KR20020033055A - 볼펜 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 볼펜은 팁본체(2)의 내부 및 홀더(3)의 내부에 볼(23)을 앞쪽으로 압착하는 스프링(5)을 배치하며, 이 스프링(5)은 스트레이트부(6)와 코일부(7)로 이루어진다. 스트레이트부(6)는 팁본체(2)의 내부에 삽입되고 코일부(7)는 홀더(3)의 내부에 배치된다. 홀더(3)의 내면에는 돌기(4)가 배치되고,코일부(7)는 돌기(4)를 타고넘어 계지됨으로써 정지상태가 된다.

Description

볼펜{BALL POINT PEN}

본 발명은 볼펜에 관한 것으로서, 특히 팁본체내에 펜끝의 볼을 앞쪽으로 압착하는 스프링을 배치한 볼펜에 관한 것이다. 또한 본 발명에서 「앞」이라 함은 팁본체측을 가리키고, 「뒤」라 함은 잉크수용관측을 가리킨다.

종래 이런 종류의 볼펜에 있어서, 예를들면 일본 실용신안등록 제 2577544호 공보에 있어서는 팁본체 앞단의 볼을 앞쪽으로 압착하기 위한 스프링이 코일부와 스트레이트부를 일체로 하여 형성되고, 볼을 앞쪽으로 압착하는 상기 스트레이트부가 팁본체 내에 삽통되며, 탄발력을 발생하는 코일부가 팁본체의 뒷쪽에 배치된 구조의 볼펜이 개시되고 있다. 또 상기 공보에는 코일부의 뒷단이 다른 부재의 스프링시트에 의해 계지되는 구조가 기재되고 있다.

상기 종래의 볼펜은 스프링의 뒷단을 계지시키기 위해 스프링시트 등의 다른 부재의 부착이 필요하여 그에 따라 조립작업의 번거로움과 부품개수가 증가하고 그 결과 제조원가가 상승하여 저가로 제공하는 것이 곤란하다.

또 상기 종래의 볼펜은 스프링을 팁본체 내에 조립하는 공정에 있어서, 팁본체내에 삽입한 스트레이트부의 앞단을 볼의 뒷면에 접촉시킴과 동시에 코일부를 압축시키는 구조를 채용하고 있기 때문에 스트레이트부의 앞단이 볼받이 시트의 뒷면에 걸리고, 이 스트레이트부의 앞단이 볼 뒷면에 적절히 접촉하지 않은 상태로 스프링이 조립되어 스프링의 조립불량을 발생시킬 염려가 있다.

특히 팁본체가 스트레이트모양의 금속제 가는관의 앞단에 볼을 회전가능하게 감싸잡는 타입(이른바 니들팁)인 경우 가는 관 안의 잉크유통구멍 내경이 작기 때문에 볼받이 시트의 뒷쪽에 센터링용 가이드면을 형성하는 것이 곤란하다. 그 때문에 볼받이 시트의 뒷면에 스프링의 스트레이트부 앞단이 걸리고 조립불량이 발생하기 쉽다. 또한 상기 팁본체 안에서도 상기 볼받이 시트를 앞쪽으로 압착변형함으로써 형성하는 타입인 경우 볼받이 시트의 뒷면이 미끄러운 경사면이 되어 있지 않고 스트레이트부의 앞단이 볼받이 시트의 뒷면에 걸려 볼의 뒷면에 접촉하지 않는 경우가 있다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하는 것으로 스프링을 계지시키기 위한다른 부재의 부착이 불필요하며, 조립작업의 번거로움 및 부품개수를 감소시켜 제조원가를 낮게할 수 있고 또한 스트레이트부의 앞단과 볼의 뒷면을 확실하게 접촉시켜 조립불량이 발생할 염려가 없는 볼펜을 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 볼펜의 일 실시예를 도시하는 종단면도.

도 2는 도 1의 스프링의 가삽입상태를 도시하는 요부 확대 종단면도.

도 3은 도 1의 스프링의 조립완료상태를 도시하는 요부확대 종단면도.

도 4는 도 2의 스프링의 종방향 확대도.

