KR20050087188A

KR20050087188A - 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구

Info

Publication number: KR20050087188A
Application number: KR1020040012867A
Authority: KR
Inventors: 윤현선
Original assignee: 주식회사 모리스
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2005-08-31
Also published as: KR100549117B1

Abstract

본 발명은 펜심의 끝단부인 닙(nib)이 비접촉식으로 출몰하면서도 기밀 유지 기능을 수행할 수 있고, 별도의 뚜껑 등을 사용하지 않더라도 닙에서의 잉크 마름 현상을 미연에 방지할 수 있음과 함께 물리적으로 닙을 안전하게 보호할 수 있으며, 사용이 간편한 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구에 관한 것이다.

본 발명의 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구는 닙구멍(11)이 일측에 형성된 축(10)과; 상기 축(10)에 결합되는 노크부(30)와; 상기 노크부(30)와 닙(41)을 양측 끝단에 각각 결합시킨 상태로 상기 축(10)의 내부에 삽입되어 있는 카트리지(40)와; 상기 카트리지(40)에서 축방향으로 탄성력을 발생시킬 수 있게 결합되어 있는 제1 및 제2스프링(60, 65)과; 상기 제1스프링(60)으로 지지되어서 상기 축(10) 내부에 안착된 홀더(70)와; 상기 홀더(70)에서 슬라이딩 가능하게 삽입되고 상기 제2스프링(65)으로 지지되어서 상기 카트리지(40)의 카트리지 가이드홈(46)에 링크 돌기(86)를 결합시키고 있는 링크(80)와; 상기 링크(80)의 평행 핀(82)을 핀 슬릿(92)에 결합시키고 있는 볼형 도어(90)를 포함하여, 신속하고 부드러운 개폐가 가능하면서도, 닙이 보관되는 내부 공간을 밀폐시킬 수 있다.

Description

마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구{SLIDE TYPE WRITING TOOLS HAVING DEVICE FOR PREVENTING DRYNESS}

본 발명은 필기구에 관한 것으로, 필기구 펜심에서 잉크가 나오는 닙(nib)을 필기구 사용시에만 돌출시키고, 비 사용시에 기밀한 상태로 닙을 필기구의 내부에 몰입될 수 있도록 하는 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구에 관한 것이다.

일반적으로, 필기구는 크게 펜심이 고정되어 있고 캡(cap, 이하 '뚜껑'이라 함)을 사용하는 고정식과, 축의 일부를 회전시킴으로써 나선 파이프를 따라 심의 일부가 밖으로 나오도록 한 회전식(조출식)과, 축의 일부분을 누름으로써 스프링이 움직여 펜심이 나오도록 하는 노크식과, 펜심이 돌출 및 몰입되게 슬라이드 시키는 출몰식(slide type)이 있다.

출몰식 필기구는 별도의 뚜껑을 열고 닫는 불편함 없이 사용할 수 있는 장점이 있으나, 닙이 출몰하는 닙구멍이 필기구의 일측 끝단에 단순히 통공 되어 있기 때문에, 유성 잉크 등과 같이 비휘발성이나 휘발성이 약한 필기구에만 한정적으로 적용 가능한 단점이 있다.

반면, 휘발성 강한 마카펜이나, 화이트펜, 수성펜, 형광펜 등은 뚜껑을 개폐시키는 불편함을 차치 하고서라도, 닙이 공기 중에 장시간 개방된 상태로 방치될 경우 닙의 잉크 등이 말라붙게 되어서 필기구 수명이 단축되거나 훼손될 수 있다.

이에, 많은 출원인들은 액상이나 반 액상의 잉크, 또는 휘발성이나 비휘발성 잉크를 사용하는 필기구에서 잉크 건조를 방지시킴과 함께 닙을 보호할 수 있는 남다른 기술에 대한 많은 연구를 노력하고 있다.

펜촉 건조 방지와 보호를 위한 종래 기술로는 일본특허 특1987-0012570 '건조 방지 장치를 가진 뚜껑 없는 필기구'가 있다. 여기에서는 출몰식 필기구의 누름부를 누르면 고무줄 인장력에 의해 펜촉 부위를 덮고 있는 커버가 열리고 또 한번 누르면 닫혀서 밀폐시켜 잉크 건조를 방지코자 하는 구조가 개시되어 있다.

그러나, 고무줄 인장력을 이용하기 때문에 커버의 개폐가 신속하게 작동되지 않을 뿐만 아니라, 내구성 측면에서 보완의 여지가 있고, 구멍을 임시적으로 닫고 있는 커버의 기밀 상태가 매우 부실한 단점이 있다.

또한, 다른 종래 기술로서 1999년 등록실용신안 제172486호의 '팁보호구를 구비한 출몰식 필기구'는 팁보호구를 구비한 출몰식 필기구에 관한 것으로 펜촉에 건조 방지를 위한 팁보호구를 구비하여 상품 유통 과정 중 펜촉 선단을 밀폐하여 잉크 건조를 방지코자 하는 기술을 개시하고 있다.

그러나, 상기 제172486호의 기술은 사용 중에 팁보호구를 폐기해야 하므로 건조 방지 기능을 상실하며 주로 볼펜 형태의 필기구에 한정하여 적용된다.

또한, 다른 종래 기술로서 1999년 등록실용신안 제174279호의 '펜촉 마름방지장치'는 출몰식 필기구의 누름부를 누르면 펜촉이 고무패킹의 절개홈을 뚫고 나가 펜촉이 노출되게 되어 펜을 사용할 수 있게 하고 누름부를 해제 또는 재차 누름으로 인해 펜촉이 원래 자리로 돌아오면 고무 탄성에 의해 절개홈이 밀폐되어 잉크 건조 방지기능을 수행하는 것이다.

