KR20050105758A

KR20050105758A - 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구

Info

Publication number: KR20050105758A
Application number: KR1020040031012A
Authority: KR
Inventors: 윤현선
Original assignee: 주식회사 모리스
Priority date: 2004-05-03
Filing date: 2004-05-03
Publication date: 2005-11-08
Also published as: KR100556569B1

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)을 일측에 형성한 축(10)에서 슬라이딩 가능하게 결합된 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 결합된 스프링(50)과; 상기 스프링(50)으로 지지되고 상기 축(10)의 내부에 고정된 오링(60)과; 상기 오링(60)에 의해 일부분이 감싸져 있는 홀더(70)와; 상기 홀더(70)에서 슬라이딩 가능하게 결합되어 있되, 복수개의 탄성편(86)으로 탄성 범위 내에서만 상기 카트리지(40)의 클러치부(47)를 결착시키고 있는 링크(80)와; 상기 링크(80)의 평행 핀(82)을 핀 슬릿(92)에 결합시키고 있는 볼형 도어(90)를 포함하여서, 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.

또한, 본 발명의 다른 목적은 닙 연장축부에 어떠한 홈도 형성되어 있지 않은 상태에서 오링을 기밀하게 슬라이딩시킬 수 있어서 뛰어난 기밀성능을 갖는 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구를 제공하려는 것이다.

이와 같은 목적들은 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구에 있어서, 닙구멍을 일측에 형성한 축에서 슬라이딩 가능하게 결합된 노크부와; 상기 노크부와 닙을 양측 끝단에 각각 결합시킨 상태로 상기 축의 내부에 삽입되어 있는 카트리지와; 상기 카트리지에서 축방향으로 결합된 스프링과; 상기 스프링으로 지지되고 상기 축의 내부에 고정된 오링과; 상기 오링에 의해 일부분이 감싸져 있는 홀더와; 상기 홀더에서 슬라이딩 가능하게 결합되어 있되, 복수개의 탄성편으로 탄성 범위 내에서만 상기 카트리지의 클러치부를 결착시키고 있는 링크와; 상기 링크의 평행 핀을 핀 슬릿에 결합시키고 있는 볼형 도어를 포함하는 것을 특징으로 하는 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구에 의해 달성된다.

<제1실시예>

아래에서는, 첨부한 도 1 내지 도 7g를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 본 발명의 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구를 상세히 설명하도록 하겠다.

도면에서, 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 카트리지의 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 오링의 단면도이다. 또한, 도 4는 도 1에 도시된 홀더의 단면도이고, 도 5는 도 1에 도시된 링크의 단면도이며, 도 6은 도 1에 도시된 볼의 단면도이다. 또한, 도 7a 내지 도 7g는 도 1에 도시된 필기구의 결합관계 및 작동관계를 설명하기 위한 도면들,

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명 필기구는 마름방지장치를 갖는다.

본 발명에서 마름방지장치란, 축(10)의 닙구멍(11)을 기밀하게 개폐 가능한 장치를 의미하는 것으로서, 축(10)의 내부에서 유기적으로 스위치 고정과 스위치 해제 작동을 가능하게 결합된 스위치(20)와, 이런 스위치(20)가 장착되며 사용자의 손가락 누름력을 전달하는 노크부(30)와, 이런 노크부(30)의 축방향으로 삽입 결합된 카트리지(40)와, 이런 카트리지(40)를 탄성력을 이용하여 원위치로 복원시키도록 결합된 스프링(50)과, 축(10)의 내부에 장착되어 기밀을 수행하도록 슬라이딩 가능하게 결합된 오링(60)과, 이런 오링(60)의 안쪽에 축방향으로 일측 끝단 부위를 삽입시키고 있는 상태에서 축(10)의 내부에 안착되는 홀더(70)와, 이런 홀더(70)의 내부에서 슬라이딩 가능하게 결합된 링크(80)와, 이런 링크(80)의 평행 핀(82)이 핀 슬릿(92)에 결합되어서 링크(80)의 슬라이딩 직선 왕복 이동에 대응하여서 유한한 크기의 회전각만큼 회전하도록, 상기 축(10)의 내부에 안착된 볼형 도어(90)의 형상 구조 및 기능 구조로 이루어진 볼형 도어(90)의 개폐 작동에 관여하는 장치이다.

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.

특히, 노크부(30)는 본 출원인의 안전 노크식 필기구에 관한 2003년 특허출원 제55414호 및 제56940호에 상세히 개시된 바와 같이, 기어부를 회전 가능하게 안착하기 위한 별도의 기어안착부를 포함하는 클립부에 대응하게 설계될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 언급한 직접 전동식으로 신속하게 개폐되는 마름방지장치는 축(10)의 내부에 장착되어서 하기의 예와 같이 작동 가능하다.

예컨대, 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 고정시킬 수 있다.

