KR20110097763A

KR20110097763A - 액체 공급구

Info

Publication number: KR20110097763A
Application number: KR1020117009730A
Authority: KR
Inventors: 요시오 노구치
Original assignee: 가부시키가이샤 고도부키
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2009-11-09
Publication date: 2011-08-31
Also published as: WO2010061719A1; EP2364861A4; EP2364861A1; EP2364861B1; CN102224017B; US20110222953A1; US8511925B2; JP2010125715A; JP5043809B2; KR101314047B1; CN102224017A

Abstract

액체를 공급하는 회전 캠 기구를 이용한 액체 공급구에 관한 것으로, 가압작용의 도움을 받아 액체의 공급을 원활히 실행하는 액체 공급구에 있어서, 회전 캠 기구의 절환동작을 확실하게 실행할 수 있도록 한다. 액체를 수용하고, 외통 내에서 축방향으로 이동할 수 있게 액체 수용관(14)이 배설되며, 외통의 선단으로부터 돌출한 위치와, 외통 내로 퇴몰한 위치로 이동할 수 있도록 된 선단 팁(32)을 갖추고 있다. 액체 수용관(14)을 전후로 이동시킬 수 있는 회전 캠 기구(16)는, 전진위치와 후퇴위치 사이를 이동할 수 있도록 된 회전 캠(40)을 갖추고, 선단 팁(32)이 돌출한 위치에 있을 때에 압축되어 액체 수용관(14) 내를 가압할 수 있도록 된 가압공간(18)이 회전 캠(40)의 내부 후방에 설치된다.

Description

액체 공급구 {LIQUID SUPPLY DEVICE}

본 발명은, 필기용, 수정용, 화장용, 의료용 등의 액체(겔과 같은 유동상(流動狀) 액체, 고점도 액체를 포함함)를 공급하는 회전 캠 기구를 이용한 액체 공급구(供給具)에 관한 것으로, 가압작용의 도움을 받아 액체의 공급을 원활히 수행하는 액체 공급구에 관한 것이다.

종래, 이런 종류의 액체 공급구로서는, 외통 내에 설치한 회전 캠 기구를 이용해서 선단 공급부를 외통에 대해 출몰시키는 것이 일반적으로 알려져 있다. 이 선단 공급부의 출몰에 대해서는, 일반적으로 회전 캠, 노크부재, 캠 본체로 만들어진 공지의 회전 캠 기구가 이용된다. 회전 캠 기구는, 노크부재가 회전 캠을 압압할 때마다, 회전 캠이 소정 각도 회전을 하고, 교대로 전진위치와 후퇴위치를 반복하는 절환동작을 실행할 수가 있으며, 회전 캠이 전진위치에 있을 때에, 선단 공급부는 외통의 선단으로부터 돌출하고, 회전 캠이 후퇴위치에 있을 때에, 선단 공급부는 외통 내로 퇴몰한다.

이상의 회전 캠 기구의 작동과 연동하는 가압작용에 의해 액체의 공급을 원활히 실행할 수 있는 구성이, 예컨대 특허문헌 1∼6에 의해 제안되어 있다.

이들 특허문헌 1∼6에서 제안하고 있는 구성은, 외통 내에 액체 수용관 내로 연통 가능한 가압공간이 설치되어 있고, 당해 가압공간은 회전 캠이 후퇴위치에 있을 때에는 대기압에 해방되고, 회전 캠이 전진위치에 있을 때에는 가압 밀폐공간으로 된다. 따라서, 액체를 공급하기 위해 회전 캠이 전진위치로 이동해서 선단 공급부가 돌출한 때에, 액체 수용관 내는 가압되고, 이 가압작용의 도움을 받아 액체의 공급을 원활하게 수행할 수 있도록 되어 있다.

특허문헌 1 : 특허 제3929360호 공보 특허문헌 2 : 일본국 특개2005-125686호 공보 특허문헌 3 : 일본국 특개2008-120033호 공보 특허문헌 4 : 일본국 특개2005-246648호 공보 특허문헌 5 : 일본국 특개2007-152745호 공보 특허문헌 6 : 일본국 특개2006-272776호 공보

그런데, 회전 캠 기구에 의한 절환동작을 확실하게 실행하도록 하기 위해서는, 회전 캠에 안정되게 전후의 축방향 운동을 실행하는 것이 기본이다.

그러나, 종래의 구성에서는, 회전 캠의 전진과 함께 가압 밀폐공간이 형성되기 때문에, 당해 가압 밀폐공간에 의해 회전 캠의 전진운동이 저해되어, 안정된 축방향 운동을 실행하는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 과제를 감안해서 이루어진 것으로, 회전 캠 기구의 절환동작을 확실하게 실행할 수가 있는 액체 공급구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 외통과,

외통 내에서 축방향으로 이동할 수 있게 배설되어, 외통의 선단으로부터 돌출한 위치와, 외통 내로 퇴몰한 위치로 이동할 수 있도록 된 선단 공급부를 갖추고, 액체를 수용하는 액체 수용관과,

상기 액체 수용관을 전후로 이동시킬 수 있는 회전 캠 기구로서, 전진위치와 후퇴위치 사이를 이동할 수 있도록 된 회전 캠을 갖추되, 당해 회전 캠이 회전 캠의 축방향 이동 및 회전에 의해 전진위치와 후퇴위치가 절환되도록 된 회전 캠 기구와,

외통 내에 설치되고, 상기 선단 공급부가 돌출한 위치에 있을 때에 압축되어 상기 액체 수용관 내를 가압할 수 있도록 된 가압공간을 구비한 액체 공급구에 있어서,

상기 회전 캠이 상기 가압공간으로부터 축방향 전방 방향의 힘을 받을 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 가압공간이 상기 회전 캠의 내부 후방에 형성될 수가 있다.

