮する。すなわち図４（Ｂ）に示す状態では、第４のリンク部材３５は、反時計回り方向には回動するが、時計回り方向には回動しない。第３のリンク部材３３の２枚の板材３３ａ及び３３ｂの長手方向の円弧状の湾曲面は、ストッパ部３５ｂが図４（Ｂ）に示す状態から反時計回り方向に回動することを許容するようにその形状が定められている。第４のリンク部材３５の嵌合用突出部３５ｃは、第４のリンク部材３５が、下側仕切り壁部２５に嵌合された状態で、嵌合用突出部３５ｃを中心にして所定の角度回動できるように、下側仕切り壁部２５に嵌合されている。
【００２７】
図５は足部の平面図、右側面図及び背面図である。足部は、二つ割構造を有しており、その内部には、前述の第１のリンク部材２９の球状突出部２９ｋの球状部２９ｍが摺動可能且つ回動可能に収容される凹部２３ａを備えている。そしてこの凹部２３ａの開口部の回りには、環状のテーパ面２３ｂが形成されている。球状突出部２９ｋの球状部２９ｍが、凹部２３ａ内に嵌合された状態で、球状突出部２９ｋの切頭円錐部２９ｐの外周面が、この環状のテーパ面２３ｂと接触する。
【００２８】
上記実施の形態では、第１のリンク部材２９は、第２のリンク部材３１の主要部である円板部３１ｂを覆うことができる形状構造を有している。そして第２のリンク部材３１が、第２の回り対偶の回転中心（軸部２９ｉの軸中心）を中心にして所定の角度範囲を回転する際に、第２のリンク部材３１における第３の回り対偶を形成する部分（３１ｃ、３１ｄ）は、第１のリンク部材２９の外側に露出している。そして、脛部１９の形状構造と、第３のリンク部材３３及び第４のリンク部材３５の形状構造とは、次の二つの動作が実現できるように構成されている。まず第１の動作は、第３のリンク部材３３が第３の回り対偶の回転中心（軸部３３ｃの軸中心）を中心にして一方の回転方向（図４（Ｂ）において反時計回り方向）に回転可能な最大角度θ１（本例では約１３５°）まで回転し且つ第４のリンク部材３５が第４の回り対偶の回転中心（軸部３３ｄの軸中心）を中心にして一方の回転方向（反時計回り方向）とは逆の他方の回転方向（時計回り方向）に回転可能な最大角度θ２（本例では約９０°）まで回動したときに、第３のリンク部材３３及び第４のリンク部材３５を収納し且つ第１のリンク部材２９の一部を収納した第１の状態で、第２の回り対偶の回転中心（軸部２９ｉの軸中心）を中心にして脛部１９が第１の角度範囲内を回動し得る動作である。ここで第１の最大角度θ１（本例では約１３５°）とは、第３のリンク部材３３の外面が第１のリンク部材２９の周壁部２９ｅ及び２９ｆの外周面と接触して、第３のリンク部材３３がそれ以上回転できなくなる角度である。また第２の最大角度θ２（本例では約９０°）とは、ストッパ部３５ｂが第３のリンク部材３３の２枚の板材３３ａ及び３３ｂと接触して、それ以上回転できなくなる角度である。さらに第１の角度範囲θ３とは、図６（Ａ）に示すように、脛部１９が足部２３の前方側に傾倒したときに、脛部１９の外装が足部２３と干渉する（当たる）位置から、脛部１９が足部２３の後方側に傾倒したときに、脛部１９の外装が足部２３と干渉する（当たる）位置まで第２のリンク部材２９が回動できる角度範囲である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に対応した動作時の第１乃至第４のリンクの動きを示すための図である。
【００２９】
また第２の動作は、図７（Ｂ）に示すように、第２の回り対偶の回転中心（軸部２９ｉの軸中心）、第３の回り対偶の回転中心（軸部３３ｃの軸中心）及び第４の回り対偶の回転中心（軸部３３ｄの軸中心）が、仮想Ｌの一直線に沿って並んだときに、第３のリンク部材３３及び第４のリンク部材３５の大部分を収納した第２の状態で、第２の回り対偶の回転中心（軸部２９ｉの軸中心）を中心にして第１の角度範囲θ３よりも大きい第２の角度範囲θ４内を脛部１９が回動し得る動作である。ここで第２の角度範囲θ４とは、図６（Ａ）に示すように、脛部１９が足部２３の前方側に傾倒したときに、脛部１９の外装が足部２３と干渉する（当たる）位置から、脛部１９が足部２３の後方側に傾倒したときに、脛部１９の外装が設置面と干渉する（当たる）位置まで第２のリンク部材２９が回動できる角度範囲である。なお図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に対応した動作時の第１乃至４のリンクの動きを示すための図である。
【００３０】
脛部１９の形状構造と、第３のリンク部材３３及び第４のリンク部材３５の形状構造とをこのように構成することにより、次のような変形が可能になる。すなわち、足部２３に対して脛部１９を最も近づけた状態である第１の状態［図６に示す状態］のときと、足部２３に対して脛部１９を最も離した状態である第２の状態［図７に示す状態］のときのいずれにおいても、第２のリンク部材３１の主要部（円板部３１ｂ）は第１のリンク部材２９によって覆われており、しかも第３及び第４のリンク部材３３及び３５も脛部１９内に収納された状態になっているので、下腿部の外観の美観が損なうことなく、下腿部の長さを変えることができる。また第２の状態［図７に示す状態］で、脛部１９を足部２３から最も離した状態では、第１の状態［図６に示す状態］のように脛部１９を足部２３に最も近づけた状態のときの脛部１９の回動範囲（第１の角度範囲θ３）よりも、脛部１９の回動範囲（第２の角度範囲θ４）が大きいため、脛部１９と足部２３とが干渉する可能性が低くなって、爪先を脛部１９に対して真っ直ぐに延ばして、バレリーナの爪先立ちに似た姿勢まで、下腿部の形状を変形することができるようになる。
【００３１】
第２の角度範囲θ４をより大きくするためには、足部２３の裏面を平坦な設置面に完全に接触させた状態で、脛部１９を、第２の状態［図７に示す状態］を維持して、第２の角度範囲内で他方の回転方向（図面上で時計回り方向）に回転させたときに、脛部１９が足部２３と接触することなく、設置面と接触するように足部２３の形状構造を定めるとよい。
【００３２】
