JP4746130B2 - 乾き防止装置を備えたスライド式筆記具 - Google Patents

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Description

本発明は筆記具に関し、特に、カートリッジから供給されるインクが出るペン先を筆記具の使用時にだけに突出させ、不使用時には気密な状態で筆記具の内部に収納する乾き防止装置を備えた収納式筆記具に関する。
一般に、筆記具は、固定式筆記具と、回転式筆記具と、ノック式筆記具と、収納式筆記具とに大別される。回転式筆記具は、カートリッジ(芯)が固定されており、キャップによってペン先が覆われる。回転式筆記具は、ケーシングの一部を回転させたときに、螺旋状の溝に沿って芯の一部がケーシングの外部に突出する。ノック式筆記具は、軸の一部が押されたとき、スプリングの弾性力に抗って芯を突出する。収納式筆記具は、芯がケーシングから突出及び軸に収納されるようにスライドする。
収納式筆記具は、別のふたを開閉する不便さなしに使用することができる利点があるが、ペン先が突出するペン先孔が筆記具の一端に空けられている。このため、このようなスライド式の構造は、油性インクなどのように不揮発性、または揮発性が弱い筆記具にだけ限定して適用可能である問題点がある。
一方、揮発性の強いマーカーペン、修正ペン、水性ボールペン、蛍光ペンなどは、キャップを取り付けなければならず、キャップを開閉する不便さがある。揮発性の強い筆記具にキャップが使用される理由は、ペン先が空気中に放置される場合、ペン先のインクが乾き、これによって、筆記具の寿命が短縮されるからである。
このような問題点を解決するために、液状や半液状のインク、または揮発性や不揮発性インクを使用する筆記具において、ペン先を保護することによって、インクの乾きを防止する筆記具を開発するための努力がなされている。
ペン先の乾きを防止し、ペン先を保護するための技術が提案されている。このような筆記具は、収納式の構造を備え、筆記具の押しボタンを一度押せば、ゴムの引張力によってペン先部位を覆っているカバーが開き、押しボタンをもう一度押せば、カバーが閉じることによって、インクの乾きを防止する。
しかし、このような筆記具は、ゴムの引張力を利用するので、カバーの開閉が迅速に行われず、耐久性が低く、さらに、孔を一時的に閉めているカバーの気密能力が非常に不安定な欠点がある。
また、他の従来技術として、大韓民国登録実用新案1999年第174279号の「ペン先の乾き防止装置」がある。この文献によると、収納式筆記具の押しボタンを押せば、ペン先がゴムパッキングの切開溝を通過して露出することによって、ペンが使用できるようになり、押しボタンを解除するかまたは再び押し込むことによりペン先が元の位置に戻ると、ゴム弾性によって切開溝が密閉することによって、インクの乾きを防止ずる。
しかし、この方式は、頻繁な使用によって切開溝が塑性変形し、スライドすべき反対側の押込部の密閉が困難で、密閉効率が落ちる欠点がある。
また、さらに他の従来技術として、大韓民国特許出願2000年第65693号の「分離しない弾性体ふたを備えた筆記具」がある。この文献によると、ペン先が貫通するように、切開溝をペン先の方向に形成し、反対方向の筆記具のガイド溝に密着した形態を有する弾性体のキャップを備え、キャップの後退時にペン先が露出して筆記可能な状態になり、キャップの前進時にインクの乾きを防止する状態になり、中間部位では筆記具胴体の形状と同一形態を維持するようにしたものである。
しかし、同第65693号においても、ペン先が切開溝を通じて突出することによって、切開溝の周囲がペン先のインクによって汚れる問題がある。さらに、弾性変形が予想されるゴムリングのような補助部材で切開溝を閉じるので、ペン先が切開溝に直接接触して、ペン先が破損したり、故障するおそれがあり、筆記具の耐久性が相対的に低下する問題がある。また、ゴムリングが切開溝の外に露出しているので、外部の物体との接触によってゴムリングが破損するおそれがある。さらに、頻繁な使用の後、切開溝が変形することによって、ペン先の気密性が低下するおそれがある。
