Механизм для пишущего инструмента и пишущий инструмент
Механизм для пишущего инструмента содержит первый элемент, который содержит направляющую, которая выполнена между первым и вторым параллельными бортиками, второй элемент, содержащий выступ, который выполнен в направляющей с возможностью перемещения вдоль нее. Выступ имеет данную ширину, которая измерена в поперечном направлении направляющей. Устройство стопорения содержит выемку, которая выполнена в первом бортике между двумя концами, и упругий орган, который выполнен напротив выемки, начиная, по меньшей мере, от первого основания, которое неподвижно соединено с первым концом выемки, до вершины, которая выполнена в направляющей на расстоянии от второго бортика, меньшем ширины выступа, указанный упругий орган выполнен с возможностью воздействия на него толкающим усилием в направлении выемки во время прохождения выступа. Изобретение относится также к пишущему инструменту, содержащему такой механизм. Использование данной группы изобретений позволяет обеспечить удобство стопорения и высвобождения в одном положении без повышения стоимости производства. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.
Настоящее изобретение относится к механизму, предназначенному, в частности, для пишущего инструмента.
В частности, изобретение относится к механизму, содержащему:
- первый элемент, содержащий направляющую, выполненную между первым и вторым, по существу, параллельными бортиками;
- второй элемент, содержащий выступ, выполненный в направляющей с возможностью перемещения вдоль указанной направляющей, при этом указанный выступ имеет данную ширину, измеренную в поперечном направлении направляющей;
- по меньшей мере, одно устройство стопорения указанного выступа.
Многие пишущие инструменты содержат такой механизм для выдвигания и убирания пишущего наконечника, которым чаще всего является шариковый наконечник. В этих механизмах направляющую, называемую также кулачковой дорожкой, выполняют в виде канавки или прорези.
Направляющая может быть спиралевидной, как описано в документе FR 2809671 A, чтобы трансформировать поворотное движение одной из деталей корпуса в поступательное движение наконечника вдоль продольной оси инструмента.
Для стопорения пишущего наконечника в выдвинутом и/или убранном положении, как известно, выполняют колено или вырез, в который заходит выступ второго элемента механизма. Однако, как правило, выступ может легко выскочить из этого гнезда, например, когда ручку роняют с небольшой высоты или когда слишком сильно нажимают на наконечник. Эти механизмы могут также быть причиной неприятного ощущения люфта из-за свободы движения выступа в гнезде. Для уменьшения этого ощущения люфта обычно выступ удерживают в положении опоры на дно гнезда за счет давления, создаваемого пружиной на второй элемент. Вместе с тем использование пружины требует большего усилия для достижения положения стопорения. Кроме того, в этом случае усилие, необходимое для стопорения пишущего наконечника в выдвинутом положении, как правило, превышает усилие, необходимое для стопорения наконечника в убранном положении.
В других типах пишущих инструментов направляющая расположена в основном в продольном направлении, при этом механизм управляется нажимной кнопкой.
В таких механизмах направляющая может заканчиваться дорожкой, выполненной в виде сердечка, в которую заходит выступ между двумя нажатиями на кнопку. Однако кроме недостатков, указанных выше для механизмов со спиралевидной направляющей, стопорение или высвобождение механизма не всегда происходит при каждом нажатии на кнопку.
Все эти недостатки отрицательно сказываются на удобстве использования пишущей принадлежности.
Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков путем создания механизма, который может надежно и удобно стопориться и высвобождаться, по меньшей мере, в одном положении без повышения стоимости производства насколько это возможно.
В этой связи объектом настоящего изобретения является механизм вышеуказанного типа, отличающийся тем, что устройство стопорения содержит выемку, выполненную в первом бортике направляющей между первым и вторым концами, и упругий орган, выполненный напротив выемки, начиная, по меньшей мере, от первого основания, неподвижно соединенного с первым концом выемки, до вершины, выполненной в направляющей на расстоянии от второго бортика, меньшем ширины выступа, при этом указанный упругий орган выполнен с возможностью воздействия на него толкающим усилием в направлении выемки во время прохождения выступа.
Усилие, необходимое для позиционирования выступа второго элемента с одной или другой стороны устройства стопорения, зависит от возвратного усилия упругого органа и от его профиля. Следовательно, при определенной геометрии этого органа усилие стопорения является постоянным независимо от того, используется ли устройство стопорения для выдвинутого положения или для убранного положения, причем даже для ручек, имеющих практически разные геометрические формы.
