[实用新型]高速绘图笔

说明书

本实用新型涉及用于机械描图、模板绘图、计算机终端高速绘图的多功能绘图笔。

目前国内外生产的绘图笔存在结构复杂，工艺复杂，零件多，墨水容量少，间隙配合不理想，笔尖结构性能差，书写不流利，记录速度低，使用寿命短，价格贵等缺点。因此需要有一种结构简巧的新型绘图笔。

本实用新型的目的是提供一种高速绘图笔，它可适用于机械描图、模板绘图、计算机终端高速绘图，调换笔头后又可充当钢笔、签字笔、纤维笔等功能的绘图笔。

本实用新型的目的是通过如下方式实现的：一种绘图笔，包括笔杆、笔夹、带节流孔的笔芯、墨水容器、金属头、同心设置于金属头中的通针和不锈钢管，其中，所述金属管构成有阶梯状空腔，所述通针在与墨水容器相邻处设计成半凹圆状；所述通针头制成圆头状，通针与金属管之间环状缝隙大小为50－200μm；所述钢管头部制成球状且有一碳化钨或碳化硼或碳化钛镀层。

如此获得的绘图笔解决了墨水容量小之缺点，墨水的容量大，墨水容量1至1.5毫升；用金属头子解决塑料变形及提高耐用度；笔管与通针是理想的间隙配合，使墨水流畅性能好；笔管与通针为球状结构，提高记录时的流畅性及不易堵塞笔头；墨水的通路及导向性能好，不会断墨水现象；墨水的动－静压平衡技术，提高记录速度也不会断墨水；多功能多用途笔，应用广泛、价格便宜，可采用特制的墨水，露笔不干笔头。因此是目前较理想的多功能笔。

以下结合实施例对本实用新型作更详细的描述。附图中：

图1为墨水容器剖视图；

图2为笔头金属部分结构图；

图3为笔头头部放大结构图；

图4为间隙与流量关系曲线图；

图5为钢管4的端部结构放大图；

图6为通针及通针头放大图；

图7为笔芯结构图；

图8为真空压力与孔径关系图；

图9为墨水经过缝隙的漏损量计算示意图；

图10为理论计算示意图。

一般笔的墨水容量多数小于1毫升，这时的墨水容量不适宜计算机高速绘图，因为画一张图需要1毫升以上的墨水用量，本实用新型实施例的墨水容量为0.25²×3.14×6.5＝1.28cm³，即为1.28毫升，加上前面结构部分，总的墨水容量大于1.3毫升。当书写笔用时，装一次墨水，用的时间很长，节约换墨水时间，特别在仪器记录时，节省换墨水时间更为重要。如图1所示，墨水容器1，为了增加换墨水次数而不泄漏墨水，进墨水口11具有一定的锥度，提高密封性能的作用。

笔头金属部分结构图见图2，它主要由三部分组成：通针2；金属头3；钢管4。金属头3有阶梯状空腔31、32供墨水容纳其中，且通针2和不锈钢管4同心设置其中。通针2在与墨水容器的相邻端设计成半凹圆状以利墨水的进一步流过，其另一端制成半球头状以与纸面光滑接触。通针2的作用为防止纸屑等物质进入钢管堵塞笔尖，墨水流不出来；对墨水作为导向作用；调节墨水流出量的多少。金属头外表美观、耐磨损、耐腐蚀性好，即与墨水不起化学变化作用；钢管4是笔尖记录部分，要求耐磨、不生锈、强度高、韧性好、内孔光洁度高。笔头金属部分结构，是笔的心脏部分，它决定墨水的流畅性、耐磨性、墨水流量多少、使用寿命的长短、记录速度的高低。它使用的墨水最好为真溶液的墨水，这样不堵塞，具有不要经常清洗笔头等优点。这样的结构系统变形几乎可忽略不计，即在一般温度记录时，线条尺寸是均匀一致的清淅线条。

笔尖头部放大结构见图3，它由钢管4、墨水41、通针2三部分组成。通针头部球顶22与钢管端口41齐平，即在一条直线上，其作用为不会划破高速运动的表面、纸屑及其污物不易进入钢管内孔、墨水畅通无阻，高速绘图不会断墨水现象。笔尖强度和刚度与钢管直径大小和长短及记录压力有关。一般钢管直径越小，钢管长度越短来满足笔尖的强度和刚度，刚性不好会影响绘图线条精度。笔记录压力越大刚性较差，一般笔的压力小于25g为宜。墨水的流畅性还决定于图4所示的配合间隙与流量（墨水流量）的关系曲线。流量Q座标为mg（毫克），间隙配合座标为△，单位为μm（即微米），从配合间隙与流量关系曲线表明，配合间隙越大，墨水流出量越大；配合间隙越小，墨水的流出量也就越小。这里必须指出，配合间隙不能太小，否则墨水无法流出来；配合间隙也不能太大，否则墨水在自重等因素作用下，墨水会掉下来。一般常用间隙为50至200μm为宜，不过通针与钢管孔径大小有其密切关系，运动速度和重力加速度的大小也有关系。所以，配合间隙h是决定墨水流畅性好坏的一个主要参数之一。