TWM557680U - 書寫具的壓力調整裝置及具有該壓力調整裝置的書寫具 - Google Patents
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Abstract
本創作係墨水直接供應式書寫具的壓力調整裝置及該書寫具，壓力調整裝置包含一變形氣囊，並透過變形氣囊的變形來因應筆管內的微幅壓力變化，而壓力變化較大時則使壓力調整裝置相對筆管滑動來調節，藉此不論壓力變化的大小，均可調節平衡壓力，以避免高溫或低壓的外在環境造成內部壓力失衡，導致開啟筆蓋時墨水受壓噴出，或書寫時墨水供應過量；書寫具出廠前，可先對壓力調整裝置預先微幅加壓，藉此當筆蓋蓋上時所產生的微幅壓力便會剛好與預先微幅加壓相互抵消，而使書寫具的內外壓力保持平衡而可避免其運輸時漏墨而導致商品受到汙染。
Description
本創作係涉及一種墨水直接供應式的書寫具的壓力調整裝置，尤指一種透過相對書寫具滑動及本身變形以調整壓力的調整裝置，及具有該調整裝置的書寫具。
現有技術的墨水直接供應式的書寫具，其筆管內設有一滑動分隔件將筆管的內部空間分隔成上下兩部分，其中下部為內腔室，其用以容置墨水並有些許空氣存在，上部為外腔室，其可透過筆管端部的通氣孔與外在環境連通；書寫具在使用過程中墨水逐漸消耗後，滑動分隔件會逐漸向下滑動以填補墨水消耗的空間；然而，前述的滑動分隔件僅會因應墨水的消耗而緩慢地進行微幅移動，而無法因應較大的壓力變化來調節筆管的內部壓力，具體來說有以下幾種情形：
第一，處於高溫的外在環境時，筆管內的空氣可能會受熱膨脹，由於筆蓋蓋上時書寫具的內腔室與外部並無空氣流通，因此受熱膨脹的空氣會增加書寫具的內部壓力，進而造成書寫具的內腔室及外部產生壓力差，此時若無適度地調節書寫具的內部壓力，則開啟筆蓋時可能造成墨水受壓噴出；或是於高溫環境下書寫時，受熱膨脹的空氣產生的壓力也可能會造成墨水供應過量而漏墨；此外，書寫具在使用過程中墨水逐漸消耗後，雖然滑動分隔件會逐漸向下滑動以試圖填補墨水消耗的空間，但是由於滑動分隔件會與筆管內壁面相互摩擦，因此實際上墨水的損耗量也不會等於滑動分隔件的移動量，故隨著墨水逐漸消耗，內腔室的空氣也會逐漸增加，因此空氣受熱膨脹後對壓力的影響也會更大，而漏墨的問題也將更加嚴重。
第二，將筆蓋蓋上時也會小幅地增加書寫具的內腔室的壓力，如此將影響其運輸時的穩定性，例如：運輸過程中當溫度跟壓力有一定程度的變化，像是於飛機上起飛及降落時，或是於車上行經不平的路面而有劇烈震動時，若無適度地調節書寫具的內部壓力，則可能會因壓力變化而導致筆蓋自行與筆管分離或甚至噴出，或也可能造成墨水供應過量而漏墨導致商品受到汙染。
有鑑於前述之現有技術的缺點及不足，本創作提供一種書寫具的壓力調整裝置及具有該壓力調整裝置的書寫具，其可分別因應壓力的微幅變化及劇烈變化而調整內部壓力，以確保書寫具的壓力平衡。
為達到上述的創作目的，本創作所採用的技術手段為設計一種書寫具的壓力調整裝置，其可沿一書寫具的一筆管滑動地設於該筆管內，並將該筆管的一內部空間分隔成一內腔室及一外腔室，該壓力調整裝置包含一外管部及一變形氣囊，該外管部用以貼合於該筆管的內壁面，該變形氣囊設於該外管部內； 當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差大於一第一設定值時，該變形氣囊會朝向該外腔室變形； 當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差大於一第二設定值時，該壓力調整裝置會相對該筆管朝向該外腔室移動；該第二設定值大於該第一設定值。
