一種更換墨囊式多彩轉換筆的設計

薛向陽 廖青松 張興源 羅軍福 賴妞

摘?要：現如今在生活中，筆是人們生活的必需品，無論是工作還是學習等等都離不開使用筆，并且對不同顏色的筆都有大量的需求。對于學生來說，做筆記往往會使用幾種不同顏色的筆，如黑色、紅色、藍色等都是一個學生必須要用到的，因此一個學生為滿足需求會準備多只筆，帶來了很多的麻煩。但是生活中現存的多種顏色的筆的結構都是一個筆筒中存放多種顏色的筆芯，然而這樣卻會讓筆筒十分粗大，不符合我們日常用筆習慣。

關鍵詞：多功能轉換筆;墨囊;結構

中圖分類號：TH122文獻標識碼：A

筆墨紙硯是數千年中華文明的傳承工具，經過歷史的沉淀，文房四寶本身也成了中華文化的重要組成，其中文房四寶之一的筆，更是在華夏五千年的文化中產生了深遠的影響[1]。隨著當今科技的高速發展，社會文明的不斷進步，人們對效率有了更加極致的要求。考慮到現在隨著教育事業的大力發展，用筆人士的數量在急劇增加，對筆的需求也逐步提升，在很多時候，我們需要對所記錄的事情重點標記，就需要各種顏色筆。為了避免讓人們一次準備多支筆的麻煩，本次設計了一種以結構簡單、設計精巧、操作簡單、方便生產、綠色環保為設計要求的多彩筆。

1 設計內容

本設計是一種能更換墨囊的多彩筆，以一支筆來代替三到四支不同顏色的筆，其中顏色也可以按照自己的需求來進行更改，這樣就可以克服當需要用多種彩色的筆時，要同時準備多支筆的麻煩。

本產品是通過以下技術方案實現的，（本文設計了一種墨囊式多彩轉換筆），墨囊式多彩轉換筆的粗細和我們日常的筆的粗細相同，符合人們的寫作習慣。它的墨囊分為黑色和彩色兩部分;彩色可以根據需要選擇紅、藍、綠等顏色。每支筆都由筆頭、筆筒、可更換墨囊、筆尾組成，筆身中空可容納墨囊，每支筆的筆尖和筆尾部都通過螺紋完全配合，任意一支筆的筆頭都可與另一支筆的尾部完全鑲嵌組合以達到改變筆顏色的目的。本產品可以按照個人需求，把兩支筆或多支筆鏈接在一起使用，如要換其它顏色的筆時只需要把你需要顏色的墨囊那一段筆放在前端，其他顏色的筆連接在后部即可完成顏色的轉換。

前述筆頭結構由筆尖和筆頭外殼組成一個固定的結構。筆尖尾部的引水芯可與墨囊連接，在使用時可以使墨水順利導出，外殼包裹著筆尖頭起保護固定筆尖的作用。墨囊采用針管式，中有阻水珠和引水芯，放在筆筒中與筆尖尾部的連接后即可完成安裝，更換時只需要將筆頭的螺紋擰開，把替換的墨囊放入筆筒中，在把筆頭與筆筒的螺紋連接在一起即可。前述筆筒用于保護墨囊以及連接筆頭筆尾，是書寫時手握部件，在筆筒前端有防滑紋，方便書寫。筆筒后部與筆尾連接。前述筆尾是一個設計有內錐螺紋的部件，主要是用于不同顏色的筆的筆頭與筆尾能相互螺紋連接組合。用于增加不同顏色連接接后的穩定性。

1.1 設計圖紙

1.2 功能實現

下面將結合設計內容實例中的外觀圖，以及剖視圖來說明，對本設計產品實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

如圖1、圖2、圖3所示，多功能筆由筆頭02、筆尾05、筆筒07和墨囊01構成。在筆頭尾部03和筆尾05處設計有螺紋，使用螺紋連接。選擇螺紋連接是因為螺紋連接是一種可拆的固定連接，它具有結構簡單、連接可靠、裝拆方便等優點，在機械中應用廣泛[2]，更適合于本產品的設計。

圖1為產品整體的主視圖、外觀圖和剖視圖。外觀簡潔大氣，筆的長度和直徑符合大家平時的用筆習慣，在避免了帶很多筆寫作的同時，又能保證正常的書寫，是一個非常實用的設計。

圖2為筆頭和墨囊剖視圖，在使用時圖2中筆頭02部分與墨囊01處連接即可，如若墨囊墨水使用完后，可更換墨囊再行安裝。這樣就可以一支筆循環使用，節省了反復買筆的麻煩。

圖3為筆筒和筆尾結構圖，在使用時筆尾05和筆筒06連接，筆筒07與筆頭03以螺紋方式連接，本實用新型是可更換墨囊且多種色彩的筆連接而成的，故需要使用其他顏色的時候，只需要把想要的筆尾08與另一支筆的筆頭04以螺紋方式連接即可。

2 設計優勢

此款多功能墨囊替換筆功能全面、機構設計合理，不僅可以解決帶多支筆出門的繁瑣，還減少了塑料和顏料等資源的消耗，更符合綠色環保的理念。在我們日常生活中，現存的多色筆是靠彈簧進行換色的，這種筆經常出現彈簧失效，導致筆芯無法彈出，出現筆無法使用的情況，這次設計的這支多彩轉換筆，使用螺紋連接就很好的避免了這個弊端，不僅使用起來很方面，而且大大延長了筆的使用壽命。整個使用過程方便簡潔，具有結構巧妙、構思新穎、方便實用、簡單快捷易操作等優點，而且便于生產，市場前景十分的廣闊。

參考文獻：

[1]金芷君.文房四寶之一——筆.上海：上海中醫藥大學，2006.

[2]孫恒，陳作模.機械原理[M].北京：高等教育出版社，2013.

[3]濮良貴，陳國定.機械設計[M].北京：高等教育出版社，2013.

[4]吳志軍，翟彤.機械制圖[M].西安：西北工業大學出版社，2015.

項目：2018年貴州理工學院創新創業訓練計劃項目（項目編號：201814440253）資助的課題

作者簡介：薛向陽，男，研究方向：機械設計制造及其自動化。