书写工具的压力调整装置及其书写工具的制作方法

本发明涉及一种墨水直接供应式的书写工具的压力调整装置，尤指一种通过相对书写工具滑动及本身变形以调整压力的调整装置，及具有该调整装置的书写工具。

背景技术：

现有技术的墨水直接供应式的书写工具，其笔管内设有一滑动分隔件将笔管的内部空间分隔成上下两部分，其中下部为内腔室，其用以容置墨水并有些许空气存在，上部为外腔室，其可通过笔管端部的通气孔与外在环境连通；书写工具在使用过程中墨水逐渐消耗后，滑动分隔件会逐渐向下滑动以填补墨水消耗的空间；然而，前述的滑动分隔件仅会因应墨水的消耗而缓慢地进行微幅移动，而无法因应较大的压力变化来调节笔管的内部压力，具体来说有以下几种情形：

第一，处于高温的外在环境时，笔管内的空气可能会受热膨胀，由于笔盖盖上时书写工具的内腔室与外部并无空气流通，因此受热膨胀的空气会增加书写工具的内部压力，进而造成书写工具的内腔室及外部产生压力差，此时若无适度地调节书写工具的内部压力，则开启笔盖时可能造成墨水受压喷出；或是于高温环境下书写时，受热膨胀的空气产生的压力也可能会造成墨水供应过量而漏墨；此外，书写工具在使用过程中墨水逐渐消耗后，虽然滑动分隔件会逐渐向下滑动以试图填补墨水消耗的空间，但是由于滑动分隔件会与笔管内壁面相互摩擦，因此实际上墨水的损耗量也不会等于滑动分隔件的移动量，故随着墨水逐渐消耗，内腔室的空气也会逐渐增加，因此空气受热膨胀后对压力的影响也会更大，而漏墨的问题也将更加严重。

第二，将笔盖盖上时也会小幅地增加书写工具的内腔室的压力，如此将影响其运输时的稳定性，例如：运输过程中当温度跟压力有一定程度的变化，像是于飞机上起飞及降落时，或是于车上行经不平的路面而有剧烈震动时，若无适度地调节书写工具的内部压力，则可能会因压力变化而导致笔盖自行与笔管分离或甚至喷出，或也可能造成墨水供应过量而漏墨导致商品受到污染。

技术实现要素：

有鉴于前述的现有技术的缺点及不足，本发明提供一种书写工具的压力调整装置及具有该压力调整装置的书写工具，其可分别因应压力的微幅变化及剧烈变化而调整内部压力，以确保书写工具的压力平衡。

为达到上述的发明目的，本发明所采用的技术手段为设计一种书写工具的压力调整装置，其能够沿一书写工具的一笔管滑动地设于该笔管内，并将该笔管的一内部空间分隔成一内腔室及一外腔室，该压力调整装置包含一外管部及一变形气囊，该外管部用以贴合于该笔管的内壁面，该变形气囊设于该外管部内；

当该笔管的该内腔室及该外腔室的压力差大于一第一设定值时，该变形气囊会朝向该外腔室变形；

当该笔管的该内腔室及该外腔室的压力差大于一第二设定值时，该压力调整装置会相对该笔管朝向该外腔室移动；该第二设定值大于该第一设定值。

为达到上述的发明目的，本发明进一步提供一种书写工具，其中包含：

一笔管；

一如前所述的压力调整装置；以及

一笔头组件，其设于该笔管相邻于该内腔室的一端；

其中，该压力调整装置的该变形气囊被预先加压以抵抗该变形气囊朝向该外腔室变形。

本发明的优点在于，通过在压力调整装置上设置一变形气囊，以通过其变形来因应微幅的压力变化，而当压力变化较大时则会通过压力调整装置相对笔管滑动来调节，由此不论压力变化的大小，均可达到调节平衡压力的功能，藉以避免高温或低压的外在环境造成内部压力失衡，而在开启笔盖时造成墨水受压喷出，或是书写时墨水供应过量而漏墨；

此外，在该书写工具商品出厂前，可先对压力调整装置预先微幅加压以抵抗及阻止变形气囊朝向外腔室变形，例如：可先对压力调整装置加压使其朝向内腔室变形，由此当笔盖盖上时对书写工具内部产生的微幅压力便会刚好与压力调整装置的预先微幅加压相互抵消，而使书写工具的内部压力保持平衡，如此一来书写工具便可于内外压力平衡的状态下运输，而可将其运输时温度与压力的影响降至最低，以避免因运输震动所造成的内部压力变化导致笔盖自行与笔管分离或甚至喷出，及避免墨水供应过量而漏墨导致商品受到污染，进而可保持商品完整如新。

