CN102975537A - 一种削铅笔方法及削铅笔器 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种削铅笔方法及削铅笔器，涉及一种削铅笔方法，特别是所切削的铅笔锥体能帮助学生保持正确的握笔位置，解决了握笔手指距离笔尖过近的问题。切削铅笔锥体的长度达到26.5mm-38mm。包括刀具b和刀具c，刀具b用于锥体b，锥体b大端从铅笔锥体的大端开始，刀具c用于切削锥体c，锥体c从铅笔锥体的小端的开始。通过调节锥管b连同刀具b和锥管c连同刀具c的距离来调节铅笔锥体的长度。由于切削过的笔杆质感和锥度与没切削过的笔杆不同，由此引导使用者到正确的握笔位置。可供广大学生、特别是小学生培养正确的握笔姿势使用。

Description

一种削铅笔方法及削铅笔器

技术领域

本发明涉及一种削铅笔的方法和应用该方法的削铅笔器，特别是铅笔经切削成形的外形可以帮助学生避免手指与笔尖的距离过近。

背景技术

铅笔是小学生最常用的笔，由于写字不熟练，学生大多倾向于握笔时手指与笔尖过近，手指遮挡视线，引起低头、偏头，眼睛与书本距离过近，容易造成脊柱弯曲与近视。如何保持手指与笔尖的合适距离，主要是防止手指距离笔尖过近，一直是个难题。

现有的削铅笔方法和削铅笔器是在一定锥度的锥管侧壁安置切削刀具，铅笔进入锥管并相对旋转，有的刀具也旋转，从而把铅笔杆和铅笔铅芯一起切削成圆锥体。削铅笔器的切削刀具是刀片的，称为卷笔刀(卷笔刀标准QB/T 1337-1991)，削铅笔器的切削刀具是滚刀的，称为削笔机(削笔机标准GB/T 22767-2008)。

铅笔经切削形成的外形锥体的公开数据，收集到的有：

1，在卷笔刀标准QB/T 1337-1991中，提到了“铅笔经卷削形成的外形锥体的角度应达到18°或22°”。没有提到锥体长度。

2，在手动削笔机标准GB/T 22767-2008中，提到了“铅笔经切削成形的外形锥体的角度θ为13°～22°”，“不可调式削笔机切削后的笔尖直径应不大于0.85mm；可调式削笔机切削后的笔尖直径应不大于2.00mm”，没有提到锥体长度。

3，铅笔标准QB/T 2774-2006规定了铅笔的直径和笔芯的直径，没有提到锥体长度。

发明内容

本发明的目的是提出一种削铅笔器及削铅笔方法，可以帮助学生保持手指与笔尖的合适距离。

把有关术语规定如下，

锥体：用不同切削方法切削出的形状不尽相同，以圆锥体为主，也有其他形状，如棱锥、侧面轮廓为曲线或折线的近似圆锥体、圆台、棱台等，手工切削的更加不规则，总体特征是向笔尖方向逐级变细，在这里都称为锥体。

铅笔轴线：铅笔芯中心线所在直线作为铅笔轴线。

切削刀具与铅笔轴线的夹角：是当铅笔被切削时切削刀具轴线与铅笔轴线的夹角。固定的切削刀具如刀片，以刀刃所在直线为刀具轴线。对于转动的切削刀具，如滚刀，以切削刀具表面距离铅笔轴线最近的母线所在的直线为轴线。当切削刀具轴线与铅笔轴线不同平面，数学上没有它们夹角的定义，在此定义如下：在铅笔轴线上任选择一点，过此点画一条与切削刀具轴线平行的平行线，此平行线与铅笔轴线的夹角定义为切削刀具与铅笔轴线的夹角，取锐角。

铅笔直径：对于圆柱体铅笔，就是它的真实直径。对于非圆柱体铅笔，指内切圆柱体的直径。

铅笔锥体：铅笔被切削的部分。

铅笔锥体长度：笔尖即锥体的小端边界从铅笔尖直径为0.5mm处算起。大端边界取锥体与直径等于铅笔直径的圆柱体的相贯线，也就是锥体外表面与直径等于铅笔直径的圆柱体的外表面的交线。对于圆柱形铅笔就是铅笔锥体与铅笔柱体笔杆的相贯线，对于六棱、三棱等非圆柱形铅笔，就是铅笔锥体与铅笔笔杆内切圆柱体的相贯线。大端边界和小端边界在铅笔轴线上投影的距离是铅笔锥体长度。

