一种指笔的设计方法、基于该方法设计的指笔

技术领域

本发明属于文具技术领域，具体涉及一种指笔的设计方法、基于该方法设计的指笔，力求为提高指笔的实用性提供参考和指导。

背景技术

在使用现有直管型文具笔进行书写或绘画时一般采用多根手指握笔，这种握笔方式在运笔时准心会在几根指头之间，是一个相对模糊的区域，使用者较难精确掌控笔尖位置以及运动轨迹。

该控笔方式存在以下几点问题：

1.初学者往往需要通过花费大量时间去练习，才能使文字书写变得工整且美观，绘画线型变得精准。与此同时，因为运笔准心处在一个相对模糊的区域，运笔时精神需要高度集中于对笔尖的把控，书写过程十分费神。

2.在一些特殊环境和场所，使用传统握笔方式容易带来不便。尤其在冬天、冷库等低温环境下，使用者必须取下手套进行书写，否则难以掌控笔尖运动轨迹，将文字书写工整；取下手套书写一段时间后手容易被冻得麻木，则更难以进行书写，且手长时间暴露于低温环境下有被冻伤风险。

3.对于一些特殊人群，尤其是手指残疾人士，无法握笔。

基于此，指笔得以被发明。指笔，亦称手指笔、指头笔或指尖笔，即将笔套在一根手指上进行书写。然而，直至目前，指笔仍然未被推广和使用。究其原因，发明人经过调研现有指笔相关专利，发现现有指笔设计的笔型在书写时，与手指契合和匹配的程度不高，是导致指笔领域依然处于沉寂状态的一个很重要的原因。

发明内容

本发明针对背景技术中提到的，现有指笔笔型与手指契合和匹配程度不高的问题，提出一种指笔的设计方法、基于该方法设计的指笔，力求改善和提高指笔的实用性，使指笔能够被广泛推广。

本发明通过下述技术方案实现：

一种指笔的设计方法，采用套筒结构作为将指笔固定于指头的笔身，将笔头设置在套筒结构外部的前端，套筒结构的内部作为容纳指头的指孔，指孔被设计为由底部向孔口内径逐渐增大的空间，以使指孔与手指贴合；进一步地，在指孔的孔口距底部的长度上，将孔口手背侧长度设计为大于手心侧长度，以使手指在书写时可自由弯曲。采用该设计方法，能够使指笔与手指更贴合，提高书写时指笔与手指的跟随度，在此前提下，并不影响手指在书写时的自由弯曲，保证书写的流畅度，并有助于提升指笔油墨存储量。基于该设计方法的指笔，相对位置呈手背侧长、手心侧短的形状，能够兼顾指笔与手指的跟随度和书写流畅度，能够有效改善和提高指笔的实用性。

优选地，在套筒结构上连贯手背侧与手心侧的左右两侧部位，将孔口过渡形式设计为直线、曲线、折线中的一种或其组合。在满足指孔手背侧长、手心侧短的基础上，任何过渡形态实际上都是可行的。

优选地，在套筒结构上连贯手背侧与手心侧的左右两侧部位，将文创造型设计结合于笔身上。该方案增设文创造型设计部位，与文创相结合是文具吸引使用者的有效方式。

优选地，在指孔内部设置柔性护套，以降低手指形状差异造成的不适配；且柔性护套内表面采用亲肤材质，以使指孔与手指贴合牢固。

优选地，在指孔底部设置贯穿笔身和柔性护套且与外界相通的通气孔，用于笔身套在手指上时排出空气。指孔手背侧因为有用于安置笔芯的笔腔，相通容易造成污染；指孔底部为笔尖所在位置，不便于设置通气孔；在指孔手心侧设置通气孔时则有可能会对书写时的触感造成影响，因此最佳的通气孔设置位置是指孔的两侧。