足部２３に対して脛部１９を最も近づけた状態で、安定してまたはガタツキ無しに脛部１９を回動させるためには、第１乃至第４のリンク部材２９乃至３５の形状構造を、次の二つの状態を構成できるように定めるのが好ましい。最初の状態は、第３のリンク部材３３が一方の回転方向（図面上で反時計回り方向）に第３の回り対偶の回転中心（軸部３３ｃの軸中心）を中心にして回動し、且つ第３のリンク部材３３の外面が第１のリンク部材２９または前記第２のリンク部材３１と当接した状態が、第３のリンク部材３３が第３の回り対偶の回転中心（軸部３３ｃの軸中心）を中心にして一方の回転方向に第１の最大角度θ１まで回転した状態である。そして次の状態は、第４のリンク部材３５が他方の回転方向に回転したときにストッパ部３５ｂが第３のリンク部材３３と接触した状態が、第４のリンク部材３５が第４の回り対偶の回転中心（軸部３３ｄの軸中心）を中心にして一方の回転方向（図面上で反時計回り方向）とは逆の他方の回転方向（図面上で時計回り方向）に第２の最大角度θ２まで回動した状態である。これら二つの状態を構成できるように、第１乃至第４のリンク部材２９乃至３５の形状構造を定めると、リンク部材同士の回動範囲がリンク部材３１，３３同士またはリンク部材３３とストッパ部３５ｂとの接触によって確実に規制されるため、脛部１９を足部２３に最も近づけた状態で脛部１９を回動させても、下腿部の形状または姿勢が安定しており、ガタツキなく脛部１９を足部２３に対して回動変形させることができる。
【００３３】
本実施の形態では、第２乃至第４の回り対偶を、各回り対偶がそれぞれ連結する２つのリンク部材の一方に設けられた軸（２９ｉ，３３ｃ，３３ｄ）と、２つのリンク部材の他方に設けられて軸の一部が回転可能に嵌る孔３１ａ又は凹部（または開口部）３１ｃ，３５ｄとからなる連結構造を用いてそれぞれ構成しているので、各回り対偶に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施の形態の人形ロボット玩具（形態変形玩具）の左側面図である。
【図２】本実施の形態の人形ロボット玩具の脚部の部分分解斜視図である。
【図３】脛部の外装だけを縦に半分に切断したときの脛部と足首部に含まれる連結機構の関係を示す図である。
【図４】（Ａ）は、連結機構の拡大分解斜視図であり、（Ｂ）は組合せた連結機構の側面図に軸部を破線で示した図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）は、本実施の形態の足部の平面図、右側面図及び背面図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、第１の状態において第２の回り対偶の回転中心を中心にして脛部が回動する動作及び動作時のリンクの動きを示すための図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、第２の状態において第２の回り対偶の回転中心を中心にして脛部が回動する動作及び動作時のリンクの動きを示すための図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 人形ロボット玩具
３ 頭部
５ 胴部
７ 腰部
９ 腕部
１１ 脚部
１３ 大腿部又は上腿部
１４ 凹部
１５ 下腿部
１７ 膝部
１９ 脛部
２１ 足首部
２７ 連結機構
２９ 第１のリンク部材
３１ 第２のリンク部材
３３ 第３のリンク部材
３５ 第４のリンク部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、足部と、脛部と、足部と脛部とを連結する連結機構を有する足首部とを含む形態変形玩具用脚部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
実開昭６１−４５９９３号公報［特許文献１］には、上腿部をなす第一部材と、下腿部をなす第二部材と、第一部材と第二部材とを連結する連結機構を有する関節部材とからなる形態変形玩具用脚部材が開示されている。この公知の形態変形玩具用脚部材の関節部材には、第一部材の支軸が枢支される円形の透孔と、第二部材の支軸が枢支される長孔とが設けられており、第２部材の支軸が長孔内を摺動することができるようになっている。したがって第二部材が、第一部材に対して回動、屈曲且つ伸縮することができるので、第一部材に連結された第二部材の可動範囲をある程度大きくすることができる。
【特許文献１】実開昭６１−４５９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら従来の形態変形玩具用脚部材では、形態の変形のために第一部材に連結された第二部材の可動範囲を大きくしようとすると（すなわち下腿部の長さを変更しようとすると）、連結部材が必要以上に大きく外に露出してしまい、形態変形玩具の美観を大きく損ねてしまう問題があった。
【０００４】
また、従来の形態変形玩具用脚部材では、バレリーナが爪先立ちしているときのように、爪先を真っ直ぐに延ばした状態で足を延ばした姿勢を作ろうとしても、足部に対して脛部の外装が大きな障害となって、そのような姿勢を作ることができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、下腿部の長さを変えることができて、しかも脛部の可動範囲を従来よりも大きくすることができる形態変形玩具用脚部材を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、足部に対する脛部の可動範囲を大きくしても、外観の美感を損ねることがない形態変形玩具用脚部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、足部と、脛部と、前記足部と前記脛部とを連結する連結機構を有する足首部とを含む形態変形玩具用脚部材を改良の対象とする。本発明では、連結機構を、足部と第１の回り対偶で連結される第１のリンク部材と、第１のリンク部材と第２の回り対偶で連結される第２のリンク部材と、第２のリンク部材と第３の回り対偶で連結される第３のリンク部材と、第３のリンク部材と第４の回り対偶で連結され且つ前記脛部と連結される第４のリンク部材とから構成する。回り対偶で連結するとは、二つのリンク部材が回り対偶の中心線を中心にして回動するように、二つのリンク部材を連結することである。第１のリンク部材は、第２のリンク部材の主要部を覆うことができる形状構造を有している。第２のリンク部材が第２の回り対偶の回転中心を中心にして所定の角度範囲を回転する際に、第２のリンク部材における第３の回り対偶を形成する部分は、第１のリンク部材の外側に露出している。そして、脛部の形状構造と、第３のリンク部材及び第４のリンク部材の形状構造とは、次の二つの動作が実現できるように構成されている。第１の動作は、第３のリンク部材が第３の回り対偶の回転中心を中心にして一方の回転方向に回転可能な最大角度まで回転し且つ第４のリンク部材が第４の回り対偶の回転中心を中心にして一方の回転方向とは逆の他方の回転方向に回転可能な最大角度まで回動したときに、第３のリンク部材及び第４のリンク部材を収納し且つ第１のリンク部材の一部を収納した第１の状態で、第２の回り対偶を中心にして脛部が第１の角度範囲内を回動し得る動作である。