한편, 상기 노크부(30)를 사용자가 누를 때, 노크부(30)와 카트리지(40)에 연동되는 볼형 도어(90)는 개방 방향으로 '+' 회전각 90°만큼 회전하면서 관통 통로(91)를 닙(41)의 축 방향에 일치시키도록 회전함과 동시에 축(10)의 닙구멍(11)을 개방(open)시킬 수 있다.

이후, 닙(41)은 볼형 도어(90)의 관통 통로(91)를 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 스프링(50)에 의해서 상기 돌출된 닙(41)이 원래의 위치, 즉 축(10)의 내부로 몰입하게 된다.

스프링(50)의 탄성 반발 작용에 의해서 상기 볼형 도어(90)는 폐쇄 방향으로 '-' 회전각 90°만큼 회전하면서 관통 통로(91)를 닙(41)의 축 방향에 수직하게 회전함과 동시에 축(10)의 닙구멍(11)을 폐쇄(close)시킨다.

이하, 본 발명을 실현하기 위한 각각의 외부 및 내부 구성 요소에 대해서 상세히 설명하도록 하겠다.

축(10)은 단일 몸체 케이스 또는 양분 가능한 몸체 케이스 중 어느 하나에 해당하는 것으로서, 중공형 관 내지 튜브 형상을 갖는다. 축(10)은 콘형상의 일측 끝단에 닙구멍(11)을 형성하고 있고, 타측 끝단에 노크부(30)를 안치시킬 수 있다. 또한, 축(10)은 플라스틱 소재로 사출성형되거나 몰드성형 방식으로 제작 가능하다. 플라스틱 소재인 경우 축(10)은 플라스틱 소재의 일반적인 특성, 즉 탄성, 가요성, 신축성 중 어느 하나를 갖게 된다.

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 삽입된다.

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 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이런 결합슬릿(15a)은 삽입구멍(14)의 일측 테두리 부위에 형성된다. 결합슬릿(15a)의 입구 부위는 나선형 확장 입구 형상으로 형성되어 있어서, 스위치(20)의 연결축(22)을 부드럽게 결착시킬 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 결합슬릿(15a)과 상기 축 가이드슬릿(12)의 경계선에는 복수개의 직각 단턱(15b)이 형성되어 있어서, 한번 결합된 스위치(20)의 연결축(22)이 쉽게 이탈되지 않는 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)에서 결합슬릿(15a)의 주위 부분이 플라스틱 소재로 형성되어 있기 때문에, 스위치(20)가 결합슬릿(15a)을 통해서 축 가이드슬릿(12)에 쉽게 결착될 수 있고, 이와 함께, 스위치(20)의 결착시 약간 벌어졌던 결합슬릿(15a)이 소정의 탄성범위 내에서 원래의 형상으로 복원될 수 있다.

또한, 축(10)의 콘형상의 일측 끝단 내부에는 반원구 형상의 구면부가 형성되어 있다. 구면부는 그곳에 결합될 볼형 도어(90)를 원활하게 회전시키면서도, 안정된 지지면을 제공하는 역할을 담당한다. 특히, 구면부의 표면에는 그리스(grease) 등의 윤활제가 극히 얇은 두께를 갖게 도포되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 축(10)의 삽입구멍(14)을 시작점으로 하여 축 방향으로 소정 위치까지에는 일자형의 축 슬라이딩홈(10a)이 형성되어 있다. 여기서, 축 슬라이딩홈(10a)은 카트리지(40)의 카트리지 돌기(43c)와 슬라이딩 대우 관계로서, 결과적으로 카트리지(40)를 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(도시 안됨)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

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 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.

본 발명에서는 축 가이드슬릿(12)을 따라 슬라이딩 후, 유한한 각도 범위 내에서 회전하여 단턱홈(13)에 결착되는 스위치(20)가 제공되었으나, 통상의 사무용 노크식 볼펜에서 사용하는 카트리지 출몰 장치 등이 적용되어서, 단순히 노크부(30)를 누를 때마다 카트리지가 축방향으로 슬라이딩 할 수 있게 구성할 수 있다.

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(도시 안됨)들이 형성되어 있다.

여기서, 노크부(30)의 소구경쪽 원주 부위가 노크부 장착용 카트리지구멍(42)에 삽입될 때, 상기 미끄럼 방지턱들은 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(도시 안됨)들이 축 방향으로 더 형성되어 있는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 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 방지턱을 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 1참조)과 미끄럼 대우 관계에 있는 카트리지 돌기(43c)가 형성되어 있다. 카트리지 돌기(43c)는 본 발명을 응용할 때 복수개로 더 형성될 수 있음은 물론이다.

또한, 닙 연장축부(45)의 내주연에는 복수개의 잉크 공급 통로(46)들이 형성되어 있다.

특히, 닙 연장축부(45)의 끝단 외주연에는 원형 단면 형상으로 닙 연장축부(45)의 직경보다 크게 돌출되도록 클러치부(47)가 형성되어 있다.