그러나, 이 방식은 잦은 사용으로 인해 절개홈이 소성 변형될 수 있고, 슬라이딩이 되어야 하는 반대쪽 누름부의 밀폐가 곤란하여 밀폐 효율이 떨어지는 단점이 있으며,

또한, 역시 다른 종래 기술로서 2000년 특허출원 제65693호의 '분리하지 않는 탄성체 뚜껑을 구비한 필기구'는 펜촉이 관통될 수 있도록 절개홈을 펜촉 방향에 형성하고, 반대 방향의 필기구의 가이드홈에 밀착된 형태를 갖춘 탄성체 뚜껑을 구비하되, 펜촉이 뚜껑의 후진시에 노출되어 필기가 가능한 상태가 되고, 뚜껑의 전진시에 잉크 건조 방지 상태가 되며, 중간 부위는 필기구 몸통의 형상과 동일한 형태를 유지하도록 한 것이다.

그러나, 제65693호의 펜촉도 절개홈을 통해서 출몰함에 따라 펜촉의 잉크가 절개홈에 지저분하게 묻어 나올 수 있음과 함께, 탄성변형이 예상되는 고무링과 같은 보조구로 절개홈을 압착시키는 방식을 채택하고 있기 때문에, 펜촉이 절개홈에 직접 접촉하여 펜촉이 파손될 염려가 있고 내구성이 상대적으로 떨어지는 단점이 있다. 또한, 절개홈의 주위에 고무링이 외부로 표출되어 있기 때문에, 외부 물체와 접촉 등에 의해서 고무링이 훼손될 뿐만 아니라, 잦은 사용시 절개홈에서 변형이 발생되어서 기밀성이 떨어질 염려가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록, 직접 전동식(direct transmission type)으로 신속하게 개폐되는 마름방지장치에 의해서 펜심의 끝단부인 닙이 비접촉식으로 출몰하면서도 기밀 유지 기능을 수행할 수 있고, 별도의 뚜껑 등을 사용하지 않더라도 닙에서의 잉크 마름 현상을 미연에 방지할 수 있음과 함께 물리적으로 닙을 안전하게 보호할 수 있으며, 사용이 간편한 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구를 제공하고자 한다.

이와 같은 목적은 상기 필기구의 몸체에 해당하되 닙구멍이 일측에 형성된 축과; 상기 축의 타측 삽입구멍에 삽입되어 있는 노크부와; 상기 노크부와 닙을 양측 끝단에 각각 결합시킨 상태로 상기 축의 내부에 삽입되어 있는 카트리지와; 상기 카트리지에서 축방향으로 탄성력을 발생시킬 수 있게 결합되어 있는 제1 및 제2스프링과; 상기 제1스프링으로 지지되어서 상기 축 내부에 안착된 홀더와; 상기 홀더에서 슬라이딩 가능하게 삽입되고 상기 제2스프링으로 지지되어서 상기 카트리지의 카트리지 가이드홈에 링크 돌기를 결합시키고 있는 링크와; 상기 링크의 평행 핀을 핀 슬릿에 결합시키고 있는 볼형 도어를 포함하는 것을 특징으로 하는 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구에 의해 달성된다.

이하, 첨부한 도 1a 내지 도 11c를 각각 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.

도면에서, 도 1a와 도 11c는 본 발명에 따른 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구의 구성과 결합상태 및 작동상태를 비교적 상세하게 보여주고 있다.

먼저, 도 1a와 도 1b는 본 발명 필기구의 외형을 설명하기 위한 사시도들로서, 이들 도면을 참조하면 다음과 같다.

본 발명 필기구는 단일 몸체 케이스 또는 양분 가능한 몸체 케이스 중 어느 하나에 해당하는 축(10)을 갖는 필기구로서, 특히 하기에 상세히 설명할 직접 전동식으로 신속하게 개폐되는 마름방지장치를 축(10)의 내부에 장착하고 있다.

본 발명에서 직접 전동식이란, 축(10)의 닙구멍(11)이 마름방지장치의 볼형 도어(90)에 의해 기밀하게 밀폐되어 있으나, 사용자의 하기와 같은 스위치(20) 조작 후 노크부(30 : knock part)를 누르는 힘이 직접 전달되어서 볼형 도어(90)가 동작되는 방식을 의미한다.

여기서, 축(10)은 콘형상의 일측 끝단에 닙구멍(11)을 형성하고 있고, 타측 끝단에 노크부(30)를 결합시키고 있다.

즉, 사용자는 본 발명필기구의 축(10)을 한 손으로 잡은 후, 엄지손가락 등으로 필기구 상단의 누름부에 해당하는 노크부(30)를 누르고, 이후, 스위치(20)를 축 가이드슬릿(12)의 단턱홈(13)에 걸리도록 유한한 크기의 회전각만큼 회전시켜서 고정시킨다.

한편, 상기 노크부(30)를 사용자가 누를 때, 노크부(30)와 카트리지에 연동되는 볼형 도어(90)는 개방 방향으로 '+' 회전각 90°만큼 회전하면서 관통 통로를 닙(41)의 축 방향에 일치시키도록 회전함과 동시에 축(10)의 닙구멍(11)을 개방(open)시킨다.

이후, 닙(41)은 볼형 도어(90)의 관통 통로를 통해서 닙구멍(11)의 외부로 돌출됨으로써 사용 가능한 상태가 된다.

이와 반대로 사용자가 상기 고정된 스위치(20)를 유한한 크기의 회전각만큼 상기 회전 방향의 반대 방향으로 회전시킬 경우, 축 가이드슬릿(12)의 단턱홈(13)에서 스위치(20)가 빠져 나오게 되고, 내장된 제1, 제2스프링에 의해서 상기 돌출된 닙(41)이 원래의 위치, 즉 축(10)의 내부로 몰입하게 된다.

이후, 제1, 제2스프링에 의해서 상기 볼형 도어(90)는 폐쇄 방향으로 '-' 회전각 90°만큼 회전하면서 관통 통로를 닙(41)의 축 방향에 수직하게 회전함과 동시에 축(10)의 닙구멍(11)을 폐쇄(close)시킨다.

이하, 본 발명 필기구의 내부 구성 요소들을 보여주고 있는 분해 사시도인 도 2와, 각각의 구성 요소의 상세한 형상을 보여주는 도 3내지 도 8d를 통해서 상세히 설명하도록 하겠다.

