專(zhuān)利名稱(chēng):書(shū)寫(xiě)工具、筆尖單元熔接方法、書(shū)寫(xiě)工具元件連接結(jié)構(gòu)和連接方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種書(shū)寫(xiě)工具用筆尖單元熔接方法,特別是涉及一種可以防止加壓式圓珠筆中氣體泄漏和防止筆尖單元的壓入裂紋等的書(shū)寫(xiě)工具和筆尖單元的熔接方法、以及書(shū)寫(xiě)工具元件的連接結(jié)構(gòu)和連接方法。
背景技術(shù):
書(shū)寫(xiě)工具包括鋼筆或自動(dòng)鉛筆等各種類(lèi)型,其中一種是圓珠筆。這種圓珠筆特別是加壓氣體被封入的加壓式圓珠筆,如美國(guó)專(zhuān)利US4,472,462和US3,997,273所介紹的那樣,包括連接作為書(shū)寫(xiě)部的筆尖單元的后端部和墨水管的開(kāi)口前端部的保持體也就是接頭、由粘結(jié)或密嵌等方法嵌裝在所述接頭內(nèi)的內(nèi)軸,由空氣或氮?dú)獾冉M成的加壓氣體被填充到所述內(nèi)軸內(nèi),這種結(jié)構(gòu)是公知的。
在這種加壓式圓珠筆中,僅將筆尖單元簡(jiǎn)單地壓入接頭和墨水管內(nèi),由于被封入的氣體壓力、環(huán)境溫度的影響或隨時(shí)間的蠕變,存在筆尖單元脫落的可能性。由于在裝配時(shí)的微小傷痕,也導(dǎo)致氣體泄漏問(wèn)題。而且,同樣,即使是在非加壓式圓珠筆的普通書(shū)寫(xiě)工具場(chǎng)合下,一旦以墨水不泄漏的方式壓入具有書(shū)寫(xiě)部的單元,在樹(shù)脂制造的接頭和墨水管上也會(huì)出現(xiàn)裂紋。
為了解決這些問(wèn)題,在現(xiàn)有技術(shù)中,采用其它性能差的柔軟樹(shù)脂制造,并在筆尖單元的墨水管壓入部分上設(shè)置周向槽的方法。而且,形成特殊的形狀,利用超聲波使熔融的樹(shù)脂流入所述周向槽內(nèi)而形成,并利用超聲波發(fā)熱,將保持體熔接到由外嵌在筆記單元上的接頭固定筆尖單元的嵌合筆尖單元后的軸筒的前端上。
但是在使用超聲波熔接的場(chǎng)合,筆尖單元受超聲波的影響,導(dǎo)致出現(xiàn)被包持在筆尖單元前端部的筆珠脫落或墨水泄漏、噴出、書(shū)寫(xiě)時(shí)線條中斷等不良情況的書(shū)寫(xiě)部損傷。而且,由于外力、環(huán)境溫度的影響、材料自身的蠕變變形和裂紋等,筆尖單元的墨水管嵌合部分不能維持當(dāng)初的強(qiáng)度。因而,出現(xiàn)筆尖單元脫落、墨水泄漏、書(shū)寫(xiě)工具整體發(fā)熱、熔接不穩(wěn)定等問(wèn)題。
而且在現(xiàn)有書(shū)寫(xiě)工具中,由于僅僅簡(jiǎn)單地將內(nèi)軸嵌裝在接頭內(nèi),當(dāng)內(nèi)軸沒(méi)有被牢固地嵌裝在接頭內(nèi)的場(chǎng)合,存在加壓氣體泄漏的可能。此外,也由此而產(chǎn)生墨水泄漏等的問(wèn)題。
為了解決這種問(wèn)題,當(dāng)使用金屬時(shí),實(shí)施強(qiáng)力壓入或密封劑涂布,當(dāng)使用樹(shù)脂時(shí),采用由超聲波將接頭和內(nèi)軸牢固嵌裝等的方法。但是,出現(xiàn)組裝麻煩、成本高、被包持在筆珠單元內(nèi)的筆珠脫落、墨水噴出等新的大問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問(wèn)題,本發(fā)明的目的是提供一種書(shū)寫(xiě)工具、筆尖單元的熔接方法,可以在筆尖單元與墨水管或/和保持體之間不使用超聲波且僅對(duì)必要部位適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行熔接,可以防止筆尖單元脫落和墨水泄漏等。而且,還提供一種可以牢固地連接書(shū)寫(xiě)工具的部件例如接頭和內(nèi)軸,防止墨水等流體泄漏的書(shū)寫(xiě)工具元件的連接結(jié)構(gòu)和連接方法。
