阅读说明：本技术 可动构造和玩具 (Movable structure and toy ) 是由 冈崎圣 须田慎一 于 2020-07-13 设计创作，主要内容包括：本发明提供可动构造和玩具。实现能够弯曲并且能够伸缩的可动构造。可动构造体(14)构成人形的玩具的臂部(5)的一部分,具备：列状外壳组(20),该列状外壳组(20)是具有供辊销接头(53L)嵌合的接头支承部的中空外壳(第1种中空外壳(21)、第2种中空外壳(22)、第3种中空外壳(23))呈列状排列而成的；以及链节组(50),其配置于能够使中空外壳的内部连通的内部空间,通过将每隔一个的接头(第1种接头(51)、第2种接头(52))按照中空外壳的排列顺序支承于接头支承部(25)从而保持列状外壳组(20)的排列。可动构造体(14)利用链节组(50)的运动使列状外壳组(20)能够伸缩和弯曲。(The invention provides a movable structure and a toy. A flexible and telescopic movable structure is realized. The movable structure (14) constitutes a part of an arm section (5) of a human-shaped toy, and is provided with: a row-shaped shell group (20), wherein the row-shaped shell group (20) is formed by arranging hollow shells (a 1 st type hollow shell (21), a 2 nd type hollow shell (22), a 3 rd type hollow shell (23)) with joint supporting parts for embedding the roller pin joint (53L) in a row shape; and a link group (50) which is disposed in an internal space that allows the interior of the hollow housing to communicate, and which maintains the arrangement of the row-like housing group (20) by supporting every other joint (1 st joint (51), 2 nd joint (52)) on the joint support portion (25) in the order of the arrangement of the hollow housings. The movable structure (14) can extend, contract and bend the row-shaped housing group (20) by the movement of the link group (50).)

可动构造和玩具

技术领域

本发明涉及玩具的可动构造等。

背景技术

作为具备可动部的玩具的一个例子，公知有能够像人那样摆出各种各样的姿势的人形体。例如，在专利文献1中记载有一种通过活动可动部来娱乐的玩具。

专利文献1：日本特开2017－159139号公报

发明内容

发明要解决的问题

在具备可动部的人形体中，尤其受欢迎的是再现了在漫画、动漫、特效电影、游戏、小说等(以下统称为“原作”)中出现的变身超人、士兵、大型人形机器人等角色的人形体。

使用者购买在原作中出现的角色的人形体，一定要摆出与原作中看到的姿势相同的姿势。但是，在使原作中出现的角色的人形体摆出原作那样的姿势时，往往存在可动部的可动范围较小、姿势的再现不完全的情况。从使用者的立场来看，有时由于可动部的灵活性不充分，因此即使想要接近原作的姿势也无法实现，而会抱有遗憾的感觉。

特别是，在原作的角色为具有能够弯曲并且能够伸缩的可动部的设计的情况下，以玩具的级别，还不能实现能够维持某一姿势还能够弯曲并且能够伸缩的可动部。

本发明要解决的课题在于提供一种实现能够弯曲并且能够伸缩的可动构造的技术。

用于解决问题的方案

本发明的技术方案为一种可动构造体，该可动构造体成为玩具的规定部位，其中，该可动构造体包括：列状外壳组，该列状外壳组是具有接头支承部的中空外壳呈列状排列而成的；以及链节组，其配置在能够使所述中空外壳的内部连通的内部空间，通过将每隔至少一个的接头按照所述中空外壳的排列顺序支承于所述接头支承部而保持所述列状外壳组的排列，该可动构造体利用所述链节组的运动使所述列状外壳组能够伸缩和弯曲。

另外，可以是，所述中空外壳为另一端侧的内部空间的尺寸大于一端侧的外形尺寸的筒状体，所述列状外壳组以相邻的一侧的所述中空外壳的一端侧与另一侧的所述中空外壳的另一端侧间隙配合的方式排列。

