二重球面関節(実証試作)
概要  研究試作に成功した二重球面関節が、膝関節に応用出来ることを確認してみました。

 研究試作では、フェノール樹脂と鋼を用いて作成していましたが、今回はより人形に近い素材として、ABS樹脂等を用いています。
 形状も、まっすぐな棒ではなく、若干人体の形状を模したテーパーをつけています。
ポリアセタール樹脂の真っ白な太ももがソソリます。


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全体
 大部分がABS樹脂ですが、太ももだけは、太い材料が無かったので、ポリアセタール樹脂を用いています。

 正座
 関節を曲げたところです。膝の裏に相当する部分を多少削っているので、研究試作品よりも、良く曲がっています。
 正座というには、少し不足なので、カップの位置を後ろにオフセットさせる、などの対策が必要かも知れません。

 関節部(前)
 伸ばした関節部を前から見たところです。
 研究試作では、ストリングの通るスリットが見えていましたが、今回は見えなくなりました。
 しかし、ヒザボシの窪みはまだ改善していません。機械っぽくて、イイ感じです?。

関節(後)
 伸ばした関節を後ろから見たところです。
 後ろは、スリットが見えます。これは、原理上しかたありません。
 折曲角を小さくする為に、関節の裏側を一部斜めに削っているのが、かすかに見えます。

分解図
 関節部は内部を通るストリングで固定されています。このストリングには、ばねでテンションが加えられており、これによって、関節のフリクションも得られています。

ばね
 ばねは、太ももに内蔵しています。
 ストリングはポリアミド極細繊維を用いて、繰り返し屈曲でも切れないように工夫しています。

関節球
 関節球もABS樹脂で作っています。関節球の中央には貫通穴が開いていて、この中を、ストリングが通ります。

関節球
 関節球のスリットは可動角度の分だけ切りこんでいます。これで、関節の曲がる範囲を人間的な範囲に制限できます。(ひざが前に曲がるのって、気持ち悪いですからね)

カップ
 今回も球面カップを採用しています。
 関節球のスリットは2ミリ、カップの穴は3ミリですから、本来関節の曲がる向き以外にも、少しなら、曲げることが、できます。これによって、より人間の関節に近い曲がり方を可能にしています。