본 발명의 마름방지장치는 축(10)의 닙구멍(11)을 기밀하게 개폐 가능한 장치를 의미하는 것으로서, 하기에 상세히 설명될 축(10)과, 이런 축(10)의 내부에서 유기적으로 결합된 스위치(20), 노크부(30), 카트리지(40), 오링(50), 제1스프링(60), 제2스프링(65), 홀더(70), 링크(80), 볼형 도어(90) 각각의 형상 구조 및 기능 구조를 제공한다.

도 2와 도 3을 참조하면, 축(10)은 필기구의 몸체 케이스에 해당하는 것으로서, 중공형 관 내지 튜브 형상을 갖는다.

또한, 축(10)은 플라스틱 소재로 사출성형되거나 몰드성형 방식으로 제작 가능하다.

또한, 축(10)은 플라스틱 소재의 일반적인 특성, 즉 탄성, 가요성, 신축성 중 어느 하나를 갖고 있다.

또한, 축(10)은 닙구멍(11)을 콘형상의 일측 끝단에 형성하고 있고, 노크부(30)를 비롯하여 하기의 구성 요소들을 삽입 결합시킬 수 있을 만큼의 내경 크기를 갖는 삽입구멍(14)을 타측 끝단에 형성하고 있다. 외형적으로, 노크부(30)는 삽입구멍(14)에 결합된다.

앞서 언급된 축 가이드슬릿(12)과 단턱홈(13)은 축(10)의 벽을 두께 방향으로 관통하게 형성됨과 동시에 후크형상으로 형성되어 있다.

단턱홈(13)은 'ㄱ'자 형상으로 스토퍼의 역할을 담당하는 걸림 모서리 부위(13a)와, 원활한 미끄러짐을 유도하기 위한 경사변 부위(13b)를 형성하고 있다.

결합슬릿(15a)은 상기 축 가이드슬릿(12)의 길이 방향과 일치되게 형성되는 것이 바람직하다. 이런 결합슬릿(15a)은 삽입구멍(14)의 일측 테두리 부위에 형성된다. 스위치(20)의 연결축(22)을 부드럽게 결착시키기 위해서, 결합슬릿(15a)의 입구 부위는 나선형 확장 입구 형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 한번 결합된 스위치(20)의 연결축(22)이 쉽게 이탈되지 않도록 하기 위하여, 결합슬릿(15a)과 상기 축 가이드슬릿(12)의 경계선에는 복수개의 직각 단턱(15b)이 형성되는 것이 바람직하다. 이런 경우, 결합슬릿(15a)의 폭은 축 가이드슬릿(12)의 폭에 비해 상대적으로 좁게 형성된다.

이런 축 가이드슬릿(12) 내지 결합슬릿(15a)의 형상적 특징에 의해서, 삽입구멍(14)은 원주 방향으로 약간 벌어질 수 있고, 또한, 상기 복수개의 단턱(15b)이 스위치(20)를 축 가이드슬릿(12)으로부터 쉽게 외부로 빠져나가지 않게 구속시킬 수 있다.

왜냐하면, 축(10)의 결합슬릿(15a) 주위 부분이 플라스틱 소재로 형성되어 있기 때문에, 스위치(20)를 결합슬릿(15a)을 통해서 축 가이드슬릿(12)에 쉽게 결착시킬 수 있을 뿐만 아니라, 소정의 탄성범위 내에서 스위치(20)의 결착시 약간 벌어졌던 결합슬릿(15a)이 원래의 형상으로 복원될 수 있기 때문이다.

또한, 축(10)의 콘형상의 일측 끝단 내부에는 반원 형상의 구면부(11a)가 형성되어 있다. 구면부(11a)는 그곳에 결합될 볼형 도어(90)를 원활하게 회전시키면서도, 안정된 지지면을 제공하는 역할을 담당한다. 특히, 구면부(11a)의 표면에는 그리스(grease) 등의 윤활제가 극히 얇은 두께를 갖게 도포되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 적어도 하나의 도어 좌(11b : door seat)는 구면부(11a)와 닙구멍(11)의 사이에는 환형의 형상으로 약간 돌출되게 형성되어 있다. 여기서, 도어 좌(11b)는 볼형 도어(90)의 구면과 선 접촉함으로써, 결과적으로 기밀성 유지와 함께, 이물질 침투를 억제하고, 볼형 도어(90)의 원활한 회전을 돕는다.

또한, 축(10)은 기밀유지의 목적으로 대부분의 내경 크기보다 약간 작은 크기의 환형 돌기(10a)를 축(10)의 내주연의 소정 부위에서 축심 방향으로 약간 돌출되게 형성하고 있다. 여기서, 환형 돌기(10a)의 돌출 높이는 오링(50)의 두께와 밀접한 관계가 있다. 즉, 볼형 도어(90)에 의해 축(10)의 닙구멍(11)이 폐쇄되는 최초 스트로크의 시작 위치에서 오링(50)이 환형 돌기(10a)에 밀착됨으로써, 결국, 닙구멍(11)과 오링(50) 사이의 축(10) 내부 공간을 기밀 상태로 유지할 수 있기 때문이다.

또한, 축(10)의 삽입구멍(14)을 시작점으로 하여 축 방향으로 소정 위치까지에는 일자형의 축 슬라이딩홈(10b)이 형성되어 있다. 여기서, 축 슬라이딩홈(10b)은 카트리지(40)를 슬릿의 연장 방향으로 직선 이동할 수 있게 유도함과 동시에, 카트리지(40)의 회전을 방지시키는 역할을 담당한다.

한편, 축(10)은 포켓, 틈새 등에 꽂아 소지하기 위해 점선과 같이 도시된 클립부(19)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

도 2에 보이는 바와 같은 스위치(20)는 본 발명 필기구의 출몰을 제어하는 수단으로 사용된다.

