関節構造及び該関節構造を備えた人形
【課題】人形を構成する各部材の重量が増したとしても、人形を所定の姿勢に保持させ易い関節構造を得る。
【解決手段】関節に位置付けられた隣接する二つの部材が互いに接触する面に通孔を形成しており、両部材が通孔を連通させた状態で両通孔に通された弾性体によって互いに牽引されて連結している関節構造において、隣接する二つの部材における一方又は双方の通孔が形成された面に溝部を形成し、溝部に隣接する二つの部材よりも摩擦係数が高い材料で形成された滑止具を嵌め込む。
【解決手段】関節に位置付けられた隣接する二つの部材が互いに接触する面に通孔を形成しており、両部材が通孔を連通させた状態で両通孔に通された弾性体によって互いに牽引されて連結している関節構造において、隣接する二つの部材における一方又は双方の通孔が形成された面に溝部を形成し、溝部に隣接する二つの部材よりも摩擦係数が高い材料で形成された滑止具を嵌め込む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、関節構造及び該関節構造を備えた人形に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、関節を可動できる人形のスタンダードな構造の一つとして、人形を関節に当たる位置で分割して各部材を中空状に形成し、各部材の中空部に弾性体を通して牽引することによって連結する構造がある。この構造を採用した人形は、人形の関節に当たる部分に複雑な機構を使用する必要がなく、各関節に部材の接合線や機構が多く露出せず、外観がスマートになるため、従来から多くの人形に採用されている。
【０００３】
例えば、後出特許文献１には、人形自体の主体となる空洞状の胴体部と、この胴体部の上部に屈曲自在に弾発的に連繋した頸部分を有する頭体部と、同じく胴体部の上部左右の肩部分に屈曲自在に弾発的に連繋した左右の腕体部と、同じく胴体部の下部底面に屈曲自在に弾発的に連繋した左右の脚体部と、頭体部、腕体部、脚体部夫々を胴体部内部で弾発的に牽引連繋する保持手段とから成る人形が開示されている。
【０００４】
また、後出特許文献２には、胴太の略ずんどう形状を成し上面の中央部及び下面を水平面状に形成すると共に首部、両肩部及び両股部の各位置に開口部を有するコイルばね挿通孔を夫々穿設して成る胴体部に対し、下面部を凸球面状に形成すると共にフックを下方に穿設した頭部を首部位置のコイルばね挿通孔に挿通させたコイルばねの一端をフックに係止し他端を胴体部側に係止して接合し、又、コイルばね挿通孔を有する筒状上腕部及び筒状肘部並びに前腕部から構成され上腕部の先端部分を凹球面状とし肘部の基端部分を凹球面状に係合する凸球面状とした各腕部を各腕部のコイルばね挿通孔及び前記胴体部の両肩部コイルばね挿通孔にコイルばねを挿通させると共に当該コイルばねの両端を肘部で係止して胴体部に接合し、更にコイルばね挿通孔を有する筒状大腿部及び筒状膝部並びに下腿部から構成され大腿部の先端部分を凹球面状とし膝部の基端部分を凹球面状に係合する凸面球状とし当該コイルばね挿通孔にコイルばねを挿通しコイルばね両端を各々大腿部側及び膝部側で係止して成る各脚部の上部に横方向のコイルばね挿通孔を穿設し当該コイルばね挿通孔にコイルばねを挿通させコイルばね両端を各脚部側で係止して各脚部を胴体部に接合した人形が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３０６８７０３号公報
【特許文献２】実開平３−７８５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１及び２に開示された人形においては、関節に位置付けられる隣接する二つの部材の間に働く摩擦力を利用して人形に所定の姿勢を保持させるが、この種の人形においては、人形を構成する各部材を形成する材料として木、ウレタン樹脂などの硬質樹脂又は陶磁器などが使用されるため、隣接する二つの部材の間に働く摩擦力が小さく、このため、人形のサイズが大きくなったり、材料の比重が大きくなると、これに伴って人形を構成する各部材の重量も増し、隣接する二つの部材の間に働く摩擦力だけでは人形を所定の姿勢に保持することが困難になるという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明者は、人形を構成する各部材の重量が増したとしても、人形を所定の姿勢に保持させ易い関節構造を得ることを技術的課題として、その具現化をはかるべく、試行錯誤的に試作・実験を重ねた結果、関節に位置付けられた隣接する二つの部材が互いに接触する面に通孔を形成しており、両部材が通孔を連通させた状態で両通孔に通された弾性体によって互いに牽引されて連結している関節構造において、隣接する二つの部材における一方又は双方の通孔が形成された面に溝部を形成し、溝部に隣接する二つの部材よりも摩擦係数が高い材料で形成された滑止具を嵌め込めば良いという刮目すべき知見を得、前記技術的課題を達成したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記技術的課題は、次の通りの本発明によって解決できる。
