CN111086341A - 一种可加墨书写笔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可加墨书写笔，利用中空弹性体的弹力提供接近恒定的压力作用于墨水，可以在摩擦力较小的介质表面以及无重力情况下书写；如发生有笔尖堵塞的情况可比较容易的利用可加墨书写笔设置的加墨装置尝试修复；使用容墨笔杆配合中空弹性体与密封堵头组合形成的容墨空间取代一次性笔芯的墨管，简化结构，相对普通一次性笔芯有着更大的墨水容量可以重复加墨，并可以更换笔尖，避免了一次性笔芯频繁更换废弃而对环境造成污染的问题，而且降低了使用成本。

Description

一种可加墨书写笔

技术领域

本发明涉及一种笔，可以具体为一种可加墨书写笔。

背景技术

笔是较为常用的书写工具，一般分为钢笔、铅笔、圆珠笔等，其中圆珠笔中又分为油性圆珠笔、中性笔、水笔，名称的不同又称作为走珠笔、签字笔、宝珠笔等，书写原理一般是通过笔尖中圆的滚珠靠墨水或者油墨的自重在书写介质上滚动由笔尖滚珠带出墨管内的油墨或者墨水均匀的涂在书写介质上，由于圆珠笔书写需要圆珠的滚动以及油墨或者墨水的自重，所以普通的圆珠笔以及相同原理的中性笔、宝珠笔等在无重力、书写介质摩擦力较小比如在玻璃或光滑的塑料片上面等情况下就无法正常书写；在使用中由于受墨水、书写介质的影响会有笔尖堵塞的情况而且不易处理，通常情况是报废；目前中性笔、圆珠笔的笔芯多数为一次性使用，没有采用可加墨的设计，这样就造成墨水用尽后废弃的一次性笔芯如不能妥善处理就会增加环境污染的风险。

发明内容

本发明解决的问题在于，提供一种可加墨书写笔，可以在摩擦力较小的介质表面以及无重力情况下书写；如发生有笔尖堵塞的情况可比较容易的利用可加墨书写笔设置的装置尝试修复；相对普通一次性笔芯有着更大的墨水容量并且可以重复加墨以及更换笔尖，避免了一次性笔芯频繁更换废弃而对环境造成污染的问题，同时也降低了使用成本；

