(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筆記端とカートリッジ本体とを有するカートリッジを受け入れる伸長可能な筆記具であって、
胴軸を有しており、該胴軸が下部開口を備える筆記端を有している本体筆記端部（１０）と、
前記本体筆記端部に取り付けられる本体中央部（３０）と、
キャップおよび該キャップ内のライナを有しており、前記本体筆記端部から遠ざかった開位置と前記本体筆記端部に近づいた閉位置との間の非回転の相対の軸方向移動を行なうように前記本体中央部へと取り付けられる本体後部（５０）と、
前記筆記端に位置し、当該筆記具内のカートリッジの前記カートリッジ本体に係合して前記カートリッジを上方へと付勢するばねと、
前記本体中央部と前記本体後部との間に作用可能に接続されたカム機構（７０）と
を備えており、
前記カム機構が、
前記ライナ内に回転および軸方向移動が可能であるように取り付けられるらせんシリンダ（７２）と、
カートリッジ本体を受け入れるシャトル（７４）と
を備え、
前記ライナがペグ（５７）を有し、前記らせんシリンダが、前記ペグをスライド可能に受け入れる軌道（７３）を有しており、
前記軌道は、１８０度の右回りのらせん部分と１８０度の左回りのらせん部分とによって前記らせんシリンダの周囲を完全に延びている閉じたループであり、
前記軌道が、前記本体筆記端部に対する前記本体後部の軸方向移動によって、該軌道内をスライドする前記ペグで前記らせんシリンダを一回転方向に連続的に回転させることができるよう、ずらされた上側および下側の壁を有しており、
前記らせんシリンダが、カム面を有しており、
前記シャトルが、シャトルカム（７６）を該シャトルと一緒に可動であるように該シャトルに係合させつつ、前記らせんシリンダ内に軸方向移動が可能であるように取り付けられ、
前記シャトルカムは、前記本体中央部へと非回転の軸方向移動を行なうように取り付けられ、前記らせんシリンダの前記カム面にスライド可能に係合するシャトルカム面を有しており、
前記らせんシリンダの前記カム面が、前記本体後部が前記開位置にあるときに当該筆記具内のカートリッジの前記筆記端を前記筆記端の前記下部開口から突出させるべく、該らせんシリンダの回転によって前記シャトルを移動させるために前記シャトルカム面の平たい部分に係合する高い地点を有している、伸長可能な筆記具。
【請求項２】
前記本体中央部が、左側部分および右側部分を有する機械シャーシを備えており、該左側および右側部分が、該左側および右側部分の周囲のシャーシスリーブと、該左側および右側部分の周囲にスライド可能に係合する装飾スリーブとによって一体に保持される、請求項１に記載の伸長可能な筆記具。
【請求項３】
前記ライナが、ライナスリーブによって一体に保持される前側および後ろ側ライナ部分を備えている、請求項１に記載の伸長可能な筆記具。
【請求項４】
前記シャトルが、該シャトル上に前記シャトルカムを保持するための下部の外フランジと、該シャトル内にカートリッジ本体を保持するための上部の内フランジとを有している、請求項１に記載の伸長可能な筆記具。
【請求項５】
前記らせんシリンダの前記カム面が、斜めのカム壁と、該斜めのカム壁の端部から下方へと延びている９０度の切り欠きとを備えており、前記高い地点が、前記９０度の切り欠きに隣接して前記斜めのカム壁に位置している、請求項１に記載の伸長可能な筆記具。
【請求項６】
前記シャトルカム面が、平たい上縁と、該平たい上縁から延びる切り欠きとを備えている、請求項１に記載の伸長可能な筆記具。
【請求項７】
前記シャトルカムが、該シャトルカムの前記本体中央部に対する非回転を維持するために、前記本体中央部の軸方向のスロット内を軸方向に移動する少なくとも一つのタブを備えている、請求項１に記載の伸長可能な筆記具。
【請求項８】
前記ライナが、該ライナの前記本体中央部に対する非回転を維持するために、前記本体中央部の軸方向のスロット内を軸方向に移動する少なくとも一つのタブを備えている、請求項１に記載の伸長可能な筆記具。
【請求項９】
前記ライナへと接続されたクリップを備える、請求項１に記載の伸長可能な筆記具。
【請求項１０】
筆記端とカートリッジ本体とを有するカートリッジを受け入れる伸長可能な筆記具であって、
当該筆記具が伸ばされた状態にあるときの前記筆記端のための下部開口を有している本体筆記端部と、