另外，可以是这样的构造：所述列状外壳组能够将整体形状变更成相邻的所述中空外壳贴紧嵌合的直线状的缩小形状和相邻的所述中空外壳空开间隔地呈弧状排列的弯曲形状。

另外，可以是，所述链节组的各接头为销结合的转动副，所述链节组的运动为沿着由各接头的转动副确定的规定的可动面的运动，所述列状外壳组的弯曲为沿着所述可动面的弯曲。

另外，可以是，该可动构造体还包括限制构造，该限制构造设于所述中空外壳和所述链节组中的一方或者双方，将所述列状外壳组的沿着所述可动面的两个方向的弯曲中的向一方向的弯曲极限限制得小于向另一方向的弯曲极限。

另外，可以是，所述限制构造为设于所述链节组的各接头的限制向所述一方向的旋转的旋转限制构造。

另外，可以是，利用所述旋转限制构造对旋转角度的限制，而对所述链节组的伸长设置限制，所述列状外壳组能够在该链节组的可伸长范围内伸长。

另外，可以是，所述限制构造包括在自所述中空外壳的排列中心线向所述另一方向偏移的位置设置所述接头支承部的构造。

另外，可以是，所述限制构造为在向所述一方向弯曲时相邻的所述中空外壳彼此干涉而设置了向所述一方向的弯曲极限的构造。

另一技术方案为一种玩具，其中，该玩具在规定部位具备上述可动构造体。

发明的效果

根据本发明，能够实现能够弯曲并且能够伸缩的可动构造。

附图说明

图1是人形体的直立姿势的主视外观图。

图2是表示左侧的臂部的结构例的主视外观图。

图3是表示左侧的臂部的结构例的内部的图。

图4是列状外壳组的分解图。

图5是链节组的主视图。

图6是链节组的侧视图。

图7是第1种链节的立体外观图。

图8是第1种链节的纵剖视图。

图9是第2种链节的立体图。

图10是链节组的纵剖视图。

图11是使可动构造体伸长了的状态的纵剖视图。

图12是表示使臂部伸长到极限的状态下的链节组的状态的纵剖视图。

图13是表示使可动构造体弯曲的状态下的列状外壳组的内部的图。

图14是表示在列状外壳组追加了限制结构部的变形例的图。

附图标记说明

2、人形体(玩具)；5、臂部；14、可动构造体；20、列状外壳组；21、第1种中空外壳；22、第2种中空外壳；23、第3种中空外壳；25、接头支承部；26、摆动限制部；28、罩部；50、链节组；51、第1种链节；52、第2种链节；53(53L、53S)、辊销接头；54、限制突起；55、台阶部；59、旋转限制构造；L1、排列中心线。

具体实施方式

图1是应用了本发明的实施方式的一个例子的人形体2的直立姿势的主视外观图。此外，各附图所示的箭头的方向标记表示对人形体2而言的上下(Y轴方向；正方向为上)、前后(Z轴方向；正方向为前)、左右(X轴方向；正方向为左)的方向。之后的说明中的方向以此为基准。

人形体2是将以漫画、动漫、特效电影、游戏、小说等为原作的角色再现为立体造型物的具备可动部位的玩具。本实施方式的人形体2具有模拟了人型机器人兵器的设计，为通过组装不同部位的零件而制作的玩具。

人形体2的零件中具有头部3、躯干部4、臂部5、腿部6。而且，在本实施方式中，人形体2的臂部5具有能够弯曲且能够伸缩的可动构造体。

此外，人形体2的基本形态为模拟了人的形态：以躯干部4为中心，在其上部具有一个头部3，在左右侧部分别具有臂部5，在下部具有两条腿部6。在该形态的基础上，人形体2还可以在背部具有背嚢类附属物(例如，若是机器人兵器，则为背部喷射器)、在背部设置羽翼、安装尾巴等。任何一种都具有本实施方式的人形体2的基本的形态，能够称作本实施方式的人形体。

图2是表示左侧的臂部5的结构例的主视外观图，表示可动构造体最大程度缩短了的直线状的“缩小形状”的状态。图3是表示该状态下的内部的图。

此外，右侧的臂部5与左侧的臂部5左右对称且具有相同的结构，因此省略重复的说明。另外，对于臂部5或者可动构造体14，将可弯曲的曲率半径的最小值较小的方向(简单而言，经常弯曲的方向)称为“主弯曲方向”。在图2、图3的情况下，臂部5为左臂，将对人形体2而言的右方(X轴负方向)设为主弯曲方向。虽然弯曲的程度不及主弯曲方向，但也能够向与主弯曲方向相反的方向弯曲，因此，将与主弯曲方向相反的方向称为“副弯曲方向”。主弯曲方向和副弯曲方向在图2、图3中位于沿着XY平面的方向。

