专利名称：可变形玩具用腿构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可变形玩具用腿构件，所述可变形玩具用腿构件包 括足部、胫部以及包括连接所述足部和所述胫部的接合机构的踝部。
背景技术：
日本实开昭No.61-45993号公报(专利文献1)披露了一种可变形玩 具用腿构件，该可变形玩贝.用腿构件包括构成大腿部的第一构件，构成 小腿部的第二构件，以及具有用于连接该第--和第二构件的接合机构的 接合构件。第- -构件的轴可枢转地支撑在其中的圆形通孔和第二构件的 轴可枢转地支撑在其中的长形孔形成在该己知的可变形玩具用腿构件的 接合构件中。第二构件的轴能在长形孔中滑动。通过该结构，第二构件 能够相对于第一构件旋转、弯曲以及伸縮，因此在一定程度上增大了连 在第一构件上的第二构件的运动范围。
专利文献1:日本实开昭No.61-45993号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
然而，在传统的可变形玩具用腿构件的情况下，当为了变形而试图 增大连在第--构件上的第二构件的运动范围吋(换句话说，当试图改变 小腿部的长度时)，接合构件超过必要地大大暴露于外界，损害了可变形 玩具的外观美感。
此外，当试图对利用传统的可变形玩具用腿构件的可变形玩具摆个 象足尖站立的芭蕾舞女--样的姿势时，其中以指向其足尖的方式伸展可 变形玩具的足，设置在胫部上的套壳将对足部的运动施加很大的限制， 使得可变形玩具不能摆出这种姿势。本发明的目的在于提供一种能够改变小腿部长度并且比以前增大胫 部运动范围的可变形玩具用腿构件。
本发明的另一个目的在于提供一种即使增大了胫部相对于足部的运 动范围也能够防止损害外观美感的可变形玩具用腿构件。
解决问题的技术手段
本发明旨在改良可变形玩具用腿构件，所述可变形玩具用腿构件包 括足部、胫部以及踝部，所述踝部具有连接所述足部和所述胫部的接合 机构。在本发明中，所述接合机构包括第一连杆构件，所述第一连杆 构件通过第一回转对偶连在所述足部上；第二连杆构件，所述第二连杆 构件通过第二回转对偶连在所述第一连杆构件上；第三连杆构件，所述 第三连杆构件通过第三回转对偶连在所述第二连杆构件上；以及第四连 杆构件，所述第四连杆构件连在所述胫部上并且通过第四回转对偶连在 所述第三连杆构件上。"通过回转对偶连接"意味着连接两个连杆构件以 使所述两个连杆构件绕所述回转对偶的中心线旋转。所述第一连杆构件 被构形并构造成覆盖所述第二连杆构件的主耍部分。所述第二连杆构件 包括一部分，所述部分形成所述第三回转对偶并且当所述第二连杆构件 在预定角范围内绕所述第二回转对偶的旋转中心旋转时暴露在所述第一 连杆构件的外部。所述胫部以及所述第三和第四连杆构件被构形并构造 为实现如下两种运动。第一种运动是当所述第三连杆构件沿一个旋转方 向以最大可旋转角绕所述第三回转对偶的旋转中心旋转并且所述第四连 杆构件沿与所述一个旋转方向相反的另一旋转方向以最大可旋转角绕所 述第四回转对偶的旋转中心旋转时，所述胫部以第一状态在第一角范围 之内绕所述第二回转对偶的旋转中心旋转，在所述第一状态中，所述胫 部容纳所述第三和第四连杆构件以及所述第一连杆构件的一部分。
本说明书屮的"最大可旋转角"是在以下两个位置之间的角度，其 中一个位置是旋转连杆构件处于所述第二到第四回转对偶的旋转中心沿 着假想线对齐的状态，另一个位置是所述旋转连杆构件从所述状态沿一 个方向或另一个方向旋转并且紧靠另一个连杆构件或为另一个连杆构件 而设置的制动器部等以便防止所述旋转连杆构件沿一个方向或另一个方向进一步旋转。
第二种运动是所述胫部以第二状态在大于所述第一角范围的第二角 范围内绕所述第二回转对偶的旋转中心旋转，在所述第二状态中，所述 胫部容纳所述第三连杆构件的主要部分和所述第四连杆构件的主要部 分，并且在所述第二状态中，所述第二回转对偶的旋转中心、所述第三 回转对偶的旋转'I"心以及所述第四回转对偶的旋转中心沿着假想线对 齐。通过如此设计的所述胫部以及第三和第四连杆构件的结构，能实现 以下变形。即，在使所述胫部谡靠近所述足部的所述第一状态和使所述 胫部与所述足部最远地隔开的第二状态中，所述第二连杆构件的主要部 分由所述第一连杆构件所覆盖并且所述第三和第四连杆构件也被容纳在 所述胫部中。结果，能在不损害所述小腿部的外观美感的情况下改变所 述小腿部的长度。此外，在所述胫部与所述足部最远地隔开的第二状态 中，所述胫部的旋转范围(第二角范围)大于在使所述胫部最靠近所述 足部的第一状态中获得的所述胫部的旋转范围(第一角范围)，以便减小 所述胫部和所述足部彼此干涉的可能性，以允许所述小腿部的形状象足 尖站立的芭蕾舞女的姿势那样变形，其中所述足尖与所述胫部对齐。
