专利名称：圆珠笔及其笔帽的制作方法
技术领域：
本发明涉及圆珠笔。更确切地说，本发明涉及所调的管型圆珠笔，其前端装有圆珠笔笔尖，该圆珠笔笔尖在一金属制管件的前端可滚动地承纳有滚珠。本发明特别涉及适于书写细笔迹的管型圆珠笔。
现有的公知圆珠笔设计成这样在一金属制管件前端可滚动地承纳有滚珠的圆珠笔笔尖压入由合成树脂制成的夹持件中。(例如美国专利No.4311403)。
但是，圆珠笔使用时通常相对书写平面倾斜。因此，管子前部始终受到弯力。当现有圆珠笔的圆珠笔笔尖受到很大书写压力时(更确切地说，书写角度为60°到75°时书写平面上的垂直负荷约为1.0公斤以上。当然，书写压力随人而异。)管子前部在接合处就会压弯。特别是，在把金属材料压弯而形成滚珠承纳座的管形圆珠笔中，要想增大管子前部的壁厚来提高抗弯强度是不实际的，因为很难制造管子前部壁厚很大的圆珠笔。
而且，现有圆珠笔管子前部的外径和承纳在该管子前端的滚珠的外径通常很大(更确切地说，管子前部的外径设为0.8毫米以上，前端的滚珠的外径设为0.5毫米以上)，写出的笔迹很粗，因而使圆珠笔不适合于在袖珍笔记本的不大空间中匆匆记下细笔迹的字。如果为获得适于书写细笔迹的圆珠笔而减小管子前部的外径以及前端滚珠的外径，极微小的压力也有可能把管子前部压弯。
若把管子前部向里压弯形成滚珠承纳座从而减小壁厚(更确切地说，管子前部的壁厚度设定为0.15毫米以下)，或减小管子前部的外径以便获得致力于书写细笔迹的圆珠笔(更确切地说，管子前部外径设定为不到0.75毫米)，或管子前部为空心，不用墨水引出件而让墨水直接流出，那么管子前部在书写时就会因过分弯曲而晃动，从而不仅使书写者感到书写不稳，而且增大了管子变弯的可能性。
在现有圆珠笔中，若夹持件用合成树脂制成，则夹持件与管子之间的连接强度会因长期使用等原因而降低。这使管子在书写时发生很大晃动，从而使书写者感到书写不稳。此外，若夹持件用合成树脂制成，圆珠笔在受到大书写压力或不小心摔到地板上受到冲力时，就会把圆珠笔笔尖向后推去并因力量过大而陷入夹持件中，可能使该圆珠笔无法再使用。
还有，在日本未经审查的实用新型专利No.62-5978和No.2-5994所公开的圆珠笔中，笔帽内装有用弹性件制成的密封件，用来密封圆珠笔的笔尖。
但是，当减小管子前部外径和前端滚珠外径以便获得适于书写细笔迹的圆珠笔时，上述未经审查的日本实用新型专利No.62-5978所公开的密封件的薄弱凹座会因尖头圆珠笔笔尖反复接靠造成的应力过分集中而被戳穿。
此外，未经审查的日本实用新型专利No.2-5994所公开的密封件的结构使得圆珠笔笔尖由于接靠而发生的几乎所有变形都由密封件的薄弱连接部承受。而且，该密封件的连接部在径向上很短，因此，圆珠笔笔尖一抵靠凹座而产生的张力就会即刻产生弹性。由于此种结构，如果圆珠笔笔尖抵靠凹座后连接部的运动长度(受推量)由于轴向上的变动或为了确保圆珠笔笔尖的充分密封而增大，所产生的强大弹性就会压向圆珠笔笔尖。因此，当减小管子前部外径以及前端滚珠外径以便获得适于书写细笔迹的圆珠笔时，圆珠笔笔尖就有可能粘入凹座中。
换言之，由于现有圆珠笔管子前部外径较大(0.8毫米以上)，因此现有密封件没有充分考虑密封件有可能被管子前部戳穿或粘住。也即，尚未见有最适合于其管子前部为小直径从而能书写细笔迹的圆珠笔的密封件。
本发明即是要克服上述现有问题。因此，本发明的一个目的是提供一种最适于书写细笔迹的圆珠笔，在书写时它不会使圆珠笔笔尖被书写压力压弯，也不会使书写者因笔尖晃动而感到书写不稳，圆珠笔笔尖也不会陷入夹持件中。
本发明的另一个目的是提供一种圆珠笔，它的笔帽中的密封件最适合于这种书写细笔迹的圆珠笔。
本发明涉及一种其前端装有圆珠笔笔尖的圆珠笔，该笔尖在金属制管子的前端可滚动地承纳有滚珠，并要求在整个长度上壁厚均匀的向外伸出的管子部分安置在圆珠笔笔尖的前端，并且，若管子部分的长度为L，外径为D，则满足第一关系式L/D≤4.0。
