KR20140045428A - 샤프펜슬 - Google Patents

Abstract

필기심(4)을 파지하는 볼 척(9)과, 이 볼 척에 파지된 상기 필기심이 받는 필기압에 의한 축방향의 후퇴동작 및 필기압의 해제에 의한 축방향의 전진동작을 받아 회전자(40)를 한 방향으로 회전구동시키는 회전구동기구(29)와, 상기 회전구동기구에서의 상기 회전자의 회전구동력을 받아, 상기 필기심을 전방으로 내보내는 캠부재(8) 및 유지 척(6) 등을 포함하는 심 내보냄 기구가 구비되어 있다. 상기 볼 척, 회전구동기구 및 심 내보냄 기구는 축통(1, 25) 내에 수용되어 있다.

Description

샤프펜슬 {MECHANICAL PENCIL}

본 발명은 필기동작에 수반하는 필기압을 이용하여, 필기심(筆記芯)을 차례차례 내보낼 수 있는 샤프펜슬에 관한 것이다.

샤프펜슬은 주지한 바와 같이, 축통(軸筒)의 예를 들면 후단(後端)부에 돌출하는 노크(knock)부를 노크 조작함으로써, 축통의 전단(前端)부 측에 장착된 팁(tip)부재로부터 필기심이 일정량 내보내지도록 작용한다. 즉, 필기동작에 수반하여 심(芯)이 마모하기 때문에, 일정한 필기동작마다 상기 노크부를 노크 조작할 필요가 있다.

이 경우, 한 번의 노크 조작에 의해 내보내지는 심의 적절한 내보냄 길이에 대해서는, 종래부터 설계상에 있어서 여러 가지의 검토가 되고 있지만, 한 번의 노크 조작에 의한 심의 내보냄량이 많으면, 필기압을 받아 심이 빈번히 부러지는 등의 문제가 발생한다.

또 한 번의 노크 조작에 의한 심의 내보냄량이 작으면 필기동작에 의해 심이 마모되기 때문에, 필기동작중에 노크 조작을 빈번히 반복할 필요가 있어, 조작이 번거롭다고 하는 문제가 발생하게 된다.

그래서, 노크 조작에 수반하는 필기심의 돌출 동작과 함께, 팁부재에 장착된 파이프 모양의 심 가이드도 전진하고, 필기에 수반하는 심의 마모와 함께 심 가이드도 후퇴하도록 동작하는 파이프 슬라이드식 샤프펜슬이 제안되고 있으며, 이것은 특허문헌 1, 2등에 개시되어 있다.

상기한 특허문헌 1 및 2에 개시된 파이프 슬라이드식 샤프펜슬에 의하면, 필기에 수반하는 심의 마모에 의해, 파이프 모양의 심 가이드의 선단부가 지면(紙面)에 접촉하고, 상기 심 가이드가 서서히 후퇴하도록 동작한다.

이것에 의해, 한 번의 노크 조작에 의한 팁부로부터의 심의 돌출량을 다소 크게 설정해도, 필기심은 파이프 모양의 심 가이드에 의해 보호되며, 필기에 수반하는 심의 부러짐이 발생하는 정도를 낮게 시킬 수 있다.

그렇지만, 특허문헌 1 및 2에 개시된 파이프 슬라이드식 샤프펜슬에 의하면, 필기에 수반하는 심의 마모에 의해, 예를 들면 스테인리스 등의 금속에 의해 성형된 선단 파이프가 지면과 마찰하게 된다. 따라서, 이 때의 마찰저항을 받아 필감(筆感)을 나쁘게 하거나 극단적인 경우에는 선단 파이프의 엣지부가 지면에 걸려, 지면에 손상을 준다고 하는 문제도 초래하게 한다.

그래서, 본건 출원인은 필기에 의한 심의 마모에 수반하여, 상기 선단 파이프를 서서히 팁부 내로 후퇴하도록 동작시킴으로써, 상기 선단 파이프로부터의 필기심의 돌출량을 일정한 범위 내로 유지시킬 수 있는 샤프펜슬을 먼저 제안하고 있으며, 이것은 특허문헌 3에 개시되어 있다.

특허문헌 1 : 일본국 특개평8-072473호 공보 특허문헌 2 : 일본국 특개평8-132782호 공보 특허문헌 3 : 일본국 특개2009-233921호 공보

상기 특허문헌 3에 개시된 샤프펜슬에 의하면, 필기에 수반하여 필기심에 가해지는 필기압을 이용하여, 심 가이드로서 기능하는 선단 파이프가 서서히 팁부 내로 후퇴하도록 동작한다. 따라서, 필기에 수반하는 심의 마모에 따라 선단 파이프도 후퇴하므로, 선단 파이프가 지면을 문지른다고 하는 동작을 피할 수 있으며, 동시에 상기한 심의 부러짐의 문제도 해소시킬 수 있다.

그런데, 특허문헌 3에 개시된 샤프펜슬에 의하면, 필기에 수반하는 심의 마모에 따라 선단 파이프도 후퇴하지만, 어느 정도까지 심이 마모한 상태에서 상기한 노크부를 노크 조작할 필요가 있고, 이 노크 조작에 의해 필기심과 함께 상기 선단 파이프가 내보내지도록 작용한다.

그리고, 노크 조작할 때마다 팁부로부터 선단 파이프가 필기심과 함께 많이 내보내지게 되기 때문에, 필기의 감촉에 위화감을 준다고 하는 문제가 생길 수 있다.

본 발명은 상기한 기술적인 배경에 근거하여 이루어진 것으로, 필기동작에 수반하는 심의 마모에 대응하여, 필기심이 서서히 내보내지도록 동작하는 점에 특징을 가지며, 이 심의 내보냄 동작을 필기심에 가해지는 필기압을 이용하여 실현시키고자 하는 것이고, 이것에 의해 선단 파이프로부터의 필기심의 내보냄 길이를 대략 일정하게 유지할 수 있는 샤프펜슬 혹은 한 번의 노크 조작으로 계속 오래 쓸 수 있는 샤프펜슬을 제공하는 것을 과제로 하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 본 발명에 관한 샤프펜슬은, 필기심의 전진을 허용하고 후퇴를 저지하는 볼 척(ball chuck)이 축통 내에 수용되며, 상기 볼 척에 파지(把持)된 상기 필기심이 받는 필기압에 의한 축방향의 후퇴동작 및 필기압의 해제에 의한 축방향의 전진동작을 받아 상기 필기심을 전방으로 내보내는 심(芯) 내보냄 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 바람직한 형태에서는, 상기 심 내보냄 기구는 상기 볼 척에 파지된 상기 필기심이 받는 필기압에 의한 축방향의 후퇴동작 및 필기압의 해제에 의한 축방향의 전진동작에 의해서 내보내지는 상기 필기심의 내보냄량을 조정하는 내보냄량 조정기구를 가진다.

또, 본 발명에 관한 샤프펜슬은, 상기 볼 척에 파지된 필기심이 받는 필기압에 의한 축방향의 후퇴동작 및 필기압의 해제에 의한 축방향의 전진동작을 받아, 회전자를 일방향으로 회전구동시키는 회전구동기구를 더 구비하고, 상기 심 내보냄 기구는 상기 회전구동기구에서의 상기 회전자의 회전구동력을 받아, 상기 필기심을 전방으로 내보내도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기한 심 내보냄 기구는 원환(圓環) 모양의 단면(端面)에 둘레방향을 따라서 점차 올라가는 캠면을 구비함과 아울러, 상기 캠면의 출발점과 최종점과의 사이에 축방향으로 단차(段差)를 구비하여 이루어지는 캠부재와, 상기 회전구동기구에서의 회전자의 회전구동력을 받아 회전하고, 일부에 상기 캠부재의 캠면에 맞닿는 당접자(當接子)를 구비하며, 또한 축심부에 상기 필기심의 둘레면에 슬라이딩 접촉하여 필기심을 유지하는 유지 척을 내장한 슬라이더를 가지고, 상기 캠부재의 캠면에 맞닿는 상기 슬라이더의 당접자가 축방향으로 형성된 상기 단차에서 떨어질 때의 상기 슬라이더의 전진동작에 의해, 상기 유지 척에 슬라이딩 접촉하여 유지된 필기심을 상기 볼 척으로부터 인출(引出)하도록 구성되는 것이 바람직하다.

또, 상기 내보냄량 조정기구는 상기 단차의 높낮이차를 조정하여 상기 필기심의 내보냄량이 조정되는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 캠부재는 상기 캠면의 출발점 측 또는 최종점 측 중 어느 한쪽을 고정단으로 하고 다른 쪽을 자유단으로 하는 빔(beam)모양 부재이며, 상기 내보냄량 조정기구는 원환 모양의 단면에 둘레방향을 따라서 점차 올라가는 조정 캠면을 구비하여 이루어지는 조정 캠부재와, 상기 캠부재와 상기 조정 캠부재와의 사이에 배치되고, 또한 상기 조정 캠면에 맞닿는 조정 당접자를 가지며, 상기 조정 캠부재를 회전시키면, 당해 회전에 따라 상기 조정 캠면을 슬라이딩하는 것에 의해서 발생하는 상기 조정 당접자의 전후이동에 의해서 상기 캠부재의 자유단 측을 전후이동시켜 상기 단차의 높낮이차가 조정되도록 구성하는 것이 바람직하다.

다른 바람직한 형태에서는, 상기 캠부재는 상기 캠면의 출발점 측 또는 최종점 측의 어느 한쪽을 고정단으로 하고 다른 쪽을 자유단으로 하는 빔모양 부재이며, 상기 내보냄량 조정기구는 상기 캠부재에 장착된 조정 슬라이더를 가지고, 상기 조정 슬라이더를 전후이동시키는 것에 의해서 상기 캠부재의 자유단 측을 전후이동시켜 상기 단차의 높낮이차가 조정되도록 구성한다.

또 다른 바람직한 형태에서는, 상기 내보냄량 조정기구는 상기 캠부재의 교환에 의해서 상기 단차의 높낮이차가 조정되도록 구성한다.

이 경우, 상기 축통의 전단부에는 팁부가 착탈 가능하게 장착되고, 상기 캠부재는 상기 팁부 내에 배치되어 당해 팁부와 함께 교환 가능하게 구성되어 있다.

또한, 상기 회전구동기구에서의 회전자의 회전구동력을 받아 회전하는 상기 볼 척과 함께, 상기 필기심이 회전구동되도록 구성하는 것이 바람직하다.

이에 더하여, 상기 축통의 일부에 배치된 노크부의 노크 조작에 의해 상기 볼 척이 축방향으로 전후이동하도록 구성되고, 상기 볼 척의 전진에 의한 필기심의 파지 작용 및 상기 볼 척의 후퇴에 의한 필기심의 해제 작용에 의해, 상기 필기심을 전방으로 내보낼 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

또, 상기 회전구동기구는, 바람직하게는 회전자 및 제1과 제2 캠 형성부재가 구비되고, 상기 회전자는 원환 모양으로 형성되어 그 축방향의 일단면 및 타단면에 제1과 제2 캠면이 각각 형성됨과 아울러, 상기 제1과 제2 캠면에 각각 대치(對峙)하도록 상기 제1과 제2 캠 형성부재에 형성된 제1과 제2 고정 캠면이 배치되고, 상기 필기압에 의한 상기 볼 척의 후퇴동작에 의해서, 상기 회전자에서의 제1 캠면이 상기 제1 고정 캠면에 맞닿아 치합(齒合)되고, 상기 필기압의 해제에 의해 상기 회전자에서의 제2 캠면이 상기 제2 고정 캠면에 맞닿아 치합되도록 구성되며, 상기 회전자 측의 제1 캠면이 상기 제1 고정 캠면에 치합된 상태에서, 상기 회전자 측의 제2 캠면과 상기 제2 고정 캠면이 축방향에서 캠의 하나의 치(齒)에 대해서 위상(位相)이 어긋난 관계로 설정되고, 상기 회전자 측의 제2 캠면이 상기 제2 고정 캠면에 치합된 상태에서, 상기 회전자 측의 제1 캠면과 상기 제1 고정 캠면이 축방향에 대해 캠의 하나의 치에 대해서 위상이 어긋난 관계로 설정된다.

