CN102514418B - 一种针形水性圆珠笔头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针形水性圆珠笔头，包括球珠和球座，球座通过连接器固定；球座内部还设有引水芯；中继芯位于引水芯后部，后端与墨仓相通；球座内壁设置导墨槽，导墨槽的轴向中央位置设有贯通的中心孔；导墨槽前端设置斜锥面，后端导墨槽轴向截面为台阶面或斜面或二者的组合，相应位置的中心孔为台阶孔或直径渐变的斜孔或二者的组合；引水芯的前端通过导墨槽的端面定位，引水芯的前端端面和部分圆周面与导墨槽接触。本发明的引水芯在端面与球座导墨槽接触的同时，其外圆周面也与导墨槽接触，这样引水芯从中继芯导入的墨水可以通过端面和外圆周面导墨槽的毛细作用传递到球珠上，并通过球珠的旋转带出墨水，改善书写过程中球座磨损情况。

Description

一种针形水性圆珠笔头

技术领域

本发明涉及一种圆珠笔头，尤其是设计一种针形水性圆珠笔头，可用于各种画画、修改、标记、写字等的书写或涂覆的工具，属于文化用品技术领域。

背景技术

目前市场上有各种使用针形水性圆珠笔头的书写或涂覆工具，此类书写工具由于采用的笔头为针形，节省材料，且采用水性墨水，书写流利，符合国人的书写习惯，因此近年来得到较大发展。市场上的水性圆珠笔所用墨水分为颜料型墨水和染料型墨水，其中墨水的主要成分为着色剂(颜料或染料)、树脂、润滑剂、防腐剂、防锈剂、保湿剂、去离子水等。颜料型墨水中着色剂主要以颗粒形式存在，染料型墨水中着色剂主要以可溶的分子或离子形式存在。其中颜料型墨水由于较好的耐光、耐水、耐化学性，目前得到了广泛的应用。

由于针形水性圆珠笔头内部空间较小，内部直径约为0.3mm-0.7mm，由于磨削加工过程中的刚性问题，不能直接用亲水性和毛细作用力较好的纤维中继芯作为墨水引导，需要在球珠和纤维中继芯之间增加直径约为0.2-0.6mm的塑料引水芯用于墨水引导，进一步降低了墨水引导的稳定性。

特别是采用水性颜料圆珠笔墨水时，在书写过程中球珠高速转动过程中，颜料颗粒起到了磨料的作用，因此是书写过程中球座磨损的主要原因，尤其是采用针型结构时，由于内部空间较小，塑料引水芯控墨能力较差导致的颜料的沉淀和凝聚更加剧了磨损的状况，因此如何保证笔头在书写过程中得到墨水更充分的供应，以便墨水中的润滑剂有效地缓解球座的磨损成为亟待解决的问题。

现有的美国专利4457644公开了一种水性针型圆珠笔头，其采用拉伸的金属管材作为球座，其中球座内定位球珠的部分和导墨部分通过径向的多个冲压打点工具形成内凹的凸点，通过凸点的间隙形成毛细作用引导墨水到球珠。该技术方案采用了拉伸的管材作为球座，因此打点的形状及均匀度、深度直接影响了球珠的导墨部分的稳定性，提高了笔头加工的难度。而且该笔头所用引水芯只有端面与导墨槽接触，因此影响了墨水的通过面积和墨水的供应。现有的中国专利01115639.2、02148186.5、200510006281.2、200810082279.7所公开的针形圆珠笔头，同样采用了径向的多个冲压打点工具形成导墨部分，因此同样存在对球座加工要求高，容易出现书写稳定性的问题，如果在球座内部增加引水芯，同样只能通过引水芯的端面与打点形成的导墨部分接触。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种针形水性圆珠笔头，墨水引导的稳定性高，球座寿命长，球座和笔头加工成本低，且更加经久耐用、灵活易用。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是，一种针形水性圆珠笔头，包括：球珠和用于支撑和容纳球珠的球座，球珠位于笔头的前端且通过球座收口固定，球座后端通过用于固定笔头组件其他部分的连接器固定；球座的内部还设有用于把墨水传递到球珠的引水芯；所述引水芯前端与球座内部接触，后端贯通连接器并与中继芯接触；中继芯，位于引水芯的后部，后端与墨仓相通；