前記本体筆記端部から遠ざかった伸ばされた位置と前記本体筆記端部に近づいた引っ込められた位置との間の非回転の相対の軸方向移動を行なうように前記本体筆記端部へと取り付けられる本体後部と、
前記本体筆記端部に位置し、当該筆記具内の前記カートリッジのカートリッジ本体に係合して前記カートリッジを上方へと付勢するばねと、
前記本体後部内に回転および軸方向移動が可能であるように取り付けられるらせんシリンダと、
前記カートリッジ本体を受け入れるシャトルと
を備えており、
前記本体後部がペグを有し、前記らせんシリンダが、前記ペグをスライド可能に受け入れる軌道を有しており、
前記軌道は、右回りのらせんである該軌道の一部分と左回りのらせんである該軌道の残りの部分とによって前記らせんシリンダの周囲を完全に延びている閉じたループであり、
前記軌道が、前記本体筆記端部に対する前記本体後部の軸方向移動によって、該軌道内をスライドする前記ペグで前記らせんシリンダを一回転方向に連続的に回転させることができるように形作られており、
前記らせんシリンダが、カム面を有しており、
前記シャトルが、前記らせんシリンダ内に軸方向移動が可能であるように取り付けられ、シャトルカムを有しており、
前記シャトルカムは、本体中央部へと非回転の軸方向移動を行なうように取り付けられ、前記らせんシリンダの前記カム面にスライド可能に係合するシャトルカム面を有しており、
前記らせんシリンダおよび前記シャトルカムのうちの一方の前記カム面が、前記本体後部が前記伸ばされた位置にあるときに当該筆記具内のカートリッジの前記筆記端を前記下部開口から突出させるべく、前記らせんシリンダの回転によって前記シャトルを移動させるために前記らせんシリンダおよび前記シャトルカムのうちの他方の平たい部分に係合する高い地点を有している、伸長可能な筆記具。
【請求項１１】
前記軌道が、回転によってずらされた上側および下側の壁を有している、請求項１０に記載の伸長可能な筆記具。
【請求項１２】
前記本体後部にキャップライナを備えており、該キャップライナが、ライナスリーブによって一体に保持される前側および後ろ側ライナ部分を備えている、請求項１０に記載の伸長可能な筆記具。
【請求項１３】
前記シャトルが、該シャトル上に前記シャトルカムを保持するための下部の外フランジと、該シャトル内に前記カートリッジ本体を保持するための上部の内フランジとを有している、請求項１０に記載の伸長可能な筆記具。
【請求項１４】
前記らせんシリンダの前記カム面が、斜めのカム壁と、該斜めのカム壁の端部から下方へと延びている９０度の切り欠きとを備えており、前記高い地点が、前記９０度の切り欠きに隣接して前記斜めのカム壁に位置している、請求項１０に記載の伸長可能な筆記具。
【請求項１５】
前記シャトルカム面が、平たい上縁と、該平たい上縁から延びる切り欠きとを備えている、請求項１０に記載の伸長可能な筆記具。
【請求項１６】
前記本体筆記端部と前記本体後部との間に位置する本体中央部を備えており、前記シャトルカムが、該シャトルカムの前記本体中央部に対する非回転を維持するために、前記本体中央部の軸方向のスロット内を軸方向に移動する少なくとも一つのタブを備えている、請求項１０に記載の伸長可能な筆記具。
【請求項１７】
前記本体後部内のライナを備えており、該ライナが、該ライナの前記本体中央部に対する非回転を維持するために、前記本体中央部の軸方向のスロット内を軸方向に移動する少なくとも一つのタブを備えている、請求項１０に記載の伸長可能な筆記具。
【請求項１８】
前記ライナへと接続されたクリップを備える、請求項１７に記載の伸長可能な筆記具。
【請求項１９】
伸長可能な筆記具であって、
本体筆記端部と、
前記本体筆記端部から遠ざかった伸ばされた位置と前記本体筆記端部に近づいた引っ込められた位置との間の非回転の相対の軸方向移動を行なうように前記本体筆記端部へと取り付けられる本体後部と、
前記本体筆記端部に位置し、カートリッジを上方へと付勢するばねと、
前記本体後部内に回転および軸方向移動が可能であるように取り付けられるらせんシリンダと、
前記カートリッジのカートリッジ本体を受け入れるシャトルと
を備えており、
前記本体後部のペグが、前記らせんシリンダの軌道内をスライドし、
前記軌道は、前記本体後部の軸方向移動によって一回転方向の連続的な前記らせんシリンダの回転が生じるように左回りおよび右回りのらせんを有している閉じたループであり、