本发明为解决其问题所采用的技术方案为：

一种可加墨书写笔，包括笔夹、笔帽、笔尖盖、笔尖、弹簧顶针、容墨笔杆、握持处软质体、中空弹性体、密封堵头、加墨管、加墨活塞、卡簧、卡簧固定盖、O型圈、气路通道、容墨空间、容积可变的封闭空间；所述笔夹与笔帽分别设置有组合配合的卡扣与卡槽可以组合在一起，均设置有凸起的加强筋可以用作拆装笔尖盖的工具；所述笔尖盖设置有与笔帽和笔夹凸起加强筋相配合的凹槽方便拆装，并设置有O型圈安放位、笔尖过孔、螺纹接口，笔尖盖配合容墨笔杆、O型圈对笔尖起到固定作用，可以实现相对简便的拆装更换笔尖；所述笔尖有滚珠、墨水通道并设置由弹簧顶针从墨水通道向笔尖滚珠施加推力；所述弹簧顶针设置为一段为直线其余为弹簧相连为一体安放在笔尖与容墨笔杆之间；所述容墨笔杆设置有与笔帽配合的卡槽、笔尖安装位、握持处软质体安装位、弹簧顶针安放位、内孔、墨水通道、凸起筋、中空弹性体密封配合位、分别与笔尖盖、加墨管连接的螺纹接口以及O型圈配合位；所述握持处软质体设置为包裹在容墨笔杆握持部位的外面；所述中空弹性体设置为一端封闭另一端开口的中空管状，开口的一端设置为可装入密封堵头，通过密封堵头设置的通孔抽出中空弹性体内部的空气，中空弹性体受负压会收缩；所述密封堵头设置有O型圈安放位、通孔、与加墨管的配合位，并设置有中空弹性体安装密封位；所述容墨空间，是由密封堵头装入中空管状弹性体开口的一端，把中空弹性体封闭的一端向前装入容墨笔杆内孔中，安装有密封堵头的一端由密封堵头安装密封位支撑中空弹性体压紧到容墨笔杆中设置的中空弹性体密封配合位而密封，在容墨笔杆内孔壁与中空弹性体外表面、笔尖之间形成容墨空间和向笔尖滚珠供墨的墨水通道，通过密封堵头设置的通孔向中空弹性体内部施加负压，中空弹性体受负压会收缩，而使容墨空间加大而产生负压可通过墨水通道从外部吸入墨水，中空弹性体内部与大气导通则负压消失，中空弹性体自身的恢复原形状的弹力就会压迫容墨空间，使墨水从墨水通道向外部流出；所述加墨管设置有分别与容墨笔杆、卡簧固定盖连接的螺纹接口，在与容墨笔杆连接的一端设置有与活塞头间隙配合的内孔，内孔径与长度分别大于活塞头的外径与长度，与其相连的是与活塞头相配合滑动密封的内孔，加墨管还设置有O型圈配合位、密封堵头配合位；所述加墨活塞设置有凸起筋位、活塞头、活塞杆、活塞柄，在活塞头圆柱表面设置有O型圈安放槽、在连杆上设置有定位卡槽、在活塞柄处设有定位凸台配合卡簧固定盖中设置的通孔起到径向定位作用；所述卡簧设置有安装位，使用卡簧固定盖将其固定在加墨管与卡簧固定盖之间，并设有与加墨活塞中设置的定位卡槽相配合的卡位，卡簧配合加墨活塞中设置的定位卡槽起到固定加墨活塞与加墨管的轴向相对位置的作用；所述卡簧固定盖设置有螺纹接口、卡簧安装位、通孔、通气凹槽；所述O型圈为多个，分别用在多处；所述气路通道与容积可变的封闭空间，由容墨笔杆安装密封堵头的一端连接加墨管配合中空弹性体、密封堵头、加墨活塞、O型圈、卡簧固定盖合围成与容墨空间隔离并可通过改变加墨活塞与加墨管相对轴向位置形成容积可变的空间或导通大气的气路通道，当活塞头位置在加墨管中设置的与活塞头间隙配合的内孔中间时形成与中空弹性体内部和大气导通的气路通道，通过拉动活塞柄而使活塞头从加墨管中设置的与活塞头间隙配合的内孔中间的位置轴向运行到加墨管中设置的与活塞头相配合的滑动密封内孔的位置而形成容积可变的封闭空间，继续拉动加墨活塞使容积可变的封闭空间容积增大，封闭空间内会产生负压，中空弹性体受负压后收缩，容墨笔杆内部与中空弹性体外表面间容墨空间增加而产生负压就可从笔尖安放处的墨水通道吸入墨水，安装上笔尖、O型圈、笔尖盖封闭容墨空间后，推动活塞柄使活塞头运行到加墨管中设置的与活塞头间隙配合的内孔中间位置而形成使中空弹性体内部与外部大气导通的气路通道，则施加在中空弹性体上的负压消失，而中空弹性体自身维持形状的弹力压缩容墨空间对墨水产生压力而使墨水通过墨水通道由笔尖滚珠与笔尖中包裹滚珠的承托孔之间的缝隙中流出，同时由于滚珠承受墨水的压力会向墨水流出的方向移动而减小滚珠与笔尖中包裹滚珠的承托孔之间的缝隙而阻断或减少墨水的流出，而在书写时滚珠接触书写介质表面承受压力会向相反方向移动使缝隙增大而使墨水流出或者增加墨水流出的速度从而可以书写；通过改变中空弹性体的厚度、材质调整中空弹性体维持自身形状力的大小，以控制书写时墨水的流出速度，也可以通过调整墨水的粘度，改变墨水的流动性来控制书写时墨水的流出速度；

