CN1665688A - 用于书写工具的球末端和关于制造该末端的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于书写工具的圆珠笔，它包括：具有前表面(4)和包括腔室(6)的本体(2)，该腔室形成设置在所述前表面(4)中的和与供应液体的通道(8)连通的孔口(7)；以及安装在所述腔室(6)内可自由转动的球(3)。本体(2)的前表面具有基本平行于孔口的中间平面的周边部分(11)和靠近孔口的扩张部分(12)，该扩张部分在球(13)与孔口的周边的接触点(13)处与在所述接触点处与球相切的平面的引出部分(T)形成小于70度的锐角α。本发明还涉及制造这球末端的方法和它在圆珠笔中的应用。

Description

用于书写工具的球末端和关于制造该末端的方法

技术领域

本发明涉及用于书写工具的球末端，它包括：

-具有前表面的末端体，所述末端体包括腔室，该腔室终止于在所述前表面中制作的孔口，该孔口与液体供应通道连通；以及

-安装在该腔室内可自由转动的和从所述孔口突出的球。

发明背景

上述类型的球末端用于圆珠笔型的书写工具，但也用于在纸上沉积一行校正液体或粘接剂的书写工具。但是，在它们的使用期间，液体积聚在末端体的前表面上和有时甚至在侧表面上，这可能造成污斑。

在圆珠笔的特定情况中，聚集在末端的印墨还可能在书写运动的过程脱落，导致留在纸上的污点。为了防止用圆珠笔所遇到的这问题，已提出改进印墨的机械特性，尤其是它的流动性。但是，改进的印墨通常具有在使用者所接受到的书写感觉方面和在纸上的线条质量方面的有害影响。

在校正液体或粘接剂涂抹器型的书写工具的情况中，很难改进液体的特性。并且，聚集的液体的干燥可能引起球被阻止转动和使书写工具不能使用。

发明内容

本发明的目标是通过设计球末端克服上述缺点，该球末端使用起来完全没有毛病，不会损害对该末端在纸上滑移的感觉或者如果涉及圆珠笔不会要求特殊成份的印墨。在校正液体或粘接剂涂抹器型的书写工具的情况下，本发明的附加目标是防止在长期不使用之后球被阻止转动。

为此，本发明的目的是上述类型的球末端，其中末端体的前表面具有基本平行于孔口的中间平面的一周边部分和靠近孔口的周边的扩张部分，该扩张部分在球与孔口的周边接触点处和在所述接触点处与球相切的平面的引出部分形成小于70度的锐角。

周边部分和扩张部分的结合可以使在末端上聚集的污迹和印墨至完全意想不到的程度。事实上，用设置有按照本发明的末端的圆珠笔进行的试验表明既使在使用有利地提供末端的良好滑移触觉的多脂印墨也不会有任何污点。在校正液体或粘接剂涂抹器型的工具的情况下，显著地减少了球被阻止转动的风险。

因为长期寻求防止与球形成锐角的扩张部分，所以这结果是完全出乎人们预料的。

事实上，例如在专利文献GB-A-624366中所述的那些内容，工业生产的最初的圆珠笔末端具有扩张形状的前表面，该扩张部分通过在末端体上滚动操作对球弯折而产生，在该操作过程中，位于末端体的周边处的金属较靠近球的金属被更大程度地向前推。但是，这些最初球末端的缺陷是它们引起大量的污点。

因此，已经发现利用与对球相切的平面的引出部分在与球接触点处形成直角的、以及较佳地甚至为钝角的前表面，减少了污点现象。一直在寻求在对球弯折时防止形成具有锐角的扩张部分。

