CN111491803B - 书写工具侧部按压机构 - Google Patents

Abstract

一种侧部按压式活动铅笔，该铅笔包含主体，该主体带有侧部安装的坠芯按钮，该坠芯按钮联接到该活动铅笔的主体并适于与带有截头圆锥形毂的储铅芯管滑动接合，用于将该坠芯按钮的致动运动转换成铅芯的线性伸出。

Description

书写工具侧部按压机构

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年12月6日提交的美国专利申请第15/833,670号的优先权，其通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及书写工具，并且更具体地涉及用于与活动铅笔一起使用的侧部按压机构。

背景技术

书写工具，并且具体地说笔，已经广泛使用了数百年，其中，活动铅笔可以追溯到18世纪。随着活动铅笔的出现，铅笔可以通过简单地重新填充容纳在主体中的模块铅芯而被连续使用。现有技术中已知各种不同的活动铅笔构型，包括用于在书写工具内保持和推进铅芯或其他书写介质的各种机构。总的来说，当按下坠芯按钮时，活动铅笔通过向前推动铅芯来露出铅芯进行书写。坠芯按钮可以设置在铅笔的端部上或侧部上。通常，在静止时，铅芯由弹簧夹头或类似的抓持机构选择性地固定，该抓持机构与储铅芯管配合以保持铅芯并且将该铅芯递送到书写工具的书写尖端。在坠芯按钮被致动时，该机构循环，该过程包括推进储铅芯管，这增加了由复位元件施加在储铅芯管上的力，从而打开了夹头，并且允许储铅芯管相对于铅芯向后走而不移动铅芯。

在传统的侧按压构型中，在致动期间，必须防止储铅芯管相对于坠芯按钮的任何轻微旋转，以确保坠芯按钮与储铅芯管上的特征正确对准来完全循环该机构。在此类传统的侧按压式书写工具中，储铅芯管的旋转可能导致坠芯按钮和储铅芯管特征的不期望的未对准，这可能导致机构不能循环，意味着管不能前进，或者导致致动距离减小而损害到工具的书写尖端的铅芯递送。

传统的侧按压书写工具通常包括在笔杆、储铅芯管或这两者上的引导件结构，以防止此类旋转。引导件可以包括笔杆上的凹槽或储铅芯管与笔杆之间的协作结构，该协作结构防止在致动期间旋转。这增加了书写工具制造的复杂性和成本。这种附加结构必须在在组装书写工具期间对准，并且会在制造期间提供另一潜在的误差源。如果引导件结构失效或断裂，增加的引导件结构和复杂性还会增加书写工具或铅芯在使用期间的使用或断裂问题。

相应地，需要为活动铅笔创造一种简单、可靠的侧部按压机构，该侧部按压机构克服当前设计的一个或多个缺点。

发明内容

根据本公开的一个实施例，一种书写工具，该书写工具具有主体，其是具有内腔、与内腔相对的外表面、第一端和与第一端相对的第二端的大致中空管状形状；储铅芯管，其具有第一管端、与第一管端相对的第二管端以及外管表面；坠芯按钮，其联接到主体；以及截头圆锥形毂，其中截头圆锥形毂围绕储铅芯管的外管表面设置并且沿着储铅芯管的长度定位，使得当坠芯按钮被致动时，该坠芯按钮的至少一部分沿着截头圆锥形毂滑动。本文描述的机构允许坠芯按钮致动的枢转或旋转运动转换成储铅芯管的线性运动。

在本公开的另一实施例中，书写工具包括主体，该主体是限定内腔、与内腔相对的外表面、第一端以及与第一端相对的第二端的大致中空管，其中第一端是具有带有尖端孔的大致圆锥形书写尖端的书写端，该主体还包括在外表面与内腔之间延伸的孔。书写工具还包括：储铅芯管，其具有内管腔、与内管腔相对的外管表面以及围绕外管表面设置的截头圆锥形毂；至少一种书写介质，该至少一种书写介质设置在储铅芯管的内管腔内；以及坠芯按钮，其中坠芯按钮设置在主体的孔中并且被构造成当被致动时可滑动地接合截头圆锥形毂，从而使储铅芯管朝向书写端滑动。

