Brevet FR2420434A1 — publié le 19791019

La présente invention concerne les stylos d bille et elle a trait, plus particulièrement, i des perfectionnements apportes aux stylos à bille de poche dans lesquels la pointe comportant la bille peut titre rentrée ou sortie. Dans cette sorte de stylo à bille, on a déjà suggéré divers types que l'on classe pour la plupart dans une catégorie dans laquelle on rentre ou on fait sortir la pointe comportant la bille pour rotation d'une partie rotative du stylo tubulaire autour de son axe ainsi que dans une catégorie dans laquelle on commande la pointe comportant la bille en imprimant un choc à la partie d'extrémité du stylo ou du tube coulissant contenant l'encre à l'opposé de la pointe à bille.Toutefois, ces stylos à bille classiques présentent l'inconvénient que, dans le cas du type rotatif, il est nécessaire de tenir le stylo avec les deux mains pour faire tourner la partie rotative et, dans le cas du type fonctionnant par choc, les états respectifs de la main pendant qu'on tient le stylo pour lui imprimer un choc et pendant qu'on l'utilise sont habituellement différents l'un de l'autre et, en outre, que des mécanismes relativement compliqués sont néces saires pour verrouiller le tube contenant l'encre b chacune-des positions rentrée et sortie que prend la pointe b bille en réponse à la rotation ou au choc, mécanismes qui rendent difficile une réduction du prix de revient.La pré. sente invention a été suggérée pour éliminer ces défauts des stylos d bille classiques. Un objet principal de la présente- invention est donc ?de réa- liser un stylo à bille dans lequel la rentrée et la sortie de la pointe à bille-et le verrouillage simultané du tube d encre à chacune desdites positions. rentrée et sortie,peuvent être exé cutées par une opération des plus simples con si s tant à retourner axialement le stylo. Un autre objet de la présente invention est de réaliser un stylo à bille qui comporte un mécanisme de structure simple et permet d'effectuer l'opération de rentrée et de sortie. de la pointe à bille en mEme temps. que l'opération de verrouillage du tube à encre et qui répond au besoin principal recherché. Un objet associé de la présente invention est la réalisation d'un stylo å bille dont la fabrication peut être effectuée faci liement à un prix plus bas. D'autres objets et avantages de la présente invention apparattront au cours de la description donnée ci-après en référence aux dessins annexés parmi lesquels : - les figures 1A et 1B sont des vues en coupe verticales d'un mode de réalisation de la présente invention montrant l'état rentré et l'état sorti de la pointe * bille respectivement ; - les figures 2A et 2B ainsi que les figures 3A et 3B sont des vues en coupe verticales d'autres modes de réalisation respectifs de la présente invention, les figures 2A et 3A montrant l'é- tat rentré de la pointe à bille et les figures 2B et 3B montrant l'état sorti de la pointe à bille. En se référant tout d'abord à une structure d'un premier mode de réalisation préféré du stylo & bille selon la présente invention, le corps sensiblement tubulaire du stylo comprend un tube de support 1 comportant à une extrémité axiale une ouverture réduite 2 à paroi tronconique et un capuchon 3 vissé sur l'autre extrémité ouverte du tube 1 et un tube à encre 4 con- portant une pointe 9 bille 5 est logé à l'intérieur du tube 1 et du capuchon 3, la pointe à bille 5 se trouvant du cté de l'ouverture 2.Le tube 9 encre 4 comprend un élément magnétique 6 en fer ou autre métal analogue à l'extrémité opposée i la pointe 9 bille 5 et l'élément 6 comporte, dans le présent cas, un trou traversant axial et est ronté sur le tube i encre 4 de manière å permettre la circulation de l'air pour un écoulement libre de l'encre liquide à travers la pointe i bille 5 pendant que l'on écrit i l'aide du stylo.Le tube à encre 4 est en outre pourvu, d'une part, d'un élément d'arrêt 7 fixé au corps périphérique du tube en un endroit suffisamment éloigné de l'élément