Комбинированный пишущий инструмент - RU2350475C2
Код документа: RU2350475C2
Чертежи
Описание
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
Настоящая заявка представляет собой частичное продолжение заявки на патент США 10/706 315, поданной 11 ноября 2003, которая полностью включена в данное описание посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к пишущему инструменту и, в частности к пишущему инструменту, имеющему, по меньшей мере, два пишущих элемента, которые выполнены с возможностью перемещения в аксиальном направлении друг относительно друга, и, более точно, к пишущему инструменту с одним пишущим элементом, расположенным внутри другого пишущего элемента. Настоящее изобретение также относится к усовершенствованиям в пишущих инструментах наполнительного типа.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пишущие инструменты, имеющие множество пишущих элементов, хорошо известны в данной области техники. Большей частью данные пишущие инструменты имеют множество пишущих элементов, расположенных рядом друг с другом (бок о бок) внутри корпуса ручки. В пишущих инструментах по предшествующему уровню техники было объединено множество различных типов пишущих элементов, включая шариковые ручки, фломастеры и маркеры, в различных комбинациях (например, все элементы одного и того же типа, один из элементов каждого типа или более одного элемента другого типа). Приводной механизм приводят в действие для смещения пишущего наконечника одного из пишущих элементов в положение вне корпуса. В некоторых случаях один пишущий инструмент уже находится в фиксированном положении снаружи корпуса, а второй пишущий элемент выполнен с возможностью перемещения.
Для использования подвижного пишущего элемента для писания он должен быть выдвинут из корпуса за дистальную часть неподвижного пишущего элемента. В других известных пишущих инструментах дистальная часть подвижного пишущего элемента при полном выдвигании данного элемента находится в той же плоскости, что и дистальная часть неподвижного пишущего элемента. Следовательно, два пишущих элемента могут образовывать две линии или одну линию с толщиной, превышающей толщину линии, образуемой любым из двух пишущих элементов по отдельности. Кроме того, если в пишущие элементы подаются разные пишущие средства, могут быть образованы две разные линии.
Недостаток конструкции с размещением пишущих элементов бок о бок заключается в том, что диаметр корпуса ручки, в котором размещены пишущие элементы, должен быть больше диаметра стандартной ручки, имеющей только один пишущий элемент. Для создания более компактного пишущего инструмента в устройствах по предшествующему уровню техники пишущие элементы были смонтированы коаксиально (то есть один пишущий элемент был расположен внутри другого пишущего элемента), при этом внутренний пишущий элемент выполнен с возможностью перемещения его относительно наружного пишущего элемента.
В настоящее время существуют разнообразные компактные пишущие инструменты с множеством пишущих элементов. Данные инструменты имеют ряд отличительных признаков. Например, в патенте США 5026189, поданном 5 апреля 1990 и выданном на имя George Keil 25 июня 1991, раскрыт пишущий инструмент, имеющий корпус ручки с двумя пишущими элементами, установленными в нем коаксиально. Внутренний пишущий элемент перемещается в аксиальном направлении относительно наружного пишущего элемента. В одном варианте осуществления каждый пишущий элемент имеет свой собственный баллончик с чернилами. Однако приводной механизм, предназначенный для обеспечения перемещения внутреннего пишущего элемента относительно наружного пишущего элемента, расположен по направлению к центру корпуса ручки. Следовательно, пишущие наконечники должны быть отделены от соответствующих им баллончиков с чернилами. Таким образом, конструкция подобного пишущего инструмента является сложной и трудной для сборки. Другие устройства по предшествующему уровню техники имеют внутренний и наружный пишущие элементы, у которых имеется общий баллончик с чернилами, подобно тому, как показано в патенте США 4580918 на имя Baker и др. Подобная конфигурация нежелательна, если пользователь хочет использовать различные типы пишущих средств.
Кроме того, пишущие инструменты по предшествующему уровню техники, выполненные с несколькими пишущими элементами, не обеспечили успеха в получении в корне отличных пишущих элементов в компактном корпусе, имеющем наружный диаметр, который ненамного превышает наружный диаметр стандартного пишущего инструмента с одним пишущим элементом. Таким образом, для создания пишущего элемента, такого как ручка, с маркирующим элементом, таким как маркер или фломастер, пишущие наконечники были предусмотрены на противоположных концах пишущего инструмента для поддержания обтекаемого внешнего вида и сохранения относительно стандартного наружного диаметра пишущего инструмента. Использование подобных пишущих инструментов приводит к лишнему движению при манипулировании с целью изменения ориентации пишущего инструмента для перехода от одного к другому пишущему концу для достижения различных возможностей писания или маркирования. Кроме того, каждый пишущий элемент, как правило, закрыт отдельным колпачком. Таким образом, использование обоих пишущих элементов во время выполнения одной задачи с использованием писания/маркирования требует дополнительных лишних движений, связанных со снятием и повторной установкой на место двух колпачков вместо одного колпачка или отсутствия колпачка. Кроме того, пользователь должен следить за двумя колпачками вместо одного колпачка или отсутствия колпачка.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пишущий инструмент в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения имеет наружный корпус, в котором размещен внутренний пишущий элемент, смонтированный коаксиально внутри наружного пишущего элемента. Пишущие элементы выполнены с возможностью перемещения их в аксиальном направлении друг относительно друга. Предпочтительно внутренний пишущий элемент выполнен из материала, выбранного по причине его жесткости и коррозионной стойкости.
Для приведения в действие пишущего инструмента по настоящему изобретению, по меньшей мере, один пишущий элемент соединен с приводным механизмом. Приводной механизм обеспечивает аксиальное перемещение одного пишущего элемента относительно другого пишущего элемента. В процессе работы один пишущий элемент может быть зафиксирован так, что, по меньшей мере, часть его пишущего наконечника остается снаружи корпуса, что позволяет использовать пишущий инструмент для маркирования поверхности для записи. Другой пишущий элемент является подвижным в аксиальном направлении. При приведении в действие приводного механизма подвижный пишущий элемент выдвигается из корпуса так, что его дистальная часть выступает за дистальную часть зафиксированного пишущего элемента. Теперь подвижный пишущий элемент может быть использован для маркирования поверхности для записи.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения пишущий инструмент выполнен со сменным пишущим элементом наполнительного типа, имеющим резервуар наполнительного типа с пишущим средством и пористый заостренный наконечник. Не проницаемая для текучей среды гильза предпочтительно закрывает, по меньшей мере, часть пористого заостренного наконечника и/или резервуар наполнительного типа с пишущим средством, предусмотренным в пишущем элементе. Гильза дает возможность пользователю манипулировать резервуаром наполнительного типа с пишущим средством и пористым заостренным наконечником без попадания пишущего средства на его/ее руки и/или пальцы. Для обеспечения возможности повторного наполнения пишущего элемента наружный корпус пишущего инструмента выполнен с возможностью обеспечения возможности доступа к пишущему элементу.
Конструкция пишущего инструмента, подобная описанной здесь, отвечает требованиям современных пользователей пишущих инструментов. Такая конструкция позволяет использовать два различных пишущих элемента (например, ручку и фломастер/маркер). Например, те, кто редактирует письменные работы, могут выполнять две независимые функции - комментирование и выделение - одним и тем же пишущим инструментом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Настоящее изобретение может быть лучше понято при изучении его со ссылкой на нижеприведенные чертежи, в которых аналогичные ссылочные позиции обозначают аналогичные элементы. Чертежи приведены просто в качестве примера, и настоящее изобретение не ограничено показанными вариантами осуществления.
Фиг.1 представляет собой вертикальный вид приведенного в качестве примера пишущего инструмента, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения;
фиг.2 - вид в перспективе двух пишущих элементов, которые могут быть использованы в пишущем инструменте, выполненном в соответствии с принципами настоящего изобретения, при этом пишущие элементы показаны отдельно, и один пишущий элемент показан установленным поверх другого пишущего элемента;
фиг.3 - выполненный с пространственным разделением элементов вид пишущего инструмента по фиг.1;
фиг.4 - продольное сечение заднего корпуса пишущего инструмента по фиг.1;
фиг.5 - продольное сечение приведенного в качестве примера, пористого заостренного наконечника для наружного пишущего элемента в соответствии с принципами настоящего изобретения;
фиг.6 - другое продольное сечение приведенного в качестве примера пористого заостренного наконечника для наружного пишущего элемента в соответствии с принципами настоящего изобретения;
фиг.7 - поперечное сечение приведенного в качестве примера наружного пишущего элемента в соответствии с принципами настоящего изобретения;
фиг.8 - поперечное сечение другого приведенного в качестве примера наружного пишущего элемента, выполненное вдоль линии VIII-VIII на фиг.2;
фиг.9 - выполненный с пространственным разделением элементов вид варианта осуществления переднего корпуса, взаимодействующего с приведенным в качестве примера приводным механизмом пишущего инструмента, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения;
фиг.10 - вид в перспективе другого варианта осуществления переднего корпуса, взаимодействующего со вторым приведенным в качестве примера приводным механизмом пишущего инструмента, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения;
фиг.11 - выполненный с пространственным разделением элементов альтернативный вид компонентов, образующих третий вариант осуществления приводного механизма пишущего инструмента;
фиг.12 - выполненный с пространственным разделением элементов вид приведенного в качестве примера приводного механизма и пишущего инструмента;
фиг.13 - сечение приведенного в качестве примера пишущего инструмента с еще одним вариантом осуществления приводного механизма;
фиг.14 - выполненный с пространственным разделением элементов вид приведенного в качестве примера колпачка, который может быть использован на пишущем инструменте, выполненном в соответствии с принципами настоящего изобретения;
фиг.15 - выполненный с пространственным разделением элементов вид другого приведенного в качестве примера колпачка, который может быть использован на пишущем инструменте, выполненном в соответствии с принципами настоящего изобретения;
фиг.16 - выполненный с пространственным разделением элементов вид компонентов приведенного в качестве примера сменного механизма; и
фиг.17 - вид в перспективе приведенного в качестве примера устройства, выполненного с возможностью повторного заполнения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как показано на фиг.1, приведенный в качестве примера пишущий инструмент 10, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения, имеет наружный корпус 12, в котором размещены внутренний пишущий элемент 20 и наружный пишущий элемент 22, подобные проиллюстрированным на фиг.2. Следует отметить, что термин "пишущий элемент" не ограничен пишущим элементом в его буквальном значении, но взамен охватывает любой элемент, имеющий любое средство, которое может быть нанесено на основу, включая клей или корректурную жидкость. Аналогичным образом упоминание "писания" или "маркирования" или других подобных терминов выполнено ради удобства. Термины "писание" или "маркирование" не ограничены писанием или маркированием в их буквальном значении, но вместо этого их следует понимать как термины, включающие нанесение других веществ или основ, таких как клей или корректурная жидкость. Как проиллюстрировано в варианте осуществления по фиг.1 и 3, наружный корпус 12 может содержать передний корпус 14, задний корпус 16 и передний предохранительный конус 23, простирающиеся предпочтительно вдоль продольной оси 11. Передний и задний корпуса 14, 16 могут быть соединены вместе с возможностью перемещения в целях, которые станут очевидными далее. Передний корпус 14 расположен поверх пишущих элементов 20, 22 на дистальном конце 41, и задний корпус 16 расположен поверх пишущих элементов 20, 22 на проксимальном конце 43. Кроме того, пишущий элемент 10 может иметь элемент для захвата (непоказанный) на переднем корпусе 14, который может быть выполнен, например, из мягкого гуммированного окрашивающего материала или из отдельно образованного эластомерного элемента для захвата.
