尖头可收回的书写器具的制作方法

专利名称：尖头可收回的书写器具的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及具有可收回尖头的书写器具，尤其涉及具有附连的帽盖和可收回笔尖的钢笔。
背景技术：
常规书写器具具有分离的帽盖，帽盖用于保护尖头并防止书写器具变干。另外， 大部分常规书写器具的帽盖具有能够用来在不使用书写器具时将该书写器具固定到另外 一个物体的夹子。例如，可以使用夹子将书写器具固定到衬衫的口袋内。当要使用书写器 具而取下帽盖时，帽盖是不附连的，因此帽盖容易错放或丢失，从而使书写器具变得容易变 干，以及不能附连到物体上。

发明内容
根据本发明教导构造的一种书写器具，包括具有中空通道、开口端和封闭端的管 筒。芯囊(cartridge)能在所述中空通道内滑动地运动，并且芯囊具有与贮存器流体连通 的尖头。臂可枢转地安装到所述管筒上，并且帽盖被附连至所述臂，所述帽盖适于当所述臂 处于闭合位置中时封闭所述管筒的开口端。当所述臂枢转时，使帽盖从闭合位置运动到打 开位置，芯囊向管筒的开口端伸出并且露出尖头。当臂旋转接近180度时，尖头完全伸出并 且为使用做好准备。本文描述的书写器具有利地提供了不可与所述书写器具分离的帽盖。因此，帽盖 不容易错放或丢失。另外，芯囊作为一个单元可以容易并快速地被更换，从而在重新装灌期 间减少了泼洒墨水的机率。进一步地，臂旋转离开管筒的前端，用户通常在那里握住书写器 具。因此，在使用期间可以保持在管筒前端上的抓握区域是自由无障碍的。另外，与芯囊的 滑动动作耦联的臂的枢转动作提供了具有良好平衡性的书写器具。由臂向后枢转带来的重 心改变可以被由芯囊的向前滑动带来的相似的重心改变抵消。这样，在臂的整个运动范围 内可以保持器具的总体重心。


从权利要求、下面的描述和附图中可以了解本发明更多特征和优点，附图中图1是根据本发明构造的书写器具的透视图，其中该书写器具处于闭合状态；图2是图1的书写器具处于部分打开状态的透视图；图3是图1的书写器具处于完全打开位置的透视图；图4是图1的书写器具的局部剖视图和分解图；图5是图1的书写器具的管筒、臂和帽盖的纵向剖视图；图6是图1的书写器具的管筒底部的透视图；图7是图1的书写器具的管筒顶部的透视图；图8是连接图1的书写器具的管筒顶部和底部的联接器组件的仰视透视图9是图8的联接器组件的俯视透视图；图10是图1的书写器具的臂的透视图；图11是图10的臂中的一个臂的透视图；图12是图11的臂的另一个透视图；图13是图1的书写器具的帽盖的透视图；图14是用于将臂连接到图1书写器具的墨水芯囊的齿轮的透视图；图15A和图15B是根据本发明教导构造的书写器具的替代性实施例的透视图；图16是图15A和图15B的书写器具的剖视透视图；图17A-图17D是图15A和图15B的书写器具在墨水贮存器更换期间前管筒的剖 视透视图；图18A和图18B是图15A和图15B的书写器具的后管筒的一部分的放大局部剖视 图，其中示出了槽和内部止挡部；以及图19是图15A和图15B的书写器具的臂、夹子和帽盖的分解透视图。
