KR200259213Y1 - 발광장치를 구비한 볼펜 - Google Patents

Abstract

본 고안은 발광장치를 구비한 볼펜에 관한 것으로, 볼펜의 상부에 부착된 장식인형의 내부에 엘이디를 내설하고 엘이디로부터 도출된 두개의 전선중 하나의 전선을 건전지의 일극에 연결하며, 다른 전선은 건전지 하부에 위치한 벌루트 스프링과 접촉하게 하여 볼펜심에 의해서 벌루트 스프링의 중심부분이 밀려서 건전지의 타극과 연결되면 엘이디가 발광하게 된다. 본 고안에서는 볼펜의 누름부재에 승강스틱을 회동 불가능하게 체결하여 누름부재를 누를 때마다 승강스틱을 둘러싼 회전통체의 내벽의 통체회전용 톱니와 걸림용 경사돌기부의 경사면이 승강스틱의 통체회전용 돌편과 맞물려 미끄러져 회전통체가 회전되도록 함으로써 볼펜의 사용상태와 비사용상태간의 전환이 이루어지도록 한다. 본 고안에 의한 발광장치를 구비한 볼펜은 필기하기 위하여 볼펜심을 종이에 대고 누를때 발광장치가 점등될 뿐만 아니라 볼펜의 사용상태와 비사용상태를 전환하기 위하여 누름부재를 누를 때에도 발광장치가 점등되도록 함으로써 사용자의 흥미를 다각적으로 유발한다.

Description

발광장치를 구비한 볼펜 {Ballpen having light emitting apparatus}

본 고안은 볼펜의 상부에 발광장치를 구비한 볼펜에 관한 것으로, 특히 종이에 글을 쓸 때 발광장치에서 빛이 나도록 하는 것 뿐만 아니라 볼펜의 상부를 누를때에도 발광장치에서 빛이 나도록 하여 미감을 향상시키고 사용자에게 흥미를 유발하는 볼펜에 관한 것이다.

통상적으로 볼펜은 가장 널리 쓰이는 필기구라고 할 수 있다. 종래의 볼펜은 종이에 글을 쓰기 위한 용도 이외에는 별다른 기능이 없었다. 이에 본 출원인은 앞서 대한민국 실용신안등록 제211781호로서 '발광장치를 구비한 볼펜'을 발명하여 등록받은 바 있다. 상기 등록고안은 볼펜의 상부에 LED (Light Emitting Diode)로 구성된 발광장치를 구비하여 종이에 필기하기 위하여 볼펜심을 종이에 대고 누를때, 볼펜심이 스위치 역할을 하여 LED 와 볼펜에 내장된 건전지가 전선을 통해연결됨으로써 발광장치에서 빛이 발생하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 출원인의 상기 등록고안은 필기시 볼펜의 상부에 부착된 여러가지 형상의 장식인형에 빛이 통과하여 아름다운 색채를 발생하므로 사용자의 흥미와 만족감을 향상시키고, 특히 어린이들에게는 자연스럽게 볼펜을 가지고 그림을 그리거나 글씨를 쓰도록 유도함으로써 학습능률 향상에 이바지할 수 있는 장점이 있다.

다만, 종래의 발광장치를 구비한 볼펜은 볼펜의 펜촉이 눌려야만 빛이 발생한다는 점에서 발광 메커니즘이 단순한 것이었다.

본 고안에서는 볼펜심이 종이면등에 눌려지는 경우 뿐 아니라 볼펜의 윗 부분을 누를 경우에도 발광장치에서 빛이 발생하는 발광볼펜을 제공하고자 한다.

또한 본 고안에서는 볼펜의 상부를 누를 때마다 볼펜의 사용상태와 비사용상태간의 전환이 자동적으로 이루어지는 기능을 갖춘 발광볼펜을 제공하고자 한다.

아울러 본 고안에서는 볼펜의 상부를 눌러서 볼펜심을 바깥으로 돌출시킨 경우에 볼펜내부에 내설된 압축코일 스프링의 작용으로 누름부재가 위쪽방향의 탄성력을 받도록 함으로써 볼펜의 윗쪽이 헐거워져 움직이는 것을 방지하고자 한다.

도 1은 본 발명에 의한 발광장치를 구비한 볼펜의 외부 사시도이다.

도 2는 본 발명에 의한 발광장치를 구비한 볼펜의 외부 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명에 의한 발광장치를 구비한 볼펜의 분해 단면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 발광장치를 구비한 볼펜의 결합상태 단면도이다.