클러치부(47)는 일측 끝단에 상대적으로 작은 직경의 단턱(47a)을 형성하고 있다.

클러치부(47)는 도 1에 도시된 상기 링크(80)를 후진 방향으로 잡아당기는 역할을 담당하도록, 상기 단턱(47a)의 반대측에, 테이퍼면(47b)과, 원주방향으로 반원 단면 형상을 갖는 클러치홈(47c)과, 역시 반원 단면 형상을 갖는 미끄럼 방지 돌기(47d)를 차례로 형성하고 있다.

또한, 닙 연장축부(45)의 끝단 측면에는 탱크부(43)로부터 통상의 잉크 공급 방식(예 : 모세관 현상, 압력차, 흡입 등)에 의해 탱크부(43)에 보관하고 있는 어떠한 내용물(예 : 잉크 등)을 해당 필기구의 종류에 대응한 통상의 공급방식에 따라서 공급할 수 있게 닙(41)이 고정된다.

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.

한편, 도 1에 보이는 바와 같은 스프링(50)은 닙 연장축부(45)에 삽입된 후, 탱크부(43)와 연결부(44) 사이의 단턱에 지지되도록 안치되어 있다.

이렇게 안치될 스프링(50)은 아래에서 상세히 설명할 바와 같은 오링(60)의 스프링 안착부(65)에 체결된다.

이후, 스프링(50)은 작동시 카트리지(40)의 스트로크 거리 내에서 오링(60) 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, 스프링(50)은 압축상태로 되고, 신장된 상태로 복원되려는 탄성력(또는 복원력)을 갖게 된다. 여기서, 카트리지(40)의 소정 스트로크 거리는 노크부(30)의 스트로크 거리 내지 닙(41)이 원래의 위치에서 돌출 될 위치까지의 사이 거리와 동일하다. 또한, 카트리지(40)와 노크부(30)가 후진 방향으로 복귀될 수 있는 스위치 해제 상태일 때, 스프링(50)은 상기 탄성력으로 노크부(30)를 포함하여 카트리지(40)에 결합된 구성 요소를 원래의 위치로 복귀시키는 역할을 담당하게 된다.

또한, 스프링(50)은 카트리지(40)와 노크부(30)를 전진시키기 위한 사용자의 손가락 누름력에 의해 오링(60), 홀더(70), 볼형 도어(90) 중 어느 하나에 가해질 순간 충격을 감쇄시키는 역할을 담당한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 오링(60)은 도 1에 도시된 카트리지(40)와 함께 축(10)의 내주연에서 슬라이딩되면서 기밀성을 유지시키기 위한 수단으로서, 통상의 수밀 내지 기밀 수단에 사용되는 고무, 실리콘, 연질의 플라스틱 중 어느 하나의 재질로 형성되어 있다.

이런 오링(60)은 앞서 언급한 카트리지(40)의 연결부(44)에 삽입 가능하도록, 소구경 구멍(61)과 대구경 구멍(62)을 축심에 일치되게 형성하고 있다.

소구경 구멍(61) 쪽 측면에는 스프링 안착부(65)가 축방향으로 돌출되게 형성되어 있다. 또한, 소구경 구멍(61)과 대구경 구멍(62)의 경계 지점에는 원주 방향으로 연장되어서 반원 단면 형상을 갖는 제1기밀 돌기(63)가 형성된다. 제1기밀 돌기(63)는 닙 연장축부(45)의 외원주면과 접촉함과 동시에 슬라이딩시 그의 재질적 특성에 따라서 기밀을 유지하는 역할을 담당한다.

대구경 구멍(62)의 일측 외원주면에는 원주 방향으로 연장되어서 반원 단면 형상을 갖는 제2기밀 돌기(64)가 형성되어 있다. 제2기밀 돌기(64)는 축(10)의 내원주면과 접촉함과 동시에 슬라이딩시 그의 재질적 특성에 따라서 기밀을 유지하는 역할을 담당한다. 여기서, 제2기밀 돌기(64)는 슬라이딩시의 마찰을 다소 저감시키면서도 기밀 성능을 최대한 발휘할 수 있도록 주름진 마찰 외주면을 더 형성하고 있는 것이 바람직하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 홀더(70)는 닙 연장축부(44)에 삽입된 후 스프링(50)의 탄성력을 받고 있는 상기 오링(60)에 의해 지지되어서, 도 1에 도시된 바와 같은 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.

홀더(70)의 전방 부위(71)에는 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.

홀더(70)의 후방 부위(72)의 직경은 상기 오링(60)의 대구경 구멍(62)의 크기에 대응한 직경을 갖는다.

홀더(70)의 축심에는 링크 장착용 홀더구멍(79)을 형성하고 있다. 홀더구멍(79)은 링크(80)를 자유롭게 축방향으로 슬라이딩시킬 수 있는 크기의 직경을 갖고 있으나, 하기의 형상적 특징에 의해서 링크(80)의 축방향으로의 슬라이딩을 제한하게 된다.