为了增大所述第二角范围，应当将所述足部的结构设计成在所述足 部的底面与平坦的安装平面完全接触的状态下，当所述胫部沿另一个旋 转方向在所述第二角范围内以所述胫部保持在第二状态的方式旋转时， 使所述胫部和所述安装平面接触而不允许所述胫部接触所述足部。通过 该结构，所述胫部不接触所述足部，从而确实地实现了象足尖站立的笆 蕾舞女那样的姿势。
为了在所述胫部谡靠近所述足部的状态下稳定地旋转所述胫部而不 发出卡嗒声，应该将所述第一到第四连杆构件的结构设计成实现如下两 种状态。第一种状态是所述第三连杆构件沿所述一个方向绕所述第三回 转对偶的旋转中心旋转并且所述第三连杆构件的外表面紧靠所述第一连 杆构件或第二连杆构件的状态，或所述第三连杆构件沿所述一个方向以 第一最大角绕所述第三回转对偶的旋转中心旋转的状态。第二种状态是 当所述第四连杆构件沿所述另一方向旋转时，使设置在所述第四或第三连杆构件中的制动器部与所述第三连杆构件或第四连杆构件接触的状 态，或所述第四连杆构件沿与所述一个方向相反的所述另一方向以第二 最大角绕所述第四回转对偶的旋转中心旋转的状态。当设计所述第一到 第四连杆构件的结构以实现上述两种状态时，所述连杆构件的旋转范围 被所述连杆构件之间的接触或所述连杆构件和制动器部之间的接触确实 地限制。因而，即使当所述胫部以使所述胫部最靠近所述足部的状态旋 转时，所述小腿部的形状或姿态也能保持稳定，以便可以相对于所述足 部旋转所述胫部而不发出卡嗒声。
如果将所述制动器部设置在所述第四连杆构件中，则所述制动器部 不会与除了所述第三连杆构件的其他连杆构件的运动干涉，由此实现平 稳变形。
所述第一角范围为当使所述胫部最靠近所述足部的时候获得的所述 胫部的旋转范围，可将所述第--角范围定义为其中所述胫部在被维持在 所述第一状态下绕所述第二回转对偶的旋转中心旋转，直到所述胫部的 一部分接触到所述足部的一部分的角范围。通过该结构，能在没有所述 制动器部的情况下限定旋转范围。
此外，可采用如下结构，即绕所述第二回转对偶的旋转中心旋转的 所述第二连杆构件具有包含弧面的外周面，并且所述第一连杆构件被构 造成允许所述第一连杆构件的外周面和所述第二连杆构件的弧面彼此对 齐以形成所述第二连杆构件旋转范围内的表面。通过该结构，可以使所 述第一和第二连杆构件看起来象是一个部件，防止损害可变形玩具用腿 构件的踝部的外观美感。
所述第一回转对偶可被构造成允许所述第一连杆构件通过相对于所 述足部的枢转运动而运动。枢转运动是能同吋进行旋转运动和摆动运动 的运动。通过该结构，可以确保所述足部相对于所述踝部更大的运动范 围，因此允许所述足部的底面和所述胫部的后面与所述平坦的安装平面 完全接触。另外，假定将本发明应用到人型机器人玩具的腿构件，迫使 所述人型机器人玩具的腿部张开，将重心转移到一条腿构件上，并且弯 曲所述一条腿构件的膝。在这种情况下，即使另一条腿构件被横向弯曲，所述第一回转对偶的存在也允许所述另一条腿部的底面与所述平坦的安 装平面完全接触。
允许所述枢转运动的所述第一回转对偶包含凸部和凹部，所述凸部 的一部分为球状、设置在所述第一连杆构件上，所述凹部的一部分为球 状、设置在所述足部以容纳所述凸部。通过所述第一回转对偶的该结构， 可以以简单结构构造允许所述枢转运动的回转对偶。
所述第二到第四回转对偶中的每--个均可通过利用由轴和孔或凹部
组成的接合结构而构造，所述轴设a在由各所述回转对偶连接的两个连 杆构件中的一个中，所述孔或凹部设置在所述两个连杆构件的另一个中 以便可旋转地装配到所述轴的一部分上。通过该结构，可以简单地构造 各回转对偶的接合机构并且容易地使可变形玩具变形，以便确保所述胫 部相对于所述足部更大的运动范围。
以上所述的本发明的结构被概括如下。 -(i)可变形玩具用腿构件包含足部、胫部以及踝部，所述踝部包括
连接所述足部和所述胫部的接合机构，所述接合机构包括通过第一回 转对偶连在所述足部上的第--连杆构件，通过第二回转对偶连在所述第 一连杆构件上的第二连杆构件，通过第三回转对偶连在所述第二连杆构 件上的第三连杆构件，连在所述胫部上且通过第四回转对偶连在所述第 三连杆上的第四连杆构件；所述第一连杆构件被构形和构造成覆盖所述 第二连杆构件的主要部分；所述第二连杆构件包括一部分，所述部分形 成所述第三回转对偶并且当所述第二连杆构件在预定的角范围内绕所述 第二回转对偶的旋转中心旋转时被暴露在所述第一连杆构件的外部；所 述胫部以及所述第三和第四连杆构件被构形并构造成允许所述胫部以第 一状态在第--角范围内绕所述第二回转对偶的旋转中心旋转，在所述第 一状态中，当所述第三连杆构件沿-一个旋转方向以最大可旋转角绕所述 第三回转对偶的旋转中心旋转并且所述第四连杆构件沿与所述一个旋转 方向相反的另一旋转方向以最大可旋转角绕所述第四回转对偶的旋转中 心旋转时，所述第三和第四连杆构件以及所述第一连杆构件的一部分被 容纳在所述胫部中；所述胫部以及所述第三和第四连杆构件被构形和构造成允许所述胫部以第二状态在大于第一角范围的第二角范围内绕所述 第二回转对偶的旋转中心旋转，在所述第二状态中，当所述第二回转对 偶的旋转中心、所述第三回转对偶的旋转中心以及所述第四回转对偶的 旋转中心沿着假想线对齐时，所述第三连杆构件的主要部分和所述第四 连杆构件的主要部分被容纳在所述胫部中。
