TWI235714B - Writing instrument and method of adjust the tension of a biasing element against a cartridge element in a writing instrument - Google Patents

Description

1235714 案號 90101642 a_a. 曰 修正 五、發明說明（1) 發明領域 本發明係有關於一種可更換滾珠筆芯之筆。 發明背景 一般而言，鋼珠筆的結構包含有本體，與置於其中可更 換的滾珠筆芯，以供做書寫之用。滾珠筆芯則具有書寫端 以及尾端兩部份。舉例而言，通常本體由兩個分件，透過 螺牙拴鎖的方式結合而成。更換筆芯時，首先分離兩分件 並將原先的滾珠筆芯取出，之後將新的滾珠筆芯插入兩分 件之一，再將另一分件組合於其原先的位置上。在某些例 子中會使用彈簧或特定的偏壓裝置，此彈簧或偏壓裝置的 一端於與滾毛筆芯之尾端接觸，另一端則與本體的内側接 觸，以對滾珠筆芯施以偏壓而將其推出本體之外供書寫使 用。此外，由於彈簧或偏壓裝置所提供的偏壓，當書寫聘 本體將會提供一定的反彈力，使得使用者在書寫時產生特 定感受。習知技術的設計僅提供了單一方向的張力，因而 使用者必須適應其所選用之鋼珠筆所產生的感覺。故，在 此技術領域中，需要改良鋼珠筆的設計而產生一定的偏壓 以配合使用的特定需要。 - 發明概述 一種鋼珠筆的較佳實施例，包含具有近端與遠端的本 體、插入本體中的滾珠筆芯（其書寫端至少部份外露於本 體的遠端）、可分離地附加於該本體之近端上的頂蓋、可 旋轉地固定於該頂蓋上的推桿、控制元件如螺栓、以及結 合於螺栓上且毗鄰於滾珠筆芯之尾端的偏壓元件（較佳為 彈簧）。在較佳實施例中，控制元件如螺栓係可滑動地位

O:\68\68968-911003.ptc 第5頁 1235714 案號 90101642 _η 曰 修正 五、發明說明（2) 於頂蓋之中，以向遠端或近端移動但卻不會於其間做旋轉 運動。推桿至少部份延伸入頂蓋之中並可旋轉地固定於其 上，使其概略上無法向遠端或近端移動。推桿的遠端耦合 於控制元件如螺栓之上，故推桿的旋轉運動可令螺栓向遠 端或近端移動，因而改變彈簧施加於滾珠筆芯之偏壓。在 較佳實施例中，還包含一固定於推桿近端的推癤（drive knob)，以自身旋轉的方式轉動推桿。 圖式簡單說明 圖1為依據本發明之實施例所提出之具有可調式彈簧張 力的鋼珠筆； 圖2為圖1 t鋼珠筆之近端的截面圖 圖3為圖1中鋼珠筆之頂蓋的截面圖 圖4為圖1中鋼珠筆之螺栓的截面圖 圖5為圖1中鋼珠筆之推桿的載面圖 圖6為圖1中鋼珠筆之推癤的戴面圖 圖7為另一實施例下，圖1中鋼珠筆之近端的截面圖。 較佳實施例詳細說明 圖1顯示依本發明實施例所提出的鋼珠筆2。鋼珠筆2包 含滾珠筆芯4 ·、筆蓋6、本體部8 (文中亦將此元件指稱為本 體之第一分件與書寫裝置之遠端分件）、頂蓋1 0 (文中亦將 此元件指稱為本體之第二分件與書寫裝置之近端分件）、 推癤1 2、控制元件或螺栓1 4、推桿1 6、以及彈簧1 8。襯套 2 0拴鎖並固定於頂蓋1 0的遠端2 2。本體部8的近端2 4則透 過襯套2 0可移動地與頂蓋1 0相結合。因此，使用者可以旋 開本體部8與頂蓋1 0，取出使用過的筆芯並插入新的滾珠

