CN116115897A - 用于液体施加装置的针组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于液体施加装置的针组件，包括针壳、针束及弹性管状构件；所述针壳包括本体部，所述本体部具有纵向通道，所述纵向通道包括上部开口端和下部开口端，所述弹性管状构件包括连接至所述针壳的上端部、连接至所述针束的下端部、连接上端部与下端部的弹性管部、以及在所述弹性管部的外表面上延伸的螺旋脊，或者所述弹性管部包括由边界分开的第一部分和比第一部分薄的第二部分，所述边界在所述弹性管部的外表面从上端部向下端部螺旋状地延伸，或者所述弹性管部的外表面上设有相对布置并斜向延伸的两个斜脊。本发明的弹性管状构件具有简单的外表面特征从而容易检查外表面上的小缺陷，并且制造方法简单，更容易地调整其提供的驱使力。

Description

用于液体施加装置的针组件

技术领域

本发明涉及用于将液体施加到皮肤上的装置领域，尤其涉及一种用于液体施加装置的针组件，例如纹身装置或用于永久化妆的装置。

背景技术

用于将液体施加到皮肤上的装置，例如纹身装置，一般包括用于施加墨水至皮肤的纹身针，具有针驱动器的纹身机，以及将所述纹身针连接至所述纹身机并且能够方便地握持于操作者手中以在使用时操纵纹身针的手柄。操作时，针驱动器的一个驱动杆驱动纹身针进行往复地伸出及缩回运动，从而反复刺穿纹身者的皮肤。纹身针可以设置在可拆卸的针组件中，该针组件可附接到手柄上。纹身装置包括旋转式纹身装置和线圈式纹身装置，一些针组件包括用于密封和轴向及横向偏置纹身针的弹性偏置构件。

例如，在2021年7月6日公开的肖龙的公开号为US11052232(申请号为US16/504066)的美国专利申请披露了一种包括弹性偏置构件的针组件，用于偏置纹身针并形成流体密封。

在2017年6月30日公开的公开号为CN106902452A的中国专利申请披露了一种纹身装置，包括壳体、针和弹性膜，所述壳体具有供所述针伸出的针嘴，且所述针嘴向前延伸形成用于与被纹身体接触的作业部，针上设有联接机构，联接机构牢固地联接针和弹性膜。弹性膜具有不同厚度的区域，用于产生使所述针趋向所述作业部的力。所述弹性膜包括产生有使所述针趋向所述作业部的力的弹性筋，所述弹性筋沿所述针移动的方向设置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于液体施加装置的针组件，其弹性管状构件具有简单的外表面特征从而容易检查外表面上的小缺陷，并且制造方法简单，更容易地调整其提供的驱使力。

本发明涉及用于液体施加装置的针组件，包括针壳、针束及弹性管状构件；所述针壳包括本体部，所述本体部具有纵向通道，所述纵向通道包括上部开口端和下部开口端；所述针束可移动地安装在所述纵向通道中，所述针束可由驱动杆驱动在缩回位置和伸出位置之间往复运动。所述弹性管状构件包括连接至所述针壳的上端部、连接至所述针束的下端部、以及连接上端部与下端部的弹性管部，所述弹性管部是具有可弹性伸缩薄壁的柱体或截锥体形状，由此被拉伸的弹性管状构件纵向地驱使针束朝向缩回位置。

在一方面，所述弹性管部的外表面上具有延伸的螺旋脊，所述螺旋脊用于提供纵向驱使力和横向驱使力，该纵向驱使力将针束沿纵向驱向缩回位置，该横向驱使力将针束向纵向通道的侧壁偏置。

在不同的实施例中，针组件可包括一个或多个以下特征。弹性管状构件的上端部和下端部可以分别密封地连接到针壳和针束，以防止针壳的上部开口端和下部开口端之间的流体连通。弹性管状构件可以包括隔膜。螺旋脊可以从弹性管状构件的上端部延伸到下端部。所述螺旋脊的数量为两个，两个螺旋脊相对于穿过所述弹性管状构件的纵向轴线的平面对称布置。螺旋脊可以具有大致多边形或半圆形的横截面。弹性管状构件的材质可以为硅胶、乳胶或橡胶。

在另一方面，所述弹性管部包括由边界分开的第一部分和比第一部分薄的第二部分，所述边界在所述弹性管部的外表面从上端部向下端部螺旋状地延伸，从而当被拉伸时，弹性管状构件在针束上施加纵向驱使力和横向驱使力，该纵向驱使力将针束沿纵向驱向缩回位置，该横向驱使力将针束向纵向通道的侧壁偏置。

在不同的实施例中，针组件可包括一个或多个以下特征。弹性管状构件的第一部分和第二部分可以由两个螺旋状的边界分开，两个螺旋状的边界相对于穿过弹性管状构件的纵向轴线的平面对称地布置。

在又一方面，所述弹性管部的外表面上设有相对布置并斜向延伸的两个斜脊，两个斜脊相对于穿过所述弹性管状构件的纵向轴线的平面对称布置，所述斜脊提供纵向驱使力和横向驱使力，该纵向驱使力将针束沿纵向驱向缩回位置，该横向驱使力将针束向纵向通道的侧壁偏置。