其在球座内壁设置圆周分布的若干个导墨槽，导墨槽的轴向中央位置设有贯通的中心孔，中心孔孔壁被导墨槽贯穿；导墨槽前端设置用于球珠限位的斜锥面，后端导墨槽轴向截面为台阶面或斜面或二者的组合，相应位置的中心孔为台阶孔或直径渐变的斜孔或二者的组合；引水芯的前端通过导墨槽的端面定位，引水芯的前端端面和部分圆周面与导墨槽接触。

优化的，上述针形水性圆珠笔头，其引水芯的截面形状为均匀分布的规则或不规则的槽状。

优化的，上述针形水性圆珠笔头，其导墨槽的数量为三个或三个以上。

优化的，上述针形水性圆珠笔头，其引水芯的槽宽为0.03-0.15mm。

优化的，上述针形水性圆珠笔头，其引水芯采用聚甲醛或聚酰胺或聚甲基丙烯酸甲酯材料制成。

优化的，上述针形水性圆珠笔头，其中继芯采用聚对苯二甲酸乙二酯纤维或聚酰胺纤维或聚丙烯腈纤维或聚乙烯醇缩甲醛纤维制成。

优化的，上述针形水性圆珠笔头，其连接器采用聚丙烯或聚甲醛或聚乙烯材料注塑而成。

本发明的引水芯在端面与球座导墨槽接触的同时，引水芯的外圆周面也与导墨槽接触，这样引水芯从中继芯导入的墨水，可以通过端面和外圆周面导墨槽的毛细作用传递到球珠上，并通过球珠的旋转带出墨水。由于引水芯的端面和外周面均与导墨槽接触确保足够的墨水通过面积和墨水供应量，改善书写过程中球座磨损情况。本发明未采用常用的冲压打点工具形成导墨部分，而是采用了加工精度更高的切削刀具形成导墨槽和引水芯定位的中心孔。其中导墨槽通过轴向的拉削工艺而成，导墨槽径向截面形状通过拉削刀具的刀齿形状实现，导墨槽优选数量为五个，其数量可以根据墨水的性能和搭配测试而定。而中心孔和导墨槽轴向截面则通过旋转切削加工的钻铣成型刀具实现所需要的形状，加工成本低；墨水引导的稳定性高，球座寿命长且更加经久耐用、灵活易用。引水芯的槽宽为0.03-0.10mm，加工工艺优选为挤出拉丝或喷丝工艺，确保了有较好的毛细作用引力。