상기 회전 캠의 뒷부분에, 상기 가압공간과 대기압(大氣壓)을 연통시키는 공기연통수단이 형성될 수가 있다.

상기 회전 캠 기구가, 상기 회전 캠의 축방향 이동을 일으키도록 회전 캠을 축방향으로 압압할 수 있는 압출부재(押出部材)를 구비할 수가 있고, 당해 압출부재에는 상기 가압공간을 압축할 수 있는 피스톤이 일체적으로 설치될 수가 있다.

상기 압출부재와 상기 회전 캠 사이에, 압출부재를 회전 캠에 대해 뒤쪽으로 밀어붙이는 부세부재(付勢部材)가 끼워질 수가 있고, 압출부재는 회전 캠이 후퇴위치로 이동했을 때에 후방으로 더 이동할 수가 있다.

상기 압출부재와 상기 회전 캠 사이에, 상기 회전 캠이 전진위치에 있을 때에 상기 압출부재의 후방 변위를 규제하는 후방변위 규제기구(後方變位規制機構)가 설치될 수 있다.

상기 후방변위 규제기구가, 상기 회전 캠 또는 압출부재의 어느 한쪽의 다른 쪽에 대한 대향면(對向面)에 형성된 돌기와, 상기 회전 캠 또는 압출부재의 어느 다른 쪽의 한쪽에 대한 대향면에 형성되어 상기 돌기와 걸어맞춰지는 걸어맞춤 돌기 및, 상기 돌기가 삽입될 수 있는 걸어맞춤 홈으로 구성되되, 상기 걸어맞춤 돌기와 걸어맞춤 홈은 원주방향으로 교대로 형성될 수가 있다.

상기 회전 캠의 내부에, 내부 전방과 내부 후방을 칸막이하는 칸막이 벽이 형성되고, 상기 가압공간은 상기 회전 캠의 칸막이 벽보다도 후방에 형성되며, 당해 칸막이 벽에는 상기 액체 수용관에 연통하는 연통구멍이 형성될 수가 있다.

상기 회전 캠과 상기 액체 수용관의 후단 또는 측면 사이에 밀폐부재가 설치될 수 있다.

또, 본 발명은, 외통과,

상기 액체 수용관을 전후로 이동시킬 수 있는 회전 캠 기구로서, 전진위치와 후퇴위치 사이를 이동할 수 있도록 된 회전 캠을 갖추되, 당해 회전 캠이 회전 캠의 축방향의 이동 및 회전에 의해 전진위치와 후퇴위치가 절환되도록 된 회전 캠 기구와,

상기 가압공간이 회전 캠의 뒷부분 공간 또는 회전 캠보다도 후방에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은, 외통과,

상기 가압공간을 압축하는 피스톤을 갖추되, 당해 피스톤이 회전 캠에 대해 상대적으로 이동할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

상기 회전 캠 기구가, 상기 회전 캠의 축방향 이동을 일으키도록 회전 캠을 축방향으로 압압할 수 있는 압출부재를 구비할 수가 있고, 상기 피스톤은 당해 압출부재에 일체적으로 설치될 수가 있다.

상기 압출부재와 상기 회전 캠 사이에, 압출부재를 회전 캠에 대해 뒤쪽으로 밀어붙이는 부세부재가 끼워질 수가 있고, 압출부재는 회전 캠이 후퇴위치로 이동했을 때에 후방으로 더 이동할 수가 있다.

상기 압출부재와 상기 회전 캠 사이에, 상기 회전 캠이 전진위치에 있을 때에 상기 압출부재의 후방 변위를 규제하는 후방변위 규제기구가 설치될 수가 있다.

상기 후방변위 규제기구가, 상기 회전 캠 또는 압출부재의 어느 한쪽의 다른 쪽에 대한 대향면에 형성된 돌기와, 상기 회전 캠 또는 압출부재의 어느 다른 쪽의 한쪽에 대한 대향면에 형성되어 상기 돌기와 걸어맞춰지는 걸어맞춤 돌기 및, 상기 돌기가 삽입될 수 있는 걸어맞춤 홈으로 구성되되, 걸어맞춤 돌기와 걸어맞춤 홈은 원주방향으로 교대로 형성될 수가 있다.

