CN108602376A - 具有磁性特征部和快速充注能力的书写工具 - Google Patents

Abstract

书写工具组件具有书写工具，该书写工具具有主体以及从主体延伸或能够从主体伸缩的工作末端。保持器具有用于书写工具的附着点。当附接到保持器时，书写工具磁性地且可分离地保持在附着点处。当书写工具附接到保持器上时，工作末端被自动包覆或覆盖，并且当书写工具从保持器上分离时，工作末端被拔出或露出。

Description

具有磁性特征部和快速充注能力的书写工具

本申请涉及并要求于2016年1月8日提交的名称为“具有磁性特征部和快速充注能力的书写工具”的美国临时申请序列号No.62/276,467的优先权。该在先申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及书写工具，更具体地涉及具有铜制构件、磁性保持器、书写末端的磁性护套、和/或简易充注装置的书写工具、系统和方法。

背景技术

美国环境保护署(EPA)最近将铜及其合金注册为唯一的固体抗微生物材料。铜通常有效杀死99.9％的某些微生物(细菌和病毒)，比不锈钢杀死同种病菌的能力要快得多。这种抗微生物特性促使许多医院和其他医疗保健类型的机构将其整个设施中常见的接触点从不锈钢换成铜或黄铜接触表面。这种接触或接触点可包括门把手、推门板、马桶座圈、冲洗把手、床栏杆、楼梯扶手、外科手术刀等。

在医院和医疗保健环境中经常并日常使用书写工具，通常是笔。因此，书写工具或笔本身限定了额外的触摸点或接触表面。作为这些类型环境中护士、医生和其他工作人员广泛使用的工具，笔是细菌和病毒传播的另一个潜在来源。由铜或其合金之一制造的笔可以显著降低笔作为这类细菌和病毒传播的载体的可能性。在英国进行的临床研究确实证明了这种笔的抗微生物益处。

铜基笔在本领域中是已知的。然而，通常的已知铜基笔对于前线护士、医生和其他工作人员来说是昂贵的，因为这样的铜笔通常是更高端的产品。这些工作人员将重视并受益于书写工具的抗微生物特性，这些书写工具将铜作为书写工具的一部分。但是，这些工作人员也会非常担心丢失和不得不更换这种昂贵书写工具的风险。结果，这种书写工具在医院和医疗保健机构中并不常见。现有的铜基书写工具的示例是由瑞士SOLIOZSCIENTIFIC(www.copperpen.ch)生产的和由美国A.T.CROSS公司(http:// www.cross.com/catalog/productdetail.aspx？id＝AT0082S-65(Cro ss))生产的铜笔。

大多数笔(包括上述和其他已知的铜制品种)在其设计性质上是“传统的”。通常的笔具有笔夹、用于暴露或缩回书写末端的按钮或扭转动作机构、和/或用于覆盖或暴露书写末端的独立的笔帽。在许多情况下，这些常见的笔特征部需要两只手才能使用它们。通常的笔需要两只手来分离笔帽、两只手将笔夹到口袋或其他表面元件上、两只手来致动机构以露出笔尖以便书写、和/或两只手来缩回或覆盖不书写时的笔尖。

另外，通常的保持器机构是用于这些类型的书写工具的笔夹。笔夹不能由铜或铜合金制成，并且仍然提供耐用笔夹所需的机械功能。这种铜或铜合金材料要么太软、太硬，要么缺乏必要的弹性或弹簧作用。因而铜基笔夹将无法满足通常期望的笔夹的正常性能要求。

按钮致动机构虽然允许单手致动，但需要单独的操作以在书写之前暴露书写末端。此外，许多机构内部化在笔体中，可能允许微生物生长不受阻碍地发生并且观察不到。设计这种类型的机构用于缩回末端以保护末端免受损坏并保护周围表面免受不希望的和意外的墨水污染。毫无疑问，忙碌的护士每天会几十次重复这种类型的笔接合。也可能是工作人员在不使用笔时不记得或选择不缩回书写末端。随着时间的推移，这可能导致书写末端的污染和/或损坏，并因此可能导致笔的内部构件和/或正常功能的污染和/或损坏。

对于大多数的笔，更换墨水充注体也可能是相当麻烦的过程。在许多情况下，必须拆卸笔的部件(包括笔管)以便接近、分离和更换墨水充注体。在诸如医院的清洁环境中这样做也可能在书写工具被拆卸时污染医院内的表面和/或书写工具的部件。

发明内容

在一个示例中，根据本公开的教导，书写工具组件包括具有主体和从主体延伸的工作末端的书写工具，并且包括为书写工具提供附着点的保持器。当附接到保持器时，书写工具磁性且可分离地保持在附着点处。当书写工具附接到保持器时，工作末端会自动加盖、被包覆或盖住。

在一个示例中，当书写工具从保持器分离时，工作末端自动暴露或露出。

在一个示例中，根据本公开的教导，书写工具组件包括书写工具，该书写工具具有主体和从主体延伸的工作末端，并且包括为书写工具提供附着点的保持器。当附接到保持器时，书写工具磁性地且可分离地保持在附着点处。当书写工具从保持器上分离时，工作末端会自动暴露或露出。