Выемка позволяет вдавливать упругий орган во время прохождения выступа, и, следовательно, ширина этого выступа может быть очень близкой к ширине направляющей, что ограничивает зазоры и повышает комфорт.
В предпочтительных вариантах выполнения настоящее изобретение, кроме того, имеет тот или иной из следующих признаков:
- основание упругого органа выполнено в продолжение первого бортика, чтобы сократить возможность люфта выступа на уровне устройства стопорения;
- упругий орган содержит второе основание, неподвижно соединенное со вторым концом выемки, чтобы избежать зацепления выступа независимо от направления перемещения;
- упругий орган содержит промежуточный участок U-образной формы, при этом концы ветвей U неподвижно соединены соответственно с первым и вторым основаниями, а вершина упругого органа образована основанием U;
- первое основание имеет длину, по существу, отличающуюся от длины второго основания, чтобы усилие высвобождения отличалось от усилия стопорения;
- направляющая содержит, по меньшей мере, один концевой упор, выполненный между первым и вторым бортиками, при этом устройство стопорения выполнено на расстоянии от упора, определенного таким образом, чтобы упругий орган находился в зацеплении с выступом, когда этот выступ находится в положении опоры на указанный концевой упор, чтобы застопорить выступ между этим упором и упругим органом;
- первый элемент и устройство стопорения выполнены в виде единой детали из пластического материала путем формования, чтобы снизить производственные затраты.
Настоящее изобретение относится также к пишущему инструменту, содержащему трубчатый корпус, содержащий передний конец, оборудованный отверстием, пишущий наконечник, выполненный с возможностью перемещения между положением хранения, в котором наконечник находится внутри корпуса, и положением письма, в котором наконечник проходит через отверстие, и механизм, описанный выше и управляющий прохождением наконечника из одного положения в другое.
В предпочтительных вариантах выполнения пишущий инструмент в соответствии с настоящим изобретением, кроме того, имеет тот или иной из следующих признаков:
- корпус содержит первую трубчатую деталь и вторую трубчатую деталь, установленную с возможностью вращения относительно первой детали, при этом первый элемент механизма приводится во вращение указанной первой деталью, при этом второй элемент механизма выполнен с возможностью поступательного движения относительно указанной второй детали, а направляющая механизма является спиралевидной, чтобы трансформировать поворотное движение детали корпуса относительно другой детали в движение выдвижения или убирания пишущего наконечника;
- спиралевидная направляющая дополнительно содержит упор, проксимальный относительно отверстия, дистальный концевой упор, первое устройство стопорения, выполненное рядом с проксимальным концом, и второе устройство стопорения, выполненное рядом с дистальным концом, при этом стопорение осуществляется только при помощи первого и второго элементов механизма;
- подвижный орган, соединенный с наконечником, образует второй элемент механизма, при этом первая деталь корпуса образует первый элемент механизма, а вторая деталь содержит гнездо, взаимодействующее с подвижным органом и выполненное с возможностью направления его поступательного движения, с целью сокращения числа деталей.
Необходимо отметить, что с учетом возвратного усилия упругого органа, определяющего его положение относительно концевого упора, можно вполне отказаться от применения пружины, воздействующей в продольном направлении на подвижный орган, используемой в большинстве известных механизмов.
Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного в качестве неограничительного примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - вид в разборе пишущего инструмента, содержащего механизм в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.2 - упрощенный вид в разрезе пишущего инструмента, показанного на фиг.1.
Фиг.3 - частичный увеличенный вид элемента инструмента, показанного на фиг.1.
На разных чертежах для обозначения идентичных или аналогичных элементов сохранены одинаковые цифровые позиции.
На фиг.1 в разборе показан пишущий инструмент 1 типа шариковой ручки с убирающимся наконечником.
Ручка содержит наружный корпус, содержащий передний заостренный конец 2, содержащий отверстие, первую деталь 3, образующую передний участок ручки, и вторую деталь 4, образующую задний участок.
Картридж 5, содержащий шариковый наконечник 6, установлен с возможностью скольжения в отверстии заостренного конца 2.
Как показано на фиг.2, картридж 5 соединен с подвижным органом 8 путем вставки заднего конца картриджа в отверстие этого подвижного органа.
Подвижный орган 8 выполнен с возможностью перемещения вдоль продольной оси Х ручки между положением письма, при котором пишущий наконечник 6 выходит из корпуса, и положением хранения, при котором наконечник 6 находится внутри корпуса. Управление этим перемещением будет описано подробнее ниже.