优选地，在笔身和柔性护套的侧壁上开设透气孔，以减少手指皮肤闷汗。

优选地，在笔身上配置有笔夹，在笔夹上开设有挂孔。

优选地，适用指笔类型：单指式、二指夹紧式、二指贴靠式等多种指笔类型。

优选地，适用指笔类型：记号笔、中性笔、钢笔、毛笔等各类日常用笔。

一种指笔，基于上述的指笔的设计方法设计而成。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1.较长一侧的指孔增大了提笔时指孔内部手背侧表面的受力面，提笔落笔时指头背面所承受的压强将会随之减小，从而提高舒适度，并减轻书写时指头背面因长时间受压所带来的疼痛感；

2.较短一侧靠近指关节缩短了指孔手心侧表面尺寸，有利于增加书写时指节处的可自由弯曲幅度，从而使控笔更加灵活，改善书写时的控笔感受；

3.因为指孔手背侧表面的加长，将笔芯或者笔腔设置在较长一侧的笔身上时，可存放的笔芯长度也会随之变长，油墨可承载量将会随之变得更大，有利于延长每次更换笔芯或填墨后的书写时长，降低笔芯更换频率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为单指式实施例的指笔的断面结构示意图；

图2为单指式实施例的指笔端面结构示意图；

图3为单指式实施例的指笔结构示意图；

图4为单指式实施例的孔口所在面为凹面的指笔结构示意图；

图5为单指式另一实施例的孔口所在面为凹面的指笔结构示意图；

图6为单指式另一实施例的孔口所在面为平面的指笔结构示意图；

图7为单指式实施例的孔口所在面为翅膀形文创面的指笔结构示意图；

图8为单指式实施例的孔口所在面为凸面的指笔结构示意图。

图9为二指夹紧式实施例的立面截面示意图；

图10为二指夹紧式实施例的平面截面示意图；

图11为二指贴靠式实施例的立面截面示意图；

图12为二指贴靠式实施例的平面截面示意图；

图13为中性笔实施例的断面结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-笔身，2-指孔，3-笔芯，4-笔腔，5-笔头，6-笔头固定件，7-笔盖，8-尾塞，9-挂孔，10-笔夹，11-柔性护套，12-透气孔，13-通气孔，14-盖板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本实施例提出一种指笔的设计方法，力求改善和提高指笔的实用性，使指笔能够被广泛推广。本实施例采用套筒结构作为将指笔固定于指头的笔身，将笔头设置在套筒结构外部的前端，套筒结构的内部作为容纳指头的指孔，指孔被设计为由底部向孔口内径逐渐增大的空间，以使指孔与手指贴合；进一步地，在指孔的孔口距底部的长度上，将孔口手背侧长度设计为大于手心侧长度，且手心侧长度不超过手指第一关节处，或者更多的是在第二关节处，甚至第三关节处也是可以的，以使手指在书写时可自由弯曲。采用该设计方法，能够使指笔与手指更贴合，提高书写时指笔与手指的跟随度，在此前提下，并不影响手指在书写时的自由弯曲，保证书写的流畅度。基于该设计方法的指笔，相对位置呈手背侧长、手心侧短的形状，能够兼顾指笔与手指的跟随度和书写流畅度，能够有效改善和提高指笔的实用性。

基于上述设计方法，本实施例提供一种指笔，如图1-图8所示，包括笔身1，所述笔身1上设置有用于放置指头的指孔2，所述指孔2的孔口具有位置相对的手背侧和手心侧，所述手背侧和手心侧的连线与所述指孔2的延伸方向形成夹角。

在本实施例中，指孔2的主要作用是用于放置指头，其只要能达到与指头进行配合的目的即可，故指孔2的具体形状可以不做限定，在套筒结构上连贯手背侧与手心侧的左右两侧部位，将孔口过渡形式设计为直线、曲线、折线中的一种或其组合。在满足指孔手背侧长、手心侧短的基础上，任何过渡形态实际上都是可行的。指孔内部可以是圆柱形、锥形、方形、曲管状等规则形状，还可以是沉孔状、烧瓶状、螺纹孔状等不规则形状，但至少需要保证指头与指孔2配合后具有一定的稳固性。而指孔2的延伸方向则是指指孔2无数个截面的排布方向，例如在圆柱形的指孔2中，其延伸方向就是指圆柱形的轴线，在曲管状的指孔2中，假设曲管状的指孔2呈Z字型，那么其延伸方向就是Z字型。