스위치(20)는 노크부(30)의 소구경쪽 원주면에 끼워지는 환형 링부(21)를 갖는다. 예컨대, 스위치(20)의 환형 링부(21)는 노크부(30)의 소구경 원주면에서 회전 가능하게 삽입될 수 있는 내경과, 상기 축(10)의 삽입구멍(14)에서 회전 가능하게 삽입될 수 있는 외경을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 스위치(20)는 환형 링부(21)의 표면에서 소정 높이[예 : 축(10)의 벽두께보다 약간 높은 크기의 높이]를 갖게 일체형으로 돌출되어 있는 연결축(22)을 갖는다. 예컨대, 스위치(20)의 연결축(22)은 상기 축 가이드슬릿(12)에서 자유롭게 슬라이드 될 수 있을 만큼의 두께를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 스위치(20)는 연결축(22)의 상단에 일체형으로 형성되며 소정 면적을 갖는 탭부(23)를 갖는다. 여기서, 탭부(23)는 사용자에게 스위치 조작을 위한 접촉면을 제공하는 것으로서, 평활면이거나, 반구형상, 미끄럼 방지턱이 표면에 형성된 형상 중 어느 하나를 갖는 것이 바람직하다.

도 4는 도 2에 도시된 노크부(30)의 정면도 및 그의 선 B-B를 따라 절단한 단면도이다.

도 2와 도 4를 참조하면, 노크부(30)는 사용자의 누르는 힘을 카트리지(40)에 전달하는 역할을 한다. 이런 노크부(30)는 소구경 원주면과 대구경 원주면으로 층을 이루는 튜브형상으로서, 소구경쪽 일측 끝단이 개구되어 있고, 대구경쪽 타측 끝단이 밀폐되어 있다.

여기서, 노크부(30)의 대구경쪽 원주면에는 그립(grip) 감을 증가시키기 위한 복수개의 요철홈(31)들이 형성되어 있다. 또한, 노크부(30)의 소구경쪽 원주면에는 스위치(20)의 환형 링부(21)를 회전 가능하게 결합시키기 위한 부위(34)가 형성되어 있고, 상기 부위(34)에서 끝단의 사이에는 복수개의 미끄럼 방지턱(32)들이 형성되어 있다.

여기서, 노크부(30)의 소구경쪽 원주 부위가 노크부 장착용 카트리지구멍(42)에 삽입될 때, 미끄럼 방지턱(32)들은 억지끼움 결합으로 결합되어서, 카트리지구멍(42)으로부터 노크부(30)가 쉽게 이탈되지 않게 한다.

또한, 노크부(30)의 내주연에는 노크부(30) 자체의 구조적 강성을 증가시키도록 복수개의 보강리브(33)들이 축 방향으로 배열되어 있는 것이 바람직하다.

도 5는 도 2에 도시된 잉크 저장 부위에 해당하는 카트리지(40)의 정면도 및 그의 선 C-C, D-D, E-E를 따라 절단한 단면도들이다.

도 2와 도 5를 참조하면, 카트리지(40)는 잉크 저장 부위에 해당하는 것으로서 소정 용량의 내부 체적을 갖는다.

이런 카트리지(40)는 소정 크기, 예컨대 각도 1 ∼ 5°의 경사비율의 테이퍼면을 갖는 중공축으로서, 양측 끝단이 개구되어 있으며 길이 방향의 소정 위치에 층이 형성된 외형상을 갖는다.

즉, 카트리지(40)는 카트리지구멍(42)으로부터 닙(41)의 사이에서 차례로 그의 직경이 층을 이루면서 작아지도록, 가장 큰 직경의 탱크부(43), 이런 탱크부(43)보다 상대적으로 작은 직경의 연결부(44), 이런 연결부(44)보다 상대적으로 작은 직경의 닙 연장축부(45)를 일체형으로 갖고 있다.

탱크부(43)의 내주연 상부에는 앞서 언급한 노크부(30)의 미끄럼 방지턱(32)을 억지끼움 결합에 의해 고정시키기 위해 환형으로 약간 돌출된 높이를 갖는 미끄럼 방지부(43a)가 형성되어 있다.

또한, 탱크부(43)의 내주연 중앙부에는 잉크 튜브(도시 안됨) 등을 고정함과 동시에 탱크부(43)의 내구성을 강화하기 위한 복수개의 고정 리브(43b)가 형성되어 있다.

특히, 탱크부(43)의 외주연 상부에는 앞서 언급한 축 슬라이딩홈(10b : 도 3참조)과 미끄럼 대우 관계에 있는 카트리지 돌기(43c)가 형성되어 있다.

카트리지 돌기(43c)는 축 슬라이딩홈(10b)에 미끄럼 결합 방식으로 결합되어서, 결국 앞서 언급한 바와 같이 카트리지(40)를 슬릿의 연장 방향으로 직선 이동할 수 있게 유도함과 동시에, 카트리지(40)의 회전을 방지시키게 된다.

본 발명에서는 도시되어 있지는 않지만, 카트리지 돌기(43c)와 축 슬라이딩홈(10b)은 복수개로 각각 카트리지(40)와 축(10)에 더 형성될 수 있음은 물론이다.

또한, 닙 연장축부(45)의 내주연에는 복수개의 잉크 공급 통로(46a)들이 형성되어 있다. 이런 닙 연장축부(45)의 외주연에는 원주 방향의 간격으로 180°간격을 유지함과 동시에 축 방향으로 연장된 복수개의 카트리지 가이드홈(46)이 형성되어 있다.

카트리지 가이드홈(46)은 하기의 링크(80)의 내주연에 형성된 링크 돌기(86 : 도 8a 내지 도 8d 참조)와 결합된다.

또한, 닙 연장축부(45)의 끝단에는 탱크부(43)로부터 통상의 잉크 공급 방식(예 : 모세관 현상, 압력차, 흡입 등)에 의해 잉크 내지 탱크부(43)에 보관하고 있는 어떠한 내용물을 해당 필기구의 종류에 대응한 통상의 공급방식에 따라서 공급받을 수 있게 닙(41)이 고정될 수 있다.

닙(41)은 필기구의 종류에 따라서, 유성 또는 수성 잉크용 팁, 화이트 액 배출용 팁, 형광펜용 팁, 마카펜용 팁 등이 사용되고, 각각의 상기 팁들에 대응하는 잉크 공급 방식이 적용될 수 있음은 물론이다.