在本发明的较佳实施例中，还依靠以下结构的一个和/或另一个：

-由扩张部分和在与孔口的周边的接触点处对球相切的平面的引出部分形成的角度是在30和70度之间，较佳地基本等于45度；

-扩张部分具有在垂直于孔口的中间平面的方向测量的、在球直径的0.6％和5％之间的轴向高度h；

-周边部分具有沿孔口径向测量的、至少为0.01毫米的和较佳地在球直径的1.2％和5％之间的宽度l；

-扩张部分的轴向高度h基本止等于周边部分的宽度l；

-末端体的孔口具有围绕中心轴线的旋转对称性；

-由与孔口的中心轴线同轴线的截头圆锥表面形成扩张部分；

-用金属制造末端体，以及通过对末端体弯折将球保持在腔室内。

而且，本发明的另外目的是：

-一种包括如上所述的球末端的圆珠笔，其中球直径在0.5和1.6毫米之间，以及印墨具有大于40泊的粘度；以及

-一种从空的末端体制造球末端的方法，该空的末端体具有前表面和包括腔室，该腔室的圆筒形前部终止于在所述前表面中制作的孔口，其中：

·通过对孔口的周边倒角制作扩张部分；

·将具有基本等于腔室的圆筒形前部的直径的直径的球通过孔口插入；

·末端体具有前端，将该前端对着球弯折，以致将该球保持在腔室中。

附图简述

在以下参照附图、以非限制性例子的方式进行的叙述过程中，本发明的其它特征和优点将变得很明显，在附图中：

图1是现有球末端的简化的纵向剖视图；

图2是按照本发明的球末端的简化的纵向剖视图；

图3是图2中的部分III的放大视图。

在各附图中相同的标号表示相同或类似部分。

具体实施方式

图2示出关于书写工具、尤其是关于圆珠笔的球末端1，它包括末端体2。

图2的左方半个视图代表空的末端体，而右方半个视图代表装入球3之后的末端体。末端体2具有前表面4和肩部5，在肩部上能够固定印墨容器(未示出)。

末端体2包括腔室6，腔室终止于制作在前表面4内的孔口7。

在所示的实施例中，腔室6基本为圆筒形和孔口7具有围绕与末端体的对称轴线相一致的中心轴线Z的旋转对称性。

流体供应通道8提供在印墨容器和腔室6之间的连通。

球3安装在腔室6中可自由转动和通过孔口7突出。

在所示的实施例中，由配合球的外形的形成在腔室6的底部处的支座9和末端体2的壁的前端10保持球3。在所示实施例中用金属制造末端体2，通过在前端10上的弯折操作末端体允许与球3配合。

这样，球不能在腔室6中进行任何平移运动。但是，本发明还能应用于包括沿中心轴线Z设置的弹簧的球末端，该弹簧保持球抵靠着末端体的前端10。

支座9可以包括沟槽或凸条，该沟槽促使印墨从供应通道8流到位于在球和支座之间的空间17，以及印墨均匀地分布在球上。

按照本发明，末端体的前表面4具有周边部分11和围绕孔口7的周边的扩张部分12。

周边部分11从前表面4的外周边朝中心轴线Z延伸到扩张部分12。周边部分11基本平行于孔口7的中间平面，也就是说，在所示实施例中基本垂直于中心轴线Z。

扩张部分被设置成以便在球3与孔口7的周边的接触点13处与在所述接触点13处与球相切的平面的引出部分形成锐角α，在图2中可看到这平面的直线T。

周边部分11和扩张部分12的组合可以按很显著的方式减少在前表面4上的印墨聚集和在纸上出现污点。

事实上，带有按照本发明的具有扩张部分的球末端的试验表明不再有任何污点，甚至在使用不含用于限制污点出现的任何添加剂的印墨的情况也是如此。因此可以使用粘度大于40泊的传统的多油脂印墨。而且，不损害末端的其它特性，例如易于书写。

本发明人用高放大倍数拍摄在纸类表面上滚动的球3。照片显示在球和前表面4之间的接触点处印墨的逐渐聚集，这接触点位于滚动方向的相反方向。印墨的积聚最终形成一液滴18，如图3中示意地所示。

但是，这液滴并不延伸超过周边部分11，因此没有印墨附着在末端体2的径向外表面上。也会注意到该液滴不从前表面4、在球转动的相反方向分离，这解释了不出现污点的原因。并认为由于液滴的位于外侧的和因此与空气接触的部分的稍许干燥的结果得到了这些现象。

此外，当液滴达到某尺寸时，它自然坍入和从前表面4消失。可以由扩张部分12解释这现象，扩张部分与球3的壁形成了在球转动期间积聚的印墨返回的漏斗状。与球3接触的液滴的部分18b由于新鲜印墨的供应保持液状。部分18b的流动性毫无疑问地允许印墨开始返回。

从而与如图1的右方半个视图所示的现有技术的球末端对比，按照本发明的球末端可以形成印墨的积聚和然后使它返回进入末端体。

在这些现有技术末端中的孔口7具有周边14，该周边与球3的壁形成钝角，这样具有随着球转动括除在球上的印墨和保持形成在前表面4上的印墨积聚的后果。然后印墨的这种积聚能够沉积在纸上，尤其当球的转动方向改变时，以及产生污点。

较佳地，由与孔口7的中心轴线Z同轴线的截头圆锥形表面形成扩张部分12。扩张部分的这具体形式具有能够以高精度生产的优点，尤其用以下所述的制造方法。

在所示实施例中，在扩张部分12和切线平面的引出部分T之间形成的角度α约为45°，但是扩张部分带有30°和70°之间变化的角度α能够保持它的功能。

带有例如1.6毫米的大直径的球的试验表明，截头锥形表面12的轴向高度h在0.01和0.08毫米之间足以防止污点的出现。但是，球直径可以小到0.5毫米，或更大。那么轴向高度可以成比例地修改，以致它在球直径的0.6％和5％之间。

因为围绕末端体2的中心轴线的回转对称性，所以周边部分11具有圆环形状。在通过机加工形成扩张部分12和对球3弯折之前，这环是平的，但是在这些加工期间它可以稍许变形，因此，周边部分11在制成球末端时可以仅仅是基本平面的。