그리고, 본 발명은, 외통과,

상기 액체 수용관을 전후로 이동시킬 수 있는 회전 캠 기구로서, 전진위치와 후퇴위치 사이를 이동할 수 있도록 된 회전 캠을 갖추되, 당해 회전 캠이 회전 캠의 축방향의 이동 및 회전에 의해 전진위치와 후퇴위치가 절환되도록 된 회전 캠 기구를 구비한 볼펜에 있어서,

외통 내에 설치되고, 상기 선단 공급부가 돌출한 위치에 있을 때에 압축되어 상기 액체 수용관 내를 가압할 수 있도록 된 가압공간을 갖추되,

상기 선단 공급부가 볼 직경이 1mm 이상인 볼을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 회전 캠이 전진할 때에, 가압공간이 회전 캠의 전진운동을 저해하는 일이 없고, 오히려 가압공간의 압력이 회전 캠의 전진운동을 도울 수가 있기 때문에, 회전 캠의 전진운동을 안정되게 수행할 수가 있어, 회전 캠 기구의 절환동작을 확실하게 실행할 수 있게 된다.

도 1a는 본 발명의 실시형태에 따른 액체 공급구의 전체 단면도, 도 1b는 그 부분 단면도로, 수납상태를 나타낸다.
도 2는 도 1의 액체 공급구에서의 회전 캠 기구의 캠 본체를 나타내는 단면도이다.
도 3a는 도 1의 액체 공급구에서의 회전 캠 기구의 회전 캠의 측면도, 도 3b는 회전 캠의 단면도이다.
도 4a는 도 1의 액체 공급구에서의 회전 캠 기구의 압출부재의 측면도, 도 4b는 압출부재의 단면도이다.
도 5는 회전 캠 기구의 압출부재의 변형 예의 단면도이다.
도 6a는 도 1의 액체 공급구의 절환 도중 상태를 나타내는 전체 단면도, 도 6b는 그 부분 단면도이다.
도 7a는 도 1의 액체 공급구의 필기가능상태를 나타내는 전체 단면도이고, 도 7b는 그 부분 단면도이다.
도 8은 회전 캠에 형성된 공기연통수단의 다른 예를 나타내는 회전 캠의 단면도이다.
도 9는 회전 캠에 형성된 공기연통수단의 또 다른 예를 나타내는 회전 캠의 단면도이다.

이하, 도면을 이용해서 본 발명의 실시형태를 설명한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 액체 공급구의 전체 단면도이다.

액체 공급구(10)는, 크게 구분해서, 외통(12)과, 액체 수용관(14)과, 회전 캠 기구(16)와, 외통(12) 내에 형성되는 가압공간(18)을 구비하고 있다.

외통(12)은, 1개의 부품으로 구성할 수도 있으나, 도시된 예에서는, 외통(12)의 선단 개구(12a)를 구획 형성하는 선구(先具; 20)와, 선구(20)의 후단에 나사결합이나 접착, 압입 등에 의해 착탈 가능하게 또는 착탈 불가능하게 연결되는 앞쪽 외통(22)과, 앞쪽 외통(22)의 후단에 나사결합이나 접착, 압입 등에 의해 착탈 가능하게 또는 착탈 불가능하게 연결되는 뒤쪽 외통(24)과, 앞쪽 외통(22) 및 선구(20)의 일부의 바깥 주위에 설치된 연질재로 된 그리퍼(gripper; 26)로 구성된다. 선구(20), 앞쪽 외통(22) 및/또는 뒤쪽 외통(24)은, 합성수지 또는 금속으로 적절히 구성할 수가 있다.

외통(12) 내에는 액체를 수용하는 액체 수용관(14)이 외통(12)의 축방향으로 이동할 수 있게 배설된다. 액체 수용관(14)은, 도시된 예에서는, 볼펜용의 리필의 형태로 되어 있다. 다만, 이 형태에 한정되지 않고, 임의의 형태 및 구성으로 할 수가 있다. 액체 수용관(14)도 1개의 부품을 포함하는 임의의 부품으로 구성할 수가 있으나, 도시된 예에서는, 액체를 공급하는 선단 공급부인 선단 팁(32)과, 액체가 수용되는 탱크 관(34)과, 탱크 관(34)의 후단에 밀착된 탱크 후단 받침(36)으로 구성된다. 선단 팁(32) 내의 선단에는 도시하지 않은 볼이 수용된다.

선단 팁(32)이 외통(12)의 선단 개구(12a)로부터 돌출한 돌출위치와, 선단 팁(32)이 외통(12)의 선단 개구(12a)보다도 퇴몰된 위치로 이동가능하게 되도록, 액체 수용관(14)은 외통(12) 내에서 이동할 수 있도록 되어 있고, 선구(20) 내주면과 탱크 관(34)에 형성된 스프링 받침 단부(34a) 사이에 끼워진 리턴스프링에 의해 항상 후방으로 즉 선단 팁(32)이 퇴몰된 위치로 되는 방향으로 밀어붙여져 있다.

외통(12) 내의 뒷부분에는, 상기 액체 수용관(14)을 전후로 이동시킬 수 있도록 된 회전 캠 기구(16)가 배설된다. 회전 캠 기구(16)는, 회전 캠(40)과, 압출부재(42)와, 캠 본체(44)로 구성된다.

캠 본체(44)는, 이 예에서는, 외통(12)을 구성하는 뒤쪽 외통(24)의 내주면에 형성된다. 다만, 캠 본체(44)는, 뒤쪽 외통(24)과는 다른 외통(12)에 대해 고정된 임의의 부재에 설치할 수도 있다.

