KR20140138168A - 샤프 펜슬 - Google Patents

Abstract

샤프 펜슬에 이용되는 회전 구동 기구에 있어서, 캠 구조의 간소화, 부품수의 삭감, 게다가 회전 구동 기구의 조립의 용이성도 확보한다. 회전 구동 기구(21)를 구성하는 회전 캠(24)의 축방향에 직교하는 상하면에는 각각 둥근 고리 모양으로 연속한 다수의 캠면(24a, 24b)이 형성된다. 상기 회전 캠(24)을 회전 가능하게 지지하는 홀더 부재(23)에는, 축방향으로 긴 탄성 부재(23b)가 일체로 성형되고, 상기 탄성 부재의 기단부 및 선단부에, 소수의 캠면을 구비한 제1 및 제2 고정 캠(23c, 23d)이, 상기 회전 캠(24)의 상하의 캠면(24a, 24b)을 사이에 두도록 대치하여 배치되어 있다. 상기 회전 캠(24)은, 필기심이 받는 필기압에 의해서 축방향으로 후퇴 및 전진함으로써 일방향으로 회전 구동되어, 상기 회전 캠(24)의 회전 운동이 상기 필기심에 전달되도록 구성되어 있다.

Description

샤프 펜슬{MECHANICAL PENCIL}

본 발명은, 필기압(筆記壓)을 이용하여 예를 들면 필기심(筆記芯, 교체심)을 회전시킬 수 있는 샤프 펜슬에 관한 것이며, 특히 필기심 등을 회전 구동시키는 회전 구동 기구의 개량에 관한 것이다.

샤프 펜슬은 주지하는 바와 같이, 필기의 진행과 함께 필기심이 한쪽으로 닳기 때문에, 묘선(描線)의 굵기가 변화한다고 하는 문제를 안고 있다.

그래서, 본건 출원인은 필기심에 가해지는 필기압을 이용하여, 필기심을 서서히 일방향으로 회전시킬 수 있는 회전 구동 기구를 구비한 샤프 펜슬에 대해 앞서 제안하였으며, 이것은 특허 문헌 1 및 2 등에 개시되어 있다. 　

이 샤프 펜슬에 의하면, 축통(軸筒)을 필기면(지면(紙面))에 대해서 예를 들면 40 ~ 80도 정도 기울인 상태에서 필기한 경우, 한 획 문자를 쓸 때마다 필기심이 약간 일방향으로 회전 구동되므로, 필기심의 선단부는 항상 원추(圓錐) 형상으로 날카로운 상태로 유지된다. 이것에 의해, 항상 거의 동일한 선폭을 가지고 필기를 하는 것이 가능해진다.

특허 문헌 1 : 국제공개 WO 2007/142135호 공보 특허 문헌 2 : 일본특허공개 2009－160736호 공보

그런데, 상기한 종래의 샤프 펜슬에 이용되는 필기심의 회전 구동 기구에서는, 필기압을 받아 축방향으로 이동하는 회전 캠과, 이 회전 캠의 축방향에서의 상하의 캠면을 사이에 두도록 하여 대치(對峙)하는 제1 및 제2 고정 캠이 구비되어 있다.

그리고, 상기 회전 캠에는, 축방향의 상하 양면에 둥근 고리 모양으로 연속한 톱니 모양의 캠면이 각각 형성되고, 게다가 상기 제1 및 제2 고정 캠에는, 원통모양으로 형성된 제1과 제2 고정 캠 형성 부재에 둥근 고리 모양으로 연속한 톱니 모양의 캠면이 각각 형성되며, 상기 2개의 고정 캠 형성 부재가 동축 모양으로 위치 결정하여 배치된 구성이 채용되어 있다. 　

상기한 필기심의 회전 구동 기구에 의하면, 회전 캠의 상하 양면 및 제1, 제2 고정 캠의 각각에 둥근 고리 모양으로 연속한 톱니 모양의 캠면이 형성되고, 또한 상기 회전 캠과, 제1 및 제2 고정 캠을 형성하는 각각의 고정 캠 형성 부재에 의한 3개의 부품을 조합시킨 구성으로 되어 있다. 　

또 2개의 고정 캠 형성 부재를 구비하고 있기 때문에, 둥근 고리 모양으로 연속하는 제1 및 제2 캠면의 피치가 원주 방향에서 특정한 관계를 확보할 수 있도록, 고정 캠 형성 부재의 양자 사이에 예를 들면 요철 모양의 위치 결정 기구를 형성할 필요가 있다.

이 구성에 의하면, 제1 고정 캠의 캠면과 상기 위치 결정 기구와의 사이의 성형상의 편차, 제2 고정 캠의 캠면과 상기 위치 결정 기구와의 사이의 성형상의 편차, 또한 상기한 요철 모양의 위치 결정 기구의 클리어런스(clearance) 등이 상승적(相乘的)으로 작용하여, 회전 구동 기구에서의 캠면의 서로 맞물림의 정밀도를 확보하는 것이 매우 어렵다. 　

