KR20050019285A - 안전노크식 필기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안전노크식 필기구에 관한 것이다. 본 발명의 필기구는 펜심을 포함하는 케이스와, 케이스의 외부에 배치되며 클립부에 회전 가능하게 안착된 반 기어부, 및 케이스의 내부에 배치되며 상기 반 기어부에 맞물려 상기 반 기어부를 동작시키는 제1 및 제2돌출턱을 구비한 노크부를 포함하며, 노크부의 제1돌출턱이 상기 반 기어부로부터 이탈되면서 펜심을 몰입시키는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명의 필기구는 펜심을 돌출한 상태에서 별도의 조작 없이 옷깃에 꽂아 보관하더라도 펜심이 몰입되어 옷감의 오염을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

안전노크식 필기구{Writing tools of safety nock type}

본 발명은 필기구에 관한 것으로, 사용이 끝나고 펜심이 돌출된 상태인 필기구를 포켓에 꽂을 때 자동으로 펜심이 몰입될 수 있도록 하는 안전노크식 필기구에 관한 것이다.

일반적으로, 필기구는 펜심과 스프링, 펜심케이스 및 펜심출몰장치로 구성되며, 여기에 클립을 구비하여 포켓에 꽂아 용이하게 소지할 수 있도록 하였다.

이러한 필기구를 사용하기 위해서는 펜심출몰장치를 조작하여 펜심을 돌출시켜 사용하고, 필기구를 사용하지 않을 때에는 펜심출몰장치를 조작하여 펜심을 몰입시켜 포켓 등에 꽂아 소지한다. 이러한 펜심출몰장치를 포함하는 필기구는 펜심의 출몰을 위해 버튼 또는 누름부위 등을 이용하여 조작한다.

이러한 펜심출몰장치로 가장 널리 사용되는 것이 노크와 기어이다. 이러한 노크식 필기구는 대부분 필기구의 케이스 내부에 중심축에 노크와 기어를 형성한다. 따라서, 케이스내부의 노크와 기어를 위한 별도의 공간이 필요하므로 케이스의 길이가 길어지고 굵어진다.

하지만, 이러한 종래의 필기구를 사용하기 위해서는 별도 구비된 펜심출몰장치를 조작하여 펜심을 돌출시켜 사용하여야 하고, 사용후에는 다시 펜심출몰장치를 조작하여 펜심을 몰입시켜야 하는 불편함이 있었다.

따라서, 필기구를 사용한 후 펜심을 몰입시키지 않고 포켓에 꽂아 소지하게 되면 몰입되지 않은 펜심의 잉크로 인하여 옷에 잉크가 묻게 되는 문제점이 있었다.

또한, 펜심출몰장치를 조작하는 것 이외에 뚜껑을 포함하는 필기구는 사용시에는 뚜껑을 열어 사용하고 사용이 끝난 후에는 뚜껑을 닫아 소지한다.

뚜껑을 포함하는 필기구의 사용시는 일일이 뚜껑을 개폐해야하며, 뚜껑을 분실할 우려가 많아 사용시 불편함이 있었다.

또한, 종래의 펜심출몰장치는 케이스의 내원주면에 형성된 돌기들과 케이스의 축심부위에서 회전하는 반 기어부가 접촉할 때, 그의 기어 형상과 스프링 탄성력에 의해서 4회 정도의 타격음이 매우 크게 발생되는 단점이 있어서, 고품질의 제품으로 소비자에게 제공되지 못하고 있는 실정이다.

또한, 종래의 펜심출몰장치를 갖는 케이스는 펜심과 펜심출몰장치의 결합을 위해서 분해 및 조립형의 케이스를 제공함으로써, 상대적으로 조립작업이 간편하지 못하는 단점을 갖는다.

한편, 펜심출몰장치 구현을 위해서, 필기구의 클립부에 원형 기어부를 설치한 메커니즘의 경우, 원형 기어부가 소정 회전 방향으로만 스텝별로 회전하게 되어 있고, 이런 원형 기어부의 설치공간을 고려하여 클립부 전체의 두께가 상대적으로 두꺼운 레이아웃을 갖게 되어 심플한 필기구로서 제품성이 떨어지는 단점이 있다.

이와 반면, 원형 기어부의 직경을 고려하면서도, 클립부의 레이아웃을 심플하게 가져가는 경우, 실제 원형 기어부가 설치되는 클립부의 두께가 상대적으로 얇아지므로, 이에 따라 클립부의 내구성이 상대적으로 약해지는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 필기구를 사용한 후 펜심을 몰입시키지 않고 포켓에 꽂으면 자동으로 펜심이 몰입되게 하되 반 기어부를 클립부에 배치시켜서 부드러운 작동을 유도함과 동시에 옷의 오염을 방지하여 작동성과 편리성을 향상시킬 수 있도록 하는 안전노크식 필기구를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 펜심출몰장치를 케이스 외부의 클립부분에 설치하므로 케이스 내부에 펜심의 길이를 길게 할 수 있으며 필기구의 굵기도 가늘게 할 수 있고, 이와 함께 클립부의 내구성을 유지하면서도 클립부의 굵기도 가늘게 할 수 있는 안전노크식 필기구를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 펜심출몰장치의 반 기어부와 노크부의 제1 및 제2돌출턱의 마찰이 적어서 타격음이 적게 발생되고, 설령 타격음이 발생하더라도 소형의 반 기어부에서 발생되는 마찰 소음 정도로 저소음인 고품질의 안전노크식 필기구를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 안전노크식 필기구는 펜심을 포함하는 케이스; 이런 케이스의 외부에 배치되며 클립부에 회전 가능하게 안착된 반 기어부; 및 케이스의 내부에 배치되며 반 기어부에 맞물려 돌아가는 제1 및 제2돌출턱을 구비하는 노크부를 포함하며, 노크부의 제1돌출턱이 반 기어부로부터 이탈되면서 펜심을 몰입시키되, 반 기어부가 노크부의 누름 방향과 누름 반대 방향으로의 왕복 직선 운동에 대응하여 회전 방향과 회전 반대 방향으로 왕복 회동을 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도 1a 내지 도 7e를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.

