一種針形水性原子筆頭的製作方法
2023-05-01 03:28:51
專利名稱：一種針形水性原子筆頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種原子筆頭，尤其是設計一種針形水性原子筆頭，可用於各種畫畫、修改、標記、寫字等的書寫或塗覆的工具，屬於文化用品技術領域。
背景技術：
目前市場上有各種使用針形水性原子筆頭的書寫或塗覆工具，此類書寫工具由於採用的筆頭為針形，節省材料，且採用水性墨水，書寫流利，符合國人的書寫習慣，因此近年來得到較大發展。市場上的水性原子筆所用墨水分為顏料型墨水和染料型墨水，其中墨水
的主要成分為著色劑(顏料或染料)、樹脂、潤滑劑、防腐劑、防鏽劑、保溼劑、去離子水等。顏料型墨水中著色劑主要以顆粒形式存在，染料型墨水中著色劑主要以可溶的分子或離子形式存在。其中顏料型墨水由於較好的耐光、耐水、耐化學性，目前得到了廣泛的應用。由於針形水性原子筆頭內部空間較小，內部直徑約為0. 3mm-0. 7mm,由於磨削加工過程中的剛性問題，不能直接用親水性和毛細作用力較好的纖維中繼芯作為墨水引導，需要在球珠和纖維中繼芯之間增加直徑約為0. 2-0. 6mm的塑料引水芯用於墨水引導，進一步降低了墨水引導的穩定性。特別是採用水性顏料原子筆墨水時，在書寫過程中球珠高速轉動過程中，顏料顆粒起到了磨料的作用，因此是書寫過程中球座磨損的主要原因，尤其是採用針型結構時，由於內部空間較小，塑料引水芯控墨能力較差導致的顏料的沉澱和凝聚更加劇了磨損的狀況，因此如何保證筆頭在書寫過程中得到墨水更充分的供應，以便墨水中的潤滑劑有效地緩解球座的磨損成為亟待解決的問題。現有的美國專利4457644公開了一種水性針型原子筆頭，其採用拉伸的金屬管材作為球座，其中球座內定位球珠的部分和導墨部分通過徑向的多個衝壓打點工具形成內凹的凸點，通過凸點的間隙形成毛細作用引導墨水到球珠。該技術方案採用了拉伸的管材作為球座，因此打點的形狀及均勻度、深度直接影響了球珠的導墨部分的穩定性，提高了筆頭加工的難度。而且該筆頭所用引水芯只有端面與導墨槽接觸，因此影響了墨水的通過面積和墨水的供應。現有的中國專利01115639. 2,02148186. 5,200510006281. 2、200810082279. 7所公開的針形原子筆頭，同樣採用了徑向的多個衝壓打點工具形成導墨部分，因此同樣存在對球座加工要求高，容易出現書寫穩定性的問題，如果在球座內部增加引水芯，同樣只能通過引水芯的端面與打點形成的導墨部分接觸。
實用新型內容針對現有技術存在的不足，本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種針形水性原子筆頭，墨水引導的穩定性高，球座壽命長，球座和筆頭加工成本低，且更加經久耐用、靈活易用。為解決上述技術問題，本實用新型採取的技術方案是，一種針形水性原子筆頭，包括球珠和用於支撐和容納球珠的球座，球珠位於筆頭的前端且通過球座收口固定，球座後端通過用於固定筆頭組件其他部分的連接器固定；球座的內部還設有用於把墨水傳遞到球珠的引水芯；所述引水芯前端與球座內部接觸，後端貫通連接器並與中繼芯接觸；中繼芯，位於引水芯的後部，後端與墨倉相通；其在球座內壁設置圓周分布的若干個導墨槽，導墨槽的軸向中央位置設有貫通的中心孔，中心孔孔壁被導墨槽貫穿；導墨槽前端設置用於球珠限位的斜錐面，後端導墨槽軸向截面為臺階面或斜面或二者的組合，相應位置的中心孔為臺階孔或直徑漸變的斜孔或二者的組合；引水芯的前端通過導墨槽的端面定位，引水芯的前端端面和部分圓周面與導墨槽接觸。優化的，上述針形水性原子筆頭，其引水芯的截面形狀為均勻分布的規則或不規則的槽狀。優化的，上述針形水性原子筆頭，其導墨槽的數量為三個或三個以上。 