【０００８】
なお本願明細書において、「回転可能な最大角度」とは、第２乃至第４の回り対偶の回転中心が仮想の一直線上に沿って並んだ状態から、回転するリンク部材が、一方または他方の方向に回転したときに、他のリンク部材または他のリンク部材に対応して設けられているストッパ部等と当接して、その当接した位置よりもさらにその一方または他方の方向に回転できなくなるまでの角度を言う。
【０００９】
また第２の動作は、第２の回り対偶の回転中心、第３の回り対偶の回転中心及び第４の回り対偶の回転中心が、仮想の一直線に沿って並んだときに、第３のリンク部材及び第４のリンク部材の大部分を収納した第２の状態で、第２の回り対偶の回転中心を中心にして第１の角度範囲よりも大きい第２の角度範囲内を脛部が回動し得る動作である。脛部の形状構造と、第３のリンク部材及び第４のリンク部材の形状構造とをこのように構成することにより、次のような変形が可能になる。すなわち、足部に対して脛部を最も近づけた状態である第１の状態のときと、足部に対して脛部を最も離した状態である第２の状態のときのいずれにおいても、第２のリンク部材の主要部は第１のリンク部材によって覆われており、しかも第３及び第４のリンク部材も脛部内に収納された状態になっているので、下腿部の外観の美観が損なうことなく、下腿部の長さを変えることができる。また第２の状態で、脛部を足部から最も離した状態では、第１の状態のように脛部を足部に最も近づけた状態のときの脛部の回動範囲（第１の角度範囲）よりも、脛部の回動範囲（第２の角度範囲）が大きいため、脛部と足部とが干渉する可能性が低くなって、爪先を脛部に対して真っ直ぐに延ばして、バレリーナの爪先立ちに似た姿勢まで、下腿部の形状を変形することができるようになる。
【００１０】
第２の角度範囲をより大きくするためには、足部の裏面を平坦な設置面に完全に接触させた状態で、脛部を、第２の状態を維持して、第２の角度範囲内で他方の回転方向に回転させたときに、脛部が足部と接触することなく、設置面と接触するように足部の形状構造を定めるとよい。このように構成すると、脛部が足部に接触することがないので、バレリーナの爪先立ちに似た姿勢を確実に実現できる。
【００１１】
足部に対して脛部を最も近づけた状態で、安定してまたはガタツキ無しに脛部を回動させるためには、第１乃至第４のリンク部材の形状構造を、次の二つの状態を構成できるように定めるのが好ましい。最初の状態は、第３のリンク部材が一方の回転方向に第３の回り対偶の回転中心を中心にして回動し、且つ第３のリンク部材の外面が第１のリンク部材または前記第２のリンク部材と当接した状態が、第３のリンク部材が第３の回り対偶の回転中心を中心にして一方の回転方向に第１の最大角度まで回転した状態である。そして次の状態は、第４のリンク部材または第３のリンク部材に、ストッパ部を設けて、第４のリンク部材が他方の回転方向に回転したときにストッパ部が第４のリンク部材または第３のリンク部材と接触した状態が、第４のリンク部材が第４の回り対偶の回転中心を中心にして一方の回転方向とは逆の他方の回転方向に第２の最大角度まで回動した状態である。これら二つの状態を構成できるように、第１乃至第４のリンク部材の形状構造を定めると、リンク部材同士の回動範囲がリンク部材同士またはリンク部材とストッパ部との接触によって確実に規制されるため、脛部を足部に最も近づけた状態で脛部を回動させても、下腿部の形状または姿勢が安定しており、ガタツキなく脛部を足部に対して回動変形させることができる。
【００１２】
特にストッパ部を第４のリンク部材に設けた場合には、ストッパ部が第３のリンク部材以外のリンク部材の動きを干渉することがなく、変形をスムーズなものとすることができる。
【００１３】
足部に脛部を最も近づけたときの脛部の回動範囲である第１の角度範囲は、第１の状態を維持して、脛部が第２の回り対偶の回転中心を中心にして回動したときに、脛部の一部が足部の一部と接触することにより確定されるようにしてもよい。このように構成すると、特別なストッパ部を設けることなく、回動範囲を規制することができる。
【００１４】
また第２の回り対偶の回転中心を中心にして回転する第２のリンク部材の外周面が、円弧面を含むように構成し、第１のリンク部材の外周面と第２のリンク部材の円弧面とが、第２のリンク部材が回動する範囲において、常に面一になるように、第１のリンク部材の構造を定めてもよい。このように構成すると、第１のリンク部材と第２のリンク部材とが、あたかも一つの部材で構成されているように見せることができるので、形態変形玩具用脚部材の足首部の外観の美感を損なうことがない。
【００１５】
第１の回り対偶は、第１のリンク部材が足部材に対してピボット運動することを許容するように構成してもよい。ここでピボット運動とは、回転運動と揺動運動の両方を同時に行うことができる運動である。このように構成すると、足首部に対する足部の可動範囲を十分に大きなものとすることができるのに加えて、足部の裏面と脛部の背面を平坦な設置面に完全に接触させるような変形をさせることも可能になる。さらに、第１の回り対偶をこのように構成すると、例えばロボット玩具の脚部材に本発明を適用した場合に、ロボット玩具の一対の脚部材を横に開き、片方の脚部材に重心をかけてその脚部材の膝を曲げたときに、他方の脚部材においても、第１の回り対偶があるために、他方の脚部材を横方向に曲げたとしても、他方の脚部材の足部の裏面を平坦な設置面に完全に接触させることができる。
【００１６】
なおピボット運動をする第１の回り対偶は、第１のリンク部材に設けられた一部が球状をなす突起と、この突起を収容するように足部に形成された凹部とから構成することができる。このように第１の回り対偶を構成すれば、簡単な構造でピボット運動を許容する回り対偶を形成することができる。
【００１７】