magnétique 6 et, d'autre part, d'un poids 8 de forme sensiblement cylindrique et monté sur le tube à encre 4 de manière à pouvoir coulisser entre l'élément magnétique 6 et l'élément d'arrêt 7. A l'intérieur du capuchon 3, un aimant permanent annulaire 9 est fixé, en un point espacé de l'extreité fermée du capuchon, sur le côté opposé à l'ouverture 2, et cet aimant 9 a un diamètre intérieur plus petit que le diamètre extérieur du poids sensiblement cylindrique 8 et plus grand que le diamètre extérieur de l'élément magnétique 6 ainsi que du tube à encre 4 de sorte que ce poids 8, disposé sur le côté de l'aimant 9 qui est orienté vers le tube de support I, coulisse entre l'aimant 9 et l'élément d'arrêt 7 du tube à encre 4. Pour cette raison, il est préférable que le poids coulissant 8 soit en une matière non sagnitique Dans le capuchon 3 encore, se trouve, de préférence, une partie annulaire épaulée 10 d'un diamètre d'ouverture suffisant pour permettre le passage du poids 8.Le tube de support 1 est pourvu d'une agrafe Il fixée, à une extrémité, à ce tube en un endroit adjacent à l'ouverture 2 et s'étendant à l'autre extrémité libre vers le capuchon 3 de manière que grâce à cette agrafe et quand on n'utilise pas le stylo on puisse accrocher ce stylo dans une poche, l'ouverture 2 étant alors orientée vers le haut. La figure lA montre le stylo à bille selon la présente invention dans l'état où celui-ci n'est pas utilisé. Dans cet état, le tube i encre 4 repose sur l'extrémité fermée du capuchon 3, l'élément magnétique 6 portant contre l'extrémité fermée et le poids 8 reposant sur l'aimant permanent 9 en raison de la pesanteur. Si aintenant, i partir de l'état de non utilisation repré- sent sur la figure lA, utilisateur retourne axialement le stylo à bille présentant l'agencement ci-dessus de manière à diriger l'extrémité ouverte 2 vers le bas, le tube à encre 4 et le poids 8 tombent des positions de repos respectives décrites cidessus vers l'ouverture 2, le tube i encre 4 reposant par son extrémité de diamètre plus grand que la pointe & bille 5 contre la paroi conique contiguS à l'ouverture 2, à l'intérieur de cette dernière, tandis que la pointe à bille 5 sort de l'ouverture 2 et que le poids 8 glisse le long du tube à encre 4 et vient porter contre l'élément d'arrêt 7 de manière à reposer sur ce dernier, gracia à quoi le stylo de la figure 1A se trouve dans son état d'utilisation.A ce moment l'élément magnétique 6 du tube à encre 4 traverse le trou axial de l'aimant permanent annulaire 9 mais, comme la surface d'extrémité axiale de l'élément 9 orientée vers l'ouverture 2 se trouve à un niveau où la surface d'extrémi- té de l'élément 6 est alors dans la position de repos mentionnée ci-dessus du tube i encre 4, l'aimant annulaire 9 attire la surface d'extrémité de l'élément 6 dans la direction centrifuge de l'aimant par rapport à son axe par suite de la force magnétique agissant dans cette direction et, finalement, le tube à encre 4 est arrêté, la surface d'extrémité de l'élément magnétique 6 portant contre la surface d'extrémité de l'aimant 9, grâce à quoi le tube i encre 4 peut être verrouillé dans son état d'utilisation ou position active de manière à ne pas rentrer dans le stylo sous 11 effet de la pression appliquée à la pointe & bille 5 pendant que l'utilisateur écrit. Quand l'utilisateur a fini d'écrire et qu'il retourne le stylo axialement de manière à diriger de nouveau l'ouverture 2 vers le haut pour rétablir l'état de la figure lA en partant de celui représenté sur la figure lB, le poids 8 se sépare de l'élément d'arrêt 7 sous l'effet de la pesanteur et glisse vers l'élément magnétique 6.A ce moment, le poids 8 tombe le long du tube à encre 4 tandis que ltespace réduit entre le tube B encre 4 et les parois intérieures du tube de support 1 et du capuchon 3 augmente progressivement en raison de l'attraction magnétique dans la direction centrifuge de l'élément 6 par l'aimant 9, grâce à quoi l'élément 6 se déplace en direction du centre axial de