作为优选，弹簧顶针顺墨水流出方向对滚珠施加推力，在内部中空弹性体提供的压力加上弹簧顶针的推力使笔尖滚珠更紧密的与笔尖中包裹滚珠的承托孔贴合，在非书写状态下，笔尖滚珠不受外部压力的情况下能更好的阻断墨水流出，而在书写时的压力使笔尖滚珠在书写介质表面受到的反作用力，可以很容易克服上述两个合力而使墨水流出，这样可以取得对墨水的流出与阻断灵敏控制的增益效果，同时也对墨水的流动性降低了要求；

作为笔尖的备选方案，可采用弹簧针阀式，所述弹簧针阀式笔尖包含笔尖壳体、弹簧阀针；所述笔尖壳体设置有墨水通道、锥形孔；所述弹簧阀针设置有一段弹簧与阀针相连，阀针头部为半圆球面，与之相连的是一段锥形圆柱面与笔尖壳体的锥孔配合，弹簧的推力使头部锥形圆柱面与笔尖壳体的锥孔缝隙减小从而阻断墨水流出，在使用时书写时的力通过书写介质施加到弹簧阀针头部的半圆球面，使阀针退缩从而针阀头部锥形圆柱面与笔尖壳体的锥孔缝隙加大使墨水流出；

作为笔尖滚珠的备选方案，由于是中空弹性体提供压力实现书写，笔尖滚珠可以采用不需要特殊工艺制备的普通圆珠以降低笔尖滚珠制造的技术难度；

采用上述技术方案的有益效果是：

因为是由中空弹性体给墨水提供压力所以可以在无重力下以及更多的介质上使用；可重复加墨循环利用降低废弃物对环境污染的可能；如有笔尖堵塞的情况可以用加墨活塞通过对中空弹性体施加气压，间接对墨水施压的同时按压笔尖上的滚珠增加滚珠与笔尖中包裹滚珠的承托孔之间的缝隙，加速墨水的流动冲开堵塞物，增加笔尖使用周期延长的机率；结构简单，而且材料、工艺比较容易取得和实现。

