KR101039646B1 - 일체형 모형 인형 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일체형 모형 인형 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 모형화하고자 하는 실물의 3차원 데이터를 이용하여 일체로 형성된 몸통, 팔다리 및 머리부를 구비한 몸체, 상기 몸체 내부에 형성되며, 움직임이 가능한 관절을 구비한 골격부 및 상기 머리부에 식모된 인조모를 포함하여, 인체의 실제 행동 특성 및 모습과 유사한 일체형 모형 인형을 제공한다.

일체형, 조인트, 조인트 스프링, 인조모

Description

일체형 모형 인형 및 그 제조 방법 {INTEGRALLY FORMED MODEL DOLL AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 인체의 행동특성과 유사하게 작동될 수 있는 일체형 모형 인형 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 인체 등의 형태와 유사하게 만들어진 인형은 몸통, 팔다리 및 머리 부분이 따로 따로 제작된 후, 이들을 조립하는 후작업에 의해서 복제 인형으로 완성된다.

그러나, 이러한 인형의 경우는 사용자들이 사용하거나 가지고 놀이를 하는 도중에 팔다리 또는 머리가 분리되어, 이를 다시 결합하거나 인형을 버려야 하는 문제점이 있었다.

또한, 인체와 유사한 형태로 만들기 위해 인조모를 식모하는 경우에도 인조모를 식모하기 위해 인형의 머리 부분에 별도의 타공 작업을 해야 하는 불편함도 있었다.

인체의 피부와 유사한 촉감을 주기 위해 실리콘을 사용하여 인형을 형성하는 경우에는 경도가 40도에서 50도 정도인 비교적 단단한 실리콘을 사용하기 때문에 제작 의도와 달리 인체와 유사한 느낌을 주지 못하였다.

뿐만 아니라, 실리콘의 경도가 크기 때문에 인형의 팔이나 다리 등을 원하는 형태로 만들 수 없는 제약도 있었다.

또한, 종래의 복제 인형은 인체의 골격구조와 유사한 골격구조를 가지지 않기 때문에 인체와 최대한 유사한 인형을 갖고자 하는 사용자의 요구를 만족시키기 못하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인체와 유사한 행동 특성을 가질 수 있는 일체형 모형 인형을 제공한다.

또한, 본 발명은 인형을 일체형으로 형성함으로써 사용 도중 인형의 일부분이 분리되는 것을 방지하고, 분리된 부분을 다시 결합해야 하는 불편을 해소할 수 있는 일체형 모형 인형을 제공한다.

뿐만 아니라, 본 발명은 경도가 작은 실리콘을 사용함으로써 인체의 피부와 유사한 촉감을 주는 일체형 모형 인형을 제공한다.

또한, 본 발명은 인체의 뼈와 유사 형상의 뼈로 구성된 골격부 및 관절부를 가지는 일체형 모형 인형을 제공한다.

본 발명은 인형의 머리 부분에 식모된 인조모가 잘 빠지지 않는 일체형 모형 인형 및 그 제조 방법을 제공하기도 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 과제를 달성하기 위하여, 모형화하고자 하는 실물의 3차원 데이터를 이용하여 일체로 형성된 몸통, 팔다리 및 머리부를 구비한 몸체, 상기 몸체 내부에 형성되며 움직임이 가능한 관절을 구비한 골격부 및 상기 머리부에 식모된 인조모를 포함하며, 상기 골격부 중 상기 팔의 골격부는 상기 팔이 연결되는 상기 몸통에 구비된 견갑골, 상기 견갑골과 상기 팔을 연결하는 어깨 관절부 및 상기 어깨 관절부에 연결되며 상부 팔뼈대 및 하부 팔뼈대를 포함하는 팔뼈대를 구비하며, 상기 상부 팔뼈대와 상기 하부 팔뼈대는 팔꿈치 관절부에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형을 제공한다.

상기와 같이 구성함으로써 일체형 모형 인형은 인체와 유사하게 움직일 수 있으며, 분리 형성된 팔다리 등을 몸통에 부착할 필요가 없다. 또한, 이와 같이 실제 뼈와 유사한 어깨 및 팔꿈치 관절부를 형성함으로써 인체 행동 특성과 유사한 움직임을 구현할 수 있다.

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상기 어깨 관절부는 상기 견갑골에 연결된 제1어깨 조인트, 상기 상부 팔뼈대에 연결된 제2어깨 조인트, 상기 제1어깨 조인트와 상기 제2어깨 조인트를 연결하는 연결부재 및 상기 제2어깨 조인트와 상기 상부 팔뼈대를 연결하며 상기 제2어깨 조인트가 상기 상부 팔뼈대에 연결된 상태로 회전할 수 있게 하는 어깨 조인트 스프링을 포함할 수 있다. 이와 같이 어깨 조인트 스프링을 구비함으로써 관절부와 뼈대의 연결 구성을 단순화할 수 있다.

상기 어깨 관절부는 상기 제2어깨 조인트 및 상기 어깨 조인트 스프링 주위에 제공되어, 상기 어깨 관절부의 강성을 강화하는 어깨 보강재를 더 포함할 수 있다. 어깨 관절부는 움직임이 많은 상부 몸체의 관절부이므로, 어깨 보강재를 어깨 관절부 주위에 구비함으로써 어깨 관절부에 전달되는 힘을 어깨 보강재가 흡수하여 어깨 관절부의 내구성을 키울 수 있다. 뿐만 아니라, 어깨 관절부를 둘러싸는 실리콘의 탄성에 의해 어깨 관절부의 움직임이 방해 받는 것을 방지할 수도 있다.

