ПИШУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ВЫДВИЖНОГО ТИПА, ИМЕЮЩИЙ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЫСЫХАНИЯ
SLIDING WRITING TOOL INCORPORATING ANTI-DRYING-OUT DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится в общем к пишущим инструментам, а более конкретно - к пишущему инструменту выдвижного типа, имеющему узел предотвращения высыхания, и выполненному таким образом, что перо, которое распределяет чернила, подаваемые из баллончика, выдвигается наружу лишь тогда, когда пишущий инструмент используют, и это перо отведено в пишущий инструмент, будучи уплотненным в нем, когда пишущий инструмент не используют.
Предшествующий уровень техники
Вообще говоря, пишущие инструменты, как правило, подразделяют на пишущие инструменты неподвижного типа, пишущие инструменты поворотного типа, пишущие инструменты кнопочного типа и пишущие инструменты выдвижного типа. Конструкция пишущих инструментов неподвижного типа такова, что баллончик неподвижен, а для того, чтобы закрыть перо, используют колпачок. Конструкция пишущих инструментов поворотного типа такова, что часть, представляющая собой баллончик, перемещается по спиральной трубке, выдвигающейся, когда часть, представляющую собой стержень, поворачивают. Конструкция пишущих инструментов кнопочного типа такова, что баллончик выдвигается пружиной, когда на часть, представляющую собой стержень, оказывают нажим. Кроме того, конструкция пишущих инструментов выдвижного типа такова, что баллончик скользит, когда его отводят в стержень и выдвигают из него.
Пишущие инструменты выдвижного типа обладают преимуществом, заключающимся в том, что не нужно отрывать и закрывать дополнительный колпачок. Вместе с тем, пишущие инструменты выдвижного типа имеют недостаток, заключающийся в том, что отверстие для пера выполнено в конце пишущего инструмента, так что такая конструкция выдвижного типа может найти лишь ограниченное применение только в пишущих инструментах с нелетучими чернилами, где применяются чернила на масляной основе, или в пишущих инструментах со слаболетучими чернилами.
Таким образом, пишущие инструменты с высокой летучестью чернил, например разметочная ручка, коррекционная ручка, шариковая ручка, ручка-маркер и т.д., должны иметь колпачки, хотя отрывать и закрывать колпачки неудобно. Причина, по которой пишущие инструменты с очень летучими чернилами имеют колпачки, заключается в том, что чернила перьев высыхают, когда перья пишущих инструментов подвергаются воздействию воздуха, тем самым сокращая сроки службы пишущих инструментов.
Чтобы решить эти проблемы, предприняты попытки разработать пишущий инструмент, предотвращающий высыхание чернил пишущего инструмента, которые являются жидкими или полужидкими чернилами либо летучими или нелетучими чернилами, и при этом обеспечивает защиту пера пишущего инструмента.
Чтобы предотвратить высыхание в пере и защитить перо, был предложен японский патент № 1987-0012570 под названием “Capless writing tool having dryness prevention unit” («Бесколпачковые пишущие инструменты, имеющие узел предотвращения высыхания»). Пишущий инструмент, раскрытый в этом документе, имеет конструкцию выдвижного типа. Когда пользователь нажимает кнопку пишущего инструмента один раз, колпачок открывается таким образом, что под действием силы растяжения эластичного шнура открывается отверстие для пера. Далее, когда пользователь нажимает кнопку еще раз, колпачок закрывается, тем самым предотвращая высыхание чернил.
Однако пишущий инструмент, соответствующий процитированному документу, имеет недостатки, заключающиеся в том, что в нем используется сила растяжения эластичного шнура, вследствие чего открывание или закрывание колпачка оказывается небыстрым, и инструмент имеет низкую долговечность, а также весьма неудовлетворительную способность колпачка временно закрывать и уплотнять отверстие для пера.