도면에서, 도 1a와 도 1b는 본 발명의 필기구의 단면도들이고, 도 2는 도 1에 도시된 필기구의 분해도이다. 또한, 도 3a, 도 3b, 도 3c는 도 1에 도시된 필기구의 반 기어부를 설명하기 위한 정면도와 좌측면도와 우측면도이고, 도 4a 내지 도 7e는 본 발명의 필기구의 안전노크 동작상태를 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 1a와 도 1b를 참조하면, 필기구의 케이스(10)와 필기구를 포켓 등에 꽂아 소지하기 위한 클립부(20) 및 이런 클립부(20)의 내부에 기어안착부(40)를 구비하며, 기어안착부(40)에는 반 기어부(30)가 회전 가능하게 안착되어 있다.

기어안착부(40)는 상대적으로 설치공간을 적게 차지하는 반 기어부(30)의 회전축 끝단을 유한한 각도 범위내에서 회동 또는 회전 가능케 할 수 있는 통상의 공간적 레이아웃을 갖고 있고, 억지 삽입 결합을 위해서 일측 방향이 개구된 축결합부(49a, 49b)를 양측 내표면에 형성하고 있다.

기어안착부(40)가 종래의 원형 기어 결합을 위한 공간보다 상대적으로 작은 설치공간을 갖기 때문에, 클립부(20)의 기어안착부(40)의 상하 두께(h)를 상대적으로 얇고 심플하게 구성하는 것이 가능하면서도, 클립부(20)의 'ㄱ'자 형상의 지지부위의 두께를 내구성 있게 조절하는 것이 가능하다.

한편, 케이스(10)는 케이스몸체(11)와 팁홀더(12)를 일체형으로 사출성형한 것으로서, 부품 조립 수를 줄일 수 있는 효과가 있다. 이런 팁홀더(12)는 그의 내부에 단턱(12a)을 형성하여 스프링(51)을 지지할 수 있도록 되어 있다.

또한, 케이스(10)는 팁홀더(12)측에 제1턱(14)을 형성하고, 제1턱(14)으로부터 축 상향으로 소정길이 연장된 곳에 제2턱(15)을 형성하고 있다.

이런 케이스(10)의 내부에는 펜심(50)이 구비된다. 스프링(51)의 일측 단부가 잉크가 흘러나오게 형성된 팁(52)의 단턱(52a)에 끼워져 있고, 스프링(51)의 반대측 단부가 팁홀더(23)의 단턱(12a)에 지지되어 있기 때문에, 펜심(50)은 축 방향의 손가락 힘에 반대되는 축 방향으로 탄성력에 대응한 반발력을 전달받게 된다. 이런 펜심(50)의 상단(도면 우측 부위)에는 노크부(60)가 끼워져 있다.

노크부(60)는 중공형 형상으로서 국부적으로 막혀있는 상단과, 완전 개구된 하단(도면 좌측 부위)을 갖는다. 노크부(60)는 축심 방향과 일치하는 일직선이 외원주면을 통과하는 곳에 두개의 돌출턱(61, 62)을 배치하고 있다. 이때, 돌출턱(61, 62)은 반 기어부(30)에 레이아웃에 상응한 이격 거리를 유지하면서, 각각 노크부(60)의 지름 방향으로 돌출되어 있다.

또한, 노크부(60)는 돌출턱(61, 62)을 기준으로 양측 원주부에 통공부위(67)와 지지부위(68)를 반복적으로 형성하여 브릿지 형상을 갖는다. 이는 소재 사용을 최소화하면서도 돌출턱(61, 62)의 지지력을 증가시키기 위한 것이다.

노크부(60)의 돌출턱(61, 62) 중 제1돌출턱(61)은 그의 돌출높이가 제2돌출턱(62)에 비해 상대적으로 낮은 것으로서, 반 기어부(30)의 외원주쪽(회전축으로부터 먼 쪽) 기어 형상에 맞물려 슬라이딩 및 정지 작동을 수행함으로써, 결과적으로 펜심(50)의 돌출 및 몰입에 관계한다. 이런 제1돌출턱(61)은 미끄럼대우의 관계에 있는 하기의 제1, 제2회전가이드부에 대응하여 스파이럴 경사의 슬라이드면을 갖는다.