상기 팔꿈치 관절부는 상기 상부 팔뼈대에 연결된 제1팔꿈치 조인트, 상기 제1팔꿈치 조인트가 일측에 연결되고 상기 하부 팔뼈대가 타측에 연결된 제2팔꿈치 조인트, 상기 제1팔꿈치 조인트와 상기 상부 팔뼈대를 연결하며 상기 제1팔꿈치 조인트가 상기 상부 팔뼈대에 연결된 상태로 회전할 수 있게 하는 제1팔꿈치 조인트 스프링 및 상기 제2팔꿈치 조인트와 상기 하부 팔뼈대를 연결하며 상기 제2팔꿈치 조인트가 상기 하부 팔뼈대에 연결된 상태로 회전할 수 있게 하는 제2팔꿈치 조인트 스프링을 포함할 수 있다. 상대회전을 하는 두 개의 조인트와 이를 연결하는 조인트 스프링을 이용함으로써, 팔꿈치 관절부의 구성을 간단히 하면서도 비교적 자유로운 움직임을 보장할 수 있다.

상기 골격부 중 상기 다리의 골격부는 상기 다리가 연결되는 상기 몸통에 구비된 엉덩이뼈, 상기 엉덩이뼈와 상기 다리를 연결하는 골반 관절부 및 상기 골반 관절부에 연결되며 상부 다리뼈대 및 하부 다리뼈대를 포함하는 다리뼈대를 구비하며, 상기 상부 다리뼈대와 상기 하부 다리뼈대는 무릎 관절부에 의해 연결될 수 있다.

여기서, 상기 골반 관절부는 상기 엉덩이뼈를 관통하는 우레탄 호스 및 상기 우레탄 호스에 삽입되며, 상기 몸통에 형성된 몸통 보조 뼈대에 일단이 연결되고 타단은 상기 상부 다리뼈대에 연결되는 골반 연결부재를 포함할 수 있다. 어깨 관절부 또는 팔꿈치 관절부와 달리 골반 관절부는 상대적인 움직임이 덜한 부위이므로 인체의 골반 관절부와 유사하게 구현하지 않더라도 전체적으로 인체의 행동특성과 유사한 움직임을 구현할 수도 있다. 또한, 다른 관절부와 달리 골반 관절부를 둘러싸는 실리콘의 양이 많이 때문에 골반 관절부를 원할하게 움직이는 것이 쉽지 않기 때문에 골반 관절부를 다른 관절부와 상이한 구조로 구성하여도 무방하다.

상기 무릎 관절부는 상기 상부 다리뼈대에 연결된 제1무릎 조인트, 상기 제1무릎 조인트가 일측에 연결되고 상기 하부 다리뼈대가 타측에 연결된 제2무릎 조인트, 상기 제1무릎 조인트와 상기 상부 다리뼈대를 연결하며 상기 제1무릎 조인트가 상기 상부 다리뼈대에 연결된 상태로 회전할 수 있게 하는 제1무릎 조인트 스프링 및 상기 제2무릎 조인트와 상기 하부 다리뼈대를 연결하며 상기 제2무릎 조인트가 상기 하부 다리뼈대에 연결된 상태로 회전할 수 있게 하는 제2무릎 조인트 스프링을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 무릎 관절부는 상기 제1 및 제2무릎 조인트 주위에 제공되어, 상기 무릎 관절부의 강성을 강화하는 무릎 보강재를 더 포함할 수 있다.

상기 골격부 중 상기 몸통의 골격부는 상기 몸체 내부에 상하 방향으로 형성된 척추뼈, 상기 척추뼈에 연결된 갈비뼈 및 상기 갈비뼈의 내부에 위치하며, 상기 척추뼈와 이격되어 별개로 형성된 몸통 보조 뼈대를 포함할 수 있다. 이와 같이 척추뼈와 별도로 몸통 보조 뼈대를 구성함으로써 몸통 내부에 채워지는 실리콘 또는 골격 구조로 인해 몸통 자체의 변형이 발생하는 것을 보다 효율적으로 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 몸통 보조 뼈대를 구비함으로써, 인형 몸통의 움직임을 인체와 유사하게 할 수 있고, 몸통의 회전 내지 비틀림 강도를 강화할 수 있다.

상기 조인트 스프링은 상기 조인트가 장착되는 조인트 연결부 및 상기 조인트 연결부와 일체로 형성되며, 상기 조인트 스프링이 장착되는 부재에 연결되는 고정부를 포함할 수 있고, 상기 고정부는 상기 부재에 형성된 지그부에 장착될 수 있다. 이 때, 고정부에 연결되는 뼈대의 크기 보다 고정부의 크기를 작게 하여 억지 끼움으로써 조인트 스프링이 부재에서 탈거되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 조인트 스프링은 상기 고정부가 상기 지그부에서 분리되는 것을 방지하는 고정부 압착부재를 더 포함할 수도 있다. 고정부 압착부재는 관절부를 사용함에 따라 고정부의 탄성력이 저하되더라도 조인트 스프링이 뼈대에서 분리되는 것을 방지할 수 있다.

상기 팔에는 손이 연결되고 상기 다리에는 발이 연결되며, 상기 손은 상기 하부 팔뼈대에 연결된 손가락 뼈대를 포함하고 상기 발은 상기 하부 다리뼈대에 연결된 발가락 뼈대를 포함할 수 있다. 손가락 뼈대와 발가락 뼈대를 구비함으로써 발가락이나 손가락도 인체와 유사한 작동 느낌을 가질 수 있다.

또한, 발명의 다른 분야에 의하면, 본 발명은 실물의 3차원 데이터를 획득하는 단계, 상기 3차원 데이터를 이용한 3차원 가공에 의해 마스터를 형성하는 단계, 상기 마스터를 이용하여 몰드를 형성하는 단계, 상기 몰드 내에 골격부를 넣는 단계, 상기 몰드 내에 실리콘을 주입하여 피부 및 두피를 형성하는 단계 및 상기 몰드에서 상기 실리콘을 분리하여 모형 인형을 완성하는 단계를 포함하는 일체형 모형 인형의 제조 방법을 제공한다.

