(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
一端に前端開口が形成される胴体ケースと、前記胴体ケースの他端部に結合され、押し操作によって前記胴体ケースのチップを突出および没入させるノック部と、前記ノック部とチップが両端にそれぞれ結合された状態で、胴体ケースの内部にスプリングと共に挿入されているカートリッジと、前記胴体ケースの内部に固く結合される少なくとも一つのOリングと、前記Oリングによりその一端が被せられるように、前記胴体ケースの内部に固く結合されるホルダと、前記ホルダに回転可能に結合されて、回転によりチップを突出および密閉させるボールシャッターを含む自動密閉構造を備えた筆記具において、
前記ボールシャッターのヒンジ軸は扇形の形状に形成され、前記ヒンジ軸が回転可能に位置するホルダのヒンジ部には孔の内側に突起顎が形成されて、前記ヒンジ軸の回転を制限することを特徴とする自動密閉構造を備えた筆記具。
前記突起顎は回転して前記前端開口を密閉する前記ボールシャッターと前記ホルダが一直線上に置かれるようにヒンジ軸の回転を制限することを特徴とする請求項1に記載の自動密閉構造を備えた筆記具。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、添付した図面を参照して本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具の構成と作用を詳細に説明する。
ここで、
図3は本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具を示す斜視図であり、
図4は本発明に係るボールシャッターとホルダの斜視図であり、
図5は本発明に係るボールシャッターの閉鎖状態を示す斜視図であり、
図6は本発明に係るボールシャッターの開放状態を示す斜視図であり、
図7Aと
図7Bは本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具の作動断面図である。
【0015】
図3に示すように、本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具は大きく、胴体ケース100と、胴体ケース100の端部に結合され、押し操作によってチップ138を突出および没入させるノック部120と、胴体ケース100の内部にスプリング137と共に挿入されているカートリッジ130と、胴体ケース100の内部に固く結合される第1及び第2のOリング140、180と、Oリング140によりその一端が被せられるように、胴体ケース100の内部に固く結合されるホルダ150と、ホルダ150に回動可能に結合されて、回転によりチップ138を突出および密閉させるボールシャッター160と、ボールシャッター160を回転させるように設けられるリンク170を含む。
【0016】
まず、胴体ケース100は合成樹脂材または金属材を用いて射出成形やモールド成形方法で製作することができ、中空管またはチューブ形状を有することができる。
このような胴体ケース100は、二つのケースがネジ結合またはしまりばめされ、コーン状の一つのケース一端に前端開口102を形成し、他のケースにはノック部120を含んで後述する構成要素を挿入結合させることができる内径サイズを有する後端開口104を形成している。
【0017】
そして、後端開口104と近接する周面上には、内部で有機的にクリップ部の固定とクリップ部の解除動作を可能に結合されたクリップ部110が設けられることができる。
胴体ケース100の後端開口104に結合され、押し操作によって胴体ケース100の前端開口102を介してチップ138を突出および没入させるノック部120はユーザの押し操作によって力をカートリッジ130に伝達するように後端開口104の内側に設けることができ、小口径の周面と大口径の周面が層をなすチューブ形状を有し、小口径側の一端が開口されており、大口径側の他端が閉鎖されている。
【0018】
そして、カートリッジ130はインキの収容部位に対応するものであって、所定の容量の内部体積を有することができる。
このようなカートリッジ130はカートリッジ孔131からチップ138との間で順に、その径が層をなして小さくなるように、最大直径のタンク部132、このタンク部132よりも相対的に小径の接続部133、この接続部133よりも相対的に小径のチップ延長軸筒部134を一体型に有している。
【0019】
また、チップ延長軸筒部134の先端にはタンク部132から通常のインキ供給方式(例えば、毛細管現象、圧力差、吸引など)によってタンク部132に保管しているいかなる内容物(例えば、インキ)などを、その筆記具の種類に対応した通常の供給方式に応じて供給することができるように、チップ138をチップ固定部135を介して挿入して固定することができる。
また、チップ固定部135には段付き部135aが形成されているので、チップ延長軸筒部134との結合時に段付き空間を置いて結合が行われる。
【0020】
一方、
図3に示すようなスプリング137はチップ延長軸筒部134に挿入された後、タンク部132の連結部133の段付き面に支持されるように載置されている。
次に、スプリング137は作動時、カートリッジ130のストローク距離内でカートリッジ130を軸方向に付勢する役割をする。
【0021】
