申请/专利权人：上海晨光文具股份有限公司

申请日：2019-07-23

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN110239256B

主分类号：B43K1/08

分类号：B43K1/08;B43K7/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2019.10.15#实质审查的生效;2019.09.17#公开

摘要：本发明提供一种防漏墨弹簧笔头、圆珠笔笔芯及其圆珠笔，属于书写工具技术领域。本发明提供的笔头由球座体、球珠和弹簧组成；所述球座体的前端具有供所述球珠活动的球座孔，球座体内部通过钻孔形成多段中孔作为墨水通路；前端中孔通过小孔连通球座孔。弹簧通过卡点压缩固定于球座体内部；弹簧尖端顶住球珠底部，保证球珠在非书写情况时处于顶珠状态；所述弹簧丝径为0.13‑0.20mm，直径0.9‑1.1mm，弹簧总长为10.3‑11.2mm，弹簧节距0.21‑0.38mm，弹簧力值为0.10‑0.30Nmm；所述笔头总长为11.0‑12.0mm；所述球座体为易切削不锈钢、镍白铜或铅黄铜制成；所述球珠为硬质合金球珠或陶瓷球珠；所述弹簧为不锈钢弹簧钢丝制成。本发明还提供包括所述防漏墨弹簧笔头的圆珠笔笔芯以及使用此笔芯的圆珠笔。

主权项：1.一种防漏墨弹簧笔头，其特征在于，包括：球座体1，所述球座体1内设有球座孔16、小孔18和中孔17，所述中孔17与所述球座孔16通过小孔18相连通；球珠2，设于所述球座孔16内，所述球珠2在所述球座孔16内的径向间隙为5-12μm，轴向间隙为12-25μm；弹簧3，设于所述中孔17内，其一端固定在所述球座体1内，靠近笔头尾部，其另一端穿过所述小孔18并在压缩状态下顶住所述球珠2；所述弹簧3总长为10.3-11.2mm，丝径为0.13-0.14mm，节距为0.22-0.26mm，弹簧力值为0.10-0.15Nmm，所述弹簧在安装状态下的压缩量设置为1.65-2.15mm，所述弹簧弹力为0.165-0.297N；所述弹簧3包括了弹簧大外径31、弹簧有效圈32和弹簧顶杆33，所述弹簧大外径固定在所述球座体1内，所述弹簧顶杆33顶住所述球珠2，所述弹簧顶杆33的长度为1.40-1.60mm，所述弹簧有效圈32的总长为8.0-9.0mm，所述弹簧3在所述中孔17内的固定位置距所述笔头尾部的距离为2.2mm；所述笔头的总长为11.0-12.0mm。

