JP6366758B1 - 自動密閉構造を備えた筆記具 - Google Patents

Abstract

【課題】チップの完全密閉によりインキの乾きを効果的に防止することができる自動密閉構造を備えた筆記具を提供する。【解決手段】一端に前端開口が形成される胴体ケース１００と、押し操作によって胴体ケースのチップ１３８を突出および没入させるノック部１２０と、ノック部とチップが両端にそれぞれ結合された状態で、胴体ケースの内部にスプリング１３７と共に挿入されているカートリッジ１３０と、胴体ケースの内部に固く結合される少なくとも一つのＯリング１４０と、胴体ケースの内部に固く結合されるホルダ１５０と、ホルダに回転可能に結合されて、回転によりチップを突出および密閉させるボールシャッター１６０を含む。ボールシャッターのヒンジ軸１６４は扇形の形状に形成され、ヒンジ軸が回転可能に位置するホルダのヒンジ部１５２には孔の内側に突起顎が形成されて、ヒンジ軸の回転を制限する。【選択図】図３

Description

本発明は自動密閉構造を備えた筆記具に関するもので、より詳細には、筆記具から出没するチップを筆記具の使用時のみに突出させ、非使用時にはチップを筆記具の内部に密閉させるように自動密閉構造を有するボールペン、蛍光ペン、ローラペン、ボードマーカーペン、油性マーカーペン、サインペン、プラスチックペン、マーキングペンなどを含む筆記具に関するものである。

チップの乾燥を防止する必要がある筆記部材を有する蓋なしの筆記具は、大きく二つのタイプに分類できる。第１のグループにおいては、筆記部材のインキや空気孔を改良することにより、筆記部材が乾燥しにくい構成となっており、他の第２のグループにおいては、筆記具の胴体に乾き防止装置が提供されている。

第１のグループの筆記具を実例として挙げると、いわゆる「無乾燥インキ」を使用するマーキングペンと、乾燥しにくい水性インキを使用し、筆記部材の後端部に非常に小さな空気孔を有するボールペン（ｂａｌｌ−ｐｏｉｎｔ ｐｅｎ）がある。このような第１のグループの筆記具は、乾き防止装置を備えていないため、長時間使用しない時は使用に不便さを感じるようになる。

また、第２のグループに乾き防止装置、即ち、一般的に使用しない間は、キャップを筆記具の前端に被せて、インキが乾燥することを防止するようになっている。しかし、キャップを備えた形態の筆記具は使用するに不便であり、キャップを失うことが多い。

そこで、本出願人は前述のような問題を解決するために、先行文献として特許文献１に開示されたような「乾き防止装置を備えた出没式筆記具」を出願して登録を受けたことがある。

「乾き防止装置を備えた出没式筆記具」は、図１に示すように、チップ４１を保護するために乾き防止装置を備えた出没式筆記具において、前端開口１１を一側に形成した軸筒１０にチップ４１を突出および没入させるように結合されたノック部３０と、ノック部３０とチップ４１が両端にそれぞれ結合された状態で軸筒１０の内部に挿入されているカートリッジ４０と、軸筒１０の内部でカートリッジ４０が弾発力により元の位置に戻るよう結合されたスプリング５０と、スプリング５０に支持されて軸筒１０の内部に固く結合されるＯリング６０と、Ｏリング６０によりその一端が被せられるように軸筒の内部に固く結合されるホルダ７０と、ホルダ７０の内部で摺動可能に結合されており、一端に形成されている複数の弾性ラグ８５が移動範囲内でホルダ７０に沿って上下に移動し、弾性ラグ８５の先端に形成されている係止部によりカートリッジ４０の段付き４８に係止されるリンク８０と、リンク８０の他端に形成されている平行ピン８２をピン溝９２に結合させているボール状ドア９０を含んでおり、ノック部３０の押し操作によってカートリッジ４０とリンク８０が固定状態のＯリング６０とホルダ７０から前進移動することにより、平行ピン８２がボール状ドア９０のピン溝９２を動かし、これによって、球面部７０ａに支持されているボール状ドア９０が回動軸９３を中心に回転されて軸筒の内部の開放状態になることによって、チップ１１が突出することである。

