CN103072403B - 一种自动铅笔 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动铅笔，包括螺纹配合的笔筒和笔头，所述笔头的出芯端插接有接芯管，所述笔筒内设有储芯管，储芯管外部依次套设有锁紧箍和护芯管，所述笔头内开有与接芯管对正的轴向滑槽，轴向滑槽内由接芯管至笔筒方向依次滑动安装有残芯夹爪以及用于驱动残芯夹爪收拢的挤压件；所述笔筒的侧壁开有轴线延伸的条形孔，该条形孔内配合有定位滑动的压迫杆，该压迫杆的一端伸入笔头内且带有套设在挤压件上的压迫帽，所述锁紧箍与护芯管朝向笔头的一端均抵靠该压迫帽。与现有技术相比，本发明自动铅笔能够方便有效地对铅笔芯的最后一段残芯进行利用，节约资源，减少浪费。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动铅笔，尤其涉及一种能有效利用残芯的自动铅笔。
背景技术
自动铅笔，又称机械铅笔、铅芯笔或活动铅笔，是一种以机械方式运作的铅笔。由于它可以替换笔芯，不需要削刨铅笔，非常方便，普及程度高。
自动铅笔按照铅笔芯直径大小分为粗芯(大于0.9mm)和细芯(小于0.9mm)自动铅笔。按照出芯方式可分为：坠芯式、旋转式、脉动式好和自动补偿式。坠芯式靠铅芯重力自动铅芯；旋转式靠旋转输送铅芯；脉动式(揿动式)靠揿动输送铅芯；自动补偿式不需要旋转或脉动装置，可自动补偿铅芯，连续书写。
脉动式的机芯结构是自动铅笔普遍采用的基本结构形式，主要由笔筒、笔头、护芯管、卡头、锁紧箍、弹簧等组成。当储芯管受揿动压力(手指压力)作用时，克服弹簧的弹性力向下移动，并使卡头爪片张开，同时铅芯依靠自身的重力，离开储芯管内的原来位置，向前移动一定长度。揿动压力释放后，弹簧恢复原位，铅芯被卡头爪片抱紧，锁紧箍和护芯管自动锁紧定位，完成一次脉动出芯过程。依此往复即可连续脉动出芯。
脉动式的机芯结构可分为：一次揿动式，即揿动一次出铅芯；二次揿动式，即第一次揿动接芯管伸出笔杆，第二次揿动铅芯伸出；双卡头揿动式，采用双卡头结构，缩短了卡头和接芯管端部之间的距离，使自动铅笔内最后剩下的8～15mm的一段残芯，不用揿动可出一支整铅芯将其顶出，即可连续书写。
但双卡头自动铅笔由于卡头和接芯管之间仍有一定距离，在送铅的过程中，如果卡头受到震动则后面的铅芯与前面的铅芯不重合，后面的铅芯就不能顺利送出，前面的残芯仍旧无法使用。
公开号为CN 1323853C的中国专利文献公开了一种双卡头自动铅笔包括一个圆筒，一个可拆卸地连接该圆筒前端的圆筒笔帽，一个插入该圆筒内的铅罐，一个与铅罐结合用于给铅的给铅卡头，一个给铅卡头上的套管垫，及一个与该套管垫结合的握铅卡头。含有握铅卡头和套管垫的握铅单元和含有给铅卡头和套管的给铅单元能够在圆筒笔帽内相互接触。
该双卡头自动铅笔结构复杂，可控性差，无法随意调节以对不同长度的残芯加以利用。
发明内容
本发明提供了一种自动铅笔，该自动铅笔解决了现有技术中自动铅笔无法利用铅笔芯最后一段残芯的问题。
本发明的技术方案为：
一种自动铅笔，包括螺纹配合的笔筒和笔头，所述笔头的出芯端插接有接芯管，所述笔筒内设有储芯管，储芯管外部依次套设有锁紧箍和护芯管，所述笔头内开有与接芯管对正的轴向滑槽，轴向滑槽内由接芯管至笔筒方向依次滑动安装有残芯夹爪以及用于驱动残芯夹爪收拢的挤压件；
