KR100930816B1 - 휴대 단말기용 외장형 슬림 스타일러스 펜 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치스크린 방식을 사용하는 모든 휴대용 단말기에 사용하는 외장형 슬림 스타일러스 펜에 관한 것이다. 보다 상세하게는 피스톤의 길이방향 일단 외경부에 나사산 형상 또는 요철 형상을 형성하고, 상기 나사산 형상 또는 요철 형상이 형성되어 있는 피스톤의 외경부에 오링이 삽입되는 홈을 형성하되, 오링을 삽입하는 홈의 깊이보다 나사골 또는 요홈을 깊게 형성함으로써 오링을 상기 오링 삽입 홈에 삽입한 후에도 오링의 내측과 피스톤 외경부 사이에 공기가 유통될 수 있는 틈새가 형성되도록 함으로써 피스톤 로드의 전후진 동작을 극히 부드럽고 정숙하게 하여 슬라이딩감을 대폭 향상시킨 우수한 품질의 스타일러스 펜에 관한 것이다. 본 발명에 따른 스타일러스 펜은 부품을 단순화함과 동시에 외경을 최소화하여 중량이 가벼우면서도 슬림한 디자인이 가능하다.

스타일러스 펜, 외장형, 슬림 터치펜, 원터치 개폐 스타일러스펜, 다단 스타일러스 펜

Description

휴대 단말기용 외장형 슬림 스타일러스 펜{SLIM TYPE EXTERNAL STYLUS PEN FOR PORTABLE DIGITAL APPLIANCE}

본 발명은 터치스크린 방식을 사용하는 모든 휴대용 단말기에 사용하는 스타일러스 펜에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치 스크린 또는 터치 패널을 사용하는 휴대 단말기에 사용되는 외장형 슬림형태의 스타일러스 펜에 관한 것이다.

가장 일반적으로 사용되는 스타일러스 펜으로는 터치 스크린에 일정한 압력을 인가하여 터치 스크린이 인식하는 압력식 스타일러스 펜과 정전기를 이용하는 정전용량 방식의 스타일러스 펜이 있다.

최근 개인 휴대 단말기는 부품의 원가를 절감함과 동시에 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 하기 위해 터치 LCD를 다양하게 사용하고 있다.

이는 휴대 단말기의 특성상 사용자가 가볍고 두께가 얇은 제품을 선호함과 동시에 복잡한 정보처리 기능을 버튼을 사용하지 않고 LCD 화면상에 나오는 다양한 정보를 스타일러스 펜을 이용하여 쉽고 빠르게 인식이 가능하도록 하기 위한 것이다.

종래에 터치 스크린에 사용되는 압력식의 스타일러스 펜은 대부분 휴대 단말 기에 내장되는 형태를 취하여 왔으나, 최근에는 주로 소형화, 박형화, 경량화를 추구하여 스타일러스 펜을 휴대 단말기에 내장하지 않고 별도로 분리하는 형태의 외장형을 적용하고 있다.

종래의 외장형 스타일러스 펜 및 원터치 스타일러스 펜은 스타일러스 펜의 실린더 바디 내부에 피스톤 또는 실린더에 공기 유통을 목적으로 피스톤에 길이 방향을 따라서 절개한 홈을 소정 간격을 두고 한쌍으로 형성하여 사용하거나, 피스톤의 외부에 장착되는 오링에 공기 유통 홈을 만들어서 피스톤 로드의 인출 및 삽입 동작시 압축된 공기가 어느 한쪽으로 빠지도록 하는 구조를 가지고 있다.

그러나 피스톤의 가공 방법에 있어서 길이 방향으로 절개한 일정한 홈을 형성하기 위해서는 CNC 자동선반 및 자동선반에서 절삭 가공을 한 후 홈을 가공하기 위해 별도의 컷팅 장비를 이용하여 후가공을 하여야만 한다. 따라서 제조 공정상 가공 시간의 증가 및 가공비의 상승을 유발시키는 문제점이 있다.

이러한 절개된 홈을 한쌍이 아닌 많은 수를 형성하기 위해서는 더욱 많은 후가공 비용이 발생하게 된다.

또한 오링에 공기 유통을 위한 홈을 내측 또는 외측에 별도로 구비하여 사용하는 경우에는 오링의 선경을 최소화시키기 어렵고, 오링을 피스톤에 조립시 오링의 신장에 따라 오링에 형성된 공기 유통 홈이 너무 작아져서 공기의 유통이 원활하지 않게 되는 문제점이 있다.

그리고 오링을 피스톤에 삽입하기 위해서는 반드시 오링이 최소한으로 신장되어야 하는데, 이러한 홈을 오링에 형성할 경우에는 피스톤에 삽입시 홈이 형성된 부분의 오링 두께가 매우 얇아 오링이 끊어지는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 일반적으로 스타일러스 펜의 중간 캡에는 스타일러스 펜의 이탈방지 및 원터치 개폐를 목적으로 두개의 부품으로 구성된 척킹 수단을 구비하고 있으며, 척킹 부품의 이탈 방지를 목적으로 부싱(Bushing) 또는 링으로 고정하고 있다.

이렇게 중간 캡의 내부에 두개의 척킹 부품으로 구성된 척을 조립하여 스타일러스 펜팁 및 걸림턱이 구비된 후크 부싱을 고정하여 일정한 힘으로 스타일러스 펜을 인출하고자 할 경우에 원터치로 늘어나서 빠지도록 되어 있다. 그리고 이러한 두개의 척을 이탈되지 않도록 하기 위하여 별도로 부싱 또는 링을 설치하여 고정하고 있다.

이러한 두개의 척의 내부에는 반경이 탄력적으로 신축되는 구조의 훅크(Hook)가 구비되어 있다.