즉, 홀더(70)의 후방 부위(72)의 내주연 일측 끝단에는 도 5에 상세히 설명할 링크(80)의 끼움턱(81)이 끼워져서 상기 링크(80)의 슬라이딩을 제한하는 역할을 하는 지지턱(73)이 형성되어 있다.

또한, 경사턱(74)은 오랜 사용후 이물질 등에 의해서 링크(80)와 홀더(70)가 고착되는 것을 방지하고, 링크(80)를 홀더구멍(79)의 축심에 일치시킬 수 있는 역할을 담당하도록, 홀더구멍(79)의 중간 부위에서 링크(80)의 외형상에 대응하게 원주방향으로 연장되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 닙 연장축부(44 : 도 1참조)를 삽입시키기 위한 링크구멍(89)을 축심방향으로 관통하게 형성하고 있다.

이런 링크구멍(89)의 내주연은 홀더(70)의 내부에 기밀하게 결합되도록, 앞서 상세히 설명한 홀더(70)의 홀더구멍(79), 지지턱(73), 경사턱(74)에 대응하게 형성되어 있다. 이때, 링크구멍(89)의 내주연에는 경사면(83)을 기준으로 상대적으로 직경이 약간 큰 전방측 부위(88)와, 상대적으로 직경이 약간 작은 후방측 부위(87)가 형성되어 있다. 여기서, 후방측 부위(87)는 하기의 탄성편(86)의 내주연에 해당한다.

링크(80)는 원주방향으로 소정 각도(예 : 90°) 간격을 유지하면서 축방향으로 일측 끝단만을 개방시키면서 형성된 복수개 탄성슬릿(85)을 형성하고 있다.

탄성슬릿(85)들은 링크(80)의 후방쪽 부위에 배치되어 있고, 이런 탄성슬릿(85)들의 사이사이에는 복수개(예 : 4개)의 탄성편(86)들이 형성되어 있다.

링크(80)의 탄성편(86)의 후방측 끝단의 외주연에는 각각 끼움턱(81)이 형성되어 있어서,

또한, 상기 탄성편(86)의 후방측 끝단의 내주연에는 각각 탄성돌기(81c)가 형성되어 있다. 탄성돌기(81c)는 도 2를 통해 설명한 클러치부(47)의 클러치홈(47c)에 안착될 수 있다.

각각의 탄성편(86)은 클러치부(47)와 밀접한 작동관계를 갖는다.

즉, 카트리지(40)의 슬라이딩이 축방향으로 시작될 때, 클러치부(47)도 상기 카트리지(40)와 함께 슬라이딩을 시작한다.

각각의 탄성편(86)의 탄성돌기(81c)는 최초 위치로서 도 2에 도시된 바와 같은 클러치부(47)의 클러치홈(47c)에 안착되어 있음과 동시에 미끄럼 방지 돌기(47d)에 의해 지지되며, 또한 상기 탄성편(86)의 탄성력에 대응한 마찰력으로 카트리지(40)의 클러치부(47)에 임시적으로 결착되어 있다.

이런 연유로 인하여, 상기 탄성돌기(81c)를 갖는 링크(80)는 클러치홈(47c)이 형성된 카트리지(40)와 함께 결착된 상태로 슬라이딩 될 수 있다.

또한, 링크(80)는 볼형 도어(90 : 도 6참조)의 관통 통로(91)의 단턱(93)에 걸릴 상태에서 더 이상 슬라이딩을 할 수 없게 된다.

이 경우, 유한한 스트로크 범위 내에서 계속되는 슬라이딩에 따라서, 각각의 탄성편(86)이 탄성슬릿(85)을 기준으로 바깥쪽으로 벌어졌다가 다시 복원되게 되며, 이 과정에서 탄성편(86)의 탄성돌기(81c)가 클러치부(47)의 클러치홈(47c)에서 빠지게 된다. 결국, 링크(80)의 정지상태에서도 카트리지(40)는 전진 이동할 수 있게 된다.

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, 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 1과 도 6을 참조하면, 볼형 도어(90)는 링크(80)의 피동절과 같은 역할을 담당함으로써, 결과적으로 축(10)의 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 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 결합된 후, 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 결합관계와 작동관계에 대해서 설명하도록 하겠다.

도 7a의 평면도와 그의 선 A-A를 따라 절단한 단면도, 및 도 7a의 원 Z에 관한 도 7b의 확대 단면도를 참조하면, 축(10)의 내부에는 앞서 설명한 각각의 구성요소들이 결합되어 있다.

즉, 카트리지(40)가 축(10)의 내부에 안치되어 있고, 노크부(30)는 카트리지(40)의 일측 끝단에 억지끼워맞춤과 같은 결합방식으로 체결되어 있다.