도 5는 본 발명에 의한 볼펜중 승강스틱과 회전통체가 결합된 상태를 나타낸 일부절개 사시도이다.

도 6은 도5의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 절단한 회전통체를 상부에서 바라본 단면도이다.

도 7은 승강스틱의 승강운동에 의하여 회전통체의 회전상태를 나타낸 개략도이다.

*도면중 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 볼펜 2: 장식인형

10: 누름부재 10a: 걸림턱

11: 발광장치 12: 엘이디 고정체

13: 건전지 하우징 13a: 전선통과공

13b: 걸림턱 14: 건전지

15: 벌루트 스프링 16a, 16b: 전선

17: 체결공 18: 엘이디 덮개

20: 상부케이스 21: 승강스틱

22: 체결호미 23: 동체회전용 돌편

24: 회전통체 25: 걸림용 경사돌기부

26: 통체회전용 톱니 27a: 중공

27b: 스틱 통과공 27c: 차단벽

28: 상부케이스 내부 나사홈 29: 압축코일 스프링

30: 펜심 31: 스프링

40: 하부케이스 41: 출입공

42: 하부케이스 나사홈

본 고안은 볼펜의 상단에는 엘이디에 두개의 전선을 연결한 발광장치를 구비하고, 상기 발광장치의 하부에는 건전지가 놓이고, 건전지의 하부에는 벌루트 스프링(volute spring)의 바닥부분이 건전지에 접촉하도록 놓이고, 벌루트 스프링의 원추부에는 볼펜심이 접촉하며, 상기 엘이디에 연결된 하나의 전선은 건전지의 일극에 접촉하고, 다른 전선은 상기 벌루트 스프링의 외주부분에 접촉하고 있어서, 볼펜심이 벌루트 스프링을 압축하면 스프링의 안쪽부분이 상기 건전지의 타극에 접촉하여 전류가 통함으로써 엘이디가 발광하는 것을 특징으로 하는 볼펜을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이하, 본 고안에 의한 발광장치를 구비한 볼펜을 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 장신구가 부착된 발광장치를 구비한 볼펜을 도시한 것으로, 볼펜(1)의 상부에는 장식인형(2)이 부착되어 있다. 장식인형(2)은 여러가지 형상으로 할 수 있으며, 발광장치에서 빛이 발생할 때 장식인형(2)을 통해 빛이 외부로 투영되도록 투명체로 함이 바람직하다.

도 2는 본 고안의 발광장치를 구비한 볼펜의 외부분해 사시도이다. 도3은 도2에 대응되게 도시된 볼펜의 분해단면도이다. 그리고, 도4는 발광볼펜의 결합상태 단면도이다.

발광장치(11)는 엘이디가 플라스틱 사출물내에 부착된 엘이디 고정체(12)와 건전지(14), 두개의 전선(16a, 16b), 건전지 하우징(13) 및 벌루트 스프링(volute spring)(15) 으로 이루어져 있다. 이때, 엘이디 고정체(12)와 건전지 하우징(13)은부도체이며, 전선과 벌루트 스프링(15)은 도체로 한다.

볼펜의 모든 구성요소가 결합된 상태에서는 볼펜심(30)의 상단부가 벌루트 스프링(15)의 원추부분에 위치한다. 엘이디 고정체(12)의 밑바닥에는 엘이디의 전극중 하나와 연결된 제2전선(16b)이 절곡되어 건전지(14)의 일극과 접촉하며, 또 다른 전극과 연결된 제1전선(16a)은 엘이디 고정체(12)의 가장자리로부터 침 형상으로 길게 돌출되어 건전지 하우징(13)의 일측에 존재하는 전선통과공(13a)을 통과하여 벌루트 스프링(15)의 가장자리 부분과 항시 접촉한다. 벌루트 스프링(15)은 바닥쪽이 건전지(14)를 향하도록 설치되는데, 가장자리는 건전지 하우징(13)의 하부의 걸림턱(13b)에 끼워져서 제1전선(16a)과 항시 접촉하며, 벌루트 스프링 자체는 평상시에는 건전지와 접촉하지 않도록 한다.

그러나, 필기하기 위하여 볼펜심을 누르거나 볼펜의 상부를 손으로 누르면 볼펜심(30)의 상단이 벌루트 스프링(15)을 압축하게 되고 이에 따라 스프링의 중심부분이 건전지(14)의 타극에 접촉하면 엘이디와 건전지를 연결하는 회로에 전류가 소통되므로 엘이디가 발광한다. 한편, 볼펜심(30)을 누르던 힘을 제거하면 벌루트 스프링(15)의 반발력에 의하여 스프링의 중앙부분이 건전지의 타극으로부터 떨어지므로 엘이디가 소등된다.