ここで、リンク８０の前進移動によるボール状ドア９０の回転開放時、約９０°程度回転したボール状ドア９０は、ホルダ７０の段付き部に引っ掛かって超過の開放を防止することができる。
しかし、図２に示すように、元の位置への復帰時にはボール状ドア９０が初期位置である中心線上に位置しなければならないが、停止位置を９０°以上に超過回転する場合がしばしば発生する。これによって、ボール状ドア９０によるチップ１１の密閉が正しく行われず、インキの乾燥発生により不良が生じる問題点がある。

韓国特許登録第１０−０８１７２０２号公報

本発明は前述のような従来の問題点を解決するためになされたものであって、ホルダのヒンジ部にヒンジ軸の超過回転を阻止することができるストッパーの役割をする突起顎を形成することで、チップの完全密閉によりインキの乾きを効果的に防止することができる自動密閉構造を備えた筆記具を提供することにその目的がある。

前述した目的を達成するための本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具は、一端に前端開口が形成される胴体ケースと、前記胴体ケースの他端部に結合され、押し操作によって前記胴体ケースのチップを突出および没入させるノック部と、前記ノック部とチップが両端にそれぞれ結合された状態で、胴体ケースの内部にスプリングと共に挿入されているカートリッジと、前記胴体ケースの内部に固く結合される少なくとも一つのＯリングと、前記Ｏリングによりその一端が被せられるように、前記胴体ケースの内部に固く結合されるホルダと、前記ホルダに回転可能に結合されて、回転によりチップを突出および密閉させるボールシャッターを含む自動密閉構造を備えた筆記具において、前記ボールシャッターのヒンジ軸は扇形の形状に形成され、前記ヒンジ軸が回転可能に位置するホルダのヒンジ部には孔の内側に突起顎が形成されて、前記ヒンジ軸の回転を制限することができる。

好ましくは、前記ボールシャッターのヒンジ軸は鈍角の扇形形状であり、前記突起顎が形成された前記ヒンジ部は前記ヒンジ軸を内部に回転可能に含んでおり、前記ヒンジ軸の扇形弧の長さより大きな長さの扇形弧を有して形成される。
または、前記突起顎は回転して前記前端開口を密閉する前記ボールシャッターと前記ホルダが一直線上に置かれるようにヒンジ軸の回転を制限することができる。

本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具によれば、ボールシャッターの超過回転が阻止され、完全密閉が可能になることで、チップのインキの乾き防止による不良が減少する効果がある。

従来の乾き防止装置を備えた出没式筆記具を示す斜視図である。 従来のボール状ドアの回転程度を示す動作状態図である。 本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具を示す斜視図である。 本発明に係るボールシャッターとホルダの斜視図である。 本発明に係るボールシャッターの閉鎖状態を示す斜視図である。 本発明に係るボールシャッターの開放状態を示す斜視図である。 本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具の非使用状態を示す断面図である。 本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具の使用状態を示す断面図である。

以下、添付した図面を参照して本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具の構成と作用を詳細に説明する。
ここで、図３は本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具を示す斜視図であり、図４は本発明に係るボールシャッターとホルダの斜視図であり、図５は本発明に係るボールシャッターの閉鎖状態を示す斜視図であり、図６は本発明に係るボールシャッターの開放状態を示す斜視図であり、図７Ａと図７Ｂは本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具の作動断面図である。

図３に示すように、本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具は大きく、胴体ケース１００と、胴体ケース１００の端部に結合され、押し操作によってチップ１３８を突出および没入させるノック部１２０と、胴体ケース１００の内部にスプリング１３７と共に挿入されているカートリッジ１３０と、胴体ケース１００の内部に固く結合される第１及び第２のＯリング１４０、１８０と、Ｏリング１４０によりその一端が被せられるように、胴体ケース１００の内部に固く結合されるホルダ１５０と、ホルダ１５０に回動可能に結合されて、回転によりチップ１３８を突出および密閉させるボールシャッター１６０と、ボールシャッター１６０を回転させるように設けられるリンク１７０を含む。