附图说明

图1为本发明示意图的笔夹示意图

图2为本发明示意图的笔帽示意图

图3为本发明示意图的笔尖盖示意图

图4为本发明示意图的笔尖示意图

图5为本发明示意图的弹簧顶针示意图

图6为本发明示意图的容墨笔杆示意图

图7为本发明示意图的握持处软质体示意图

图8为本发明示意图的中空弹性体示意图

图9为本发明示意图的密封堵头示意图

图10为本发明示意图的加墨管示意图

图11为本发明示意图的加墨活塞示意图

图12为本发明示意图的卡簧示意图

图13为本发明示意图的卡簧固定盖示意图

图14为本发明示意图的笔尖与弹簧顶针示意图

图15为本发明示意图的中空弹性体与密封堵头装配示意图

图16为本发明示意图的中空弹性体收缩示意图

图17为本发明示意图的中空弹性体恢复形状使容墨空间减小示意图

图18 为本发明示意图的中空弹性体收缩使容墨空间增大示意图

图19 为本发明示意图的总成主视与剖视示意图

图20 为本发明示意图的加墨示意图

图21 为本发明示意图的总成分解示意图

图22 为本发明示意图的弹簧针阀式笔尖示意图

图23 为本发明示意图的弹簧针阀式笔尖壳体示意图

图24 为本发明示意图的弹簧针阀式笔尖弹簧阀针示意图。

具体实施方式 ：

如图19、图20、图21所示，一种可加墨书写笔，包括笔夹1、笔帽2、笔尖盖3、笔尖4、弹簧顶针5、容墨笔杆6、握持处软质体7、中空弹性体8、密封堵头9、加墨管10、加墨活塞11、卡簧12、卡簧固定盖13、O型圈14~16、气路通道17、容墨空间18、容积可变的封闭空间19；如图1所示笔夹设置有与笔帽配合的安装位（25），并设置有凸起的加强筋（24）可以用作拆装笔尖盖的工具；如图2所示笔帽设置有凸起的加强筋（26）可以用作拆装笔尖盖的工具，并设置有卡扣（28）配合容墨笔杆中的卡槽（36）增加阻尼，还设有笔夹安装位（27）安装笔夹；如图3所示笔尖盖设置有与笔帽和笔夹凸起加强筋相配合的凹槽（29）方便拆装，并设置有O型圈安放位（30）、笔尖过孔(31)、螺纹接口(32)，如图4所示笔尖有滚珠、墨水通道，如图14所示设置由弹簧顶针从墨水通道向笔尖滚珠施加推力；如图5所示弹簧顶针设置为一段为直线(34)其余为弹簧(35)相连为一体安放在笔尖与容墨笔杆之间；如图5所示容墨笔杆设置有与笔帽配合的卡槽(36)、笔尖安装位(37)、握持处软质体安装位(38)、弹簧顶针安放位(39)、内孔(40)、墨水通道(41)、凸起筋(42)、中空弹性体密封配合位(43)、与笔尖盖连接的螺纹接口(44)、与加墨管连接的螺纹接口(45)以及与O型圈配合的配合位(47)；如图7所示的握持处软质体设置为安装在容墨笔杆中的握持处软质体安装位(38)；如图8所示中空弹性体设置为一端封闭(71)另一端开口(72)的中空管状，如图15所示开口的一端设置为可装入密封堵头，如图16所示通过密封堵头设置的通孔抽出中空弹性体内部的空气，中空弹性体受负压会收缩；如图9所示密封堵头设置有O型圈安放位（49）、通孔（50）、与加墨管的配合位（51），并设置有中空弹性体安装密封位（48），如图17所示密封堵头装入中空管状弹性体开口的一端后，把中空弹性体封闭的一端（71）向前装入容墨笔杆内孔中，安装有密封堵头的一端由密封堵头安装密封位支撑中空弹性体压紧到容墨笔杆中设置的中空弹性体密封配合位而密封，在容墨笔杆内孔壁与中空弹性体外表面形成容墨空间18，如图18所示通过密封堵头设置的通孔抽出中空弹性体内部的空气，中空弹性体受负压会收缩，容墨笔杆内孔壁与中空弹性体外表面形成容墨空间18加大；如图10所示加墨管设置有与容墨笔杆连接的螺纹接口（52）、与卡簧固定盖连接的螺纹接口（53），在与容墨笔杆连接的一端设置有与活塞头间隙配合的内孔（54），内孔径与长度分别大于活塞头的外径与长度，与其相连的是与活塞头相配合滑动密封的内孔（55），加墨管还设置有O型圈配合位（56）、密封堵头配合位（57）；如图11所示加墨活塞设置有凸起筋位（58）避免加墨活塞尺寸误差时影响气路通道的的畅通，并设置有活塞头（59）、活塞杆（60）、活塞柄（61），在活塞头圆柱表面设置有O型圈安放槽（62）、在活塞杆上设置有定位卡槽（63）、在活塞柄处设有