O:\68\68968-911003.ptc 第6頁 1235714 __案號％101642 玍月日 絛正^ 五、發明說明（3) ^^ --- 筆芯4，最後將本體部8與頂蓋1 〇旋緊以完成更換筆3的動 作。 參閱圖2與圖3，頂蓋1 〇具有漸縮的柱狀輪摩，其中勺人 位於近端2 8之筆直圓環2 6。圓環2 6的直徑則小於頂蓋丨^ = 直徑。頂蓋10的内部則具有第一中空區域3〇、第二中空區 域32、柱狀凹陷（cylindrical cavity)34、與孔洞％。^ 一中空區域3 0可與滾珠筆芯4的尾端3 3相配合，其上並具 有與襯套20相配的螺紋34。第二中空區域32則可接受螺^栓 1 4的耦合部4 0並與其相結合。故，螺栓1 4將不會相^於丁^ 蓋1 0旋轉，使得螺栓1 4可於第二中空區域3 2内做軸向移 動。在較佳迕實施例中，第二中空區域3 2具有八個側面， 並以可滑動的方式與螺栓1 4相接合，其接合方式則於後文 中詳述。對本發明領域之習於此技藝者而言，第二中空區 域3 2的形狀除了上述較佳實施例所提及的八面狀之外，亦 可在不超脫本發明的範圍下做任意的形狀變換。在不限縮 本發明的範圍下舉例而言，任意側面數目之外型皆可予以 採用，即便是兩個側面的形狀亦可。柱狀凹陷3 4具有較第 二中空區域32之名義直徑（nominal diameter)為小的直· 徑，亦具有較孔洞3 6為大的直徑。而肩部3 8則由柱狀凹陷 3 4與孔洞3 6之直徑的差值所定義。 參閱圖2與圖4，控制元件或螺栓14具有耦合部40與中空 柱42。耦合部40的外側可與頂蓋1〇的第二中空區域32相接 合，在較佳實施例中其形狀可為前文所述之八面狀。耦合 部4 0亦具有穿過其中的孔洞4 4，其内側則具有可與推桿1 6 之螺紋4 8相配和的螺紋4 6，推桿1 6將於後文中詳述。螺栓

O:\68\68968-9ll003.ptc 第7頁 1235714 _案號90101642 车月日 修正 五、發明說明（4) 14的中空柱42則附著於或整合於耦合部40的遠端側面50。 中空柱4 2的外直徑小於耦合部4 0的名義外徑，而其内徑則 大於孔洞44的直徑，並藉此定義出具有簧基（spring abutment)54的彈簧室52。彈簧室52可接收並固定彈簧 18，使其緊靠於簧基54。在較佳實施例中，彈簧18的直徑 略大於中空柱42的内徑，而彈簧18則透過摩擦力固定於其 内。對習於此技藝者而言，將可輕易的使用其他替代的作 法而固定彈簧18與螺栓14。 參閱圖2與圖5，推桿1 6包含螺紋部5 6、環5 8、突架6 0、 與附加段6 2。圖中所示的螺紋部5 6具有螺紋4 8與位限6 4。 在組裝鋼珠氅2之前，位限6 4係為筆直之柱狀結構6 6，如 參閱 第一凹 長度則 第一凹 施例中 效果。 12與推 制，即 陷70的 陷70與 之上， 圖2與圖6 ， 陷6 8的直徑 至少與附加 陷68中，藉 ，附加段6 2 習於此技藝 桿1 6，如圖 為在不限定 内徑則較頂 筆直圓環26 此節將於後 推癤12具有第一凹陷68與第二凹陷？〇。 略小於推桿1 6之附加段62的直徑，而立 f62相同。附加段62則被塞入推癤12之 件之間造成摩擦力。在較佳.實 Ϊί粗輪化以提供更佳的附著 7 :二-:，多方法皆可用以連接推癌 Λ/Λ 0、82或其他的黏著機 H Ϊ之下所舉出的實命丨。第二凹 相两ί葦直圓壞26的外徑為大。第二凹 文中詳述。在；ί = ί合於推桿Μ 住實^例中，推癤1 2的