前記のような問題点を解決するための本発明の目的は、直接的に駆動することによって、速かに開閉する乾き防止装置を備え、簡単に使用できることによって、カートリッジの端部であるペン先が接触することなく軸から出入りし、ペン先の気密を維持することができるスライド式筆記具を提供することである。さらに、本発明のスライド式筆記具は、キャップを使用することなく、ペン先のインクの乾きを防止することができ、物理的にペン先を安全に保護することができ、使用が簡便な乾き防止装置を備えた収納式筆記具を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、ペン先からのインクの揮発を最小とするように、気密機能を持つOリング及び開閉リングの材質を特殊なゴム材で製作した乾き防止装置を備えた収納式筆記具を提供することである。
前記目的を達成するために、本発明は、動作制御部を備える乾き防止用収納式筆記具において、ペン先孔から所定距離だけ離れた位置に結合手段を備えるケーシングと;ペン先とペン先延長軸とを連結するペン先連結突部が突設されているカートリッジと;前記カートリッジを押し出すための弾性復元力を持つバネと;前記ペン先延長軸と密着結合し、その内部通路に前記ペン先を収納する円筒状のOリングと;前記Oリングを内部に収納するように結合され、前記Oリングに対して回転しながらそのペン先出入口を開閉させるように前記ケーシングと結合手段によって結合されて回転する開閉リングと;を備え、ノック部を押し込むとき、前記開閉リングが前記ノック部とカートリッジに連動するOリングに対して回転して、前記ペン先の軸方向と一致するように貫通通路を開放させ、前記ペン先がペン先孔の外部に突出することによって使用可能な状態になり、さらにカートリッジを後退させるとき、前記カートリッジのペン先連結突部がOリングを保持しながら、Oリングと一緒に後進することによって、前記開閉リングが回転してOリングの貫通通路を塞ぐことを特徴とする収納式筆記具を提供する。
前述したように、本発明の乾き防止装置を備えた収納式筆記具は、別に取り付けられるキャップを開閉する不便さなしに使用することができ、ペン先の出入によってケーシングのペン先突出用の孔を開くまたは閉じることによって、インクの乾きを防止することができる利点がある。
また、本発明の乾き防止装置を備えた収納式筆記具は、開閉制御モジュールが単純で組立てが簡単であり、付属品の生産コストを削減することができるので、消費者に魅力的であり、市場に受け入れやすい。
ここで、本発明の乾き防止装置を備えた収納式筆記具に関する技術的思想を添付図面に基づいて説明するが、これは本発明の実施形態の一例を説明したもので、本発明を限定するものではない。また、この技術分野の通常の知識を持つ者であれば、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲内で多様な変更及び置換が可能であるのは明らかである。
本発明の乾き防止装置を備えた収納式筆記具のケーシングの斜視図及び断面図である。 本発明の乾き防止装置を備えた収納式筆記具のケーシングの斜視図及び断面図である。 本発明の乾き防止装置を備えた収納式筆記具のケーシングの斜視図及び断面図である。 開閉リングの斜視図及び側面図である。 開閉リングの斜視図及び側面図である。 開閉リングの斜視図及び側面図である。 Oリングの斜視図及び断面図である。 Oリングの斜視図及び断面図である。 Oリングの斜視図及び断面図である。 開閉リングとOリングの結合斜視図及び断面図である。 開閉リングとOリングの結合斜視図及び断面図である。 開閉リングとOリングの結合斜視図及び断面図である。 カートリッジの斜視図である。 開閉リング、Oリング及びカートリッジの結合斜視図である。 本発明の乾き防止装置を備えた収納式筆記具の作動順を示す図である。 図15の作動順による突起の移動経路を示す断面図である。 図15の作動順による突起の移動経路を示す断面図である。
以下、本発明の乾き防止装置を備えた収納式筆記具の一実施例を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1〜図3は、本発明の乾き防止装置を備えた収納式筆記具のケーシングの斜視図及び断面図であり、図4〜図6は、開閉リングの斜視図及び断面図であり、図7〜図9は、Oリングの斜視図及び断面図である。
また、図10〜図12は、開閉リングとOリングの結合斜視図及び断面図であり、図13は、カートリッジの斜視図であり、図14は、開閉リング、Oリング及びカートリッジの結合斜視図である。
