自动供墨笔的制作方法

专利名称：自动供墨笔的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种书写工具，具体地说是一种可自动供墨而无须蘸墨的自动供墨笔。 传统的毛笔是由竹制笔杆和固定在笔杆下端的笔头组成，此类毛笔在书写时必须事先备好墨水，外出书写时要随身携带墨水，使用非常不方便。为了解决这种问题，市场上出现了多种可自动供墨而无须蘸墨的自动供墨笔，例如，中国实用新型专利200820015282. 2号公开了一种自动出水毛笔，包括笔杆、毛笔尖，在所述的笔杆内空腔中设密封的笔杆筒，笔杆筒内可盛装墨水，笔帽与笔杆上端呈螺纹连接，笔杆下端装放水阀，放水阀装在紧贴毛笔尖上端，放水阀由放水阀环、放水孔和螺栓组成，放水阀环可转动，上面有均匀的放水孔，每个孔的孔间距要大于孔的直径，笔杆下端管壁上与放水阀环上的放水孔相对应的位置也有相应的孔，螺检与放水阀环呈螺纹连接。在需要写毛笔字之前，将螺栓拧松，旋转放水阀环，使放水孔避开笔杆下端管壁上的孔，保持笔杆筒下面不漏墨水，再将螺栓拧紧。然后，将笔帽取下，将墨水倒入笔杆筒内，将笔帽拧紧。在写字时，再将螺栓拧松，旋转放水阀环，使放水孔对准笔杆下端管壁上的孔，墨水就会沿着孔漏出，将毛笔尖润湿，即可开始写字。写完字，先将螺栓拧松，旋转放水阀环，将其上的放水孔离开笔杆下端管壁上的孔，再将螺栓拧紧，墨水就不会继续漏出。 上述自动出水毛笔解决了携带墨水的问题，但仍然存在以下的不足书写时需要将螺栓拧松，旋转放水阀环，笔杆内的墨水方可透过出水孔将笔头浸润，在书写完毕后必须及时旋转放水阀环将出水孔关闭，否则墨水会源源不断地从出水孔渗出到笔头，甚至会滴落至桌面而影响卫生环境，因此使用时仍然相当不便。

发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便而且可控性强的自动供墨笔。
为实现上述目的，本发明提供了一种自动供墨笔，包括笔杆、笔杆头、笔头和墨液吸附体，所述墨液吸附体连接于所述笔头上部且位于所述笔杆头内；所述笔杆内具有容墨腔，该容墨腔与墨液吸附体之间设有分隔件，该墨液吸附体经由穿过该分隔件的导墨装置与所述容墨腔形成液相连通；所述墨液吸附体与所述分隔件之间具有空气腔，该空气腔经由位于所述导墨装置与分隔件之间的导气道与所述容墨腔形成气相连通；所述墨液吸附体与所述笔杆头之间具有根据该墨液吸附体的吸墨量而选择性地打开或关闭的进气通道，当该进气通道打开时，所述空气腔经由该进气通道与外界大气相连通。所述自动供墨的实现是依靠自然现象、物质材料特有的物理性能(如大气压力、物质比重、表面张力、毛细管力等)和人们书写动作必然产生的动力，不需要其它的开关和调节器以及附加器具和有意的补偿动作来协助维持自动供墨和有效控制供墨量。其效果是以运笔时以笔锋的耗墨量为标准单位，实时地由容墨腔补充。用于自动供墨及有效控制供墨量的组件数量少、体积小、取
背景技术：
3材易、结构简单，有条件塑造多种外形和多种类型的书写工具。 作为本发明的一个方面，所述导墨装置包括了由多根相互平行的实心纤维条组成的纤维束，该纤维束的各根实心纤维条之间形成了多条供墨毛细管，所述多条供墨毛细管分别沿所述实心纤维条的轴向延伸并且在侧向上相互连通。所述导气道优选为形成在所述纤维束外围的多根实心纤维条与所述分隔件之间的多条导气毛细管。所述实心纤维条优选为直线形纤维条，其横截面形状可以为圆形、椭圆形、多边形或多角形等。所述导墨装置实现了用一条细小的管道(该管道内有多条毛细管和其侧向通道)在完成输液过程的同时完成了反向的输气工作、也能用同一管道和其中的液体和气体共同完成堵塞工作，其结果是利用极小的空间、简单的结构、易取得的材料来有效地完成必要的工作，而将相对更大的空间用于容纳更多的墨液。由于供墨毛细管和导气毛细管均有多条，工作时其中任何一条发挥作用就能够有效地工作，墨液和空气不易受阻，因此对多种墨水的兼容性好，无需专用墨水。 进一步地，所述导墨装置通过一连接针连接于所述笔头，该导墨装置的下部与所