前記シャトルが、前記らせんシリンダ内に軸方向移動が可能であるように取り付けられ、
前記シャトル上のシャトルカムが、非回転の軸方向移動を行なうように前記本体筆記端部へと取り付けられ、
シャトルカム面が、前記らせんシリンダのカム面にスライド可能に係合し、
前記カム面が、前記伸ばされた位置において前記カートリッジの筆記端を下部開口から突出させるべく、前記らせんシリンダの回転によって前記シャトルを移動させるために別のカム面の平たい部分に係合する高い地点を備えている、伸長可能な筆記具。
【請求項２０】
前記軌道が、回転によってずらされた上側および下側の壁を有している、請求項１９に記載の伸長可能な筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くには、これらに限られるわけではないがペン、鉛筆、スタイラス、およびマーカなどの筆記具に関し、特には、保管および持ち運びのためのコンパクトな閉状態と快適な筆記のための伸びた開状態とを有する機械式のペン、鉛筆、スタイラス、またはマーカの形態の新規かつ有用な伸長可能な筆記具に関する。
【背景技術】
【０００２】
エイ．ティー．エックス．インターナショナル，インコーポレイテッド（A.T.X. International, Inc.）へと譲渡済みの米国特許第６，２７３，６２７号において開示および検討されているように、あらゆる種類のコンパクトな装置が、占める空間が少なくて済むがゆえに、同種の標準サイズの装置よりも好まれることがある。しかしながら、一部のコンパクトな装置は、さまざまな理由で同種の標準サイズの製品ほどには有用でない。筆記具の場合、小型または縮小サイズのペンは、高齢者、子供、体の弱い者、および指の大きい者を含む多数の人々にとって、保持および使用が難しい可能性がある。その反面、空間をあまり占めないペンおよび鉛筆は、ポケットまたはハンドバッグに入れてより一層容易に持ち運ぶことができる。場合によっては、ペンおよび鉛筆は、スケジュール帳に備えられる小型のペンや、ゴルフカートのハンドルに収容されるスコアカード用の鉛筆など、一緒に使用される他の製品に適合するようなサイズを有する。これらの小型のペンおよび鉛筆は、詰め替え可能ではなく、インクまたは芯が尽きたときに廃棄されなければならない。これらの筆記具は、コンパクトで保管に便利なサイズであるが、筆記において快適でなく、一部の者にとって使用が困難な可能性があるという問題を抱えている。
【０００３】
伸長可能な筆記具であって、さらに筆記端を使用および保管のために出し入れすることができる筆記具が望まれる場合、両方の動作を可能にするために、何らかのさらなる機構が必要とされる。米国特許第６，２７３，６２７号が、そのような能力を有する伸長可能なペンを開示しており、ペン本体、ペン本体に螺合した前胴、ならびにペン本体にスライド可能に取り付けられたキャップおよびキャップライナを有している。カムが、筆記具の主軸を横切る方向の軸を中心にして回転するように、詰め替えカートリッジの後端においてペン本体の内部に回転可能に接続されている。カムは、丸みを帯びた表面を一端に有し、他端に歯を有している。前胴およびキャップを反対方向に引っ張ることで、キャップライナ内の出っ張りがカムの歯に接触してカムを下方へと回転させ、結果として、カムの丸みを帯びた表面が詰め替えカートリッジに接触し、詰め替えカートリッジをペン本体の筆記端開口を過ぎて前方へと移動させる。
【０００４】
サンフォード（Sanford）へと譲渡済みの米国特許第７，０６６，０４２号（以下、サンフォードの‘０４２号）が、一対のカムと胴軸とを備える筆記具用の前進／後退機構に関係しており、胴軸がらせん状の表面およびスロットを有している。カムが、向かい合う斜めの表面を有している。第一のカムが、胴軸のらせん状の表面に当接するタブと、柱とを有している。第二のカムが、胴軸のスロットに摺動可能に係合するスライダを有している。後退位置においては、第一のカムおよび第二のカムが、ぴったりと組み合わさっている。第一のカムが柱に力を加えることによって動かされると、第一のカムのタブが、らせん状の表面を移動する。このタブの運動により、第一のカムが、胴軸に対して回転するとともに、胴軸の底部に向かって直線的に移動する。第一のカムが、カムの先端同士が当接する前進位置に到るまで第二のカムを移動させる。第二のカムが、インクリフィルへと軸方向の移動を伝達する。
【０００５】