캠 본체(44)에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1홈(44a)과 제2홈(44b)이 원주방향으로 산(山)형상 돌조(突條; 44c)를 사이에 두고 교대로 형성되어 있고, 제1홈(44a) 및 제2홈(44b)은 각각 그 앞쪽이 깊은 홈 부분으로 되어 있고 뒤쪽이 얕은 홈 부분으로 되어 있으며, 제1홈(44a)은 깊은 홈 부분이 거의 없는 데 반해, 제2홈(44b)은 깊은 홈 부분의 길이가 어느 정도 확보되어 있다. 얕은 홈 부분의 전단(前端) 및 산형상 돌조(44c)의 전단은 캠 경사면으로 되어 있고, 제1홈(44a)의 얕은 홈 부분의 전단과 산형상 돌조(44c)의 전단은 연속하는 캠 경사면(44d)으로 되어 있다.

회전 캠(40)에는, 도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같이, 그 외주면에 원주방향으로 간격을 두고 돌기(40a)가 형성되어 있고, 돌기(40a)는 캠 본체(44)의 제1홈(44a) 및 제2홈(44b)의 각각의 깊은 홈 부분 내에 삽입할 수 있는 한편으로 얕은 홈 부분에는 삽입할 수 없도록 되어 있다. 따라서, 돌기(40a)가 제1홈(44a)에 정렬된 때에는, 돌기(40a)는 제1홈(44a)의 얕은 홈 부분의 전단에 걸어맞춰져 회전 캠(40)은 전진위치로 되고, 돌기(40a)가 제2홈(44b)에 정렬된 때에는, 돌기(40a)가 제2홈(44b)의 얕은 홈 부분의 전단에 걸어맞춰져 회전 캠(40)은 후퇴위치로 된다. 돌기(40a)의 후단에는 캠 면(40b)이 형성되어 있다.

한편, 압출부재(42)의 전단에는, 도 4a 및 도 4b에 나타낸 바와 같이, 복수의 돌기(42a)가 형성되어 있는바, 당해 돌기(42a)는 캠 본체(44)의 제2홈(44b) 내에 삽입된다. 돌기(42a)는, 캠 본체(44)의 후단에 형성된 단부(段部; 44e)에 의해 그 최후방 위치가 규제되어 있고, 이에 따라 압출부재(42)의 캠 본체(44)로부터 빠지는 것이 방지되게 된다. 조립 시에, 돌기(42a)가 캠 본체(44)의 단부(44e)를 타고 넘어가는 것을 도와주도록, 압출부재(42)의 전단에는 복수의 슬릿(42c)이 형성되면 좋다. 압출부재(42)의 돌기(42a)는, 캠 본체(44)의 제2홈(44b) 내를 슬라이드 이동해서 회전 캠(40)의 돌기(40a)를 전방으로 압출할 수 있도록 되어 있다. 또, 압출부재(42)의 돌기(42a)의 전단에는 산(山)형상의 캠 면(42b)이 형성되어 있다.

이상과 같이 구성되는 회전 캠 기구(16)에 있어서는, 압출부재(42)에 의해 회전 캠(40)이 압출된 때에, 회전 캠(40)의 돌기(40a)의 캠 면(40b)과 캠 면(42b) 및 캠 본체(44)의 캠 경사면(44d) 사이의 협동과 리턴스프링(38)에 의한 부세력(付勢力)으로, 회전 캠(40)이 한쪽 방향으로 회전해서, 돌기(40a)가 제1홈(44a) 및 제2홈(44b)에 교대로 정합(整合)하기 때문에, 회전 캠(40)의 전진위치와 후퇴위치의 절환동작이 이루어지도록 되어 있다.

회전 캠(40)은, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 원통형상을 이루고 있고, 그 내부 중앙에는 칸막이 벽(40c)이 형성되며, 칸막이 벽(40c)의 중심부분에는 연통구멍(40d)이 형성되어 있다. 또, 칸막이 벽(40c)보다도 후방에 있는 회전 캠(40)의 외주면(外周面)에는, 회전 캠(40)의 내외를 연통하는 공기연통수단으로서의 공기연통구멍(40e)이 형성되어 있다.

또, 압출부재(42)는, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 바닥을 가진 원통형상을 이루고 있고, 그 후단 내부로부터는 돌출부(42d)가 형성되어 있고, 당해 돌출부(42d)에는 피스톤(46)이 연결된다. 한편, 압출부재(42)와 피스톤(46)은 1개의 부품으로 할 수도 있다. 피스톤(46)의 외주면에는 밀착부재가 설치되어 있는바, 밀착부재는 구체적으로는 피스톤(46)의 앞 부분 외주면에 형성된 환상 홈(46a) 내에 끼워진 O링(48)으로 구성된다. 이 밀착부재는, 회전 캠(40)의 내주면에 기밀성을 가지고 탄성적으로 접촉된다.

밀착부재로서는 이에 한정되지 않고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 피스톤(46)의 앞 부분을 외경 방향으로 넓힌 확경(擴徑: 직경 확장) 부분으로 하고, 당해 확경 부분을 회전 캠(40)의 내주면에 기밀성을 가지고 탄성적으로 접촉시킬 수도 있다.