(2) 根据(1)所述的可变形玩具用腿构件，其中，在所述足部的 底面与平坦的安装平面完全接触的情况下，当所述胫部被维持在所述第 二状态且在所述第二角范围内沿另--旋转方向旋转时，所述足部被构形 和构造成允许所述胫部与平坦的安装平面接触而不与所述足部接触。
(3) 根据(1)所述的可变形玩具用腿构件，其中，当所述第三连 杆构件沿所述一个旋转方向以最大可旋转角绕所述第三回转对偶的旋转 中心旋转时，所述第三连杆构件在其外表面紧靠所述第一或第二连杆构 件；所述第三或第四连杆构件包括制动器部，并且当所述第四连杆构件 沿与所述一个旋转方向相反的另一旋转方向以最大可旋转角绕所述第四 回转对偶的旋转中心旋转时，所述第一、第二、第三以及第四连杆构件 被构形和构造成允许所述制动器部与所述第三或第四连杆构件接触。
(4) 根据(3)所述的可变形玩具用腿构件，其中，所述制动器部 被设置在所述第四连杆构件上。
(5) 根据(1)所述的可变形玩具用腿构件，其中-所述第一角范围被定义为所述胫部在被维持在所述第一状态中绕所
述第二回转对偶的旋转中心旋转，直到所述胫部的一部分接触到所述足 部的一部分的角范围。
(6) 根据(1)所述的可变形玩具用腿构件，其中绕所述第二回转 对偶的旋转中心旋转的所述第二连杆构件具有包含弧面的外周面，并且 所述第一连杆构件被构造成允许所述第一连杆构件的外周面和所述第二 连杆构件的弧面彼此对齐以形成在所述第二连杆构件旋转范围内的表 面。
(7) 根据(1)所述的可变形玩具用腿构件，其中所述第一回转对 偶被构造成允许所述第---连杆构件相对于所述足部枢转。(8) 根据(7)所述的可变形玩具用腿构件，其中所述第一回转对 偶包含凸部和凹部，所述凸部的一部分是球状的，设置在所述第一连杆 构件上，所述凹部的--部分是球状的，设置在所述足部上以容纳所述凸 部的球状部分。
(9) 根据(1)所述的可变形玩具用腿构件，其中所述第二回转对
偶包含轴和孔或凹部，所述轴设置所述第- -和第二连杆构件中的一个上， 所述孔或凹部设g在所述第一和第二连杆构件中的另一个上，所述轴的 一部分可旋转地装配到所述孔或凹部内。
(10) 根据(1)所述的可变形玩具用腿构件，其中所述第三回转对 偶包含轴和孔或凹部，所述轴设置所述第二和第三连杆构件中的一个上， 所述孔或凹部设置在所述第二和第三连杆构件中的另一个上，所述轴的 一部分可旋转地装配到所述孔或凹部内。
(11) 根据(1)所述的可变形玩具用腿构件，其中所述第四回转对 偶包含轴和接合结构，所述轴设置所述第三和第四连杆构件中的一个上， 所述接合结构包括孔或凹部，所述孔或凹部设置在所述第三和第四连杆 构件中的另一个上，所述轴的一部分可旋转地装配到所述孔或凹部内。
图1是采用根据本发明的实施方式的可变形玩具用腿构件的人型机 器人玩具(可变形玩具)的左视图。
图2是示出根据本实施方式的所述人型机器人玩具的腿部的局部分 解立体图。
图3是仅通过将胫部的套壳竖i:切成两半而获得的纵向截面图，所
述截面图示出了所述胫部和包括在踝部内的接合机构的位置关系。
图4 (A)是所述接合机构的放大分解立体图，而图4 (B)是通过 将图4 (A)中示出的部件与以虚线表示的其轴部装配而获得的所述接合 机构的侧视图。
图5 (A)、 5 (B)以及5 (C)是根据本实施方式的足部的平面图、 右视图以及后视图。图6 (A)和6 (B)是用于解释其中所述胫部以第一状态绕所述第 二回转对偶的旋转中心旋转的运动和此吋连杆构件的运动的视图。
图7 (A)和7 (B)是用于解释其中所述胫部以第二状态绕所述第 二回转对偶的旋转中心旋转的运动和此时连杆构件的运动的视图。
具体实施例方式
以下将参考附图详述根据本发明的可变形玩具用腿构件的实施方式 的实例。图1是采用根据本发明的可变形玩具用腿构件的处于站立状态 的人型机器人玩具(可变形玩具)1的左视图。图1中示出的人型机器人 玩具1包括头部3、躯千部5、腰部7、 一对臂部9以及一对腿部11。图 1仅示出了右侧臂部9和右侧腿部11。在以下描述中，该右侧腿部ll将 作为代表描述。头部3、躯干部5、腰部7以及一对臂部9的结构可采用 已知的结构，并且它们的细节不涉及本发明的要点，因此将省略它们的 描述。腿部11山上腿部(大腿部)13和小腿部15组成。小腿部15由膝 部17、胫部19、踝部21以及足部23组成。尽管未示出，用于连接大腿 部13和胫部19以便允许大腿部13和胫部19旋转的接合机构被设置所 述大腿部13和胫部19之间。设置在腰部7和大腿部13之间的接合机构 的一部分被装配到形成于大腿部13的上端部分的凹部14中。
