專利名稱：一種新型筆帽及其制備方法和使用該筆帽的書寫筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于文化用品技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)涉及該領(lǐng)域中的一種新型筆帽及其制備方法和使用該筆帽的書寫筆。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有書寫筆中，一般都會(huì)帶有筆夾，該筆夾具有夾持、防丟失等功能，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步及人們對(duì)文化用品使用過(guò)程的舒適程度和方便性要求的提高，書寫筆的筆夾也增加了防滾、撳動(dòng)等作用，從而賦予了筆夾更多的功能含義。常用的書寫筆根據(jù)主體結(jié)構(gòu)分為扣帽式、旋轉(zhuǎn)式、撳動(dòng)式(或彈跳式)，這些書寫筆的筆夾一般采用一體式或分體式的方式與書寫筆主體連接，筆夾可以采用各種金屬材料、塑料材料制造。在應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)于書寫筆的使用存在以下問(wèn)題:首先，在使用過(guò)程中，經(jīng)常因?yàn)橐磯汗P帽頂部，將筆帽裝到筆桿上，或者撳動(dòng)頂塞使筆芯復(fù)位，從而將筆頭處于保護(hù)狀態(tài)。在這個(gè)過(guò)程中，使用者，特別是小學(xué)生會(huì)因?yàn)榭勖边^(guò)程中筆帽頂部的形狀對(duì)使用者的手指造成不適的感覺(jué)，特別是當(dāng)筆帽或頂塞的按壓力較大的時(shí)候這種不適感將更明顯。其次，由于筆夾屬于懸臂梁結(jié)構(gòu)，因此使用過(guò)程中容易折斷，對(duì)于筆夾的測(cè)試，一般通過(guò)沿垂直于筆夾夾持力方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù)和測(cè)試變形、折斷時(shí)所需的屈服力來(lái)測(cè)試筆夾的疲勞強(qiáng)度或變形恢復(fù)能力，由于受材料性能的限制，特別是材料的延展性和拉伸屈服強(qiáng)度的限制，厚度較薄的筆夾容易折斷或出現(xiàn)變形后不易恢復(fù)的問(wèn)題。如果通過(guò)提高材料的性能或厚度來(lái)提高能力，往往又出現(xiàn)了成本提高和書寫工具體積空間限制的問(wèn)題。特別是當(dāng)筆夾折斷脫落后，由于筆夾是細(xì)小部件，當(dāng)被小學(xué)生或幼兒誤入口中時(shí)，容易造成窒息等安全問(wèn)題。因此如何提高筆夾的安全性是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。申請(qǐng)?zhí)枮镃N200720184596.0的專利公布了一種塑料彈性筆夾，其塑料筆夾的中部與筆桿相鉸接，塑料筆夾的上端設(shè)有彈力桿，彈力桿的固定端與塑料筆夾連接，彈力桿的彈性自由端與筆桿相抵接。由于塑料筆夾的上端設(shè)有彈力桿，塑料筆夾可以繞鉸接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，塑料筆夾的上部在彈力桿的作用下使塑料筆夾的下端始終保持有指向筆桿的壓緊力，使筆夾始終能夠夾緊被夾物體，因此夾緊性能良好。該筆夾雖然有助于提高夾持能力和恢復(fù)能力，但對(duì)彈力桿的強(qiáng)度和硬度有較高的要求，而且彈力桿與筆夾本體連接的根部容易應(yīng)力集中造成折斷，從而失去了彈性作用。再次，為保證強(qiáng)度，筆夾采用金屬材料或硬塑料制成，由于這些材料一般摩擦系數(shù)較低，因此夾持光滑紙面時(shí)，容易滑落。為了改善打滑問(wèn)題和提供更多的輔助功能，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201080054273.4的專利公布了一種書寫工具用帽、書寫工具用夾及書寫工具。該書寫工具用帽包括:筒狀的帽主體，其用于保護(hù)筆尖，由在側(cè)面形成有安裝孔的彈性體構(gòu)成；夾構(gòu)件，其包括基部和設(shè)在該基部的外側(cè)面的夾持部，以基部收容書寫工具前端且夾持部經(jīng)由安裝孔延伸到帽主體之外的方式將夾構(gòu)件設(shè)于帽主體。