ES2872898T3 - Bolígrafo - Google Patents

Abstract

Un bolígrafo con un mango (18), una zona de agarre (20) y un dispositivo de medición que tiene un sensor (24), midiendo dicho dispositivo de medición una fuerza que actúa sobre la zona de agarre, que comprende una cubierta (22) en el área de la zona de agarre (20), cubriendo dicha cubierta el dispositivo de medición en el exterior, donde el dispositivo de medición tiene un conjunto de engranaje (14, 16, 29, 32; 14, 16, 32, 42, 44), que transfiere al sensor (24) un primer movimiento procedente de una fuerza que actúa sobre la zona de agarre (20), caracterizado porque el conjunto de engranaje (14, 16, 29, 32; 14,16, 32, 42, 44) traduce el primer movimiento en un segundo movimiento dirigido transversalmente al primer movimiento y captado por el sensor (24) por medio de una rampa (28, 30), donde el ángulo de ataque (φ) de la rampa determina la relación de transmisión.

Description

DESCRIPCIÓN

Bolígrafo

La invención se refiere a un bolígrafo con un mango, una zona de agarre y un dispositivo de medición que tiene un sensor, midiendo dicho dispositivo de medición una fuerza que actúa sobre la zona de agarre

Bolígrafos del tipo mencionado anteriormente se conocen, por ejemplo, del documento EP2182423A2. En el bolígrafo conocido, un sensor de presión para medir presiones radiales está ubicado en la zona de agarre. Ahí, no sólo resulta desagradable a la vista, sino que también tiene un impacto negativo en la sensación táctil. Lo mismo ocurre con el sensor de presión configurado en forma de una espiral portadora de fluido según el documento WO2007/003417A2. Un bolígrafo según el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce por el documento US5018208A.

La invención se basa en el objeto de desarrollar el bolígrafo del tipo mencionado anteriormente de tal manera que se pueda elegir la sensibilidad de medición.

Según la invención, este objeto se logra mediante un bolígrafo según la reivindicación 1.

Mediante la cubierta, el aspecto óptico del bolígrafo, en particular en la zona de agarre, se puede elegir independientemente de la configuración del dispositivo de medición que tiene el sensor. Lo mismo ocurre con la sensación táctil porque, según la invención, la sensación táctil está determinada por la cubierta y no por el dispositivo de medición.

Preferentemente, se prevé que la cubierta sea en forma de un manguito, que rodea un mango del bolígrafo al menos parcialmente. Esta configuración es especialmente ventajosa en particular con respecto a la simplicidad de fabricación. Según la invención, el dispositivo de medición dispone de un conjunto de engranaje, que transfiere al sensor un primer movimiento procedente de una fuerza que actúa sobre la zona de agarre.

En otras palabras, según la invención, se prevé que la fuerza que actúa sobre la zona de agarre no se transfiera directamente al sensor, sino que se interpone un conjunto de engranaje que permite la configuración de la dirección y magnitud de la fuerza que actúa sobre el sensor según las circunstancias respectivas, según corresponda. Además, el sensor puede disponerse así en una posición en la que añada poco al grosor, de modo que la zona de agarre no se vuelva demasiado gruesa.

En este contexto, según la invención, el conjunto de engranaje transmite el primer movimiento a un segundo movimiento dirigido transversalmente al primer movimiento y captado por el sensor, por medio de una rampa, donde el ángulo de ataque (9) de la rampa determina la relación de transmisión.

Esto ofrece la posibilidad de establecer la sensibilidad de medición eligiendo adecuadamente el ángulo de ataque de la rampa.

Según una realización preferida particular de la invención, se prevé que el conjunto de engranaje tenga medios para limitar la fuerza transmitida al sensor.

Esta configuración asegura que el sensor no esté expuesto a fuerza excesiva, protegiéndolo así de daños. En particular, está protegido de los picos de carga.

Según la invención, el dispositivo de limitación tiene además, preferentemente, una lengüeta resiliente. Esto constituye una implementación especialmente sencilla.