また、図15は、本発明の乾き防止装置を備えた収納式筆記具の結合断面図であり、図16及び図17は、図15の作動順による突起の移動経路を示す断面図である。
本発明の筆記具は、単一の本体または2分割可能な本体のいずれかによって構成されたケーシング10を含む。特に、以下に説明する直接駆動方式で、迅速に開閉する乾き防止装置をケーシング10の内部に備える。
ここで、本発明において、直接駆動方式とは、ケーシング10のペン先孔13が乾き防止装置の可動リングによって密閉されているが、使用者がノック部29を押したときに、その力が可動リングに直接的に伝達されて、可動リングが動作することによりOリングによるペン先出入口が開放される方式をいう。
また、ケーシング10は、その円錐状の一端にペン先孔13を形成され、他端にノック部29が結合されている。
すなわち、使用者は、本発明の筆記具のケーシング10を片手で握った後、親指などによって筆記具の上端の押込部にあたるノック部29を押す。すると、ノック部29とカートリッジに連動する開閉リングは、時計方向に回転しながら貫通通路をペン先24の軸方向に一致させるようにするとともに、ケーシング10のペン先孔13が開放する。
その後、ペン先24は開閉リングの円形孔を通じて、ペン先孔13の外部に突出することによって、ユーザが筆記具を使用可能となる。
一方、使用者がノック部29を押すと、ケーシング10の内部に設けられたスプリングによって、突出したペン先24が元の位置、すなわちケーシング10の内部に収納される。このとき、開閉リングは反時計方向に回転することによって、円形孔がペン先24の軸方向に垂直になるとともに、ケーシング10のペン先孔13を閉じる。
本発明による乾き防止装置を備えた収納式筆記具は主に五つの部品、すなわち、ケーシング10、カートリッジ20、Oリング50、リング40、スプリングを含む。これは、10個以上の部品を使用した従来の筆記具より、少ない部品しか必要としないので、組立てが容易である。
詳細には、図1を参照すれば、ケーシング10は、ゴム、シリコン、軟質のプラスチック素材のいずれか1種の材質を用いた射出成形またはモールド成形によって製作することができるので、一体のケースまたは二つの部分に分割可能なケースが構成される。
また、ケーシング10は、プラスチックの一般的な特性、すなわち弾性、可撓性伸縮性を有する。
ここで、ケーシング10の一端には、カートリッジ20のペン先24が収納できる大きさのペン先孔13が形成され、ケーシング10の他端にはカートリッジ20の本体が収納できる大きさのカートリッジ挿入孔14が形成されている。
また、ケーシング10の他端側の外周には、様々な形式に設計された動作制御部11が、ケーシング10と一体型に形成されるか、またはケーシング10と機構的に結合されている。望ましくは、動作制御部11は、係止部と係合することによって、ペン先24の突出状態または収納状態を維持する。
また、円錐状に形成されたケーシング10の一端には、ペン先孔13が形成されており、ノック部29を含む以下に説明する構成を収納することができる内径を有する挿入孔14が形成されている。筆記具の外部から見ると、ノック部29は挿入孔14に結合されている。
図1を参照すれば、ノック部29は、使用者がノック部29を押した力をカートリッジ20に伝達するように機能する。このようなノック部29は、小径部と大径部を有する管状である。ノック部の小径部側の端部は開口しており、ノック部の他端である大径側の端部は閉塞している。
ケーシング10は、そのペン先孔13側を前部とし、ノック部が挿入される挿入孔14側を後部とするとき、把持される部分となる側面には、図2及び図3に示すように、穿設されたガイドスロット17は対称の位置に一対形成される。
ガイドスロット17は、後述する開閉リングの突起が回転しながら移動する移動経路を提供する。
また、図2に示すように、ケーシング10の前端部の内壁に軸方向に線形リブ18が形成され、線形リブ18は、スプリングが回転しないように、スプリングを保持する。
図4〜図6は開閉リング40を示す。開閉リング40は、長円形又は楕円形の開口41、円形の開口42及び突起43を備える。
開閉リング40は、後述するOリング50と同一の材質、つまり合成樹脂の弾性体で射出成形されることを特徴とする。
また、後述するOリングと開閉リング40の間で、これらの部品が密着及び分離する際に発生するゴムの摩擦を最小にするために、これらの部品に潤滑油が塗布される。潤滑油は、粘度10万以上のシリコンオイルを使用する。
