TWI405677B - Pressurized pen - Google Patents

Description

加壓筆

本發明，是關於例如圓珠筆、修正筆、膠水塗佈筆等筆類，特別是關於能夠防止在朝上使用時油墨、修正液體、膠水等媒體之供給中斷的加壓筆。

以往的加壓筆，例如以圓珠筆(ball pen)來說，在使用時，往往會有：油墨不能從筆替芯單元(penrefill unit)之筆芯頭(pen chip)圓滑地出來、或是在朝上書寫的中途造成油墨中斷，而變成無法書寫；或者是油墨從筆替芯單元後端部漏出等之缺點。

對於此，在以往，周知有在敲按式(按壓式)圓珠筆的軸筒內，於油墨等之媒體容納管的前端部裝填設有筆芯頭之筆替芯單元，並且設置有將該筆替芯單元中之媒體容納管的後端開放部內予以加壓的加壓泵機構，且使該加壓泵機構，連動於設在軸筒之後端部的敲按機構，藉由按入敲按棒的按入操作，使筆替芯單元朝向軸線方向移動，並且使加壓泵機構動作，將媒體容納管之後端開放部內予以加壓，用以防止油墨中斷(請參照專利文獻1、2)。

上述專利文獻1所記載之圓珠筆之加壓泵機構，在筆替芯單元之媒體容納管所插通的筒體內，面對連動於敲按機構並旋轉的旋轉子，並且藉由分別在筒體的內周面與旋轉子的外周面之間設置密封環，在筒體的內周面與媒體容 納管的外周面之間設置密封體，將兩密封部間的筒體內作為壓縮室來維持密封性，於敲按機構之敲按操作而加壓時，藉由旋轉子的移動，而使得壓縮室內的空氣被壓縮。

但是，上述之加壓泵機構，旋轉子的外周面與筒體的內周面之間的密封部分成為環繞軸線的旋轉接觸面，又，筒體的內周面與媒體容納管的外周面之間的密封部分，成為滑接於軸線方向的接觸面。

因此，彼此的密封部分，會因敲按機構的每一次敲按操作互相摩擦，而變鬆弛或磨耗，在長期使用下會使密封性降低，不只是在耐用性上有變差的問題，也會有必須將密封體嚴密地成形於高精度尺寸之問題。

上述專利文獻2所記載之圓珠筆中的加壓泵機構，是能夠以連動於敲按機構而旋轉的旋轉子的前端部，將壓縮變形於軸線方向之蛇腹狀壓縮室的後端開口部予以密封，並藉由在筆替芯單元之媒體容納管所插通的前端開口部側設置密封體，在敲按機構之敲按操作中進行加壓時，得以維持壓縮室內的密封性。

然而，由於上述的加壓泵機構，其旋轉子與壓縮室後端開口部之間的密封部分，成為環繞軸線的旋轉接觸面，還有，壓縮室前端開口部側的密封體與媒體容納管之間的密封部分，成為滑接於軸線方向的接觸面，所以會有與上述專利文獻1相同的問題。

[專利文獻1]日本特開2005-280119號公報 [專利文獻2]日本特開2005-288794號公報

本發明，有鑑於上述之現狀，其目的在於提供一種於敲按機構進行敲按操作之加壓時，可以提高壓縮室的密封性，並且可以提升耐用性的加壓筆。

上述課題，如「申請專利範圍」中之各請求項所記載，是由如以下構成所組成的發明來解決。

(1)針對在軸筒內裝填有：在油墨等之媒體容納管的前端部設有筆芯頭之筆替芯單元，並且設置將該筆替芯單元中之媒體容納管的後端開放部內予以加壓的加壓泵機構，且使該加壓泵機構，連動於設置在軸筒後端部的敲按機構，藉由上述筆替芯單元在軸線方向之移動，使上述筆芯頭，能夠從軸筒前端部進出地面臨於外部而成之加壓筆，使加壓泵機構，由：前端開口部連通於媒體容納管內，且具有於軸線方向可伸縮變形自如之壓縮室的加壓構件、以及對該加壓構件的後端開口部，於軸線方向能夠接離地進行抵接，且於壓縮方向以氣密狀態按壓上述加壓構件之壓縮室的按壓構件所構成，並且使該按壓構件，連動於上述敲按機構之按入動作，而能夠朝向上述加壓構件的後端開口部以非旋轉狀態進行移動。

