KR102626037B1 - 샤프 펜슬 - Google Patents

Abstract

샤프 펜슬(1)이, 볼 척(11)을 가지는 회전 부재와, 회전자(40)를 가지며, 볼 척(11)에 파지된 필기심(7)이 받는 필기압에 의한 축선 방향의 후퇴 동작 및 필기압의 해제에 의한 축선 방향의 전진 동작을 받아, 회전자를 일방향으로 회전 구동시키는 회전 구동 기구(30)와, 축통 및 상기 회전 부재 중 일방에 마련된 금속제의 선단 파이프(8)를 구비하며, 회전 부재가, 회전자의 회전 구동력을 받아 회전하는 것에 의해서, 볼 척에 파지된 필기심이 회전하도록 구성되고, 축통 및 회전 부재 중 타방이, 선단 파이프의 표면에서 슬라이드 접촉하는 것에 의해서, 회전 구동 기구에 의한 회전 부재의 회전이 지지된다.

Description

샤프 펜슬

본 발명은, 샤프 펜슬에 관한 것이다.

필기심의 전진을 허용하고 후퇴를 저지하는 볼 척(chuck)을 구비한 슬라이더를 포함하는 회전 부재와, 회전자를 가지고 또한 볼 척에 파지된 필기심이 받는 필기압에 의한 축선 방향의 후퇴 동작 및 필기압의 해제에 의한 축선 방향의 전진 동작을 받아, 회전자를 일방향으로 회전 구동시키는 회전 구동 기구를 구비하며, 볼 척이, 회전자의 회전 구동력을 받아 회전하는 것에 의해서, 필기심이 회전하도록 구성된 샤프 펜슬이 공지이다(특허 문헌 1).

특허 문헌 1 : 국제공개 제2007/142135호

통상, 필기 동작은, 샤프 펜슬을 필기면에 대해서 수직인 상태로부터 경사시킨 상태에서 행해진다. 상술한 필기압에 의한 축선 방향의 후퇴 동작은, 경사진 상태의 샤프 펜슬에 의해서 필기면에 대해서 수직으로 가해지는 필기압에 의한 힘의 축선 방향의 분력(分力)에 의해서 행해진다. 필기압에 의한 힘의 축선 방향에 대해서 수직 방향의 분력은, 회전 부재의 회전시의 저항을 증가시킨다. 즉, 회전 부재의 외면이, 축통, 예를 들면 입구 부재와 슬라이드 접촉하는 것에 의해서, 회전 구동 기구에 의한 회전 부재의 회전이 지지되지만, 상술한 수직 방향의 분력은, 슬라이딩 저항, 즉 마찰 저항을 증가시킨다. 마찰 저항이 크면, 특히 필기압이 작은 사용자는, 회전 구동 기구에 의해서 회전 부재를 회전시킬 수 없을 우려가 있다. 특히, 회전 부재의 외경이 크면, 마찰 저항에 의한 힘의 모멘트도 커진다.

본 발명은, 회전 구동 기구에 의한 회전 부재의 회전시의 마찰 저항을 저감시킨 샤프 펜슬을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 형태에 의하면, 축통과, 필기심의 전진을 허용하고 후퇴를 저지하는 볼 척(chuck)을 가지는 회전 부재와, 회전자를 가지며, 상기 볼 척에 파지된 필기심이 받는 필기압에 의한 축선 방향의 후퇴 동작 및 필기압의 해제에 의한 축선 방향의 전진 동작을 받아, 상기 회전자를 일방향으로 회전 구동시키는 회전 구동 기구와, 상기 축통 및 상기 회전 부재 중 일방에 마련된 금속제의 원통 부재를 구비하며, 상기 회전 부재가, 상기 회전자의 회전 구동력을 받아 회전하는 것에 의해서, 상기 볼 척에 파지된 필기심이 회전하도록 구성되고, 상기 축통 및 상기 회전 부재 중 타방이, 상기 원통 부재의 표면에서 슬라이드 접촉하는 것에 의해서, 상기 회전 구동 기구에 의한 상기 회전 부재의 회전이 지지되는 것을 특징으로 하는 샤프 펜슬이 제공된다.

상기 원통 부재가 상기 회전 부재에 마련되어 있어도 괜찮다. 상기 원통 부재가 필기심을 유지하는 선단 파이프라도 좋다.

본 발명의 형태에 의하면, 회전 구동 기구에 의한 회전 부재의 회전시의 마찰 저항을 저감시킨 샤프 펜슬을 제공한다고 하는 공통의 효과를 나타낸다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 의한 샤프 펜슬의 종단면도이다.
도 2는, 도 1의 샤프 펜슬의 전반분의 확대 단면도이다.
도 3은, 도 1의 샤프 펜슬의 후반분의 확대 단면도이다.
도 4는, 회전 구동 기구의 확대 단면도이다.
도 5는, 회전 구동 기구의 회전자의 회전 구동을 설명하는 모식도이다.
도 6은, 도 5에 이어지는 회전자의 회전 구동을 설명하는 모식도이다.
도 7은, 다이얼 캠 부재의 사시도이다.
도 8은, 레일 캠 부재의 사시도이다.
도 9는, 레일 캠 부재의 다른 사시도이다.
도 10은, 조립된 다이얼 캠 부재 및 레일 캠 부재의 사시도이다.
도 11은, 조립된 다이얼 캠 부재 및 레일 캠 부재의 다른 사시도이다.
도 12는, 도 10에서의 조출(繰出) 캠면을 나타내는 모식도이다.
도 13은, 도 11에서의 조출 캠면을 나타내는 모식도이다.
도 14는, 도 1의 샤프 펜슬의 전단부의 확대 단면도이다.
도 15는, 노크 커버의 사시도이다.
도 16은, 노크 커버를 샤프 펜슬의 후단부에 장착한 상태의 사시도이다.
도 17은, 노크 커버를 샤프 펜슬의 전단부에 장착한 상태의 사시도이다.
도 18은, 제1 유지 척의 사시도이다.
도 19는, 제2 유지 척의 사시도이다.
도 20은, 유지 척의 사시도이다.
도 21은, 유지 척의 동작을 설명하는 도면이다.
도 22는, 제1 유지 척의 동작을 설명하는 도면이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 모든 도면에 걸쳐, 대응하는 구성요소에는 공통의 참조 부호를 붙인다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 의한 샤프 펜슬(1)의 종단면도이고, 도 2는, 도 1의 샤프 펜슬(1)의 전반분의 확대 단면도이며, 도 3은, 도 1의 샤프 펜슬(1)의 후반분의 확대 단면도이다.

샤프 펜슬(1)은, 전축(2)과, 전축(2)의 후단부의 외주면에 나사 결합하는 후축(3)과, 전축(2)의 전단부의 외주면에 나사 결합하는 입구 부재(4)와, 후축(3)의 후단부의 내주면에 감합(嵌合)하는 내통(5)을 가지고 있다. 전축(2) 및 후축(3)은, 축통(6)을 구성한다. 또, 입구 부재(4) 또는 내통(5), 또한 후술하는 다이얼 캠 부재(50)도 포함하여 축통(6)으로 칭해도 괜찮다. 후술하는 바와 같이, 샤프 펜슬(1)은, 입구 부재(4)의 선단으로부터 필기심(7)이 돌출하도록 구성되어 있다. 필기심(7)의 선단 근방은, 필기심(7)을 안내하는 선단 파이프(8)에 의해서 덮여져 있다. 본 명세서에서는, 샤프 펜슬(1)의 축선 방향에서, 필기심(7)측을 「전」측으로 규정하고, 필기심(7)측과는 반대측을 「후」측으로 규정한다.

도 2를 참조하면, 축통(6)의 전단부의 내부에는, 슬라이더(9)가, 축선 방향으로 슬라이드 가능하고, 또한, 축선 둘레로 회전 가능하게 배치되어 있다. 슬라이더(9)는, 전방을 향해 외경이 계단 모양으로 가늘어지는 원통 모양으로 형성되어 있다. 슬라이더(9)의 선단부(9a)에는, 선단 파이프(8)가 장착되어 있다. 또, 선단부(9a)에서 선단 파이프(8)의 후방에는, 중앙에 통공이 형성된 유지 척(10)이 배치되어 있다. 유지 척(10)의 통공은, 필기심(7)의 외주면에 슬라이드 접촉하고, 필기심(7)을 일시적으로 유지하도록 작용한다.

슬라이더(9)의 선단부(9a)의 후방의 중간부(9b)의 외주면의 후부, 특히 중간부(9b)의 근원 부분에는, 축선 방향으로 돌출되는 맞닿음자(子)(9c)가, 슬라이더(9)와 일체로 형성되어 있다. 선단부(9a) 및 중간부(9b)의 외주면에는, 원통 모양으로 형성된 제1 캠 부재인 다이얼 캠 부재(50)와, 고리 모양으로 형성된 제2 캠 부재인 레일 캠 부재(60)가, 축선 방향으로 정렬된 상태로 배치되어 있다. 슬라이더(9)의 선단부(9a)의 일부는, 다이얼 캠 부재(50)의 전단부의 구멍으로부터 돌출되어 있다.

