CN117227351A - 圆珠笔芯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆珠笔芯，包括有储墨管、设置在储墨管前端的书写部，所述书写部包括有球珠、球珠固定座、笔头套，球珠滚动设置在球珠固定座的前端，笔头套套设在球珠固定座的外侧，球珠固定座包括有与储墨管相连接的出墨通道，球珠和球珠固定座的滚动连接处形成有与出墨通道相连接的出墨间隙，所述笔头套和球珠固定座之间形成有储墨腔，储墨腔的前端和出墨间隙的前端之间形成具有毛细管作用的墨水流道，储墨腔与外界大气相连。本发明提供了一种能够自行调整墨水供应量的圆珠笔芯。

Description

圆珠笔芯

技术领域

本发明涉及文具用品的技术领域，具体涉及一种圆珠笔芯。

背景技术

圆珠笔是一种通过笔或笔芯前端的球珠滚动带出书写介质的笔。传统的圆珠笔包括有笔芯、笔壳，笔芯包括有储墨管、设置在储墨管前端的笔头，笔头前端设置有可滚动的圆珠，笔头包括有储墨管相连通的供墨通道，储墨管内装水性或胶状墨水。当使用笔在纸面上进行书写时，圆珠能够沿着纸面滚动，同时将墨水从供墨通道带出并粘附在纸面上，拥有较好的书写品质。

中国发明专利公开了一种圆珠笔（CN108349294B），其在笔尖侧具备具有书写珠的第一书写部、收纳书写珠的保持件，该圆珠笔还具备第二书写部，所述第二书写部具有所述书写珠和外套件，该第二书写部设于所述笔尖侧，其能够描画比使用所述第一书写部描画的线粗的线，书写时，当笔和纸面的相对角度较大且力度较轻时，仅书写珠在纸面上发挥作用；当笔和纸面的相对角度较小且力度较大时，第二书写部也参与到笔迹的书写当中。因而，能够通过使用者调整笔压及手的角度，容易地区别描画细线和粗线。

然而，书写笔迹粗细、浓淡的变化以及书写速度的快慢对供墨量的大小均有一定的要求。例如，在书写较粗的笔迹或书写速度较快时需要较多的供墨量，在书写较细的笔迹或书写速度较慢时需要较少的供墨量。

以上述专利所示圆珠笔为例，其墨水是依靠书写珠和保持件之间的间隙被送出进行供应的，然而该间隙大小通常是固定不变的（或变化较小），墨水的供应量比较稳定。这导致了如果该间隙被设计的较大（供墨量较大），在书写较细的笔迹或书写较慢时容易在纸面上残留较多的墨水，影响笔迹的均匀和美观性，也影响了笔迹的干燥速度；如果该间隙被设计的较小（供墨量较少），在书写较粗的笔迹或书写较快时出现供墨不足或中断的情况，影响最终书写字体的美观性。书写时很难体现字迹的浓淡、粗细。

发明内容

本发明提供了一种能够根据书写情况自行调整墨水供应量的圆珠笔芯。

为了实现上述目的，本发明提供了一种圆珠笔芯，包括有储墨管、设置在储墨管前端的书写部，储墨管用于存储书写用的墨水，书写部使用时与纸面配合接触，并能够将储墨管的墨水引导而出并粘附在纸面上，从而形成书写笔迹，所述书写部包括有球珠、球珠固定座、笔头套，球珠滚动设置在球珠固定座的前端，笔头套套设在球珠固定座的外侧，球珠固定座包括有与储墨管相连接的出墨通道，球珠和球珠固定座的滚动连接处形成有与出墨通道相连接的出墨间隙，球珠固定座能够将墨水引导至球珠处，并经由球珠的滚动从出墨间隙处带出，所述笔头套和球珠固定座之间形成有储墨腔，储墨腔中能够存储少量的墨水，储墨腔的前端和出墨间隙的前端之间形成具有毛细管作用的墨水流道，储墨腔的后端与外界大气相连。