l'aimant annulaire 9 i l'encontre de la force d'attraction magnétique de la surface d'extrémité de l'aimant 9 de manière à traverser fina liement le trou axial de l'aimant 9 et, de ce fait, l'élément 6 se trouve libéré de la force magnétique de l'aimant et atteint l'ex extrémité fermée du capuchon 3 contre laquelle il vient reposer tandis que le poids 8 vient buter contre la surface d'extrémité de l'aimant 9, ce qui fait que l'état de non utilisation du stylo se trouve rétabli. Dans la aanipulatfon décrite ci-dessus du stylo i bille se- lon la présente invention, on comprend que le poids 8 doit avoir une valeur suffisante pour séparer l'élément 6 de l'aimant 9 i l'encontre de la force d'attraction de ce dernier. En outre, il est préférable que le poids 8 ait une forme trohcconique b ses deux extrémités pour qu'il ne vienne pas reposer sur la partie épaulée 10 au moment où il heurte cette partie quand il tombe vers l'élément 6 lorsque l'on retourne le stylo pour lui faire prendre son état de non utilisation.Il est préférable aussi que le poids 8 ait, entre sa périphérie intérieure et sa périphérie extérieure, une épaisseur suffisante pour déplacer l'élément 6 du tube à encre 4 de sa position où il est collé à l'aimant 9 vers le centre du trou axial dudit aimant jusqu'à ce que l'élément 6 soit engagé dans le trou et le traverse pendant que le poids 8 tombe en augmentant l'espace progressivement réduit entre le tube i encre et la paroi intérieure du stylo et traverse aussi la partie épaulée. On comprendra aussi que, bien que la partie épaulée 10 ne soit pas absolument nécessaire, le diamètre intérieur de la partie épaulée 10 doit être suffisante pour permettre le déplace- ment décrit ci-dessus de l'élément 6 en direction du centre du trou axial de l'aimant 9 en coopération avec le poids 8. On va maintenant décrire un autre mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 2A et 2B. Alors que dans le premier mode de réalisation décrit ci-dessus, l'élément magn- tique 6 et l'aimant permanent 9 sont disposés de manière à permettre uniquement dans l'état d'utilisation du stylo à bille un contact avec attraction magnétique, ce contact particulier est maintenu dans le second mode de réalisation des figures 2A et 2B i la fois dans l'état d'utilisation et dans l'état de non utilisation du stylo de sorte que le tube à encre peut être maintenu stable en permanence sans soubresaut d l'intérieur du stylo.En d'autres termes, dans ce second mode de réalisation, on utilise un aimant permanent 29 se présentant sous la forme d'un long cylindre qui a une longueur sensiblement égale à la distance de déplacement de l'élément magnétique 26 laquelle dépend du déplacement axial du tube à encre 24 lorsque l'on retourne le stylo. Ainsi, comme représenté sur la figure 2A, l'élément 26 du tube à encre 24 est attiré vers la paroi intérieure de l'aimant 29 dans sa position adjacente à l'extrémité fermée du capuchon 23 pendant l'état de non utilisation. Quand on retourne axialement le stylo pour obtenir l'état d'utilisation représenté sur la figure 2B, le poids 28 glisse le long du tube 24 et vient heurter l'élément d'arrêt 27 présent sur le tube 24 avec une vitesse accélérée en raison de la pesanteur. Gracie à cette force de collision appliquée à l'élément d'arrêt en direction de la pointe à bille 25, l'élément 26 est amené à glisser le long de la paroi intérieure de l'aimant 29 jusqu'd ce que sa surface d'extrémité atteigne le niveau de la surface d'extrémité intérieure de l'aimant 29, niveau auquel l'élément 26 est attiré dans la direction centrifuge le long de la surface d'extrémité de l'aimant 29 de manière à atteindre la position d'engagement avec la surface d'extrémité, position qui est representbe sur la figure 2B et qui correspond i celle de la figure 1B, grâce à quoi il est possible d'écrire avec le stylo. Quand on retourne le stylo à partir de cet état d'utilisation, le poids 28 glisse vers le bas en direction de l'aimant et on obtient la même action de déplacement de