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

사용자의 스위치 고정(locking) 조작시, 스위치(20)의 연결축은 노크부(30) 및 카트리지(40)와 함께 전진 방향으로 축 가이드슬릿을 따라 이동한 후, 단턱홈에서 단턱홈의 깊이에 대응한 회전 각도만큼 회전하여 고착된다.

사용자의 스위치 해제(unlocking) 조작시, 스위치(20)의 연결축은 상기 회전 각도의 반대방향으로 회전하여 릴리스(release)된 후, 스프링(50)의 탄성력에 의해서 축 가이드슬릿을 따라 후진 방향으로 복귀(이동)된다.

이를 더욱 상세하게 설명하면, 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.

오링(60)은 홀더(70)와 스프링(50)의 사이에 배치되어 있다. 여기서, 오링(60)의 대구경 구멍(62)이 홀더(70)의 후방 부위(72)를 감싸게 결합하고 있다. 특히, 오링(60)의 제1기밀 돌기(63)는 카트리지(40)의 닙 연장축부(45)의 외원주면과 면 접촉함과 동시에 클러치부(47)의 미끄럼 방지 돌기(47d)에 밀착되어 있고, 역시 제2기밀 돌기(64)는 축(10)의 내원주면과 면 접촉하고 있다.

만일, 닙 연장축부(45)에 어떠한 슬릿 등이 형성되어 있다면 기밀 유지 성능이 상대적으로 떨어질 수 있으나, 본 발명에서는 어떠한 슬릿도 상기 닙 연장축부(45)의 외원주면에 형성되어 있지 않다.

상술한 바와 같이 오링(60)은 기밀을 유지함과 동시에, 볼형 도어(90)는 닙구멍(11)에 역시 밀착되어 있기 때문에, 결국 닙구멍(11)과 오링(60) 사이의 축(10) 내부 공간은 밀폐 상태가 되어서 닙(41)의 잉크의 마름 방지가 실현된다.

특히, 오링(60)이 홀더(70)를 후방쪽에서 직접 감싸는 상태로 결합하고 있어서, 상기 내부 공간의 체적이 기존 본 출원인이 2004년 출원한 특허출원 제0012867호의 동일 위치의 내부 공간에 비해 상대적으로 작기 때문에, 공기의 유입량이 그만큼 작아져서 더욱 잉크의 마름 방지가 실현될 수 있다.

한편, 닙(41)은 링크(80)에 둘러싸인 상태로 결합되고, 이런 링크(80)는 홀더(70)의 홀더구멍(79)에 삽입되어 있다. 이때, 홀더구멍(79) 내부에서 링크(80)의 탄성편(86)의 탄성돌기(81c)는 카트리지(40)의 클러치부(47)의 클러치홈(47c)에 안착되어 있기 때문에, 클러치부(47)와 링크(80)가 함께 이동 가능한 상태이다.

또한, 스프링(50)은 볼형 도어(90)를 회전 가능하게 지지시킬 만큼의 스프링 탄성력을 오링(60)을 통해서 홀더(70)에 작용시킴으로써, 결국 볼형 도어(90)를 상기 축(10)의 내부에 안착시킨다.

도 7c에 도시된 바와 같이, 사용자의 스위치 고정 조작 내지 노크부 누름 조작에 따라 노크부(30)가 극히 작은 스트로크 거리(예 : 2㎜)정도로 눌러졌을 경우, 노크부(30) 및 카트리지(40)가 전진 방향으로 상기 스트로크 거리만큼 이동한 상태를 보여주고 있다.

이때, 스프링(50)은 상기와 동일한 상황이지만 상기 이동 비율에 대응하게 약간 더 증가된 스프링 탄성력을 오링(60) 및 홀더(70)에 작용시킨다.

또한 이때, 카트리지(40)의 클러치부(47)와 그곳에 결합된 링크(80)는 상기 스트로크 거리만큼 이동되어 있다. 이때, 클러치부(47)의 미끄럼 방지 돌기(47d)는 오링(60)의 제1기밀 돌기(63)로부터 분리된다.

이런 경우, 링크(80)의 평행 핀(82)은 직접 볼형 도어(90)의 핀 슬릿(92)을 따라 슬라이딩함으로써, 볼형 도어(90)를 '+' 회전각 45°만큼 회전시킨다.

도 7d에 도시된 바와 같이, 계속되는 사용자의 노크부 누름 조작에 따라 노크부(30)가 소정 스트로크 거리(예 : 2㎜)만큼 더 눌러졌을 경우, 노크부(30) 및 카트리지(40)가 전진 방향으로 상기 스트로크 거리만큼 더 이동하게 된다.

이런 경우, 링크(80)의 평행 핀(82)은 볼형 도어(90)의 핀 슬릿(92)을 따라 더 슬라이딩함으로써, 볼형 도어(90)를 '+' 회전각 45°만큼 더 회전시킨다.

결국, 볼형 도어(90)의 관통 통로(91)는 카트리지(40)의 축방향에 일치하여 닙구멍(11)과 관통하게 된다. 이와 함께, 관통 통로(91)의 내부에는 상기 전진된 링크(80)와 닙(41)이 위치하게 된다.