【０００９】
すなわち、本発明に係る関節構造は、関節に位置付けられた隣接する二つの部材が互いに接触する面に通孔を形成しており、両部材が通孔を連通させた状態で両通孔に通された弾性体によって互いに牽引されて連結している関節構造であって、隣接する二つの部材における一方又は双方の通孔が形成された面に溝部が形成されており、溝部に隣接する二つの部材よりも摩擦係数が高い材料で形成された滑止具が嵌め込まれているものである。
【００１０】
また、本発明は、前記関節構造において、滑止具が弾性体によって形成されており、溝部に滑止具を嵌め込んだ状態において滑止具の全部又は一部が溝部内に圧接されるものである。
【００１１】
また、本発明は、前記いずれかの関節構造において、溝部の断面が180°より大きい中心角θを有する円弧状に形成されており、滑止具の断面が円形状に形成されており、滑止具の断面の直径が溝部の断面における円弧の直径以上のものである。
【００１２】
また、本発明は、前記いずれかの首関節構造において、溝部が通孔を囲む環状のものである
【００１３】
また、本発明は、前記いずれかの首関節構造において、関節が首関節、肩関節、肘関節、手首関節、股関節、膝関節又は足首関節のものである
ものである。
【００１４】
また、本発明に係る人形は、前記いずれかの関節構造を備えたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、関節に位置付けられた隣接する二つの部材における一方又は双方の通孔が形成された面に溝部を形成し、溝部に隣接する二つの部材よりも摩擦係数が高い材料で形成された滑止具を嵌め込んだので、両部材の間に働く摩擦力が増し、人形を所定の姿勢に保持させ易い。
【００１６】
従って、本発明の産業上利用性は非常に高いといえる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１に係る肩関節を示した分解斜視図である。
【図２】図１に示す肩関節を示した断面図である。
【図３】図１に示す肩関節の溝部と該溝部に嵌め込まれた滑止具を拡大した断面図である。
【図４】実施の形態２に係る肩関節を示した断面図である。
【図５】実施の形態３の変形例１に係る肩関節の胴部材と滑止具を示した斜視図である。
【図６】実施の形態３の変形例２に係る溝部と滑止具を示した斜視図である。
【図７】実施の形態３の変形例２に係る溝部に滑止具を嵌め込んだ状態を示した斜視図である。
【図８】実施の形態４に係る肩関節を示した分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
実施の形態１．
【００２０】
本実施の形態に係る肩関節は、図１に示すように、人形の胴部を構成する胴部材１と、人形の腕部を構成する腕部材２と、胴部材１の腕部材２と対向する面に固定される滑止具３と、胴部材１と腕部材２とを互いに牽引する弾性体４とを備えている。
【００２１】
胴部材１は、中空状に形成されている（図２参照）。胴部材１は、肩部分の腕部材２と対向する面に略球面状凹部５を有しており、胴部材１の中空部６は、略球面状凹部５に向かって開口する通孔７と繋がっている。そして、略球面状凹部５の内面には、通孔７を囲んで一周するように円環状の溝部８が形成されており、溝部８を跨ぐように切欠部９が形成されている。なお、溝部８の断面は、図３に示すように、中心角θが１８０°より大きい円弧状に形成されている。
【００２２】
滑止具３は、円環状に形成されており、図３に示すように、溝部８の断面における円弧の直径Xと同じ直径Yを有する円形状の断面を有している。これにより、滑止具３を溝部８に嵌め込むと、溝部８の内面に滑止具３の周面が密接した状態となり、かつ、溝部８の開口から僅かに滑止具３が突出した状態となる（図２参照）。滑止具３を形成する材料としては、弾力性があり、かつ、胴部材１及び腕部材２よりも摩擦係数が高いものであれば特に限定されず、例えば、ゴム、シリコン、エラストマーなどを使用すればよい。なお、滑止具３を形成する材料の硬度は、ＪＩＳ・Ｋ７２１５に基づいて測定した硬度が20〜90ＨＤＡのもの、又は、ＩＳＯ８６８に基づいて測定した硬度がＡ／２０／１〜Ａ／９０／１のものが好ましい。
【００２３】
腕部材２は、中空状に形成されている（図２参照）。腕部材２は、肩部分の胴部材１と対向する面に略球面状凸部１０を有しており、腕部材１の中空部１１は、略球面状凸部１０を縦割りするように開口した通孔１２と繋がっている。なお、腕部材２の略球面状凸部１０を胴部材１の略球面状凹部５に嵌め込むことによって腕部材２の通孔１２と胴部材１の通孔７とが連通した状態となる。
【００２４】