第２乃至第４の回り対偶は、各回り対偶がそれぞれ連結する２つのリンク部材の一方に設けられた軸と、２つのリンク部材の他方に設けられて軸の一部が回転可能に嵌る孔又は凹部とからなる連結構造を備えたものとしてそれぞれ構成してもよい。このように構成すると、各回り対偶の連結構造を簡単な構成とすることができ、しかも足部に対する脛部の可動範囲が大きくなるように変形玩具を変形させることが容易になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、足部に対して脛部を最も近づけた状態である第１の状態のときと、足部に対して脛部を最も離した状態である第２の状態のときのいずれにおいても、第２のリンク部材の主要部は第１のリンク部材によって覆われており、しかも第３及び第４のリンク部材も脛部内に収納された状態になっているので、下腿部の外観の美観を損なうことなく、下腿部の長さを変えることができるという利点が得られる。また第２の状態で、脛部を足部から最も離した状態では、第１の状態のように脛部を足部に最も近づけた状態のときの脛部の回動範囲（第１の角度範囲）よりも、脛部の回動範囲（第２の角度範囲）が大きいため、脛部と足部とが干渉する可能性が低くなって、爪先を脛部に対して真っ直ぐに延ばして、バレリーナの爪先立ちに似た姿勢まで、下腿部の形状を変形することができるようになる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下図面を参照して本発明の形態変形玩具用脚部材の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の形態変形玩具用脚部材を採用した人形ロボット玩具（形態変形玩具）１が立っている状態における左側面図である。図１に示された人形ロボット玩具１は、頭部３、胴部５、腰部７、一対の腕部９並びに一対の脚部１１を有している。なお図１には、一方の右側の腕部９と右側の脚部１１だけが示されている。以下の説明では、右側の脚部１１を代表例として説明する。なお頭部３、胴部５、腰部７、一対の腕部９の構成は、公知の構成を適宜採用することができるものであり、その詳細は本発明の要旨とは関係がないので説明を省略する。脚部１１は、大腿部または上腿部１３と下腿部１５とから構成されている。そして下腿部１５は、膝部１７、脛部１９と、足首部２１と、足部２３とから構成されている。図示していないが、上腿部１３と脛部１９との間には、両者の間における回動運動を許容する連結機構が設けられている。上腿部１３の上端部に形成された凹部１４は、腰部７との連結機構の一部が嵌合される。
【００２０】
図２は、脚部１１の下腿部１５の脛部１９以下の部分を分解して示した部分分解斜視図である。本実施の形態では、足部２３と脛部１９とを連結する連結機構２７が、足首部２１に含まれている。また図３は、脛部１９の外装２０だけを縦に半分に切断したときの脛部１９と足首部２１とに含まれる連結機構２７の関係を示している。
【００２１】
脛部１９の外装２０は、中空構造を有しており、その内部には、上側仕切り壁部２４と下側仕切り壁部２５とが一体に設けられている。そして上側仕切り壁部２４には、図１に示した膝部１７と脛部１９とを回り対偶で連結するために使用される軸嵌合用凹部２６を備えた軸受け部品２８が嵌合構造を用いて嵌合されている。また下側仕切り壁部２５には、連結機構２７の一部を構成する第４のリンク部材３５が回転可能に支持されている。
【００２２】
連結機構２７は、足部２３と第１の回り対偶で連結される第１のリンク部材２９と、第１のリンク部材２９と第２の回り対偶で連結される第２のリンク部材３１と、第２のリンク部材３１と第３の回り対偶で連結される第３のリンク部材３３と、第３のリンク部材３３と第４の回り対偶で連結され且つ脛部１９と連結される第４のリンク部材３５とから構成される。第１乃至第４の回り対偶を構成するために使用する回動構造については、以下の説明で明確にする。
【００２３】
以下連結機構２７の構造を説明するために、図４（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。図４（Ａ）は、連結機構２７の拡大分解斜視図であり、（Ｂ）は組合せた連結機構２７の側面図に軸部を破線で示したものである。第１のリンク部材２９は、対象的な形状を有する二つ割り構造で組み合わされる第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂが組み合わされて構成される。第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂは、それぞれ円板の一部をカットした一部に直線部分を有する形状のケース半部本体２９ｃ及び２９ｄと、ケース半部本体２９ｃ及び２９ｄの内側縁部から相手側のケース半部本体が位置する方向に延びる環状の周壁部２９ｅ及び２９ｆと、第１のリンク部材２９を足部にピボット運動可能に連結する連結構造の一部を構成する球状突出部形成用の突出部半部２９ｇ及び２９ｈとを備えている。そして第２のケース半部２９ｂのケース半部本体２９ｄの内壁面中央部分には、第１のリンク部材２９と第２のリンク部材３１とを回動可能に連結する連結構造の一部を構成する軸部２９ｉが一体に設けられている。また第１のケース半部２９ａのケース半部本体２９ｃの内壁面中央部分には、図示していないが、軸部２９ｉの先端部に設けた孔２９ｊに嵌合される突起が一体に形成されている。さらに突出部半部２９ｈには、嵌合用円柱部２９ｈ１が一体に形成され、突出部半部２９ｇには被嵌合用貫通孔２９ｇ１が形成されている。第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂが組み合わされた状態では、嵌合用円柱部２９ｈ１が、被嵌合用貫通孔２９ｇ１に嵌合されており、また軸部２９ｉの先端部の孔２９ｊに、図示しない突起が嵌合されている。突出部半部２９ｇ及び２９ｈが、結合されて球状突出部２９ｋを形成する。この球状突出部２９ｋは、球状部２９ｍと、円柱部２９ｎと、切頭円錐部２９ｐとを備えている。切頭円錐部２９ｐは、第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂが組み合わされた状態で形成される直線面２９ｑに基部が位置している。直線面２９ｑに対応する周壁部２９ｅ及び２９ｆの端面部分の一部（切頭円錐部２９ｐの基部に対応する部分）は、第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂが組み合わされた状態で接触している。しかしながら周壁部２９ｅ及び２９ｆのその他の端面部分は、互いに非接触状態になるように、ケース半部本体２９ｃ及び２９ｄ側に下がっている。第１のリンク部材２９及び足部２３をこのように定めると、足首部に対する足部の可動範囲を十分に大きなものとすることができるので、一方の脚部に重心が偏る姿勢に形態変形玩具を変形させても、他方の脚部の足部の裏面を平坦な設置面に完全に接触させることができる。