В корейской патентной заявке № 10-2000-65693 предложен “Writing tool with inseparable elastic cup” («Пишущий инструмент с неотделимым эластичным колпачком»). Эластичный колпачок имеет - в заданной своей части - прорезь, через которую проходит перо. Кроме того, заданная часть эластичного колпачка, которая располагается напротив прорези, находится в плотном контакте с направляющим пазом пишущего инструмента. Таким образом, когда колпачок перемещается назад, перо оказывается выдвинутым наружу, так что пользователь может писать этим инструментом. В отличие от этого, когда колпачок перемещается вперед, колпачок предотвращает высыхание чернил. Средняя часть пишущего инструмента имеет такую же форму, как тело типичного пишущего инструмента.
Вместе с тем, пишущий инструмент, соответствующий корейской патентной заявке № 10-2000-65693, имеет недостаток, заключающийся в том, что часть инструмента вокруг прорези может оказаться испачканной чернилами пера, когда перо выдвинуто наружу через прорезь. Кроме того, поскольку прорезь закрыта вспомогательной деталью, например каучуковым кольцом, которое легко подвергается упругой деформации, перо находится в непосредственном контакте с прорезью и поэтому ломается или повреждается, а долговечность пишущего инструмента относительно мала. Пишущий инструмент имеет и недостаток, заключающийся в том, что каучуковое кольцо открыто снаружи прорези, вследствие чего становится возможным повреждение каучукового кольца внешним предметом. Кроме того, прорезь может оказаться деформированной после частого использования пишущего инструмента, и поэтому эффективность, с которой уплотняется перо, может снизиться.
Сущность изобретения
Техническая задача
Соответственно настоящее изобретение было сделано с учетом вышеуказанных недостатков, существующих в известном уровне техники, а задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать пишущий инструмент выдвижного типа, имеющий узел предотвращения высыхания, который быстро открывается или закрывается за счет непосредственной передачи и удобен для применения, тем самым обеспечивая выдвижение и раскрытие конца баллончика, то есть пера, наружу посредством операции бесконтактного выдвижения, и при этом область вокруг пера остается уплотненной. Кроме того, пишущий элемент выдвижного типа, имеющий узел предотвращения высыхания, предотвращает высыхание чернил пера, не требуя использования колпачка, и надежно защищает перо.
Еще одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать пишущий инструмент выдвижного типа, имеющий узел предотвращения высыхания, в котором переднее и заднее уплотнительные кольца, выполняющие функцию уплотнения, выполнены из специального каучука и тем самым минимизируют испарение чернил пера.
Техническое решение
Чтобы решить указанные задачи, в нестоящем изобретении предложен пишущий инструмент выдвижного типа, имеющий: узел предотвращения высыхания и включающий в себя полый стержень 10, имеющий на своем переднем конце отверстие 13 для пера, причем из внутренней стенки стержня выступает седло 12 оси затвора; баллончик 20, прикрепленный к внутренней поверхности стержня 10 в соответствии с центром отверстия 13 для пера и включающий в себя ударную часть 29, вставленную в отверстие 14 для вставления, выполненное во втором конце стержня 10, и пару нажимных частей 22, предусмотренных на конце имеющегося в баллончике удлинителя пера; заднее уплотнительное кольцо 30, окружающее конец баллончика 20; сферический затвор 40, имеющий форму полой сферы, удерживаемый в заднем уплотнительном кольце 30 и имеющий затворную часть 43 сферического затвора для изоляции пера 24 от внешнего пространства; переднее уплотнительное кольцо 50, контактирующее с отверстием 13 для пера, и пружину 7, контактирующую своим первым концом с нижним концом ступеньки баллончика 20 и контактирующую своим вторым концом со ступенькой заднего уплотнительного кольца 30 и осуществляющую за счет этого упругое осевое отклонение либо заднего уплотнительного кольца 30, либо баллончика 20 в пределах расстояния рабочего хода баллончика 20, вследствие чего сферический затвор 40 поворачивается нажимными частями 22, так что затворная часть 43 открывает переднее уплотнительное кольцо 50, и поэтому перо 24 выдвигается из отверстия 13 для пера.
