KR100967986B1 - 휴대 단말기용 외장형 원터치 개폐 슬림 스타일러스 펜 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치스크린 방식을 사용하는 모든 휴대용 단말기에 사용하는 외장형 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

Description

휴대 단말기용 외장형 원터치 개폐 슬림 스타일러스 펜{SLIM TYPE EXTERNAL ONE-TOUCH OPEN AND SHUT 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 원터치 개폐 방식 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 단말기에 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 신장 되어야 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.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피스톤 로드가 캡의 방향으로 인출되면서 원터치로 개폐되는 방식의 외장형 스타일러스 펜에 있어서, 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 위해서 본 발명은, 피스톤 로드의 길이 방향 일단에는 펜팁(Pen Tip)이 결합되고, 타단에는 피스톤이 결합되어 이루어진 피스톤 본체; 상기 피스톤 본체가 내부에 삽입되도록 일단이 개방되어 형성된 실린더 바디; 상기 실린더 바디의 개방된 일단에 압입 고정되어 결합된 스톱퍼(Stopper); 상기 펜팁을 수납할 수 있도록 길이 방향 일단이 개방되어 형성된 캡(Cap); 상기 펜팁과 스톱퍼가 상기 캡과 결합되도록 상기 캡의 내부에 결합되어 있는 팁락커(Tip Locker); 및 상기 캡의 길이 방향 타단에 결합된 스트랩 와이어로 이루어진 스타일러스 펜에 있어서, 상기 피스톤의 길이방향 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 오링을 삽입하는 오링홈의 깊이보다 나사골 또는 요홈이 깊게 형성되어 있어 상기 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 금속을 이용하여 얇게 딥 드로잉 성형 가공 또는 플라스틱 사출 성형하여 스타일러스 펜의 제조 원가를 절감할 수 있다.

또한, 캡의 내부에 삽입된 한 개의 팁락커는 2단 락킹 구조를 형성함과 동시에 스트랩 와이어를 고정할 수 있는 홀을 구비하고 있으며, 캡의 내경부가 스타일러스 펜의 스톱퍼 외경부에 구비된 고정돌기를 탄성으로 별도로 고정할 수 있도록 하여 스타일러스 펜의 원활한 원터치 개폐, 이탈 방지, 흔들림 방지 등의 효과를 갖는다.

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 바 리(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.

본 발명에 따른 스타일러스 펜은,

피스톤 로드의 길이 방향 일단에는 펜팁이 결합되고, 타단에는 피스톤이 결합되어 이루어진 피스톤 본체; 상기 피스톤 본체가 내부에 삽입되도록 일단이 개방되어 형성된 실린더 바디; 상기 실린더 바디의 개방된 일단에 결합된 스톱퍼; 상기 펜팁을 수납할 수 있도록 길이 방향 일단이 개방되어 형성된 캡; 상기 펜팁과 스톱퍼가 상기 캡과 결합되도록 상기 캡의 내부에 결합되어 있는 팁락커; 및 상기 캡의 길이 방향 타단에 결합된 스트랩 와이어로 이루어진 스타일러스 펜에 있어서, 상기 펜팁 및 피스톤은 각각 피스톤 로드에 삽입되어 롤링 압착으로 결합되거나 또는 접착제 도포 후 압입 고정되어 결합되며, 상기 스톱퍼는 상기 실린더 바디의 개방된 일단에 압입 고정되어 결합되고, 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 상기 오링을 상기 오링홈에 삽입한 후에도 상기 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 팁락커의 내측에는 적어도 하나의 락킹 리브(Locking Rib) 또는 돌기, 바람직하게는 락킹돌기 및 스톱퍼 고정돌기가 각각 구비되어 있어 각각 펜팁과 스톱퍼를 동시에 고정하며, 상기 캡 및 팁락커의 길이방향 일단에는 스트랩 와이어를 삽입하여 고정하기 위한 와이어 고정공(홀)이 구비되어 있고, 상기 캡의 내경부가 상기 스톱퍼의 외경부를 탄성으로 지지 고정할 수 있도록 되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 스타일러스 펜의 다른 실시형태에 따르면, 상기 피스톤의 길이방향 중심부에는 피스톤을 관통하는 홀이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 스타일러스 펜에 있어서, 피스톤의 재질은 금속, 플라스틱 또는 고무인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 스타일러스 펜에 있어서, 펜팁의 재질은 아세탈(POM, Poly Oxy Methylene), PC(Polycarbonate), 테프론 또는 실리콘인 것이 바람직하다.