述墨液吸附体之间通过第一直径限制环连接固定，所述笔头的上部与所述墨液吸附体之间
通过第二直径限制环连接固定。所述空气腔内最好设有弹簧，该弹簧的两端分别抵压于所
述分隔件和所述墨液吸附体，弹簧的作用是限制墨液吸附体的位置，保持进气路径不受妨
碍。所述笔杆头优选为变径管，其与所述笔杆为分体结构。所述笔头可以为毛笔头。采用
上述结构，在一有限的空间里实现了每个组成部分各就各位、有效地相互配合。 进一步地，所述笔杆与所述分隔件之间为可分离地连接，该笔杆的下部设有封口
薄膜，所述导墨装置的上方设有导管，该导管的侧壁开有连通所述导墨装置与所述容墨腔
的连通口，该导管的顶部设有用于剌穿所述封口薄膜的穿剌锥。笔杆在未使用期间，墨液
被密封在容墨腔内、不能与空气和笔的其它部件接触，防止墨液外漏和结晶，保持崭新的状
态，能以方便、简单、洁净的方法补充墨液。 作为本发明的另一方面，所述笔杆下端与所述分隔件之间形成可调节的螺纹连接，该笔杆内部设有通过调节该笔杆与分隔件的相对位置而连通或阻断所述容墨腔与导墨装置和导气道之间流体流动的阀门。所述笔杆下端通过可调节的螺纹连接实现了，笔在未使用期间，墨液被密封在容墨腔内、不能与空气和笔的其它部件接触，防止墨液外漏和结晶，保持崭新的状态，能以方便、简单、洁净的方法补充墨液；再一方面，在使用过程中随时可关闭供墨通道而停止向笔头供墨，如同统传统的竹杆毛笔使用，特别是在绘画时使用，能够有枯墨的笔迹，蘸上清水时有淡墨的笔迹；又一方面，停止使用时关闭阀门停止向笔头供墨，可清洗和维护特别是有机的毫毛笔如狼毫笔、羊毫笔等。 作为本发明的再一方面，所述笔杆头的上端与所述分隔件之间形成可调节的螺纹连接，通过旋转调节笔杆头，可改变笔头进气入口的大小和墨液吸附体疏密程度，实现了以一支笔和一种笔头(特别是毛笔头)能根据书写字体的大幅度变化而供应相应的墨流量(即墨流量的调节)，以适应书写的变化。 作为本发明的又一方面，所述笔头还可为硬质纤维笔头。所述的自动供墨笔以笔杆直接装载墨液，以体积极小的导墨装置，有效地完成供墨和控制流量的工作，其特点是以笔锋的耗墨量为标准单位，实时地由容墨腔补充墨液。能适应多种墨液和多种笔头，如毛毫笔头，硬质纤维笔头，水性圆珠笔头、自来水钢笔头等。
作为本发明的又一方面，所述笔杆头还可与所述笔杆成为一体结构。所述的自动供墨笔用于自动供墨及有效控制供墨量的组件数量少、体积小、取材易、结构简单，制作工艺简单，制造成本低；有条件塑造多种外形和多种类型的书写工具。笔杆头还可与所述笔杆成为一体结构只是其中的一种形式。
综上所述，本发明的自动供墨笔的优点和有益效果在于 1.结构简单，储墨量大； 2.制作工艺简单，制造成本低； 3.使用方便，书写范围广； 4.供墨迅速、稳定，保持毛笔头含墨量平均； 5.对墨水的兼容性好，无需专用墨水； 6.外观和体积与传统毛笔或自来水笔基本无差异，书写时持笔的手感和书写方式和传统毛笔或自来水笔一致，书写的效果理想。


