一种弹性笔头及其笔芯制造技术

本发明专利技术公开了一种弹性笔头，包括：球珠、外壳和内芯，所述外壳套设于所述内芯前端，所述球珠向前方突出地设置于所述外壳与内芯之间，所述内芯包括中孔，用于将墨水引至球珠，所述内芯的弹性模量小于等于3000MPa。内芯的弹性模量小于等于3000MPa。

【技术实现步骤摘要】
一种弹性笔头及其笔芯


[0001]本专利技术涉及文具领域，特别涉及一种弹性笔头。

技术介绍

[0002]圆珠笔用笔头由球座体和球珠组成，如果是弹簧笔头则内部还装有一根弹簧。球珠通常由碳化钨、不锈钢或陶瓷材料制成。球座体由金属材料和非金属材料两类，金属材料通常为铅黄铜、镍白铜和不锈钢；非金属材料主要是塑料，尤其是聚甲醛(POM)塑料。
[0003]采用金属材料制造球座体的方法通常有两类，一类是材料为实心的圆柱体，通过切削加工或者冷挤压加上切削加工来完成。对于切削性能比较好的铅黄铜材料，可以采用价格低廉的自动切削车床加工，经过3～4台机床完成球座体的加工，装球珠和收口还需要在另外的机器上完成。由于机床的精度不够，再加上多次装夹，加工精度特别是一致性根本无法保证。对于切削比较困难的镍白铜特别是不锈钢，则无法用上述工艺完成加工，只能用多工位加工机床，一次装夹连续加工，切削量大的分段加工，重要部位分粗加工与精加工，最后包括装珠收口全部完成，出来就是一个成品笔头。但是，多工位加工机床价格昂贵，维护费用较大，且对操作人员要求较高。
[0004]另一类是材料为空心的管材，通过挤压加上少量切削加工来完成。美国专利US2879586提出了这种设想，经过不断改进与完善，因为加工量小，材料成本低的针管型笔头已成为圆珠笔用笔头中主流品类之一。通常针管型笔头采用外径为0.8mm或1.0mm的不锈钢管材，内孔直径才0.5～0.7mm，如果要做弹簧笔头就非常困难了。尽管中国专利CN102848793A提出并研发成功切削型的、外径为1.0mm的针管型弹簧笔头，但是，无论是在内部结构尺寸设计，还是加工精度方面，以及笔头与墨水的匹配方面要求更高，难度更大，可以说是目前所有圆珠笔笔头中技术难度最大的。
[0005]采用非金属材料制造笔头的设想很早就有(见美国专利US2911949)，以当时的技术条件是无法制造出这样细小并且内部如此精密结构要求的笔头。首先，模具的精度与一致性就无法达到笔头内部结构的精度要求，再加上注塑成型过程中的塑料在温度、压力、速度及材料收缩率等因素影响下，一模数个或数十个笔头尺寸精度会相差很大；其次，塑料笔头的碗口边尽管可以做成内包，型芯可以强制脱模，将球珠装入球座时也可以利用塑料的弹性强制装入，并包住球珠不会脱落，但是，塑料笔头对球珠的包裹力与金属笔头相比要差很多，如果是球珠直径较小(例如0.5mm及以下)则可能在书写时碗口边磨损而使得球珠脱落。因此，美国专利US3671616提出了再次热收口的设想，但是，加工成本大大提高，与金属材料加工的笔头相比已毫无竞争优势。
[0006]此外，弹簧笔头需要在笔头内部放入一个用直径为0.10～0.12mm的不锈钢丝制成的细小的弹簧，不仅增加了加工难度和生产成本，而且亦无法确保所有的弹簧直端正好顶在球珠的中心而不产生偏心，就如同世界专利WO2005065967所阐述的那样，由于弹簧直端未能顶在球珠中心使得球珠偏向单边，球珠与碗口边之间的间隙未能完全封闭，会出现墨水渗漏现象。