도 5는 도 3의 F부 확대도.

도 6은 스프링의 다른 실시예를 도시하는 확대도.

도 7은 돌기의 경사면의 다른 실시예를 도시하는 확대도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1: 볼펜2: 팁본체

21: 앞단테두리부22: 볼받이 시트

23: 볼3: 홀더

31: 앞부32: 턱부

33: 후부34: 칩부착구멍35: 잉크유통구멍4: 돌기

41: 앞면42: 뒷면5: 스프링6: 스트레이트부7: 코일부71: 제2코일부72 : 제1코일부 8: 잉크수용관

81: 잉크82: 추종체

9: 누름봉

A: 스트레이트부의 앞단에서 제2코일부의 앞단까지의 축방향의 치수

B: 볼뒷면에서 상기 홀더내면의 돌기까지의 축방향의 치수

C: 돌기의 내경D: 제2코일부의 외경

E: 누름봉의 앞단부의 외경

상기 목적을 실현하기 위해 본 발명의 제1구성특징에 따른 볼펜은 홀더, 팁본체, 볼, 스프링을 구비하며,

상기 홀더는 앞부를 포함하고,

상기 팁본체는 홀더의 앞부에 결합되는 뒷단과, 내측으로 만곡된 형태의 앞단테두리부 및 이 앞단테두리부의 뒷쪽으로 위치하는 볼받이 시트를 갖는 앞단을 가지며,

상기 볼은 앞단테두리부와 볼받이 시트 사이에 회전가능하게 유지되고,

상기 스프링은 팁본체와 홀더 내에 배치되어 앞단테두리부의 내면을 향해 볼을 압착하며,

상기 스프링은 팁본체의 내측을 통과하는 스트레이트부와, 스트레이트부의 뒷단에 일체로 결합되어 홀더 내에 배치되는 코일부를 가지며,

상기 홀더의 내면에는 돌기가 일체로 형성되고, 이 돌기 상에서 코일부가 압착상태로 유지된다.

이러한 구조에 따라 코일부(7)는 돌기에 유지되므로 스프링(5)을 계지시키기 위한 다른 부재의 부착을 필요로 하지 않고 조립작업의 번거로움과 부품개수를 감소시켜 제조원가를 낮게 억제할 수 있다.

본 발명의 제2구성특징에 따르면, 코일부는 스트레이트부의 뒷단에 연결되는 제1코일부(72)와 제2코일부를 포함하며, 제2코일부(71)는 코일부(7)의 뒷단에 배치될 수 있고, 제2코일부(71)는 볼펜(1)에서의 돌기(4)에 유지된다.

코일부(7)전체가 홀더(3)내면의 돌기(4)에 유지될 경우(즉 코일부(7)에 제2코일부(71)가 존재하지 않을 경우)에 비해 제2코일부(71)만이 홀더(3) 내면의 돌기(4)에 타고넘어 계지하기 때문에 타고넘는 스트로크를 짧게할 수 있어 부착작업이 용이하게 된다. 또한 상기 타고넘는 스트로크가 짧아지기 때문에 코일부(7)가 돌기(4)에 유지될 때의 돌기(4)의 손상을 현저하게 줄일 수 있다.

본발명의 제3구성특징에 따르면, 비압착 상태의 스프링(5)의 스트레이트부(6)의 앞단에서 제2코일부(71)의 앞단까지의 축방향의 치수를 볼(23)의 뒷단에서 상기 홀더(3) 내면의 돌기(4)까지의 축방향의 치수보다도 크게 설정한다.

이하의 설명에서는 스프링의 스트레이트부의 앞단에서 제2코일부의 앞단 까지의 축방향치수를 A, 볼의 뒷단으로부터 홀더 내면의 돌기까지의 축방향치수를 B로 설명한다.

홀더(3)의 앞부(31)에는 미리 앞단부의 볼 감싸잡는 부에 볼(23)을 회전가능하게 감싸잡은 팁본체(2)가 고착되고, 상기 홀더(3)의 뒷단개구부로부터 스프링(5)이 삽입된다. 도 2와 같이 상기 스프링(5)을 홀더(3)의 내부 및 팁본체(2)의 내부에 삽입하는 과정에 있어서, 우선 상기 홀더(3)의 뒷단개구부에서 스트레이트부(6)를 앞쪽을 향하도록 한 스프링(5)을 약간의 힘(예를들면 낙하 등)으로 가삽입한다.