優化的，上述針形水性原子筆頭，其引水芯的槽寬為0. 03-0. 15mm。優化的，上述針形水性原子筆頭，其引水芯採用聚甲醛或聚醯胺或聚甲基丙烯酸甲酯材料製成。優化的，上述針形水性原子筆頭，其中繼芯採用聚對苯二甲酸乙二酯纖維或聚醯胺纖維或聚丙烯腈纖維或聚乙烯醇縮甲醛纖維製成。優化的，上述針形水性原子筆頭，其連接器採用聚丙烯或聚甲醛或聚乙烯材料注塑而成。本實用新型的引水芯在端面與球座導墨槽接觸的同時，引水芯的外圓周面也與導墨槽接觸，這樣引水芯從中繼芯導入的墨水，可以通過端面和外圓周面導墨槽的毛細作用傳遞到球珠上，並通過球珠的旋轉帶出墨水。由於引水芯的端面和外周面均與導墨槽接觸確保足夠的墨水通過面積和墨水供應量，改善書寫過程中球座磨損情況。本實用新型未採用常用的衝壓打點工具形成導墨部分，而是採用了加工精度更高的切削刀具形成導墨槽和引水芯定位的中心孔。其中導墨槽通過軸向的拉削工藝而成，導墨槽徑向截面形狀通過拉削刀具的刀齒形狀實現，導墨槽優選數量為五個，其數量可以根據墨水的性能和搭配測試而定。而中心孔和導墨槽軸向截面則通過旋轉切削加工的鑽銑成型刀具實現所需要的形狀，加工成本低；墨水引導的穩定性高，球座壽命長且更加經久耐用、靈活易用。引水芯的槽寬為0. 03-0. 10mm，加工工藝優選為擠出拉絲或噴絲工藝，確保了有較好的毛細作用引力。
以下結合附圖及其實施例對本實用新型進一步詳細說明；圖I為本實用新型實施例I的結構示意圖；圖2為圖I的a處局部放大圖；圖3為本實用新型實施例2的結構示意圖；圖4為本實用新型實施例3的結構示意圖；圖5為筆頭和墨倉的連接結構不意圖；圖6為引水芯的結構示意圖；圖7為導墨槽的結構示意圖；圖8為導墨槽和引水芯配合徑向截面剖面圖；[0025]圖9為導墨槽軸向截面和引水芯配合剖面放大圖；
圖10為中心孔加工示意圖；
圖11為導墨槽加工示意圖。
具體實施方式
實施例I如圖I和圖2所示，本實用新型為一種針形水性原子筆頭，包括球珠I和用於支撐和容納球珠I的球座2，球珠I位於筆頭的前端且通過球座2收口固定，球座2後端通過用於固定筆頭組件其他部分的連接器4固定；球座2的內部還設有用於把墨水傳遞到球珠的引水芯3 ;所述引水芯3前端與球座2內部接觸，後端貫通連接器4並與中繼芯5接觸；中繼芯5，位於引水芯3的後部，後端與墨倉10相通，如圖5所示；其在球座2內壁設置圓周分布的若干個導墨槽8，導墨槽8的軸向中央位置設有貫通的中心孔9，中心孔9孔壁被導墨槽8貫穿；導墨槽8前端設置用於球珠I限位的斜錐面，後端導墨槽軸向截面為臺階面·11，相應位置的中心孔9為臺階孔；引水芯3的前端通過導墨槽的端面定位，插入到中繼芯中，中繼芯後端與墨倉10相連通，墨水從墨倉10中依次進入中繼芯5、引水芯3、球座2，最後到達球珠I。如圖8和圖9所示，引水芯3的前端端面和部分圓周面與導墨槽8接觸，這樣引水芯3從中繼芯5導入的墨水，可以通過端面和外圓周面導墨槽8的毛細作用傳遞到球珠I上，並通過球珠I的旋轉帶出墨水。由於引水芯3的端面和外周面均與導墨槽8接觸確保足夠的墨水通過面積和墨水供應量，改善書寫過程中球座磨損情況。如圖6所示，其弓丨水芯3的截面形狀為均勻分布的規則或不規則的槽狀。如圖7所示，導墨槽8的數量為五個，其可根據墨水的性能和搭配測試而定。引水芯3的槽寬為0. 03mm，確保有較好的毛細作用引力，加工工藝優選為擠出拉絲或噴絲工藝。引水芯3採用聚甲醛材料製成。其中繼芯5採用聚對苯二甲酸乙二酯纖維經粘接、硬化、磨削而成。其連接器4採用聚丙烯或聚甲醛或聚乙烯材料注塑而成，其隔水性和耐化學性、密封性能較好。球座2通過軸向的拉削成型刀具6與鑽銑成型刀具7進行切削加工實現所需的導墨槽8與中心孔9。本實用新型未採用常用的衝壓打點工具形成導墨部分，而是採用了加工精度更高的切削刀具形成導墨槽8和引水芯3定位的中心孔9。其中導墨槽8通過軸向的拉削工藝而成，導墨槽8徑向截面形狀通過拉削刀具的刀齒形狀實現，如