具体实施例方式在附图中示例性地给出了钢笔10，但是包括但不限于标记笔、荧光记号笔、圆珠 笔、毡尖笔的其他书写器具及包括但不限于涂改液施用器、颜料施用器的其他流体施用装 置都可以通过选择适合的部件根据本发明的教导来制成。相似地，例如万能刀片、螺丝刀、 打孔器、手电筒等的其他类型工具也可以根据本发明的教导通过将尖头替代为工具而构造 出。钢笔10包括在其一端具有开口 14的中空外管筒12，尖头16能够穿过开口 14伸出和 收回。第一和第二臂18可旋转地附接到外管筒12。帽盖20附接到第一和第二臂18。由于 第一和第二臂18的枢转运动，尖头16会穿过开口 14伸出和收回。可以将夹子22附接到 第一和第二臂18之一，以便在不使用钢笔10时将钢笔10附接到例如衬衫口袋的物体上。图1是钢笔10的透视图，其中帽盖20及第一和第二臂18处在闭合盖住位置。在 闭合盖住位置时，尖头16 (在图1中未示出)收回在外管筒12内，并且帽盖20覆盖并密封 开口 14。因此，在闭合盖住位置时，帽盖20防止墨水从钢笔10中蒸发出去(S卩，钢笔“变 干”)。帽盖20在闭合盖住位置时还保护尖头16不受环境破坏。图2是钢笔10的透视图，其中帽盖20及第一和第二臂18处在中间位置。当帽盖 20与第一和第二臂18从图1的闭合盖住位置向打开的书写位置(在图3中示出)枢转时， 尖头16开始穿过开口 14伸出。尖头16以与第一和第二臂18的旋转成比例的速度伸出。图3是钢笔10的透视图，其中帽盖20及第一和第二臂18处在打开的书写位置。在打开的书写位置时，尖头16穿过开口 14完全伸出，并且臂从图1的闭合盖住位置旋转了 大约180度。在图3中示出的打开的书写位置是尖头16适合于书写的位置。在这个实施 例中，尖头16包括具有以球形尖端作为末端的有角(angular)柔性部段的钢笔笔尖。钢笔 笔尖可以由本领域公知的例如金、钼等贵金属制成。但是，尖头16不限于钢笔笔尖，而是可 以包括任何种类的书写器具尖头。例如，可以采用圆珠笔笔尖或标记笔笔尖。另外，刷式施 用器或泡沫施用器可以结合涂改液施用器或颜料涂覆器一起使用，当然标记类施用器也可 以与这种涂改液施用器和颜料施用器一起使用。图4是钢笔10的分解透视图。在这个视图中，仅显示了外管筒12的一半。外管筒12没有显示的一半是所显示的这一半的镜像图像。尖头16附接到包括贮存器(未示出)的墨水芯囊24。该贮存器可以根据所使用的书写器具和/或标记装置的类型容纳墨水、涂 改液、颜料等。另外，该贮存器可以是任何类型的液体贮存器。例如，该贮存器可以是自由 墨水贮存器(free ink reservoir)(用于钢笔、标记笔、毡尖笔等)、纤维贮存器(用于标记 笔等)、具有输出器(follower)的管状贮存器(用于圆珠笔)、芯囊式贮存器(cartridge reservoir)、或者任何其他已知的液体贮存器。在图4的实施例中，来自墨水贮存器的墨水与尖头16流体连接。墨水芯囊24包 括围绕墨水芯囊24的外表面布置的套筒26。在这个实施例中，套筒26完全环绕着墨水芯 囊24的一部分。然而，套筒26可以包括一个或更多个可能完全或可能不完全环绕着墨水 芯囊24的不完整套筒26。如果希望的话，套筒26也可以与墨水芯囊24成为整体。套筒 26包括多个齿28，这些齿28与布置在外管筒12内的一个或多个齿轮30上的齿啮合。在 图4的实施例中，套筒具有两组套筒齿28( —组隐藏在图4中的套筒的远侧)。然而，套筒 可以仅包括一组套筒齿28。所述一个或多个齿轮30分别连接到第一和第二臂18这两者， 并且当第一和第二臂18枢转时发生旋转。当所述一个或多个齿轮30旋转时，齿轮齿32与 套筒齿28啮合，从而使套筒26 (和墨水芯囊24)在外管筒12内纵向地滑动。在另一个实 施例中(未示出)，钢笔10包括附连至仅一个臂的齿轮30。环形肩部34从管筒12的内表面延伸。肩部34形成止挡部，其限制墨水芯囊24 向前的行程。