JP3184852U - 軸穴式マグネットジョイント - Google Patents
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Abstract
【解決手段】軸穴式マグネットジョイント1は、同一形状で円板状又は円柱状をなすマグネット2,3と、非磁性の金属材料から成る軸体4と、から構成される。マグネット2,3は、軸穴2a,3aが中心軸9と同心状にそれぞれ貫設され、磁極を構成する吸着面2b,2c及び吸着面3b,3cが軸穴2a,3aと直交するようにそれぞれ設けられている。
【選択図】図1
Description
そこで、近年、連結強度を高めるために磁石や磁性体を関節部分に用いることについて様々な研究や開発が行われており、それに関して既に幾つかの考案が開示されている。
特許文献1に開示された考案は、胴体に連結する上肢・下肢等の可動側部を備えた人形において、可動側部に起伏自在に軸承した連結軸と、連結軸の先端及び固定側部に回転可能及び抜去可能に嵌着する雌部及び雄部と、雌部の周壁及び雄部の周壁に飛越自在に嵌着する係合凹部及び係合凸部と、雌部の底面及び雄部の先端面に相互に吸着する磁石及び磁性体と、をもつことを特徴とする。
このような構造の人形の関節装置においては、磁石と磁性体の吸着により取付状態が維持されるため、連結軸に対して回転方向の外力が加えられた場合、雄部が雌部内において回転し、可動側部に対して起伏方向の外力が加えられた場合、可動側部と連結軸が折曲した状態あるいは真直な状態となる。また、引き抜き方向の力が加えられた場合には、磁石と磁性体の吸着が解除されて、雄部と雌部が分離する。したがって、可動側部を任意に取り外すことが可能であるとともに、振動や外力等で可動側部の向きが自然に変わることがない。さらに、製造時における組み立て作業が容易である。
特許文献2に開示された考案は、メイン・ブロックと多数種のサブ・ブロックとからなり、メイン・ブロックの所定個所および各サブ・ブロックの所定個所に対して相互に抜挿可能な雌型・雄型ジョイントを設け、これ等雌型・雄型ジョイントに対して相互に吸着する状態で磁石および磁性体を設けたことを特徴とする。
このような構造のロボット玩具においては、雌型ジョイントと雄型ジョイントの挿込み連結又は雌型ジョイントから雄型ジョイントを抜去することによって、メイン・ブロックに対してサブ・ブロックが着脱される。したがって、サブ・ブロックを雄型ジョイントの挿込み及び磁石と磁性体の吸着によって二重に固定できる。また、雌型・雄型ジョイントが相互に回転可能となっているため、サブ・ブロックの向きを任意に変更することができる。
このような構造の軸穴式マグネットジョイントにおいては、一組のマグネットは各々吸着面に対して直交する軸穴を有していることから、軸体が軸穴の双方に対して挿設されると、吸着面同士が平行に対向し、マグネット同士が吸着する。このとき、両者の間に発生する強力な吸着力が、一組のマグネットをX方向へ互いに離反させないように作用する。
さらに、軸体は一定以上の曲げ強度を有しているため、軸穴への挿設により、一組のマグネットの平行状態が強く保持される。ただし、吸着力以上の離反力が作用した場合には、マグネット同士は離反する。
また、一組のマグネットは軸穴の少なくとも一方に軸体が回動自在に挿通されるため、マグネット同士は互いに回動自在となる。このとき、一組のマグネットの吸着面間に発生する吸着力は、ある程度、マグネットの回動に対して抵抗として働くため、一組のマグネットを軸体の周りに回動させる力が作用している場合にのみ、マグネットは回動する。
さらに、一組のマグネットは、軸穴の少なくとも一方にこの軸体が回動自在に挿通されることから、一方のマグネットの軸穴に軸体が回動不能に固定されている場合であっても、他方のマグネットは回動自在となる。
このような構造の軸穴式マグネットジョイントにおいては、請求項1記載の考案の作用に加えて、貫通孔から端部が突出した状態で軸体が設置されることから、一組のマグネットは、吸着力以外にも軸体によってその当接状態が支持されるという作用を有する。したがって、軸体の長手方向以外の方向から力が加えられた場合においても、マグネットの吸着面同士のズレや脱離が防止される。
このような構造の軸穴式マグネットジョイントにおいては、請求項1又は請求項2記載の考案の作用に加えて、軸体が非磁性体であり、各マグネットに吸着されないため、マグネットの回動を阻害するおそれがない。さらに、双方の軸穴に対し軸体を挿設又は抜出する際に、軸体がマグネットの軸穴の端縁近傍に吸着されないため、本考案の軸穴式マグネットジョイントは組み立て作業や分解作業が容易である。