定位凸台（64）配合卡簧固定盖中设置的通孔起到径向定位作用；如图12所示卡簧设置有安装位（65），使用卡簧固定盖将其固定在加墨管与卡簧固定盖之间，并设有与加墨活塞中设置的定位卡槽相配合的卡位（66），卡簧配合加墨活塞中设置的定位卡槽起到固定加墨活塞与加墨管的轴向相对位置的作用；如图13所示卡簧固定盖设置有螺纹接口（67）、卡簧安装位（68）、通孔（69）、通气凹槽（70）；如图20所示，加墨管，容墨笔杆、中空弹性体、密封堵头、加墨活塞、O型圈、卡簧固定盖，加墨活塞的活塞头穿过卡簧固定盖设置的通孔（69），在活塞头圆柱表面设置的O型圈安放槽（62）安装O型圈，将卡簧卡入活塞杆，再将活塞头装入加墨管设置的内孔（55），用卡簧固定盖螺纹接口与加墨管的螺纹接口连接将卡簧固定在加墨杆与卡簧盖之间，卡簧设置的卡位与活塞杆设置的卡槽配合提供轴向定位的卡滞力可以使加墨活塞停留在预设的与加墨管相对的轴向位置，通过拉动活塞柄而使活塞头从加墨管中设置的与活塞头间隙配合内孔中间的位置轴向运行到加墨管中设置的与活塞头相配合的滑动密封内孔的位置而形成容积可变的封闭空间19, 继续拉动加墨活塞使封闭空间增大，封闭空间内会产生负压，中空弹性体受负压后收缩，容墨笔杆内部与中空弹性体外表面间容墨空间增加而产生负压就可从笔尖安放处的墨水通道从外部吸入墨水填充容墨空间，如图19所示安装上笔尖、O型圈、笔尖盖配合容墨笔杆对笔尖起到固定作用，笔尖滚珠相对封闭了容墨空间与外界的通道，容墨空间填充了墨水封闭后，推动活塞柄使活塞头运行到接近而未到加墨管中设置的与活塞头间隙配合内孔的位置时封闭空间容积变小，会对中空弹性体产生压力间接压缩了容墨空间，使笔尖向上并按压笔尖滚珠可加速排出容墨空间内吸墨水时可能随之进入的空气，如有笔尖堵塞情况需要更大的压力以冲出堵塞物，可以拧下卡簧固定盖完全拔出加墨活塞使空气进入后再装入加墨活塞拧上卡簧固定盖并推动活塞柄使活塞头运行到接近而未到加墨管中设置的与活塞头间隙配合内孔的位置，这样会提供相对前者更大的压力，同时按压笔尖滚珠而尝试冲出堵塞物，再继续推动活塞柄使活塞头运行到加墨管中设置的与活塞头间隙配合的内孔中间位置而形成与中空弹性体内部和大气导通的气路通道17，这时施加在中空弹性体上的压力消失，仅有中空弹性体自身维持形状的弹力压缩容墨空间对墨水产生压力；在另一个实施例中，作为笔尖的备选方案可采用弹簧针阀式，如图22所示，弹簧针阀式笔尖包含笔尖壳体22、弹簧阀针23，笔尖壳体设置有墨水通道（73）、锥形孔（74），如图23所示弹簧阀针设置有一段弹簧（75）与阀针（76）相连，弹簧阀针头部（77）为半圆球面，与之相连的是一段锥形圆柱面（78）与笔尖壳体的锥孔配合，如图22所示弹簧阀针头部（77）半圆球面配合时凸出于笔尖壳体，弹簧的推力使头部锥形圆柱面与笔尖壳体的锥孔内表面贴合，而阻断墨水流出，在使用时书写时的力通过书写介质作用到弹簧阀针头部的半圆球面，使阀针退缩从而针阀头部锥形圆柱面与笔尖壳体的锥孔缝隙加大使墨水流出；作为笔尖滚珠的备选方案，相对普通的中性笔、走珠笔、圆珠笔由笔尖滚珠通过书写介质表面的摩擦力使笔尖滚珠滚动带出墨水实现书写，此技术方案是由中空弹性体提供压力实现书写，笔尖滚珠只是起到类似节流阀的作用，所以笔尖滚珠不需要特殊的工艺制造，这样就降低了笔尖滚珠制造的技术难度；本说明书中所描述的具体实施例，其零部件的形状、名称等可以不同，凡依本说明书中构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均应包括于本发明的保护范围内，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本说明书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种可加墨书写笔，其特征在于：包括笔夹、笔帽、笔尖盖、笔尖、弹簧顶针、容墨笔杆、握持处软质体、中空弹性体、密封堵头、加墨管、加墨活塞、卡簧、卡簧固定盖、O型圈、气路通道、容墨空间、容积可变的封闭空间，所述笔夹与笔帽分别设置有组合配合的卡扣与卡槽可以组合在一起，均设置有凸起的加强筋可以配合所述笔尖盖设置的凹槽用作拆装笔尖盖的工具。