該專利公布的筆帽整體通過(guò)熱塑性彈性體制造而成，具有按壓時(shí)手感舒適的特點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)與彈性體材料筆帽之間的摩擦，在夾持光滑表面時(shí)，也不容易滑落，但存在如下問(wèn)題，由于筆帽整體采用熱塑性彈性體構(gòu)成，由于材料相對(duì)表面硬度不夠，筆帽容易劃傷，且受到擠壓后容易整體變形。另外隨著墨水技術(shù)的提高，通過(guò)摩擦生熱擦除和摩擦破壞書寫線跡的物理可擦類的書寫工具也不斷增多。例如，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201080054273.4的專利公布的整體彈性體上帽，在說(shuō)明書實(shí)施例中采用已有彈性體材料固有的摩擦和導(dǎo)熱物理特性實(shí)現(xiàn)擦除功能。由于作為上帽的主體部分不能夠采用較柔軟和通過(guò)彈性變形實(shí)現(xiàn)摩擦力增加的彈性體材料制造，因此在選擇材料時(shí)有較大局限性。另外，申請(qǐng)?zhí)枮镃N200710196534.6的專利公布了一種摩擦體，該摩擦體置于筆帽的前端或軸筒的后端，同樣利用已有彈性體材料固有的摩擦和導(dǎo)熱的物理特性實(shí)現(xiàn)擦除功能，這種特意在筆帽頂端或筆桿尾端設(shè)置摩擦體的方式占用書寫工具的內(nèi)部軸向空間，而且在擦除的剪切過(guò)程中容易造成摩擦體脫落或變形的問(wèn)題，而且從空間布置的角度來(lái)說(shuō)以上兩種方案均有利于垂直方向或接近于垂直方向進(jìn)行摩擦，當(dāng)呈一定角度時(shí)就會(huì)影響到擦除的方便程度和效果。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種手感舒適、不會(huì)脫落、可提供多角度摩擦方式的新型筆帽及其制備方法和使用該筆帽的書寫筆。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種新型筆帽，包括筆帽本體和采用懸臂梁結(jié)構(gòu)安裝在筆帽上的筆夾，筆夾頂部末端采用熱塑性彈性體包覆，且熱塑性彈性體包覆的區(qū)域與筆帽中軸線的最短徑向距離小于或等于筆帽內(nèi)半徑。進(jìn)一步的，筆夾頂部末端熱塑性彈性體包覆的區(qū)域，其沿筆夾方向的法向剖面和沿筆帽方向的軸向剖面的形狀均為弧頂剖面。進(jìn)一步的，在筆夾承受撓曲外力時(shí)彎曲變形的部分外表面包覆熱塑性彈性體。進(jìn)一步的，在筆夾內(nèi)側(cè)設(shè)置起夾持作用的凸起，該凸起的外表面包覆有熱塑性彈性體。一種書寫筆，該書寫筆使用上述任一項(xiàng)所述的筆帽。一種筆帽制備方法，在筆帽上安裝懸臂梁結(jié)構(gòu)的筆夾，所述的筆夾采用雙色注塑方式形成，其中第一次采用塑料注塑形成的部分用于支撐和裝配，第二次采用熱塑性彈性體形成表面包覆。進(jìn)一步的，第一次注塑采用的材料包括聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚物、聚甲醛中的一種或幾種。進(jìn)一步的，第二次采用熱塑性彈性體包括苯乙烯基彈性體、聚氨酯彈性體、聚酰胺彈性體中的一種或幾種。本發(fā)明所公開的新型筆帽及其制備方法和使用該筆帽的書寫筆，既可以提供扣帽或撳動(dòng)時(shí)舒適的手感，又可以提高筆夾本身的彈性，且當(dāng)筆夾折斷后，不會(huì)脫落，提高筆夾的安全性，并在用于夾持各種光滑表面時(shí)也不易出現(xiàn)滑動(dòng)，同時(shí)如果有用于摩擦的功能要求時(shí)，能夠提供多種角度的摩擦方式。