附图说明

下面结合附图及其实施例对本发明进一步详细说明；

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为图1的a处局部放大图；

图3为本发明实施例2的结构示意图；

图4为本发明实施例3的结构示意图；

图5为笔头和墨仓的连接结构示意图；

图6为引水芯的结构示意图；

图7为导墨槽的结构示意图；

图8为导墨槽和引水芯配合径向截面剖面图；

图9为导墨槽轴向截面和引水芯配合剖面放大图；

图10为中心孔加工示意图；

图11为导墨槽加工示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1和图2所示，本发明为一种针形水性圆珠笔头，包括：球珠1和用于支撑和容纳球珠1的球座2，球珠1位于笔头的前端且通过球座2收口固定，球座2后端通过用于固定笔头组件其他部分的连接器4固定；球座2的内部还设有用于把墨水传递到球珠的引水芯3；所述引水芯3前端与球座2内部接触，后端贯通连接器4并与中继芯5接触；中继芯5，位于引水芯3的后部，后端与墨仓10相通，如图5所示；其在球座2内壁设置圆周分布的若干个导墨槽8，导墨槽8的轴向中央位置设有贯通的中心孔9，中心孔9孔壁被导墨槽8贯穿；导墨槽8前端设置用于球珠1限位的斜锥面，后端导墨槽轴向截面为台阶面11，相应位置的中心孔9为台阶孔；引水芯3的前端通过导墨槽的端面定位，插入到中继芯中，中继芯后端与墨仓10相连通，墨水从墨仓10中依次进入中继芯5、引水芯3、球座2，最后到达球珠1。如图8和图9所示，引水芯3的前端端面和部分圆周面与导墨槽8接触，这样引水芯3从中继芯5导入的墨水，可以通过端面和外圆周面导墨槽8的毛细作用传递到球珠1上，并通过球珠1的旋转带出墨水。由于引水芯3的端面和外周面均与导墨槽8接触确保足够的墨水通过面积和墨水供应量，改善书写过程中球座磨损情况。如图6所示，其引水芯3的截面形状为均匀分布的规则或不规则的槽状。如图7所示，导墨槽8的数量为五个，其可根据墨水的性能和搭配测试而定。引水芯3的槽宽为0.03mm，确保有较好的毛细作用引力，加工工艺优选为挤出拉丝或喷丝工艺。引水芯3采用聚甲醛材料制成。其中继芯5采用聚对苯二甲酸乙二酯纤维经粘接、硬化、磨削而成。其连接器4采用聚丙烯或聚甲醛或聚乙烯材料注塑而成，其隔水性和耐化学性、密封性能较好。球座2通过轴向的拉削成型刀具6与钻铣成型刀具7进行切削加工实现所需的导墨槽8与中心孔9。本发明未采用常用的冲压打点工具形成导墨部分，而是采用了加工精度更高的切削刀具形成导墨槽8和引水芯3定位的中心孔9。其中导墨槽8通过轴向的拉削工艺而成，导墨槽8径向截面形状通过拉削刀具的刀齿形状实现，如图11所示。而中心孔和导墨槽轴向截面则通过旋转切削加工的钻铣成型刀具实现所需要的形状，如图10和11所示。

实施例2

本实施例与实施例1中相同的部分不再累述，区别在于：

如图3所示，本发明后端导墨槽轴向截面为斜面12，相应位置的中心孔9为直径渐变的斜孔；引水芯3的槽宽为0.15mm；引水芯3采用聚酰胺材料制成；中继芯5采用聚酰胺纤维经粘接、硬化、磨削而成；导墨槽8的数量为三个。

实施例3

本实施例与实施例1中相同的部分不再累述，区别在于：

如图4所示，本发明后端导墨槽轴向截面为台阶面11与斜面12的组合，相应位置的中心孔9为台阶孔和斜孔的组合；引水芯3的槽宽为0.09mm；引水芯3采用聚甲基丙烯酸甲酯材料制成；中继芯5采用聚丙烯腈纤维经粘接、硬化、磨削而成。

实施例4

本实施例与实施例1中相同的部分不再累述，区别在于：中继芯5采用聚乙烯醇缩甲醛纤维经粘接、硬化、磨削而成。

以上所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是，凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种针形水性圆珠笔头，包括：球珠和用于支撑和容纳球珠的球座，球珠位于笔头的前端且通过球座收口固定，球座后端通过用于固定笔头组件其他部分的连接器固定；球座的内部还设有用于把墨水传递到球珠的引水芯；所述引水芯前端与球座内部接触，后端贯通连接器并与中继芯接触；中继芯，位于引水芯的后部，后端与墨仓相通；

其特征在于：在球座内壁设置圆周分布的若干个导墨槽，导墨槽的轴向中央位置设有贯通的中心孔，中心孔孔壁被导墨槽贯穿；导墨槽前端设置用于球珠限位的斜锥面，后端导墨槽轴向截面为台阶面或斜面或二者的组合，相应位置的中心孔为台阶孔或直径渐变的斜孔或二者的组合；所述导墨槽径向截面形状通过拉削多齿刀具实现，轴向截面形状通过旋转切削的钻铣刀具实现；所述引水芯的前端通过导墨槽的端面定位，引水芯的前端端面和部分圆周面与导墨槽接触；所述引水芯的截面形状为均匀分布的规则或不规则的槽状；所述导墨槽的数量为三个以上。

2.如权利要求1所述针形水性圆珠笔头，其特征在于：所述引水芯的槽宽为0.03-0.15mm。