本发明圆珠笔包括墨水蓄水管，用来存储墨水；装到墨水蓄水管上的夹持件；具有金属制管子的圆珠笔笔尖，它由夹持件夹持，该管子前端可滚动地承纳有滚珠，该管子包括从夹持件一端伸出的管子伸出部；其中，管子伸出部满足第一关系式L/D≤4.0，其中，L为管子伸出部长度，D为管子伸出部直径。
当第一关系式(L/D≤4.0)满足时，书写时管子部分不会发生弯曲和晃动。
在第一关系式中，随着长度L增加和外径D减小，管子部分更易弯曲。也即，值(L/D)表示易弯曲程度，值(L/D)越小，越不容易弯曲，从而管子部分的性能越可靠。本发明人发现，当值(L/D)≤4.0时，足以防止正常书写所引起的弯曲。特别是，当管子部分外径D设定为0.6毫米或更小时(D≤0.6毫米)，值(L/D)最好为2.5或更小(L/D≤2.5)。如果外径设定为0.7毫米或更小(D≤0.7毫米)，值(L/D)最好为3.5或更小(L/D≤3.5)。此外，值(L/D)必须大于0(L/D＞0)。但由于为了顺利书写最好至少是管子部分3的前端边缘部分23(通常为圆锥形)向外伸出，因此值(L/D)最好为0.05或更大(L/D≥0.05)，0.1或更大(L/D≥0.1)则更佳。
在上述圆珠笔中，如果管子部分的壁厚为T，则要求满足第二关系式L/TD2≤80。
当第一关系式(L/D≤4.0)和第二关系式(L/TD2≤80)都得到满足时，就能更可靠地避免书写时发生弯曲和晃动。
在第二关系式(L/TD2≤80)中，随着长度L增加和厚度T、外径D的平方的减小，管子部分更易弯曲。也即，值(L/TD2)表示易弯曲程度。这一程度与长度L成正比，与壁厚T和D2成反比。值(L/TD2)越小，越不容易弯曲，从而管子部分的性能越可靠。本发明人发现，若值(L/TD2)为80或更小(L/TD2≤80)，即使书写压力很大，管子部分也不弯曲；而若值(L/TD2)大于80，管子部分在大书写压力下容易弯曲。当然，管子部分的长度大于零(L＞0)。但是，为了顺利书写而不擦到纸面，包括管子部分的滚珠在内的前端边缘部分应向外伸出，因此长度L要设定为0.01毫米或更长(L≥0.01毫米)。因此，值(L/TD2)为0.4或更大(L/TD2≥0.4)，或最好为1或更大(L/TD2≥1)。而且，为提高抗弯强度，值(L/TD2)最好为60或更小(L/TD2≤60)。更进一步，为了在不是由于书写压力，而是由于受到冲力，比方说不小心掉在地上时可靠地防止发生弯曲，值(L/TD2)最好为50或更小(L/TD2≤50)。
应该注意，在本发明中，管子部分的各尺寸，即长度L、外径D和壁厚T是以毫米(mm)表示的。而且，管子部分的长度L不包括滚珠22的露出部分。
而且，在上述圆珠笔中，下列尺寸可获得良好结果管子部分3的外径D设定为0.75mm或更小；壁厚T设定为0.15mm或更小(最好为0.13mm或更小)；滚珠外径设定为0.45mm或更小。此外，上述圆珠笔最好这样设计把金属管的前端向里压弯从而形成前端边缘部分以及把管子前端近旁向里压弯而形成滚珠承纳座(若干承纳滚珠的突起)，从而使圆珠笔笔尖可滚动地承纳滚珠。
若管子部分的外径D小(更确切地说，D≤0.75mm)、管子部分的壁厚T小(T≤0.15mm)、或滚珠的外径设定为0.45mm或更小，而且第一和第二关系式得到满足，那末管子部分的刚性足以抵抗书写压力，就能获得最适合于书写细笔迹而不会发生弯曲和晃动的管型圆珠笔。