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.

또한, 본 발명에 따른 스타일러스 펜에 있어서, 상기 캡과 팁락커는 외형이 원형 또는 다양한 형태이며, 금속, 플라스틱 또는 고무 재질을 이용하여 일체형으로 형성된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 스타일러스 펜에 있어서, 스톱퍼의 재질은 금속 또는 플라스틱이며, 길이방향 일단 외경부에는 상기 팁락커에 고정될 수 있도록 제1 걸 림홈이 구비되어 있고, 길이방향 타단 외경부(실린더 바디와의 결합부)에는 접착제를 도포하기 위한 접착제홈이 구비되어 있으며, 상기 캡과 결합되는 외경부의 적어도 한 곳에는 캡과의 조립시 탄성을 유지하며 삽입될 수 있도록 적어도 하나의 돌출된 고정돌기를 구비하고 있고, 상기 캡 및 실린더 바디가 결합되는 경우에 외부에 노출되어 장식효과를 연출할 수 있도록 상기 캡과 실린더 바디의 외경부와 동일한 높이의 돌출된 단차 띠를 스톱퍼의 외경부에 구비하고 있으며, 스톱퍼의 내경면에는 상기 피스톤의 후퇴를 방지하기 위한 제2 걸림홈이 구비되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스톱퍼의 내경면에는 길이방향으로 요철형태의 홈을 구비하여 공기의 유통이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 스타일러스 펜에 있어서, 상기 실린더 바디는 금속 또는 플라스틱 재질로 외형이 원형 또는 다양한 형태로 성형되어 있으며, 길이방향 일단은 관통되어 있고 길이방향 타단은 곡면 또는 직각으로 밀폐되어 있거나 공기 유통을 위한 홀이 형성되어 있으며, 내경면에는 피스톤의 동작을 부드럽게 하기 위하여 불소가 함유된 오일이 도포되어 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 일실시예 에 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 내부 상태를 나타낸 예시도이다. 도 5는 도 2의 A-A'선 단면을 나타낸 예시도이다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 피스톤 로드가 인출되는 상태를 나타낸 예시도이다. 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 피스톤 로드가 인출되는 상태의 내부를 나타낸 예시도이다. 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 피스톤 로드가 인출된 후 캡이 분리되는 상태를 나타낸 예시도이다. 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 피스톤 로드가 인출되고 캡이 분리된 내부를 나타낸 예시도이다. 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 피스톤 로드가 삽입되는 상태를 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 스타일러스 펜은, 피스톤 로드(100)의 길이 방향 일단에는 펜팁(110)이 결합되고, 타단에는 피스톤(120)이 결합되어 이루어진 피스톤 본체와, 상기 피스톤 본체가 내부에 삽입되도록 일단이 개방되어 형성된 실린더 바디(200)와, 상기 피스톤 본체가 수용 설치되는 실린더 바디(200)의 내부에 조립되고, 피스톤 본체의 이탈을 방지하면서 피스톤 로드(100)가 원활하게 슬라이딩 되도록 가이드하기 위한 것으로 상기 실린더 바디(200)의 개방된 일단에 압입 고정되어 결합된 스톱퍼(300)와, 상기 펜팁(110)을 수납할 수 있도록 길이 방향 일단이 개방되어 형성된 캡(400)과, 상기 펜팁(110)과 스톱퍼(300)가 상기 캡(400)과 결합되도록 상기 캡(400)의 내부에 결합되어 있는 팁락커(410)와, 상기 캡(400)의 길이 방향 타단에 결합된 스트랩 와이어(420)로 이루어져 있다.

상기 캡(400)은 금속, 플라스틱 또는 고무 재질로 외형이 원형, 타원형 또는 다각형 등(예를 들어 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등) 다양한 형태로 형성 가공될 수 있으며, 그 내부에 일체형의 잠금장치, 바람직하게는 2중 잠금장치 기능을 갖는 플라스틱 재질의 팁락커(410)와 휴대 단말기와의 연결을 위한 스트랩 와이어(420)가 일체형의 팁락커(410)의 일단에 형성된 홀(와이어 고정공, 413)에 강제적으로 고정되도록 구비된다.