1235714 修正 年 月 曰 案號 90101(U? 五、發明說明（5) 形狀則隨著頂蓋1 〇的外部輪廓而漸縮。 參閱圖2 ’第一環狀墊圈7 2、間隔墊圈7 4、與第二環狀 墊圈76安置於頂蓋10之中，並與頂蓋1〇之肩部38相毗鄰。 在較佳實施例中間隔墊圈74並非為平面墊圈，而是具有起 伏的表面’以於受壓時提供一些軸向的位移。推桿丨6的附 加段6 2 ^插於頂蓋丨〇的孔洞36之甲，推癤丨2則附著於其 上，、使得推桿16的環58毗鄰於第二環狀墊圈76。透過^ 一 方，推癤1 2與推桿1 6將可固定於頂蓋丨〇之上。此處需注意 的疋’ s推癤1 2固定於頂蓋1 〇之上時，將可自由地沿著其 軸向旋轉。當推桿16組裝完成之後，螺栓14的耦合部4〇 ^ 予以組合’使得耦合部4 〇的外側與頂蓋丨〇的第二中空區域 3 2相契合，如前文所述。推癤丨2則透過旋入螺栓丨4的螺紋 4 6上^將螺栓1 4沿著近端2 7方向推進，並越過推桿1 6而 進^頂蓋10之中。筆直柱狀結構66(如虛線所表示）將變形 Κ生Ϊ巧則二防止在使用鋼珠筆時螺栓14自推桿16中7 蓄！ η肱溆士鱗其當滾珠筆芯4就位之後，頂 讲1 0將”本體邓8相組合，而彈簧丨8 珠筆芯4施加偏壓。使用者將可蕤士、卞於遂知万向上對滾 川的方“懸撥動推 端或遠端移動。此位移將造成彈菩緊=舒^14向近 广吏用者的偏好而調整彈扣施力= = 習於此技藝者將可在不脫離本發 桿16配合螺栓14以外的方式而^^ ^犯圍下，k出以推 幻万式而調整弹簧18的張力。在不限

O:\68\68968-911003.ptc 第9頁 1235714 _案號901Q1642_年月曰 修正_ 五、發明說明（6) 縮本發明範圍的情形下舉例而言，推癤1 2可直接固定於頂 蓋1 0之上，同時具有螺栓以與推桿1 6相耦合，故此推癤1 2 的旋轉運動將會造成推桿1 6於頂蓋1 0中的移動。此外棘輪 則是另一個可行的機構。 用以製作鋼珠筆的材料係為習知。在本發明中，建議使 用塑膠製作本體部8，黃銅製作頂蓋1 0、推桿1 6與螺栓 1 4。至於本發明的其他部份，則可以使用習知技藝中任何 適當的材料。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，習於此技藝者 將可在不脫離本發明之範圍的情況下，對本發明所提出的 實施例做等逸的替換。

O:\68\68968-911003.ptc 第10頁 1235714

_案號90101642_年月日 修正 圖式簡單說明 元件符號表 2 鋼 珠 筆 4 滾 珠 筆 芯 6 筆 蓋 8 本 體 部 10 頂 蓋 12 推 ’廊 14 螺 栓 16 推 桿 18 彈 簧 20 襯 套 22 頂 蓋 的 遠 端 24 本 體 部8的近端 26 筆 直 圓 環 28 近 端 30 第 — 中 空 區 域 32 第 二 中 空區域 33 尾 端 34 柱 狀 凹 陷 36 孔 洞 一 38 肩 部 40 螺 栓 14 之 耦 合部 42 中 空 柱 44 耦 合 部 的 孔 洞 46 螺 紋 48 推 桿 16 之 螺 紋 50 遠 端 側 面 52 彈 簧 室 54 簧 基 56 螺 紋 部 58 環 60 突 架 62 附 加 段 64 位 限 66 筆 直 之 柱狀結構 68 第 凹 陷 7 0 第 二 凹 陷 72 第 一 環 狀 墊 圈 7 4 間 隔 墊 圈 76 第 環 狀 墊 圈 80, 82 螺 紋 O:\68\68968-911003.ptc 第11頁