Según la invención, para proteger aún más el sensor, se puede prever que el sensor, en respuesta a la fuerza transferida al mismo por el conjunto de engranaje, pueda apartarse contra una fuerza de recuperación elástica. Una realización particularmente preferida de la invención prevé que el mango sea, al menos parcialmente, parte del conjunto de engranaje.

En otras palabras, se asigna una función adicional al mango, concretamente que sirve (al menos parcialmente) para transferir la fuerza que actúa sobre la zona de agarre al sensor, al hacerlo, el número de piezas se puede mantener bajo.

Se puede prever, por ejemplo, que el contorno exterior del mango, en respuesta a una fuerza que actúa sobre la zona de agarre, se ajuste contra una fuerza de recuperación elástica, donde el sensor responde al ajuste.

En otras palabras, en esta configuración el mango se deforma por una fuerza que actúa sobre la zona de agarre, donde la deformación actúa sobre el sensor.

Por último, según la invención, también se prevé de manera particularmente preferente que la zona de agarre, vista en la dirección circunferencial del bolígrafo, esté en un intervalo angular diferente al del sensor y/o al del conjunto de engranaje.

Por tanto, es particularmente fácil transformar una fuerza que actúa sobre la zona de agarre en un movimiento, que es traducido por el conjunto de engranaje en una fuerza que actúa sobre el sensor.

A continuación, la invención se explica con más detalle mediante realizaciones ejemplares preferidas con referencia al dibujo adjunto.

La Fig. 1 muestra una vista lateral esquemática de una realización ejemplar del bolígrafo según la invención, la Fig. 2 muestra una vista en sección transversal esquemática del bolígrafo de la Fig. 1,

la Fig. 3 muestra una vista parcial a escala ampliada esquemática de la Fig. 2,

la Fig. 4 muestra una vista desde arriba a escala ampliada esquemática de las Figuras 2 y 3, sin embargo, sin manguito, las Figs. 5 a 7 muestran las mismas vistas que las Figuras 2 a 4, sin embargo, de una realización ejemplar diferente, la Fig. 8 muestra una vista en sección esquemática cerca del plano medio de la realización de las Figuras 4 a 7, la Fig. 9 muestra la misma vista que la Figura 1, pero de una tercera realización ejemplar, y

las Figs. 10 y 11 muestran las mismas vistas que la Figura 1, pero de la cuarta y quinta realizaciones ejemplares. La realización ejemplar del bolígrafo según la invención de las Figuras 1 a 4 incluye un tubo de recarga 10 con un relleno de tinta 12, un mango 18 que tiene dos medias carcasas 14 y 16 con una zona de agarre 20 y un manguito 22 que cubre el mango 18 en la zona de agarre 20.

Se usa un sensor de fuerza 24 para determinar la fuerza radial que actúa sobre la zona de agarre 20.

El manguito 22, sobre parte de su longitud, es empujado sobre el mango 18. En el área de la zona de agarre 20, el mango 18 está rebajado a lo largo de una de las líneas de unión, de modo que las dos medias carcasas 14, 16 pueden ser empujadas para juntarlas en esta área, en la Fig. 1, el rebaje está indicado por una línea discontinua y designado por el número de referencia 26

El mango 18 y el manguito 22 en cada caso están hechos de material deformable elásticamente, por lo que permiten deformación elástica que se usa para medición de fuerza.

Como se explica con más detalle a continuación, la deformación del manguito 22 que lleva la zona de agarre 20 y el mango 18 tiene lugar en una dirección alejada del sensor de fuerza 24, de modo que esta deformación no afecta al procedimiento de medición. La zona de agarre 20, por un lado, y el sensor 24, por otro lado, están ubicados en diferentes intervalos angulares cuando se ven en la dirección circunferencial del bolígrafo. Están separados por un ángulo de aproximadamente 90°.

El sensor 24 está inclinado en relación con la dirección radial. Estableciendo el ángulo de inclinación 9, puede determinarse la sensibilidad, es decir, la extensión de la presión sobre el sensor 24 como resultado de una deformación del manguito 22 en la zona de agarre.

Con este propósito, el sensor 24 está fijado a una rampa 28 de una lengüeta 29 de la media carcasa 14. Una rampa correspondiente 30 está fijada a una lengüeta resiliente 32 de la media carcasa 16.