為達到上述的創作目的，本創作進一步提供一種書寫具，其中包含： 一筆管； 一如前所述之壓力調整裝置；以及 一筆頭組件，其設於該筆管相鄰於該內腔室的一端； 其中，該壓力調整裝置的該變形氣囊被預先加壓以抵抗該變形氣囊朝向該外腔室變形。
本創作之優點在於，藉由在壓力調整裝置上設置一變形氣囊，以透過其變形來因應微幅的壓力變化，而當壓力變化較大時則會透過壓力調整裝置相對筆管滑動來調節，藉此不論壓力變化的大小，均可達到調節平衡壓力的功能，藉以避免高溫或低壓的外在環境造成內部壓力失衡，而在開啟筆蓋時造成墨水受壓噴出，或是書寫時墨水供應過量而漏墨；
此外，在該書寫具商品出廠前，可先對壓力調整裝置預先微幅加壓以抵抗及阻止變形氣囊朝向外腔室變形，例如：可先對壓力調整裝置加壓使其朝向內腔室變形，藉此當筆蓋蓋上時對書寫具內部產生的微幅壓力便會剛好與壓力調整裝置的預先微幅加壓相互抵消，而使書寫具的內部壓力保持平衡，如此一來書寫具便可於內外壓力平衡之狀態下運輸，而可將其運輸時溫度與壓力的影響降至最低，以避免因運輸震動所造成之內部壓力變化導致筆蓋自行與筆管分離或甚至噴出，及避免墨水供應過量而漏墨導致商品受到汙染，進而可保持商品完整如新。
進一步而言，所述之書寫具的壓力調整裝置，其中：當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差小於該第一設定值時，該變形氣囊係朝向該內腔室突伸；當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差大於該第一設定值時，該變形氣囊係朝向該外腔室變形與突伸。
進一步而言，所述之書寫具的壓力調整裝置，其中該變形氣囊為半球形。
進一步而言，所述之書寫具的壓力調整裝置，其中：該變形氣囊包含有一第一囊部及一第二囊部；該第一囊部的一端與該第二囊部的一端相連接，該第一囊部的另一端連接於該外管部的內壁面，該第二囊部的另一端為一封閉端，該第一囊部的內徑大於該第二囊部的內徑；當該變形氣囊係朝向該內腔室突伸時，該第一囊部及該第二囊部均朝向該內腔室突伸；當該變形氣囊係朝向該外腔室突伸時，該第一囊部及該第二囊部均朝向該外腔室突伸。
進一步而言，所述之書寫具的壓力調整裝置，其中：該變形氣囊朝向該外腔室突伸，且該變形氣囊包覆出一內部空間；當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差大於該第一設定值時，該變形氣囊係朝向該外腔室變形展開而使該內部空間的容積大於當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差小於該第一設定值時的該內部空間的容積。
進一步而言，所述之書寫具的壓力調整裝置，其中：該變形氣囊為一可受壓撐大變形的彈性囊體；當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差小於該第一設定值時，該變形氣囊呈一收縮狀態；當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差大於該第一設定值時，該變形氣囊係朝向該外腔室展開呈一擴張狀態。
進一步而言，所述之書寫具的壓力調整裝置，其中：該變形氣囊為一伸縮管，該伸縮管的一端連接於該外管部的內壁面，該伸縮管的另一端為一封閉端；當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差大於該第一設定值時，該伸縮管係朝向該外腔室變形展開而使該伸縮管的長度大於當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差小於該第一設定值時的該伸縮管的長度。