笔身1总体呈一端大一端小的类回转体结构，以图示方向为例，具体参见图1，笔身1自较大一端向内开槽形成指孔2，指孔2的截面呈近似椭圆形的构型，以适配手指，笔身1较大的一端的两侧为手背侧和手心侧，手背侧和手心侧的连线与指孔2的延伸方向形成夹角；由于夹角的存在，指孔2的槽内壁在指孔2的延伸方向上的长度自下而上逐渐增大。书写时，将所述槽内壁较长一侧对应于指背，槽内壁与指背的接触面积增大，这将减少书写时指头的疼痛感。与此同时，将指孔2入口所在面做成斜面的设计将会缩短指孔2内部较短一面的进深深度，这将有利于增大书写时指头的可弯曲幅度，进而有利于改善书写时的舒适度；另外，由于吸墨海绵管或者笔芯3正好位于该指笔的指背所在面，指孔2入口所在面被设置成斜面或者曲面的设计将延长可容纳吸墨海绵管或者笔芯3的整体长度，这将有利于增大吸墨海绵管或者笔芯3的油墨承载量，进而有利于延长每次更换笔芯3或者往吸墨海绵管里填墨后的使用时长。

可理解的是，本实施例中的笔头5可以是常用的记号笔笔头5、中性笔笔头5、钢笔笔头5，也可以是不常用的圆珠笔笔头5、毛笔笔头5、马克笔笔头5等。而在笔头固定件6与笔身1配合形成的空腔之间，可以往其中装配进吸墨海绵管；也可以装配进中性笔芯管或圆珠笔笔芯管；还也可以装配进柔性的钢笔墨胆，此时钢笔墨胆与钢笔笔头5连接。例如，在一实施例中，将笔头5设置为钢笔笔头5，让其与通孔配合后即可直接使用，而在笔头固定件6与笔身1配合形成的笔腔4内则可装配进柔性的钢笔墨胆，钢笔笔头5与钢笔墨胆通过笔头固定件6上的通孔进行连接，此时该类设计构型便可直接转化成钢笔使用。总而言之，本实施例的笔头5可以是任意种类的，根据笔头5类型可选择性的往空腔内装入笔芯管、柔性的墨胆、或者吸墨海绵等。

需要说明的是，在套筒结构上连贯手背侧与手心侧的左右两侧部位，优选将文创造型设计结合于笔身上。该方案增设文创造型设计部位，与文创相结合是文具吸引使用者的有效方式。本实施例中指孔2的孔口所在面可以是如图3所示的平面，也可以是如图4或图5所示的曲面，还可以是如图7所示的翅膀形状的文创造型。

可以理解的是，当指孔2的孔口所在面为曲面时，曲面可以是往内凹的，如图4或图5所示，也可以是往外凸的曲面构型。

可以理解的是，当指孔2的孔口所在面为折面时，折面的形态可以是类似翅膀形折线形、也可以是波浪形、或者花边形。与此同时，还可以与各种样式的镂空形态或者浮雕形态结合。在满足基本功能的前提下，指孔两边的笔身面可以有N种不同的可能形态。

可以理解的是，当指孔2的孔口所在面为斜面时，指孔2入口所在端面的倾斜角度可以不做限定，只要手背侧与手心侧的连线与指孔2的延伸方向形成夹角，就能增加指孔2与手指的接触面积。与此同时，随着夹角角度越小，可容纳的吸墨海绵管或者笔芯3的总长度就会越长，指孔2内部较短一面的进深深度就会越短。比较优选的是与沿所述指孔2走向所在的平面呈45°-60°左右的夹角，此时指笔整体将呈现出一个相对比较美观的外形。