또한, 캡에는 휴대단말기에 매달기 위한 스트랩 와이어(줄 또는 끈)가 있으나 이 스트랩 와이어를 설치하기 위하여 중간캡에 별도로 상캡을 결합하여 걸고리와 더불어 손잡이 줄을 장착하고 있다.

또한 캡 및 실린더의 재질로 황동 또는 알루미늄을 절삭 가공하거나 인발 파이프를 절단하여 내부에 나사산을 만들어 관련 부품을 조립하여 사용하고 있다.

그리고 스타일러스 펜 팁은 피스톤 로드에 부착된 샤프트에 암나사을 만들고 펜팁에는 숫나사를 만들어서 서로 조립하고 있다. 또한, 이렇게 각 부품에 나사산을 만들기 위해서는 각 부품이 나사 규격에서 요구하는 최소한의 두께를 가질 것이 요구되며, 이에 따라 부품의 외경을 커질 수 밖에 없는 문제점이 있다.

한편, 터치 LCD의 유리면에는 터치용 필름이 부착되어 스타일러스펜과의 접촉시에 스타일러스 펜팁으로 인하여 유리면에 스크래치나 찍힘 등이 발생하지 않도록 보호 필름을 부착하고 있다. 이에 따라 스타일러스 펜의 끝단부에 플라스틱 재질로 구비된 펜팁을 구형상으로 만들고 있는데, 이러한 펜팁의 구형상은 터치 LCD의 보호 필름과의 접촉 면적을 최소화시켜서 스크래치나 찍힘 현상 등을 방지하고 있다.

플라스틱 재질의 펜팁을 금형을 이용하여 구형상을 성형하기 위해서는 일반적으로 금형의 제작시에 펜팁의 중심부를 기준으로 상하측 2등분으로 분할하여 고정측과 이동측으로 제작하고 있는데, 이러한 방식으로 금형을 제작할 경우에는 펜팁의 구형상의 중심부에 금형의 분할로 인한 파팅라인이 반드시 발생하게 된다.

펜팁의 구형상부에 파팅라인이 발생되는 금형의 구조에 있어서는 금형을 장시간 사용하면 변형, 노후, 마모 등으로 인하여 파팅라인에 바리(Burr)가 발생하게 된다. 구형상부에 발생된 돌출된 바리는 스타일러스 펜을 사용시 터치필름이나 유리면에 스크래치나 찍힘 등을 발생시키는 원인이 된다.

더불어 종래의 스타일러스 펜은 많은 구성 부품으로 이루어져 있어 조립 생산성이 현저히 떨어질 뿐만 아니라 부품의 원가 비용이 많이 들며, 각 부품의 품질 관리 요소가 많고 품질 결함 요인이 많은 단점을 가지고 있다.

또한 각 부품을 나사를 이용하여 조립하기 때문에 외장형 스타일러스 펜의 바디(Body) 외경을 최소화하는데 많은 어려움이 있다.

이러한 복잡한 구조의 종래 스타일러스 펜은 소형화하는데 어려움이 있어 손이 작은 여성이나 어린이가 사용하는데 불편함이 있으며, 제품의 중량을 줄이는데 한계가 있었다. 그리고 사용자들이 다양하게 요구하는 심플한 외관 디자인과 데코레이션 기능을 충족시키지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 원터치 개폐 스타일러스 펜 및 다단 스타일러스 펜의 경우, 스타일러스 펜의 팁 부분이 캡의 방향으로 인출되도록 하는 구조에 있어서는 피스톤과 스톱퍼 홀더의 내부에 스타일러스 펜의 터치 작동시 뒤로 밀려 들어가지 않도록 하는 스톱퍼 구조를 구비해야 하는 단점이 있으며, 이러한 구조를 설치하더라도 반복적으로 스타일러스 펜을 사용하게 되면 내부의 스톱퍼가 마모되어 결국에는 쉽게 뒤로 밀리는 현상이 발생하게 되는 치명적인 결함이 있다.

또한, 스타일러스 펜의 헤드가 펜팁 반대방향으로, 즉 뒤쪽으로 빠지는 다단 인출 구조에 있어서는 상기에서 설명한 바와 같은 구조로 제작하여 각 부품을 조립하여야 하기 때문에 스타일러스 펜의 두께(지름) 및 중량을 획기적으로 감소시키는 데에는 많은 어려움이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실린더 로드가 캡의 반대방향으로 1단 또는 2단으로 인출되는 구조의 외장형 스타일러스 펜에 있어 부품을 단순화함과 동시에 스타일러스 펜의 외경을 최소화하여 중량이 가벼우면서도 슬림한 디자인을 가능하게 하고, 피스톤 로드의 전후진 동작을 극히 부드럽고 정숙하게 하여 슬라이딩감을 대폭 향상시킨 우수한 품질의 스타일러스 펜을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 원통형 실린더 로드의 길이방향 일단에는 피스톤이 결합되고, 타단에는 헤드가 결합되어 이루어진 피스톤 본체; 상기 피스톤 본체가 실린더 바디의 길이방향 일단으로 삽입될 수 있도록 내부가 관통된 실린더 바디; 상기 실린더 바디로부터 상기 피스톤 본체가 이탈되는 것을 방지하기 위해 상기 실린더 바디의 내부에 압입 고정되어 결합된 실린더 스톱퍼(Cylinder stopper); 상기 실린더 바디의 길이방향 타단에 결합된 팁홀더(Tip holder); 상기 팁홀더의 길이방향 일단에 압입되어 결합된 펜팁(Pen tip); 상기 펜팁과 팁홀더를 수납할 수 있도록 길이방향 일단이 개방되어 형성된 캡(Cap); 상기 펜팁과 팁홀더가 상기 캡과 결합될 수 있도록 상기 캡의 내부에 결합되어 있는 스트랩 스톱퍼(Strap stopper); 및 상기 캡의 길이방향 타단에 결합된 스트랩 와이어(Strap wire)로 이루어진 스타일러스 펜에 있어서, 상기 피스톤과 헤드는 각각 상기 실린더 로드의 내측으로 삽입되어 롤링 압착으로 결합되거나 또는 접착제 도포 후 압입 고정되어 결합되며, 상기 피스톤의 일단 외경부에는 나사산 형상 또는 요철 형상이 형성되어 있고, 상기 나사산 형상 또는 요철 형상이 형성되어 있는 피스톤의 외경부에는 오링이 삽입되는 오링홈이 형성되어 있으며, 상기 나사산 형상 또는 요철 형상은 상기 오링홈의 깊이보다 나사골 또는 요홈이 깊게 형성되어 있어 오링을 상기 오링홈에 삽입한 후에도 오링의 내측과 피스톤 외경부 사이에 공기가 유통될 수 있는 틈새(공기유통홈)가 형성되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜을 제공한다.