Положительные эффекты
Как описано выше, пишущий инструмент выдвижного типа, имеющий узел предотвращения высыхания в соответствии с настоящим изобретением, обладает преимуществами, заключающимися в том, что его можно использовать без открывания или закрывания дополнительного колпачка, а отверстие для пера можно открывать или закрывать посредством выдвижения или отвода пера, тем самым предотвращая высыхание чернил.
Кроме того, пишущий инструмент выдвижного типа, имеющий узел предотвращения высыхания в соответствии с настоящим изобретением, имеет встроенный модуль управления, так что сборка пишущего инструмента оказывается простой, и можно уменьшить затраты на изготовление его частей, вследствие чего пишущий инструмент обладает высокой реализуемостью на рынке и привлекательностью для потребителей.
Помимо этого пишущий инструмент выдвижного типа, имеющий узел предотвращения высыхания в соответствии с настоящим изобретением, обладает преимуществом, заключающимся в том, что внутреннее пространство стержня, который удерживает перо, является герметически уплотненным посредством сферической шторки и держателя, тем самым увеличивая срок службы чернил, а значит - и максимизируя работоспособность изделия.
Более того, пишущий инструмент выдвижного типа, имеющий узел предотвращения высыхания в соответствии с настоящим изобретением, обладает преимуществом, заключающимся в том, что пользователь удерживает стержень, соответствующий корпусу, одной рукой, а своими пальцами манипулирует переключателем, выдвигая или отводя перо, вследствие чего инструментом очень удобно пользоваться.
Хотя здесь в иллюстративных целях описан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, специалисты в данной области техники поймут, что в рамках сущности и объема притязаний изобретения, описанных в прилагаемой формуле изобретения, возможны различные модификации, дополнения и изменения.
Описание чертежей
На фиг.1 представлено перспективное изображение с пространственным разделением деталей, иллюстрирующее внешний вид пишущего инструмента выдвижного типа, имеющего узел предотвращения высыхания, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг.2 представлено перспективное изображение, демонстрирующее пишущий инструмент выдвижного типа, имеющий узел предотвращения высыхания, в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.3 представлено перспективное изображение, демонстрирующее сферический затвор;
на фиг.4 представлен вид спереди, демонстрирующий сферический затвор согласно фиг.3;
на фиг.5 представлен частичный вид в увеличенном масштабе, демонстрирующий выступ сферического затвора согласно фиг.3;
на фиг.6 представлено перспективное изображение, демонстрирующее заднее уплотнительное кольцо;
на фиг.7 представлено сечение на виде спереди, демонстрирующее стержень пишущего инструмента;
на фиг.8 представлено сечение на виде сбоку, демонстрирующее стержень пишущего инструмента;
на фиг.9 представлено перспективное изображение, демонстрирующее переднее уплотнительное кольцо;
на фиг.10 представлено сечение на виде спереди, иллюстрирующее состояние в сборе пишущего инструмента выдвижного типа, имеющего узел предотвращения высыхания, в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.11 представлено сечение на виде сбоку согласно фиг.10; и
на фиг.12-20 представлены сечения, демонстрирующие работу пишущего инструмента выдвижного типа, имеющего узел предотвращения высыхания, в соответствии с настоящим изобретением.
Лучший вариант
Ниже, со ссылками на прилагаемые чертежи, будет приведено подробное описание пишущего инструмента выдвижного типа, имеющего узел предотвращения высыхания, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.1 представлено перспективное изображение с пространственным разделением деталей, иллюстрирующее внешний вид пишущего инструмента выдвижного типа, имеющего узел предотвращения высыхания, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, а на фиг.2 представлено перспективное изображение, демонстрирующее пишущий инструмент выдвижного типа, имеющий узел предотвращения высыхания, в соответствии с настоящим изобретением.
Далее, на фиг.3 представлено перспективное изображение, демонстрирующее сферический затвор, а на фиг.4 представлен вид спереди, демонстрирующий сферический затвор согласно фиг.3.
Далее, на фиг.5 представлен частичный вид в увеличенном масштабе, демонстрирующий выступ сферического затвора согласно фиг.3, а на фиг.6 представлено перспективное изображение, демонстрирующее заднее уплотнительное кольцо.