在一些可能的实施例中，所述指孔2自其槽底向孔口的方向延伸的截面面积逐渐增大。这是为了适配指头的外形特征。

进一步优化，将孔口的内侧槽边设置为倒角结构。书写过程中，由于指头的挥动，指头与指孔2的孔口会频繁接触、摩擦，通过将内侧槽边设置为倒角结构，增大槽边与指头的接触面积，避免应力集中，降低指头的不适感。

在一些可能的实施例中，为了防止笔头5处的油墨挥发，笔身1的较小一端配置有笔盖7。

在一些可能的实施例中，在指孔底部设置贯穿笔身和柔性护套且与外界相通的通气孔，用于笔身套在手指上时排出空气。在笔身和柔性护套的侧壁上开设有透气孔，以减少手指皮肤闷汗。笔身1上开设有若干通气孔13，通气孔13使指孔2与笔身1外侧的空间连通。设置通气孔13的目的是为了增加指孔2内部的透气性，使指头进入指孔2内时更加容易，同时也是为了防止书写时指孔2内部出现气闷现象。

在一些可能的实施例中，在指孔内部设置柔性护套，以降低手指形状差异造成的不适配；且柔性护套内表面采用亲肤材质，以使指孔与手指贴合牢固。柔性护套11的外形与所述指孔2适配。柔性护套11的设置一方面是为了保护指头，提高书写舒适度；另一方面也增大了指头相对于指孔2的摩擦力，使得指头与指孔2之间的配合更加稳固，避免书写时出现指笔从指头上脱落的现象。

进一步优化为，柔性护套11上设置有透气孔12。透气孔12可以设置为与笔身1的通气孔13位置对应，从而能够在使用柔性护套11的情况下减小由于气闷而造成的不适感。

在一些实施例中，将用于安置笔芯的笔腔设计在套筒结构的手背侧，以降低笔身手心侧的厚度，在减少书写时笔身与纸张之间的干涉。用于安置笔芯3的笔腔4以及笔头固定件6；所述笔腔4与指孔2的较长内侧壁的外侧连接，所述笔腔4一端位于所述指孔2的延伸方向上，与该端对应的笔身1上开设有通孔以供笔芯3的笔头5通过，另一端与所述指孔2的孔口形态对应(平齐只是其中一种形态)；所述笔头固定件6与所述笔身1连接，笔头固定件6上开设有避让孔以供所述笔芯3的笔头5通过。

具体的，笔腔4为自笔身1较大一端的端面进行开设的通孔，笔腔4的延伸方向与笔身1的大体延伸方向平行，笔腔4接近笔身1较小一端的腔口轴线与指孔2的延伸方向重合，该端的腔口外配合有笔头固定件6；笔头固定件6上开设有避让孔，避让孔的轴线与笔腔4接近笔身1较小一端的腔口轴线重合，该避让孔用于通过笔芯3的笔头5。

可理解的是，在本实施例中，笔芯3是从笔腔4的前端腔口开始进行装配，而笔腔4的延伸方向并非直线，所以装配记号笔笔芯3时，都是先将笔芯3的笔头5部分插入笔身1前端的通孔内，然后再将笔芯3的尾部压入笔腔4内。

在一些实施例中，所述笔腔4在接近所述指孔2孔口的一端所对应的笔身1上设有限位豁口，该限位豁口用于对尾塞8形成限位。可理解的是，本实施例中的限位豁口主要针对于具有限位翼的尾塞8。例如图2中所示的一种尾塞8，其整体形状为圆柱体，其中一个端面为斜面或曲面以能够与指孔2的孔口所在面相适应，柱体的侧壁上垂直设置两个小圆柱以形成限位翼，当尾塞8被插入笔腔4内时，限位翼便位于限位豁口中。

在一些实施例中，在笔身1上设置有与笔腔4结合的盖板14，用于更换笔芯3。盖板14具有扣合端；笔身1上开设有与盖板14适配的安装槽，安装槽的槽底与笔腔4连通以安装笔芯3，安装槽一端的槽壁上开设有用于容纳扣合端的扣合槽；当盖板14位于安装槽内时，扣合端位于扣合槽内，盖板14上与扣合端相对的一端通过笔头固定件6压合在安装槽中。