Claims (1)

1235714 案號 90101642 曰 修正. ^、申請專利範圍 1 · 一種書 一本體 一筆芯 一推桿 本體結合； 一控制 其中該控制 端方 偏壓 寫工具包含： ，具有一近端與一遠端； ，具有一書寫端與一尾端； ，具有一近端與一遠端，該推桿係旋轉地與該 向運 偏壓 動得3. 具有 件之4. 具有 向移5. 向上施 其中該 動而控 〇 如申請 一推癤 以轉動 如申請 一螺孔 螺孔相 如申請 八面狀 動而無 如申請 一推癤 元件，置 單元與該 元件，位 加偏壓於 推桿的轉 制元件不 地固定於該 專利 ，與 該推 專利 穿設 配合 專利 的外 法做 專利 ，具 本體 範圍 該推 桿。 範圍 其中 之螺 範圍 觀， 旋轉 範圍 有一 的近 於該本體中以在其内部作縱向移動， 推桿相對應；及 於該控制單元與該筆芯之間，以在遠 該筆芯； 動運動令該控制元件於該本體中做軸 致旋轉，並藉此調整施加於該筆芯的 第1項之書寫工具，進一步包含： 桿之近端相連接，使該推癤的旋轉運 第2項之書寫工具，其中該控制元件 ，而該推桿的近端則具有與該控制元 紋。 第3項之書寫工具，其中該控制元件 使得該控制元件僅能於該本體中做軸 運動。 第1項之書寫工具，更包含： 刻印螺紋之凹陷，其中該推癤可轉動 端：及

O:\68\68968-930604.ptc 第12頁 1235714 案號 90101642 年 月 修正 \、申請專利範圍 位於該推 陷相耦合，又 該推桿，使得 移動。 6. 如申請專 一中空柱 件的一端係插 7. 如申請專 係透過摩擦力 8. 如申請專 係一螺栓 而 該本體中做旋 9.如申請專 桿遠端的螺紋，其中該螺紋與刻印螺紋之凹 其中該推癤的旋轉運動轉動位於該本體中的 該控制元件於該本體中做向遠端或向近端的 利範圍第3項之書寫工具，進一步包含： ，接合於該控制元件的遠端，其中該偏壓元 入該中空柱並接合於其中。 利範圍第6項之書寫工具，其中該偏壓元件 與該控制元件相結合。 利範圍第1項之書寫工具，其中該控制元件 該本體之内側的尺寸與設計可防止該螺栓於 轉運動。 利範圍第1項之書寫工具，其中該偏壓元件 係一圈狀彈簧（coil spring)。 10. —種書寫工具包含： 一本體，具有一近端與一遠端； 一筆芯，具有一書寫端與一尾端； 一推桿，轉動地耦合於該本體，該推桿之一端與該筆 芯之尾端相對應，而另一端則由該本體向外延伸； 一控制元件，與該推桿相對應，並可與該推桿軸向相 對運動；及 一偏壓元件，位於該控制單元與該筆芯之間。 1 1.如申請專利範圍第1 〇項之書寫工具，其中該筆芯位 於該本體之中，並至少有部份之該書寫端延伸於該本體之