附图说明

参考附图阐述了详细描述。相同附图标记的使用可以指示类似或相同的项目。各种实施例可以利用除附图中所示的元件和/或部件之外的元件和/或部件，并且一些元件和/或部件可能不存在于各种实施例中。附图中的元件和/或部件不一定按比例绘制。贯穿本公开，根据上下文，单数和复数术语可以互换使用。

图1是根据本公开的一个示例实施例的书写工具的透视图。

图2是图1的书写工具内部部件的透明侧视图。

图3是图1书写工具主体的侧视图。

图4A是图1的书写工具的坠芯按钮的侧视图。

图4B是图1的书写工具的坠芯按钮的前视图。

图5是图1的书写工具的储铅芯管的侧视图。

具体实施方式

本文描述的书写工具和侧部坠芯按钮机构有利地可以容纳各种书写介质。本公开包括书写工具和侧部坠芯按钮机构的非限制性实施例。本文详细描述了实施例，以使本领域普通技术人员能够实践书写工具和相关联的侧部坠芯按钮机构，虽然应当理解的是，可以利用其他实施例，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下进行逻辑改变。本文参考了示出了本公开的一些实施例的附图，其中相同的附图标记的使用指示相似或相同的项目。在整个公开中，根据上下文，单数和复数术语可以互换使用。

在结合几个附图和所附权利要求书阅读详细说明时，本文使用的术语的含义对于本领域的普通技术人员将是显而易见的，或者对于本领域的普通技术人员将变得显而易见。虽然本文针对铅笔铅芯进行了某些讨论，但是应当理解的是，本公开可以在本公开的范围内与其他书写介质一起使用。如本文所用，术语“连接”、“安装”、“联接”和其他类似的术语被广泛用于指代任何合适的直接或间接连接机构。

贯穿本公开，本公开的各个方面以范围格式呈现。应当理解的是，范围格式方面的描述仅仅是为了方便和简洁，并且不应当被解释为对本发明的范围的不可改变的限制。因此，范围的描述应该被认为已经具体地公开了所有可能的子范围以及该范围内的单个数值。例如，对范围(诸如从1至6)的描述应被认为已经具体公开了子范围(诸如从1至3、从1至4、从1至5、从2至4、从2至6、从3至6等)以及该范围内的单个数字，例如1、2、3、4、5和6。无论范围的宽度如何，这一点都适用。

图1示出了根据本公开的一个或多个实施例的书写工具100。如图1和图2所示，书写工具100包括：主体110，其可以是具有内腔120、与内腔相对的外表面130、第一端140、与第一端140相对的第二端150的大致中空管状形状；储铅芯管160；坠芯按钮200，其安装到主体110上；以及截头圆锥形毂210。储铅芯管160包括第一管端170、与第一管端相对的第二管端180和外管表面190。截头圆锥形毂210可以围绕储铅芯管160的外管表面190设置，并沿着储铅芯管160的长度定位，使得当坠芯按钮200被致动时，坠芯按钮200的至少一部分沿着截头圆锥形毂210滑动。

如图3所示，书写工具100的主体110可以包括在主体110的外表面130上的孔215，该孔在外表面130和内腔120之间延伸。孔215被构造成接收坠芯按钮200，并且可以沿着主体110的长度被定位在多个位置。如图1中所示，坠芯按钮200可以被定位在抓持区域220正上方，以便不干扰书写工具100的使用者的抓持，并且以有助于容易地致动坠芯按钮200。