이때, 여전히 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 7e에 도시된 바와 같이, 사용자가 노크부 누름 조작을 완료하여 노크부(30)가 나머지 스트로크 거리(예 : 12㎜)만큼 더 전진시킨 상태이다.

또한, 사용자는 스위치(20)를 축 가이드슬릿의 단턱홈(13)에 걸리도록 유한한 크기의 회전각만큼 회전시켜서 노크부(30)와 카트리지(40)를 축(10)의 내부에 고정시킨다.

이런 경우에는, 닙(41)과 클러치부(47)의 일부분은 닙구멍(11)을 빠져 나와서 돌출된 상태를 유지한다.

제1스프링(50)은 전체 스트로크 거리(예 : 16㎜)를 전진 방향으로 이동한 상태이므로, 탄성변형이 일어나지 않는 범위 내에서 압축된 상태이고, 이에 따라 탄성력을 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.

도 7f에 도시된 바와 같이, 사용자는 스위치(20)를 축 가이드슬릿의 단턱홈(13)으로부터 릴리스되는 방향으로 회전시킨다.

상기 압축된 스프링(50)은 신장되면서, 노크부(30)와 카트리지(40)를 후진시키고, 전진할 때의 역순의 과정이 수행된다.

즉, 후진하는 카트리지(40)의 클러치부(47)는 링크(80)의 링크구멍(89)으로 삽입되고, 상기 상술한 바와 같이 링크(80)의 탄성편(86)이 클러치부(47)에 결착된다.

이런 경우, 링크(80)도 상기 카트리지(40)와 함께 후진하게 되면서, 링크(80)의 평행 핀(82)이 볼형 도어(90)를 '-' 회전각 90°만큼 회전시키게 된다.

이런 경우, 볼형 도어(90)는 닙구멍(11)을 폐쇄시키고, 닙(41)을 볼형 도어(90)의 관통 통로(91)의 안쪽에 안전하고 기밀하게 수납시킨다.

도 7g에 도시된 바와 같이, 스프링(50)이 원래의 길이로 신장되었을 때, 노크부(30), 카트리지(40), 닙(41), 링크(80)는 최초 스트로크의 시작 위치로 복귀된다.

<제2실시예>

이 실시예에서 설명하는 본 발명의 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구는 보조 스프링을 더 구비하고, 볼형 도어가 홀더의 회전지지축에서 회전 가능하게 결합됨에 따라서 볼형 도어, 카트리지, 오링, 홀더, 링크의 형상과 결합구조가 상이하게 구성되어 있는 것을 제외하고는 제1실시예와 동일하다. 그러므로, 도 1 내지 도 9c에서 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일하거나 유사한 도면부호가 부여될 것이며, 이것들에 대한 설명은 여기에서 생략될 것이다.

도면에서, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 9a 내지 도 9c는 도 8에 도시된 필기구의 결합관계 및 작동관계를 설명하기 위한 평면도 및 해당 절단선에 대응한 단면도들이다.

본 발명의 필기구는 축(10)의 내부에 스위치(20) 내지 통상의 카트리지 출몰 장치를 노크부(30)와 카트리지(40)의 사이에 장착하되, 카트리지(40)를 탄성력을 이용하여 원위치로 복원시키도록 결합된 스프링(50)과, 축(10)의 내부에 장착되어 기밀을 수행하도록 슬라이딩 가능하게 결합된 오링(60)과, 이런 오링(60)의 안쪽에 축방향으로 일측 끝단 부위가 삽입된 상태에서 축(10)의 내부에 안착되는 홀더(70)와, 이런 홀더(70)의 내부에서 보조 스프링(55)의 탄성력으로 지지되어 있고, 부드럽고 신속한 슬라이딩이 가능하도록, 상기 클러치부(47)를 복수개의 탄성편(86)으로 결착시키고 있는 링크(80)와, 이런 링크(80)의 평행 핀(82)이 핀 슬릿(92)에 결합되어서 링크(80)의 슬라이딩 직선 왕복 이동에 대응하게 유한한 크기의 회전각만큼 회전 가능하게 상기 축(10)의 내부에 안착된 볼형 도어(90)를 포함한다.

특히, 카트리지(40)는 탱크부(43)와 닙 연장축부(45)의 사이에 형성된 연결부(44)의 축방향 길이가 하기의 보조 스프링(55)의 체결에 따라 상대적으로 짧게 형성되어 있는 것이 특징이다.

또한, 카트리지(40)의 닙 연장축부(45)에는 클러치부(47)의 최대 직경보다는 작고, 닙 연장축부(45)의 직경보다는 큰 크기의 슬라이딩 원주부(45s)가 더 형성되어 있다.