まず、胴体ケース１００は合成樹脂材または金属材を用いて射出成形やモールド成形方法で製作することができ、中空管またはチューブ形状を有することができる。
このような胴体ケース１００は、二つのケースがネジ結合またはしまりばめされ、コーン状の一つのケース一端に前端開口１０２を形成し、他のケースにはノック部１２０を含んで後述する構成要素を挿入結合させることができる内径サイズを有する後端開口１０４を形成している。

そして、後端開口１０４と近接する周面上には、内部で有機的にクリップ部の固定とクリップ部の解除動作を可能に結合されたクリップ部１１０が設けられることができる。
胴体ケース１００の後端開口１０４に結合され、押し操作によって胴体ケース１００の前端開口１０２を介してチップ１３８を突出および没入させるノック部１２０はユーザの押し操作によって力をカートリッジ１３０に伝達するように後端開口１０４の内側に設けることができ、小口径の周面と大口径の周面が層をなすチューブ形状を有し、小口径側の一端が開口されており、大口径側の他端が閉鎖されている。

そして、カートリッジ１３０はインキの収容部位に対応するものであって、所定の容量の内部体積を有することができる。
このようなカートリッジ１３０はカートリッジ孔１３１からチップ１３８との間で順に、その径が層をなして小さくなるように、最大直径のタンク部１３２、このタンク部１３２よりも相対的に小径の接続部１３３、この接続部１３３よりも相対的に小径のチップ延長軸筒部１３４を一体型に有している。

また、チップ延長軸筒部１３４の先端にはタンク部１３２から通常のインキ供給方式（例えば、毛細管現象、圧力差、吸引など）によってタンク部１３２に保管しているいかなる内容物（例えば、インキ）などを、その筆記具の種類に対応した通常の供給方式に応じて供給することができるように、チップ１３８をチップ固定部１３５を介して挿入して固定することができる。
また、チップ固定部１３５には段付き部１３５ａが形成されているので、チップ延長軸筒部１３４との結合時に段付き空間を置いて結合が行われる。

一方、図３に示すようなスプリング１３７はチップ延長軸筒部１３４に挿入された後、タンク部１３２の連結部１３３の段付き面に支持されるように載置されている。
次に、スプリング１３７は作動時、カートリッジ１３０のストローク距離内でカートリッジ１３０を軸方向に付勢する役割をする。

例えば、カートリッジ１３０とノック部１２０が前進方向に所定ストローク距離ぐらい前進する場合、スプリング１３７は圧縮状態になりながら、内部には弾性エネルギーが蓄えられる。この弾性エネルギーにより付勢力の解除時には伸長しながら、スプリング１３７を元の状態に復帰させる弾性復帰力が提供される。ここで、カートリッジ１３０の所定ストローク距離は、ノック部１２０のストローク距離ないしチップ１３８が元の位置から突出する位置までの距離と同一である。また、カートリッジ１３０とノック部１２０が後進方向に復帰することができる解除状態の時に、スプリング１３７は弾性復帰力によりノック部１２０を含んでカートリッジ１３０に結合された構成要素を元の位置に復帰させる役割をする。

また、スプリング１３７はカートリッジ１３０とノック部１２０を前進させるために使用者が指で加える押圧力がＯリング１４０、ホルダ１５０、ボールシャッター１６０のうち、いずれかに伝達される瞬間に発生する衝撃を減衰させる役割をする。
そして、胴体ケース１００の内部に固く結合される第１及び第２のＯリング１４０、１８０はカートリッジ１３０と共に胴体ケース１００の内周縁で気密性を維持させるための手段であって、通常の水密ないし気密手段に使用するゴム、シリコン、軟質のプラスチックのうち、いずれかの材質で形成されている。