Передний и задний корпуса 14, 16 могут быть выполнены из одного и того же материала или из разных материалов. Например, передний корпус 14 может быть изготовлен из сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола, а задний корпус 16 может быть изготовлен из полипропилена. Различные факторы, такие как прочность, простота изготовления и способность к отделыванию/окрашиванию (то есть способность к "приему" гуммированного окрашивающего материала для образования элемента для захвата), могут быть приняты во внимание при выборе материала, который может быть использован для переднего корпуса 14. Кроме того, различные факторы, такие как сопротивление пропусканию пара или воздухонепроницаемость (то есть выбранный материал не должен создавать возможность прохода пара/воздуха в пишущий инструмент 10 или из пишущего инструмента 10), стоимость, простота изготовления и скользкость (то есть гладкость; наличие трения от минимального до отсутствия его для обеспечения легкости перемещения переднего и заднего корпусов 14, 16 друг относительно друга), могут быть приняты во внимание при выборе материала, который может быть использован для заднего корпуса 16.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения часть внутреннего пишущего элемента 20 выполнена с первым пишущим наконечником 30, расположенным снаружи наружного корпуса 12 и пригодным для операций маркирования, и наружный пишущий элемент 22 выполнен с возможностью перемещения его из положения, при котором второй пишущий наконечник 32 находится по существу полностью внутри наружного корпуса 12, в положение, при котором второй пишущий наконечник 32 находится снаружи наружного корпуса 12. При такой конфигурации внутренний пишущий элемент 20 может быть использован для маркирования поверхности. Напротив, в другом варианте осуществления, часть наружного пишущего элемента 22 может быть неподвижной, и внутренний пишущий элемент 20 может быть выполнен с возможностью перемещения его из положения, при котором пишущий наконечник 30 находится по существу полностью внутри наружного корпуса 12, в положение, при котором пишущий наконечник 30 находится снаружи наружного корпуса 12. В еще одном варианте осуществления оба пишущих элемента 20, 22 могут быть выполнены с возможностью перемещения их из положения, при котором соответствующий пишущий наконечник находится по существу полностью внутри наружного корпуса 12, в положение, при котором соответствующий пишущий наконечник находится снаружи наружного корпуса 12.
Приведенные в качестве примера расположения пишущих элементов 20, 22 друг относительно друга и конструкция пишущих элементов 20, 22 могут быть рассмотрены со ссылкой на фиг.2, на которой приведенные в качестве примера пишущие элементы 20, 22 показаны смонтированными соосно. Однако данная конфигурация не указывает на единственно возможное положение пишущих элементов 20, 22 внутри наружного корпуса 12. Внутренний пишущий элемент 20 имеет меньшую величину наружного диаметра по сравнению с внутренним аксиальным проходным отверстием 24 наружного пишущего элемента 22, так что внутренний пишущий элемент 20 может быть вставлен во внутреннее аксиальное проходное отверстие 24 наружного пишущего элемента 20. Таким образом, как показано стрелкой 26, пишущие элементы 20, 22 могут перемещаться в аксиальном направлении друг относительно друга.
Внутренний пишущий элемент 20 может представлять собой фломастер, маркер, шариковую ручку, роликовую ручку, перьевую авторучку или пишущий элемент любого другого типа, в котором используется пишущее средство на основе текучей среды. В других вариантах осуществления внутренний пишущий элемент 20 может представлять собой карандаш, пишущее перо, мел, угольный карандаш (рашкуль), грифель или пишущий элемент любого другого типа, в котором используется пишущее средство твердого типа. При желании, для ограничения наибольшего наружного диаметра пишущего инструмента 10 внутренний пишущий элемент 20 может быть выбран таким, чтобы он имел наименьший возможный наружный диаметр. В таком случае внутренний пишущий элемент 20, как правило, не будет иметь резервуара наполнительного типа с пишущим средством, поскольку такие резервуары имеют тенденцию занимать больше места по сравнению с резервуаром трубчатого типа, предназначенным для пишущего средства, при удерживании заданного количества пишущего средства. Например, любой пишущий элемент, в котором используется трубчатый резервуар для удерживания пишущего средства, или любое пишущее средство твердого типа, могут быть использованы для сохранения наибольшего наружного диаметра пишущего инструмента 10 как можно более близким к максимальному наружному диаметру стандартного пишущего инструмента с одним пишущим элементом. Предпочтительно подобный пишущий элемент является жестким или полужестким для целей, которые станут очевидными далее. Ради удобства подобные пишущие элементы названы здесь "конструктивно устойчивыми тонкими пишущими элементами" в отличие от пишущих элементов наполнительного типа, в которых используются резервуары наполнительного типа с пишущим средством и т.п. и которые приводят к образованию объемных пишущих элементов, которые вызывают общее увеличение наружного диаметра пишущего инструмента 10 при вставке внутрь наружного пишущего элемента 22. В используемом здесь смысле резервуар наполнительного типа с пишущим средством представляет собой резервуар с пишущим средством, который содержит пористый материал (образованный из полимеров (природных или синтетических), керамических материалов, металлов или т.п.), предназначенный для удерживания пишущего средства (например, внутри своих пор) без обеспечения возможности свободного вытекания пишущего средства, но с обеспечением возможности выделения пишущего средства (например, с помощью фитилька с использованием капиллярных сил) для нанесения на поверхность так, как желательно. Поры могут быть образованы любым из множества различных способов - например, путем пневмоформования, путем спекания или образования жгутов волокон. Следует понимать, что данные примеры пишущих элементов являются исключительно иллюстративными и настоящее изобретение необязательно ограничено ими. Кроме того, следует понимать, что термин "пишущее средство" используется ради удобства и не предназначен для ограничения использования "пишущего элемента" именно операциями "писания", поскольку изобретение не ограничено операциями "писания", как было отмечено выше.
В варианте осуществления по фиг.2 внутренний пишущий элемент 20 образован из двух отдельных элементов - первого пишущего наконечника 30 и первого резервуара 28 с пишущим средством. Однако следует понимать, что пишущий наконечник (конец) 30 и первый резервуар 28 с пишущим средством могут представлять собой одну единую, составляющую одно целое деталь. В предпочтительном варианте осуществления первый пишущий наконечник 30 внутреннего пишущего элемента 20 находится в прямом рабочем контакте с первым резервуаром 28 с пишущим средством, когда используется пишущее средство на основе текучей среды.
Первый резервуар 28 с пишущим средством может представлять собой трубку с пишущим средством или трубку с чернилами (то есть полую трубку, способную удерживать чернила), подобную трубкам, известным в данной области техники. В отличие от резервуара наполнительного типа с пишущим средством, который также в общем известен в данной области техники, трубка с пишущим средством не имеет материала, представляющего собой наполнитель и предназначенного для удерживания пишущего средства. Тем не менее, первый резервуар 28 с пишущим средством также может представлять собой резервуар наполнительного типа с пишущим средством (непоказанный) - например, материал, представляющий собой наполнитель, насыщенный маркирующим средством.
В одном варианте осуществления наружный пишущий элемент 22 имеет два отдельных элемента - второй пишущий наконечник 32 и второй резервуар 34 с пишущим средством. Кроме того, второй пишущий наконечник 32 может находиться в прямом рабочем контакте со вторым резервуаром 34 с пишущим средством. Следует отметить, что вместо этого второй пишущий наконечник 32 и второй резервуар 34 с пишущим средством могут представлять собой одну образующую одно целое деталь. В варианте осуществления по фиг.2 наружный пишущий элемент 22 имеет сквозное внутреннее аксиальное проходное отверстие 24 - предпочтительно проходящее сквозь второй пишущий наконечник 32 и второй резервуар 34 с пишущим средством. Для облегчения вставки внутреннего пишущего элемента 20 через наружный пишущий элемент 22 второй резервуар 34 с пишущим средством предпочтительно представляет собой резервуар наполнительного типа, имеющий наполнитель (непоказанный) для удерживания пишущего средства. Наполнитель может быть образован из такого материала, как сложный полиэфир, акриловый материал, ацетат, и может иметь пористость, составляющую приблизительно 80%, и плотность волокон, составляющую приблизительно 0,18 г/см3. Однако пористость может составлять минимум приблизительно 75% или может составлять максимум приблизительно 95%, и плотность волокон может составлять минимум приблизительно 0,16 г/см3 или максимум приблизительно 0,2 г/см3. Более точно, наполнитель может содержать полиэфирные, акриловые или ацетатные волокна, такие как поставляются компанией De Martini SPA (Via Santuario d'Oropa, Италия) или компанией Filtrona (Лондон, Англия) - или двухкомпонентное волокно (например, содержащее как полипропилен, так и полиэтилен), такое как поставляемое компанией Filtrona. Различные факторы, такие как стоимость, плотность, пористость, химическая устойчивость, количество времени, необходимого для высыхания наполнителя, и простота изготовления, могут быть приняты во внимание при выборе материалов, которые могут быть использованы для изготовления наполнителя. Однако второй резервуар 34 с пишущим средством может также быть выполнен без наполнителя - аналогично трубке с пишущим средством. В одном варианте осуществления наружный пишущий элемент может представлять собой фломастер или маркер. Но взамен могут быть использованы другие пишущие элементы.
Второй пишущий наконечник 32 предпочтительно образован так и выполнен с такой конфигурацией, чтобы он имел толщину стенок, достаточно большую для обеспечения возможности образования в нем сквозного внутреннего аксиального проходного отверстия 24 без сплющивания его во время писания. Кроме того, второй пишущий наконечник 32 должен быть образован так, чтобы каждый раз при использовании его можно было начертить сплошную линию.