サンフォードの‘０４２号特許は、筆記具が閉状態にあるときにぴったりと組み合わさる対をなすカム縁を有する二つのカムを開示しているが、本発明のカム形状も、らせん状の軌道も、開示も示唆もしていない。さらに、サンフォードの‘０４２号特許は、カムフォロワのらせん状の表面を開示しているが、らせんシリンダの連続的ならせん状のループを、教示も示唆もしていない。さらに、本明細書において後述されるように、本発明の伸縮機構は、キャップをペン本体から遠ざかる方向に引っ張ることで、らせんシリンダをペンを伸ばすためのシャトルカムに対して回転させることによって機能する。対照的に、サンフォードの‘０４２号特許に関しては、筆記具を伸ばすための第一のカムの回転が、押す力によって生じる。さらに、サンフォードの‘０４２号特許の機構は、筆記具を伸びた状態に保持するために、第二のカムのスライダと係合する胴軸の切り欠きを使用している。切り欠きの解放により、第一のカムが逆向きに回転し、第一のカムのタブが、筆記具が閉状態となるまで同じらせん状の経路を移動する。対照的に、本発明のキャップライナのナブは、ペンが伸びた状態から縮んだ状態へと変化するときに同じ経路を逆向きに移動することがない。むしろ、ナブが、サンフォードの‘０４２号特許にはまったく欠けている左のらせん軌道を移動する。
【０００６】
加藤金属工業株式会社（Katoh Kinzoku Kougyo Kabushiki Kaisha）へと譲渡済みの米国特許第７，３２９，０６３号（加藤の‘０６３号）が、着脱可能なキャップを一端に有する本体と、本体の後部の細い本体部を自由に摺動する鞘と、本体の内側に位置し、上部キャップを介して鞘の後部へと固定されるスロット付きの回転シャフトと、インクリフィルが装てんされる回転シャフトの内側のスロット付きの芯チャンバと、芯チャンバの後部の細い部分へと接続される取り付けケースとを備える伸縮式の筆記具を開示している。本体および鞘を、それぞれをお互いから伸ばすために回転させ、あるいは捩ると、回転シャフトに回転運動が付与され、これが芯チャンバおよび取り付けケースの直線移動へと変換され、インクリフィルがキャップの穴から突き出す。同時に、本体および鞘をさらに回転させて伸ばすことによって、取り付けケースが上端キャップの開口の方向に移動し、ケースの先端に取り付けられたシリコン消しゴムなどの補助具が上端キャップの開口から突き出す。
【０００７】
やはり加藤へと譲渡済みの米国特許第６，９４２，４１１号が、本体の内面とスライド軸筒の対応する外面とでスライド軸筒を本体内で前後にスライドできるようにする駆動ねじ部を形成している伸縮式のボールペンに関係している。スライド軸筒の内面とリフィルタンクの対応する外面とが、リフィルタンクをスライド軸筒内で前後にスライドできるようにするフォロワねじ部を形成している。ペンリフィルが、リフィルタンクに収容される。スライド軸筒の後端に、鞘およびキャップが設けられ、どちらも本体の接続部に沿ってスライド回転するように構成されている。鞘および本体が回転させられるとき、鞘および本体がお互いから離れ、あるいは互いに近づくように移動すると同時に、リフィルタンク内のボールペンリフィルのペン先が筆記端を超えて突き出し、あるいは筆記端の内側へと収容される。
【０００８】
リグオリ（Liguori）の米国特許第３，６７９，３１８号が、壁および斜面を備える上部カムを有している筆記具用のプランジャを開示している。胴軸が回転させられるとき、カムフォロワがカム面上を移動し、プランジャおよびプランジャに取り付けられたリフィルカートリッジエレメントを前進させる。
【０００９】
サンセヴェロ（Sansevero）の米国特許第４，５３３，２７１号（サンセヴェロの‘２７１号）が、二つのインクリフィルを有しており、上端および下端が隣接している二つの正対するらせんスロットを有する管状カムを使用する筆記具に関係している。カムがカムフォロワと協働し、一方のインクリフィルを伸ばされた位置に配置し、第二のインクリフィルを引っ込んだ位置に配置する。
【００１０】
保管および持ち運びのためのコンパクトな閉状態と、快適な筆記のための伸ばされた開位置とを有しており、開位置へと伸ばされるときに滑らかかつ苦労なく筆記端が本体前部から自動的に突き出す新規かつ改善された伸長可能な筆記具について、ニーズが依然として残されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第６，２７３，６２７号