상기한 구성의 샤프펜슬에 의하면, 볼 척에 파지된 상기 필기심이 받는 필기압에 의한 축방향의 후퇴동작 및 필기압의 해제에 의한 축방향의 전진동작을 받아 상기 필기심은 전방으로 내보내지도록 된다.

따라서 필기동작에 수반하는 심의 마모에 대응하여, 필기심이 서서히 내보내지도록 작용하고, 필기에 수반하는 심의 마모에도 관계없이, 선단 파이프 등으로부터의 필기심의 내보냄 길이를 대략 일정하게 혹은 한 번의 노크 조작으로 계속 오래 쓸 수 있는 이상(理想)에 가까운 샤프펜슬을 제공할 수 있다.

또, 상기 심 내보냄 기구는 둘레방향을 따라서 점차 올라가는 캠면과 축방향으로 단차를 구비하여 이루어지는 캠부재, 캠부재의 캠면에 맞닿는 당접자를 구비하는 슬라이더, 이 슬라이더 내에 수용된 유지 척을 구비하고, 슬라이더의 당접자가 캠부재의 단차에서 떨어질 때의 상기 슬라이더의 전진동작에 수반하여, 유지 척에 의해 필기심을 볼 척으로부터 인출하도록 작용한다.

이것에 의해, 상기 회전구동기구에서의 회전자의 회전구동력을 필기심의 내보냄 동작으로 변환할 수 있고, 동작이 확실한 정밀도가 높은 필기심의 내보냄 동작을 실현할 수 있다.

또한, 상기 회전구동기구에서의 회전자의 회전구동력을 받아 회전하는 상기 볼 척과 함께, 상기 필기심이 회전구동되도록 구성함으로써, 필기동작에 수반하여 필기심은 서서히 회전구동을 받게 된다.

이것에 의해, 써 감에 따라서 필기심이 편마모하는 것을 방지시킬 수 있으며, 묘선(描線)의 굵기나 묘선의 진함이 크게 변화하는 문제를 해소시킬 수 있다.

또한, 상기 심 내보냄 기구는 필기심의 내보냄량을 조정하는 내보냄량 조정기구를 가지기 때문에, 사용자 개인에 의해 개별적으로 다른 필기압이나, 이용되는 필기심(4)의 경도 등의 차이에 의한 필기심의 마모의 정도에 맞추어, 필기심(4)의 내보냄량을 개별적으로 조정할 수 있다. 이것에 의하면, 한 번의 노크 조작으로 계속 오래 쓸 수 있다고 하는 상기한 작용 효과를 보다 현저하게 발휘하는 것이 가능한 샤프펜슬을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 샤프펜슬에서의 제1 실시형태에 대해서 그 전반부를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 관한 샤프펜슬에서의 제1 실시형태에 대해서 그 후반부를 나타낸 단면도이다.
도 3은 제1 실시형태에서의 전반부를 일부 파단하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 회전구동기구의 구성을 나타낸 확대 단면도이다.
도 5는 회전구동기구에 구비된 회전자의 회전구동 작용을 순서에 따라 설명하는 모식도이다.
도 6은 도 5에 이어지는 회전자의 회전구동 작용을 설명하는 모식도이다.
도 7은 제1 실시형태에서의 심 내보냄 기구에 대해서 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 7에 나타내는 심 내보냄 기구에서 캠부재와 슬라이더의 주요부를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명에 관한 샤프펜슬에서의 제2 실시형태에 대해서 그 전반부를 나타낸 단면도이다.
도 10은 제2 실시형태에서의 심 내보냄 기구에서 캠부재와 슬라이더의 주요부를 나타낸 모식도이다.
도 11은 본 발명에 관한 샤프펜슬에서의 제3 실시형태에 대해서 그 전반부를 나타낸 단면도이다.
도 12는 제3 실시형태에서의 전반부를 일부 파단하여 나타낸 사시도이다.
도 13은 도 11에 나타내는 심 내보냄 기구 및 내보냄량 조정기구의 주요부를 나타낸 사시도이다.
도 14는 본 발명에 관한 샤프펜슬에서의 제4 실시형태에 대해서 그 전반부를 나타낸 단면도이다.
도 15는 본 발명에 관한 샤프펜슬에서의 제4 실시형태에 대해서 그 전반부를 나타낸 다른 상태의 단면도이다.
도 16은 본 발명에 관한 샤프펜슬에서의 제5 실시형태에 대해서 그 전반부를 나타낸 단면도이다.
도 17은 본 발명에 관한 샤프펜슬에서의 제5 실시형태에 대해서 그 전반부를 나타낸 다른 상태의 단면도이다.
도 18은 제5 실시형태에서의 전반부를 일부 파단하여 나타낸 사시도이다.
도 19는 회전자의 회전구동 작용에도 관계없이, 볼 척 및 필기심이 회전하지 않는 기구를 나타낸 단면도이다.
도 20은 회전자의 회전구동 작용에도 관계없이, 볼 척 및 필기심이 회전하지 않는 기구를 나타낸 다른 단면도이다.
도 21은 도 19 및 도 20에 나타낸 기구의 전반부를 일부 파단하여 나타낸 사시도이다.

본 발명에 관한 샤프펜슬의 제1 실시형태에 대해서, 도면에 근거하여 설명한다. 또한 이하에 나타내는 각 도면에서는, 동일 부분을 동일 부호로 나타내고 있지만, 지면의 사정에 의해 일부의 도면에서는, 그 대표적인 부분에 부호를 붙이고, 그 상세한 구성은 그 외의 각 도면에 붙인 부호를 인용하여 개별적으로 설명하기로 한다.

샤프펜슬의 전반부를 나타내는 도 1 및 도 3에서, 부호 1은 샤프펜슬의 외곽을 구성하는 축통, 즉 선축(先軸)이고, 이 선축(1)의 전단부의 내주면에 팁부(이하, '구금(口金)'이라고도 한다.)(2)가 나사 맞춤됨으로써 착탈 가능하게 장착되어 있다.

상기 팁부(2)는 전방을 향하여 내경이 계단 모양으로 가늘어지도록 구성되어 있고, 그 내부에는 슬라이더(3)가 축방향으로 슬라이드 가능하게, 또 축회전이 가능하게 되도록 수용되어 있다. 또한, 상기 슬라이더(3)도 전방을 향하여 외경이 계단 모양으로 가늘어지도록 구성되어 있고, 슬라이더(3)의 선단부(3a)는 원기둥 모양으로 형성되어, 상기 팁부(2)의 전단부에 통 모양으로 형성된 구멍으로부터 돌출한 상태로 수용되어 있다.

상기 슬라이더(3)의 선단부(3a)에는 필기심(4)을 안내하는 선단 파이프(5)가 장착되어 있다. 또, 상기 슬라이더(3)의 내부 공간에서의 상기 선단부(3a)의 바로 옆에는 중앙에 통공(通孔)을 형성한 고무제의 유지 척(6)이 수용되어 있으며, 이 유지 척(6)의 상기 통공이 상기 필기심(4)의 둘레면에 슬라이딩 접촉하여 필기심을 일시적으로 유지하도록 작용한다.

상기 유지 척(6)의 약간 뒤쪽 가까이에서의 상기 팁부(2) 내에는 원환 모양으로 형성된 캠부재(8)가 장착되어 있고, 이 캠부재(8)의 캠면에는 상기 슬라이더(3)에 형성된 당접자(3b)가 맞닿은 상태로 되어 있다. 또한, 상기 캠부재(8)와 슬라이더(3)에 형성된 당접자(3b)의 관계에 대해서는, 뒤에서 도 7 및 도 8에 근거하여 상세하게 설명한다.

상기 슬라이더(3)의 내부 공간에는 상기 필기심(4)을 파지하는 볼 척(9)이 배치되어 있다. 이 볼 척(9)은 원통 모양으로 형성되어 내주면이 전방을 향하여 넓어지는 테이퍼면을 구비한 체결도구(10)와, 이 체결도구(10) 내에 수용되고, 축심에 따라서 상기 필기심(4)의 통공이 형성됨과 아울러, 그 선단부가 축방향을 따라서 복수로 분할된 척 본체부(11)와, 상기 척 본체부(11)의 외주면과 상기 체결도구(10)의 내주면과의 사이에 배치된 복수의 볼(12)을 구비한 구성으로 되어 있다.

또한, 상기 체결도구(10)의 전단부의 내주면에는 상기 척 본체부(11)가 소정보다도 전진하는 것을 저지함과 아울러, 상기 볼(12)이 탈락하는 것을 저지하는 환상의 스토퍼 부재(13)가 끼워넣어져 있다.

따라서, 상기 볼 척(9)은 상기 필기심(4)에 필기압이 가해졌을 경우에는, 척 본체부(11)가 볼(12)과 함께 원통 모양의 체결도구(10) 내의 테이퍼면에 맞닿기 때문에 필기심(4)은 척 본체부(11)에 의해서 파지된다. 이것에 의해, 필기심(4)의 후퇴는 저지된다.

한편, 상기 필기심(4)을 전방으로 인출하는 힘이 작용하는 경우에는, 척 본체부(11)는 상기 체결도구(10)에 의한 작용을 받지 않기 때문에, 필기심(4)을 비교적 저항 없이 전방으로 인출할 수 있다. 즉, 볼 척(9)은 상기 필기심(4)의 전진을 허용하고 후퇴를 저지하도록 작용한다.

상기 척 본체부(11)는 길이방향의 중앙부는 외경이 축소되고, 후단부에서 대경(大徑)으로 성형되어 있다. 그리고 후단의 대경부가 상기 슬라이더(3)의 후단부 내주면을 따라서 축방향으로 슬라이드할 수 있도록 구성되어 있다.

그리고, 척 본체부(11)의 길이방향의 중앙부를 둘러싸도록 하여 코일 모양의 스프링(14)이 배치되어 있고, 이 스프링(14)의 전단은 상기 체결도구(10)의 내주면에 형성된 계단부에 맞물리고, 스프링(14)의 후단은 척 본체부(11)의 후단 측의 대경부에 맞닿은 상태로 되어 있다.

따라서, 상기 스프링(14)은, 축방향의 확개(擴開) 작용에 의해서, 상기 척 본체부(11)를 후방으로 가압하도록 작용하고, 이것에 의해 상기 볼 척(9)은 필기심(4)을 파지한 상태가 된다. 따라서 상기 스프링(14)을 편의상, 척용 스프링이라고 칭한다.

또한, 상기 볼 척(9)을 구성하는 체결도구(10)의 외주면에 대해서 상기 슬라이더(3)는 축방향으로 슬라이드 가능하게 구성되어 있고, 상기 체결도구(10)는 그 후단부 측에서 원통 모양으로 형성된 제1 중계부재(16)의 내주면에 끼워 맞춰져서 장착되어 있다. 또 상기 제1 중계부재(16)는 그 길이방향의 대략 중앙부에서 원통 모양으로 형성된 제2 중계부재(17)의 내주면에 끼워 맞춰져서 장착되어 있다.

그리고, 제2 중계부재(17)의 후단부 내주면에는 가요성의 소재, 예를 들면 합성수지에 의해 성형된 단축(短軸) 모양의 중계 파이프(18)가 접속되어 있고, 이 단축 모양의 중계 파이프(18)는 후술하는 회전구동기구에 연결되어 있다.

상기한 제2 중계부재(17)는 그 전단부 측에서 내경이 약간 굵게 성형되고, 상기 슬라이더(3)의 후단부를 슬라이드가 가능하게 되도록 덮고 있다. 그리고, 내경이 약간 굵게 성형된 상기 중계부재(17)의 전단부와, 상기한 제1 중계부재(16)와의 사이의 공간부에는 스프링(20)이 수용되어 있다.