본 발명에 따른 스타일러스 펜은 피스톤의 외경부에 기어 형태의 나사산 또는 요철 형상을 형성하여 피스톤의 외경부에 삽입된 오링의 아래쪽으로 공기가 유통되는 공간을 확보함으로써 피스톤 본체가 실린더 바디 내부로 전후진 슬라이딩 동작을 매우 부드럽게 할 수 있어 슬라이딩감을 대폭 향상시킬 수 있다.

또한, 캡과 실린더 바디를 금속 또는 플라스틱 소재로 성형하여 스타일러스 펜의 제조 원가를 절감할 수 있으며, 캡의 내부에 삽입된 한 개의 스트랩 스톱퍼로 락킹 구조를 형성하고 스트랩 와이어를 고정할 수 있도록 하였으며, 캡의 내경부가 스타일러스 펜의 팁홀더 외경부를 탄성으로 별도로 고정할 수 있도록 하여 스타일러스 펜이 원활한 개폐, 이탈 방지, 흔들림 방지 등의 효과를 갖도록 하였다.

또한, 스타일러스 펜을 구성하는 각각의 부품을 나사 체결 방식이 아닌 롤링(Rolling) 압착 방식 또는 접착체 도포 후 압입 방식으로 결합하여 스타일러스 펜의 외경 및 중량을 기존 제품에 비하여 약 50% 정도 감소시킬 수 있어 슬림하고 가벼운 스타일러스 펜의 제조가 가능하다.

또한, 사출성형으로 제작되는 펜팁 구형상부의 파팅라인으로 인한 바리(Burr)를 근본적으로 제거하기 위하여 금형의 제작시 구형상부를 슬라이드 코어 및 변형 밀핀 방식으로 설계 제작한 금형을 사용하여 펜팁을 제조함으로써 터치 스크린에서 스크래치나 찍힘 등이 발생하지 않는 우수한 효과가 있다.

또한, 팁홀더의 테이퍼 구간에 걸림홈을 형성하여 스트랩 스톱퍼의 걸이부(락킹돌기)에 고정되도록 함으로써 이탈을 방지하였으며, 팁홀더의 외경부에 단차 띠를 구비하여 캡과 실린더 바디를 조립시 상기 단차 띠가 외부로 노출되어 데코레이션 효과를 발휘할 수 있도록 하였다.

또한, 헤드를 잡아 당겨서 인출하고자 할 때 실린더 바디에서 실린더 로드가 1단 또는 2단으로 인출됨과 동시에 캡으로부터 스타일러스 펜이 원터치로 분리되도록 하여 사용의 편리성을 향상시켰다.

본 발명에 따른 스타일러스 펜은,

실린더 로드의 길이방향 일단에는 피스톤이 결합되고, 타단에는 헤드가 결합되어 이루어진 피스톤 본체; 상기 피스톤 본체가 실린더 바디의 길이방향 일단으로 삽입될 수 있도록 내부가 관통된 실린더 바디; 상기 실린더 바디로부터 상기 피스톤 본체가 이탈되는 것을 방지하기 위해 상기 실린더 바디의 내부에 압입 고정되어 결합된 실린더 스톱퍼; 상기 실린더 바디의 길이방향 타단에 결합된 팁홀더; 상기 팁홀더의 길이방향 일단에 압입되어 결합된 펜팁; 상기 펜팁과 팁홀더를 수납할 수 있도록 길이방향 일단이 개방되어 형성된 캡; 상기 펜팁과 팁홀더가 상기 캡과 결합될 수 있도록 상기 캡의 내부에 결합되어 있는 스트랩 스톱퍼; 및 상기 캡의 길이방향 타단에 결합된 스트랩 와이어로 이루어진 스타일러스 펜에 있어서,

상기 피스톤과 헤드는 각각 상기 실린더 로드의 내측으로 삽입되어 롤링 압착으로 결합되거나 또는 접착제 도포 후 압입 고정되어 결합되며, 상기 피스톤의 일단 외경부에는 나사산 형상 또는 요철 형상이 형성되어 있고, 상기 나사산 형상 또는 요철 형상이 형성되어 있는 피스톤의 외경부에는 오링이 삽입되는 오링홈이 형성되어 있으며, 상기 나사산 형상 또는 요철 형상은 상기 오링홈의 깊이보다 나사골 또는 요홈이 깊게 형성되어 있어 오링을 상기 오링홈에 삽입한 후에도 오링의 내측과 피스톤 외경부 사이에 공기가 유통될 수 있는 틈새(공기유통홈)가 형성되는 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스타일러스 펜의 일실시 형태에 따르면, 상기 캡의 재질은 금속 또는 플라스틱이며, 상기 스트랩 스톱퍼의 내측(내경면)에는 적어도 하나의 락킹 리브(Rib) 또는 돌기(락킹돌기)가 구비되어 있어 팁홀더를 고정하고, 상기 캡 및 스트랩 스톱퍼의 길이방향 일단에는 스트랩 와이어를 삽입하여 고정하기 위한 와이어 고정공(홀)이 구비되어 있으며, 상기 캡의 내경부가 상기 팁홀더의 외경부를 탄성으로 지지 고정할 수 있도록 되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 스타일러스 펜의 다른 실시형태에 따르면, 상기 캡과 스트랩 스톱퍼는 금속, 플라스틱 또는 고무 재질을 이용하여 일체형으로 형성하며, 외형이 원형, 타원형 또는 다각형 등(예를 들어 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등) 다양한 형태일 수 있다.