弾性体４としては、例えば、ゴム紐、バネなどを使用することができるが、これらのものに限らず、少なくとも胴部材と腕部材とが外れないように固定できる程度に両部材を強く牽引することができる張力を有するものであればよい。
【００２５】
次に、実施の形態１に係る肩関節の組み立て手順を説明する。
【００２６】
先ず、胴部材１の両肩部分に形成された略球面状凹部５の溝部８に滑止具３を嵌め込む。この時、溝具８の開口幅よりも滑止具３の直径が大きいため、弾力性を有する滑止具３を変形させながら溝部８に押し込む。次に、胴部材１に対して弾性体４を一方の略球面状凹部５に形成された通孔７から中空部６を跨いで他方の略球面状凹部５に形成された通孔７へ渡すように通す。次に、胴体部１の一方の略球面状凹部５に形成された通孔７から飛び出した弾性体４の一端を一方の腕部材２の略球面状凸部１０に形成された通孔１２から中空部１１へと通して中空部１１内に固定された掛止具（図示せず）に引っ掛ける。この時、胴部材１の一方の略球面状凹部５に一方の腕部材２の略球面状凸部１０が嵌り込んだ状態となる。次に、胴体部１の他方の略球面状凹部５に形成された通孔７から飛び出した弾性体４の他端を他方の腕部材２の略球面状凸部１０に形成された通孔１２から中空部１１へと通して中空部１１内に固定された掛止具（図示せず）に引っ掛ける。なお、弾性体４は引っ張った状態を維持し、そのままの状態で弾性体４の他端を掛止具に引っ掛ける。この時、胴部材１の他方の略球面状凹部５に他方の腕部材２の略球面状凸部１０が嵌り込んだ状態となる。これにより、胴部材１と両腕部材２が弾性体４によって互いに牽引された状態となる。
【００２７】
なお、溝部８に嵌め込まれた滑止具３は、溝部８の切欠部９に先端の尖った部材を差し込んで滑止具３を手前に引っ張ることによって溝部８から取り外すことができる。
【００２８】
本実施の形態に係る肩関節を組み立てた状態においては、胴部材の略球面状凹部内面から僅かに突出した滑止具が腕部材の略球面状凸部外面に密着した状態となり、胴部材に対して腕部材を揺動させた際に、両部材の間に大きな摩擦力が働き、これによって胴部材に対して腕部材を所定位置に保持することができる。
【００２９】
実施の形態２．
【００３０】
本実施の形態は前記実施の形態１における腕部材の変形例であり、図４において図１〜図３と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００３１】
本実施の形態に係る腕部材２には、略球面状凸部１０外面に通孔１２を挟んで対象に湾曲状の溝部１３が形成されている。溝部１３の断面は、中心角θが１８０°より大きい円弧状に形成されている。なお、各溝部１３には、円柱状の滑止具１４が嵌め込まれており、滑止具１４の断面は、溝部１３の断面における円弧の直径よりも僅かに大きな直径を有する円形状に形成されている。これにより、滑止具１４を溝部１３に嵌め込むと、溝部１３の内面に滑止具１４の周面が圧接した状態となる。
【００３２】
本実施の形態に係る腕部材を実施の形態１に係る肩関節に採用すると、胴部材の略球面状凹部と腕部材の略球面状凸部の双方に滑止具が固定された状態となり、両部材の間により強い摩擦力を生じさせることができる。
【００３３】
実施の形態３．
【００３４】
本実施の形態は前記実施の形態１における溝部及び滑止具の変形例であり、図５は本実施の形態に係る変形例１を示しており、図６及び図７は本実施の形態に係る変形例２を示しており、図５〜図７において図１〜図３と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００３５】
変形例１：本変形例に係る溝部１５は、図５に示すように、球面凹状に形成されている。そして、溝部１５は、通孔７の周囲に同心円状で等間隔に八つ配置されている。なお、溝部１５の断面は、中心角θが１８０°より大きい円弧状に形成されている。
【００３６】
また、本変形例に係る滑止具１６は、球体状に形成されている。そして、滑止具１６は、溝部１５の断面における円弧と同一直径に形成されている。
【００３７】
本変形例においても、前記実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
変形例２：本変形例に係る溝部１７は、図６に示すように、奥側の円筒部１８と手前側（開口側）の円柱部１９とから構成されている。そして、溝部１７は、通孔７の周囲に複数配置される。
【００３９】
また、本変形例に係る滑止具２０は、溝部１７の深さよりも長い円筒状に形成されている。そして、滑止具２０の厚みAが溝部１７の円筒部１８における厚みBよりも分厚く形成されている。よって、溝部１７に滑止具２０を嵌め込むと、溝部１７の円筒部１８に滑止具２０が圧接した状態で保持されると共に、溝部１７の開口から滑止具２０が僅かに突出した状態となる。
【００４０】
本変形例においても、前記実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００４１】