图1是本发明的第一种实施例的整体外观示意图； 图2是图1所示实施例的笔杆部分的剖视图； 图3是图1所示实施例的下部剖视图； 图4是图3的A-A剖视图； 图5是图3的B-B剖视图； 图6是图3的C-C剖视图； 图7是图3的D-D剖视图； 图8是本发明的第二种实施例的下部剖视图； 图9是本发明的第三种实施例的下部剖视图； 图10是图9的E-E剖面图； 图11是本发明的第四种实施例的下部剖视图； 图12是本发明的第五种实施例的剖视图； 图13是本发明的第六种实施例的剖视图； 图14是本发明的第七种实施例的剖视图； 图15是本发明的第八种实施例的剖视图； 图16是本发明中的实心纤维条的第一种横截面形状示意图； 图17是本发明中的实心纤维条的第二种横截面形状示意图； 图18是本发明中的实心纤维条的第三种横截面形状示意图； 图19是本发明中的实心纤维条的第 种横截面形状示意图。
具体实施例方式
参见图l，本发明的第一种实施例为一毛笔l，该毛笔1主要包括了吊索19、笔杆2、分隔件7、笔杆头3和毛笔头4等，笔杆2与笔杆头3之间通过分隔件7连接，吊索19连接在笔杆2的顶部，毛笔头4设置在笔杆头3的底端。 参见图2，笔杆2包括了中空的杆身22和连接于杆身22顶端的顶盖21，该顶盖21的顶部具有供吊索19穿过的连接孔。顶盖21通过其下部外周壁的连接凸缘与杆身22顶部内周壁的连接环槽配合而形成固定连接。杆身22内部具有容墨腔5，墨液6容纳于该容墨腔5内。笔杆2的下端开有可供分隔件7的顶部插入的分隔件插口 24，该分隔件插口 24内侧设有一由限位凸缘232限位的封口卡环231，该封口卡环231的底面设有一封口薄膜23。笔杆2通过其下部内周壁的插口环槽241与分隔件7上部外周壁的分隔件连接凸缘配合而形成可分离的固定连接。 参见图3，该毛笔1的笔杆头3为一变径管，其与所述笔杆2之间为分体结构，并通过分隔件7进行连接。笔杆头3通过其上部内周壁的插口环槽与分隔件7下部外周壁的分隔件连接凸缘配合而形成固定连接。笔杆头3内设有由吸墨纤维棉构成的墨液吸附体12，该墨液吸附体12将毛笔头4的上部包覆。所述分隔件7位于容墨腔5与墨液吸附体12之间，该墨液吸附体12经由导墨装置8与容墨腔5形成液相连通，该导墨装置8穿过该分隔件7的轴向中心管道，该轴向中心管道内容纳导墨装置8，两者组合后上端开口齐平，该轴向中心管道的下端开口被导墨装置8穿过。 所述墨液吸附体12与分隔件7之间具有空气腔ll，该空气腔11经由位于导墨装置8与分隔件7之间的导气道10与容墨腔5形成气相连通。所述空气腔11内设有弹簧16，该弹簧16的上端抵压于分隔件7，下端通过弹簧垫圈161抵压于墨液吸附体12。弹簧16的作用是限制墨液吸附体12的位置，保持进气路径不受妨碍。此外，弹簧16还具有强迫供墨的功能，按压毛笔头4使其向笔杆头3内转动后，墨液吸附体12的体积縮小，空气腔11和容墨腔5的容积同时减少，墨液被挤出。复原时由弹簧16施放储蓄力，从而，如同活塞运动的原理抽出墨液和补充空气，同时也可排除导墨装置8内的墨结晶物。
所述墨液吸附体12与笔杆头3之间具有进气通道13，该进气通道13可根据该墨液吸附体12的吸墨量而选择性地打开或关闭，当该进气通道13打开时，所述空气腔11经由该进气通道13和笔头进气入口 131与外界大气相连通。 所述导墨装置8的上方设有与所述分隔件7形成一体且位于容墨腔5内的导管73，如图4，该导管73的侧壁开有连通导墨装置8与容墨腔5的连通口 731，该导管73的顶部一体地形成有用于剌穿所述封口薄膜23的穿剌锥74。导墨装置8的下方通过一优选为大头针的连接针42连接于所述毛笔头4，该连接针42在这里同时也成为该导墨装置8的组成部份，如图4，该导墨装置8的下部与所述墨液吸附体12之间通过第一直径限制环121连接固定，所述毛笔头4的上部与所述墨液吸附体12之间通过第二直径限制环122连接固定，毛笔头4的上部与所述连接针42之间通过笔毛捆绑线41进行固定。