도 2에 보이는 바와 같은 오링(50)은 상기 카트리지(40)와 함께 축(10)의 내주연에서 슬라이딩되면서 기밀성을 유지시키기 위한 수단이다. 이런 오링(50)은 앞서 언급한 카트리지(40)의 연결부(44)의 원주면에 삽입되며, 통상의 수밀 내지 기밀 수단에 사용되는 고무, 실리콘, 연질의 플라스틱 소재 중 어느 하나의 재질로 형성되어 있다. 이런 오링(50)은 슬라이딩시의 마찰을 다소 저감시키면서도 기밀 성능을 최대한 발휘할 수 있도록 주름진 마찰 외주연(51)을 제공한다.

한편, 도 2에 보이는 바와 같은 제1스프링(60)은 상기 카트리지(40)의 연결부(44)에 삽입된다. 이렇게 삽입된 제1스프링(60)은 연결부(44)에 먼저 끼워지는 오링(50)의 측면에 지지된다.

이후, 제1스프링(60)은 작동시 카트리지(40)의 스트로크 거리 내에서 홀더(70) 또는 카트리지(40) 중 어느 하나를 축 방향으로 밀어내는 역할을 담당한다.

예컨대, 카트리지(40)와 노크부(30)가 전진 방향으로 소정 스트로크 거리만큼 전진할 경우, 제1스프링(60)은 압축상태로 된다. 이에 따라서, 제1스프링(60)은 압축된 상태에서 신장된 상태로 복원되려는 탄성 반발력을 발생시킨다.

본 발명에서 카트리지(40)의 스트로크 거리는 노크부(30)의 스트로크 거리 또는 축 가이드슬릿(12)의 길이 중 어느 하나와 동일하다.

또한, 도 2에 보이는 제2스프링(65)은 상기 카트리지(40)의 닙 연장축부(45)에 삽입된다. 이렇게 삽입된 제2스프링(65)은 연결부(44)와 닙 연장축부(45)의 단층면에 지지된다.

이후, 제2스프링(65)은 작동시 링크(80) 또는 카트리지(40) 중 어느 하나를 축 방향으로 밀어내는 역할을 담당한다.

예컨대, 카트리지(40)와 노크부(30)가 전진 방향으로 전진할 때, 제2스프링(65)은 짧은 시간 압축된 상태에서 링크(80)를 가압 함으로써, 결국 링크(80)에 의해 회전 가능하게 결합된 볼형 도어(90)를 부드러우면서도 신속하게 개폐될 수 있도록 돕는다.

도 6a는 도 2에 도시된 홀더(70)의 후미 부위 형상을 설명하기 위한 사시도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 홀더(70)의 정면도, 좌측면도 및 선 F-F를 따라 절단한 단면도이다.

도 2, 도 6a, 도 6b를 참조하면, 홀더(70)는 닙 연장축부(44)에 삽입된 후 제1스프링(60)의 탄성력에 의해 지지되어서, 볼형 도어(90)를 축(10)의 닙구멍(11) 안쪽의 반구면에 밀착시키는 역할을 담당한다.

이런 홀더(70)는 그의 외적 형상을 볼 때 상대적으로 직경이 큰 전방 부위(71)와 상대적으로 직경이 작은 후방 부위(72)로 형성되어 있는 중공형 부싱에 해당한다. 상기 제1스프링(60)의 일측 끝단은 상대적으로 작은 직경을 갖는 홀더(70)의 후방 부위에 삽입된다. 이후, 제1스프링(60)은 전방 부위(71)와 후방 부위(72) 사이의 층단면에 지지된다.

또한, 홀더(70)의 축심에는 링크 장착용 홀더구멍(79)을 형성하고 있다. 홀더구멍(79)의 전방 부위에는 반원 형상의 구면부(70a)가 형성되어 있다. 홀더(70)의 구면부(70a)는 그곳에 결합될 볼형 도어(90)를 원활하게 회전시키면서도, 안정된 지지면을 제공하는 역할을 담당한다. 역시, 구면부(70a)에도 앞서 언급한 바와 같은 동일 기능의 다른 도어 좌(도시 안됨)이 더 형성되어 있을 수 있다.

홀더구멍(79)에는 구면부(70a)의 근처 내주연으로부터 소정 높이 만큼 국부적으로 돌출되어서 사탕 낱개 포장 단면 형상()과 같은 스토퍼 턱(73)이 축심방향에 일치되게 형성되어 있다.

홀더구멍(79)에는 링크(80)가 축방향으로 삽입 결합된다.

이때, 스토퍼 턱(73)의 단면 형상은 링크(80) 후방 부위의 단면 형상()과 유사하여서, 링크(80)를 단면 형상에 일치시켜서 매우 용이하게 삽입 결합을 가능케 한다.

상기와 같은 삽입 결합 후, 작업자가 홀더(70)만을 각도 90°로 회전시키면, 홀더(70)의 스토퍼 턱(73)이 ''의 상태에서 ''로 회전되고, 링크(80) 후방 부위가 ''로 존재하게 된다.

이 경우, 홀더(70)와 링크(80)의 삽입 조립은 용이하게 되면서도, 삽입 방향으로의 이탈을 적어도 홀더(70)의 통공형 스토퍼 턱(73)에 의해 제한할 수 있게 된다.

특히, 홀더(70)의 홀더구멍 내주연에는 링크(80)의 외주연과의 마찰을 최소화시키기 위해, 링크(80)를 국부적으로 지지하기 위해, 공기의 압축을 최소화시키기 위해, 또한 링크(80)의 축심이 홀더(70)의 축심에 일치된 상태로 슬라이딩시키기 위해 복수개로서 일자형 홀더 가이드 돌기(74)가 통공형 스토퍼 턱(73)으로부터 후방 부위(72)의 끝단 측면까지 형성되어 있다.

도 7a 내지 도 7d는 링크(80)의 형상을 설명하기 위한 도면들이다.

도 2와 도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 링크(80)는 일종의 튜브 형상을 갖는다. 즉, 링크(80)는 닙 연장축부(44)를 삽입시키기 위한 링크구멍(89)을 축심방향으로 관통하게 형성하고 있다.