在附图中图1是本发明第1实施例主要部分的纵向剖面图；图2是图1中部分G的放大图；图3是沿图1中A-A线的剖面图；图4是本发明第2实施例主要部分的纵向剖面图；图5是本发明第3实施例主要部分的纵向剖面图；图6是图5中部分H的放大图；图7是本发明第4实施例主要部分的纵向剖面图；图8是本发明第5实施例主要部分的纵向剖面图；图9是本发明第6实施例主要部分的纵向剖面图；图10是本发明第7实施例主要部分的纵向剖面图；图11是本发明第8实施例主要部分的纵向剖面图；图12是本发明第9实施例主要部分的纵向剖面图；图13是本发明一应用例的纵向剖面图；图14是本发明密封件的一实施例的纵向剖面图；图15是装有图14所示密封件的笔帽的纵向剖面图；图16是表示图14和图15所示密封件主要部分工作时的放大图；以及图17是本发明密封件另一实施例的纵向剖面图。
下面结合
本发明优选实施例。
图1、2和3表示第一实施例。
如图1和图2所示，圆珠笔笔尖2由不锈钢(更确切地说，SUS304)制作的管子21制成。圆珠笔笔尖2由不锈钢最好是奥氏体不锈钢(例如，按日本工业标准为SUS304级)制成。在管子21前端近旁三个(或四个)等距离位置上把管子外周面向里压弯，从而形成滚珠承纳座24(更确切地说，是三个向里突起部)。滚珠22(由超耐热不锈钢制成，外径为0.3mm)插入滚子承纳座24前部，从而使滚珠22可转动地由管子21前端向里压弯而形成的前端边缘部23纳入管子21的前端。
由合成树脂(例如聚丙烯树脂)制成的夹持件4的前部设有安装孔41。安装孔41使圆珠笔笔尖2可被用力压入其中。安装孔41的内径稍小于圆珠笔笔尖2的外径，它的后端有与孔41连成一体的止动壁部411。该止动壁部411使圆珠笔笔尖2的后端可抵靠其上。连通孔42穿越止动壁部411，使夹持件4的后部与安装孔41相通。连通孔42的内径与管21的内径大致相同。由于夹持件4由合成树脂制成，因此在安装孔41内径稍小于圆珠笔笔尖2的外径时金属制圆珠笔笔尖能用力压入安装孔41中。
一用来支撑圆珠笔笔尖2外周面的支撑管5压入夹持件4前部的外周面上。该支撑管5由黄铜制成，表面镀镍，支撑管5由连为一体的管状小直径部51和大直径部52组成。小直径部51上有孔511，其内径稍大于圆珠笔笔尖2的外径。大直径部52上有孔521，夹持件4的外周面压入其中。
圆珠笔笔尖2穿过小直径部51的孔511。小直径部51围住圆珠笔笔尖2的外周面，从而在径向上支撑圆珠笔笔尖2。
圆珠笔笔尖2的外周面与小直径部51的孔511之间有一间隙54。该间隙54(更正确地说，是孔511内径与管21外径之差)小达0.01-0.1mm，因此书写时圆珠笔笔尖2的晃动极微，从而使书写者不感到书写不稳。而且，间隙54的存在有利于把圆珠笔笔尖2和支撑管5装到夹持件4上。
大直径部52的孔521的内周面上开有环形凹槽53。当夹持件4前部用力压入孔521时，环形槽53与若干凸块43(更确切地说，4个凸块)配合从而咬住它们。凸块43形成在夹持件4前部的外周面上。因此，夹持件4和支撑管5紧固在一起，不容易脱开。
本发明圆珠笔笔尖2所使用的管子21的外径D设定为0.5mm，其壁厚设定为0.09mm。伸出在支撑管5前端之外的管子部分3的长度L设定为1.0mm，管子部分3的长度L、外径D和壁厚T同时满足第一关系式(L/D≤4.0)和第二关系式(L/TD2≤80)，从而用此圆珠笔书写时避免在管子部分3的接合处发生弯曲。
图4表示第2实施例(对第1实施例的修正)。
圆珠笔笔尖2的外周面被支撑管5管状小直径部分51前端向里压弯而形成的向里弯部55夹紧而固定。这一结构使圆珠笔笔尖2在径向上获得可靠支撑，而在轴向上被固定，因此有利于防止圆珠笔笔尖2发生弯曲和晃动，同时防止圆珠笔笔尖2陷入夹持件4。圆珠笔笔尖2在前部位置上被夹紧而固定在安装孔41中，并且正是以这一固定和夹紧位置来设定管子部分3的长度L。与第1实施例一样，在第2实施例中，管子部分3的长度设定为1.0mm，外径D设定为0.5mm，壁厚T设定为0.09mm，第2实施例的结构的其它方面与第1实施例类似。
图5和图6表示第3实施例。
支撑管5由黄铜管切割而成。支撑管5包括连成一体的小直径部51和大直径部52。小直径部51上有孔511，其内径大于管子21外径约0.01到0.1mm。大直径部52上有孔521，夹持件4前部外周面用力压入其中。支撑管5表面镀镍。