正如可以理解的，弹性管状构件上的螺旋脊或螺旋状的边界提供了既有纵向分量又有横向分量的驱使力。

本发明的有益效果：本发明用于液体施加装置的针组件，包括针壳、针束及弹性管状构件；所述针壳包括本体部，所述本体部具有纵向通道，所述纵向通道包括上部开口端和下部开口端；所述针束可移动地安装在所述纵向通道中，所述针束可由驱动杆驱动在缩回位置和伸出位置之间往复运动；所述弹性管状构件包括连接至所述针壳的上端部、连接至所述针束的下端部、连接上端部与下端部的弹性管部、以及在所述弹性管部的外表面上延伸的螺旋脊，或者所述弹性管部包括由边界分开的第一部分和比第一部分薄的第二部分，所述边界在所述弹性管部的外表面从上端部向下端部螺旋状地延伸，或者所述弹性管部的外表面上设有相对布置并斜向延伸的两个斜脊，两个斜脊相对于穿过所述弹性管状构件的纵向轴线的平面对称布置。本发明的弹性管状构件具有简单的外表面特征从而容易检查外表面上的小缺陷，并且制造方法简单，更容易地调整其提供的驱使力。

在结合附图阅读以下对具体实施例的描述后，本发明的其他方面、特征和实施例对于本领域普通技术人员将变得显而易见。

附图说明

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图中，所绘示本发明的实施例仅作为举例：

图1为本发明的一实施例的针组件的剖视图；

图2为图1的针组件的立体图；

图3和图4为图2的针组件的分解图；

图5A和图5B为图1的针组件的局部剖视图，图5A中针束处于缩回位置，图5B中针束处于伸出位置；

图6为示出由图5B的针组件的弹性管状构件施加的驱使力及其纵向分力和横向分力的示意图；

图7A为本发明的一实施例的弹性管状构件的正视图；

图7B为图7A的弹性管状构件的仰视图，示出了由线B-B指示的对称平面；

图7C为图7A的弹性管状构件的立体图；

图7D为图7A的弹性管状构件的7D-7D剖视图；

图8A为图7A的弹性管状构件另一角度的立体图；

图8B为沿图8A中的线8B-8B截取的图7A的弹性管状构件的部分立体图；

图9A至图9G为本发明的不同实施例的弹性管状构件的正视图；

图9H和图9I为本发明的进一步不同实施例的弹性管状构件的局部剖视的正视图；

图10A为本发明的另一实施例的弹性管状构件的立体图；

图10B为沿图10A中的线10B-10B截取的图10A的弹性管状构件的部分立体图；

图11A为沿图7A中的线11A-11A截取的图7A的弹性管状构件的螺旋脊的截面图；

图11B至图11F为本发明的不同实施例的螺旋脊的截面图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

本发明的一个实施例涉及用于将液体施加到皮肤的液体施加装置的针组件。

液体施加装置可以是墨水施加装置，例如公开号为US11052232、公开号为US10806915(申请号为US15/691125)或公开号为US2019/0217072(申请号为US15/874597)的美国专利申请中描述的纹身装置，其全部内容通过引用并入本发明。简言之，合适的纹身装置(未示出)可以包括通过手柄(未示出)连接到纹身机(未示出)的针组件。针组件可以是一次性使用的，针组件和手柄可以被配置为彼此可移除地联接。

在本发明公开的实施例中，针组件可以是如图1至图8B所示的针组件10，针组件10可以被配置为用于纹身或用于施加墨水到皮肤上以永久化妆，针组件10可以是一次性使用的。

如图1所示，针组件10包括针壳40和可往复运动的针束200，针束200具有刺针组210并被安装在针壳40中，刺针组210用于刺入皮肤并且将墨水施加到皮肤上。

虽然图中未示出，但应理解，针组件10可联接安装到纹身机(未示出)，例如通过纹身机的手柄(未示出)。纹身装置(未示出)包括针驱动器(未示出)，该针驱动器具有用于通过针组件10的针轴220驱动针束200向下运动的驱动杆(未示出)。

合适纹身机的结构包括手柄和纹身机本体，在本技术领域是已知的，并且可以类似于公开号为US11052232、US10806915或US2019/0217072中公开的相应装置和部件。因此，这些装置、部件以及它们与针壳40和针轴220的联接和相互作用在本发明中不做详细描述。

如图1至图5B所示，针束200可移动地安装在针壳40中，针壳40包括管状的本体部100和可拆卸的帽部400。

本体部100具有用于容纳针束200的管状的纵向通道120。纵向通道120从本体部100的上部开口端122延伸到下部开口端124，并具有纵向中心轴线A，如图4所示(也参见图5A)。本体部100在下部开口端124处具有开口150，以允许针束200的刺针组210穿过。针引导壁110设置在邻近开口150的下部开口端124处，其提供用于引导刺针组210运动的引导(导向及支撑)表面。

开口150可作为本体部100一体化的一部分。然而，在其他实施例中，开口150可以作为单独的部分(未示出)附接安装到本体部100上，可以根据已知技术来构造或提供开口，包括在本发明所结合的参考文献中公开的那些技术。