슬라이더(9)의 내부에는, 필기심(7)을 파지하는 볼 척(11) 및 원통 모양으로 형성된 중계 부재(12)가 배치되어 있다. 볼 척(11)은, 원통 모양으로 형성된 조임구(具)(13)와, 조임구(13) 내에 배치된 척 본체부(14)와, 원통 모양으로 형성된 척 유지부(15)와, 복수의 볼(16)을 가지고 있다. 조임구(13)의 내주면에는, 전방을 향해 넓어지는 테이퍼면이 형성되어 있다. 척 본체부(14)는, 중심축선에 따라서 필기심(7)의 통공이 형성되고, 척 본체부(14)의 전단부는, 축선 방향을 따라서 복수로 분할되어 있다. 척 본체부(14)의 후단부는, 척 유지부(15)에 의해서 유지되어 있다. 척 본체부(14) 및 척 유지부(15)는, 조임구(13)에 대해서 축선 방향으로 이동 가능하다. 복수의 볼(16)은, 조임구(13)의 내주면과 척 본체부(14)의 외주면과의 사이에 배치되어 있다.

필기심(7)에 필기압이 가해진 경우에는, 척 본체부(14)가 볼(16)과 함께 원통 모양의 조임구(13) 내의 테이퍼면에 맞닿기 때문에, 필기심(7)은 척 본체부(14)에 의해서 파지된다. 이것에 의해, 필기심(7)의 후퇴는 저지된다. 한편, 필기심(7)을 전방으로 인출하는 힘이 작용한 경우에는, 척 본체부(14)가 조임구(13)에 의한 작용을 받지 않기 때문에, 필기심(7)을 저항없이 전방으로 인출할 수 있다. 즉, 볼 척(11)은, 필기심(7)의 전진을 허용하고 후퇴를 저지하도록 작용한다.

척 본체부(14)를 포위하도록 코일 스프링(17)이 배치되어 있다. 코일 스프링(17)의 후단은, 척 본체부(14)의 외면에 감합하고 있고, 코일 스프링(17)의 전단은, 조임구(13)의 내주면에 형성된 계단부에 의해서 지지되어 있다. 코일 스프링(17)은, 척 본체부(14)를 후방으로 가압하고, 그 결과, 볼 척(11)은, 필기심(7)을 파지한 상태를 유지할 수 있다.

조임구(13)의 후단부의 외주면은, 중계 부재(12)의 전단부의 내주면에 감합하고 있다. 따라서, 볼 척(11) 및 중계 부재(12)는, 슬라이더(9) 내에서 축선 방향으로 이동 가능하다. 중계 부재(12)의 축선 방향에서의 중앙 부분에는, 플랜지부(12a)가 형성되어 있다. 플랜지부(12a)의 전방에는, 중계 부재(12)를 포위하도록 코일 스프링인 캠 맞닿음 스프링(18)이 배치되어 있다. 캠 맞닿음 스프링(18)의 후단은, 중계 부재(12)의 플랜지부(12a)에 대해서 장착되고(A부), 캠 맞닿음 스프링(18)의 전단은, 슬라이더(9)의 후단부의 내벽에 장착되어 있다(B부). 축통(6) 내에서, 캠 맞닿음 스프링(18)은, 슬라이더(9)를 전방으로 가압하고 있다. 그것에 의해서, 캠 맞닿음 스프링(18)은, 후술하는 바와 같이, 슬라이더(9)에 마련된 맞닿음자(9c)를 캠면에 맞닿게 하도록 작용한다. 중계 부재(12)의 후단부는, 후술하는 회전 구동 기구(30)에 연결되어 있다. 척 유지부(15)의 후단부의 외주면에는, 심 케이스(19)의 전단부가 감합하고 있다. 심 케이스(19)는, 원통 모양으로 형성되고, 내부에는 필기심(7)이 수용된다.

도 3을 참조하면, 축통(6)의 후단부, 구체적으로는 내통(5)의 후단부에는, 노크 부재로서의 노크봉(20)이 축통(6)에 대해서 전후 이동 가능하게 마련되어 있다. 노크봉(20)은, 코일 스프링(21)에 의해서 후방으로 가압되어 있다. 노크봉(20)의 후단부 근방에는, 필기심(7)의 보급 구멍을 구비한 격벽부(20a)가 형성되어 있다. 노크봉(20)의 후단부의 내부에는, 지우개(22)가 착탈 가능하게 장착되어 있다. 노크봉(20)의 후단부의 외주면에는, 노크 커버(23)이 착탈 가능하게 장착되고, 지우개(22)를 오염 등으로부터 보호하고 있다. 노크봉(20)은, 심 케이스(19)의 후단부의 외주면에 감합하고 있다.

노크봉(20) 또는 노크 커버(23)를 전방으로 압압(押壓)하는 노크 조작을 하는 것에 의해서, 심 케이스(19)가 전진한다. 이것에 의해, 척 유지부(15)를 통해서 척 본체부(14)가 전방으로 압출된다. 이것에 따라서, 척 본체부(14)에 파지된 필기심(7)도 전진하고, 필기심(7)을 선단 파이프(8)로부터 조출(繰出, 계속 내보냄)시키도록 작용한다. 노크 조작에 의한 압압을 해제하면, 코일 스프링(21)의 가압력에 의해서, 노크봉(20)은, 후퇴하여 원래의 위치로 복귀한다.

이 때, 척 본체부(14)는, 코일 스프링(17)의 가압력에 의해서 후퇴한다. 한편, 필기심(7)은, 슬라이더(9) 내에 배치된 유지 척(10)에 의해서 유지되기 때문에, 볼 척(11)의 작용으로서, 필기심(7)은 척 본체부(14)로부터 저항없이 인출된다. 그 결과, 필기심(7)은, 선단 파이프(8)로부터 조출됨으로써, 노크 조작을 반복할 때마다, 필기심(7)을 소정량씩 조출할 수 있다. 노크 조작에 의해서 노크봉(20)을 전진시킨 상태를 유지하면, 척 본체부(14)는 조임구(13)로부터 돌출되어 필기심(7)의 파지는 해제된 상태가 된다. 이 상태에서는, 선단 파이프(8)로부터 조출된 상태의 필기심(7)을 손가락끝 등으로 되밀어낼 수 있다.

도 4는, 회전 구동 기구(30)의 확대 단면도이다. 회전 구동 기구(30)는, 후축(3)의 내부 공간에 배치되어 있다. 회전 구동 기구(30)는, 중계 부재(12)의 후단부에 접속되어 있다. 전축(2)의 후단면과 회전 구동 기구(30)의 전단면과의 사이에 축 스프링(31)이 배치되고, 회전 구동 기구(30)가 후방으로 가압되어 있다. 축 스프링(31)의 가압력에 의한 회전 구동 기구(30)의 후방으로의 이동은, 회전 구동 기구(30)의 후단면이 내통(5)의 전단면에 맞닿는 것에 의해서 규제된다. 심 케이스(19)는, 중계 부재(12) 및 회전 구동 기구(30)의 내부를 관통하고, 회전 구동 기구(30)와는 이간하고 있다.

회전 구동 기구(30)는, 원통 모양으로 형성된 회전자(40)와, 원통 모양으로 형성된 제1 캠 형성 부재인 상부 캠 형성 부재(41)와, 원통 모양으로 형성된 제2 캠 형성 부재인 하부 캠 형성 부재(42)와, 원통 모양으로 형성된 실린더 부재(43)와, 원통 모양으로 형성된 토크 캔슬러(canceller)(44)와, 코일 모양의 쿠션 스프링(45)을 가지고 있다. 회전 구동 기구(30)는, 이들 부재가 일체로 되고, 유닛화되어 있다.

회전자(40)의 전단부의 내주면에는, 중계 부재(12)의 후단부의 외주면이 감합하고 있다. 회전자(40)의 전단부 근방은, 약간만 지름이 큰 플랜지 모양으로 형성된 부분을 가지며, 해당 부분의 후단면에는 제1 캠면(40a)이 형성되고, 해당 부분의 전단면에는 제2 캠면(40b)이 형성되어 있다.

상부 캠 형성 부재(41)는, 회전자(40)의 제1 캠면(40a)의 후방에서, 회전자(40)를 회동 가능하게 포위하고 있다. 하부 캠 형성 부재(42)는, 상부 캠 형성 부재(41)의 전단부의 외주면에 감합하고 있다. 회전자(40)의 제1 캠면(40a)에 대향하는 상부 캠 형성 부재(41)의 전단면에는, 제1 고정 캠면인 고정 캠면(41a)이 형성되어 있다. 회전자(40)의 제2 캠면(40b)에 대향하는 하부 캠 형성 부재(42)의 전단부 내면에는, 제2 고정 캠면인 고정 캠면(42a)이 형성되어 있다.