본 발명은, 상기한 샤프 펜슬에 채용되는 회전 구동 기구에서의 문제점을 해소하도록 이루어진 것이며, 캠 구조의 간소화, 및 부품수의 삭감을 달성하는 것이 가능하고, 이것에 의해 캠면의 서로 맞물림의 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 게다가 회전 구동 기구의 조립의 용이성도 확보할 수 있는 샤프 펜슬을 제공하는 것을 과제로 하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 본 발명에 따른 샤프 펜슬은, 필기심(筆記芯)이 받는 필기압(筆記壓)에 기초하여 회전 캠을 회전 구동시키는 회전 구동 기구가 구비되며, 상기 회전 캠의 회전 운동을 이용하도록 구성한 샤프 펜슬로서, 상기 회전 구동 기구를 구성하는 상기 회전 캠은, 상기 필기심이 받는 필기압에 기초하여 축방향으로 후퇴하고, 상기 필기압의 해제에 의해 축방향으로 전진하는 동작이 이루어지고, 또한 상기 회전 캠의 축방향에 직교하는 상하면에는 각각 둥근 고리 모양으로 연속한 다수의 캠면이 형성되며, 상기 회전 구동 기구에는, 상기 회전 캠의 상하의 캠면을 사이에 두도록 대치(對峙)하여 배치된 제1 고정 캠 및 제2 고정 캠이 더 구비됨과 아울러, 상기 제1 고정 캠은 상기 회전 캠의 축방향의 후퇴 동작에 의해 해당 회전 캠의 상측의 다수의 캠면의 일부에 서로 맞물려, 상기 회전 캠을 일방향으로 회전 구동시키는 소수의 캠면에 의해 구성되고, 상기 제2 고정 캠은 상기 회전 캠의 축방향의 전진 동작에 의해 해당 회전 캠의 하측의 다수의 캠면의 일부에 서로 맞물려, 상기 회전 캠을 상기 일방향으로 회전 구동시키는 소수의 캠면에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. 　

이 경우, 바람직한 실시 형태에서는, 상기 제1 고정 캠 및 제2 고정 캠은, 홀더 부재에 일체로 성형된 구성이 채용된다.

보다 바람직하게는, 상기 홀더 부재에는, 축방향으로 탄성 부재가 성형되며, 상기 탄성 부재의 길이 방향의 각 일부에 상기 제1 고정 캠 및 제2 고정 캠이 일체로 성형된 구성이 채용된다. 　

한편, 상기 제1 고정 캠 및 제2 고정 캠에서의 캠의 정점(頂点)이, 축방향으로 일치하도록 형성되어 있는 것이 바람직하고, 게다가, 상기 홀더 부재에는, 상기 회전 캠을 회전 가능하게 지지하는 원통부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 　

상기한 본 발명에 관한 샤프 펜슬에 따르면, 회전 구동 기구에서의 제1 및 제2 고정 캠에는, 회전 캠의 상하면에 배치된 다수의 캠면의 일부에 서로 맞물리는 소수의 캠면을 각각 배치한 구성으로 되어 있으므로, 캠 구조의 간소화를 도모할 수 있다. 　

또, 제1 및 제2 고정 캠은 홀더 부재에 일체로 성형되므로, 부품수의 삭감을 달성할 수 있고, 게다가 일체 성형에 의해 제1 및 제2 고정 캠의 상대적인 위치 정밀도를 높일 수 있으므로, 회전 캠과의 사이의 캠면의 서로 맞물림의 정밀도를 향상시키는 것에 기여할 수 있다. 　

게다가 상기 홀더 부재에는, 축방향으로 탄성 부재를 성형함과 아울러, 상기 탄성 부재의 길이 방향의 각 일부에 상기 제1 고정 캠 및 제2 고정 캠을 일체로 성형한 구성을 채용한 것으로, 상기 탄성 부재의 기능을 살려, 홀더 부재에 대한 상기 회전 캠의 조립 조작도 용이하게 되고, 회전 구동 기구의 조립의 용이성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 샤프 펜슬의 전반부를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 관한 샤프 펜슬의 후반부를 나타낸 단면도이다.
도 3은 회전 구동 기구를 회전 캠을 제외한 상태로 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 나타내는 회전 구동 기구에서의 정면도 및 상면도이다.
도 5는 도 4에 나타내는 A－A선 및 B－B선으로부터 화살표 방향으로부터 본 단면도이다.
도 6은 회전 캠을 장착한 상태의 회전 구동 기구의 외관 구성을 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 6에 나타내는 회전 구동 기구에서의 정면도 및 상면도이다.
도 8은 도 7에 나타내는 C－C선 및 D－D선으로부터 화살표 방향으로부터 본 단면도이다.