本体部100还可在上部开口端122处的内壁上设有一个或多个凸起卡扣130，用于与帽部400连接并接合，如下文所述。

可拆卸的帽部400设置在本体部100的上部开口端122处并以扣盖方式连接到该上部开口端122。帽部400具有中心开口450，用于允许针轴220穿过该中心开口450并在操作期间轴向往复运动。帽部400还具有向下延伸的管部410，其外壁具有环形凸缘420和环形凹槽430，所述环形凸缘420和环状凹槽430被配置为用于接合弹性管状构件300的上端部320，以将上端部320固定到针壳40，这将在下文中进一步描述。帽部400还具有用于接合本体部100的凸起卡扣130的环形的卡扣沟槽440，以便将帽部400固定到位。

本体部100和帽部400可以由塑料材料或任何其他合适的材料制成。

如图1至图5所示，针束200具有附接到针轴220的刺针组210。

在各种实施例中，针束200的刺针组210可以包括一根或多根针，这些针可以焊接在一起，或者以其他方式结合在一起。针可以由不锈钢或任何其他合适的材料形成。单个针可以具有任何已知的合适的针尖形状。针束200的多根针的组合阵列可捆扎形成具有大体呈柱形的整体轮廓。可替代地，多根针的组合阵列也可以并排布置以形成具有大体呈矩形的整体轮廓，例如可以堆叠形成单排或者双排的针束。纹身针的这种不同布置在本领域中是已知的，并且可以分别称为“收紧圆针”或“割线圆针”、“散口圆针”、“单排直针”或者“双排交叉针”。刺针组210可以包括用于圆形阵列的“收紧圆针”和“散口圆针”的1-18根针，或者可以包括用于“单排直针”和“双排交叉针”的4-27根针。

可以理解，针或针束的横截面尺寸将影响墨水的流动。通常，针尺寸越小或针直径越小，从每根针尖流出的墨水流就越细，越容易受控制。通常，同一针束中的针可以具有相同或相似的尺寸。针的尺寸可以由操作者或用户基于期望的效果来选择。由于不同的原因，可以使用不同的尺寸。可以使用具有标准尺寸的针。在一些实施例中，单根针的直径可以是0.25mm、0.30mm或0.35mm。针的设计可以根据期望的纹身图案和要应用的目的来选择和改变，如本领域已知的那样。

针束200中针的数量可根据需要从1到27或更多不等。例如，市售的圆形阵列的针束通常具有1、3、5、7、8、9、11、14或18根针。还可以理解，针束的整体轮廓可以根据针束中针的数量、针的布置、针所使用的焊接材料的量或其他因素而改变。

刺针组210支撑在针轴220上。针轴220的轴线可与纵向通道120的轴线(图4和图5A中所示的纵向中心轴线A)轴向对齐，但与刺针组210的轴线偏离(参见图3、图4和图5A)。针轴220可以由刚性的塑料材料或其他合适的材料形成。针轴220的材料应该具有相对高的强度和硬度，并且是耐磨的，以便在操作期间支撑刺针组210平稳地运动。

在图1所示的实施例中，刺针组210通过针束200的连接杆215连接至针轴220。连接杆215可以由钢制成，例如不锈钢。连接杆215的一端可以通过粘合剂连接到针轴220的孔222中从而连接到针轴220，刺针组210可以通过焊接(钎焊)连接到连接杆215的另一端。连接杆215的直径大约为1.5mm，并且针轴220的孔222可以具有相应的直径。

在其他实施例中，柱形阵列的刺针组210可具有柱形轮廓的端部，该柱形轮廓的端部可以直接插入针轴220的孔222中，通过粘合剂等方式连接到针轴220上。然而，当刺针组210通过连接杆215连接到针轴220时，刺针组210可以具有不同尺寸或不同数量的针，并且刺针组210不需要具有与孔222的形状和尺寸相匹配的柱形轮廓的端部。

针束200可以在图5A所示的缩回位置和图5B所示的伸出位置之间沿着纵向中心轴线A进行纵向往复运动。针束200的向下运动由与针束200所连接的纹身机的针驱动器驱动。

为了促使针束200的往复运动，由弹性材料(例如硅胶)制成的弹性管状构件300设置在针壳40内，并被配置为在每个运动周期中在针束200被激励或驱动机构(如上述纹身装置的针驱动器)向下推动后，向上拉针束200回位。

弹性管状构件300还被配置为将针束200的刺针组210向纵向通道120的侧壁偏压，例如针引导壁110。

此外，弹性管状构件300被配置为在针壳40的下部开口端124和帽部400的中心开口450之间提供流体密封，因此弹性管状构件300可以在下部开口端124和中心开口450之间形成具有流体密封功能的结构。

方便地，当流体(例如墨水、血液或其他体液)通过开口150进入针壳40时，由弹性管状构件300提供的密封功能将防止流体穿过中心开口450溢出，并防止流体污染针壳40上方的部件。因此，流体被容纳在针壳40内，并且可以防止与针组件10连接的纹身装置的其它部件受到污染。当针组件10在使用后被丢弃时，针壳40中的流体可以与针组件10一起被处理掉。对于要纹身的其他纹身者，可以使用新的针组件10并将其连接到纹身装置，以防止通过针组件10造成的交叉感染。

如图7B至图7D和图8A所示，弹性管状构件300包括下端部310、上端部320和连接上端部320与下端部310的可弹性伸缩的(薄壁)管状的弹性管部330。弹性管状构件300由弹性材料制成。