상부 캠 형성 부재(41)의 후단부의 외주면에는, 원통 모양으로 형성된 실린더 부재(43)가 감합하고 있다. 실린더 부재(43)의 후단부에는, 심 케이스(19)를 삽입 통과시킬 수 있는 삽통공(揷通孔)(43a)이 형성되어 있다. 실린더 부재(43) 내에는, 원통 모양으로 형성되어 축선 방향으로 이동 가능한 토크 캔슬러(44)가 배치되어 있다. 토크 캔슬러(44)의 전단부 내면과 실린더 부재(43)의 후단부 내면과의 사이에는, 쿠션 스프링(45)이 배치되어 있다. 쿠션 스프링(45)은, 토크 캔슬러(44)를 매개로 하여, 회전자(40)를 전방으로 가압하고 있다.

여기서, 중계 부재(12)는, 필기 동작에 근거하는 필기심(7)의 후퇴 및 전진 동작(쿠션 동작)을 회전 구동 기구(30), 즉 회전자(40)에 전달함과 아울러, 쿠션 동작에 의해서 발생하는 회전 구동 기구(30)에서의 회전자(40)의 회전 운동을, 필기심(7)을 파지한 상태의 볼 척(11)에 전달한다. 따라서, 볼 척(11)에 유지된 필기심(7)도 회전한다.

샤프 펜슬(1)로 필기하고 있을 때 이 외에, 즉, 필기심(7)에 필기압이 가해지지 않을 때, 회전자(40)는, 토크 캔슬러(44)를 매개로 한 쿠션 스프링(45)의 가압력에 의해서 전방에 위치하고 있다. 따라서, 회전자(40)의 제2 캠면(40b)은, 제2 고정 캠면(42a)에 맞닿아 서로 맞물린 상태가 된다. 샤프 펜슬(1)로 필기하고 있을 때, 즉, 필기심(7)에 필기압이 가해지고 있을 때, 볼 척(11)은, 쿠션 스프링(45)의 가압력에 저항하여 후퇴하고, 이것에 따라서 회전자(40)도 후퇴한다. 따라서, 회전자(40)의 제1 캠면(40a)은, 제1 고정 캠면(41a)에 맞닿아 서로 맞물린 상태가 된다.

도 5는, 도 1의 샤프 펜슬(1)의 회전자(40)의 회전 구동 작용을, 순서대로 쫓아 설명하는 모식도이며, 도 6은, 도 5에 이어지는 회전자(40)의 회전 구동 작용을 설명하는 모식도이다. 도 5 및 도 6에서, 회전자(40)의 상측의 면인 후단면에는, 둘레 방향을 따라서 연속적으로 톱니 모양으로 이루어진 제1 캠면(40a)이 링 모양으로 형성되고, 회전자(40)의 하측의 면인 전단면에는, 마찬가지로 둘레 방향을 따라서 연속적으로 톱니 모양으로 이루어진 제2 캠면(40b)이 링 모양으로 형성되어 있다.

회전자(40)의 제1 캠면(40a)에 대치하는 상부 캠 형성 부재(41)의 링 모양의 단면(端面)에도 둘레 방향을 따라서 연속적으로 톱니 모양으로 이루어진 제1 고정 캠면(41a)이 형성되고, 회전자(40)의 제2 캠면(40b)에 대치하는 하부 캠 형성 부재(42)의 링 모양의 단면에도 둘레 방향을 따라서 연속적으로 톱니 모양으로 이루어진 제2 고정 캠면(42a)이 형성되어 있다. 회전자(40)에 형성된 제1 캠면(40a) 및 제2 캠면(40b)의 각 캠면과, 상부 캠 형성 부재(41)에 형성된 제1 고정 캠면(41a) 및 하부 캠 형성 부재(42)에 형성된 제2 고정 캠면(42a)의 각 캠면은, 피치가 서로 거의 동일하게 되도록 형성되어 있다.

도 5의 (A)는, 필기심(7)에 필기압이 가해지지 않을 때의 상태에서의 회전자(40), 상부 캠 형성 부재(41) 및 하부 캠 형성 부재(42)의 관계를 나타내고 있다. 이 상태에서는, 회전자(40)에 형성된 제2 캠면(40b)은, 쿠션 스프링(45)의 가압력에 의해서, 하부 캠 형성 부재(42)의 제2 고정 캠면(42a)에 대해서 맞닿아 있다. 이 때, 회전자(40)의 제1 캠면(40a)과 상부 캠 형성 부재(41)의 제1 고정 캠면(41a)이, 축선 방향에서 캠의 하나의 치(齒)에 대해서 반(半)위상(반피치) 어긋난 관계가 되도록 설정되어 있다.

도 5의 (B)는, 샤프 펜슬(1)에 의한 필기를 위해서, 필기심(7)에 필기압이 가해진 초기의 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서는, 회전자(40)는, 볼 척(11)의 후퇴에 따라서 쿠션 스프링(45)을 수축시켜 후퇴한다. 그것에 의해서, 회전자(40)는, 상부 캠 형성 부재(41)의 제1 고정 캠면(41a)측으로 이동한다.

다음으로, 도 5의 (C)는, 필기심(7)에 필기압이 더 가해져, 회전자(40)가 상부 캠 형성 부재(41)의 제1 고정 캠면(41a)에 맞닿아 후퇴한 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서는, 회전자(40)의 제1 캠면(40a)은, 상부 캠 형성 부재(41)의 제1 고정 캠면(41a)에 서로 맞물려 있다. 그것에 의해서, 회전자(40)는, 제1 캠면(40a)의 하나의 치(齒)의 반위상(반피치)에 상당하는 회전 구동을 받는다.

또, 도 5 및 도 6에서의 회전자(40)의 중앙부에 그린 ○표는, 회전자(40)의 회전 이동량을 나타내고 있다. 그리고 도 5의 (C)에 나타내는 상태에서는, 회전자(40)의 제2 캠면(40b)과 하부 캠 형성 부재(42)의 제2 고정 캠면(42a)이, 축선 방향에서 캠의 하나의 치(齒)에 대해서 반위상(반피치) 어긋난 관계가 되도록 설정되어 있다.

다음으로, 도 6의 (D)는, 샤프 펜슬(1)에 의한 필기가 끝나고, 필기심(7)에 대한 필기압이 해제된 초기의 상태를 나타내고 있다. 이 경우에는, 회전자(40)는, 쿠션 스프링(45)의 가압력에 의해서 전진한다. 이것에 의해, 회전자(40)는 하부 캠 형성 부재(42)측으로 이동한다.

다음으로, 도 6의 (E)는, 회전자(40)가 쿠션 스프링(45)의 가압력에 의해서 하부 캠 형성 부재(42)의 제2 고정 캠면(42a)에 맞닿아 전진한 상태를 나타내고 있다. 이 경우에는, 회전자(40)의 제2 캠면(40b)은, 하부 캠 형성 부재(42)의 제2 고정 캠면(42a)에 서로 맞물려 있다. 그것에 의해서, 회전자(40)는, 제2 캠면(40b)의 하나의 치의 반위상(반피치)에 상당하는 회전 구동을 다시 받는다.

따라서, 회전자(40)의 중앙부에 그린 ○표로 나타내는 바와 같이, 필기압을 받은 회전자(40)의 축선 방향으로의 왕복 운동, 즉 전후 이동에 따라서, 회전자(40)는, 제1 캠면(40a) 및 제2 캠면(40b)의 하나의 치(1 피치)에 상당하는 회전 구동을 받고, 볼 척(11)을 매개로 하여, 이것에 파지된 필기심(7)도 마찬가지로 회전 구동된다. 따라서, 필기에 의한 회전자(40)의 축선 방향으로의 1회의 전후 이동에 의해서 회전자(40)는 캠의 하나의 치에 대응하는 회전 운동을 받고, 이것을 반복하는 것에 의해서, 필기심(7)은 순차 회전 구동된다. 그럼으로써, 써 나감에 따라서 필기심(7)이 치우쳐 마모되는 것을 방지할 수 있어, 묘선의 굵기나 묘선의 농도가 크게 변화되는 것을 방지할 수 있다.

또, 쿠션 스프링(45)의 가압력을 받아 회전자(40)를 전방으로 밀어 내는 토크 캔슬러(44)는, 그 전단면과 회전자(40)의 후단면과의 사이에서 미끄러짐을 발생시키고, 회전자(40)의 회전 운동이 쿠션 스프링(45)에 전달되는 것을 방지하고 있다. 즉, 토크 캔슬러(44)에 의해서, 회전자(40)의 회전 운동이 쿠션 스프링(45)에 전달되는 것을 방지하고, 그것에 의해서, 회전자(40)의 회전 이동작을 저해하는 쿠션 스프링(45)의 디토션(detorsion)(토크)이 발생하는 것을 방지하고 있다.