본 발명에 관한 샤프 펜슬에 대해서, 필기압에 기초하여 필기심을 회전 구동하도록 한 실시 형태에 기초하여 설명한다. 또, 이하에 나타내는 각 도면에서는 동일 부분을 동일 부호로 나타내고 있지만, 지면의 형편에 의해 일부의 도면에서는, 대표적인 부분에 부호를 붙이고, 그 상세한 구성은 그 외의 도면에 붙인 부호를 인용하여 설명하는 경우도 있다. 　

도 1 및 도 2는 샤프 펜슬의 전체 구성을, 그 전반부와 후반부로 나누어 설명하는 것이다. 먼저 도 1에서, 축통(軸筒)을 구성하는 선축(先軸, 1)의 선단부에는, 베이스 부재(2)가 나사 결합됨으로써, 선축(1)에 대해서 착탈 가능하게 장착되어 있다. 그리고, 상기 선축(1) 및 후술하는 후축(後軸)의 축심(軸芯)을 따라서 통 모양의 심(芯) 케이스(3)가 수용되어 있고, 이 심 케이스(3)의 선단부에는 단축(短軸)의 심 케이스 커넥터(4)가 장착되며, 상기 심 케이스 커넥터(4)를 매개로 하여 황동제(製)의 척(chuck, 5)이 연결되어 있다. 　

상기 척(5) 내에는, 그 축심을 따라서 도시하지 않은 필기심의 통공(通孔)이 형성되고, 또 선단부가 복수(예를 들면 3개)로 분할되어, 분할된 선단부는 황동에 의해 링 모양으로 형성된 클램프(6) 내에 유동 가능하게 끼워져 있다. 또 링 모양의 상기 클램프(6)는 상기 척(5)의 주위를 덮도록 하여 배치된 중계(中繼) 파이프(7)의 선단부 내면에 장착되어 있다.

또, 이 중계 파이프(7)의 후단부는 필기압을 이용하여 필기심(교체심)을 회전시키는 후술하는 회전 구동 기구에 접속되어 있다. 　

상기 중계 파이프(7)의 전단부에는, 상기한 베이스 부재(2) 내에 수용되어 그 전단부가 베이스 부재(2)로부터 돌출되는 원통 모양의 슬라이더(8)가 중계 파이프(7)에 대해서 끼워 맞추어짐으로써 장착되고, 게다가 슬라이더(8)의 전단부에는, 필기심을 안내하는 선단 파이프(9)가 파이프 홀더(10)를 매개로 하여 장착되어 있다. 또, 상기 슬라이더(8)의 내주면에서의 파이프 홀더(10)의 직후에는, 축심 부분에 통공을 형성한 고무제의 홀더 척(12)이 수용되어 있다. 　

상기한 구성에 의해, 심 케이스(3)에 연결되는 척(5) 내에 형성된 통공, 및 상기 홀더 척(12)의 축심에 형성된 통공을 통해서, 선단 파이프(9)에 이르는 직선 모양의 심삽통공(芯揷通孔)이 형성되어 있고, 이 직선 모양의 심삽통공 내에 도시하지 않은 필기심이 삽입 통과된다. 그리고, 상기한 중계 파이프(7)와 심 케이스 커넥터(4)와의 사이에는, 코일 모양의 척 스프링(13)이 배치되어 있다. 　

즉, 상기 척 스프링(13)은, 그 전단부가 중계 파이프(7)의 내주면에 형성된 고리 모양의 계단부에 맞닿고, 척 스프링(13)의 후단부는 상기 심 케이스 커넥터(4)의 전단면에 맞닿은 상태로 수용되어 있다. 따라서, 상기 척 스프링(13)의 작용에 의해, 상기 척(5)은 중계 파이프(7) 내를 후퇴하여 그 선단부가 링 모양의 클램프(6) 내에 수용되는 방향으로, 즉 필기심을 파지하는 방향으로 가압되어 있다.

축통을 구성하는 상기한 선축(1)에는 예를 들면 고무 등의 탄성 소재에 의해 형성된 그립 부재(14)가 선축(1)을 둘러싸도록 하여 장착되어 있다. 이 그립 부재(14)를 선축(1)에 장착함에 있어서는, 먼저 장식 링으로서 기능을 하는 투명한 수지(樹脂) 소재에 의해 형성된 투명 링(15)이 선축(2)의 선단부측으로부터 장착된다.

이 투명 링(15)은, 선축에 일체로 성형된 고리 모양의 플랜지부(1a)에 의해서 위치 결정되고, 이어서 상기 그립 부재(14)가 동일 방향으로부터 선축(1)을 둘러싸도록 하여 장착된다. 그 후에, 상기한 베이스 부재(2)가 선축(1)의 전단부에 나사 결합됨으로써, 상기 투명 링(15) 및 그립 부재(14)가 축방향으로 빠져 나오지 않고, 상기 선축(1)에 장착된다. 　