Далее, на фиг.7 представлено сечение на виде спереди, демонстрирующее стержень пишущего инструмента, а на фиг.8 представлено сечение на виде сбоку, демонстрирующее стержень пишущего инструмента.
На фиг.9 представлено перспективное изображение, демонстрирующее переднее уплотнительное кольцо, на фиг.10 представлено сечение на виде спереди, иллюстрирующее состояние в сборе механического пишущего инструмента, имеющего узел предотвращения высыхания, в соответствии с настоящим изобретением, а на фиг.11 представлено сечение на виде сбоку согласно фиг.10.
Далее, на фиг.12-20 представлены сечения, демонстрирующие работу пишущего инструмента выдвижного типа, имеющего узел предотвращения высыхания, в соответствии с настоящим изобретением.
Пишущий инструмент согласно настоящему изобретению включает в себя стержень 10, который обеспечивает цельный корпус или корпус, который разделен на две части. В стержне 10 установлен узел предотвращения высыхания, который будет подробно описан ниже и является быстро открываемым и закрываемым за счет непосредственной передачи.
В соответствии с настоящим изобретением выражение «за счет непосредственной передачи» означает, что отверстие 13 для пера стержня 10 герметически уплотнено сферическим затвором узла предотвращения высыхания, а когда пользователь нажимает на ударную часть 29, сила нажима передается непосредственно на сферический затвор, так что этот сферический затвор срабатывает.
Отверстие 13 для пера выполнено в одном конце стержня 10, имеющем коническую форму, тогда как ударная часть 29 подсоединена к другому концу стержня 10.
То есть пользователь удерживает стержень 10 пишущего инструмента в одной руке, а потом нажимает своим большим пальцем на ударную часть 29, который предусмотрен на верхнем конце пишущего инструмента и соответствует толкателю. В этот момент сферический затвор, который срабатывает совместно с ударной частью 29 и баллончиком, поворачивается на угол поворота +90° в направлении открывания, вследствие чего получается канал, выровненный вдоль оси с пером 24, и одновременно с этим открывается отверстие 13 для пера стержня 10.
Затем перо 24 выдвигается из отверстия 13 для пера по каналу сферического затвора так, что пользователь может писать пишущим инструментом.
И наоборот, когда пользователь снова нажимает на ударную часть 29, выдвинутое перо 24 возвращается в свое исходное положение, то есть отводится в стержень 10 пружиной, которая предусмотрена в стержне. В этот момент сферический затвор поворачивается на угол поворота 90° в направлении закрывания так, что канал является перпендикулярным перу 24, и одновременно с этим закрывается отверстие 13 для пера стержня 10.
Как показано на фиг.1, пишущий инструмент выдвижного типа, имеющий узел предотвращения высыхания, в соответствии с настоящим изобретением включает в себя в основном пять частей, то есть стержень 10, баллончик 20, заднее уплотнительное кольцо 30, сферический затвор 40 и переднее уплотнительное кольцо 50. Пишущему инструменту согласно этому изобретению требуется меньшее количество частей, чем обычному пишущему инструменту, которому требуется десять или более частей, и поэтому предлагаемый инструмент является простым в сборке.
В настоящем изобретении стержень 10 может быть изготовлен посредством процесса литьевого формования с использованием каучука, силикона и мягких пластиков, вследствие чего получается сплошной корпус или корпус, который разделен на две части.
Кроме того, стержень 10 обладает общими характеристиками пластиков, а именно упругостью и гибкостью.
Отверстие 13 для пера выполнено в одном конце стержня 10 и имеет размер, который достаточен, чтобы заключить в это отверстие перо 24 баллончика 20, а в другом конце стержня 10 выполнено отверстие 14 для вставления, имеющее размер, достаточный, чтобы заключить в это отверстие тело баллончика 20.
Кроме того, имеется управляющая выдвижением часть 11, выполненная как единое целое с другим концом стержня 10 или механически сочлененная с его наружной поверхностью и выполненная так, чтобы иметь различную форму. В предпочтительном варианте, управляющая выдвижением часть 11 сочленена с запорной частью, вследствие чего перо 24 поддерживается в выдвинутом или отведенном состоянии.