第一和第二臂18及齿轮30被布置成使得当第一和第二臂18到达图3的打 开书写位置时，墨水芯囊24到达完全的向前行程的位置，在这个位置中套筒26的前边缘邻 接肩部34，从而将墨水芯囊24稳定在管筒12内。而且，一个或多个搁板36从管筒12的内 表面延伸。在伸出和收回期间，搁板36支撑和引导墨水芯囊24。图5示出了钢笔10的纵向截面。第一和第二臂18在相应的延伸穿过管筒12的 毂40处被可旋转地附连到管筒12。毂40可以通过例如压入配合、粘合剂和/或紧固件这 样的任何已知方法连接到齿轮30 (图4)。夹子22可以附接到一个臂18，或者夹子22可以 与一个臂18 —起整体形成。在一个实施例中，外管筒12可以段的形式形成。图6示出了后管筒段50。后管筒 段50是在一端封闭而在另一端开口的中空管。后管筒段50可以包括一个或多个肋52和 /或环54，以便加强后管筒段50，同时减少后管筒段50所需的材料。图7示出了前管筒段60。前管筒段60是像后管筒段50 —样的中空管。然而，前 管筒段60在两个管端都是开口的。如果期望的话，前管筒段60提供可以由舒适的抓握材 料覆盖的抓握区域61。前管筒段60可以从一端向另一端渐细，从而形成温和的圆锥形。另 夕卜，前管筒段60的一端可包括对齐肩部62。对齐肩部62与帽盖20上的对齐凹口(在下文 进一步讨论)协作，以便当帽盖20及第一和第二臂18处于图1中示出的闭合盖住位置时 使帽盖20正确地对齐和安置在前管筒段60上。后管筒段50和前管筒段60可以通过在图8和图9中示出的联接段70互相连接。 联接段70可以包括中间部分72和两个端部74，其中端部74的外径比中间部分72的外径 小。端部74可以包括一个或多个凸片76。替代性地，可以将所述一个或多个凸片76联结， 以形成单个环形的凸缘(未示出)。所述一个或多个凸片76 (或环形凸缘)被分别插入到 前管筒段60和后管筒段50，从而将前管筒段60和后管筒段50联结到联接段70。前管筒段60、后管筒段50和联接段70形成外管筒12。联接段可以包括一个或多个容纳用于第一和第二臂18的毂40的开口 76。如果期 望的话，开口 76可以被凸缘78和底座80环绕。凸缘78和底座80与第一和第二臂18协作， 以便在第一和第二臂18与外管筒12之间形成平滑的良好连接(appealing connection)， 同时允许第一和第二臂18相对于外管筒12枢转。凸缘78接纳轴(见图10-图12)，从而 将所述臂对准和稳定在枢转轴线周围。底座提供定位表面以防止臂18被过深地推入开口 76内。所述一个或多个凸片76的内表面大体上形成围住套筒26的平坦引导表面，并且因 此在墨水芯囊24在管筒12内纵向移动期间引导和支撑墨水芯囊24。图10-图12示出了钢笔10的第一和第二臂18。第一和第二臂18在帽盖20处 互相联结。虽然在图10-图20中示出的实施例均包括两个臂18，但是其他实施例也可以 仅包括单个臂18。在与帽盖20相对的端部处，每个臂均包括毂40。毂40包括环形肩部表 面90和轴92。每个轴92被插入穿过联接部70中的一个开口 76，并且每个轴92连接到一 个齿轮30 (图4)。环形肩部表面90邻接位于联接段70上的底座80，以便将第一和第二臂 18稳定在相应的开口 76内，并且防止臂18被过深地推入开口 76内。在与毂40相对的端 部处，每个臂均包括安装进帽盖20上的凹部96 (图13)中的足部94。足部94可以经由例 如粘合剂、紧固件、压入配合等这样的任何公知方式固定到帽盖20上。