【００２４】
第２のリンク部材３１は、中央に軸部２９ｉが貫通する貫通孔３１ａを備えた円板部３１ｂと、円板部３１ｂに一体に設けられて径方向に突出する突出片３１ｃとを備えている。そして突出片３１ｃには、開口部３１ｄが形成されている。開口部３１ｄは、軸部２９ｉから見て径方向外側に開口し、且つ軸部２９ｉから見て軸線方向の両方向（突出片３１ｃの厚み方向の両方向）に開口している。開口部３１ｄの内周面を軸線方向から見た形状は、円の一部を径方向に切り欠いた形状になっている。この円の直径は、第３のリンク部材３３に設けられた軸部３３ｃの直径より僅かに大きい。そして開口部３１の径方向外側に開口する開口部分の幅寸法（円板部３１ｂの周方向に測った寸法）は、第３のリンク部材３３に設けれた軸部３３ｃの直径よりも小さく設定されている。したがって、軸部３３ｃは、開口部３１ｄを押し広げるようにして開口部に嵌合され、嵌合された後は簡単には抜けない。第２のリンク部材の円板部３１ｂの直径は、第１のリンク部材２９を構成する第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂの周壁部２９ｅ及び２９ｆの外径の直径寸法とほぼ同じである。その結果、第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂが組み合わされた状態で、第２のリンク部材３１の円板部３１ｂは、第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂの間の隙間内で、軸部２９ｉを中心にして所定の角度範囲内を回動する。このとき第２のリンク部材３１の円板部３１ｂの外周面と、第１及び第２のケース半部２９ａ及び２９ｂの周壁部２９ｅ及び２９ｆの外周面とは面一状態になっている。したがって一見しただけでは、第２のリンク部材３１の存在は、分からない。
【００２５】
第３のリンク部材３３は、両端が円弧状に湾曲した２枚の細長い板材３３ａ及び３３ｂと、この細長い板材３３ａ及び３３ｂを所定の間隔をあけて連結するように配置された２本の軸部３３ｃ及び３３ｄとが一体に構成された構造を有している。なお２本の軸部３３ｃ及び３３ｄは図４（Ｂ）に破線で示してある。２本の軸部３３ｃ及び３３ｄは、長い板材３３ａ及び３３ｂの長手方向に間隔をあけて配置されている。
【００２６】
第３のリンク部材３３の軸部３３ｄには、第４のリンク部材３５が回り対偶を構成するように連結されている。第４のリンク部材は、第３のリンク部材の軸部３３ｄに嵌合される嵌合部３５ａと、板状のストッパ部３５ｂと、脛部１９の下側仕切り壁部２５に嵌合される嵌合用突出部３５ｃとから構成されている。嵌合部３５ａは、軸部３３ｄに嵌合された状態で見ると、軸部３３ｄの径方向と軸線方向の両方向に貫通する開口部３５ｄを有している。この開口部３５ｄの内周面の形状は、円形の一部を呈しており、その円形の直径寸法は軸部３３ｄの外径寸法より僅かに大きい。そして開口部３５ｄの径方向に開口する部分の開口幅寸法（軸部３３ｄの周方向に測った開口部３５ｄの開口長さ寸法）は、軸部３３ｄの直径寸法よりも小さい。その結果、軸部３３ｄは、開口部３５ｄを押し広げるようにして、開口部３５ｄ内に嵌合される。ストッパ部３５ｂは、第３のリンク部材３３の２枚の板材３３ａ及び３３ｂの外面と図４（Ｂ）に示す姿勢で接触した状態でストッパ機能を発揮する。すなわち図４（Ｂ）に示す状態では、第４のリンク部材３５は、反時計回り方向には回動するが、時計回り方向には回動しない。第３のリンク部材３３の２枚の板材３３ａ及び３３ｂの長手方向の円弧状の湾曲面は、ストッパ部３５ｂが図４（Ｂ）に示す状態から反時計回り方向に回動することを許容するようにその形状が定められている。第４のリンク部材３５の嵌合用突出部３５ｃは、第４のリンク部材３５が、下側仕切り壁部２５に嵌合された状態で、嵌合用突出部３５ｃを中心にして所定の角度回動できるように、下側仕切り壁部２５に嵌合されている。
【００２７】
図５は足部の平面図、右側面図及び背面図である。足部は、二つ割構造を有しており、その内部には、前述の第１のリンク部材２９の球状突出部２９ｋの球状部２９ｍが摺動可能且つ回動可能に収容される凹部２３ａを備えている。そしてこの凹部２３ａの開口部の回りには、環状のテーパ面２３ｂが形成されている。球状突出部２９ｋの球状部２９ｍが、凹部２３ａ内に嵌合された状態で、球状突出部２９ｋの切頭円錐部２９ｐの外周面が、この環状のテーパ面２３ｂと接触する。
【００２８】
上記実施の形態では、第１のリンク部材２９は、第２のリンク部材３１の主要部である円板部３１ｂを覆うことができる形状構造を有している。そして第２のリンク部材３１が、第２の回り対偶の回転中心（軸部２９ｉの軸中心）を中心にして所定の角度範囲を回転する際に、第２のリンク部材３１における第３の回り対偶を形成する部分（３１ｃ、３１ｄ）は、第１のリンク部材２９の外側に露出している。そして、脛部１９の形状構造と、第３のリンク部材３３及び第４のリンク部材３５の形状構造とは、次の二つの動作が実現できるように構成されている。まず第１の動作は、第３のリンク部材３３が第３の回り対偶の回転中心（軸部３３ｃの軸中心）を中心にして一方の回転方向（図４（Ｂ）において反時計回り方向）に回転可能な最大角度θ１（本例では約１３５°）まで回転し且つ第４のリンク部材３５が第４の回り対偶の回転中心（軸部３３ｄの軸中心）を中心にして一方の回転方向（反時計回り方向）とは逆の他方の回転方向（時計回り方向）に回転可能な最大角度θ２（本例では約９０°）まで回動したときに、第３のリンク部材３３及び第４のリンク部材３５を収納し且つ第１のリンク部材２９の一部を収納した第１の状態で、第２の回り対偶の回転中心（軸部２９ｉの軸中心）を中心にして脛部１９が第１の角度範囲内を回動し得る動作である。ここで第１の最大角度θ１（本例では約１３５°）とは、第３のリンク部材３３の外面が第１のリンク部材２９の周壁部２９ｅ及び２９ｆの外周面と接触して、第３のリンク部材３３がそれ以上回転できなくなる角度である。また第２の最大角度θ２（本例では約９０°）とは、ストッパ部３５ｂが第３のリンク部材３３の２枚の板材３３ａ及び３３ｂと接触して、それ以上回転できなくなる角度である。さらに第１の角度範囲θ３とは、図６（Ａ）に示すように、脛部１９が足部２３の前方側に傾倒したときに、脛部１９の外装が足部２３と干渉する（当たる）位置から、脛部１９が足部２３の後方側に傾倒したときに、脛部１９の外装が足部２３と干渉する（当たる）位置まで第２のリンク部材２９が回動できる角度範囲である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に対応した動作時の第１乃至第４のリンクの動きを示すための図である。