图4A和图4B示出了根据本公开的一个或多个实施例的坠芯按钮200。坠芯按钮200包括前端250、与前端250相对的枢转端260、顶部表面270、与顶部表面270相对的底部表面280以及至少一个侧壁290。由用户按压顶部表面270以致动坠芯按钮200并使书写工具循环。在一些示例性实施例中，坠芯按钮200还包括在前端250和底部表面280之间延伸的滑动表面300。在坠芯按钮200的滑动表面300是直的实施例中，滑动表面300和底部表面280之间的角度(A)可以是约105°到约145°。在一些实施例中，滑动表面300可以被构造成直斜坡或倒角。滑动表面300和底部表面280的其他实施例可以包括弯曲表面、半径减小的弯曲表面、成角度的表面或其他几何形状或轮廓，以影响按钮的触觉响应和储铅芯管的适当的最终运动，从而确保足够的铅芯递送。

在一些实施例中，滑动表面300起始于距坠芯按钮200的顶部表面270一定距离处，在坠芯按钮200的前端250处形成前部表面310，如在图4A中所示。在其他实施例中，滑动表面300起始于或邻近顶部表面270，而没有任何前部表面310。在另外的其他实施例中，滑动表面是侧壁290或前部表面310的延伸、突出或拐角。在具有前部表面310的一些实施例中，顶部表面270的高度(意味着顶部表面270和其与滑动表面300的交点之间的法向距离)可以是约0.09英寸到约0.095英寸。最后，在某些实施例中，当坠芯按钮200被致动时，坠芯按钮200可以仅接触截头圆锥形毂210。也就是说，当按钮处于静止时，在坠芯按钮200和截头圆锥形毂210之间可能存在间隙。

储铅芯管160容纳铅芯或其他书写介质，并致动以将书写介质递送到书写工具100的书写尖端。如图5所示，储铅芯管160包括围绕储铅芯管160的外表面130设置的截头圆锥形毂210。在某些实施例中，截头圆锥形毂210可以与储铅芯管160一体形成。在其他实施例中，截头圆锥形毂可以与储铅芯管160分离，并通过任何已知的固定方式(诸如压配合、粘接结合或超声波焊接)附接到储铅芯管160。如上所述，坠芯按钮200具有至少一个表面，该至少一个表面与截头圆锥形毂210相互作用以致动储铅芯管160。储铅芯管160随着坠芯按钮200的按压和释放而循环，以便将铅芯递送到书写尖端。坠芯按钮200的滑动表面300沿着截头圆锥形毂210的滑动作用在朝向主体的第一端140的方向上推动储铅芯管160。当释放坠芯按钮时，滑动表面300沿着截头圆锥形毂210在相反方向上滑动，并且使储铅芯管160复位到其静止位置。

坠芯按钮200和用于致动储铅芯管160的截头圆锥形毂210之间的相互作用使得不再需要将任何引导件结构添加到储铅芯管160或主体110来防止储铅芯管160在循环期间旋转。截头圆锥形毂210提供了360°的接触表面，在致动期间，可以沿着该接触表面引导坠芯按钮200的滑动表面300。这有利地大大简化并降低了书写工具的总成本。与常规的侧部按压书写工具不同，根据本公开的实施例的书写工具的组装仅需要将截头圆锥形毂210与坠芯按钮200线性对齐。随着储铅芯管160插入到主体110中，可以实现线性对齐，因为可以基于储铅芯管160的长度和坠芯按钮200的选定位置来预选截头圆锥形毂210在储铅芯管160上的位置。

书写工具100的某些实施例包括坠芯按钮200，该坠芯按钮枢转地安装到主体110上，并且可以在静止位置和致动位置之间枢转。在一些实施例中，坠芯按钮200围绕与主体配合的集成的突起枢转。在其他示例中，坠芯按钮200围绕钉扎轴线枢转。本文中设想了将坠芯按钮200枢转地安装到主体110的其他方法。在一个示例中，坠芯按钮200在主体110的第二端150附近被固定在前端250处，并且可以在坠芯按钮200的前端250附近被按下以致动坠芯按钮200。坠芯按钮200也可以固定在前端250处，并通过按下坠芯按钮200的后端320来致动。再次参考图5，截头圆锥形毂210包括锥形表面350。锥形表面350在截头圆锥形毂210的顶点端360处与外管表面190相交，并且限定锥角B。锥角(B)可以为约135°至约170°。