在书写过程中，当圆珠笔芯的书写速度较慢时，受毛细管作用影响，位于出墨间隙的前端处的墨水会通过墨水流道被吸收到储墨腔中，进行暂时性的存储，从而能够实现在以较慢的速度书写时不会出现供墨过多的情况，使书写的笔迹更加的整洁、美观，纸面上的墨迹能够更快的进行干燥，不容易弄脏纸面，保证纸面的清洁；当圆珠笔芯的书写速度较快时，受墨水表面张力以及重力的影响，储墨腔中存储的墨水经由墨水流道输送到出墨间隙的前端处，用于弥补供墨不足的问题，从而能够实现在以较快的速度书写时不会出现供墨不足的情况，不容易出现因供墨不足导致笔迹中断的问题，能够保证笔迹具有足够的粗细程度。

所述墨水流道可以由笔头套和球珠固定座之间套接处的环形间隙构成，也可以是由设置在笔头套和球珠固定座之间的若干毛细管孔构成。所述毛细管孔可以是一体成型在笔头套或球珠固定座上，也可以是分体的安装配置在书写部上的部件。

所述墨水流道为多个，并且沿圆珠笔芯的轴心周向均布设置，所述储墨腔为环形，并与圆珠笔芯同心设置。多个墨水流道的设置能够提高墨水的流量的大小，并且使得圆珠笔芯在以不同的方向进行书写时，均能够实现对墨水供应量的调整。

所述球珠固定座的前端包括有锥形部，锥形部的前端设置在笔头套的外侧，锥形部的后端套设在笔头套的内侧，笔头套的前端包括有套设在锥形部的后端外侧的弹性包裹部，构成墨水流道的毛细管孔的孔壁的一部分由球珠固定座的外侧壁构成，另一部分由开设在笔头套的内侧壁上的凹槽构成，或是构成墨水流道的毛细管孔的孔壁的一部分由笔头套的内侧壁构成，另一部分由开设在球珠固定座的外侧壁上的凹槽构成；所述储墨腔由开设在笔头套的内侧壁或开设在球珠固定座的外侧壁上的凹槽构成。采用这种结构设计，方便墨水流道的生产加工，有利于保持书写部的结构强度。

当圆珠笔芯在倾斜姿态下施加较大力度进行书写时，弹性包裹部受力形变，弹性包裹部下部和锥形部下部之间的间隙会相应增大，该增大的间隙可提高储墨腔的出墨量大小，墨水也直接沿增大的间隙流出，从而能够使书写笔迹变的更粗、更浓。基于书写时力度的变化，可以更为明显的写出浓淡、粗细不一的笔迹，使书写的线条变化更丰富，提高书写的乐趣。

所述弹性包裹部具有锥形的内侧壁，所述弹性包裹部的内侧壁的前端套设置在锥形部的后端，弹性包裹部的内侧壁的后端向后延伸至与所述储墨腔相对应的位置。

采用上述结构设计，当弹性包裹部受力形变时，使弹性包裹部下部和锥形部下部之间的间隙能够延伸至储墨腔处，能够显著的提高储墨腔的出墨量大小，从而进一步的提高上述效果。

进一步地，所述储墨腔至少为两层，并沿圆珠笔芯轴向间隔分布设置，所述墨水流道与储墨腔的位于最前方的一层（即最靠近书写部前端的一层）相连接，储墨腔的位于最后方的一层（即最靠近书写部后端的一层）与外界大气相连，储墨腔的相邻两层之间通过具有毛细管作用的导流通道相连接。当储墨腔前方的一层中充满墨水时，利用毛细管作用，多余的墨水会通过导流通道输送到储墨腔的相对的位于后方的一层中进行存储，能够提高储墨腔整体的储墨量大小。当在以较快的速度书写较长的笔迹时，能够避免因为供墨量不足导致出现笔迹变细或中断的问题。此外，采用这种多层的储墨腔的结构设计，相对于采用更大容量的单层的储墨腔的方案而言，在提高储墨量的前提下，还能够保证圆珠笔芯书写部结构强度。

进一步地，所述导流通道为多个，并且沿圆珠笔芯的轴心周向均布设置。多个导流通道的设置能够提高储墨腔的相邻两层之间墨水输送流量的大小，并且使得圆珠笔芯在以不同的方向进行书写时，均能够实现较好的墨水输送效果。