臂部5具有肩关节部10、手部12、手部接头13、可动构造体14。可动构造体14还具有列状外壳组20、链节组50。

图4为列状外壳组20的分解图。

列状外壳组20为多个中空外壳呈列状排列的部件组。具体而言，列状外壳组20具有第1种中空外壳21、多个第2种中空外壳22、第3种中空外壳23，它们排列成一列。

第1种中空外壳21由前后对称的两个构件(前方构件21f、后方构件21r)构成，通过将它们前后对合而成为一个筒状体。

作为一个筒状体，着眼于外观，第1种中空外壳21的比上下中央附近靠上的一端侧(上方侧)的外径小于比上下中央附近靠下的另一端侧(下方侧)的外径。详细而言，第1种中空外壳21的一端部朝向上方逐渐变细，下部另一端部侧具有圆筒形。着眼于容积关系，第1种中空外壳21的内部空间的另一端侧具有能够收容一端部的大小。换言之，第1种中空外壳21设定为另一端侧的内部空间的尺寸大于一端侧的外形尺寸。

着眼于内部，第1种中空外壳21具有：肩关节连结部24，其用于在作为上方的一端侧前后夹持肩关节部10的连结突起11；接头支承部25，其以承链节组50能够上下摆动的方式支承链节组50；以及摆动限制部26，其限制链节组50的最上部的链节的向一侧的摆动。

接头支承部25为使以转动副的方式连结链节组50中的各链节的辊销(连接链节的接头构件)的端部嵌合的洞或者孔。接头支承部25的位置设定在相对于列状外壳组20的排列中心线L1(与第1种中空外壳21的主视中心线相同)向可动构造体14的主弯曲方向的一侧偏移的位置。

第2种中空外壳22由前后对称的两个构件(前方构件22f、后方构件22r)构成，通过将它们前后对合而成为一个筒状体。

作为一个筒状体，着眼于外观，第2种中空外壳22也是比上下中央附近靠上的一端侧(上方侧)的外径小于比上下中央附近靠下的另一端侧(下方侧)的外径。详细而言，第2种中空外壳22的一端部具有接头支承部25、向上方和右方的开口部27、凸向左方地弯曲的罩部28。第2种中空外壳22的下部另一端部侧具有圆筒形。着眼于容积关系，第2种中空外壳22的内部空间的另一端侧具有能够收容一端部的大小。换言之，第2种中空外壳22也设定为另一端侧的内部空间的尺寸大于一端侧的外形尺寸。

第2种中空外壳22也是接头支承部25的位置设定在相对于列状外壳组20的排列中心线L1(与第2种中空外壳22的主视中心线相同)向主弯曲方向偏移的位置。

在三个第2种中空外壳22之后，排列有第3种中空外壳23。

第3种中空外壳23由前后对称的两个构件(前方构件23f、后方构件23r)构成，通过将它们前后对合而成为一个零件。

第3种中空外壳23在比上下中央附近靠上的一端侧(上方侧)具有接头支承部25和罩部28，在比上下中央附近靠下的另一端侧具有以手部接头13能够绕轴旋转(日文：軸回転可能)的方式支承手部接头13的接头轴承29。第3种中空外壳23也是接头支承部25的位置设定在相对于列状外壳组20的排列中心线L1(与第3种中空外壳23的主视中心线相同)向可动构造体14的主弯曲方向偏移的位置。

第3种中空外壳23的比上下中央附近靠上的一端侧(上方侧)的外径小于第2种中空外壳22的另一端侧(下方侧)的外径。详细而言，第3种中空外壳23具有其一端部朝向上方逐渐变细、下部另一端部侧也朝向下方逐渐变细的圆筒形。着眼于容积关系，第3种中空外壳23的一端侧设定为能够被收容于第2种中空外壳22的另一端侧的大小。换言之，第3种中空外壳23的一端侧的外形尺寸设定为相邻的中空外壳的另一端侧的内部空间的尺寸较大。