즉, 이 스프링(20)은 상기 슬라이더(3)를 전방으로 압출(押出)하도록 작용하고, 후술하는 심 내보냄 기구를 구성하는 캠부재(8)의 캠면에 슬라이더(3)의 당접자(3b)를 맞닿게 하도록 작용한다. 이 심 내보냄 기구에 대해서는 뒤에서 상세하게 설명하지만, 상기 스프링(20)을 편의상, 캠 맞닿음용 스프링이라고 칭한다.

한편, 상기한 제1 중계부재(16)의 후단부 측의 공간 내에는 필기심(4)의 통공을 구비한 원통체(22)가 슬라이드 가능하게 수용되어 있다. 이 원통체(22)의 후단부에는 심 케이스(23)가 끼워 맞춰져서 장착되어 있으며, 후술하는 노크 조작에 의한 심 케이스(23)의 전진동작에 수반하여, 상기 원통체(22)의 전단부가 상기 척 본체부(11)에 맞닿고, 당해 척 본체부(11)를 전방으로 압출하도록 작용한다. 따라서, 상기 원통체(22)를 편의상, 노크 작동용 원통체라고 칭한다.

도 2에 나타내는 샤프펜슬의 후반부의 구성에서, 상기한 선축(1)의 후단부에는 축통을 구성하는 후축(後軸)(25)이 끼워 맞춰져서 장착되어 있다. 또 후축(25)의 외측을 덮도록 하여 클립부(26a)가 일체로 성형된 외축(外軸)(26)이 장착되어 있으며, 이 외축(26)은 상기 후축(25)의 후단부에 나사결합된 멈춤 링(27)에 의해서 장착되어 있다.

상기 후축(25)의 내부 공간에는 회전구동기구(29)가 수용되어 있다. 이 회전구동기구(29)는 유니트화되어 있으며, 이 회전구동기구(29)에 상기한 합성수지에 의해 성형된 단축 모양의 중계 파이프(18)의 후단부가 접속되어 있다.

그리고, 상기 회전구동기구(29)는, 도 2에 나타나고 있는 바와 같이, 선축(1)의 후단부와의 사이에 개재된 축스프링(30)에 의해서 후방으로 밀어붙여지고, 상기 후축(25) 내의 축경에 의해 형성된 계단부(25a)에 상기 축스프링(30)의 가압력에 의해서 밀려 맞닿아져 있다. 이것에 의해 회전구동기구(29)는 후축(25) 내에 고정되어 있다.

또한, 상기한 상기 회전구동기구(29)의 구성 및 작용에 대해서는, 도 4 ~ 6에 근거하여 뒤에서 상세하게 설명한다.

상기 후축(25)의 후단부 내에는 노크 부재로서의 노크봉(31)이 후축(25)에 대해서 슬라이딩 가능하게 장착되어 있고, 후축(25)과 노크봉(31)과의 사이의 공간부에는 노크봉의 리턴 스프링(32)이 배치되어 있다.

그리고, 노크봉(31)의 중앙보다도 약간 후단부 가까이에는 필기심의 보급구멍을 구비한 격벽부(31a)가 형성되어 있다. 또한, 노크봉(31)의 후단부에는 지우개(33)가 착탈 가능하게 장착됨과 아울러, 지우개(33)를 덮는 노크 커버(34)가 노크봉(31)의 후단부의 둘레면에 착탈 가능하게 장착되어 있다.

또, 상기 심 케이스(23)의 후단부에는 원통부재(35)가 장착되어 있고, 상기 노크 커버(34)를 노크 조작하는 것에 의해 상기 노크봉(31)의 격벽부(31a)가 원통부재(35)를 전방으로 압출하고, 이것에 수반하여 심 케이스(23)도 전진하도록 동작한다.

상기한 샤프펜슬의 구성에서, 노크 커버(34)를 노크 조작하는 것에 의해, 상기한 바와 같이 심 케이스(23)가 전진동작한다. 이것에 의해, 심 케이스(23)의 전단부에 장착된 노크 작동용 원통체(22)가 전진하여, 상기한 척 본체부(11)를 전방으로 밀어낸다.

이것에 수반하여, 척 본체부(11)에 파지된 필기심(4)도 전진하고, 필기심(4)을 선단 파이프(5)로부터 내보내게 하도록 작용한다. 그리고 상기한 노크 조작의 해제에 의해 노크봉(31)은 리턴 스프링(32)의 작용에 의해 후퇴하여 도 2에 나타내는 상태로 복귀한다.

이 때, 상기 척 본체부(11)는 상기 척용 스프링(14)의 작용에 의해 후퇴하지만, 필기심(4)은 슬라이더(3) 내에 수용된 상기 유지 척(6)에 의해서 유지되기 때문에, 상기한 볼 척의 작용으로서, 필기심(4)은 척 본체부(11)로부터 저항 없이 인출되며, 선단 파이프(5)로부터 내보내진 상태를 유지한다. 따라서, 상기한 노크 조작을 반복할 때마다, 필기심(4)을 소정량씩 내보낼 수 있다.

또, 상기 노크 커버(34)를 노크한 상태로 유지함으로써, 척 본체부(11)는 체결도구(10)로부터 돌출하여 심(4)의 파지는 해제된다. 이 상태에서, 선단 파이프(5)로부터 내보내진 상태의 필기심(4)을 손가락끝 등으로 되밀어낼 수 있다.

상기한 샤프펜슬에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이 후축(25) 내에 회전구동기구(29)가 수용되어 있다.

이 회전구동기구(29)에는 회전자가 구비되고, 상기한 볼 척(9)에 파지된 상기 필기심(4)이 받는 필기압에 의한 축방향의 후퇴동작 및 필기압의 해제에 의한 축방향의 전진동작을 받아 상기 회전자를 일방향으로 회전구동시키도록 작용한다.

즉, 상기 필기심(4)이 필기압을 받았을 경우에는, 도 1 및 도 3에 나타내는 척 본체부(11)가 약간 후퇴하고, 볼(12)을 통하여 체결도구(10)도 후퇴한다. 상기 체결도구(10)에는 제1 중계부재(16), 제2 중계부재(17), 중계 파이프(18)가 연결되어 있고, 필기압을 받았을 경우의 필기심(4)의 후퇴동작 및 전진동작(이하, 이것을 '쿠션 동작'이라고도 한다.)은 상기 각 부재를 통하여 상기한 회전구동기구(29)에 전달된다.

도 4는 상기 회전구동기구(29)의 전체 구성을 단면도로 나타낸 것이다. 도 4에 나타내는 상기 중계 파이프(18)는 상기한 심 케이스(23)를 덮도록 하여 같은 축 모양으로 배치되어 있고, 당해 중계 파이프(18)는 필기동작에 근거하는 필기심의 후퇴 및 전진동작(쿠션 동작)을 회전구동기구(29)에 전달시킴과 아울러, 상기 쿠션 동작에 의해서 발생하는 상기 회전구동기구(29)에서의 회전자의 회전운동을 상기 중계 파이프(18)을 통하여 상기 볼 척(9) 및 슬라이더(3) 등에 전달시키도록 작용한다.

이 회전구동기구(29)에는 원통 모양으로 형성된 회전자(40)가 구비되어 있고, 상기한 중계 파이프(18)는 회전구동기구(29)의 전단부에서 상기 회전자(40)의 내주면에 끼워맞춤으로써 결합되어 있다.

상기 회전자(40)는 그 전단부 부근이 약간 지름을 굵게 한 태경부(太徑部)가 되고, 그 태경부의 일단면(후단면)에는 제1 캠면(40a)이 형성되어 있으며, 태경부의 타단면(전단면)에는 제2 캠면(40b)이 형성되어 있다.

한편, 상기 회전자(40)의 후단부 측을 덮도록 하여 원통 모양의 제1 캠 형성부재('상부 캠 형성부재'라고도 한다.)(41)가 상기 회전자(40)를 회동 가능하게 하도록 배치되어 있고, 상기 상부 캠 형성부재(41)의 전단부 외주에는 원통 모양의 제2 캠 형성부재('하부 캠 형성부재'라고도 한다.)(42)가 상부 캠 형성부재(41)에 끼워 맞춰져서 장착되어 있다.

그리고, 상기 회전자(40)에서의 제1 캠면(40a)에 대치하는 상부 캠 형성부재(41)의 전단면에 고정 캠면('제1 고정 캠면'이라고도 한다.)(41a)이 형성되어 있다. 또, 상기 회전자(40)에서의 제2 캠면(40b)에 대치하는 하부 캠 형성부재(42)의 전단부 내면에 고정 캠면('제2 고정 캠면'이라고도 한다.)(42a)이 형성되어 있다.

또한, 상기 회전자(40)에 형성되어 있는 제1과 제2 캠면(40a, 40b)과, 상기 제1 고정 캠면(41a), 제2 고정 캠면(42a)과의 관계 및 상호의 작용에 대해서는, 도 5 및 도 6에 근거하여 뒤에서 상세하게 설명한다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 상기한 상부 캠 형성부재(41)의 후단부 측에는 실린더 부재(44)가 끼워넣어져 있고, 이 실린더 부재(44)의 후단부에는 심 케이스(23)가 삽입 통과할 수 있는 삽통공(揷通孔)(44a)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 실린더 부재(44) 내에는 원통 모양으로 형성되어 축방향으로 이동 가능한 토크 캔슬러(torque canceler)(45)가 배치되고, 당해 토크 캔슬러(45)의 내주면 전단과 상기 실린더 부재(44)의 내주면 후단과의 사이에는 코일 모양의 쿠션 스프링(46)이 장착되어 있다.

상기 쿠션 스프링(46)은 상기 토크 캔슬러(45)를 전방으로 가압하도록 작용하고, 이 가압력을 받은 상기 토크 캔슬러(45)에 밀려 상기 회전자(40)는 전방을 향하도록 작용한다.

상기한 회전구동기구(29)는 그 중앙부가 심 케이스(23)를 통과시키는 공간부로 이루어져 심 케이스(23)와는 격리되어 있고, 상기한 부호 40 ~ 46으로 나타내는 각 부재에 의해 일체로 결합되어 유니트화되어 있다.

상기한 회전구동기구(29)의 구성에 의하면, 상기 볼 척(9)이 필기심(4)을 파지한 상태에서, 상기 회전자(40)는 중계 파이프(18), 제2 중계부재(17) 및 제1 중계부재(16)를 통하여 볼 척(9), 슬라이더(3)와 함께 축심을 중심으로 하여 회전 가능하게 되어 있다. 그리고, 샤프펜슬이 필기 상태 이외인 경우에는, 상기 쿠션 스프링(46)의 작용에 의해 상기 토크 캔슬러(45)를 통하여 회전자(40)는 전방으로 가압되어 있다.

한편, 샤프펜슬에 의해 필기를 행한 경우, 즉 선단 파이프(5)로부터 돌출해 있는 필기심(4)에 필기압이 가해졌을 경우에는, 상기 볼 척(9)은 상기 쿠션 스프링(46)의 가압력에 저항하여 약간 후퇴하고, 이것에 수반하여 회전자(40)도 축방향으로 후퇴한다. 따라서, 도 4에 나타내는 회전자(40)에 형성된 제1 캠면(40a)은 상기 제1 고정 캠면(41a)에 접합하여 치합 상태가 된다.

도 5의 (A) ~ (C) 및 도 6의 (D), (E)는 상기한 동작에 의해 회전자(40)를 회전구동시키는 회전구동기구(29)의 기본 동작을 순서에 따라 설명하는 것이다.

도 5 및 도 6에서, 부호 40은 상기한 회전자를 모식적으로 나타낸 것이고, 그 일단면(도면의 상측의 면)에는 둘레방향을 따라서 연속적으로 톱니 모양으로 된 제1 캠면(40a)이 원환 모양으로 형성되어 있다. 또 회전자(40)의 타단면(도면의 하측의 면)에도 마찬가지로 둘레방향을 따라서 연속적으로 톱니 모양으로 된 제2 캠면(40b)이 원환 모양으로 형성되어 있다.