即,在本發(fā)明中,在權(quán)利要求1記載的發(fā)明中,為了實(shí)現(xiàn)上述目的,提供一種帶有在書(shū)寫(xiě)工具前端具有書(shū)寫(xiě)部的筆尖單元和內(nèi)部保藏墨水的墨水管的書(shū)寫(xiě)工具,使用金屬制造的筆尖單元,對(duì)嵌入保持體或/和墨水管內(nèi)的部分的規(guī)定部位進(jìn)行加熱,通過(guò)使該筆尖單元的規(guī)定部位周?chē)臉?shù)脂熔融或軟化密著,筆尖單元和其周?chē)谋3煮w或/和墨水管熔接在一起。
而且可以由不銹鋼制造所述筆尖單元的加熱部分。
而且,所述書(shū)寫(xiě)工具可以是在內(nèi)部封入加壓氣體的圓珠筆。
而且,可以使用聚碳酸酯、ABS、環(huán)形聚烯、改性聚苯基醚、聚苯乙烯等延伸度(符合ASTMD638)在20%以下的樹(shù)脂中的任一種形成所述保持體,將該保持體與筆尖單元熔接在一起。
權(quán)利要求5所記載的發(fā)明是根據(jù)權(quán)利要求1~4之一所記載的書(shū)寫(xiě)工具的熔接方法,其中不對(duì)筆尖單元的前端部進(jìn)行加熱,僅對(duì)筆尖單元的后端部進(jìn)行加熱。
權(quán)利要求6所記載的發(fā)明是根據(jù)權(quán)利要求1~4之一所記載的書(shū)寫(xiě)工具的熔接方法,其中由電磁應(yīng)線圈對(duì)金屬制筆尖單元的規(guī)定部位進(jìn)行感應(yīng)加熱。
權(quán)利要求7所記載的發(fā)明是根據(jù)權(quán)利要求1~4之一所記載的書(shū)寫(xiě)工具的熔接方法,其中通過(guò)對(duì)筆尖單元的后端進(jìn)行加熱而實(shí)施加熱熔接。
而且所述加熱可以選擇由電磁感應(yīng)線圈進(jìn)行感應(yīng)加熱。
此外,可以通過(guò)對(duì)筆尖單元的后端進(jìn)行加熱而實(shí)施加熱熔接。
權(quán)利要求10所記載的發(fā)明是一種將書(shū)寫(xiě)工具的元件彼此相連的書(shū)寫(xiě)工具的元件連接結(jié)構(gòu),其中用樹(shù)脂成形各個(gè)元件,同時(shí),在各個(gè)元件之間設(shè)置導(dǎo)體,對(duì)各個(gè)元件和導(dǎo)體進(jìn)行熔接。
權(quán)利要求11所記載的發(fā)明是一種連接作為書(shū)寫(xiě)工具元件的接頭和筒體的書(shū)寫(xiě)工具元件連接結(jié)構(gòu),分別用樹(shù)脂成形接頭和筒體,在接頭和筒體之間設(shè)置導(dǎo)體,對(duì)所述導(dǎo)體、接頭和筒體進(jìn)行熔接。
而且,將接頭設(shè)置在筆尖單元和墨水管之間以便將它們連接起來(lái),以筒體為書(shū)寫(xiě)工具的內(nèi)軸并包圍墨水管。
而且,優(yōu)選以不銹鋼環(huán)作為導(dǎo)體。
優(yōu)選用電磁感應(yīng)加熱對(duì)導(dǎo)體進(jìn)行加熱熔接。
權(quán)利要求15所記載的發(fā)明是一種將書(shū)寫(xiě)工具的元件彼此相連的書(shū)寫(xiě)工具的元件連接方法,用樹(shù)脂成形各個(gè)元件,同時(shí),在各個(gè)元件之間設(shè)置導(dǎo)體,通過(guò)對(duì)該導(dǎo)體進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱,對(duì)各個(gè)元件和導(dǎo)體進(jìn)行熔接。
權(quán)利要求16項(xiàng)所記載的發(fā)明是一種連接由樹(shù)脂形成的接頭和筒體的書(shū)寫(xiě)工具元件連接方法,在接頭和筒體之間設(shè)置環(huán)形導(dǎo)體,對(duì)所述導(dǎo)體進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱以便對(duì)接頭和筒體進(jìn)行熔接。
而且,優(yōu)選以不銹鋼環(huán)作為所述導(dǎo)體。