Сзади первая деталь 3 корпуса содержит участок 7 меньшего диаметра, заходящий внутрь второй трубчатой детали 4, когда ручка находится в собранном виде.
Задний участок 7 образует первый элемент механизма, позволяющий выдвигать или убирать пишущий наконечник 6. Этот первый элемент 7 содержит направляющую 9, ограниченную в боковом направлении первым бортиком 11 и вторым бортиком 12, выполненными параллельно друг другу по спиралевидной линии.
Подвижный орган 8 образует второй элемент механизма, содержащий выступ 13. Выступ 13 находится в направляющей 9 и может скользить вдоль этой направляющей 9.
В представленном варианте выполнения первый элемент 7 выполнен трубчатым, и направляющая 9 образует спиралевидный разрез, проходящий через этот элемент. Однако речь может идти и о спиралевидной канавке.
Подвижный орган 8 содержит цилиндрическую наружную сторону, имеющую диаметр, позволяющий ей заходить в первый элемент 7, при этом выступ 13 выполнен радиально по отношению к этой цилиндрической наружной стороне. Следует отметить, что подвижный орган 8 содержит на переднем конце вырез 14, облегчающий вставку выступа в направляющую 9.
Как показано на фиг.3, первый элемент 7 содержит первое и второе устройства (15, 16) стопорения.
Устройство 15 стопорения содержит выемку 17, выполненную в первом бортике 11 направляющей между первым концом 17а и вторым концом 17b. В представленном варианте выполнения выемка 17 имеет форму вытянутого отверстия, проходящего через стенку первого элемента 7, однако речь может идти и о простой впадине, в частности, в случае, когда направляющая 9 выполнена в виде канавки.
Устройство 15 стопорения дополнительно содержит упругий орган 18, выполненный напротив выемки 17. Упругий орган содержит первое основание 19, неподвижно соединенное с первым концом 17а, второе основание 20, неподвижно соединенное со вторым концом 17b, и вершину 21, образованную основанием промежуточного участка 22 U-образной формы, концы ветвей которого неподвижно соединены с первым и вторым основаниями (19, 20).
Вершина 21 находится в направляющей 9 на расстоянии от второго бортика 12, которое должно быть меньше ширины выступа, причем эту длину измеряют по оси, по существу, перпендикулярной к бортикам (11, 12).
Таким образом, когда выступ 13 скользит в направляющей 9, он входит в контакт с промежуточным участком 22 упругого органа, что создает сопротивление перемещению выступа. Пользователь может при этом увеличить усилие, действующее на управляющий орган, приводящий в действие второй элемент 8, чтобы давление со стороны выступа на промежуточный участок 22 превышало упругое возвратное усилие органа 18. В этом случае упругий орган 18 заходит в выемку 17, размеры которой выбирают таким образом, чтобы в нее полностью зашла вершина 21. Разумеется, что после прохождения выступа упругий орган возвращается в свое первоначальное положение.
Таким образом, промежуточный участок 22 упругого органа образует точку стопорения вдоль направляющей 9, для прохождения которой требуется приложение определенного усилия. Необходимо отметить, что это усилие в основном зависит от формы упругого органа 18 и от профиля выступа 13, но не испытывает при этом никакого влияния со стороны других элементов ручки, таких, например, как пружина, которая может быть более или менее сжатой.
В представленном варианте выполнения первое и второе основания (19, 20) и промежуточный участок 22 образуют мостик над выемкой, однако можно предусмотреть, чтобы промежуточный участок 22 был соединен с первым бортиком 11 только одним основанием, например первым основанием 19, и чтобы промежуточный участок 22 доходил до второго конца 17b.
Однако конструкция в виде мостика позволяет более точно управлять усилием, необходимым для вдавливания упругого органа 18 в выемку, и не позволяет упругому органу становиться поперек направляющей 9, что могло бы помешать прохождению точки стопорения.
Следует отметить, что первое и второе основания (19, 20) выполнены в продолжении первого бортика 11 таким образом, чтобы образовать сплошную поверхность, по которой может беспрепятственно скользить выступ.
С концов направляющая 9 закрыта упорами, а именно проксимальным упором 25, расположенным в продольном направлении со стороны пишущего наконечника, и упором 26, называемым дистальным.