全文数据：一种防漏墨弹簧笔头、圆珠笔笔芯及圆珠笔技术领域本发明涉及一种防漏墨弹簧笔头、圆珠笔笔芯及圆珠笔，属于书写工具的技术领域。背景技术圆珠笔自问世以来，给书写工具的发展带来了巨大变化。从最早的油墨圆珠笔，到后来的水性墨水圆珠笔和中性墨水圆珠笔，以及现在的乳化墨水圆珠笔，随着市场的需求变化，圆珠笔作为新一代的书写工具有了飞跃的发展，消费者对产品的功能和适用度提出了更高的要求。圆珠笔在书写历史中一直存在着漏墨的问题。在经过多年的技术革新后，目前常见的漏墨分为两种情况：一种是笔头脱帽悬挂时，墨水从碗口处渗流、积聚、滴墨，引起漏墨污染；另一种是笔头处于按出状态后摆回陈列、展示时笔头与陈列架底部通常为硬质塑料材质或光滑玻璃材质长期触底接触，产生持续引流，引发漏墨、污染。这两种漏墨情况多由用户的使用习惯不良而产生，给圆珠笔的使用带来了不便。因此，需要设计一种新型笔头，即使用户使用习惯不良，也不会产生漏墨情况，给用户带来更为自由的书写体验。发明内容为了解决现有弹簧笔头在笔芯悬挂、笔头触底时产生漏墨、污染的问题，本发明通过设计新型笔头结构，设计新型弹簧，悬挂时密闭无缝隙，触底时墨水不流出，不会产生持续引流而发生漏墨，同时不影响书写体验，提供了一种新型的防漏墨弹簧笔头、笔芯及其圆珠笔。本发明的目的是通过以下方案实现的：一种防漏墨弹簧笔头，其特征在于，包括：球座体，所述球座体内设有球座孔、小孔和中孔，所述中孔与所述球座孔通过小孔相连通；球珠，设于所述球座孔内，所述球珠在所述球座孔内的径向间隙为5-12μm，轴向间隙为12-25μm；弹簧，设于所述中孔内，其一端固定在所述球座体内，靠近笔头尾部，其另一端穿过所述小孔并在压缩状态下顶住所述球珠；所述弹簧的丝径为0.13-0.20mm，节距为0.21-0.38mm，总长为10.3-11.2mm，弹簧力值为0.10-0.30Nmm，所述弹簧在安装状态下的压缩量设置为1.50-3.00mm。作为本发明的进一步改进，所述弹簧3的丝径为0.13-0.14mm，节距为0.22-0.26mm，弹簧力值为0.10-0.15Nmm，所述弹簧在安装状态下的压缩量设置为1.65-2.15mm。作为本发明的进一步改进，所述弹簧包括了弹簧大外径、弹簧有效圈和弹簧顶杆，所述弹簧大外径固定在所述球座体内，所述弹簧顶杆顶住所述球珠。作为本发明的进一步改进，所述弹簧顶杆的长度为1.40-1.60mm，所述弹簧有效圈的总长为8.0-9.0mm，所述弹簧在所述中孔内的固定位置距所述笔头尾部的距离为1.8-2.6mm。作为本发明的进一步改进，所述弹簧大外径通过多个位于所述球座体内的弹簧卡点固定在在所述球座体内；卡点可以为3个，呈中心对称、均匀分布在球座体的内壁上，卡点中心位置距笔头尾部的距离为1.8-2.6mm，卡点处的直径为1.05-1.25mm，小于弹簧的大外径，以确保弹簧能被压缩固定于中孔内部。作为本发明的进一步改进，所述小孔外侧呈放射状延伸形成多个墨槽，所述墨槽的贯通深度为所述小孔的深度的一半，且与所述中孔不直接连通。作为本发明的进一步改进，所述中孔的孔径按笔头尾部至笔头头部方向逐级减小。作为本发明的进一步改进，所述弹簧由不锈钢制成。作为本发明的进一步改进，其特征在于，所述球座体由易切削不锈钢、镍白铜或铅黄铜制成。作为本发明的进一步改进，其特征在于，所述笔头的总长为11.0-12.0mm。本发明还公开了一种防漏墨圆珠笔笔芯，其包括笔芯管体、墨水和如上任意所述的弹簧笔头，其中所述弹簧笔头设置于所述笔芯管体的前端；所述笔芯管体具有能够与所述弹簧笔头的所述中孔连通的中心空腔，用于容纳所述墨水；所述墨水为中性墨水、水性墨水或乳化墨水。本发明还公开了一种防漏墨圆珠笔，其包括如上所述的防漏墨圆珠笔笔芯，其中所述圆珠笔为固定式或按动式。本发明相对于现有技术的有益效果在于，对现有笔头进行了调整和设计，解决了圆珠笔陈列时笔头漏墨问题，同时书写无异常、笔头的生产和加工无异常。附图说明图1是实施例1的防漏墨弹簧笔头外形示意图。