进一步地，所述导流通道由设置在笔头套和球珠固定座之间的毛细管孔构成，构成导流通道的毛细管孔的孔壁的一部分由球珠固定座的外侧壁构成，另一部分由开设在笔头套的内侧壁上的凹槽构成，或是该毛细管孔的孔壁的一部分由笔头套的内侧壁构成，另一部分由开设在球珠固定座的外侧壁上的凹槽构成。采用这种结构设计，方便导流通道的生产加工，有利于保持书写部的结构强度。

上述方案中，墨水流道、导流通道除了能够用于将墨水向后方的储墨腔进行输送之外，还能够用于存储少量的墨水，提高整体的储墨量。

进一步地，所述笔头套和球珠固定座之间形成有气道，气道的前端与储墨腔的后端相连接，气道的后端于笔头套的后端和球珠固定座的后端之间（即笔头套和球珠固定座的套接配合处的后端）设置有开口，储墨腔通过气道与外界大气相连。

进一步地，所述气道由设置在笔头套和球珠固定座之间的毛细管孔构成，构成气道的毛细管孔的孔壁的一部分由球珠固定座的外侧壁构成，另一部分由开设在笔头套的内侧壁上的凹槽构成，或是一部分由笔头套的内侧壁构成，另一部分由开设在球珠固定座的外侧壁上的凹槽构成。采用这种结构设计，方便气道的生产加工，有利于保持书写部的结构强度。这使得气道除了能够用于平衡压力之外，当储墨腔中储满墨水时，利用毛细管作用，气道也能够对多余的墨水少量的进行吸收和存储，提高整体的储墨量。

本发明的有益效果是：本发明的圆珠笔芯可根据书写速度的快慢自行的对墨水供应量进行调整，在以较慢的速度书写时，能够防止在因为墨水供应量较多而消耗减慢出现墨迹干燥缓慢、书写线条过粗等问题；在以较快的速度书写时，能够防止因为墨水供应量较少而消耗较快出现的供墨中断、书写线条过细等的问题，有利于保证纸面的清洁、提高书写笔迹的美观性、提高书写的乐趣。

附图说明

图1为本发明第一实施例的书写部的结构示意图；

图2为本发明第一实施例的书写部前端的结构示意图；

图3为图1中沿A-A剖面线的剖视图；

图4为图3中的弹性包裹部受力形变时的示意图；

图5为本发明第二实施例对应图4所示状态的示意图；

图6为图5中的弹性包裹部受力形变时的示意图；

图7为本发明第三实施例对应图4所示状态的示意图；

图8为图6中的弹性包裹部受力形变时的示意图；

图9为本发明第一实施例在第一种使用状态图；

图10为本发明第一实施例在第二种使用状态图；

图11为本发明第一实施例在第三种使用状态图；

图12为本发明第三实施例的局部结构示意图；

图13为本发明第四实施例的局部结构示意图；

图14为本发明第一种应用方式的示意图；

图15为本发明第二种应用方式的示意图；

图16为本发明第三种应用方式的示意图。

具体实施方式

本发明圆珠笔芯的第一实施例如图所示包括有：储墨管1、设置在储墨管1前端的书写部2，储墨管1用于存储书写用的墨水，书写部2使用时与纸面配合接触，并能够将储墨管1的墨水引导而出并粘附在纸面上，从而形成书写笔迹，所述书写部2包括有球珠3、球珠固定座4、笔头套5，球珠3滚动设置在球珠固定座4的前端，笔头套5套设在球珠固定座4的外侧，球珠固定座4包括有与储墨管1相连接的出墨通道41，球珠3和球珠固定座4的滚动连接处形成有与出墨通道41相连接的出墨间隙42，球珠固定座4能够将墨水引导至球珠3处，并经由球珠3的滚动从出墨间隙42处带出，所述笔头套5和球珠固定座4之间形成有储墨腔6，储墨腔6中能够存储少量的墨水，储墨腔6的前端和出墨间隙42的前端之间形成具有毛细管作用的墨水流道71，储墨腔6的后端与外界大气相连。