进一步而言，前述的书写工具的压力调整装置，其中：当该笔管的该内腔室及该外腔室的压力差小于该第一设定值时，该变形气囊朝向该内腔室突伸；当该笔管的该内腔室及该外腔室的压力差大于该第一设定值时，该变形气囊朝向该外腔室变形与突伸。

进一步而言，前述的书写工具的压力调整装置，其中该变形气囊为半球形。

进一步而言，前述的书写工具的压力调整装置，其中：该变形气囊包含有一第一囊部及一第二囊部；该第一囊部的一端与该第二囊部的一端相连接，该第一囊部的另一端连接于该外管部的内壁面，该第二囊部的另一端为一封闭端，该第一囊部的内径大于该第二囊部的内径；当该变形气囊朝向该内腔室突伸时，该第一囊部及该第二囊部均朝向该内腔室突伸；当该变形气囊朝向该外腔室突伸时，该第一囊部及该第二囊部均朝向该外腔室突伸。

进一步而言，前述的书写工具的压力调整装置，其中：该变形气囊朝向该外腔室突伸，且该变形气囊包覆出一内部空间；当该笔管的该内腔室及该外腔室的压力差大于该第一设定值时，该变形气囊朝向该外腔室变形展开而使该内部空间的容积大于当该笔管的该内腔室及该外腔室的压力差小于该第一设定值时的该内部空间的容积。

进一步而言，前述的书写工具的压力调整装置，其中：该变形气囊为一能够受压撑大变形的弹性囊体；当该笔管的该内腔室及该外腔室的压力差小于该第一设定值时，该变形气囊呈一收缩状态；当该笔管的该内腔室及该外腔室的压力差大于该第一设定值时，该变形气囊朝向该外腔室展开呈一扩张状态。

进一步而言，前述的书写工具的压力调整装置，其中：该变形气囊为一伸缩管，该伸缩管的一端连接于该外管部的内壁面，该伸缩管的另一端为一封闭端；当该笔管的该内腔室及该外腔室的压力差大于该第一设定值时，该伸缩管朝向该外腔室变形展开而使该伸缩管的长度大于当该笔管的该内腔室及该外腔室的压力差小于该第一设定值时的该伸缩管的长度。

进一步而言，前述的书写工具的压力调整装置，其中：该第一设定值对应于外在环境温度变化为2至4摄氏度；该第二设定值对应于外在环境温度变化为5至7摄氏度。

进一步而言，前述的书写工具的压力调整装置，其中：该变形气囊的最宽处的直径定义为x，该变形气囊的厚度定义为y，则该变形气囊的最宽处的直径及该变形气囊的厚度的关系式为：y＝0.09x-0.1。

进一步而言，前述的书写工具的压力调整装置，其中：该变形气囊的厚度介于0.35毫米至0.8毫米之间；该变形气囊的最宽处的直径介于5毫米至10毫米之间。

进一步而言，前述的书写工具的压力调整装置，其中外管部进一步包含两环凸缘，该两环凸缘环绕突出成形于该外管部的外壁面，且相互间隔设置，该两环凸缘用以贴合于该笔管的该内壁面。

附图说明

图1为本发明的书写工具的立体外观图。

图2为本发明的书写工具的元件分解图。

图3至图5为本发明的书写工具的使用状态动作图。

图6及图7为本发明的压力调整装置的第一实施例的剖面动作图。

图8为本发明的压力调整装置的第二实施例的立体外观图。

图9及图10为本发明的压力调整装置的第二实施例的剖面动作图。

图11为本发明的压力调整装置的第三实施例的立体外观图。

图12及图13为本发明的压力调整装置的第三实施例的剖面动作图。

图14为本发明的压力调整装置的第四实施例的立体外观图。

图15及图16为本发明的压力调整装置的第四实施例的剖面动作图。

附图标记说明：

10笔管11外腔室

12内腔室20笔头组件

21笔头外壳22笔头

23中棉24笔头座

30压力调整装置31外管部

32变形气囊。

具体实施方式

以下配合附图及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。

请参阅图1至图3所示，本发明的具有压力调整装置的书写工具包含一笔管10、一笔头组件20及一可进行压力调整的压力调整装置30；其中本发明的书写工具具体来说是墨水直接供应式的书写工具，例如：麦克笔、白板笔等等，但不以此为限。

