볼펜 구조와 클릭 원리 (스프링의 움직임)

 

볼펜 딸깍

 

스프링에 관심이 생겨서 주변에 스프링이 사용된 곳을 찾다가 가장 대표적인 볼펜이 생각났습니다.

그래서 볼펜의 원리가 궁금해졌는데 생각보다 찾기 어려웠습니다!

엄청 쉬울 것 같았는데 영어유튜브까지 봤습니다. 너무 궁금하고 재밌어서 시간 아깝지 않았습니다.

 

볼펜 특허

1953년 스프링을 이용한 볼펜이 특허로 출원되었습니다.

볼펜 구조도 볼 수 있으며 작동원리는 아래 영상을 보면 이해가 더욱 쉬울것이다.

영어로 설명을 해주지만 영상으로 충분히 잘 표현되어 있어서 해석을 못해도 여러 번 보면 이해가능하다.

 

유튜브 영상 설명 중 볼펜 구조

볼펜의 구조는 볼포인트, 스프링, 잉크 카트리지, 플라스틱 튜브와 또 다른 스프링 등으로 이루어져 있습니다.

 

https://www.youtube.com/watch?v=MhVw-MHGv4s

 

https://www.youtube.com/watch?v=Zv5Qa2kGL04

 

두 영상모두 영어로 되어있긴 하지만 시각적으로 충분히 잘 설명이 되니까 보길 추천합니다! 영상 길이도 짧아요!

 

첫 번째와 두 번째 영상의 쓰인 볼펜이 좀 다르지만 비슷한 원리를 이용하고 있습니다.

나는 사실 첫 번째는 잘 이해가 안 갔었는데 이해했다!!!! 너무 신기하다 재밌다 신난다

 

 

1번 영상의 원리

주황색 cam body는 위아래, 회전 운동을 한다.

흰색 plunger는 위아래 운동을 한다.

파란색 stop members는 운동을 안 하고 고정되어 있다.

 

펜이 나오기 위해서 볼펜을 한번 누를 때 두 번 딸깍함 step1~4

스프링이 압축되면 cam body, plunger 하강

아래 스프링 튕겨 올라가면서 cam body가 올라가야 하는데 대각선으로 길이 생기므로 회전이 됨

plunger이랑 cam body 부딪힘 1번 딸깍

위 스프링 압축이 풀리면서 plunger 상승하고 cam body회전하면서 stop member가 턱에 걸려서 딸깍

 

 

2번 영상의 원리

 

 

유튜브 영상 중 캡쳐

바깥회색, 안쪽 회색, 흰색이라고 해보자

볼펜 누를 때 흰색이랑 안쪽 회색이 아래로 내려감 둘의 대각선 만남 1번 딸깍

스프링 압축 풀리면서 흰색, 안쪽회색 올라감 흰색과 바깥회색 대각선 만남 2번 딸깍

 

펜 한번 누를 때 과정에 대해서만 적어 보았습니다.

 

내 손을 거쳐간 볼펜만 해도 100개는 되지 않을까요? 저는 그동안 볼펜의 원리도 모르고 살았습니다.ㅎㅎ

1950년대에 고안된 스프링 딸깍의 원리도 이제야 알았는데 내가 어떻게 2020년대에 더 대단한 기계를 만들고 스프링 같은 기계요소들을 이용할 수 있을까라는 생각이 드네요. 정말 어렵다!