슬라이딩 원주부(45s)는 하기의 오링(60)의 소구경 구멍과, 홀더(70)의 후방 부위(72')의 내주연 일측 끝단의 지지턱에 기밀하게 접촉하여 기밀성을 증대시키고, 보조 스프링(55)과의 유격을 최소화시키고, 보조 스프링(55)이 장착된 내부 공간을 최소화시켜서, 결론적으로 작동 성능을 향상시킴과 동시에, 내부 공간에 들어갈 공기의 양을 최소화시켜서 잉크 마름 비율을 최소화시키는 이점을 본 발명에 제공한다.

또한, 보조 스프링(55)은 홀더(70)의 홀더구멍(79)에 삽입 가능한 직경을 갖는 것으로서, 홀더(70)의 상기 지지턱에 지지되도록 결합된 후, 링크(80)를 스프링의 축방향으로 밀어낼 수 있게 되어 있다.

여기서, 홀더(70)의 전방 부위의 양측 끝단에는 한 쌍의 회전지지축(78)이 형성되어 있다. 각각의 회전지지축(78)에서 힌지축 안착홈(77)에는 볼형 도어(90)의 힌지축(99)이 회전 가능하게 결합된다.

이런 경우, 볼형 도어(90)와 홀더(70)간의 마찰 저항을 최소화시킬 수 있기 때문에, 볼형 도어(90)와 홀더(70) 사이에서 발생 가능한 진동 내지 소음을 최소화시킬 수 있다.

또한, 홀더(70)의 후방 부위(72')의 축방향의 길이는 보조 스프링(55)을 수납시킬 수 있도록, 제1실시예의 후방 부위에 비해서 상대적으로 긴 길이를 갖게 신장되어 있다.

또한, 홀더(70)의 후방 부위(72')에 삽입되는 오링(60)의 경우에도 스프링 안착부(65')의 길이를 상대적으로 길게 연장시키고 있다.

특히, 오링(60)의 대구경 구멍의 축방향 길이는 홀더(70)의 후방 부위(72')의 축방향 길이와 유사 내지 동일한 거리를 갖고 있는 것이 특징이다.

또한, 링크(80)의 경우에도, 제1실시예에서 언급된 끼움턱이 사라지고, 단순한 측면(81')을 갖는 복수개의 탄성편(86)이 본 발명의 제2실시예에서 제공된다.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 닙의 돌출 및 몰입에 관한 작동관계를 설명하도록 하겠다.

도 9a에 도시된 바와 같이, 축(10)의 내부에서 카트리지(40)는 노크부(30)가 사용자의 손가락 등으로 눌러졌을 축방향으로 전진 이동한다. 이때, 결합되어 있는 오링(60)과 카트리지(40)는 밀봉 상태를 유지한다.

도 9b를 참조하면, 노크부(30)와 카트리지(40)는 소정 스트로크 거리(예 : 4㎜)만큼 전진 이동 후의 작동 형태를 보여주고 있는 것으로서, 볼형 도어(90)가 개방 방향으로 '+' 회전각 90°만큼 회전하면서 축(10)의 닙구멍(11)을 개방시킨 상태이다.

이때, 카트리지(40)와 링크(80)는 앞서 제1실시예에서의 클러치부(47)와 탄성편(86)의 관계와 같이 상호 결착되어 있어서, 볼형 도어(90)의 관통 통로의 안쪽에 배치된다.

이후, 도 9c에 도시된 바와 같이, 카트리지(40)와 노크부(30)가 소정 스트로크 거리(예 : 12㎜)만큼 더 전진 이동하여 모든 스트로크 거리(예 : 16㎜)를 전진하여 닙(41)과 클러치부(47)의 일부분이 닙구멍(11)을 빠져 나와서 돌출된 상태를 유지하게 되고, 상술한 스위치(20)를 고정 또는 통상의 카트리지 출몰 장치를 고정시킬 경우, 필기 등과 같은 작업을 수행할 수 있는 상태가 된다. 그리고, 닙(41)의 몰입 과정은 상기 돌출 과정의 역순으로 수행된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구는 닙 연장축부의 클러치부와 링크의 탄성편의 결합관계에 의해 닙이 축의 내부에 위치하는 내부 공간을 혁신적으로 축소시켜서, 볼형 도어의 개폐시마다 유입되는 공기량을 상대적으로 매우 저감시켜, 결과적으로 닙의 잉크 마름을 더욱 더 효과적으로 방지시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 마름방지장치를 구비한 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 있고, 제품 수명을 더욱 연장시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구는 스프링 한 개를 사용하는 타입이나, 상기 스프링에 보조 스프링을 더 부가하여 사용하는 타입 모두 신속한 볼형 도어의 개폐가 가능하면서도, 닙과 볼형 도어가 비접촉됨으로써, 닙을 안전하게 출몰식으로 수납할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구는 닙 연장축부 등에 어떠한 슬릿도 형성되어 있지 않기 때문에 오링을 이용하는 기밀 환경이 상대적으로 더욱 개선되어 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구에서는 오링이 홀더의 일부분을 감싼 상태에서 축의 내부에 고정되어 있기 때문에, 즉, 오링이 슬라이딩되지 않고 카트리지의 닙 연장축부가 오링을 관통한 상태에서 슬라이딩되기 때문에, 더욱 안정된 기밀 성능을 확보할 수 있는 이점이 있다.