Предпочтительно второй пишущий наконечник 32 может представлять собой пористый заостренный наконечник. В используемом здесь смысле "пористый заостренный наконечник" представляет собой устойчивый к изгибу, пористый наносящий наконечник, который, как правило, является стержнеобразным с заостренным или долотообразным свободным концом и который обеспечивает подачу пишущего средства из резервуара к поверхности (например, бумаги), как правило, за счет капиллярного действия. Пористый заостренный наконечник может быть образован из любого подходящего пористого материала, такого как полимеры (природные или синтетические) или керамические материалы, путем использования обычных процессов формообразования, таких как спекание, пневмоформование, экструзия, образование пучков волокон или т.п. Таким образом, такой пористый заостренный наконечник отличается от пишущих средств твердого типа (определенных выше) и других непористых наконечников, таких как перья перьевых авторучек, шариковые пишущие элементы и пишущие узлы для вязких чернил на масляной основе роликовых авторучек, или другие подобные пишущие наконечники или перья, в которых пишущее средство проходит поверх или вокруг наружной периферии пишущего наконечника и на основу для нанесения. К элементам типа пористого заостренного наконечника могут относиться заостренные наконечники фломастера или маркера. Такие пористые заостренные наконечники, как правило, являются сравнительно более широкими, чем другие пишущие наконечники, и не используются для детального писания тонкими линиями и могут быть долотообразными для обеспечения возможности нанесения широких линий при маркировании. Как пористый заостренный наконечник, второй пишущий наконечник 32 может быть изготовлен, например, из спекаемого порошкообразного полиэтилена или из полиэфирных волокон, имеющих пористость, составляющую приблизительно 50%, таких как продаваемые компанией Porex Products, Fairburn, Джорджия. Пористый заостренный наконечник также может быть изготовлен из акриловых или полиамидных (например, найлоновых) волокон, имеющих пористость, составляющую приблизительно 60%; однако также может быть использована пористость, составляющая минимум приблизительно 50% или максимум приблизительно 70%. Вместо этого может быть использован пористый заостренный наконечник из полиэфирного волокна, такой как продается компанией Teibow или Aubex (обе из Японии), для обеспечения потенциально более продолжительного времени пребывания без колпачка (то есть обеспечивающий возможность уменьшения испарения пишущего средства). Плотность волокон пористого заостренного наконечника может составлять минимум приблизительно 0,1 г/см3 или максимум приблизительно 0,3 г/см3. Кроме того, при желании плотность может изменяться вдоль продольной оси. Например, более высокая плотность на пишущем конце может быть желательной для предотвращения виляния. Однако следует отметить, что несмотря на то, что более низкая плотность может обеспечить лучшую текучесть чернил сразу же (то есть исходную текучесть чернил приблизительно в тот момент, когда пишущий элемент войдет в контакт с поверхностью для писания), это необязательно обеспечивает лучшую текучесть чернил в целом (то есть текучесть чернил в течение всего времени использования пишущего элемента). Тем не менее, как виляние, так и текучесть чернил могут быть приняты во внимание при принятии решения по плотности материала заостренного наконечника. Кроме того, различные факторы, такие как стоимость, прочность, жесткость, плотность, пористость, химическая устойчивость (например, стойкость к коррозии или разрушению пишущего средства или компонентов, находящихся в контакте с пишущим средством), продолжительность времени высыхания материала заостренного наконечника и простота изготовления могут быть приняты во внимание при выборе материалов, которые могут быть использованы для пористого заостренного наконечника.
Как проиллюстрировано на обеих фигурах 5 и 6, дистальная часть 33 пористого заостренного наконечника может иметь различные профили. Например, дистальная часть 33 пористого заостренного наконечника может быть наклонной или прямолинейной. Угол 35 между поверхностью для писания (непоказанной) и дистальной частью 33 пористого заостренного наконечника известен как угол долота (зубила), который может представлять собой любой угол, как правило, приблизительно больший, чем 0°, или, как правило, приблизительно меньший, чем 90° (при 0° получают прямолинейную дистальую часть 33 пористого заостренного наконечника, как проиллюстрировано на фиг.5, и при 90° получают плоскую дистальную часть пористого заостренного наконечника (не показана). Предпочтительный приведенный в качестве примера угол дистальной части 33 пористого заостренного наконечника составляет приблизительно 30°. Кроме того, второй пишущий наконечник 32 может иметь поперечное сечение, которое является круглым, квадратным, конусообразным, имеет форму усеченного конуса и т.д. Такие профили и сечения являются лишь иллюстративными и не ограничивают диапазон возможных профилей и/или сечений. Предпочтительно дистальная часть 33 пористого заостренного наконечника выполнена с такой формой и конфигурацией (например, путем выбора соответствующего угла и толщины), чтобы обеспечить возможность равномерного маркирования без эффекта "железной дороги", например, в виде двух линий с отсутствием маркировки между ними.
Как показано на фиг.5 и 6, второй пишущий наконечник 32 может иметь различные соединительные элементы. Например, второй пишущий наконечник 32 может иметь один или несколько зубцов 40, выступающих от него для сцепления со вторым резервуаром 34 с пишущим средством. В другом варианте осуществления во втором пишущем наконечнике 32 может быть использован цилиндр 42 с открытым концом, предназначенный для сцепления со вторым резервуаром 34 с пишущим средством.
В вариантах осуществления, показанных на фиг.7 и 8, по меньшей мере, часть наружного пишущего элемента 22 может иметь круглое поперечное сечение 49 или некруглое (например, овальное) поперечное сечение 50, и внутреннее отверстие 54, 56 (соответственно) наружного пишущего элемента 22 имеет круглое поперечное сечение. В другом непоказанном варианте осуществления, по меньшей мере, часть внутреннего пишущего элемента 20 может иметь некруглое (например, овальное) поперечное сечение. Поперечное сечение наружного пишущего элемента 22 может быть выбрано таким, чтобы обеспечить повышенную устойчивость к изгибу или вилянию (то есть к изгибанию пишущего элемента, которое происходит во время писания) по сравнению с пишущим элементом с внутренним аксиальным проходным отверстием и круглым поперечным сечением. Круглое внутреннее отверстие 54, 56 облегчает аксиальное перемещение пишущих элементов 20, 22 друг относительно друга. Тем не менее, в другом варианте осуществления внутреннее отверстие 54, 56 может быть овальным или иметь другую форму.
Несмотря на то, что один резервуар может быть использован для подачи пишущего средства к обоим пишущим элементам 20, 22, желательно, чтобы второй резервуар 34 с пишущим средством был выполнен обособленно и отдельно от первого резервуара 28 с пишущим средством. Таким образом, резервуары 28, 34 могут содержать разные пишущие средства или иметь различные характеристики, например, разные цвета.
Следует отметить, что первый и второй резервуары 28, 34 с пишущим средством могут быть выбраны так, чтобы они имели пишущую способность, которая незначительно меньше пишущей способности пишущего инструмента с одним пишущим элементом, имеющим такой же тип резервуара с пишущим средством. Например, если внутренний пишущий элемент 20 представляет собой шариковую ручку, а наружный пишущий элемент 22 представляет собой фломастер, внутренний пишущий элемент 20 и наружный пишущий элемент 22 предпочтительно имеют такую же пишущую способность, как и соответственно стандартная шариковая ручка и стандартный фломастер. Шариковая ручка в соответствии с современными промышленными стандартами может "провести" линию с длиной, составляющей приблизительно 1800 метров; фломастер в соответствии с современными промышленными стандартами может "провести" линию с длиной, составляющей приблизительно 120 метров. Поскольку внутреннее аксиальное проходное отверстие 24 "отнимает" ценное пространство у наружного пишущего элемента 22, такое требование влияет на максимальный желательный наружный диаметр наружного пишущего элемента 22 и, следовательно, на максимальный желательный наружный диаметр пишущего инструмента 10. Пишущая способность может быть оптимизирована при одновременном сохранении резервуаров в заданных пределах размеров посредством умелого использования различных факторов, таких как комбинация материалов, из которых образован наружный пишущий элемент, толщина стенок элементов и габаритные размеры ручки. На основе средней частоты использования шариковой ручки и фломастеров желательно соотношение пишущих способностей, составляющее приблизительно 10:1, то есть предпочтительно пишущий инструмент 10 обеспечивает приблизительно 10 метров линии, проведенной шариковой ручкой, на каждый приблизительно 1 метр линии, проведенной фломастером. Следует понимать, что на желательную емкость резервуара может повлиять заданный наружный диаметр и/или длина готового пишущего инструмента и другие подобные факторы, осознаваемые специалистами в данной области техники.
Для приведения в действие пишущего инструмента 10 желательно иметь приводной механизм, соединяемый в рабочем положении, по меньшей мере, с одним пишущим элементом 20, 22 для обеспечения перемещения, по меньшей мере, одного пишущего элемента 20, 22 относительно другого пишущего элемента 20, 22. Приводной механизм может быть приведен в действие посредством перемещения, по меньшей мере, части приводного механизма или другого компонента, соединенного с приводным механизмом. При приведении приводного механизма в действие желательный пишущий элемент выдвигается в положение использования. Подобный приводной механизм может быть приведен в действие посредством закручивания (то есть приводной механизм, приводимый в действие закручиванием) части пишущего инструмента 10 или элемента, соединенного с ним, или посредством нажимания на кнопочный приводной элемент в аксиальном направлении вдоль продольной оси пишущего инструмента 10.
Один приведенный в качестве примера приводной механизм 60 проиллюстрирован на фиг.9. Приводной механизм 60 включает в себя два приводных элемента - подвижный охватывающий кулачок 62 и неподвижный в аксиальном направлении, охватываемый кулачок 64. Следует понимать, что взаимодействия различных элементов приводного механизма 60 с элементами пишущего инструмента 10 применимы для других вариантов осуществления приводного механизма, описанных здесь. Подвижный кулачок 62 может быть изготовлен из полиамида (например, найлона) или полиацеталя (например, Delrin), и охватываемый кулачок 64 может быть изготовлен из полиацеталя (например, Delrin). Однако и другие материалы могут быть использованы для изготовления подвижного кулачка 62 и охватываемого кулачка 64. Различные факторы, такие как прочность, жесткость и скользкость (то есть гладкость), могут быть приняты во внимание при выборе материалов, которые могут быть использованы для кулачков 62 и 64. Вообще говоря, один пишущий элемент 20, 22 может быть присоединен к подвижному кулачку 62, а другой пишущий элемент 20, 22 может быть присоединен к охватываемому кулачку 64, как описано ниже с дополнительными подробностями. Охватываемый кулачок 64 может быть вставлен в отверстие 63 на проксимальном конце 65 подвижного кулачка 62. Несмотря на то, что возможны другие способы вставки, при проиллюстрированной конфигурации кулачков 62, 64 вставка может быть выполнена посредством вставки охватываемого кулачка 64 в отверстие 63 под углом (например, составляющим от приблизительно 35° до приблизительно 45°) и последующего выравнивания охватываемого кулачка 64 по прямой при его дальнейшей вставке в подвижный кулачок 62. Охватываемый кулачок 64 имеет штифт 68, который может быть вставлен в спиральный криволинейный паз 66 подвижного кулачка 62.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения приводной механизм 60 функционирует для обеспечения перемещения наружного пишущего элемента 22 относительно внутреннего пишущего элемента 20. Внутренний пишущий элемент 20 может быть зафиксирован относительно наружного корпуса 12 или может быть установлен также с возможностью аксиального перемещения. В таком варианте осуществления наружный пишущий элемент 22 может соединяться в рабочем положении с подвижным кулачком 62, а внутренний пишущий элемент 20 может быть присоединен к охватываемому кулачку 64 или наружному корпусу 12. Наружный пишущий элемент 22 может удерживаться продольными ребрами (непоказанными) в подвижном кулачке 62. Например, если наружный пишущий элемент 22 содержит резервуар наполнительного типа с пишущим средством, продольные ребра могут врезаться в резервуар наполнительного типа с пишущим средством и/или в наполнитель. Проксимальный конец 73 (фиг.2) внутреннего пишущего элемента 20 может быть вставлен в отверстие (непоказанное) в охватываемом кулачке 64 или может быть присоединен к наружному корпусу 12 другим способом для обеспечения возможности перемещения в аксиальном направлении относительно наружного пишущего элемента 22. Внутренний пишущий элемент 20 может быть расположен в охватываемом кулачке 64 так, что проксимальный конец 73 внутреннего пишущего элемента 20 не будет выступать из охватываемого кулачка 64.