弹性管状构件300的上端部320的尺寸和形状配置为与本体部100的内壁紧密配合。上端部320具有沿上端部320的外壁的周向延伸的环形凸棱322，其提供与本体部100的内壁的流体密封和摩擦配合。

如前所述，帽部400被配置为接合弹性管状构件300的上端部320。特别地，上端部320通过环形凸缘420牢牢地固定在帽部400的环形凹槽430和本体部100之间，并因此密封地固定到针壳40上。

弹性管状构件300的下端部310配置成密封地接合针束200的针轴220。如图8A所示，弹性管状构件300的下端部310可包括开口312，用于允许针轴220穿过并以流体密封摩擦接合(箍合)针轴220。

弹性管部330呈管状，包括螺旋脊340，或由螺旋状的边界分隔成不同厚度的壁段，下面将进一步描述。

值得注意的是，本发明公开的附图所示的实施例中的弹性管状构件300的构造不同于US11052232中公开的弹性偏置构件或US2019/0217072中公开的驱使构件。

具体而言，如图3至图5和图5A至图8B所示，该实施例中的弹性管状构件300包括在其弹性管部330的外表面上延伸的两个螺旋脊340。两个螺旋脊340相对于穿过弹性管状构件300的轴线的平面对称地布置，该轴线与纵向中心轴线A对齐，如图4和图5A所示。如图7B所示，对称平面由线B-B表示，并且在下文中将称之为对称平面B。方便地，被拉伸的螺旋脊340提供驱使力，该驱使力可分解为一个纵向驱使力(纵向力、纵向分力)和一个横向驱使力(横向力、横向分力)。该纵向驱使力向上纵向地偏置针束200回位，该横向驱使力朝纵向通道120的侧壁横向地偏置针束200。

在本发明中，“螺旋脊”是指沿柱形或截锥形外表面经向和纬向(纵向和横向)倾斜延伸的脊，该脊向对称平面B投影形成的投影线与纵向中心轴线A不平行而形成倾斜交叉。螺旋脊的三维(3D)轮廓可以大致形成几何上的螺旋或螺线形。此处所谓螺旋是指凸出的脊沿着弹性管状构件300的弹性管部330的柱形或截锥形外表面的经线与纬线方向(纵向与横向)都存在延伸，也可称之为斜向延伸或倾斜延伸。在不同的实施例中，螺旋脊可以具有不形成完美螺旋形的其他弯曲或直边形状。例如，螺旋脊可以具有与斜齿轮上的斜齿轨迹相似的形状。在特定实施例中，例如弹性管状构件300的弹性管部330外表面具有六棱台(六棱锥)、四棱台(四棱锥)形状或其他特殊形状，该外表面可以是平面。螺旋脊340在六棱台或四棱台的外表面斜向延伸的路径不是严格的螺线，而是演变成在经线与纬线方向都存在延伸的斜线段。也就是说，在该特定实施例中，弹性管部330的外表面上设有相对布置并斜向延伸的两个(一对)斜脊340，两个斜脊(该对斜脊)340相对于穿过所述弹性管状构件300的纵向轴线的平面对称布置，所述斜脊340提供纵向驱使力和横向驱使力，该纵向驱使力将针束200沿纵向驱向缩回位置，该横向驱使力将针束200向纵向通道120的侧壁偏置。“螺旋状的边界”是指在柱形或截锥形外表面同时沿经线和纬线方向(纵向和横向)倾斜延伸的边界线。该边界向对称平面B投影形成的投影线与纵向中心轴线A不平行而形成倾斜交叉。在本实施例中，“螺旋线”是指在三维空间中延伸的线，它不平行于任何直线，也不在任何单个平面内。然而在其它实施例中，螺旋状的边界并不一定是完美的标准螺线形状。

弹性管状构件的上端部(第一端)和下端部(第二端)分别密封地连接到针壳和针束，以防止针壳的下部开口端和上部开口端之间的流体连通。因此，弹性管状构件300还用作密封件，为此，弹性管状构件300可以包括用于密封的隔膜。

在图1至图8B所示的实施例中，螺旋脊340从弹性管状构件300的上端部斜向延伸到下端部。然而，在不同的实施例中，可以在弹性管状构件300上提供一个或多个较短的螺旋脊，或者以螺旋图案布置的多个分隔开的脊部，以提供驱使力。

如图5A、图5B和图7A所示，当侧视观察时，螺旋脊340包括大致直的外侧边缘。然而，在不同的实施例中，螺旋脊340的侧边缘可以具有不同的形状或轮廓，这将在下面更详细地描述。

弹性管状构件300的弹性管部330也可被视为包括较厚部分(第一部分)和较薄部分(第二部分)，较厚部分与较薄部分之间由螺旋状的边界分隔开，螺旋状的边界在弹性管状构件300的上端部和下端部之间螺旋状地延伸。例如，在如图5A至图8B和图9A至图9D所示的弹性管状构件300的各种实施例中，螺旋脊340是较厚部分，对称的两个螺旋脊340之间的区域是较薄部分，并且边界位于螺旋脊340的底部边缘。

在一些实施例中，弹性管状构件300可仅包括两个部分，一个较厚部分和一个较薄部分，如图9E所示。这两个部分由两个螺旋状的边界345分开，所述边界345可以相对于穿过弹性管状构件300的纵向轴线的平面(对称平面B)对称地布置。在较薄部分和较厚部分之间的边界处可以形成一个弯曲的侧壁。