進一步而言，所述之書寫具的壓力調整裝置，其中：該第一設定值對應於外在環境溫度變化為攝氏2至4度；該第二設定值對應於外在環境溫度變化為攝氏5至7度。
進一步而言，所述之書寫具的壓力調整裝置，其中：該變形氣囊的最寬處的直徑定義為X，該變形氣囊的厚度定義為Y，則該變形氣囊的最寬處的直徑及該變形氣囊的厚度的關係式為：Y=0.09X-0.1。
進一步而言，所述之書寫具的壓力調整裝置，其中：該變形氣囊的厚度介於0.35公釐至0.8公釐之間；該變形氣囊的最寬處的直徑介於5公釐至10公釐之間。
進一步而言，所述之書寫具的壓力調整裝置，其中外管部進一步包含兩環凸緣，該兩環凸緣環繞突出成形於該外管部的外壁面，且相互間隔設置，該兩環凸緣用以貼合於該筆管的該內壁面。
以下配合圖式及本創作之較佳實施例，進一步闡述本創作為達成預定創作目的所採取的技術手段。
請參閱圖1至圖3所示，本創作之具有壓力調整裝置的書寫具包含一筆管10、一筆頭組件20及一可進行壓力調整的壓力調整裝置30；其中本創作之書寫具具體來說是墨水直接供應式的書寫具，例如：麥克筆、白板筆等等，但不以此為限。
前述之筆管10在本實施例中具有一內部空間、一開口端以及一通氣孔，該開口端與通氣孔分別位於筆管10的相對兩端。在本實施例中，筆管10的直徑介於4公釐至25公釐之間，但不以此為限。
前述之筆頭組件20設於筆管10的開口端，在本實施例中，該筆頭組件20包含一筆頭外殼21、一筆頭22、一中棉23及一筆頭座24；筆頭外殼21設於筆管10的開口端，且延伸進筆管10內；筆頭22設於筆頭外殼21內，筆頭22一端貫穿並突出於筆頭外殼21外；中棉23設於筆頭外殼21內，且套設於筆頭22的另一端；筆頭座24設於筆頭外殼21伸進筆管10內的端部，且穿設進中棉23，並將中棉23固定於筆頭座24；筆頭組件20的細部構造為現有技術，並且筆頭組件20不以上述構造及結合關係為限。
請參閱圖2及圖6所示，前述之壓力調整裝置30可沿筆管10滑動地設於筆管10內，並將筆管10的內部空間分隔成一外腔室11及一內腔室12，內腔室12為相對接近筆頭組件20的空間，且內腔室12內包含墨水與空氣；由於外腔室11透過前述之通氣孔與外在環境連通，所以外腔室11的壓力與外在環境壓力呈平衡的狀態。壓力調整裝置30包含一外管部31及一變形氣囊32。
外管部31用以貼合於筆管10的內壁面，在本實施例中，外管部31進一步包含兩環凸緣311，該兩環凸緣311環繞突出成形於外管部31的外壁面，且分別相鄰於外管部31的兩端開口，該兩環凸緣311用以貼合於筆管10的內壁面；但外管部31的構造不以此為限，也可以沒有環凸緣，而直接以外管部31的外壁面或其他構造貼合筆管10的內壁面。
變形氣囊32設於外管部31內；當筆管10的內腔室12的壓力大於外腔室11的壓力時，若內腔室12及外腔室11的壓力差大於一第一設定值時，變形氣囊32會朝向外腔室11變形(如圖4所示)；而當內腔室12及外腔室11的壓力差大於一第二設定值時，整個壓力調整裝置30會相對筆管10朝向外腔室11移動(如圖5所示)；其中，第二設定值大於第一設定值。
請參閱圖3至圖5所示，換言之，當外腔室11及內腔室12的壓力差逐漸增大時，變形氣囊32會逐漸朝向外腔室11變形，變形氣囊32變形到極限後，若該壓力差繼續增大，則之後則整個壓力調整裝置30會相對筆管10朝向外腔室11移動；藉此變形氣囊32的變形可調節微幅的壓力變化，而當壓力變化過大時，則仍可透過壓力調整裝置30的移動來調節。
變形氣囊32有多種不同結構的實施例可達成上述功能，首先變形氣囊32可大致分成兩個種類：
