專利名稱：書寫工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一個(gè)可在一個(gè)表面上工作的工作尖端的工具，更具體點(diǎn)說涉及一種手工操作的工具，其中工作尖端在軸線上偏離工具主體的中心線。
市場(chǎng)上有售各種具有可在一個(gè)表面上工作的尖端的工具。這些工具包括但并不限于下列書寫系統(tǒng)，如自來水筆、圓珠筆、以及改正液涂敷器等。書寫工具通常具有一個(gè)從含有墨水源的筒管中伸出的書寫尖端或書寫頭，在書寫過程中，該工具被使用者握持在手中。這些書寫工具中的大多數(shù)工具，特別是圓珠筆，如果其書寫尖端能保持與所要書寫的表面垂直，人們知道書寫效果將會(huì)較好。但在大多數(shù)情況下，在書寫過程中書寫工具并不垂直書寫，而是被使用者相對(duì)于書寫表面傾斜一個(gè)角度，這個(gè)相對(duì)書寫表面的角度一般為60°左右。
在使用圓珠筆的情況下，一般也以對(duì)書寫表面約為60°的角度書寫，這時(shí)環(huán)繞圓珠的周緣會(huì)與書寫表面接觸并妨礙圓珠的順利運(yùn)轉(zhuǎn)。另外還有一個(gè)危險(xiǎn)是，以60°的角度書寫會(huì)使圓珠加快磨損到松弛的程度。
有鑒于此，有人曾提出圓珠筆的筆尖或其圓珠承載部應(yīng)這樣取向，使它與書寫工具筒管的軸線成一角度而伸出借以補(bǔ)償在書寫過程中筒管的傾側(cè)。這種筆的一個(gè)典型例子曾在授予Robert L. Brown的美國專利5,012,663號(hào)中示出并說明，該專利也是轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的。
但已發(fā)現(xiàn)，使用上述這種筆尖被設(shè)成與筒管縱軸線成一角度的筆時(shí)，筆尖常難于取向并會(huì)造成拙劣的書寫質(zhì)量。而若筆尖不再取向成與書寫表面成直角時(shí)，使用者又必須使書寫工具重新取向，否則書寫將會(huì)在圓珠的周緣上進(jìn)行。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種書寫工具，其中書寫尖端與筒管的縱軸線成一角度而延伸，但能確保書寫尖端對(duì)書寫表面有正確的取向。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是要提供上述這種型式的書寫工具，但在書寫過程開始之前書寫尖端就已對(duì)書寫表面有正確的取向。
本發(fā)明還有另一個(gè)目的是要提供上述型式的書寫工具，它必須構(gòu)造簡(jiǎn)單并且容易制造。
閱讀下面的說明后當(dāng)可知道，上述這些和其他一些目的本發(fā)明都可達(dá)到。本發(fā)明所提供的手工操作工具包括一個(gè)具有縱軸線的細(xì)長管狀筒管元件，有一可在一個(gè)表面上應(yīng)用的工作尖端設(shè)在筒管的一端并被安裝得可環(huán)繞筒管的縱軸線旋轉(zhuǎn)。
較詳細(xì)地說，該書寫工具具有一個(gè)具有縱軸線的細(xì)長管狀筒管和一個(gè)安裝在筒管一端的書寫尖端。該尖端可被設(shè)置成相對(duì)于筒管縱軸線傾斜一角度并被安裝成可環(huán)繞縱軸線旋轉(zhuǎn)。書寫工具的形式可以是圓珠筆，在該情況下，尖端包括一書寫圓珠。
縱軸線一般設(shè)在細(xì)長管狀筒管的中心線上，書寫工具還可包括一個(gè)細(xì)長元件，它被安裝成可在細(xì)長筒管內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在該情況下，尖端被固定在該細(xì)長元件上以便與它一同旋轉(zhuǎn)。
筒管和細(xì)長元件最好都是圓筒形，當(dāng)書寫工具為鋼筆時(shí)，細(xì)長元件可具有一個(gè)存儲(chǔ)墨水的作為墨盒的筆芯。
在書寫工具的一個(gè)實(shí)施例中，細(xì)長元件具有一個(gè)加重部，該加重部設(shè)在細(xì)長元件上，位于以縱軸線為準(zhǔn)的所述尖端的對(duì)側(cè)。
附圖示出本發(fā)明的可供說明的實(shí)施例，閱后當(dāng)可對(duì)本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)有所了解，其中

圖1為按照本發(fā)明制造的圓珠筆的部分為剖面的側(cè)立視圖，圖2為與圖1相似的側(cè)立視圖，圖3為示出圖1或2的圓珠筆在書寫過程中的狀態(tài)的概略視圖，圖4和5為圖3的圓珠筆從筆尖端看去的概略圖。
參閱附圖，特別是圖1和2，其中示出一個(gè)形式為圓珠筆10的書寫工具，該工具包括一個(gè)圓柱形的、具有縱軸線BC的外元件或筒管12。該筒管12在前端開口，而在最后端設(shè)有一帽14將圓筒體的該端封閉。一個(gè)具有圓錐形支承表面18的圓柱形支承件16被裝在帽14的內(nèi)表面上，并沿著縱軸線BC延伸，圓錐形表面18的頂尖位于縱軸線上。一個(gè)具有內(nèi)支承表面21的圓筒形支承件20被固定在筒管12的內(nèi)部靠近筒管前端的地方。