弹性管状构件300的较薄部分可包括一个或多个波纹管部分。如图9H所示，弹性管状构件300可以在一侧提供一个波纹管部分332，或者如图9I所示，弹性管状构件300可以在相对的两侧提供两个波纹管部分332。

弹性管状构件300可由硅胶(硅树脂)材料或其他弹性材料(如乳胶、橡胶)形成。弹性材料可被选择为使得其具有足够的弹性以在应力下延伸到期望的伸出位置以暴露刺针组的针尖，但也具有足够的弹力以提供所需的驱使力以将针束200从伸出位置返回到缩回位置。在一个实施例中，弹性管状构件300可以由肖氏硬度为约30A至约50A的硅胶材料形成。

在使用过程中，针组件10连接到纹身装置的手柄上，针束由纹身装置的针驱动器驱动向下运动，从而针束200将运动到伸出位置，刺针组210的针尖延伸到针壳40的开口150的外部。在针束200已经被针驱动器向下推动之后，被拉伸的弹性管状构件300在每个运动周期期间向上拉动针束200，弹性管状构件进而促进针束200的往复运动。在针束200向下运动的过程中，随着具有弹性的弹性管状构件300被拉伸的程度越来越大，驱使力逐渐增大。

此外，螺旋脊340是沿着弹性管状构件300的弹性管部330的外表面倾斜延伸(经线和纬线方向同时延伸)的凸脊，该凸脊向对称平面B投影形成的投影线与纵向中心轴线A不平行而形成倾斜交叉。本实施例中，由于螺旋脊340的螺旋状的轮廓(或螺旋状的边界)，弹性管状构件300被拉伸后，弹性管状构件300还将针束200的刺针组210朝向纵向通道120的侧壁偏置，例如朝向开口150附近处的针引导壁110。刺针组210朝向或抵靠针引导壁110的这种横向偏压可以稳定针束200，并保持针束200和针引导壁110之间的稳定接触，进而避免或者减少针尖在纹刺过程中的晃动。

另外，弹性管状构件300可方便地在针壳40的下部开口端150和上部开口端450之间提供流体密封。

弹性管状构件300的上端部320用于接合本体部100的内壁和帽部400。例如，如图7A中所示，弹性管状构件300的上端部320可以包括多个环形凸棱322，其尺寸和形状配置为与本体部100的内壁紧密配合。在所描绘的实施例中，上端部320具有4个沿着上端部320的外壁的周向延伸的环形凸棱322。上端部320的内壁限定了开口，该开口允许针束200的针轴220穿过并用于接合帽部400。

组装后，上端部320牢牢地固定在帽部400和本体部100之间，并与针壳40保持密封。因为弹性管状构件300的上端部320没有附接到针束200，并且当针束200上下运动时，上端部320不运动。因此，在操作过程中，弹性管状构件300的上端部320相对于针壳40的位置是固定的。

弹性管状构件300的下端部310配置成密封地接合针束200的针轴220。下端部310具有开口312，开口312的尺寸和形状配置为使得针轴220在开口312处与下端部310形成紧密配合，从而在弹性管状构件300和针束200之间形成流体密封，同时允许针轴220在操作期间轴向上下运动而不破坏密封。

例如，从图1和图4中可以更好地看到，下端部310具有加厚部分，该加厚部分具有朝上的表面，针轴220可以具有膨大部分，即肩部230，该肩部230接合弹性管状构件300的下端部310的朝上的表面。下端部310的加厚部分的尺寸和形状被配置成与肩部230紧密耦合，使得肩部230在针束200被针驱动器驱动以朝向伸出位置运动时，在下端部310加厚部分上施加向下的力，以将下端部310向下拉。随着下端部310被向下拉动，弹性管状构件300被拉伸，弹性管状构件300的长度增加。因此，弹性管状构件300产生驱使力以向上驱使针束200。在针驱动器停止向下驱动针束200并且针束200到达最终的伸出位置之后，由弹性管状构件300施加的驱使力将针束200拉回至缩回位置。

为了进一步限制弹性管状构件300的下端部310和针束200之间的相对运动，针束200可以包括通过颈部234与肩部230间隔开的项圈232，从而弹性管状构件300的下端部310可以容纳在由肩部230、项圈232和颈部234共同形成的凹槽中，从而将下端部310附接到针束200。因此，下端部310相对于针束200的运动受到肩部230和项圈232的限制。

在不同的实施例中，弹性管状构件300可由弹性材料形成，其在应力作用下具有足够的弹性以延伸到期望的伸出位置，从而暴露刺针组，而且还具有足够的弹性以提供所需的驱使力，用于将针束200从伸出位置返回到缩回位置，以及施加足够的侧向偏置力以将针束200的刺针组210按压到针壳40中的纵向通道120的预定侧壁，例如图3所示的针引导壁110。在一些实施例中，弹性材料可以是肖氏硬度约为25A至50A的硅胶材料。

在附图所示的实施例中，上端部320和下端部310的壁厚均大于弹性管部330的壁厚。上端部320和下端部310可以比弹性管部330刚性更大、弹性更小。

图5A和图5B示出了针组件10，其中针束200分别处于缩回位置(图5A)和伸出位置(图5B)。如图5A所示，即使在缩回位置，弹性管状构件300仍可以是已经被拉伸，并施加侧向偏置力以按压针轴220，使得针束200的刺针组210被推向或抵靠针壳40的侧壁。