또한, 제2돌출턱(62)은 그의 돌출높이가 제1돌출턱(61)에 비해 상대적으로 높은 것으로서, 반 기어부(30)의 내원주쪽(회전축으로부터 가까운 쪽) 기어 형상에 맞물려 정지 및 슬라이딩작동을 수행함으로써, 결과적으로 펜심(50)의 돌출 및 몰입에 관계한다. 이런 제2돌출턱(62)은 미끄럼대우의 관계에 있는 하기의 제3회전가이드부에 대응하여 스파이럴 경사의 슬라이드면을 갖는다.

도 2에 도시된 바와 같이, 반 기어부(30)와 노크부(60) 사이 위치의 케이스(10)에는 상기 돌출턱(61, 62)을 표출된 상태에서 축 방향으로 왕복 슬라이드 운동 가능토록 유한한 길이를 갖고 소정 단 부위가 개방된 직선형 가이드 슬릿(16, 17)이 형성되어 있다.

즉, 소정 단 부위란, 가이드 슬릿(16, 17)의 상단을 의미하는 것으로서 케이스(10)의 개구된 결합 구멍의 테두리에 연결되어 개방되어 있다. 가이드 슬릿(16, 17)은 반 기어부(30)에 대응하여 반 기어부(30)의 작동영역에 제한을 받지 않을 정도의 장폭을 갖는 부위(16)와, 상기 돌출턱(61, 62)의 폭에 대응하여 상기 돌출턱(61, 62)이 비틀림 없이 원활하게 직선 운동할 수 있는 정도의 단폭을 갖는 부위(17)로 이루어져 있다.

또한, 케이스(10)의 개방된 상단 외원주면에는 수나사와 같은 제1나사산(18)이 형성되어 있다. 제1나사산(18)과 나사 대우관계에 있는 암나사와 같은 제2나사산(28)은 클립부(20)의 링형상 부위의 내원주면에 형성되어 있다.

제1나사산(18) 부위에서 케이스(10)의 개방된 상단 원형테두리와 제1나사산(18)의 두께 방향에 위치한 내원주면의 원형테두리 사이에는 원주 방향으로 경사진 원주면과 같은 제1테이퍼접촉면(19)이 형성되어 있다. 제1테이퍼접촉면(19)과 마찰 대우관계에 있는 제2테이퍼접촉면(29)은 클립부(20)의 링형상 부위의 내원주면 중 제2나사산(28)의 축 방향의 상단(도면에서 삼각 단면으로 도시됨)에 형성되어 있다.

제1, 제2테이퍼접촉면(19, 29)은 평활면 접촉에 비해 상대적으로 넓은 접촉면적을 제공하는 테이퍼면 접촉에 의해서 상대적으로 큰 상호간의 마찰력을 발생시키고, 그 결과 가이드 슬릿(16, 17)을 갖는 케이스(10)의 제1나사산(18)과 클립부(20)의 제2나사산(28)이 나사결합되었을 때 나사결합력을 증가시키는 역할을 담당하여서, 결과적으로 가이드 슬릿(16, 17)에 따른 내구성 감소를 막기 위함이다.

제1 및 제2돌출턱(61, 62)은 노크부(60)의 외원주면의 일직선상에 일체형으로 돌출되게 형성된다. 노크부(60)의 국부적으로 막혀있는 상단은 사용자로 하여금 펜심(50)을 돌출 및 몰입하기 위한 버튼 형상의 누름부위를 갖고, 그 누름부위에 통기공(69)을 형성하고 있다.

이하, 본 발명의 안전노크식 필기구의 결합관계와 반 기어부(30)의 형상을 설명하면 다음과 같다.

핑거홀더(13)는 케이스(10)의 제1턱(14)과 제2턱(15)의 사이에 삽입되어 고정된다.

케이스(10)의 개방된 상단에는 스프링(51)을 팁(52)에 장착시킨 펜심(50)이 삽입된다.

펜심(50)의 외원주와 케이스(10)의 내원주 사이에는 노크부(60)의 개구된 하단이 삽입된다.

유한한 거리만큼 삽입되는 노크부(60)에 따라, 제1, 제2돌출턱(61, 62)은 가이드 슬릿(16, 17)에 배치된다.

반 기어부(30)의 회전축(39a, 39b) 끝단은 각각 클립부(20)의 기어안착부(40)의 축결합부(49a, 49b)에 끼워 넣은 후 유한한 각도 범위내에서 회전 가능하게 된다.

클립부(20)의 링형상 부위의 내부에서는 케이스(10)의 제1나사산(18)과 클립부(20)의 제2나사산(28)이 나사결합되고, 상단과 노크부(60)의 누름부위가 케이스(10)의 상단을 관통하여 클립부(20)의 링형상 부위의 외측으로 표출되어 나오게 된다.

이때, 펜심(50)의 상단은 노크부(60)의 상단 내측면에 접촉하고, 노크부(60)의 제1돌출턱(61)과 제2돌출턱(62)은 하기에 상세히 설명할 바와 같은 초기 위치에 놓이게 되며, 스프링(51)은 사용자가 노크부(60)의 누름부위를 누를 때마다 탄성력에 대응한 반발력을 펜심(50)을 통해 노크부(60)와 각각의 제1돌출턱(61)과 제2돌출턱(62)에 전달하게 된다.