이상으로부터, 샤프 펜슬(1)은, 볼 척(11)과 회전자(40)를 가지며, 볼 척(11)의 전후 이동에 의해 필기심(7)의 해제 및 파지를 행함으로써, 필기심(7)을 전방으로 조출할 수 있도록 구성되고, 볼 척(11)이, 필기심(7)을 파지한 상태에서 중심축선 둘레로 회전 가능하게 되도록 축통(6) 내에 유지됨과 아울러, 필기심(7)의 필기압에 의한 볼 척(11)을 매개로 한 회전자(40)의 전후 이동에 의해 회전자(40)를 회전시키고, 회전자(40)의 회전 운동을, 볼 척(11)을 매개로 하여 필기심(7)에 전달하도록 구성되어 있다.

도 7 내지 도 9를 참조하면서, 심 조출 기구 및 조출량 조정 기구에 대해 설명한다. 심 조출 기구는, 회전 구동 기구(30)의 회전자(40)의 회전 구동력을 받아, 필기심(7)을 전방으로 조출하도록 작용한다.

도 7은, 다이얼 캠 부재(50)의 사시도이다. 다이얼 캠 부재(50)는, 도 7에서, 상방이 샤프 펜슬(1)의 후측이 되도록 배치된다. 다이얼 캠 부재(50)는, 원통 모양으로 형성된 부재이며, 축선 방향에서 중앙에 위치하는 파지부(50a)와, 파지부(50a)의 후방에서 파지부(50a)보다도 소경(小徑)으로 형성된 소경부(50b)와, 소경부(50b)의 전방에 형성된 플랜지부(50c)와, 플랜지부(50c)의 후단면에 형성된 2개의 감합 돌기(50d)와, 소경부(50b)의 후단면에 형성된 다이얼 캠(51)을 가지고 있다. 2개의 감합 돌기(50d)는, 중심축선 둘레로 대칭적으로 배치되어 있다. 파지부(50a)의 전방은 소경으로 형성되어 있고, 파지부(50a)로부터 전방으로 연장되는 2개의 걸림 돌기(50e)가, 중심축선 둘레로 대칭적으로 형성되어 있다.

다이얼 캠(51)은, 링 모양의 단면(端面)에 둘레 방향을 따라서 올라가도록 마련된, 슬로프 모양 또는 나선 모양과 같은, 제1 경사면(51a)과, 제1 경사면(51a)의 출발점(저위치)과 최종점(고위치)과의 사이에서 축선 방향으로 마련된 제1 단차(51b)를 가지고 있다. 즉, 제1 단차(51b)가 제1 경사면(51a)의 출발점과 최종점을 연결한 구성으로 되어 있다.

도 8은, 레일 캠 부재(60)의 사시도이며, 도 9는, 레일 캠 부재(60)의 다른 사시도이다. 레일 캠 부재(60)는, 도 8에서, 상방이 샤프 펜슬(1)의 후측이 되도록 배치된다. 레일 캠 부재(60)는, 고리 모양으로 형성된 부재이다. 레일 캠 부재(60)의 전단면에는, 중심축선 둘레로 대칭적으로 2개의 조정 오목부(60a)가 형성되어 있다. 조정 오목부(60a) 각각은, 둘레 방향을 따라서 등간격으로 병렬하는 동일 깊이의 오목부인 6개의 제1 감합 오목부(60b)와, 제1 감합 오목부(60b)보다도 얕은 오목부인 1개의 제2 감합 오목부(60c)로 이루어진다.

레일 캠 부재(60)의 후단면에는, 레일 캠(61)이 형성되어 있다. 레일 캠(61)은, 링 모양의 단면에 둘레 방향을 따라서 올라가도록 마련된, 슬로프 모양 또는 나선 모양과 같은, 고리 모양 캠면인 제2 경사면(61a)과, 제2 경사면(61a)의 출발점(저위치)과 최종점(고위치)과의 사이에서 축선 방향에 마련된 제2 단차(61b)를 가지고 있다. 즉, 제2 단차(61b)가 제2 경사면(61a)의 출발점과 최종점을 연결한 구성으로 되어 있다. 레일 캠(61)의 제2 경사면(61a)은, 다이얼 캠(51)의 제1 경사면(51a)보다도 급구배이다. 레일 캠(61)의 제2 단차(61b)의 높이는, 다이얼 캠(51)의 제1 단차(51b)의 높이보다도 높다.

도 10은, 조립된 다이얼 캠 부재(50) 및 레일 캠 부재(60)의 사시도이며, 도 11은, 조립된 다이얼 캠 부재(50) 및 레일 캠 부재(60)의 다른 사시도이다. 다이얼 캠 부재(50) 및 레일 캠 부재(60)는, 도 10 및 도 11에서, 상방이 샤프 펜슬(1)의 후측이 되도록 배치된다. 고리 모양의 레일 캠 부재(60)는, 다이얼 캠 부재(50)의 소경부(50b)의 후단부에 삽입되고, 플랜지부(50c)에 의해서 걸려짐으로써, 조립된다. 즉, 다이얼 캠 부재(50)의 플랜지부(50c)의 후단면에, 레일 캠 부재(60)의 전단면이 맞닿는다. 보다 상세하게는, 다이얼 캠 부재(50)의 플랜지부(50c)에 마련된 감합 돌기(50d) 각각이, 레일 캠 부재(60)의 조정 오목부(60a) 중 어느 하나의 제1 감합 오목부(60b) 또는 제2 감합 오목부(60c)에 감합한다. 따라서, 레일 캠 부재(60)는 다이얼 캠 부재(50)의 지름 방향 외측에 배치되어 있다. 도 10에서, 감합 돌기(50d)는, 제2 감합 오목부(60c)에 인접하는 제1 감합 오목부(60b)에 감합하고 있다. 또, 도 11에서, 감합 돌기(50d)는, 제2 감합 오목부(60c)에 감합하고 있다.

다이얼 캠 부재(50) 및 레일 캠 부재(60)가 조립된 상태에서는, 다이얼 캠 부재(50)의 다이얼 캠(51)은, 레일 캠 부재(60)의 레일 캠(61)의 근방에 배치된다. 그것에 의해서, 다이얼 캠(51) 및 레일 캠(61)은, 협동하여, 둘레 방향에서 일련의, 즉 고리 모양의 조출 캠면(70)을 구성한다.

도 2에 나타내어지는 바와 같이, 다이얼 캠 부재(50) 및 레일 캠 부재(60)는, 조립된 상태에서, 슬라이더(9)의 선단부(9a) 및 중간부(9b)의 외측에 배치된다. 다이얼 캠 부재(50)의 일부 및 레일 캠 부재(60)는, 입구 부재(4)에 의해서 외주면이 덮여져 있다. 입구 부재(4)의 전단부 내면과 다이얼 캠 부재(50)의 플랜지부(50c)와의 사이에는, 코일 스프링(72)이 배치되어 있다. 또, 캠 맞닿음 스프링(18)은, 슬라이더(9)를 전방으로 가압하고 있기 때문에, 슬라이더(9)의 맞닿음자(9c)는, 조출 캠면(70)에 대해서 맞닿은 상태를 유지한다. 다이얼 캠 부재(50) 및 레일 캠 부재(60)는, 레일 캠 부재(60)의 후단면이, 전축(2)의 전단면과 맞닿는 것에 의해서 후방으로의 이동이 규제되어 있다. 또, 레일 캠 부재(60)의 외주면은, 입구 부재(4)의 내주면과 맞물리고, 레일 캠 부재(60)의 입구 부재(4), 나아가서는 축통(6)에 대한 회전이 규제된다.

조출 캠면(70)의 형상은, 다이얼 캠 부재(50) 및 레일 캠 부재(60)를 중심축선 둘레로 상대적으로 회전시키는 것에 의해서, 변경시킬 수 있다. 즉, 사용자는, 일방의 손으로 축통(6)을 파지하고 또한 타방의 손으로 축통(6)의 선단으로부터 돌출되는 다이얼 캠 부재(50)의 파지부(50a)를 파지하면서, 축통(6)에 대해서 다이얼 캠 부재(50)를 중심축선 둘레로 회전시킨다. 레일 캠 부재(60)는, 축통(6)에 대해서 맞물려 있기 때문에, 레일 캠 부재(60)에 대해서 다이얼 캠 부재(50)가, 중심축선 둘레로 회전한다.