본 발명에 따른 스타일러스 펜의 다른 실시형태에 따르면, 상기 피스톤의 길이방향 중심부에는 피스톤을 관통하는 관통공(홀)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 피스톤의 재질은 금속, 플라스틱 또는 고무일 수 있다.

또한, 상기 펜팁의 재질은 아세탈(POM, Poly Oxy Methylene), PC(Polycarbonate), 테프론 또는 실리콘일 수 있다.

또한, 상기 실린더 로드는 하나의 파이프 형태로 구성되어 있어 상기 실린더 바디의 내부에 수납되거나 또는 실린더 바디로부터 인출될 수 있는 구조이거나, 또는 외형이 원형, 타원형 또는 다각형 등(예를 들어 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등) 다양한 형태일 수 있는 2개의 파이프(제1 실린더 로드 및 제2 실린더 로드)로 구성되어 있어 상기 실린더 바디의 내부에 2단으로 수납되거나 또는 실린더 바디로부터 2단으로 인출될 수 있는 구조를 가지며, 상기 제1 실린더 로드와 제2 실린더 로드의 사이에는 텐션 스프링이 삽입되어 있을 수 있다.

본 발명에 따른 스타일러스 펜의 다른 실시형태에 따르면, 상기 텐션 스프링을 대신하여 상기 제2 실린더 로드의 길이방향 일단에는 피스톤이 롤링 압착 또는 접착제 도포 후 압입 결합되어 있고, 상기 제2 실린더 로드의 피스톤 결합부가 상기 제1 실린더 로드의 길이방향 일단 내부로 삽입될 수 있도록 구성되어 있어 제2 실린더 로드 및 제1 실린더 로드가 상호간에 슬라이딩될 수 있는 구조를 가질 수 있다.

또한, 상기 팁홀더의 재질은 금속 또는 플라스틱이며, 상기 실린더 바디와의 결합부로부터 펜팁과의 결합부 방향으로 지름이 감소하는 테이퍼 형상을 가지며, 상기 테이퍼 형상의 중간에는 스트랩 스톱퍼의 락킹돌기에 고정하기 위한 걸림 기능의 홈(걸림홈)이 구비되어 있고, 상기 캡과 실린더 바디가 결합되는 경우에 외부에 노출되어 장식효과를 연출할 수 있도록 상기 캡과 실린더 바디의 외경부와 동일한 높이의 돌출된 단차 띠가 상기 팁홀더의 외경부에 구비되어 있으며, 상기 팁홀더의 외경부에는 상기 캡과의 조립시 탄성을 유지하며 삽입될 수 있도록 돌출된 띠(고정돌기)가 적어도 한 개 구비되어 있을 수 있다.

또한, 상기 펜팁은 슬라이드 코어 및 변형 밀핀 방식으로 금형을 제조하여 사출 성형함으로써 펜팁의 끝단 구형상 표면에 금형에 의한 파팅라인이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실린더 바디의 외형은 원형, 타원형 또는 다각형 등(예를 들어 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등) 다양한 형태일 수 있고, 내경은 관통되어 있으며, 내경면에는 피스톤의 동작을 부드럽게 하기 위하여 불소가 함유된 오일이 도포되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실린더 스톱퍼는 내부가 관통되어 있으며, 상기 관통된 내경면에는 피스톤의 동작으로 발생하는 공기의 압력을 저하시키기 위한 요철 형태의 홈이 적어도 한 개 구비되어 있고, 외경부의 길이방향 중앙부에는 일정한 깊이의 홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 헤드의 재질은 금속 또는 플라스틱이며, 상기 헤드에는 보스(Boss)가 구비되어 있고, 상기 보스에는 접착제 도포 또는 롤링 압착 고정을 위한 홈이 구비되어 있으며, 상기 실린더 로드에 상기 헤드의 보스가 삽입되어 접착제 도포 후 강제 압입 또는 롤링 압착되어 결합되고, 상기 헤드의 길이방향 중심부에는 스타일러스 펜 내부(실린더 내부)의 공기가 외부와 충분히 유통될 수 있도록 관통된 홀(구멍)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인하여 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜을 나타낸 예시도이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 내부를 나타낸 예시도이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 분해된 상태를 나타낸 예시도이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 분해된 상태의 내부를 나타낸 예시도이다. 도 5는 도 2의 A-A'선을 절단한 예시도이다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 캡이 분해된 상태를 나타낸 예시도이다. 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 실린더 로드가 인출되는 상태를 나타낸 예시도이다. 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 제1 실린더 로드가 인출되는 내부 상태를 나타낸 예시도이다. 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 제2 실린더로드가 인출되는 상태를 나타낸 예시도이다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 제2 실린더 로드가 인 출되는 내부 상태를 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 스타일러스 펜은, 실린더 로드(100)의 길이방향 일단에는 피스톤(110)이 결합되고, 타단에는 헤드(120)가 결합되어 이루어진 피스톤 본체; 상기 피스톤 본체가 실린더 바디(200)의 길이방향 일단으로 삽입될 수 있도록 내부가 관통된 실린더 바디(200); 상기 실린더 바디(200)로부터 상기 피스톤 본체가 이탈되지 않고 원활하게 작동되도록 가이드하기 위해 상기 실린더 바디(200)의 내부에 압입 고정되어 결합된 실린더 스톱퍼(210); 상기 실린더 바디(200)의 길이방향 타단에 결합된 팁홀더(300); 터치 스크린에 정보를 입력할 수 있도록 상기 팁홀더(300)의 길이방향 일단에 압입되어 결합되어 있는 펜팁(400); 상기 펜팁(400)과 팁홀더(300)를 수납할 수 있도록 길이방향 일단이 개방되어 형성된 캡(500); 상기 펜팁(400)과 팁홀더(300)가 상기 캡(500)과 결합되도록 상기 캡(500)의 내부에 결합되어 있는 스트랩 스톱퍼(510); 및 상기 캡(500)의 길이방향 타단에 결합된 스트랩 와이어(520)로 이루어진 스타일러스 펜에 있어서,