한편, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 상부 캠 형성부재(41)의 원환 모양의 단면에도 둘레방향을 따라서 연속적으로 톱니 모양으로 된 제1 고정 캠면(41a)이 형성되어 있고, 하부 캠 형성부재(42)의 원환 모양의 단면에도 둘레방향을 따라서 연속적으로 톱니 모양으로 된 제2 고정 캠면(42a)이 형성되어 있다.

그리고, 회전자(40)에 형성된 제1 캠면(40a), 제2 캠면(40b), 상부 캠 형성부재(41)에 형성된 제1 고정 캠면(41a), 하부 캠 형성부재(42)에 형성된 제2 고정 캠면(42a)의 둘레방향을 따라서 톱니 모양으로 형성된 각 캠면은 그 피치가 서로 대략 동일하게 되도록 형성되어 있다. 또한, 도 5 및 도 6에서의 회전자(40)의 중앙부에 그린 ○표는 회전자(40)의 회전이동 상태를 나타내고 있다.

도 5의 (A)는 샤프펜슬이 필기 상태 이외인 경우에서의 상부 캠 형성부재(41), 회전자(40), 하부 캠 형성부재(42)의 관계를 나타낸 것이다. 이 상태에서는 도 4에 나타낸 쿠션 스프링(46)의 가압력에 의해, 회전자(40)에 형성된 제2 캠면(40b)은 하부 캠 형성부재(42)의 제2 고정 캠면(42a) 측에 맞닿아져 있다.

이 때, 상기 회전자(40) 측의 제1 캠면(40a)과 상기 제1 고정 캠면(41a)이 축방향에서 캠의 하나의 치에 대해서 반위상(반피치) 어긋난 관계가 되도록 설정되어 있다.

도 5의 (B)는 샤프펜슬의 사용에 의해 필기심(4)에 필기압이 가해진 초기 상태를 나타내고 있다. 이 경우에는, 볼 척(9) 및 중계 파이프(18) 등을 통하여, 회전자(40)는 쿠션 스프링(46)을 수축시켜 축방향으로 후퇴한다. 이것에 의해, 회전자(40)는 상부 캠 형성부재(41) 측으로 이동한다.

도 5의 (C)는 샤프펜슬의 사용에 의해 필기심(4)에 필기압이 가해지고, 회전자(40)가 상부 캠 형성부재(41) 측에 맞닿은 상태를 나타내고 있으며, 이 경우에는 회전자(40)에 형성된 제1 캠면(40a)이 상부 캠 형성부재(41) 측의 제1 고정 캠면(41a)에 치합한다. 이것에 의해 회전자(40)는 제1 캠면(40a)의 하나의 치의 반위상(반피치)에 상당하는 회전구동을 받는다.

이 도 5의 (C)에 나타내는 상태에서는, 상기 회전자(40) 측의 제2 캠면(40b)과 상기 제2 고정 캠면(42a)이 축방향에서 캠의 하나의 치에 대해서 반위상(반피치) 어긋난 관계가 되도록 설정되어 있다.

다음으로 도 6의 (D)는 샤프펜슬에 의한 필기가 끝나고, 필기심(4)에 대한 필기압이 해제된 초기 상태를 나타내고 있으며, 이 경우에는, 상기한 쿠션 스프링(46)의 작용에 의해 회전자(40)는 축방향으로 전진한다. 이것에 의해, 회전자(40)는 하부 캠 형성부재(42) 측으로 이동한다.

또한 도 6의 (E)는 상기한 쿠션 스프링(46)의 작용에 의해, 회전자(40)가 하부 캠 형성부재(42) 측에 맞닿은 상태를 나타내고 있고, 이 경우에는 회전자(40)에 형성된 제2 캠면(40b)이 하부 캠 형성부재(42) 측의 제2 고정 캠면(42a)에 치합한다. 이것에 의해 회전자(40)는 제2 캠면(40b)의 하나의 치의 반위상(반피치)에 상당하는 회전구동을 다시 받는다.

따라서, 회전자(40)의 중앙부에 그린 ○표로 나타내는 바와 같이, 필기압을 받은 회전자(40)의 축방향으로의 왕복운동에 수반하여 회전자(40)는, 제1 및 제2 캠면(40a, 40b)의 하나의 치(1 피치)에 상당하는 회전구동을 받는다.

이것에 의해, 상기한 중계 파이프(18), 제2 중계부재(17) 및 제1 중계부재(16)를 통하여 볼 척(9)에 파지된 필기심(4)도 상기 슬라이더(3)와 함께 회전구동을 받는다.

또한, 도 4에 나타낸 회전구동기구(29)에서, 코일 모양의 쿠션 스프링(46)의 가압력을 받아 회전자(40)를 전방으로 밀어내는 원통 모양의 토크 캔슬러(45)는, 이 토크 캔슬러(45)의 전단면과 상기 회전자(40)의 후단면과의 사이에서 미끄러짐을 발생시켜, 상기 회전자(40)의 회전운동을 쿠션 스프링(46)에 전달시키는 것을 방지시키도록 작용한다.

환언하면, 상기 회전자(40)와 쿠션 스프링(46)과의 사이에, 토크 캔슬러(45)가 개재되는 것에 의해, 상기 회전자(40)의 회전운동이 상기한 미끄러짐 작용에 의해 상기 쿠션 스프링(46)에 전달되는 것을 저지하도록 작용한다. 이것에 의해, 스프링(46)이 비틀어져 되돌아감(스프링 토크)이 발생하여, 회전자(40)의 회전동작에 장해를 준다고 하는 문제를 해소시킬 수 있다.

다음으로 도 7 및 도 8은 심 내보냄 기구의 구성을 설명하는 것이다. 이 심 내보냄 기구는 상기한 회전구동기구(29)에서의 회전자(40)의 회전구동력을 받아, 상기 필기심(4)을 전방으로 내보내도록 작용한다.

또한, 도 7은 팁부를 제외한 상태의 샤프펜슬의 전반부를, 일부를 파단한 상태로 나타낸 사시도이며, 도 8은 동일한 팁부를 제외한 상태에서, 주로 캠부재와 슬라이더와의 관계를 나타낸 사시도이다.

상기 슬라이더(3)에 형성된 원기둥 모양의 선단부(3a)를 둘러싸도록 하여 원환 모양으로 형성된 캠부재(8)가 상기한 팁부(2)에 수용된 상태로 배치되어 있다.

이 캠부재(8)는 도 8에 나타내고 있는 바와 같이 원환 모양의 단면에 둘레방향을 따라서 점차 올라가는 캠면(8a)을 구비함과 아울러, 상기 캠면(8a)의 출발점(저위치)과 최종점(고위치)과의 사이에 축방향으로 단차(8b)를 구비한 구성으로 되어 있다.

즉, 상기 축방향의 단차(8b)가 상기 캠면(8a)의 출발점과 최종점을 연결한 구성으로 되어 있다.

한편, 상기 슬라이더(3)에서의 원기둥 모양으로 형성된 선단부(3a)의 근원 부분에 축방향으로 돌출하는 당접자(3b)가 슬라이더(3)와 일체로 형성되어 있고, 상기 캠 맞닿음용 스프링(20)의 작용을 받는 상기 슬라이더(3)의 전진 작용을 받아, 당접자(3b)가 상기 캠부재(8)의 캠면(8a)에 맞닿은 상태로 되어 있다.

상기한 구성에서, 회전구동기구(29)의 회전자(40)는 필기심의 쿠션 동작에 근거하여 상기 슬라이더(3)를 서서히 회전구동한다. 즉, 이 실시형태에서 상기 슬라이더(3)의 선단부(3a)를 앞으로 하여 보았을 때, 슬라이더(3)는 우회전된다.

이것에 의해, 슬라이더(3)에 형성된 상기 당접자(3b)는 상기 캠부재(8)의 캠면(8a)을 따라서 점차 올라가도록 동작하고, 이것에 수반하여 상기 슬라이더(3)는 서서히 축방향으로 후퇴한다. 이 때, 볼 척(9)에 의해서 파지된 필기심(4)은 상대적으로 선단 파이프(5)로부터 내보내지도록 작용한다.

그리고, 상기 슬라이더(3)의 당접자(3b)가 캠부재(8)에 형성된 축방향의 단차(8b)에 이르면, 상기 당접자(3b)는 캠 맞닿음용 스프링(20)의 작용에 의해 상기 단차(8b)를 따라서 떨어지고, 그 순간에 상기 슬라이더(3)도 상기 단차(8b)의 높낮이차에 상당하는 전진운동을 받는다.

이 때, 슬라이더(3) 내에 수용된 유지 척(6)도 이와 같이 전진하므로, 유지 척(6)에 슬라이딩 접촉하여 유지된 필기심(4)을 상기 볼 척(9)으로부터 인출하도록 동작한다.

이상의 동작의 반복에 의해, 회전구동기구(29)로부터의 회전력을 받는 상기 심 내보냄 기구는 필기동작에 수반하는 필기심(4)의 마모에 대응하여, 필기심을 서서히 선단 파이프(5)로부터 내보내도록 작용한다. 이것에 의해, 필기에 수반하는 심의 마모에도 관계없이, 선단 파이프로부터의 필기심의 내보냄 길이를 대략 일정하게 유지할 수 있어, 필기의 능률을 떨어뜨리지 않는 이상에 가까운 샤프펜슬을 제공할 수 있다.

이 경우, 필기에 수반하는 심(4)의 마모의 정도와, 상기한 심 내보냄 기구에 의한 필기심(4)의 내보냄량이 대략 일치하도록 설정되면, 필기동작에도 관계없이 선단 파이프(5)로부터의 필기심의 내보냄 길이를 항상 일정하게 유지할 수 있는 이상적인 동작을 기대할 수 있다. 그렇지만 심 내보냄량의 설정이 약간 어긋나, 필기심(4)의 마모량에 대해서 심(4)의 내보냄량이 크게 되면, 필기동작에 수반하여 심(4)이 돌출해 심의 부러짐을 발생시키는 문제를 초래하게 한다.

따라서, 필기에 수반하는 심(4)의 마모량에 대해서, 심(4)의 내보냄량이 약간 적은 정도로 설정하는 것이 바람직하고, 이와 같이 심 내보냄량을 설정함으로써, 상기한 노크 커버(34)의 한 번의 노크 조작에 의해, 계속 오래 쓸 수 있는 샤프펜슬을 제공할 수 있다.

또한, 이 실시형태에서는, 상기 회전구동기구(29)에서의 회전자(40)의 회전구동력을 받아, 볼 척(9)에 유지된 필기심(4)도 회전구동되도록 구성되어 있으므로, 써 감에 따라서 필기심(4)이 편마모하는 것을 방지시킬 수 있어, 묘선의 굵기나 묘선의 진함이 크게 변화하는 문제를 해소할 수 있다.

그런데, 상기한 심 내보냄 기구를 구성하는 캠부재(8)는 도면에 나타내는 실시형태에서는 축통(선축)(1)에 대해서 착탈 가능하게 장착된 팁부(구금)(2) 내에 수용되어 있고, 구금(2)과 캠부재(8)와는 다른 부품으로 구성되어 있다. 그러나, 이 캠부재(8)는 상기 구금(2)과 일체로 1부품으로 성형할 수도 있다.

이와 같이, 구금(2) 내에 캠부재(8)를 수용한 전자의 구성 또는 구금(2)과 캠부재(8)를 일체로 성형한 후자의 구성을 채용한다고 해도, 캠부재(8)에 형성되는 축방향의 단차(8b)의 크기를 복수 종류 준비하고, 사용자가 구금(2)의 교환과 함께 상기 단차(8b)가 다른 캠부재(8)를 선택할 수 있도록 함으로써, 심 내보냄 기구에서의 필기심의 내보냄량을 조정하는 것이 가능하게 된다.