【特許文献２】米国特許第７，０６６，０４２号
【特許文献３】米国特許第７，３２９，０６３号
【特許文献４】米国特許第６，９４２，４１１号
【特許文献５】米国特許第３，６７９，３１８号
【特許文献６】米国特許第４，５３３，２７１号
【発明の概要】
【００１２】
本発明の目的は、らせんシリンダとシャトルカムとを有する筆記具であって、らせんシリンダが、１８０度の右回りのらせんと１８０度の左回りのらせんとを連続的な３６０度の閉じたループ軌道を形成するようにつないで構成された軌道と、実質的に９０度の切り欠きを備える斜めの壁によって形成されたカム面とを有しており、シャトルカムが、ペンが縮められた状態にあるときにらせんシリンダの斜めの壁にぴったりと組み合わさる斜めの上縁と、シャトルカムの円周のうちの約１８０度に広がり且つ筆記具が開状態にあるときにらせんシリンダの斜めの壁の下縁に当接する平たい上縁とを有している筆記具を提供することにある。
【００１３】
本発明の別の目的は、伸長可能な筆記具であって、本体筆記端部と、本体筆記端部から遠ざかった伸ばされた位置と本体筆記端部に近づいた引っ込められた位置との間の非回転の相対の軸方向移動を行なうように本体筆記端部へと取り付けられる本体後部と、本体筆記端部に位置してカートリッジを上方へと付勢するばねと、本体後部内に回転および軸方向移動が可能であるように取り付けられるらせんシリンダと、らせんシリンダ内に軸方向移動が可能であるように取り付けられてカートリッジのカートリッジ本体を受け入れるシャトルとを備えており、本体後部のペグがらせんシリンダの軌道内をスライドし、軌道は本体後部の軸方向移動によって一回転方向の（言い換えると、回転の向きが一方のみである）連続的ならせんシリンダの回転が生じるように左回りおよび右回りのらせんを有している閉じたループであり、シャトル上のシャトルカムが非回転の軸方向移動を行なうように本体後部へと取り付けられ、シャトルカム面がらせんシリンダのカム面にスライド可能に係合し、カム面が、伸ばされた位置においてカートリッジの筆記端を下部開口から突出させるべく、らせんシリンダの回転によってシャトルを移動させるために別のカム面の平たい部分に係合する高い地点を備えている、伸長可能な筆記具を提供することにある。
【００１４】
本発明を特徴付ける種々の新規な特徴が、本明細書に添付されて本明細書の一部を形成する特許請求の範囲に詳しく記載される。本発明、本発明の動作上の利点、および本発明の使用によって達成される具体的な目的をよりよく理解するために、本発明の好ましい実施の形態を例示する添付の図面および説明内容が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の改善された伸長可能な筆記具の一実施の形態の縦断面図である。
【図２Ａ】閉じたコンパクトな状態にある図１の筆記具のカムおよびらせん部品の分解図である。
【図２Ｂ】閉じた状態にある図２Ａの部品の組み立て後の縦断面図である。
【図２Ｃ】閉じた状態にある図２Ａの部品の組み立て後の正面図である。
【図３Ａ】開いて伸びた状態にある図１の筆記具のカムおよびらせん部品の分解図である。
【図３Ｂ】開いた状態にある図３Ａの部品の組み立て後の縦断面図である。
【図３Ｃ】開いた状態にある図３Ａの部品の組み立て後の正面図である。
【図４】図１の伸長可能な筆記具の分解斜視図である。
【図５】図１の筆記具の別の実施の形態のキャップライナおよびらせんシリンダ部品の拡大分解斜視図である。
【図６】らせんシリンダの左および右のらせんの軌道の形状の展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ここで図面（図面において、似た参照番号は、同じまたは類似の構成要素を指して使用されている）を参照すると、図１および図４が、本体下部または本体筆記端部１０と、本体中央部３０と、本体後部５０と、カム機構７０とを備える改善された伸長可能な筆記具を示している。
【００１７】