在此,書(shū)寫(xiě)工具的元件至少包括接頭和筒體等,此外,例如還包括尾塞和筒體、筆尖和接頭、筆尖和墨水管。無(wú)庸多言,這些僅是示例,本發(fā)明并不局限于此。書(shū)寫(xiě)工具可以是透明、半透明、不透明的。而且,作為導(dǎo)體,雖然主要是由環(huán)組成的,但是也可以是軸狀的圓筒,可以采用在接頭外周面上沿周向貼附多個(gè)磁性片的方法、涂附磁性涂料、彈簧、電鍍等。而且,元件的連接結(jié)構(gòu)和連接方法雖然主要應(yīng)用于書(shū)寫(xiě)工具,但是也可以應(yīng)用于類(lèi)似的要求耐泄漏性和外觀美的比較便宜的物品,例如處理各種液體或氣體的化妝品等。
如果采用本發(fā)明,一旦對(duì)接頭和筒體等各元件加熱,相互熔接,則可以獲得很高的連接力,可以有效地防止加壓氣體泄漏或墨水泄漏。
而且,一旦將電磁場(chǎng)施加在作為被加熱物的導(dǎo)體上進(jìn)行感應(yīng)加熱,則向?qū)w傳送電能(感應(yīng)電流),導(dǎo)體自身將電流轉(zhuǎn)換為焦耳熱。通過(guò)這種焦耳熱變換,也就是渦流電流損耗,樹(shù)脂制成的接頭和筒體的對(duì)向部被熔接在一起。
而且,如果由不銹鋼制造導(dǎo)體,則可以提高耐銹性、耐加熱劣化性,增大渦流電流引起的電流阻抗,提高發(fā)熱性。而且,如果導(dǎo)體被制作成環(huán)形,則可以提高熔接性和渦流電流的效率。
圖1是一個(gè)本發(fā)明的書(shū)寫(xiě)工具和筆尖單元的熔接方法的第1實(shí)施形態(tài)中加壓式書(shū)寫(xiě)工具的關(guān)鍵部位的說(shuō)明圖;圖2是顯示第1實(shí)施形態(tài)中筆尖單元被嵌裝在接頭內(nèi)的熔接狀態(tài)的視圖;圖3是作為本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的凝膠圓珠筆關(guān)鍵部位的說(shuō)明圖;圖4是顯示本發(fā)明書(shū)的寫(xiě)工具部件連接結(jié)構(gòu)的實(shí)施形態(tài)的剖面圖;圖5是顯示本發(fā)明的書(shū)寫(xiě)工具部件連接結(jié)構(gòu)的實(shí)施形態(tài)中接頭和筆尖單元的剖面圖;圖6是顯示本發(fā)明書(shū)的寫(xiě)工具部件連接結(jié)構(gòu)的實(shí)施形態(tài)中導(dǎo)體環(huán)的平面視圖;圖7是圖6的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下文參考附圖介紹本發(fā)明的書(shū)寫(xiě)工具和筆尖單元熔接方法的優(yōu)選實(shí)施形態(tài)。圖1是一個(gè)根據(jù)書(shū)寫(xiě)工具和筆尖單元單熔接方法的第1實(shí)施形態(tài)的加壓式圓珠筆再裝品中關(guān)鍵部位前端的縱剖面圖,圖2是顯示接頭與第1實(shí)施形態(tài)中筆尖單元嵌接固定狀態(tài)的視圖,圖3是凝膠墨水圓珠筆前端部縱剖面說(shuō)明圖。而且省略了顯示安裝再裝品的軸筒的圖示。
如圖1所示,本發(fā)明第一實(shí)施形態(tài)的書(shū)寫(xiě)工具,通過(guò)樹(shù)脂制造的保持體、即接頭1將外嵌的由金屬制成的筆尖單元6的后端部10嵌入到樹(shù)脂制造的墨水管11的開(kāi)口前端部中。
后端閉鎖的內(nèi)軸20外嵌在接頭1的外周面上,用于保護(hù)筆尖單元6的尖部保持體(所謂的口プラ)4嵌裝在從內(nèi)軸20的前端部至筆尖單元6的中央部9的部位上。而且,筆尖單元6將筆尖8可轉(zhuǎn)動(dòng)地包持在書(shū)寫(xiě)部也就是前端部7上。中央部9的外周面部的直徑比前端部7和后端部10的直徑大。而且,墨水管11被形成為中空筒形,并將墨水12收容在內(nèi)部。為了不使內(nèi)部的墨水12泄露,采用安裝、粘結(jié)、熔接等各種方法,使墨水管11相對(duì)于筆尖單元6和/或接頭1固定。
接頭1構(gòu)成略為尖細(xì)的大致筒形結(jié)構(gòu),其中央部與后方部相比,內(nèi)徑分段變細(xì)。即,墨水管11的開(kāi)口的前端部插入到從接頭1軸向的中央部分至后部的內(nèi)徑粗的粗徑部2內(nèi),在內(nèi)周部以階梯狀直徑變細(xì)的前端部3處外嵌到筆尖單元6的后端部10的一部分上。所述前端部3的前端呈階梯狀擴(kuò)徑,筆尖單元6的中央部分9中的后側(cè)階梯狀部被插入該擴(kuò)徑部分內(nèi)。