Кроме того, возможный поджимающий элемент, такой как цилиндрическая винтовая пружина 61 (фиг.3), может быть расположен вокруг второго пишущего наконечника 32 между уступом 37 (фиг.3, 5 и 6) второго пишущего наконечника 32 и передним предохранительным конусом 23. Таким образом, можно втолкнуть наружный пишущий элемент 22 обратно в подвижный кулачок 62. Следует понимать, что при выдвигании наружного пишущего элемента 22 в положение писания или маркирования пружина 61 сжимается. Будучи сжатой, пружина 61 по существу функционирует как наружная трубчатая опора для второго пишущего наконечника 32. Таким образом, наличие пружины приводит к повышению конструктивной устойчивости второго пишущего наконечника 32 и тем самым дополнительно способствует тому, что полый пишущий наконечник 32 будет достаточно конструктивно устойчивым для обеспечения эффективного писания или маркирования. Кроме того, за счет вдавливания наружного пишущего элемента 22 в подвижный кулачок 62 пружина 61 препятствует ослаблению соединения и/или отделению наружного пишущего элемента 22 и подвижного кулачка 62 друг от друга, если вообще не предотвращает данное ослабление и/или отделение, в том случае, если, например, пишущий инструмент 10 подвергается воздействию удара, например, при падении/сбрасывании, и наружный пишущий элемент 22 ударяется о поверхность (например, поверхность пола, стола и т.д.). Различные факторы, такие как прочность и химическая устойчивость, могут быть приняты во внимание при выборе материала, подлежащего использованию для изготовления пружины 61. Например, пружина 61 может быть изготовлена из нержавеющей стали 316 или из любого другого пригодного материала. Кроме того, пружина 61 должна быть достаточно гибкой, чтобы обеспечить возможность работы приводного механизма 60, и в то же время достаточно прочной для удерживания наружного пишущего элемента 22 в подвижном кулачке 62. Кроме того, может быть предусмотрено уплотнительное кольцо (непоказанное) вокруг второго пишущего наконечника 32 между вторым пишущим наконечником 32 и передним предохранительным конусом 23. Такая конструкция может предотвратить/уменьшить испарение пишущего средства.
В одном варианте осуществления охватываемый кулачок 64 может быть прикреплен к заднему корпусу 16 так, что поворот заднего корпуса 16 будет вызывать поворот охватываемого кулачка 64 (предпочтительно, в основном, соответствующий повороту заднего корпуса 16) и при этом не будет вызывать аксиального перемещения охватываемого кулачка 64. Несмотря на то, что охватываемый кулачок 64 может быть прикреплен к заднему корпусу 16 множеством способов, в варианте осуществления по фиг.9 вставляемый элемент 70 может быть запрессован во внутренний принимающий элемент 29 (фиг.4). На охватываемом кулачке 64 могут быть предусмотрены контактирующие лыски 169, предназначенные для входа в контакт с принимающими лысками 69 заднего корпуса (фиг.4). Как описано ниже более подробно, на фиг.16 проиллюстрирован другой вариант осуществления, в котором охватываемый кулачок 364 зафиксирован относительно заднего корпуса 316 посредством вставки выступов 385 в канавки 386 с обеспечением контакта поверхностей данных элементов и посредством введения лысок 369 в контакт с принимающими лысками 391 заднего корпуса. Подвижный кулачок 62, 362 может свободно перемещаться относительно заднего корпуса 16, 316. Подвижный кулачок 62, 362 также может свободно перемещаться в аксиальном направлении, но не поворачиваться, относительно переднего корпуса 14 для выдвигания или отвода пишущего элемента 20, 22.
В процессе работы в варианте осуществления по фиг.3 и 9 поворот заднего корпуса 16 (или любого другого компонента, соединенного с приводным механизмом 60) вызывает поворот охватываемого кулачка 64 (предпочтительно, в основном, соответствующий повороту заднего корпуса 16) и, следовательно, поворот штифта 68 в криволинейном пазе 66. Поскольку подвижный кулачок 62 зафиксирован от поворота, поворот штифта 68 в криволинейном пазе 66 приводит к аксиальному перемещению подвижного кулачка 62 и соответствующему аксиальному перемещению одного пишущего элемента 20, 22 относительно другого пишущего элемента 20, 22. Таким образом, если подвижный кулачок 62 и охватываемый кулачок 64 перемещаются в аксиальном направлении друг относительно друга, пишущие элементы 20, 22, соответственно соединенные с ними, также перемещаются в аксиальном направлении друг относительно друга. Криволинейный паз 66 может заканчиваться в фиксирующих канавках 67 или т.п., в которых штифт 68 может быть расположен для предотвращения дальнейшего поворота охватываемого кулачка 64. Фиксирующие канавки 67 представляют собой продолжения криволинейного паза 66, проходящие по существу перпендикулярно продольной оси 11 (фиг.1). Таким образом, фиксирующие канавки 67 могут обеспечить удерживание подвижного пишущего элемента 20, 22 в выдвинутом или отведенном положении. Охватываемый кулачок 64 также может иметь выступающий радиально наружу стопорный участок, например, в виде стопорного элемента 72, который фактически увеличивает наружный диаметр охватываемого кулачка 64, тем самым предотвращая перемещение охватываемого кулачка 64 слишком далеко в подвижный кулачок 62, когда проксимальный конец 65 входит в контакт со стопорным элементом 72. Однако существует возможность того, что штифт 68 сможет достичь конца паза 66 по существу в тот же момент, когда стопорный элемент 72 войдет в контакт с подвижным кулачком 62. Когда штифт 68 достигнет конца паза 66 или стопорный элемент 72 войдет в контакт с проксимальным концом 65 подвижного кулачка 62, задний корпус 16 невозможно будет повернуть дальше, так что перемещаемый пишущий элемент 20, 22 будет полностью выдвинут, и его дистальный конец будет выступать за (или, если желательно, будет находиться в той же плоскости, что и) дистальный конец неподвижного пишущего элемента 20, 22.
Для обеспечения возможности перемещения внутреннего и наружного пишущих элементов 20, 22 друг относительно друга приводной механизм 60 может быть присоединен к переднему корпусу 14 с возможностью перемещения. Как показано на фиг.9, подвижный кулачок 62 может иметь два зубца 173, 174, которые входят в контакт с соответствующими зубцами 175, 176 переднего корпуса так, что подвижный кулачок 62 может перемещаться в аксиальном направлении, но не поворачиваться относительно переднего корпуса 14. Зубцы 173, 174 и 175, 176 могут быть выполнены из того же материала, что и соответственно кулачок 62 и передний корпус 14. Различные факторы, такие как жесткость, прочность и простота изготовления, могут быть приняты во внимание при выборе материала, подлежащего использованию для зубцов 173, 174, 175 и 176. Следует понимать, что другие количества и конфигурации зубцов находятся в пределах объема изобретения. Например, подвижный кулачок 62 может иметь один зубец, входящий в контакт с одним конструктивным элементом для приема зубца (непоказанным), выполненным в переднем корпусе 14. Альтернативно, передний корпус 14 может иметь один зубец, входящий в контакт с одним конструктивным элементом для приема зубца (непоказанным), выполненным на подвижном кулачке 62. Кроме того, для приводного средства 60, проиллюстрированного на фиг.9, могут быть использованы любые средства присоединения подвижного кулачка 62 к переднему корпусу 14. Предпочтительно, если конфигурация приводного механизма, по меньшей мере, обеспечивает возможность перемещения подвижного кулачка 62 вдоль оси переднего корпуса 14.
В варианте осуществления по фиг.9 зубцы 173, 174 на подвижном кулачке 62 могут быть выполнены с соответствующими направляющими 177, 178. Направляющие элементы 179, 180 предусмотрены на переднем корпусе 14, например, на зубцах 175, 176 корпуса. Направляющие 177 могут входить в контакт с направляющими элементами 179, и направляющие 178 могут входить в контакт с направляющими элементами 180 так, что подвижный кулачок 62 может перемещаться в аксиальном направлении, но не поворачиваться относительно переднего корпуса 14. При повороте заднего корпуса 16 охватываемый кулачок 64 поворачивается для обеспечения перемещения подвижного кулачка 62 в аксиальном направлении относительно переднего корпуса 14 в направлении дистального или проксимального конца. Следовательно, направляющие 177, 178 перемещаются вдоль направляющих элементов 179, 180. Зубцы 173, 174, 175 и 176 могут быть расположены между вторым резервуаром 34 с пишущим средством (например, резервуаром наполнительного типа с пишущим средством) и наружным корпусом 12. Таким образом, зубцы 173, 174 и 175, 176 не будут выходить из контакта друг с другом и, возможно, ломаться. Следует понимать, что конфигурации сопрягающихся элементов, отличные от проиллюстрированных, но выполненные для осуществления перемещения подвижного кулачка 62, находятся в пределах объема настоящего изобретения.
На фиг.10 проиллюстрирован альтернативный механизм с зубцами. Приводной механизм 160 по фиг.10 аналогичен приводному механизму 60 по фиг.9. Как показано на фиг.10, подвижный кулачок 162 может иметь два зубца 273, 274, которые входят в контакт с соответствующими зубцами 275, 276 переднего корпуса так, что подвижный кулачок 162 может перемещаться в аксиальном направлении, но не поворачиваться относительно переднего корпуса 14. Зубцы 273, 274 и 275, 276 могут быть выполнены из того же материала, что и соответственно кулачок 162 и передний корпус 14. Различные факторы, такие как жесткость, прочность и простота изготовления, могут быть приняты во внимание при выборе материала, подлежащего использованию для изготовления зубцов 273, 274, 275 и 276. Однако материал, используемый для зубцов 273, 274, 275 и 276, предпочтительно является нехрупким.
При желании контактирующие элементы могут быть предусмотрены для регулирования величины аксиального перемещения подвижного кулачка 162. Такие контактирующие элементы могут быть использованы, например, для предотвращения чрезмерного выдвигания подвижного кулачка 162. В варианте осуществления по фиг.10, по меньшей мере, один из зубцов 273, 274 на подвижном кулачке 162 может быть выполнен с выступами 277, а передний корпус 14 может быть выполнен с принимающими элементами 278, 279, например, на зубцах 275, 276 корпуса. В отведенном положении подвижного кулачка 162 выступы 277 взаимодействуют с первой группой принимающих элементов 278 на проксимальном конце 281 зубцов 275, 276 переднего корпуса. При повороте заднего корпуса 16 охватываемый кулачок 164 поворачивается для обеспечения перемещения подвижного кулачка 162 в аксиальном направлении относительно переднего корпуса 14 в направлении дистального конца 282. Следовательно, выступы 277 выходят из контакта с первой группой принимающих элементов 278, и, когда подвижный кулачок 162 переместится в аксиальном направлении для выдвигания одного из пишущих элементов 20, 22, выступы 277 входят в контакт со второй группой принимающих элементов 279. Подобное взаимодействие препятствует дальнейшему выдвиганию, по меньшей мере, одного пишущего элемента 20, 22 за пределы другого пишущего элемента 20, 22. Следует понимать, что конфигурации контактирующих элементов, отличные от проиллюстрированных, но выполненные для осуществления перемещения подвижного кулачка 162, находятся в пределах объема настоящего изобретения.