開閉リング40は突起43を軸として回転することによって、Oリングによって覆われているペン先が出入りするための通路を提供する。
楕円形の開口41は、Oリング及びペン先がケーシングに挿入されている状態で、開閉リングが移動するガイドを提供する長軸を有する。
円形の開口42は、楕円形の開口41の短径と同一の直径を持つ。円形の開口42は、開閉リングによって覆われているペン先がペン先孔13に前進するための開口を有する。
二つの突起43は、開閉リング40の側端から突設されている。
図7及び図8はOリング50を示す図である。Oリング50は、円筒状で、その上端及び下端が開口しており、ペン先出入口51、上側段部52、ペン先密閉部材53及び下側段部54が形成されている。
ペン先出入口51は、通常時は、開閉リング40の側面で閉じられている。開閉リング40がある方向に移動したとき、ペン先出入口51は、円形の開口42と位置を合わせるように重なることによって、ペン先が通過することができる出入口になる。
上側段部52は、Oリング50の側面55の一端からペン先出入口51の外側に縦方向かつ直線状に延伸した一対の段部である。
ペン先密閉部材53は、ペン先と連結されているペン先延長軸と密着する孔を形成する。
下側段部54は、Oリング50の側面55の他端からペン先密閉部材53の外側に直線状に伸びた一対の段部である。
上側段部52と下側段部54とは、Oリング50と結合して相対回転をする開閉リング40が、Oリング50から不用意に外れにくいように開閉リング40を保持する。
図10〜図12は開閉リング40とOリング50の結合状態を示す。
図10に示すように、開閉リング40はOリング50を収納している。このため、Oリング50の上側段部52と下側段部54によって、開閉リング40とOリング50とが離脱しないように結合されている。
特に、図11の断面図に示すように、開閉リング40とOリング50が互いに密着するように、これに対応する直径及び高さを持っていることが分かる。
図13に示すように、カートリッジ20は、大容量タンク部を有する。インクタンクは、その容量に対応する所定時間の間にペン先24を通じて、連続的かつ均一にインクを放出することができる。
ここで、カートリッジ20の一端にはペン先24が設けられる。このようなペン先24は、ペン先延長軸23の一端に形成された孔に固定されている。
ペン先延長軸23は、中空で円形のチューブ状であって、ペン先にインクを供給し、タンク部の直径より小さな直径である。
また、ペン先延長軸23の端部には、ペン先24が固定される。タンク部の内容物(すなわち、インク)は、タンク部からペン先24へ、筆記具の種類に対応する通常のインク供給方式(例:毛細管現象、圧力差、吸引など)によって供給される。
また、ペン先延長軸とペン先は、ペン先連結突部22を介して互いに連結されている。
ペン先連結突部22は、後述する乾き防止装置を備えた収納式筆記具の動作において、突出したカートリッジ20が後退するとき、ペン先連結突部22がOリング50のペン先密閉部材53に捕らえられ一緒に後退する。
ペン先24は、油性または水性インク用チップ、修正液排出用チップ、蛍光ペン用チップ、マーカーペン用チップまたは他の種類のチップが、筆記具の種類に応じて使用され、チップの種類に適したインク供給方式が使用することができる。
カートリッジ20は、動作制御部11と連動して動作する。係止部には、カートリッジを有する通常の筆記具で使用される通常の繰り出しメカニズムを使用することができる。
また、カートリッジ20は、図1の動作制御部11と連動して動作する。大韓民国特許出願2003年第55414号、同第56940号に開示された繰り出しメカニズムであって、安全なノック式と同一または類似の繰り出しメカニズムを係止部に有する。
カートリッジ20が、ケーシング10のカートリッジ挿入孔14を通じて挿入された後、使用者が動作制御部11を操作したとき、前述した繰り出しメカニズムによって、ペン先24をケーシング10のペン先孔13から突出またはペン先孔13に収納するように、所定のストローク範囲内で往復移動することができ、所定のストロークの両端で一時的に停止することができる。
スプリング(本図には図示せず、各要素の作動関係図に後述する)は、その一端がカートリッジ20の段部の下端と当接し、他端がケーシング10のリブ18に当接している。