而且,如圖1所示,環(huán)形法蘭5形成在接頭1的粗徑部2中靠前端部的外周面上,外嵌在接頭1上的內(nèi)軸20安裝至與該法蘭5接觸以便定位。而且,環(huán)形位置確定法蘭22形成在內(nèi)軸20的外周面部上。
尖部保持體4呈整體大致沿著圓錐側(cè)面的形狀,當(dāng)前端內(nèi)周部與筆尖單元6的中央部9的外周面接觸時(shí),防止拔出,另一方面,在后端與內(nèi)軸20的位置確定法蘭22接觸,而且,內(nèi)周部嵌裝在內(nèi)軸20的外周上(用符號(hào)E表示該示嵌裝部)。而且,通過(guò)接頭1的外周面部和內(nèi)軸20的內(nèi)周面部的嵌裝,可以進(jìn)行固定。
上述筆尖單元6通過(guò)夾持接頭1與墨水管11相連,加壓氣體21被密閉在內(nèi)軸20內(nèi)而形成加壓式書(shū)寫(xiě)工具。
而且,對(duì)于上述各個(gè)部件的材料,考慮到氣體障礙性,可以分別使用聚丙烯或聚乙烯制造墨水管11、使用乙烯乙烯基醇共聚物(EVOH)、PET、尼龍、PBT、POM、聚丙烯腈、PEN等制造接頭1和內(nèi)軸20。
對(duì)筆尖單元6嵌入接頭1內(nèi)的后端部10的規(guī)定部位(至少是接頭1的前端部3嵌裝部分)30加熱,通過(guò)加熱,使所述規(guī)定部位30周?chē)臉?shù)脂熔融,熔接筆尖單元6的規(guī)定部位30和其周?chē)慕宇^1。此時(shí),由于不對(duì)筆尖單元6的前端部7進(jìn)行加熱,僅對(duì)后端部10進(jìn)行加熱,可以防止無(wú)關(guān)部分由加熱引起變色、變形、劣化等惡劣影響。
而且對(duì)于上述加熱,優(yōu)選對(duì)筆尖單元6的規(guī)定部位30進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱。如果采用電磁感應(yīng)加熱,不會(huì)出現(xiàn)由超聲波加熱那樣的振動(dòng)引起所述筆珠脫落、墨水12劣化、墨水被吹出、熔接不良、整體不需要加熱等不良現(xiàn)象,可以?xún)H對(duì)目標(biāo)部位進(jìn)行加熱。而且如圖2所示,將感應(yīng)線圈31朝向筆尖單元6的規(guī)定部位30松配合設(shè)置,通過(guò)針對(duì)該感應(yīng)線圈31施加電流,可以使感應(yīng)電流流過(guò)筆尖單元6的規(guī)定部位30,僅對(duì)規(guī)定部位30進(jìn)行加熱。
但是并不局限于此,可以通過(guò)加熱烙鐵對(duì)筆尖單元6的后端加熱。而且,如果筆尖單元6由可以被感應(yīng)加熱的金屬制造,則可以由各種金屬材料制造。特別是優(yōu)選使用在內(nèi)部具有很多強(qiáng)磁性Fe(鐵)或Cr(鉻)等成份且不產(chǎn)生加熱氧化和生銹的不銹鋼。如果至少規(guī)定部位30也就是加熱部分由不銹鋼制成,則可以由其它材料構(gòu)成加熱部位之外的部分,可以擴(kuò)大材料的選擇范圍,削減成本。
在內(nèi)軸20為密閉空間并將加壓空氣或氮?dú)獾燃訅簹怏w21封入其內(nèi)部空間后的加壓式圓珠筆的情況下,上述書(shū)寫(xiě)工具是有效的。利用上述熔接方法,可以獲得簡(jiǎn)單且可靠的氣體不從規(guī)定部位30泄露的密閉結(jié)構(gòu)。而且,由于防止在進(jìn)行組裝時(shí)由縱傷引起的泄漏,可以確實(shí)有效地熔接。
而且,在上述實(shí)施形態(tài)中,將筆尖單元6熔接在接頭1上,而與此同時(shí),也可以單獨(dú)地使筆尖單元6與墨水管11熔接起來(lái)。如果這樣做,筆尖單元6和墨水管11的固定緊密而且可靠,可良好地防止墨水12泄漏。
圖3是本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)中凝膠圓珠筆的關(guān)鍵部位的說(shuō)明圖。