상기한 장식 링으로서 기능을 하는 투명 링(15)은, 미리 선축(1)에 감겨지도록 하여 붙여져 있는 가식(加飾) 씰(seal, 16)을 덮으며, 이 씰(16)의 둘레면을 눈으로 볼 수 있도록 구성되어 있다. 이 가식 씰(16)에는, 금 혹은 은색 등의 광택이 있는 인쇄가 실시되며, 그 적당한 위치에는 인쇄가 실시되지 않은 투명 부분이 형성되어 있다. 그리고, 이 투명 부분 및 투명한 수지 소재에 의해 성형된 상기 선축(1)을 투시하여, 내부의 중계 파이프(7)의 일부를 눈으로 볼 수 있도록 구성되어 있다.

이것에 의해, 후술하는 회전 구동 기구에 의해서 중계 파이프(7)가 회전 구동되는 모습을, 투명 링(15)을 통해서 확인할 수 있다. 　

상기한 선축(1)의 후단부에는, 축통을 구성하는 후축(18)의 전단부 내면이 끼워 맞추어져 장착되어 있으며, 이 후축(18)의 전반 부분에는 도 2에 나타내어져 있는 바와 같이, 필기심의 회전 구동 기구(21)가 수용되어 있다.

이 회전 구동 기구(21)에는 상기와 같이 중계 파이프(7)의 후단부가 접속되어 있고, 이 중계 파이프(7)는 필기 동작에 기초하는 필기심의 약간의 후퇴 및 전진 동작(쿠션 동작)을 상기 척(5)을 매개로 하여 받아, 회전 구동 기구(21)에 전달시킴과 아울러, 쿠션 동작에 의해서 생기는 상기 회전 구동 기구(21)에 의한 회전 운동을, 상기 중계 파이프(7)를 매개로 하여 상기 척(5)에 전달시키도록 작용한다.

이것에 의해, 척(5)에 파지된 도시하지 않은 필기심은, 필기 동작에 따른 상기 회전 구동 기구(21)에 의한 회전 운동을 받게 된다.

또, 상기 회전 구동 기구(21)는, 그 전단부에서 상기 선축(1)과의 사이에 개재된 축 스프링(22)에 의해서 후방으로 가압되어 있다. 또 회전 구동 기구(21)의 후단부는 상기 후축(18) 내의 지름 축소에 의해 형성된 계단부(18a)에, 상기 축 스프링(22)의 가압력에 의해 맞닿아 있다. 　

즉, 이 실시 형태에서는, 상기 회전 구동 기구(21)는 후축(18) 내의 계단부(18a)에 맞닿는 것에 의한 마찰에 의해 회동이 규제되며, 상기한 쿠션 동작에 의해서 생기는 상기 회전 구동 기구(21)에 의한 회전 운동을, 상기 척(5) 측에 전달시키도록 작용한다. 　

상기 회전 구동 기구(21)는, 그 외곽이 홀더 부재(23)에 의해 구성되며, 이 홀더 부재(23)에 원통 모양으로 형성된 회전 캠(24)이 회전 가능하게 장착되어 있다. 그리고, 상기한 중계 파이프(7)는, 회전 구동 기구(21)의 전단부에서, 상기 회전 캠(24)의 내주면에 끼워 맞춤으로써 결합되어 있다. 　

또, 상기 홀더 부재(23)에는 고무제의 쿠션 부재(25)가 장착되어 있으며, 이 쿠션 부재(25)를 매개로 하여 토크 캔슬러(canceller, 26)가 장착되어 있다. 상기 토크 캔슬러(26)는, 쿠션 부재(25)의 반대면에서 상기 회전 캠(24)의 후단부에 맞닿고, 상기 쿠션 부재(25)의 탄성에 의해, 상기 회전 캠(24)을 전방으로 밀어내는 작용을 주고 있다.

또, 상기 회전 캠(24), 쿠션 부재(25) 및 토크 캔슬러(26)의 내주면은, 상기 심 케이스(3)가 통과하는 공간부로 되어 있고, 이것에 의해 회전 구동 기구(21)는 심 케이스(3)와는 격리되어 있다. 　

상기 회전 구동 기구(21)는, 상기한 홀더 부재(23), 회전 캠(24), 쿠션 부재(25) 및 토크 캔슬러(26) 등을 구비하여 유닛화되어 있고, 이 유닛화된 회전 구동 기구(21)의 구성에 대해서는, 도 3 ~ 도 8에 기초하여 다음에 상세하게 설명한다. 　

상기한 후축(18)의 후반 부분, 즉 회전 구동 기구(21)의 후부측에는 노크(knock) 봉(棒, 31)이 축방향으로 슬라이드 가능하게 장착되어 있다. 이 노크 봉(31)의 전단부는 둥근 고리 모양의 웨지형(wedge刑) 돌출부(31a)로 되어 있고, 이 웨지형 돌출부(31a)가 후축(18) 내에 형성된 고리 모양 돌기(18b)를 타고 넘어 장착되어 있다.