이런 링크(80)는 홀더(70)의 내부에 결합될 수 있고, 이후 제2스프링(65)의 탄성력에 의해 지지된다.

또한, 링크(80)는 앞서 언급한 후방 단면 형상()과 같이 몸체의 외주연 후방에서 양측 대칭 방향으로 부채꼴 형상의 돌출 날개 부위(81)를 갖고 있다.

또한, 링크(80)의 몸체에는 날개 부위(81)로부터 링크(80)의 정방 부위의 소정 위치까지 복수개의 탄성 슬릿(85)이 형성되어 있다.

탄성 슬릿(85)은 링크(80)의 중량을 최소화시킬 수 있고, 작동시 상하 방향의 진동 내지 충격을 감쇄시킬 수 있으며, 탄성 변형시에 유격을 제공하는 이점을 본 발명의 링크(80)에 제공한다.

또한, 링크(80)는 그의 전방 하단에 링크(80)의 축 방향과 수직하여 평행한 상태이며, 양측 단부가 약간 돌출된 평행 핀(82)을 갖고 있다. 평행 핀(82)의 양측 끝단은 볼형 도어(90)의 구면 기울기에 대응하게 모따기 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 링크(80)는 링크구멍(89)의 후방 부위쪽 내주연에 복수개의 링크 돌기(86)를 형성하고 있다. 링크 돌기(86)는 카트리지 가이드홈(46)에서 유한한 스트로크 거리만큼 슬라이딩될 수 있으며, 링크 돌기(86)의 외측면이 카트리지 가이드홈(46)의 전방 부위쪽 내측면에 접촉하게 될 때 걸림턱과 같은 역할을 하게 된다. 따라서, 이런 링크 돌기(86)에 의해서 링크(80)는 홀더(70)의 내부에서 축 방향으로 따라서 일직선으로 슬라이딩되거나 후크 동작을 수행할 수 있다.

또한, 평행 핀(82)이 볼형 도어(90)의 핀 슬릿(92)에 결합됨으로써, 그 결과, 링크(80)는 볼형 도어(90)를 '' 회전각 90°만큼 직접 전동식으로 회전시키는 역할을 담당한다.

도 8a 내지 도 8d는 볼형 도어(90)의 형상을 설명하기 위한 도면들이다.

도 2와 도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 볼형 도어(90)는 상기 링크(80)의 피동절과 같은 역할을 담당함으로써, 결과적으로 닙구멍(11)을 개폐시키는 도어의 역할을 담당한다.

이를 위해서, 볼형 도어(90)는 대략 원구 형상으로서, 양측 외주연쪽으로 축심을 지나면서 개방된 관통 통로(91)를 형성하고 있다.

볼형 도어(90)는 앞서 언급한 바와 같은 링크(80)의 평행 핀(82)을 결합시키기 위해 편심된 위치에 복수개의 핀 슬릿(92)을 갖고 있다.

핀 슬릿(92)은 관통 통로(91)의 양측 주위에 경사지게 각각 형성되어 있다.

편심된 위치에서 경사진 핀 슬릿(92)은 상기 평행 핀(82)과 결합되어, 상기 링크(80)의 슬라이딩에 사용된 힘을 상기 볼형 도어(90)를 유한한 크기의 회전각 범위 내에서 회전시키는 힘으로 변환시키는 캠 홈과 유사한 역할을 담당한다.

특히, 볼형 도어(90)는 관통 통로(91)의 전방쪽 내주연에 단턱(93)을 형성하여, 링크(80)의 스트로크를 제한하게 된다.

이하, 상기 언급한 각각의 구성 요소들의 전체적인 결합관계에 대해서 설명하도록 하겠다.

도 9는 도 1에 도시된 필기구의 측면도 및 상기 필기구의 전체 조립 관계를 설명하기 위해 선 L-L을 따라 절단한 단면도이다.

축(10)의 내부에는 앞서 설명한 각각의 구성요소들로 이루어진 내부 작동 모듈(100)이 결합되어 있다.

내부 작동 모듈(100)에서 노크부(30)는 카트리지(40)에 끼워진 상태이다.

특히, 노크부(30)와 카트리지(40)의 사이에는 스위치(20)의 환형 링부(21)가 회전 가능하게 결합되어 있다.

사용자의 스위치 고정(locking) 조작시, 스위치(20)의 연결축(22)은 노크부(30) 및 카트리지(40)와 함께 전진 방향으로 축 가이드슬릿(12)을 따라 이동한 후, 단턱홈(13)에서 단턱홈(13)의 깊이에 대응한 회전 각도만큼 회전하여 고착된다.

사용자의 스위치 해제(unlocking) 조작시, 스위치(20)의 연결축(22)은 상기 회전 각도의 반대방향으로 회전하여 릴리스(release)된 후, 제1, 제2스프링(60, 65)에 의해서 축 가이드슬릿(12)을 따라 후진 방향으로 이동한다.

예컨대, 도 10a 내지 도 10c와, 도 11a 내지 도 11c를 각각 참조하여서, 축(10) 내부에 결합된 내부 작동 모듈(100)의 전진시의 작동 상태를 간략하게 설명하면 다음과 같다.

도 10a 및 도 11a는 최초 스트로크의 시작 위치에서 볼형 도어(90)가 닙구멍(11)을 폐쇄(close)시킨 상태를 보여주고 있다. 즉, 볼형 도어(90)의 관통 통로(91)는 카트리지(40)의 축방향과 수직한 방향으로 향하고 있다. 여기서, 볼형 도어(90)의 구면 일부는 축(10)의 닙구멍(11) 근처의 도어 좌(11b)에 선 접촉함으로써 기밀성을 유지한다.

또한, 오링(50)은 카트리지(40)의 연결부(44)에 삽입되어 있다. 오링(50)이 환형 돌기(10a)에 밀착되어 있고, 볼형 도어(90)가 닙구멍(11)에 역시 밀착되어 있기 때문에, 결국 닙구멍(11)과 오링(50) 사이의 축(10) 내부 공간은 밀폐 상태가 되어서 잉크의 마름 방지가 실현된다.