(2)於上述(1)項之中，其中，是使按壓構件，由 ：從加壓構件的後端開口部面臨於壓縮室內的前端通氣部、以及形成在該前端通氣部的後方，且藉由上述敲按機構的按入動作，抵接於上述加壓構件的後端開口部，使上述壓縮室內維持於氣密狀態，外徑比上述前端通氣部還大的密封肩部所形成。

(3)於上述(1)或(2)項之中，其中，是讓按壓構件，藉由敲按機構中之敲按棒的按入及其放開動作，連繫於凸輪機構部中之旋轉子的旋轉驅動，而進行移動。

依據本發明，則可達到以下的效果。

依據申請專利範圍第1項所記載之發明，由於是使加壓泵機構，由：前端開口部連通於媒體容納管內，且具有於軸線方向可伸縮變形自如之壓縮室的加壓構件、以及對該加壓構件的後端開口部，於軸線方向能夠接離地進行抵接，且於壓縮方向以氣密狀態按壓上述加壓構件之壓縮室的按壓構件所構成，並且使該按壓構件，連動於上述敲按機構之按入動作，而能夠朝向上述加壓構件的後端開口部以非旋轉狀態進行移動，因此於密封部分，可以不需要繞軸線旋轉、或是滑接於軸線方向等之互相磨擦的接觸面，所以可以防止密封部分的鬆弛或摩耗，並且無須將密封部嚴密地成形於高精度尺寸。

藉此，在敲按機構之敲按操作進行加壓時，可以提高壓縮室的密封性，並且可以提升耐久性。

依據申請專利範圍第2項所記載之發明，由於是使按壓構件，由：從加壓構件的後端開口部面臨於壓縮室內的前端通氣部、以及形成在該前端通氣部的後方，且藉由上述敲按機構的按入動作，抵接於上述加壓構件的後端開口部，使上述壓縮室內維持於氣密狀態，外徑比上述前端通氣部還大的密封肩部所形成，所以可以以密封肩部有效地閉塞住加壓構件的後端開口部，圓滑地進行媒體容納管內的加壓。

依據申請專利範圍第3項所記載之發明，由於是讓按壓構件，藉由敲按機構中之敲按棒的按入及其放開動作，連繫於凸輪機構部中之旋轉子的旋轉驅動，來進行移動，而能夠圓滑地進行媒體容納管內的加壓。

以下，是採以敲按式圓珠筆為例來詳細說明本發明。

第1圖，是顯示本發明之一實施形態在非加壓狀態下之敲按式圓珠筆的斷面圖；第2圖是於第1圖之圓A的要部放大斷面圖；第3圖是於初期加壓狀態下之敲按式圓珠筆的斷面圖；第4圖是於第3圖之圓B的要部放大斷面圖；第5圖是於最大加壓狀態下之敲按式圓珠筆的斷面圖；第6圖是於第5圖之圓C的要部放大斷面圖；第7圖是在書寫使用狀態下之敲按式圓珠筆的斷面圖；第8圖是於第7圖之圓D的要部放大斷面圖。