상기 피스톤(110)과 헤드(120)는 각각 상기 실린더 로드(100)의 내측으로 삽입되어 롤링 압착으로 결합되거나 또는 접착제 도포 후 압입 고정되어 결합되며, 상기 피스톤(110)의 일단 외경부에는 나사산 형상 또는 요철 형상이 형성되어 있고, 상기 나사산 형상 또는 요철 형상이 형성되어 있는 피스톤(110)의 외경부에는 오링(111)이 삽입되는 오링홈(112)이 형성되어 있으며, 상기 나사산 형상 또는 요철 형상은 상기 오링홈(112)의 깊이보다 나사골 또는 요홈이 깊게 형성되어 있어 상기 오링(111)을 상기 오링홈(112)에 삽입한 후에도 오링(111)의 내측과 피스톤 외경부 사이에 공기가 유통될 수 있는 틈새(공기유통홈, 113)가 형성되는 구조로 이루어져 있다.

상기 캡(500)은 금속 또는 프라스틱 재질로 성형되는 것이 바람직하며, 외형이 원형, 타원형 또는 다각형 등(예를 들어 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등) 다양한 형태일 수 있다. 상기 캡(500)의 내부에는 일체형의 잠금장치 기능을 갖는 플라스틱 또는 고무 재질의 스트랩 스톱퍼(510)가 삽입되어 결합되어 있다. 휴대 단말기와의 연결을 위한 스트랩 와이어(520)는 상기 스트랩 스톱퍼(510)의 길이방향 일단에 형성된 와이어 고정공(512)에 강제적으로 고정된다. 즉 상기 스트랩 와이어(520)를 상기 스트랩 스톱퍼(510)의 와이어 고정공(512)에 삽입한 후 묶어 조립을 함으로써 스트랩 와이어(520)가 빠지지 않도록 한다.

상기 캡(500)의 길이방향 일단은 관통되어 있으나 타단은 곡면 또는 직각으로 밀폐되도록 구성되어 있고, 밀폐된 중앙에는 스트랩 와이어(520)를 삽입하기 위한 와이어 고정공(512)이 형성되어 있다.

상기 캡(500)의 내경면은 탄성으로 팁홀더(300)의 외경부에 구비된 돌출된 고정돌기(330)를 탄성으로 고정하는 역할을 한다.

상기 캡(500)에는 다양한 형태의 표면처리 등을 통하여 도금, 코팅, 로고 인쇄 등을 할 수 있다.

상기 캡(500)의 내부에 삽입되는 잠금장치 기능을 갖는 스트랩 스톱퍼(510)의 내측(내경부)에는 적어도 하나의 돌출된 걸이부, 즉 락킹돌기(511)가 구비되어 있어 팁홀더(300)에 구비된 걸림홈(310)에 삽입될 수 있도록 되어 있다. 또한, 상 기 스트랩 스톱퍼(510)의 외경부에는 캡(500)과의 조립을 위한 일정한 깊이의 홈이 구비되어 있다.

상기 스트랩 스톱퍼(510)는 캡(500)에 삽입방식으로 조립되어지거나, 접착제를 이용하여 고정할 수 있으며, 캡(500)의 관통부에서 일정한 깊이를 유지하여 안쪽으로 고정됨으로써 캡(500)의 관통(개방)된 일단과 단차를 형성하고 있다. 따라서 스트랩 스톱퍼(510)의 내측(내경부)에 구비된 돌출된 락킹돌기(511)는 팁홀더(300)에 구비된 걸림홈(310)을 고정하게 되며, 캡(500)의 관통(개방)된 단차의 내경부가 또다시 상기 팁홀더(300)의 외경부에 구비된 돌출된 고정돌기(330)를 탄성에 의해 2단으로(추가적으로) 지지 고정하게 된다.

상기 캡(500)과 스트랩 스톱퍼(510)는 금속으로 제작되거나 플라스틱 성형 가공 방법을 통하여 동일 소재로 형성된 일체형 부품으로 제작될 수 있는데, 이 경우 부품 원가를 현저히 줄일 수 있을 뿐만 아니라 생산성을 최대한으로 향상시킬 수가 있다.

이러한 캡(7) 조립체(캡과 스트랩 스톱퍼의 결합체, 또는 캡과 스트랩 스톱퍼가 일체형으로 형성된 것)는 스타일러스 펜 본체의 이탈 방지, 원터치 개폐 및 흔들림 방지가 안정적으로 이루어지도록 한다.

상기 실린더 로드(100)에 팁홀더(300) 및 헤드(120)가 결합된 스타일러스 펜의 피스톤 본체에 있어서는, 상기 피스톤(110)은 공기의 유통을 위하여 외경부에 기어 형태의 나사산 또는 요철 형상이 구비된다. 나사산 또는 요철이 형성된 중간에는 오링(111)을 끼울 수 있도록 적어도 하나의 오링홈(112)이 있으며, 나사산 또 는 요철 형상은 오링(111)을 끼우는 홈의 깊이보다 깊게 나사골 또는 요홈이 형성되어 오링(111)을 오링홈(112)에 끼운 후에도 오링(111)의 내측과 피스톤 외경부 사이에 일정한 틈새(공기유통홈, 113)를 유지시켜 공기가 유통되도록 한다.