在一个示例中，所公开的保持器可包括一个或多个磁体。

在一个示例中，所公开的书写工具可包括定位成与保持器的一个或多个磁体接合或相互作用的一个或多个磁性吸引元件。

在一个示例中，磁性吸引元件可以是书写工具的主体内的钢体。

在一个示例中，钢体可以是环形或圆柱形。

在一个示例中，本文所公开的保持器可包括钢背板，使得保持器能够磁性地附接到另一表面或物体。

在一个示例中，所公开的书写工具可包括一个或多个磁体。

在一个示例中，所公开的保持器可包括定位成与书写工具上的一个或多个磁体磁性接合或相互作用的一个或多个磁性吸引元件。

在一个示例中，所公开的保持器可以是ID徽章或ID徽章的一部分。

在一个示例中，所公开的保持器可以是另一个物体的集成部分或整体部分。

在一个示例中，所公开的保持器可以附接到另一物体或能够附接到另一物体。

在一个示例中，所公开的书写工具的主体可以由铜或铜基合金制成。

在一个示例中，根据本公开的教导，书写工具组件包括书写工具，该书写工具具有主体和可从主体延伸的工作末端，并且包括至少部分地设置在主体内的机构。该机构能够磁性地致动以根据机构相对于一个或多个磁体的位置，自动地将工作末端从主体伸出和缩回到主体中和/或自动地延伸机构的末端盖以覆盖并自动缩回覆盖工作末端的末端盖。除一个或多个磁体之外，该机构不包括将工作末端和/或末端盖保持在给定位置的任何其他闩锁或锁定装置。机构的一部分设置在用于书写工具的保持器上。

在一个示例中，一个或多个磁体可以设置在保持器上或书写工具上。一个或多个吸引元件可以设置在保持器或书写工具中的另一个上。当书写工具附接到保持器时，一个或多个吸引元件可定位成与一个或多个磁体磁性接合或相互作用。

在一个示例中，该机构可包括能够在主体内滑动的护罩。护罩可以携载末端盖并且可以在末端盖覆盖着工作末端的位置和末端盖暴露工作末端的位置之间能够磁性地滑动。

在一个示例中，工作末端总是可以从主体伸出，并且护罩或护套可以相对于工作末端移动以覆盖和露出工作末端。

在一个示例中，主体可以由铜或铜基合金制成。

在一个示例中，主体内的护罩可以由铜或铜基合金制成。

在一个示例中，主体内的护罩和主体本身都可以由铜或铜合金制成。在一个示例中，这两个构件可以由不同的这种材料形成。

在一个示例中，书写工具在附着点处磁性且可分离地保持在保持器。当保持在保持器上时，工作末端可以被自动包覆或覆盖。

在一个示例中，根据本公开的教导，书写工具包括中空主体和保持在主体内的充注组件。充注组件具有充注保持器和由充注保持器保持的充注管。书写工具还包括致动器，该致动器从主体的一端突出并联接到充注保持器。致动器能够致动以使充注管从主体的另一端中的开口延伸，使得充注管能够通过开口从充注保持器和主体分离。替换的充注管能够插入开口中并附接到充注保持器。

在一个示例中，所公开的充注管可以摩擦地保持在充注保持器中或附接到充注保持器。

在一个示例中，致动器可以是可旋转的按钮。

在一个示例中，充注组件的部分可以是带螺纹的。

在一个示例中，机构的部分可以相应地带有螺纹。

在一个示例中，根据本公开的教导，书写工具组件包括具有工作末端的书写工具并且包括保持器。磁性机构可将书写工具可分离地保持在保持器上。磁性机构的第一部分由保持器携载或提供，磁性机构的第二部分携载在书写工具上或书写工具中。当书写工具附接到保持器时，工作末端不自动暴露，并且当书写工具从保持器分离时，工作末端自动暴露。

在其他示例中，根据本公开的教导，根据本文公开和描述的任何示例和实施例的书写工具组件可包括本文公开和描述的任何一个或多个特征、组件和特性的任何组合。

在其他示例中，根据本公开的教导，公开了用于充注书写工具的方法，自动暴露书写工具的工作末端以供使用的方法，当书写工具附接到保持器上时自动覆盖、包覆或盖住书写工具的工作末端的方法，根据所述方法以及书写工具和组件自动将书写工具附接到保持器上的方法。

附图说明

通过结合附图阅读以下描述，本发明的目的、特征和优点将变得显而易见，其中：

图1示出了根据本公开的教导构造的书写工具组件的一个示例的透视图，该书写工具组件包括书写工具和保持器。

图2示出了大致沿图1的书写工具组件的线2-2截取的纵向和部分横截面。

图3示出了图1的书写工具组件，但书写工具从保持器分离。

图4示出了图2的书写工具组件的横截面，但是与图3中一样书写工具从保持器分离。

图5示出了图1的书写工具组件的分解透视图。

图6示出了图2的书写工具组件的横截面的平面图。

图7示出了图4的书写工具组件的横截面的平面图。

图8示出了分离图1-7所示的书写工具的墨水充注部分的方法的一个示例。

图9示出了根据本公开的教导构造的书写工具组件的另一示例的透视图，并且包括每个都具有不同构造的替代的书写工具和替代的保持器。

图10示出了图9的书写工具组件，但书写工具从保持器分离。

图11示出了根据本公开的教导构造的书写工具组件的另一示例的透视图，并包括图9和10的书写工具以及另一种具有不同构造的替代保持器。

图12示出了图11的书写工具组件的侧视图。

图13示出了图11的书写工具组件，但书写工具从保持器分离。

图14示出了根据本公开的教导构造的书写工具组件的另一示例的透视图，并包括图9和10的书写工具以及另一种具有不同构造的替代保持器。

图15示出了图14的书写工具组件的侧视图。

图16示出了图14的书写工具组件，但书写工具从保持器分离。

图17示出了根据本公开的教导构造的书写工具的另一示例的一部分的横截面。

图18示出了根据本公开的教导构造的书写工具的一部分的另一示例。

图19示出了根据本公开的教导构造的书写工具组件的保持器布置的另一示例。

具体实施方式

所公开的书写工具利用现有已知的笔和书写工具解决或改进了上述和/或其他问题和缺点中的一个或多个。所公开的书写工具可以采用铜或铜基合金构件。因而工具可以构造成具有优异的抗微生物特性。所公开的书写工具还具有磁性致动机构和保持器设计，其：1)允许笔几乎毫不费力地磁性附接到保持表面；2)笔从保持表面几乎毫不费力地分离；3)在笔从保持表面上分离时自动暴露书写末端；4)在将笔附接到保持表面上时自动覆盖书写末端。因此，所公开的书写工具还为书写末端提供了自动打开/关闭功能。