前述的笔管10在本实施例中具有一内部空间、一开口端以及一通气孔，该开口端与通气孔分别位于笔管10的相对两端。在本实施例中，笔管10的直径介于4毫米至25毫米之间，但不以此为限。

前述的笔头组件20设于笔管10的开口端，在本实施例中，该笔头组件20包含一笔头外壳21、一笔头22、一中棉23及一笔头座24；笔头外壳21设于笔管10的开口端，且延伸进笔管10内；笔头22设于笔头外壳21内，笔头22一端贯穿并突出于笔头外壳21外；中棉23设于笔头外壳21内，且套设于笔头22的另一端；笔头座24设于笔头外壳21伸进笔管10内的端部，且穿设进中棉23，并将中棉23固定于笔头座24；笔头组件20的细部构造为现有技术，并且笔头组件20不以上述构造及结合关系为限。

请参阅图2及图6所示，前述的压力调整装置30可沿笔管10滑动地设于笔管10内，并将笔管10的内部空间分隔成一外腔室11及一内腔室12，内腔室12为相对接近笔头组件20的空间，且内腔室12内包含墨水与空气；由于外腔室11通过前述的通气孔与外在环境连通，所以外腔室11的压力与外在环境压力呈平衡的状态。压力调整装置30包含一外管部31及一变形气囊32。

外管部31用以贴合于笔管10的内壁面，在本实施例中，外管部31进一步包含两环凸缘311，该两环凸缘311环绕突出成形于外管部31的外壁面，且分别相邻于外管部31的两端开口，该两环凸缘311用以贴合于笔管10的内壁面；但外管部31的构造不以此为限，也可以没有环凸缘，而直接以外管部31的外壁面或其他构造贴合笔管10的内壁面。

变形气囊32设于外管部31内；当笔管10的内腔室12的压力大于外腔室11的压力时，若内腔室12及外腔室11的压力差大于一第一设定值时，变形气囊32会朝向外腔室11变形(如图4所示)；而当内腔室12及外腔室11的压力差大于一第二设定值时，整个压力调整装置30会相对笔管10朝向外腔室11移动(如图5所示)；其中，第二设定值大于第一设定值。

请参阅图3至图5所示，换言之，当外腔室11及内腔室12的压力差逐渐增大时，变形气囊32会逐渐朝向外腔室11变形，变形气囊32变形到极限后，若该压力差继续增大，则之后则整个压力调整装置30会相对笔管10朝向外腔室11移动；由此变形气囊32的变形可调节微幅的压力变化，而当压力变化过大时，则仍可通过压力调整装置30的移动来调节。

变形气囊32有多种不同结构的实施例可达成上述功能，首先变形气囊32可大致分成两个种类：

第一种，请参阅图6、图7、图9及图10所示，变形气囊32、32a会随着压力变化而朝向内腔室12突伸或朝向外腔室11突伸；进一步来说，当内腔室12及外腔室11的压力差小于第一设定值时，变形气囊32、32a朝向内腔室12突伸；而当内腔室12及外腔室11的压力差大于一第一设定值时，变形气囊32、32a朝向外腔室11变形与突伸；具体来说，此第一种类的构造有以下两个实施例：

请参阅图2、图6及图7所示，变形气囊32为半球形，且该半球形突出的方向会随着前述条件而改变。

请再次参阅图8至图10所示，变形气囊32a包含有一第一囊部321a及一第二囊部322a；第一囊部321a的一端与第二囊部322a的一端相连接，第一囊部321a的另一端连接于外管部31a的内壁面，第二囊部322a的另一端为一封闭端，第一囊部321a的内径大于第二囊部322a的内径；请参阅图10所示，当变形气囊32a朝向内腔室12突伸时，第一囊部321a及第二囊部322a均朝向内腔室12突伸；请参阅图9所示，当变形气囊32a朝向外腔室11突伸时，第一囊部321a及第二囊部322a均朝向外腔室11突伸。

第二种，请再参阅图11至图16所示，变形气囊32b、32c会随着压力变化而改变体积；进一步来说，变形气囊32b、32c保持朝向外腔室11突伸，且变形气囊32b、32c包覆出一内部空间；当内腔室12及外腔室11的压力差大于第一设定值时，变形气囊32b、32c朝向外腔室11变形展开而使内部空间的容积大于当内腔室12及外腔室11的压力差小于第一设定值时的内部空间的容积；