Далее, отверстие 13 для пера выполнено в одном конце стержня 10, имеющем коническую форму, тогда как отверстие 14 для вставления выполнено в другом конце стержня 10 и имеет внутренний диаметр, достаточный, чтобы заключить в это отверстие части, которые будут описаны ниже, включая ударную часть 29. На иллюстрации внешнего вида пишущего инструмента ударная часть 29 показана вставленной в отверстие 14 для вставления.
Как показано на фиг.1, ударная часть 29 служит для передачи силы нажима, прикладываемой пользователем, к баллончику 20. Такая ударная часть 29 имеет форму трубки, которая имеет меньшую окружную часть и большую окружную часть. Один конец ударной части, соответствующий меньшей окружной части, открыт, а другой конец ударной части, соответствующий большей окружной части, закрыт.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением баллончик 20 имеет резервуар большой вместимости, который выполнен с возможностью непрерывного и равномерного выпуска чернил через перо 24 в течение заданного периода времени в зависимости от вместимости резервуара чернил.
При этом на одном конце баллончика 20 предусмотрено перо 24. Это перо 24 закреплено в отверстие, которое выполнено в одном конце удлиненного стержня 23 пера, вследствие чего чернила подаются в перо.
Удлиненный стержень 23 пера имеет форму полой круглой трубки, подает чернила в перо и имеет диаметр, меньший, чем диаметр резервуара.
Кроме того, перо 24 крепится к концу удлиненного стержня 23 пера, а содержимое, хранящееся в резервуаре, то есть - чернила, подается из резервуара в перо 24 посредством обычного способа подачи чернил, выбранного в соответствии с типом пишущего инструмента, например - способа подачи, предусматривающего использование разности давлений, способа подачи, предусматривающего использование всасывания, и т.д.
Что касается пера 24, то - в соответствии с типом пишущего инструмента - в качестве пера используется наконечник для чернил на масляной или водяной основе, наконечник для выпуска корректурной жидкости, наконечник для ручек-маркеров, или наконечник любого другого типа. Можно также применять способ подачи чернил, подходящий для типа наконечника.
Баллончик 20 приводится в действие совместно с управляющей выдвижением частью 11. На запорной части можно предусмотреть обычный механизм выдвижения, используемый в обычном пишущем инструменте, имеющем баллончик.
Далее, баллончик 20 приводится в действие совместно с управляющей выдвижением частью 11. На запорной части можно предусмотреть механизм выдвижения, который аналогичен или равнозначен надежному механизму ударного типа, описанному в корейских патентных заявках №№ 10-2003-55414 и 10-2003-56940, которые относятся к надежному пишущему инструменту ударного типа, имеющему малошумящий механизм выдвижения баллончика, и были поданы заявителем данной заявки в Корейское ведомство по интеллектуальной собственности (KIPO).
Когда баллончик 20 вставлен в отверстие 14 для вставления баллончика стержня 10, а пользователь затем манипулирует управляющей выдвижением частью 11, перо 24 может совершать возвратно-поступательное движение в пределах заданного диапазона рабочего хода, вследствие чего перо 24 выдвигается из отверстия 13 для пера стержня 10 или отводится в это отверстие посредством вышеупомянутого механизма выдвижения и может временно останавливаться в обеих концевых точках рабочего хода.
Как показано на фиг.2, на одном конце удлиненного стержня 23 пера, который принимает заключаемое в нем перо баллончика, предусмотрены нажимные части 22, выполненные таким образом, что эти нажимные части являются симметричными друг относительно друга.
Каждая нажимная часть 22 выполнена выступающей кверху из конца удлиненного стержня 23 пера.
Один конец пружины 7 контактирует с нижним концом ступеньки баллончика 20.
Пружина 7 действует так, чтобы обеспечивать осевое смещение либо заднего уплотнительного кольца 30, либо баллончика 20 в пределах расстояния рабочего хода баллончика 20.