즉, 사용자는 누름부위에 지압을 가하여 노크부(60)와 펜심(50)을 직선 왕복 운동시킬 수 있고, 스프링(51)은 노크부(60)와 펜심(50)을 원래의 위치로 되돌려 놓으려는 반발력을 팁홀더(12)에 지지된 상태로 발생시키게 된다. 또한, 스프링(51)은 펜심(50) 또는 노크부(60)의 직선 왕복 운동에 상응하여 반 기어부(30)의 유한한 각도 범위의 회전 동작에 필요한 작동력을 발생시키는 역할을 수행한다.

이러한 필기구는 케이스(10) 내부에 반 기어부(30)를 구비하지 않으므로 펜심(50)을 케이스(10)의 길이에 상응하는 길이만큼 대용량으로 길게 제작한 것을 사용할 수 있으며, 원통형의 반 기어부(30)가 케이스(10) 내부에 없으므로 케이스(10)의 굵기도 가늘게 제조할 수 있다. 그리고, 클립부(20)를 투명재질을 사용하는 경우는 내부에 반 기어부(30)의 동작상태를 외부에서 확인 가능하다.

또한, 종래에 비해 본 발명은 반 기어부(30)가 협소한 설치공간을 요구함으로써, 결과적으로 클립부(20)를 상대적으로 심플하게 구성할 수 있을 뿐만 아니라, 노크부(60)의 제1, 제2돌출턱(61, 62)이 반 기어부(30)의 형상에 대응하게 맞물려서 움직이므로, 소음이 큰 타격음이 발생되지 않고, 미소한 마찰 소음 정도만 발생됨으로써, 저소음의 필기구 제품에 매우 적합하다.

이러한 일들은 하기에 설명되는 반 기어부(30)에 의해 가능해진다.

도 3a, 도 3b, 도 3c에 도시된 바와 같이, 반 기어부(30)는 끝단이 양쪽 측면 방향으로 돌출된 회전축(39a, 39b)과, 회전축(39a, 39b)의 축심을 기준으로 편심된 곳에서 편심 기어 형상으로 형성된 몸체를 갖는다.

반 기어부(30)의 몸체의 편심 기어 형상은 제1회전가이드부(31), 제1경사홈부(32), 제1돌출턱안착부(33), 제2회전가이드부(34), 제2경사홈부(35), 제3회전가이드부(36), 제2돌출턱안착부(37), 제1, 제2측벽(38a, 38b)을 포함한다.

제1회전가이드부(31)는 스파이럴 경사의 슬라이드면을 제공하는 것으로서, 유한한 각도 범위의 회전 동작에 관여토록 노크부의 제1돌출턱과 미끄럼대우의 관계에 있다.

제1경사홈부(32)는 제1회전가이드부(31)의 경사 하단에서 회전축(39a, 39b)의 축심 방향으로 직선 경사의 슬라이드면과 평활면을 형성하는 것으로서, 낙차에 의한 걸림턱의 역할을 병행한다.

제1돌출턱안착부(33)는 제1경사홈부(32)의 평활면 끝단에서 낙차를 갖게 형성됨과 동시에 스파이럴 경사의 슬라이드면과 수직한 모서리 턱을 형성하여, 펜심의 출몰 작동시 노크부의 제1돌출턱을 안착 및 정지시키는 역할을 담당한다.

제2회전가이드부(34)는 제1돌출턱안착부(33)의 모서리 턱 상향에서 톱니 형상으로 형성된 스파이럴 경사의 슬라이드면을 제공한다.

제2경사홈부(35)는 제1경사홈부(32)와 동일하지만 반대 방향으로 직선 경사의 슬라이드면과 평활면을 형성한 것이다.

제3회전가이드부(36)는 노크부의 제2돌출턱과 미끄럼대우의 관계에 있도록 슬라이드면을 갖고, 상기 회전 동작의 반대 방향의 회전 동작, 즉 유한한 각도 범위의 회전 반대 동작에 관여한다.

제2돌출턱안착부(37)는 노크부의 제2돌출턱의 정지턱과 같은 역할을 담당한다.

제1, 제2측벽(38a, 38b)은 육각형 날개 형상으로 제1경사홈부(32)와 제2경사홈부(35)의 외측에서 수직하게 돌출된 것으로서, 노크부의 제1돌출턱의 회전 동작과 회전 반대 동작을 유한한 각도 범위내에서 가이드 및 구속하는 역할을 담당한다.

한편, 도 1a와 도 1b를 통해서, 본 발명의 안전노크식 필기구의 전체적인 작동방법과 사용방법을 개략적으로 설명하고자 한다.

반 기어부(30)가 제1돌출턱(61)에 의해 결합되어 펜심이 몰입된 상태이다. 이러한 상태에서 사용자가 펜심의 필기 가능한 팁을 돌출하기 위해 노크부(60)의 상단 부위에 형성된 누름부위를 누른 경우는 제1돌출턱(61)이 반 기어부(30)로부터 이탈됨과 동시에 반 기어부(30)가 소정 회전 방향으로 유한한 회전각만큼만 회전하고, 이후 스프링(51)의 반발력에 의해 제1돌출턱(61)이 반 기어부(30)에 결착되면서, 펜심(50)에서 글을 쓸 수 있는 팁(52) 일부가 돌출된다.