周边部分11具有在孔口7的径向、也就是说沿着垂直于中心轴线Z的方向测量的宽度l。宽度l必须足够宽，以保持印墨18的液滴，不使液滴达到前表面4的外周边和流到末端体的径向外壁上。

用具有1.6毫米直径的球和多油脂印墨，试验表明宽度l可以在0.02毫米和0.08毫米之间，也就是说在球直径的1.2％和5％之间。周边部分11的较大宽度当然是可想到的，但是它将增加末端体2的总体尺寸。在不同直径球的情况下，宽度l可以按比例修改，以致它是在球直径的1.2％和5％之间。但是，可以较佳的是宽度l至少是0.01毫米，以便得到油墨的积聚。

在所示的实施例中，扩张部分12的轴向高度h基本等于周边部分11的宽度l，这提供了在球末端的清洁和前表面4的外径之间的良好的综合考虑。

按照本发明的球末端可以由与用于制造现有技术的球末端的空的末端体相同的、如图1左方半个视图所示的空的末端体制造。这空的末端体的腔室6具有圆筒形前部15，该前部终止于孔口7，并与末端体2的前表面形成直角16。

为了产生扩张部分12，对孔口的周边倒角，以便去除直角16，然后通过孔口7将球3插入腔室6。

球3的直径大致等于腔室6的圆筒部分15的直径，这取决于是否希望得到用力或带有轻微摩擦的插入以及在球和腔室壁之间有较大或较小的间隙。

其次，将末端体2的前端10对着球弯折，以致将球保持在腔室6内。由于弯折操作，前端10的内壁配合球壁，在这两壁之间留有一定的间隙。

这制造方法具有能够利用现有技术的空的末端体和仅要求一附加工序、即倒角工序的优点，而其它制造工序不变。因此，按照本发明的球末端可以大量生产，而不要显著地改变生产工具。

当然，叙述球末端的、尤其关于圆珠笔的该实施例决不是限制性的。周边部分的和扩张部分的尺寸可以适合于球的直径或位于球的凸出部分上印墨膜的厚度，尤其在用于其中球直径可以达到3毫米的校正液体或粘接剂涂抹器的球末端的情况中。

Claims (10)

1.用于书写工具的球末端，它包括：

-具有前表面(4)的末端体(2)，所述末端体包括腔室(6)，该腔室终止于制作在所述前表面(4)中形成的和与液体供应通道(8)连通的孔口(7)；以及

-安装在腔室(6)中可自由转动的和从所述孔口(7)突出的球(3)，

其特征在于：末端体(2)的前表面(4)具有基本平行于孔口的中间平面的周边部分(11)和与孔口的周边相邻的扩张部分(12)，该扩张部分与在球(3)与孔口周边的接触点(13)处与在所述接触点处与球相切的平面的引出部分(T)形成小于70度的锐角α。

2.如权利要求1所要求的球末端，其特征在于：由扩张部分(12)和在球与孔口周边的接触点(13)处的对球(3)相切的平面的引出部分(T)形成的角度α在30和70度之间，较佳地基本等于45度。

3.如权利要求1或2所要求的球末端，其特征在于：扩张部分(12)具有在垂直于孔口(7)的中间平面的方向测量的、在球(3)的直径的0.6％和5％之间的轴向高度h。

4.如权利要求1至3的任一项所要求的球末端，其特征在于：周边部分(11)具有沿孔口(7)的径向测量的、至少为0.01毫米的和较佳地在球(3)的直径的1.2％和5％之间的宽度l。

5.如权利要求3和4所要求的球末端，其特征在于：扩张部分(12)的轴向高度h基本上等于周边部分(11)的宽度l。

6.如权利要求1至5的任一项所要求的球末端，其特征在于：末端体(2)中的孔口(7)具有围绕中心轴线(Z)的旋转对称性。

7.如权利要求6所要求的球末端，其特征在于：由与孔口(7)的中心轴线(Z)同轴线的截头圆锥表面形成扩张部分(12)。

8.如权利要求1至7中的任一项所要求的球末端，其特征在于：用金属制造末端体(2)，以及通过对末端体弯折将球(3)保持在腔室(6)之中。

9.包括如权利要求1至8的任一项所要求的球末端的圆珠笔，其特征在于：球(3)的直径在0.5和1.6毫米之间，以及其中印墨具有大于40泊的粘度。

10.一种从空的末端体(2)制造如权利要求1至8的任一项所要求的球末端的方法，该空的末端体具有前表面(4)和包括腔室(6)，该腔室的圆筒形前部(15)终止于在所述前表面(4)中制作的孔口(7)，在该方法中：

-通过对孔口(7)的周边倒角制作扩张部分(12)；

-将具有基本等于腔室的圆筒形前部(15)的直径的直径的球(3)通过孔口(7)插入；

-末端体(2)具有前端(10)，将该前端对着球(3)弯折，以致将该球保持在腔室(6)中。