Например, когда баллончик 20 и ударная часть 29 перемещаются вперед на заданное расстояние рабочего хода, пружина 7 сжимается. Вследствие этого пружина 7 создает упругую восстанавливающую силу, так что это сжатое состояние может перейти в разжатое состояние.
В соответствии с настоящим изобретением расстояние рабочего хода баллончика равно расстоянию рабочего хода ударной части 29.
Заднее уплотнительное кольцо 30 и переднее уплотнительное кольцо 50 сформованы посредством гидравлического пресса с использованием упругого материала типа каучука. Таким образом, даже если заднее уплотнительное кольцо 30 и переднее уплотнительное кольцо 50 многократно изгибаются, они сохраняют стойкость к усталости, вследствие чего демонстрируют надлежащую долговечность. Кроме того, заднее уплотнительное кольцо 30, сферический затвор 40 и переднее уплотнительное кольцо 50 могут находиться в плотном поверхностном контакте друг с другом, тем самым эффективно предотвращая высыхание чернил.
Упругий материал типа каучука представляет собой термореактивный бутиловый каучук. Каждая часть предпочтительно изготовлена способом, подходящим для такого материала.
Кроме того, чтобы минимизировать трение каучука между задним уплотнительным кольцом 30 и сферическим затвором 40 или между сферическим затвором 40 и передним уплотнительным кольцом 50 при сочленении соответствующих частей друг с другом или отделении их друг от друга, на эти части наносят смазку. В этой смазке используется силиконовое масло, имеющее вязкость 100000 или выше.
Как показано на фиг.6, заднее уплотнительное кольцо 30 имеет уплотнительную часть 32 и опорную часть 31 для сферического затвора.
Уплотнительная часть 32 представляет собой цилиндр, который имеет диаметр, соответствующий диаметру удлиненного стержня 23 пера, так что уплотнительная часть герметично окружает наружную окружную поверхность удлиненного стержня 23 пера баллончика 20.
Кроме того, из одного конца уплотнительной части 32 выступает опорная часть 31 для сферического затвора, имеющая больший диаметр, чем уплотнительная часть 32, что позволяет заключать в ней сферический затвор 40.
Опорная часть 31 для сферического затвора имеет крылышки, каждое из которых имеет форму полумесяца. Этим крылышки предусмотрены по обе стороны от одного конца опорной части 31 для сферического затвора, таким образом, что они выступают книзу. Следовательно, опорная часть 31 для сферического затвора служит в качестве опоры сферического затвора 40, так что этот сферический затвор поворачивается вокруг выступов без смещения из заданного положения.
Как показано на фиг.3-5, сферический затвор 40 включает в себя оси 41 затвора, запорные ступеньки 42, затворную часть 43, боковые поверхности 44 и удерживающую часть 45.
Затворная часть 43 служит в качестве заслонки для открывания или закрывания отверстия 13 для пера. Сферический затвор 40 имеет полую сферическую форму. Канал, которой проходит сквозь обе стороны сферического затвора, ограничен в осевом направлении в сферическом затворе, служа тем самым в качестве пути, по которому выдвигается или отводится баллончик, когда пишущим инструментом пользуются.
Форма сферического затвора 40 ограничена закругленной затворной частью 43, которая предусмотрена на нижнем участке сферического затвора, и парой боковых поверхностей 44, которые соединены перпендикулярно с обоими концами затворной части 43 и параллельны друг другу.
Затворная часть 43 находится в плотном контакте с передним уплотнительным кольцом 50, которое будет подробно описано ниже, и уплотняет перо совместно с задним уплотнительным кольцом 30, чтобы предотвратить улетучивание чернил с пера.
Каждая боковая поверхность 44 представляет собой секторную плоскую пластину, имеющую дугу около 270°, с запорной ступенькой 42, выполненной в центре боковой поверхности.
Запорная ступенька 42 имеет вогнутую форму и непосредственно подвергается нажиму соответствующей нажимной части 22 баллончика 20.