图2是以局部分解方式示出了具有在小腿部15的胫部19下面的部 分的腿部11的立体图。在本实施方式中，连接足部23和胫部19的接合 机构27被包括在踝部21中。图3是仅通过竖直地剖切胫部19的套壳20 而获得的纵向截面图，图3示出了胫部19和包括在踝部21内的接合机 构27之间的位置关系。
胫部19的套壳20具有中空结构，上隔壁部24和下隔壁部25 —体 形成在该中空结构中。轴承部件28具有用来借助于回转对偶连接图1中 示出的膝部17和胫部19的轴-装配凹部26，轴承部件28通过装配结构 被装配到上隔壁部24。此外，组成接合机构27的一部分的第四连杆构件 35由下隔壁部25可旋转地支撑。
接合机构27由通过第一回转对偶连在足部23上的第一连杆构件29、通过第二回转对偶连在第一连杆构件29上的第二连杆构件31 、通过第三 回转对偶连在第二连杆构件31上的第三连杆构件33、以及连在胫部19 上且通过第四回转对偶连在第三连杆构件33上的第四连杆构件35组成。 在以下描述中将阐明用来构造第一到第四回转对偶的旋转结构。
将参考图4 (A)和4 (B)描述接合机构27的结构。图4 (A)是 接合机构27的放大分解立体图，而图4 (B)是将图4 (A)中示出的部 件与通过以虚线表示的其轴部组装而获得的所述接合机构27的侧视图。 第一连杆构件29山两件式结构组成，在该两件式结构中组装有具有对称 形状的第一和第二半壳体部29a和29b。该第一和第二半壳体部29a和 29b分别包括半壳体部主体29c和29d,各半壳体部主体29c和29d均具 有通过线性切割圆板的一部分而获得的形状、从半壳体部主体29c和29d 的内缘部分向它们的配对件(半壳体部主体29d和29c)延伸的环形周壁 部29e和29f、以及用于形成球状凸起的半凸部29g和29h，各半凸部29g 和29h均组成枢转地将第一连杆构件29连在足部上的接合机构的一部 分。组成可旋转地连接第--连杆构件29和第二连杆构件31的接合机构 的一部分的轴部29i —体形成在第二半壳体部29b的半壳体部主体29d 的内壁表面的中央部分。尽管未示出，待装配到形成于该轴部29i的前端 中的孔29j内的凸起被一休形成在第一半壳体部29a的半壳体部主体29c 的内壁表面的中央部分。装配通孔29k形成在半凸部29g中，并且装配 圆柱体291 —体形成在半凸部29h中。在第一和第二半壳体部29a和29b 被组装的状态中，将装配圆柱体291装配到装配通孔29k内，并且该未示 出的凸起被装配到形成于轴部29i的前端中的孔29j内。连接半凸部29g 和29h以形成球状凸部29k。该球状凸部29k包括球状部29m，圆柱形部 29n以及截头圆锥部29p。截头圆锥部29p的底部定位在当第一和第二半 壳体部29a和29b被组装吋形成的直面29q上。使周壁部29e的边缘表 面和周壁部29f的边缘表面在它们相应于直面29q (截头圆锥部29p的底 部)的部分处在第一和第二半壳体部29a和29b被装配的状态下彼此接 触。然而，周壁部29e和29f的其它边缘表面部分分别朝向半壳体部29c 和29d缩进以便它们处于非接触状态。通过如以上所述限定第一连杆构件29和足部23，能充分增大足部相对于踝部的运动范围。因而，即使当 该可变形玩具变形以使重心转移到一条腿部上时，另一条腿部的足部的 底面也能与平坦的安装平面完全接触。
第二连杆构件31包括圆板部分31b，该圆板部分31b在其中央具有 第一连杆构件29的轴部29i从中穿过的通孔31a，和一体形成在该圆板 部分31b中并且沿径向凸出的凸出片31c。因此，第二连杆构件31的外 周面包括圆弧面。在本实施方式中，使第一连杆构件29的轴部29i穿过 第二连杆构件31的通孔31a，从而实现第一和第二连杆构件之间通过回 转对偶(第二回转对偶)的连接。开口31d形成在凸出片31c中。
开口 31d沿如从轴部29i所看的径向并且沿如从轴部29i所看的轴线 方向的两个方向(在凸出片31c的厚度方向中的两个方向)向外打开。 当沿轴线方向看时，开口 31d的内周面具有通过沿径向局部切割圆而获 得的形状。该圆的直径略微大于形成在第三连杆构件33中的轴部33c的 直径。沿径向向外打开的开口 31d的开口部分的宽度尺寸(沿圆板部31b 的周向测得的尺寸)被设定成小于形成在第三连杆构件33中的轴部33c 的直径。因而，以扩大开口 31d的方式将轴部33c装配到开口 31d中。 因此，装配之后，轴部33c不容易被移动。在本实施方式中，将第三连 杆构件33的轴部33c装配到第二连杆构件31的幵口 31d中，从而实现 第二和第三连杆构件之间通过回转对偶(第三回转对偶)的连接。