所公开的书写工具还提供了相对简单的程序，用于从笔杆内部更换墨水，而不必拆卸工具的任何部分。所公开的书写工具的简化设计允许生产具有相当低价位的铜基书写工具，这对于护士和其他人员和工作人员来说可能更加合意。所公开的书写工具允许用一只手方便快速地随时开始进行书写，这在许多书写情况中是经常需要的，特别是在医院或医疗保健环境中。在阅读本公开后，本发明的这些和其他目的、特点和优点对于本领域普通技术人员将变得显而易见。

现在转而参照附图，图1-4示出了根据本公开的教导的书写工具组件20的一个示例。书写工具组件20具有保持器22，即保持表面、托架、安装件、安装表面等(仅为了便于描述，下文中称为“所述保持器”或“保持器”)。如下面在阅读本公开时将变得明显的，保持器22可以是另一物体的集成部分或整体部分，可以是附接到另一物体的单独件，或者可以是独立元件并且也可以在构造和结构上变化。书写工具组件20还具有可附接到保持器22并能从保持器22脱离的书写工具24，即墨水笔、铅笔、手写笔(stylus)等(以下仅为便于描述称为“所述笔”或“笔”)。在阅读本公开时以下内容也将变得明显，即，书写工具24可以是用于书写、指点、划线等的很多工具，并且还可以在构造和结构上变化。该工具可具有书写末端或工作末端，其可以能够书写或者可以不能书写。本文公开和描述的示例仅用于说明本公开的各个方面和特征，而不是将本公开的范围仅限于特定示例。

在一个示例中，书写工具或笔24可以是具有书写末端26的墨水笔。如图1和2所示，书写末端26被覆盖，即，当处于关闭位置时不被暴露。如图3和4大致所示，书写末端26未被覆盖，即，当处于打开位置时被暴露。如下所述，笔24通过磁吸引力附接到保持器22，如图1和2所示。当附接到保持器22时，笔24自动地布置在关闭位置，从而覆盖书写笔尖26。简单地通过克服将笔保持在保持器上的吸引磁力或多种力，笔24几乎可以毫不费力地从保持器22上分离。如图1和图2中所示。如图3和4所示，当笔24从保持器22分离时，笔自动地布置在打开位置，使得书写笔尖26自动露出。

图5示出了图1和3中所示的笔24的分解图，以及图2和4示出了笔的组装横截面视图。在该示例中，笔24具有包含笔的构件的杆或主体30。如果需要，如上所述，一个示例中的主体30可以由铜或铜合金制成以赋予抗微生物特性。然而，主体30可以由任何其他合适的材料制成，例如铝、钢、木材等，特别是如果不打算在需要或受益于这种抗微生物特性的环境中使用笔的情况下。在该示例中，主体30主要是圆柱形的并且在一端具有近侧开口32，即，容存书写末端26的主体的近端或书写端。主体30还在相对端具有远侧开口34，即主体的远端。如下面将变得明显的，笔24的主体30的横截面不需要是圆形或圆柱形。相反，如果需要，主体可以具有其他形状的横截面并且还可以从一端到另一端改变形状。

在图2和图4中从右到左，同时参照图5，笔24还具有充注组件36、压缩弹簧38和套管组件40。充注组件36具有致动器(在该示例中例如是笔帽或按钮42)，当组装笔24时，致动器从一端即主体30的远端突出。充注组件36还具有充注保持器或定位器44，其可由模制塑料材料(例如ABS)或其他合适的材料制成。按钮42例如通过机械螺纹连接到充注保持器44的一端。在其他示例中，按钮42可以替换为充注保持器44的集成部分，或者可以以不同方式连接到保持器。

在该示例中，充注组件36还具有第一钢插入件46或耦合到第一钢插入件46。钢插入件46可以被携载在充注保持器44的外部上，或者可以在安装组件36之前首先被安装在主体30中。在一个示例中，第一钢插入件46的尺寸可以设计成压配合到笔24的主体30中，以至少将钢插入件以及充注保持器44牢固地保持在主体中的适当位置。第一钢插入件46也可以成形为对应于主体30的内部形状。在该示例中，主体30主要是圆柱形，主体的内部也是如此。因此，第一钢插入件46也可以是圆柱形状。然而，第一钢插入件46可以是非圆柱形的，并且还可以压配合到主体30的圆柱形内部中或者也可以压配合到非圆柱形状的主体中。

充注组件36还具有充注管48，其沿着管的内部长度容纳墨水。充注管48的远端通过摩擦装入并保持在充注保持器44的一端上的孔50中。孔50位于充注保持器44与按钮42相对的近端上。墨水输送或书写元件，即在该示例中书写末端26设置在充注管48的近端上并且形成笔的书写端。书写末端26可以是任何合适的形式，例如圆珠笔书写末端、铅分配器等，这取决于书写工具的类型。在该示例中，孔50与通气口V连通，通气口V沿着充注保持器44的其余部分延伸并穿过按钮42。这样，充注管48的内部可以通气，以允许墨水流到书写末端26。同样在该示例中，孔50的直径大于通气口V通道的直径。直径降低的位置可以形成止动部S，其限定了孔50插入充注保持器44上时充注保持器44的精确安装位置。

在该示例中，套管组件40具有细长的护罩52和携载在护罩外部上并固定到护罩外部的第二钢插入件或钢套管54。钢套管54的尺寸设计成使钢套54松配合在笔24的主体30内。因此，钢套管54和护罩52都可以沿着主体30的轴向长度纵向移动，如下所述。在该示例中，钢套管54也可以为圆柱形，但是如果期望或者如果需要容纳不同形状的主体30和/或护罩52，则它可以替代地具有非圆柱形形状。