所述笔筒的侧壁开有轴线延伸的条形孔，该条形孔内配合有定位滑动的压迫杆，该压迫杆的一端伸入笔头内且带有套设在挤压件上的压迫帽，所述锁紧箍与护芯管朝向笔头的一端均抵靠该压迫帽。
所述护芯管朝向笔头的一端带有外翻边，该外翻边背向笔头的一侧抵靠笔筒的端面，用于固定储芯管，使之不能在笔筒内随意晃动。
所述护芯管内壁与储芯管外壁之间抵接有第一弹簧，储芯管朝向笔头的一端带有弹性的卡头。第一弹簧起弹振的作用，使护芯管的端部紧扣锁紧箍。
当铅芯较长时，对储芯管施加压力，所述锁紧箍与护芯管抵靠压迫帽，使第一弹簧收缩，卡头张开，铅芯前移，压力释放后，铅芯即被所述卡头抱紧，锁紧箍和护芯管自动锁紧定位，完成一次脉动出芯过程。依此往复即可连续脉动出芯。
使第一弹簧收缩的压力相对较大，为免压迫杆与压迫帽之间的联接部无法承受该压力，将该联接部设置成圆弧形，且包裹加强套，避免断裂。
当铅芯的长度因小于所述卡头与接芯管之间的距离而不能被卡头抱紧时，所述压迫杆利用压迫帽对笔头内的挤压件进行挤压，该挤压件则驱动残芯夹爪收拢，抱紧铅芯，使书写继续。
为实现笔筒内的压迫杆对笔头内挤压件的挤压，所述护芯管的外翻边上开有与所述压迫杆相适应的豁口，该压迫杆贯穿护芯管的外翻边的豁口而伸入笔头内。
由于所述残芯夹爪是滑动安装在轴向滑槽内的，为免残芯夹爪脱离轴向滑槽的轨道，优选地，所述轴向滑槽内设有压簧，压簧的两端分别抵接接芯管和残芯夹爪。如此可将残芯夹爪与接芯管连接起来，同时也保证残芯夹爪和接芯管的轴心相对，方便铅芯穿过。
残芯夹爪之所以能够抱紧铅芯，是因为所述残芯夹爪带有与接芯管对正的第一过芯孔，残芯夹爪背向接芯管的一侧设有至少两个相互配合的用于夹紧残芯的夹爪。铅芯通过所述第一过芯孔进入接芯管，所述夹爪具有弹性，受挤压时则向内收拢以抱紧铅芯，当挤压力释放时，夹爪则回复到松弛状态。
为使铅芯穿过，所述挤压件带有与第一过芯孔对正的第二过芯孔，挤压件朝向残芯夹爪的一侧设有用于挤压夹爪收拢的斜面导向筒，挤压件朝向笔筒的一侧带有筒状的尾部，所述压迫帽套在该尾部上。压迫帽用于向所述挤压件施加压力，所述斜面导向筒则套在夹爪的外围，当压迫帽下压所述挤压件时，相互配合的夹爪就在该斜面导向筒内收拢了。
为使来自压迫帽的压力有效施加到所述挤压件上，优选地，绕挤压件的外周设有限位凸缘，所述压迫帽抵靠该限位凸缘。
本发明中，所述轴向滑槽的槽口带有用于确定该限位凸缘极限位置的定位台阶。定位台阶与限位凸缘配合可限定所述挤压件向笔头内的下压程度，避免因压力太大对笔头内的微小部件造成损坏。
所述压迫帽与压迫杆是一体结构的，压迫帽是压迫杆从笔筒向笔帽的延伸，压迫帽对挤压件的压力来自于在笔筒内轴向滑动的压迫杆。优选地，所述压迫杆处在笔筒内的一端螺纹连接有定位柱，该定位柱沿径向伸入笔筒侧壁的条形孔并延伸至笔筒外部。通过拨动定位柱在该条形孔内运动实现所述压迫杆在笔筒内的轴向定位滑动。
优选地，所述条形孔带有至少两个膨胀区，相邻的膨胀区之间通过收敛区相连通，所述定位柱邻近压迫杆部分为定位段，该定位段的外径与膨胀区相适应，定位柱远离压迫杆部分为过渡段，该过渡段外径与收敛区相适应。