圖11所示。而中心孔和導墨槽軸向截面則通過旋轉切削加工的鑽銑成型刀具實現所需要的形狀，如
圖10和11所示。實施例2本實施例與實施例I中相同的部分不再累述，區別在於如圖3所示，本實用新型後端導墨槽軸向截面為斜面12，相應位置的中心孔9為直徑漸變的斜孔；引水芯3的槽寬為0. 15mm ;引水芯3採用聚醯胺材料製成；中繼芯5採用聚醯胺纖維經粘接、硬化、磨削而成；導墨槽8的數量為三個。實施例3本實施例與實施例I中相同的部分不再累述，區別在於如圖4所示，本實用新型後端導墨槽軸向截面為臺階面11與斜面12的組合，相應位置的中心孔9為臺階孔和斜孔的組合；引水芯3的槽寬為0. 09mm ;引水芯3採用聚甲基丙烯酸甲酯材料製成；中繼芯5採用聚丙烯腈纖維經粘接、硬化、磨削而成。[0036]實施例4本實施例與實施例I中相同的部分不再累述，區別在於中繼芯5採用聚乙烯醇縮甲醛纖維經粘接、硬化、磨削而成。以上所述，僅是對本實用新型的較佳實施例而已，並非是對本實用新型做其他形 式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是，凡是未脫離本實用新型方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種針形水性原子筆頭，包括球珠和用於支撐和容納球珠的球座，球珠位於筆頭的前端且通過球座收口固定，球座後端通過用於固定筆頭組件其他部分的連接器固定；球座的內部還設有用於把墨水傳遞到球珠的引水芯；所述引水芯前端與球座內部接觸，後端貫通連接器並與中繼芯接觸；中繼芯，位於引水芯的後部，後端與墨倉相通； 其特徵在於在球座內壁設置圓周分布的若干個導墨槽，導墨槽的軸向中央位置設有貫通的中心孔，中心孔孔壁被導墨槽貫穿；導墨槽前端設置用於球珠限位的斜錐面，後端導墨槽軸向截面為臺階面或斜面或二者的組合，相應位置的中心孔為臺階孔或直徑漸變的斜孔或二者的組合；引水芯的前端通過導墨槽的端面定位，引水芯的前端端面和部分圓周面與導墨槽接觸。
2.如權利要求I所述針形水性原子筆頭，其特徵在於所述引水芯的截面形狀為均勻分布的規則或不規則的槽狀。
3.如權利要求2所述針形水性原子筆頭，其特徵在於所述導墨槽的數量為三個或三個以上。
4.如權利要求3所述針形水性原子筆頭，其特徵在於所述引水芯的槽寬為0.03-0. 15mm。
5.如權利要求4所述針形水性原子筆頭，其特徵在於所述引水芯採用聚甲醛或聚醯胺或聚甲基丙烯酸甲酯材料製成。
6.如權利要求5所述針形水性原子筆頭，其特徵在於所述中繼芯採用聚對苯二甲酸乙二酯纖維或聚醯胺纖維或聚丙烯腈纖維或聚乙烯醇縮甲醛纖維製成。
7.如權利要求6所述針形水性原子筆頭，其特徵在於所述連接器採用聚丙烯或聚甲醛或聚乙烯材料注塑而成。
專利摘要本實用新型公開了一種針形水性原子筆頭，包括球珠和球座，球座通過連接器固定；球座內部還設有引水芯；中繼芯位於引水芯後部，後端與墨倉相通；球座內壁設置導墨槽，導墨槽的軸向中央位置設有貫通的中心孔；導墨槽前端設置斜錐面，後端導墨槽軸向截面為臺階面或斜面或二者的組合，相應位置的中心孔為臺階孔或直徑漸變的斜孔或二者的組合；引水芯的前端通過導墨槽的端面定位，引水芯的前端端面和部分圓周面與導墨槽接觸。本實用新型的引水芯在端面與球座導墨槽接觸的同時，其外圓周面也與導墨槽接觸，這樣引水芯從中繼芯導入的墨水可以通過端面和外圓周面導墨槽的毛細作用傳遞到球珠上，並通過球珠的旋轉帶出墨水，改善書寫過程中球座磨損情況。
文檔編號B43K1/08GK202463247SQ20112053278
公開日2012年10月3日 申請日期2011年12月8日 優先權日2011年12月8日
發明者解思鵬 申請人:青島昌隆文具有限公司