TWI227201B - Fountain pen with leak proof piston converter - Google Patents

Description

1227201 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種自來水筆，更精確的說，本發明係關 於應用於自來水筆中的填充式墨水筆芯。 【先前技術】一般而言自來水筆有下列數種的墨水填充方 式：（1)直接將筆尖浸入墨水匣之中，以於筆尖上形成一層 墨水層；（2)提供拋棄式的墨水筆芯，並將其插入筆管之中 使得墨水筆芯與筆尖可建立流體連通，進而供給筆尖所需 的墨水；（3)提供填充式的墨水筆芯，使其不論與自來水筆 整合或分離，皆能夠與筆尖建立流體連通。在習知技術領 域中，可填充式墨水筆芯一般皆稱為活塞轉換器（p1Ston converter)。一般而言，活塞轉換器係為一具有滑動活塞的 中空腔體，此中空腔體則與自來水筆之筆尖的一端呈流體 通連。為了於活塞轉換器中填入墨水，中空腔體内的活塞 可推往前端，自來水筆之筆尖亦會概略的浸入墨水匣中（若 就分離式轉換器而言，中空腔體的一端會進浸入墨水匣 中），之後將活塞放開而將墨水吸入中空腔體内。此動作近 似於以注射器吸取流體。活塞則保留在中空腔體内，以封 住中空腔體的一端。如前文所述，中空腔體的另一端與筆 尖做流體連通。填充完轉換器之後，筆可持續使用直到墨 水用完為止，之後再重複上述的動作以再次將墨水填入活 塞轉換器中。 在活塞轉換器的一習知技藝中，活塞係透過驅動機構而 於中空腔體内移動。此驅動機構一般的概念是使用連接於 68967-930722.doc 1227201 活塞的活塞桿’以及固定於中空腔體的驅動元 與活塞桿相耦合。活塞桿具有内螺紋或外螺紋，件 則具有與其相配合的螺紋。由 ^ 由於驅動兀件係固定於中空 體中’旋轉驅動元件將會造成豆 螺紋的轉動，進而使得活 塞桿相對於中空腔體做轴向的移動。因此，旋轉㈣元 可移動位於中空腔體内的活塞，進而允許使用者沒取墨水 至中空腔體内。 使用上述活塞轉換器之驅動機構的缺點在於，驅動元件 常發生不經意的轉動，因此造成大量的墨水自筆尖流出。 此一缺點將沾汗衣服、手掌、手指、毁壞文件以及任何接 觸的物件。相似地，驅動元件常發生不經意的轉動亦會吸 入：氣於中空腔體内，因此影響自來水筆的性能。故，在 活塞轉換器的習知技藝領域内，需要提出—種可由使用者 j擇性啟動的驅動機制’以大致上避免墨水由自來水筆中 意外流出的缺點。 【發明内容】 依本發明之—較佳實施例所提出之自來水筆的活塞轉換 器包含’具有遠端與近端之中空腔體、活塞總成、節流閥、 驅動桿、與鶴合桿。中空腔體的遠端可使令空腔體與自來 t拿之f尖做流體通連。活塞總成可為-組相連結的活塞 # M ’並可滑動地位於中空腔體内。節流閥可與活塞 、’心成（如活墓桿）相趣人 、 稱口使仔活基可於中空腔體内做前後的 動桿可與節泥閥相耦合，故旋轉驅動桿將會轉動 々 並進而令活基總成做前後的運動。鶴合桿的耦合 68967-930722.doc 1227201 端可選擇性的與驅動桿相耦合， 听亩4曰、 卞褐口崎拉出或推入 和動杯疋凹槽中，使得於耦合位置 h，,. 、 破轉輕合桿造成驅 干勺π動，進而帶動節流閥使得活 後的運動。 土万、中二腔體内做前 【實施方式】 圖1與圖2顯示本發明之實施例中具有活塞轉換器4之 自來^筆2。活塞轉換器4具有-中空腔體6、-活塞8、 -活塞桿1〇、一節流閥12、一驅動桿14、—耦合桿'^ 與一驅動鈕18。 參閱圖1-3,活塞8可滑動地位於中空腔體6内。活塞桿 1〇與活塞8相結合’其外側並具有螺紋2〇。在較佳實施例 :，節流閥12係為-具有内螺紋22之中空圓柱，並與活 塞桿10之外部螺紋相耦合。在另一個較佳實施例中，節流 閥可設計成具有外螺紋而與中空螺桿之内螺紋相耦合。