또한, 오일 등의 영향으로 인하여 상기 틈새가 막히더라도 공기 유통이 가능하게 하기 위해서 피스톤(110)의 길이 방향 중심부에 관통공(115)을 형성할 수 있다.

피스톤(110)과 실린더 로드(100) 간의 조립을 위하여 피스톤(110)의 조립부(피스톤 로드와의 조립부)의 외경부에는 일정한 깊이의 홈을 구비하여 롤링 가공시 이탈을 방지하고 실린더 로드(100)의 유동을 방지한다. 또한, 상기 홈은 접착제를 도포할 경우에는 접착제가 외부로 묻어 나오지 않고 안정적으로 접착될 수 있도록 하는 역할을 한다.

피스톤(110)과 실린더 로드(100)는 나사방식으로 연결하지 않고 롤링 압착 방법 또는 강력 접착제를 이용하여 삽입하여 고정한다. 상기 피스톤(110)은 기본적으로 기어(나사산) 형상 또는 요철 형상의 절삭가공 방법에 있어서 너어링(Knurling) 가공하거나 금속 소재를 세이빙 가공 성형인발한 후 절삭 가공한다.

그러나 가장 근본적으로는 원가 절감 및 생산성 향상을 위하여 소재를 금속으로 사용하거나 플라스틱 소재를 사출성형하여 일체형으로 제조하여 구비하는 것이 바람직하다. 상기 피스톤(110)에는 적어도 하나의 실리콘 오링(111)이 기어 형상부(나사산 또는 요철 형상부) 중간에 구비된 오링홈(112)에 조립되고 실린더 로드가 롤링 압착 가공 또는 강력 접착제에 의하여 삽입 조립된다.

상기 실린더 로드는 1개 또는 외경이 상이한 2개의 원형, 또는 사각형의 파이프 형태일 수 있으며, 스타일러스 펜을 사용할 경우, 즉 헤드(120)를 뒤쪽으로 당겼을 때 실린더 바디(200)로부터 1단 또는 2단으로 헤드(120) 방향으로 인출되도록 구비된다. 동시에, 상기에서와 같이 헤드(120)를 뒤쪽으로 당겼을 때 실린더 바디에 결합된 팁홀더(300)는 원터치로 캡(500)으로부터 분리 인출된다.

실린더 로드가 실린더 바디(200)로부터 2단으로 인출되도록 하기 위해서는 제2 실린더 로드(140)가 제1 실린더 로드(130)의 이너 파이프(Inner pipe)로 구성되어 있어야 한다.

이 경우 이너 파이프인 제2 실린더 로드(140)에 연결된 제1 실린더 로드(130)는 내부가 관통되어져 있으며, 이너 파이프인 제2 실린더 로드(140)가 인출되는 경우 제1 실린더 로드(130)로부터 완전히 이탈되지 않도록 길이 방향 일단이 오므림 작업(Forming)으로 형성된다.

제2 실린더 로드(140)는 파이프와 같이 관통되어 있거나 절삭가공 샤프트로 구성될 수 있으며, 길이 방향 일단에는 텐션스프링(150)에 구비된 엠보형태의 삽입돌기(151, Boss)가 삽입될 수 있도록 2개의 삽입공(141)을 구비할 수 있다.

상기 제2 실린더 로드(140)에 구비된 2개의 삽입공(141)에 각각의 텐션스프링(150)을 삽입하여 제2 실린더 로드(140)와 제1 실린더 로드(130)가 상호간에 일정한 하중으로 슬라이딩되도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 제2 실린더 로드(140)에는 상기 제1 실린더 로드(130)와 마찬가지로 텐션스프링(150) 대신 피스톤을 롤링 압착 또는 접착제 도포 후 압입 결합하 여 슬라이딩 동작을 할 수 있도록 형성할 수도 있다.

즉 상기 텐션스프링(150)에 대신하여 상기 제2 실린더 로드(140)의 길이방향 일단에 피스톤을 롤링 압착 또는 접착제 도포 후 압입 결합하고, 상기 제2 실린더 로드(140)의 피스톤 결합부가 상기 제1 실린더 로드(130)의 길이방향 일단 내부로 삽입될 수 있도록 구성하여 제2 실린더 로드(140) 및 제1 실린더 로드(130)가 상호간에 슬라이딩할 수 있는 구조를 갖도록 형성할 수도 있다. 상기 제2 실린더 로드(140)에 결합되는 피스톤은 상기에서 설명한 피스톤(110)과 동일한 구조를 갖는 것이 바람직하다.

상기 실린더 로드(100)(1단 인출의 경우) 또는 제2 실린더 로드(140)(2단 인출의 경우)의 길이방향 일단에는 헤드(120)를 결합하여 사용자가 쉽게 헤드(120)를 잡아당겨서 실린더 로드를 인출할 수 있도록 한다.

상기 헤드(120)의 재질은 금속 또는 플라스틱이며, 상기 헤드(120)에는 보스(Boss)가 구비되어 있고, 상기 보스에는 접착제 도포 또는 롤링 압착 고정을 위한 홈이 구비되어 있다. 상기 헤드(120)의 보스가 상기 실린더 로드(100)(1단 인출의 경우) 또는 제2 실린더 로드(140)(2단 인출의 경우)에 삽입되어 롤링 압착 또는 접착제 도포 후 강제 압입되어 고정 결합된다.

상기 헤드(120)의 길이방향 중심부에는 스타일러스 펜 내부(실린더 내부)의 공기가 외부와 충분히 유통될 수 있도록 관통된 홀(구멍)을 형성한다.

한편, 상기 제2 실린더 로드(140)와 헤드(120)를 절삭 가공에 의하여 일체형으로 형성할 수도 있다.

상기 펜팁(400)은 팁홀더(300)와의 고정을 위하여 일정한 길이의 단차를 형성하여 보스(Boss)가 구비되어 있으며, 펜팁(400)은 팁홀더(300)에 강제 압입하여 고정하는 방법으로 조립할 수 있다.