第二连杆构件的圆板31b的直径基本上与组成第一连杆构件29的第 一和第二半壳体部29a和29b的周壁部29e和29f的外径相同。结果，在 第一和第二半壳体部29a和29b被组装的状态中，第二连杆构件31的圆 板部31b在预定角范围内绕轴部29i在第一和第二半壳体部29a和29b的 间隙中旋转。此时，相应于第二连杆构件31的圆板31b的外周面的圆弧 面的部分Pl以及第一和第二半壳体部29a和29b的周壁部29e和29f的 外周面P2和P3对齐。因此，不能一眼就确定第二连杆构件31的存在。
第三连杆构件33具有通过使两个长板33a和33b以及两个轴部33c 和33d结合而获得的结构，其中，每个长板33a和33b的两端均弧形弯 曲，两个轴部33c和33d设置成连接长板33a和33b，并在其间留有预定间隔。在图4 (B)中以虛线表示两个轴部33c和33d。两个轴部33c和 33d沿长板33a和33b的纵向彼此隔开地设置。
将第四连杆构件35连在第三连杆构件33的轴部33d以便构造回转 对偶。第四连杆构件包括待装配在第三连杆构件的轴部33d上的装配部 35a，板状制动器部35b，以及待装配到胫部19的下隔壁部25的装配凸 部35c。如当被装配在轴部33d上时所见，装配部35a具有沿轴部33d的 径向和轴线方向打开的开口 35d。开口 35d的内周面的形状呈现为圆的一 部分，并且该圆的直径略微大于轴部33d的外径。沿径向打开的开口35d 的开口部分的宽度尺寸(沿轴部33d的周向测得的开口 35d的开口部分 的长度)小于轴部33d的直径。因而，以推动并扩大开口 35d的方式将 轴部33d装配到开口 35d中。在本实施方式中，将第三连杆构件33的轴 部33d装配到第四连杆构件35的开口 35d中，从而实现第三和第四连杆 构件之间通过回转对偶(第四回转对偶)的连接。
制动器部35b以图4 (B)示出的姿势以使其与第三连杆构件33的 两个板33a和33b的外表面接触的状态行使制动器功能。即，在图4 (B) 中示出的状态下，第四连杆构件35能沿反时针方向旋转但是不能沿顺时 针方向旋转。限定沿形成第三连杆构件33的两个板33a和33b的纵向在 两端的弧形弯曲表面的形状以便允许制动器部35b以图4 (B)所示状态 沿反时针方向旋转。将第四连杆构件35的装配凸部35c可旋转的装配到 下隔壁部25中以使第四连杆构件35能在装配状态下以预定角度绕装配 凸部35c旋转。
图5 (A)、 5 (B)以及5 (C)是足部23的平面图、右视图以及后 视图。足部23具有两件式结构并且具有凹部23a，以上描述的第一连杆 构件29的球状凸部29k的球状部29m被可枢转地(可摆动且可旋转地) 容纳在该凹部23a中。环绕该凹部23a的开口部分形成环形锥形表面23b。 使球状凸部29k的截头圆锥部29p的外周面在球状凸部29k的球状部29m 被装配到凹部23a的状态下与环形锥形表面23b接触。在本实施方式中， 球状部29m可摆动且可旋转地被容纳在凹部23a中，从而实现第一连杆 构件29和足部23之间通过回转对偶(第一回转对偶)的连接。在本实施方式中，将第一回转对偶设计成允许第一连杆构件29相对 于足部23绕第一回转对偶的旋转中心C1枢转。因而，在本实施方式中， 可以确保足部23相对于踝部21更大的运动范围，从而允许足部23的底 面和胫部19的后面与平坦的安装平面完全接触。此外，假定迫使人型机 器人玩具1的一对腿构件张开，将重心转移到一条腿构件上，并且弯曲 一条腿构件的膝，在这种情况下，即使横向地弯曲另一条腿构件，第一 回转对偶的存在也允许另一足部的底面与平坦的安装平面完全接触。
在上述实施方式中，第一连杆构件29具有能覆盖组成第二连杆构件 31的主要部分的圆板部3b的结构。当第二连杆构件31在预定的角范围 内绕第二回转对偶的旋转中心C2 (轴部29i的轴心)旋转时，组成第三 回转对偶的第二连杆构件31的凸出片31c和开口 31d被暴露在第一连杆 构件29的外部。根据胫部19以及第三和第四连杆构件33和35的结构， 能实现如下两种运动。第一种运动是当第三连杆构件33沿一个旋转方向
(图4 (B)中的反时针方向)以最大可旋转角91 (在本实施例中大约 135°)绕第三回转对偶的旋转中心C3 (轴部33c的轴心)旋转，并且第 四连杆构件33沿与该一个旋转方向(反时针方向)相反的另一旋转方向