닙(41)은 링크(80)에 둘러싸인 상태이다. 닙(41)을 고정한 닙 연장축부(45)의 복수개의 카트리지 가이드홈(46)에는 링크(80)의 링크 돌기(86)가 슬라이딩 가능하게 결합되어 있다. 여기서, 카트리지 가이드홈(46)의 전방 부위쪽 내측면에는 링크 돌기(86)의 외측면이 접촉하고 있다.

제1스프링(60)은 볼형 도어(90)를 회전 가능하게 지지시킬 만큼의 스프링 탄성력을 홀더(70)에 작용시켜서, 결국 볼형 도어(90)를 상기 축(10)의 내부에 안착시킨다. 제2스프링(65)은 어떠한 탄성 응력을 발생시키지 않는 상태로 링크(80)와 연결부(44)의 사이에 결합되어 있다.

도 10b와 도 11b는 사용자의 스위치 고정 조작에 따라 노크부(30)가 눌러졌을 경우, 내부 작동 모듈(100)의 노크부(30) 및 카트리지(40)가 전진 방향으로 소정 스트로크 거리(예 : 4㎜) 만큼 이동한 상태를 보여주고 있다.

이런 경우에는, 제1스프링(60)이 상기와 동일한 상황이지만 상기 이동 비율에 대응하게 약간 더 증가된 스프링 탄성력을 홀더(70)에 작용시킴과 동시에, 제2스프링(65)이 카트리지(40)의 전진 이동에 의해 전달된 힘을 탄성 반발력의 형태로 링크(80)에 전달한다.

이에 따라서, 링크(80)는 상기 소정 스트로크 거리만큼 전진(f)한 상태이고, 링크(80)의 평행 핀(82)이 볼형 도어(90)의 핀 슬릿(92)을 따라 슬라이딩하여, 결국, 볼형 도어(90)를 '+' 회전각 90°만큼 회전(w)시킨 상태이다.

이에 따라서, 즉, 볼형 도어(90)의 관통 통로(91)는 카트리지(40)의 축방향과 일치하게 개방되어 있다. 이와 함께, 관통 통로(91)의 내부에는 상기 전진(f)된 링크(80)와 닙(41)이 위치하게 된다.

이때, 여전히 카트리지(40)의 닙(41)의 끝단이나 주위 표면은 볼형 도어(90)의 관통 통로(91) 안에서 비접촉된 상태로 위치하고 있어서, 닙(41)의 잉크가 볼형 도어(90)의 내부 형상의 어느 곳도 묻어 나오지 않게 된고, 닙구멍(11)의 안쪽에 위치한 닙(41)의 끝단이 육안으로 보여질 수 있다.

도 10c와 도 11c는 사용자가 상기 스위치 고정 조작을 위해 계속적으로 내부 작동 모듈(100)을 나머지 스트로크 거리(예 : 12㎜)만큼 더 전진시킨 상태이다.

또한, 앞서 언급한 바와 같이 사용자는 스위치(20)를 축 가이드슬릿의 단턱홈에 걸리도록 유한한 크기의 회전각만큼 회전시켜서 내부 작동 모듈(100)이 축(10)의 내부에 고정되도록 한다.

이런 경우에는, 닙(41)과 닙 연장축부(45)의 일부분은 완전히 닙구멍(11)을 빠져 나와서 돌출된 상태를 유지한다.

제1, 제2스프링(60, 65)은 전체 스트로크 거리(예 : 16㎜)를 전진 방향으로 이동한 상태이므로, 탄성변형이 일어나지 않는 범위 내에서 압축된 상태이므로, 탄성 반발력을 최대한 발생시킬 수 있는 상태이다.

이런 상태에서는 사용자가 본 발명의 필기구를 사용할 수 있게 된다.

한편, 사용자는 스위치 해제 조작을 하여 돌출된 상태의 닙(41)을 축(10)의 내부로 몰입시킬 수 있다.

즉, 사용자는 스위치(20)를 축 가이드슬릿의 단턱홈으로부터 릴리스되는 방향으로 회전시킨다.

이런 경우, 앞서 설명한 도 11c, 도 11b, 도 11a의 순서대로 작동하여, 결국 닙구멍(11)을 볼형 도어(90)로 폐쇄시키고, 닙(41)을 축(10)의 내부에 안전하고 기밀하게 수납할 수 있게 된다.

즉, 상기 탄성 반발력만큼 제1, 제2스프링(60, 65)이 축방향으로 신장함과 동시에 내부 작동 모듈(100) 중 스위치(20)와 노크부(30)와 카트리지(40)를 후진시키게 된다.

이때, 후진되는 카트리지(40)와 함께 닙 연장축부(45)가 후진하게 되나, 링크 돌기(86) 및 그의 링크 돌기(86)는 정지 상태이다. 이러한 닙 연장축부(45)의 카트리지 가이드홈(46)은 닙(41)이 도 10b 내지 도 11b에 도시된 바와 같은 위치까지 몰입될 때, 상기 링크 돌기(86)가 상대적으로 슬라이딩 할 수 있게 해준다.

이후, 카트리지 가이드홈(46)의 전방 부위쪽 내측면이 링크 돌기(86)의 외측면과 접촉하게 될 때, 닙(41)은 볼형 도어(90)의 관통 통로(91)의 내측에 존재하게 된다.

이후, 계속되는 카트리지(40)의 후진에 따라서, 상기 카트리지 가이드홈(46)의 내측면이 링크(80)의 링크 돌기(86)에 접촉한 후 후진 방향으로 잡아당기게 된다.

이런 경우, 링크(80)의 평행 핀(82)은 볼형 도어(90)를 '-' 회전각 90°만큼 회전시키고, 이렇게 회전된 볼형 도어(90)는 닙구멍(11)을 기밀하게 밀폐시킨다.