実施の形態４．
【００４２】
本実施の形態に係る肩関節は、図８に示すように、人形の胴部を構成する胴部材１と、人形の腕部を構成する腕部材２と、胴部材１と腕部材２との間に挟まれる関節部材２１と、胴部材１の関節部材２１と対向する面及び関節部材２１の腕部材２と対向する面にそれぞれ固定される滑止具３と、胴部材１と腕部材２とを関節部材２１を挟んだ状態で互いに牽引する弾性体４とを備えている。
【００４３】
関節部材２１は、半球ドーム状に形成されており、中央に凸面２２側から凹面２３側へと貫通する縦長状の通孔２４が形成されている。関節部材２１の凹面２３には、通孔２４を囲んで一周するように円環状の溝部２５が形成されている。溝部２５の断面は、中心角θが１８０°より大きい円弧状に形成されている。なお、溝部２５には、滑止具３が嵌め込まれており、滑止具３の断面は、溝部２５の断面における円弧と直径と同一直径を有する円形状に形成されている。
【００４４】
次に、本実施の形態に係る肩関節の組み立て手順を説明する。
【００４５】
先ず、胴部材１の両肩部分に形成された略球面状凹部５の溝部８に滑止具３を嵌め込むと共に、両関節部材２１における凹面２３の溝部２５に滑止具３を嵌め込む。この時、溝具８，２５の開口よりも滑止具３の直径が大きいため、弾力性を有する滑止具３を変形させながら溝部８，２５に押し込む。次に、胴部材１に対して弾性体４を一方の略球面状凹部５に形成された通孔７から中空部６を跨いで他方の略球面状凹部５に形成された通孔７へ渡すように通す。次に、胴部材１の一方の略球面状凹部５に形成された通孔７から飛び出した弾性体４の一端を関節部材２１の通孔２４に通した後、一方の腕部材２の略球面状凸部１０に形成された通孔１２から腕部材２の中空部１１へと通して中空部１１内に固定された掛止具（図示せず）に引っ掛ける。この時、胴部材１の一方の略球面状凹部５に関節部材２１の凸面２２が嵌り込んだ状態となると共に、関節部材２１の凹面２３に一方の腕部材２の略球面状凸部１０が嵌り込んだ状態となる。次に、胴体部１の他方の略球面状凹部５に形成された通孔７から飛び出した弾性体４の他端を関節部材２１の通孔２４に通した後、他方の腕部材２の略球面状凸部１０に形成された通孔１２から腕部材２の中空部１１へと通して中空部１１内に固定された掛止具（図示せず）に引っ掛ける。なお、弾性体４は引っ張った状態を維持し、そのままの状態で弾性体４の他端を掛止具に引っ掛ける。この時、胴部材１の他方の略球面状凹部５に関節部材２１の凸面２２が嵌り込んだ状態となると共に、関節部材５の凹面２３に他方の腕部材２の略球面状凸部１０が嵌り込んだ状態となる。これにより、胴部材１と両腕部材２が関節部材２１を挟んだ状態で弾性体４によって互いに牽引された状態となる。
【００４６】
本変形例においても、前記実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００４７】
なお、前記各実施の形態においては、人形の肩関節構造を示しているが、本発明に係る関節構造は、肩関節に限定されず、人形の首関節、肘関節、手首関節、股関節、膝関節及び足首関節など他の関節にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 胴部材
２ 腕部材
３ 滑止具
４ 弾性体
５ 略球面状凹部
６ 中空部
７ 通孔
８ 溝部
９ 切欠部
１０ 略球面状凸部
１１ 中空部
１２ 通孔
１３ 溝部
１４ 滑止具
１５ 溝部
１６ 滑止具
１７ 溝部
１８ 円筒部
１９ 円柱部
２０ 滑止具
２１ 関節部材
２２ 凸面
２３ 凹面
２４ 通孔
２５ 溝部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、関節構造及び該関節構造を備えた人形に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、関節を可動できる人形のスタンダードな構造の一つとして、人形を関節に当たる位置で分割して各部材を中空状に形成し、各部材の中空部に弾性体を通して牽引することによって連結する構造がある。この構造を採用した人形は、人形の関節に当たる部分に複雑な機構を使用する必要がなく、各関節に部材の接合線や機構が多く露出せず、外観がスマートになるため、従来から多くの人形に採用されている。
【０００３】
例えば、後出特許文献１には、人形自体の主体となる空洞状の胴体部と、この胴体部の上部に屈曲自在に弾発的に連繋した頸部分を有する頭体部と、同じく胴体部の上部左右の肩部分に屈曲自在に弾発的に連繋した左右の腕体部と、同じく胴体部の下部底面に屈曲自在に弾発的に連繋した左右の脚体部と、頭体部、腕体部、脚体部夫々を胴体部内部で弾発的に牽引連繋する保持手段とから成る人形が開示されている。
【０００４】