その後、スプリング7は、作動の際、カートリッジ20のストローク範囲内でカートリッジ20を軸方向に押し出す。
すなわち、カートリッジ20とノック部29とが前方に所定ストローク距離だけ動くとき、スプリング7は圧縮される。これにより、スプリング7は圧縮状態から伸長状態に復元しようとする弾性反発力を発生する。
本発明において、カートリッジ20のストローク距離はノック部29のストローク距離と同一である。
図14はカートリッジ20、開閉リング40及びOリング50の結合状態を示す。
楕円形の開口41を通じて開口しているペン先密閉部材53にペン先が挿入される。これにより、ペン先がOリング50の内部に収納され、ペン先に連結されているペン先延長軸はペン先密閉部材53と密着して結合されている。
この際、開閉リング40は、上側段部52と下側段部54によって保持された状態で、楕円形の開口41のガイドの範囲内で回転可能になる。
図15は、本発明の乾き防止装置を備えた収納式筆記具の作動によるペン先の突出及び収納過程を示し、図16及び図17は、図13のペン先の突出及び収納によって突起が移動する経路を示す断面図を示す。
図16は、突起43が位置するガイドスロット17を軸方向に垂直に切った断面図であり、図17は、図15の断面において突起とガイドスロットの詳細を示す図である。
図15(a)、図16(a)、図17(a)に示すように、ペン先は、Oリング50の内部通路に位置し、一端はペン先出入口51を塞いでいる開閉リング40の側面によって、他端はペン先延長軸と密着して結合しているペン先密閉部材53によって、外部から閉塞されるように収納されている。
さらに、突起43はケーシング10のガイドスロット17の一端当接している。スプリング7は、その一端がカートリッジ20の段部の下端と当接し、その他端がケーシング10のリブ18の壁に当接している。
この状態で、図15(b)、図16(b)17(b)に示すように、ノック部を押し込んだとき、カートリッジ20が前進し、スプリングは圧縮される。
そして、カートリッジ20と結合しているOリング50と開閉リング40は、カートリッジ20と一緒に前進する。
ここで、Oリング50とカートリッジ20は、ケーシング10の内部通路に沿って直線状に移動する。しかし、開閉リング40の突起43はケーシング10のガイドスロット17に位置しているので、直線的に移動しつつ、開閉リング40は突起43を中心として回転する。
さらに、開閉リング40は、突起43がガイドスロット17内に位置している状態でOリング50及びカートリッジ20とともに移動するので、図16(b)及び図17(b)に示すように、突起43は、ガイドスロット17に沿って徐々に右側に移動して、開閉リング40の自転運動を可能にする。そして、突起43は、ガイドスロット17の他端に接触する。
本実施の形態では、開閉リング40が突起43を軸として回転するとき、図示されるように、開閉リング40は、楕円形口41と円形の開口42を含む側面が時計方向に回転する。、これによって、ペン先出入口51を密閉している開閉リング40の側面が回転し、ペン先出入口51は円形の開口42と出会って、徐々に開く。その後、図15(c)、図16(c)、図17(c)に示すように、ペン先出入口51が円形口42と完全に位置が合う。
このとき、図16(c)及び図17(c)に示すように、円形口42とOリング50の内部通路は一直線状の位置になる。楕円形の開口41の一端はペン先延長軸に当接し、各突起43はガイドスロット17の一端に当接する。
このような状態で、図16(d)及び図17(d)に示すように、ノック部をさらに押し込んで、カートリッジ20をさらに前進させたとき、Oリング50の上側段部52がケーシング10の内壁と当接し、Oリング50はそれ以上前進できなくなる。さらに、突起43がガイドスロット17と当接する状態となって、開閉リングはそれ以上同一方向(すなわち、時計方向)に回転できなくなる。したがって、開閉リング40の及びこれと結合されているOリング50は、それ以上前進できず停止して、図16(c)及び図17(c)の状態を維持する。
したがって、ノック部をさらに押し込んでも、カートリッジ20のみが前進するので、ペン先はペン先出入口51を通過し、図15(e)、図16(e)、図17(e)に示すように、ペン先が、ペン先孔を通じてケーシング10の外部に露出する。