さらに、本請求項記載の軸穴式マグネットジョイントは、軸穴を備えるマグネットと、軸体と、から成り、軽量かつ簡易な構造である。そのため、玩具等の小さな関節部分にも埋設可能であり、その際の加工も容易である。また、市場に多種類のマグネット等が大量に流通しているため、所望するサイズや吸着力を有するものを安価かつ容易に入手することが可能である。従って、製造コストを低く抑えることができる。
そして、軸穴を貫通孔とすれば、有底孔とする場合に比べて加工が容易であるため、製造コストをさらに軽減することができる。
図1(a)は本実施例の軸穴式マグネットジョイントの側面図であり、図1(b)はマグネットの正面図である。
また、軸穴2aと軸穴3aは直径が同一であり、円柱状の軸体4は、直径が軸穴2a,3aの直径よりも小さく、軸穴2a,3aに挿通された状態で回動自在に形成されている。
本実施例におけるマグネット2,3のサイズを表1に示す。なお、軸体4の長さは、5〜10mm程度である。
図2(a)に示すように、軸穴式マグネットジョイント1では、マグネット2,3が、吸着面2c,3bを互いに当接させるとともに、軸体4を軸穴2a,3aに対し、端面4a,4bが吸着面2b,3cからそれぞれ突出した状態で挿通可能に形成されている。
ここで、軸体4の軸方向をX方向とし、軸中心に対する円周方向をθ方向とする。このとき、マグネット2,3は、軸体4に対してX方向へスライド自在、かつ、±θ方向へ回動自在となっている。
一方、吸着面2c,3b間の上記吸着力は、θ方向に対しては有効に作用しないため、軸体4に対するマグネット2,3の回動は阻止されない。すなわち、吸着面2c,3bは軸体4に対してそれぞれ独立して回動する。ただし、吸着面2c,3b間の上記吸着力は、マグネット2,3の回動に対し、ある程度、抵抗となるため、マグネット2,3をθ方向へ回動させる力が無くなれば、マグネット2,3は直ちに回動を停止する。
このように、軸穴式マグネットジョイント1においては、マグネット2,3が吸着面2c,3bの吸着状態を保ったまま、軸体4を中心として容易に回動するという作用を有する。なお、マグネット2,3の回動を止めると、マグネット2,3の位置関係はそのまま保持される。
さらに、軸体4は、直径が軸穴2a,3aの直径と同等であり、非磁性の金属材料によって形成されることから、マグネット2,3に吸着されず、軸穴2a,3aの内部で滑らかに摺動する。さらに、軸穴2a,3aに対して挿設又は抜出する際に、軸体4が軸穴2a,3aの端縁近傍に吸着されるおそれがない。
一方、固定部材5aに対して回動させるべく、回動部材5bに力を加えると、マグネット2,3が吸着面2c,3bの吸着状態を保ったまま、軸体4を中心として回動することにより、回動部材5bは固定部材5aに対して滑らかに回動する。なお、回動部材5bの回動を止めると、回動部材5bと固定部材5aの位置関係はそのまま保持される。
図3に示すように、軸穴式マグネットジョイント1は、固定部材6aと回動部材6bとからなるジョイント6に、全体が埋設されて使用される。固定部材6aと回動部材6bは合成樹脂製であり、工具によって容易に加工可能な構造である。そのため、軸穴式マグネットジョイント1を埋設する際には、まず、適切な工具を用いて挿入穴6c,6dを形成する。次に、マグネット2及び軸体4を挿入穴6cに嵌め込み、さらに挿入穴6dにマグネット3を嵌め込んだ後、軸穴3aに軸体4を挿入する。これにより、軸穴式マグネットジョイント1がジョイント6に埋設される。ただし、軸穴式マグネットジョイント1をジョイント6に埋設する手順はこれに限定されるものではない。
また、軸穴2aと軸体4又は軸穴3aと軸体4のうち、いずれか一方が回動自在であれば、回動部材6bは±θ方向に回動可能となる。なお、本実施例では、端面4a,4bが挿入穴6c,6dに接着される構造となっているが、これに限らず、例えば、マグネット2,3の周面2d,3dや吸着面2b,3cが挿入穴6c,6dに接着された構造であっても良い。
図4に示すように、軸穴式マグネットジョイント1は、ロボット玩具7の肩関節部8に埋設されている。ただし、肩関節部8を構成する肩部8a及び上腕部8bには、予めそれぞれ挿入穴(図示せず)が形成されているのみであって、肩部8a及び上腕部8bを直接連結するための係止部等は設けられていない。なお、軸穴式マグネットジョイント1の埋設手順や肩関節部8への接着面は、マグネット2,3同士が互いに回動可能である限り限定されず、適宜選択することが可能である。
このように軸穴式マグネットジョイント1が肩関節部8に埋設されたロボット玩具7においては、軸体4によってマグネット2,3の吸着状態が保持されることで、肩部8a及び上腕部8bに係止部等が設けられていないにもかかわらず、肩部8a及び上腕部8bの連結強度を維持したまま、上腕部8bが容易に回動するという作用を有する。