발광장치(11)는 누름부재(10)내에 장착되고, 엘이디 고정체(12)위에는 엘이디 덮개(18)가 씌워진다. 건전지 하우징(13)을 포함한 발광장치(11)는 누름부재(10)의 내부에 장착된다. 건전지 하우징(13)의 하단은 누름부재(10)의 걸림턱(10a)에 놓여지고 벌루트 스프링(15)의 원추부분이 볼펜심(30)의 상단부와 접촉한다.

누름부재(10)의 하부에는 체결공(17)이 형성되어 있다. 체결공(17)에는 승강스틱(21)의 상단의 체결호미(22)가 밀려들어가서 끼워진다. 승강스틱은 길이방향을 따라 중앙에 관이 뚫려있어 볼펜심(30)이 통과할 수 있다. 체결호미(22)는 승강스틱의 상부에 서로 대향하여 마련되어 끝부분이 경사면을 이루고 있어서 누름부재(10)의 하부의 체결공(17)에 밀어넣으면 경사면을 따라 체결호미가 탄력적으로 휘어지면서 삽입이 이루어지고 다 삽입된 후에는 체결호미가 원상태로 복귀한 다음에 걸림턱에 의해서 빠지지 않고 그 자리에 고정된다.

승강스틱의 중간 정도 위치에는 둘레에 복수개의 통체회전용 돌편(23)이 형성되어 있다. 본 고안의 바람직한 실시예로서는 서로 120°각도를 이루면서 세개의 통체회전용 돌편(23)을 형성하였다. 각 돌편은 승강스틱의 벽면으로부터 소정의 높이 만큼 돌출되어 있고 돌편의 위 아래 면은 소정의 각도로 경사져 있다. 승강스틱의 둘레에는 압축코일 스프링(29)이 설치된다.

상부케이스(20)의 중간부분에 차단벽(27c)이 마련되어서 윗 부분의 공간에는 상기 누름부재(10)와 승강스틱(21)의 상부와 압축코일 스프링(29)이 놓여진다. 상부케이스(20)의 중앙에는 차단판(27c)을 뚫고 스틱통과공(27b)이 마련되어 있는데, 승강스틱(21)은 스틱통과공(27b)을 지나 회전통체(24)와 결합한다. 회전통체(24)는 볼펜의 상부를 향한 쪽의 내벽에 소정의 두께로 걸림용 경사돌기부(25)가 형성되어 있고, 볼펜의 하부를 향한 쪽의 내벽에 역시 소정의 두께로 통체회전용 톱니(26)가 형성되어 있다.

도 5는 승강스틱(21)과 회전통체가 결합된 상태의 일부절개 사시도이다. 회전통체(24) 내부에 삽입된 승강스틱(21)은 통체회전용 돌편(23)이 회전통체의 통체회전용 톱니(26)와 걸림용 경사돌기부(25) 및 회전통체의 윗쪽의 회전통체 걸림턱(24a)에 걸리기 때문에 회전통체로부터 벗어나지 않는다.

도 2,3 및 4에 도시된 바와 같이 상부케이스(20)의 아래쪽 공간에 회전통체(24)가 삽입된 후에는 볼펜심이 승강스틱(21)의 중공(27a)을 지나 설치되고, 하부케이스(40)의 나사홈(42)과 상부케이스 내부 나사홈(28)의 맞물림에 의해 상부케이스와 하부케이스가 결합함으로써 회전통체(24)는 상부케이스(20)의 아래쪽 공간에 볼펜의 길이방향으로 움직이지 못하도록 고정된다.

도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ 평면을 따라 회전통체(24)를 절단하여 도시한 단면도이다. 도 5와 도 6을 참조하여 설명하면, 회전통체의 내벽에는 볼펜과 결합되었을 때 누름부재(10)를 향한 쪽에 걸림용 경사돌기부(25)가 형성되고, 반대편에는 통체회전용 톱니(26)가 형성된다. 승강스틱(21)의 통체회전용 돌편(23)의 상부 경사면(23a)은 회전통체의 걸림용 경사돌기부(25)의 각 경사면과 동일한 각도로 제작되며, 하부경사면(23b)은 통체회전용 톱니(26)의 경사면과 동일한 각도로 제작된다. 도 5에 화살표로 나타낸 바와 같이 승강스틱(21)을 하방으로 이동시키면 회전통체의 통체회전용 톱니(26)가 하부경사면(23b)에 미끄러지면서 회전통체는 화살표 방향으로 소정각도 만큼 회전한다.