参见图4至图7，所述导墨装置8包括了由多根相互平行的实心纤维条81组成的纤维束，相邻的实心纤维条81的壁面接触后形成间隙空间，从而在该纤维束的各根实心纤维条81之间形成了多条穿越该纤维束的供墨毛细管82，多条供墨毛细管82分别沿所述实心纤维条81的轴向延伸并且在侧向上相互连通。供墨毛细管82的通往容墨腔5的管口为进墨口 821，供墨毛细管82的被墨液吸附体12包含的管口为出墨口 822。
所述纤维束外围的多根实心纤维条81与所述分隔件7的轴向中心管道的管壁接触后形成间隙空间，从而在该纤维束外围的多根实心纤维条81与所述分隔件7的轴向中心管道的管壁之间形成了多条穿越该分隔件7的导气毛细管101，多条导气毛细管101分别沿所述实心纤维条81的轴向延伸，共同构成了所述导气道IO。导气毛细管101的通往容墨腔
65的管口为出气口 102，导气毛细管101的通往空气腔11的管口为进气口 103。 在本实施例中，所述实心纤维条81采用了直线形的玻璃纤维条，其横截面形状为
圆形，如图16所示。此外，还可以采用横截面为椭圆形、多边形或多角形等合适形状的直线
形或曲线形的玻璃纤维条，分别如图17 19所示。当然，除了玻璃纤维条，也可以使用其
它的材料。在墨液6自身的重力、墨液吸附体12的吸引力和大气压力的作用下，容墨腔5内 容纳的墨液6由供墨毛细管82的进墨口 821进入，穿过供墨毛细管82后由其出墨口 822流 出并进入到吸墨纤维棉构成的墨液吸附体12内，再流入毛笔头4并依附于其体内。墨液6 流出容墨腔5的同时开始在容墨腔5内形成负压状态，需要气压补充以维持墨液输出。外 界大气可由笔头进气入口 131进入进气通道13，穿过质地松散的墨液吸附体12到达空气腔 ll，再由导气毛细管101的进气口 103进入，穿过导气毛细管101到达容墨腔5。容墨腔5 在补充了大气后开始形成正压状态并不断地输出墨液6，当墨液6流入墨液吸附体12体内 再流入毛笔头4并依附其体内时其体积逐渐膨胀，并以吸满了墨液6的质地紧密和重量增 大的墨液吸附体12为障碍物堵塞进气通道13而截断进气路径，停止输出墨液6。此时障碍 物的阻力设置要大于墨液6流动的作用力。当供墨作用力停止时，供墨毛细管82内的墨液 6和导气毛细管101内的气体相互串通形成气堵停止供墨。 毛笔1在运笔时，人为地将墨液6从毛笔头4拖带到其它物体(如纸张)的表面， 使墨液6开始流动。墨液6首先从毛笔头4被带出，再由墨液吸附体12向毛笔头4补充。 此时墨液吸附体12和毛笔头4的含墨量逐渐减少，体积开始收縮，其质地开始松散，重量开 始减轻，即以其为障碍物的阻力逐渐减弱，此时当墨液6流动的作用力大于障碍物的阻力 时，进气通道13被开通。外部大气经由进气通道13进入空气腔11后，再由导气毛细管101 的进气口 103经导气毛细管101到达容墨腔5，容墨腔5得到外部大气补充后由负压状态逐 渐转变成正压状态，墨液6流动的作用力被起动，开始输出墨液6，当墨液6流入墨液吸附体 12体内，再流入毛笔头4并依附其体内停留，此时其体积逐渐膨胀，并以吸满了墨液6的质 地紧密和重量增大的墨液吸附体12为障碍物堵塞进气通道13，从而截断进气路径，暂停输 出墨液6，此时障碍物的阻力设置要大于墨液6流动的作用力。当供墨作用力发生时，输出 墨液的供墨毛细管82和补充气体的导气毛细管101立即分工，各行其道。