在该示例中，护罩52具有双直径结构并且也是圆柱形的。护罩52的一端即远端具有较大直径的圆柱形止动部分56。护罩52的另一端即近端具有细长的较小直径的护套部分58。在该示例中，护罩52沿其整个长度具有纵向开口并具有相同的直径。开口的尺寸和构造设计成在其中接收充注管48并相对于充注管和充注组件36的书写末端26滑动，如图2、4、6和7所示。护罩52或至少护套部分58可以由铜、铜合金(例如黄铜或其他合适的材料)制成，这取决于护罩52或至少其暴露部分是为了提供上述抗微生物或抗菌性能。在该示例中，除了用于充注管48的开口之外，护罩52的止动部分56是实心的。如下所述，如果需要，止动部分56可以替代地是中空杯形，以节省材料成本或为了其他功能原因，同样如下所述。

笔24的主体30沿其长度是中空的，以在其中接收充注组件36和套管组件40，如图2、4、6和7所示。主体30的近端向下逐渐变细到较小的直径，因此在主体的该端部中限定了较小直径的近端开口32。近端开口32的尺寸设计成允许充注管48的书写末端26从主体30向外延伸。近端开口32的尺寸也设计成允许护罩52上的护套部分58的末端盖端部60从主体30滑出或滑进，如下所述。压缩弹簧38被捕获在主体30内，位于主体的固定锥形近端和护罩52上的钢套管54之间，两者都可以在主体内一致地移动。因此，弹簧38在充注组件36的方向上并且远离近侧开口32将套筒组件40偏置到图3中的右侧。在这样做时，末端盖端部60也部分地或完全地向内偏置到主体30中，从而暴露出充注管48的书写末端26。因此，如图1和2所示，笔24通常偏置到打开位置，即书写状态或构造。

在该示例中，充注管48易于更换。在该示例中，如图8A所示，按钮42固定到充注保持器44的远端。第一钢插入件46具有内部阴螺纹，并且充注保持器44具有外部阳螺纹并穿过钢插入件。在一个示例中，用户仅需要沿一个方向旋转按钮42，即，例如沿箭头R所示的顺时针方向旋转。通过这样做，充注保持器44也相对于固定的第一钢插入件46旋转，从而将按钮42和充注保持器朝向主体30的近端移动，如箭头RR所示。这又将充注管48和书写末端26进一步从主体30的近端延伸，如箭头E所示。这使得充注管48从近端开口32露出足够长度，使得使用者可以抓住充注管。然后，使用者可以通过克服充注管和充注保持器中的孔50之间的保持摩擦或其他保持装置，将充注管48从充注保持器44拉出主体30。可以获得新的或替换的充注管并将其滑入主体30中的近端开口32中，然后压入充注保持器44中的孔50中。然后，用户可以沿与箭头R相反或相对的方向旋转按钮42，将充注管返回到正确的位置进行书写。

虽然在该示例中未示出，但是可以在适当的构件(充注保持器、机械螺纹、笔主体、钢插入件等)上定位和/或提供一个或多个止动件，以限制充注体在任何一个或两个方向上的移动。在该示例中，尽管未在图8A示出，按钮42的近端和第一钢插入件46的远端可以设计成在这样一个位置处的位置处彼此接触，即，在该处置处足以延伸充注管48以便分离但是防止充注保持器44朝向主体30的近端进一步做任何移动。也可以使用其他止动装置或构造来限制构件在任一方向上的移动和/或自动地适当定位书写末端26以便使用，并且在笔24处于关闭位置时使书写末端26被充分地覆盖或包覆，如下所述。

在一个替代示例中，如图8B所示，可以以不同方式更换充注管48。在该示例中，整个充注组件36可以从主体30分离。更具体地，按钮42仍然固定到充注保持器44的远端。用户可以将充注保持器44沿RR方向旋转到从第一钢插入件46的机械螺纹和主体30的远端开口34中完全移除充注保持器、按钮42和充注管48，从而从笔22中移除这些构件。然后用户可以从充注保持器44中的孔50中分离充注物管48，并将替换充注管插入孔中。然后，使用者可以将包括更换充注管48的充注组件36重新插入主休中的远端开口34中。然后，使用者可以沿箭头R的方向旋转按钮42，以将充注保持器44拧回到第一钢插入件46中。尽管这里未示出，但是如前所述，可以提供一个或多个止动件，以相对于主体30自动定位充注保持器44和书写末端26以便使用。在对图8B的分离技术有用的一个示例中，按钮42的近端可构造成接触第一钢插入件46的远端以将书写末端26定位在正常使用位置(这将抑制或者防止图8A的替换技术)。

该示例中的书写工具组件20(参见图1-7)具有磁性机构，该磁性机构利用磁吸引力将笔24保持在保持器22上并自动滑动书写末端26上面的护套部分的末端盖端60。第二钢插入件或钢套管54和第一钢插入件46设置在笔24上，以便与设置在保持器22上、设置保持器22内、或者作为保持器22一部分的一个或多个磁体70相互作用，以便同时执行两种功能。因此，钢套管54和钢插入件46由钢制成。这些构件可以由除钢之外的其他合适材料制成，和/或可以嵌入具有所需磁性的颗粒。

在该示例中，保持器22具有一对磁体70，如图2和4-7所示，独立的或单独的保持器主体现72被构造成接收并保持笔24。保持器22的主体74可以携载几乎任何形状、尺寸、轮廓和/或形状，同时仍然起到预期的作用。在该示例中，磁体70容纳在保持器主体72的底部中的凹槽中。在其他示例中，磁体可以暴露于笔24，或者可以嵌入、模制或以其他方式整个布置在笔的材料内部。根据需要，磁体70也可以以任何合适的方式保持在保持器主体74上的适当位置，例如通过使用粘合材料、机械保持特征部等。磁体70被构造并设置成在笔24内与钢插入件46和钢套管54磁性接合或相互作用。