切削刀具的大端(小端)：切削刀具靠近锥管大端(小端)的部分。

本发明的目的是这样实现的：

切削铅笔锥体，铅笔锥体的长度达到26.5mm-38mm，特别是对于常用的直径小于等于8mm的铅笔。

由于切削过的笔杆质感和锥度与没切削过的笔杆不同，由此引导使用者到正确的握笔位置。根据手的大小和用笔习惯，铅笔锥体的长度还可以小于38mm而大于27mm、或大于28mm、或大于29mm、或大于30mm、或大于31mm、或大于32mm、或大于33mm等。

铅笔直径较大的更适合于较长的锥体，对于不同直径的铅笔，最好铅笔锥体的长度大于(d/2-0.25)/tan(6.5°)，其中d是铅笔直径，单位毫米(mm)。例如对直径7mm的铅笔，铅笔锥体的长度大于(7/2-0.25)/tan(6.5°)＝28.5mm。

应用上述方法，削笔器的切削刀具长度要达到30mm-42mm。单一切削刀具称为刀具a(长30mm-42mm)，它切削铅笔所得到的铅笔锥体称为锥体a，锥体a的长度是26.5mm-38mm。刀具a的长度及其与铅笔轴线的夹角根据不同的铅笔直径和锥体a的长度进行调整。

当铅笔锥体变长以后，锥度和铅尖的长度不容易兼顾，为此，针对每个“刀具a的长度、刀具a与铅笔轴线的夹角及其对应的铅笔直径、锥体a的长度”的组合，进一步改进，分锥体b和锥体c两部分切削铅笔锥体，锥体b大端从铅笔锥体的大端开始、小端直径大于铅笔芯的直径，锥体c从铅笔锥体的小端的开始、大端直径大于铅笔芯的直径。

锥体b和锥体c之间有柱体d。铅笔锥体包含锥体b和锥体c和柱体d。柱体d包括部分铅笔杆和铅笔芯，直径大于铅笔芯、等于锥体b小端直径。锥体b与柱体d的相贯线为锥体b的小端边界。锥体c与柱体d的相贯线为锥体c的大端边界。锥体b的小端边界与锥体c的大端边界的距离是锥体b与锥体c的距离。如果柱体d被切削成其他形状，仍假设柱体d存在来计算锥体b与锥体c的距离。锥体b和锥体c距离大于0。可以通过调节锥体b与锥体c的距离来调节铅笔锥体的长度，锥体b与锥体c的距离会大于2mm、大于4mm或大于5mm，或大于7mm，或大于9mm，或大于11mm，但显然要小于铅笔锥体的长度。由于每个人的用笔习惯不同，所以细节尺寸应多一些以满足要求。

锥体b小端直径太小会造成强度下降太多而容易折断，设定锥体b小端直径大于铅笔芯直径0.5mm以上(例如铅笔芯直径为2mm，锥体b小端直径大于2.5mm)，或者大于铅笔芯直径0.6mm以上、或者大于铅笔芯直径0.8mm以上。铅笔杆越软，锥体b小端直径要越大。

铅笔锥体的长度是锥体b大端边界与笔尖在铅笔轴线上的投影的距离，为26.5mm-38mm。

应用此方法，切削刀具包括刀具b和刀具c，刀具b用于切削锥体b，刀具c用于切削锥体c。刀具b相对于铅笔轴线的夹角决定了锥体b的锥度，刀具c相对于铅笔轴线的夹角决定了锥体b的锥度，二者独立调整互不影响。通过调节刀具b和刀具c的距离来调节铅笔锥体的长度。

切削刀具的长度是刀具b的大端与刀具c小端的距离，为30mm-42mm。

为提高锥体b的锥度，对同样直径的铅笔切削同样长度的铅笔锥体，刀具b与铅笔轴线的夹角大于使用单一切削刀具时刀具a与铅笔轴线的夹角。

由于柱体d的存在，从锥体b上切削下来的碎屑连接在柱体d上，增加刀具d，用于切削柱体d，清除碎屑。对刀具b的小端倒角，刀具b小端经过倒角的部分作为刀具d，用于切削柱体d。