また、軸穴2a,3aから軸体4の端面4a,4bが突出していることにより、吸着面2c,3b同士のズレや脱離が阻止される。さらに、端面4a,4bを挿入穴5c〜6dに接着することによれば、安定してマグネット2,3同士を回動可能な状態に維持することができる。加えて、軸体4が軸穴2a,3aから外れ難くなるため、軸体4の先端周縁が摩耗し難くなる。
また、軸穴式マグネットジョイント1を埋設する際の加工は、子供や高齢者にとっても比較的容易である。さらに、埋設手順を選択可能であるため、作業の自由度が高い。すなわち、軸穴式マグネットジョイント1においては、客層が限定されないため、大規模な需要を見込むことができる。
Claims (3)
- 各々吸着面に対して直交する軸穴を有する一組のマグネットと、
前記軸穴の双方に対して挿設される軸体と、を備え、
前記一組のマグネットは、前記軸穴の少なくとも一方にこの軸体が回動自在に挿通されるとともに、前記吸着面同士を当接可能に形成されることを特徴とする軸穴式マグネットジョイント。 - 前記軸穴の少なくとも一方は貫通孔であり、
前記軸体は、前記一組のマグネットの前記吸着面同士を当接させた状態で、この貫通孔から端部が突出するように形成されることを特徴とする請求項1記載の軸穴式マグネットジョイント。 - 前記軸体は、非磁性体であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の軸穴式マグネットジョイント。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013002561U JP3184852U (ja) | 2013-05-09 | 2013-05-09 | 軸穴式マグネットジョイント |
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JP2013002561U JP3184852U (ja) | 2013-05-09 | 2013-05-09 | 軸穴式マグネットジョイント |
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JP3184852U true JP3184852U (ja) | 2013-07-18 |
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Family Applications (1)
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JP2013002561U Expired - Lifetime JP3184852U (ja) | 2013-05-09 | 2013-05-09 | 軸穴式マグネットジョイント |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3184852U (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114100152A (zh) * | 2020-11-02 | 2022-03-01 | 株式会社万代 | 锁定机构、可动轴以及人形玩具 |
CN114432714A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-05-06 | 株式会社万代 | 玩具部件和人形玩具 |
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2013
- 2013-05-09 JP JP2013002561U patent/JP3184852U/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114100152A (zh) * | 2020-11-02 | 2022-03-01 | 株式会社万代 | 锁定机构、可动轴以及人形玩具 |
CN114100152B (zh) * | 2020-11-02 | 2024-02-02 | 株式会社万代 | 锁定机构、可动轴以及人形玩具 |
CN114432714A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-05-06 | 株式会社万代 | 玩具部件和人形玩具 |
CN114432714B (zh) * | 2021-11-12 | 2024-03-08 | 株式会社万代 | 玩具部件和人形玩具 |
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