Как показано на фиг.3, где выступ 13 символически показан пунктирной линией, промежуточный участок 22 упругого органа 19 находится на расстоянии от концевого упора 25, которое определяют таким образом, чтобы упругий орган 18 находился в зацеплении с выступом 13, когда последний опирается на упор 25. Таким образом, получают положение стопорения, в котором выступ 13 второго элемента стопорится без люфта первым элементом 7.
Вместе с тем можно предусмотреть, чтобы это стопорение достигалось за счет точки контакта между упругим органом 18 и выступом 13 и точки контакта между подвижным органом 8 и упором, выполненным во второй детали 4 корпуса.
Первое основание 19 выполнено в продолжение бортика 11 на расстоянии, большем, чем второе основание 20, чтобы первое основание 19 обладало большей упругостью. Такая конструкция облегчает перемещение промежуточного участка 22 к первому основанию 19 таким образом, чтобы усилие, необходимое для приведения выступа в положение, показанное на фиг.3, было меньше усилия, необходимого для выхода из этого положения. Иначе говоря, застопорить механизм легче, чем его разблокировать, что повышает надежность стопорения, не ухудшая комфорта использования. Однако можно применить и обратную конструкцию для одного или другого устройства стопорения.
Второе устройство 16 стопорения имеет конструкцию, идентичную конструкции первого устройства 15, и расположено аналогично по отношению к дистальному концевому упору 26. Детальное описание этого второго устройства стопорения опускается, но при этом следует отметить, что оно позволяет стопорить пишущий наконечник 6 в убранном положении, тогда как первое устройство 15 стопорения стопорит наконечник в выдвинутом положении.
Первый элемент 7 механизма, содержащий первое и второе устройства (15, 16) стопорения и направляющую 9, а также первая деталь 3 корпуса выполнены формованием в виде единой детали. Эту деталь можно выполнять из любого известного пластического материала, обладающего соответствующими свойствами упругости. Чтобы обеспечить серийное производство с минимальными затратами, деталь, образующую первый элемент механизма и первую деталь корпуса, выполняют литьем под давлением из пластического материала в форме.
Описанный выше механизм позволяет идеально реализовать пишущий инструмент, выдвижение/убирание которого управляется поворотом первой детали корпуса относительно одной или нескольких других деталей корпуса.
Для этого в представленном варианте выполнения вторая деталь 4 корпуса заходит в задний участок 7 первой детали 3 с возможностью поворота относительно последней в угловом диапазоне примерно 180°.
На заднем участке 7 выполнены круговые утолщения 28, взаимодействующие с соответствующими канавками, выполненными на внутренней стороне второй детали 4, таким образом, чтобы препятствовать любому относительному перемещению вдоль продольной оси X.
Подвижный орган 8 содержит задний конец 30 с нецилиндрическим поперечным сечением, например, содержащий противоположные друг другу лыски. Задняя деталь 4 содержит гнездо 31, выполненное вдоль продольной оси и имеющее поперечное сечение, по существу, соответствующее поперечному сечению заднего конца 30, который, таким образом, может скользить в задней детали вдоль продольной оси X.
Для перемещения наконечника 6 из выдвинутого положения в убранное положение и обратно пользователь осуществляет поворот между первой деталью 3 и второй деталью 4 корпуса примерно в половину оборота. Подвижный орган 8, вращаемый второй деталью 4, движется вперед или назад за счет взаимодействия выступа 13 с направляющей 9. Когда механизм приближается к положению выдвижения или к положению убирания, пользователь ощущает прохождение через жесткую точку, что свидетельствует о том, что ручка застопорена в положении письма или в положении хранения.
При достижении одного или другого из этих положений пишущий наконечник стопорится, и только момент сил, приложенный между первой и второй деталями (3, 4) и достаточный, чтобы преодолеть возвратное усилие устройства 15 или 16 стопорения, позволит наконечнику покинуть положение хранения или положение выдвижения.
Необходимо отметить, что в силу положительного направления подвижного элемента 8 и упругого стопорения нет необходимости применять пружину, действующую на картридж в продольном направлении.
Кроме того, поскольку первый элемент 7 механизма является неотъемлемой частью первой детали 3 корпуса, то число деталей, образующих ручку, уменьшается. В представленном варианте выполнения использовано пять деталей, однако можно выполнять ручку из трех деталей, выполнив наконечник 2 заодно с первой деталью 3 и подвижный орган 8 заодно с картриджем 5.