在书写过程中，当圆珠笔芯的书写速度较慢时，受毛细管作用影响，位于出墨间隙42的前端处的墨水会通过墨水流道71被吸收到储墨腔6中，进行暂时性的存储，从而能够实现在以较慢的速度书写时不会出现供墨过多的情况，使书写的笔迹更加的整洁、美观，纸面上的墨迹能够更快的进行干燥，不容易弄脏纸面，保证纸面的清洁；当圆珠笔芯的书写速度较快时，受墨水表面张力以及重力的影响，储墨腔6中存储的墨水经由墨水流道71输送到出墨间隙42的前端处，用于弥补供墨不足的问题，从而能够实现在以较快的速度书写时不会出现供墨不足的情况，不容易出现因供墨不足导致笔迹中断的问题，能够保证笔迹具有足够的粗细程度。

所述墨水流道71由设置在笔头套5和球珠固定座4之间的毛细管孔构成，在第一实施例中，如图3、图4、图9至图11所示，构成墨水流道71的毛细管孔的孔壁的一部分由球珠固定座4的外侧壁4a构成，另一部分由开设在笔头套5的内侧壁上的凹槽51构成，所述储墨腔6由开设在球珠固定座4的外侧壁上的凹槽44构成。

在第二实施例中，如图5、图6、图12所示，构成墨水流道71的毛细管孔的孔壁的一部分由笔头套5的内侧壁5a构成，另一部分由开设在球珠固定座4的外侧壁上的凹槽43构成。

在第三实施例中，如图7、图8所示，构成墨水流道71的毛细管孔的孔壁由球珠固定座4的外侧壁4a和笔头套5的内侧壁5a之间径向的间隔形成，墨水流道71呈环形结构。

在第一实施例或第二实施例的方案中，所述墨水流道71为多个，并且沿圆珠笔芯的轴心周向均布设置，所述储墨腔6为环形，并与圆珠笔芯同心设置。多个墨水流道71的设置能够提高墨水的流量的大小，并且使得圆珠笔芯在以不同的方向进行书写时，均能够实现对墨水供应量的调整。在第三实施例的方案中，由于墨水流道71呈环形结构，圆珠笔芯在以不同的方向进行书写时，均能够实现对墨水供应量的调整。

上述这些墨水流道71的结构方案中，特别是采用第一实施例、第二实施例的方案在生产加工时能够显著的降低对工艺精度的要求。

此外，如图9至图12所示，所述球珠固定座4的前端包括有锥形部40，锥形部40的前端设置在笔头套5的外侧，锥形部40的后端套设在笔头套5的内侧，笔头套5的前端包括有套设在锥形部40的后端外侧的弹性包裹部50。笔头套5由塑料等易形变的材质构成，球珠固定座4由金属材质构成。

基于上述构造，如图4、图6、图8、图11所示，当圆珠笔芯在倾斜姿态下施加较大力度进行书写时，弹性包裹部50受力形变，弹性包裹部50下部和锥形部40下部之间的间隙b会相应增大，该增大的间隙b可提高储墨腔6的出墨量大小，从而能够使书写笔迹变的更粗、更浓。基于书写时力度的变化，可以更为明显的写出浓淡、粗细不一的笔迹，使书写的线条变化更丰富，提高书写的乐趣。

所述弹性包裹部50具有锥形的内侧壁，所述弹性包裹部50的内侧壁的前端套设置在锥形部40的后端，弹性包裹部50的内侧壁的后端向后延伸至与所述储墨腔6相对应的位置。

采用上述结构设计，当弹性包裹部50受力形变时，使弹性包裹部50下部和锥形部40下部之间的增大间隙b延伸至储墨腔6处，能够显著的提高储墨腔6的出墨量大小，从而进一步的提高上述效果。此外，构成储墨腔6的凹槽为弧形的凹槽，方便在金属材质构成的球珠固定座4上进行加工。

储墨腔6通过气道72与外界大气相连，气道72形成于笔头套5和球珠固定座4之间，气道72的前端与储墨腔6的后端相连接，气道72的后端于笔头套5的后端和球珠固定座4的后端之间（即笔头套5和球珠固定座4的套接配合处的后端）设置有开口721。