图2是实施例1的防漏墨弹簧笔头内部剖面示意图。图3是图2的局部A的放大视图。图4是实施例1的防漏墨弹簧笔头所用的弹簧示意图压缩状态。图5是实施例1的防漏墨弹簧笔头所用的弹簧示意图自然状态。图6是装有防漏墨弹簧笔头的防漏墨圆珠笔的示意图。图中：1-球座体；11-后外圆；12-外圆；13-外锥面；14-收口段；15-弹簧卡点；16-球座孔；17-中孔；18-小孔；19-碗口；110-墨槽；△H-轴向间隙；2-球珠；2a-顶珠时球珠位置虚线；2b-压珠时球珠位置实线；3-弹簧；31-弹簧大外径；32-弹簧有效圈；33-弹簧顶杆；4-笔芯管体。具体实施方式体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。实施例1实施例1提供一种防漏墨弹簧笔头。参考图1至图5，笔头包括球座体1、球珠2和弹簧3。球座体外形为子弹头型，分为后外圆11、外圆12、外锥面13和收口段14；后外圆11内部设有3个周向均匀分布的弹簧卡点15，用于固定弹簧3。球座体采用维氏硬度240-260HV、线径φ2.3mm的易切削不锈钢线材切削加工而成。进一步介绍笔头内部结构，球座体1前端内部具有供球珠2活动的球座孔16；球座体1的中后端内部通过钻孔形成多段中孔17作为墨水通路，接近笔头后端的中孔为孔径最大的中孔，接近球座孔16笔头前端的中孔为孔径最小的中孔，中孔的孔径从后往前逐级减小；中孔17与球座孔16通过小孔18相连通，小孔18外侧呈放射状延伸形成多个墨槽110，墨槽的贯通深度为小孔的深度的一半。弹簧3分为弹簧大外径31、弹簧有效圈32和弹簧顶杆33三段；弹簧3被压缩固定于球座体后端中孔17内，弹簧大外径31被弹簧卡点15所固定，弹簧顶杆33则穿过小孔18顶在球珠2的底部，弹簧3为不锈钢材质。弹簧3通过弹簧有效圈32的压缩，在非书写状态时，使球珠2处于顶珠状态2a。球座孔16的放大图如图3所示，球珠2在球座孔1内可以沿轴向进行小范围活动，其最大活动范围为轴向间隙△H，△H的数值为20μm，较常规笔头偏小33％。非书写状态时，球珠2受弹簧3弹力处于顶珠状态2a，碗口19呈密闭状态保证墨水不会流出；而在书写状态时，球珠2承受书写压力顶回弹簧3，此时球珠处于压珠状态2b，碗口19呈开放状态保证墨水顺利流出，从而正常书写。本实施例的含球珠的笔头总长为11.55mm、其中球珠直径为0.5mm、轴向间隙为20μm、径向间隙为8-12μm、弹簧丝径为0.14mm、弹簧直径1.0mm、弹簧总长为10.5mm，未压缩状态的节距为0.23mm、有效圈数量为36圈、弹簧力值为0.13Nmm，弹簧卡点15的中心位置距离笔头后外圆11的尾端距离为2.2mm。本实施例中，弹簧在笔头内的压缩量为x，笔头总长为L0，弹簧总长为L1，弹簧卡点位置为L2，球珠直径为D，弹簧力值为k，则x＝L1-L0-L2-D＝10.5-11.55-2.2-0.5＝1.65mm，此时弹簧弹力F＝k*x＝0.13*1.65＝0.215N；由于常规揿动式中性笔的重力为0.1-0.15N，小于弹簧弹力，在此情况下球珠处于顶珠状态。经过测定，本实施例的笔头不会产生触底漏墨，且书写无异常，笔头在生产和加工时也无异常。本发明的漏墨效果验证方法如下：将本实施例笔头装入成品圆珠笔外壳，经书写后，笔头保持露出状态，垂直悬挂于PMMA塑料架上，笔头与塑料架底部直接接触，塑料架底部为透明光滑平面。实施例2-6和对比例1-8的笔头构成与实施例1大体相同，但笔头的弹簧总长、弹簧节距、弹簧力值和压缩量等不同，具体如下表1所示。表1各实施例和对比例的测试结果如下表2所示。表2序号加工特性触底漏墨效果应用性能实施例1加工无异常漏墨0％均无异常实施例2加工无异常漏墨0％均无异常实施例3加工无异常漏墨0％均无异常实施例4加工无异常漏墨0％均无异常实施例5加工无异常漏墨0％均无异常实施例6加工无异常漏墨0％均无异常对比例1加工无异常漏墨100％均无异常对比例2加工无异常漏墨0％书写跳珠对比例3加工无异常漏墨10％均无异常对比例4弹簧下料困难漏墨0％均无异常对比例5加工无异常漏墨40％均无异常对比例6弹簧卡料、串联漏墨0％均无异常对比例7加工无异常漏墨90％均无异常对比例8加工无异常漏墨0％书写费力结合表1和表2的试验数据可以看出，本发明的笔头具有较好的防漏墨效果，并且书写和加工无异常。