Кроме того, оси 41 затвора являются выступами, которые выступают от соответствующих запорных ступенек 42 наружу из боковых поверхностей 44, таким образом, чтобы быть перпендикулярными этим боковым поверхностям.
Как показано на фиг.3, каждая ось 41 затвора сидит в соответствующем выполненном в стержне 10 седле 12 оси затвора, подробнее поясняемом ниже, так что ось затвора перемещается вдоль седла 12 оси затвора.
Каждая ось 41 затвора представляет собой закругленный пруток и имеет форму кулачка. Таким образом, когда каждая ось 41 затвора поворачивается, как показано пунктирными линиями, центр оси затвора перемещается кверху. Это обуславливает перемещение кверху сферического затвора 40.
То есть каждая ось 41 затвора имеет сечение в форме полумесяца, которое имеет большую ось «а» и малую ось «b». Когда ось затвора поворачивается, центр оси затвора перемещается кверху на расстояние, длина которого получается путем вычитания «b» из «а».
Таким образом, сферический затвор перемещается кверху примерно на 0,3 мм, при этом отсоединяясь от переднего уплотнительного кольца 50.
Как показано на фиг.7 и 8, седла 12 осей затвора предусмотрены на внутренней стенке стержня 10.
Как показано на фиг.7, седла 12 осей затвора предусмотрены в положениях, соответствующих сферическому затвору 40, который удерживается в стержне, и выступают, чтобы поддерживать соответствующие оси 41 затвора.
Нижняя поверхность каждого седла 12 оси затвора является плоскостью. Обе стороны седла оси затвора наклонены кверху от нижней поверхности таким образом, что верхний участок седла оси затвора является широким, а нижний участок седла оси затвора является узким.
Таким образом, когда каждая ось 41 затвора поворачивается, контактируя с нижним участком и наклонным участком седла 12 оси затвора, и перемещается кверху по наклонному участку, сферический затвор 40 выталкивается вверх.
Как показано на фиг.9, переднее уплотнительное кольцо 50 имеет уплотнительную часть 52 и головную часть 51.
Уплотнительная часть 52 является частью, которая находится в плотном контакте с затворной частью 43 сферического затвора 40. Кроме того, уплотнительная часть вставляется в стержень 10 таким образом, чтобы быть в плотном контакте с внутренней стенкой стержня 10.
Головная часть 51 вставляется в стержень 10 таким образом, чтобы быть в плотном контакте с его внутренней стенкой и концом отверстия 13 для пера стержня 10.
Как показано в сечении на виде спереди и сечении на виде сбоку согласно фиг.10 и 11, переднее уплотнительное кольцо 50 крепится к стержню 10 таким образом, что наружная поверхность переднего уплотнительного кольца находится в плотном контакте с внутренней стенкой стержня. В частности, уплотнительная часть 52 находится в плотном контакте с затворной частью 43 сферического затвора 40.
Поскольку оси 41 затвора, имеющиеся у сферического затвора 40, сидят в седлах 12 осей затвора стержня 10, оси затвора поворачиваются в пределах диапазона седел 12 осей затвора.
Опорная часть 31 для сферического затвора, имеющаяся в заднем уплотнительном кольце 30, поддерживает сферический затвор 40, и в частности - окружает боковую поверхность 44 сферического затвора, тем самым предотвращая нежелательное выпадение сферического затвора 40.
Кроме того, уплотнительная деталь 32 заднего уплотнительного кольца 30 окружает удлиненный стержень 23 пера баллончика 20.
То есть перо 24 удерживается в удерживающей части 45 сферического затвора 40, не вступая в контакт с внешним воздухом, благодаря уплотнительной части 32 и затворной части 43.
Кроме того, оба конца пружины 7 контактируют со ступенькой соединительной части баллончика 20 и ступенькой заднего уплотнительного кольца 30, так что эта пружина смещает заднее уплотнительное кольцо 30 и баллончик 20, которые прикреплены к стержню 10, посредством малого восстанавливающего усилия.
На фиг.12-20 показано состояние, в котором приводится в действие ударная часть, так что сферический затвор 40 закрывает отверстие 13 для пера, начиная с первого положения рабочего хода. То есть канал сферического затвора 40 перпендикулярен осевому направлению баллончика 20.