習 知技藝者可以輕易的了解，其他組合節流閥12與活塞桿 10的耦合機制，可以在不脫離本發明之範圍的情況下予以 使用。節流閥12毗鄰於中空腔體6的近端24，並透過適 當機制相對地固定於其上，如齒冠26。頂蓋28固定於中 空腔體6的遠端30上，並具有一孔隙（圖中未顯示）穿設其 内使得中空腔體6與套管32之間形成連通，並進而令中空 腔體6與自來水筆2之筆尖（圖中未顯示）形成流體通連。 如圖1、圖2、與圖4所示的較佳實施例，驅動桿14係 為一中空圓柱。以近端3 6方向之外表而言，驅動桿14具 有脊梁3 4、直圓柱區域3 8、以及位於近端3 6的環狀倒釣 68967-930722.doc 1227201 4〇。驅動桿μ的遠端 圖3所示）之近端48上/、有齒牙42’用以與節流閥12(如 藝者將可私兄〜相似形狀之齒牙46相耦合。習知技 〜 =了 ％其他的機構亦可使用作為此處_合裳置 的等效替換，並中力人 ^ 3 (但不侷限於此）永久結合的兩片八 件。说内邵而言，驅重力择 刀 1勁彳干14向耆近端36的方向上具有螺 孔50，用以與耦合择1 ^ 口杆16(參見罘5圖）之遠端54上的螺栓 52相耦合，其細節則詳於後文。 參閱圖1-3與圖6-8，活塞轉換器4透過汲取器％、套 官58、頂蓋60、與軸環62固定於自來水筆2之中。汲取 器56(如圖6所示）為具有遠端箍帶與近端箍帶66之半 中至圓柱體。遠端箍帶64接收中空鎗體2之外殼28。近 端箍帶66將軸環62固定於汲取器56上。套筒58則穿設 於軸環62之中。參閱圖6與圖7，套筒58係為一中空之 圓柱體。就内部而言，如後文所述，當兩分件結合時，套 筒5 8具有田比鄰驅動桿14 (如圖2 A與圖4所示）之脊梁3 6 的脊梁68。就外部而言，套筒58具有向著遠端74的基準 面72、向著其近端78的支架76、環80、凹陷82、與喇叭 環84。在較佳實施例中’喇PA環84的直徑係較環80之直 徑為略小。 套筒58的近端78滑入軸環62之中並卡入頂蓋60之内， 使得環80可卡於頂蓋60之同心環86的頂面，並使套筒 58的支架76毗鄰於同心環86之遠側δδ。故’當套筒58 十入了f言60時，喇Ρ八環84延伸穿過孔洞9〇而進入頂蓋 1之圓：腔體92之内。依此方式，一與套筒以 68967-930722.doc 1227201 可^於頂蓋60之上，此係因基準面72可防止轴環^自 套筒5δ的遠端74脫出，而套筒62則可藉由上述的方式、夭 過環80而固定於頂蓋6〇内。套筒58的中央部份係製:乍： 八面狀94’以配合頂蓋60内側相似的形狀，以防止套， 58於頂盖60之内發生轉動。 3 :山參閱圖1與圖2,驅動桿14的近端36滑人套筒58的遠 吻中，使環狀倒鉤40卡入套筒58的喇叭環84内，並 使得驅動桿14得以相對於套筒58旋轉。核合桿Μ的近仏 96自驅動桿14的近端36向外延伸’而驅動紐18則透： 黏膠或螺桿固定於其上。就習知技藝者而言，許多其他的 万式亦可將驅動幻8固定於_合桿16之上，在不 發明的前提下舉例而言’如壓縮配合(㈣如 紋、或插銷等。 貞螺 參閱圖2B，驅動益18具有内凹陷％，其内側則 凹槽⑽，而柱狀圓環1G2則位於驅動紐18的遠端⑽， ^狀圓環1〇2之直徑小於頂蓋6〇之柱狀凹陷92的内徑。 畐驅動姜丑1 8推向遠姑& ;隹 土 罹门逆崎而進入未耦合位置時，套筒58的 :勒則可移動地插入凹槽1〇〇中。在較佳實施例中，當 起於未耦合位置時’驅動鈕18則可繞著其中 驅動鈕18由近端拉入鉍人^ κ 1 得田 。置時，驅動鈕18將會自其未 位置上拔起’使似環料的頂面停於柱狀圓環1〇2之 上。而柱狀圓環102則吾® w， “疋用以防止驅動鈕18回到其未耦合 位置上，除非使用者將其卡回未镇合之位置。 參間圖4與圖5，耦人尹以Λ人土 華禺口 # 16的迗端54形成如螺栓52的 6S967-930722.d〇i 1227201 輪廓。