また、後出特許文献２には、胴太の略ずんどう形状を成し上面の中央部及び下面を水平面状に形成すると共に首部、両肩部及び両股部の各位置に開口部を有するコイルばね挿通孔を夫々穿設して成る胴体部に対し、下面部を凸球面状に形成すると共にフックを下方に穿設した頭部を首部位置のコイルばね挿通孔に挿通させたコイルばねの一端をフックに係止し他端を胴体部側に係止して接合し、又、コイルばね挿通孔を有する筒状上腕部及び筒状肘部並びに前腕部から構成され上腕部の先端部分を凹球面状とし肘部の基端部分を凹球面状に係合する凸球面状とした各腕部を各腕部のコイルばね挿通孔及び前記胴体部の両肩部コイルばね挿通孔にコイルばねを挿通させると共に当該コイルばねの両端を肘部で係止して胴体部に接合し、更にコイルばね挿通孔を有する筒状大腿部及び筒状膝部並びに下腿部から構成され大腿部の先端部分を凹球面状とし膝部の基端部分を凹球面状に係合する凸面球状とし当該コイルばね挿通孔にコイルばねを挿通しコイルばね両端を各々大腿部側及び膝部側で係止して成る各脚部の上部に横方向のコイルばね挿通孔を穿設し当該コイルばね挿通孔にコイルばねを挿通させコイルばね両端を各脚部側で係止して各脚部を胴体部に接合した人形が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３０６８７０３号公報
【特許文献２】実開平３−７８５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１及び２に開示された人形においては、関節に位置付けられる隣接する二つの部材の間に働く摩擦力を利用して人形に所定の姿勢を保持させるが、この種の人形においては、人形を構成する各部材を形成する材料として木、ウレタン樹脂などの硬質樹脂又は陶磁器などが使用されるため、隣接する二つの部材の間に働く摩擦力が小さく、このため、人形のサイズが大きくなったり、材料の比重が大きくなると、これに伴って人形を構成する各部材の重量も増し、隣接する二つの部材の間に働く摩擦力だけでは人形を所定の姿勢に保持することが困難になるという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明者は、人形を構成する各部材の重量が増したとしても、人形を所定の姿勢に保持させ易い関節構造を得ることを技術的課題として、その具現化をはかるべく、試行錯誤的に試作・実験を重ねた結果、関節に位置付けられた隣接する二つの部材が互いに接触する面に通孔を形成しており、両部材が通孔を連通させた状態で両通孔に通された弾性体によって互いに牽引されて連結している関節構造において、隣接する二つの部材における一方又は双方の通孔が形成された面に溝部を形成し、溝部に隣接する二つの部材よりも摩擦係数が高い材料で形成された滑止具を嵌め込めば良いという刮目すべき知見を得、前記技術的課題を達成したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記技術的課題は、次の通りの本発明によって解決できる。
【０００９】
すなわち、本発明に係る関節構造は、関節に位置付けられた隣接する二つの部材が互いに接触する面に通孔を形成しており、両部材が通孔を連通させた状態で両通孔に通された弾性体によって互いに牽引されて連結している関節構造であって、隣接する二つの部材における一方又は双方の通孔が形成された面に溝部が形成されており、溝部に隣接する二つの部材よりも摩擦係数が高い材料で形成された滑止具が嵌め込まれているものである。
【００１０】
また、本発明は、前記関節構造において、滑止具が弾性体によって形成されており、溝部に滑止具を嵌め込んだ状態において滑止具の全部又は一部が溝部内に圧接されるものである。
【００１１】
また、本発明は、前記いずれかの関節構造において、溝部の断面が180°より大きい中心角θを有する円弧状に形成されており、滑止具の断面が円形状に形成されており、滑止具の断面の直径が溝部の断面における円弧の直径以上のものである。
【００１２】
また、本発明は、前記いずれかの首関節構造において、溝部が通孔を囲む環状のものである
【００１３】
また、本発明は、前記いずれかの首関節構造において、関節が首関節、肩関節、肘関節、手首関節、股関節、膝関節又は足首関節のものである
ものである。
【００１４】
また、本発明に係る人形は、前記いずれかの関節構造を備えたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、関節に位置付けられた隣接する二つの部材における一方又は双方の通孔が形成された面に溝部を形成し、溝部に隣接する二つの部材よりも摩擦係数が高い材料で形成された滑止具を嵌め込んだので、両部材の間に働く摩擦力が増し、人形を所定の姿勢に保持させ易い。
【００１６】
従って、本発明の産業上利用性は非常に高いといえる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１に係る肩関節を示した分解斜視図である。