與第1實(shí)施形態(tài)不同的是,第2實(shí)施形態(tài)的書(shū)寫(xiě)工具是非加壓式的,接頭1是易于由于壓入而產(chǎn)生裂紋的材料,是ABS、變性聚苯醚(變性PPE)、環(huán)形聚烯、聚碳酸酯(PC)和聚苯乙烯(PS)等,是根據(jù)ASTMD638的延伸度為20%以下且由于不能延伸而非常容易出現(xiàn)裂紋樹(shù)脂等,可以防止由加熱熔接而引起裂紋產(chǎn)生或筆尖脫落。
如果采用本發(fā)明的加熱熔接,即使是容易出現(xiàn)玻璃狀裂紋的聚苯乙烯,如果是幾乎沒(méi)有壓入余量的微小間隙、或沒(méi)有壓入余量的間隙,也可以進(jìn)行墨水12或氣體不泄漏的熔接。
雖然墨水管11和接頭1的筆尖壓入部的形狀不同,但是同樣可以應(yīng)用本發(fā)明,而且,筆尖同樣適用于鋼筆、記號(hào)筆、管筆(pipe pen)等。
下文介紹本發(fā)明的書(shū)寫(xiě)工具元件的連接結(jié)構(gòu)和連接方法的優(yōu)選實(shí)施形態(tài)。在本實(shí)施形態(tài)的書(shū)寫(xiě)工具中,如圖4~7所示,構(gòu)成加壓式圓珠筆的接頭和作為筒體的內(nèi)軸20分別由樹(shù)脂制成,將與內(nèi)軸20的內(nèi)周面對(duì)向接觸的導(dǎo)體也就是導(dǎo)體環(huán)40嵌裝在接頭1末端部外周面上,對(duì)導(dǎo)體40進(jìn)行感應(yīng)加熱(電磁感應(yīng)加熱(IH感應(yīng)加熱)),將接頭1和內(nèi)軸20適合地熔接在一起。
使用規(guī)定的樹(shù)脂,具體為耐沖擊性和力學(xué)特性?xún)?yōu)良的ABS、PP、PS、PE、再生塑料等注塑形成接頭1,在加壓筆中使用考慮了氣體阻礙性的EVOH、PET、尼龍、PBT、PA、POM等材料注塑形成接頭1,具有連接保護(hù)金屬制造的筆尖單元6的后端部10與細(xì)長(zhǎng)的墨水管11的前端部的功能。如圖4和5所示,大致形成為圓筒形,前端部3被大致形成為噴嘴形,同時(shí),前端部3的內(nèi)徑的比前端部3之外部分的內(nèi)徑小,斷面大致是帽形的筆尖單元保持體(被稱(chēng)作塑料嘴件)4被緊密嵌裝在前端部3上。環(huán)形凸緣5從接頭1的大致中央部位附近的外周面向半徑方向突出,凸緣5與內(nèi)軸20開(kāi)口的前端部接觸。
筆尖單元6例如由耐侵蝕、耐腐蝕、磁性、IH加熱性?xún)?yōu)良的不銹鋼等制成。如圖4和5所示,筆尖單元6包括可在前端部7上轉(zhuǎn)動(dòng)的筆珠8,中央部位9被直徑稍微增大地形成,后端部10利用電磁感應(yīng)加熱或粘結(jié)等方法嵌裝在接頭1前端部3內(nèi)。而且,墨水管11例如由半透明的PP、PET樹(shù)脂、PE、再生塑料等擠壓成空心的筒形。可以將墨水(黑、紅、朱紅色、青色等任一種墨水)12填充到墨水管11內(nèi),墨水管11的前端從接頭1的末端側(cè)嵌入接頭1內(nèi),同時(shí),最前端部借助壓入或熔接等方法嵌合連接到筆尖單元6的后端部10內(nèi)。
如圖4和5所示,內(nèi)軸20使用規(guī)定的樹(shù)脂,具體為耐沖擊性和力學(xué)特性?xún)?yōu)良的ABS、PP、PS、PE、再生塑料等,在加壓筆中內(nèi)軸20使用考慮了氣體阻礙性的EVOH、PET、尼龍、PBT、PA、POM等材料形成細(xì)長(zhǎng)圓筒形或酒杯形,內(nèi)軸20嵌入接頭1的后端部并開(kāi)口的前端部與凸緣5接觸,同時(shí),隔有間隙地包圍密閉墨水管11,通過(guò)將氮?dú)饣蚩諝獾燃訅簹怏w21封入相關(guān)的間隙內(nèi),構(gòu)成加壓式書(shū)寫(xiě)工具。環(huán)形位置確定凸緣22沿半徑方向從內(nèi)軸20的前端部外周面向外突出,所述位置確定凸緣22通過(guò)嵌裝或熔接等方法與保持體4開(kāi)口的末端部接觸。
如圖6和7所示,導(dǎo)體環(huán)40由耐侵蝕性、耐腐蝕性、磁性等優(yōu)良的不銹鋼或?qū)﹁F進(jìn)行電鍍后的材料等形成。優(yōu)選使用SUS430或SU8304等不銹鋼。