以下进一步地说明所述导墨装置8能够令墨液6和大气这两种物质既分工(各行 其道)又合作(截断进气路径)的工作状态。 供墨时，墨液6的路径(即供墨毛细管82)是由容墨腔5的下部开口经所述导墨 装置8到达毛笔头4，这一路径的一段虽然能与大气接触，但空气不能进入，是各种作用力 (重力、粘力、毛细管力)令墨液6首先占据了这一位置并将空气经侧向间隙挤压出去、同时 又将导气毛细管101内的墨液6引带进来，而不需后回容墨腔5。此时容墨腔5内的压力 开始下降需要压力补充，外部大气经由进气通道13进入空气腔11后，只能够由导气毛细管 101的进气口 103经导气毛细管101到达容墨腔5。 停止供墨时，外部大气经由进气通道13进入空气腔11的路径首先被截断，此时位 于容墨腔5和其下部开口的同一管道(轴向中心管道)内的压力相等(即供墨毛细管82 和导气毛细管101内的压力相等)，墨液和空气在轴向中心管道内通过侧向间隙混合形成 障碍进一步的封闭供墨路径。
7
其结果是所述导墨装置8实现了用一条细小的管道(管道内有多条毛细管和其侧 向通道)，在完成输液过程的同时完成了反向的输气工作、也能用同一管道和其中的液体和 气体共同完成堵塞工作。 参见图8，本发明的第二种实施例，所述笔杆2的下端与所述分隔件7之间通过螺 纹结构形成可拆卸的连接。 参见图9和图10，本发明的第三种实施例，所述笔杆2的下端与所述分隔件7之间 形成可调节的螺纹连接，该笔杆2内部设有通过调节该笔杆2与分隔件7的相对位置而连 通或阻断所述容墨腔5与导墨装置8和导气道10之间流体流动的阀门14，当笔杆2向下移 动时，阀门14的阀芯141可堵住导墨装置8顶部的进墨口 821和出气口 102。
参见图ll，本发明的第四种实施例，在上述第三种实施例的基础上，笔杆头3的上 端与所述分隔件7之间也形成可调节的螺纹连接，通过旋转调节笔杆头3，可改变笔头进气 入口 131的大小和墨液吸附体12疏密程度，实现墨流量的调节，以适应书写的变化。
参见图12，本发明的第五种实施例。本实施例包括了笔杆20、分隔件70、笔杆头30 和硬质纤维笔头40等，笔杆20与笔杆头30之间通过分隔件70连接，硬质纤维笔头40设 置在笔杆头30的底端。笔杆头30内设置有墨液吸附体120，导墨装置80穿过分隔件70， 其两端分别连接笔杆20内部的容墨腔50和墨液吸附体120，分隔件70与墨液吸附体120 之间具有空气腔IIO，该空气腔110内设有弹簧160，该弹簧160的两端分别抵压于分隔件 70和墨液吸附体120。笔杆20的下端与分隔件70采用螺纹方式连接，硬质纤维笔头40的 上端直接连接固定于墨液吸附体120，硬质纤维笔头40与导墨装置80之间无需通过连接钉 进行连接。 参见图13，本发明的第六种实施例。与上述第五种实施例的区别在于，其导墨装置 800 —直向上延伸至容墨腔50的顶部附近，在导墨装置800的顶端设有一漏斗801，容墨腔 50内的墨液必须通过该漏斗801方能经由导墨装置800向墨液吸附体120和硬质纤维笔头 40供墨，从而保证了一定的供墨压力。 参见图14，本发明的第七种实施例。该实施例的构造与上述第五种实施例基本相 同，只是笔杆头300和墨液吸附体1200的形状有所不同。 参见图15，本发明的第八种实施例。与上述七种实施例所不同的是，本实施例中的 笔杆200与笔杆头3000是一体结构，分隔件700设置在笔杆200内部以分隔容墨腔500和 空气腔1100。 以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，而不脱离本发明权利要求的保 护范围。