第１のＯリング１４０と第２のＯリング１８０との間には、ホルダ１５０、ボールシャッター１６０、リンク１７０が位置することができる。
そして、第１のＯリング１４０によりその一端が被せられるように、胴体ケース１００の内部に固く結合されるホルダ１５０は、第１のＯリング１４０により支持されてボールシャッター１６０を胴体ケース１００の前端開口１０２の内側の半球面に密着させる役割をする。

このようなホルダ１５０は中空型ブッシングに該当し、前方部分には半円状に対向する一対のヒンジ部１５２が形成されている。ヒンジ部１５２にはボールシャッター１６０が結合されているので、これを回動させながらも安定した支持面を提供する役割をする。

また、ホルダ１５０の後方部分の直径は第１のＯリング１４０と対応する直径を有することが好ましく、その内部にはヒンジ部１５２に垂直の直交方向に係止溝１５４が両側に一定の長さに形成されているので、後述するリンク１７０のガイドキー１７８のガイドラインを提供すると共に、弾性ラグ１７２の遊び空間を形成する。

ここで、穿孔した孔の各ヒンジ部１５２は、図４に示すように、内側に突起顎１５２ａが突設されてヒンジ軸１６４の回転を制限することができる。
従って、ヒンジ部１５２は突起顎１５２ａにより真円ではなく、扇形の形状に形成される。好ましくは後述するボールシャッター１６０のヒンジ軸１６４よりも長い弧の長さを有することができる。その扇形弧の長さ程度によってヒンジ軸１６４の回転範囲を８５°?９５°内に制限することができる。

さらに好ましくは、突起顎１５２ａは回転して前端開口１０２を密閉するボールシャッター１６０とホルダ１５０が一直線上に置かれるようにヒンジ軸１６４の回転範囲を制限する。即ち、ヒンジ部１５２によりヒンジ軸１６４の回転範囲は約９０°に制限できる。

そして、ボールシャッター１６０はホルダ１５０に回転可能に結合されて、回転によりチップを突出および密閉させるドアの役割をするものである。ボールシャッター１６０は略円球状の球面両側外周縁に向かって軸心を通りながら開放された貫通通路１６２が形成され、貫通通路１６２と直交する外側の中心部には両側にヒンジ軸１６４が突設されている。

再び図４に示すように、ホルダ１５０のヒンジ部１５２に挿設されるヒンジ軸１６４は、鈍角の扇形形状を有することができる。
そして、ボールシャッター１６０にはヒンジ軸１６４と近接する偏心位置にピン溝１６６が対向して形成され、中心部に向かって傾斜して形成されることができる。ピン溝１６６には後述するリンク１７０のピン１７６が位置し、偏心した位置から傾斜したピン溝１６６はピン１７６と結合された後、リンク１７０の前進移動によりボールシャッター１６０を制限されたサイズの回転角範囲内で回動させる力に変換させるカム溝と同様の役割を有することができる。

一方、ホルダ１５０の内部に摺動可能に結合されるリンク１７０は、再び図３に示すように、チップ延長軸筒部１３４を挿入させるためのものであって、ホルダ１５０に向かう一端部には円周方向に所定の角度間隔を維持しながら、軸方向に一端のみを開放して切開した、対向する一対の弾性ラグ１７２が形成されている。

この弾性ラグ１７２にはリンク１７０の後方部位に配置されると共に、各弾性ラグ１７２の先端に形成されたフック状の係止部１７２ａを備え、このように直交方向の中空の柱内側面には、一対の常時係止突起（不図示 ）が対向して突設されることができる。

ここで、弾性ラグ１７２の係止部１７２ａと常時係止突起は、前述したチップ固定部１３５の段付き部１３５ａに位置しており、カートリッジ１３０の前進時には弾性ラグ１７２が係止部１７２ａと共にホルダ１５０の係止溝１５４から広がるようになって、カートリッジ１３０の前進を助けるようになる。

また、リンク１７０は弾性ラグ１７２から軸方向に沿って一体につながる円筒状に形成された前端部１７５を有することができる。
前端部１７５は前進移動に応じてボールシャッター１６０を回転させる役割をするものであって、前端部１７５の両端にはピン１７６が突設されている。
ピン１７６がボールシャッター１６０のピン溝１６６に結合されることにより、リンク１７０はボールシャッター１６０を回転させる。