O:\68\68968-930604.ptc 第13頁 1235714 案號 90101642 修正 t、申請專利範圍 該遠端的外側，且該本體 本體的近端上，而該推桿 1 2 .如申請專利範圍第1 有一軸，該推桿概略上可 1 3 .如申請專利範圍第1 包括一頂蓋係相對應於該 中 〇 1 4 .如申請專利範圍第1 件係設計成無法於該本體 1 5。如申請專利範圍第1 側之尺寸與設計，使得該 運動。 1 6 .如申請專利範圍第1 件係為彈簧，並以遠離該 1 7 .如申請專利範圍第1 旋轉運動造成該控制元件 得以舒張或收縮，以調整 1 8 .如申請專利範圍第1 件係一螺栓，而該本體之 元件於該本體中做旋轉運 體中沿著軸向滑動。 1 9 .如申請專利範圍第1 癌’並固定於該推桿之上 中該推癤的旋轉運動可轉 更包括本體部及一頂蓋連結於該 置於該頂蓋中。 〇項之書寫工具，其中該本體具 相對於該本體做軸向運動。 1項之書寫工具，其中該本體更 筆芯之尾端，而推桿則置於其 〇項之書寫工具，其中該控制元 中做旋轉運動。 〇項之書寫工具，其中該本體内 控制元件無法於該本體中做旋轉 0項之書寫工具，其中該偏壓元 推桿的方向對該筆芯施以偏壓。 6項之書寫工具，其中該推桿的 於該本體中做軸向運動使該彈簧 該彈簧施加於該筆芯上的偏壓。 7項之書寫工具，其中該控制元 内側的尺寸與設計可防止該控制 動，但可允許該控制元件於該本 0項之書寫工具，更包含一推 以及可旋轉地與該本體連結，其 動該推桿。

O:\68\68968-930604.ptc 第14頁 1235714 案號 90HH642 修正 ;、申請專利範圍 2 〇 .如申請專利範圍第1 包含一位陷，用以防止該 21. —種書寫工具包含 一本體，具有一近端 一筆芯，具有一書寫 〇項之書寫工具，其中該推桿更 控制元件自該推桿上鬆脫。 與一遠端； 端與一尾端 其中該書寫端至少 部份延伸 一頂 一推 於該頂蓋 遠端 一控 該筆 中的 該推 22 以及 近端 與第 筆芯 裝而 與該 一偏 芯施 控制 其中 桿的 出該本體之遠端 蓋，可分離地附 桿，具有近端與 上； 制元件，可滑動 控制元件相搞合 壓元件，與該控 以偏壓，其中該 元件，並藉此調 該控制元件具有 遠端則具有螺紋 .一種書寫工具包含 一本體，具有一第一 接於該本體之近端上； 遠端，其中該推桿可旋轉地固定 地置於該頂蓋中，其中該推桿的 :及 制元件相結合並於遠端方向上對 推桿的旋轉運動可移動位於頂蓋 整施加於筆芯上的偏壓； 一刻印螺紋之孔洞穿設其中，而 以耦合於該控制元件的螺紋。 分件其中包含一近端與一遠端， 近端與一遠端，該第一分件之 一第二分件其中包含 可拆卸地與該第二分 二分件之中形成有一 ，而該中空區域係透 形成； 一推桿旋轉地耦合至該第二分件，其具有一近端與耦 件的遠端相耦合，其中第一分件 中空區域，以接收該書寫工具的 過該第一分件與該第二分件的組

O:\68\68968-930604.ptc 第15頁 1235714 案號 90101642 修正 ~、申請專利範圍 合於該第二分件之遠端； 一控制單元，與該推桿相耦合 動； 其中 該第一分件與第二分件之中空區域係 件之遠端與該控制元件之間，以接受偏壓 壓元件相毗鄰之書寫工具筆芯，該偏壓元 件與該書寫工具筆芯的尾端之間；及 該推桿的旋轉運動造成該控制元件的 短該控制元件與該第一分件之遠端的距離 2 3 .如申請專利範圍第2 2項之書寫工具 一書寫工具筆芯，位於該中空區域之 一偏壓元件，鄰接於該控制元件與該 在遠端方向上對該筆芯施以偏壓； 其中該推桿的旋轉運動使該控制元件 沿著軸向運動，以調整位於該推桿與該筆 的緊張程度，藉此調整偏壓元件施加於筆 2 4 .如申請專利範圍第2 3項之書寫工具 一中空區域，定義於該第二分件的近 該推桿更包含位於該推桿近端與遠端 該推桿的近端延伸穿過該第二分件的 於該第二分件之外，該環則防止該推桿的 域穿出；及 以相對於該推桿運 形成於該第一分 元件以及與該偏 件則位於控制元 線性運動，以縮 進一步包含 中；以及 該筆芯之間 以 與該第二分件中 芯間之偏壓元件 芯上的偏壓。 ，其中： 端之中； 之間的環； 中空區域並露出 遠端自該中空區 該書寫工具進一步包含一耦合於該推桿遠端上的推