l'élément 26 et du tube à encre 24 vers l'axe de l'aimant 29, et l'élément 26 se trouve libéré de l'attraction de la surface d'extrémité de l'aimant 29 et prend l'état de non utilisation de la figure 2A. En se référant au troisième mode de réalisation de la présente invention représenté sur les figures 3A et 3B, on voit qu'un aimant permanent 39 en forme de colonne d'une longueur plus petite est fixé à l'extrémité fermée du capuchon 33 & la place de l'élément cylindrique du second mode de réalisation, tandis qu'une partie épaulée 40, comportant une surface d'extrémité intérieure située au niveau que la surface d'extrémité de l'élément magndtis que 36 du tube à encre 34 atteint quand elle se déplace latéralement lorsque l'on retourne le stylo, est prévue i l'intérieur du capuchon 33.L'élément 36 vient donc en contact d'attraction avec l'aimant 39 uniquement dans lysat de non utilisation représenté sur la figure 3A et en contact avec la partie épaulée 40 dans l'état d'utilisation représenté sur la figure 3B de manière g être verrouillé dans la position d'écriture. Le fonctionnement du poids 38 accompagnant ses déplacements par gravité entre la partie épaulée 40 et l'élément d'arrêt 37 sur le tube à encre 34 est le même que dans le premier mode de réalisation.Dans le présent cas, on obtient le contact de l'élément 36 avec la partie épaulée 40, pendant l'état d'utilisation représenté sur la figure 3B, grâce au fait que le stylo i bille est incliné par rapport à la direction verticale pendant son utilisation effective et que le tube à encre 34 s'incline également vers la paroi intérieure du stylo par suite de la force de la pesanteur s'exerçant sur l'élément 36 ainsi que sur le poids 38 avec, comme centre, l'ex extrémité de la pointe à bille 35 engagée dans l'ouverture 32. Dans les modes de réalisation respectifs décrits ci-dessus, il est possible que, par exemple, une partie épaulée ayant le même diamètre intérieur que l'aimant annulaire 9 soit utilisée à la place de cet aimant 9 à la même position dans l'agencement du premier mode de réalisation et qu'un autre aimant annulaire ayant un trou axial d'un plus grand diamètre que celui de l'aimant 9 soit disposé de façon adjacente i cette partie épaulée sur son côté orienté vers l'ouverture 2, grâce à quoi la pièce magnétique 6 vient porter contre la partie épaulée en raison de l'attraction de cet aimant dans la direction centrifuge. De même, dans le troisième mode de réalisation, l'élément 39 en forme de colonne peut être supprimé tandis que l'on dispose un aimant annulaire d'un diamètre intérieur plus grand au voisinage immédiat de la partie épaulée 40 sur son côté orienté vers l'ouvertu- re 32. Il est oien entendu que la description qui précède nta été donnée qu' & titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention, laquelle est définie par les revendications ci-annexées. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Stylo à bille constitué par un corps qui comprend un tube de support comportant, à une extrémité, une ouverture conique pour la sortie de la pointe à bille et un capuchon monté à une de ses extrémités et à l'autre extrémité du tube de support et fermé à son autre extrémité, et par un tube b encre logé i l'intérieur dudit corps de stylo de manière que l'on puisse faire sortir et rentrer la pointe à billes à travers l'ouverture conique précitée, caractérisé par le fait que le tube à encre (4, 24, 34) est pourvu d'un dlément magnétique (6, 26, 36) fixé à une extrémité opposée à la pointe à bille et d'un élément d'arrêt (7, 27, 37) fixé au tube en un endroit éloigné de ladite pièce magnétique, un poids sensiblement cylindrique (8, 28, 38) monté sur la périphé- rie du tube à encre de manière à puuvoir coulisser sous l'effet de la pesanteur entre l'élément magnétique (6, 26, 36) et l'élé- ment d'arrêt (7, 27, 37), le corps de stylo étant pourvu intérieurement d'un aimant permanent (9, 29, 39) destiné à attirer et à maintenir magnétiquement l'élément magnétique (6, 26, 36 > au moins dans un des états sorti et rentré de la pointe à bille; ledit poids (8, 28, 38) entraînant une variation de la relation d'attraction magnétique entre l'élément magnétique et l'aimant permanent lors du déplacement coulissant du poids le long du tube à encre quand on retourne axialement le corps du stylo entre l'état sorti et l'état rentré de la pointe à bille. 