在该示例中，保持器22在保持器主体72的一个面上具有附着点或接触表面74。接触表面74的轮廓可以设计为匹配或补充笔24的主体30的外部形状。在该示例中，接触表面74弯曲的曲率半径可以与笔的主体30的曲率半径匹配。当笔24附接到保持器22的接触表面74时，笔将抵靠接触表面74嵌入保持器主体72中。

磁体70沿着保持器主体72彼此隔开一定距离定位。该距离可以大于笔24内的钢套管54和钢插入件46之间的距离(参见图6和图7)。为了将笔24附接到保持器22，笔定位在保持器22的接触表面74附近，直到磁铁70将笔吸引到保持器。然后将笔24拉到并保持在保持器22上的附着点或接触表面74上。当笔24附接到保持器22时，如图1、2和6所示，磁体70克服压缩弹簧38的力以沿远离处于固定位置的钢插入件46并朝向笔24的书写末端26的方向拉动钢套管54(参见图6)。这又远离充注保持器44拉动护罩52并使护套部分52相对于近端开口32向外或进一步向外延伸。这样做，使护套部分58的末端盖端部60在书写末端26上滑动。这是因为，在该示例中，保持器22上的磁体70比钢构件(即，笔24中的钢插入件46和钢套管54)进一步间隔开。

简单地通过用足够克服磁体70与钢插入件46和套管54之间的磁吸引力的力将笔24从保持器22上的附着点或接触表面74拉出，使笔24从保持器22分离。然后压缩弹簧38膨胀，使护罩52缩回或退回到笔体30中的近侧开口32中并朝向充注保持器44。这使末端盖端部60滑回到笔体30中的近侧开口32中，从而露出书写末端26用于书写。因此，通过用户用一只手从保持器22上取下笔24，笔自动地布置在打开位置并准备用于书写。用户无需执行其他操作。

如上所述，笔24及其一些构件可由铜或铜基材料或合金制成，以提供抗微生物或抗菌特性。笔构件可以由两种或更多种不同的材料形成，这取决于每种构件可能期望或需要的材料特性、功能、审美特质等。下面的表1列出几种可选的铜基材料，其在组合物中使用大部分铜。然而，当然也可以使用其他铜基材料和合金。

表1-铜及铜合金材料样品

合金

EN牌号

Cu

Zn

Sn

Ni

P

铜

CW004A

99.9

磷青铜

CW451K

95

4.8

0.2

铜镍

CW352H

90

10

70/30黄铜

CW505L

70

30

镍银

CW409J

65

17

18

在所公开的示例中，护罩52可以由黄铜形成，黄铜可以是约70％的铜。按钮42也可以由黄铜制成，或者可以由镍银或铜镍形成，以提供所需的抗微生物或抗菌特性，并且产生不同的表面颜色以突显或增强笔24的外观。笔24的杆或主体30可以由这种合金制成，或者可以主要由纯铜制成。铜含量越高，抗微生物或抗菌效果越好。

另外，如果需要以及如果不意在或不期望铜的抗微生物益处，则笔24及其各种构件不需要由铜或铜基材料制成。杆或主体30可以由其他金属制成，例如铝、塑料、木材等。笔24的内部构件以及护罩52和按钮42也可以由几乎任何合适的材料制成。

对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，书写工具组件的书写工具和保持器可以在许多方面与上述示例不同，同时仍然按预期运行并且仍然落入本公开的精神和范围内。充注管分离机构可以变化。按钮可以是带螺纹的并且构造成移动充注体而不是固定到充注体。按钮可以是按压按钮而不是可旋转的以实现与上述相同的功能。除了摩擦之外，可以使用一些其他保持装置来保持充注管。护罩可以采用不同的形式。如果需要，钢套管和/或钢插入件也可以采用不同的形式。如果需要，保持器的磁铁可以集成到几乎任何物品或表面中，以在其上形成保持器。磁铁的数量、尺寸、形状和位置也可以变化。

更一般地，笔的杆或主体30和保持器的尺寸、形状、轮廓和构造也可以与图1-8B中所示的示例不同，如上所述。同样地，杆或主体内的内部开放空间以及保持在其中的内部构件的尺寸、形状、轮廓和构造也可以在本公开的精神和范围内变化。笔构件的形状和构造可以广泛变化，以改变笔的尺寸、功能和/或美学外观。

图9和10示出了根据本公开的教导构造的书写工具组件80的一个替代示例。在该示例中，书写工具组件80具有笔82和保持器84，保持器84集成到另一个物体86的一部分中或者整体形成为另一个物体86的一部分。在该示例中，物体86可以是任何数量的不同物体。物体86具有主平整表面88，其可以是类似于夹板的物体的书写表面、电子平板设备的显示屏、用于携带身份标记的表面等。因此，物体可以是类似于夹板的书写装置、电子平板电脑、名牌、身份证(ID)卡、ID徽章等。集成保持器84仍然包括磁体70以及凹入保持器中并且成形为匹配笔82的形状的附着点或接触表面90。

组件80的书写工具或笔82的形状和构造也非常不同。在该示例中，笔82具有不规则尺寸的六边形横截面形状的杆或主体92，其具有两个较大的平整侧面。笔82的平整侧面可用于在笔自身上提供诸如营销标语、名称或其他标记等信息，这对于本领域普通技术人员而言是有用的。可根据需要将这些信息蚀刻、雕刻、涂漆、粘附或以其他方式添加到笔主体92。

在该示例中，笔82仍然可以具有铜主体92，但在书写末端26或近端具有不同形状的锥形。笔82还在相对的远端具有可旋转的按钮94。虽然这里没有详细示出，但是笔82还可以包括与主体92相同或相似的内部构件，以便以与先前描述的笔24相同的一般方式起作用。在该示例中，图9和10描绘了笔82内部的弹簧38、钢套管54、充注管48和钢插入件46。