(顺时针方向)以最大可旋转角02 (在本实施例中大约90')绕第四回转 对偶的旋转中心C4 (轴部33d的轴心)旋转时，胫部19以第一状态在 第一角范围63内绕第二回转对偶的旋转中心C2(轴部29i的轴心)旋转， 在该第一状态中，胫部19在其中容纳第三和第四连杆构件33和35以及 第一连杆构件29的-部分。it大角01 (在本实施例中大约135°)是使第 三连杆构件33的外表面与第---连杆构件29的周壁部29e和29f的外周面 接触以阻止第三连杆构件33进一步旋转的角度。最大角02 (在本实施例 中大约卯°)是使制动器部35b与第三连杆构件33的两个板33a和33b 接触以阻止进--步旋转的角度。第一角范围03是使第二连杆构件29 (如 图6 (A)所示)能够从当放下胫部19至足部23的前侧时胫部19的套 壳与足部23干涉(抵接)的位置旋转到当放下胫部19至足部23的后侧 时胫部19的套壳与足部23千涉(抵接)的位置的角范围。图6 (B)是 示出了第一到第四连杆构件相应于图6(A)中示出的运动的运动的视图。第二种运动是胫部19在图7 (B)中示出第二状态中在大于第一角 范围03的第二角范围04内绕第二回转对偶的旋转中心C2 (轴部29i的 轴心)旋转，在该第二状态中，当第二回转对偶的旋转中心C2 (轴部29i 的轴心)、第三回转对偶的旋转中心C3 (轴部33c的轴心)，以及第四回 转对偶的旋转中心C4 (轴部33d的轴心)沿假想线L对齐时，胫部19 容纳第三连杆构件33的主耍部分和第四连杆构件35的主要部分。第二 角范围04是使第二连杆构件29 (如图7 (A)所示)能够从当放下胫部 19至足部23的前侧时胫部19的套壳与足部23干涉(抵接)的位置旋转 到当放下胫部19至足部23的后侧时胫部19的套壳与安装平面干涉(抵 接)的位置的角范围。图7 (B)是示出了相应于图7 (A)中示出的运 动的第一到第四连杆构件的运动的视图。
通过如此设计的胫部19以及第三和第四连杆构件33和35的结构能 实现如下变形。即，在使胫部19最靠近足部23的第一状态(图6中示 出的状态)和使胫部19与足部23最远地隔开的第二状态中，第二连杆 构件31的主耍部分(圆板部31b)由第一连杆构件29覆盖，并且第三和 第四连杆构件33和35也被容纳在胫部19中。结果，在不损害小腿部的 外观美感的情况下能改变小腿部的长度。此外，在使胫部19与足部23 最远地隔开的第二状态中(图7中示出的状态)，胫部19的旋转范围(第 二角范围64)大于在使胫部19最靠近足部23的第一状态(图6中示出 的状态)中获得的胫部19的旋转范围(第--角范围03)，从而减小了胫 部19和足部23彼此千涉的可能性，以允许小腿部的形状象足尖站立的 芭蕾舞女的姿势那样变形，在该姿势中足尖与胫部19对齐。
在本实施方式中，为了增大第二角范围04，将足部23的结构设计成 在足部23的底而与平坦的安装平面完全接触的状态中并在胫部19处于 第二状态(图7中示出的状态)下，当胫部19在第二角范围内沿另一旋 转方向(附图上的顺时针方向)旋转吋，在不允许胫部19接触足部23 的情况下使胫部19与安装平而接触。
此外，在本实施方式中，为了在使胫部19在最靠近足部23的状态 下稳定地旋转胫部19而不发出卡嗒声，将第一到第四连杆构件29到35的结构设计成实现如下的两种状态。第--种状态是第三连杆构件33沿一
个方向(附图上的反时针方向)绕第三回转对偶的旋转中心C3 (轴部33c 的轴心)旋转并且第三连杆构件33的外表面紧靠第一连杆构件29或第 二连杆构件31的状态，或第三连杆构件33沿一个方向以第一最大角ei 绕第三回转对偶的旋转中心C3 (轴部33c的轴心)旋转的状态。第二种 状态是当第四连杆构件35沿另一方向旋转时使制动器部35b与第三连杆 构件33接触的状态，或第四连杆构件35沿与一个方向(附图上的反时 针方向)相反的另一方向(附图上的顺时针方向)以第二最大角e2绕第 四回转对偶的旋转中心C4 (轴部33d的轴心)旋转的状态。当将第一到 第四连杆构件29到35的结构设计成实现以上两种状态时，连杆构件的 旋转范围由连杆构件31和33之间的接触或连杆构件33和制动器部35b 之间的接触确实地限制。因而，即使当胫部19以其最靠近足部23的状 态旋转时，小腿部的形状或姿势也能保持稳定，以便可以在不发出卡嗒 声的情况下使胫部19相对于足部23旋转。
在本实施方式中，第二到第四回转对偶中的每一个均通过利用由轴 (29i、 33c或33d)和孔31a、凹部(或开口) 31c或35d组成的接合结 构而构造，其中，该轴(29i、 33c或33d)设置在通过各回转对偶连接的 两个连杆构件中的一个中，该孔31a、凹部(或幵口) 31c或35d设置在 两个连杆构件中的另一个上，以便分别装配到轴的一部分上，从而可以 简单构造各回转对偶的接合机构。
工业应用性
根据本发明，在使胫部最靠近足部的第一状态和使胫部与足部最远 地隔开的第二状态下，第二连杆构件的主要部分由第一连杆构件覆盖并 且第三和第四连杆构件也被容纳在胫部中。结果，能够在不损害小腿部 的外观美感的情况下改变小腿部的长度。此外，在使胫部与足部最远地 隔幵的第二状态下，胫部的旋转范围(第二角范围)大于在使胫部最靠 近足部的第一状态下获得的胫部的旋转范围(第一角范围)，从而减小了 胫部和足部彼此干涉的可能性，以允许小腿部的形状象足尖站立的芭蕾 舞女的姿势那样变形，在该姿势中足尖与胫部对齐。