换句话说，当内腔室12及外腔室11的压力差小于第一设定值时，变形气囊32b、32c处于一个相对收缩的状态，而当内腔室12及外腔室11的压力差大于第一设定值时，变形气囊32b、32c处于一个相对展开的状态；具体来说，此第二种类的构造有以下两个实施例：

请再次参阅图11至图13所示，变形气囊32b为一可受压撑大变形的弹性囊体，请参阅图13所示，当内腔室12及外腔室11的压力差小于第一设定值时，变形气囊32b呈收缩状态；请参阅图12所示，当内腔室12及外腔室11的压力差大于第一设定值时，变形气囊32b朝向外腔室11展开而呈扩张状态。

请再次参阅图14至图16所示，变形气囊32c为一伸缩管，伸缩管的一端连接于外管部31c的内壁面，伸缩管的另一端为一封闭端；请参阅图16所示，当内腔室12及外腔室11的压力差小于第一设定值时，伸缩管处于一相对收折或较短的状态；请参阅图15所示，当内腔室12及外腔室11的压力差大于第一设定值时，伸缩管则会朝向外腔室11伸长。

前述四个实施例，均可达到当内腔室12及外腔室11的压力差大于一第一设定值时，变形气囊32会朝向外腔室11变形以调节微幅压力的目的；但变形气囊32不以前述的两个种类及四个实施例的构造为限，仅要能达到上述目的即可。

请再次参阅图6所示，关于变形气囊32的外型尺寸，在本实施例中，变形气囊32的最宽处的直径及变形气囊32的厚度的关系式为：y＝0.09x-0.1，其中x定义为变形气囊32的最宽处的直径，y定义为变形气囊32的厚度；并且较佳地，变形气囊32的最宽处的直径介于5毫米至10毫米之间，而变形气囊32的厚度介于0.35毫米至0.8毫米之间；但变形气囊32的外型尺寸不以上述为限，亦可依需求而调整。

再者，变形气囊32在本实施例中为可变形的硅橡胶材料，但不以此为限，仅要为可达成前述功能的材料即可。

另外，关于内腔室12及外腔室11的压力差的第一设定值及第二设定值，除了可以直接以压力来界定外，也可以转换成外在环境的温度变化来界定，具体来说，第一设定值对应于外在环境温度变化为2至4摄氏度，且较佳为3摄氏度；而该第二设定值对应于外在环境温度变化为5至7摄氏度，且较佳为6摄氏度；

举例来说，当外在温度环境从18摄氏度升到21摄氏度时，内腔室12及外腔室11的压力差便会达到第一设定值，而当外在温度环境从18摄氏度升到24摄氏度时，该压力差便会达到第二设定值；或者是，当外在温度环境从25摄氏度升到28摄氏度时，内腔室12及外腔室11的压力差便会达到第一设定值，而当外在温度环境从25摄氏度升到31摄氏度时，该压力差便会达到第二设定值。

本发明的书写工具商品于出厂前，请再次参阅图3及图6所示，压力调整装置30的变形气囊32被预先加压以抵抗变形气囊32朝向外腔室11变形，例如：在前述第一种类的压力调整装置30中，可先对压力调整装置30加压使变形气囊32朝向内腔室12突伸变形；请再次参阅图4及图7所示，由此当笔盖40盖上时对书写工具内部产生的微幅压力便会刚好与压力调整装置30的预先微幅加压相互抵消，而使书写工具的内部压力保持平衡，如此一来，书写工具便可于内外压力平衡的状态下进行运输，而可将其运输时温度与压力的影响降至最低，以避免因运输震动所造成的内部压力变化导致笔盖40自行与笔管10分离或甚至喷出，及避免墨水供应过量而漏墨导致商品受到污染，进而可保持商品完整如新。

请再次参阅图5所示，而当外在环境的温度过高导致书写件内部压力变化过大时，则整个压力调整装置30会相对笔管10朝向外腔室11移动来调解压力；由此变形气囊32的变形可调节微幅的压力变化，而当压力变化过大时，则仍可通过压力调整装置30的移动来调节。

本发明由此不论压力变化的大小，均可达到调节平衡压力的功能，藉以避免高温或低压的外在环境造成内部压力失衡，而在开启笔盖40时造成墨水受压喷出，或是书写时墨水供应过量而漏墨。

以上所述仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。