이 때 A>B의 구조에 의해 코일부(7) 뒷단의 제2코일부(71)는 홀더(3) 내면의 돌기(4)와는 타고넘어 계지하지 않은 상태에 있고 코일부(7)는 압축상태가 아니다. 그 때문에 스트레이트부(6)의 앞단이 축방향 및 지름방향으로 이동가능하기 때문에 스트레이트부(6)의 앞단이 볼받이 시트(22)의 뒷단면에 걸려 볼(23)의 뒷면에 접촉하지 않은 상태에 있어도 약간의 외력(예를들면 진동 등)에 의해 용이하게 스트레이트부(6)의 앞단과 볼(23)의 뒷면을 적절히 접촉시킬 수 있다. 그리고 상기 볼(23)의 뒷면과 스트레이트부(6)의 앞단을 적절히 접촉시킨 후 도 3과 같이 제2코일부(71)는 홀더(3) 내면의 돌기(4)를 타고넘어 계지시켜 코일부(7)를 압축상태로 한다.

따라서 스트레이트부(6)의 앞단이 볼받이 시트(22)에 걸려 볼(23)의 뒷면에 적절하게 접촉하지 않은 상태로 스프링(5)이 조립되지 않고 스트레이트부(6)의 앞단과 볼(23)의 뒷면을 확실하게 접촉시켜 조립불량의 발생을 억제할 수 있다.

본 발명의 제4구성특징으로서, 팁본체(2)는 스트레이트모양의 금속제 가는관으로 이루어진다.

본발명의 제1구성특징과 제4구성특징에 따라서, 다음과 같은 효과를 얻는다. 즉, 스트레이트모양의 금속제 가는관으로 이루어지는 팁본체(2)(이른바 니들칩)의 내부에 볼(23)을 앞쪽으로 압착하는 스프링(5)을 배치하여 이루어지는 타입의 볼펜을 제조원가가 낮은 저가로 제공할 수 있다.

본 발명의 제2구성특징 및 제4구성특징으로 다음과 같은 효과를 얻는다. 즉,스트레이트모양의 금속제 가는관으로 이루어지는 팁본체(2)(이른바 니들칩)의 내부에 볼(23)을 앞쪽으로 압착하는 스프링(5)을 배치하여 이루어지는 타입의 볼펜을 용이하게 제조할 수 있기 때문에 더욱 더 제조원가를 낮게 낮출 수 있어 저가로 제공할 수 있다.

특히 상기 팁본체(2)가 스트레이트모양의 금속제 가는관인 경우, 통상 볼 감싸잡는 부 뒤쪽의 잉크유통구멍(35)의 내경이 볼 감싸잡는 부의 내경과 대략 같게 또는 볼 감싸잡는 부의 내경보다 작게 설정되고, 상기 잉크유통구멍(35)의 내부에 센터링 가이드면을 형성하는 것이 곤란하기 때문에 볼받이 시트(22)의 뒷면에 스프링(5)의 스트레이트부(6)의 앞단이 걸려 조립불량이 발생하기 쉽지만 상기 A>B 의 구성이 유효하게 작용하여 스트레이트부(6)의 앞단과 볼(23)의 뒷면을 확실하게 접촉시키므로 조립불량의 발생을 억지할 수 있다.

또한 상기 스트레이트모양의 금속제 가는관으로 이루어지는 팁본체(2)는 통상 앞단테두리부(21)의 뒤쪽 외면에 끝이 가는 테이퍼형의 경사면을 구비하지 않는다. 상기 팁본체(2)의 볼받이 시트(22)의 타입으로서는 예를들면 볼받이 시트(22)를 안쪽으로 압착변형에 의해 형성하는 타입 또는 볼받이 시트(22)를 절삭가공에 의해 형성하는 타입을 들 수 있다.