与第一实施例一样，在把夹持件4前部外周面压入支撑管5大直径部分52中的该结构中，孔521内周面上的环形凹槽53紧锁住由合成树脂制成的夹持件4前部的外周面。
支撑管5的小直径部51紧靠夹持件4的前端，使圆珠笔笔尖2的前端露出较长。书写时圆珠笔笔尖2的外周面由孔511的内周面支撑。
圆珠笔笔尖2由不锈钢管21(其外径D设定为0.65mm，壁厚T设定为0.115mm)制成，滚珠22(由超耐热不锈钢制成，外径为0.4mm)与第1实施例一样，可转动地承纳在管21的前端。与第1实施例一样，圆珠笔笔尖2用力压入合成树脂制成的夹持件4的安装孔41并固定在其中。
管子部分3的长度L设定为2.0mm。长度L、外径D和壁厚T同时满足第一关系式(L/D≤4.0)和第二关系式(L/TD2≤80)，从而达到与第1和第2实施例相同的效果。
图7表示第4实施例(对第3实施例的修正)。
支撑管5小直径部51的孔511内设有向里突起56。圆珠笔笔尖2压入该向里突起56中。而且，孔511内周面与圆珠笔笔尖2相应外周面之间设有书写时不致影响笔尖2稳定性的间隙54(更确切地说，该间隙在0.01-0.1mm范围内)，该内周面位于向里突起56的前方位置上。由于这一结构，圆珠笔笔尖2得以在轴向上固定，在径向上获得可靠支撑，从而防止笔尖2陷入夹持件4，同时防止笔尖2弯曲和晃动。
圆珠笔笔尖2从支撑管5小直径部51前端伸出而形成与第3实施例同样的管子部分3。管子部分3的长度L设定为1.5mm。第4实施例结构的其它方面与第3实施例相同。
图8表示第5实施例。
支撑管5为整个长度上直径一致的由金属(例如不锈钢)制成的圆柱件，它被压入由合成树脂(例如聚醛树脂)制成的夹持件4安装孔41前部。另一方面，圆珠笔笔尖2(其外径D为0.55mm；壁厚T为0.09mm；滚珠22直径为0.35mm)被压入夹持件4安装孔41后部。
夹持件4的安装孔41有一内周面，其内径使支撑管5能被压入该夹持件前部，该安装孔41同时还具有另一内周面，该内周面内径使圆珠笔笔尖2能压入其后部。而且，安装孔41的内周面上分别设有止推壁部412、411，让支撑管5和圆珠笔笔尖2的后端抵靠其上。
内径为0.6mm的支撑管5在书写时支撑圆珠笔笔2的外周面，支撑管5为管子部分3设定的长度L(1.2mm)同时满足第一关系式(L/D≤4.0)和第二关系式(L/TD2≤80)。
图9表示第6实施例。
圆珠笔笔尖2由金属(例如不锈钢)管21制成，它的管子部分3靠减小笔尖2前部直径形成。与第1实施例一样，一滚珠22由前端边缘部23和滚珠承纳座24可转动地纳入在管子部分3的前端。该前端边缘部23靠径向压弯管子21而形成。与第1实施例到第5实施例一样，圆珠笔笔尖2的大直径后部压入合成树脂制成的夹持件4的安装孔41中。
第6实施例没有第1到第5实施例中那样的支撑件5。但是，管子部分3的外径为0.6mm，壁厚T为0.1mm，长度L为1.0mm，因此尺寸L、D和T同时满足第一关系式(L/D≤4.0)和第二关系式(L/TD2≤80)。因此，与第1到第5实施例一样，足以限制圆珠笔笔尖2书写时发生弯曲的可能性。此外，纳入在前端的滚珠22的外径为0.38mm。
图10表示第7实施例。
与第1实施例一样，圆珠笔笔尖2由在长度上直径一致的金属管21制成。滚珠22可转动地纳入在压弯的前端边缘部23和滚珠承纳座24之中。该圆珠笔笔尖2被压入合成树脂(例如聚醛树脂)制成的夹持件4的安装孔41中。圆珠笔笔尖2从夹持件4前端面伸出而形成本发明的管子部分3。
与第6实施例一样，第7实施例没有第1到第5实施例那样的支撑管5。不过，管子部分3的外径D设定为0.7mm，其壁厚设定为0.14mm，其长度设定为2.8mm，这些尺寸L、D和T也同时满足第一关系式(L/D≤4.0)和第二关系式(L/TD2≤80)。因此足以限制圆珠笔笔尖2书写时发生弯曲的可能性。此外，纳入在前端的滚珠的外径为0.4mm。