在采用上述結(jié)構(gòu)制造書(shū)寫(xiě)工具時(shí),首先,將導(dǎo)體環(huán)40嵌裝固定在接頭1末端部的外周面上,接頭1和筆尖單元6被組裝在一起而形成組裝筆端。獲得這種組裝筆端后,將墨水12填充到墨水管11內(nèi),并將墨水管11壓入所述組裝筆端內(nèi),獲得組裝管。
然后,一邊將加壓氣體21封入內(nèi)軸20內(nèi)一邊壓入組裝管,當(dāng)從外部對(duì)導(dǎo)體環(huán)40的周邊進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱時(shí),對(duì)導(dǎo)體環(huán)40進(jìn)行加熱,將接頭1、內(nèi)軸20、導(dǎo)體環(huán)40熔接在一起。當(dāng)接頭1、內(nèi)軸20、導(dǎo)體環(huán)40被熔接起來(lái)后,停止電磁感應(yīng)加熱,使之冷卻固化,可以獲得完全防止氣體或墨水12泄漏的結(jié)構(gòu)。
在對(duì)導(dǎo)體環(huán)40進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱時(shí),為了使大量磁通鏈接在導(dǎo)體環(huán)40內(nèi),縮小感應(yīng)線圈31和導(dǎo)體環(huán)40的間隙,有益于提高效率。由于在進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱時(shí),導(dǎo)體環(huán)40是環(huán)形的,特別可以提高渦流電流產(chǎn)生效率。而且如果采用不銹鋼(例如SUS430或SUS304等)制造導(dǎo)體環(huán)40,利用耐銹性,可以獲得表面密著性?xún)?yōu)良、渦流電流產(chǎn)生效率良好、電阻大、發(fā)熱優(yōu)良等效果。
如果采用上述結(jié)構(gòu),例如即使使用在壓入時(shí)容易產(chǎn)生裂紋、不能強(qiáng)行壓入的材料的元件或在組裝時(shí)出現(xiàn)微小擦痕的情況下,也可以通過(guò)電磁感應(yīng)加熱,將內(nèi)軸20可靠、牢固地嵌裝在接頭1上,加壓氣體21不會(huì)泄漏,也不會(huì)因此導(dǎo)致墨水泄漏。而且由于利用快速加熱、無(wú)接觸加熱(無(wú)需使用電極)為特征的電磁感應(yīng)加熱法,與超聲波連接不同,可以有效地消除保持在筆尖單元6上的筆珠8脫落、墨水12浸透和噴出等大問(wèn)題,而且與超聲波連接不同,可以期待穩(wěn)定的操作和操作速度迅速化。
而且即使使用在普通壓入時(shí)經(jīng)常產(chǎn)生裂紋的材料例如PS、AS、PC、環(huán)形聚烯、EVOH等,也可以在通過(guò)加熱而消除應(yīng)力的狀態(tài)下進(jìn)行固定。由于難以產(chǎn)生裂紋,可以容易地選擇材料。而且,由于導(dǎo)體環(huán)40不是板形,而是環(huán)形的,熔接不會(huì)偏向接頭1和內(nèi)軸20周面的一部分,接頭1和內(nèi)軸20的周面可以均勻適合地熔接。而且,如果采用感應(yīng)加熱法,可以期望高溫加熱和高速控制,可以提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)性(質(zhì)量、合格率、操作速度、靈活性、空間、維修操作控制等),因而,可以滿(mǎn)足對(duì)外觀、成本、生產(chǎn)性、性能等的要求。
在上述實(shí)施形態(tài)中,對(duì)導(dǎo)體環(huán)進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱,將接頭1和內(nèi)軸20熔接起來(lái),但是本發(fā)明并不局限于此。例如,也可以對(duì)筆尖單元6進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱,將接頭1和筆尖單元6的規(guī)定部位(圖4和5所示虛線部分)30熔接在一起,將筆尖單元6和墨水管11熔接在一起。此時(shí),可以對(duì)筆尖單元整體進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱,或?qū)P尖單元6的規(guī)定部位30也就是后端部10進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱,可以防止無(wú)關(guān)部位伴隨著加熱而變色等。