如图2所示，在墨水流道71利用毛细管作用将墨水吸引到储墨腔6的过程中以及墨水在表面张力以及重力的作用下从储墨腔6送出过程中，气道72能够起到平衡压力的作用。

在第一实施例和第四实施例中，如图1、图2、图9至图11、图13所示，所述气道72由设置在笔头套5和球珠固定座4之间的毛细管孔构成，构成气道72的毛细管孔的孔壁的一部分由开设在笔头套5的内侧壁5a上的凹槽52构成，另一部分由球珠固定座4的外侧壁4a构成。

采用上述结构设计的气道72，除了方便气道72的生产加工之外，还有利于保持书写部2的结构强度。还使得气道72除了能够用于平衡压力之外，当储墨腔6中储满墨水时，利用毛细管作用，气道72也能够对多余的墨水少量的进行吸收和存储，提高整体的储墨量。

在其他实施例中，构成气道72的毛细管孔的孔壁还可以是一部分由开设在球珠固定座4的外侧壁4a的凹槽构成，另一部分由笔头套5的内侧壁5a构成；还可以是由球珠固定座4的外侧壁4a和笔头套5的内侧壁5a之间间隔形成，即可以是球珠固定座4和笔头套5之间套接时形成的间隙。

在上述第一实施例、第二实施例或第三实施例的方案中，储墨腔6为单层，能够实现少量的储墨，当墨水流道71本身也能够存储少量的墨水，特别适用于书写文字。但当需要书写较长的线条时，储墨腔6中储存的墨水其补充速度可能会慢于其消耗速度。

为了解决上述问题，除了通过增加储墨腔6的长度或宽度等方式以提高其容积之外，还可以通过采用多层结构的储墨腔6来解决。

例如，在第四实施例中，如图13所示，所述储墨腔6至少为两层，在第四实施例中以四层为例，储墨腔6的四层沿圆珠笔芯轴向间隔分布设置，所述墨水流道71与位于最前方的一层（即最靠近书写部2前端的一层）相连接，位于最后方的一层（即最靠近书写部2后端的储墨腔6）通过气道72与外界大气相连，相邻储墨腔6的两层之间通过具有毛细管作用的导流通道73相连接。

当相对位于前方的储墨腔6的一层中充满墨水时，利用毛细管作用，多余的墨水会通过导流通道73向位于后方的储墨腔6一层进行输送并存储，因而能够提高整体的储墨量大小。当在以较快的速度书写较长的笔迹时，能够避免因为单层结构的储墨腔6供墨量不足导致出现笔迹变细或中断的问题，使本发明更适用于绘图等用途。采用这种多层的储墨腔6的结构设计，相对于采用更大容量的单层结构的储墨腔6的方案而言，在提高储墨量的前提下，还能够保证圆珠笔芯书写部结构强度。此外，导流通道73本身也能够存储少量的墨水。

在第四实施例中，所述导流通道73为多个，并且沿圆珠笔芯的轴心周向均布设置。多个导流通道73的设置能够提高相邻储墨槽6之间墨水输送流量的大小，并且使得圆珠笔芯在以不同的方向进行书写时，均能够实现较好的墨水输送效果。

所述导流通道73由设置在笔头套5和球珠固定座4之间的毛细管孔构成，与墨水流道71和气道72相似的是，在第四实施例中，构成导流通道73的毛细管孔的孔壁的一部分由球珠固定座4的外侧壁4a构成，另一部分由开设在笔头套5的内侧壁上的凹槽构成。

在其他实施例中，构成导流通道73的毛细管孔的孔壁还可以是一部分由球珠固定座4的外侧壁4a构成，另一部分由笔头套5的内侧壁5a构成，即可以是球珠固定座4和笔头套5之间套接时形成的间隙；也可以是一部分由笔头套5的内侧壁5a构成，另一部分由开设在球珠固定座4的外侧壁4a上的凹槽构成。