상기 캡(400)의 길이방향 일단은 관통되어 있으나 타단은 곡면 또는 직각으로 밀폐되도록 구성되어 있고, 밀폐된 중앙에는 스트랩 와이어(420)를 삽입하기 위한 홀(와이어 고정공, 413)이 형성되어 있다.

이러한 형상으로 이루어진 스타일러스 펜의 캡에는 다양한 형태의 표면처리 등을 통하여 도금, 코팅, 로고 인쇄 등을 할 수 있다.

상기 캡(400)의 내부에 삽입되는 일체형의 잠금장치, 바람직하게는 2중 잠금장치 기능을 갖는 팁락커(410)는 금속 또는 탄성을 갖는 플라스틱 또는 고무 재질로 가공 또는 성형될 수 있으며, 그 내측에는 적어도 하나 이상, 바람직하게는 2개의 돌출된 리브 또는 돌기 형상(락킹돌기(411), 스톱퍼 고정돌기(412))이 구비되어 펜팁(110)과 스톱퍼(300)에 각각 형성된 걸림홈(111) 및 제1 걸림홈(310)에 동시에 삽입되도록 되어 있다.

또한 팁락커(410)의 외측에는 캡(400)과의 조립을 위하여 접착제를 도포하기 위한 홈이 구비되어 있으며, 내측에는 스트랩 와이어(420)를 삽입하여 고정하기 위 한 원형의 홀(와이어 고정공, 413)이 구비되어 스트랩 와이어(420)를 묶어 조립한 후에는 빠지지 않도록 한다.

상기 팁락커(410)의 외형은 원형, 타원형 또는 다각형 등(예를 들어 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등) 다양한 형태일 수 있다.

상기 팁락커(410)는 캡(400)에 압입방식으로 조립되어지거나 접착제를 이용하여 고정되며, 캡(400)의 관통부에서 일정한 깊이를 유지하여 안쪽으로 고정되어 캡(400) 입구의 내경과 단차를 형성하고 있다. 이에 따라 팁락커(410)의 내측에 구비된 돌출된 리브 또는 돌기, 즉 락킹돌기(411) 및 스톱퍼 고정돌기(412)는 각각 펜팁(110)의 걸림홈(111) 및 스톱퍼(300)의 제1 걸림홈(310)을 고정하게 되며, 캡(400)의 내경부가 또다시 스톱퍼(300)의 외경부에 구비된 돌출된 띠(고정돌기, 330)를 탄성을 이용하여 3단으로 가이드 및 고정하게 된다.

또한 캡(400)과 팁락커(410)는 금속으로 제작되거나 플라스틱 성형 가공 방법을 통하여 동일 소재로 형성된 일체형 부품으로 제작될 수 있으며, 이 경우 부품 원가를 현저히 줄일 수 있을 뿐만 아니라 생산성을 최대한으로 향상시킬 수가 있다.

이러한 캡(400) 조립체(캡과 팁락커의 결합체, 또는 캡과 팁락커가 일체형으로 형성된 것)는 스타일러스 펜 본체의 이탈 방지, 원터치 개폐 및 흔들림 방지가 안정적으로 이루어지도록 한다.

상기 피스톤 로드(100)가 결합된 스타일러스 펜의 피스톤 본체에 있어서는, 피스톤(120)에는 공기의 유통을 위하여 외경부에 기어 형태의 나사산 또는 요철 형 상이 구비된다. 나사산 또는 요철이 형성된 중간에는 오링(121)을 끼울 수 있도록 한 개 이상의 홈(오링홈, 122)이 있으며, 나사산 또는 요철 형상은 오링(121)을 끼우는 홈의 깊이보다 깊게 나사골 또는 요홈이 형성되어 오링(121)을 끼운 후에도 오링의 내측과 피스톤 외경부 사이에 일정한 틈새(공기유통홈, 123)를 유지시켜 공기가 유통되도록 한다.

또한, 오일 등의 영향으로 인하여 상기 틈새(공기유통홈, 123)가 막히더라도 공기 유통이 가능하게 하기 위해서 피스톤의 길이 방향 중심부에 관통하여 홀(관통공, 125)을 형성할 수 있다.