技术实现思路

[0007]针对上述问题，本专利技术提供一种新型弹性笔头，其不需要按装弹簧，但具有弹簧笔头的特性。
[0008]本专利技术提供的技术方案如下：
[0009]一种弹性笔头，其特征在于，包括：球珠、外壳和内芯，所述外壳套设于所述内芯前端，所述球珠向前方突出地设置于所述外壳与所述内芯之间，所述内芯包括中孔，用于将墨水引至球珠，所述内芯的弹性模量小于等于3000MPa。
[0010]进一步地，所述内芯依次包括球座部分、锥形部分、圆柱部分，所述球座部分用于支撑所述球珠，所述锥形部分用于支撑所述球座部分，所述圆柱部分用于支撑所述外壳。
[0011]进一步地，所述球座部分中间设有小孔，所述小孔与所述中孔沿中心轴线连通，所述小孔内壁周向设有一个或多个油槽，所述球座部分前端设有球座底部，用于支撑所述球珠，所述球座底部外圆与所述外壳前端的球座孔配合装配所述球珠。
[0012]进一步地，所述球座底部表面设有凸起的摩擦部，用于减少所述球座底部与所述球珠的磨损。
[0013]进一步地，所述球座底部表面设有凹陷的纹路部，用于使所述球珠与所述球座底部之间始终能够保持有墨水形成的水膜。
[0014]进一步地，所述锥形部分轴向设有至少两条直槽，所述直槽与所述中孔碰穿。
[0015]进一步地，所述直槽在轴向上倾斜设置。
[0016]进一步地，所述圆柱部分外表面设有一条或多条凸筋，用于使所述内芯和所述外壳紧密配合。
[0017]进一步地，所述球座部分具有至少0.02mm的弹性移动量。
[0018]一种笔芯，包括连接、油管和所述任一一种弹性笔头，所述内芯包括后外圆部分，所述后外圆部分与所述连接配合，所述连接与所述油管配合。
[0019]本专利技术的技术效果如下：
[0020]相较于金属圆珠笔笔头，本专利笔头具有弹性，书写手感更为柔顺。
[0021]本专利的笔头不会产生偏心问题。并且通过结构设计和所采用材料的特性，使得球座具有沿轴线方向0.02～0.05mm的弹性移动距离，不需要另外安装弹簧就具有弹簧笔头功能。
[0022]本专利的笔头在内部结构设计和模具设计方面有更大的发挥空间，而在模具制造的技术难度方面反而有所降低，保证产品精度的一致性方面更为稳定。
[0023]本专利的弹性内芯在使用过程中产生磨损时始终能够保持有墨水形成的水膜，增加笔头书写时的润滑性，球座底部的磨损会明显减少。另外，内芯前端的弹性结构设计，使得球座对于磨损有了自动补偿功能。
[0024]本专利的弹性笔头随着书写压力的变化，碗口间隙会有相对较大的变化，使得出墨量亦会有较大的变化，并且是可以由书写压力所控制的，从而可以写出笔锋，有韧感的笔迹。
附图说明
[0025]本专利技术的以上
技术实现思路
以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好
的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的技术方案的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。
[0026]图1为本专利技术的第一实施例的弹性笔头外形图；
[0027]图2为本专利技术的第一实施例的外壳剖面图；
[0028]图3为本专利技术的第一实施例的内芯的剖面图；
[0029]图4为本专利技术的第一实施例的弹性笔头的内芯的球座部分局部示意图；
[0030]图5为本专利技术的第一实施例的弹性笔头的内芯的锥形部分局部示意图；
[0031]图6为本专利技术的第一实施例的弹性笔头制作的笔芯示意图；
[0032]图7为本专利技术的第一实施例的弹性笔头非书写时的示意图；
[0033]图8为本专利技术的第一实施例的弹性笔头书写时的示意图；
[0034]图9为本专利技术的第一实施例的弹性笔头制作的笔芯的出墨量曲线图；
[0035]图10为对比笔芯的出墨量曲线图；
[0036]图11为本专利技术的第二实施例的弹性笔头的剖面图；
[0037]图12为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弹性笔头，其特征在于，包括：球珠、外壳和内芯，所述外壳套设于所述内芯前端，所述球珠向前方突出地设置于所述外壳与所述内芯之间，所述内芯包括中孔，用于将墨水引至球珠，所述内芯的弹性模量小于等于3000MPa。2.根据权利要求1所述的弹性笔头，其特征在于，所述内芯依次包括球座部分、锥形部分、圆柱部分，所述球座部分用于支撑所述球珠，所述锥形部分用于支撑所述球座部分，所述圆柱部分用于支撑所述外壳。3.根据权利要求2所述的弹性笔头，其特征在于，所述球座部分中间设有小孔，所述小孔与所述中孔沿中心轴线连通，所述小孔内壁周向设有一个或多个油槽，所述球座部分前端设有球座底部，用于支撑所述球珠，所述球座底部外圆与所述外壳前端的球座孔配合装配所述球珠。4.根据权利要求3所述的弹性笔头，其特征在于，所述球座底部表面设有凸起的摩擦部，用于减少所述球座底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚鹤忠，
申请(专利权)人：上海制笔技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：