在一种可能的实施例中，笔身1较小一端延伸出一连接柱，该连接柱同轴开设有避让孔以供笔芯3的笔头5通过；笔头固定件6上设有与连接柱适配的圆槽，圆槽的槽壁以及连接柱上设置有相适配的螺纹，笔头固定件6与连接柱螺纹连接；笔身1上的安装槽一端延伸至连接柱上，连接柱上的安装槽部分与避让孔连通；当盖板14装配于安装槽内时，盖板14的扣合端位于扣合槽内，扣合槽对扣合端形成限位，而盖板14上与扣合端相对的一端则与所述圆槽的槽壁接触，笔头固定件6对盖板14形成限位。如此设置，拆卸笔头固定件6后，盖板14便得以拆除，从而可实现对笔芯3的安装或取出。

在一种可能的实施例中，如图6所示，也可以加长笔腔4，从而便能安装更长的笔芯3。

在一种可能的实施例中，所述笔身1外侧壁上配置有笔夹10。笔夹10的设置有利于指笔的别戴，防止指笔丢失，笔夹10的设置位置可以设置在笔身1上的任意可安装位置，只要其安装后能够便于指笔的携带即可。例如，笔夹10也可安装于笔身1的侧壁上接近指孔2的位置；当然，若笔身1上设置有如上所述的盖板14，笔夹10也可以设置在盖板14上。

进一步优化为，所述笔夹10上开设有挂孔9。挂孔9用于穿设挂绳，从而使指笔便于携带，也可通过挂孔9直接将指笔挂置起来。

上述指笔设计方法不仅适用于以上单指式指笔的设计，还适用于二指夹紧式(如图9-10)、二指贴靠式(图11-12)指笔的设计，以及其他多种指笔类型。不仅适用于记号笔，还适用于中性笔(如图13)、钢笔、毛笔等其他日常用笔类型。

基于以上实施例中提出的指笔的设计方法，设计而成一种指笔。

以上实施例与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1.较长一侧的指孔增大了提笔时指孔内部手背侧表面的受力面，提笔落笔时指头背面所承受的压强将会随之减小，从而提高舒适度，并减轻书写时指头背面因长时间受压所带来的疼痛感；

2.较短一侧靠近指关节缩短了指孔手心侧表面尺寸，有利于增加书写时指节处的可自由弯曲幅度，从而使控笔更加灵活，改善书写时的控笔感受；

3.因为指孔手背侧表面的加长，将笔芯或者笔腔设置在较长一侧的笔身上时，可存放的笔芯长度也会随之变长，油墨可承载量将会随之变得更大，有利于延长每次更换笔芯或填墨后的书写时长，降低笔芯更换频率；

4.本实施例所提供的指笔，采用单指运笔进行书写的方式主要表现为对指笔的“拖动”来带动或者拉动运笔，相对于现有文具笔的多指交互“推动”运笔，有利于更加精确的控制运笔方向，从而有利于将字体写得更加工整。与此同时，相比于控制多指运笔，控制单指运笔相对会更加简单，可以节省部分脑力，有利于长时间书写；

5.本发明所提供的指笔，指头与指孔配合时，指头的端部可近似作为笔头的支点，这将有利于对运笔准心的感知，此时对于准心的感知会将变得更加清晰；

6.本发明所提供的指笔，在运笔时因对准心感知的加强，人们在冬天书写时便不用再脱下手套，从而可有效防止因书写而导致的被冻伤情况的发生；

7.本发明提供的指笔不仅适用于利用手指进行书写，其还可以应用于脚趾，甚至还可采用中间连接件插入指孔内进行书写；

8.本发明提供的指笔指孔入口处的构造方法在背墨式指头笔、绕指式指头笔、二指四孔指头笔、二指三孔指头笔几个大的系列中都可适用。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。