一個(gè)細(xì)長的圓筒形元件22被安裝成可在筒管12內(nèi)旋轉(zhuǎn)，該圓筒形元件具有在支承表面21內(nèi)的滑動(dòng)配合，并具有一個(gè)在其后表面上制出的圓錐形凹坑24以資與靠近筒管12后部的支承表面18配合。在細(xì)長的圓筒形元件22的前端裝有一個(gè)書寫頭26，該書寫頭被固定在圓筒形元件的外表面上，但與筒管12的內(nèi)表面之間隔開一間隙，使該書寫頭可與圓筒形元件22一起在筒管12內(nèi)自由旋轉(zhuǎn)。一個(gè)形式為圓錐形尖端28的書寫元件被裝在書寫頭26的前端，圓錐形書寫元件有一條與筒管12的縱軸線BC斜交成一角度的中心線NC。在本實(shí)施例的圓珠筆中，可以是本行業(yè)熟知的任何一種型式的圓珠30，其被設(shè)置在尖端28的前端，圓珠位于中心線NC上，離開縱軸線BC有一間距D。
用一個(gè)作為墨盒的筆芯32存儲(chǔ)墨水作為圓珠30的墨水源，該筆芯32可以是一個(gè)被裝在細(xì)長的圓筒形元件內(nèi)的可更換元件，或在一次性筆的情況下，也可以與圓筒形元件22制成一個(gè)整體。
最好，在圖1所示的構(gòu)造中，在圓珠30和縱軸線BC之間的距離D從0.01英寸到0.10英寸，而在尖端28的中心線NC與縱軸線BC之間的角度一般為30°，也可以在20°到40°之間。
現(xiàn)在參閱圖3、4和5，其中畫出在書寫過程中圖1的圓珠筆10所具有的各個(gè)位置。如圖3所示，當(dāng)圓珠30接觸書寫表面時(shí)，圓珠筆10被使用者相對(duì)于書寫表面S而定位在一個(gè)離開垂直線為X的角度。在與書寫表面接觸的時(shí)刻或正好在該時(shí)刻之前，細(xì)長的圓筒形元件22可能處在這樣一個(gè)位置，其時(shí)尖端28并不在其中性位置(即圓錐形尖端的中心線NC與表面S成直角的位置)，而是偏離一個(gè)角度Y(見圖5)。當(dāng)將一垂直的書寫力F施加在圓珠筆10的筒管12上時(shí)，有一恢復(fù)轉(zhuǎn)矩T會(huì)施加在尖端28上在與角度Y的方向相反的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)長的圓筒形元件22，這樣尖端28的中心線NC就可被引導(dǎo)到與書寫表面S成正確的角度。
作為計(jì)算公式，恢復(fù)轉(zhuǎn)矩T等于圓珠30離開筒管12的縱軸線BC的距離D乘上垂直方向的力F乘上角度X的正弦再乘上角度Y的正弦，即T＝D·F·SINE X·SINE Y如圖4和5所示，如果尖端28如圖5所示接觸表面S，書寫過程將使力F施加在筒管12上，而細(xì)長的圓筒形元件將旋轉(zhuǎn)使尖端28和圓珠30移動(dòng)到“中性位置”如圖4所示。
圖2示出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中所有上面說明過的元件都用與圖1的實(shí)施例相同的標(biāo)號(hào)指出。但在圖2的實(shí)施例中有多個(gè)配重34、35和36添加在圓筒形元件22的外表面上。它們被設(shè)置在圓筒形元件22的表面上，并定位在縱軸線BC的周圍離開圓珠30 180°的地方。在圖2的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)縱軸線水平設(shè)置或與書寫表面成銳角時(shí)，配重34、35和36能將圓珠30保持在縱軸線BC之上。
應(yīng)該知道，采用圖2所示的構(gòu)造時(shí)，使圓珠30適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉诒砻鍿上的措施就可基本上由采用配重34、35和36來提供，因此，力F將用來使尖端28和圓珠30旋轉(zhuǎn)到正確的對(duì)準(zhǔn)位置，從而使書寫質(zhì)量達(dá)到最佳。還應(yīng)注意到，采用配重34、35和36作為旋轉(zhuǎn)手段時(shí)，就不再需要產(chǎn)生由圖1的結(jié)構(gòu)中的距離D所提供的恢復(fù)轉(zhuǎn)矩，如同上面說明的那樣；因此，圓珠30就可根據(jù)需要設(shè)在縱軸線BC上或另外的位置上。
雖然在圖1的結(jié)構(gòu)中，上述“恢復(fù)轉(zhuǎn)矩”是尖端28相對(duì)于書寫表面正確取向的一個(gè)主要因素，但應(yīng)知道，有多種轉(zhuǎn)矩可出現(xiàn)在具體的書寫工具上。這些轉(zhuǎn)矩可包括，但并不限于下列這些擺動(dòng)轉(zhuǎn)矩(在書寫時(shí)由于改變方向造成的沖擊)、阻尼轉(zhuǎn)矩(由于支承摩擦力造成的沖擊)，以及如在圖2的結(jié)構(gòu)中由配重賦予的轉(zhuǎn)矩。
還應(yīng)知道，雖然這里說明的工具是圓珠筆，但本發(fā)明同樣適用于具有一個(gè)可書寫到表面上的工作尖端的其他工具，如金屬滾輪筆、膠水筆、自來水筆、或改正液涂敷器等。