이 구성을 이용하면, 사용자 개인에 의해 개별적으로 다른 필기압이나, 이용되는 필기심(4)의 경도 등의 차이에 의한 필기심의 마모의 정도에 맞추어, 구금(2)을 교환함으로써 필기심(4)의 내보냄량을 개별적으로 조정할 수 있다. 이것에 의하면, 한 번의 노크 조작에 의해 계속 오래 쓸 수 있다고 하는 상기한 작용 효과를 보다 현저하게 발휘하는 것이 가능한 샤프펜슬을 제공할 수 있다.

다음으로 도 9 및 도 10은 본 발명에 관한 샤프펜슬의 제2 실시형태를 나타낸 것이다. 도 9는 그 전반부의 구성을 단면도로 나타낸 것이고, 도 1 및 도 3에 나타낸 제1 실시형태에서의 각 부에 상당하는 부분을 동일 부호로 나타내고 있으며, 따라서 그 상세한 설명은 생략한다.

도 9에 나타내는 제2 실시형태에서는, 슬라이더(3)와 볼 척(9)과의 사이에 스프링(50)이 배치되어 있다. 이 스프링(50)은 슬라이더(3)를 축방향의 전방을 향하여 밀어내는 기능과, 볼 척(9)을 구성하는 척 본체부(11)를 축방향의 후방으로 향하여 가압하여, 볼 척(9)에 의해서 필기심(4)을 파지시키는 기능을 겸용하고 있다. 즉, 상기 스프링(50)은 도 1 및 도 3에 나타낸 제1 실시형태에서, 캠 맞닿음용 스프링(20)과 척용 스프링(14)의 작용을 겸한 동작을 실행하는 것이고, 따라서 상기 스프링(50)을 편의상, 겸용 스프링이라고 칭한다.

또한, 이 제2 실시형태에서는, 선단 파이프(5)는 파이프 지지부재(51)에 의해서 지지되고, 유지 척(6)을 축심 부분에 수용한 슬라이더(3)와는 다른 부재에 의해 구성되어 있다.

또, 슬라이더(3)에는 도 10에 모식도로 나타낸 바와 같이, 슬라이더(3)의 본체에 대해서 축방향으로 돌출하는 로드(rod) 모양의 당접자(3b)가 형성되어 있고, 이 로드 모양의 당접자(3b)의 선단부는 상기 겸용 스프링(50)의 작용에 의해, 팁부(2) 내에 배치된 캠부재(8)의 캠면(8a)에 맞닿아지도록 구성되어 있다.

이에 더하여, 제2 실시형태에서의 캠부재(8)는 원환 모양의 단면에 둘레방향을 따라서 점차 올라가는 캠면(8a)을 구비함과 아울러, 상기 캠면(8a)의 출발점(저위치)과 최종점(고위치)과의 사이에, 부호(8c 및 8d)로 나타내는 바와 같이 축방향으로 2단에 걸치는 단차를 구비한 구성으로 되어 있다.

즉, 이 제2 실시형태에서는, 필기에 수반하는 필기심(4)의 쿠션 동작에 의해 상기 회전구동기구(29)가 동작하고, 이것에 의해 상기 슬라이더(3)에 형성된 로드 모양의 당접자(3b)가 단차(8c 및 8d)에 차례차례 떨어져 들어감으로써, 당접자(3b)가 캠면(8a)의 최종점(고위치)으로부터 출발점(저위치)으로 이동하도록 동작한다.

이것은 도 5의 (C)에 나타내는 바와 같이 회전구동기구에서의 회전자의 제1 캠면(40a)이 상부 캠 형성부재(41) 측의 고정 캠면(41a)에 치합한 상태에서, 상기 슬라이더(3)의 당접자(3b)가 상기 겸용 스프링(50)의 작용을 받아 단차(8c)를 따라서 떨어지도록 동작한다.

이어서 도 6의 (E)에 나타내는 바와 같이 회전자의 제2 캠면(40b)이 하부 캠 형성부재(42) 측의 고정 캠면(42a)에 치합한 상태에서, 상기 슬라이더(3)의 당접자(3b)가 상기 겸용 스프링(50)의 작용을 받아 단차(8d)를 따라서 떨어지도록 동작한다.

또한, 상기 슬라이더(3)의 당접자(3b)가 상기 단차(8c 및 8d)에서 떨어질 때에, 슬라이더(3)에 배치된 유지 척(6)이 볼 척(9)으로부터 필기심(4)을 인출하도록 동작하는 것은 상기한 제1 실시형태와 동일하다.

따라서, 도 9 및 도 10에 나타낸 제2 실시형태에서도, 이미 설명한 제1 실시형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

이상 설명한 심 내보냄 기구를 구성하는 캠부재(8)는 환상의 단면에 형성된 캠면(8a)가 일주(一周)하는 지점에서, 단차(8b) 또는 2단 단차(8c, 8d)를 형성하고 있지만, 이 단차는 환상의 단면에서의 반주(半周)의 지점에서, 혹은 그 이상으로 짧은 지점에서 형성할 수도 있다.

이것은 상기한 회전구동기구(29)를 구성하는 톱니 모양 캠의 치수, 즉 톱니 모양 캠의 회전 보진량(步進量)과의 균형에 의해, 그 조합을 적절히 설정할 수 있다.

다음으로 도 11 내지 도 13은 본 발명에 관한 샤프펜슬에서의 제3 실시형태를 나타낸 것이다. 도 11은 그 전반부의 구성을 단면도로 나타낸 것이고, 도 12는 그 전반부를 일부 파단하여 나타낸 사시도이며, 도 13은 도 11에 나타내는 심 내보냄 기구 및 내보냄량 조정기구(60)의 주요부를 나타낸 사시도이다. 도 1 및 도 3에 나타낸 제1 실시형태에서의 각 부에 상당하는 부분을 동일 부호로 나타내고 있고, 따라서 그 상세한 설명은 생략한다.

제3 실시형태에서는, 샤프펜슬은 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서 상기한 심 내보냄 기구와 조합하여 사용되고, 심 내보냄 기구에 의한 필기심의 내보냄량을 조정하는 내보냄량 조정기구(60)를 구비하고 있다. 내보냄량 조정기구(60)는 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서의 팁부(2)와 유사하지만 다른 형상의 조정 팁부(61)와, 조정 팁부(61)에 씌워지는 조정 캡(62)을 구비하고 있다.

조정 팁부(61)에 대해서, 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서의 팁부(2)와 다른 점을 설명한다. 조정 팁부(61)에는 선단의 통 모양 부분과 그 후방에 이어지는 것보다 대경(大徑)으로 성형된 통 모양 부분과의 사이의 계단부에, 축방향으로 연장하는 슬라이드 구멍(61a)이 형성되어 있다. 또, 조정 팁부(61)는 상기한 대경으로 성형된 통 모양 부분의 외주면에 환상으로 형성된 맞물림 돌기(61b)를 구비하고 있다. 또한, 맞물림 돌기(61b)는 외주면의 전체둘레에 걸쳐 형성되어 있을 필요는 없고, 1개 또는 둘레방향으로 등간격으로 마련된 복수의 돌기라도 된다.

조정 캡(62)은 그 전단면에 구멍이 형성되고, 이 구멍으로부터 조정 팁부(61) 선단의 통 모양 부분이 돌출해 있다. 조정 캡(62)은 소경으로 성형된 통 모양 부분과 대경으로 성형된 통 모양 부분을 구비하고 있다. 대경의 통 모양 부분의 내주면에는 조정 팁부(61)의 맞물림 돌기(61b)와 상보적인 형상으로 환상으로 마련된 맞물림 홈(62a)을 구비하고 있다.

조정 팁부(61)에 조정 캡(62)을 씌운 상태에서는, 조정 캡(62)의 전단면의 구멍과 조정 팁부(61) 선단의 통 모양 부분과의 사이 및 조정 캡(62)의 대경의 통 모양 부분의 내주면과 대응하는 조정 팁부(61)의 외주면과의 사이는 느슨하게 끼워맞춤하고 있다. 또, 조정 캡(62)의 후단면은 조정 팁부(61)의 다른 계단부와 가볍게 맞닿아 있다. 따라서, 조정 캡(62)은 조정 팁부(61)에 대해서 축방향 둘레로 회전 가능하다. 조정 캡(62)의 축방향의 움직임은 조정 팁부(61)의 맞물림 돌기(61b)와 조정 캡(62)의 맞물림 홈(62a)와의 사이의 맞물림에 의해서 규제되고 있다.

조정 캡(62)의 전단 내부에는 조정 팁부(61) 선단의 통 모양 부분을 둘러싸도록 하여 원환 모양으로 형성된 조정 캠부재(63)가 마련되어 있다. 이 조정 캠부재(63)의 캠면인 조정 캠면(63a)에 대해서는 후술하는 조정 당접자(66)가 맞닿은 상태로 되어 있다. 조정 캠부재(63)는 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서의 캠부재(8)와 유사한 형상을 구비하고 있다. 즉, 조정 캠면(63a)은 원환 모양의 단면에 둘레방향을 따라서 점차 올라가도록 구성으로 되며, 출발점(저위치)과 최종점(고위치)을 구비한 구성으로 되어 있다.

조정 팁부(61)의 전단 내부에는 슬라이더(3)에 형성된 원기둥 모양의 선단부(3a)를 둘러싸도록 하여 원환 모양으로 형성된 캠 베이스 부재(64)가 마련되어 있다. 또, 이 캠 베이스 부재(64)의 후방에는 동일한 슬라이더(3)에 형성된 원기둥 모양의 선단부(3a)를 둘러싸도록 하여 원환 모양으로 형성된 캠부재(65)가 마련되어 있다.

캠부재(65)는 캠면(65a)을 구비하고, 캠면(65a)의 출발점과 최종점과는 이간한 구성으로 되어 있지만, 슬라이더(3)의 당접자(3b)의 주회(周回) 이동을 저해할 정도는 이간하고 있지 않다. 캠부재(65)는 캠면(65a)의 출발점 혹은 최종점 또는 그들의 근방에서, 접속부(65b)를 통하여 캠 베이스 부재(64)에 대해서 고정되어 있다. 따라서, 캠 베이스 부재(64)에 대해서 고정된 캠부재(65)의 캠면(65a)의 출발점 측 또는 최종점 측은 고정단이며, 그 다른 쪽은 자유단이고, 이와 같은 캠부재(65)는 빔모양 부재이다. 이 실시형태에서, 캠부재(65)는 캠면(65a)의 출발점에서 접속부(65b)를 통하여 캠 베이스 부재(64)에 대해서 고정되어 있다. 또, 캠부재(65)는 가요성의 재료에 의해서 성형되어 있다.

조정 당접자(66)는 가늘고 긴 모양의 부재이며, 조정 팁부(61)의 슬라이드 구멍(61a) 및 대응하는 캠 베이스 부재(64)의 부분에 마련된 구멍 또는 노치를 통과하여, 조정 캠부재(63) 및 캠부재(65)에 대해서 양단이 맞닿은 상태로 되어 있다. 즉, 조정 당접자(66)의 일단은 조정 캠부재(63)의 조정 캠면(63a)에 맞닿고, 그 다른 쪽은 캠부재(65)의 캠면(65a)의 반대 측의 면에서 고정단으로부터 이간한 부분에 맞닿는다. 조정 당접자(66)의 길이는 조정 당접자(66)가 조정 캠부재(63)의 출발점과 맞닿은 상태에 있는 경우에, 도 11에 나타낸 바와 같이 캠부재(65)의 캠면(65a)의 출발점과 최종점이 동일한 높이가 되도록, 즉, 캠면(65a) 전체가 동일 평면상에 있도록 결정된다.

내보냄량 조정기구(60)를, 제1 실시형태에 적용하는 경우에는 캠 맞닿음용 스프링(20)에 의해서, 제2 실시형태에 적용하는 경우에는 겸용 스프링(50)에 의해서, 슬라이더(3)의 당접자(3b)가 캠부재(65)의 캠면(65a)에 맞닿아, 캠부재(65)를 전방으로 가압하고 있다. 따라서, 이 가압력 또는 가요성의 캠부재(65) 자체의 복원력에 의해서, 캠부재(65)는 조정 당접자(66)에 대해서 맞닿은 상태로 되어 있다.