상기 모형 인형을 완성하는 단계는 상기 모형 인형의 머리부분에 인조모를 식모하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 인조모를 식모하는 단계는 상기 인형의 머리부분의 실리콘 두피에 상기 인조모가 부착된 모근을 삽입할 수 있다. 이로 인해, 인형의 머리 부분에 인조모를 위한 별도의 구멍을 가공하지 않아도 인조모를 식모할 수 있다.

상기 모근은 원추형상, 쐐기형상 또는 돌기형상으로 형성되어, 상기 인조모가 상기 인형의 머리부분에서 분리되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이 모근을 원추형상, 쐐기형상 또는 돌기형상 등으로 형성함으로써 인조모가 쉽게 빠지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 인조모를 식모하는 단계는 상기 인형의 머리부분 내부에 그물망을 구비하고, 상기 인조모가 부착된 모근이 상기 그물망에 걸리도록 상기 인형의 머리부분에 상기 모근을 삽입할 수도 있다. 이와 같이 별도의 그물망을 머리부분 내부에 구비하고 인조모의 모근이 이 그물망에 걸릴 수 있도록 인조모를 식모함으로써, 인조모의 이탈 방지 효과를 더욱 높일 수 있다.

상기 모형 인형을 완성하는 단계는 상기 인형의 머리 부분에 눈알을 형성하는 단계 및 상기 인형의 실리콘 피부에 도색하는 단계를 포함할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 일체형 모형 인형을 모든 부분이 하나의 일체형으로 형성되기 때문에 사용 도중 인형의 일부분이 분리되는 것을 방지하고 분리된 부분을 다시 결합해야 하는 불편을 해소할 수 있으며 사용 수명을 늘일 수 있다.

본 발명에 따른 일체형 모형 인형은 경도가 작은 실리콘을 사용함으로써 인체의 피부와 유사한 촉감을 줄 수 있다.

본 발명에 따른 일체형 모형 인형은 인체의 뼈와 유사 형상의 뼈로 구성된 골격부 및 관절부를 가지기 때문에 인체의 실제 행동 특성과 유사한 형태로 작동할 수 있다.

본 발명에 따른 일체형 모형 인형의 머리 부분에 식모된 인조모는 실리콘 두피에 끼우기만 하면 되므로 식모 과정을 단순화할 수 있고 생산성을 높일 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 구성 및 작용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양 (aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술 (detailed description)의 일부를 이룬다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 일체형 모형 인형을 도시한 정면도, 도 2는 도 1에 따른 인형의 상부 몸체의 골격부를 보여주는 정면도, 도 3은 도 1에 따른 인형의 상부 몸체의 골격부를 보여주는 배면도, 도 4a 내지 도 4c는 도 2에 따른 견갑골 및 어깨 관절부를 보여주는 정면도 및 배면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 모형 인형(100)은 인체 모형을 축소한 것으로서 머리부(110), 팔(130), 다리(150) 및 몸통(170)이 후작업에 의해서 연결됨 없이 일체로 형성되어 있기 때문에 인체와 유사한 느낌을 줄 수 있다.

여기서, 일체형 모형 인형(100)의 외면이 실리콘으로 형성될 뿐만 아니라 내부에도 실리콘이 채워진다. 인형(100)의 내부를 실리콘으로 채우는 등 제조 방법에 대해서는 후술하도록 한다. 한편, 인형(100)의 내부가 모두 균일한 경도의 실 리콘으로 채워질 수 있을 뿐만 아니라, 부분적으로는 경도가 낮은 실리콘 등으로 채울 수도 있다. 예를 들면, 골반 주위에는 경도가 낮은 실리콘을 채울 수도 있다.

인형(100)의 외면 즉, 피부를 형성하는 실리콘은 경도가 대략 10도 이하인 실리콘을 사용하기 때문에 실제 인체의 피부와 유사한 촉감을 줄 수 있다.

여기서, 일체형 모형 인형(100)은 모형화하고자 하는 인체 등 실물의 3차원 데이터를 이용하여 일체로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 인형(100)은 그 내부에 인체의 골격과 유사한 골격을 가진다. 도 2 및 도 3에는 팔 및 상부 몸체의 내부 골격 구조가 도시되어 있다.

몸통(170)의 골격부는 척추뼈(172), 갈비뼈(173a) 및 가슴뼈(173b)를 포함한다. 척추뼈(172),갈비뼈(173a) 그리고 가슴뼈(173b)는 경도가 80도 정도인 고무 재질로 형성될 수 있다.

팔(130)의 골격부는 팔(130)이 연결되는 몸통(170)에 구비된 견갑골(132), 견갑골(132)과 팔(130)을 연결하는 어깨 관절부(140) 및 어깨 관절부(140)에 연결되며 상부 팔뼈대(133a) 및 하부 팔뼈대(133a)를 포함하는 팔뼈대를 구비하며, 상부 팔뼈대(133a)와 하부 팔뼈대(133b)는 팔꿈치 관절부(146)에 의해 연결될 수 있다. 이와 같이 실제 뼈와 유사한 어깨 및 팔꿈치 관절부를 형성함으로써 인체 행동 특성과 유사한 움직임을 구현할 수 있다.

여기서, 어깨 관절부(140)는 견갑골(132)에 연결된 제1어깨 조인트(141a), 상부 팔뼈대(133a)에 연결된 제2어깨 조인트(141b), 제1어깨 조인트(141a)와 제2어 깨 조인트(141b)를 연결하는 연결부재(142) 및 제2어깨 조인트(141b)와 상부 팔뼈대(133a)를 연결하며 제2어깨 조인트(141b)가 상부 팔뼈대(133a)에 연결된 상태로 회전할 수 있게 하는 어깨 조인트 스프링(143)을 포함할 수 있다. 이와 같이 어깨 조인트 스프링(143) 및 어깨 조인트(141a,141b)을 구비함으로써 관절부와 뼈대의 연결 구성을 단순화할 수 있고, 보다 자유로운 움직임을 가능하게 할 수 있다.