替代性地，帽盖可以 与所述一个或两个臂一起整体模制。图13示出了帽盖20。帽盖20是大体上圆锥形的，并且包括彼此相对的两个凹部 96。如早先讨论过的，凹部96接纳第一和第二臂18的足部94，从而将第一和第二臂18固 定到帽盖20。另外，帽盖20可以包括密封件98。密封件98可以布置在帽盖20的内表面 上或沿着帽盖20的末端布置。当第一和第二臂18与帽盖20处于如图1所示的闭合盖住 位置中时，密封件98在帽盖20和外管筒12之间提供了基本上气密的配合，从而在不使用 钢笔10时防止钢笔10内的墨水变干。另外，帽盖包括与前管筒段60上的对齐肩部62协 作的对齐凹口。当使帽盖20运动到图1的闭合位置中时，对齐凹口与对齐肩部62接合，以 确保帽盖20在前管筒段60上的正确对齐。图14示出了用于将第一和第二臂18连接到套筒26的齿轮30的实例。在这个实 例中，齿轮30包括外部的多个齿32与内部的多个齿32a。内部的多个齿32a围绕大体上比 外部的多个齿32的圆周更小的圆周进行布置。采用这种结构，内部的多个齿32a与外部的 多个齿32之间的比可以改变。例如，在一个实施例中，内部的多个齿32a与外部的多个齿 32之间的比可以是大约1 2。不同的比可以提供墨水芯囊24的较快或较慢的伸出或收 回。另外，可以增加第二齿轮(未示出)，其使得墨水芯囊24相对于臂18的运动方向的伸 出/收回反向进行。同样地，外部的多个齿32与内部的多个齿32a可以布置在分离的齿轮 30上。图15A和图15B示出了根据本发明教导所构造的书写器具的第二个实施例110的 实例，其中将相似元件标记成比图1-图14中所示的实施例的对应元件恰好大100。书写器 具110包括在其一端具有开口 114的中空外管筒112，尖头116穿过开口 114伸出或收回。 中空外管筒112包括后管筒段150和前管筒段160。偶尔，书写器具110将用尽墨水。当需要的时候，可以替换书写器具110内的墨水 贮存器。为了更换墨水贮存器，旋转前管筒段160 (如在图15A中通过箭头所示那样)，以将前管筒段160从后管筒段解锁，从而便于墨水贮存器的更换。前管筒段160优选在大约90 度和大约5个满圈之间旋转，以将前管筒段160从后管筒段150解锁。然而，可以需要任何 圈数或其一部分来将前管筒段160和后管筒段150解锁。一旦将前管筒段160解锁并且从 后管筒段150上拆下，就将前管筒段160如图15B所示那样从后管筒段150移开，从而暴露 出墨水贮存器125。如在图16中看到的那样，墨水贮存器125可拆下地连接到尖头116。尖头116与存储在墨水贮存器125内的墨水流体连通，并且存储在墨水贮存器125内的墨水流到尖头 116以沉积到基底上。一旦将前管筒段160从后管筒段150移除，就使尖头116向后运动， 离开开口 114直到尖头116接触到前管筒段160的后边缘时(图17B)为止，从而迫使墨水 贮存器125从前管筒段160的后面出来。如在图17B中示出的那样，将耗尽的墨水贮存器 125从尖头116移除。如在图17C中示出的那样，将新的墨水贮存器125定位在前管筒段160内。如在 图17D中示出的那样，新的墨水贮存器125将尖头116向前朝向开口 114推动，直到尖头 116接触到前管筒段160的前边缘时为止。当尖头116处于如图17D中所示的向前位置中 时，新的墨水贮存器125被推向尖头116，以确定地将新的墨水贮存器125安置在尖头116 上，从而再次提供墨水给尖头116。