이어서, 내보냄량 조정기구(60)에 의한 필기심의 내보냄량의 조정방법에 대해서 설명한다. 상기한 바와 같이, 조정 당접자(66)가 조정 캠부재(63)의 출발점과 맞닿은 상태에 있는 경우에는, 캠부재(65)의 캠면(65a)의 출발점과 최종점이 동일한 높이에 있기 때문에, 당접자(3b)는 캠면(65a)을 따라서 동일 평면상을 주회할 뿐이다. 따라서, 필기동작에 의한 필기심의 쿠션 동작에 근거하여 슬라이더(3)가 축방향으로 후퇴하지 않고, 따라서, 필기심(4)의 내보냄량은 제로이다.

이 실시형태에서는, 예를 들면 도 13을 참조하면, 조정 캡(62)을 파지하면서 슬라이더(3)의 선단부(3a)를 앞으로 하여 보아 좌회전시켰을 경우에는, 조정 당접자(66)는 조정 캠부재(63)의 조정 캠면(63a)을 따라서 점차 올라가도록 동작하고, 이것에 수반하여 조정 당접자(66)는 서서히 축방향으로 후퇴한다. 이 때, 조정 당접자(66)의 타단에 맞닿아 있는 캠부재(65)는 접속부(65b)에 의한 고정단을 지점(支点)으로 하여 아래로부터 밀어 올려지도록 하여 자유단 측이 후퇴하도록 변형한다. 그 결과, 캠부재(65)는 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서의 캠면(8a)과 같이 점차 올라가는 캠면(65a)을 형성한다.

한편, 조정 캡(62)을 파지하면서 슬라이더(3)의 선단부(3a)를 앞으로 하여 보아 우회전시켰을 경우에는, 조정 당접자(66)는 캠 맞닿음용 스프링(20) 또는 겸용 스프링(50)에 의해 가압된 캠부재(65)를 통하여, 또는, 캠부재(65) 자체의 탄성에 의한 복원력에 의해서, 조정 캠부재(63)의 조정 캠면(63a)을 따라서 내려가도록 동작한다. 그 결과, 조정 당접자(66)는 서서히 축방향으로 전진한다. 이 때, 캠부재(65)는 캠 맞닿음용 스프링(20) 또는 겸용 스프링(50)의 작용에 의해, 또는, 캠부재(65) 자체의 탄성에 의한 복원력에 의해서, 접속부(65b)에 의한 고정단을 지점으로 하여 자유단 측이 전진한다. 조정 캡(62)을 계속 우회전하고, 조정 당접자(66)가 조정 캠부재(63)의 출발점에 이르면, 도 11에 나타낸 바와 같이, 캠면(65a) 전체는 동일 평면상이 된다.

정리하면, 조정 캡(62)을 회전시키는 것에 의해서 조정 캠부재(63)를 회전시키면, 그 회전에 따라 조정 캠면(63a)을 슬라이딩하는 조정 당접자(66)가 전후로 동작한다. 조정 당접자(66)의 전후이동에 의해서 캠부재(65)의 자유단 측을 전후이동시켜 캠면(65a)의 출발점과 최종점과의 사이의 단차의 높낮이차가 조정된다.

캠부재(65)가 점차 올라가는 캠면(65a)을 형성하는 상태에 있는 경우에는, 필기동작에 의한 필기심의 쿠션 동작에 근거하여 슬라이더(3)가 축방향으로 후퇴하고, 볼 척(9)에 의해서 파지된 필기심(4)은 상대적으로 선단 파이프(5)로부터 내보내지도록 작용한다. 이 때의 필기심(4)의 상대적 내보냄량은 캠면(65a)의 경사 정도, 즉 조정 캡(62)의 회전에 따른 조정 당접자(66)의 축방향 위치에 의해서 결정된다.

또, 슬라이더(3)의 당접자(3b)가 캠면(65a)의 최종점에 이르면, 당접자(3b)는 캠 맞닿음용 스프링(20) 또는 겸용 스프링(50)의 작용에 의해 출발점과의 사이의 단차를 따라서 떨어지고, 그 순간에 슬라이더(3)도 상기 단차의 높낮이차에 상당하는 전진운동을 받는다. 이 때, 슬라이더(3) 내에 수용된 유지 척(6)도 이와 같이 전진하므로, 유지 척(6)에 슬라이딩 접촉하여 유지된 필기심(4)을 상기 볼 척(9)로부터 인출하도록 동작한다. 이 때의 필기심(4)의 필기심(4)의 내보냄량은 상기 단차의 높낮이차, 즉 캠면(65a)의 경사 정도, 바꾸어 말하면 조정 캡(62)의 회전에 따른 조정 당접자(66)의 축방향 위치에 의해서 결정된다.

따라서, 조정 캡(62)의 회전위치를 조정하는 것에 의해서, 심 내보냄 기구에서의 필기심(4)의 내보냄량을 조정하는 것이 가능하게 된다. 이 구성을 이용하면, 사용자 개인에 의해 개별적으로 다른 필기압이나, 이용되는 필기심(4)의 경도 등의 차이에 의한 필기심의 마모의 정도에 맞추어, 필기심(4)의 내보냄량을 개별적으로 조정할 수 있다. 이것에 의하면, 한 번의 노크 조작으로 계속 오래 쓸 수 있다고 하는 상기한 작용 효과를 보다 현저하게 발휘하는 것이 가능한 샤프펜슬을 제공할 수 있다.

또한, 이 제3 실시형태에 의한 내보냄량 조정기구(60)에 의하면, 제1 실시형태에서 상기한 바와 같은 캠부재(8)의 교환작업을 필요로 하지 않고, 조정 캡(62)의 회전이라는 용이한 방법에 의해서 필기심(4)의 내보냄량을 조정하는 것이 가능하게 된다. 내보냄량 조정기구(60)에 의한 필기심(4)의 조정 가능한 최대 내보냄량은 조정 캠부재(63)의 조정 캠면(63a)의 출발점과 최종점과의 사이의 단차의 높낮이차에 의해 결정된다. 따라서, 통상 상정되는 필기심(4)의 마모의 정도를 넘은 길이(높이)의 상기 단차를 가지도록, 조정 캠부재(63)를 구성하는 것에 의해서, 모든 사용자의 기호에 따른 필기심(4)의 내보냄량으로 설정 가능하게 된다. 당연한 것이지만, 필기심(4)의 자동적인 내보냄을 좋아하지 않는 사용자는 조정 캡(62)을 회전시켜 조정 당접자(66)가 조정 캠부재(63)의 출발점과 맞닿은 위치로 하는 것에 의해서, 필기심(4)의 내보냄량이 제로가 되도록 하면 된다. 또한, 현재의 내보냄량의 정도를 사용자가 시인 가능한 바와 같이, 조정 캡(62)의 외주면에 상대적 회전위치를 나타내는 눈금 등을 마련해도 된다.

조정 캠부재(63)는 도면에 나타내는 실시형태에서 조정 캡(62) 내에 수용되어 있고, 조정 캡(62)과는 별도의 부품으로 구성되어 있다. 그러나, 이 조정 캠부재(63)는 조정 캡(62)과 일체로 1부품으로 성형할 수도 있다. 마찬가지로, 조정 팁부(61)와 캠 베이스 부재(64)는 일체로 1부품으로 성형해도 되고, 캠 베이스 부재(64)와 캠부재(65)는 일체로 1부품으로 성형해도 되며, 캠부재(65)와 조정 당접자(66)는 일체로 1부품으로 성형해도 된다. 또, 조정 캠부재(63)의 조정 캠면(63a)은 전체둘레에 걸쳐 환상의 면을 형성할 필요는 없고, 부분적인 것이라도 된다.

다음으로 도 14 및 도 15는 본 발명에 관한 샤프펜슬에서의 제4 실시형태를 나타낸 것이다. 도 14는 그 전반부의 구성을 단면도로 나타낸 것으로, 도 15는 그 전반부의 구성을 다른 단면도로 나타낸 것이다. 도 1 및 도 3에 나타낸 제1 실시형태 및 도 11 내지 도 13에 나타낸 제3 실시형태에서의 각 부에 상당하는 부분을 동일 부호로 나타내고 있으며, 따라서 그 상세한 설명은 생략한다.

제4 실시형태에서는, 샤프펜슬은 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서 상기한 심 내보냄 기구와 조합하여 사용되고, 심 내보냄 기구에 의한 필기심의 내보냄량을 조정하는 내보냄량 조정기구(70)를 구비하고 있다. 내보냄량 조정기구(70)는 제3 실시형태에 의한 내보냄량 조정기구(60)와 유사하지만 다른 형상의 조정 팁부(71)와, 조정 팁부(71)에 씌워지는 조정 캡(72)을 구비하고 있다.

제4 실시형태에 의한 내보냄량 조정기구(70)는 조정 캠부재(63)를 가지지 않는다. 내보냄량 조정기구(70)는 그 대신에 조정 캡(72)을 축방향으로 슬라이딩시키는 것에 의해서, 캠부재(65)의 캠면(65a)의 출발점과 최종점과의 사이의 단차의 높낮이차를 조정하도록 구성되어 있는 점에서, 제3 실시형태에 의한 내보냄량 조정기구(60)와 다르다. 따라서 상기 조정 캡(72)을 편의상, 조정 슬라이더(72)라고 칭한다.

조정 팁부(71)에는, 제3 실시형태에서의 조정 팁부(61)와 마찬가지로, 조정 당접자(66)가 내부를 슬라이딩하는 슬라이드 구멍(71a)이 형성되어 있다. 또, 조정 팁부(71)는, 제3 실시형태에서의 조정 팁부(61)와 마찬가지로, 대경으로 성형된 통 모양 부분의 외주면에 환상으로 형성된 맞물림 돌기(71b)를 구비하고 있다. 또한, 조정 팁부(61) 선단의 통 모양 부분에는 걸림 돌기(71c)가 마련되어 있다. 또한, 조정 팁부(71)는 조정 슬라이더(72)의 외주면을 지지하기 위해서, 환상으로 형성된 환상 벽부(71d)를 구비하고 있다. 또한, 맞물림 돌기(71b) 및 걸림 돌기(71c)는 외주면의 전체둘레에 걸쳐 형성되어 있을 필요는 없고, 1개 또는 둘레방향으로 등간격으로 마련된 복수의 돌기라도 된다.

조정 슬라이더(72)는 그 전단면에 구멍이 형성되고, 이 구멍으로부터 조정 팁부(71) 선단의 통 모양 부분이 돌출해 있다. 조정 슬라이더(72)는 소경으로 성형된 통 모양 부분과 대경으로 성형된 통 모양 부분을 구비하고 있다. 대경의 통 모양 부분의 내주면에는 조정 팁부(61)의 맞물림 돌기(61b)와 상보적인 형상으로 환상으로 마련된 맞물림 홈(72a)을 복수 구비하고 있다.

조정 팁부(71)에 조정 슬라이더(72)를 씌운 상태에서는 조정 슬라이더(72)의 전단면의 구멍과 조정 팁부(71) 선단의 통 모양 부분과의 사이 및 조정 슬라이더(72)의 대경의 통 모양 부분의 내주면과 대응하는 조정 팁부(71)의 외주면과의 사이는 느슨하게 끼워맞춤하고 있다. 따라서, 조정 슬라이더(72)는 조정 팁부(71)에 대해서 축방향으로 슬라이딩 가능하다. 조정 슬라이더(72)의 조정 팁부(71)에 대한 축방향의 상대 위치는 조정 팁부(71)의 맞물림 돌기(71b)와 조정 슬라이더(72)의 복수의 맞물림 홈(72a)과의 사이의 맞물림에 의해서 단계적으로 조정 가능하다. 조정 팁부(71)에 대한 조정 슬라이더(72)의 최대 전진 위치는 조정 팁부(71)의 전단면의 구멍의 가장자리부와 조정 슬라이더(72)의 걸림 돌기(71c)와의 사이의 걸림에 의해서 결정된다. 또, 최대 후퇴 위치는 조정 슬라이더(72)의 후단면과 조정 팁부(71)의 다른 단부와의 맞닿음에 의해서 결정된다.