다음에, 본 발명의 실시예에 대해 도면을 따라 설명한다.

도 1 ~ 도 5에 본 발명의 일실시예를 도시한다.

본 발명의 볼펜(1)은 앞단부에 볼(23)을 회전가능하게 유지하는 팁본체(2)와, 이 팁본체(2)의 뒷단이 앞부(31)에 압입고정된 홀더(3)와, 이 홀더(3)의뒷부(33)가 앞단개구부에 압입고착된 잉크수용관(8)과, 상기 팁본체(2)의 내부 및 홀더(3)의 내부에 수용배치된 스프링(5)으로 이루어진다.

잉크수용관(8)은 양단이 개구된 원통체로서 합성수지의 압출성형에 의해 얻어진다. 상기 잉크수용관(8)의 앞단개구부는 팁본체(2)를 갖는 홀더(3)의 뒷부(33)가 압입고착되는 한편 상기 잉크수용관(8)의 뒷단은 공기유통구멍으로서 개구된다.

또 상기 잉크수용관(8)의 내부에는 잉크(81)(예를들면 전단감점성이 부여된 수성겔 잉크, 또는 중점도의 유성잉크)와, 이 잉크(81)의 뒷단에 배치되고 또한 이 잉크(81)의 소비에 따라 전진하는 그리스모양의 추종체(82)가 충전된다.

팁본체(2)는 금속제(예를들면 스테인레스 강제)의 스트레이트모양의 가는관으로 이루어진다. 팁본체(2)의 앞단부에는 안쪽으로의 압착변형에 의해 안쪽을 향하는 앞단테두리부(21) 및 그 뒷쪽의 볼받이 시트(22)가 형성된다. 그리고 상기 앞단테두리부(21)와 상기 볼받이 시트(22) 사이(즉 볼을 감싸잡는 유지부)에 볼(23)이 회전가능하게 유지된다. 또한 본 실시예에서 볼받이 시트(22)는 여러개(예를들면 3~4개)의 안쪽 돌출부에 의해 형성되고 있지만 이 이외에도 고리모양으로 형성되어도 좋다.

홀더(3)는 합성수지(예를들면 폴리아세탈)의 사출성형에 의해 얻어지는 통모양체이다. 홀더(3)는 팁본체(2)가 부착되는 끝이 가는 모양의 앞부(31)와, 잉크수용관(8)의 앞단면과 접촉하는 턱부(32)와, 잉크수용관(8)의 앞단개구부에 압입되는 뒷부(33)로 이루어진다. 홀더(3)의 내부에는 앞단이 외부로 개구하는 팁부착구멍(34)과, 이 팁부착구멍(34)과 앞단이 연통하고 또한 뒷단이 외부로 개구하는 잉크유통구멍(35)이 배치된다. 잉크유통구멍(35)의 내경은 팁부착구멍(34) 보다 크다. 한편, 이 잉크유통구멍(35)의 중간부 내면에는 통모양으로 분산배치되는 여러개(예를들면 4개)의 돌기(4)가 일체로 형성된다. 여기서 돌기(4)는 고리모양으로 형성될 수 도 있다.

스프링(5)은 선지름 0.14mm의 스테인레스 강제 선재에 의해 앞부의 스트레이트부(6)와, 뒷부의 코일부(7)가 일체로 연설된다. 코일부(7)는 제1코일부(72) 및 제2코일부(71)를 포함하며, 제2코일부(71)는 코일부(7) 뒷부에 형성된다. 제2코일부(71)의 외경은 제1코일부(72)의 외경보다 크다. 한편 제2코일부(71)는 촘촘하게 감겨있다.

본 실시예에 있어서 스프링(5)이 압착되지 않은 상태에서 스트레이트부(6)의 앞단에서 제2코일부(71)의 앞단까지의 축방향의 치수(A)(축방향으로 볼때)는 13.2mm로 설정된다. 또 팁본체(2)와 홀더(3)가 결합된 상태에서 볼(23) 뒷단으로부터 홀더(3) 내면의 돌기(4)까지의 치수(B)는 12.6mm로 설정된다. 따라서 상기 치수(A)가 치수(B)보다도 크게 설정된다(즉 A>B로 설정).