Con referencia a la Fig. 3, el rebaje 26 tiene una anchura B, y la lengüeta resiliente 32 está, cuando no se aplica presión a la zona de agarre 20, a una distancia A de la media carcasa 14. Esta distancia A determina la máxima deformación posible antes de que la lengüeta 32 dé contra la media carcasa 14. La menor de las dos dimensiones A y B determina la carga máxima sobre el sensor 24. Ventajosamente, la distancia A es menor que la anchura B. Como ya se mencionó anteriormente, la inclinación del sensor 24, es decir, el ángulo 9, es la extensión en la que una deformación del mango 18 ejerce una fuerza sobre el sensor 24. Dado que tanto la lengüeta 29 como la lengüeta resiliente 32 que está empujando el sensor 24 cuando está bajo carga, están diseñadas como miembros de flexión, su deformación puede limitar adicionalmente la carga que actúa sobre el sensor 24, en particular siempre que la distancia G entre la lengüeta resiliente 32 y el manguito 22 no sea cero. Esto se ve facilitado por la deformación del manguito 22, que, en caso de presión axial sobre la zona de agarre 20, es decir, que forma ambos lados en la Fig. 2, se abombará hacia arriba y hacia abajo.

Las dos medias carcasas 14, 16 del mango 18 con las lengüetas 29 y 32 forman un conjunto de engranaje que transmite las fuerzas que actúan sobre la zona de agarre 20 al sensor 24.

Además de los elementos descritos anteriormente, la Fig. 4 muestra un elemento flexible 40, que conecta el sensor 24 a una electrónica de evaluación (no mostrada). Por medio de esta electrónica, pueden evaluarse las señales emitidas por el sensor 24.

El ensamblaje del bolígrafo se lleva a cabo de la siguiente manera: en primer lugar, el sensor 24 se pega a la rampa 28 de la media carcasa 14. A continuación, se encaja la media carcasa 16. El empuje sobre el manguito 22 completa la estructura.

La realización ejemplar según las Figuras 5 a 8 se diferencia de la realización ejemplar descrita anteriormente en particular en que el sensor 24 no está inclinado. En cambio, hay una lengüeta 42 entre la lengüeta resiliente 32 y el sensor; tiene un diseño flexible mediante ranuras laterales 46, 48, véase la Fig. 8. El sensor 24 está sostenido por una base rígida 44. Está colocado en el elemento flexible 40. En esta realización ejemplar, la rampa 28 está formada en la lengüeta flexible 42.

En particular, las Figuras 5 y 6 ilustran el montaje del sensor 24 en forma de pinzas en el caso de esta realización ejemplar. La base rígida 44 sujeta el sensor 24, y la lengüeta flexible 42 empuja sobre el sensor 24 cuando la lengüeta resiliente 32, mediante las rampas 30 y 28, empuja la lengüeta flexible 42 en las Figuras 5 y 6 hacia abajo al comprimir el manguito 22 en la zona de agarre 20.

La parte inferior (no mostrada) de la lengüeta resiliente 32 está configurada de modo que se haga sólida con el sensor 24 antes de que la patilla de medición del sensor 24 sea empujada demasiado profundamente. Por medio del ángulo de la rampa 30 con el que la media carcasa 16 presiona sobre la media carcasa 14, se puede establecer la relación de transmisión cuando se mide la fuerza. Al aumentar la deformación, la rampa 30 empuja sobre la rampa 28 y, por tanto, presiona sobre el sensor 24. Esto se ve facilitado por la deformación del manguito 22, que se abombará hacia arriba y hacia abajo a una presión axial sobre la zona de agarre 20.

Las Figs. 7 y 8 ilustran las ranuras laterales 46, 48, por medio de las cuales se reduce la rigidez de la lengüeta flexible 42.

La Fig. 8 muestra tiras 50, 52 que limitan la profundidad de indentación de la patilla de medición del sensor 24 hasta una extensión dada, porque en caso de sobrecarga liberan la presión en el alojamiento del sensor 24.