第一種，請參閱圖6、圖7、圖9及圖10所示，變形氣囊32、32A會隨著壓力變化而朝向內腔室12突伸或朝向外腔室11突伸；進一步來說，當內腔室12及外腔室11的壓力差小於第一設定值時，變形氣囊32、32A係朝向內腔室12突伸；而當內腔室12及外腔室11的壓力差大於一第一設定值時，變形氣囊32、32A係朝向外腔室11變形與突伸；具體來說，此第一種類之構造有以下兩個實施例：
請參閱圖2、圖6及圖7所示，變形氣囊32為半球形，且該半球形突出的方向會隨著前述條件而改變。
請再次參閱圖8至圖10所示，變形氣囊32A包含有一第一囊部321A及一第二囊部322A；第一囊部321A的一端與第二囊部322A的一端相連接，第一囊部321A的另一端連接於外管部31A的內壁面，第二囊部322A的另一端為一封閉端，第一囊部321A的內徑大於第二囊部322A的內徑；請參閱圖10所示，當變形氣囊32A朝向內腔室12突伸時，第一囊部321A及第二囊部322A均朝向內腔室12突伸；請參閱圖9所示，當變形氣囊32A係朝向外腔室11突伸時，第一囊部321A及第二囊部322A均朝向外腔室11突伸。
第二種，請再參閱圖11至圖16所示，變形氣囊32B、32C會隨著壓力變化而改變體積；進一步來說，變形氣囊32B、32C係保持朝向外腔室11突伸，且變形氣囊32B、32C包覆出一內部空間；當內腔室12及外腔室11的壓力差大於第一設定值時，變形氣囊32B、32C係朝向外腔室11變形展開而使內部空間的容積大於當內腔室12及外腔室11的壓力差小於第一設定值時的內部空間的容積；
換句話說，當內腔室12及外腔室11的壓力差小於第一設定值時，變形氣囊32B、32C係處於一個相對收縮的狀態，而當內腔室12及外腔室11的壓力差大於第一設定值時，變形氣囊32B、32C係處於一個相對展開的狀態；具體來說，此第二種類之構造有以下兩個實施例：
請再次參閱圖11至圖13所示，變形氣囊32B為一可受壓撐大變形的彈性囊體，請參閱圖13所示，當內腔室12及外腔室11的壓力差小於第一設定值時，變形氣囊32B呈收縮狀態；請參閱圖12所示，當內腔室12及外腔室11的壓力差大於第一設定值時，變形氣囊32B係朝向外腔室11展開而呈擴張狀態。
請再次參閱圖14至圖16所示，變形氣囊32C為一伸縮管，伸縮管的一端連接於外管部31C的內壁面，伸縮管的另一端為一封閉端；請參閱圖16所示，當內腔室12及外腔室11的壓力差小於第一設定值時，伸縮管處於一相對收折或較短的狀態；請參閱圖15所示，當內腔室12及外腔室11的壓力差大於第一設定值時，伸縮管則會朝向外腔室11伸長。
前述四個實施例，均可達到當內腔室12及外腔室11的壓力差大於一第一設定值時，變形氣囊32會朝向外腔室11變形以調節微幅壓力的目的；但變形氣囊32不以前述的兩個種類及四個實施例的構造為限，僅要能達到上述目的即可。
請再次參閱圖6所示，關於變形氣囊32的外型尺寸，在本實施例中，變形氣囊32的最寬處的直徑及變形氣囊32的厚度的關係式為：Y=0.09X-0.1，其中X定義為變形氣囊32的最寬處的直徑，Y定義為變形氣囊32的厚度；並且較佳地，變形氣囊32的最寬處的直徑介於5公釐至10公釐之間，而變形氣囊32的厚度介於0.35公釐至0.8公釐之間；但變形氣囊32的外型尺寸不以上述為限，亦可依需求而調整。
再者，變形氣囊32在本實施例中係為可變形的矽橡膠材質，但不以此為限，僅要為可達成前述功能之材質即可。
另外，關於內腔室12及外腔室11的壓力差的第一設定值及第二設定值，除了可以直接以壓力來界定外，也可以轉換成外在環境的溫度變化來界定，具體來說，第一設定值對應於外在環境溫度變化為攝氏2至4度，且較佳為攝氏3度；而該第二設定值對應於外在環境溫度變化為攝氏5至7度，且較佳為攝氏6度；