도 7에는 본 고안의 볼펜에서 승강스틱(21)이 화살표 방향으로 상승할 때 회전통체의 걸림용 경사돌기부(25)의 경사면(25a, 25b)이 상부경사면(23a)에 미끄러지면서 회전통체(24)가 화살표 방향으로 회전하는 과정이 나타나 있다.

사용자가 볼펜을 사용하기 위하여 누름부재(10)를 하방으로 누르면, 볼펜심(30)은 건전지의 타극 및 벌루트 스프링(15)에 밀려서 하부케이스(40)의 출입공(41) 바깥으로 펜촉이 돌출되며, 이때 승강스틱(21) 역시 누름부재(10)와 일체로 하방으로 이동한다. 승강스틱(21)의 단면은 원형이외의 각형으로 되어 있고 이에 맞게 상부케이스(20)의 스틱통과공(27b)도 각형을 이루고 있으므로 승강스틱(21)은 회전이 불가능하게 되어 있다. 즉, 승강스틱(21)은 상기 누름부재(10)와 상하방향 및 회전방향으로의 변환이 불가능하게 일체로 결합되어 있다.

승강스틱(21)이 하강하면 통체회전용 돌편(23)은 통체회전용 톱니(26)의 경사면을 따라 미끄러지므로 회전통체(24)가 상부케이스(20)의 아래쪽 공간에서 소정 각도만큼 회전한다. 사용자가 누름부재(10)에 가하던 힘을 제거하면 누름부재(10)는 그 바닥면과 상부케이스의 차단벽(27c) 사이에서 탄성 압축되어 있던 압축코일 스프링(29)의 복원력에 의하여 상방으로 이동한다. 이에 따라 승강스틱(21)도 상방으로 이동하면서 미끄럼 경사돌기(25a), 걸림용 경사돌기(25b)의 경사면이 통체회전용 돌편(23)의 상부경사면(23a)을 따라 미끄러지면서 회전통체가 다시 소정각도만큼 회전하게 된다. 통체회전용 돌편(23)이 걸림용 경사돌기(25b)와 맞물려 정지할 때에는 누름부재(10)가 올라가다 중간에서 멈춘것이므로, 볼펜심(30)이 출입공(41)의 바깥으로 노출되어 볼펜은 사용상태에 있게 된다.

한편, 이 과정에서 누름부재가 바닥까지 내려가는 순간에는 볼펜심의 상단부가 벌루트 스프링(15)을 가압하므로 전지의 전극과 스프링이 접촉하여 엘이디가 발광하지만, 누름부재(10)가 다시 상승하다가 걸림용 경사돌기(25b)에 걸려 볼펜심이 출입공(41)외부로 노출된 상태에서는 벌루트 스프링(15)의 탄성력에 의해 스프링이 전지의 타극으로부터 떨어지므로 엘이디가 소등된다. 볼펜촉이 외부로 노출된 사용상태에서 필기하기 위하여 볼펜심의 펜촉을 누르게 되면 엘이디가 발광한다.

승강스틱(21)의 통체회전용 돌편(23)이 걸림용 경사돌기(25b)에 걸려있는 상태에서 다시 한번 누름부재(10)을 하방으로 누르게 되면, 회전통체의 통체회전용 톱니(26)의 경사면이 통체회전용 돌편(23)의 하부경사면(23b)과 미끄러지면서 회전통체가 소정각도만큼 회전한다. 이때, 벌루트 스프링(15)의 안쪽부분이 건전지(14)의 타극과 접촉하므로 엘이디가 발광한다.

누름부재(10)에 가하였던 힘을 제거하면, 압축코일 스프링(29)의 복원력에 의하여 누름부재가 상방으로 이동하면서 통체회전용 돌편(23)은 연직홈(25c)을 따라 상방으로 이동하고 회전통체 걸림턱(24a)에 걸려서 멈춘다. 볼펜촉은 하부케이스(40)의 내부로 인입되므로 볼펜은 비사용상태에 있게된다.