例えば、カートリッジ130とノック部120が前進方向に所定ストローク距離ぐらい前進する場合、スプリング137は圧縮状態になりながら、内部には弾性エネルギーが蓄えられる。この弾性エネルギーにより付勢力の解除時には伸長しながら、スプリング137を元の状態に復帰させる弾性復帰力が提供される。ここで、カートリッジ130の所定ストローク距離は、ノック部120のストローク距離ないしチップ138が元の位置から突出する位置までの距離と同一である。また、カートリッジ130とノック部120が後進方向に復帰することができる解除状態の時に、スプリング137は弾性復帰力によりノック部120を含んでカートリッジ130に結合された構成要素を元の位置に復帰させる役割をする。
【0022】
また、スプリング137はカートリッジ130とノック部120を前進させるために使用者が指で加える押圧力がOリング140、ホルダ150、ボールシャッター160のうち、いずれかに伝達される瞬間に発生する衝撃を減衰させる役割をする。
そして、胴体ケース100の内部に固く結合される第1及び第2のOリング140、180はカートリッジ130と共に胴体ケース100の内周縁で気密性を維持させるための手段であって、通常の水密ないし気密手段に使用するゴム、シリコン、軟質のプラスチックのうち、いずれかの材質で形成されている。
【0023】
第1のOリング140と第2のOリング180との間には、ホルダ150、ボールシャッター160、リンク170が位置することができる。
そして、第1のOリング140によりその一端が被せられるように、胴体ケース100の内部に固く結合されるホルダ150は、第1のOリング140により支持されてボールシャッター160を胴体ケース100の前端開口102の内側の半球面に密着させる役割をする。
【0024】
このようなホルダ150は中空型ブッシングに該当し、前方部分には半円状に対向する一対のヒンジ部152が形成されている。ヒンジ部152にはボールシャッター160が結合されているので、これを回動させながらも安定した支持面を提供する役割をする。
【0025】
また、ホルダ150の後方部分の直径は第1のOリング140と対応する直径を有することが好ましく、その内部にはヒンジ部152に垂直の直交方向に係止溝154が両側に一定の長さに形成されているので、後述するリンク170のガイドキー178のガイドラインを提供すると共に、弾性ラグ172の遊び空間を形成する。
【0026】
ここで、穿孔した孔の各ヒンジ部152は、
図4に示すように、内側に突起顎152aが突設されてヒンジ軸164の回転を制限することができる。
従って、ヒンジ部152は突起顎152aにより真円ではなく、扇形の形状に形成される。好ましくは後述するボールシャッター160のヒンジ軸164よりも長い弧の長さを有することができる。その扇形弧の長さ程度によってヒンジ軸164の回転範囲を85°?95°内に制限することができる。
【0027】
さらに好ましくは、突起顎152aは回転して前端開口102を密閉するボールシャッター160とホルダ150が一直線上に置かれるようにヒンジ軸164の回転範囲を制限する。即ち、ヒンジ部152によりヒンジ軸164の回転範囲は約90°に制限できる。
【0028】
そして、ボールシャッター160はホルダ150に回転可能に結合されて、回転によりチップを突出および密閉させるドアの役割をするものである。ボールシャッター160は略円球状の球面両側外周縁に向かって軸心を通りながら開放された貫通通路162が形成され、貫通通路162と直交する外側の中心部には両側にヒンジ軸164が突設されている。
【0029】
再び
図4に示すように、ホルダ150のヒンジ部152に挿設されるヒンジ軸164は、鈍角の扇形形状を有することができる。
そして、ボールシャッター160にはヒンジ軸164と近接する偏心位置にピン溝166が対向して形成され、中心部に向かって傾斜して形成されることができる。ピン溝166には後述するリンク170のピン176が位置し、偏心した位置から傾斜したピン溝166はピン176と結合された後、リンク170の前進移動によりボールシャッター160を制限されたサイズの回転角範囲内で回動させる力に変換させるカム溝と同様の役割を有することができる。
【0030】
一方、ホルダ150の内部に摺動可能に結合されるリンク170は、再び
図3に示すように、チップ延長軸筒部134を挿入させるためのものであって、ホルダ150に向かう一端部には円周方向に所定の角度間隔を維持しながら、軸方向に一端のみを開放して切開した、対向する一対の弾性ラグ172が形成されている。
【0031】
この弾性ラグ172にはリンク170の後方部位に配置されると共に、各弾性ラグ172の先端に形成されたフック状の係止部172aを備え、このように直交方向の中空の柱内側面には、一対の常時係止突起(不図示 )が対向して突設されることができる。
【0032】
ここで、弾性ラグ172の係止部172aと常時係止突起は、前述したチップ固定部135の段付き部135aに位置しており、カートリッジ130の前進時には弾性ラグ172が係止部172aと共にホルダ150の係止溝154から広がるようになって、カートリッジ130の前進を助けるようになる。
【0033】
また、リンク170は弾性ラグ172から軸方向に沿って一体につながる円筒状に形成された前端部175を有することができる。
前端部175は前進移動に応じてボールシャッター160を回転させる役割をするものであって、前端部175の両端にはピン176が突設されている。
ピン176がボールシャッター160のピン溝166に結合されることにより、リンク170はボールシャッター160を回転させる。
【0034】
一方、弾性ラグ172と切開片175との間における柱面には野球のホームプレート形状と類似したガイドキー178が形成され、弾性ラグ172が形成されている同一線上に形成されることが好ましい。