一方、弾性ラグ１７２と切開片１７５との間における柱面には野球のホームプレート形状と類似したガイドキー１７８が形成され、弾性ラグ１７２が形成されている同一線上に形成されることが好ましい。
前述したように、ガイドキー１７８はホルダ１５０の係止溝１５４に沿って移動することができる。

図７Ａ及び図７Ｂは本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具の非使用状態を示す断面図及び使用状態を示す断面図である。これらの図面を参照して図５または図６に示すような構成の本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具の突出および没入作動を説明する。
まず、筆記具の組立時には、胴体ケース１００の内部にカートリッジ１３０を位置させ、ノック部１２０はカートリッジ１３０の一端にしまりばめまたはネジ結合などの結合方式で締結する。

このような状態で、図７Ａは最初のストロークの開始位置でボールシャッター１６０が前端開口１０２を閉鎖（ｃｌｏｓｅ）させた状態を示している。
即ち、ボールシャッター１６０の貫通通路１６２はカートリッジ１３０の軸方向と一直線上に位置している。

そして、第１のＯリング１４０はホルダ１５０とスプリング１３７との間で気密を維持すると共に、ボールシャッター１６０は前端開口１０２にも密着しているので、結局前端開口１０２と第２のＯリング１８０との間の胴体ケース１００の内部空間は密閉状態になって、チップ１３８のインキの乾き防止が実現される。

一方、チップ１３８はチップ固定部１３５により取り囲まれた状態で結合され、特に、リンク１７０の係止部１７２ａと常時係止突起（不図示）が段付き部１３５ａに係止されるようになる。

また、リンク１７０はホルダ１５０に挿入されており、第１のＯリング１４０とカートリッジ接続１３３との間に介在されているスプリング１３７は、弾性復元力によりリンクに接続されている胴体ケース１００と第１のＯリング１４０との間で相互に付勢力を作用させる。

また、筆記具の突出作動のため、図７Ｂに示すように、ユーザーのスイッチロック操作ないしノック体の押し操作によってノック部１２０が極めて小さなストローク距離ぐらい押圧された場合、ノック部１２０とカートリッジ１３０が前進方向にストローク距離ぐらい移動した状態になる。

この時、スプリング１３７は前述した状況と同様であるが、前記の移動比率に対応してしてより一層増加したスプリング弾発力をカートリッジ１３０に作用させ、これによって、ホルダ１５０が固定された状態で、カートリッジ１３０と、それに結合されたリンク１７０はストロークの距離ぐらい移動されている。

次に、ユーザーがノック部１２０を所定ストローク距離ぐらいさらに圧押すると、前進するリンク１７０のピン１７６はボールシャッター１６０の傾斜したピン溝１６６に沿ってスライドすることにより、ホルダ１５０のヒンジ部１５２に含まれてい回転可能に位置しているヒンジ軸１６４によってボールシャッター１６０を約９０°に回転させ、リンク１７０のガイドキー１７８は固定されているホルダ１５０の係止溝１５４に沿って移動する。

従って、ボールシャッター１６０の貫通通路１６２はカートリッジ１３０の軸方向に一致して前端開口１０２に連通するようになる。
チップ１３８は前端開口１０２から抜け出て突出した状態を維持し、このような状態でユーザーは本発明の筆記具を使用することができる。

一方、筆記具の没入作動のため、ユーザーはクリップ部１１０解除操作を通じて突出した状態のチップ１３８を胴体ケース１００の内部における元の位置に復帰させることができる。
クリップ部１１０を胴体ケース１００の段付き溝１０５からリリースする方向に後進させるように、ユーザーはノック部１２０を圧押する。

これによって、圧縮されたスプリング１３７が伸びながら、ノック部１２０とカートリッジ１３０を後進させ、前進する時の逆順の過程を行う。
即ち、後進するカートリッジ１３０はリンク１７０に挿入され、前述したようにリンク１７０の弾性ラグ１７２が係止溝１５４に沿って移動する。