此外,本發(fā)明也適用于類(lèi)似于書(shū)寫(xiě)工具的部件,例如軸和尾塞、帽和夾子、塑料嘴和軸等。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如果采用上述發(fā)明,由于不使用超聲波將筆尖單元熔接在保持體和或墨水管上,所以筆尖單元不受超聲波的影響,因而,可以實(shí)現(xiàn)有效地防止保持在筆尖單元前端的筆珠脫落或墨水劣化、吹出、在書(shū)寫(xiě)時(shí)筆劃中斷等不適合的效果。而且,即使由于受外力、環(huán)境溫度的影響、材料自身的蠕變變形,也可以維持筆尖單元嵌合部分當(dāng)初的強(qiáng)度,不會(huì)出現(xiàn)筆尖脫落、壓入部分產(chǎn)生裂紋、墨水泄漏等現(xiàn)象。
而且在本發(fā)明中,不對(duì)筆尖單元的前端部加熱,僅對(duì)后端部加熱,可以有效地防止對(duì)不必要的部分進(jìn)行加墊的浪費(fèi)和由于對(duì)熔接所必需部分之外的加熱引起的劣化,有效地防止由書(shū)寫(xiě)部的熱變形引起的惡劣影響等弊端。
而且,作為上述加熱,如果用感應(yīng)線圈對(duì)金屬制造的筆尖單元規(guī)定部位進(jìn)行加熱,則由于不使用超聲波,可以可靠地防止由上述超聲波加熱引起的弊端。
如果用加熱烙鐵對(duì)筆尖單元的后端加熱,可以利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相同的熔接。
而且,如果使用不銹鋼(特別優(yōu)選為SUS430系列)作為筆尖單元的加熱部分,即使感應(yīng)加熱,也不產(chǎn)生劣化等,可以期待加熱效率良好、可靠且精度良好的連接。
而且,在書(shū)寫(xiě)工具是加壓式圓珠筆時(shí),可以獲得能夠徹底防止氣體泄漏、穩(wěn)定品質(zhì)的效果。
即使使用在普通壓入時(shí)產(chǎn)生裂紋的材料或延伸少的材料,通過(guò)緩和加熱引起的應(yīng)力,可以有效地防止裂紋。
而且,如果采用本發(fā)明,可以牢固地連接書(shū)寫(xiě)工具的元件例如接頭和內(nèi)軸,防止氣體或墨水等流體泄漏等,同時(shí)可以獲得牢固地防止被拔出的效果。而且,例如即使使用由壓入而容易出現(xiàn)裂紋的材料,由于在除去應(yīng)力的狀態(tài)下可以牢固地固定,可以獲得不產(chǎn)生裂紋的連接方法。
權(quán)利要求
1.一種書(shū)寫(xiě)工具,包括在書(shū)寫(xiě)工具前端具有書(shū)寫(xiě)部的筆尖單元和內(nèi)部保藏墨水的墨水管,其特征在于使用金屬制造筆尖單元,對(duì)被嵌入其保持體或/和墨水管內(nèi)的部分的規(guī)定部位進(jìn)行加熱,通過(guò)使該筆尖單元的規(guī)定部位周?chē)臉?shù)脂熔融或軟化密著,將筆尖單元和其周?chē)谋3煮w或/和墨水管熔接在一起。
2.如權(quán)利要求1所述書(shū)寫(xiě)工具,其特征在于由不銹鋼制造所述筆尖單元的加熱部分。
3.如權(quán)利要求1或2所述書(shū)寫(xiě)工具,其特征在于所述書(shū)寫(xiě)工具是加壓氣體被封入內(nèi)部的加壓圓珠筆。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述書(shū)寫(xiě)工具,其特征在于使用聚碳酸酯、ABS、環(huán)形聚烯、變性聚苯基醚、聚苯乙烯等延伸度(根據(jù)ASTMD638)在20%以下的樹(shù)脂中的任一種形成所述保持體,將該保持體與筆尖單元熔接在一起。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1~4之一所述書(shū)寫(xiě)工具的熔接方法,其特征在于不對(duì)筆尖單元的前端部進(jìn)行加熱,僅對(duì)筆尖單元的后端部進(jìn)行加熱。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1~4之一所述書(shū)寫(xiě)工具的熔接方法,其特征在于由電磁感應(yīng)線圈對(duì)金屬制造的筆尖單元的規(guī)定部位進(jìn)行感應(yīng)加熱。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1~4之一所述書(shū)寫(xiě)工具的熔接方法,其特征在于利用加熱烙鐵對(duì)筆尖單元的后端進(jìn)行加熱并熔接。