제1 및 제2어깨 조인트(141a,141b)는 대략 구(球)형으로 형성되며, 금속으로 될 수도 있지만 어깨 조인트 스프링(143)과의 마찰력을 줄이기 위해 합성수지 내지 플라스틱으로 형성될 수도 있다.

어깨 관절부(140)는 제2어깨 조인트(141b) 및 어깨 조인트 스프링(143) 주위에 제공되어, 어깨 관절부(140)의 강성을 강화하는 어깨 보강재(144)를 더 포함할 수 있다. 어깨 관절부(140)는 움직임이 많고 움직임의 범위가 큰 부분이기 때문에 어깨 보강재(144)를 어깨 관절부(140) 주위에 구비함으로써 어깨 관절부(140)에 전달되는 힘을 어깨 보강재(144)가 흡수하여 어깨 관절부(140)의 내구성을 키울 수 있다.

어깨 관절부(140) 주위에 채워지는 실리콘으로 인해 어깨 관절부(140)의 움직임이 원활하지 못할 수도 있다. 예를 들면, 팔(130)을 위로 들더라도 어깨 관절부(140) 주위에 채워지는 실리콘의 탄성으로 인해 팔(130)이 들린 위치를 유지하지 못하고 아래로 내려갈 수 있다. 그러나, 어깨 보강재(144)의 강성이 어깨 관절부(140) 주위에 채워지는 실리콘의 탄성력 보다 크게 함으로써 어깨 관절부(140)의 원활한 움직임을 확보할 수 있다.

어깨 보강재(144)는 4개 이상의 철사로 이루어지며 어깨 관절부(140)의 상부에 보다 많은 철사를 배치시키는 것이 바람직하다. 어깨 보강재(144)는 인체의 관절부 주위에 형성된 힘줄과 같은 역할을 할 수 있다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 어깨 관절부(140)는 견갑골(132)에 연결된 제1어깨 조인트(141a) 및 이와 연결된 제2어깨 조인트(141b)를 포함하고, 제1 및 제2어깨 조인트(141a,141b)는 4각봉 형상의 연결부재(142)로 연결된다. 연결부재(142)는 플라스틱으로 형성되어 어깨 조인트 스프링(143)에 대한 결합성을 높일 수 있다.

한편, 도 4c에는 갈비뼈(173a)에 결합되는 견갑골 지지부(141c)를 도시한 것으로서, 이해를 돕기 위해 견갑골 지지부(141c)가 갈비뼈(173a)에서 분리된 상태를 도시하였다. 도 4c를 참조하면, 양쪽 어깨의 견갑골(132)은 견갑골 지지부(141c)에 연결되어 지지된다. 견갑골 지지부(141c)는 대략 4각봉 형상이며 갈비뼈(173a) 내에 위치하여 견갑골(132)을 지지한다. 견갑골 지지부(141c)의 양단에는 제1어깨 조인트(141a)가 유니버셜 조인트의 형태로 결합되어, 제1어깨 조인트(141a)가 견갑골 지지부(141c)에서 회전할 수 있다.

도 2에서 팔꿈치 관절부(146)는 상부 팔뼈대(133a)에 연결된 제1팔꿈치 조인트(147a), 제1팔꿈치 조인트(147a)가 일측에 연결되고 하부 팔뼈대(133b)가 타측에 연결된 제2팔꿈치 조인트(147b), 제1팔꿈치 조인트(147a)와 상부 팔뼈대(133a)를 연결하며 제1팔꿈치 조인트(147a)가 상부 팔뼈대(133a)에 연결된 상태로 회전할 수 있게 하는 제1팔꿈치 조인트 스프링(148a) 및 제2팔꿈치 조인트(147b)와 하부 팔뼈 대(133b)를 연결하며 제2팔꿈치 조인트(147b)가 하부 팔뼈대(133b)에 연결된 상태로 회전할 수 있게 하는 제2팔꿈치 조인트 스프링(148b)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 상대회전을 하는 두 개의 조인트와 이를 연결하는 조인트 스프링을 이용함으로써, 팔꿈치 관절부의 구성을 간단히 하면서도 비교적 자유로운 움직임을 보장할 수 있다.

여기서, 상부 팔뼈대(133a) 및 하부 팔뼈대(133b)는 두께 3t 정도의 사각형 봉으로 형성되며, 제1 및 제2 팔꿈치 조인트 스프링(148a,148b)가 결속되는 부위에는 지그부(133c, 도 5 참조)가 형성되어 있다.

이하에서는 도면을 참조하며, 지그부 및 조인트 스프링에 대해서 보다 구체적으로 살펴 본다. 도 5는 도 1에 따른 인형의 어깨 관절부를 보여주는 분해 사시도, 도 6a는 도 1에 따른 관절부에 사용되는 조인트 스프링을 도시한 사시도, 도 6b는 도 6a의 조인트 스프링과 결합되는 뼈대를 도시한 사시도, 도 7a 및 도 7b는 도 6에 따른 조인트 스프링의 변형예를 도시한 도면이다.

도 5에는 어깨 관절부(140)를 확대해서 보여 주고 있는데, 어깨 조인트 스프링(143)과 연결되는 상부 팔뼈대(133a)는 대략 4각형 봉형상으로 되어 있고, 그 끝부분에는 어깨 조인트 스프링(143)의 장착을 위한 제1지그부(133c)가 형성되어 있다. 제1지그부(133c)는 상부 팔뼈대(133a)의 상측 모서리 부분에 단차부 형태로 형성되거나 가운데 부분에 홈 형태로 형성될 수 있다. 이러한 지그부의 형상은 후술할 조인트 스프링이 결합되는 부재에도 동일하게 적용될 수 있으므로 이하 구체적인 설명은 생략한다.