在图18A、图18B的局部剖视图中所示的通道163布置 在后管筒段150的内部上，并且在书写器具110的正常工作期间提供用于尖头116的止挡 部。该止挡部防止尖头116的过度伸出，并由此防止了臂18的过度旋转。布置在尖头上的 柱117可滑动地接合在通道163内，以限制尖头116的向前及向后运动。图19示出了图15A和图15B的书写器具110的臂118、夹子122和帽盖120a、120b 的分解视图。在这个实施例中，臂118通过具有开口 119的连接部分115联结。然而，其他 实施例可以包括一件式的臂118或两件式的臂118。夹子122同样地包括开口 123。在这 个实施例中的帽盖120包括第一帽盖部分120a和第二帽盖部分120b。第一和第二帽盖部 分120a、120b也具有开口。第二帽盖部分120b包括密封部件129，其与前管筒160的开口 114协作，以便当书写器具处于闭合位置中时密封尖头116。为了组装臂118、夹子122和 帽盖120a、120b，使第一帽盖部分120a、夹子122、臂118和第二帽盖部分120b中的开口对 齐，并且将铆钉127插入这些开口中，从而将帽盖120、夹子122和臂118固定于彼此。本发明不限于钢笔。本发明实际上可以应用于任何书写器具或工具，例如万能刀 片、荧光笔、螺丝刀或者其他相似器具。在说明书、附图和权利要求中公开的本发明的特征 可以被单独地或以各种组合地用于本发明的不同实施例的实施。
权利要求
一种器具，包括管筒，其具有中空通道、开口端和封闭端；芯囊，其能在所述中空通道内滑动地运动，所述芯囊具有与墨水贮存器流体连通的尖头；第一臂，其可枢转地安装到所述管筒上，所述第一臂能够在闭合盖住位置和打开书写位置之间枢转；以及帽盖，其附连到所述第一臂，当所述第一臂位于所述闭合盖住位置中时，所述帽盖用于封闭所述管筒的所述开口端。
2.如权利要求1所述的器具，其特征在于，还包括在与所述第一臂相对处可枢转地安 装到所述管筒上的第二臂，所述第二臂附连到所述帽盖，当使所述帽盖从所述闭合盖住位 置运动到所述打开书写位置时，所述第一和第二臂一起枢转。
3.如权利要求1所述的器具，其特征在于，还包括布置在所述中空通道内的第一齿轮， 所述第一齿轮被联接至所述第一臂。
4.如权利要求3所述的器具，其特征在于，还包括布置在所述芯囊上的套筒，所述套筒 具有从所述套筒的外表面凸出的齿，所述齿与所述第一齿轮协作，以便在所述第一臂被枢 转时，使所述芯囊伸出和收回。
5.如权利要求4所述的器具，其特征在于，还包括布置在所述第一齿轮与所述套筒之 间的第二齿轮。
6.如权利要求5所述的器具，其特征在于，所述第一齿轮和所述第二齿轮具有不同的圆周。
7.如权利要求6所述的器具，其特征在于，所述第一齿轮的圆周与所述第二齿轮的圆 周的齿轮比是大约2 1。
8.如权利要求1所述的器具，其特征在于，还包括在所述管筒的外表面上的抓握区域。
9.如权利要求1所述的器具，其特征在于，所述尖头包括钢笔笔尖。
10.如权利要求1所述的器具，其特征在于，还包括布置在所述帽盖的内表面上的密封件。
11.如权利要求10所述的器具，其特征在于，还包括布置在所述帽盖上的对齐凹口。
12.如权利要求11所述的器具，其特征在于，还包括布置在所述管筒的开口端上的对 齐肩部，当所述第一臂位于所述闭合盖住位置中时，所述对齐肩部配合到所述对齐凹口中。
13.如权利要求11所述的器具，其特征在于，所述帽盖在所述打开位置和闭合位置中 时都卡扣进对齐位置中。
14.如权利要求1所述的器具，其特征在于，所述外管筒包括通过联接段连接的前管筒 段和后管筒段。