本体筆記端部１０は、プラスチック製の胴軸１２と、装飾および機能のための真ちゅうスリーブ１４と、ステンレス鋼製の筆記端１６と、ばね鋼製の筆記端ばね１８とで作られている。本体中央部３０は、図４に示されているプラスチック製の右および左シャーシ部分３２ａ及び３２ｂで構成された、図１に示されている機械シャーシ３２を備えている。金属製のシャーシスリーブ３４がシャーシ部分３２ａ及び３２ｂの下端を一体に保持し、シャーシ３２上をスライド可能な装飾スリーブ１４もシャーシ３２の二つの部分３２ａ、３２ｂを一体に保つうえで役に立っている。先端１６がステンレス鋼製の先端アダプタ１５に螺合し、次に先端アダプタ１５が二つの部分を一体に接続してなるシャーシ３２の上端に螺合することで、先端１６，アダプタ１５，胴軸１２，およびシャーシ３２によって一緒に一体になって動く一つのアセンブリが形成されるように、先端１６がシャーシへと固定され、胴軸１２が所定の場所に固定される。
【００１８】
本体後部５０が、プラスチック製の外キャップ５２と、二つの部分からなるプラスチック製のキャップライナ５４と、真ちゅう製の装飾用の上端部５６とを備えており、真ちゅう製のアクセント５８が上端部５６へとねじ込まれている。キャップライナ５４は、金属製のライナスリーブ５３によって一体に保持される前側および後ろ側のライナ部分５４ａ及び５４ｂを有している。カム機構７０が、ナイロン製のらせんシリンダ７２と、ステンレス鋼製のシャトル７４で構成されたシャトルカムアセンブリとを備えており、シャトル７４が、プラスチック製の下部シャトルカム７６をシャトル７４の下端から滑り出ないように捕まえる下部の末広がりのフランジ７４ａを有している。シャトルカムアセンブリ７４、７６は、それぞれのシャーシ部分３２ａ及び３２ｂの向かい合うそれぞれのシャーシスロット３３をスライドする一対の反対向きの矩形のシャトルカムタブ７８ゆえに、シャトル７６が機械シャーシ３２において非回転の相対の軸方向移動を行なうように、機械シャーシ３２およびキャップライナ５４に収容されている。機械シャーシ３２におけるキャップライナ５４の非回転の相対の軸方向移動は、ライナ部分５４ａ及び５４ｂの下部の外面に位置する一対の反対向きの矩形のライナタブ５５が、それぞれのシャーシ部分３２ａ及び３２ｂの向かい合うそれぞれのライナスロット３７をスライドすることによって維持される。
【００１９】
公知のエイ．ティー．クロス（A. T. Cross）による設計のインクゲル用の筆記カートリッジ又はリフィル８０が、シャトル７４に保持され、シャトル７４は、シャトルに収容されるリフィル本体をより容易に出し入れできるように中央に開口を残しつつシャトル７４の上端を少なくとも部分的に閉じている内側へと延びる上部フランジ７４ｂをさらに有している。筆記具が伸ばされた開状態にあるとき、リフィル８０の小径の筆記端８２が、リフィル８０の望まれない移動を防止するために、ばね１８によってシャトル７４へと上方に、フランジ７４ｂに対して付勢されている。この筆記具の開状態において、筆記端８４は、筆記のために筆記具を使用するために、筆記端１６の開いた下端から突き出している。この改善された伸長可能な筆記具の設計ゆえに、筆記具の約６と３／４インチである伸ばされた開状態の長さから約５インチである縮められた閉状態の長さへの短縮長にもかかわらず、４と３／８インチの全長および１／４インチの大径リザーバ８６を有する標準的なゲルリフィル８０を使用することができる。
【００２０】
キャップ５２が、入れ子式の動作によって筆記具を開閉するように設計される。キャップがペン本体１０、３０から遠ざかるように長手方向に引っ張られるとき、筆記カートリッジ８０の筆記端８４が外へと突き出し、筆記具が開状態となる。キャップ５２がペン本体に向かって押し戻されるとき、筆記端８４は引っ込む。
【００２１】
外キャップ５２は、縦スロット５１が全長にわたって延びている実質的に円筒形の本体を有している。外キャップは、キャップライナ５４上に据えられ、キャップライナ５４に取り付けられる。キャップライナは、外キャップの内側に収容される円筒形の中空体である。キャップライナ５４は、真ちゅう製の上部５６に螺合するねじ山を有する上部外側端５４ｃと、開いた下端とを有している。矩形のタブ５５が、キャップライナの下部の開口の付近において、約１８０度の位置で外面を延びている。クリップ取り付けタブ５４ｄが、前側のライナ部分５４ａの上部外面を延びており、外キャップ５２およびキャップライナ５４が一つの部品として移動および機能するように、キャップスロット５１の側縁の間に固定されている。クリップ９０が、ピン９２によってクリップタブ５４ｄへと固定される。ポケットまたは他の薄くて平たい生地への滑らかなクリップ作用のために、クリップ９０の他端は、さらなるピン９６によってクリップ９０へと取り付けられたローラ９４を有している。キャップライナの後ろ側の部分５４ｂの内面に位置する一体の正方形またはひし形のペグ５７が、キャップ５２が胴軸１２から開状態または伸ばされた状態へと引っ張られるときに、らせんシリンダ７２のらせん状の軌道７３を移動し、らせんシリンダ７２を回転させる。