펜팁(400)의 재질은 플라스틱, 구체적으로 아세탈(POM, Poly Oxy Methylene), PC(Polycarbonate), 실리콘 또는 테프론일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 스타일러스 펜에 있어서, 펜팁은 슬라이드 코어 및 변형 밀핀 방식으로 금형을 제조하여 사출 성형함으로써 펜팁의 끝단 구형상 표면에 금형에 의한 파팅라인이 발생하지 않도록 한 것이 바람직하다.

팁홀더(300)의 재질은 금속 또는 플라스틱일 수 있으며, 상기 실린더 바디(200)와의 결합부로부터 펜팁(400)과의 결합부 방향으로 지름이 감소하는 테이퍼 형상을 가진다. 상기 팁홀더(300)의 테이퍼 형상의 중간에는 스트랩 스톱퍼(510)에 고정하기 위한 걸림홈(310)이 구비되고, 상기 캡(500)과 실린더 바디(200)가 결합되는 경우에 외부에 노출되어 장식효과를 연출할 수 있도록 상기 캡(500)과 실린더 바디(200)의 외경부와 동일한 높이의 돌출된 단차 띠(320)가 상기 팁홀더(300)의 외경부(테이퍼 구간의 중간 어느 한 곳)에 구비되어 있다.

팁 홀더(9)에 대하여는 표면처리 및/또는 코팅을 통하여 다양한 색상 표현할 수 있고, 상기 캡(500) 및 실린더 바디(200)가 결합되는 경우에 캡(500)과 실린더 바디(200)의 중간에 돌출된 단차 띠(320)가 외부로 노출되도록 함으로써 스타일러스 펜의 외관 디자인을 다양하게 할 수 있는 장식(데코레이션) 효과를 연출할 수 있다.

또한, 팁홀더(300) 외경부의 적어도 한 곳에는 캡과의 조립시 탄성을 유지하며 삽입될 수 있도록 돌출된 고정돌기(330)가 구비되어 있다.

상기 실린더 바디(200)는 원통형 또는 다양한 형태로 금속을 인발 가공하거나 플라스틱 재질을 이용하여 성형하여 가공할 수 있으며, 내부가 원형 또는 다양한 형태로 관통되어 있고, 실린더 바디(200)의 내부에는 피스톤(110) 및 실린더 로드의 이탈 방지를 위하여 실린더 스톱퍼(210)를 접착제를 도포한 후 강제 압입하여 조립 고정한다.

이러한 방법으로 제조된 스타일러스 펜의 외관에는 다양한 형태의 표면처리 등을 통하여 도금, 코팅, 로고 인쇄 등을 할 수 있다.

상기 실린더 스톱퍼(210)는 내부가 관통되어 있으며, 내경면(내경부)에는 요철 모양의 미세한 홈이 1개 이상 파여져 구비되어 있으며, 이 홈은 피스톤(110)의 동작으로 발생하는 공기의 압력을 저하시키는 역할을 한다. 그리고 실린더 스톱퍼(210)의 외경부, 바람직하게는 외경부 길이방향 중앙부분에는 일정한 깊이의 홈이 파여져 있어서 접착제를 도포하여 실린더 바디(200)에 압입시 접착제가 외부로 흘러나오지 못하도록 하고, 실린더 바디(200)와의 강력한 발거력을 유지할 수 있도록 한다. 또한, 상기 실린더 스톱퍼(210)는 실린더 로드가 흔들리지 않도록 하는 기능을 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜을 나타낸 예시도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 내부를 나타낸 예시도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 분해된 상태를 나타낸 예시도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 분해된 상태의 내부를 나타낸 예시도이다.

도 5는 도 2의 A-A'선을 절단한 예시도이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 캡이 분해된 상태를 나타낸 예시도이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 실린더 로드가 인출되는 상태를 나타낸 예시도이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 제1 실린더 로드가 인출되는 내부 상태를 나타낸 예시도이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 제2 실린더 로드가 인출되는 상태를 나타낸 예시도이다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 제2 실린더로 드가 인출되는 내부 상태를 나타낸 예시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 실린더 로드

110 : 피스톤 111 : 오링

112 : 오링홈 113 : 공기유통홈

114 : 결합돌기 115 : 관통공

120 : 헤드 130 : 제1 실린더 로드

140 : 제2 실린더 로드 141 : 삽입공

150 : 텐션스프링 151 : 삽입돌기

200 : 실린더 바디

210 : 실린더 스톱퍼

300 : 팁홀더

310 : 걸림홈 320 : 단차 띠

330 : 고정돌기

400 : 펜팁

500 : 캡

510 : 스트랩 스톱퍼 511 : 락킹돌기

512 : 와이어 고정공 520 : 스트랩 와이어

Claims (13)

1. 실린더 로드의 길이방향 일단에는 피스톤(110)이 결합되고, 타단에는 헤드(120)가 결합되어 이루어진 피스톤 본체; 상기 피스톤 본체가 실린더 바디의 길이방향 일단으로 삽입될 수 있도록 내부가 관통된 실린더 바디(200); 상기 실린더 바디(200)로부터 상기 피스톤 본체가 이탈되는 것을 방지하기 위해 상기 실린더 바디(200)의 내부에 압입 고정되어 결합된 실린더 스톱퍼(210); 상기 실린더 바디(200)의 길이방향 타단에 결합된 팁홀더(300); 상기 팁홀더(300)의 길이방향 일단에 압입되어 결합된 펜팁(400); 상기 펜팁(400)과 팁홀더(300)를 수납할 수 있도록 길이방향 일단이 개방되어 형성된 캡(500); 상기 펜팁(400)과 팁홀더(300)가 상기 캡(500)과 결합될 수 있도록 상기 캡(500)의 내부에 결합되어 있는 스트랩 스톱퍼(510); 및 상기 캡(500)의 길이방향 타단에 결합된 스트랩 와이어(520)로 이루어진 스타일러스 펜에 있어서,