舉例來說，當外在溫度環境從攝氏18度升到攝氏21度時，內腔室12及外腔室11的壓力差便會達到第一設定值，而當外在溫度環境從攝氏18度升到攝氏24度時，該壓力差便會達到第二設定值；或者是，當外在溫度環境從攝氏25度升到攝氏28度時，內腔室12及外腔室11的壓力差便會達到第一設定值，而當外在溫度環境從攝氏25度升到攝氏31度時，該壓力差便會達到第二設定值。
本創作之書寫具商品於出廠前，請再次參閱圖3及圖6所示，壓力調整裝置30的變形氣囊32被預先加壓以抵抗變形氣囊32朝向外腔室11變形，例如：在前述第一種類的壓力調整裝置30中，可先對壓力調整裝置30加壓使變形氣囊32朝向內腔室12突伸變形；請再次參閱圖4及圖7所示，藉此當筆蓋40蓋上時對書寫具內部產生的微幅壓力便會剛好與壓力調整裝置30的預先微幅加壓相互抵消，而使書寫具的內部壓力保持平衡，如此一來，書寫具便可於內外壓力平衡之狀態下進行運輸，而可將其運輸時溫度與壓力的影響降至最低，以避免因運輸震動所造成之內部壓力變化導致筆蓋40自行與筆管10分離或甚至噴出，及避免墨水供應過量而漏墨導致商品受到汙染，進而可保持商品完整如新。
請再次參閱圖5所示，而當外在環境的溫度過高導致書寫件內部壓力變化過大時，則整個壓力調整裝置30會相對筆管10朝向外腔室11移動來調解壓力；藉此變形氣囊32的變形可調節微幅的壓力變化，而當壓力變化過大時，則仍可透過壓力調整裝置30的移動來調節。
本創作藉此不論壓力變化的大小，均可達到調節平衡壓力的功能，藉以避免高溫或低壓的外在環境造成內部壓力失衡，而在開啟筆蓋40時造成墨水受壓噴出，或是書寫時墨水供應過量而漏墨。
以上所述僅是本創作的較佳實施例而已，並非對本創作做任何形式上的限制，雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本創作技術方案的內容，依據本創作的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本創作技術方案的範圍內。
10‧‧‧筆管
11‧‧‧外腔室
12‧‧‧內腔室
20‧‧‧筆頭組件
21‧‧‧筆頭外殼
22‧‧‧筆頭
23‧‧‧中棉
24‧‧‧筆頭座
30‧‧‧壓力調整裝置
31‧‧‧外管部
311‧‧‧環凸緣
32‧‧‧變形氣囊
40‧‧‧筆蓋
32A‧‧‧變形氣囊
321A‧‧‧第一囊部
322A‧‧‧第二囊部
32B‧‧‧變形氣囊
31C‧‧‧外管部
32C‧‧‧變形氣囊
圖1係本創作之書寫具的立體外觀圖。 圖2係本創作之書寫具的元件分解圖。 圖3至圖5係本創作之書寫具的使用狀態作動圖。 圖6及圖7係本創作之壓力調整裝置的第一實施例的剖面作動圖。 圖8係本創作之壓力調整裝置的第二實施例的立體外觀圖。 圖9及圖10係本創作之壓力調整裝置的第二實施例的剖面作動圖。 圖11係本創作之壓力調整裝置的第三實施例的立體外觀圖。 圖12及圖13係本創作之壓力調整裝置的第三實施例的剖面作動圖。 圖14係本創作之壓力調整裝置的第四實施例的立體外觀圖。 圖15及圖16係本創作之壓力調整裝置的第四實施例的剖面作動圖。
Claims (12)
- 一種書寫具的壓力調整裝置，其可沿一書寫具的一筆管滑動地設於該筆管內，並將該筆管的一內部空間分隔成一內腔室及一外腔室，該壓力調整裝置包含一外管部及一變形氣囊，該外管部用以貼合於該筆管的內壁面，該變形氣囊設於該外管部內； 當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差大於一第一設定值時，該變形氣囊會朝向該外腔室變形； 當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差大於一第二設定值時，該壓力調整裝置會相對該筆管朝向該外腔室移動；該第二設定值大於該第一設定值。