【図２】図１に示す肩関節を示した断面図である。
【図３】図１に示す肩関節の溝部と該溝部に嵌め込まれた滑止具を拡大した断面図である。
【図４】実施の形態２に係る肩関節を示した断面図である。
【図５】実施の形態３の変形例１に係る肩関節の胴部材と滑止具を示した斜視図である。
【図６】実施の形態３の変形例２に係る溝部と滑止具を示した斜視図である。
【図７】実施の形態３の変形例２に係る溝部に滑止具を嵌め込んだ状態を示した斜視図である。
【図８】実施の形態４に係る肩関節を示した分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
実施の形態１．
【００２０】
本実施の形態に係る肩関節は、図１に示すように、人形の胴部を構成する胴部材１と、人形の腕部を構成する腕部材２と、胴部材１の腕部材２と対向する面に固定される滑止具３と、胴部材１と腕部材２とを互いに牽引する弾性体４とを備えている。
【００２１】
胴部材１は、中空状に形成されている（図２参照）。胴部材１は、肩部分の腕部材２と対向する面に略球面状凹部５を有しており、胴部材１の中空部６は、略球面状凹部５に向かって開口する通孔７と繋がっている。そして、略球面状凹部５の内面には、通孔７を囲んで一周するように円環状の溝部８が形成されており、溝部８を跨ぐように切欠部９が形成されている。なお、溝部８の断面は、図３に示すように、中心角θが１８０°より大きい円弧状に形成されている。
【００２２】
滑止具３は、円環状に形成されており、図３に示すように、溝部８の断面における円弧の直径Xと同じ直径Yを有する円形状の断面を有している。これにより、滑止具３を溝部８に嵌め込むと、溝部８の内面に滑止具３の周面が密接した状態となり、かつ、溝部８の開口から僅かに滑止具３が突出した状態となる（図２参照）。滑止具３を形成する材料としては、弾力性があり、かつ、胴部材１及び腕部材２よりも摩擦係数が高いものであれば特に限定されず、例えば、ゴム、シリコン、エラストマーなどを使用すればよい。なお、滑止具３を形成する材料の硬度は、ＪＩＳ・Ｋ７２１５に基づいて測定した硬度が20〜90ＨＤＡのもの、又は、ＩＳＯ８６８に基づいて測定した硬度がＡ／２０／１〜Ａ／９０／１のものが好ましい。
【００２３】
腕部材２は、中空状に形成されている（図２参照）。腕部材２は、肩部分の胴部材１と対向する面に略球面状凸部１０を有しており、腕部材１の中空部１１は、略球面状凸部１０を縦割りするように開口した通孔１２と繋がっている。なお、腕部材２の略球面状凸部１０を胴部材１の略球面状凹部５に嵌め込むことによって腕部材２の通孔１２と胴部材１の通孔７とが連通した状態となる。
【００２４】
弾性体４としては、例えば、ゴム紐、バネなどを使用することができるが、これらのものに限らず、少なくとも胴部材と腕部材とが外れないように固定できる程度に両部材を強く牽引することができる張力を有するものであればよい。
【００２５】
次に、実施の形態１に係る肩関節の組み立て手順を説明する。
【００２６】
先ず、胴部材１の両肩部分に形成された略球面状凹部５の溝部８に滑止具３を嵌め込む。この時、溝具８の開口幅よりも滑止具３の直径が大きいため、弾力性を有する滑止具３を変形させながら溝部８に押し込む。次に、胴部材１に対して弾性体４を一方の略球面状凹部５に形成された通孔７から中空部６を跨いで他方の略球面状凹部５に形成された通孔７へ渡すように通す。次に、胴体部１の一方の略球面状凹部５に形成された通孔７から飛び出した弾性体４の一端を一方の腕部材２の略球面状凸部１０に形成された通孔１２から中空部１１へと通して中空部１１内に固定された掛止具（図示せず）に引っ掛ける。この時、胴部材１の一方の略球面状凹部５に一方の腕部材２の略球面状凸部１０が嵌り込んだ状態となる。次に、胴体部１の他方の略球面状凹部５に形成された通孔７から飛び出した弾性体４の他端を他方の腕部材２の略球面状凸部１０に形成された通孔１２から中空部１１へと通して中空部１１内に固定された掛止具（図示せず）に引っ掛ける。なお、弾性体４は引っ張った状態を維持し、そのままの状態で弾性体４の他端を掛止具に引っ掛ける。この時、胴部材１の他方の略球面状凹部５に他方の腕部材２の略球面状凸部１０が嵌り込んだ状態となる。これにより、胴部材１と両腕部材２が弾性体４によって互いに牽引された状態となる。
【００２７】
なお、溝部８に嵌め込まれた滑止具３は、溝部８の切欠部９に先端の尖った部材を差し込んで滑止具３を手前に引っ張ることによって溝部８から取り外すことができる。
【００２８】
本実施の形態に係る肩関節を組み立てた状態においては、胴部材の略球面状凹部内面から僅かに突出した滑止具が腕部材の略球面状凸部外面に密着した状態となり、胴部材に対して腕部材を揺動させた際に、両部材の間に大きな摩擦力が働き、これによって胴部材に対して腕部材を所定位置に保持することができる。
【００２９】
実施の形態２．
【００３０】