사용자가 필기구 사용을 완료한 후, 펜심(50)을 몰입하기 위한 누름부위를 누르지 않고, 클립부(20)를 옷깃에 꽂는다. 그러면 제1돌출턱(61)이 반 기어부(30)로부터 이탈되어 펜심(50)이 스프링(51)의 반발력에 의해 원래의 위치로 이동하여 몰입된다. 따라서, 펜심(50)이 돌출되어 옷감 등에 이물질이 묻는 것을 방지한다.

이하, 도 4a 내지 도 7e를 참조하여, 펜심 팁의 정상돌출과정, 정상몰입과정, 안전몰입과정 후 정상돌출과정에 따른 반 기어부(30)와 노크부(60)의 동작과정을 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 4a 내지 도 4e를 참조하여 펜심 팁의 정상돌출과정을 설명하겠다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 펜심이 몰입된 상태의 초기 위치에서 노크부(60)의 제1돌출턱(61)은 상대적으로 낮은 높이를 갖기 때문에 스파이럴 경사의 슬라이드면과 미끄럼 접촉을 하게 되며 반 기어부(30)의 제1회전가이드부(31)와 제1측벽(38a)의 사이 모서리 부위에 위치한다. 이때 제2돌출턱(62)은 제1돌출턱(61)과 동일선상의 후미에 배치된다. 반 기어부(30)는 회전축(39a, 39b)을 기준으로 유한한 각도 범위내에서 회전 가능하다.

이러한 상태에서 펜심을 정상적으로 돌출시키기 위해서 사용자는 노크부(60)의 누름부위를 누른다.

도 4b에 도시된 것처럼, 노크부(60)의 누름부위가 눌러져서 노크부(60)가 누름 방향(F)으로 이동하는 경우, 노크부(60)의 제1돌출턱(61)은 반 기어부(30)의 제1회전가이드부(31)의 스파이럴 경사의 슬라이드면에서 미끄럼 접촉을 수행하면서 상기 누름 방향(F)으로 이동하고, 이의 회전 대우관계로 결합된 반 기어부(30)는 제1회전가이드부(31)에 의해 경사방향에 대응한 소정 회전 방향(R)으로의 유한한 각도 범위의 회전 동작을 시작한다.

반 기어부(30)의 제1측벽(38a)이 기어안착부(40)의 내표면에 접촉할 때, 상기 시작된 회전 동작이 정지된다. 이때, 반 기어부(30)의 제2측벽(38b)과 제1경사홈부(32) 사이의 모서리 부위는 노크부(60)의 제1돌출턱(61)과 접촉하게 된다.

계속해서 사용자가 누름 방향(F)의 최대 이동 지점까지 노크부(60)를 이동시키고 있기 때문에, 제1돌출턱(61)은 제2측벽(38b)에 의해 가이드 되면서 제1경사홈부(32)의 직선 경사의 슬라이드면과 평활면을 직선 이동한다. 이때, 노크부(60)는 앞서 설명한 통공부위, 지지부위 등에 의한 브릿지 형상으로 제1돌출턱(61)을 펜심을 기준으로 수평하게 지지하고 있다. 이에 따라, 제1돌출턱(61)은 제1돌출턱(61)의 돌출 방향으로 제1경사홈부(32)를 밀어내면서 직선 이동하는 것이 가능하다.

이런 경우, 상기 노크부(60)의 지지력에 상응하는 수직 상승력이 반 기어부(30)를 장착한 클립부(도시 안됨)에 전달되어서, 'ㄱ'자 단면 형상의 클립부가 탄성 변형범위내에서 미소한 변형을 일으키게 되고, 결과적으로 미소한 높이만큼 들렸다가 다시 원 위치하게 되고, 이에 따라서, 제1돌출턱(61)이 제1경사홈부(32) 쪽으로 되돌아가는 것이 구속되고 자연스럽게 제1돌출턱안착부(33)의 슬라이드면을 따라 이동케 해준다.

즉, 도 4c에 도시된 바와 같이, 노크부(60)의 제1돌출턱(61)이 최대 이동 지점에 위치되어 있는 시점에서 제2돌출턱(62)은 상대적으로 높은 높이를 갖고 있기 때문에 제2돌출턱안착부(37)에 접촉하게 된다. 이에 따라, 상기 누름 방향(F)으로 노크부(60)를 비롯한 제2돌출턱(62)과 제1돌출턱(61)의 이동이 정지되고, 더 이상 노크부(60)가 눌려지지 않는다.

도 4d에 도시된 것처럼, 상기 상태에서 눌려진 노크부(60)에서 손을 떼게 되면, 노크부(60)가 스프링의 탄성력(반발력)에 의해 누름 반대 방향(S)으로 이동하게 된다. 이런 경우, 제1돌출턱(61)의 슬라이드면과 제1돌출턱안착부(33)의 슬라이드면이 접촉하고, 이에 따라 반 기어부(30)가 회전 반대 방향(Q)으로 회전을 시작하게 된다. 결국, 제1돌출턱(61)은 제1돌출턱안착부(33)와 제2회전가이드부(34) 사이의 수직한 모서리 턱에 안착되고, 이에 따라, 노크부(60)의 누름 반대 방향(S)으로의 이동과 반 기어부(30)의 회전 반대 방향(Q)으로의 회전이 정지하게 된다. 이때, 제2돌출턱(62)의 슬라이드면은 제3회전가이드부(36)의 슬라이드면과 일부 일치하게 가상의 직선 상에 이격된 상태로 놓이게 된다. 이는 도 4e에 도시된 바와 같다.