Следовательно, описанный выше вариант выполнения позволяет получить письменную принадлежность при небольших затратах и с ограниченным числом сборочных операций.
Само собой разумеется, что первый и второй элементы (7, 8) могут быть выполнены отдельно от деталей 3 и 4, образующих корпус, и даже соединяться с ними через промежуточные детали, такие как втулки.
Специалисту понятно, что механизм, содержащий подвижный орган 8 и задний участок 7, оборудованный направляющей 9, можно использовать в области пишущих инструментов не только для выдвижения и убирания пишущего наконечника, но и для управления перемещением других органов. Например, при помощи такого механизма 11 можно управлять перемещением ластика, устройства для подачи графитовых стержней или комбинированным движением пишущего наконечника и органа, закрывающего отверстие корпуса.
1. Механизм для пишущего инструмента, содержащий
первый элемент (7), содержащий направляющую (9), выполненную между первым и вторым по существу параллельными бортиками (11, 12);
второй элемент (8), содержащий выступ (13), выполненный в направляющей с возможностью перемещения вдоль указанной направляющей, при этом указанный выступ имеет данную ширину, измеренную в поперечном направлении направляющей; и
по меньшей мере, одно устройство (15; 16) стопорения указанного выступа, отличающийся тем, что устройство стопорения содержит выемку (17), выполненную в первом бортике (11) между первым и вторым концами (17а, 17b), и упругий орган (18), выполненный напротив выемки, начиная, по меньшей мере, от первого основания (19), неподвижно соединенного с первым концом выемки, до вершины (21), выполненной в направляющей на расстоянии от второго бортика, меньшем ширины выступа, при этом указанный упругий орган выполнен с возможностью воздействия на него толкающим усилием в направлении выемки во время прохождения выступа.
2. Механизм по п.1, в котором основание (19) упругого органа выполнено в продолжении первого бортика (11).
3. Механизм по одному из п.1 или 2, в котором упругий орган (18) содержит второе основание (20), неподвижно соединенное со вторым концом (17b) выемки.
4. Механизм по п.3, в котором упругий орган (18) содержит промежуточный участок (22) U-образной формы, при этом концы ветвей U неподвижно соединены соответственно с первым и вторым основаниями (19, 20), а вершина (21) упругого органа образована основанием U.
5. Механизм по п.3, в котором первое основание (19) имеет длину, по существу, превышающую длину второго основания (20).
6. Механизм по одному из п.1 или 2, в котором направляющая (9) содержит, по меньшей мере, один концевой упор (25; 26), выполненный между первым и вторым бортиками (11, 12), при этом устройство (15; 16) стопорения выполнено на расстоянии от упора, определенном таким образом, чтобы упругий орган (18) находился в зацеплении с выступом (13), когда этот выступ находится в положении опоры на указанный упор.
7. Механизм по одному из п.1 или 2, в котором первый элемент (7) и устройство (15; 16) стопорения выполнены в виде единой детали из пластического материала путем формования.
8. Пишущий инструмент, содержащий трубчатый корпус (3, 4), содержащий передний конец, оборудованный отверстием, пишущий наконечник (6), выполненный с возможностью перемещения между положением хранения, в котором наконечник находится внутри корпуса, и положением письма, в котором наконечник проходит через отверстие, и механизм по любому из пп.1-7, управляющий прохождением наконечника из одного положения в другое.
9. Пишущий инструмент по п.8, в котором корпус содержит первую трубчатую деталь (3) и вторую трубчатую деталь (4), установленную с возможностью вращения относительно первой детали, при этом первый элемент (7) механизма приводится во вращение указанной первой деталью (3), при этом второй элемент механизма выполнен с возможностью поступательного движения относительно указанной второй детали (4), а направляющая (9) механизма выполнена спиралевидной.
10. Пишущий инструмент по п.9, в котором спиралевидная направляющая (9) дополнительно содержит концевой упор (25), проксимальный относительно отверстия, дистальный концевой упор (26), первое устройство (15) стопорения, выполненное рядом с проксимальным концом, и второе устройство (16) стопорения, выполненное рядом с дистальным концом.
11. Пишущий инструмент по одному из п.9 или 10, в котором подвижный орган (8), соединенный с наконечником, образует второй элемент механизма, при этом первая деталь (3) корпуса образует первый элемент (7) механизма, а вторая деталь (4) содержит гнездо (31), взаимодействующее с подвижным органом (8) и выполненное с возможностью направления его поступательного движения.