A diferencia de la realización ejemplar de las Figuras 2 a 4, según las Figuras 5 a 8 no se produce ningún movimiento de deslizamiento en el sensor 24, sino sólo entre la lengüeta 42 con la rampa 28, por un lado, y la lengüeta 32 con la rampa 30, por otro. Esto sirve para reducir el desgaste y la libertad de elección de los materiales implicados en el deslizamiento. En particular, el sensor 24 está sujeto a ciertas especificaciones, ya que debe soportar las temperaturas predominantes durante la soldadura y, por tanto, comprende materiales comparativamente duros a diferencia, por ejemplo, de las medias carcasas comparativamente blandas 14 y 16.

En la tercera realización mostrada en la Fig. 9, el mango del bolígrafo consiste en una envoltura dividida con dos mitades, donde un área de agarre se desliza sobre una porción de la longitud del mango, en la porción del área de agarre (sombreada en la Fig. 1), el mango está rebajado a lo largo de una de las costuras, de modo que las dos mitades de la envoltura dividida pueden comprimirse en esta porción. El rebaje está indicado por una línea discontinua en la vista desde arriba, véase la Fig. 1. El uso de materiales flexibles para el mango y el área de agarre permite una deformación reversible, que se utiliza para la medición de fuerza. Al mismo tiempo, la forma del rebaje limita la deformación máxima del sensor, lo que impide una sobrecarga del sensor. La deformación del área de agarre se produce

en una dirección alejada del sensor de fuerza, de modo que esta deformación no puede impedir el procedimiento de medición.

La Fig. 9 muestra cómo el sensor 24 está montado como si estuviera entre un par de tenazas. El sensor está montado en un soporte flexible 35, que también sostiene las conexiones eléctricas, y se asienta en un rebaje 36 en la mitad izquierda 14 del mango 18. Una lengüeta resiliente 32 — que empuja el sensor hacia arriba cuando se comprime la zona de agarre — sobresale de la mitad opuesta del mango. Los componentes son:

24 Sensor de fuerza

14 Mitad izquierda del mango

22 Área de agarre o manguito deslizante

10 Tubo (cartucho de tinta)

12 Tinta

29 Lengüeta u hoja resiliente en la mitad izquierda del mango

32 Lengüeta u hoja resiliente en la mitad derecha del mango

16 Mitad derecha del mango

35 Soporte flexible

9 Ángulo de inclinación

A medida que la deformación aumenta, el lado derecho de la rampa empuja por debajo de la parte inferior del soporte flexible 35, empujando así el sensor hacia arriba. A esto ayuda la deformación del área de agarre, que se abomba hacia arriba y hacia abajo cuando se aplica presión desde los lados, lo que facilita el movimiento de superposición de las dos mitades del mango. El lado superior inclinado de la lengüeta en la mitad derecha del mango determina el grado en que la deformación de las mitades del mango se traduce en movimiento del sensor.

Resulta ventajoso que la lengüeta resiliente 32 no deslice sobre el sensor de fuerza 24 sino sobre el soporte 35. Durante el ensamblaje, el sensor se inserta primero en la mitad izquierda del mango antes de que la mitad derecha del mango se coloque encima de la mitad izquierda. El deslizamiento sobre el área de agarre completa el ensamblaje. La flexibilidad de las mitades del mango puede ajustarse mediante muescas.

La realización mostrada en la Fig. 10 prescinde del brazo en la placa flexible y usa la propia placa de sensor para alojar el sensor de fuerza. Para este diseño, el soporte 35 también debe permitir el movimiento de las dos mitades 14 y 16 del mango una en relación con otra, como se muestra en la Fig. 10. A tal efecto, el soporte se monta en la mitad derecha en una posición fija 19, mientras que es libre de moverse en una ranura en la mitad izquierda. La presión sobre la empuñadura está diseñada para mover las dos mitades una hacia la otra, por lo que la superposición en forma de cuña en la junta inferior da como resultado una fuerza vertical que se ejerce sobre la patilla de medición del sensor 24. El montaje fijado unilateralmente de la placa asegura así que cualquier movimiento de deslizamiento se produzca solo entre las dos mitades 14 y 16 del mango y no entre la patilla de medición y el mango.