Далее, термины «направление вперед» и «направление назад», которые будут употребляться ниже, означают направление, ведущее к отверстию 13 для пера, и направление, ведущее к ударной части 29, соответственно.
В частности, закрытое состояние согласно фиг.12 является состоянием, в котором сборка частей согласно фиг.10 и 11 завершена.
Как показано на фиг.12, перо 24 окружено сферическим затвором 40. Заднее уплотнительное кольцо 30 и баллончик 20 смещены друг относительно друга малым восстанавливающим усилием пружины 7, которая контактирует как со ступенькой соединительной части баллончика 20, так и со ступенькой заднего уплотнительного кольца 30, и окружает удлиненный стержень 23 пера.
Далее, нажимные детали 22 отделяются от ступенек 42.
В этом состоянии, когда к ударной части прикладывают силу, как показано на фиг.13, баллончик 20 перемещается вперед. В этот момент нажимные части 22 оказывают нажим на стопорные ступеньки 42 сферического затвора 40, так что сферический затвор поворачивается вокруг осей 41 сферического затвора.
В этом случае оси 41 затвора поворачиваются в соответствующих седлах 12 осей затвора.
Кроме того, когда сферический затвор 40 поворачивается, плотный контакт сферического затвора с уплотнительной частью 42 переднего уплотнительного кольца 50 устраняется.
Когда ударная часть испытывает непрерывный нажим, как показано на фиг.14, нажимные части 22 продолжают оказывать нажим на стопорные ступеньки 42. Вследствие этого сферический затвор 42 поворачивается дальше, так что уплотнительная часть 52 поворачивается дальше от затворной части 43 и открывается.
Далее, поскольку нажимные части 22 продолжают перемещаться вперед, как показано на фиг.15, перо 24 выступает через отверстие между уплотнительной частью 52 и затворной частью 43.
Далее, весь сферический затвор 40 перемежается кверху за счет поворота осей 41 затвора.
Тем самым, как показано на фиг.16, удлиненный стержень 23 пера, а также перо баллончика 20, выдвигается из отверстия 13 для пера. До тех пор, пока ударная часть не окажется запертой в стержне 10 и тем самым - больше не перемещающейся вперед, баллончик 20 проходит через удерживающую часть 45 сферического затвора 40 и перемещается вперед, тем самым выдвигаясь из отверстия 13 для пера. В такой ситуации происходит использование пера 24, которое выдвинуто из стержня 10, а затем заперто в выдвинутом положении.
Чтобы отвести перо 24 в стержень 10 и снова уплотнить перо в стержне, пользователь нажимает на ударную часть, чтобы освободить ее от стержня 10.
Таким образом, как показано на фиг.17, баллончик 20 перемещается назад. В этот момент нажимные части 22 упираются в запорные ступеньки 42 сферического затвора 40, тем самым подталкивая запорные ступеньки 42.
При подталкивании запорных ступенек 42 сферический затвор 40 поворачивается вокруг осей 41 затвора.
При этом нажимные части 22 продолжают оказывать нажим на запорные ступеньки 42, а сферический затвор 40 также поворачивается. Таким образом, как показано на фиг.18, перо удерживается в удерживающей части 45 сферического затвора 40, а затворная часть 43 медленно закрывает отверстие 13 для пера.
Далее, сферический затвор поворачивается, перемещаясь к отверстию для пера посредством осей 41 затвора, имеющих форму кулачков.
Когда баллончик 20 продолжает перемещаться назад, вследствие чего нажимные части 22 подталкивают вверх стопорные ступеньки 42, как показано на фиг.20 или 12, сферический затвор 40 вступает в плотный контакт с передним уплотнительным кольцом 50, тем самым закрывая отверстие 13 для пера. Перо 24 удерживается в удерживающей части 45 сферического затвора 40, так что это перо оказывается герметично расположенным между задним уплотнительным кольцом 30 и передним уплотнительным кольцом 50, тем самым минимизируя испарение чернил.