따라서, 내보냄량 조정기구(70)에 의한 필기심(4)의 조정 가능한 최대 내보냄량은 조정 팁부(71)에 대한 조정 슬라이더(72)의 최대 전진 위치와 최대 후퇴 위치와의 사이의 거리에 의해 결정된다. 또한, 맞물림 돌기(71b) 및 복수의 맞물림 홈(72a)을 이용하지 않고, 조정 팁부(71) 및 조정 슬라이더(72) 사이의 끼워맞춤 상태를 강하게 하는 등에 의해서, 상기 상대 위치를 무단계적으로 조정 가능하게 해도 된다. 그에 의해서 보다 미세한 내보냄량의 조정이 가능하게 된다.

조정 당접자(66)는 조정 팁부(71)의 슬라이드 구멍(71a) 및 대응하는 캠 베이스 부재(64)의 부분에 마련된 구멍 또는 노치를 통과하여, 조정 슬라이더(72) 및 캠부재(65)에 대해서 양단이 맞닿은 상태로 되어 있다. 즉, 조정 당접자(66)의 일단은 조정 슬라이더(72)의 전단부 내벽에 맞닿고, 그 다른 쪽은 캠부재(65)의 캠면(65a)의 반대 측의 면에서 고정단으로부터 이간한 부분에 맞닿는다. 조정 당접자(66)의 길이는 조정 슬라이더(72)가 최대 전진 위치에 있는 경우에, 도 15에 나타낸 바와 같이 캠부재(65)의 캠면(65a)의 출발점과 최종점이 동일한 높이가 되도록, 즉, 캠면(65a) 전체가 동일 평면상에 있도록 결정된다.

이어서, 내보냄량 조정기구(70)에 의한 필기심의 내보냄량의 조정방법에 대해서 설명한다. 상기한 바와 같이, 조정 슬라이더(72)가 최대 전진 위치에 있는 경우에는, 캠부재(65)의 캠면(65a)의 출발점과 최종점이 동일한 높이에 있기 때문에, 당접자(3b)는 캠면(65a)을 따라서 동일 평면상을 주회할 뿐이다. 따라서, 필기동작에 의한 필기심의 쿠션 동작에 근거하여 슬라이더(3)가 축방향으로 후퇴하지 않고, 따라서, 필기심(4)의 내보냄량은 제로이다.

이 실시형태에서는, 조정 슬라이더(72)를 파지하면서 밀어넣어 축방향으로 후퇴시켰을 경우에는, 이것에 수반하여 조정 당접자(66)도 축방향으로 후퇴한다. 이 때, 조정 당접자(66)의 타단에 맞닿아 있는 캠부재(65)는 접속부(65b)에 의한 고정단을 지점으로 하여 아래로부터 밀어 올려지도록 하여 자유단 측이 후퇴하도록 변형한다. 그 결과, 캠부재(65)는 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서의 캠면(8a)과 같이 점차 올라가는 캠면(65a)을 형성한다.

한편, 조정 슬라이더(72)를 파지하면서 끌어당겨 축방향으로 전진시켰을 경우에는, 조정 당접자(66)는 캠 맞닿음용 스프링(20) 또는 겸용 스프링(50)에 의해 가압된 캠부재(65)를 통하여, 또는, 캠부재(65) 자체의 탄성에 의한 복원력에 의해서 축방향으로 전진한다. 이 때, 캠부재(65)는 캠 맞닿음용 스프링(20) 또는 겸용 스프링(50)의 작용에 의해, 또는, 캠부재(65) 자체의 탄성에 의한 복원력에 의해서, 접속부(65b)에 의한 고정단을 지점으로 하여 자유단 측이 전진한다. 조정 슬라이더(72)를 계속 끌어당겨, 최대 전진 위치에 이르면, 도 15에 나타낸 바와 같이, 캠면(65a) 전체는 동일 평면상이 된다.

정리하면, 조정 슬라이더(72)를 전후이동시키면, 그 전후이동에 따라 조정 당접자(66)가 전후로 동작한다. 조정 당접자(66)의 전후이동에 의해서 캠부재(65)의 자유단 측을 전후이동시켜 캠면(65a)의 출발점과 최종점과의 사이의 단차의 높낮이차가 조정된다. 따라서, 도 14 및 도 15에 나타낸 제4 실시형태에서도, 이미 설명한 제3 실시형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 현재의 내보냄량의 정도를 사용자가 시인 가능하도록, 조정 슬라이더(72)의 외주면에 상대적 조정 슬라이더(72)의 위치를 나타내는 눈금 등을 마련해도 된다.

조정 슬라이더(72)는 도면에 나타내는 실시형태에서 조정 당접자(66)와는 별도의 부품으로 구성되어 있다. 그러나, 조정 슬라이더(72)와 조정 당접자(66)는 일체로 1부품으로 성형할 수도 있다. 마찬가지로, 캠부재(65)와 조정 당접자(66)는 일체로 1부품으로 성형해도 된다.

다음으로 도 16 내지 도 18은 본 발명에 관한 샤프펜슬에서의 제5 실시형태를 나타낸 것이다. 도 16은 그 전반부의 구성을 단면도로 나타낸 것이고, 도 17은 그 전반부의 구성을 다른 단면도로 나타낸 것이며, 도 18은 그 전반부의 일부를 판단해 나타낸 사시도로 나타낸 것이다. 도 1 및 도 3에 나타낸 제1 실시형태 및 도 11 내지 도 13에 나타낸 제3 실시형태에서의 각 부에 상당하는 부분을 동일 부호로 나타내고 있으며, 따라서 그 상세한 설명은 생략한다.

제5 실시형태에서는, 샤프펜슬은 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서 상기한 심 내보냄 기구와 조합하여 사용되고, 심 내보냄 기구에 의한 필기심의 내보냄량을 조정하는 내보냄량 조정기구(80)를 구비하고 있다. 내보냄량 조정기구(80)는 제4 실시형태에 의한 내보냄량 조정기구(70)와 유사하지만 다른 형상의 조정 팁부(81)와, 조정 팁부(81)에 장착되는 조정 슬라이더(82)를 구비하고 있다.

제5 실시형태에 의한 내보냄량 조정기구(80)는 조정 캡(72) 및 조정 당접자(66)을 가지지 않고, 그 대신에 조정 슬라이더(82)를 축방향으로 슬라이딩시키는 것에 의해서, 캠부재(65)의 캠면(65a)의 출발점과 최종점과의 사이의 단차의 높낮이차를 직접적으로 조정하도록 구성되어 있는 점에서, 제4 실시형태에 의한 내보냄량 조정기구(70)와 다르다.

조정 팁부(81)에는 선단의 통 모양 부분과 그 후방으로 이어지는 보다 대경으로 성형된 통 모양 부분에서, 내부의 캠부재(65)에 액세스 가능하도록 길이방향으로 직시각형으로 연장하는 조정 슬라이드 구멍(81a)이 형성되어 있다.

조정 슬라이더(82)는 조정 팁부(81)의 조정 슬라이드 구멍(81a)을 통과하여 배치되고, 조정 팁부(81)에 대해서 축방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되어 있다. 조정 팁부(81)에 대해서 장착한 상태에서, 조정 슬라이더(82)의 외면에는 사용자의 손가락이 미끄러지지 않도록 복수의 돌기가 마련되어 있고, 그 내면에는 안쪽을 향하여 연장하고 또한 캠부재(65)를 캠면(65a)의 반대 측의 면 측으로부터 지지하는 지지자(82a)가 형성되어 있다.

조정 슬라이더(82)의 조정 팁부(81)에 대한 최대 전진 위치 및 최대 후퇴 위치는 조정 팁부(81)의 조정 슬라이드 구멍(81a)의 형상에 의해서 규제된다. 구체적으로는, 조정 슬라이더(82)가 축방향으로 최대 전진 위치에 있는 경우에, 도 17에 나타낸 바와 같이, 캠부재(65)의 캠면(65a)의 출발점과 최종점이 동일한 높이가 되도록, 즉, 캠면(65a) 전체가 동일 평면상에 있도록 결정된다.

따라서, 내보냄량 조정기구(80)에 의한 필기심(4)의 조정 가능한 최대 내보냄량은 조정 팁부(81)에 대한 조정 슬라이더(82)의 최대 전진 위치와 최대 후퇴 위치와의 사이의 거리이다.

이어서, 내보냄량 조정기구(80)에 의한 필기심의 내보냄량의 조정방법에 대해서 설명한다. 상기한 바와 같이, 조정 슬라이더(82)가 최대 전진 위치에 있는 경우에는 캠부재(65)의 캠면(65a)의 출발점과 최종점이 동일한 높이에 있기 때문에, 당접자(3b)는 캠면(65a)을 따라서 동일 평면상을 주회할 뿐이다. 따라서, 필기동작에 의한 필기심의 쿠션 동작에 근거하여 슬라이더(3)가 축방향으로 후퇴하지 않고, 따라서, 필기심(4)의 내보냄량은 제로이다.

이 실시형태에서는, 조정 슬라이더(82)를 손가락으로 누르면서 축방향으로 후퇴시켰을 경우에는, 이것에 수반하여 지지자(82a)에 지지되면서 캠부재(65)의 캠면(65a)도 축방향으로 후퇴한다. 이 때, 캠부재(65)는 접속부(65b)에 의한 고정단을 지점으로 하여 아래로부터 밀어 올려지도록 하여 자유단 측이 후퇴하도록 변형한다. 그 결과, 캠부재(65)는 제1 실시형태 및 제2 실시형태에서의 캠면(8a)과 같이 점차 올라가는 캠면(65a)을 형성한다.

한편, 조정 슬라이더(82)를 손가락으로 누르면서 축방향으로 전진시켰을 경우에는, 캠부재(65)는 캠 맞닿음용 스프링(20) 또는 겸용 스프링(50)의 작용에 의해, 또는, 캠부재(65) 자체의 탄성에 의한 복원력에 의해서, 접속부(65b)에 의한 고정단을 지점으로 하여 자유단 측이 전진한다. 조정 슬라이더(82)를 계속 전진시켜 최대 전진 위치에 이르면, 도 17에 나타낸 바와 같이, 캠면(65a) 전체는 동일 평면상이 된다.

정리하면, 조정 슬라이더(82)를 전후이동시키면, 그 전후이동에 따라 캠부재(65)의 자유단 측도 전후이동하고, 캠면(65a)의 출발점과 최종점과의 사이의 단차의 높낮이차가 조정된다. 따라서, 도 16 내지 도 18에 나타낸 제5 실시형태에서도, 이미 설명한 제3 실시형태 및 제4 실시형태와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 현재의 내보냄량의 정도를 사용자가 시인 가능하도록, 조정 팁부(81)의 조정 슬라이드 구멍(81a) 근방의 외주면에 상대적 조정 슬라이더(82)의 위치를 나타내는 눈금 등을 마련해도 된다.

상기한 제3 실시형태 내지 제5 실시형태는 모두 캠부재(65)의 캠면(65a)의 출발점 측을 고정단으로 하고, 최종점 측을 후퇴시킴으로써 필기심(4)의 내보냄량을 조정 가능하게 했다. 그렇지만, 모두 캠부재(65)의 캠면(65a)의 최종점 측을 고정단으로 하고, 출발점 측을 전진시킴으로써 필기심(4)의 내보냄량을 조정 가능하게 하도록 해도 된다.