在其他实施例中，所述圆珠笔芯还可以是一体成型在笔杆上的圆珠笔芯。

本发明的第一种应用方式如图14所示，是一种具有直液式控墨系统的圆珠笔芯。

本发明的第二种应用方式如图15所示，是一种固定式的中性圆珠笔芯。

本发明的第三种应用方式如图16所示，是一种灌墨式的圆珠笔，该圆珠笔其笔芯和笔杆呈一体结构，其储墨管1可作为笔杆使用。

以上实施例，只是本发明优选地具体实施例的一种，本领域技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种圆珠笔芯，包括有储墨管、设置在储墨管前端的书写部，所述书写部包括有球珠、球珠固定座、笔头套，球珠滚动设置在球珠固定座的前端，笔头套套设在球珠固定座的外侧，球珠固定座包括有与储墨管相连接的出墨通道，球珠和球珠固定座的滚动连接处形成有与出墨通道相连接的出墨间隙，其特征在于：所述笔头套和球珠固定座之间形成有储墨腔，储墨腔的前端和出墨间隙的前端之间形成具有毛细管作用的墨水流道，储墨腔的后端与外界大气相连。

2.根据权利要求1所述的圆珠笔芯，其特征在于：所述墨水流道由设置在笔头套和球珠固定座之间的若干毛细管孔构成。

3.根据权利要求2所述的圆珠笔芯，其特征在于：所述墨水流道为多个，并且沿圆珠笔芯的轴心周向均布设置，所述储墨腔为环形，并与圆珠笔芯同心设置。

4.根据权利要求3所述的圆珠笔芯，其特征在于：所述球珠固定座的前端包括有锥形部，锥形部的前端设置在笔头套的外侧，锥形部的后端套设在笔头套的内侧，笔头套的前端包括有套设在锥形部的后端外侧的弹性包裹部，构成墨水流道的毛细管孔的孔壁的一部分由球珠固定座的外侧壁构成，另一部分由开设在笔头套的内侧壁上的凹槽构成，或是构成墨水流道的毛细管孔的孔壁的一部分由笔头套的内侧壁构成，另一部分由开设在球珠固定座的外侧壁上的凹槽构成；所述储墨腔由开设在笔头套的内侧壁或开设在球珠固定座的外侧壁上的凹槽构成。

5.根据权利要求4所述的圆珠笔芯，其特征在于：所述弹性包裹部具有锥形的内侧壁，所述弹性包裹部的内侧壁的前端套设置在锥形部的后端，弹性包裹部的内侧壁的后端向后延伸至与所述储墨腔相对应的位置。

6.根据权利要求3所述的圆珠笔芯，其特征在于：所述储墨腔至少为两层，并沿圆珠笔芯轴向间隔分布设置，所述墨水流道与储墨腔的位于最前方的一层相连接，储墨腔的位于最后方的一层与外界大气相连，储墨腔的相邻两层之间通过具有毛细管作用的导流通道相连接。

7.根据权利要求6所述的圆珠笔芯，其特征在于：所述导流通道为多个，并且沿圆珠笔芯的轴心周向均布设置。

8.根据权利要求6所述的圆珠笔芯，其特征在于：所述导流通道由设置在笔头套和球珠固定座之间的毛细管孔构成，构成导流通道的毛细管孔的孔壁的一部分由球珠固定座的外侧壁构成，另一部分由开设在笔头套的内侧壁上的凹槽构成，或是该毛细管孔的孔壁的一部分由笔头套的内侧壁构成，另一部分由开设在球珠固定座的外侧壁上的凹槽构成。

9.根据权利要求1所述的圆珠笔芯，其特征在于：所述笔头套和球珠固定座之间形成有气道，气道的前端与储墨腔的后端相连接，气道的后端于笔头套的后端和球珠固定座的后端之间设有开口，储墨腔通过气道与外界大气相连。

10.根据权利要求9所述的圆珠笔芯，其特征在于：所述气道由设置在笔头套和球珠固定座之间的毛细管孔构成，构成气道的毛细管孔的孔壁的一部分由球珠固定座的外侧壁构成，另一部分由开设在笔头套的内侧壁上的凹槽构成，或是一部分由笔头套的内侧壁构成，另一部分由开设在球珠固定座的外侧壁上的凹槽构成。