레일 캠 부재(60)에 대한 다이얼 캠 부재(50)의 회전은, 다이얼 캠 부재(50)의 감합 돌기(50d)가, 대응하는 레일 캠 부재(60)의 인접하는 제1 감합 오목부(60b) 또는 제2 감합 오목부(60c) 사이에서 이동하여 감합하도록, 단계적으로 행해진다. 따라서, 레일 캠 부재(60)에 대한 다이얼 캠 부재(50)의 중심축선 둘레의 회전은, 다이얼 캠 부재(50)의 감합 돌기(50d)가 이동 가능한 레일 캠 부재(60)의 조정 오목부(60a)의 범위 내에서 단계적으로 행해진다. 다이얼 캠 부재(50)의 감합 돌기(50d)가 감합하는 레일 캠 부재(60)의 제1 감합 오목부(60b) 또는 제2 감합 오목부(60c)의 위치에 따라서, 레일 캠 부재(60)의 레일 캠(61)과 다이얼 캠 부재(50)의 다이얼 캠(51)과의 상대 위치가 변화하고, 그 결과, 조출 캠면(70)의 형상을 변경시킬 수 있다. 코일 스프링(72)에 의해서 다이얼 캠 부재(50)가 레일 캠 부재(60)에 대해서 가압되고, 레일 캠 부재(60)에 대한 다이얼 캠 부재(50)의 단계적인 회전시에, 클릭감이 얻어진다. 조출 캠면(70)의 형상의 변경에 관하여, 도 12 및 도 13을 참조하면서, 더 설명한다.

도 12는, 도 10의 조출 캠면(70)을 나타내는 모식도이며, 도 13은, 도 11의 조출 캠면(70)을 나타내는 모식도이다. 도 12 및 도 13은, 다이얼 캠 부재(50) 및 레일 캠 부재(60)의 위치 관계를 나타내기 위해서, 조출 캠면(70)을 포함하는 중심축선 둘레의 원통면을 둘레 방향으로 전개한 것이다. 도 12 및 도 13에서, 상방이 샤프 펜슬(1)의 후측이다.

도 12를 참조하면, 다이얼 캠(51)의 제1 경사면(51a)과 레일 캠(61)의 제2 경사면(61a)이 지름 방향에서 중첩적으로 배치되도록, 다이얼 캠 부재(50)가 레일 캠 부재(60)에 대해서 위치 맞춤되어 있다. 도 12에서, 다이얼 캠(51)의 제1 경사면(51a) 및 레일 캠(61)의 제2 경사면(61a) 중에서 보다 후방, 즉 도면 중 보다 상방에 위치하는 일련의 면이, 조출 캠면(70)을 구성한다. 또, 조출 캠면(70)에서, 다이얼 캠(51)의 제1 경사면(51a)과 레일 캠(61)의 제2 단차(61b)에 의해서 형성되는 축선 방향의 단차(71)(낙차)의 높이(고저차)를, 단차 높이(H)로 한다.

도 13을 참조하면, 도 12에 나타내어진 조출 캠면(70)과 비교하여, 레일 캠(61)의 제2 경사면(61a)이 다이얼 캠(51)의 제1 경사면(51a)에 대해서 보다 후방에 위치하도록, 다이얼 캠 부재(50)가 레일 캠 부재(60)에 대해서 위치 맞춤되어 있다. 즉, 도 13에서는, 상술한 바와 같이, 감합 돌기(50d)는, 제1 감합 오목부(60b)와 비교하여 얕은 오목부인 제2 감합 오목부(60c)에 감합하고 있다. 따라서, 레일 캠(61)은, 다이얼 캠(51)에 대해서 보다 후방에 배치된다. 한편, 감합 돌기(50d)가, 동일 깊이의 오목부인 6개의 제1 감합 오목부(60b) 사이를 이동하는 경우에는, 레일 캠(61)은, 다이얼 캠(51)에 대해서 축선 방향에서 동일 위치에 있다.

단차 높이(H)에 주목하면, 감합 돌기(50d)가, 조정 오목부(60a)에서 제2 감합 오목부(60c)로부터 가장 먼 제1 감합 오목부(60b)에 감합하고 있을 때, 단차 높이(H)는 가장 작다. 감합 돌기(50d)가, 제2 감합 오목부(60c)에 의해 가까운 제1 감합 오목부(60b)에 감합하면, 다이얼 캠(51)의 제1 경사면(51a)의 경사에 따라 비례적으로 단차 높이(H)가 커진다. 즉, 감합 돌기(50d)가 인접하는 제1 감합 오목부(60b) 사이를 이동할 때, 단차 높이(H)의 변화량은 일정하다. 감합 돌기(50d)가, 제2 감합 오목부(60c)에 인접하는 제1 감합 오목부(60b)에 감합하고 있는 도 10에 나타내어진 상태로부터, 제2 감합 오목부(60c)에 감합하고 있는 도 11에 나타내어진 상태로 이동할 때, 단차 높이(H)의 변화량이 최대가 된다.

회전 구동 기구(30)의 회전자(40)는, 필기심(7)의 쿠션 동작에 근거하여 슬라이더(9)를 서서히 회전 구동한다. 즉, 슬라이더(9)의 선단부(9a)를 앞으로 하여 보았을 때, 슬라이더(9)는 중심축선 둘레로 우회전한다. 이 회전 운동에 의해서, 슬라이더(9)의 맞닿음자(9c)는, 조출 캠면(70)과 협동하면서 둘레 방향으로 이동한다. 즉, 슬라이더(9)의 맞닿음자(9c)는, 조출 캠면(70)을 구성하는 다이얼 캠(51)의 제1 경사면(51a) 또는 레일 캠(61)의 제2 경사면(61a)을 따라서 올라가도록 이동한다. 이 때, 슬라이더(9)는 서서히 후퇴한다.

맞닿음자(9c)가 단차(71)에 이르면, 캠 맞닿음 스프링(18)의 가압력에 의해서 압압되어, 단차(71)에 빠진다. 즉, 슬라이더(9)는, 단차(71)의 단차 높이(H)분만큼, 레일 캠(61)의 제2 경사면(61a)으로부터 보다 전방으로 이동한다. 이 때, 슬라이더(9)의 내부에 배치된 유지 척(10)도 마찬가지로 전방으로 이동하므로, 유지 척(10)에 유지된 필기심(7)은, 볼 척(11)으로부터 인출되고, 상대적으로 선단 파이프(8)로부터 단차 높이(H)분만큼 조출된다. 따라서, 조출되는 필기심(7)의 양, 즉 조출량은, 단차 높이(H)와 동일하다.

이상의 동작에 의해, 조출 캠면(70)을 따라서 맞닿음자(9c)가 1주(周)할 때마다 필기심(7)을 선단 파이프(8)로부터 조출할 수 있다. 이 동작의 반복에 의해서, 필기 동작에 따라서 필기심(7)이 마모하면서, 필기심(7)이 순차적으로 조출된다.

요컨데, 심 조출 기구에서는, 맞닿음자(9c)가 회전자(40)의 회전에 따라 조출 캠면(70)을 따라서 이동하고, 맞닿음자(9c)가 조출 캠면(70)의 단차(71)에 빠질 때의 슬라이더(9)의 전진 동작에 의해서, 유지 척(10)에 유지된 필기심(7)이 볼 척(11)으로부터 인출되도록 구성되어 있다. 심 조출 기구가 조출 캠면(70)의 단차(71)를 이용하는 것에 의해서, 회전 구동 기구(30)에서의 회전자(40)의 회전 구동력을 필기심(7)의 조출 동작으로 변환할 수 있다. 조출 캠면(70)에 고저차를 형성하는 구성을 총칭하여, 「낙차(落差)」라고 한다.

또, 샤프 펜슬(1)은, 회전 구동 기구(30)에서의 회전자(40)의 회전 구동력을 받아, 볼 척(11)에 유지된 필기심(7)도 회전 구동되도록 구성되어 있다. 따라서, 써 나아감에 따라서 필기심(7)이 편마모하는 것을 방지할 수 있고, 그 결과, 묘선의 굵기나 묘선의 농도가 크게 변화하는 것을 방지할 수 있다. 요컨데, 회전 구동 기구(30)는, 회전자(40)를 가지며, 볼 척(11)에 파지된 필기심(7)이 받는 필기압에 의한 축선 방향의 후퇴 동작 및 필기압의 해제에 의한 축선 방향의 전진 동작을 받아, 회전자(40)를 일방향으로 회전 구동시킨다.

또, 조출량 조정 기구에서는, 상술한 바와 같이, 다이얼 캠 부재(50) 및 레일 캠 부재(60)를 단지 중심축선 둘레로 상대적으로 회전시키는 것에 의해서, 조출 캠면(70)에서의 단차(71)의 단차 높이(H)를 변경할 수 있다. 따라서, 심 조출 기구에 의한 필기심(7)의 조출량의 조정을 보다 간편하게 또한 정확하게 행할 수 있다.