도 6a를 참조하면 어깨 조인트 스프링(143)은 볼 형상의 제1 및 제2어깨 조인트(141a,141b)가 위치하는 조인트 연결부(143c) 및 조인트 연결부(143c)와 일체로 형성되며, 조인트 스프링(143)이 장착되는 상부 팔뼈대(133a)에 연결되는 제1고정부(143d) 및 제2고정부(143e)를 포함할 수 있다.

한편, 도 6b를 참조하면 어깨 조인트 스프링(143)이 연결되는 상부 팔뼈대(133a)의 일단부에는 조인트 스프링(143)의 제1고정부(143d)가 결합되는 제1지그부(133c) 및 조인트 스프링(143)의 제2고정부(143e)가 결합되는 제2지그부(133e)가 형성되어 있다.

제1고정부(143d)가 장착되는 제1지그부(133c)는 상부 팔뼈대(133a)의 양측면에 홈 또는 단차의 형태로 형성될 수 있다. 제2고정부(143e)가 장착되는 상부 팔뼈대(133a)의 제2지그부(133e)는 상부 팔뼈대(133a)의 상면 또는 하면에 돌출 형성된 돌기 형상이며, 제2지그부(133e)는 조인트 스프링(143)의 제2고정부(143e)가 장착된 후에 분리되지 않도록 쐐기 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 제2지그부(133e)는 상부 팔뼈대(133a)의 끝부분에서 안쪽으로 갈수록 높이가 증가하는 형태의 쐐기인 것이 바람직하다.

제1고정부(143d)에 연결되는 뼈대(133a)의 크기 보다 제1고정부(143d)의 초기 크기를 작게 하여 억지 끼움으로써 조인트 스프링(143)이 뼈대(133a)에서 탈거되는 것을 방지할 수 있다. 조인트 스프링(143)은 스프링강으로 형성되어 높은 강성을 가질 수 있다. 한편, 이하에서 후술될 조인트 스프링들 역시 동일한 구성을 가지므로 이하 자세한 설명은 생략한다.

또한, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 팔꿈치 조인트 스프링(148a,148b)은 고정부가 지그부에서 분리되는 것을 방지하는 고정부 압착부재(148e)를 더 포함할 수도 있다. 고정부 압착부재(148e)는 관절부를 장기간 사용함에 따라 고정부의 탄성력이 저하되더라도, 조인트 스프링이 뼈대에서 분리되는 것을 방지할 수 있다. 고정부 압착부재(148e)는 대략 "ㄷ"자 모양으로 형성되며 개구된 부분의 폭은 결속되는 조인트 스프링의 폭 보다 작은 것이 바람직하다.

고정부 압착부재(148e)가 팔꿈치 조인트 스프링(148a,148b)에 장착되는 경우에 대해서 설명하였으나, 어깨 조인트 스프링(143) 등 다른 조인트 스프링에도 적용될 수 있음은 당연하다.

도 8은 도 1에 따른 인형의 엉덩이 및 다리의 골격부를 보여주는 정면도, 도 9는 도 8에 따른 엉덩이의 골격부를 확대 도시한 도면, 도 10은 도 1에 따른 인형의 상부 몸체의 골격부를 보여주는 측면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 골격부 중 다리(150)의 골격부(151)는 다리(150)가 연결되는 몸통(170)에 구비된 엉덩이뼈(152), 엉덩이뼈(152)와 다리(150)를 연결하는 골반 관절부(160) 및 골반 관절부(160)에 연결되며 상부 다리뼈대(153a) 및 하부 다리뼈대(153b)를 포함하는 다리뼈대를 구비하며, 상부 다리뼈대(153a)와 하부 다리뼈대(153b)는 무릎 관절부(166, 도 1 참조)에 의해 연결될 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 골반 관절부(160)는 엉덩이뼈(152)를 관통하는 우레탄 호스(161) 및 우레탄 호스(161)에 삽입되는 골반 연결부재(162)를 포함할 수 있다. 골반 연결부재(162)는 그 일단이 우레탄 호스(161)에 삽입되며 몸통(170)에 형성된 몸통 보조 뼈대(174)에 연결되고, 타단은 상부 다리뼈대(153a)에 연결될 수 있다. 어깨 관절부(140) 또는 팔꿈치 관절부(146)와 달리 골반 관절부(160)는 상대적인 움직임이 덜한 부위이므로 인체의 골반 관절부와 유사하게 구현하지 않더라도 전체적으로 인체의 행동특성과 유사한 움직임을 구현할 수도 있다. 또한, 골반 관절부(160) 주위에는 상대적으로 많은 실리콘이 채워지므로 실리콘의 탄성으로 인해 잘 굽혀지지 않는 부분이므로 조인트와 스프링을 이용한 관절부를 형성하지 않고, 골반 관절부(160)의 굽힘을 강화할 수 있도록 여러 개의 철사들이 삽입된 형태로 형성할 수 있다.

여기서, 엉덩이뼈(152)는 인체의 엉덩이뼈와 유사한 형상을 가진다. 우레탄 호스(161)는 골반 연결부재(162)가 굽혀질 때 곡선 모양을 유지하면서 굽혀지도록 보조할 수 있다. 골반 연결부재(162)는 두께 3t 정도의 철사로 형성되며 우레탄 호스(161)로 둘러 싸기 때문에 골반 연결부재(162)가 파단되는 것을 어느 정도 방지할 수 있다.