그리고, 고리 모양 돌기(18b)와 노크 봉(31)과의 사이에는 코일 모양의 노크 봉 스프링(32)이 배치되고, 이 스프링(32)에 의해서, 상기 노크 봉(31)을 후축(18)의 후단부측을 향하여 가압하도록 구성되어 있다. 　

또, 노크 봉(31)의 중앙 보다도 약간 후단부 근처에는, 필기심의 보급(補給) 구멍(31c)을 구비한 맞닿음부(31b)가 형성되어 있고, 게다가 이 노크 봉(31)의 후단부에는, 지우개(33)가 착탈 가능하게 장착됨과 아울러, 상기 지우개(33)를 덮는 노크 커버(34)가 노크 봉(31)의 후단부의 주위면에 착탈 가능하게 장착되어 있다.

또, 상기 노크 봉(31)의 맞닿음부(31b)와, 상기한 심 케이스(3)의 후단부와는 소정의 간격을 가지고 대치(對峙)한 구성으로 되어 있다. 이 구성에 의하면, 필기에 의한 상기한 쿠션 동작에 의해 척(5) 및 심 케이스(3)가 약간 후퇴해도, 심 케이스(3)의 후단부가 상기 노크 봉(31)의 맞닿음부(31b)에 충돌하지는 않아, 상기 회전 구동 기구(21)에 의한 회전 동작에 장해를 주는 것을 방지할 수 있다. 　

상기 노크 봉(31)에 대해서 착탈 가능하게 장착된 상기 노크 커버(34)에는, 이 노크 커버(34)의 측벽면에 원반(圓盤) 모양의 돌기부(34a)가 일체로 형성되어 있다. 그리고, 원반 모양 돌기부(34a)의 원반면에는, 원형 모양으로 하여 중앙부가 약간 볼록면 모양이 되어 상기 노크 커버(34)와는 이색(異色)인 두꺼운 수지(樹脂) 씰(35)이 장착되어 있다. 　

상기 후축(18)의 후단부에서의 원주 방향의 일부에는, 축방향으로 노치 홈(18c)이 형성되어 있고, 상기 원반 모양 돌기부(34a)가 상기 노치 홈(18c)을 따라서 배치됨으로써, 상기 노크 커버(34)의 노크 조작이 가능하게 되도록 구성되어 있다.

또, 상기 노크 커버(34)에 형성된 원반 모양 돌기부(34a)는, 상기 두꺼운 수지 씰(35)에 의해 장식의 기능을 다함과 아울러, 샤프 펜슬의 구름(rolling) 멈춤으로서의 기능도 다하는 것이 된다. 　

이상의 구성에서, 상기 노크 커버(34)를 노크 조작함으로써, 노크 봉(31)의 맞닿음부(31b)가 심 케이스(3)를 전방으로 밀어 내어, 중계 파이프(7)에 장착된 슬라이더(8)의 일부가 베이스 부재(2) 내에 맞닿아, 그 전진이 방해된다. 이 때문에, 척(5)의 선단부가 클램프(6)로부터 상대적으로 돌출하여 척(5)에 의한 필기심의 파지 상태가 해제된다. 그리고, 상기 노크 조작의 해제에 의해, 척 스프링(13)의 작용에 의해 심 케이스(3) 및 척(5)은 축통 내에서 후퇴한다. 　

이 때, 필기심은 홀더 척(12)에 형성된 통공 내에서 마찰에 의해 일시적으로 유지되어 있고, 이 상태에서 척(5)이 후퇴하여 그 선단부가 상기 클램프(6) 내에 수용됨으로써, 필기심을 다시 파지 상태로 한다. 즉, 노크 커버(34)의 노크 조작의 반복에 의해 척(5)이 전후로 이동하고, 이것에 의해 필기심의 해제와 파지가 행해져, 필기심은 척(5)으로부터 순차적으로 전방으로 계속 내보내어지도록 작용한다. 　

도 3 ~ 도 8은 유닛화된 필기심의 회전 구동 기구(21)를 나타내는 것이며, 도 3 ~ 도 5는 회전 캠을 제외한 반완성의 상태이고, 도 6 ~ 도 8은 회전 캠을 장착한 완성 상태로 나타내고 있다. 먼저 도 3 ~ 도 5에 나타내는 바와 같이, 회전 구동 기구(21)의 외곽을 구성하는 홀더 부재(23)는, 그 중앙에 원통부(23a)를 구성하고, 이 원통부(23a)의 내주면이 회전 캠(24)을 회전 가능하게 지지하는 기능을 완수한다. 　