또 제2코일부(71)의 외경(D)은 돌기(4)의 내경(C)(본 실시예의 경우는 여러개의 돌기(4)에 접하는 내접원의 직경)보다도 약간 크게 설정된다. 또 홀더(3)의 돌기(4) 전후의 잉크유통구멍(35)의 내경은 제2코일부(71)의 외경(D)보다도 약간 크게 설정된다. 그에 따라 제2코일부(71) 외면이 돌기(4) 전후의 잉크유통구멍(35) 내면에 걸리지 않게되어 제2코일부(71)가 돌기(4)에 적절히 유지된다.

본 실시예의 볼펜(1)은 필기하지 않을 때는 다음과 같이 작동된다. 즉, 스프링(5)에 의해 볼(23)이 앞쪽으로 압착되고, 상기 볼(23)과 앞단테두리부(21)의 내면이 압접됨에 따라 펜끝이 밀봉된다. 그 때문에 펜끝 아래쪽을 향하는 상태로 보관한다고 해도 펜끝에서의 잉크누출이 방지되고 또 펜끝 위쪽을 향한 상태로 보관한다고 해도 펜끝에서의 공기혼입이 방지된다.

도 3 및 도 5와 같이 제2코일부(71)가 이동하여 돌기(4)에서 유지될 때 홀더(3)의 뒷단개구부로 삽입한 누름봉(9)에 의해 제2코일부(71)의 뒷단을 앞쪽으로 압착한다. 누름봉(9)의 외경(E)은 돌기(4)의 내경(C)보다 약간 작게 설정된다(즉 E<C). 그에 따라 누름봉(9)에 의해 돌기(4)를 넘어 앞쪽으로 제2코일부(71)를 압착할 수 있다. 또한 누름봉(9)의 외경(E)은 제2코일부(71)의 뒷단의 내경보다 크게 설정되고 그에 따라 누름봉(9)을 앞단이 코일부(7)의 내부에 삽입되지 않으면서 누름봉(9)의 앞단과 제2코일부(71)의 뒷단을 확실하게 접촉할 수 있다.

도 6에 본 발명에 이용하는 스프링(5)의 다른 실시예를 도시한다.

스프링(5)은 상기 실시예(도 4)와 마찬가지로 스트레이트부(6)와 코일부(7)로 이루어지며, 상기 실시예와 다른 점은 코일부(7)의 뒷단에 형성한 제2코일부(71)가 뒤쪽을 향해가면서 지름이 축소된다는 점이다. 이러한 구성에 따라 제2코일부(71)의 뒷단과 누름봉(9)의 앞단면을 더욱 확실하게 접촉시킬 수 있다. 본 실시예(도 6)의 스프링(5)을 상기 실시예(도 1 ~ 도 5)의 스프링(5)과 교체하여도 상기 실시예(도 도 1 ~ 도 5)와 같은 작용효과를 얻는다.

또한 본 발명에 있어서 돌기(4)의 앞면(41) 및 뒷면(42)에 경사면(예를들면 도 5와 같은 R곡면, 또는 도 7과 같은 테이퍼면)을 배치하는 것이 유효하다. 상기돌기(4)의 앞면(41)에 경사면을 배치함으로써 합성수지의 사출성형시 성형품의 홀더(3)의 돌기(4)(언더컷)를 갖는 내부로부터 금형의 코어핀을 용이하게 뺄 수 있게 된다. 또 상기 돌기(4)의 뒷면(42)에 경사면을 배치함으로써 제2코일부(71)가 돌기(4)를 원활하게 타고넘을 수 있다.

이상 설명한 바와같이, 본 발명에서는 코일부가 홀더의 내면 돌기에 유지된다. 이러한 특징에 따라 스프링을 계지시키기 위한 다른 부재의 부착을 필요로 하지 않아 조립작업의 번거로움과 부품개수를 감소시킬 수 있으며 제조원가를 낮게 억제하여 저가로 제공할 수 있다.