2.- Stylo à bille suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'aimant permanent (9, 29) comporte un trou axial dont le diamètre permtt le coulissement du tube à encre (4, 24) et de l'élément magnétique (6, 26) dans leur direction axiale et est positionné de manière à correspondre, à l'endroit d'une surface d'extrémité orientée vers l'ouverture (2, 22), à une position qui est atteinte par la surface d'extrémité de l'élément magnétique dans l'état sorti de la pointe à bille, grâce & quoi la surface d'extrémité de l'élément magnétique vient en contact avec la surface d'extrémité de l'aimant (9, 29) quand on retourne le corps du stylo de manière à diriger l'ouverture (2, 22) vers le bas et ledit contact est rompu par le poids (8, 28) amené à coulisser le long du tube à encre en direction de l'élément magnétique quand on retourne le corps du stylo de manière à diriger l'ouverture vers le haut. 3.- Stylo à bille suivant la revendicatlon 2, caractérisé par le fait que l'aimant permanent (9) a une forme annulaire et que le tube å encre (4) repose sur l'extrémité fermée du capuchon (3), 11 élément magnétique (6) portant contre l'extrémité fermée dans l'état rentré de la pointe à bille (5). 4.- Stylo à bille suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que l'aimant permanent (9) a une forme annulaire et est disposé i l'intérieur du capuchon (3), ledit capuchon (3) comportant une partie épaulée annulaire (10) ayant un diamètre intérieur suffisant pour permettre le passage libre du poids (8). 5.- Stylo à bille suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que le poids (8) est conique au moins à celle de ses extrémités qui se trouve du c8té de l'élément magnétique (6) du tube à encre (4). 6.- Stylo à bille suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que l'aimant permanent (29) a une forme sensiblement cylindrique de sorte que l'élément magnétique (26) se trouve dans un état où il est attiré vers la paroi intérieure du trou axial de l'aimant quand la pointe à bille est rentrée et le poids (28) modifie i coup str cet état de l'élément magnétique (6) en faisant prendre B ce dernier un état dans lequel il porte contre la surface d'extrémité de l'aimant (29) b la suite d'un choc appliqué à l'élé- ment d'arrêt (27) quand on retourne le corps du stylo pour faire passer la pointe à bille de l'état rentré à l'état sorti. 7.- Stylo à bille suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'aimant permanent (39) est fixé à l'extrémité fer mée du capuchon (33) de manière que l'élément magnétique (36) du tube i encre (34) vienne reposer sur l'aimant en étant attiré par ce dernier dans l'état rentré de la pointe à bille, et le capuchon (33) est pourvu d'une partie épaulée annulaire (40) en un endroit où une surface d'extrémité de la partie épaulée orientée vers l'ouverture (32) du corps du stylo correspond à un endroit qui est atteint par la surface d'extréité de l'élément magnétique (36) quand on retourne le corps du stylo pour faire passer la pointe à bille de l'état rentré à l'état sorti, de telle sorte que la surface d'extrémité de l'élément magnétique (361 porte contre la surface d'extrémité de la partie épaulée (40) quand la pointe à bille est à l'état sorti. 8.- Stylo à bille suivant la revendication 7, caractérisé par le fait que ladite partie épaulée annulaire (40) a un diamètre intérieur plus petit que le diamètre extérieur du poids (38) et plus grand que celui du tube i encre (34) et de l'élément magnétique (36). 9.- Stylo à bille suivant l'une quelconque des revendications t à 7, caractérisé par le fait que le poids (8, 28, 38) est en une matière non magnétique.