상기 원통부(23a)의 일단부측, 즉 회전 구동 기구(21)가 축통 내에 장착된 상태에서의 전단부측에는, 축방향으로 긴 한 쌍의 탄성 부재(23b)가 축대칭의 위치에 각각 형성되어 있다. 이 한 쌍의 탄성 부재(23b)는 상기한 중앙의 원통부(23a)에 일체로 수지 성형에 의해 형성되고, 또한 가늘고 길게 형성됨으로써 탄성 작용이 부여되고 있다.

그리고, 한 쌍의 탄성 부재(23b)에서의 원통부(23a)측의 기단부에는, 톱니 모양으로 형성된 1개의 캠면(이하, '제1 고정 캠'이라고도 함)(23c)이 일체로 수지 성형되어 있고, 이 제1 고정 캠(23c)의 캠의 꼭대기부는, 상기 탄성 부재(23b)의 선단부측을 향해 성형되어 있다. 　

또, 한 쌍의 탄성 부재(23b)의 선단부에는, 톱니 모양으로 형성된 1개의 캠면(이하, '제2 고정 캠'이라고도 함)(23d)이 탄성 부재(23b)와 일체로 수지 성형되어 있고, 이 제2 고정 캠(23d)의 캠의 꼭대기부는, 중앙의 원통부(23a)측을 향하도록 성형되어 있다. 즉, 상기한 제1 및 제2 고정 캠(23c, 23d)은 축방향으로 긴 상기 탄성 부재(23b)의 기단부 및 선단부에서, 서로 대향하도록 성형되어 있다.

또, 이 실시 형태에서는, 상기한 제1 고정 캠(23c)은 탄성 부재(23b)의 기단부 이외에, 한 쌍의 제1 고정 캠(23c)이 중앙의 원통부(23a)의 단면(端面)에 더 형성되어 있고, 이것에 의해 제1 고정 캠(23c)은, 원주 방향에 등간격(90도 간격)을 가지고 4개 형성되어 있다. 　

상기한 중앙의 원통부(23a)의 타단부측, 즉 회전 구동 기구(21)가 축통 내에 장착된 상태에서의 후단부측에는, 축방향으로 신장하는 한 쌍의 지지체(23e)를 매개로 하여 링 부재(23f)가 상기 원통부(23a)와 일체로 수지 성형되어 있다.

이 링 부재(23f)를 이용하여, 고무제의 쿠션 부재(25)가 장착되어 있고, 이 쿠션 부재(25)를 매개로 하여 수지제의 토크 캔슬러(26)가 장착되어 있다. 　

상기 쿠션 부재(25)는 원통 모양으로 성형되며, 대향하는 원통면에는 한 쌍의 창공(窓孔, 25a)이 형성되어, 쿠션 부재(25)로서 축방향의 탄력성을 높이고 있다.

이 실시 형태에서는 고무제의 쿠션 부재(25)는, 도 5의 (A)에 나타내어지는 바와 같이 상기한 링 부재(23f)와 토크 캔슬러(26)의 사이에서 엘라스토머 등의 고무 소재를 이용하여 2색 성형에 의해 일체화되어 있다. 또, 도 5의 (A)에 부호 25b로 나타내는 부분이 2색 성형을 행할 때의 고무 소재 주입용 게이트 위치를 나타내고 있다. 　

상기 토크 캔슬러(26)에는, 상기 쿠션 부재(25)의 반대면에서 복수의 반구(半球) 모양의 돌기(26a)가 면을 따라서 형성되어 있고, 이 돌기(26a)는, 상기 쿠션 부재(25)의 탄성 작용에 의해, 후술하는 회전 캠(24)의 후단부에 맞닿아 회전 캠(24)을 전방으로 밀어내는 작용을 부여함과 아울러, 회전 캠(24)의 후단면과의 사이에서 미끄러짐이 발생하도록 기능을 한다. 　

도 6 ~ 도 8은, 상기한 구성의 홀더 부재(23)에, 회전 캠(24)을 장착한 상태를 나타내는 것이다. 이 회전 캠(24)은 원통 모양으로 형성됨과 아울러, 전반부를 대경부(大俓部)로 하는 것에 의한 축방향에 직교하는 상하의 단면(端面)에는, 둥근 고리 모양으로 연속한 다수의 톱니 모양의 캠면(24a, 24b)이 각각 형성되어 있다. 또, 이하에서는 일방을 상측 캠면(24a)으로 칭하고, 타방을 하측 캠면(24b)으로 칭하는 경우도 있다. 　

또, 상기 회전 캠(24)의 소경부(小俓部)는, 도 8에 나타내는 바와 같이 홀더 부재(23)의 중앙의 원통부(23a) 내에 수용되어 회전 캠(24)의 회전축(24c)을 구성하고 있다.