코일부 전체가 홀더내면의 돌기에 유지되어 계지된 형태로 정지되는 경우에 비해 제2코일부만이 홀더내면의 돌기에 유지된다. 따라서, 타고넘는 스트로크를 짧게 할 수 있어 부착작업이 용이하게 되고 또한 타고넘는 스트로크의 길이감소로 인해 코일부가 돌기를 타고넘을 때 코일부의 접촉에 따른 돌기의 손상을 현저히 억제할 수 있다.

또, 스트레이트부의 앞단과 볼의 뒷면을 확실하게 접촉시켜 조립불량의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 스트레이트모양의 금속제 가는관으로 이루어지는 팁본체의 내부에 볼을 앞쪽으로 압착하는 스프링을 배치한 타입의 볼펜을 낮은 제조원가로 제공할 수 있고, 또 상기 타입의 볼펜의 제조에 있어서 스트레이트부의 앞단과 볼뒷면을 확실하게 접촉시켜 조립불량의 발생을 억제할 수 있다.

Claims (16)

1. 홀더, 팁본체, 볼, 스프링을 구비하는 볼펜으로서,

   상기 홀더는 앞부를 포함하고,

   상기 팁본체는 홀더의 앞부에 결합되는 뒷단과, 내측으로 만곡된 형태의 앞단테두리부 및 이 앞단테두리부의 뒷쪽으로 위치하는 볼받이 시트를 갖는 앞단을 가지며,

   상기 볼은 앞단테두리부와 볼받이 시트 사이에 회전가능하게 유지되고,

   상기 스프링은 팁본체와 홀더 내에 배치되어 앞단테두리부의 내면을 향해 볼을 압착하며,

   상기 스프링은 팁본체의 내측을 통과하는 스트레이트부와, 스트레이트부의 뒷단에 일체로 결합되어 홀더 내에 배치되는 코일부를 가지며,

   상기 홀더의 내면에는 돌기가 일체로 형성되고, 이 돌기 상에서 코일부가 압착상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 볼펜.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 코일부는 스트레이트부의 뒷단에 연결되는 제1코일부와, 제2코일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼펜.
3. 제 1항에 있어서,

   스프링이 비압착상태일 때 스트레이트부의 앞단으로부터 제2코일부의 앞단 까지의 스프링의 축방향 길이는 볼의 뒷단으로부터 홀더 내면 상의 돌기까지의 거리 보다 긴 것을 특징으로 하는 볼펜.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 팁본체가 스트레이트모양의 금속제 가는관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼펜.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 볼받이 시트는 팁본체의 앞단에서 내측으로 가압하여 형성되는 것을 특징으로 하는 볼펜.
6. 제 2항에 있어서,

   제2코일부는 촘촘히 감겨서 형성되는 것을 특징으로 하는 볼펜.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 홀더는 수지사출몰드에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 볼펜.
8. 제 1항에 있어서,

   돌기의 앞단과 뒷단은 진행하면서 점차 좁아지는 테이퍼형으로 된 것을 특징으로 하는 볼펜.
9. 제 1항에 있어서,

   돌기가 형성되는 곳에 위치하는 홀더의 내경은 코일부의 외경보다 작은 것을 특징으로 하는 볼펜.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 홀더가 합성수지로 제조되는 것을 특징으로 하는 볼펜.
11. 제 1항에 있어서,

    상기 돌기는 홀더의 내면에 형성된 다수의 내향돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼펜.
12. 제 1항에 있어서,

    상기 돌기는 고리모양인 것을 특징으로 하는 볼펜.
13. 제 6항에 있어서,

    상기 제2코일부의 외경은 축방향을 따라 변하는 것을 특징으로 하는 볼펜.
14. 제 1항에 있어서,

    상기 팁본체가 스테인레스 스틸로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼펜.
15. 제 2항에 있어서,

    제1코일부의 외경은 실질적으로 일정하고 제2코일부의 외경보다는 작은 것을 특징으로 하는 볼펜.
16. 제 2항에 있어서,

    돌기가 형성된 위치에서 홀더의 내경은 제2코일부의 외경보다 작은 것을 특징으로 볼펜.