피스톤(120)과 피스톤 로드(100) 간의 조립을 위하여 피스톤(120)의 조립부(피스톤 로드와의 조립부)의 외경부에는 일정한 깊이의 홈을 구비하여 롤링 가공시 이탈을 방지하고 피스톤 로드(100)의 유동을 방지한다. 또한, 상기 홈은 접착제를 도포할 경우에는 접착제가 외부로 묻어 나오지 않고 안정적으로 접착될 수 있도록 하는 역할을 한다.

피스톤(120)과 피스톤 로드(100)는 나사방식으로 연결하지 않고 롤링 압착 방법 또는 강력 접착제를 이용하여 삽입하여 고정한다.

상기 피스톤(120)의 외경부 중 나사산 또는 요철 형상이 구비된 부분과 피스톤 로드(100)와의 조립부 사이에는 일정한 높이의 걸림돌기(126, 걸림턱 또는 리브)를 형성하여 스톱퍼(300)의 내측(내경부)에 구비된 제2 걸림 홈(350)과 결합되도록 함으로써 스타일러스 펜을 눌러서 사용할 경우에 피스톤 로드(100)가 뒤로 후퇴하는 것을 방지한다.

즉 사용자가 스타일러스 펜을 인출시에 상기 피스톤(120)의 외경부에 형성된 걸림돌기(126)가 스톱퍼(300)의 내경부에 구비된 제2 걸림홈(350)에 걸리게 되어 피스톤 본체가 일정한 힘으로 지지되며, 이에 따라 펜팁(110)에 무리한 힘을 인가하지 않는 한 피스톤 로드(100) 또는 피스톤 본체가 뒤로 후퇴하지 않게 된다.

이러한 피스톤(120)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 소재로 금속을 사용하거나 플라스틱 소재를 사출성형하여 일체형으로 제조하여 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 피스톤(120)에는 1개 이상의 실리콘 오링(121)이 기어 형상부(나사산 또는 요철 형상부) 중간에 1개 이상 구비된 오링홈(122)에 조립되고 피스톤 로드(100)가 롤링 압착 가공 또는 강력 접착제에 의하여 삽입 조립된다.

펜팁(110)은 휴대 단말기의 케이스 또는 뚜껑에 있는 팁락커(410)와 고정을 위하여 테이퍼 구간 또는 테이퍼의 끝단부에 일정한 깊이의 걸림홈(111)이 형성되어 있으며, 피스톤 로드(100)와의 조립을 위하여 일정한 길이의 보스(Boss)가 구비된다. 보스에는 롤링 압착 또는 접착제 도포를 위한 홈이 구비될 수 있다.

스타일러스 펜에서 가장 중요한 터치 LCD와의 터치를 위한 펜팁(110)의 끝단 접촉부는 반구 형상으로 되어 있다. 본 발명에 따른 스타일러스 펜에 있어서는 펜팁(110)의 반구면 성형을 위하여 반구면의 표면 조도를 향상시키고 파팅라인과 바 리(Burr)가 발생하지 않도록 반구형상 부분을 슬라이드 코어 방식 및 변형 밀핀으로 금형을 제조하여 사출 성형된 펜팁(110)을 구비하여 휴대 단말기의 터치 LCD의 윈도우에 스크래치나 찍힘 등을 방지하고 펜팁(110) 접촉부 반구면의 마모를 최소화한 펜팁(110)을 사용한다.

상기 스톱퍼(300)는 내부가 관통되어 있으며, 내경면에는 피스톤(120)이 인출되었을 때 피스톤(120)의 외경부 중 나사산 또는 요철 형상이 구비된 부분과 피스톤 로드(100)와의 조립부 사이에 구비된 일정한 높이의 걸림돌기(126)를 일정한 힘으로 고정(지지)할 수 있는 제2 걸림홈(350)이 구비되어 있다.

그리고 스톱퍼(300)의 내경면에는 길이방향으로 미세한 요철형태의 홈을 형성하여 실린더 바디(200)의 길이방향 일단이 완전히 밀폐되더라도 공기의 유통이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

또한 스톱퍼(300)의 외경부에는 캡(400)의 내경측이 탄성으로 조립되어 흔들리지 않도록 하기 위하여 돌출된 띠(고정돌기, 330)를 적어도 하나 이상, 바람직하게는 2개를 구비한다.