8.如權(quán)利要求5所述書(shū)寫(xiě)工具的熔接方法,其特征在于所述加熱是由電磁感應(yīng)線圈進(jìn)行感應(yīng)加熱。
9.如權(quán)利要求5所述書(shū)寫(xiě)工具的熔接方法,其特征在于利用加熱烙鐵對(duì)筆尖單元的后端進(jìn)行加熱并熔接。
10.一種將書(shū)寫(xiě)工具的元件彼此相連的書(shū)寫(xiě)工具的元件連接結(jié)構(gòu),其特征在于用樹(shù)脂形成各個(gè)元件,同時(shí),在各個(gè)元件之間設(shè)置導(dǎo)體,對(duì)各個(gè)元件和導(dǎo)體進(jìn)行熔接。
11.一種連接作為書(shū)寫(xiě)工具元件的接頭和筒體的書(shū)寫(xiě)工具元件連接結(jié)構(gòu),其特征在于分別用樹(shù)脂成形接頭和筒體,在接頭和筒體之間設(shè)置導(dǎo)體,對(duì)所述導(dǎo)體、接頭和筒體進(jìn)行熔接。
12.如權(quán)利要求11所述書(shū)寫(xiě)工具的元件連接結(jié)構(gòu),其特征在于將接頭設(shè)置在筆尖單元和墨水管之間以便將它們連接起來(lái),以筒體作為書(shū)寫(xiě)工具的內(nèi)軸并包圍墨水管。
13.如權(quán)利要求10~12之一所述書(shū)寫(xiě)工具的元件連接結(jié)構(gòu),其特征在于以不銹鋼環(huán)作為導(dǎo)體。
14.如權(quán)利要求10~13之一所述書(shū)寫(xiě)工具的元件連接結(jié)構(gòu),其特征在于用電磁感應(yīng)加熱對(duì)導(dǎo)體進(jìn)行加熱并熔接。
15.一種將書(shū)寫(xiě)工具的元件彼此相連的書(shū)寫(xiě)工具的元件連接方法,其特征在于用樹(shù)脂成形各個(gè)元件,同時(shí),在各個(gè)元件之間設(shè)置導(dǎo)體,通過(guò)對(duì)該導(dǎo)體進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱,對(duì)各個(gè)元件和導(dǎo)體進(jìn)行熔接。
16.一種連接由樹(shù)脂形成的接頭和筒體的書(shū)寫(xiě)工具元件連接方法,其特征在于在接頭和筒體之間設(shè)置環(huán)形導(dǎo)體,對(duì)所述導(dǎo)體進(jìn)行電磁感應(yīng)加熱以便對(duì)接頭和筒體進(jìn)行熔接。
17.如權(quán)利要求15或16所述書(shū)寫(xiě)工具元件連接方法,其特征在于以不銹鋼環(huán)作為所述導(dǎo)體。
全文摘要
提供一種書(shū)寫(xiě)工具、筆尖單元的熔接方法、書(shū)寫(xiě)工具元件的連接結(jié)構(gòu)和連接方法,可以在筆尖單元、墨水管或/和保持體之間不使用超聲波且僅對(duì)必要部位進(jìn)行適合熔接,可以抑制筆尖單元脫落和墨水泄漏等。對(duì)構(gòu)成書(shū)寫(xiě)工具的金屬制造的筆尖單元嵌入接頭內(nèi)的后端部的規(guī)定部位(至少在接頭前端部的嵌裝部分)進(jìn)行加熱,將筆尖單元的規(guī)定部位和其周?chē)慕宇^熔接在一起。
文檔編號(hào)B43K7/00GK1625486SQ038029
公開(kāi)日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2003年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月30日
發(fā)明者古川和彥, 藤澤清志, 石井佳秀, 加藤大山 申請(qǐng)人:三菱鉛筆株式會(huì)社