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1所公開的新型筆帽的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中筆帽的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例1所公開的新型筆帽的A-A剖面圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例1所公開的新型筆帽的B-B剖面圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例1所公開的新型筆帽的筆夾撓曲變形位置圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例1所公開的新型筆帽的筆夾斷裂后未脫落的模擬圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例1所公開的新型筆帽的筆夾凸點(diǎn)被熱塑性彈性體包覆的軸向截面圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例2所公開的書寫筆的主視圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例2所公開的書寫筆的俯視圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例3所公開的筆帽制備方法第一次注塑后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施例3所公開的筆帽制備方法第二次注塑后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例1，如圖1所示，本實(shí)施例公開了一種新型筆帽，包括筆帽本體I和采用懸臂梁結(jié)構(gòu)安裝在筆帽上的筆夾2，筆夾頂部末端3采用熱塑性彈性體包覆，該包覆既可以是局部包覆，也可以是整體包覆，且熱塑性彈性體包覆的區(qū)域與筆帽中軸線的最短徑向距離小于或等于筆帽內(nèi)半徑。本實(shí)施例中由于筆夾頂部末端采用觸感更好的熱塑性彈性體包覆，因此手指在觸壓筆夾時(shí)，手感良好且不會(huì)打滑。其中，筆夾中靠近支點(diǎn)并遠(yuǎn)離夾持的一端，為筆夾頂部末端。筆帽中軸線，也就是筆芯或筆桿等書寫筆主體部分的中心線。當(dāng)熱塑性彈性體包覆的區(qū)域與筆帽中軸線的最短徑向距離小于或等于筆帽內(nèi)半徑時(shí)，在按壓或撳動(dòng)筆帽時(shí)，手指更容易接觸到筆夾。如圖1所示，筆帽的內(nèi)半徑為a，筆夾頂部末端熱塑性彈性體包覆的區(qū)域距離中軸線為b，當(dāng)b < a時(shí)，手指容易觸壓到筆夾，手感較好。反之，如圖2所示，筆帽的內(nèi)半徑為al，筆夾頂部末端熱塑性彈性體包覆的區(qū)域距離中軸線為bl，當(dāng)bl >al時(shí)，手指不容易觸壓到筆夾上，手感較差。筆夾頂部末端熱塑性彈性體包覆的區(qū)域，其沿筆夾方向的法向剖面和沿筆帽方向的軸向剖面的形狀均為弧頂剖面。如圖3所示A-A剖面為沿筆帽方向的軸向剖面，其中筆夾截面頂部為變化曲率的弧形，如圖4所示B-B剖面為沿筆夾方向的法向剖面，其中徑向截面頂部為固定曲率的弧形。通過(guò)弧頂?shù)慕孛嫘螤钆浜先彳浀臒崴苄詮椥泽w材料，更有助于良好的觸感。而且弧頂截面有利于實(shí)現(xiàn)與紙張的線接觸，從而集中壓力，更好的利用熱塑性彈性體固有的摩擦特性進(jìn)行物理擦除。在筆夾承受撓曲外力時(shí)彎曲變形的部分4外表面包覆熱塑性彈性體，該包覆既可以是局部包覆，也可以是整體包覆。由于本實(shí)施例中的筆夾為懸臂梁結(jié)構(gòu)，因此筆夾在夾持時(shí)會(huì)撓曲變形，這個(gè)變形的位置根據(jù)筆夾的壁厚和連接其他部件的位置不同，一般是在接近連接其他部件的位置附近折彎變形直至折斷，如圖5所示折彎處。因此在此處采用熱塑性彈性體與塑料材料兩種材料注塑而成，利用熱塑性彈性體優(yōu)良的柔韌性和伸長(zhǎng)率等性能，當(dāng)塑料筆夾折彎角度過(guò)大變形折斷后，彈性體部分卻仍然維持原狀，因此筆夾不會(huì)從書寫筆的主體上脫落，如圖6所示折彎處，彈性體仍然保持筆夾不脫落，從而避免造成幼兒吞食的安全問(wèn)題。如圖7所示，在筆夾內(nèi)側(cè)設(shè)置起夾持作用的凸起5，該凸起的外表面包覆有熱塑性彈性體，該包覆既可以是局部包覆，也可以是整體包覆。筆夾內(nèi)側(cè)設(shè)置的凸點(diǎn)是用于夾持較薄物體的關(guān)鍵作用點(diǎn)，特別是較薄光滑紙面，一般只有該凸起與紙面接觸，如果摩擦力較小，容易造成滑脫。在夾持力一定的情況下，影響摩擦力的是摩擦系數(shù)，熱塑性彈性體一般摩擦系數(shù)在0.60-0.80，而一般塑料的摩擦系數(shù)在0.15-0.30左右，因此采用熱塑性彈性體包覆凸點(diǎn)后增大了摩擦力，有助于夾持較薄和光滑的物體。