如图5B所示，弹性管状构件300的弹性管部330在伸出位置被拉伸的距离为X，并因此产生相对较大的驱使力。如图5B所示，螺旋脊340在拉伸时产生的驱使力为

驱使力

可分解为沿纵向通道120和针轴220的纵向中心轴线A方向上的纵向力

和垂直于该纵向中心轴线A方向的横向力(侧向力、侧向偏置力)

如图6所示，

纵向力

将针束200朝缩回位置上拉，横向力

将针束200的刺针组210压向针引导壁110。

对于典型的纹身机，针束200在缩回位置和伸出位置之间运动时，距离X可以大约是2mm到5mm，典型的纹身机中的针驱动器的驱动杆可以在每个运动周期移动相同的距离。

可以理解，在如图5A所示的缩回位置，弹性管状构件300仍然可以被张紧。例如，当针组件10未连接到纹身机(未示出)的手柄时，弹性管状构件300可以是无张力的并且处于松弛状态。然而，当针组件10的针壳40被安装联接到纹身机的手柄时，针轴220已经相对于本体部100向下运动，例如移位大约2mm至4mm。即使针束200最初仍处于缩回位置，针轴220的这种向下移位也会拉伸弹性管状构件300。在操作期间，针轴220和针束200可被推动以进一步向下再往复移动约2mm至5mm。

如前所述，帽部400的环形凸缘420和环形凹槽430与弹性管状构件300的上端部320接合，并且上端部320固定在帽部400和纵向通道120上端的内壁之间的适当位置，使得在操作期间，当针束200相对于本体部100上下往复运动时，上端部320不能在纵向方向(沿着纵向中心轴线A)上相对于本体部100移动。弹性管状构件300的上端部320还被配置成弹性地紧密接合本体部100的内壁，并且在上端部320和本体部100之间提供密封。

如图7B、图7C、图8A和图8B所示，可提供两个对称布置的螺旋脊340。每个螺旋脊340可以是筋条状的。

针壳40的开口150可以具有不同的形状和尺寸。例如，如果针组件10的针束200是如图2、图3和图4所示的具有一排针的扁平针束，则开口150可以具有相应的矩形轮廓。此外，如图3和图4所示，针引导壁110可以具有相应的平坦内表面。在图7B所示的实施例中，对称平面B穿过并平行于纵向中心轴线A，并且垂直于本体部100的针引导壁110。两个螺旋脊340相对于对称平面B对称地布置。

在不同的实施例中，针束200的刺针组210可以具有大致呈圆柱形的整体轮廓，在这种情况下，针壳40的开口150可以是圆形的。针引导壁110的内壁也可以是圆弧状弯曲的。针束200可以沿着纵向线(这里称为针引导线)接触针引导壁110。在这种情况下，对称平面B可以包含纵向中心轴线A和针引导线。

如前所述，在不同的实施例中，弹性管状构件300的螺旋脊340可以具有不同的形状和配置。

例如，在一些实施例中，如图9A所示，当侧视观察时，螺旋脊340可以具有弯曲的外侧边缘。换言之，在一些实施例中，当观察者直接面对螺旋脊340时，螺旋脊340的外侧边缘在正视图中可以是弯曲的(螺旋脊340向对称平面B投影形成的投影线可以是弯曲的线)。

在一些实施例中，螺旋脊340可以具有如图7A所示的大致平行的外侧边缘，或者可以具有如9A所示的不平行的外侧边缘。

在一些实施例中，如图9B所示，螺旋脊340可以具有螺旋状排列的阶梯形外侧边缘。也就是说，在一些实施例中，螺旋脊340的外侧边缘在正视图中可以是阶梯形或锯齿形。

如图9C所示，两个或多个螺旋脊340也可以并排布置，并且通常彼此平行。两个或多个螺旋脊340可以位于弹性管状构件300的一侧。

如图7A和图9D所示，在不同的实施例中，螺旋脊340可以具有不同的宽度。在不同的实施例中，螺旋脊340也可以具有不同的高度。可以理解，更宽或更高的螺旋脊340可以提供更大的驱使力。

图9D、图9E和图9F示出了在不同实施例中螺旋脊340可以具有不同的宽度，并且螺旋脊340可以位于不同的位置。例如，如图9D所示，螺旋脊340具有相对较大的宽度，并且薄壁区332的面积比薄壁区334的面积大得多。在图9E中，弹性管状构件300的弹性管部330仅具有不同的区域：薄壁区332和较厚的螺旋脊340(薄壁区334的面积为零)，它们由螺旋的边界345分开。图9F与图9E相比，薄壁区332具有较大的面积，并且螺旋脊340相应具有较小的面积。图10A和图10B分别示出了图9E和图9F中所示的弹性管状构件300的立体图。

在图9G所示的弹性管状构件300的实施例中，薄壁区332和334的壁厚不同。例如，薄壁区332可以比薄壁区334更薄。在这种情况下，当弹性管状构件300被拉伸时，薄壁区332和薄壁区334产生不同大小的偏置力，薄壁区334产生的偏置力大于薄壁区332产生的偏置力。除了螺旋脊340产生的影响之外，这种偏置力的差异还影响总的横向力。