前述したように、ガイドキー178はホルダ150の係止溝154に沿って移動することができる。
【0035】
図7A及び
図7Bは本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具の非使用状態を示す断面図及び使用状態を示す断面図である。これらの図面を参照して
図5または
図6に示すような構成の本発明に係る自動密閉構造を備えた筆記具の突出および没入作動を説明する。
まず、筆記具の組立時には、胴体ケース100の内部にカートリッジ130を位置させ、ノック部120はカートリッジ130の一端にしまりばめまたはネジ結合などの結合方式で締結する。
【0036】
このような状態で、
図7Aは最初のストロークの開始位置でボールシャッター160が前端開口102を閉鎖(close)させた状態を示している。
即ち、ボールシャッター160の貫通通路162はカートリッジ130の軸方向と一直線上に位置している。
【0037】
そして、第1のOリング140はホルダ150とスプリング137との間で気密を維持すると共に、ボールシャッター160は前端開口102にも密着しているので、結局前端開口102と第2のOリング180との間の胴体ケース100の内部空間は密閉状態になって、チップ138のインキの乾き防止が実現される。
【0038】
一方、チップ138はチップ固定部135により取り囲まれた状態で結合され、特に、リンク170の係止部172aと常時係止突起(不図示)が段付き部135aに係止されるようになる。
【0039】
また、リンク170はホルダ150に挿入されており、第1のOリング140とカートリッジ接続133との間に介在されているスプリング137は、弾性復元力によりリンクに接続されている胴体ケース100と第1のOリング140との間で相互に付勢力を作用させる。
【0040】
また、筆記具の突出作動のため、
図7Bに示すように、ユーザーのスイッチロック操作ないしノック体の押し操作によってノック部120が極めて小さなストローク距離ぐらい押圧された場合、ノック部120とカートリッジ130が前進方向にストローク距離ぐらい移動した状態になる。
【0041】
この時、スプリング137は前述した状況と同様であるが、前記の移動比率に対応してしてより一層増加したスプリング弾発力をカートリッジ130に作用させ、これによって、ホルダ150が固定された状態で、カートリッジ130と、それに結合されたリンク170はストロークの距離ぐらい移動されている。
【0042】
次に、ユーザーがノック部120を所定ストローク距離ぐらいさらに圧押すると、前進するリンク170のピン176はボールシャッター160の傾斜したピン溝166に沿ってスライドすることにより、ホルダ150のヒンジ部152に含まれてい回転可能に位置しているヒンジ軸164によってボールシャッター160を約90°に回転させ、リンク170のガイドキー178は固定されているホルダ150の係止溝154に沿って移動する。
【0043】
従って、ボールシャッター160の貫通通路162はカートリッジ130の軸方向に一致して前端開口102に連通するようになる。
チップ138は前端開口102から抜け出て突出した状態を維持し、このような状態でユーザーは本発明の筆記具を使用することができる。
【0044】
一方、筆記具の没入作動のため、ユーザーはクリップ部110解除操作を通じて突出した状態のチップ138を胴体ケース100の内部における元の位置に復帰させることができる。
クリップ部110を胴体ケース100の段付き溝105からリリースする方向に後進させるように、ユーザーはノック部120を圧押する。
【0045】
これによって、圧縮されたスプリング137が伸びながら、ノック部120とカートリッジ130を後進させ、前進する時の逆順の過程を行う。
即ち、後進するカートリッジ130はリンク170に挿入され、前述したようにリンク170の弾性ラグ172が係止溝154に沿って移動する。
【0046】
リンク170の後進と共に、リンク170のピン176がボールシャッター160を回転させる。この時、ホルダ150のヒンジ部152に位置している鈍角の扇形形状のヒンジ軸164がヒンジ部152内で回転する途中、突起顎152aに引っ掛かってそれ以上の回転が阻止される。この地点で正確にチップ138と中心が一致する一直線上に置かれる。結局、ボールシャッター160の回転復帰時、扇形のヒンジ軸164がストッパーの役割をするヒンジ部152の突起顎152aによって超過回転が阻止される。それによって、チップ138の完全な密閉によりインキの乾きを防止することができる。
【0047】
次に、スプリング137が元の長さに伸びた時、ノック部120、カートリッジ130、チップ138、リンク170は最初のストロークの開始位置に復帰され、ボールシャッター160は前端開口102を密閉させ、チップ138をボールシャッター160の貫通通路162の内側に安全で気密に収納させる。
【解決手段】一端に前端開口が形成される胴体ケース100と、押し操作によって胴体ケースのチップ138を突出および没入させるノック部120と、ノック部とチップが両端にそれぞれ結合された状態で、胴体ケースの内部にスプリング137と共に挿入されているカートリッジ130と、胴体ケースの内部に固く結合される少なくとも一つのOリング140と、胴体ケースの内部に固く結合されるホルダ150と、ホルダに回転可能に結合されて、回転によりチップを突出および密閉させるボールシャッター160を含む。ボールシャッターのヒンジ軸164は扇形の形状に形成され、ヒンジ軸が回転可能に位置するホルダのヒンジ部152には孔の内側に突起顎が形成されて、ヒンジ軸の回転を制限する。