本実施の形態は前記実施の形態１における腕部材の変形例であり、図４において図１〜図３と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００３１】
本実施の形態に係る腕部材２には、略球面状凸部１０外面に通孔１２を挟んで対象に湾曲状の溝部１３が形成されている。溝部１３の断面は、中心角θが１８０°より大きい円弧状に形成されている。なお、各溝部１３には、円柱状の滑止具１４が嵌め込まれており、滑止具１４の断面は、溝部１３の断面における円弧の直径よりも僅かに大きな直径を有する円形状に形成されている。これにより、滑止具１４を溝部１３に嵌め込むと、溝部１３の内面に滑止具１４の周面が圧接した状態となる。
【００３２】
本実施の形態に係る腕部材を実施の形態１に係る肩関節に採用すると、胴部材の略球面状凹部と腕部材の略球面状凸部の双方に滑止具が固定された状態となり、両部材の間により強い摩擦力を生じさせることができる。
【００３３】
実施の形態３．
【００３４】
本実施の形態は前記実施の形態１における溝部及び滑止具の変形例であり、図５は本実施の形態に係る変形例１を示しており、図６及び図７は本実施の形態に係る変形例２を示しており、図５〜図７において図１〜図３と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００３５】
変形例１：本変形例に係る溝部１５は、図５に示すように、球面凹状に形成されている。そして、溝部１５は、通孔７の周囲に同心円状で等間隔に八つ配置されている。なお、溝部１５の断面は、中心角θが１８０°より大きい円弧状に形成されている。
【００３６】
また、本変形例に係る滑止具１６は、球体状に形成されている。そして、滑止具１６は、溝部１５の断面における円弧と同一直径に形成されている。
【００３７】
本変形例においても、前記実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
変形例２：本変形例に係る溝部１７は、図６に示すように、奥側の円筒部１８と手前側（開口側）の円柱部１９とから構成されている。そして、溝部１７は、通孔７の周囲に複数配置される。
【００３９】
また、本変形例に係る滑止具２０は、溝部１７の深さよりも長い円筒状に形成されている。そして、滑止具２０の厚みAが溝部１７の円筒部１８における厚みBよりも分厚く形成されている。よって、溝部１７に滑止具２０を嵌め込むと、溝部１７の円筒部１８に滑止具２０が圧接した状態で保持されると共に、溝部１７の開口から滑止具２０が僅かに突出した状態となる。
【００４０】
本変形例においても、前記実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００４１】
実施の形態４．
【００４２】
本実施の形態に係る肩関節は、図８に示すように、人形の胴部を構成する胴部材１と、人形の腕部を構成する腕部材２と、胴部材１と腕部材２との間に挟まれる関節部材２１と、胴部材１の関節部材２１と対向する面及び関節部材２１の腕部材２と対向する面にそれぞれ固定される滑止具３と、胴部材１と腕部材２とを関節部材２１を挟んだ状態で互いに牽引する弾性体４とを備えている。
【００４３】
関節部材２１は、半球ドーム状に形成されており、中央に凸面２２側から凹面２３側へと貫通する縦長状の通孔２４が形成されている。関節部材２１の凹面２３には、通孔２４を囲んで一周するように円環状の溝部２５が形成されている。溝部２５の断面は、中心角θが１８０°より大きい円弧状に形成されている。なお、溝部２５には、滑止具３が嵌め込まれており、滑止具３の断面は、溝部２５の断面における円弧と直径と同一直径を有する円形状に形成されている。
【００４４】
次に、本実施の形態に係る肩関節の組み立て手順を説明する。
【００４５】
先ず、胴部材１の両肩部分に形成された略球面状凹部５の溝部８に滑止具３を嵌め込むと共に、両関節部材２１における凹面２３の溝部２５に滑止具３を嵌め込む。この時、溝具８，２５の開口よりも滑止具３の直径が大きいため、弾力性を有する滑止具３を変形させながら溝部８，２５に押し込む。次に、胴部材１に対して弾性体４を一方の略球面状凹部５に形成された通孔７から中空部６を跨いで他方の略球面状凹部５に形成された通孔７へ渡すように通す。次に、胴部材１の一方の略球面状凹部５に形成された通孔７から飛び出した弾性体４の一端を関節部材２１の通孔２４に通した後、一方の腕部材２の略球面状凸部１０に形成された通孔１２から腕部材２の中空部１１へと通して中空部１１内に固定された掛止具（図示せず）に引っ掛ける。この時、胴部材１の一方の略球面状凹部５に関節部材２１の凸面２２が嵌り込んだ状態となると共に、関節部材２１の凹面２３に一方の腕部材２の略球面状凸部１０が嵌り込んだ状態となる。次に、胴体部１の他方の略球面状凹部５に形成された通孔７から飛び出した弾性体４の他端を関節部材２１の通孔２４に通した後、他方の腕部材２の略球面状凸部１０に形成された通孔１２から腕部材２の中空部１１へと通して中空部１１内に固定された掛止具（図示せず）に引っ掛ける。なお、弾性体４は引っ張った状態を維持し、そのままの状態で弾性体４の他端を掛止具に引っ掛ける。この時、胴部材１の他方の略球面状凹部５に関節部材２１の凸面２２が嵌り込んだ状態となると共に、関節部材５の凹面２３に他方の腕部材２の略球面状凸部１０が嵌り込んだ状態となる。これにより、胴部材１と両腕部材２が関節部材２１を挟んだ状態で弾性体４によって互いに牽引された状態となる。