본 고안에 의한 발광장치를 구비한 볼펜은 필기하기 위하여 볼펜심을 종이등에 대고 누를때에도 발광이 이루어지고, 볼펜심(30)을 외부로 노출 혹은 인입시키기 위하여 누름부재(10)를 누를때에도 발광이 이루어짐으로써, 볼펜을 사용하는 매순간 엘이디에서 빛이 발생하여 장식인형을 밝히므로 사용자의 흥미를 더욱 유발하게 된다.

도면과 명세서는 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지, 의미한정을 위하여 또는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

본 고안에 의한 발광장치를 구비한 볼펜은 상부의 누름부재(10)를 누르는 동작에 의해서 자동적으로 볼펜촉이 외부로 노출되거나 내부로 인입되는 자동식 볼펜의 기능을 제공하여 고급스러운 이미지를 심어주며, 외부로 노출된 볼펜촉을 필기하기 위하여 누를때에 발광장치에 불이 켜지는 것 외에도 볼펜의 사용상태 혹은 비사용상태로 전환하기 위하여 누름부재(10)를 누르는 동작에 의해서도 발광장치에서 빛이 발생하도록 함으로써, 기존의 발광장치를 구비한 볼펜에 비하여 장식인형의 빛이 발생하는 메커니즘이 다양하여 사용자의 흥미를 보다 많이 유발시키는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 볼펜의 상단에는 엘이디에 두개의 전선을 연결한 발광장치를 구비하고, 상기 발광장치의 하부에는 건전지가 놓이고, 건전지의 하부에는 벌루트 스프링(volute spring)의 바닥부분이 건전지에 접촉하도록 놓이고, 벌루트 스프링의 원추부에는 볼펜심이 접촉하며, 상기 엘이디에 연결된 하나의 전선은 건전지의 일극에 접촉하고, 다른 전선은 상기 벌루트 스프링의 외주부분에 접촉하고 있어서, 볼펜심이 벌루트 스프링을 압축하면 스프링의 안쪽부분이 상기 건전지의 타극에 접촉하여 전류가 통함으로써 엘이디가 발광하는 것을 특징으로 하는 볼펜.
2. 제1항에 있어서, 상기 엘이디, 건전지, 벌루트 스프링이 내장되며 하부에 체결공이 뚤려 있는 누름부재;.

   중앙에 관이 형성되어 볼펜심이 통과할 수 있도록 하고, 일단은 상기 누름부재의 하부의 체결공에 밀착체결되어 고정되고, 중앙부분에는 복수의 통체회전용 돌편이 형성되어 있는 승강스틱;

   상기 승강스틱을 둘러싸는 관형의 통체로서, 내벽에는 누름부재를 향한 쪽에 걸림용 경사돌기부가 돌출형성되어 있고, 반대쪽에는 통체회전용 톱니가 돌출 형성되어 있는 회전통체;

   관형으로 양단부가 개방되어 있고, 중앙부분에 차단벽이 형성되어 두개의 공간으로 나뉘어져 있으며, 차단벽의 중심은 뚫려있어서, 상부 공간에는 상기 누름부재가 삽입안착되고, 하부공간에는 상기 회전통체가 삽입 안착되며, 상기 누름부재와 차단벽 사이에는 압축코일 스프링이 상기 승강스틱을 둘러싸면서 위치하는 상부케이스; 및

   볼펜심이 내장되며, 상기 상부케이스와 결합하여 상기 회전통체를 상기 상부케이스의 차단벽에 회전가능하게 고정시키는 하부케이스;

   를 구비하여 누름부재를 손으로 누르거나 볼펜심을 안쪽으로 밀면 볼펜심이 상기볼루트 스프링을 압축하여 스프링의 일부가 전지의 타극에 접촉함으로써 엘이디가 발광하는 것을 특징으로 하는 볼펜.
3. 제2항에 있어서, 상기 승강스틱의 통체회전용 돌편의 하부경사면은 상기 회전통체의 통체회전용 톱니의 경사면과 동일한 경사를 이루도록 하여 상기 누름부재가 눌러지면 승강스틱이 하강하여 상기 회전통체의 내벽의 통체회전용 톱니가 상기 돌편의 하부경사면에 미끄러져 회전통체가 회전하도록 하고, 상기 승강스틱의 통체회전용 돌편의 상부경사면은 상기 회전통체의 걸림용 경사돌기부의 경사면과 동일한 경사를 이루도록 하여 상기 누름부재가 상방으로 이동하면서 상기 회전통체의 걸림용 경사돌기부가 상기 통체회전용 돌편의 상부경사면에 미끄러져 상기 회전통체가 회전하는 것을 특징으로 하는 볼펜.