图11表示第8实施例。
金属(例如黄铜或不锈钢)制成的夹持件4的前端开有安装孔41。与第一实施例相似的圆珠笔笔尖2插入在安装孔41中。安装孔41包括与夹持件4制成一体的止推壁部411。该止推壁部411使圆珠笔笔尖2后端能抵靠其上。此外，安装孔41分为前部孔413和后部孔414。孔413的内径大于圆珠笔笔尖2的外径，而孔414的内径与圆珠笔笔尖2的外径大致相同，从而使圆珠笔笔尖2的后部或是紧插其中或是松插其中。前部孔413中填充有粘结剂44，从而不仅牢固固定住圆珠笔笔尖2，而且防止墨水从圆珠笔笔尖2的外周面漏出。此外，止推壁部411处设有内径与圆珠笔笔尖2内径大致相同的连通孔42，以便穿越止推壁部411。由于这一结构，止推壁部411能提供管子21后端抵靠其上的刚性部，同时墨水被堵塞的可能性最小。
在第8实施例中，管子部分3的长度L设定为0.9mm，其外径D设定为0.5mm；其壁厚T设定为0.09mm，这些尺寸L、D和T满足第一关系式(L/D≤4.0)和第二关系式(L/TD2≤80)。此外，可转动地纳入在前端的滚珠22的外径为0.3mm。
图12表示第9实施例(对第8实施例的修正)。
一合成树脂(例如聚丙烯)制成的圆柱支撑管5压入金属(例如黄铜)夹持件4的安装孔41中。一与第1实施例相同的圆珠笔笔尖2压入该支撑管5的内孔57中。也即，在第9实施例中，都为金属制的圆珠笔笔尖2和支持件4分别压入合成树脂制支撑管5中，(即，此结构利用合成树脂的可变形性，从而容易压入)。由于这一结构，夹持件4安装孔41的内周面和圆珠笔笔尖2的外周面在压入时不会受损，从而排除墨水泄漏的可能性。
而且，不仅位于安装孔41后方的止推壁部411具有内径与圆珠笔笔尖2内径大致相同的连通孔42用来穿越止推壁部，而且该止推壁部411让圆珠笔笔尖2的后端和支撑管5的后端抵靠其上。支撑管5的内孔57的前部做成具有稍大于圆珠笔笔尖外径的内径，且其在轴向上伸展的后部做成合适长度，从而使圆珠笔笔尖2能压入其中。此外，在支撑管5内孔57的前部与管子21的相应外径之间存在微小间隙54，该间隙54(更正确地说，是内孔57内径与圆珠笔笔尖2外径之差)小达约0.01-0.1mm的范围之内，因此圆珠笔笔尖2极少会晃动。也即，支撑管5内径的该前部也在径向上支撑圆珠笔笔尖2。
在第9实施例中，所用滚珠22的外径为0.4mm。圆珠笔笔尖2从支撑管5伸出的长度L设定为1.9mm，圆珠笔笔尖2的外径D设定为0.65mm；圆珠笔笔尖2的壁厚T设定为0.12mm，从而满足第一关系式(L/D≤4.0)和第二关系式(L/TD2≤80)。
图13表示本发明一应用例。
这是一个把第1到第4实施例所示圆珠笔1应用于圆珠笔替换笔芯的例子。圆珠笔笔尖2和支撑管5都固定到夹持件4的前部，而夹持件4的后部压入墨水蓄水管8的前部开口中。墨水蓄水管8由透明或半透明的合成树脂(例如聚乙烯和聚丙烯)制成，管子中有墨水81和止回阀82。墨水81具有切变粘滞降低特性(更确切地说，在切变速度为384S-1和温度为20℃时墨水81的粘滞度在10-150mPa·s的范围内)。止回阀82位于墨水81的后端(例如使用多脂逆流抑止剂)。而且，圆珠笔笔尖2为空心，使墨水81直接流入圆珠笔笔尖2。没有墨水导出件之类的东西。
图14、15和16表示本发明密封件6的一实施例。
密封件6包括经由连接部63连成一体的管状部62和凹座61构成，它被压入笔帽7。凹座61位于管状部62的轴线上。本实施例用乙烯-丙烯橡胶(EPDM)作为弹性体。更确切地说，天然橡胶和合成橡胶例如硅橡胶、尿烷橡胶、乙烯-丙烯橡胶、苯乙烯橡胶或含氟橡胶都可用作弹性体。此外，为顺利装到笔帽中，可在其表面上撒上少量润滑粉(例如二硫化钼、四氟乙烯之类)。