【００４６】
本変形例においても、前記実施の形態１と同様の作用効果を得ることができる。
【００４７】
なお、前記各実施の形態においては、人形の肩関節構造を示しているが、本発明に係る関節構造は、肩関節に限定されず、人形の首関節、肘関節、手首関節、股関節、膝関節及び足首関節など他の関節にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 胴部材
２ 腕部材
３ 滑止具
４ 弾性体
５ 略球面状凹部
６ 中空部
７ 通孔
８ 溝部
９ 切欠部
１０ 略球面状凸部
１１ 中空部
１２ 通孔
１３ 溝部
１４ 滑止具
１５ 溝部
１６ 滑止具
１７ 溝部
１８ 円筒部
１９ 円柱部
２０ 滑止具
２１ 関節部材
２２ 凸面
２３ 凹面
２４ 通孔
２５ 溝部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関節に位置付けられた隣接する二つの部材が互いに接触する面に通孔を形成しており、両部材が通孔を連通させた状態で両通孔に通された弾性体によって互いに牽引されて連結している関節構造であって、隣接する二つの部材における一方又は双方の通孔が形成された面に溝部が形成されており、溝部に隣接する二つの部材よりも摩擦係数が高い材料で形成された滑止具が嵌め込まれていることを特徴とする関節構造。
【請求項２】
滑止具が弾性体によって形成されており、溝部に滑止具を嵌め込んだ状態において滑止具の全部又は一部が溝部内に圧接される請求項１記載の関節構造。
【請求項３】
溝部の断面が180°より大きい中心角θを有する円弧状に形成されており、滑止具の断面が円形状に形成されており、滑止具の断面の直径が溝部の断面における円弧の直径以上である請求項１又は２のいずれかに記載の関節構造。
【請求項４】
溝部が通孔を囲む環状である請求項１乃至３のいずれかに記載の関節構造。
【請求項５】
関節が首関節、肩関節、肘関節、手首関節、股関節、膝関節又は足首関節である請求項１乃至４のいずれかに記載された関節構造。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載された関節構造を備えた人形。
【請求項１】
関節に位置付けられた隣接する二つの部材が互いに接触する面に通孔を形成しており、両部材が通孔を連通させた状態で両通孔に通された弾性体によって互いに牽引されて連結している関節構造であって、隣接する二つの部材における一方又は双方の通孔が形成された面に溝部が形成されており、溝部に隣接する二つの部材よりも摩擦係数が高い材料で形成された滑止具が嵌め込まれていることを特徴とする関節構造。
【請求項２】
滑止具が弾性体によって形成されており、溝部に滑止具を嵌め込んだ状態において滑止具の全部又は一部が溝部内に圧接される請求項１記載の関節構造。
【請求項３】
溝部の断面が180°より大きい中心角θを有する円弧状に形成されており、滑止具の断面が円形状に形成されており、滑止具の断面の直径が溝部の断面における円弧の直径以上である請求項１又は２のいずれかに記載の関節構造。
【請求項４】
溝部が通孔を囲む環状である請求項１乃至３のいずれかに記載の関節構造。
【請求項５】
関節が首関節、肩関節、肘関節、手首関節、股関節、膝関節又は足首関節である請求項１乃至４のいずれかに記載された関節構造。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載された関節構造を備えた人形。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２３２０２２（Ｐ２０１２−２３２０２２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０３６７９（Ｐ２０１１−１０３６７９）
【出願日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【出願人】（３９９１１０３６２）株式会社ボークス (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月６日（２０１１．５．６）
【出願人】（３９９１１０３６２）株式会社ボークス (14)
【Ｆターム（参考）】
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