스톱퍼(300)의 외경부 중앙에는 캡(400)과 실린더 바디(200)의 외경부와 동일한 높이의 돌출된 단차 띠(340)를 만들어 캡(400)과 실린더 바디(200)를 조립하였을 경우에 스톱퍼(300)의 단차 띠(340)가 외부로 노출되도록 한다. 이러한 스톱퍼(300)에 표면처리 및 코팅을 통하여 다양한 색상을 만들어 캡(400)과 실린더 바디(200)의 중간에 단차 띠 부분이 노출되게 하여 외관 디자인을 다양하게 변화시킬 수 있도록 함으로써 장식 효과(데코레이션 기능)를 연출할 수 있다.

스톱퍼(300)를 이용하여 데코레이션 기능을 효과적으로 표현하기 위해서는 플라스틱 또는 금속 재질을 사용하여 가공하거나 성형하여 다양한 표면처리 및/또는 코팅을 하는 것이 바람직하다.

또한 스톱퍼(300)의 길이방향 일단 외경부에는 팁락커(410)에 구비된 리브와 고정하기 위한 제1 걸림홈(310)이 구비되어 있고, 실린더 바디(200)와의 조립을 위하여 길이방향 타단 외경부에는 일정한 깊이의 접착제홈(320)이 구비되어 있어 스톱퍼(300)를 실린더 바디(200)에 삽입하여 조립하는 경우에 도포한 접착제가 흘러나오지 않도록 한다.

실린더 바디(200)의 외형은 원형, 타원형 또는 다각형 등(예를 들어 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등) 다양한 형태일 수 있고, 금속 또는 플라스틱 재질을 이용하여 성형 가공된다. 상기 실린더 바디(200)의 길이방향 일측은 내경이 관통되고, 길이방향 타측은 곡면 또는 직각으로 밀폐되도록 성형 가공한다.

또한 밀폐된 쪽의 중심에는 공기 유통을 위하여 공기 구멍(홀)을 관통하여 형성할 수 있다. 실린더 바디(200)의 내경부에는 피스톤(120)의 부드러운 동작을 위하여 불소가 함유된 오일을 도포한다. 이러한 방법으로 제작된 스타일러스 펜의 케이스(실린더 바디, 캡)에는 다양한 형태의 표면처리 등을 통하여 도금, 코팅, 로고 인쇄 등을 할 수 있다.

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

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

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

도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 분해된 내부 상태를 나타낸 예시도이다.

도 5 는 도 2의 A-A'선 단면을 나타낸 예시도이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 피스톤 로드가 인출되는 상태를 나타낸 예시도이다.

도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 피스톤 로드가 인출되는 상태의 내부를 나타낸 예시도이다.

도 8 은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 피스톤 로드가 인출된 후 캡이 분리되는 상태를 나타낸 예시도이다.

도 9 는 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 피스톤 로드가 인출되고 캡이 분리된 내부를 나타낸 예시도이다.

도 10 은 본 발명의 일실시예에 따른 스타일러스 펜의 피스톤 로드가 삽입되는 상태를 나타낸 예시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 피스톤 로드

110 : 펜팁 111 : 걸림홈

120 : 피스톤 121 : 오링

122 : 오링홈 123 : 공기유통홈

124 : 결합부 125 : 관통공

126 : 걸림돌기

200 : 실린더 바디

300 : 스톱퍼

310 : 제1 걸림홈 320 : 접착제홈

330 : 고정돌기 340 : 단차 띠

350 : 제2 걸림홈

400 : 캡

410 : 팁락커 411 : 락킹돌기

412 : 스톱퍼 고정돌기 413 : 와이어 고정공

420 : 스트랩 와이어

Claims (9)

1. 피스톤 로드(100)의 길이 방향 일단에는 펜팁(110)이 결합되고, 타단에는 피스톤(120)이 결합되어 이루어진 피스톤 본체; 상기 피스톤 본체가 내부에 삽입되도록 일단이 개방되어 형성된 실린더 바디(200); 상기 실린더 바디(200)의 개방된 일단에 결합된 스톱퍼(300); 상기 펜팁(110)을 수납할 수 있도록 길이 방향 일단이 개방되어 형성된 캡(400); 상기 펜팁(110)과 스톱퍼(300)가 상기 캡(400)과 결합되도록 상기 캡(400)의 내부에 결합되어 있는 팁락커(410); 및 상기 캡(400)의 길이 방향 타단에 결합된 스트랩 와이어(420)로 이루어진 스타일러스 펜에 있어서,