한편, 상부 다리뼈대(153a)는 두께 5t 정도의 사각봉 형태를 가지며 플라스틱 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 하부 다리뼈대(153b)는 두께 3t 정도의 사각봉 형태의 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

무릎 관절부(166)는 상부 다리뼈대(153a)에 연결된 제1무릎 조인트(167a), 제1무릎 조인트(167a)가 일측에 연결되고 하부 다리뼈대(153b)가 타측에 연결된 제2무릎 조인트(167b), 제1무릎 조인트(167a)와 상부 다리뼈대(153a)를 연결하며 제1무릎 조인트(167a)가 상부 다리뼈대(153a)에 연결된 상태로 회전할 수 있게 하는 제1무릎 조인트 스프링(168a) 및 제2무릎 조인트(167b)와 하부 다리뼈대(153b)를 연결하며 제2무릎 조인트(167b)가 하부 다리뼈대(153b)에 연결된 상태로 회전할 수 있게 하는 제2무릎 조인트 스프링(168b)을 포함할 수 있다.

여기서, 제1 및 제2무릎 조인트(167a,167b), 제1 및 제2무릎 조인트 스프링(168a,168b) 및 다리뼈대(153a,153b)의 구체적인 형태는 상기에서 설명한 팔의 골격부의 해당 부분과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.

무릎 관절부(166)는 제1 및 제2무릎 조인트(167a,167b) 주위에 제공되어 무릎 관절부(166)의 강성을 강화하는 무릎 보강재(169)를 더 포함할 수 있다.

한편, 하부 다리뼈대(153b)의 끝부분에는 발가락 뼈대(153d)가 형성될 수 있다. 마찬가지로 도 2를 참조하면 하부 팔뼈대(133b)의 끝부분에는 손가락 뼈대(133d)가 형성되어 있다. 이와 같이, 손가락 뼈대(133d)와 발가락 뼈대(153d)를 구비함으로써 발가락이나 손가락도 인체와 유사한 작동 느낌을 가질 수 있다. 손가락 뼈대(133d) 두께 0.2t 정도의 철사 2개를 1 세트(set)로 5 세트(set) 붙여서 만들 수 있다.

발가락 뼈대(153d)는 두께 1t 정도 철사 1개를 5개로 구성되어 있다

도 10에 도시된 바와 같이, 골격부 중 몸통(170)의 골격부(171)는 몸체 내부에 상하 방향으로 형성된 척추뼈(172), 척추뼈(172)에 연결된 갈비뼈(173a) 및 갈비뼈(173a)의 내부에 위치하며, 척추뼈(172)와 이격되어 별개로 형성된 몸통 보조 뼈대(174)를 포함할 수 있다.

이와 같이 척추뼈(172)와 별도로 몸통 보조 뼈대(174)를 구성함으로써 몸 통(170) 내부에 채워지는 실리콘 또는 골격 구조로 인해 몸통의 회전 내지 비틀림 강도를 강화할 수 있다. 또한, 몸통(170) 내부의 골격을 이중 뼈대로 구성함으로써 비틀림에 의해 어느 하나의 뼈대가 전단되는 것을 방지할 수도 있다. 여기서, 몸통 보조 뼈대(174)에는 여러 개의 철사가 삽입되어 몸통 보조 뼈대(174)의 비틀림 강도를 강화할 수도 있다.

이하에서는 도면을 참조하여, 인형(100)의 머리부(110)에 인조 머리카락 즉, 인조모를 식모하는 것에 대해서 설명한다. 도 11은 도 1에 따른 인형의 머리부 및 인조모를 보여주는 도면, 도 12는 도 11에 따른 인조모를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 11 및 도 12을 참조하면, 인형(100)의 머리부(110)에는 인조모(115)가 식모될 수 있다. 머리부(110)의 두피 역시 실리콘 재질이기 때문에 뾰족한 형상의 모근을 쑤셔 넣으면 쉽게 인조모를 식모할 수 있다. 즉, 도 12에 도시된 바와 같이, 인조모(115)는 머리카락(115b)과 모근(115a)을 포함한다. 여기서, 모근(115a)은 원추형상, 쐐기형상 또는 돌기형상 등과 같이 끝부분이 뾰족하여 쉽게 두피에 쑤셔 넣을 수 있으나, 일단 두피에 식모된 후에는 잘 빠지지 않는 형태를 가지는 것이 바람직하다.

한편, 실리콘으로 된 두피에 단순히 모근(115a)을 삽입하는 것 보다 인조모가 더 잘 안 빠지도록 하기 위해 인형(100)의 머리부(110) 내부에 그물망(112)을 형성할 수도 있다. 이 때, 그물망(112)은 모근(115a)이 삽입되는 깊이에 위치하는 것이 바람직하며, 그물망(112)에 형성된 그물눈의 크기는 모근(115a)의 최대 크기 보다 작게 형성할 수 있다. 이로 인해, 모근(115a)은 그물망(112)과 두피에 의해 이중으로 고정되므로 그 만큼 인조모(115)가 빠질 가능성을 낮출 수 있다.

모근(115a)과 그물망(112)을 가발 형태로 만들고, 이 가발 형태의 인조모를 인형의 머리부(110)에 장착할 수도 있다.

척추뼈(172) 및 갈비뼈(173b)의 내부에 삽입된 여러 가닥의 철사들이 인형(100)의 목(116)까지 연결되어 목(116)의 비틀림 강성을 강화할 수 있다.

또한, 인형(100)의 머리부(110)에는 눈알(111)을 만들 수 있는데, 눈알(111)은 실리콘을 주입하기 전에 미리 만들어 머리 골격부에 제공하거나, 실리콘을 주입한 후 후작업에 의해 눈알(111)을 머리부(110)에 부착할 수도 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일체형 모형 인형을 제조하는 방법에 대해서 살펴 본다. 도 13은 도 1에 따른 인형의 제조 방법을 도시한 순서도이다.