따라서, 본 발명의 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구는 출몰식 필기구는 별도의 뚜껑을 열고 닫는 불편함 없이 사용할 수 있는 장점과 함께, 닙의 출몰에 따라서 축의 닙구멍을 개방 및 폐쇄시킬 수 있어서 잉크의 마름 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구는 볼형 도어와 오링에 의해서 닙을 보관하는 축의 내부 공간을 기밀하게 밀폐시킴으로써, 잉크 수명을 상대적으로 증가시켜서 제품 성능을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명의 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구는 직접 전동식으로 볼형 도어를 개폐시키는 메커니즘으로서, 제1스프링과 홀더에 의해 닙구멍 안쪽의 반구면에 볼형 도어를 밀착시킴과 동시에 볼형 도어의 개폐 작동을 수행할 수 있는 뛰어난 개폐 성능을 갖는다.

그리고, 본 발명의 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구는 사용자로 하여금 한 손으로 몸체 케이스에 해당하는 축을 잡고 손가락으로 스위치를 조작하여 닙의 출몰을 제어할 수 있기 때문에 사용이 매우 편리한 장점이 있다.

도 1a와 도 1b는 본 발명의 한 실시예에 따른 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구의 외형을 설명하기 위한 사시도들,

도 2는 도 1a에 도시된 필기구의 내부 구성을 설명하기 위한 분해 사시도,

도 3은 도 2에 도시된 몸체 케이스에 해당하는 축의 정면도 및 그의 선 A-A를 따라 절단한 단면도,

도 4는 도 2에 도시된 노크부의 정면도 및 그의 선 B-B를 따라 절단한 단면도,

도 5는 도 2에 도시된 잉크 저장 부위에 해당하는 카트리지의 정면도 및 그의 선 C-C, D-D, E-E를 따라 절단한 단면도들,

도 6a는 도 2에 도시된 홀더의 후미 부위 형상을 설명하기 위한 사시도,

도 6b는 도 6a에 도시된 홀더의 정면도, 좌측면도 및 선 F-F를 따라 절단한 단면도,

도 7a는 도 2에 도시된 링크의 후미 부위 형상을 설명하기 위한 사시도,

도 7b는 도 7a에 도시된 링크의 측면도 및 그의 선 G-G를 따라 절단한 단면도,

도 7c는 도 7a에 도시된 링크의 평면도 및 그의 선 H-H를 따라 절단한 단면도,

도 7d는 도 7a에 도시된 링크의 정면도,

도 8a는 도 2에 도시된 볼형 도어의 내측 형상을 설명하기 위한 사시도,

도 8b는 도 8a에 도시된 볼형 도어의 측면도 및 그의 선 I-I를 따라 절단한 단면도,

도 8c는 도 8a에 도시된 볼형 도어의 평면도 및 그의 선 J-J, K-K를 따라 절단한 단면도들,

도 8d는 도 8a에 도시된 볼형 도어의 정면도,

도 9는 도 1에 도시된 필기구의 측면도 및 상기 필기구의 전체 조립 관계를 설명하기 위해 선 L-L을 따라 절단한 단면도,

도 10a 내지 도 10c는 축을 제외한 내부 작동 모듈 전진시의 작동 상태를 간략하게 설명하기 위한 사시도들,

도 11a 내지 도 11c는 본 발명 필기구에 따른 닙의 몰입에서 닙의 돌출 동작을 상세하게 설명하기 위한 단면도들.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 축 10a : 환형 돌기

11 : 닙구멍 14 : 삽입구멍

20 : 스위치 21 : 환형 링부

22 : 연결축 23 : 탭부

30 : 노크부 40 : 카트리지

41 : 닙 42 : 카트리지구멍

43 : 탱크부 44 : 연결부

45 : 닙 연장축부 46 : 카트리지 가이드홈

50 : 오링 60, 65 : 제1, 제2스프링

70 : 홀더 73 : 스토퍼 턱

79 : 홀더구멍 80 : 링크

81 : 돌출 날개 부위 82 : 평행 핀

86 : 링크 돌기 89 : 링크구멍

90 : 볼형 도어 92 : 핀 슬릿

Claims

마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구에 있어서,

상기 필기구의 몸체에 해당하되 닙구멍(11)이 일측에 형성된 축(10)과;

상기 축(10)의 타측 삽입구멍(14)에 삽입되어 있는 노크부(30)와;

상기 노크부(30)와 닙(41)을 양측 끝단에 각각 결합시킨 상태로 상기 축(10)의 내부에 삽입되어 있는 카트리지(40)와;

상기 카트리지(40)에서 축방향으로 탄성력을 발생시킬 수 있게 결합되어 있는 제1 및 제2스프링(60, 65)과;

상기 제1스프링(60)으로 지지되어서 상기 축(10) 내부에 안착된 홀더(70)와;

상기 홀더(70)에서 슬라이딩 가능하게 삽입되고 상기 제2스프링(65)으로 지지되어서 상기 카트리지(40)의 카트리지 가이드홈(46)에 링크 돌기(86)를 결합시키고 있는 링크(80)와;

상기 링크(80)의 평행 핀(82)을 핀 슬릿(92)에 결합시키고 있는 볼형 도어(90)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구.
제1항에 있어서,

상기 홀더(70)는 스토퍼 턱(73)을 홀더구멍(79)에 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구.
제2항에 있어서,

상기 링크(80)는 상기 스토퍼 턱(73)과 접촉하여 슬라이딩이 제한 받을 수 있도록 양측 대칭 방향으로 부채꼴 형상의 돌출 날개 부위(81)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구.
제1항에 있어서,

상기 카트리지(40)는 테이퍼면을 갖는 중공축으로서, 카트리지구멍(42)으로부터 상기 닙(41)의 사이에서 차례로 그의 직경이 층을 이루면서 작아지도록, 가장 큰 직경의 탱크부(43)와, 상기 탱크부(43)보다 상대적으로 작은 직경의 연결부(44)와, 상기 연결부(44)보다 상대적으로 작은 직경의 닙 연장축부(45)를 일체형으로 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구.
제4항에 있어서,

상기 카트리지(40)의 연결부(44)에는 슬라이딩시 상기 축(10)의 환형 돌기(10a)와 접촉할 수 있도록 오링(50)이 더 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구.
제1항에 있어서,

상기 축(10)의 구면부(11a)와 상기 닙구멍(11)의 사이에는 환형의 형상으로 돌출되는 도어 좌(11b : door seat)가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구.