도 4e에서처럼, 제1돌출턱(61)이 제1돌출턱안착부(33)에 안착되면 펜심의 팁이 돌출된 상태가 되고, 펜심은 제1돌출턱(61)과 제1돌출턱안착부(33)의 걸림 관계에 따라 후방으로 밀리지 않게 되어서 사용자로 하여금 필기를 원활하게 수행 할 수 있게 한다.

이런 상태에서 필기구 사용을 마친 후에 다시 노크부(60)를 눌러 펜심을 몰입시키는 펜심 팁의 정상몰입과정을 도 5a 내지 도 5e를 참조하여 설명한다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 제1돌출턱(61)은 제1돌출턱안착부(33)에 안착되어 있고, 제2돌출턱(62)의 슬라이드면은 제3회전가이드부(36)의 슬라이드면과 일부 일치하는 가상의 직선 상에 이격되어 있으며, 이때 펜심의 팁 일부가 팁홀더의 외부로 돌출된 상태이다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 상태에서 펜심을 정상적으로 몰입시키기 위해 노크부(60)의 누름부위가 눌러짐과 동시에, 노크부(60)가 누름 방향(F)으로 이동한다. 이때, 노크부(60)의 제1돌출턱(61)이 제1돌출턱안착부(33)에서 이탈되기 때문에, 반 기어부(30)가 회전 가능한 상태로 된다. 이와 동시에, 제2돌출턱(62)의 슬라이드면이 제3회전가이드부(36)의 슬라이드면과 일부 미끄럼 접촉을 수행하고, 그 결과 회전 반대 방향(Q)으로 미끄럼 접촉하는 거리만큼 회전한다. 이는 도 5c에 도시된 바와 같다.

도 5c에 도시된 바와 같이, 노크부(60)의 제1돌출턱(61)의 슬라이드면은 제2회전가이드부(34)의 슬라이드면과 전부 미끄럼 접촉을 수행할 수 있는 가상의 직선 상에 이격된 상태로 놓이게 되고, 제2돌출턱(62)은 제3회전가이드부(36)의 슬라이드면을 타고 내려와서 슬라이드면에 접하는 표면에 접촉하게 된다.

도 5d에 도시된 바와 같이, 상기 상태에서 눌려진 노크부(60)에서 손을 떼게 되면, 노크부(60)가 스프링의 반발력에 의해 누름 반대 방향(S)으로 이동하게 된다. 이런 경우, 제1돌출턱(61)의 슬라이드면과 제2회전가이드부(34)의 슬라이드면이 상호 접촉하여 미끄러질 때, 반 기어부(30)가 상기 슬라이드면들의 경사방향에 대응하여 역시 회전 반대 방향(Q)으로 회전을 계속한다.

도 5e에 도시된 바와 같이, 결국, 기어안착부의 내표면에 지지되는 제1측벽(38a)이 제1돌출턱(61)에 접촉하여서 반 기어부(30)의 회전 반대 방향(Q)으로의 회전을 정지시킨다. 계속되는 스프링의 작용에 따라, 제1돌출턱(61)은 제2경사홈부(35)의 직선 경사의 슬라이드면과 평활면을 타고 넘어가서, 결국 최초 위치로 복귀된다.

이때에도, 앞서 상술한 바와 같이 상기 노크부(60)의 지지력에 상응하는 수직 상승력에 의해서 반 기어부(30)를 장착한 클립부가 미소한 높이만큼 들렸다가 다시 원 위치하게 된다. 이에 따라서, 제1돌출턱(61)은 제2경사홈부(35) 쪽으로 되돌아가는 것이 구속되어, 자연스럽게 제1회전가이드부(31) 쪽으로만 이동 가능케 된다.

결과적으로, 반 기어부(30)는 종래 기술처럼 소정 회전 방향으로만 회전하지 않고, 노크부(60)의 누름 방향(F)과 누름 반대 방향(R)으로의 왕복 직선 운동에 대응하여 회전 방향(R)과 회전 반대 방향(Q)으로 왕복 회동을 하면서 노크부(60)에 결합된 펜심의 팁의 출몰이 스텝별로 작동 및 정지되어 저소음을 갖는 것이 특징이다.

다음은 펜심이 돌출된 상태에서 사용을 마친 후에 다시 노크부(60)를 눌러 펜심을 몰입하는 것이 아니라 옷깃에 그대로 꽂았을 때의 펜심이 몰입되는 안전몰입과정을 도 6a와 도 6b를 참조하여 설명한다.

우선 도 6a의 펜심 돌출상태에서 옷깃에 그대로 꽂았을 경우, 기어안착부가 형성된 클립부의 소정부위가 케이스로부터 이격 된다. 따라서, 노크부(60)의 제1돌출턱(61)으로부터 반 기어부(30)의 제1돌출턱안착부(33)가 이탈하거나, 또는 노크부(60)의 제1돌출턱(61)이 반 기어부(30)의 제1돌출턱안착부(33)로부터 이탈하여, 결과적으로 펜심과 노크부(60)의 축방향으로의 움직임을 구속시키는 것이 해체되게 된다.