【００２２】
らせんシリンダ７２は、キャップライナ５４の近位端に受け入れられる円筒形の本体を有している。らせんシリンダ７２は、ペンが図１に示した閉状態にあるときにキャップライナ５４に完全に引き込まれる。らせんシリンダ７２は、キャップライナ５４のペグ５７によって駆動される軌道７３を外面に有している。軌道は、図６に示されるようにシリンダ７２を巡って連続的なループを形成するようにつながった右回りの１８０度のらせんおよび左回りの１８０度のらせんを有している。上側および下側の頂点の位置７３ｃ及び７３ｄにおいて、軌道７３の上側および下側の軌道壁７３ａ及び７３ｂの間に追加のすき間が存在し、このすき間は、機構の適切な機能および軌道７３におけるペグ５７の滑らかな摺動にとって重要である。さらに、軌道７３の上側の壁７３ａのらせんの形状は、筆記具を開閉するために本体後部５０が本体筆記端部１０に対して押し引きされてペグ５７が軌道内を行き来するときにらせんシリンダ７２が常に時計回り（即ち、右回り）にだけ回転するように保証するため、下側の壁７３ｄに対して反時計回り（即ち、左回り）に約８度だけずらされている。このずれの角度は、例えば約２度から約１２度までであってよい。
【００２３】
らせんシリンダ７２の下端は、周状の溝７１を有している。９０度の切り欠き７９を有する斜めのカム壁７７が、溝から下方へと延びている。シャトルカム７６が、キャップ５２および胴軸１２がお互いから離れる方向に引っ張られ、らせんシリンダがキャップライナ５４の相対の軸方向移動によって回転させられるときに、シャトル７４を移動させることによって筆記端８４を筆記端１６の下部開口を通って突出させるべく、らせんシリンダ７２のカム壁７７、７９によって駆動される対をなすカム面を有している。シャトルカム７６は、平たい上縁７６ａと、平たい上縁から延びる切り欠き７６ｂとを備えているおおむね円筒形の中空体である。平たい上縁部分または半径方向に広がる上縁部分７６ａは、シャトルカムの円周のうちの約１８０度に及んでいる。カム７７の切り欠き７９の直前の高い地点または領域が、シャトルカム７６の平たい部分７６ａに係合しているとき、筆記具は開状態にあり、カートリッジ８０の筆記端８４が、筆記のために筆記端１６の下部開口を通って突き出している。
【００２４】
タブ７８が、シャトルカム７６の下端の付近において、約１８０度離れて側壁から突き出している。シャトル７４は、リフィル８０を収容する中空管である。シャトルは、シャトルカム７６が当接する下部の周状リップ又はフランジ７４ａを有している、シャトルカムおよびシャトルは、一つの単位として移動する。シャトルは、らせんシリンダ７２に挿入されている。らせんシリンダ７２のカム面７７、７９およびシャトルカム７６は、筆記具が図２Ａ、２Ｂ、および２Ｃに示されているとおりの縮んだ状態にあるとき、整列してぴったりと組み合わさっている。
【００２５】
機械シャーシ３２が、キャップライナ５４を部分的に囲んでおり、らせんシリンダ７２およびシャトルカム７６を完全に囲んでいる。機械シャーシ３２は、先細りの下端を備える円筒形の本体を有している。一対のスロット３７が、機械シャーシ３２の両側を延びている。シャーシ３２の先細りの下端の近くのスロット３３が、シャトルカム７６のタブ７８を受け入れる一方で、シャーシ３２の上部の開口に近いスロット３７は、キャップライナ５４のタブ５５を受け入れる。タブは、キャップ５２が交互に機械シャーシ３２から引き離され、次いで機械シャーシ３２に向かって押し込まれるとき、スロット内を移動する。胴軸１２が機械シャーシ３２に被せられている。胴軸１２は、前側のキャップライナ５４ａのスロットに整列したクリップ窓の切り欠きを上部に備えている。ばね１８が筆記端１６に収容され、このばね１８は、筆記具が引っ込んだ状態または閉状態にあるとき、圧縮されていない状態にある。
【００２６】