图11-13示出了根据本公开的教导构造的书写工具组件100的另一示例。在该示例中，与先前示例相同的笔82。然而，组件100包括为特定目的而构造的完全不同的保持器。保持器是用于汽车或其他车辆类型的遮阳板夹102。遮阳板夹102具有平面接触表面或板104用于附接笔82。两个稳定支腿106从板104的一个边缘突出。两个相应的柔性和弯曲臂或指状物108从板104的相对边缘突出。柔性指状物108各自弯曲以面对板104的后侧，但指状物与板间隔开，如图11和12所示。遮阳板通道C限定在板104与柔性指状物108之间的空间内。如图13所示，两个间隔开的磁体110或磁性区域形成在板104上或携载在板104上，以将笔82吸引并附接到板上。

对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，遮阳板夹102的构造和构造也可以变化。所述夹可以形成有不同尺寸或形状的板、单个稳定腿或多于两个这样的腿、单个柔性指状物或多于两个的柔性指头物、没有稳定腿和/或类似物。此外，遮阳板夹可由任何合适类型的金属或非材料制成，这提供了足够的柔韧性和弹性。

图14-16示出了根据本公开的教导构造的书写工具组件120的又一个示例。在该示例中，再次使用与先前两个示例相同的笔82。然而，组件120也包括完全不同的保持器装置，其被构造用于特定目的。该示例中的保持器装置是具有平面徽章标牌124的ID标志组件122。标牌124在顶部边缘附近具有孔126。单独的保持器128具有限定了笔82的接触表面或附着点的平整的前侧。凸台130从保持器128的后侧突出，其尺寸适合穿过标牌124中的孔126。徽章夹132具有接收器134，接收器134的尺寸适于接纳凸台130。标牌124夹在保持器128和徽章夹132之间。凸台130可以以任何数量的合适方式固定到接收器，例如使用一个或更多紧固件、塑料或金属焊接、型锻等。徽章夹132可以是任何已知类型的弹簧夹，以便将书写工具组件120夹在衬衫或外套口袋等上面。这种类型的书写工具组件120可以特别适用于医院或医疗机构。机构人员可以一直佩戴ID徽章，这可以保持笔82在附接到保持器128时便于使用。而且，笔82可以由铜制成，如上所述，以提供固有的抗微生物特性。虽然在该示例中未示出，但是保持器128可包括两个间隔开的磁体或磁性区域，这些磁体或磁性区域相对于保持器的附着点或接触表面处于打开状态或可用。

对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，ID徽章组件122的构造和结构也可以变化。徽章夹、保持器和标牌可以各自形成为具有不同的尺寸或形状、可以以不同的方式组装和/或彼此附接、和/或类似物。而且，可以提供系索附接环136作为ID徽章组件122的一部分，用于将系索附接到组件上。在该示例中，系索环136设置在徽章夹132的顶部，为用户提供两种替代方式来佩戴或附接ID徽章组件122。替代地，系索环可以直接设置在标牌124上并且可以在没有单独的徽章夹的情况下提供组件。而且，系索环136可从组件中分离，留在徽章夹上以便附接。此外，ID徽章组件的各个部分，包括徽章夹、保持器和标牌，可以由任何合适类型的金属或非材料制成，这些构件为每个构件提供必要或所需的特性。

如上所述，所公开的书写工具或笔的内部构件也可以被修改并且在构造和结构上变化，同时仍然按预期执行。图17示出了这种改进的书写工具或笔140的仅一个可能示例的一部分。在该示例中，笔140在结构上类似于笔24。笔140具有杆或主体142、具有护罩146和附接到其上的钢套148的套筒组件144、压缩弹簧150以及充注组件152，每个都与前面描述的笔24类似地布置和构造，只是如下所述的内容不同。在该示例中，护罩146具有中空杯形的止动部分154。充注组件152在充注保持器158的远端上具有按钮156。钢插入件160压配合到主体142中。

在该示例中，充注保持器158具有孔162和保持在孔中的墨水充注管164。然而，充注保持器158的近端包括延伸的止动部分166，其具有比钢插入件160的内部略大的直径并且没有螺纹。因此，充注保持器158螺纹旋入钢插入件160中，在组装笔140之前，延伸的止动部分166突出超过并邻接充注保持器的近端。然后，按钮也螺纹旋到充注插入件158的另一端上。如图17所示，当护罩146在主体142内移动时，护罩146的中空杯形止动部分166的尺寸适于相对于延伸的止动部分166装配和滑动。延伸的止动部分166用作行进止动件，防止充注组件152从主体现142的近端缩回。可以旋转按钮156，以使书写末端从主体的近端延伸，如上面参考图8B所述。因此，行进止动特征部有助于使书写末端相对于主体142适当地定位。护罩146的中空止动部分154被设计并确定尺寸以配合在延伸的止动部分166周围并在其上滑动，从而提供对准和引导功能。如果需要，中空止动部分154和延伸止动部分166或其改进形式也可以允许更紧凑即更短的笔设计。

另一方面，笔24中的护罩52具有实心止动部分56，以沿着主体30引导套管组件40。然而，在该示例中，止动部分56不会在充注保持器44的任何部分上滑动。图17的示例中的钢套管148和钢插入件160可以与前面描述的套管54和插入件46相同，或者可以具有不同的尺寸和/或形状。

在每个公开的示例中，在处于书写构型时，末端盖端部保持略微向外突出穿过主体中的近端开口。在其他示例中，末端盖端部可在缩回时完全滑入主体中。在又一个示例中，如图18所示，笔可以根本没有护罩。替代地，书写末端26和墨水充注管48可以替代地通过磁体机构直接移动，以将书写末端延伸并暴露出主体30并将书写末端完全缩回到主体中，从而主体覆盖书写末端。在又一个示例中，可以存在护罩但是可以替代地保持静止，并且书写末端和墨水充注管可以设计成根据由磁体机构施加或分离的磁力移动或滑动。此外，磁体可以设置在书写工具上，并且钢或其他磁性吸引元件可以设置在保持器上。因此，如果需要，可以利用书写工具和保持器之间的吸引元件的相反结构。这些和其他变化当然是可能的。