當耦合桿1 6向菩说、山、人 笨卜， 向移動時，藉由自未耦合位 且上拔起驅動姐1 8的* 』u 的動作’螺栓52可與螺孔50相耦合， 如此驅動鈕1 8的旋鐘通I A 口 …“r…運動將會帶動驅動桿Μ旋轉。當· 占才干1 β朝者·逑鴇移動時， 猎由將驅動鈕18卡入未耦合位 置的動作，螺栓5 2备白艘a c Λ丄 ★, 曰自螺孔50中脫離，如此驅動鈕18的 旋轉運動將不會帶動 動杵14旋轉。在本發明實施例中， =定的^狀螺拾則非為必須之要求。就習知技藝者而 β輕Ή6可選擇性的_合㈣動桿14的外部而非内 邵，而其耦合方式亦可使用多種不同之替代作法，在不限 縮本發明之範圍的情形下㊅技， 匕括選擇性的將驅動鈕1 8與耦 合桿1 6或驅動桿14 斤轳如τ ^人 勺k %相耦合。此外，習知技藝者亦 可fe易了解許多不同的設計皆 J汉叶白可用於組合驅動桿14與耦 合桿16，不限縮本發明之範園的情形下舉例而言如，多於 或少於八面的外型、錐狀的外型、螺紋、齒牙。 使用活塞轉換器4時，使用者會將驅動紐18卡入核合位 置並旋轉之’以帶動驅動桿14與節流閥12。節流閥12則 透過與活塞桿H)之外敎2Q的㉔合，而造成活塞8於中 空腔體6内做前進或後退的運動。當使用者將墨水吸入中 空腔體6之後’驅動备將會卡入未搞合位置，使得驅動姐 1δ的旋轉運動將不再造成活塞8的前進或後退運動。 雖然本發明介紹了許多不同的實施例，這些内容僅做描 述使用而已。因此很明顯的是，習知此技藝者將可在不脫 離本1明之範圍的情況下’對本發明所提出的實施例做等 效的替換。 68967-930722.doc ^7201 【圖式簡單說明】 圖1為依據本發明之奋 自來水筆的部份截面示_所提出之具有活塞轉換器之大^A·1中自來水筆與活塞轉換器 大哉面示意圖。 圖2β為圖1虚裳同9 Λ I> r ，、罘圖2Α中自來水筆 的到面示意圖。 圖3為圖1與圖2Α中自來水 之上半部的部份放 之驅動叙（drive knob) 圖 筆之中空腔體的截面示意 圖4為圖1與圖 圖5為圖1與圖 又體示意圖。 2中活塞轉換器之驅動桿截面示意圖。 2 A中自來水筆與活塞轉換器之耦合桿的 圖6為圖1與圖 截面示意圖。 2 A中自來水筆與活塞轉換器之吸取器的 圖7為圖1與 的立體示意圖。 圖8為圖1與 體示意圖。 2A圖中自來水筆與活塞轉換器之套管切面 圖2 A中自東水筆與活塞轉換器之套管的立 【圖式代表符號說明】 自來水筆 4 &塞轉換器 6 中空腔體 8 活塞 10 活塞桿 68967-930722.doc 1227201 12 節流閥 14 驅動才千 16 槁合桿 18 驅動钮 20 外螺紋 22 内螺紋 24 中空腔體6之近端 26 齒冠 28 頂蓋 30 中空腔體6之遠端 32 套管 34 脊梁 36 脊梁34之近端 38 圓柱區域 40 環狀倒鉤 42 齒牙 44 驅動桿14之遠端 46 齒牙 48 節流閥1 2之近端 50 螺孔 52 螺栓 54 搞合桿之遠端 56 汲取器 58 套筒 68967-930722.doc 1227201 60 頂蓋 62 車由環 64 遠端箍帶 66 近端箍帶 68 脊梁 72 向著套筒58遠端的基準面 74 套筒58之遠端 76 支架 78 支架76之近端 80 環 82 凹陷 84 味J p八環 86 同心環 88 同心環86之遠側 90 孔洞 92 圓柱腔體 94 八面狀 96 搞合桿16之近端 98 内凹陷 100 凹槽 102 柱狀圓環 104 驅動4丑1 8之遠端 68967-930722.doc

Claims (1)