사용자에 따라서 다른 필기압이나 이용되는 필기심(7)의 경도 등의 차이에 의한 필기심(7)의 마모의 정도와, 필기심(7)의 조출량이 거의 일치하도록 조정하면, 필기 동작에도 불구하고 선단 파이프(8)로부터의 필기심(7)의 돌출량을 항상 일정하게 유지할 수 있다. 그 결과, 샤프 펜슬(1)에서는, 한 번의 노크 조작으로, 길게 계속 쓸 수 있다. 통상 상정(想定)되는 필기심(7)의 마모의 정도를 넘은 길이에 상당하는 단차 높이(H)를 가지는 단차(71)가 형성되도록, 다이얼 캠(51)을 구성하는 것이 바람직하다. 그것에 의해서, 모든 사용자의 기호에 따른 필기심(7)의 조출량으로 설정 가능해진다.

특히, 조정 오목부(60a)가, 제1 감합 오목부(60b)보다도 얕은 오목부인 제2 감합 오목부(60c)를 가지는 것에 의해서, 다이얼 캠 부재(50) 및 레일 캠 부재(60)의 상대적인 소정의 회전 위치에서, 그 외의 회전 위치와 비교해서, 다이얼 캠 부재(50) 및 레일 캠 부재(60)를 축선 방향에서 이간시킬 수 있다. 환언하면, 다이얼 캠 부재(50)가 감합 돌기를 가지며, 레일 캠 부재(60)가 감합 돌기와 감합 가능한 복수의 감합 오목부를 가지며, 복수의 감합 오목부 중 1개가, 상기 소정의 회전 위치에서, 다이얼 캠 부재(50) 및 레일 캠 부재(60)를 축선 방향에서 이간시키도록 구성되어 있다. 그 결과, 단차(71)의 단차 높이(H)를, 비례적이지 않고 극단적으로 조정할 수 있고, 조출량을 극단적으로 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 보다 강한 필기압으로 필기하는 경우에는, 통상의 필기압보다도 필기심(7)의 마모량이 크고, 이러한 경우에, 조출량을 극단적으로 증가시키는 것에 의해서, 한 번의 노크 조작으로, 길게 계속 쓸 수 있게 된다.

상술한 실시 형태에서는, 다이얼 캠 부재(50)가 제1 캠 부재로서 원통 모양의 부재이었지만, 고리 모양의 부재라도 좋다. 또, 레일 캠 부재(60)가 제2 캠 부재로서 고리 모양의 부재이었지만, 원통 모양의 부재라도 괜찮다. 제1 캠 부재에 레일 캠(61)을 마련하고, 제2 캠 부재에 다이얼 캠(51)을 마련해도 좋다. 즉, 고리 모양 또는 통 모양의 제1 캠 부재와 제1 캠 부재의 지름 방향 외측에 배치된 고리 모양 또는 통 모양의 제2 캠 부재가 협동하여, 조출 캠면이 구성되도록 해도 괜찮다. 또, 제1 캠 부재 및 제2 캠 부재를 상대적으로 전후 이동시키는 것에 의해서, 즉 축선 방향에서 이간시키는 것에 의해서, 단차의 단차 높이가 조정되도록 해도 괜찮다.

그런데, 일반적으로, 필기 동작은, 샤프 펜슬을 필기면에 대해서 수직인 상태로부터 경사시킨 상태에서 행해진다. 회전 구동 기구를 구비한 샤프 펜슬에서, 필기압에 의한 축선 방향의 후퇴 동작은, 경사진 상태의 샤프 펜슬에 의해서 필기면에 대해서 수직으로 가해지는 필기압에 의한 힘의 축선 방향의 분력에 의해서 행해진다. 필기압에 의한 힘의 축선 방향에 대해서 수직 방향의 분력은, 축통에 대해서 상대적으로 회전하는 회전 부재의 회전시의 저항을 증가시킨다. 즉, 회전 부재의 외면이, 축통의 일부를 구성한다, 예를 들면 입구 부재와 슬라이드 접촉하는 것에 의해서, 회전 구동 기구에 의한 회전 부재의 회전이 지지되지만, 상술한 수직 방향의 분력은, 슬라이딩 저항, 즉 마찰 저항을 증가시킨다. 마찰 저항이 크면, 특히 필기압이 작은 사용자는, 회전 구동 기구를 회전시킬 수 없을 우려가 있다. 특히, 회전 부재의 외경이 크면, 마찰 저항에 의한 힘의 모멘트도 커진다.

본 발명의 실시 형태에 의한 샤프 펜슬(1)에 의하면, 회전 구동 기구에 의한 회전 부재의 회전시의 마찰 저항을 저감시킬 수 있다. 이것에 대해서, 도 14를 참조하면서 설명한다.

도 14는, 도 1의 샤프 펜슬(1)의 전단부의 확대 단면도이다. 샤프 펜슬(1)에서는, 도 2를 참조하면서 상술한 바와 같이, 캠 맞닿음 스프링(18)의 후단이, 중계 부재(12)의 플랜지부(12a)에 대해서 장착되고, 캠 맞닿음 스프링(18)의 전단이, 슬라이더(9)의 후단부의 내벽에 장착되어 있다. 또, 회전자(40)에 연결된 중계 부재(12)는, 회전 구동 기구(30)에서의 회전자(40)의 회전 구동력을, 필기심(7)을 파지한 상태의 볼 척(11)에 대해서 전달하지만, 슬라이더(9)에 대해서 직접적으로 전달하지 않는다. 즉, 슬라이더(9)는, 중계 부재(12)의 전단부의 외측에 배치되어 있지만, 중계 부재(12)에 대해서 직접적으로 연결은 되어 있지 않다. 그 대신에, 회전 구동 기구(30)에서의 회전자(40)로부터 슬라이더(9)로의 회전 구동력의 전달은, 캠 맞닿음 스프링(18)을 매개로 하여 행해진다. 상세하게는, 캠 맞닿음 스프링(18)은, 슬라이더(9)를 전방으로 가압하는 것에 의해서, 맞닿음자(9c)를 캠면에 맞닿게 하도록 기능함과 아울러, 비틀림 스프링(토션 스프링)으로서도 기능한다.

따라서, 샤프 펜슬(1)에서는, 슬라이더(9), 필기심(7) 및 볼 척(11), 또한, 슬라이더(9)에 장착된 선단 파이프(8)는, 회전 구동 기구(30)에서의 회전자(40)의 회전 구동력을 받아 회전한다. 그 때문에, 선단 파이프(8)를 포함하는 이들 부재는, 축통(6)에 대해서 회전하는 회전 부재를 구성한다. 회전 부재의 회전은, 도 14의 C부에서, 선단 파이프(8)가, 축통(6), 구체적으로는 다이얼 캠 부재(50)와 슬라이드 접촉하는 것에 의해서 지지된다. 선단 파이프(8)의 외경은, 필기심(7)의 외경보다도 약간만 큰 정도이기 때문에, 회전 부재의 다른 부재에 비해 매우 가늘다. 그 때문에, 마찰 저항에 의한 힘의 모멘트가 보다 작게 된다. 또, 선단 파이프(8)의 외면과 다이얼 캠 부재(50)의 내면과의 접촉 면적을 작게 할 수 있고, 회전 구동 기구(30)에 의한 회전 부재의 회전시의 마찰 저항을 보다 저감시킬 수 있다. 그 결과, 필기압이 작은 사용자라도, 샤프 펜슬(1)에서 회전 구동 기구(30)를 회전시킬 수 있다.

선단 파이프(8)는, 금속제의 원통 부재인 것이 바람직하다. 한편, 축통(6)측의 부재, 즉 다이얼 캠 부재(50)는, ABS, 폴리카보네이트 등의 경질 플라스틱제의 부재이다. 따라서, 경질 플라스틱제의 축통 및 경질 플라스틱제의 회전 부재가 슬라이드 접촉하는 경우에 비해, 경질 플라스틱제의 축통 및 금속제의 원통 부재가 슬라이드 접촉하는 경우가, 보다 마찰 저항이 적다. 그 결과, 샤프 펜슬(1)에 의하면, 회전 구동 기구(30)에 의한 회전 부재의 회전시의 마찰 저항을 보다 저감시킬 수 있다.

금속제의 선단 파이프(8)는, 인발(引拔) 가공에 의해서 제조되기 때문에, 치수 정밀도도 양호하다. 예를 들면, 수지제의 성형 부품의 경우, 치수 공차가 ±0.02mm인 것에 대해, 금속제의 부품인 경우, 치수 공차를 ±0.01mm로 할 수 있다. 그 때문에, 선단 파이프(8)와 다이얼 캠 부재(50)와의 사이의 클리어런스를 보다 작게 할 수 있고, 회전 부재의 회전시의 덜컹거림을 저감시킬 수 있다.

또, 축통과 회전 부재와의 슬라이드 접촉이 금속제의 원통 부재로 행해지는 한에서, 원통 부재를 임의로 구성할 수 있다. 예를 들면, 금속제의 원통 부재를, 선단 파이프(8)가 아니고, 선단 파이프 근방의 슬라이더(9)의 외면, 예를 들면 선단부(9a)의 외면에 배치해도 괜찮다. 또, 금속제의 원통 부재를, 회전 부재측이 아니고, 축통측의 회전 부재와 슬라이드 접촉하는 부분, 예를 들면 다이얼 캠 부재(50)의 내면에 배치해도 괜찮다.