切削刀具安装在支架上，支架的主体是内壁与铅笔锥体外形相仿的锥管，锥管外表面有一些突起或平台等用于安置切削刀具。铅笔放在锥管里面，锥管在铅笔锥体和切削刀具之间开口，铅笔在这里接触到切削刀具并被切削。

当切削刀具包含刀具b和刀具c，锥管中，对应刀具b有锥管b，对应刀具c有锥管c，对应刀具d，有柱管d。

切削刀具及其与铅笔轴线的方位，决定了锥管的锥度和尺寸，它们是一一对应的。移动切削刀具，锥管必然要一起移动。锥管一旦生产完成，使用者无法改变，也就无法移动安置在上面的切削刀具，也就无法改刀具b和刀具c的位置去改变铅笔锥体的长度。

为了方便用户调节铅笔锥体的长度，锥管在柱管d处断开为锥管b和锥管c，锥管b与锥管c分离，刀具b与锥管b安置在一起，刀具c与锥管c安置在一起，锥管b连同刀具b和锥管c连同刀具c通过可调整距离的机械连接方式连接，如滑轨、滑槽、多固定点螺钉等，这样，用户有条件通过调节刀具b和刀具c的距离来调节铅笔锥体的长度。也可以把锥管b连同刀具b和锥管c连同刀具c错开安置，使得锥管c的大端躲开锥管b的遮挡，先把铅笔放在锥管b中切削锥体b，取出后再把铅笔放在锥管c中切削锥体c。

刀具b和刀具c如果是曲线等异形的或是多个刀具的组合体，则锥体b和锥体c是相应的异形锥体或是多个锥体和/或柱体的混合体，但是锥体b和锥体c大端和小端特征不变，仍然是锥体b和锥体c，这样的刀具仍然是刀具b和刀具c。

本发明切削更长的铅笔锥体，并且通过两部分切削获得大端较大的锥度，同时保持了笔尖的合适长度，很自然地引导使用者到合适的握笔位置，无需特别留意及训练。特别适合学生尤其是初学写字的低年级小学生使用，有利于用眼卫生和身体健康。

附图说明

附图1在削笔机上的应用示意图

附图2削笔机两部分切削示意图

附图3滚刀b倒角示意图

附图4在卷笔刀上的应用示意图

附图5卷笔刀两部分切削示意图

附图6刀片b倒角示意图

具体实施方式

下面结合图例，对本发明进一步说明。

实例一，本发明在削笔机上的应用，如附图1，如标准GB/T 22767-2008中提到的一类削笔机，切削刀具是滚刀。

当滚刀为单一滚刀称为滚刀a(1)，它所切削的铅笔锥体称为锥体a(2)。滚刀a(1)要延长到30mm-42mm。母线(5)是滚刀a(1)上距离铅笔轴线(4)最近的母线，平行线(3)过铅笔轴线(4)上一点并且与母线(5)平行，平行线(3)与铅笔轴线(4)的夹角是滚刀a(1)与铅笔轴线(4)的夹角。锥体a(2)与圆柱体铅笔或棱柱体铅笔的内切圆柱体的相贯线(6)与直径为0.5mm处的笔尖(7)在铅笔轴线(4)上的投影的长度为锥体a(2)的长度。锥体a(2)的长度达到26.5mm-38mm，特别是对于常用的直径小于等于8mm的铅笔。由于切削过的笔杆质感和锥度与没切削过的笔杆不同，由此提示使用者正确的握笔位置。根据手的大小和用笔习惯，锥体a(2)的长度小于38mm大于27mm、或大于28mm、或大于29mm、或大于30mm、或大于31mm、或大于32mm、或大于33mm等。

铅笔直径较大的更适合于较长的锥体，对于不同直径的铅笔，最好铅笔锥体的长度大于(d/2-0.25)/tan(6.5°)，其中d是铅笔直径，单位毫米(mm)。例如对直径7mm的铅笔，铅笔锥体的长度大于(7/2-0.25)/tan(6.5°)＝28.5mm。