凹座61由厚底壁611和薄周壁612构成，从而使其内部表面成为圆锥形。该圆锥形内表面包括底部的球面部613(半径为0.5mm)，而在周边表面为圆锥侧面部614(圆锥角为70°)球面部613的直径大于圆珠笔笔尖2的滚珠22的外径。由于这一结构，滚珠22在圆珠笔笔尖2前端处的露出部分可被全部围住，从而在圆珠笔笔尖2被凹座61完全密封之前防止由凹座61和圆珠笔笔尖2压缩的空气进入。
此外，凹座61的周壁612的厚度从凹座61的底壁611处(最大厚度1.0mm)向着周壁边缘部(最小厚度0.3mm)逐渐减小。由于这一结构，主要拉长部可设在远离凹座61底壁611的一位置上。因此可避免应力集中在凹座61底壁611上，从而防止密封件因反复受力而破损。而且，由于连接部63连接到管状部62的后端并与凹座61的周壁一样薄(0.3mm)，因此加于圆珠笔笔尖2的弹性因凹座61底壁611所受的集中应力被分散而进一步减小，从而防止凹座61被圆珠笔笔尖2戳破，并且防止圆珠笔笔尖2粘入凹座61中。
此外，在管形部62的两端面上做有环形突起62，以防止多个密封件6在装入笔帽前因放置在一起而互相吸合，例如，当多个密封件待安装而包装好后放在一口袋中携带、存放或存储在部件供应商处时。
在图16中，圆珠笔笔杆9插入笔帽7中，圆珠笔笔尖2前端与密封件6接触。笔杆9中装有上述圆珠笔替换笔芯。圆珠笔笔尖2和支撑管5从笔嘴91前端伸出。当前推圆珠笔笔尖2而使圆珠笔笔尖2抵靠凹座61底壁611时，连接部63伸得很长，与此同时，凹座61周壁612不仅稍有伸长，而且在径向上发生偏转，从而减小圆锥侧面部614的圆锥角。因此，加于凹座61底壁611的应力分散到周围各部分上，从而以微小推力使圆珠笔笔尖2的前端因被紧紧围住而获得密封。此外，当滚珠22在圆珠笔笔尖2前端处的露出部分完全陷入凹座61底壁611之前，凹座61的周壁612立即围住圆珠笔笔尖2前端，从而尽管圆珠笔笔尖2的前端只稍稍陷入凹座61底壁611中，但圆珠笔尖2前端以软接触获得可靠密封。因此，避免了圆珠笔笔尖2戳穿凹座61或粘入凹座61中。
在本实施例中，装有外径设定为0.3mm的滚珠22的圆珠笔笔尖2装到外径设定为0.5mm的不锈钢管21的前端，尽管本实施例的圆珠笔笔尖比现有圆珠笔笔尖2(滚珠22外径范围为0.5-1.0mm，管子21外径约为2mm)尖，但把圆珠笔杆反复插入笔帽7几千次(即使圆珠笔笔尖2抵靠密封件6几千次)也不会使圆珠笔笔尖2前端丧失密封性，同时不会造成戳穿和粘入密封件的现象。
图17表示本发明密封件6另一实施例。
把凹座61与管形部62连接起来的连接部63连接到管形部62前端从而伸向凹座61前部。由于这一结构，当圆珠笔笔尖2前端抵靠凹座61时，连接部63因受压缩力而在径向上发生偏转；也就是说，连接部63的弹性可分散加于凹座61之上的应力，从而其工作方式与图14实施例相同。此外，该结构的其它方面与图14实施例相同。
权利要求
1.一种圆珠笔，其特征在于，包括装在所述圆珠笔顶端部的圆珠笔笔尖，所述圆珠笔笔尖包括前端装有滚珠的金属管以及向外伸出的管子伸出部；其中，所述管子伸出部满足第一关系式L/D≤40，其中，L为所述管子伸出部的长度，D为所述管子伸出部的外径。
2.按权利要求1所述的圆珠笔，其中，所述伸出部满足第二关系式L/TD2≤80，其中，T为所述管子伸出部的壁厚。
3.按权利要求2所述的圆珠笔，其中，所述管子伸出部的外径D为0.75mm或更小。
4.按权利要求3所述的圆珠笔，其中，所述管子伸出部的壁厚为0.15mm或更小。
5.按权利要求4所述的圆珠笔，其中，所述滚珠的外径为0.45mm或更小。
6.按权利要求5所述的圆珠笔，其中，所述管子包括把所述管子前端向里压弯而形成的前端边缘部以及把管子前端附近处向里压弯而形成的若干滚珠承纳座，从而使所述圆珠笔笔尖可转动地承纳所述滚珠。