在一些示例性实施例中，如图2所示，截头圆锥形毂210的顶点端360和坠芯按钮200的前端250两者设置在主体110的第二端150附近。在一个示例中，如图2所示，书写工具还包括复位元件195。复位元件195适于朝向主体110的第二端150偏置储铅芯管160，从而使坠芯按钮200在未被按压时返回到静止位置，并且因此在坠芯按钮200未被按压时偏置储铅芯管160。在某些实施例中，复位元件195是压缩弹簧。在其他实施例中，复位元件195是可弹性变形的塑料支撑件。也可以使用能够朝向主体110的第二端150偏置储铅芯管160的其他复位元件195。

在另一示例性实施例中，书写工具100包括主体110，该主体是限定内腔120、与内腔120相对的外表面130、第一端140和与第一端140相对的第二端150的大致中空管。第一端140是具有大致圆锥形书写尖端145和尖端孔155的书写端。主体110还包括在外表面130和内腔120之间延伸的孔215。书写工具100还可以包括：储铅芯管160，其具有内腔120、与内腔相对的外管表面190；围绕储铅芯管160的外表面130设置的截头圆锥形毂210；以及坠芯按钮200。坠芯按钮200可以设置在主体110的孔215中，并且被构造成当坠芯按钮200被致动时可滑动地接合截头圆锥形毂210，从而使储铅芯管160朝向书写端140滑动。

在一些实施例中，包括复位元件195，其朝向主体110的第二端150向回偏置储铅芯管160。书写工具还包括夹头，该夹头被构造成与书写介质配合并选择性地抓持书写介质。当坠芯按钮200被致动时，储铅芯管160朝向主体110的第一端移动。在复位元件195中张力增加时，它脱离夹头，这允许储铅芯管160向后移动，而不会在释放坠芯按钮200时使书写介质缩回。如图4B所示，在一些示例性实施例中，坠芯按钮200可以包括其上具有狭槽295的底部表面280。这个狭槽295可以被构造成用于接收储铅芯管160的至少一部分。

储铅芯管160必须行进足够的距离以推进铅芯，并且然后释放铅芯夹头，以便在储铅芯管缩回时不向后拉动铅芯。通过改变由坠芯按钮200致动导致的储铅芯管160的行程，可以改变坠芯按钮200必须被按压以伸出一定长度铅芯的次数。例如，储铅芯管160的期望致动可以在约0.15英寸和约0.20英寸之间，或者在约0.15英寸和约0.175英寸之间，或者在约0.125英寸和约0.20英寸之间。

尽管本文描述并在附图中示出了本公开的某些实施例，但是本领域普通技术人员将认识到的是，许多修改和替代实施例都在本公开的范围内。而且，尽管本公开的某些实施例是针对特定的机构和构型来描述的，但是应当理解的是，许多其他机构和构型也在本公开的范围内。除非另有明确说明或在所用的上下文中以其他方式理解，否则本文使用的条件性语言(诸如“可”、“可能”、“也许”或“可以”)通常旨在传达某些实施例包括，而其他实施例不包括某些特征、元素或功能性能力。因此，这种条件性语言通常并不旨在暗指全部实施例以任何方式需要某些特征、元素或功能性能力。

Claims (17)

1.一种书写工具，包含：

主体，其中所述主体包括具有内腔、与所述内腔相对的外表面、第一端和与所述第一端相对的第二端的大致中空的管状形状；

储铅芯管，其包含第一管端、与所述第一管端相对的第二管端和外管表面；

坠芯按钮，其联接到所述主体，所述坠芯按钮包括前端、枢转端、顶部表面、弯曲的底部表面以及至少一个侧壁，其中所述坠芯按钮包括在所述前端和所述弯曲的底部表面之间延伸的滑动表面；以及