이런 경우, 도 6b에 도시된 것처럼, 스프링의 반발력이 펜심을 몰입시키고, 이런 펜심에 결합된 노크부(60)로 하여금 누름 반대 방향(S)으로 바로 이동하게 한다. 이 과정에서, 반 기어부(30)는 어떠한 회전도 이루어지지 않고, 다만, 단순히 제2돌출턱(62)이 제3회전가이드부(36)와 제2돌출턱안착부(37) 중 어느 하나의 뒤쪽 부위로 빠지게 됨과 동시에, 제1돌출턱(61)이 반 기어부(30)에서 제3회전가이드부(36)와 제1회전가이드부(31) 사이의 소정 표면상에 위치하게 된다.

따라서, 펜심을 돌출한 상태에서 보관을 위해 별도로 펜심을 몰입하지 않고도 그대로 옷깃에 꽂더라도 반 기어부(30)와 노크부(60)의 결합관계에 따라 펜심을 몰입하여준다. 이렇게 몰입된 상태에서 다시 펜심을 돌출하기 위한 과정을 도 7a 내지 도 7e를 참조하여 설명한다.

상기 안전몰입과정 후 정상돌출과정의 도 7a 내지 도 7e는 앞서 도 4a 내지 도 4e를 통해 설명한 펜심 팁의 정상돌출과정과 매우 유사하다.

즉, 도 7a에서처럼 펜심이 몰입된 상태에서 노크부(60)의 제1돌출턱(61)은 제3회전가이드부(36)와 제1회전가이드부(31) 사이에서 반 기어부(30)의 소정 표면상에 정지되어 있는데, 이러한 상태에서 펜심을 정상적으로 돌출시키기 위해서 사용자는 노크부(60)의 누름부위를 누른다.

이런 경우, 도 7b에 도시된 바와 같이, 노크부(60)의 제1돌출턱(61)은 누름 방향(F)으로 움직이게 되고, 이에 따라 반 기어부(30)가 소정 회전 방향(R)으로 유한한 각도 범위만큼 회동함으로써, 반 기어부(30)의 제1회전가이드부(31)와 제1측벽(38b)의 사이 모서리 부위가 노크부(60)의 제1돌출턱(61)에 접촉하게 된다.

도 7c에 도시한 바와 같이, 사용자가 누름 방향(F)의 최대 이동 지점까지 노크부(60)를 이동시킬 경우, 제1돌출턱(61)은 제2측벽(38b)에 의해 가이드 되면서 제1경사홈부(32)를 밀어 올리듯이 통과하나, 제2돌출턱안착부(37)에 접촉하는 제2돌출턱(62)에 의해서 노크부(60), 제2돌출턱(62)과 함께 정지된다.

도 7d에 도시한 바와 같이, 상기 상태에서 눌려진 노크부(60)에서 손을 떼게 되면, 노크부(60)가 스프링의 탄성력(반발력)에 의해 누름 반대 방향(S)으로 이동하여서, 노크부(60)의 제1돌출턱(61)이 제1돌출턱안착부(33)의 슬라이드면에 접촉한다.

도 7e에 도시한 바와 같이, 반 기어부(30)는 노크부(60)의 제1돌출턱(61)의 이동에 대응하여 회전 반대 방향(Q)으로 회전하고, 결과적으로, 제1돌출턱안착부(33)와 제2회전가이드부(34) 사이의 수직한 모서리 턱이 제1돌출턱(61)의 직선 이동을 구속하게 된다. 이런 경우, 펜심의 팁이 팁홀더로부터 돌출된 상태가 되어 필기 가능하게 된다.

따라서, 본 발명의 필기구는 케이스몸체와 팁홀더를 일체형으로 성형한 케이스를 제공하여서, 부품 조립 수를 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 필기구는 반 기어부를 클립부에 설치한 메커니즘으로서, 반 기어부가 종래 기술처럼 소정 회전 방향으로 회전하지 않는 반면, 노크부의 왕복 직선 운동에 대응하여 회전 방향과 회전 반대 방향으로 왕복 회동을 하면서 노크부에 결합된 펜심의 팁의 출몰이 이루어지므로, 저소음이면서 부드러운 출몰 작동을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 필기구는 설치공간을 상대적으로 작게 차지하는 반 기어부를 클립부에 설치함에 따라 심플하면서도 내구성 있는 클립부로서 제품 경쟁력을 갖고 있고, 제품 판매 증진에 기여할 수 있으며, 남다른 필기구를 소유하고자 하는 소비자를 기쁘게 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 필기구는 펜심을 돌출한 상태에서 별도의 조작 없이 옷깃에 꽂아 보관하더라도, 반 기어부가 클립부에 배치되어 있어서 부드러운 펜심 몰입 작동을 유도할 수 있고, 이에 따라 옷의 오염을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 필기구는 반 기어부가 케이스의 내부로부터 분리되어 클립부에 설치하므로 케이스의 내부공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있으며, 필기구의 굵기도 조절 가능하다.