この筆記具は、以下の様相で動作する。筆記具を開くために、キャップ５２およびキャップライナ５４を含む本体後部５０が、本体筆記端部１０から遠ざかる向きに引っ張られる。キャップおよびキャップライナが一体となって移動するため、らせんシリンダ７２のらせん状の軌道７３内に据えられたキャップライナのペグ５７が、らせんカム７７、７９を駆動して時計回りに回転させる。キャップ５２が完全な開状態に達するとき、らせんシリンダ７２は、１８０度の時計回りの回転を完了しているであろう。さらに、この状態は、ペグ５７がらせん状の軌道の上側の頂点７３ｃに達している状況に相当する。この動作が生じているとき、回転をシャトルカムの軸方向の移動に変換する第二の段階も生じている。
【００２７】
筆記具が開かれるとき、らせんシリンダ７２の回転によってシャトルカム７６が下方へと動かされ、カートリッジの筆記端８４を筆記端１６からゆっくりと突き出させる。ひとたびキャップが完全に伸ばされると、らせんシリンダがシャトルカム７６の平たい上縁７６ａへと回転し、筆記端に圧力が加えられたときのシャトルカム７６の後退を防止する。
【００２８】
軌道の頂点７３ａにおける追加のすき間ゆえ、下向きの力がキャップ５２に加えられるとき、キャップライナ５４のペグ５７がらせん状の軌道７３の左回り部分に係合し、さらなる１８０度にわたって時計回りの回転を続けさせる。この動作が生じるとき、シャトルカム７６がこの運動を筆記端へと中継する。これにより、最終的に、小径の筆記端８２の周囲に位置して大径のリザーバ８６に当接しているばね１８が、後述されるようにリフィル８０を筆記端１６からシャトル７４の奥深くへと上方に押し返す。
【００２９】
シャトルカムの形状が、ペンを閉じる動作の際の筆記カートリッジの動作を制御する。らせんシリンダが、完全に閉じた状態に達する直前まで、平たい上縁において時計回りの回転を続ける。これは、シャトルカムの軸方向の移動がないことを意味する。筆記端８４は、完全に閉じた状態に達する直前まで、伸びた状態のままである。完全に閉じた状態に達するとき、らせんシリンダのカム壁の下縁は、シャトルカムの形状の急変に直面し、結果として先端のばね１８の付勢力による筆記端の急な跳ね戻りが生じる。このリフィルの筆記端の急な後退は、今やペンが完全に閉じられており、一連の動作を再び繰り返す準備が整っていることを示している。カム縁が、図２Ｃに示されているとおりのぴったり組み合わさっている関係に復帰する。
【００３０】
ペンキャップが完全に開いた状態から完全に閉じた状態（ならびに、その反対）へと動かされている限り、らせんシリンダ３２は、引っ張りの向きにかかわらず常に時計回りに回転する。しかしながら、キャップが途中までしか開かれず、次いで閉じられる場合、ペグ５７は軌道を引き返し、らせんシリンダが反時計回りに回転し始める。ユーザの観点から見たとき、これの唯一の効果は、設計意図のとおりに、筆記端が急に跳ね戻る代わりにゆっくりと引っ込む点にある。左回りのらせん７３の終わりに達するペグ５７の動作および１８０度の回転の完了は、キャップが完全に閉じた状態に達するときに生じる。
【００３１】
この設計の別の実施の形態が、図５に示されており、キャップライナの後ろ側の部分５４ｂが、らせんシリンダ７２の二つのらせん状の軌道７３及び７４に対応して、一つではなくて二つのピン又はひし形ペグ５７及び５９を有している。第二のピン５９および軌道７５は、筆記具の筆記端に向かって第一のピンおよび軌道からずらされた位置にある。第二の軌道７５は、第一の軌道７３よりもわずかに幅広く、したがって通常の動作においては、一方のピンおよび軌道（５７、７３）だけが接触し、リフィルを駆動するように機能する。第二のピン５９および軌道７５は、筆記具が引っ張られて分離することを防止するための追加のストッパとして機能する。ペンが引っ張られ、第一のピンが軌道の壁を滑り上がって軌道から外れ始めるとき、第二のピンが軌道に接触し、ペンが引っ張られて分離することを防止する。この場合、「引っ張られて分離する」とは、ペンが不都合にも二つの部分へと分かれてしまうことを意味し、すなわちキャップおよびキャップライナが、らせんカム、シャーシ部分、および胴軸から分離することを意味する。
【００３２】
本発明の原理の適用を説明するために、本発明の具体的な実施の形態を図示して詳細に説明したが、本発明を、そのような原理から離れることなく他のやり方で具現化できることを、理解できるであろう。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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