截头圆锥形毂，所述截头圆锥形毂与所述储铅芯管一体地形成，所述截头圆锥形毂包括与所述弯曲的底部表面对准的锥形表面，所述锥形表面在所述截头圆锥形毂的顶点端处与所述外管表面相交并且从所述顶点端起向外突出，其中所述截头圆锥形毂设置在所述储铅芯管的所述外管表面周围，并且沿着所述储铅芯管的长度定位，使得当所述坠芯按钮被致动时，所述弯曲的底部表面至少部分地接触并环绕所述截头圆锥形毂的所述锥形表面。

2.根据权利要求1所述的书写工具，其中，所述主体进一步包含在所述主体的所述外表面上的孔，所述孔被构造成接收所述坠芯按钮。

3.根据权利要求1所述的书写工具，其中所述弯曲的底部表面与所述顶部表面相对。

4.根据权利要求1所述的书写工具，其中所述底部表面和所述滑动表面之间的角度为105°至145°。

5.根据权利要求1所述的书写工具，其中所述坠芯按钮枢转地安装到所述主体，并且在静止位置和致动位置之间枢转。

6.根据权利要求1所述的书写工具，其中所述锥形表面在所述截头圆锥形毂的顶点端与所述外管表面相交并限定锥角。

7.根据权利要求6所述的书写工具，其中所述锥角为135°至170°。

8.根据权利要求6所述的书写工具，其中所述截头圆锥形毂的所述顶点端和所述坠芯按钮的所述枢转端两者设置在所述主体的所述第二端附近。

9.根据权利要求1所述的书写工具，其中所述书写工具进一步包含复位元件，所述复位元件适于朝向所述主体的所述第二端偏置所述储铅芯管。

10.根据权利要求9所述的书写工具，其中所述复位元件是压缩弹簧。

11.根据权利要求1所述的书写工具，其中所述坠芯按钮进一步包含前部表面，所述前部表面由所述顶部表面与所述滑动表面和所述前端的交点之间的前端区域限定，所述前部表面具有0.09英寸至0.095英寸的高度。

12.一种书写工具，包含：

主体，所述主体包括限定内腔、与所述内腔相对的外表面、第一端和与所述第一端相对的第二端的大致中空管，其中所述第一端是包含具有尖端孔的大致圆锥形书写尖端的书写端，并且其中所述主体进一步包含在所述外表面和所述内腔之间延伸的孔；

储铅芯管，其包括内管腔、与所述内管腔相对的外管表面以及围绕所述储铅芯管的所述外管表面设置的截头圆锥形毂，其中所述截头圆锥形毂与所述储铅芯管一体地形成并且包括锥形表面，所述锥形表面在所述截头圆锥形毂的顶点端处与所述外管表面相交并且从所述顶点端起向外突出；

至少一种书写介质，所述至少一种书写介质设置在所述储铅芯管的内腔内；以及

坠芯按钮，所述坠芯按钮具有前端、枢转端、顶部表面、弯曲的底部表面以及至少一个侧壁，其中所述坠芯按钮包括在所述前端和所述弯曲的底部表面之间延伸的滑动表面，所述弯曲的底部表面包括构造成用于接收所述储铅芯管的至少一部分的狭槽，其中所述坠芯按钮设置在所述主体的所述孔中，并且被构造成当所述坠芯按钮被致动时可滑动地接合所述截头圆锥形毂的与所述弯曲的底部表面对准的所述锥形表面，从而使所述储铅芯管朝向所述书写端滑动。

13.根据权利要求12所述的书写工具，进一步包含夹头，其被构造成与所述书写介质配合并选择性地抓持所述书写介质。

14.根据权利要求13所述的书写工具，其中在所述坠芯按钮致动时，所述储铅芯管的纵向运动使所述夹头脱离。

15.根据权利要求12所述的书写工具，进一步包含弹簧元件，其被构造成朝向所述主体的所述第二端偏置所述储铅芯管。

16.根据权利要求12所述的书写工具，其中所述主体进一步包含抓持区域。

17.根据权利要求16所述的书写工具，其中所述主体中的所述孔设置在所述抓持区域和所述主体的所述第二端之间。

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