滚刀a(1)外表面是螺旋齿(9)。

滚刀a(1)安装在支架上，支架的主体是内壁与锥体a(2)外形相仿的锥管a(8)，锥管a(8)外面安装轴，滚刀a(1)套在轴上。铅笔放在锥管a(8)里面，锥管a(8)在锥体a(2)和滚刀a(1)之间开口，铅笔在这里接触到滚刀a(1)并被切削。

滚刀a(1)与铅笔轴线(4)的夹角根据不同的铅笔直径和锥体a(2)的长度进行调整。对于每个“滚刀a(1)的长度、滚刀a(1)与铅笔轴线(4)的夹角、及其对应的铅笔直径、锥体a(2)的长度”组合，进一步改进如下，

如附图2，

分两部分切削铅笔锥体。铅笔锥体包括锥体b(23)和锥体c(24)和柱体d(25)。滚刀包括滚刀b(21)和滚刀c(22)，滚刀b(21)用于切削锥体b(23)，锥体b(23)大端从铅笔锥体的大端开始、小端直径大于铅笔芯的直径，滚刀c(24)用于切削锥体c(24)，锥体c(24)从铅笔锥体的小端的开始、大端直径大于铅笔芯的直径，滚刀b(21)与铅笔轴线(20)的夹角决定了锥体b(23)的锥度，滚刀c(22)与铅笔轴线(20)的夹角决定了锥体c(24)的锥度。通过调节滚刀b(21)和滚刀c(22)的距离来调节铅笔锥体的长度。

切削刀具的长度是滚刀b(21)大端边缘(28)和滚刀c(22)小端边缘(29)在铅笔轴线(20)上的投影的距离，为30mm-42mm。

锥体b(23)的小端(230)与锥体c(24)的大端(240)的距离是锥体b(23)与锥体c(24)的距离，可以通过调节锥体b(23)与锥体c(24)的距离来调节铅笔锥体的长度，此距离大于0、大于2mm、大于4mm或大于5mm，或大于7mm，或大于9mm，或大于11mm，但显然要小于铅笔锥体的长度。

锥体b(23)小端直径太小会造成强度下降太多而容易折断，设定锥体b(23)小端直径大于铅笔芯直径0.5mm以上(例如铅笔芯直径为2mm，锥体b(23)小端直径大于2.5mm)，或者大于铅笔芯直径0.6mm以上、或者大于铅笔芯直径0.8mm以上。

铅笔锥体的长度是锥体b(23)大端边界(231)与笔尖(241)在铅笔轴线(20)上的投影的距离，为26.5mm-38mm。

为提高锥体b(23)的锥度，对同样直径的铅笔切削同样长度的铅笔锥体，滚刀b(21)与铅笔轴线(20)的夹角大于附图1中所示的滚刀a(1)与铅笔轴线(4)的夹角。

当切削刀具包含切滚刀b(21)和滚刀c(22)，对应滚刀b(21)有锥管b(210)。对应滚刀c(22)有锥管c(211)，对应滚刀d(26)，有柱管d(212)。

为了方便用户调节铅笔锥体的长度，锥管b(210)和锥管c(211)在柱管d(212)处断开，分离成为锥管b(213)和锥管c(214)，滚刀b(21)与锥管b(213)安置在一起，滚刀c(22)与锥管c(214)安置在一起，锥管b(213)连同滚刀b(21)和锥管c(214)连同滚刀c(22)通过可调整距离的机械连接方式连接，如滑轨、滑槽、多固定点螺钉等，用户通过调节滚刀b(21)和滚刀c(22)的距离来调节铅笔锥体的长度。也可以把锥管b(213)连同滚刀b(21)和锥管c(214)连同滚刀c(22)错开安置，使得锥管c(214)的大端躲开锥管b(213)的遮挡，先把铅笔放在锥管b(213)中切削锥体b(23)，取出后再把铅笔放在锥管c(214)中切削锥体c(24)。

滚刀b(21)与滚刀c(22)安装在两个轴上，需要两套轴、齿轮及固定装置，为简化结构，滚刀b(21)与滚刀c(22)安装在同一轴上，滚刀b(21)的平均直径大于滚刀c(22)的平均直径。