图9H示出了弹性管状构件300的一个实施例，弹性管部330的薄壁区332是波纹状的，薄壁区334不是波纹状的。图9I示出了弹性管状构件300的另一个实施例，其中薄壁区332和薄壁区334都是波纹状的。

可以理解，当弹性管部330的一个或多个区域具有弯曲或波纹状的壁时，不同区域的壁可以具有不同的整流长度，其比直壁长。对于曲线，其修正长度是指已修正的曲线的长度。修正后，曲线将给出一条长度与曲线的弧长相同的直线段。对于直线，其修正长度与直线长度相同。

在图9H所示的实施例中，薄壁区334具有比薄壁区332更短的修正长度，从而当弹性管部330由于针束200的向下运动而被拉伸时，薄壁区334比薄壁区332张得更紧。

可以理解，在图9H的实施例中，当弹性管状构件300被拉伸时，波纹状的薄壁区332的张力小于非波纹状的薄壁区334的张力。因此，由薄壁区332和334产生的纵向力不平衡，从而产生额外的横向力。

螺旋脊340可以具有任意数量的横截面形状或轮廓，其中一些如图11A至图11F所示。例如，螺旋脊340的横截面形状可以大致呈多边形或半圆形。如图11A所示，螺旋脊340的横截面可以是方形。如图11B所示，螺旋脊340的横截面可以是梯形。如图11D所示，螺旋脊340的横截面可以是三角形。如图11E和图11F所示，螺旋脊340的横截面可以是矩形。螺旋脊340的横截面还可以包括如图11C所示的半圆形外侧边缘。

在图11A至图11E中，薄壁区332和薄壁区334具有相同的壁厚。在图11F中，薄壁区334比薄壁区332厚。无论如何，螺旋脊340处的壁厚大于薄壁区334和薄壁区332处的壁厚。

在图11E和图11F中，螺旋脊340具有大致呈矩形的横截面轮廓，但顶部边缘可以是弯曲的或拱形的。例如，螺旋脊340的顶部边缘可以与薄壁区334和薄壁区332同心。

方便地，当拉伸时，螺旋脊340或者具有螺旋状的边界和不同厚度的不同部分可以提供驱使力，该驱使力将针束纵向偏置到缩回位置，并横向偏置到纵向通道120的侧壁。

弹性管状构件300还方便地在纵向通道120的上部开口端和下部开口端之间提供流体密封。

与US11052232中公开的弹性偏置构件或CN106902452A中公开的弹性膜相比，本发明所述的弹性管状构件提供了许多有益的效果或优点。

例如，与两侧具有不同修正长度和波纹状的管壁的驱使构件相比，本发明所述的具有一个或多个螺旋脊的弹性管状构件更容易制造。例如，当通过模具制造时，用于制造图7A、图7C和图7D所示的弹性管状构件300的模具的内部形状不像用于制造具有不同修正长度和波纹状的管壁的弹性管状构件的模具那样复杂。因此，可以提高生产效率和产品产量。此外，具有更简单的外表面特征更容易检查产品外表面上的小缺陷。

CN106902452A中公开的弹性膜具有不同厚度的区域，并且不同区域之间的边界沿轴向(纵向)延伸。CN106902452A中可以在弹性膜的一侧上具有沿着针运动方向延伸的弹性筋。CN106902452A中公开的弹性膜的缺点在于难以调节在不同方向上产生的力的数量或比例。例如，虽然弹性膜的不同部分的厚度可以调节以产生不同比例的力，但这个比例可调范围有限，难以产生足够大的横向力。

与沿着针的轴向线性延伸的区域之间的边界或弹性筋相比，本发明所述的螺旋脊或边界可以提供额外的侧向力，侧向力的力度相对更大，通过改变螺旋方向而不改变螺旋脊或弹性管状构件的任何部分的厚度，可以更容易地调整这些侧向力。例如，在不改变弹性管状构件的厚度的情况下，可以利用螺旋脊或边界实现更高的横向力与纵向力的比例。

针组件10可以是一次性使用的，可以在打开针组件包装后直接使用，无需进一步清洁、消毒或灭菌，也可以在一次使用后不经清洁或任何其他处理就被丢弃。

为清楚起见，需要注意的是“一次性使用”可以指在单个对象上使用纹身针或针组件用于一次完整操作。在这次操作中，以施加不同颜色的墨水或出于其它原因，操作者可以交叉轮流使用不同规格的针组件。例如，典型来说，对同一对象在一次纹身过程中可使用两个或五个不同的纹身针组件，这取决于待纹身图案的复杂程度。

可以理解，弹性管状构件300配置螺旋脊或螺旋状的边界可以提供驱使针束200的纵向力和横向(径向)力。

操作过程中，弹性管状构件300还将本体部100的下部开口端与本体部100的上部开口端分隔开，并且在针壳40的纵向通道120中提供流体密封，从而防止从被操作对象刺破的皮肤中排出的体液从刺针组210通过纵向通道120流到针壳的上部开口端。该弹性管状构件300可作为密封件，还可防止墨水进入并穿过针壳40的上部开口端，因此可以方便地防止被操作对象的体液和墨水接触连接到针组件10的手柄(未示出)或纹身机(未示出)的部件。方便地，纹身机和手柄可以在每次处理之后或在更换针组件之后重复使用，而不需要对纹身机的任何部分进行重新消毒。在某些情况下，手柄也可以是一次性的。