实施例7一种带有防漏墨圆珠笔头的圆珠笔，其采用实施例1所述的笔头，如图1-6所示，圆珠笔包括了笔杆5、按压揿头7和位于笔杆内的笔芯，笔芯组成有笔芯管体4、位于笔芯管体4内的中性墨水未图示和实施例1所述的弹簧笔头。弹簧笔头设置于笔芯管体4的前端，笔芯管体4内部为中心空腔，可与弹簧笔头内的中孔相连通，使墨水从中心空腔流动到弹簧笔头中。以上实施例仅供说明本发明之用，仅对本发明精神的举例说明，而非对本发明的限制。相关技术领域人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以修改、变化或替代，但所有等同的技术方案并不会偏离本发明的精神，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种防漏墨弹簧笔头，其特征在于，包括：球座体1，所述球座体1内设有球座孔16、小孔18和中孔17，所述中孔17与所述球座孔16通过小孔18相连通；球珠2，设于所述球座孔16内，所述球珠2在所述球座孔16内的径向间隙为5-12μm，轴向间隙为12-25μm；弹簧3，设于所述中孔17内，其一端固定在所述球座体1内，靠近笔头尾部，其另一端穿过所述小孔18并在压缩状态下顶住所述球珠2；所述弹簧3的丝径为0.13-0.20mm，节距为0.21-0.38mm，总长为10.3-11.2mm，弹簧力值为0.10-0.30Nmm，所述弹簧在安装状态下的压缩量设置为1.50-3.00mm。2.根据权利要求1所述的防漏墨弹簧笔头，其特征在于，所述弹簧3的丝径为0.13-0.14mm，节距为0.22-0.26mm，弹簧力值为0.10-0.15Nmm，所述弹簧在安装状态下的压缩量设置为1.65-2.15mm。3.根据权利要求1所述的防漏墨弹簧笔头，其特征在于，所述弹簧3包括了弹簧大外径31、弹簧有效圈32和弹簧顶杆33，所述弹簧大外径固定在所述球座体1内，所述弹簧顶杆33顶住所述球珠2。4.根据权利要求3所述的防漏墨弹簧笔头，其特征在于，所述弹簧顶杆33的长度为1.40-1.60mm，所述弹簧有效圈32的总长为8.0-9.0mm，所述弹簧3在所述中孔17内的固定位置距所述笔头尾部的距离为1.8-2.6mm。5.根据权利要求4所述的防漏墨弹簧笔头，其特征在于，所述弹簧大外径31通过多个位于所述球座体1内的弹簧卡点15固定在所述球座体1内，所述弹簧卡点15的直径为1.05-1.25mm。6.根据权利要求1所述的防漏墨弹簧笔头，其特征在于，所述小孔18外侧呈放射状延伸形成多个墨槽110，所述墨槽110的贯通深度为所述小孔18的深度的一半，且与所述中孔17不直接连通。7.根据权利要求1所述的防漏墨弹簧笔头，其特征在于，所述中孔17的孔径按笔头尾部至笔头头部方向逐级减小。8.根据权利要求1所述的防漏墨弹簧笔头，其特征在于，所述弹簧3由不锈钢制成。9.根据权利要求1所述的防漏墨弹簧笔头，其特征在于，所述球座体1由易切削不锈钢、镍白铜或铅黄铜制成。10.根据权利要求1所述的防漏墨弹簧笔头，其特征在于，所述笔头的总长为11.0-12.0mm。11.一种防漏墨圆珠笔笔芯，其特征在于，包括笔芯管体、墨水和根据权利要求1至10中任一项所述的弹簧笔头，其中所述弹簧笔头设置于所述笔芯管体的前端；所述笔芯管体具有能够与所述弹簧笔头的所述中孔连通的中心空腔，用于容纳所述墨水；所述墨水为中性墨水、水性墨水或乳化墨水。12.一种防漏墨圆珠笔，其特征在于，包括如权利要求11所述的防漏墨圆珠笔笔芯，其中所述圆珠笔为固定式或按动式。

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