따라서, 홀더 부재(23)에 회전 캠(24)을 조립하려면, 홀더 부재(23)에 형성된 한 쌍의 탄성 부재(23b)측으로부터, 회전 캠(24)의 회전축(24c)을 홀더 부재(23)의 상기 원통부(23a) 내를 향해 밀어 넣음으로써, 한 쌍의 탄성 부재(23b)는 서로 외측으로 밀려 벌어지면서 회전축(24c)이 원통부(23a) 내에 수용된다. 이것에 의해 도 6 ~ 도 8에 나타내는 회전 구동 기구(21)를 구성할 수 있다. 　

이상과 같이 구성된 필기심의 회전 구동 기구(21)에 의하면, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 척(5)이 필기심을 파지한 상태에서, 상기 회전 캠(24)은 중계 파이프(7)를 매개로 하여 척(5)와 함께 축심을 중심으로 하여 회전 가능하게 되어 있다. 그리고, 샤프 펜슬이 필기 상태 이외의 경우에서는, 회전 구동 기구(21) 내에 배치된 상기한 고무제의 쿠션 부재(25)의 작용에 의해, 상기 토크 캔슬러(26)를 매개로 하여 회전 캠(24)은 전방으로 가압되어 있다. 　

한편, 샤프 펜슬을 사용한 경우, 즉 선단 파이프(9)로부터 돌출하고 있는 필기심에 필기압이 가해진 경우에는, 상기 척(5)은 상기 쿠션 부재(25)의 가압력에 저항하여 후퇴하고, 이것에 따라서 회전 캠(24)도 축방향으로 약간 후퇴한다. 따라서, 회전 캠(24)에 형성된 톱니 모양의 상측 캠면(24a)은 상기 제1 고정 캠(23c)에 접합하여 서로 맞물린 상태가 된다.

이 경우, 대치한 상태의 상측 캠면(24a)과 제1 고정 캠(23c)은, 축방향에서 캠의 하나의 치(齒)에 대해서 반(半)위상(반(半)피치) 어긋난 관계가 되도록 설정되어 있으며, 상기와 같이 상측 캠면(24a)이 제1 고정 캠(23c)에 접합하여 서로 맞물린 상태가 되는 것에 의해서, 회전 캠(24)은 상측 캠면(24a)의 하나의 치(齒)의 반위상(반피치)에 상당하는 회전 구동을 받는다.

그리고, 상기와 같이 상측 캠면(24a)이 제1 고정 캠(23c)에 접합하여 서로 맞물린 상태가 된 상태에서는, 대치한 상태의 톱니 모양의 하측 캠면(24b)과 제2 고정 캠면(23d)은, 축방향에서 캠의 하나의 치(齒)에 대해서 반위상(반피치) 어긋난 관계가 되도록 설정되어 있다. 　

따라서 한 획의 필기가 끝나, 필기심에 대한 필기압이 해제된 경우에는, 상기한 쿠션 부재(25)의 작용에 의해 회전 캠(24)은 축방향으로 약간 전진하여, 회전 캠(24)에 형성된 하측 캠면(24b)이, 제2 고정 캠(23d)에 서로 맞물린다. 이것에 의해 회전 캠(24)은 하측 캠면(24b)의 하나의 치(齒)의 반위상(반피치)에 상당하는 동일 방향의 회전 구동을 다시 받는다. 　

이상과 같이, 상기한 샤프 펜슬에 의하면, 필기압을 받는 것에 의한 회전 캠(24)의 축방향으로의 왕복 운동에 따라서, 회전 캠(24)은 상측 캠면(24a) 및 하측 캠면(24b)의 하나의 치(齒)(1 피치)에 상당하는 회전 구동을 받아, 상기한 중계 파이프(7) 및 척(5)을 매개로 하여 이것에 파지된 필기심도 동일하게 일방향으로 회전 구동된다.

따라서, 필기심은 자신이 받은 회전 운동과 필기에 의한 마모에 의해, 선단부가 항상 원추형 모양이 된다. 그러므로, 써 나아감에 따라서 필기심이 편마모하는 것을 방지시킬 수 있어, 안정된 선폭에 의한 필기가 가능해진다. 　

또, 상기한 실시 형태에서는, 홀더 부재(23)에 형성된 제1 고정 캠(23c) 및 제2 고정 캠(23d)으로서, 축방향으로 일어서는 수직면과 해당 수직면에 인접하여 축방향에 대해서 소정의 각도를 가지는 경사면을 구비한 톱니 모양 캠이 각각 채용되어 있다. 이 경우, 상기 제1 고정 캠(23c) 및 제2 고정 캠(23d)을 구성하는 상기 톱니 모양 캠의 정점은, 축방향으로 일치하도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

즉 도 5의 (B)에 나타내는 바와 같이, 축방향으로 긴 한 쌍의 탄성 부재(23b)에 형성된 상기 제1 및 제2 고정 캠(23c, 23d)에서의 톱니 모양 캠의 수직면이, 홀더 부재(23)의 축방향의 a－a선에 일치하도록 수지 성형된다.