В альтернативном варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.11, приведенный в качестве примера приводной механизм 260 включает в себя подвижный, охватывающий кулачок 262 и охватываемый кулачок 264. Приводной механизм 260 может работать в значительной степени аналогично приводному механизму 60 или 160 для достижения аналогичного результата. Охватываемый кулачок 264 может быть вставлен в отверстие 263 на проксимальном конце 265 подвижного кулачка 262. Несмотря на то, что другие способы вставки находятся в пределах объема настоящего изобретения, вставка может быть выполнена посредством вставки охватываемого кулачка 264 под углом (например, составляющим от приблизительно 35° до приблизительно 45°) относительно охватывающего кулачка 262 и последующего выравнивания охватываемого кулачка 264 по прямой при его дальнейшей вставке в охватывающий кулачок 262. Охватываемый кулачок 264 имеет штифт 268, который может быть вставлен в спиральный криволинейный паз 266 подвижного кулачка 262. Криволинейный паз 266 может заканчиваться фиксирующими канавками 267 (аналогичными описанным выше, фиксирующим канавкам 67) или т.п., в которых штифт 268 может быть расположен для предотвращения дальнейшего поворота охватываемого кулачка 264 и подвижного кулачка 262 друг относительно друга и для предотвращения дальнейшего аксиального перемещения подвижного кулачка 262. Это может обеспечить создание средства фиксации подвижного пишущего элемента 20, 22 в выдвинутом или отведенном положении. Охватываемый кулачок 264 также может иметь стопорную часть, например, в виде стопорных ребер 272, которые фактически увеличивают наружный диаметр охватываемого кулачка 264, тем самым предотвращая перемещение охватываемого кулачка 264 в подвижный кулачок 262, когда проксимальный конец 265 войдет в контакт со стопорными ребрами 272. Однако существует возможность того, что штифт 268 сможет достичь конца паза 266 по существу в тот же момент, когда стопорные ребра 272 войдут в контакт с подвижным кулачком 262. Несмотря на то, что охватываемый кулачок 264 может быть прикреплен к заднему корпусу 16 множеством способов, вставляемый элемент 270 может быть запрессован во внутренний принимающий элемент 29 (фиг.4). На охватываемом кулачке 264 также могут быть предусмотрены контактирующие лыски 269, предназначенные для входа в контакт с принимающими лысками 69 заднего корпуса (фиг.4) для обеспечения фиксации охватываемого кулачка 264 относительно заднего корпуса 16.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения приводной механизм 260 функционирует для обеспечения перемещения наружного пишущего элемента 22 относительно внутреннего пишущего элемента 20. Внутренний пишущий элемент 20 может быть зафиксирован относительно наружного корпуса 12 или может быть установлен также с возможностью аксиального перемещения. В таком варианте осуществления наружный пишущий элемент 22 может соединяться в рабочем положении с подвижным кулачком 262, а внутренний пишущий элемент 20 может соединяться в рабочем положении с охватываемым кулачком 264 или с наружным корпусом 12. Наружный пишущий элемент 22 может удерживаться в подвижном кулачке 262 посредством продольных ребер 271 (показанных пунктирными линиями на фиг.11). Например, если наружный пишущий элемент 22 содержит резервуар наполнительного типа с пишущим средством, ребра 271 могут врезаться в резервуар наполнительного типа с пишущим средством и/или в наполнитель. Проксимальный конец 73 (фиг.2) внутреннего пишущего элемента 20 может быть вставлен в отверстие (непоказанное) в охватываемом кулачке 264 или может быть присоединен в рабочем положении к наружному корпусу 12 другим способом для обеспечения возможности перемещения в аксиальном направлении относительно наружного пишущего элемента 22. Внутренний пишущий элемент 20 может быть расположен в охватываемом кулачке 264 так, что проксимальный конец 73 внутреннего пишущего элемента 20 не будет выступать из охватываемого кулачка 264.
Для обеспечения возможности перемещения внутреннего и наружного пишущих элементов 20, 22 друг относительно друга приводной механизм 260 может быть присоединен к переднему корпусу 14 с возможностью перемещения. Например, поверхность отверстия с некруглым поперечным сечением 50 (например, овальным) (фиг.8) наружного пишущего элемента 22 может контактировать с наружным корпусом 12. Поперечное сечение 50 обеспечивает возможность аксиального перемещения, но не поворота, подвижного кулачка 262 и наружного пишущего элемента 22 в варианте осуществления, в котором внутренняя поверхность переднего корпуса 14 имеет также некруглое поперечное сечение. Однако следует отметить, что также может быть реализован любой другой способ предотвращения поворота подвижного кулачка 262 относительно переднего корпуса 14. Таким образом, поворот заднего корпуса 16 (или части наружного корпуса 12, присоединенной к приводному механизму 260) вызывает поворот охватываемого кулачка 264, что заставляет штифт 268 перемещаться в пазе 266 в направлении по спирали. Даже несмотря на то, что может быть предусмотрено удерживание подвижного кулачка 262 от поворота, подвижный кулачок 262 может все же перемещаться в аксиальном направлении. Это приводит к аксиальному перемещению пишущих элементов 20, 22 друг относительно друга.
На фиг.12 показан еще один вариант осуществления приводного механизма 460 с приведенными в качестве примера пишущими элементами 20, 22. Приводной механизм 460 образован из кулачка 402, контркулачка 404 и закрывающего элемента 406, который предназначен для картриджа и имеет элемент 408, приводимый в движение кулачком и предпочтительно образованный на закрывающем элементе 406. Несмотря на то, что кулачок 402 и контркулачок 404 показаны в виде двух отдельных деталей, следует отметить, что они могут представлять собой одну сложную деталь. Кулачок 402 и контркулачок 404 могут быть выполнены в виде одной детали с шарнирным соединением их вместе, в результате чего обеспечивается возможность раскрытия кулачка 402 и контркулачка 404, подобно двустворчатому элементу (раковине моллюска). Предназначенный для картриджа закрывающий элемент 406 с элементом 408, приводимым в движение кулачком, насаживают на проксимальный конец 409 наружного пишущего элемента 22, и закрывающий элемент 406 может быть выполнен в виде двустворчатого элемента для облегчения такого насаживания. Кулачок 402 и/или контркулачок 404 могут быть закрыты вокруг предназначенного для картриджа, закрывающего элемента 406. В частности, элемент 408, приводимый в движение кулачком, может быть вставлен в спиральный криволинейный паз 410 (то есть пространство между кулачком 402 и контркулачком 404). Альтернативно, предназначенный для картриджа, закрывающий элемент 406 и элемент 408, приводимый в движение кулачком, могут быть запрессованы в кулачок 402 и/или контркулачок 404.
Кулачок 402, контркулачок 404 и внутренний пишущий элемент 20 могут быть зафиксированы от аксиального перемещения и поворота относительно заднего корпуса 416. Как показано на фиг.12, фиксация кулачка 402 и контркулачка 404 может быть выполнена посредством сопряжения продольных задних ребер 412 в заднем корпусе 416 и канавок 415 кулачков, выполненных на кулачке 402 и контркулачке 404. Наружный пишущий элемент 22 может свободно перемещаться в аксиальном направлении, но не поворачиваться, вдоль продольных передних ребер 420. Поскольку предназначенный для картриджа закрывающий элемент 406 с элементом 408, приводимым в движение кулачком, может быть прикреплен к наружному пишущему элементу 22, он может также свободно перемещаться в аксиальном направлении.
Вариант осуществления по фиг.12 также может иметь корпус 418 картриджа, предназначенный для направления перемещения наружного пишущего элемента 22. Корпус 418 картриджа может быть изготовлен из полипропилена, полиэтилена, найлона или любого другого пригодного материала. Корпус 418 картриджа может иметь канавки 419, в которые вставляются продольные передние ребра 420 переднего корпуса 414. Поворот заднего корпуса 416 (или любой части наружного корпуса 12, соединенной с приводным механизмом 460) вызывает поворот кулачка 402 и контркулачка 404, что, в свою очередь, вызывает перемещение элемента 408, приводимого в движение кулачком, вдоль криволинейного паза 410. Перемещение элемента 408, приводимого в движение кулачком, преобразуется в аксиальное перемещение закрывающего элемента 406 для картриджа. Таким образом, в то время как внутренний пишущий элемент 20 остается неподвижным, наружный пишущий элемент 22 перемещается в аксиальном направлении относительно него. Канавки 419 обеспечивают направление аксиального перемещения наружного пишущего элемента 22 за счет того, что канавка 419 перемещается вдоль продольных передних ребер 420.
Еще один приведенный в качестве примера приводной механизм 560 проиллюстрирован на фиг.13. Приводной механизм 560 может быть расположен в наружном корпусе 512. Приводной механизм 560 включает в себя неподвижный кулачок 564 в виде вращателя со спиральной криволинейной поверхностью 580 (аналогичный тем, которые используются в приводимых в действие закручиванием выдвижных пишущих инструментах) и подвижный кулачок 562 в виде ведомого элемента, имеющего выступ 582 элемента, приводимого в движение кулачком, при этом указанный выступ 582 перемещается вдоль спиральной криволинейной поверхности 580. Выступ 582 элемента, приводимого в движение кулачком, зафиксирован от поворота относительно наружного корпуса 512 за счет удерживания данного выступа внутри прорези 584 во втулке 586, в которой расположен подвижный кулачок 562. Таким образом, поворот наружного корпуса 512 вызывает поворот неподвижного кулачка 564, что, в свою очередь, вызывает перемещение выступа 512 элемента, приводимого в движение кулачком, вдоль спиральной криволинейной поверхности 580 и, таким образом, перемещение его в аксиальном направлении вдоль прорези 584. Пишущий элемент 20, 22 опирается на заглушку 587 на дистальном конце 588 подвижного кулачка 562 и тем самым отводится или выдвигается при повороте неподвижного кулачка 564. В варианте осуществления по фиг.13 неподвижный кулачок 564 отличается от вращателей по предшествующему уровню техники тем, что в нем образована выемка 589 для удерживания внутреннего пишущего элемента 20 (и более точно, - первого резервуара 28 с пишущим средством). Наружный пишущий элемент 22 контактирует с заглушкой 587 для аксиального перемещения вместе с ней при аксиальном перемещении подвижного кулачка 562. Пружина 561, которая расположена между передним предохранительным конусом 592 и уступом 594 наружного пишущего элемента 22, поджимает наружный пишущий элемент 22 к заглушке 587 (то есть пружина 561 удерживает заглушку 589 в постоянном контакте с наружным пишущим элементом 22). Пружина 561 также может удерживать выступ 582 ведомого элемента в контакте со спиральной криволинейной поверхностью 580. Сохранение контакта между выступом 582 и криволинейной поверхностью 580 обеспечивает возможность надлежащей работы приводного механизма 560 по причинам, описанным выше со ссылкой на пружину 61.
Приводные механизмы 60, 160, 260, 460, 560 могут быть приведены в действие посредством перемещения (например, в аксиальном направлении или вращательного) компонента, образующего приводные механизмы 60, 160, 260, 460, 560 или присоединенного к приводным механизмам 60, 160, 260, 460, 560, как описано выше. При приведении в действие любого из приводных механизмов 60, 160, 260, 460, 560 подвижный пишущий элемент выдвигается из наружного корпуса 12 так, что его дистальная часть выступает за дистальную часть неподвижного пишущего элемента 20, 22. Следовательно, подвижный пишущий элемент может быть использован для маркирования поверхности. Таким образом, приводные механизмы 60, 160, 260, 460, 560 обеспечивают возможность выбора заданного пишущего элемента 20, 22 посредством простой операции. Приводные механизмы 60, 160, 260, 460, 560 позволяют пользователю использовать один пишущий элемент 20, 22 по одному или при желании даже одновременно.