본 발명에 관한 샤프펜슬에서의 제1 내지 제5 실시형태는, 회전구동기구(29)에서의 회전자(40)의 회전구동력을 받아 회전하는 볼 척(9)과 함께, 필기심(4)이 회전구동되도록 구성되어 있다. 그러나, 당연한 것이지만, 이들 실시형태에서의 심 내보냄 기구 및 내보냄량 조정기구를 필기심이 회전구동하지 않는 샤프펜슬에서도 적용 가능하다. 이하, 필기심이 회전구동하지 않는 샤프펜슬의 기구에 대해서, 상기한 제3 실시형태에서의 샤프펜슬에 적용했을 경우를 예로 간단하게 설명한다. 상기 기구를 비회전구동기구(90)라고 칭한다.

도 19 내지 도 21은 필기심(4)이 회전구동하지 않는 샤프펜슬의 비회전구동기구(90)를 나타낸 것이다. 도 19는 회전자(40)의 회전구동 작용에도 관계없이, 볼 척(9) 및 필기심(4)이 회전하지 않는 기구를 나타낸 단면도로 나타낸 것이고, 도 20은 도 19의 단면도에 대해서 축방향 둘레로 90도 회전시킨 다른 단면도로 나타낸 것이며, 도 21은 비회전구동기구(90) 전반부를 일부 파단하여 나타낸 사시도로 나타낸 것이다. 도 1 및 도 3에 나타낸 제1 실시형태 및 도 11 내지 도 13에 나타낸 제3 실시형태에서의 각 부에 상당하는 부분을 동일 부호로 나타내고 있고, 따라서 그 상세한 설명은 생략한다. 비회전구동기구(90)를 가지는 샤프펜슬은 필기심의 회전을 좋아하지 않는 사용자에게 유리하다.

비회전구동기구(90)는 제1 실시형태에 의한 제1 중계부재(16)와 제2 중계부재(17)와 노크 작동용 원통체(22)에 유사하지만 각각 다른 형상의 제1 중계부재(91)와 제2 중계부재(92)와 노크 작동용 원통체(93)를 구비하고 있다.

제1 중계부재(91)는 그 외주면에 환상으로 형성된 슬라이딩 돌기(91a)를 구비하고 있다. 또, 제1 중계부재(91)는 슬라이딩 돌기(91a)의 후단 측의 통 모양 부분에 축방향으로 연장하고 또한 축심에 대해서 대향하는 위치에 배치된 한 쌍의 유지 구멍(91b)이 마련되어 있다. 제2 중계부재(92)는 그 내주면에 제1 중계부재(91)의 슬라이딩 돌기(91a)에 대응하는 위치에서 또한 그것에 상보적인 형상으로 환상으로 마련된 슬라이딩 홈(92a)을 구비하고 있다. 노크 작동용 원통체(93)는 그 외주면에 제1 중계부재(91)의 한 쌍의 유지 구멍(91b)에 대응하는 위치에 한 쌍의 유지 돌기(93a)가 마련되어 있다.

제1 실시형태에서는, 상기한 바와 같이, 제1 중계부재(16)는 그 길이방향의 대략 중앙부에서 원통 모양으로 형성된 제2 중계부재(17)의 내주면에 끼워 맞춰져서 장착되어 있다. 이 때문에, 회전구동기구(29)에 연결된 중계 파이프(18)에 의한 회전운동은, 제2 중계부재(17) 및 제1 중계부재(16)를 통하여, 볼 척(9), 슬라이더(3)와 함께 필기심(4)을 회전시킨다. 그렇지만 비회전구동기구(90)에서는 제1 중계부재(91)와 제2 중계부재(92)는 끼워맞춤되지 않고, 따라서 제2 중계부재(92)의 회전운동은 제1 중계부재(91)에 전달되지 않는다. 즉 제2 중계부재(92)의 회전운동은 그 슬라이딩 홈(92a)과 제1 중계부재(91)의 슬라이딩 돌기(91a)와의 사이의 슬라이딩에 의해서 흡수되기 때문에, 제1 중계부재(91)의 회전운동은 억제된다.

또한 슬라이딩 돌기(91a)와 슬라이딩 홈(92a)과의 사이의 마찰에 의해서 회전운동이 전달될 가능성이 있지만, 노크 작동용 원통체(93)의 유지 돌기(93a)가 제1 중계부재(91)의 한 쌍의 유지 구멍(91b) 내에 배치됨으로써, 회전운동의 전달이 방지된다. 즉, 노크 작동용 원통체(93)의 유지 돌기(93a)는 제1 중계부재(91)의 한 쌍의 유지 구멍(91b) 내로 연장하기 때문에, 노크 작동용 원통체(93)의 축방향의 슬라이딩 운동은 허용하지만 축방향 둘레의 회전운동은 허용하지 않는다. 또, 노크 작동용 원통체(93)의 유지 돌기(93a)는 제2 중계부재(17)의 내주면에 맞닿지 않는 정도의 높이로 조정되고 있다. 따라서, 노크 작동용 원통체(93)의 유지 돌기(93a)가 노크 조작을 저해하도록 하는 것도 아니다.

1 선축(축통) 2 팁부(구금)
3 슬라이더 3a 슬라이더 선단부
3b 당접자 4 필기심
5 선단 파이프 6 유지 척
8 캠부재 8a 캠면
8b 단차 8c, 8d 2단 단차
9 볼 척 10 체결도구
11 척 본체부 12 볼
14 척용 스프링 16 제1 중계부재
17 제2 중계부재 18 중계 파이프
20 캠 맞닿음용 스프링 22 노크 작동용 원통체
23 심 케이스 25 후축(축통)
26 외축 29 회전구동기구
30 축스프링 32 리턴 스프링
34 노크 커버 40 회전자
40a 제1 캠면 40b 제2 캠면
41 상부 캠 형성부재(제1 캠 형성부재) 41a 제1 고정 캠면
42 하부 캠 형성부재(제2 캠 형성부재) 42a 제2 고정 캠면
44 실린더 부재 45 토크 캔슬러
46 쿠션 스프링 50 겸용 스프링
51 파이프 지지부재

Claims (12)

1. 필기심(筆記芯)의 전진을 허용하고 후퇴를 저지하는 볼 척(ball chuck)이 축통(軸筒) 내에 수용되며, 상기 볼 척에 파지(把持)된 상기 필기심이 받는 필기압에 의한 축방향의 후퇴동작 및 필기압의 해제에 의한 축방향의 전진동작을 받아 상기 필기심을 전방으로 내보내는 심(芯) 내보냄 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 샤프펜슬.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 심 내보냄 기구는 상기 볼 척에 파지된 상기 필기심이 받는 필기압에 의한 축방향의 후퇴동작 및 필기압의 해제에 의한 축방향의 전진동작에 의해서 내보내지는 상기 필기심의 내보냄량을 조정하는 내보냄량 조정기구를 가지는 것을 특징으로 하는 샤프펜슬.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 볼 척에 파지된 필기심이 받는 필기압에 의한 축방향의 후퇴동작 및 필기압의 해제에 의한 축방향의 전진동작을 받아, 회전자를 한 방향으로 회전구동시키는 회전구동기구를 더 구비하며, 상기 심 내보냄 기구는 상기 회전구동기구에서의 상기 회전자의 회전구동력을 받아, 상기 필기심을 전방으로 내보내도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 샤프펜슬.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 심 내보냄 기구는 원환(圓環) 모양의 단면(端面)에 둘레방향을 따라서 점차 올라가는 캠면을 구비함과 아울러, 상기 캠면의 출발점과 최종점과의 사이에 축방향으로 단차(段差)를 구비하여 이루어지는 캠부재와, 상기 회전구동기구에서의 회전자의 회전구동력을 받아 회전하고, 일부에 상기 캠부재의 캠면에 맞닿는 당접자(當接子)를 구비하며, 또한 축심부에 상기 필기심의 둘레면에 슬라이딩 접촉하여 필기심을 유지하는 유지 척을 내장한 슬라이더를 가지고,
   상기 캠부재의 캠면에 맞닿는 상기 슬라이더의 당접자가 축방향으로 형성된 상기 단차에서 떨어질 때의 상기 슬라이더의 전진동작에 의해, 상기 유지 척에 슬라이딩 접촉하여 유지된 필기심을 상기 볼 척으로부터 인출(引出)하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 샤프펜슬.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 내보냄량 조정기구는 상기 단차의 높낮이차를 조정하여 상기 필기심의 내보냄량이 조정되는 것을 특징으로 하는 샤프펜슬.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 캠부재는 상기 캠면의 출발점 측 또는 최종점 측의 어느 한쪽을 고정단으로 하고 다른 쪽을 자유단으로 하는 빔(beam)모양 부재이고,
   상기 내보냄량 조정기구는 원환 모양의 단면에 둘레방향을 따라서 점차 올라가는 조정 캠면을 구비하여 이루어지는 조정 캠부재와, 상기 캠부재와 상기 조정 캠부재와의 사이에 배치되고, 또한 상기 조정 캠면에 맞닿는 조정 당접자를 가지며,
   상기 조정 캠부재를 회전시키면, 당해 회전에 따라 상기 조정 캠면을 슬라이딩함으로써 발생하는 상기 조정 당접자의 전후이동에 의해서 상기 캠부재의 자유단 측을 전후이동시켜 상기 단차의 높낮이차가 조정되도록 구성한 것을 특징으로 하는 샤프펜슬.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 캠부재는 상기 캠면의 출발점 측 또는 최종점 측의 어느 한쪽을 고정단으로 하고 다른 쪽을 자유단으로 하는 빔모양 부재이며,
   상기 내보냄량 조정기구는 상기 캠부재에 장착된 조정 슬라이더를 가지고,
   상기 조정 슬라이더를 전후이동시키는 것에 의해서 상기 캠부재의 자유단 측을 전후이동시켜 상기 단차의 높낮이차가 조정되도록 구성한 것을 특징으로 하는 샤프펜슬.
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 내보냄량 조정기구는 상기 캠부재의 교환에 의해서 상기 단차의 높낮이차가 조정되도록 구성한 것을 특징으로 하는 샤프펜슬.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 축통의 전단부에는 팁부가 착탈 가능하게 장착되고, 상기 캠부재는 상기 팁부 내에 배치되어 당해 팁부와 함께 교환 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 샤프펜슬.
10. 청구항 3 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전구동기구에서의 회전자의 회전구동력을 받아 회전하는 상기 볼 척과 함께, 상기 필기심이 회전구동되도록 구성한 것을 특징으로 하는 샤프펜슬.
11. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축통의 일부에 배치된 노크부의 노크 조작에 의해 상기 볼 척이 축방향으로 전후이동하도록 구성되고, 상기 볼 척의 전진에 의한 필기심의 파지 작용 및 상기 볼 척의 후퇴에 의한 필기심의 해제 작용에 의해, 상기 필기심을 전방으로 내보낼 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 샤프펜슬.
12. 청구항 3 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전구동기구에는 회전자 및 제1과 제2 캠 형성부재가 구비되고, 상기 회전자는 원환 모양으로 형성되어 그 축방향의 일단면 및 타단면에 제1 캠면과 제2 캠면이 각각 형성됨과 아울러, 상기 제1 캠면과 제2 캠면에 각각 대치(對峙)하도록 상기 제1 캠 형성부재과 제2 캠 형성부재에 형성된 제1 고정 캠면과 제2 고정 캠면이 배치되며,
    상기 필기압에 의한 상기 볼 척의 후퇴동작에 의해서, 상기 회전자에서의 제1 캠면이 상기 제1 고정 캠면에 맞닿아 치합(齒合)되고, 상기 필기압의 해제에 의해 상기 회전자에서의 제2 캠면이 상기 제2 고정 캠면에 맞닿아 치합되도록 구성되며,
    상기 회전자 측의 제1 캠면이 상기 제1 고정 캠면에 치합된 상태에서, 상기 회전자 측의 제2 캠면과 상기 제2 고정 캠면이 축방향에서 캠의 하나의 치에 대해서 위상(位相)이 어긋난 관계로 설정되고, 상기 회전자 측의 제2 캠면이 상기 제2 고정 캠면에 치합된 상태에서, 상기 회전자 측의 제1 캠면과 상기 제1 고정 캠면이 축방향에서 캠의 하나의 치에 대해서 위상이 어긋난 관계로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 샤프펜슬.

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