而且，在列状外壳组20中，多个中空外壳(第1种中空外壳21、三个第2种中空外壳22、第3种中空外壳23)自上方开始依次以相邻的一侧的中空外壳的一端侧与另一侧的中空外壳的另一端侧间隙配合的方式排列。

图5是链节组50的主视图。图6是链节组50的侧视图。

链节组50是配置在能够使中空外壳的内部连通的内部空间的多个链节的连结体。具体而言，链节组50自上方开始依次具有七个第1种链节51、一个第2种链节52。这些链节以相邻的链节之间利用辊销接头53(53L、53S)进行销结合的转动副的方式连结，能够以辊销接头53为轴相互旋转。

辊销接头53使用长型的辊销接头53L和短型的辊销接头53S。在可动构造体14的主弯曲方向(图5中的X轴负方向侧)使用长型的辊销接头53L，在副弯曲方向(图5中的X轴正方向侧)使用短型的辊销接头53S。

图7是第1种链节51的立体外观图。图8是第1种链节51的纵剖视图。

第1种链节51具有单环511、双环512、将这些环以孔的朝向平行的方式连结的连结部513。

单环511的孔的内径设定为使得辊销接头53嵌合和固定。双环512的孔的内径设定得略大于单环511的内径，以与辊销接头53间隙配合。

单环511的孔方向的厚度D设定为略小于双环512的相对面间的距离W，在连结为链节组50时，单环511在相邻的另一链节的双环512的相对面之间间隙配合。

另外，单环511具有在外周部局部扩径而成的限制突起54。另外，连结部513在朝向双环512的相对面间的下表面具有台阶部55。

图9是第2种链节52的立体图。

第2种链节52具有第1单环521、第2单环522、将这些环以孔的朝向平行的方式连结的连结部523。

第1单环521与第1种链节51的单环511相同。即，第1单环521的孔的内径设定为使得辊销接头53嵌合和固定。第1单环521的孔方向的厚度D与第1种链节51的单环511相同。另外，第1单环521具有在外周部局部扩径而成的限制突起54。

第2单环522省略了第1种链节51的双环512中的一个环。因而，第2单环522的孔的内径设定为略大于第1单环521的孔径，以使辊销接头53间隙配合。

图10是链节组50的纵剖视图。此外，为了容易理解，相邻的第1种链节51以不同的截面阴影表示。

七个第1种链节51自上方起依次在台阶部55朝向副弯曲方向(图10中的X轴正方向)的姿势和台阶部55朝向主弯曲方向(图9中的X轴负方向)的姿势之间交替替换。而且，在上方的第1种链节51的双环512之间***下方的第1种链节51的单环511，并使辊销接头53穿过两环的孔从而进行连结。

第2种链节52将第1单环521***于相邻的第1种链节51的双环512，并使辊销接头53穿过两环的孔从而进行连结。

在此，返回图3，着眼于列状外壳组20与链节组50的组装关系，在链节组50中，长型的辊销接头53L(参照图5)的前后端部嵌合固定于中空外壳的接头支承部25(参照图4)，辊销接头53S未固定于接头支承部25等，能够在中空外壳内自由活动。因而，链节组50如同内部骨架那样，将每隔一个的辊销接头53按照中空外壳的排列顺序支承于接头支承部25，链节组50对列状外壳组20的排列进行保持。此外，在本实施方式中，每隔一个的辊销接头53支承于接头支承部25，但并不限定于此，辊销接头53与接头支承部25之间的位置关系能够根据弯曲伸长的形状适当变更。例如，也可以是每隔两个的辊销接头53支承于接头支承部25。

接着，说明可动构造体14的动作。

图11是使可动构造体14伸长了的状态的纵剖视图。

图3所示的状态的可动构造体14处于可动构造体14为直线状且全长最短的状态。若着眼于列状外壳组20来说明，则可以说列状外壳组20成为相邻的中空外壳嵌合在一起的直线状的缩小形状。