   상기 피스톤(110)과 헤드(120)는 각각 상기 실린더 로드의 내측으로 삽입되어 롤링 압착으로 결합되거나 또는 접착제 도포 후 압입 고정되어 결합되며, 상기 피스톤(110)의 일단 외경부에는 나사산 형상 또는 요철 형상이 형성되어 있고, 상기 나사산 형상 또는 요철 형상이 형성되어 있는 피스톤(110)의 외경부에는 오링(111)이 삽입되는 오링홈(112)이 형성되어 있으며, 상기 나사산 형상 또는 요철 형상은 상기 오링홈(112)의 깊이보다 나사골 또는 요홈이 깊게 형성되어 있어 상기 오링(111)을 상기 오링홈(112)에 삽입한 후에도 오링(111)의 내측과 피스톤(110) 외경부 사이에 공기가 유통될 수 있는 틈새(공기유통홈, 113)가 형성되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 캡(500)의 재질은 금속 또는 플라스틱이며, 상기 스트랩 스톱퍼(510)의 내측에는 적어도 하나의 락킹돌기(511)가 구비되어 있어 상기 팁홀더(300)를 고정하고, 상기 캡(500) 및 스트랩 스톱퍼(510)의 길이방향 일단에는 스트랩 와이어(520)을 삽입하여 고정하기 위한 와이어 고정공(512)이 구비되어 있으며, 상기 캡(500)의 내경부가 상기 팁홀더(300)의 외경부를 탄성으로 지지 고정할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 캡(500)과 스트랩 스톱퍼(510)는 금속, 플라스틱 또는 고무 재질을 이용하여 일체형으로 형성하며, 외형이 원형 또는 다양한 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 피스톤(110)의 길이방향 중심부에는 피스톤(110)을 관통하는 관통공(115)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 피스톤(110)의 재질은 금속, 플라스틱 또는 고무인 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 펜팁(400)의 재질은 아세탈(POM), PC(Polycarbonate), 테프론 또는 실리콘인 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 실린더 로드는 1개의 파이프 형태로 구성되어 있어 상기 실린더 바디(200)의 내부에 수납 또는 실린더 바디(200)로부터 인출될 수 있는 구조이거나, 또는 외형 및 내경이 원형 또는 다양한 형태인 2개의 파이프(제1 실린더 로드(130) 및 제2 실린더 로드(140))로 구성되어 있어 상기 실린더 바디(200)의 내부에 2단으로 수납되거나 또는 실린더 바디(200)로부터 2단으로 인출될 수 있는 구조를 가지며, 상기 제1 실린더 로드(130)와 제2 실린더 로드(140)의 사이에는 텐션스프링(150)이 삽입되어있는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 텐션스프링(150)에 대신하여 상기 제2 실린더 로드(140)의 길이방향 일단에는 피스톤(110)이 롤링 압착 또는 접착제 도포 후 압입 결합되어 있고, 상기 제2 실린더 로드(140)의 피스톤 결합부가 상기 제1 실린더 로드(130)의 길이방향 일단 내부로 삽입될 수 있도록 구성되어 있어 제2 실린더 로드(140) 및 제1 실린더 로드(130)가 상호간에 슬라이딩될 수 있는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
9. 청구항 1에 있어서, 상기 팁홀더(300)의 재질은 금속 또는 플라스틱이며, 상기 실린더 바디(200)와의 결합부로부터 펜팁(400)과의 결합부 방향으로 지름이 감 소하는 테이퍼 형상을 가지며, 상기 테이퍼 형상의 중간에는 스트랩 스톱퍼(510)에 고정하기 위한 걸림홈(310)이 구비되어 있고, 상기 캡(500)과 실린더 바디(200)가 결합되는 경우에 외부에 노출되어 장식효과를 연출할 수 있도록 상기 캡(500)과 실린더 바디(200)의 외경부와 동일한 높이의 돌출된 단차 띠(320)가 상기 팁홀더(300)의 외경부에 구비되어 있으며, 상기 팁홀더(300)의 외경부에는 상기 캡(500)과의 조립시 탄성을 유지하며 삽입될 수 있도록 돌출된 고정돌기(330)가 적어도 한 개 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
10. 청구항 1에 있어서, 상기 펜팁(400)은 슬라이드 코어 및 변형 밀핀 방식으로 금형을 제조하여 사출 성형함으로써 펜팁의 끝단 구형상 표면에 금형에 의한 파팅라인이 발생하지 않도록 한 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
11. 청구항 1에 있어서, 상기 실린더 바디(200)의 외형 및 내경은 원형 또는 다양한 형태이며, 내경면에는 피스톤(110)의 동작을 부드럽게 하기 위하여 불소가 함유된 오일이 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
12. 청구항 1에 있어서, 상기 실린더 스톱퍼(210)는 내부가 관통되어 있으며, 상기 관통된 내경면에는 피스톤(110)의 동작으로 발생하는 공기의 압력을 저하시키기 위한 요철 형태의 홈이 적어도 한 개 구비되어 있고, 외경부의 길이방향 중앙부에는 일정한 깊이의 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
13. 청구항 1에 있어서, 상기 헤드(120)의 재질은 금속 또는 플라스틱이며, 상기 헤드(120)에는 보스(Boss)가 구비되어 있고, 상기 보스에는 접착제 도포 또는 롤링 압착 고정을 위한 홈이 구비되어 있으며, 상기 실린더 로드에 상기 헤드(120)의 보스가 삽입되어 접착제 도포 후 강제 압입 또는 롤링 압착되어 결합되고, 상기 헤드(120)의 길이방향 중심부에는 스타일러스 펜 내부(실린더 내부)의 공기가 외부와 충분히 유통될 수 있도록 관통된 홀(구멍)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.

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