즉, 본 발명의 실시 형태에 의한 샤프 펜슬(1)은, 축통 및 회전 부재 중 일방에 마련된 금속제의 원통 부재를 구비하며, 회전 부재가, 회전자의 회전 구동력을 받아 회전하는 것에 의해서, 볼 척에 파지된 필기심이 회전하도록 구성되고, 축통 및 회전 부재 중 타방이, 원통 부재의 표면에서 슬라이드 접촉하는 것에 의해서, 회전 구동 기구에 의한 회전 부재의 회전이 지지된다.

그런데, 일반적으로, 노크 커버는, 지우개의 사용시에 떼어내어진다. 또, 필기심의 보충시에, 노크 커버 및 지우개가 노크 부재로부터 떼어내어진다. 노크 커버는, 매우 작은 부품이며, 노크 부재로부터 떼어낼 때에 손으로부터 미끄러져 떨어져, 노크 커버를 분실할 가능성이 있다. 또, 노크 커버는, 탁상 등에 놓여졌다고 해도, 일반적으로 원통 모양의 외형을 가지기 때문에 탁상 등으로부터 굴러 떨어져, 노크 커버를 분실할 가능성이 있다.

본 발명의 실시 형태에 의한 샤프 펜슬(1)에 의하면, 노크 커버의 분실을 방지할 수 있다. 이것에 대해서, 도 15 내지 도 17을 참조하면서 설명한다.

도 15는, 노크 커버(23)의 사시도이고, 도 16은, 노크 커버(23)를 샤프 펜슬(1)의 후단부에 장착한 상태의 사시도이며, 도 17은, 노크 커버(23)를 샤프 펜슬(1)의 전단부에 장착한 상태의 사시도이다.

노크 커버(23)에는, 개구단(23a)이 형성되어 있다. 개구단(23a) 내에 노크봉(20)의 후단부가 삽입되는 것에 의해서, 노크 커버(23)는, 노크봉(20)의 외주면에 대해서 감합 가능하다. 노크 커버(23)의 개구단(23a), 즉 개구 단면에는, 2개의 노치 부분(23b)이, 중심축선 둘레로 대칭적으로 형성되어 있다. 노크 커버(23)에서, 개구단(23a)과는 반대측의 폐쇄된 단부에는, 관통공(23c)(도 3)이 형성되어 있다. 관통공(23c)이 형성되어 있는 것에 의해서, 노크 커버(23)를 유아 등이 오음(誤飮, 잘못 삼킴)했다고 해도, 기도를 폐색하지 않고 안전성을 확보하는 것이 가능해진다.

도 7 및 도 16에 나타내어지는 바와 같이, 축통(6)의 전단부인 다이얼 캠 부재(50)에는 2개의 걸림 돌기(50e)가 마련되어 있다. 노크 커버(23)는, 축통(6)의 전단부에 감합 가능하다. 즉, 노크 커버(23)의 노치 부분(23b)이, 축통(6)의 걸림 돌기(50e)에 감합하는 것에 의해서, 노크 커버(23)는, 축통(6)의 전단부에 착탈 가능하게 감합한다.

요컨데, 노크 커버(23)는, 축통(6)의 전단부 및 후단부 중 어느 하나에도 감합 가능하다. 따라서, 필기시에는, 노크 커버(23)를 축통(6)의 후단부에 감합시키는 것에 의해서, 노크 커버(23)의 분실이 방지된다. 한편, 보관시 혹은 수용시 등의 비필기시 또는 필기심의 보충시 등에는, 노크 커버(23)를 축통(6)의 전단부에 감합시키는 것에 의해서, 노크 커버(23)의 분실이 방지된다.

특히, 조출량 조정 기구를 가지는 샤프 펜슬(1)에서는, 다이얼 캠 부재(50)에 감합한 노크 커버(23)를 파지하는 것에 의해서, 축통(6)에 대해서 다이얼 캠 부재(50)를 보다 용이하게 회전시킬 수 있다. 즉, 노크 커버(23)를 감합시키는 것에 의해서, 다이얼 캠 부재(50)의 파지부(50a)의 축선 방향의 길이가 실질적으로 길게 되어, 보다 파지하기 쉽게 되기 때문에, 보다 회전력을 가하기 쉬워진다.

또, 노크 커버(23)는, 샤프 펜슬이 다이얼 캠 부재를 가지지 않는 경우에, 축통의 전단부에 감합 가능한 한, 임의의 부재, 예를 들면 입구 부재에 감합 가능해도 좋다. 즉, 노크 커버(23)는, 축통의 후단부에 감합 가능하고, 또한, 축통의 전단부에 감합 가능한 한, 임의의 부재에 감합 가능해도 좋다. 또, 상술한 실시 형태에서는, 2개의 노치 부분에 대해서 2개의 걸림 돌기가 감합했지만, 그 외의 수 또는 형상으로 감합하도록 구성해도 괜찮다.

그런데, 유지 척의 재료는, 일반적으로, 니트릴 고무 등의 고무 재료이다. 따라서, 유지 척은, 경년(經年)에 의해서 크리프 변형하고, 유지력이 저하되는 경우가 있다. 또, 필기심은, 예를 들면 0.5mm의 표시 직경의 제품의 경우, 0.55mm 내지 0.58mm의 범위에서 치수의 편차가 있다. 따라서, 고무 성형시의 치수의 편차에 의해서, 필기심의 치수와의 편차와의 관계에서, 유지력이 강해지거나 약해지거나 하는 경우도 있다.

본 발명의 실시 형태에 의한 샤프 펜슬(1)에 의하면, 경년에 의한 유지력의 저하를 줄이고 또한 치수 정밀도를 높게 할 수 있다. 이것에 대해서, 도 18 내지 도 22를 참조하면서 설명한다.

도 18은, 제1 유지 척(80)의 사시도이고, 도 19는, 제2 유지 척(90)의 사시도이며, 도 20은, 유지 척(10)의 사시도이다. 유지 척(10)은, 제1 유지 척(80)과 제2 유지 척(90)을 가지고 있다.

제1 유지 척(80)은, 금속제의 판 모양 부재이며, 프레스 가공에 의해서 성형된다. 제1 유지 척(80)은, 대략 직사각형의 직사각형 판부(81)와, 제1 유지부(82)를 가지고 있다. 제1 유지부(82)는, 직사각형 판부(81) 각각의 장변의 중앙부로부터 연장되는 2개의 판 모양 부재인 판 모양부(83)로 이루어진다. 판 모양부(83) 각각은, 직사각형 판부(81)의 장변으로부터 서로 근접하도록 굴곡하여 연장되고, 굴곡부(84)에서 서로 이간하도록 반대 방향으로 굴곡하여 연장되어 있다. 직사각형 판부(81)의 중심에는, 원형의 관통공인 제1 삽입 구멍(85)이 형성되어 있다. 직사각형 판부(81)의 단변은, 원호 모양으로 형성되어 있다. 후술하는 바와 같이, 필기심(7)은, 제1 유지부(82)에 의해서 유지 가능하다.

제2 유지 척(90)은, 비금속제, 예를 들면 고무제 또는 수지제의 원판 모양 부재이다. 제2 유지 척(90)은, 원판부(91)와, 원판부(91)의 일방의 면의 외부 둘레 가장자리를 따라서 마련된 둘레벽(92)과, 원판부(91)의 중심에서 제2 삽입 구멍(93)을 형성하고 또한 원판부(91)로부터 돌출되는 제2 유지부(94)를 가지고 있다. 제2 유지부(94)는, 원추 사다리꼴의 외형을 가지고 있다. 따라서, 제2 유지부(94)는, 테이퍼 모양의 외주면을 가지고 있고, 가늘게 된 선단의 개구에서 필기심(7)을 유지할 수 있다.

또, 제2 유지 척(90)의 제2 유지부(94)에 의한 필기심(7)의 유지력은, 제1 유지 척(80)의 제1 유지부(82)에 의한 필기심(7)의 유지력보다도 작게 설정되어 있다.

도 20을 참조하면, 제1 유지 척(80)은, 제2 유지 척(90)에 대해서 장착된다. 구체적으로는, 금속제의 제1 유지 척(80)의 직사각형 판부(81)의 단변 각각이, 제2 유지 척(90)의 둘레벽(92)에 대해서 걸린다. 이 때, 제2 유지 척(90)의 제2 유지부(94)는, 제1 유지 척(80)의 제1 삽입 구멍(85) 내에 삽입된다.