リンク１７０の後進と共に、リンク１７０のピン１７６がボールシャッター１６０を回転させる。この時、ホルダ１５０のヒンジ部１５２に位置している鈍角の扇形形状のヒンジ軸１６４がヒンジ部１５２内で回転する途中、突起顎１５２ａに引っ掛かってそれ以上の回転が阻止される。この地点で正確にチップ１３８と中心が一致する一直線上に置かれる。結局、ボールシャッター１６０の回転復帰時、扇形のヒンジ軸１６４がストッパーの役割をするヒンジ部１５２の突起顎１５２ａによって超過回転が阻止される。それによって、チップ１３８の完全な密閉によりインキの乾きを防止することができる。

次に、スプリング１３７が元の長さに伸びた時、ノック部１２０、カートリッジ１３０、チップ１３８、リンク１７０は最初のストロークの開始位置に復帰され、ボールシャッター１６０は前端開口１０２を密閉させ、チップ１３８をボールシャッター１６０の貫通通路１６２の内側に安全で気密に収納させる。

本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具は前述のような従来の問題点を解決するためになされたものであって、ホルダのヒンジ部にヒンジ軸の超過回転を阻止することができるストッパーの役割をする突起顎を形成することで、チップの完全密閉によりインキの乾きを効果的に防止することができる。従って、本発明の産業利用性はきわめて高いものといえる。

以上、好ましい実施形態と図面によって本発明を説明したが、本発明はこれらによって限定されず、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者によって、本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることはもちろんである。

１００ 胴体ケース、１０２ 前端開口
１０４ 後端開口、１１０ クリップ部
１２０ ノック部、１３０ カートリッジ
１３１ カートリッジ孔、１３２ タンク部
１３３ 連結部、１３４ チップ延長軸筒部
１３５ チップ固定部、１３５ａ 段付き部
１３７ スプリング、１３８ チップ
１４０、１８０ 第１、第２のＯリング、１５０ ホルダ
１５２ ヒンジ部、１５２ａ 突起顎
１５４ 係止溝
１６０ ボールシャッター、１６２ 貫通通路
１６４ ヒンジ軸、１６６ ピン溝
１７０ リンク、１７２ 弾性ラグ
１７２ａ 係止部、１７５ 前段部
１７６ ピン、１７８ ガイドキー

Claims (3)

1. 一端に前端開口が形成される胴体ケースと、前記胴体ケースの他端部に結合され、押し操作によって前記胴体ケースのチップを突出および没入させるノック部と、前記ノック部とチップが両端にそれぞれ結合された状態で、胴体ケースの内部にスプリングと共に挿入されているカートリッジと、前記胴体ケースの内部に固く結合される少なくとも一つのＯリングと、前記Ｏリングによりその一端が被せられるように、前記胴体ケースの内部に固く結合されるホルダと、前記ホルダに回転可能に結合されて、回転によりチップを突出および密閉させるボールシャッターを含む自動密閉構造を備えた筆記具において、
   前記ボールシャッターのヒンジ軸は扇形の形状に形成され、前記ヒンジ軸が回転可能に位置するホルダのヒンジ部には孔の内側に突起顎が形成されて、前記ヒンジ軸の回転を制限することを特徴とする自動密閉構造を備えた筆記具。
2. 前記ボールシャッターのヒンジ軸は鈍角の扇形形状であり、
   前記突起顎が形成された前記ヒンジ部は前記ヒンジ軸を内部に回転可能に含んでおり、前記ヒンジ軸の扇形弧の長さより大きな長さの扇形弧を有して形成されることを特徴とする請求項１に記載の自動密閉構造を備えた筆記具。
3. 前記突起顎は回転して前記前端開口を密閉する前記ボールシャッターと前記ホルダが一直線上に置かれるようにヒンジ軸の回転を制限することを特徴とする請求項１に記載の自動密閉構造を備えた筆記具。