權(quán)利要求
1.一種書寫工具，該工具包括一個(gè)具有一縱軸線的細(xì)長筒管元件；和一個(gè)安裝在所說筒管一端的一個(gè)工作尖端；所說尖端被設(shè)置成與所說筒管縱軸線成一角度，并被安裝成可環(huán)繞所說筆管縱軸線旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的書寫工具，其特征為，所說書寫工具為圓珠筆，所說尖端為書寫頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的書寫工具，其特征為，所說縱軸線設(shè)在所說細(xì)長筒管的中心線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的書寫工具，其特征為，所說細(xì)長筒管為管狀并包括一個(gè)細(xì)長元件，該細(xì)長元件被安裝成可在所說細(xì)長筒管內(nèi)旋轉(zhuǎn)；所說尖端被固定在所說細(xì)長元件上可與它一起旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的書寫工具，其特征為，所說筒管和細(xì)長元件均為圓筒形。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的書寫工具，其特征為，所說細(xì)長元件具有一個(gè)存儲(chǔ)墨水的墨盒。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的書寫工具，還包括用來使所說細(xì)長元件在所說筒管內(nèi)旋轉(zhuǎn)的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的書寫工具，其特征為，所說用來使所說細(xì)長元件在所說筒管內(nèi)旋轉(zhuǎn)的裝置包括所說細(xì)長元件的一個(gè)加重部，該加重部設(shè)在以所說縱軸線為準(zhǔn)的所說書寫尖端的對(duì)側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的書寫工具，其特征為，所說書寫尖端偏離所說縱軸線。
10.根據(jù)權(quán)利要求2的書寫工具，其特征為，所說縱軸線設(shè)在所說細(xì)長筒管元件的中心線上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的書寫工具，其特征為，所說細(xì)長筒管為管狀并包括一個(gè)被安裝成可在其內(nèi)旋轉(zhuǎn)的細(xì)長元件；所說書寫頭被固定在所說細(xì)長元件上以便與它一起旋轉(zhuǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的書寫工具，其特征為，所說筒管和所說細(xì)長元件均為圓筒形。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的書寫工具，其特征為，所說細(xì)長元件具有一個(gè)存儲(chǔ)墨水的墨盒。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的書寫工具，其特征為，所說細(xì)長元件具有一個(gè)設(shè)在其上的加重部，該加重部位于以所說縱軸線為準(zhǔn)的所說書寫尖端的對(duì)側(cè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的書寫工具，其特征為，所說書寫圓珠偏離所說縱軸線。
16.一種手工操作的書寫工具，包括一個(gè)具有縱軸線的細(xì)長筒管元件；和一個(gè)設(shè)在所說筒管的一端可用來在一表面上工作的工作尖端；所說尖端被安裝成可環(huán)繞所說筒管縱軸線旋轉(zhuǎn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的工具，其特征為，所說工作尖端為一書寫頭。
全文摘要
一種具有細(xì)長筒管(12)的書寫工具,該筒管包括一個(gè)外部和一個(gè)內(nèi)部(22),其中內(nèi)部可相對(duì)于外部旋轉(zhuǎn)。書寫頭或書寫尖端(30)被固定在筒管內(nèi)部上,被設(shè)置成與筒管外部的中心線成一角度并可偏離所說中心線。施壓在書寫工具上或?qū)⑴渲剡B結(jié)到筒管內(nèi)部上就可使筒管內(nèi)部相對(duì)于筒管外部而旋轉(zhuǎn),從而在書寫過程中可使書寫尖端到達(dá)所需的對(duì)準(zhǔn)位置。
文檔編號(hào)B43K7/00GK1271312SQ98809478
公開日2000年10月25日 申請(qǐng)日期1998年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月25日
發(fā)明者威廉·P·道斯特 申請(qǐng)人:吉萊特公司