权利要求
1、一种可变形玩具用腿构件，所述可变形玩具用腿构件包含足部、胫部以及踝部，所述踝部包括连接所述足部和所述胫部的接合机构，所述接合机构包括通过第一回转对偶连在所述足部上的第一连杆构件，通过第二回转对偶连在所述第一连杆构件上的第二连杆构件，通过第三回转对偶连在所述第二连杆构件上的第三连杆构件，以及连在所述胫部上且通过第四回转对偶连在所述第三连杆构件上的第四连杆构件；所述第一连杆构件被构形和构造成覆盖所述第二连杆构件的主要部分；所述第二连杆构件包括一部分，所述部分形成所述第三回转对偶并且当所述第二连杆构件在预定角范围内绕所述第二回转对偶的旋转中心旋转时暴露在所述第一连杆构件的外部；所述胫部以及所述第三和第四连杆构件被构形和构造成允许所述胫部以第一状态在第一角范围内绕所述第二回转对偶的旋转中心旋转，在所述第一状态中，当所述第三连杆构件沿一旋转方向以最大可旋转角绕所述第三回转对偶的旋转中心旋转并且所述第四连杆构件沿与所述一旋转方向相反的另一旋转方向以最大可旋转角绕所述第四回转对偶的旋转中心旋转时，所述第三和第四连杆构件以及所述第一连杆构件的一部分被容纳在所述胫部中；所述胫部以及所述第三和第四连杆构件被构形和构造成允许所述胫部以第二状态在第二角范围内绕所述第二回转对偶的旋转中心旋转，所述第二角范围大于所述第一角范围，在所述第二状态中，所述第三连杆构件的主要部分和所述第四连杆构件的主要部分被容纳在所述胫部中，并且所述第二回转对偶的旋转中心、所述第三回转对偶的旋转中心，以及所述第四回转对偶的旋转中心沿假想线对齐；所述足部被构形和构造成在所述足部的底面与平坦的安装平面完全接触的情况下，当所述胫部维持在所述第二状态并且沿所述另一旋转方向在所述第二角范围内旋转时，允许所述胫部接触到所述平坦的安装平面而不与所述足部接触；当所述第三连杆构件沿所述一旋转方向以所述最大可旋转角绕所述第三回转对偶的旋转中心旋转时，所述第三连杆构件在其外表面紧靠所述第一或第二连杆构件；所述第四或第三连杆构件包括制动器部，并且所述第一、第二、第三以及第四连杆构件被构形和构造成当所述第四连杆构件沿与所述一旋转方向相反的所述另一旋转方向以所述最大可旋转角绕所述第四回转对偶的旋转中心旋转时，允许所述制动器部接触到所述第三或第四连杆构件；所述第一角范围被定义为所述胫部在被维持在所述第一状态下绕所述第二回转对偶的旋转中心旋转，直到所述胫部的一部分接触到所述足部的一部分的角范围；绕所述第二回转对偶的旋转中心旋转的所述第二连杆构件具有包含弧面的外周面；并且所述第一连杆构件被构造成允许所述第一连杆构件的外周面和所述第二连杆构件的所述弧面彼此对齐以形成在所述第二连杆构件旋转范围内的表面。
2、 根据权利要求1所述的可变形玩具用腿构件，其中，所述制动器 部被设置在所述第四连杆构件上。
3、 根据权利要求1所述的可变形玩具用腿构件，其中，所述第一回 转对偶被构造成允许所述第一连杆构件相对于所述足部枢转。
4、 根据权利要求3所述的可变形玩具用腿构件，其中，所述第一回 转对偶包含凸部和凹部，所述凸部的一部分是球状的，设置所述第一连 杆构件上，所述凹部的一部分是球状的，设置在所述足部上以容纳所述 凸部的所述部分。
5、 根据权利耍求1所述的可变形玩具用腿构件，其中，所述第二回转对偶包含轴和孔或凹部，所述轴设置在所述第一和第二连杆构件中的 一个上，所述孔或凹部设置在所述第一和第二连杆构件中的另一个上，所述轴的一部分可旋转地装配到所述孔或凹部之内。
6、 根据权利要求1所述的可变形玩具用腿构件，其中，所述第三回 转对偶包含轴和孔或凹部，所述轴设置在所述第二和第三连杆构件中的 一个上，所述孔或凹部设置在所述第二和第三连杆构件中的另一个上， 所述轴的一部分可旋转地装配到所述孔或凹部之内。
7、 根据权利耍求1所述的可变形玩具用腿构件，其中，所述第四回 转对偶包含轴和孔或凹部，所述轴设置在所述第三和第四连杆构件中的 一个上，所述孔或凹部设置在所述第三和第四连杆构件中的另一个上， 所述轴的一部分可旋转地装配到所述孔或凹部之内。