Как показано на фиг.3, в варианте осуществления, в котором приводной механизм 60, 160, 260, 460, 560 приводится в действие посредством перемещения наружного корпуса 12 (или его части), проксимальная часть 21 переднего корпуса может быть присоединена к дистальной части 18 заднего корпуса с обеспечением возможности поворота корпусов 14, 16 друг относительно друга, но с обеспечением воспрепятствования их аксиальному перемещению друг относительно друга. Для предотвращения отделения переднего корпуса 14 и заднего корпуса 16 друг от друга передний корпус 14 может иметь наружные окружные ребра 15. Кроме того, как показано на фиг.3 и более четко на фиг.4, задний корпус 16 может иметь внутренние окружные ребра 17. Желательно, чтобы ребра 15, 17 были расположены так, чтобы предотвратить аксиальное перемещение корпусов 14, 16 друг относительно друга, но при этом, тем не менее, должна обеспечиваться возможность поворота корпусов 14, 16 друг относительно друга. Для осуществления этого каждое наружное окружное ребро 15 может быть расположено рядом с внутренним окружным ребром 17. В одном варианте осуществления, по меньшей мере, одно наружное ребро 15 может быть расположено между двумя внутренними ребрами 17. Или, по меньшей мере, одно внутреннее ребро 17 может быть расположено между двумя наружными ребрами 15. Такая конфигурация предотвращает перемещение переднего корпуса 14 и заднего корпуса 16 в сторону друг от друга. Кроме того, уплотнительное кольцо (непоказанное) может быть расположено внутри дистальной части 18 заднего корпуса (также возможны другие местоположения). Уплотнительное кольцо может обеспечить плавное перемещение корпусов 14, 16 друг относительно друга и способствовать предотвращению испарения пишущего средства (то есть предотвратить высыхание пишущих элементов 20, 22). Например, задний корпус 16 может иметь пару внутренних окружных ребер 17 с уплотнительным кольцом или одно окружное ребро 17 с уплотнительным кольцом. Уплотнительное кольцо может быть изготовлено из силиконового каучука или любого другого пригодного материала. Различные факторы - например, способность обеспечивать хорошее уплотнение между передним и задним корпусами 14, 16 и их плавное перемещение друг относительно друга - могут быть приняты во внимание при выборе подходящего материала для изготовления уплотнительного кольца. Кроме того, на проксимальной части 21 переднего корпуса может быть предусмотрено ребро 19 (фиг.3), предназначенное для обеспечения опорного контакта с дистальной частью 18 заднего корпуса и тем самым для воспрепятствования чрезмерному перемещению заднего корпуса 16 в направлении дистального конца. Следует отметить, что закрывающий элемент пишущего инструмента (например, колпачок 90 или 290, показанный соответственно на фиг.14 и 15 и описанный более подробно ниже) может взаимодействовать с ребром 19 так, что закрывающий элемент пишущего инструмента будет удерживаться на дистальном пишущем конце пишущего инструмента 10.
Приведенный в качестве примера приводной механизм 60, 160, 260, 460, 560 может быть расположен у проксимального конца 43 или дистального конца 41 пишущего инструмента 10 (фиг.1) или где-либо между ними. Предпочтительно приводной механизм 60, 160, 260, 460, 560 расположен у проксимального конца 43 пишущего инструмента 10 с тем, чтобы он не оказывал отрицательного воздействия на компоненты и конструкцию пишущих элементов 20, 22. Непосредственный доступ к приводному механизму 60, 160, 260, 460, 560 или его элементам для приведения в действие может быть обеспечен, например, или с помощью отверстия в наружном корпусе 12, или за счет того, что приводной механизм 60, 160, 260, 460, 560 вообще не закрыт наружным корпусом 12. По меньшей мере, один пишущий элемент 20,22 может быть соединен в рабочем положении с приводным механизмом 60, 160, 260, 460, 560. Другой пишущий элемент 20, 22 выполнен и расположен с возможностью перемещения независимо от, по меньшей мере, одного пишущего элемента, соединенного с приводным механизмом 60, 160, 260, 460, 560, и может быть соединен, например, с наружным корпусом 12. В другом варианте осуществления оба пишущих элемента 20, 22 могут быть присоединены к приводному механизму 60, 160, 260, 460, 560. Следует отметить, что ни один из двух пишущих элементов 20, 22 не должен быть обязательно непосредственно соединен с приводным механизмом 60, 160, 260, 460, 560. Предпочтительно отсутствуют промежуточные элементы (непоказанные), соединяющие приводной механизм 60, 160, 260, 460, 560 с одним или обоими пишущими элементами 20, 22.
Возвращаясь к рассмотрению пишущих элементов 20, 22, можно указать, что, поскольку внутренний пишущий элемент 20 смонтирован внутри наружного пишущего элемента 22, внутренний пишущий элемент 20 находится дальше (в радиальном направлении) от наружного корпуса 12 и дальше (в радиальном направлении) от дистального отверстия в переднем предохранительном конусе 23, чем в обычных пишущих инструментах. В одном варианте осуществления передний предохранительный конус 23 может быть изготовлен из прозрачного материала, например, по эстетическим соображениям. При использовании прозрачного материала зазор между наружным пишущим элементом 22 и передним предохранительным конусом 23 не является столь очевидным. Тем не менее, передний предохранительный конус 23 и в сущности любая другая часть пишущего инструмента 10 может быть изготовлена из прозрачного материала, так что можно будет видеть действия, выполняемые внутри пишущего инструмента 10. Передний предохранительный конус 23 может быть изготовлен из полипропилена или другого пластика или полимера. Материал, выбираемый для переднего предохранительного конуса 23, может быть выбран, например, исходя из стоимости, простоты изготовления и стойкости к пропусканию пара или воздухонепроницаемости.
Кроме того, в одном варианте осуществления для обеспечения возможности аксиального перемещения пишущих элементов 20, 22 друг относительно друга наружный пишущий элемент 22 имеет внутреннее аксиальное проходное отверстие 24 (фиг.2), диаметр которого больше наружного диаметра внутреннего пишущего элемента 20. Такая конфигурация может привести к биению. Соответственно, желательно решить проблему любого увеличенного биения, возникающего в результате этого. Таким образом, жесткость внутреннего пишущего элемента 20 и опоры, создаваемой наружным пишущим элементом 22, по отдельности или в сочетании предпочтительно выбирают так, чтобы минимизировать биение. В то время как внутреннее аксиальное проходное отверстие 24 наружного пишущего элемента 22 может обеспечить некоторую опору для внутреннего пишущего элемента 20, наружный пишущий элемент 22 может обеспечить лишь минимальную устойчивость к обратному биению. Следовательно, желательно проявить тщательность при выборе жесткости пишущих элементов 20, 22.
Жесткость может зависеть от различных характеристик, таких как толщина стенок или материал. В идеальном случае внутренний пишущий элемент 20 имеет наружный диаметр, достаточно небольшой для того, чтобы можно было вставить его во внутреннее аксиальное проходное отверстие 24 наружного пишущего элемента 22, и в то же время такую толщину стенки, чтобы внутренний пишущий элемент 20 мог удерживать достаточное количество пишущего средства. Подобные факторы могут повлиять на выбор материала, используемого для внутреннего пишущего элемента 20. Материал может представлять собой металл и/или пластик. Кроме того, первый резервуар 28 с пишущим средством может быть образован из материала, отличного от материала первого пишущего наконечника 30. В одном варианте осуществления первый резервуар 28 с пишущим средством и первый пишущий наконечник 30 изготовлены из пластика. Для обеспечения максимальной устойчивости внутреннего пишущего элемента 20 и для придания устойчивости также наружному пишущему элементу 22 первый резервуар 28 с пишущим средством может быть выполнен из металла. Могут быть использованы комбинации материалов, отличные от тех, которые описаны здесь. Кроме того, другие материалы, известные в настоящее время, и те, которые еще будут открыты, могут быть использованы вместо описанных. Аналогичным образом могут быть использованы композиционные материалы (то есть комбинация из двух или более материалов).
Следует понимать то, что, поскольку внутренний пишущий элемент 20 может находиться в контакте с наружным пишущим элементом 22, также может оказаться желательным выбрать материал, который является коррозионно-стойким, особенно в том случае, когда наружный пишущий элемент 22 имеет резервуар наполнительного типа с пишущим средством. Коррозионная стойкость имеет важное значение, поскольку первый резервуар 28 с пишущим средством расположен внутри внутреннего аксиального проходного отверстия 24. Если стенки внутреннего аксиального проходного отверстия 24 выполнены из пористого материала, который обеспечивает возможность проникновения пишущего средства, содержащегося в наружном пишущем элементе 22, сквозь него, пишущее средство из наружного пишущего элемента 22 может входить в контакт с первым резервуаром 28 с пишущим средством. Со временем коррозия первого резервуара 28 с пишущим средством может вызвать просачивание пишущего средства, находящегося внутри первого резервуара 28 с пишущим средством, в наружный пишущий элемент 22, и наоборот. Кроме того, коррозия может отрицательно повлиять на эксплуатационные характеристики пишущего инструмента 10 из-за возникающих в результате нее потерь пишущего средства.
Дополнительно или альтернативно, во внутреннем аксиальном проходном отверстии 24 наружного пишущего элемента 22 может быть предусмотрена внутренняя гильза (непоказанная), в результате чего уменьшается, если вообще не устраняется, острота проблем, связанных с выбором коррозионно-стойкого материала. Такая гильза также может способствовать уменьшению, если вообще не устранению, просачивания пишущего средства из второго резервуара 34 с пишущим средством через внутреннее аксиальное проходное отверстие 24 на внутренний пишущий элемент 20. Внутренняя гильза может быть предусмотрена во внутреннем аксиальном проходном отверстии 24. Внутренняя гильза может быть изготовлена из полипропилена и может иметь толщину, составляющую минимум приблизительно 0,1 мм или максимум приблизительно 0,5 мм. Тем не менее, можно использовать другие материалы и значения толщины. Например, если внутренняя гильза изготовлена из полипропилена, она может иметь толщину, составляющую, по меньшей мере, приблизительно 0,4 мм или самое большее приблизительно 1 мм. Внутренняя гильза также может быть изготовлена из любого дающего усадку термопластичного материала, такого как полиэтилентерефталат (ПЭТФ), и в этом случае толщина внутренней гильзы может составлять, по меньшей мере, приблизительно, 0,05 мм или самое большее приблизительно 0,8 мм. Различные факторы, такие как жесткость, химическая устойчивость и простота изготовления, могут быть приняты во внимание при выборе материалов, которые могут быть использованы для внутренней гильзы.