도 13을 참조하면, 본 발명에 따른 일체형 모형 인형(100)의 제조 방법은 실물의 3차원 데이터를 획득하는 단계(S100), 3차원 데이터를 이용한 3차원 가공에 의해 마스터를 형성하는 단계(S200), 마스터를 이용하여 몰드를 형성하는 단계(S300), 몰드 내에 골격부를 형성하는 단계(S400), 몰드 내에 실리콘을 주입하여 피부 및 두피를 형성하는 단계(S500), 몰드에서 실리콘을 분리하는 단계(S600) 및 일체형 모형 인형(100)을 완성하는 단계(S700)를 포함하는 일체형 모형 인형의 제조 방법을 제공한다.

모형 인형을 완성하는 단계(S700)는 일체형 모형 인형(100)의 머리부(110)에 인조모(115)를 식모하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때, 인조모(115)를 식모하는 단계는 일체형 모형 인형(100)의 머리부분의 실리콘 두피에 인조 머리카락(115b)가 부착된 모근(115a)을 삽입할 수 있다. 이로 인해, 일체형 모형 인형(100)의 머리부(110)에 인조모(115)를 위한 별도의 구멍을 가공하지 않아도 인조모(115)를 식모할 수 있다.

모근(115a)은 원추형상, 쐐기형상 또는 돌기형상 등으로 형성되어 인조모(115)의 모근(115a)이 인형(100)의 머리부(110)에서 분리되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 인조모(115)를 식모하는 단계는 인형(100)의 머리부(115) 내부에 그물망(112)을 구비하고, 인조 머리카락(115b)이 부착된 모근(115a)이 그물망(112)에 걸리도록 인형(100)의 머리부(110)에 모근(115a)을 삽입할 수도 있다. 이와 같이 별도의 그물망(112)을 머리부(110) 내부에 구비하고 인조모(115)의 모근(115a)이 그물망(112)에 걸릴 수 있도록 인조모(115)를 식모함으로써, 인조모의 이탈 방지 효과를 더욱 높일 수 있다.

또한, 일체형 모형 인형(100)을 완성하는 단계(S700)는 인형(100)의 머리 부(110)에 눈알(111)을 형성하는 단계 및 인형(110)의 실리콘 피부에 도색하는 단계를 포함할 수 있다.

이러한 제조 방법에 의해 인체의 모양을 축소한 대략 30cm 정도의 모형 인형을 인체와 유사한 형태로 만들 수 있다.

상기에서는 관절부가 구형의 조인트와 조인트 스프링으로 형성된 것에 대해서 설명하였으나, 젤(Gel)과 유니버스 조인트를 이용할 수도 있다.

지금까지 설명한 일체형 모형 인형 및 그 제조 방법은 다양한 관점에서 파악될 수 있는 본 발명의 기술 사상 또는 본 발명에 대한 최소한의 기술로서 이해되어야 하고, 본 발명을 제한하는 경계로서 이해되어서는 아니 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 일체형 모형 인형을 도시한 정면도,

도 2는 도 1에 따른 인형의 상부 몸체의 골격부를 보여주는 정면도,

도 3은 도 1에 따른 인형의 상부 몸체의 골격부를 보여주는 배면도,

도 4a 내지 도 4c는 도 2에 따른 견갑골 및 어깨 관절부를 보여주는 정면도 및 배면도,

도 5는 도 1에 따른 인형의 어깨 관절부를 보여주는 분해 사시도,

도 6a는 도 1에 따른 관절부에 사용되는 조인트 스프링을 도시한 사시도,

도 6b는 도 6a의 조인트 스프링과 결합되는 뼈대를 도시한 사시도,

도 7a 및 도 7b는 도 6에 따른 조인트 스프링의 변형예를 도시한 도면,

도 8은 도 1에 따른 인형의 엉덩이 및 다리의 골격부를 보여주는 정면도,

도 9는 도 8에 따른 엉덩이의 골격부를 확대 도시한 도면,

도 10은 도 1에 따른 인형의 상부 몸체의 골격부를 보여주는 측면도,

도 11은 도 1에 따른 인형의 머리부 및 인조모를 보여주는 도면,

도 12는 도 11에 따른 인조모를 개략적으로 보여주는 도면,

도 13은 도 1에 따른 인형의 제조 방법을 도시한 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100：일체형 모형 인형 115: 인조모

140 : 어깨 관절부 146: 팔꿈치 관절부

160 : 골반 관절부 166: 무릎 관절부

170: 몸통 172: 척추뼈

173a: 갈비뼈 173b: 가슴뼈

Claims (20)

1. 실물의 3차원 데이터를 획득하는 단계;

   상기 3차원 데이터를 이용한 3차원 가공에 의해 마스터를 형성하는 단계;

   상기 마스터를 이용하여 몰드를 형성하는 단계;

   상기 몰드 내에 골격부를 넣는 단계;

   상기 몰드 내에 실리콘을 주입하여 피부 및 두피를 형성하는 단계; 및

   상기 몰드에서 상기 실리콘을 분리하여 모형 인형을 완성하는 단계;

   를 포함하는 일체형 모형 인형의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 모형 인형을 완성하는 단계는 상기 모형 인형의 머리부분에 인조모를 식모하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형의 제조 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 인조모를 식모하는 단계는 상기 인형의 머리부분의 실리콘 두피에 상기 인조모가 부착된 모근을 삽입하는 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형 제조 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 모근은 원추형상, 쐐기형상 또는 돌기형상으로 형성되어, 상기 인조모가 상기 인형의 머리부분에서 분리되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형의 제조 방법.
5. 제2항에 있어서,

   상기 인조모를 식모하는 단계는 상기 인형의 머리부분 내부에 그물망을 구비하고, 상기 인조모가 부착된 모근이 상기 그물망에 걸리도록 상기 인형의 머리부분에 상기 모근을 삽입하는 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형의 제조 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 모형 인형을 완성하는 단계는,