   상기 펜팁(110) 및 피스톤(120)은 각각 피스톤 로드(100)의 내측으로 삽입되어 롤링 압착으로 결합되거나 또는 접착제 도포 후 압입 고정되어 결합되며, 상기 스톱퍼(300)는 상기 실린더 바디(200)의 개방된 일단에 압입 고정되어 결합되고, 상기 피스톤(120)의 일단 외경부에는 나사산 형상 또는 요철 형상이 형성되어 있고, 상기 나사산 형상 또는 요철 형상이 형성되어 있는 피스톤(120)의 외경부에는 오링(121)이 삽입되는 오링홈(122)이 형성되어 있으며, 상기 나사산 형상 또는 요철 형상은 상기 오링홈(122)의 깊이보다 나사골 또는 요홈이 깊게 형성되어 있어 상기 오링(121)을 상기 오링홈(122)에 삽입한 후에도 상기 오링(121)의 내측과 피스톤 외경부 사이에 공기가 유통될 수 있는 틈새(공기유통홈, 123)가 형성되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 팁락커(410)의 내측(내경면)에는 락킹돌기(411) 및 스톱퍼 고정돌기(412)가 구비되어 있어 각각 펜팁(110)과 스톱퍼(300)를 동시에 고정하며, 상기 캡(400) 및 팁락커(410)의 길이방향 일단에는 스트랩 와이어(420)를 삽입하여 고정하기 위한 와이어 고정공(413)이 구비되어 있으며, 상기 캡(400)의 내경부가 상기 스톱퍼(300)의 외경부를 탄성으로 지지 고정할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 피스톤(120)의 길이방향 중심부에는 피스톤(120)을 관통하는 관통공(125)이 형성되어 있으며, 상기 피스톤(120)의 외경부 중 나사산 또는 요철 형상이 구비된 부분과 피스톤 로드(100)와의 조립부 사이에는 일정한 높이의 걸림돌기(126)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 피스톤(120)의 재질은 금속, 플라스틱 또는 고무인 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 펜팁(110)의 재질은 아세탈(POM), PC(Polycarbonate), 테프론 또는 실리콘인 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 펜팁(110)은 슬라이드 코어 및 변형 밀핀 방식으로 금형을 제조하여 사출 성형함으로써 펜팁의 끝단 구형상 표면에 금형에 의한 파팅 라인이 발생하지 않도록 한 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 캡(400)과 팁락커(410)는 외형이 원형 또는 다양한 형태이며, 금속, 플라스틱 또는 고무 재질을 이용하여 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 스톱퍼(300)의 재질은 금속 또는 플라스틱이며, 길이방향 일단 외경부에는 상기 팁락커(410)에 고정될 수 있도록 제1 걸림홈(310)이 구비되어 있고, 길이방향 타단 외경부(실린더 바디와의 결합부)에는 접착제를 도포하기 위한 접착제홈(320)이 구비되어 있으며, 상기 캡(400)과 결합되는 외경부의 적어도 한 곳에는 캡(400)과의 조립시 탄성을 유지하며 삽입될 수 있도록 돌출된 고정돌기(330)를 구비하고 있고, 상기 캡(400) 및 실린더 바디(200)가 결합되는 경우에 외부에 노출되어 장식효과를 연출할 수 있도록 상기 캡(400) 및 실린더 바디(200)의 외경부와 동일한 높이의 돌출된 단차 띠(340)를 스톱퍼(300)의 외경부에 구비하고 있으며, 스톱퍼(300)의 내경면에는 길이방향으로 요철형태의 홈이 형성되어 있으며, 피스톤(120)의 후퇴를 방지하기 위한 제2 걸림홈(350)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.
9. 청구항 1에 있어서, 상기 실린더 바디(200)는 금속 또는 플라스틱 재질로 외형이 원형 또는 다양한 형태로 성형되어 있으며, 길이방향 일단은 관통되어 있고 길이방향 타단은 곡면 또는 직각으로 밀폐되어 있거나 공기 유통을 위한 홀이 형성되어 있으며, 내경면에는 피스톤(120)의 동작을 부드럽게 하기 위하여 불소가 함유된 오일이 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 스타일러스 펜.

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