又，在圖面中，對於紙面以「左側」作為「前方」， 以「右側」作為「後方」。

如第1圖所示，本發明之圓珠筆1，是由軸筒2、以及螺固於該軸筒2前端部2a之筆尖構件3來構成筆軸，於筆軸內，裝填有筆替芯單元4。

筆替芯單元4，是由充填有作為書寫媒體之油墨5的油墨容納管6、以及裝著在該油墨容納管6之前端部6a的筆芯頭7所構成。

筆芯頭7，是藉由後述之筆替芯單元4的移動，能夠從筆尖構件3之前端開口部3a進出地面臨於外部。

油墨容納管6之後端開放部6b側，是由能夠在軸筒2內於前後之軸線方向滑動自如的夾持具8所夾持。

該夾持具8，是受到壓縮彈簧9朝向後方所彈壓，以使筆替芯單元4之筆芯頭7能夠收納於筆尖構件3內。

於軸筒2之後端部2b內，組裝有敲按機構10。

該敲按機構10，是由：敲按部11、及能夠使該敲按部11從軸筒2的後端部2b朝向外部突出地將之朝向後方彈壓的壓縮彈簧12、及與抵抗該壓縮彈簧12彈壓力之敲按部11之按入動作和其之放開動作共同動作的敲按棒13、以及與該敲按棒13連動的凸輪機構部14所構成，於該凸輪機構部14，設有與敲按部11之按入動作和其之放開動作共同動作的旋轉子15。

此情形時，壓縮彈簧12的彈力，是被設定為比壓縮彈簧9的彈力還要小。

亦即，敲按機構10，為周知之機構(例如請參照日本 特公昭34-7181號公報)，是藉由敲按部11的敲按操作，讓敲按棒13，抵抗過壓縮彈簧12的彈壓力而進行按入動作，並且藉由進行其之放開動作，使位於凸輪機構部14的旋轉子15一面旋轉驅動，一面朝向軸線方向移動，藉此，與筆替芯單元4之移動一起地能夠讓筆芯頭7進出為收納狀態或是突出狀態。

於油墨容納管6的後端開放部6b與旋轉子15的前端部15a之間，設有加壓泵機構16。

該加壓泵機構16，如第2圖所示，是由：連動於旋轉子15的旋轉驅動並朝向軸線方向以非旋轉狀態之直線性移動的按壓構件17、以及設置在該按壓構件17與油墨容納管6之後端開放部16b之間，可使後述之壓縮室25於軸線方向伸縮變形自如的加壓構件20所構成。

按壓構件17，是由：前端通氣部18、以及於該前端通氣部18的後方帶有階段地形成，且比前端通氣部18還大外徑的密封肩部19所形成。

前端通氣部18的前端，是具有：從後述之加壓構件20的後端開口部24壓入於壓縮室25內並臨於該後端開口部24的擴徑卡止部18a，並且於其外周面與上述加壓構件20之後端開口部24的內周面之間，形成有沿著軸線方向之能夠與外氣連通的通氣路徑18b。

加壓構件20，是由橡膠等之人造橡膠所成之彈性圓筒體21所形成。

該彈性圓筒體21，是使凸緣狀的前端開口部22，夾 介密封環23以具有氣密狀態抵接於包含有油墨容納管6之後端開放部6b的保持具8後面，並且，在後壁21a的中央，朝向後方並突出的後端開口部24呈開口狀。

按壓構件17的密封肩部19，為能夠接離(抵接與開離)於加壓構件20的後端開口部24，如第3圖及第4圖所示，是在上述敲按機構10之敲按部11的按入動作下，藉由與旋轉子15連動在非旋轉狀態下朝向直線地移動於軸線方向之按壓構件17其前方之移動，來抵接並閉塞於加壓構件20的後端開口部24，而形成能夠於軸線方向彈性地伸縮變形自如的壓縮室25，並且能夠使得該壓縮室25內維持於氣密狀態。

其次，說明本實施形態之圓珠筆1的加壓作用。

於第1圖及第2圖所示的非加壓狀態下，如第3圖及第4圖所示，當使敲按機構10之敲按部11，抗過壓縮彈簧12之彈推力，以半階段朝向前方進行按入動作時，與該動作一起動作，敲按棒13朝向前方移動，使位於凸輪機構部14之旋轉子15以半驅動狀態朝向前方旋轉移動。

按壓構件17，係連繫於旋轉子15之朝向前方的旋轉移動，以具非旋轉狀態，朝向前方直線地移動，使其前端部的密封肩部19，抵接並閉塞於加壓構件20的後端開口部24。

藉此，阻斷形成在前端通氣部18之外周的通氣路18b與外氣的連通狀態，一面使壓縮室25內成為氣密狀態，一面將位於加壓構件20之彈性圓筒體21的後壁21a，朝 向前方按入，使之彈性地壓縮變形，將壓縮室25內加壓。