상기 가압공간(18)은, 회전 캠(40)의 내부 후방에 형성되고, 구체적으로는 칸막이 벽(40c)보다도 후방부분의 공간으로 된다. 그리고, 피스톤(46)이 상대적으로 회전 캠(40)에 대해 이동함으로써, 가압공간(18) 내의 용적이 변화해서 그 압력을 변화시킬 수가 있게 된다.

더욱이, 회전 캠(40)의 외주면과 압출부재(42)의 내주면 사이에는, 후방변위 규제기구(50)가 설치된다. 후방변위 규제기구(50)는, 회전 캠(40)의 외주면에 원주방향으로 교대로 형성된 걸어맞춤 돌기(40f), 걸어맞춤 홈(40g) 및 환상 홈(40h)과, 압출부재(42)의 내주면에 형성된 돌기(42e)로 구성된다. 돌기(42e)는 걸어맞춤 홈(40g) 및 환상 홈(40h)에 삽입되어 있고, 돌기(42e)가 걸어맞춤 홈(40g) 내에 삽입되어 있을 때에는, 압출부재(42)는 그 걸어맞춤 홈(40g)의 범위에서(또는 상기 압출부재(42)의 돌기(42a)가 캠 본체(44)의 단부(44e)에 의해 최후방 위치가 규제되는 범위에서) 회전 캠(40)에 대해 후방으로 변위될 수가 있지만, 돌기(42e)가 걸어맞춤 돌기(40f)에 닿아 있을 때에는, 압출부재(42)는 회전 캠(40)에 대해 후방 변위가 규제된다. 조립 시에, 돌기(42e)가 걸어맞춤 홈(40g) 내에 삽입되는 것을 도와주도록, 압출부재(42)의 돌기(42e)의 동일한 축방향 위치에는 슬릿(42f)이 적절히 형성되면 좋다.

한편, 후방변위 규제기구(50)로서는, 회전 캠(40)의 외주면에 돌기를 형성하고, 압출부재(42)의 외주면에 걸어맞춤 홈과 걸어맞춤 돌기를 형성할 수도 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 회전 캠(40) 내에는, 밀폐부재로서의 패킹 통(52)이 삽입되어 있고, 패킹 통(52)은 액체 수용관(14)의 후단과 회전 캠(40)의 칸막이 벽(40c) 사이에 끼워져 양자 사이의 밀폐를 도모하고 있다. 밀폐부재로서의 패킹 통(52)의 형상 및 재질은, 액체 수용관(14)과 회전 캠(40) 사이의 밀폐를 도모할 수 있도록, 유연성을 가질 수 있는 것이면 좋다. 또, 임의로는, 밀폐부재를 액체 수용관(14)의 주면과 회전 캠(40)의 주면 사이에 설치할 수도 있다.

그리고, 가압공간(18)은, 연통구멍(40d)과 패킹 통(52)의 중심구멍을 통해 액체 수용관(14)의 탱크 관(34) 내부와 연통되어 있다. 한편, 도시된 예에서는 직접 연통되어 있으나, 가압공간(18)과 탱크 관(34) 사이를 체크밸브 등을 매개로 연통할 수 있도록 하는 것도 가능하다.

또, 회전 캠(40)의 후단과 압출부재(42)의 후단 내면 사이에는, 노크 스프링(54)이 끼워지고, 이 노크 스프링(54)이 회전 캠(40)에 대해 압출부재(42)를 후방으로 밀어붙이도록 되어 있다. 노크 스프링(54)의 스프링 정수(定數)는 리턴스프링(38)의 스프링 정수보다도 작게 설정된다.

그리고, 도시된 예에서는, 압출부재(42)의 후단이 외통(12)의 후단으로부터 돌출해서 조작부로서 기능하고 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 압출부재(42)에 연결되는 다른 조작부를 설치할 수도 있고, 그 경우에는 조작부의 조작 방향을 축방향을 따른 노크조작에 한정하지 않고, 축방향을 중심으로 하는 회전조작이어도 좋은바, 어떻게 하든 조작력이 압출부재(42)의 축방향의 이동 운동으로 변환되면 좋다.

다음에는, 이상과 같이 구성되는 액체 공급구(10)의 작용에 대해 설명한다.

도 1은, 액체 공급구(10)는 수납상태에 있고, 이때 회전 캠 기구(16)에 있어서 회전 캠(40)은 후퇴위치에 있으며, 액체 수용관(14)의 선단 팁(32)은 외통(12)의 선단 개구(12a)보다도 퇴몰된 위치에 있다. 또, 압출부재(42)는, 노크 스프링(54)의 밀어붙이는 힘에 의해 가장 후퇴한 위치에 있고, 피스톤(46)도 가장 후퇴한 위치에 있기 때문에, 밀착부재인 O링(48)은 회전 캠(40)의 공기연통구멍(40e)보다도 후방에 위치하고, 가압공간(18)은 공기연통구멍(40e)을 매개로, 그리고 공기연통구멍(40e)의 외부 부재끼리의 사이의 간극을 매개로 대기압에 연통하고 있다.