1227201 拾、申請專利範圍： 1 ’ 種自來水筆之活基轉換器’該活塞轉換器包含. 一中空腔體，具有一遠端與一相對之近端，其中該遠 端被構型以提供該中空腔體與一自來水筆筆尖間之汸轉 連通； 一活塞總成，具有至少一活塞可滑動地位於該中空腔 體中； 一控制元件，具有一遠端與一相對之近端，其中該控 制元件之遠端被構型以與該活塞總成相耦合，以使得該 活塞於該中空腔體中做前進或後退的移動； 曰-驅動桿，具有一遠端與一相對之近端，其中該驅動 桿之遠端被構型以與該控制元件之近端相耦合； -耦合桿，具有一第一端與一耦合端，該耦合端被構 ^•以可遥擇性的與該驅動桿相結合，並可於一輕人位置 與：非耗合位置之間移動，故當位於料合位置:，旋 轉該輕合桿將會造成該驅動桿的轉動，進”動該控制 元件使得該活塞於該中空腔體中做前後的移動。 2. 3. 4. 如申請專利範圍第丨項之活塞轉換器，其中： 及 該活塞總成包含—活塞與—連接於其上的活塞桿 該控制元件係與該活塞桿相耦合。 如申請專利範圍第2項之活塞轉換器，其中該驅動桿呈, 中空η柱狀的形狀，其具有一内部凹 的與該耗合桿之該·合端相結合。 、伴L 如申請專利範圍第3項之活塞轉換器，其令·· 6S967-930722.doc 1227201 該搞合桿之耦合端延伸入該驅動桿 該搞合桿之^女# 5. 6. 8. 弟一端延伸出該驅動桿的近端。 如申^利範圍第4項之活塞轉換器’其中： 向=近端方向移動該轉合桿使得該輕合端與該鬼動 桿之内部凹陷相耦合；及 筅動 向著-遠端方向移動該搞合桿使得該輕合端自 桿之内部凹陷脫離。 動 如申請㈣範圍“項之活塞轉換器，進-步包含： 一近端ϋ帶，：’並具有-遠端箍帶與 ^ Μ逖鳊狍贡被構型以可接收並固定节 中空腔體之遠端’及其中該近端箱帶則固定一軸環 及 一套筒’可滑動地穿設過該軸環，其中該套筒係為一 中空圓柱’被構型以在内側穩固地接收該驅動桿，使嗜 驅動桿y目對於該套筒旋轉，且使該驅動桿不會向著該 近端或遠端方向做大幅的移動。 如申請專利範圍第2項之活塞轉換器，其中該控制元件具 有中空圓柱狀的形狀並具有螺紋於其内，該活 2 外部螺紋被構型以與該控制元件之螺紋相耦合/于八 -種自來水筆之活塞轉換器，該活塞轉換器包含： -中空腔體’具有-遠端與一相對之近端，其中該遠 端被構型以提供該中空腔體與一自來水筆筆尖間之2體 連通； 一活塞總成，具有至少一活塞可滑動地位於該中空腔 68967-930722.doc !2272〇i 體中； m件’具有一遠端與一相對之近端，其中該控 制疋件之遠端被構型以與該活塞總成相耦合，以使得； 活塞於該中空腔體中做前進或後退的移動； Λ 刑—搞合桿，具有—第-端與-輕合端，該輕合端被構 =可選擇性的與該控制元件相結合，並可於—轉合位 :、一非輕合位置之間移動，故當位於該輕合位置時， ”耦合桿耦合該控制元件以使得該活塞於 做前進或後退的移動，及去 5才干不與該控制元件相結合移動。 9·如申請專利範圍第8項之活塞轉換器，其中·· 至少該控制元件之近端為中空狀並具有一内部. r合桿之該轉合端係可滑動地位於該控制元件之近 為中；及 田δ亥耦合桿位於該耦合位置時，古亥鈿人P 描荆，、，A r巧雜合彳干之耦合端被 -(、該控制元件之近端的該内部相耦合。 〇 ·如申明專利範圍第9項之抑 、土轉換益，其中該控制元件之 遂立而田比鄰於該中空妒妒 王腔體之近端亚相對於其而固定。 耦人二祀圍弟9項之活塞轉換器，其"亥耦合桿之該 面有選自由下列所構成之群組中的近似形狀：八 、 面螺帽、六面螺帽、或五面螺帽。 如申請專利範圍第u 亘古一 塞轉換咨，其中該控制元件 /、 凹陷，被構型以接收爷_ 曰> j i yv 4 動才干之该耦合端。 如申'專利範圍第8項之活塞轉換器，其中·· 68967-930722.doc 1227201 遠活塞總成進— 其中該活塞桿具有 體之近端；及 步包含一連結於該活塞上的活塞桿， 外螺紋，並至少部份延伸出該中空腔 。亥乜制元件具有内螺紋，被構型以與該活塞桿之外螺 紋相輪合，其中該控制元件毗鄰於該中空腔體之近端並 相對於其而固定，故旋轉該控制元件可使得該 q暴於兮 中空腔體中做前進或後退的移動。 、w 68967-930722.doc