此時，壓縮彈簧12之彈簧力，是設定為：比用以將筆替芯單元4朝向後方彈壓之壓縮彈簧9的彈簧力還小。

因此，即使將敲按部11半階段地按入，筆替芯單元4，並不會朝向前方移動。

藉此，筆芯頭7，仍能夠一樣地維持在筆尖構件3內的容納狀態。

其次，如第5圖及第6圖所示，當藉由將敲按部11，以比壓縮彈簧9之彈簧力還強的力，朝向前方進行按入動作時，與該動作一起動作，敲按棒13朝向前方移動，經由凸輪機構部14使旋轉子15更進一步被驅動。

按壓構件17，藉由旋轉子15之驅動，再次以具非旋轉狀態直線地移動，將處於氣密狀態的壓縮室25內予以壓縮，使壓縮室25內的空氣，朝向油墨容納管6的後端開放部6b內壓送，將油墨容納管6之後端開放部6b進行最大地加壓。

此時，敲按部11的按入力，由於比用以將筆替芯單元4朝向後方彈壓之壓縮彈簧9的彈簧力還大，所以筆替芯單元4，朝向前方移動，筆芯頭7，便從位於軸筒2之前端部2a的筆尖構件3內，通過其前端之開口部3a而突出於外部。

其次，當放開敲按部11之按入動作時，如第7圖及第8圖所示，只有敲按棒13藉由壓縮彈簧12的彈推力而 復位至後方之所需的卡止位置為止，旋轉子15，由於在驅動位置被卡止住，所以使筆芯頭7維持於突出狀態，並且，按壓構件17，由於保持按壓於位於加壓構件20之彈性圓筒體21的後壁21a，因此壓縮室25內，可維持於加壓狀態。

藉此，在使用筆時，由於可以讓油墨容納管6內一直維持在加壓狀態下，所以即使以筆尖朝上之狀態下書寫，也可以安定且確實地進行。

使用筆之後，再一次地，將敲按部11以抗過壓縮彈簧12之彈壓力朝向前方按入，來讓敲按棒13動作時，則位於凸輪機構部14之旋轉子15的卡止狀態被解除，藉由壓縮彈簧12之彈推力使敲按棒13朝向後方復位之同時，旋轉子15，藉由壓縮彈簧9之彈推力，與按壓構件17一起朝向後方移動，復位到第1圖及第2圖所示的原來位置。

與此之同時，隨著按壓構件17朝向後方的復位移動，受到前端通氣部18的擴徑卡止部18a，使位於加壓構件20之彈性圓筒體21的後壁21a朝向後方抽拉，從壓縮狀態復位至伸長狀態，再次地，位於油墨容納管6內及彈性圓筒體21內的壓縮室25，是藉由密封肩部19之隨著按壓構件17朝向後方的復位移動而從後端開口部24脫離，使前端通氣部18之通氣路18b開放而成為通氣狀態，而使油墨容納管6內之加壓狀態呈開放。

藉此，以小的力量可以容易地進行敲按操作，得到使 用感優良的加壓筆。

亦即，在本實施形態中，由於是讓按壓構件17，連動於敲按機構10之按入動作，而能夠朝向加壓部20之後端開口部24以非旋轉狀態進行移動，對於按壓構件17之密封肩部19與加壓構件20之後端開口部24的密封部分，可以不需要繞軸線旋轉、或是朝軸線方向滑接等之互相摩擦的接觸面，因此可以防止密封部分的鬆弛或摩耗，並且無須將密封部嚴密地成形於高精度尺寸。

藉此，由敲按機構10之敲按部11進行加壓時，可以提高位於加壓構件20之壓縮室25的密封性，並且可以提升耐久性。

1‧‧‧敲按式(按壓式)圓珠筆

2‧‧‧軸筒

2a‧‧‧前端部

2b‧‧‧後端部

3‧‧‧筆尖構件

3a‧‧‧開口部

4‧‧‧筆替芯單元

5‧‧‧油墨(媒體)