Минимальное и максимальное значения толщины внутренней гильзы, выполненной из полипропилена, зависят соответственно от процесса экструзии и пишущей способности. Толщина, составляющая приблизительно 0,4 мм, - это минимальная толщина, которая, как правило, может быть получена при экструзии. Следовательно, существует возможность того, что минимальная толщина будет составлять менее 0,4 мм, в зависимости от процесса изготовления и других соответствующих факторов, при условии, что гильза по-прежнему будет способна выполнять свои указанные выше функции. Кроме того, максимальная толщина может составлять более 1 мм. Однако следует понимать, что использование внутренней гильзы или увеличение толщины внутренней гильзы может повлиять на различные характеристики остальных компонентов пишущего инструмента 10, такие как размеры элементов. Например, изменение размеров наружного пишущего элемента 22 может повлиять на способность наружного пишущего элемента 22 удерживать пишущее средство. Для поддержания емкости наружного пишущего элемента 22 (то есть количества пишущего средства, удерживаемого в нем) могут быть выполнены различные изменения в пишущем инструменте 10, направленные на то, чтобы компенсировать наличие внутренней гильзы или увеличенную толщину внутренней гильзы (например, увеличение наружного диаметра, или уменьшение толщины стенок наружного корпуса 12, или уменьшение толщины наружного трубчатого кожуха 80 (фиг.3, 5 и 6), рассмотренного ниже).
Наружный пишущий элемент 22 может содержать пористый заостренный наконечник и резервуар наполнительного типа с пишущим средством, который включает в себя наполнитель, окруженный оболочкой для наполнителя. Оболочка для наполнителя, такая как оболочка 78 для наполнителя, как правило, может быть предназначена для поддержания жесткости (то есть посредством предотвращения сплющивания боковых стенок второго резервуара 34 с пишущим средством при сдавливании его) и прямолинейности (то есть посредством обеспечения возможности плавного перемещения наружного пишущего элемента 22 внутри пишущего инструмента 10). Оболочка 78 для наполнителя может также служить для удерживания наполнителя внутри оболочки 78 для наполнителя. Кроме того, оболочка 78 для наполнителя может служить в качестве барьера, предотвращающего проход пишущего средства через нее и попадание его на руки и/или пальцы пользователя. Оболочка 78 для наполнителя может быть изготовлена из полиэтилена, полипропилена, полиамида (например, найлона), сложного полиэфира или ацетата и может иметь минимальную толщину, составляющую приблизительно 0,01 мм, или максимальную толщину, которая может зависеть от размера пространства, имеющегося внутри пишущего инструмента 10, и ограничений, связанных с изготовлением. Различные факторы, такие как жесткость, химическая устойчивость и простота изготовления, могут быть приняты во внимание при выборе материалов, подлежащих использованию. Гильза (манжета) или другой тип покрытия также может быть предусмотрен на наружной поверхности наружного пишущего элемента 22 (особенно в том случае, если наружный пишущий элемент 22 имеет резервуар наполнительного типа с пишущим средством) для предотвращения утечек, непреднамеренного маркирования и/или испарения пишущего средства, содержащегося в нем.
Как показано на фиг.3, по меньшей мере, наружная часть наружного пишущего элемента 22 может быть закрыта трубчатым кожухом 80, который может быть непористым или не проницаемым для текучих сред (или, по меньшей мере, в особенности не проницаемым для пишущего средства). В том случае, когда трубчатый кожух 80 является непористым или не проницаемым для текучих сред, трубчатый кожух 80 может защищать пользователя от попадания пишущего или маркирующего средства на его/ее руки и/или пальцы при манипулировании наружным пишущим элементом 22. Кроме того, в том случае, когда наружный пишущий элемент 22 содержит резервуар наполнительного типа с пишущим средством, подобный показанному на фиг.2, по меньшей мере, часть оболочки 78 для наполнителя может быть закрыта трубчатым кожухом 80 (фиг.3). Как показано на фиг.3, 5 и 6, трубчатый кожух 80 также может закрывать часть второго пишущего наконечника 32 (в особенности, если он выполнен в виде пористого заостренного наконечника). Подобная конструкция предотвращает испарение пишущего средства (поскольку меньшая площадь поверхности второго пишущего наконечника 32 открыта для воздействия воздуха) и, следовательно, позволяет увеличить срок службы - как срок годности при хранении, так и срок полезного использования - наружного пишущего элемента 22. Кроме того, как проиллюстрировано на фиг.5 и 6, трубчатый кожух 80 также может быть предусмотрен над вторым пишущим наконечником 32 (особенно в том случае, если данный наконечник выполнен в виде пористого заостренного наконечника) и может служить в качестве соединительного элемента, например, для удерживания второго пишущего наконечника 32 и второго резервуара 34 с пишущим средством вместе. Таким образом, использование трубчатого кожуха 80 создает возможность повторного заполнения и облегчает повторное заполнение наружного пишущего элемента 22 за счет того, что данный кожух "объединяет" второй пишущий наконечник 32 и второй резервуар 34 с пишущим средством в один компонент или узел. Однако возможна любая конструкция или материал, который удерживает второй пишущий наконечник 32 вместе со вторым резервуаром 34 с пишущим средством, например, нержавеющая сталь или пластмассовый стержень, или кольцо внутри наконечника 32 и/или резервуара 34; зажим или кольцо, обжатое, сдавленное или приклеенное вокруг наконечника 32 или резервуара 34, или клей, или скоба, или любой другой крепежный элемент.
Трубчатый кожух 80 может быть предусмотрен поверх наполнителя, оболочки 78 для наполнителя и/или пористого заостренного наконечника. Трубчатый кожух 80 может быть изготовлен из дающего усадку термопластичного материала, например, полиэтилентерефталата (ПЭТФ), полиэтилена, полиамида (например, найлона) или поливинилхлорида (ПВХ) или из полипропиленового оберточного материала. Различные факторы, такие как стоимость, прочность, химическая устойчивость и простота изготовления, могут быть приняты во внимание при выборе материала для изготовления трубчатого кожуха 80. Если трубчатый кожух 80 изготовлен из полипропилена, он может иметь толщину, составляющую приблизительно 0,5 мм; однако может быть использована толщина, составляющая минимум приблизительно 0,4 мм или максимум приблизительно 1,0 мм. Следует понимать, что, чем больше толщина трубчатого кожуха 80, тем более похожим на конструктивный элемент становится трубчатый кожух 80. Как правило, желательно образовать трубчатый кожух 80 из материала, который обеспечивает возможность получения как можно более тонкого трубчатого кожуха 80 с тем, чтобы наличие трубчатого кожуха 80 не оказывало существенного влияния на максимальный наружный диаметр пишущего инструмента 10. Более предпочтительно, если трубчатый кожух 80 имеет такую толщину, какая необходима только для придания заданной непроницаемости и/или герметичности по отношению к пишущему средству, и не играет никакой конструктивной роли, отличной от удерживания наружного пишущего элемента 22 и второго пишущего наконечника 32 вместе. Другими словами, трубчатый кожух 80 может быть настолько тонким, что он не будет представлять собой конструктивно устойчивый элемент независимо от наружного пишущего элемента 22, и он просто обеспечивает наличие барьера для текучих сред по отношению к резервуару 34 наполнительного типа с пишущим средством. Трубчатый кожух 80 может быть гибким.
Таким образом, трубчатый кожух 80 может быть выполнен в виде оберточного материала, такого как термоусадочный кожух, который обеспечивает возможность образования трубчатого кожуха с наименьшей достижимой толщиной, тем самым это способствует поддержанию очень малого диаметра пишущего инструмента. Если трубчатый кожух 80 изготовлен из полиэтилентерефталата (ПЭТФ), он может иметь толщину, составляющую приблизительно 0,15 мм. Минимальная толщина может зависеть от прочности, необходимой для удерживания второго пишущего наконечника 32 во втором резервуаре 34 с пишущим средством; от величины имеющегося пространства в пишущем инструменте 10 для обеспечения возможности свободного перемещения приводного механизма (то есть без заедания); от способности к равномерной усадке до определенной толщины стенки; от стойкости к разрыву или расщеплению при усадке и от скорости, с которой может происходить усадка. Например, минимальная толщина может составлять приблизительно 0,05 мм. Максимальная толщина в основном определяется максимальной толщиной пишущего инструмента 10 и может составлять приблизительно 0,5 мм. Другое преимущество термоусадочного трубчатого кожуха над трубчатым кожухом, полученным литьевым прессованием, заключается в том, что термоусадочный трубчатый кожух облегчает сборку.
Как проиллюстрировано на фиг.12, в другом варианте осуществления корпус 418 картриджа, образованный из материала, который предотвращает утечку пишущего средства сквозь него, может быть предусмотрен поверх наружного пишущего элемента 22 наполнительного типа вместо трубчатого кожуха 80. Трубчатый кожух 80 или корпус 418 картриджа может удерживать второй пишущий наконечник 32 и второй резервуар 34 с пишущим средством вместе, то есть второй пишущий наконечник 32 будет присоединен ко второму резервуару 34 с пишущим средством и трубчатый кожух 80 или корпус 418 картриджа будет расположен вокруг них, тем самым удерживая данные элементы вместе. К другим преимуществам трубчатого кожуха 80 и корпуса 418 картриджа могут относиться: уменьшение испарения пишущего средства из наружного пишущего элемента 22 и повышенная устойчивость, приданная, тем самым, пишущим элементам 20, 22. Кроме того, трубчатый кожух 80 и корпус 418 картриджа обеспечивают возможность легкого повторного заполнения наружного пишущего элемента 22 без пачкания.
Повторное заполнение также может быть облегчено за счет создания вышеописанного пишущего инструмента таким образом, чтобы обеспечить возможность замены любого из двух пишущих элементов 20, 22. Несмотря на то, что устройства по предшествующему уровню техники создают возможность повторного заполнения пишущих элементов, например, шариковых ручек, роликовых ручек, ни одно устройство по предшествующему уровню техники не позволяет повторно заполнять пишущий элемент типа пористого заостренного наконечника и комбинацию из пишущего элемента типа пористого заостренного наконечника и ручки, карандаша, маркера и т.д. Пишущий элемент типа пористого заостренного наконечника может иметь наполнитель (например, резервуар наполнительного типа с пишущим средством), удерживающий пишущее средство, или может быть без наполнителя (то есть чернила не содержатся в наполнителе). Следовательно, другим признаком настоящего изобретения, не зависящим от вышеописанных признаков, является образование пишущего инструмента с пишущим элементом типа пористого заостренного наконечника таким образом, чтобы можно было заменять пишущий элемент типа пористого заостренного наконечника, когда пишущее средство, содержащееся в нем, будет израсходовано.
Для обеспечения возможности замены одного или обоих пишущих элементов 20, 22 наружный корпус 12 предпочтительно выполнен с обеспечением возможности доступа к одному или обоим пишущим элементам 20, 22. Кроме того, пишущие элементы 20, 22 предпочтительно размещены с возможностью извлечения внутри наружного корпуса 12 для обеспечения возможности быстрого удаления при желании. Доступ к пишущим элементам 20, 22 может быть обеспечен или на дистальном конце 41, или на проксимальном конце 43 пишущего инструмента 10. В варианте осуществления по фиг.1 и 3 наружный корпус 12 имеет съемный передний предохранительный конус 23, выполненный с обеспечением возможности доступа к наружному пишущему элементу 22, в результате чего создается возможность удаления и замены пишущих элементов 20, 22. Передний предохранительный конус 23 может иметь внутреннюю резьбу 27, предназначенную для соединения с наружной резьбой 25 на дистальном конце переднего корпуса 14, так что передний предохранительный конус 23 может быть навинчен на передний корпус 14 и свинчен с переднего корпуса 14. Кроме того, другой вариант осуществления может иметь как съемный передний предохранительный конус 23, так и съемную кнопку на заднем конце. Альтернативно, передний корпус 14 и задний корпус 16 могут быть выполнены с возможностью отделения их друг от друга для обеспечения возможности доступа к пишущим элементам 20, 22, находящимся в них.