實(shí)施例2，如圖8-9所示，本實(shí)施例公開了一種書寫筆，該書寫筆使用上述實(shí)施例中所公開的筆帽。由于在筆帽的筆夾上具有了熱塑性彈性體覆蓋層，而且筆夾一般從側(cè)上方突出于筆帽或其連接部分，有較大的空間實(shí)現(xiàn)不同曲率的形狀，這樣在利用熱塑性彈性體固有的熱傳導(dǎo)和摩擦性能時(shí)，可以適應(yīng)不同的角度進(jìn)行摩擦或擦除。實(shí)施例3，本實(shí)施例公開了一種筆帽制備方法，在筆帽上安裝懸臂梁結(jié)構(gòu)的筆夾，所述的筆夾采用雙色注塑方式形成，其中第一次采用塑料注塑形成的部分用于支撐和裝配，具體如圖10所示，第二次采用熱塑性彈性體形成表面包覆，具體如圖11所示，要求第二次注塑的熱塑性彈性體與第一次注塑的材料粘接性能良好，二者不會(huì)輕易分層或剝離。第一次注塑采用的材料包括聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚物、聚甲醛中的一種或幾種。第二次采用熱塑性彈性體包括苯乙烯基彈性體、聚氨酯彈性體、聚酰胺彈性體中的一種或幾種。
權(quán)利要求
1.一種新型筆帽，包括筆帽本體和采用懸臂梁結(jié)構(gòu)安裝在筆帽上的筆夾，其特征在于:筆夾頂部末端采用熱塑性彈性體包覆，且熱塑性彈性體包覆的區(qū)域與筆帽中軸線的最短徑向距離小于或等于筆帽內(nèi)半徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型筆帽，其特征在于:筆夾頂部末端熱塑性彈性體包覆的區(qū)域，其沿筆夾方向的法向剖面和沿筆帽方向的軸向剖面的形狀均為弧頂剖面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型筆帽，其特征在于:在筆夾承受撓曲外力時(shí)彎曲變形的部分外表面包覆熱塑性彈性體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型筆帽，其特征在于:在筆夾內(nèi)側(cè)設(shè)置起夾持作用的凸起，該凸起的外表面包覆有熱塑性彈性體。
5.一種書寫筆，其特征在于:該書寫筆使用上述權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的筆帽。
6.一種筆帽制備方法，其特征在于:在筆帽上安裝懸臂梁結(jié)構(gòu)的筆夾，所述的筆夾采用雙色注塑方式形成，其中第一次采用塑料注塑形成的部分用于支撐和裝配，第二次采用熱塑性彈性體形成表面包覆。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的筆帽制備方法，其特征在于:第一次注塑采用的材料包括聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚物、聚甲醛中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的筆帽制備方法，其特征在于:第二次采用熱塑性彈性體包括苯乙烯基彈性體、聚氨酯彈性體、聚酰胺彈性體中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型筆帽，包括筆帽本體和采用懸臂梁結(jié)構(gòu)安裝在筆帽上的筆夾，筆夾頂部末端采用熱塑性彈性體包覆，且熱塑性彈性體包覆的區(qū)域與筆帽中軸線的最短徑向距離小于或等于筆帽內(nèi)半徑。本發(fā)明還公開了一種筆帽制備方法，即在筆帽上安裝懸臂梁結(jié)構(gòu)的筆夾，所述的筆夾采用雙色注塑方式形成。本發(fā)明所公開的新型筆帽及其制備方法和使用該筆帽的書寫筆，既可以提供扣帽或撳動(dòng)時(shí)舒適的手感，又可以提高筆夾本身的彈性，且當(dāng)筆夾折斷后，不會(huì)脫落，提高筆夾的安全性，并在用于夾持各種光滑表面時(shí)也不易出現(xiàn)滑動(dòng)，同時(shí)如果有用于摩擦的功能要求時(shí)，能夠提供多種角度的摩擦方式。
文檔編號(hào)B43K23/08GK103085537SQ20131003175
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者解思鵬 申請(qǐng)人:青島昌隆文具有限公司