O:\68\68968-930604.ptc 第16頁 1235714 修正 案號 90101642 \、申請專利範圍 癤，以耦合該推桿與該第二分件，以在不做軸向運動的情 況下相對於該第二分件做旋轉運動。 2 5 .如申請專利範圍第2 4項之書寫工具，其中該第二分 件的中空區域以及該控制元件的形狀係使得該控制元件以 非轉動的方式位於該第二分件之該中空區域内。 2 6 .如申請專利範圍第2 3項之書寫工具，其中該控制元 件包括一彈簧基準面及一中空柱自該控制元件的該彈簧基 準面向外延伸，以接收一偏壓元件的一端。 2 7 . —種調整作用於一書寫工具内之一筆芯元件之一偏 壓元件張力的方法，該方法包含： 提供一具有一書寫端與一尾端的筆芯，該筆芯位於由 書寫裝置具有遠端分 件，該書寫端延伸穿 書寫裝置所定義出之中空區域内，該 件以及可分解地耦合於其上的近端分 過該遠端分件的開口； 桿於該近端上； 上； 制元件之間的偏壓元 於該推桿及該筆芯元 ，以調整該偏壓元件 ，進一步包含搞合該 向位移的情形下使其 含旋轉該推桿使得該 對應一具有一遠端與一近端之推 對應一控制元件於該推桿之遠端 提供一位於該筆芯之尾端與該控 件；及 移動該推桿使得該控制元件相對 件運動，藉此壓縮或舒張該偏壓元件 施加於該筆芯元件上的偏壓。 2 8 .如申請專利範圍第2 7項之方法 推桿與該近端分件，用以在不產生軸 相對於該近端分件旋轉，該方法更包

O:\68\68968-930604.ptc 第17頁 1235714 案號 90101642 曰 修正 ~、申請專利範圍 控制元件朝著該筆芯移動。 2 9 .如申請專利範圍第2 8項之方法，進一步包含耦合該 控制元件與該推桿，以及於該書寫工具之中空區域中定位 該控制元件的步驟，如此該推桿的旋轉運動造成該控制元 件的軸向運動，並防止該控制元件於該近端分件中做旋轉 運動，使得該控制元件得以向該筆芯運動。 3 〇 .如申請專利範圍第1項之書寫工具，進一步包括一本 體部及一頂蓋，其中該頂蓋係與該本體部之近端可分離 地。 3 1 .如申請專利範圍第1項之書寫工具，其中該推桿進一 步包括一位限，用以避免該控制元件與該推桿失去對應。 3 2 ,如申請專利範圍第1項之書寫工具，其中該控制元件 包括一基準面，其設計及尺寸可用以對應該偏壓元件；及 該偏壓元件係對應於該基準面。 3 3 .如申請專利範圍第1 0項之書寫工具，進一步包括一 本體部及一頂蓋，其中該頂蓋與該筆芯之尾端相對應。 3 4.如申請專利範圍第1 0項之書寫工具，其中該偏壓元 件是一線圈彈簧。 3 5 .如申請專利範圍第3 3項之書寫工具，其中該頂蓋係 與該本體部可分離地。 3 6 .如申請專利範圍第1 0項之書寫工具，其中 該控制元件包括一基準面，其設計及尺寸適用以對應 該偏壓元件； 該偏壓元件與該基準面相對應；及

O:\68\68968-930604.ptc 第18頁 1235714 案號90101642 年月日 修正

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