7.按权利要求6所述的圆珠笔，进一步包括合成树脂制成的夹持件，其前部具有让所述圆珠笔笔尖插入的安装孔，其后端具有让所述圆珠笔笔尖后端抵靠其上的止推壁部。
8.按权利要求6所述的圆珠笔，进一步包括金属制成的夹持件，它包括其前部处让所述圆珠笔笔尖插入的安装孔以及与其后端连成一体的止推壁部，以让所述圆珠笔笔尖后端抵靠其上。
9.按权利要求6所述的圆珠笔，其中，所述圆珠笔笔尖包括减小所述圆珠笔笔尖前端直径而形成的小直径管子部以及所述圆珠笔笔尖的具有原有直径的后部，该后部装到所述夹持件上。
10.按权利要求7所述的圆珠笔，进一步包括用来支撑所述圆珠笔笔尖外周面的支撑管，所述支撑管装到所述支持件上。
11.按权利要求10所述的圆珠笔，其中，在所述支撑管与所述圆珠笔笔尖外周面之间沿着用来支撑所述圆珠笔笔尖外周面的部分有一间隙，所述间隙在0.01-0.1mm范围内。
12.按权利要求11所述的圆珠笔，其中，所述间隙充填有粘模剂，从而把所述支撑管固定到所述圆珠笔笔尖的外周面上。
13.按权利要求10所述的圆珠笔，其中，所述金属制成的支撑管包括用来支撑所述圆珠笔笔尖外周面的小直径部分以及装在所述支持件外周面上的大直径部分，所述小直径部分和大直径部分做成一体。
14.按权利要求7所述的圆珠笔，其中，所述圆珠笔笔尖被压入在所述夹持件的所述安装孔中，而金属制成的支撑管也被压入在所述安装孔中，从而使所述支撑管的内周面支撑所述圆珠笔笔尖的外周面。
15.按权利要求6所述的圆珠笔，进一步包括可从所述圆珠笔前端部取下的笔帽，让笔帽中装有用来密封所述圆珠笔笔尖前端的密封件，所述密封件由弹性件构成，该弹性件包括具有圆锥形内表面并用来紧紧围住所述圆珠笔笔尖前端的凹座部以及一管形部，该管形部使所述凹座部位于其轴线上，该凹座部和管形部做成一体，其中，所述凹座部底壁的厚度大于所述凹座部周壁的厚度。
16.按权利要求15所述的圆珠笔，其中，把所述凹座部的周壁连接到所述管形部上的连接部的厚度等于或小于所述凹座周壁的厚度。
17.按权利要求15所述的圆珠笔，其中，所述凹座部周边做成为使所述周壁厚度从所述凹座底壁到周壁的边缘部不断减小。
18.一种圆珠笔，其特征在于，包括墨水蓄水管，用来在其中存储墨水；装到所述墨水蓄水管上的夹持件；以及由所述夹持件夹持的金属管圆珠笔笔尖，所述管子包括其前端处用来可转动地承纳滚珠的滚珠承纳部以及从所述夹持件一端伸出的管子伸出部；其中，所述管子伸出部满足第一关系式0.05≤L/d≤4.0和第二关系式0.4≤L/TD2≤80，其中，L为所述管子伸出部的长度，D为所述管子伸出部的外径，T为所述管子伸出部的壁厚。
19.按权利要求18所述的圆珠笔，其中，所述管子伸出部的外径D为0.75mm或更小。
20.按权利要求19所述的圆珠笔，其中，所述管子伸出部的壁厚T为0.15mm或更小。
21.按权利要求20所述的圆珠笔，其中，所述滚珠的外径为0.45mm或更小。
22.按权利要求18所述的圆珠笔，其中，所述管子伸出部满足第三关系式0.1≤L/D≤3.5。
23.按权利要求18所述的圆珠笔，其中，所述管子伸出部满足第四关系式1≤L/TD2≤60。
24.按权利要求23所述的圆珠笔，其中，所述管子伸出部满足第五关系式1≤L/TD2≤50。
25.按权利要求2 1所述的圆珠笔，其中，所述承纳部包括若干形成在所述管子前端近旁的滚珠承纳座，以及把所述管子前端向里压弯而形成的前端边缘部。
26.按权利要求25所述的圆珠笔，其中，所述夹持件包括设在所述夹持件前部的安装孔，使所述圆珠笔笔尖能压入其中；与所述安装孔制成一体的止推壁部，使所述圆珠笔笔尖后端能抵靠其上；以及穿越所述止推壁部的连通孔，它连通所述夹持件的后部，所述连通孔的内径与所述管子内径大致相同。