可以理解，弹性管状构件300的不同实施例或变体也可以实现上述便利效果。

可以理解，本发明所描述的针组件可用于或适合于施加其他类型的液体至皮肤。例如，所施加的液体可以包括彩色液体或者颜料，或者可以包括医学或治疗药剂、胶原质、或者其他类似或接近的物质。该针组件可以使用在液体施加装置中以施加所选择的液体。

熟知本领域的技术人员根据本发明在此的披露，能够理解在此所描述的实施例的其他特征，修改以及应用。

可以理解，本发明公开的任何值的范围都是为了在给定范围内具体包含任何中间值或子范围，并且所有这些中间值和子范围都是单独和具体地披露的。还应理解，词语“一”或“一个”旨在表示“一个或多个”或“至少一个”，并且任何单数形式意味着在此包括复数形式。将进一步理解的是，术语“包括”，包括其任何变体，旨在是开放式的表述，意指“包括但不限于”，除非另有相反的明确说明。当在这里给出一个在最后一项之前具有“或”的项目列表时，可以选择和使用任何一个列出的项目或将任何适当的两个或多个列表项目进行组合。

可以理解，可以对绘示于附图中的示例装置做出各种修改。

当然，上述描述的本发明的实施例仅用于举例说明，而非限制本发明。所描述实施例的形式，零件布置，细节以及操作顺序易于做出各种修改。本发明的目的是如权利要求所定义，将所有这些修改包括在其范围内。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于液体施加装置的针组件，其特征在于，包括针壳、针束及弹性管状构件；

所述针壳包括本体部，所述本体部具有纵向通道，所述纵向通道包括上部开口端和下部开口端；

所述针束可移动地安装在所述纵向通道中，所述针束可由驱动杆驱动在缩回位置和伸出位置之间往复运动；

所述弹性管状构件包括连接至所述针壳的上端部、连接至所述针束的下端部、连接上端部与下端部的弹性管部、以及在所述弹性管部的外表面上延伸的螺旋脊，所述螺旋脊用于提供纵向驱使力和横向驱使力，该纵向驱使力将针束沿纵向驱向缩回位置，该横向驱使力将针束向纵向通道的侧壁偏置。

2.如权利要求1所述的用于液体施加装置的针组件，其特征在于，所述上端部密封地连接到针壳，所述下端部密封地连接到针束，以防止针壳的上部开口端和下部开口端之间的流体连通。

3.如权利要求1所述的用于液体施加装置的针组件，其特征在于，所述弹性管状构件包括隔膜。

4.如权利要求1所述的用于液体施加装置的针组件，其特征在于，所述螺旋脊从所述弹性管状构件的上端部延伸到下端部。

5.如权利要求1所述的用于液体施加装置的针组件，其特征在于，所述螺旋脊的数量为两个，两个螺旋脊相对于穿过所述弹性管状构件的纵向轴线的平面对称布置。

6.如权利要求1所述的用于液体施加装置的针组件，其特征在于，所述螺旋脊具有多边形或半圆形的横截面。

7.如权利要求1所述的用于液体施加装置的针组件，其特征在于，所述弹性管状构件的材质为硅胶、乳胶或橡胶。

8.一种用于液体施加装置的针组件，其特征在于，包括针壳、针束及弹性管状构件；

所述针壳包括本体部，所述本体部具有纵向通道，所述纵向通道包括上部开口端和下部开口端；

所述针束可移动地安装在所述纵向通道中，所述针束可由驱动杆驱动在缩回位置和伸出位置之间往复运动；

所述弹性管状构件包括连接至所述针壳的上端部、连接至所述针束的下端部、以及连接上端部与下端部的弹性管部，所述弹性管部包括由边界分开的第一部分和比第一部分薄的第二部分，所述边界在所述弹性管部的外表面从上端部向下端部螺旋状地延伸，从而当被拉伸时，弹性管状构件在针束上施加纵向驱使力和横向驱使力，该纵向驱使力将针束沿纵向驱向缩回位置，该横向驱使力将针束向纵向通道的侧壁偏置。

9.如权利要求8所述的用于液体施加装置的针组件，其特征在于，所述第一部分和第二部分由两个螺旋状的边界分开，两个螺旋状的边界相对于穿过所述弹性管状构件的纵向轴线的平面对称地布置。

10.一种用于液体施加装置的针组件，其特征在于，包括针壳、针束及弹性管状构件；

所述针壳包括本体部，所述本体部具有纵向通道，所述纵向通道包括上部开口端和下部开口端；

所述针束可移动地安装在所述纵向通道中，所述针束可由驱动杆驱动在缩回位置和伸出位置之间往复运动；

所述弹性管状构件包括连接至所述针壳的上端部、连接至所述针束的下端部、以及连接上端部与下端部的弹性管部，所述弹性管部的外表面上设有相对布置并斜向延伸的两个斜脊，两个斜脊相对于穿过所述弹性管状构件的纵向轴线的平面对称布置，所述斜脊提供纵向驱使力和横向驱使力，该纵向驱使力将针束沿纵向驱向缩回位置，该横向驱使力将针束向纵向通道的侧壁偏置。

Images