   상기 인형의 머리 부분에 눈알을 형성하는 단계 및 상기 인형의 실리콘 피부에 도색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형의 제조 방법.
7. 모형화하고자 하는 실물의 3차원 데이터를 이용하여 일체로 형성된 몸통, 팔다리 및 머리부를 구비한 몸체;

   상기 몸체 내부에 형성되며, 움직임이 가능한 관절을 구비한 골격부; 및

   상기 머리부에 식모된 인조모;를 포함하며,

   상기 골격부 중 상기 팔의 골격부는

   상기 팔이 연결되는 상기 몸통에 구비된 견갑골;

   상기 견갑골과 상기 팔을 연결하는 어깨 관절부; 및

   상기 어깨 관절부에 연결되며, 상부 팔뼈대 및 하부 팔뼈대를 포함하는 팔뼈대를 구비하며,

   상기 상부 팔뼈대와 상기 하부 팔뼈대는 팔꿈치 관절부에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형.
8. 삭제
9. 제7항에 있어서,

   상기 어깨 관절부는

   상기 견갑골에 연결된 제1어깨 조인트;

   상기 상부 팔뼈대에 연결된 제2어깨 조인트;

   상기 제1어깨 조인트와 상기 제2어깨 조인트를 연결하는 연결부재; 및

   상기 제2어깨 조인트와 상기 상부 팔뼈대를 연결하며, 상기 제2어깨 조인트가 상기 상부 팔뼈대에 연결된 상태로 회전할 수 있게 하는 어깨 조인트 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형.
10. 제9항에 있어서,

    상기 어깨 관절부는 상기 제2어깨 조인트 및 상기 어깨 조인트 스프링 주위 에 제공되어, 상기 어깨 관절부의 강성을 강화하는 어깨 보강재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형.
11. 제9항에 있어서,

    상기 팔꿈치 관절부는

    상기 상부 팔뼈대에 연결된 제1팔꿈치 조인트;

    상기 제1팔꿈치 조인트가 일측에 연결되고, 상기 하부 팔뼈대가 타측에 연결된 제2팔꿈치 조인트;

    상기 제1팔꿈치 조인트와 상기 상부 팔뼈대를 연결하며, 상기 제1팔꿈치 조인트가 상기 상부 팔뼈대에 연결된 상태로 회전할 수 있게 하는 제1팔꿈치 조인트 스프링; 및

    상기 제2팔꿈치 조인트와 상기 하부 팔뼈대를 연결하며, 상기 제2팔꿈치 조인트가 상기 하부 팔뼈대에 연결된 상태로 회전할 수 있게 하는 제2팔꿈치 조인트 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형.
12. 제7항에 있어서,

    상기 골격부 중 상기 다리의 골격부는

    상기 다리가 연결되는 상기 몸통에 구비된 엉덩이뼈;

    상기 엉덩이뼈와 상기 다리를 연결하는 골반 관절부; 및

    상기 골반 관절부에 연결되며, 상부 다리뼈대 및 하부 다리뼈대를 포함하는 다리뼈대를 구비하며,

    상기 상부 다리뼈대와 상기 하부 다리뼈대는 무릎 관절부에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형.
13. 제12항에 있어서,

    상기 골반 관절부는 상기 엉덩이뼈를 관통하는 우레탄 호스 및 상기 우레탄 호스에 삽입되며, 상기 몸통에 형성된 몸통 보조 뼈대에 일단이 연결되고 타단은 상기 상부 다리뼈대에 연결되는 골반 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형.
14. 제12항에 있어서,

    상기 무릎 관절부는

    상기 상부 다리뼈대에 연결된 제1무릎 조인트;

    상기 제1무릎 조인트가 일측에 연결되고, 상기 하부 다리뼈대가 타측에 연결된 제2무릎 조인트;

    상기 제1무릎 조인트와 상기 상부 다리뼈대를 연결하며, 상기 제1무릎 조인트가 상기 상부 다리뼈대에 연결된 상태로 회전할 수 있게 하는 제1무릎 조인트 스프링; 및

    상기 제2무릎 조인트와 상기 하부 다리뼈대를 연결하며, 상기 제2무릎 조인트가 상기 하부 다리뼈대에 연결된 상태로 회전할 수 있게 하는 제2무릎 조인트 스 프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형.
15. 제14항에 있어서,

    상기 무릎 관절부는 상기 제1 및 제2무릎 조인트 주위에 제공되어, 상기 무릎 관절부의 강성을 강화하는 무릎 보강재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형.
16. 제7항에 있어서,

    상기 골격부 중 상기 몸통의 골격부는

    상기 몸체 내부에 상하 방향으로 형성된 척추뼈;

    상기 척추뼈에 연결된 갈비뼈; 및

    상기 갈비뼈의 내부에 위치하며, 상기 척추뼈와 이격되어 별개로 형성된 몸통 보조 뼈대;를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형.
17. 제9항, 제11항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 조인트 스프링은

    상기 조인트가 장착되는 조인트 연결부 및 상기 조인트 연결부와 일체로 형성되며, 상기 조인트 스프링이 장착되는 부재에 연결되는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형.
18. 제17항에 있어서,

    상기 고정부는 상기 부재에 형성된 지그부에 장착되는 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형.
19. 제18항에 있어서,

    상기 조인트 스프링은 상기 고정부가 상기 지그부에서 분리되는 것을 방지하는 고정부 압착부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형.
20. 제17항에 있어서,

    상기 팔에는 손이 연결되고 상기 다리에는 발이 연결되며, 상기 손은 상기 하부 팔뼈대에 연결된 손가락 뼈대를 포함하고, 상기 발은 상기 하부 다리뼈대에 연결된 발가락 뼈대를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 모형 인형.

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