27.按权利要求26所述的圆珠笔，进一步包括用来撑所述圆珠笔笔尖外周面的至少一部分的支撑管，该支撑管压入到所述夹持件前部的外周面上；其中，所述支撑管包括小直径部分，使所述圆珠笔笔尖穿越其中，该小直径部分具有内径稍大于所述圆珠笔笔尖的外径的第一孔，以及大直径部分，用来围住圆珠笔笔尖的外周面，它具有第二孔，所述夹持件的外周面压入此孔中。
28.按权利要求27所述的圆珠笔，其中，所述圆珠笔笔尖外周面与所述第一孔之间有一间隙，所述间隙在0.01mm到0.1mm的范围内。
29.按权利要求28所述的圆珠笔，其中，所述大直径部分的所述第二孔的内周面上设有环状凹槽，所述夹持件上设有若干突块，从而所述环状凹槽与所述若干突块相配合而互相咬住。
30.按权利要求26所述的圆珠笔，进一步包括用来支撑所述圆珠笔笔尖外周面的至少一部分的支撑管，该支撑管压入到夹持件前部外周面上；其中，所述支撑管包括小直径部，让所述圆珠笔笔尖穿越其中，该小直径部具有用来固定并夹紧所述圆珠笔笔尖外周面的向里弯曲部；以及围住圆珠笔笔尖外周面的大直径部，它具有所述夹持件外周面压入其中的第二孔。
31.按权利要求27所述的圆珠笔，其中，所述支撑管还包括一向里突起，用来紧压到所述圆珠笔笔尖的外周面上。
32.按权利要求31所述的圆珠笔，其中，所述向里突起设在所述第一孔的后端部。
33.按权利要求25所述的圆珠笔，进一步包括用来支撑所述圆珠笔笔尖的支撑管，其中，所述夹持件包括设在所述夹持件前部的安装孔，所述安装孔包括所述支撑管压入其上的前部以及所述圆珠笔笔尖压入其中的后部；与所述安装孔做成一体的第一止推壁部，使所述圆珠笔笔尖后端能抵靠其上；与所述安装孔做成一体的第二止推壁部，使所述支撑管后端能抵靠其上；以及穿越所述止推壁部的连通孔，连通所述夹持件后部，所述连通孔的内径与所述管子的内径大致相同。
34.按权利要求26所述的圆珠笔，其中，所述圆珠笔笔尖的前部为外径减小的管子部。
35.按权利要求26所述的圆珠笔，其中，所述安装孔包括第三孔和第四孔，所述第三孔的内径大于所述圆珠笔笔尖的外径，因此在该内径与所述圆珠笔笔尖的外周面之间有一填满粘接剂的间隙；所述第四孔的内径与压入的所述圆珠笔笔尖的外径大致相同。
36.按权利要求25所述的圆珠笔，进一步包括用来支撑所述圆珠笔笔尖外周面的至少一部分的支撑管；其中，所述夹持件包括安装孔、止推壁部以及穿越所述止推壁部的连通孔，该孔连通所述夹持件的后部，所述连通孔的内径与所述管子的内径大致相同；其中，所述支撑件包括后部处的第一内周部，所述圆珠笔笔尖压入其中；以及前部处的第二内周部，与所述圆珠笔笔尖之间形成一间隙。
37.按权利要求25所述的圆珠笔，进一步包括可从所述圆珠笔前端部取下的笔帽，笔帽中装有用来密封所述圆珠笔笔尖一前端的密封件，该密封件为一弹性件，该弹性件包括具有圆锥形内表面、用来紧紧围住所述圆珠笔笔尖前端的凹座部以及一管状部，该管状部使所述凹座部位于其轴线上，凹座部和管状部通过连接部而连成一体。
38.按权利要求37所述的圆珠笔，其中，所述凹座部包括一厚底壁和一薄周壁，从而在所述凹座部内表面上形成具有圆锥形的圆锥内表面，所述圆锥内表面包括所述圆锥内表面底部上的球面部和在所述圆锥内表面的周边表面上的圆锥侧面部。
39.按权利要求38所述的圆珠笔，其中，所述凹座部的底壁厚度大于所述凹座部周壁厚度。
40.按权利要求39所述的圆珠笔，其中，所述凹座部周壁的厚度从所述底部到周壁边缘部逐渐减小。
全文摘要
一种即使外径D很小也能防止管子部在接头处发生弯曲的圆珠笔。在其前端具有圆珠笔笔尖的圆珠笔中，该圆珠笔笔尖在金属管前端可转动地承纳有一滚珠，并在此圆珠笔笔尖的前端设有在其整个长度上壁厚一致的向外伸出的管子部，若该管子部的长度为L、外径为D，则满足关系式“L/D≤4.0”。
文档编号B43K1/08GK1131098SQ94119010
公开日1996年9月18日 申请日期1994年12月22日 优先权日1993年12月22日
发明者关根伸雄, 安藤正史, 大河原由明, 横须贺武彦 申请人:帕勒特·英克株式会社