도 21은, 유지 척(10)의 동작을 설명하는 도면이다. 도 21의 (A)는, 심 케이스(19)에 필기심(7)을 넣은 직후의 상태를 나타내고 있다. 이 때, 볼 척(11)은, 필기심(7)을 아직 파지하고 있지 않다. 이 상태에서 노크 조작을 행하면, 필기심(7)은, 중력에 의해서 전진하고, 볼 척(11)이 필기심(7)을 파지한다(도 21의 (B)). 노크 조작을 더 행하면, 필기심(7)은, 전진하여 제2 유지 척(90)의 제2 삽입 구멍(93) 내에 삽입되어, 제2 유지부(94)에 의해서 유지된다. 따라서, 노크 조작에 의한 압압을 해제해도, 필기심(7)은, 후퇴하지 않고 제2 유지 척(90)에 의해서 유지된다(도 21의 (C)).

노크 조작을 더 행하면, 볼 척(11)이 필기심(7)을 파지하면서 전진하고, 필기심(7)은, 제1 유지 척(80)의 제1 유지부(82)에 의해서 유지된다(도 21의 (D)). 구체적으로는, 필기심(7)이 전진하는 것에 의해서 제1 유지부(82)의 2개의 판 모양부(83) 사이에 삽입된다. 이 때 필기심(7)은, 제1 유지부(82)의 탄성 변형, 구체적으로는 2개의 판 모양부(83)를 탄성 변형에 의해서 사이에 끼워 지지된다. 동시에, 필기심(7)은, 제2 유지 척(90)의 제2 유지부(94)에 의해서도 유지되어 있다. 다음으로, 노크 조작에 의한 압압을 해제하면, 필기심(7)이 제1 유지 척(80) 및 제2 유지 척(90)에 의해서 유지된 채로, 볼 척(11)만 후퇴한다. 다음으로, 노크 조작을 반복하는 것에 의해서, 상술한 볼 척(11)의 전후 이동과 연동GDU 필기심(7)을 소정량씩 순차적으로 조출할 수 있다.

요컨데, 샤프 펜슬(1)은, 유지 척(10)으로서, 금속제의 제1 유지부(82)를 가지는 제1 유지 척(80)이며, 제1 유지부(82)의 탄성 변형에 의해서 필기심(7)을 유지하는 것에 의해서, 필기심(7)을 유지할 수 있다. 제1 유지 척(80)을 금속제로 하는 것에 의해서, 종래의 유지 척와 비교하여, 경년에 의한 유지력의 저하가 적고 또한 치수 정밀도의 높은 유지 척을 실현할 수 있다.

상술한 실시 형태에서는, 축통(6) 내에서, 제1 유지 척(80)과 제2 유지 척(90)이 일체적으로 배치되어 있지만, 제1 유지 척(80)과 제2 유지 척(90)을 이간시켜 배치해도 괜찮다. 또, 상술한 실시 형태에서는, 축통(6) 내에서, 제2 유지 척(90)을 제1 유지 척(80)의 후방에 배치하고 있지만, 제2 유지 척(90)을 제1 유지 척(80)의 전방에, 일체적으로 또는 이간시켜 배치해도 괜찮다.

상술한 바와 같이, 제2 유지 척(90)의 제2 유지부(94)에 의한 필기심(7)의 유지력은, 제1 유지 척(80)의 제1 유지부(82)에 의한 필기심(7)의 유지력보다도 작게 설정되어 있다. 따라서, 제2 유지 척(90)은, 제1 유지 척(80)을 보조하는 보조 유지 척의 역할을 한다. 축통(6) 내에서, 제1 유지 척(80)에 더하여 제2 유지 척(90)을 배치하는 것에 의해서, 보다 확실히 필기심(7)을 유지하는 것이 가능해진다. 제2 유지 척(90)의 필기심(7)의 유지력은, 종래의 유지 척의 유지력보다도 낮아도 좋다.

또, 상술한 실시 형태에서, 유지 척(10)은, 제1 유지 척(80)과 제2 유지 척(90)을 가지고 있었지만, 유지 척(10)이, 제1 유지 척(80)만 가지도록 해도 괜찮다. 유지 척(10)이, 제1 유지 척(80)만 가지는 경우에 대해서, 도 22를 참조하면서 설명한다.

도 22는, 제1 유지 척(80)의 동작을 설명하는 도면이다. 도 22의 (A)는, 심 케이스(19)에 필기심(7)을 넣어 노크 조작을 행한 상태를 나타내고 있다. 필기심(7)은, 제1 삽입 구멍(85)을 통과하여, 제1 유지부(82)의 바로 앞에 배치되어 있다. 이 상태에서 노크 조작을 더 행하면, 필기심(7)은, 전진하여 제1 유지부(82)에 의해서 유지된다(도 22의 (B)). 다음으로, 노크 조작을 반복하는 것에 의해서, 상술한 볼 척(11)의 전후 이동과 연동하여 필기심(7)을 소정량씩 순차적으로 조출할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 의한 샤프 펜슬(1)에서, 유지 척(10)이 금속제의 제1 유지부(82)를 구비한 제1 유지 척(80)을 가지는 것에 의해서, 종래의 고무 재료제의 유지 척와 비교해서 경년에 의한 유지력의 저하가 적고 또한 치수 정밀도가 높은 유지 척을 얻을 수 있다. 게다가, 필기심(7)과 맞닿는 제1 유지부(82)의 부분, 즉 굴곡부(84)가 만곡 형상으로 형성되어 있는 것에 의해서, 필기심(7)을 손상시키지 않는다.

또, 금속제의 제1 유지부를 가지는 제1 유지 척이, 제1 유지부의 탄성 변형에 의해서 필기심을 유지하는 것에 의해서, 필기심을 유지 가능한 한, 제1 유지 척을 임의로 구성할 수 있다. 예를 들면, 상술한 실시 형태에서, 제1 유지부는 2개의 판 모양 부재로 이루어지지만, 3개 이상의 판 모양 부재로 이루어지도록 해도 괜찮다. 또, 제1 유지부를, 판 모양 부재가 아니고, 필기심(7)을 끼워 지지할 수 있는 막대 모양 부재로 구성해도 괜찮다.

1 : 샤프 펜슬 2 : 전축
3 : 후축 4 : 입구 부재
5 : 내통 6 : 축통
7 : 필기심 8 : 선단 파이프
9 : 슬라이더 9c : 맞닿음자
10 : 유지 척 11 : 볼 척
12 : 중계 부재 13 : 조임구
14 : 척 본체부 15 : 척 유지부
16 : 볼 17 : 코일 스프링
18 : 캠 맞닿음 스프링 19 : 심 케이스
20 : 노크봉 21 : 코일 스프링
22 : 지우개 23 : 노크 커버
30 : 회전 구동 기구 31 : 축 스프링
40 : 회전자 40a : 제1 캠면
40b : 제2 캠면 41 : 상부 캠 형성 부재
41a : 제1 고정 캠면 42 : 하부 캠 형성 부재
42a : 제2 고정 캠면 43 : 실린더 부재
44 : 토크 캔슬러 45 : 쿠션 스프링
50 : 다이얼 캠 부재 50a : 파지부
50b : 소경부 50c : 플랜지부
50d : 감합 돌기 50e : 걸림 돌기
51 : 다이얼 캠 51a : 제1 경사면
51b : 제1 단차 60 : 레일 캠 부재
60a : 조정 오목부 60b : 제1 감합 오목부
60c : 제2 감합 오목부 61 : 레일 캠
61a : 제2 경사면 61b : 제2 단차
70 : 조출 캠면 71 : 단차(낙차)
72 : 코일 스프링 80 : 제1 유지 척
81 : 직사각형 판부 82 : 제1 유지부
83 : 판 모양부 84 : 굴곡부
85 : 제1 삽입 구멍 90 : 제2 유지 척
91 : 원판부 92 : 둘레벽
93 : 제2 삽입 구멍 94 : 제2 유지부

Claims (3)

1. 축통과,
   필기심의 전진을 허용하고 후퇴를 저지하는 볼 척(chuck)을 가지는 회전 부재와,
   회전자를 가지며, 상기 볼 척에 파지된 필기심이 받는 필기압(筆記壓)에 의한 축선 방향의 후퇴 동작 및 필기압의 해제에 의한 축선 방향의 전진 동작을 받아, 상기 회전자를 일방향으로 회전 구동시키는 회전 구동 기구와,
   상기 축통 및 상기 회전 부재 중 일방에 마련된 금속제의 원통 부재를 구비하며,
   상기 회전 부재가, 상기 회전자의 회전 구동력을 받아 회전하는 것에 의해서, 상기 볼 척에 파지된 필기심이 회전하도록 구성되고,
   상기 축통 및 상기 회전 부재 중 타방이, 상기 원통 부재의 표면에서 슬라이드 접촉하는 것에 의해서, 상기 회전 구동 기구에 의한 상기 회전 부재의 회전이 지지되고,
   상기 원통 부재가 필기심을 유지하는 선단 파이프인 것을 특징으로 하는 샤프 펜슬.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 원통 부재가 상기 회전 부재에 마련되어 있는 샤프 펜슬.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 축통이, 경질 플라스틱제의 부재인 샤프 펜슬.

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