- 如請求項1所述之書寫具的壓力調整裝置，其中： 當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差小於該第一設定值時，該變形氣囊係朝向該內腔室突伸； 當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差大於該第一設定值時，該變形氣囊係朝向該外腔室變形與突伸。
- 如請求項2所述之書寫具的壓力調整裝置，其中該變形氣囊為半球形。
- 如請求項2所述之書寫具的壓力調整裝置，其中： 該變形氣囊包含有一第一囊部及一第二囊部；該第一囊部的一端與該第二囊部的一端相連接，該第一囊部的另一端連接於該外管部的內壁面，該第二囊部的另一端為一封閉端，該第一囊部的內徑大於該第二囊部的內徑； 當該變形氣囊係朝向該內腔室突伸時，該第一囊部及該第二囊部均朝向該內腔室突伸； 當該變形氣囊係朝向該外腔室突伸時，該第一囊部及該第二囊部均朝向該外腔室突伸。
- 如請求項1所述之書寫具的壓力調整裝置，其中： 該變形氣囊朝向該外腔室突伸，且該變形氣囊包覆出一內部空間； 當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差大於該第一設定值時，該變形氣囊係朝向該外腔室變形展開而使該內部空間的容積大於當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差小於該第一設定值時的該內部空間的容積。
- 如請求項5所述之書寫具的壓力調整裝置，其中： 該變形氣囊為一可受壓撐大變形的彈性囊體； 當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差小於該第一設定值時，該變形氣囊呈一收縮狀態； 當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差大於該第一設定值時，該變形氣囊係朝向該外腔室展開呈一擴張狀態。
- 如請求項5所述之書寫具的壓力調整裝置，其中： 該變形氣囊為一伸縮管，該伸縮管的一端連接於該外管部的內壁面，該伸縮管的另一端為一封閉端； 當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差大於該第一設定值時，該伸縮管係朝向該外腔室變形展開而使該伸縮管的長度大於當該筆管的該內腔室及該外腔室的壓力差小於該第一設定值時的該伸縮管的長度。
- 如請求項1至7中任一項所述之書寫具的壓力調整裝置，其中： 該第一設定值對應於外在環境溫度變化為攝氏2至4度， 該第二設定值對應於外在環境溫度變化為攝氏5至7度。
- 如請求項1至7中任一項所述之書寫具的壓力調整裝置，其中該變形氣囊的最寬處的直徑定義為X，該變形氣囊的厚度定義為Y，則該變形氣囊的最寬處的直徑及該變形氣囊的厚度的關係式為：Y=0.09X-0.1。
- 如請求項9所述之書寫具的壓力調整裝置，其中該變形氣囊的厚度介於0.35公釐至0.8公釐之間，該變形氣囊的最寬處的直徑介於5公釐至10公釐之間。
- 如請求項1至7中任一項所述之書寫具的壓力調整裝置，其中外管部進一步包含兩環凸緣，該兩環凸緣環繞突出成形於該外管部的外壁面，且相互間隔設置，該兩環凸緣用以貼合於該筆管的該內壁面。
- 一種書寫具，包含： 一筆管； 一如請求項1至11中任一項所述之壓力調整裝置；以及 一筆頭組件，其設於該筆管相鄰於該內腔室的一端； 其中，該壓力調整裝置的該變形氣囊被預先加壓以抵抗該變形氣囊朝向該外腔室變形。
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