可以以任何数量的形式提供保持器，只要其被构造为当笔附接到保持器时保持并保持笔。在一个示例中，保持器可以在用户携带的ID徽章上、与其集成或者是其一部分。在一个示例中，用户可以是医院内的医生、护士或工作人员。替代地，用户可以是需要具有本文公开的一个或多个新颖和有利特征、方面或特性的笔的任何人。在其他示例中，用户可以是清洁制造机构、五金店、制造厂、办公室等内的工人。ID徽章可以夹在用户的衣服上，可以携带在悬挂在用户身上的挂绳上，或者携带在一些其他物体上，例如墙壁表面、夹板、桌子、台面、电子桌、医院病床框架等。

本文公开和描述的书写工具组件概念可用于提供简单、低成本、单手操作、可充注的笔。书写工具可以可选地由铜或一种或多种铜合金制成，供医疗保健环境中的护士和医生使用。替代地，在不需要或不期望利用铜的益处的地方，书写工具可以由其他合适的材料制成。

本文公开和描述的书写工具组件利用现有已知的书写工具解决了上述问题和缺点。简单地书写工具可以由其他合适的材料制成，其中不需要或不期望利用铜的益处和使用书写工具。没有必须分离的笔帽，也没有必须单独致动的致动机构。当从磁性保持器上分离时，书写工具可以自动准备书写或使用。当在保持器上更换书写工具时，书写末端会自动受到保护，并且笔在没有夹子的情况下牢固地保持在保持器上。在一些公开的示例中，书写末端是固定的，并且单独的护罩移动以覆盖或露出末端，使得笔在设计上更简单。

所公开的笔或书写工具提供许多独特的优点。首先，书写工具主体或杆可以由铜或铜基合金制成，例如铜镍、磷青铜、黄铜或镍-银。这提供了一定程度的防止微生物污染的保护。其次，笔没有单独的夹子，因此笔的制作和组装更容易、更便宜。第三，由于没有夹子，因此笔更容易附接到保持器并从保持器分离。第四，笔没有用户致动的机构来伸出或缩回书写末端或工作末端。笔自动操作。第五，笔不需要分离笔帽而造成可能的丢失或错位。用户只需握住笔并用它书写即可。所有其他“传统”的互动和错综复杂都被消除了。

用于所公开的书写工具组件的“夹”是将书写工具或笔保持在保持器或巢(nest)上的磁系统或机构。该保持器可以方便且不显眼地集成或附接到ID徽章，所述ID徽章如当前所有医疗保健以及现在许多其他专业人员穿戴的。磁性系统不仅可以自动将书写工具保持在保持器上，还可以在不使用时自动“封盖”、包覆或覆盖书写末端。这可以确保没有墨水转移到除了可能希望书写的表面之外的表面的风险。将书写工具从保持器上取下以便使用的简单动作“分离”“帽”或护套，并露出书写末端或工作端尖准备好书写动作或使用。无需使用按钮来伸长书写笔尖，因为它已经可以自动准备好使用。此外，当完成书写或使用时，用户仅需要用书写工具接近保持器或巢，并且它自动地被从用户“抢走”，从而同时保持笔、盖上笔、并缩回或覆盖末端。

在所公开的示例中，笔本身的设计和尺寸可以为适合大多数ID徽章尺寸。因此，笔可以很好地适用于医疗保健环境、学校、公司办公室、警察局等，在这些地方需要徽章通行证并且笔可以随时备用是有益的。然而，即使在这些区域之外，也存在使用这种书写工具组件或系统的机会，例如在汽车、出租车和私人车辆中，在这些地方可能经常难以找到笔。所公开的笔保持器或巢可以设计成使得它夹在汽车里的遮阳板上或者夹在不同环境中的其他物体上，以便于拿取和单手操作。类似地，所公开的笔在诸如银行、健身房、建筑工地等的其他环境中可能是有价值的，在这些地方“系索”笔可能是有价值的，或者基于铜的笔可以在共享的书写工具的使用之间提供微生物保护。

保持器可以附接到手提包、钱包和其他个人携带工具上或内部或集成在手提包、钱包和其他个人携带工具中。例如，在一些女性的钱包中，通常很难找到笔，虽然知道笔在里面。所公开的保持器可用于将笔保持在钱包中的适当位置，并且可以保护其他物品免受墨水污渍的影响。在一个示例中，如图19所示，钢背板180可以设置在保持器182上，与书写工具或笔的附着点相对。在这样的示例中，一个或多个磁体186可以携载在另一个表面或物体188上，并且保持器182可以可分离地附接到另一个表面或物体上。这些附加磁体186的强度可以比将笔附接到保持器182的磁体70更强，使得将笔的分离不会使保持器从另一表面或物体188分离。

本文公开的笔的设计还包括可以比较容易充注的环境益处。通过扭转端部按钮(仅使用端部按钮的时候)，可以移除和分离充注管(参见例如图8A和8B以及随附的描述)，然后用新充注管替换。充注管实际上可以是任何尺寸或形状，但可以是标准且易于获得的D1充注物等。充注管可以从笔主体伸出，从笔中拉出，并用新充注体替换。端部按钮可以在一个方向上轻松旋转以伸出充注管或分离充注组件以更换充注管，然后在另一个方向上缩回新的充注管或重新安装充注组件以备使用。