На фиг.16 проиллюстрирован другой механизм замены. Охватываемый кулачок 364 может функционировать вместе с подвижным кулачком 62, 162, 262, 362 (показанным в виде подвижного кулачка 362) и концевой кнопкой 380 с образованием механизма замены, в результате чего упрощается повторное заполнение пишущих элементов 20, 22. Охватываемый кулачок 364 вместе с подвижным кулачком 62, 162, 262, 362, присоединенным к нему, может быть вставлен в задний корпус 316, при этом контактирующие лыски 369 входят в контакт с принимающими лысками 391 заднего корпуса (фиг.4). Концевая кнопка 380 выполнена с конфигурацией, позволяющей облегчить фиксацию охватываемого кулачка 364 относительно заднего корпуса 316. При навинчивании внутренней резьбы 382 концевой кнопки 380 на наружную резьбу 381 охватываемого кулачка 364 концевая кнопка 380 приближается к заднему корпусу 316. Одновременно коническая поверхность 383 поджимается к внутренней поверхности 384 кулачка, в результате чего осуществляется плотный поджим контактирующих лысок 369 к заднему корпусу 316 и предотвращается аксиальное перемещение охватываемого кулачка 364 относительно заднего корпуса 316. Для предотвращения поворота охватываемого кулачка 364 относительно заднего корпуса 316, например, во время работы пишущего инструмента 10, и для обеспечения возможности навинчивания концевой кнопки 380 на него (то есть для удерживания охватываемого кулачка 364 неподвижным во время навинчивания концевой кнопки 380) выступы 385 вставляются со скольжением в канавки 386 в заднем корпусе 316. При дальнейшем навинчивании концевой кнопки 380 на наружную резьбу 381 коническая поверхность 389 "втягивается" в задний корпус 316, что создает предпочтительно воздухонепроницаемое прилегание между задним корпусом 316, охватываемым кулачком 364, и концевой кнопкой 380. Поворот концевой кнопки 380 на охватываемом кулачке 364 прекращается, когда контактирующая поверхность 387 концевой кнопки войдет в контакт с контактирующей поверхностью 388 заднего корпуса. Кроме того, охватываемый кулачок 364 может дополнительно включать в себя уплотнительное кольцо 390 для создания воздухонепроницаемого уплотнения между охватываемым кулачком 364 и задним корпусом 316, в результате чего предотвращается испарение пишущего средства пишущих элементов 20, 22. Подобное воздухонепроницаемое уплотнение имеет особо важное значение, когда один из пишущих элементов или оба пишущих элемента несут летучее пишущее средство.
При использовании механизма замены по фиг.16 пишущие элементы 20, 22 могут быть заменены, когда пишущее средство пишущего элемента 20 и/или 22 будет израсходовано. На фиг.17 проиллюстрирован один пример повторно заполняемого устройства 400, которое может включать в себя пишущие элементы 20, 22, подвижный кулачок 362 и охватываемый кулачок 364. Следует отметить, что подвижный кулачок 362 и/или охватываемый кулачок 364 могут быть использованы неоднократно при замене только пишущих элементов 20, 22.
Если один из пишущих элементов 20,22 остается в выдвинутом положении (то есть пишущий наконечник 30 или 32 не может быть отведен назад в положение внутри наружного корпуса 12) или если, по меньшей мере, один из пишущих элементов 20, 22 содержит летучее пишущее средство, было бы желательно закрыть пишущий элемент 20, 22 для предотвращения испарения летучего пишущего средства. Может быть использован колпачок 90, подобный проиллюстрированному на фиг.14. Колпачок 90 может быть изготовлен из сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола или из полипропилена (но также возможны другие материалы). Различные факторы, такие как свариваемость или способность к окрашиванию/отделке, стойкость к пропусканию пара или воздухонепроницаемость, стоимость и простота изготовления, могут быть приняты во внимание при выборе материала, подлежащего использованию. Посредством отверстия 94 колпачка он может быть надет на дистальный конец 41 (фиг.1) пишущего инструмента 10 и может быть зафиксирован относительно него с помощью контактирующего ребра 19 на переднем корпусе 14 (фиг.3). Однако вместо колпачка 90 может быть использован любой аналогичный конструктивный элемент, который соответствующим образом закрывает пишущие элементы 20, 22. Следует отметить, что колпачок может быть чисто декоративным и/или может быть не предназначен для предотвращения высыхания пишущего средства. То есть могут быть другие причины надевания колпачка на пишущий инструмент 10. Например, колпачок 90 может предотвращать выход из строя первого пишущего наконечника 30 или второго пишущего наконечника 32. Кроме того, колпачок 90 может позволить избежать непреднамеренного маркирования, осуществляемого в результате непреднамеренного использования любого из двух пишущих наконечников 30, 32.
Если, как описано выше, пишущее средство, по меньшей мере, одного из пишущих элементов 20, 22 является летучим, внутри колпачка 90 предпочтительно предусмотрено паронепроницаемое уплотнение 92 для предотвращения испарения пишущего средства. Паронепроницаемое уплотнение 92 может быть размещено в корпусе 96 колпачка в таком месте, которое обеспечивает возможность быстрого надежного присоединения к наружному корпусу 12 для изоляции пишущих элементов 20, 22. Паронепроницаемое уплотнение 92 может быть предназначено для изоляции герметичного закрытия как первого пишущего наконечника 30, так и второго пишущего наконечника 32 за счет того, что оно входит в контакт с дистальным концом 93 (фиг.3) переднего предохранительного конуса 23. В другом варианте осуществления паронепроницаемое уплотнение 92 может контактировать с любой дистальной частью наружного корпуса 12.
Хотя это и необязательно, зажим 100 также может быть предусмотрен на колпачке 90, так что пишущий инструмент 10 может быть прикреплен к любому предмету, к какому пожелает пользователь. Тем не менее, могут быть использованы другие средства крепления. Зажим 100 может окружать паронепроницаемое уплотнение 92, при этом он может контактировать с корпусом 96 колпачка и опираться на опорную часть 194 колпачка. Кроме того, зажим 100 может быть прикреплен к колпачку 90 за счет размещения зажима между корпусом 96 колпачка и верхним колпачком 102. Несмотря на то, что может быть предусмотрено любое средство соединения корпуса 96 колпачка и верхнего колпачка 102, на фиг.14 показаны окружные ребра 192, контактирующие с окружными ребрами 190 для удерживания корпуса 96 колпачка и верхнего колпачка 102 вместе.
Альтернативно, может быть использован колпачок 290, подобный проиллюстрированному на фиг.15. Колпачок 290 может быть изготовлен из сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола или из полипропилена (но также могут быть предусмотрены другие материалы). Аналогично колпачку 90, различные факторы, такие как свариваемость или способность к окрашиванию/отделке, стойкость к пропусканию пара или воздухонепроницаемость, стоимость и простота изготовления, могут быть приняты во внимание при выборе материала, подлежащего использованию для колпачка 290. Посредством отверстия 294 колпачка он может быть надет на дистальный конец 41 пишущего инструмента 10 и может быть зафиксирован относительно него с помощью контактирующего ребра 19 на переднем корпусе 14 (фиг.3). Паронепроницаемое уплотнение 292 также может быть предусмотрено внутри колпачка 290 для предотвращения испарения пишущего средства. Паронепроницаемое уплотнение 292 может быть размещено в корпусе 296 колпачка в таком месте, которое обеспечивает возможность быстрого надежного присоединения к наружному корпусу 12 для изоляции пишущих элементов 20, 22. Паронепроницаемое уплотнение 292 может быть предназначено для герметичного закрытия как первого пишущего наконечника 30, так и второго пишущего наконечника 32 за счет того, что оно входит в контакт с дистальным концом 93 (фиг.3) переднего предохранительного конуса 23. В другом варианте осуществления паронепроницаемое уплотнение 292 может контактировать с любой дистальной частью наружного корпуса 12. Колпачок 290 может быть выполнен с элементом 298 для прохода воздуха и отверстием 204, которые обеспечивают возможность прохода воздуха через корпус 296 колпачка для предотвращения удушья (асфиксии) в случае проглатывания колпачка 290. На колпачке также может быть предусмотрен зажим 200, так что пишущий инструмент 10 может быть прикреплен к любому предмету, к какому пожелает пользователь. Зажим 200 может окружать вентилирующее средство 298 и контактировать с корпусом 296 колпачка. Кроме того, зажим 200 может быть прикреплен к корпусу 296 колпачка за счет размещения зажима между корпусом 296 колпачка и верхним колпачком 202.
Несмотря на то, что в вышеприведенном описании и на чертежах представлены предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что в нем могут быть выполнены различные дополнения, модификации и замены, не отходя от сущности и объема настоящего изобретения, определяемые сопровождающей формулой изобретения. В частности, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что настоящее изобретение может быть реализовано в других определенных формах, конструкциях, компоновках, пропорциях и с другими элементами, материалами и компонентами, не отходя от его сущности или существенных характеристик. Специалисту в данной области техники будет понятно, что изобретение может быть использовано со множеством модификаций конструкции, компоновки, пропорций, материалов и компонентов, используемых при реализации изобретения на практике, которые особо приспособлены для определенных сред и требований к эксплуатации, без отхода от принципов настоящего изобретения. Следовательно, раскрытые сейчас варианты осуществления следует рассматривать во всех отношениях как иллюстративные и неограничивающие, при этом объем изобретения определяется приложенной формулой изобретения и не ограничен вышеприведенным описанием.
Реферат
Пишущий инструмент, который имеет проксимальный конец и дистальный конец, содержит наружный корпус, который имеет открытый дистальный конец у дистального конца пишущего инструмента и проксимальный конец у проксимального конца пишущего инструмента, внутренний пишущий элемент, который имеет первый пишущий наконечник и первый резервуар с пишущим средством, и наружный пишущий элемент, имеющий второй пишущий наконечник и второй резервуар с пишущим средством. Внутренний и наружный пишущие элементы расположены во внутреннем аксиальном проходном отверстии, которое простирается сквозь второй пишущий наконечник и второй резервуар с пишущим средством. Внутренний пишущий элемент расположен во внутреннем аксиальном проходном отверстии, проходящем сквозь указанный второй пишущий наконечник и второй резервуар с пишущим средством, первый пишущий наконечник находится в прямом рабочем контакте с первым резервуаром с пишущим средством, второй пишущий наконечник находится в прямом рабочем контакте со вторым резервуаром с пишущим средством, и наружный пишущий элемент выполнен с возможностью перемещения относительно наружного корпуса. Использование данного изобретения позволяет использовать два различных пишущих инструмента. 4 н. и 31 з.п. ф-лы, 17 ил.