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

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 카트리지의 단면도,

도 3은 도 1에 도시된 오링의 단면도,

도 4는 도 1에 도시된 홀더의 단면도,

도 5는 도 1에 도시된 링크의 단면도,

도 6은 도 1에 도시된 볼의 단면도,

도 7a 내지 도 7g는 도 1에 도시된 필기구의 결합관계 및 작동관계를 설명하기 위한 도면들,

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도,

도 9a 내지 도 9c는 도 8에 도시된 필기구의 결합관계 및 작동관계를 설명하기 위한 평면도 및 해당 절단선에 대응한 단면도들.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 축 11 : 닙구멍

14 : 삽입구멍 12 : 축 가이드슬릿

20 : 스위치 21 : 환형 링부

22 : 연결축 23 : 탭부

30 : 노크부 40 : 카트리지

41 : 닙 42 : 카트리지구멍

43 : 탱크부 44 : 연결부

45 : 닙 연장축부 45s : 슬라이딩 원주부

46 : 잉크 공급 통로 47 : 클러치부

50 : 스프링 55 : 보조 스프링

60 : 오링 70 : 홀더

73 : 지지턱 79 : 홀더구멍

80 : 링크 81 : 끼움턱

81c : 탄성돌기 82 : 평행 핀

86 : 탄성편 89 : 링크구멍

90 : 볼형 도어 92 : 핀 슬릿

Claims

닙(41)을 보호하기 위해 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구에 있어서,

닙구멍(11)을 일측에 형성한 축(10)에서 상기 닙(41)을 돌출 및 몰입시키도록 결합된 노크부(30)와;

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

상기 축(10)의 내부에서 상기 카트리지(40)를 탄성력에 의해 원위치로 복원시키도록 결합된 스프링(50)과;

상기 스프링(50)으로 지지되고 상기 축(10)의 내부에 결합된 오링(60)과;

상기 오링(60)에 의해 일부분이 감싸져 있는 홀더(70)와;

상기 홀더(70)에서 슬라이딩 가능하게 결합되어 있되, 복수개의 탄성편(86)으로 탄성 범위 내에서만 상기 카트리지(40)의 클러치부(47)를 결착시키고 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 클러치부(47)는 상기 닙 연장축부(45)에서 단턱(47a)이 형성된 곳으로부터 차례로 테이퍼면(47b)과, 원주방향으로 반원 단면 형상을 갖는 클러치홈(47c)과, 반원 단면 형상을 갖는 미끄럼 방지 돌기(47d)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구.
제1항에 있어서,

상기 탄성편(86)에는 상기 클러치부(47)의 클러치홈(47c)에 안착되는 탄성돌기(81c)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구.
제1항에 있어서,

상기 홀더(70)의 후방 부위(72)의 내주연 일측 끝단에는 상기 링크(80)의 끼움턱(81)이 끼워져서 상기 링크(80)의 슬라이딩을 제한하도록 지지턱(73)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구.
닙(41)을 보호하기 위해 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구에 있어서,

닙구멍(11)을 일측에 형성한 축(10)에서 상기 닙(41)을 돌출 및 몰입시키도록 결합된 노크부(30)와;

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

상기 축(10)의 내부에서 상기 카트리지(40)를 탄성력에 의해 원위치로 복원시키도록 결합된 스프링(50)과;

상기 스프링(50)으로 지지되고 상기 축(10)의 내부에 결합된 오링(60)과;

상기 오링(60)의 안쪽에 축방향으로 일측 끝단 부위를 삽입시키고 있는 상태에서 축(10)의 내부에 안착되는 홀더(70)와;

상기 홀더(70)의 내부에서 보조 스프링(55)으로 지지되어 있고, 상기 클러치부(47)를 복수개의 탄성편(86)으로 결착시키고 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.
제1항 또는 제5항에 있어서,

상기 볼형 도어(90)는 상기 링크(80)의 평행 핀(82)이 핀 슬릿(92)에 결합되어서 상기 링크(80)의 슬라이딩 직선 왕복 이동에 대응하게 유한한 크기의 회전각만큼 회전하게 상기 축(10)의 내부에 안착되어 있는 것을 특징으로 하는 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구.
제1항 또는 제5항에 있어서,

상기 홀더(70)의 전방 부위의 양측 끝단에는 한 쌍의 회전지지축(78)이 형성되어 있고, 상기 회전지지축(78)에서 힌지축 안착홈(77)에는 상기 볼형 도어(90)의 힌지축(99)이 회전 가능하게 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 마름방지장치를 구비한 출몰식 필기구.