다음에, 액체 공급구(10)를 사용하기 위해, 조작을 실행해서 압출부재(42)를 앞쪽으로 밀어내면, 최초로 노크 스프링(54)이 압축되어 압출부재(42)와 피스톤(46)이 회전 캠(40)에 대해 전진하게 된다. 피스톤(46)의 밀폐부재인 O링(48)이 공기연통구멍(40e)을 통과하기 때문에, 가압공간(18)은 밀폐된다. 그리고, 압출부재(42)와 피스톤(46)이 전진하면, 압출부재(42)의 전단이 회전 캠(40)에 닿아 회전 캠(40)을 전방으로 압출한다. 도 6에 나타낸 바와 같이 회전 캠(40)이 캠 본체(44)보다도 전방으로 압출되면, 회전 캠(40)은 소정 각도 회전하게 된다. 압출부재(42) 뒷부분의 확경부(擴徑部)가 캠 본체(44)의 단부(44e)에 닿게 되면, 압출부재(42)는 그 이상의 전진이 불가능하게 된다. 이때, 액체 수용관(14)의 탱크 관(34)의 전단과 선구(20)의 내면 사이에서 간극이 확보됨으로써, 액체 수용관(14)의 탱크 관(34)이 선구(20)의 내면에 충돌하는 것에 의한 탱크 관(34)의 파손을 방지할 수가 있다.

다음에, 압출부재(42)의 압출이 해제되면, 도 7에 나타낸 바와 같이 회전 캠(40)은 앞에서 설명한 바와 같이 전진위치로 이동하고, 액체 수용관(14)의 선단 팁(32)은 외통(12)의 선단 개구(12a)보다도 돌출한 위치로 되며, 액체 공급구(10)는 필기를 할 수 있는 상태로 된다. 압출부재(42)는 노크 스프링(54)에 의해 후퇴하지만, 회전 캠(40)이 회전했기 때문에, 후방변위 규제기구(50)에 있어서 압출부재(42)의 돌기(42e)가 회전 캠(40)의 환상 홈(40h)을 상대이동해서 걸어맞춤 돌기(40f)에 걸어맞춰져 그 후퇴가 규제된다.

이에 따라, 가압공간(18)이 압축된 상태를 유지하기 때문에, 액체 수용관(14)의 탱크 관(34)의 내부도 가압(加壓)되고, 이 가압작용의 도움을 받아 탱크 관(34) 내의 액체가 선단 팁(32)으로부터 원활히 공급된다.

또, 도 7의 필기가능상태로부터 도 1의 수납상태로 되돌릴 때에는, 조작을 실행해서 압출부재(42)를 앞쪽으로 압출한다. 이에 따라, 압출부재(42)의 전단이 회전 캠(40)에 닿아 회전 캠(40)을 전방으로 압출한다. 회전 캠(40)이 캠 본체(44)보다도 전방으로 압출되면, 회전 캠(40)은 소정 각도 회전해서 도 6에 도시된 상태로 된다. 다음에, 압출부재(42)의 압출이 해제되면, 회전 캠(40)과 압출부재(42)는 리턴스프링(38)의 부세력에 의해 후방으로 압출되어, 회전 캠(40)이 후퇴위치로 되돌아간다. 또, 회전 캠(40)이 회전함으로써, 후방변위 규제기구(50)에 의한 압출부재(42)의 후퇴 규제는 해제되고 있기 때문에, 회전 캠(40)이 후퇴위치로 되돌아간 후에는, 노크 스프링(54)의 부세력에 의해 압출부재(42)가 도 1의 원래의 위치로 되돌아간다. 이렇게 해서, 노크 스프링(54)에 의해 압출부재(42) 및 피스톤(46)이 회전 캠(40)에 대해 후퇴함으로써, 가압공간(18)이 확장되어 대기압에 해방되어, 다음의 압축을 위한 대기상태로 될 수가 있다.

탱크 관(34) 내의 액체는, 도 1의 피스톤(46) 위치로부터 도 7의 피스톤(46) 위치까지의 스트로크 차이에 상당하는 만큼이, 1회의 조작에 의해 공급할 수 있는 체적으로 된다.

이상과 같은 작용을 할 때에, 가압공간(18)은 회전 캠(40)의 뒷부분 공간에 있기 때문에, 회전 캠(40)의 전진운동을 저해하는 일이 없고, 회전 캠(40)의 전진운동을 안정되게 실행할 수 있기 때문에, 회전 캠 기구(16)의 절환동작을 확실하게 실행할 수가 있다. 한편, 가압공간(18)의 압력이 회전 캠(40)의 칸막이 벽(40c)에 작용해서, 회전 캠(40)은 축방향 전방 방향의 힘을 받을 수가 있다. 이 가압공간(18)에 의해 회전 캠(40)의 전진운동을 도와줄 수가 있게 된다.

한편, 이상의 예에서는, 가압공간(18)은 회전 캠(40)의 내부 후방에 형성되어 있으나, 회전 캠(40)의 후방에 형성할 수도 있는바, 그 가압공간(18)의 압력이 간접적으로 회전 캠(40)에 전달되도록 해도 좋다.