如上所述，链节组50的各接头为利用辊销接头53进行销结合的转动副，链节组50的运动为沿着由各接头的转动副确定的规定的可动面(在图11中，为与辊销接头53的轴向交叉的XY平面)的运动。

因而，在使用者想要使人形体2的臂部5伸长的情况下，将手部12向下方拉拽。于是，链节组50利用辊销接头53以XY平面为可动面相互旋转和摆动。若着眼于链节组50的整体形状，则链节的锯齿形的弯折角度变平缓，而成为全长伸长的样子。

但是，链节组50的伸长被限制为一定长度。

图12是表示使臂部5伸长到了极限的状态下的链节组50的状态的纵剖视图。若着眼于使链节组50伸长的动作下的相邻的链节的位置关系，则成为下方的链节的单环511的限制突起54接近在上方相邻的链节的双环512的台阶部55。在使用者继续使臂部5伸长时，限制突起54最终与台阶部55抵接，而限制进一步的旋转和摆动。也就是说，限制突起54和台阶部55作为旋转限制构造59(参照图7)发挥功能。

着眼于列状外壳组20，链节组50利用长型的辊销接头53L与列状外壳组20的中空外壳连结，因此，对于列状外壳组20，与链节组50的伸长连动地，相邻的中空外壳之间的间隔变大。因而，可动构造体14和臂部5在外观上伸长。当然，若使用者使手部12笔直地向上方移动而返回原来的位置，则链节组50、列状外壳组20、可动构造体14返回图3的原来的状态，臂部5返回原来的直线状且是最短的状态。

图13是表示使可动构造体14弯曲的状态的列状外壳组20的内部的图。

在使用者想要使人形体2的臂部5从图3或图11的状态向主弯曲方向(图3、图11中的X轴负方向)弯曲的情况下，把持手部12并以直立姿势为基准向右方移动手部12，于是，如图13所示，臂部5成为略微伸长并且向弯曲方向弯曲的弯曲形状。当然，在右侧的臂部5的情况下，把持手部12并以直立姿势为基准向左方同样移动手部12，则右侧的臂部5成为略微伸长并且向左侧(对右侧的臂部5而言的主弯曲方向)弯曲。

具体而言，在使用者使臂部5的手部12向主弯曲方向移动时，长型的辊销接头53L成为弯曲的内侧，短型的辊销接头53S(相对于列状外壳组20悬浮的某种悬浮轴)成为弯曲的外侧。因此，相邻的长型的辊销接头53L之间的距离小于相邻的短型的辊销接头53S之间的距离，链节组50的主视锯齿形状态为主弯曲方向闭合并且副弯曲方向打开，整体弯曲。

而且，由于长型的辊销接头53L与列状外壳组20的各中空外壳连结，因此，列状外壳组20的排列也追随链节组50的变形。其结果，相邻的中空外壳(第1种中空外壳21、第2种中空外壳22、第3种中空外壳23)的位置关系成为，主弯曲方向侧的端部维持相互接近的状态，副弯曲方向侧的端部分开，空开间隔。可动构造体14、臂部5变化为沿着链节组50的可动面呈弧状排列的弯曲形状，整体形状发生变更。

在相邻的中空外壳的副弯曲方向侧的端部分开时，各中空外壳的罩部28(参照图4)成为从在上方相邻的中空外壳的下方端部的内部空间被拉出的样子，而防止列状外壳组20的内部暴露，保持臂部5的弯曲时的美观。

即使在链节组50向主弯曲方向弯曲的情况下，在链节组50伸长时，限制突起54最终也会与台阶部55抵接，而不会进一步伸长。结果，可动构造体14、臂部5的向主弯曲方向的弯曲也被限制。可以说，臂成为不会超过一定程度弯曲的状态。

那么，若要使臂部5向副弯曲方向弯曲，会成为什么情况呢。

在使用者从图3或图11的状态把持手部12并以直立姿势为基准向左方向移动手部12时，链节组50和列状外壳组20进行与使手部12向右方向移动的情况左右相反的动作。因而，链节组50向副弯曲方向(左方)弯曲。