En la realización mostrada en la Fig. 11, el soporte se mueve en relación con el mango, por lo que el diseño parece muy diferente. En lugar de un espacio entre las dos mitades del mango, la flexibilidad en este diseño proviene de una acanaladura en forma de U que forma dos superficies de presión que pueden comprimirse contra la rigidez elástica del material plástico. En el interior, las dos superficies empujan contra el soporte de sensor 35 a través de dos cuñas 37, mientras que el sensor de fuerza 24 está soldado a la parte inferior del soporte de sensor 35. Como los dientes en forma de cuña en el lado interior de las superficies de presión empujan el soporte hacia abajo, empujan la patilla del sensor contra el lado inferior del mango 14 y 16.

Este diseño se distingue por una instalación particularmente sencilla del sensor de fuerza.

El grado en que la deformación del mango se traduce en movimiento de la patilla de medición en el sensor también se puede ajustar aquí mediante el ángulo 9.

En resumen, cabe destacar que las siguientes características pueden formar parte, individualmente o en combinación, de las diversas realizaciones:

El manguito 22 empujado cubre el mecanismo de medición hacia el exterior.

Un cambio en la inclinación del sensor 24 o el ángulo de ataque de las rampas 28,

30 ofrece la posibilidad de establecer la sensibilidad de medición.

La lengüeta resiliente 32 limita la fuerza ejercida sobre el sensor 24.

El sensor 24 está sostenido elásticamente. Está oculto en la pared del mango 18, por lo que el aumento de grosor del manguito 22 o la zona de agarre 20 puede mantenerse bajo.

El bolígrafo puede ensamblarse fácilmente.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un bolígrafo con un mango (18), una zona de agarre (20) y un dispositivo de medición que tiene un sensor (24), midiendo dicho dispositivo de medición una fuerza que actúa sobre la zona de agarre, que comprende una cubierta (22) en el área de la zona de agarre (20), cubriendo dicha cubierta el dispositivo de medición en el exterior, donde

el dispositivo de medición tiene un conjunto de engranaje (14, 16, 29, 32; 14, 16, 32, 42, 44), que transfiere al sensor (24) un primer movimiento procedente de una fuerza que actúa sobre la zona de agarre (20), caracterizado porque

el conjunto de engranaje (14, 16, 29, 32; 14,16, 32, 42, 44) traduce el primer movimiento en un segundo movimiento dirigido transversalmente al primer movimiento y captado por el sensor (24) por medio de una rampa (28, 30), donde el ángulo de ataque (9) de la rampa determina la relación de transmisión.

2. El bolígrafo según la reivindicación 1, caracterizado porque la cubierta (22) tiene la forma de un manguito que rodea el mango (18) al menos parcialmente.

3. El bolígrafo según cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque el conjunto de engranaje (14, 16, 29, 32; 14, 16, 32, 42, 44) tiene un dispositivo (32, 42) para limitar la fuerza transferida al sensor (24).

4. El bolígrafo según la reivindicación 3, caracterizado porque el dispositivo de limitación (32, 42) tiene una lengüeta resiliente (32).

5. El bolígrafo según cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque el sensor (24), en respuesta a la fuerza transferida al mismo por el conjunto de engranaje (14, 16, 29, 32; 14, 16, 32, 42, 44), puede apartarse contra una fuerza de recuperación elástica.

6. El bolígrafo según cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque el mango (18) es, al menos parcialmente, parte del conjunto de engranaje (14, 16, 29, 32; 14, 16, 32, 42, 44).

7. El bolígrafo según la reivindicación 6, caracterizado porque el contorno exterior del mango (18), en respuesta a una fuerza que actúa sobre la zona de agarre (20), se ajusta contra una fuerza de recuperación elástica, donde el sensor (24) responde al ajuste.

8. El bolígrafo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la zona de agarre (20), vista en la dirección circunferencial del bolígrafo, está en un intervalo angular diferente al del sensor (24) y/o al del conjunto de engranaje (14, 16, 29, 32; 14, 16, 32, 42, 44).