그리고, 본 발명의 필기구는 반 기어부가 안착된 클립부를 투명한 재질을 이용할 경우 필기구의 내부동작 상태를 눈으로 확인할 수 있어 사용자에게 편리성을 준다.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 고안의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

도 1a와 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 필기구의 단면도들,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필기구의 분해도,

도 3a, 도 3b, 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 필기구의 반 기어부를 설명하기 위한 정면도와 좌측면도와 우측면도,

도 4a 내지 도 7e는 본 발명의 일 실시예에 따른 필기구의 안전노크 동작상태를 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 케이스 20 : 클립부

30 : 반 기어부 31 : 제1회전가이드부

32 : 제1경사홈부 33 : 제1돌출턱안착부

34 : 제2회전가이드부 35 : 제2경사홈부

36 : 제3회전가이드부 37 : 제2돌출턱안착부

38a, 38b : 측벽 39a, 39b : 회전축

40 : 기어안착부 49a, 49b : 축결합부

50 : 펜심 51 : 스프링

60 : 노크부 61 : 제1돌출턱

62 : 제2돌출턱 69 : 통기공

Claims (5)

1. 필기구에 있어서,

   펜심(50)을 포함하는 케이스(10);

   상기 케이스(10)의 외부에 배치되며 클립부(20)에 회전 가능하게 안착된 반 기어부(30); 및

   상기 케이스(10)의 내부에 배치되며 상기 반 기어부(30)에 맞물려 돌아가는 제1 및 제2돌출턱(61, 62)을 구비하는 노크부(60)를 포함하며,

   상기 노크부(60)의 제1돌출턱(61)이 상기 반 기어부(30)로부터 이탈되면서 상기 펜심(50)을 몰입시키되,

   상기 반 기어부(30)가 상기 노크부(60)의 누름 방향(F)과 누름 반대 방향(R)으로의 왕복 직선 운동에 대응하여 회전 방향(R)과 회전 반대 방향(Q)으로 왕복 회동을 하는 것을 특징으로 하는 안전노크식 필기구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 케이스(10)는 케이스몸체(11)와 팁홀더(12)를 일체형으로 성형한 것으로서, 상기 제1, 제2돌출턱(61, 62)이 표출된 상태에서, 축 방향으로 왕복 슬라이드 운동 가능토록 유한한 길이를 갖고 소정 단 부위가 개방되며 서로 직경이 상이한 장폭과 단폭의 직선형 가이드 슬릿(16, 17)을 포함하는 것을 특징으로 하는 안전노크식 필기구.
3. 제1항에 있어서,

   상기 케이스(10)는 제1나사산(18)을 상기 클립부(20)의 제2나사산(28)에 결합하여, 상기 클립부(20)의 링형상 부위와 결합되는 것을 특징으로 하는 안전노크식 필기구.
4. 제1항에 있어서,

   상기 케이스(10)가 제1나사산(18) 주위의 제1테이퍼접촉면(19)을 갖고, 상기 클립부(20)의 링형상 부위가 상기 제1테이퍼접촉면(19)과 마찰 대우관계에 있는 제2테이퍼접촉면(29)을 갖고, 상기 제1, 제2테이퍼접촉면(19, 29)이 평활면 접촉에 비해 상대적으로 넓은 접촉면적을 제공하는 테이퍼면 접촉으로 결합함으로써, 상기 가이드 슬릿(16, 17)을 갖는 상기 케이스(10)의 상기 제1나사산(18)과 상기 클립부(20)의 상기 제2나사산(28)이 나사결합되었을 때 나사결합력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 안전노크식 필기구.
5. 제1항에 있어서,

   상기 반 기어부(30)는 축심을 기준으로 회전하는 편심 기어 형상을 갖되,

   스파이럴 경사의 슬라이드면을 제공하고 유한한 각도 범위의 회전 동작에 관여토록 상기 노크부(60)의 제1돌출턱(61)과 미끄럼대우의 관계에 있는 제1회전가이드부(31)와;

   상기 제1회전가이드부(31)의 경사 하단에서 회전축(39a, 39b)의 축심 방향으로 직선 경사의 슬라이드면과 평활면을 형성하는 것으로서, 낙차에 의한 걸림턱의 역할을 병행하는 제1경사홈부(32)와;

   상기 제1경사홈부(32)의 평활면 끝단에서 낙차를 갖게 형성됨과 동시에 스파이럴 경사의 슬라이드면과 수직한 모서리 턱을 형성하여, 상기 펜심(50)의 출몰 작동시 상기 제1돌출턱(61)을 안착 및 정지시키는 제1돌출턱안착부(33)와;

   상기 제1돌출턱안착부(33)의 모서리 턱 상향에서 톱니 형상으로 형성된 스파이럴 경사의 슬라이드면을 제공하는 제2회전가이드부(34)와;

   상기 제1경사홈부(32)와 동일하지만 반대 방향으로 직선 경사의 슬라이드면과 평활면을 형성한 제2경사홈부(35)와;

   상기 노크부(60)의 제2돌출턱(62)과 미끄럼대우의 관계에 있도록 슬라이드면을 갖는 제3회전가이드부(36)와;

   상기 제2돌출턱(62)의 정지턱과 같은 역할을 담당하는 제2돌출턱안착부(37)와;

   상기 제1경사홈부(32)와 상기 제2경사홈부(35)의 외측에서 수직하게 돌출된 것으로서, 상기 제1돌출턱(61)의 회전 동작과 회전 반대 동작을 유한한 각도 범위내에서 가이드 및 구속하는 제1, 제2측벽(38a, 38b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 안전노크식 필기구.