如上所述，预料所公开的笔或书写工具的变体，其中许多可以在给定构造材料的情况下具有尽可能低的成本。在一个示例中，所公开的笔可以由铜或铜基合金制成。在另一个示例中，笔可以是塑料模制的变体而没有伴随的微生物保护，但具有固有的功能便利性。其他材料当然也是可以的。在另一个示例中，磁性机构可以移动充注管，从而使工具的书写末端或工作末端移入和移出主体，而不是覆盖末端的套管或护套。在又一个示例中，磁性机构可以被构造为移动盖或护套以及书写末端或工作末端。磁性机构可以设计成当将书写末端或工作末端从保持器上分离时也保持在暴露位置而无需任何额外的锁定或锁定机构。

所公开的组件、笔和保持器被描述为具有特征、构件、特性和方面的特定组合。所公开的发明并不仅限于所公开的组合。所公开发明的每个特征、构件、特性和方面可以单独使用或与其他特征、构件、特性和方面中的任何一个或多个组合使用。本公开旨在涵盖所有这些其他组合。

尽管本文已根据本公开的教导描述了某些书写工具组件、书写工具、保持器装置和保持器，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，该专利覆盖了本公开的教导的所有实施例，其完全落入可允许的等同物的范围内。

Claims (25)

1.一种书写工具组件，包括：

书写工具，具有主体和从主体延伸的工作末端；和

保持器，为书写工具提供附着点，

其中，书写工具在附接到保持器时磁性地且可分离地保持在附着点处，并且其中当书写工具附接到保持器时，工作末端被自动包覆或覆盖。

2.根据权利要求1所述的书写工具组件，其中当书写工具从保持器分离时，工作末端自动暴露或露出。

3.一种书写工具组件，包括：

书写工具，具有主体和从主体延伸的工作末端；和

保持器，为书写工具提供附着点，

其中，书写工具在附接到保持器时磁性地且可分离地保持在附着点处，并且其中当书写工具从保持器分离时，工作末端自动暴露或露出。

4.根据权利要求1或3所述的书写工具组件，其中，保持器包括一个或多个磁体。

5.根据权利要求4所述的书写工具组件，其中，书写工具包括定位成与一个或多个磁体接合或相互作用的一个或多个磁性吸引元件。

6.根据权利要求5所述的书写工具组件，其中，磁性吸引元件是书写工具的主体内的钢体。

7.根据权利要求6所述的书写工具组件，其中钢体是环形或圆柱形的。

8.根据权利要求1或3所述的书写工具组件，其中，保持器还包括钢背板，该钢背板使得保持器能够磁性地附接到另一表面或物体。

9.根据权利要求1或3所述的书写工具组件，其中，书写工具包括一个或多个磁体。

10.根据权利要求9所述的书写工具组件，其中保持器包括定位成与一个或多个磁体磁性接合或相互作用的一个或多个磁性吸引元件。

11.根据权利要求1或3所述的书写工具组件，其中，保持器是ID徽章或ID徽章的一部分。

12.根据权利要求1或3所述的书写工具组件，其中，保持器是另一物体的集成部分或整体部分。

13.根据权利要求1或3所述的书写工具组件，其中，保持器附接到另一物体或能够附接到另一物体。

14.根据权利要求1或3所述的书写工具，其中主体由铜或铜基合金制成。

15.一种书写工具组件，包括：

书写工具，具有主体和能够从主体延伸的工作末端；和

至少部分地设置在主体内的机构，根据机构相对于一个或多个磁体的位置，该机构能够被磁性地致动以自动地将工作末端从主体伸出和将工作末端缩回到主体中，和/或自动地延伸机构的末端盖以覆盖工作末端和自动缩回覆盖工作末端的末端盖，

其中，除了一个或多个磁体之外，所述机构不包括将工作末端和/或末端盖保持在给定位置的任何其他闩锁或锁定装置，并且

其中所述机构的一部分设置在用于书写工具的保持器上。

16.根据权利要求15所述的书写工具组件，其中一个或多个磁体设置在保持器上或书写工具上，并且其中一个或多个吸引元件设置在保持器或书写工具中的另一个上，当书写工具附接到保持器时，一个或多个吸引元件定位成与一个或多个磁体磁性接合或相互作用。

17.根据权利要求15所述的书写工具组件，其中所述机构包括能够在主体内滑动的护罩，护罩携载末端盖并且护罩在末端盖覆盖着工作末端的位置和末端盖暴露工作末端的位置之间能够磁性地滑动。

18.根据权利要求17所述的书写工具组件，其中，工作末端总是从主体突出，并且护罩相对于工作末端移动。

19.根据权利要求17所述的书写工具组件，其中主体由铜或铜基合金制成，并且护罩由与主体不同的铜或铜基合金制成。

20.根据权利要求15所述的书写工具组件，其中，书写工具在附着点处磁性且可分离地保持到保持器，并且其中，当保持在保持器上时，工作末端被自动包覆或覆盖。

21.一种书写工具，包括：

中空主体；

保持在主体内的充注组件，该充注组件具有充注保持器和由充注保持器保持的充注管；

致动器，该致动器从主体的一端突出并联接到充注保持器，

其中致动器能够致动以使一部分充注管从主体另一端的开口充分暴露，其中，通过抓住充分暴露的部分并通过开口移除充注管，能够从充注保持器和主体分离充注管，并且其中替换的充注管能够插入开口中并附接到充注保持器。

22.根据权利要求21所述的书写工具，其中充注管摩擦地保持在充注保持器中或附接到充注保持器。

23.根据权利要求21所述的书写工具，其中致动器是可旋转的按钮。

24.根据权利要求23所述的书写工具，其中充注组件的部分是带螺纹的。

25.一种书写工具组件，包括：

具有工作末端的书写工具；和

保持器，

其中磁性机构可分离地将书写工具保持在保持器上，磁性机构的第一部分由保持器携载或提供，磁性机构的第二部分携载在书写工具上或书写工具中，并且

其中，当书写工具附接到保持器时，工作末端不自动暴露，并且当书写工具从保持器分离时，工作末端自动暴露。