8、 一种可变形玩具用腿构件，所述可变形玩具用腿构件包含足部、 胫部以及踝部，所述踝部包括连接所述足部和所述胫部的接合机构，所述接合机构包括通过第一回转对偶连在所述足部上的第一连杆构件，通过第二 回转对偶连在所述第一连杆构件上的第二连杆构件，通过第三回转对偶 连在所述第二连杆构件上的第三连杆构件，以及连在所述胫部上且通过 第四回转对偶连在所述第三连杆构件上的第四连杆构件；所述第一连杆构件被构形和构造成覆盖所述第二连杆构件的主要部分；所述第二连杆构件包括一部分，所述部分形成所述第三回转对 偶并且当所述第二连杆构件在预定角范围内绕所述第二回转对偶的旋转 中心旋转时暴露在所述第一连杆构件的外部；所述胫部以及所述第三和第四连杆构件被构形和构造成允许所 述胫部以第一状态在第--角范围内绕所述第二回转对偶的旋转中心旋 转，在所述第一状态中，当所述第三连杆构件沿一旋转方向以最大可旋 转角绕所述第三回转对偶的旋转中心旋转并且所述第四连杆构件沿与所 述一旋转方向相反的另 一旋转方向以最大可旋转角绕所述第四回转对偶 的旋转中心旋转吋，所述第三和第四连杆构件以及所述第一连杆构件的 一部分被容纳在所述胫部屮；所述胫部以及所述第三和第四连杆构件被构形和构造成允许所述胫部以第二状态在第二角范围内绕所述第二回转对偶的旋转中心旋 转，所述第二角范围大于所述第一角范围，在所述第二状态中，当所述 第二回转对偶的旋转中心、所述第三回转对偶的旋转中心，以及所述第 四回转对偶的旋转中心沿假想线对齐时，所述第三连杆构件的主要部分 和所述第四连杆构件的主要部分被容纳在所述胫部中。
9、 根据权利要求8所述的可变形玩具用腿构件，其中，所述足部被 构形和构造成在所述足部的底面与平坦的安装平面完全接触的情况下， 当所述胫部维持在 所述第二状态并且沿所述另一旋转方向在所述第二角 范围内旋转时，允许所述胫部接触到所述平坦的安装平面而不与所述足 部接触。
10、 根据权利耍求8所述的可变形玩具用腿构件，其中，当所述第 三连杆构件沿所述-'旋转方向以所述最大可旋转角绕所述第三回转对偶 的旋转中心旋转吋，所述第三连杆构件在其外表面紧靠所述第一或第二 连杆构件；并且所述第四或第三连杆构件包括制动器部，并且所述第一、第二、第 三以及第四连杆构件被构形和构造成当所述第四连杆构件沿与所述一旋 转方向相反的所述另-一旋转方向以所述最大可旋转角绕所述第四回转对 偶的旋转中心旋转时，允许所述制动器部接触到所述第三或第四连杆构 件。
11、 根据权利要求IO所述的可变形玩具用腿构件，其中，所述制动 器部被设置在所述第四连杆构件上。
12、 根据权利要求8所述的可变形玩具用腿构件，其中，所述第一 角范围被定义为所述胫部在被维持在所述第一状态下绕所述第二回转 对偶的旋转中心旋转，直到所述胫部的一部分接触到所述足部的一部分 的角范围。
13、 根据权利要求8所述的可变形玩具用腿构件，其中，绕所述第 二回转对偶的旋转中心旋转的所述第二连杆构件具有包含弧面的外周 面；并且所述第一连杆构件被构造成允许所述第一连杆构件的外周面和所述第二连杆构件的所述弧面彼此对齐以形成在所述第二连杆构件旋转范围 内的表面。
14、 根据权利耍求8所述的可变形玩具用腿构件，其中，所述第一 回转对偶被构造成允许所述第一连杆构件相对于所述足部枢转。
15、 根据权利耍求14所述的可变形玩具用腿构件，其中，所述第一 回转对偶包含凸部和凹部，所述凸部的一部分是球状的，设置所述第一 连杆构件上，所述凹部的--部分是球状的，设置在所述足部上以容纳所 述凸部的所述部分。
16、 根据权利要求8所述的可变形玩具用腿构件，其中，所述第二 回转对偶包含轴和孔或凹部，所述轴设置在所述第一和第二连杆构件中 的一个上，所述孔或凹部设置在所述第一和第二连杆构件中的另一个上， 所述轴的一部分可旋转地装配到所述孔或凹部之内。
17、 根据权利要求8所述的可变形玩具用腿构件，其中，所述第三 回转对偶包含轴和孔或凹部，所述轴设置在所述第二和第三连杆构件中 的一个上，所述孔或凹部设置在所述第二和第三连杆构件中的另一个上， 所述轴的一部分可旋转地装配到所述孔或凹部之内。
18、 根据权利耍求8所述的可变形玩具用腿构件，其中，所述第四 回转对偶包含轴和孔或凹部，所述轴设置在所述第三和第四连杆构件中 的一个上，所述孔或四部设覽在所述第三和第四连杆构件中的另一个上， 所述轴的一部分可旋转地装配到所述孔或凹部之内。
全文摘要
发明提供一种可变形玩具用腿构件，即使增大胫部相对于足部的运动范围，也不会损害外观美感。第一连杆构件(29)被构形和构造成覆盖第二连杆构件(31)的主要部分的圆板部(31b)。当所述第二连杆构件(31)绕第二回转对偶的旋转中心(轴部(29i)的轴心)在预定角范围内旋转时，所述第二连杆构件(31)中形成第三回转对偶的部分((31c)和(31d))暴露于所述第一连杆构件(29)的外部。限定所述胫部的形状和结构以及第三连杆构件(33)和第四连杆构件(35)的形状和结构以使在所述胫部与所述足部最远隔开状态下的所述胫部的旋转范围(第二角范围θ4)大于在使所述胫部最靠近所述足部的状态下的所述胫部的旋转范围(第一角范围θ3)。
文档编号A63H3/04GK101622042SQ200880006980
公开日2010年1月6日 申请日期2008年3月5日 优先权日2007年3月7日
发明者奥村真之介, 笠原昇 申请人:科乐美数码娱乐株式会社