6‧‧‧油墨容納管

6a‧‧‧前端部

6b‧‧‧後端開放部

7‧‧‧筆芯頭

8‧‧‧保持具

9‧‧‧壓縮彈簧

10‧‧‧敲按機構

11‧‧‧敲按棒

12‧‧‧壓縮彈簧

13‧‧‧敲按棒

14‧‧‧凸輪機構部

15‧‧‧旋轉子

15a‧‧‧前端部

16‧‧‧加壓泵機構

17‧‧‧按壓構件

18‧‧‧前端通氣部

18a‧‧‧擴徑卡止部

18b‧‧‧通氣路

19‧‧‧密封肩部

20‧‧‧加壓構件

21‧‧‧彈性圓筒體

22‧‧‧前端開口部

21a‧‧‧後壁

23‧‧‧密封環

24‧‧‧後端開口部

25‧‧‧壓縮室

第1圖是顯示本發明之一實施形態於非加壓狀態下之敲按式圓珠筆的斷面圖。

第2圖是於第1圖之圓A的要部放大斷面圖。

第3圖是於初期加壓狀態下之敲按式圓珠筆的斷面圖。

第4圖是於第3圖之圓B的要部放大斷面圖。

第5圖是於最大加壓狀態下之敲按式圓珠筆的斷面圖。

第6圖是於第5圖之圓C的要部放大斷面圖。

第7圖是在書寫使用狀態下之敲按式圓珠筆的斷面圖。

第8圖是於第7圖之圓D的要部放大斷面圖。

1‧‧‧敲按式圓珠筆

2‧‧‧軸筒

2a‧‧‧前端部

2b‧‧‧後端部

3‧‧‧筆尖構件

3a‧‧‧開口部

4‧‧‧筆替芯單元

5‧‧‧油墨(媒體)

6‧‧‧油墨容納管

6a‧‧‧前端部

6b‧‧‧後端開放部

7‧‧‧筆芯頭

8‧‧‧保持具

9‧‧‧壓縮彈簧

10‧‧‧敲按機構

11‧‧‧敲按棒

12‧‧‧壓縮彈簧

13‧‧‧敲按棒

14‧‧‧凸輪機構部

15‧‧‧旋轉子

15a‧‧‧前端部

16‧‧‧加壓泵機構

17‧‧‧按壓構件

18‧‧‧前端通氣部

19‧‧‧密封肩部

20‧‧‧加壓構件

21‧‧‧彈性圓筒體

22‧‧‧前端開口部

23‧‧‧密封環

24‧‧‧後端開口部

25‧‧‧壓縮室

Claims (2)

1. 一種加壓筆，是於軸筒內，裝填有於油墨等之媒體容納管的前端部設有筆芯頭之筆替芯單元，並且設置將該筆替芯單元中之媒體容納管的後端開放部內予以加壓的加壓泵機構，且使該加壓泵機構，連動於設置在軸筒後端部的敲按機構，藉由上述筆替芯單元在軸線方向之移動，使上述筆芯頭，能夠從軸筒前端部進出地面臨於外部而成之加壓筆，其特徵為：使加壓泵機構，由：前端開口部連通於媒體容納管內，且具有於軸線方向可伸縮變形自如之壓縮室的加壓構件、以及對該加壓構件的後端開口部，於軸線方向能夠接離地進行抵接，且於壓縮方向以氣密狀態按壓上述加壓構件之壓縮室的按壓構件所構成，並且使該按壓構件，連動於上述敲按機構之按入動作，而能夠朝向上述加壓構件的後端開口部以非旋轉狀態進行移動；是使按壓構件，由：從加壓構件的後端開口部面臨於壓縮室內的前端通氣部、以及形成在該前端通氣部的後方，且藉由上述敲按機構的按入動作，抵接於上述加壓構件的後端開口部，使上述壓縮室內維持於氣密狀態，且外徑比上述前端通氣部還大的密封肩部所形成。
2. 如申請專利範圍第1項之加壓筆，其中，是讓按壓構件，藉由敲按機構中之敲按棒的按入及其放開動作，連繫於凸輪機構部中之旋轉子的旋轉驅動，而進行移動。