2.根据权利要求1所述的可加墨书写笔，其特征在于：所述中空弹性体设置为一端封闭另一端开口的中空管状，开口的一端设置为可装入密封堵头，与密封堵头配合安装在容墨笔杆中，可通过密封堵头设置的通孔抽出中空弹性体内部的空气，中空弹性体受负压会收缩，负压消失则回弹。

3.根据权利要求1所述的可加墨书写笔，其特征在于：所述容墨空间，是由密封堵头装入中空管状弹性体开口的一端，把中空弹性体封闭的一端向前装入容墨笔杆内孔中，安装有密封堵头的一端由密封堵头安装密封位支撑中空弹性体压紧到容墨笔杆中设置的中空弹性体密封配合位而密封，在容墨笔杆内孔壁与中空弹性体外表面、笔尖之间形成容墨空间和向笔尖滚珠供墨的墨水通道，通过密封堵头设置的通孔向中空弹性体内部施加负压，中空弹性体受负压会收缩，而使容墨空间加大而产生负压，中空弹性体内部与大气导通则负压消失，中空弹性体自身的恢复原形状的弹力就会对容墨空间产生压力。

4.根据权利要求1所述的可加墨书写笔，其特征在于：所述气路通道与容积可变的封闭空间，由容墨笔杆安装密封堵头的一端连接加墨管配合中空弹性体、密封堵头、加墨活塞、O型圈、卡簧固定盖合围成与容墨空间隔离并可通过改变加墨活塞与加墨管相对轴向位置形成容积可变的空间或导通大气的气路通道，当活塞头位置在加墨管中设置的与活塞头间隙配合的内孔中间时形成与中空弹性体内部和大气导通的气路通道，通过拉动活塞柄而使活塞头从加墨管中设置的与活塞头间隙配合的内孔中间的位置轴向运行到加墨管中设置的与活塞头相配合的滑动密封内孔的位置而形成容积可变的封闭空间，继续拉动加墨活塞封闭空间容积增大，内部会产生负压，中空弹性体受负压后收缩，容墨笔杆内部与中空弹性体外表面间容墨空间增加而产生负压就可从笔尖安放处的墨水通道吸入墨水，安装上笔尖、O型圈、笔尖盖封闭容墨空间后，推动活塞柄使活塞头运行到加墨管中设置的与活塞头间隙配合的内孔中间位置而形成使中空弹性体内部与外部大气导通的气路通道，则施加在中空弹性体上的负压消失。

5.根据权利要求1所述的可加墨书写笔，其特征在于：中空弹性体自身维持形状的弹力压迫容墨空间对墨水产生压力而使墨水通过墨水通道由笔尖滚珠与笔尖中包裹滚珠的承托孔之间的缝隙中流出，同时由于滚珠承受墨水的压力会向墨水流出的方向移动而减小滚珠与笔尖中包裹滚珠的承托孔之间的缝隙而阻断或减少墨水的流出，而在书写时滚珠接触书写介质表面承受压力会向相反方向移动使缝隙增大而使墨水流出或者增加墨水流出的速度从而可以书写，通过改变中空弹性体的厚度、材质调整中空弹性体维持自身形状力的大小，以及通过调整墨水的粘度，改变墨水的流动性来控制书写时墨水的流出速度，所述弹簧顶针顺墨水流出方向对滚珠施加推力，在内部中空弹性体提供的压力加上弹簧顶针的推力使笔尖滚珠更紧密的与笔尖中包裹滚珠的承托孔贴合，在非书写状态下，笔尖滚珠不受外部压力的情况下能更好的阻断墨水流出，而在书写时的压力使笔尖滚珠在书写介质受到的反作用力，可以克服上述两个合力而使墨水流出，使用弹簧顶针可以取得对墨水的流出与阻断灵敏控制的增益效果，而对墨水的流动性降低了要求。

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