15.如权利要求14所述的器具，其特征在于，所述联接段包括用于接纳布置在所述第 一臂上的轴的开口。
16.如权利要求14所述的器具，其特征在于，所述开口由凸缘和底座环绕，所述凸缘和 底座与所述第一臂协作，以使所述第一臂稳定在所述联接段上。
17.如权利要求1所述的器具，其特征在于，所述尖头包括以球形尖端作为末端的、柔 性且有角的尖头。
18.如权利要求17所述的器具，其特征在于，所述尖头由贵金属制成。
19.如权利要求1所述的器具，其特征在于，所述器具选自书写器具、涂改液施用器和 颜料施用器。
20.—种书写器具，包括管筒，其具有中空通道、开口端和封闭端；芯囊，其能在所述中空通道内滑动地运动，所述芯囊具有与墨水贮存器流体连通的尖头；第一和第二臂，其可枢转地安装到所述管筒上，所述第一和第二臂能够在闭合盖住位 置和打开书写位置之间枢转；以及帽盖，其附连到所述第一和第二臂，当所述第一和第二臂位于闭合盖住位置中时，所述 帽盖用于封闭所述管筒的所述开口端。
21.如权利要求20所述的书写器具，其特征在于，还包括位于所述管筒内的一对齿轮， 每个齿轮被联接到所述第一和第二臂中的一个，并且每个齿轮均包括多个齿轮齿。
22.如权利要求20所述的书写器具，其特征在于，还包括围绕所述芯囊的一部分布置 的套筒，所述套筒包括多个套筒齿。
23.如权利要求22所述的书写器具，其特征在于，所述齿轮齿和所述套筒齿协作，以使 所述芯囊在所述管筒内纵向地滑动。
24.如权利要求20所述的书写器具，其特征在于，当所述第一和第二臂位于所述闭合 盖住位置中时，所述尖头收回在所述管筒内，并且当所述第一和第二臂位于所述打开书写 位置中时，所述尖头伸出到所述管筒外。
25.一种钢笔，包括管筒，其具有中空通道并在一端处具有开口，所述管筒包括由联接段联结的后管筒段 和前管筒段，所述联接段包括中间部分和两个端部，所述两个端部的外径比所述中间部分 的外径小；一对开口，其布置在所述联接段内；一对臂，其通过所述一对开口可旋转地安装到所述管筒上；帽盖，其与所述一对臂中的每一个连接；一对齿轮，其布置在所述管筒内并且连接到相应的臂，所述齿轮中的每一个均在所述 臂枢转时旋转，并且每个齿轮均包括多个齿轮齿；墨水芯囊，其能在所述管筒内滑动地运动，所述墨水芯囊包括与钢笔笔尖流体连通的 墨水贮存器；以及套筒，其围绕所述墨水芯囊的一部分布置，所述套筒包括多个齿，所述多个齿与所述一 对齿轮中的一个齿轮上的所述多个齿啮合；其中，当所述臂处于闭合盖住位置中时，所述帽盖封闭并且密封所述管筒内的开口 ；并 且其中，当所述臂和帽盖枢转离开所述闭合盖住位置到所述打开书写位置时，所述齿轮因 此在所述管筒内纵向地驱动所述墨水芯囊，使得所述笔尖向外伸出到所述开口外。
全文摘要
一种书写器具(10)，包括具有中空通道、开口端(14)和封闭端的管筒(12)。芯囊(24)能在所述中空通道内滑动地运动，并且所述芯囊具有与贮存器流体连通的尖头(16)。臂(18)可枢转地安装到所述管筒上，并且帽盖(20)附连至所述臂，当所述臂位于闭合位置中时，所述帽盖适于封闭所述管筒的开口端。当所述臂枢转时，使帽盖从闭合位置运动到打开位置，芯囊向管筒的开口端伸出并且露出尖头。当臂被旋转大约180度时，所述尖头完全伸出并且为使用做好准备。
文档编号B43K5/16GK101821112SQ200880111531
公开日2010年9月1日 申请日期2008年7月22日 优先权日2007年10月15日
发明者A·比勒基, B·H·雅各布斯 申请人:桑福德有限合伙人公司