이 구성에 의하면, 홀더 부재(23)를 수지 성형함에 있어서, 한 쌍의 금형의 분할면을 도 5의 (B)에 나타내는 a－a선으로 설정함으로써, 각 톱니 모양 캠의 수직면(엣지)을 정확하게 맞출 수 있고, 상기한 회전 캠(24)과의 서로 맞물림의 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다. 　

이 경우, 상기 회전 캠(24)에 형성되는 톱니 모양이 연속한 상측 캠(24a)과, 마찬가지로 톱니 모양이 연속한 하측 캠(24b)은, 바람직하게는 캠의 하나의 치(齒)에 대해서 반위상(반피치) 어긋난 관계가 되도록 설정된다. 　

또, 상기한 실시 형태에서는, 홀더 부재(23)에 형성된 제1 및 제2 고정 캠(23c, 23d)은, 각각 1개의 톱니 모양의 캠면에 의해 구성되어 있지만, 이것은 상기 탄성 부재(23b)에 형성할 수 있을 정도의 소수의 캠면을 연속하여 형성한 구성도 바람직하게 채용할 수 있다. 　

이상 설명한 본 발명에 관한 샤프 펜슬에 이용되는 회전 구동 기구에 의하면, 캠 구조의 간소화, 및 부품수의 삭감을 달성하는 것이 가능하고, 이것에 의해 캠면의 서로 맞물림의 정밀도를 향상시킬 수 있고, 게다가 회전 구동 기구의 조립의 용이성도 확보할 수 있는 등, 상기한 발명의 효과의 란(欄)에 기재한 바와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 　

이상은, 필기압을 이용하여 필기심을 회전 구동시키는 샤프 펜슬의 예에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 필기압을 이용하여 회전 구동 기구를 구동시킴과 아울러, 이 회전 구동 기구에 의한 회전 동작을 이용하여, 예를 들면 필기심을 서서히 계속 내보내어지는 것과 같은 샤프 펜슬 등에도 이용할 수도 있으며, 상기한 회전 구동 기구는, 상기 이외의 그 외의 샤프 펜슬에서의 구동 동작에 이용해도, 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

1 : 선축(축통) 2 : 베이스 부재
3 : 심 케이스 5 : 척
6 : 클램프 7 : 중계 파이프
8 : 슬라이더 12 : 홀더 척
13 : 척 스프링 18 : 후축(축통)
21 : 회전 구동 기구 22 : 축 스프링
23 : 홀더 부재 23a : 원통부
23b : 탄성 부재 23c : 제1 고정 캠
23d : 제2 고정 캠 24 : 회전 캠
24a : 상측 캠 24b : 하측 캠
24c : 회전축 25 : 쿠션 부재
26 : 토크 캔슬러 31 : 노크 봉
32 : 노크 봉 스프링 34 : 노크 커버

Claims (5)

1. 필기심(筆記芯)이 받는 필기압(筆記壓)에 기초하여 회전 캠을 회전 구동시키는 회전 구동 기구가 구비되며, 상기 회전 캠의 회전 운동을 이용하도록 구성한 샤프 펜슬로서,
   상기 회전 구동 기구를 구성하는 상기 회전 캠은, 상기 필기심이 받는 필기압에 기초하여 축방향으로 후퇴하고, 상기 필기압의 해제에 의해 축방향으로 전진하는 동작이 이루어지고, 또한 상기 회전 캠의 축방향에 직교하는 상하면에는 각각 둥근 고리 모양으로 연속한 다수의 캠면이 형성되며,
   상기 회전 구동 기구에는, 상기 회전 캠의 상하의 캠면을 사이에 두도록 대치(對峙)하여 배치된 제1 고정 캠 및 제2 고정 캠이 더 구비됨과 아울러, 상기 제1 고정 캠은 상기 회전 캠의 축방향의 후퇴 동작에 의해 해당 회전 캠의 상측의 다수의 캠면의 일부에 서로 맞물려, 상기 회전 캠을 일방향으로 회전 구동시키는 소수의 캠면에 의해 구성되고, 상기 제2 고정 캠은 상기 회전 캠의 축방향의 전진 동작에 의해 해당 회전 캠의 하측의 다수의 캠면의 일부에 서로 맞물려, 상기 회전 캠을 상기 일방향으로 회전 구동시키는 소수의 캠면에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 샤프 펜슬.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 고정 캠 및 제2 고정 캠은, 홀더 부재에 일체 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 샤프 펜슬.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 홀더 부재에는, 축방향으로 탄성 부재가 일체로 성형되며, 상기 탄성 부재의 길이 방향의 각 일부에 상기 제1 고정 캠 및 제2 고정 캠이 일체 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 샤프 펜슬.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 고정 캠 및 제2 고정 캠에서의 캠의 정점(頂点)이, 축방향으로 일치하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 샤프 펜슬.
5. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 홀더 부재에는, 상기 회전 캠을 회전 가능하게 지지하는 원통부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 샤프 펜슬.

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