锥体b(23)和锥体c(24)之间是柱体d(25)，柱体d(25)包括部分铅笔杆和铅笔芯。切削锥体b(23)过程中形成柱体d(25)，由于柱体d(25)的存在，从锥体b(23)上切削下来的碎屑连接在柱体d(25)上，增加刀具d(26)，用于切削柱体d(25)，去除柱体d(25)上的碎屑。刀具d(26)可选滚刀、刀片、锉等。

在滚刀b(21)的小端对螺旋齿(27)上倒角，即所有的螺旋齿(27)高度逐渐变小，经过倒角的部分形成刀具d(26)，从滚刀b(21)的外直径上看，直径逐渐变小。

细节如附图3，螺旋齿(32)是滚刀b(31)上的螺旋齿之一。在滚刀b(31)的小端，将螺旋齿(32)倒角到虚线(33)，经过倒角的部分形成滚刀d(34)，用于切削图2中所示柱体d(25)。这样的螺旋齿有多条，做同样的倒角，不一一画出。滚刀d(34)就是图2中所示的刀具d(26)。

实例二，本发明在卷笔刀上的应用，如图4，如标准QB/T 1337-1991中提到的一类卷笔刀，切削刀具是刀片。

当刀片为单一刀片称为刀片a(1)，它所切削铅笔得到的铅笔锥体称为锥体a(2)。应用上述方法，刀片a(1)要延长到30mm-42mm，切削得到锥体a(2)的长度是26.5mm-38mm。

铅笔直径较大的更适合于较长的锥体，对于不同直径的铅笔，最好铅笔锥体的长度大于(d/2-0.25)/tan(6.5°)，其中d是铅笔直径，单位毫米(mm)。例如对直径7mm的铅笔，铅笔锥体的长度大于(7/2-0.25)/tan(6.5°)＝28.5mm。

刀片轴线(5)是刀片a(1)的刀刃所在的直线，平行线(3)过铅笔轴线(4)上一点并且与刀片轴线(5)平行，平行线(3)与铅笔轴线(4)的夹角是刀片a(1)与铅笔轴线(4)的夹角。锥体a(2)与圆柱体铅笔或棱柱体铅笔的内切圆柱体的相贯线(6)与直径为0.5mm处的笔尖(7)在铅笔轴线(4)上的投影的长度为锥体a(2)的长度。

刀片a(1)安装在支架上，支架的主体是内壁与锥体a(2)外形相仿的锥管a(8)，锥管a(8)外面安装刀片a(1)。铅笔放在锥管a(8)里面，锥管a(8)在锥体a(2)和刀片a(1)之间开口，铅笔在这里接触到刀片a(1)并被切削。

刀片a(1)与铅笔轴线(4)的夹角根据不同的铅笔直径和锥体a(2)的长度进行调整。

对于每个“刀片a(1)的长度、刀片a(1)与铅笔轴线(4)的夹角、及其对应的铅笔直径、锥体a(2)的长度”组合，进一步改进如下，

如附图5，分两部分切削铅笔锥体。铅笔锥体包括锥体b(23)和锥体c(24)和柱体d(25)。刀片包括刀片b(21)和刀片c(22)，刀片b(21)用于切削锥体b(23)，锥体b(23)大端从铅笔锥体的大端开始、小端直径大于铅笔芯的直径，刀片c(24)用于切削锥体c(24)，锥体c(24)从铅笔锥体的小端的开始、大端直径大于铅笔芯的直径，刀片b(21)与铅笔轴线(20)的夹角决定了锥体b(23)的锥度，刀片c(22)与铅笔轴线(20)的夹角决定了锥体c(24)的锥度。通过调节刀片b(21)和刀片c(22)的距离来调节铅笔锥体的长度。

对同样直径的铅笔切削同样长度的铅笔锥体，刀片b(21)与铅笔轴线(20)的夹角大于附图4中所示刀片a(1)与铅笔轴线(4)的夹角。

切削刀具的长度是刀片b(21)的大端边缘(28)和刀片c(22)的小端边缘(29)的距离，为30-42mm。

对应刀片b(21)有锥管b(210)，对应刀片c(22)有锥管c(211)，对应刀片d(26)，有柱管d(212)。

为了方便用户调节铅笔锥体的长度，锥管b(210)和锥管c(211)在柱管d(212)处断开，分离成锥管b(213)和锥管c(214)。刀片b(21)与锥管b(213)安置在一起，刀片c(22)与锥管c(214)安置在一起，锥管b(213)连同刀片b(21)和锥管c(214)连同刀片c(22)通过可调整距离的机械连接方式连接，如滑轨、滑槽、多固定点螺钉等，用户通过调节刀片b(21)和刀片c(22)的距离来调节铅笔锥体的长度。也可以把锥管b(213)连同刀片b(21)和锥管c(214)连同刀片c(22)错开安置，使得锥管c(214)的大端躲开锥管b(213)的遮挡，先把铅笔放在锥管b(213)中切削锥体b(23)，取出后再把铅笔放在锥管c(214)中切削锥体c(24)。