또, 회전 캠(40)에 형성된 공기연통수단으로서는, 상기 공기연통구멍(40e) 대신, 도 8 또는 도 9에 나타낸 바와 같이 회전 캠(40)의 뒷부분 내주면에 형성된 공기 연통 홈(40e')으로 하거나, 또는 회전 캠(40)의 뒷부분 내주면의 내경을 확경하여 확경부(40e")로 할 수도 있다.

또, 선단 팁(32)은, 액체 공급구의 종류에 따라, 볼을 구비한 팁, 펠트, 인쇄 솔, 노즐과 같은 액체를 외부로 공급하기 위한 임의의 부재를 구비할 수가 있다. 액체 공급구가 볼펜이고, 선단 팁(32)이 볼을 구비한 팁으로, 특히 볼의 직경이 1mm 이상인 대형 볼인 경우에는, 통상적으로 볼을 통과해서 흐르는 잉크의 소비량이 많기 때문에, 탱크 관(34)으로부터 볼로 공급되는 잉크의 공급량이 따라가지 못해, 필기가 고르지 못하게 된다고 하는 문제가 있다. 그러나, 선단 팁(32)이 돌출한 위치에 있을 때에 압축되어 액체 수용관(14)의 탱크 관(34) 내를 가압할 수 있도록 된 가압공간을 마련함으로써, 고르지 못하게 되는 것을 막을 수가 있음을 알 수 있었다.

이와 같이, 선단 공급부가 돌출한 위치에 있을 때에 압축되어 액체 수용관 내를 가압할 수 있도록 된 가압공간은, 볼 직경이 1mm 이상인 볼펜에 적용하면, 아주 알맞다.

이상의 예에 있어서 1개의 부품으로서 예시한 부품을 복수의 부품으로 구성하거나, 또는 복수의 부품으로서 예시한 것을 1개의 부품으로 구성할 수가 있다.

10 - - - 액체 공급구
12 - - - 외통
14 - - - 액체 수용관
16 - - - 회전 캠 기구
18 - - - 가압공간
32 - - - 선단 팁(선단 공급부)
40 - - - 회전 캠
40c - - - 칸막이 벽
40d - - - 연통구멍
40e - - - 공기연통구멍(공기연통수단)
40e' - - - 공기 연통홈(공기연통수단)
40e" - - - 확경부(공기연통수단)
40f - - - 걸어맞춤 돌기
40g - - - 걸어맞춤 홈
42 - - - 압출부재
42e - - - 돌기
46 - - - 피스톤
50 - - - 후방변위 규제기구
52 - - - 패킹 통(밀폐부재)
54 - - - 노크 스프링(부세부재)