权利要求
自动供墨笔，包括笔杆、笔杆头、笔头和墨液吸附体，所述墨液吸附体连接于所述笔头上部且位于所述笔杆头内；所述笔杆内具有容墨腔，该容墨腔与墨液吸附体之间设有分隔件，该墨液吸附体经由穿过该分隔件的导墨装置与所述容墨腔形成液相连通；其特征在于所述墨液吸附体与所述分隔件之间具有空气腔，该空气腔经由位于所述导墨装置与所述分隔件之间的导气道与所述容墨腔形成气相连通；所述墨液吸附体与所述笔杆头之间具有根据该墨液吸附体的吸墨量而选择性地打开或关闭的进气通道，当该进气通道打开时，所述空气腔经由该进气通道与外界大气相连通。
2. 根据权利要求1所述的自动供墨笔，其特征在于所述导墨装置包括了由多根相互 平行的实心纤维条组成的纤维束，该纤维束的各根实心纤维条之间形成了多条供墨毛细 管，所述多条供墨毛细管分别沿所述实心纤维条的轴向延伸并且在侧向上相互连通；所述 导气道为形成在所述纤维束外围的多根实心纤维条与所述分隔件之间的多条导气毛细管。
3. 根据权利要求2所述的自动供墨笔，其特征在于所述实心纤维条为直线形纤维条， 其横截面形状为圆形、椭圆形、多边形或多角形。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的自动供墨笔，其特征在于所述导墨装置通过一 连接针连接于所述笔头，该导墨装置的下部与所述墨液吸附体之间通过第一直径限制环连 接固定，所述笔头的上部与所述墨液吸附体之间通过第二直径限制环连接固定。
5. 根据权利要求1至3任一项所述的自动供墨笔，其特征在于所述空气腔内还设有 弹簧，该弹簧的两端分别抵压于所述分隔件和所述墨液吸附体。
6. 根据权利要求1至3任一项所述的自动供墨笔，其特征在于所述笔杆头为变径管， 其与所述笔杆为分体或一体结构。
7. 根据权利要求1至3任一项所述的自动供墨笔，其特征在于所述笔杆下端与所述 分隔件之间形成可调节的螺纹连接，该笔杆内部设有通过调节该笔杆与分隔件的相对位置 而连通或阻断所述容墨腔与导墨装置和导气道之间流体流动的阀门。
8. 根据权利要求1至3任一项所述的自动供墨笔，其特征在于所述笔杆头的上端与 所述分隔件之间形成可调节的螺纹连接。
9. 根据权利要求1至3任一项所述的自动供墨笔，其特征在于所述笔头为毛笔头或 硬质纤维笔头。
10. 根据权利要求1至3任一项所述的自动供墨笔，其特征在于所述笔杆与所述分隔 件之间为可分离地连接，该笔杆的下部设有封口薄膜，所述导墨装置的上方设有导管，该导 管的侧壁开有连通所述导墨装置与所述容墨腔的连通口，该导管的顶部设有用于剌穿所述 封口薄膜的穿剌锥。
全文摘要
本发明提供了一种自动供墨笔，包括笔杆、笔杆头、笔头和墨液吸附体，所述笔杆内的容墨腔与墨液吸附体之间设有分隔件，该墨液吸附体经由穿过该分隔件的导墨装置与容墨腔形成液相连通；墨液吸附体与分隔件之间具有空气腔，该空气腔经由位于所述导墨装置与分隔件之间的导气道与所述容墨腔形成气相连通；墨液吸附体与笔杆头之间具有根据该墨液吸附体的吸墨量而选择性地打开或关闭的进气通道。本发明的自动供墨笔的外观和体积与传统毛笔或自来水笔基本无差异，书写时持笔的手感和书写方式和传统毛笔或自来水笔一致，书写的效果理想。
文档编号B43K8/02GK101716862SQ200910258268
公开日2010年6月2日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者潘思上, 谢庆, 谢镇鸿 申请人:谢庆