锥体b(23)和锥体c(24)之间有柱体d(25)，柱体d(25)包括部分铅笔杆和铅笔芯。柱体d(25)的长度等于锥体b(23)与锥体c(24)的距离，可以通过调节锥体b(23)与锥体c(24)的距离来调节铅笔锥体的长度，此距离大于0、大于2mm、大于4mm或大于5mm，或大于7mm，或大于9mm，或大于11mm，但显然要小于铅笔锥体的长度。

锥体b(23)小端直径太小会造成强度下降太多而容易折断，设定锥体b(23)小端直径大于铅笔芯直径0.5mm以上(例如铅笔芯直径为2mm，锥体b(23)小端直径大于2.5mm)，或者大于铅笔芯直径大0.6mm以上、或者大于铅笔芯直径大0.8mm以上。

锥体b(23)、锥体c(24)、柱体d(25)的总长度是铅笔锥体的长度，是26.5mm-38mm。

由于切削过程中柱体d(25)的存在，从锥体b(23)上切削下来的碎屑连接在柱体d(25)上，增加刀具d(26)，用于切削柱体d(25)，去除碎屑。刀具d(26)可选刀片、锉等。

在刀片b(21)的小端对刀刃(27)倒角，即刀刃(27)逐渐回缩，获得刀片d(26)。

细节如附图6，刀片b(31)的刀刃(32)。在刀片b(31)的小端，将刀刃(32)倒角到虚线(33)，经过倒角的部分形成刀片d(34)，用于切削图5中所示的柱体d(25)。刀片d(34)就是图5中所示的刀具d(26)。

以上结合附图对发明的具体实施方式做了说明，但这不能被理解为限制了本发明的范围，本发明的保护范围由所附的权利要求书限定，任何在本发明权利要求基础上的改动都是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种削铅笔方法，包括切削刀具和铅笔锥体，其特征是：切削铅笔得到铅笔锥体，铅笔直径小于等于8mm，铅笔锥体的长度达到26.5mm-38mm。 

2.一种削铅笔方法，包括切削刀具和铅笔锥体，其特征是：铅笔锥体的长度大于(d/2-0.25)/tan(6.5°)，其中d是铅笔直径，单位毫米(mm)。 

3.一种削铅笔方法，包括切削刀具和铅笔锥体，其特征是：分锥体b和锥体c两部分切削铅笔锥体，锥体b大端从铅笔锥体的大端开始、小端直径大于铅笔芯的直径，锥体c从铅笔锥体的小端的开始、大端直径大于铅笔芯的直径，锥体b和锥体c距离大于0。 

4.根据权利要求书3所述的铅笔锥体，其特征是：铅笔锥体包含锥体b和锥体c，锥体b和锥体c距离大于2mm。 

5.根据权利要求书3所述的铅笔锥体，其特征是：铅笔锥体包含锥体b，锥体b小端直径大于铅笔芯直径0.5mm以上。 

6.根据权利要求书3、4、5所述的铅笔锥体，其特征是：铅笔锥体长度是26.5mm-38mm。 

7.一种削笔器，包括切削刀具、锥管、支架，其特征是：切削刀具包括刀具b和刀具c，刀具b用于切削锥体b，刀具c用于切削锥体c。 

8.根据权利要求书7所述的切削刀具，其特征是：通过调节刀具b和刀具c的距离来调节铅笔锥体的长度。 

9.根据权利要求书7所述的刀具b，其特征是：刀具b小端经过倒角的部分作为刀具d。 

10.根据权利要求书7、8、9所述的刀具b和刀具c，其特征是：刀具b是滚刀b(21)，刀具c是滚刀c(22)。 

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