【００２９】
また第２の動作は、図７（Ｂ）に示すように、第２の回り対偶の回転中心（軸部２９ｉの軸中心）、第３の回り対偶の回転中心（軸部３３ｃの軸中心）及び第４の回り対偶の回転中心（軸部３３ｄの軸中心）が、仮想Ｌの一直線に沿って並んだときに、第３のリンク部材３３及び第４のリンク部材３５の大部分を収納した第２の状態で、第２の回り対偶の回転中心（軸部２９ｉの軸中心）を中心にして第１の角度範囲θ３よりも大きい第２の角度範囲θ４内を脛部１９が回動し得る動作である。ここで第２の角度範囲θ４とは、図６（Ａ）に示すように、脛部１９が足部２３の前方側に傾倒したときに、脛部１９の外装が足部２３と干渉する（当たる）位置から、脛部１９が足部２３の後方側に傾倒したときに、脛部１９の外装が設置面と干渉する（当たる）位置まで第２のリンク部材２９が回動できる角度範囲である。なお図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に対応した動作時の第１乃至４のリンクの動きを示すための図である。
【００３０】
脛部１９の形状構造と、第３のリンク部材３３及び第４のリンク部材３５の形状構造とをこのように構成することにより、次のような変形が可能になる。すなわち、足部２３に対して脛部１９を最も近づけた状態である第１の状態［図６に示す状態］のときと、足部２３に対して脛部１９を最も離した状態である第２の状態［図７に示す状態］のときのいずれにおいても、第２のリンク部材３１の主要部（円板部３１ｂ）は第１のリンク部材２９によって覆われており、しかも第３及び第４のリンク部材３３及び３５も脛部１９内に収納された状態になっているので、下腿部の外観の美観が損なうことなく、下腿部の長さを変えることができる。また第２の状態［図７に示す状態］で、脛部１９を足部２３から最も離した状態では、第１の状態［図６に示す状態］のように脛部１９を足部２３に最も近づけた状態のときの脛部１９の回動範囲（第１の角度範囲θ３）よりも、脛部１９の回動範囲（第２の角度範囲θ４）が大きいため、脛部１９と足部２３とが干渉する可能性が低くなって、爪先を脛部１９に対して真っ直ぐに延ばして、バレリーナの爪先立ちに似た姿勢まで、下腿部の形状を変形することができるようになる。
【００３１】
第２の角度範囲θ４をより大きくするためには、足部２３の裏面を平坦な設置面に完全に接触させた状態で、脛部１９を、第２の状態［図７に示す状態］を維持して、第２の角度範囲内で他方の回転方向（図面上で時計回り方向）に回転させたときに、脛部１９が足部２３と接触することなく、設置面と接触するように足部２３の形状構造を定めるとよい。
【００３２】
足部２３に対して脛部１９を最も近づけた状態で、安定してまたはガタツキ無しに脛部１９を回動させるためには、第１乃至第４のリンク部材２９乃至３５の形状構造を、次の二つの状態を構成できるように定めるのが好ましい。最初の状態は、第３のリンク部材３３が一方の回転方向（図面上で反時計回り方向）に第３の回り対偶の回転中心（軸部３３ｃの軸中心）を中心にして回動し、且つ第３のリンク部材３３の外面が第１のリンク部材２９または前記第２のリンク部材３１と当接した状態が、第３のリンク部材３３が第３の回り対偶の回転中心（軸部３３ｃの軸中心）を中心にして一方の回転方向に第１の最大角度θ１まで回転した状態である。そして次の状態は、第４のリンク部材３５が他方の回転方向に回転したときにストッパ部３５ｂが第３のリンク部材３３と接触した状態が、第４のリンク部材３５が第４の回り対偶の回転中心（軸部３３ｄの軸中心）を中心にして一方の回転方向（図面上で反時計回り方向）とは逆の他方の回転方向（図面上で時計回り方向）に第２の最大角度θ２まで回動した状態である。これら二つの状態を構成できるように、第１乃至第４のリンク部材２９乃至３５の形状構造を定めると、リンク部材同士の回動範囲がリンク部材３１，３３同士またはリンク部材３３とストッパ部３５ｂとの接触によって確実に規制されるため、脛部１９を足部２３に最も近づけた状態で脛部１９を回動させても、下腿部の形状または姿勢が安定しており、ガタツキなく脛部１９を足部２３に対して回動変形させることができる。
【００３３】
本実施の形態では、第２乃至第４の回り対偶を、各回り対偶がそれぞれ連結する２つのリンク部材の一方に設けられた軸（２９ｉ，３３ｃ，３３ｄ）と、２つのリンク部材の他方に設けられて軸の一部が回転可能に嵌る孔３１ａ又は凹部（または開口部）３１ｃ，３５ｄとからなる連結構造を用いてそれぞれ構成しているので、各回り対偶に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施の形態の人形ロボット玩具（形態変形玩具）の左側面図である。
【図２】本実施の形態の人形ロボット玩具の脚部の部分分解斜視図である。
【図３】脛部の外装だけを縦に半分に切断したときの脛部と足首部に含まれる連結機構の関係を示す図である。
【図４】（Ａ）は、連結機構の拡大分解斜視図であり、（Ｂ）は組合せた連結機構の側面図に軸部を破線で示した図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）は、本実施の形態の足部の平面図、右側面図及び背面図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、第１の状態において第２の回り対偶の回転中心を中心にして脛部が回動する動作及び動作時のリンクの動きを示すための図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、第２の状態において第２の回り対偶の回転中心を中心にして脛部が回動する動作及び動作時のリンクの動きを示すための図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 人形ロボット玩具
３ 頭部
５ 胴部
７ 腰部
９ 腕部
１１ 脚部
１３ 大腿部又は上腿部
１４ 凹部
１５ 下腿部
１７ 膝部
１９ 脛部
２１ 足首部
２７ 連結機構
２９ 第１のリンク部材
３１ 第２のリンク部材
３３ 第３のリンク部材
３５ 第４のリンク部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