このようなペン先が露出した状態で、スプリングは最大の復元力を生じているが、動作制御部によってカートリッジがケーシングに固定されているので、ユーザが筆記のために使用する状態を維持する。
一方、ペン先をケーシング10の内部に収納するためにノック部が再び押されたとき、動作制御部は、ケーシング10からカートリッジ20の固定状態を解除して、カートリッジ20が後退する。
図15(f)に示すように、ペン先が後退してOリング50の内部通路を通り、Oリング50も開閉リング40も移動しなくなる。
その後、図15(g)に示すように、ペン先が所定の距離、後退したとき、ペン先延長軸の段部がペン先密閉部材53によって保持され、図15(h)に示すように、Oリング50及びこれと結合されている開閉リング40が一緒に後退する。
開閉リング40の後退及び反時計方向の回転移動によって、突起43はケーシング10の他端に当接し、その後、移動して、ガイドスロット17の一端に当接する。
開閉リング40の回転運動は楕円形の開口41と円形の開口42とを含む側面が反時計方向に回転するものである。これにより、ペン先出入口51を開いた円形の開口42が回転して、開閉リング40の側面が徐々にペン先出入口51を塞ぐ。
その後、開閉リング40の側面はペン先出入口51を完全に塞ぎ、突起43はガイドスロット17の一端と各々当接する位置に後退し、最終的に、ペン先はOリング50内に密閉状態で収納され、図15(a)、図16(a)及び図17(a)に示す状態になる。

Claims (5)

  1. 動作制御部を備える乾き防止用収納式筆記具において、
    ペン先孔から所定距離だけ離れた位置に結合手段を備えるケーシングと;
    ペン先とペン先延長軸とを連結するペン先連結突部が突設されているカートリッジと;
    前記カートリッジを押し出すための弾性復元力を持つバネと;
    前記ペン先延長軸と密着結合し、その内部通路に前記ペン先を収納する円筒状のOリングと;
    前記Oリングを内部に収納するように結合され、前記Oリングに対して回転しながらそのペン先出入口を開閉させるように前記ケーシングと結合手段によって結合されて回転する開閉リングと;を備え、
    前記開閉リングは、前記開閉リングの側面に形成されている楕円形の開口と、前記Oリング内に気密に収納されている前記ペン先が前記ペン先孔に前進するように、前記ペン先出入口を開放させる円形口とを有し、
    ノック部を押し込むとき、前記開閉リングが前記ノック部と前記カートリッジに連動する前記Oリングに対して回転して、前記ペン先の軸方向と一致するように貫通通路を開放させ、前記ペン先が前記ペン先孔の外部に突出することによって使用可能な状態になり、さらに前記カートリッジを後退させるとき、前記カートリッジの前記ペン先連結突部が前記Oリングを保持しながら、前記Oリングと一緒に後退することによって、前記開閉リングが回転して前記Oリングの貫通通路を塞ぐことを特徴とする収納式筆記具。
  2. 前記ケーシングは、その内壁に軸方向の線形リブが形成され、前記バネの端が前記線形リブに捕らえられることによって、前記バネが回転できないようにすることを特徴とする請求項1に記載の乾き防止装置を備えた収納式筆記具。
  3. 前記開閉リングは、前記開閉リングの側面の向かい側の端部から突設し、前記ケーシングの前記結合手段内に移動可能に収納され、前記リングの直線運動中に回転させる一対の突起を備えることを特徴とする請求項1に記載の乾き防止装置を備えた収納式筆記具。
  4. 前記Oリングは、
    前記Oリングの側面から前記ペン先出入口の外側に直線状に伸びた一対の第1の段部と;
    前記Oリングの側面からペン先密閉部材の外側に直線状に伸びた一対の第2の段部と;を備え、
    前記Oリングと結合された前記開閉リングが、前記Oリングに対して回転するとき、前記Oリングから離脱しないように収納されることを特徴とする請求項1に記載の乾き防止装置を備えた収納式筆記具。
  5. 前記ケーシングに形成されている前記結合手段は、前記ペン先孔から所定距離だけ離れて形成されている一対のガイドスロットを含み、前記突起は前記各ガイドスロットに移動可能に収納されることを特徴とする請求項3に記載の乾き防止装置を備えた収納式筆記具。
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