向副弯曲方向的弯曲也与向主弯曲方向的弯曲一样，利用链节组50的伸长的限制，来限制弯曲。但是，连结链节组50和列状外壳组20的长型的辊销接头53L自列状外壳组20的排列中心线L1(参照图4)位置偏移。因此，在假定列状外壳组20的弯曲程度相同时，相比于向主弯曲方向(X轴负方向)弯曲的情况，向副弯曲方向(X轴正方向)弯曲的情况下的链节组50的全长较长。如之前说明的那样，由于对链节组50的全长施加限制，因而，反过来说，向副弯曲方向弯曲的情况下，更早地发挥限制作用，而对弯曲施加限制。

因而，链节组50的旋转限制构造59(参照图7、图8)发挥如下作用：将列状外壳组20的沿着链节组50的可动面的弯曲中的向一方向(副弯曲方向)的弯曲极限限制得小于向另一方向(主弯曲方向)的弯曲极限。可以说，利用旋转限制构造59对旋转角度的限制，而对链节组50的伸长设置限制，列状外壳组20能够在该链节组50的可伸长范围内伸长。

以上，根据本实施方式，能够实现能够弯曲并且能够伸缩的可动构造。

〔变形例〕

能够应用本发明的实施方式并不限定于上述的例子，而能够适当进行结构要素的追加、省略、变更。

(变形例其1)

例如，在上述实施方式中，1)作为第1限制构造，链节组50具有旋转限制构造59(参照图7)，2)作为第2限制构造，列状外壳组20在自中空外壳的排列中心线L1偏移的位置具有接头支承部25(参照图4)。第1限制构造和第2限制构造起到将向一方向的弯曲极限限制得小于向另一方向的弯曲极限的作用，对可动构造体14赋予偏曲性。可动构造体14被作为臂部5使用，偏曲性在再现如人的手臂那样在指定方向上容易弯曲但向反向却难以弯曲的特性的方面正合适。在将可动构造体14用于人形体2的颈部、腹部的构想的情况下，也由于同样的理由，可以说优选具有偏曲性。

但是，根据玩具的使用可动构造体14的规定部位的不同，也可以不一定向上述实施方式那样具有偏曲性。例如，在以章鱼为形象的玩具中，将可动构造体14用于章鱼的脚的情况属于该种情况。在以现实或者假想的动物、植物为设计形象的玩具中，在将可动构造体14应用于自由弯曲的尾巴、触手的部位的情况也属于该种情况。

该情况下，具体而言，取决于接头支承部25的设定位置，若使相对于中空外壳的排列中心线L1的偏移小于上述实施方式，则能够相比于上述实施方式减小偏曲性。另外，通过从链节组50中省略旋转限制构造59、或者使台阶部55在双环512的周向上更深，能够相比于上述实施方式减小偏曲性。

此外，当然，能够根据应用可动构造体14的玩具的规定部位，适当设定在列状外壳组20中排列的中空外壳的数量、在链节组50中连结的链节的数量。

(变形例其2)

另外，如图14所示，还能够在列状外壳组20追加限制结构部。具体而言，在中空外壳的罩部28的外侧设置第1突起部31，并且在中空外壳的另一端侧的内侧面设置与第1突起部31抵接的第2突起部32。第1突起部31与第2突起部32之间的相对的位置关系设定为如下位置关系：相邻的中空外壳中，在可动构造体14为缩小形状的情况下成为分开的状态，若可动构造体14伸长，则在伸长极限下接触。

在图14的例子中，第1突起部31和第2突起部32设于副弯曲方向侧，但也可以设于主弯曲方向侧，还可以在两个方向都设置。在两个方向都设置的结构中，也能够通过使不同方向的第1突起部31与第2突起部32之间的相对的位置关系不同，来发挥将列状外壳组20的向一方向的弯曲极限限制得小于向另一方向的弯曲极限的作用。而且，若设置与第1突起部31抵接的第2突起部32，则能够从链节组50中省略旋转限制构造59。

此外，为了容易理解，以突起那样的姿势描绘了第1突起部31和第2突起部32，但也能够利用中空外壳的另一端侧的内部尺寸、罩部28(参照图4)的曲率的设定等，使在弯曲进行到某一位置时罩部28与另一端侧的内部接触、干涉而产生限制。