足部と、脛部と、前記足部と前記脛部とを連結する連結機構を有する足首部とを含む形態変形玩具用脚部材であって、
前記連結機構は、前記足部と第１の回り対偶で連結される第１のリンク部材と、
前記第１のリンク部材と第２の回り対偶で連結される第２のリンク部材と、
前記第２のリンク部材と第３の回り対偶で連結される第３のリンク部材と、
前記第３のリンク部材と第４の回り対偶で連結され且つ前記脛部と連結される第４のリンク部材とからなり、
前記第１のリンク部材は前記第２のリンク部材の主要部を覆うことができる形状構造を有しており、
前記第２のリンク部材が前記第２の回り対偶の回転中心を中心にして所定の角度範囲を回転する際に、前記第２のリンク部材における前記第３の回り対偶を形成する部分は、前記第１のリンク部材の外側に露出しており、
前記第３のリンク部材が前記第３の回り対偶の前記回転中心を中心にして一方の回転方向に回転可能な最大角度まで回転し且つ前記第４のリンク部材が前記第４の回り対偶の前記回転中心を中心にして前記一方の回転方向とは逆の他方の回転方向に回転可能な最大角度まで回動したときに、前記第３のリンク部材及び前記第４のリンク部材を収納し且つ前記第１のリンク部材の一部を収納した第１の状態で、前記第２の回り対偶を中心にして前記脛部が前記第１の角度範囲を回動し得るように、前記脛部の形状構造と、前記第３のリンク部材及び第４のリンク部材の形状構造が定められており、
前記第２の回り対偶の前記回転中心、前記第３の回り対偶の回転中心及び前記第４の回り対偶の回転中心が、仮想の一直線に沿って並んだときに、前記第３のリンク部材及び前記第４のリンク部材の大部分を収納した第２の状態で、前記第２の回り対偶の前記回転中心を中心にして前記第１の角度範囲よりも大きい第２の角度範囲内を前記脛部が回動し得るように、前記脛部の形状構造と、前記第３のリンク部材及び第４のリンク部材の形状構造が定められていることを特徴とする形態変形玩具用脚部材。
【請求項２】
前記足部の裏面を平坦な設置面に完全に接触させた状態で、前記脛部を、前記第２の状態を維持して、前記第２の角度範囲内で前記他方の回転方向に回転させたときに、前記脛部は前記足部と接触することなく、前記設置面と接触するように前記足部の形状構造が定められている請求項１に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項３】
前記第３のリンク部材が前記一方の回転方向に前記第３の回り対偶の前記回転中心を中心にして回動し、且つ前記第３のリンク部材の外面が前記第１のリンク部材または前記第２のリンク部材と当接した状態が、前記第３のリンク部材が前記第３の回り対偶の前記回転中心を中心にして前記一方の回転方向に前記回転可能な最大角度まで回転した状態を構成し、
前記第４のリンク部材または前記第３のリンク部材には、ストッパ部が設けられており、前記第４のリンク部材が前記他方の回転方向に回転したときに前記ストッパ部が前記第４のリンク部材または前記第３のリンク部材と接触した状態が、前記第４のリンク部材が前記第４の回り対偶の前記回転中心を中心にして前記一方の回転方向とは逆の他方の回転方向に前記回転可能な最大角度まで回動した状態を構成するように、前記第１乃至第４のリンク部材の形状構造が定められている請求項１に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項４】
前記ストッパ部は、前記第４のリンク部材に設けられている請求項３に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項５】
前記第１の角度範囲は、前記第２の状態を維持して、前記脛部が前記第２の回り対偶の前記回転中心を中心にして回動したときに、前記脛部の一部が前記足部の一部と接触することにより確定される請求項１に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項６】
前記第２の回り対偶の前記回転中心を中心にして回転する前記第２のリンク部材の外周面は、円弧面を含んでおり、
前記第１のリンク部材の外周面と前記第２のリンク部材の前記円弧面とが、前記第２のリンク部材が回動する範囲において、常に面一になるように、前記第１のリンク部材の構造が定められている請求項１に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項７】
前記第１の回り対偶は、前記第１のリンク部材が前記足部材に対してピボット運動することを許容するように構成されている請求項１に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項８】
前記第１の回り対偶は、前記第１のリンク部材に設けられた一部が球状をなす突起と、前記足部に形成されて前記一部が球状をなす突起を収容する一部が球状をなす凹部とを備えている請求項７に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項９】
前記第２の回り対偶は、前記第１のリンク部材及び第２のリンク部材の一方に設けられた軸と、前記第１のリンク部材及び第２のリンク部材の他方に設けられて前記軸の一部が回転可能に嵌る孔又は凹部とを備えている請求項１に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項１０】
前記第３の回り対偶は、前記第２のリンク部材及び第３のリンク部材の一方に設けられた軸と、前記第２のリンク部材及び第３のリンク部材の他方に設けられて前記軸の一部が回転可能に嵌る孔又は凹部とを備えている請求項１に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項１１】
前記第４の回り対偶は、前記第３のリンク部材及び第４のリンク部材の一方に設けられた軸と、前記第３のリンク部材及び第４のリンク部材の他方に設けられて前記軸の一部が回転可能に嵌る孔又は凹部とからなる連結構造を備えている請求項１に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項１】
足部と、脛部と、前記足部と前記脛部とを連結する連結機構を有する足首部とを含む形態変形玩具用脚部材であって、
前記連結機構は、前記足部と第１の回り対偶で連結される第１のリンク部材と、
前記第１のリンク部材と第２の回り対偶で連結される第２のリンク部材と、
前記第２のリンク部材と第３の回り対偶で連結される第３のリンク部材と、