Claims

외통과,
외통 내에서 축방향으로 이동할 수 있게 배설되어, 외통의 선단으로부터 돌출한 위치와, 외통 내로 퇴몰한 위치로 이동할 수 있도록 된 선단 공급부를 갖추고, 액체를 수용하는 액체 수용관과,
상기 액체 수용관을 전후로 이동시킬 수 있는 회전 캠 기구로서, 전진위치와 후퇴위치 사이를 이동할 수 있도록 된 회전 캠을 갖추되, 당해 회전 캠이 회전 캠의 축방향의 이동 및 회전에 의해 전진위치와 후퇴위치가 절환되도록 된 회전 캠 기구와,
외통 내에 설치되고, 상기 선단 공급부가 돌출한 위치에 있을 때에 압축되어 상기 액체 수용관 내를 가압할 수 있도록 된 가압공간을 구비한 액체 공급구에 있어서,
상기 회전 캠이 상기 가압공간으로부터 축방향 전방 방향의 힘을 받을 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 공급구.
제1항에 있어서, 상기 가압공간이 상기 회전 캠의 내부 후방에 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 공급구.
제2항에 있어서, 상기 회전 캠의 뒷부분에는, 상기 가압공간과 대기압을 연통하는 공기연통수단이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액체 공급구.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 캠 기구는, 상기 회전 캠의 축방향 이동을 일으키도록 회전 캠을 축방향으로 압압할 수 있는 압출부재를 갖추고 있고, 당해 압출부재에는 상기 가압공간을 압축할 수 있는 피스톤이 일체적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 액체 공급구.
제4항에 있어서, 상기 압출부재와 상기 회전 캠 사이에는, 압출부재를 회전 캠에 대해 뒤쪽으로 밀어붙이는 부세부재가 끼워지고, 상기 압출부재는 회전 캠이 후퇴위치로 이동했을 때에 후방으로 더 이동할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 액체 공급구.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 압출부재와 상기 회전 캠 사이에는, 상기 회전 캠이 전진위치에 있을 때에 상기 압출부재의 후방 변위를 규제하는 후방변위 규제기구가 설치되는 것을 특징으로 하는 액체 공급구.
제6항에 있어서, 상기 후방변위 규제기구는, 상기 회전 캠 또는 압출부재의 어느 한쪽의 다른 쪽에 대한 대향면에 형성된 돌기, 및 상기 회전 캠 또는 압출부재의 어느 다른 쪽의 한쪽에 대한 대향면에 형성되어 상기 돌기와 걸어맞춰지는 걸어맞춤 돌기 및, 상기 돌기가 삽입될 수 있는 걸어맞춤 홈으로 구성되되, 상기 걸어맞춤 돌기와 걸어맞춤 홈이 원주방향으로 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 공급구.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 캠의 내부에는, 내부 전방과 내부 후방을 칸막이하는 칸막이 벽이 형성되고, 상기 가압공간은 상기 회전 캠의 칸막이 벽보다도 후방에 형성되며, 당해 칸막이 벽에는 상기 액체 수용관으로 연통하는 연통구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 공급구.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 캠과 상기 액체 수용관의 후단 또는 측면 사이에는 밀폐부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 액체 공급구.
외통과,
외통 내에서 축방향으로 이동할 수 있게 배설되어, 외통의 선단으로부터 돌출한 위치와, 외통 내로 퇴몰한 위치로 이동할 수 있도록 된 선단 공급부를 갖추고, 액체를 수용하는 액체 수용관과,
상기 액체 수용관을 전후로 이동시킬 수 있는 회전 캠 기구로서, 전진위치와 후퇴위치 사이를 이동할 수 있도록 된 회전 캠을 갖추되, 당해 회전 캠이 회전 캠의 축방향의 이동 및 회전에 의해 전진위치와 후퇴위치가 절환되도록 된 회전 캠 기구와,
외통 내에 설치되고, 상기 선단 공급부가 돌출한 위치에 있을 때에 압축되어 상기 액체 수용관 내를 가압할 수 있도록 된 가압공간을 구비한 액체 공급구에 있어서,
상기 가압공간이 회전 캠의 뒷부분 공간 또는 회전 캠보다도 후방에 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 공급구.
외통과,
외통 내에서 축방향으로 이동할 수 있게 배설되어, 외통의 선단으로부터 돌출한 위치와, 외통 내로 퇴몰한 위치로 이동할 수 있도록 된 선단 공급부를 갖추고, 액체를 수용하는 액체 수용관과,
상기 액체 수용관을 전후로 이동시킬 수 있는 회전 캠 기구로서, 전진위치와 후퇴위치 사이를 이동할 수 있도록 된 회전 캠을 갖추되, 당해 회전 캠이 회전 캠의 축방향의 이동 및 회전에 의해 전진위치와 후퇴위치가 절환되도록 된 회전 캠 기구와,
외통 내에 설치되고, 상기 선단 공급부가 돌출한 위치에 있을 때에 압축되어 상기 액체 수용관 내를 가압할 수 있도록 된 가압공간을 구비한 액체 공급구에 있어서,
상기 가압공간을 압축하는 피스톤을 갖추되, 당해 피스톤이 회전 캠에 대해 상대적으로 이동할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 액체 공급구.
제11항에 있어서, 상기 회전 캠 기구는 상기 회전 캠의 축방향 이동을 일으키도록 회전 캠을 축방향으로 압압할 수 있는 압출부재를 갖추고 있고, 상기 피스톤은 당해 압출부재에 일체적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 액체 공급구.
제12항에 있어서, 상기 압출부재와 상기 회전 캠 사이에는 압출부재를 회전 캠에 대해 뒤쪽으로 밀어붙이는 부세부재가 끼워지고, 상기 압출부재는 회전 캠이 후퇴위치로 이동했을 때에 후방으로 더 이동할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 액체 공급구.
제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 압출부재와 상기 회전 캠 사이에는, 상기 회전 캠이 전진위치에 있을 때에 상기 압출부재의 후방 변위를 규제하는 후방변위 규제기구가 설치되는 것을 특징으로 하는 액체 공급구.
제14항에 있어서, 상기 후방변위 규제기구는, 상기 회전 캠 또는 압출부재의 어느 한쪽의 다른 쪽에 대한 대향면에 형성된 돌기와, 상기 회전 캠 또는 압출부재의 어느 다른 쪽의 한쪽에 대한 대향면에 형성되어 상기 돌기와 걸어맞춰지는 걸어맞춤 돌기 및, 상기 돌기가 삽입될 수 있는 걸어맞춤 홈으로 구성되되, 상기 걸어맞춤 돌기와 걸어맞춤 홈은 원주방향으로 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 공급구.
외통과,
외통 내에서 축방향으로 이동할 수 있게 배설되어, 외통의 선단으로부터 돌출한 위치와, 외통 내로 퇴몰한 위치로 이동할 수 있도록 된 선단 공급부를 갖추고, 액체를 수용하는 액체 수용관과,
상기 액체 수용관을 전후로 이동시킬 수 있는 회전 캠 기구로서, 전진위치와 후퇴위치 사이를 이동할 수 있도록 된 회전 캠을 갖추되, 당해 회전 캠이 회전 캠의 축방향의 이동 및 회전에 의해 전진위치와 후퇴위치가 절환되도록 된 회전 캠 기구를 구비한 볼펜에 있어서,
외통 내에 설치되고, 상기 선단 공급부가 돌출한 위치에 있을 때에 압축되어 상기 액체 수용관 내를 가압할 수 있도록 된 가압공간을 갖추되,
상기 선단 공급부가 볼 직경이 1mm 이상인 볼을 갖는 것을 특징으로 하는 볼펜.