前記第３のリンク部材と第４の回り対偶で連結され且つ前記脛部と連結される第４のリンク部材とからなり、
前記第１のリンク部材は前記第２のリンク部材の主要部を覆うことができる形状構造を有しており、
前記第２のリンク部材が前記第２の回り対偶の回転中心を中心にして所定の角度範囲を回転する際に、前記第２のリンク部材における前記第３の回り対偶を形成する部分は、前記第１のリンク部材の外側に露出しており、
前記第３のリンク部材が前記第３の回り対偶の前記回転中心を中心にして一方の回転方向に回転可能な最大角度まで回転し且つ前記第４のリンク部材が前記第４の回り対偶の前記回転中心を中心にして前記一方の回転方向とは逆の他方の回転方向に回転可能な最大角度まで回動したときに、前記第３のリンク部材及び前記第４のリンク部材を収納し且つ前記第１のリンク部材の一部を収納した第１の状態で、前記第２の回り対偶を中心にして前記脛部が前記第１の角度範囲を回動し得るように、前記脛部の形状構造と、前記第３のリンク部材及び第４のリンク部材の形状構造が定められており、
前記第２の回り対偶の前記回転中心、前記第３の回り対偶の回転中心及び前記第４の回り対偶の回転中心が、仮想の一直線に沿って並んだときに、前記第３のリンク部材及び前記第４のリンク部材の大部分を収納した第２の状態で、前記第２の回り対偶の前記回転中心を中心にして前記第１の角度範囲よりも大きい第２の角度範囲内を前記脛部が回動し得るように、前記脛部の形状構造と、前記第３のリンク部材及び第４のリンク部材の形状構造が定められていることを特徴とする形態変形玩具用脚部材。
【請求項２】
前記足部の裏面を平坦な設置面に完全に接触させた状態で、前記脛部を、前記第２の状態を維持して、前記第２の角度範囲内で前記他方の回転方向に回転させたときに、前記脛部は前記足部と接触することなく、前記設置面と接触するように前記足部の形状構造が定められている請求項１に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項３】
前記第３のリンク部材が前記一方の回転方向に前記第３の回り対偶の前記回転中心を中心にして回動し、且つ前記第３のリンク部材の外面が前記第１のリンク部材または前記第２のリンク部材と当接した状態が、前記第３のリンク部材が前記第３の回り対偶の前記回転中心を中心にして前記一方の回転方向に前記回転可能な最大角度まで回転した状態を構成し、
前記第４のリンク部材または前記第３のリンク部材には、ストッパ部が設けられており、前記第４のリンク部材が前記他方の回転方向に回転したときに前記ストッパ部が前記第４のリンク部材または前記第３のリンク部材と接触した状態が、前記第４のリンク部材が前記第４の回り対偶の前記回転中心を中心にして前記一方の回転方向とは逆の他方の回転方向に前記回転可能な最大角度まで回動した状態を構成するように、前記第１乃至第４のリンク部材の形状構造が定められている請求項１に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項４】
前記ストッパ部は、前記第４のリンク部材に設けられている請求項３に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項５】
前記第１の角度範囲は、前記第２の状態を維持して、前記脛部が前記第２の回り対偶の前記回転中心を中心にして回動したときに、前記脛部の一部が前記足部の一部と接触することにより確定される請求項１に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項６】
前記第２の回り対偶の前記回転中心を中心にして回転する前記第２のリンク部材の外周面は、円弧面を含んでおり、
前記第１のリンク部材の外周面と前記第２のリンク部材の前記円弧面とが、前記第２のリンク部材が回動する範囲において、常に面一になるように、前記第１のリンク部材の構造が定められている請求項１に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項７】
前記第１の回り対偶は、前記第１のリンク部材が前記足部材に対してピボット運動することを許容するように構成されている請求項１に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項８】
前記第１の回り対偶は、前記第１のリンク部材に設けられた一部が球状をなす突起と、前記足部に形成されて前記一部が球状をなす突起を収容する一部が球状をなす凹部とを備えている請求項７に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項９】
前記第２の回り対偶は、前記第１のリンク部材及び第２のリンク部材の一方に設けられた軸と、前記第１のリンク部材及び第２のリンク部材の他方に設けられて前記軸の一部が回転可能に嵌る孔又は凹部とを備えている請求項１に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項１０】
前記第３の回り対偶は、前記第２のリンク部材及び第３のリンク部材の一方に設けられた軸と、前記第２のリンク部材及び第３のリンク部材の他方に設けられて前記軸の一部が回転可能に嵌る孔又は凹部とを備えている請求項１に記載の形態変形玩具用脚部材。
【請求項１１】
前記第４の回り対偶は、前記第３のリンク部材及び第４のリンク部材の一方に設けられた軸と、前記第３のリンク部材及び第４のリンク部材の他方に設けられて前記軸の一部が回転可能に嵌る孔又は凹部とからなる連結構造を備えている請求項１に記載の形態変形玩具用脚部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２１２５２６（Ｐ２００８−２１２５２６Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５６９８２（Ｐ２００７−５６９８２）
【出願日】平成１９年３月７日（２００７．３．７）
【出願人】（５０６１１３６０２）株式会社コナミデジタルエンタテインメント (1,441)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月７日（２００７．３．７）
【出願人】（５０６１１３６０２）株式会社コナミデジタルエンタテインメント (1,441)
【Ｆターム（参考）】
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