下压所述定位柱，将定位柱的过渡段沿条形孔的收敛区移动到所需位置的膨胀区内，松开定位柱，将定位柱的定位段卡在该膨胀区内，在这个过程中，定位柱则带着与之螺纹配合的压迫杆在笔筒内轴向滑动，实现对铅芯的夹紧或松开。
为免定位柱下压后无法回复到所述条形孔内，优选地，所述压迫杆上固定有与护芯管外壁相作用的弹性压片。除弹性压片外，还可以是压簧等弹性部件。
同样地，所述定位柱过渡段的端部带有按压帽，按压帽的设置可避免因按压过度使定位柱陷入笔筒内而难以弹出。与细小的过渡段相比，膨大的按压帽也避免按压过程中对人体造成不适。
装配时，首先将锁紧箍、第一弹簧、护芯管依次套设在储芯管的夹头外，组成送芯单元；再将压迫杆嵌入护芯管外翻边的豁口内，固定在压迫杆上的弹性压片面向护芯管；将压迫杆与所述送芯单元一起，装入笔筒内，使压迫杆与笔筒侧壁上的条形孔对准，将所述定位柱从该条形孔的膨胀区伸入笔筒内，与压迫杆螺纹拧紧；笔头部分，则将接芯管与残芯夹爪用压簧连接，接芯管的端部伸出笔头的出芯端，并将残芯夹爪嵌入轴向滑槽内；挤压件则环套在夹爪的外周，也嵌入轴向滑槽内；将笔头与笔筒螺纹旋紧即可得到本发明的自动铅笔。
使用时，按压自动铅笔的按笔，对储芯管施加揿压作用力，克服第一弹簧的弹性力向下移动，并使卡头张开，同时铅芯依靠自身的重力，离开储芯管内的原来位置，向前移动，当铅芯从接芯管伸出足够书写的长度时，揿动压力释放，第一弹簧恢复原位，铅芯被卡头抱紧，锁紧箍和护芯管自动锁紧定位；依此往复即可连续脉动出芯。当铅芯用到最后一小段，无法被所述卡头抱紧时，则手动将铅芯拉出适宜书写的长度，并调节定位柱在笔筒侧壁条形孔内的位置，驱使压迫杆在笔筒内向笔头方向轴向滑动，所述压迫帽即下压所述挤压件，残芯夹爪则夹紧铅芯，此时固定定位柱，即可进行书写。当调节定位柱仍无法抱紧铅芯时，则更换铅芯。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明自动铅笔能够方便有效地对铅笔芯的最后一段残芯进行利用，节约资源，减少浪费。
附图说明
图1为本发明自动铅笔的结构示意图；
图2为图1中条形孔的结构示意图；
图3为本发明自动铅笔对长铅芯的使用状态图；
图4为本发明自动铅笔对残芯的使用状态图。
具体实施方式
如图1所示的自动铅笔，属于脉动式机芯结构，包括螺纹配合的笔筒1和笔头2。
其中，笔头2的出芯端插接有接芯管9，笔头2内部开有与接芯管9对正的轴向滑槽，轴向滑槽内由接芯管9至笔筒1方向依次滑动安装有残芯夹爪8以及用于驱动残芯夹爪8收拢的挤压件。
残芯夹爪8带有与接芯管9对正的第一过芯孔，挤压件带有与该第一过芯孔对正的第二过芯孔，铅芯100从笔筒1内伸出，经第一过芯孔和第二过芯孔后，从接芯管9伸出。残芯夹爪8与挤压件占据了笔头1内的闲置空间，对铅芯100起到固定保护的作用。
如图1所示，轴向滑槽内设有压簧82，压簧82的两端分别抵接接芯管9和残芯夹爪8。如此可将残芯夹爪8与接芯管9连接起来，同时也保证残芯夹爪8和接芯管9的轴心相对，方便铅芯100穿过。
残芯夹爪8背向接芯管9的一侧设有若干相互配合的夹爪81。夹爪81至少有两个，且具有弹性，受挤压时则向内收拢抱紧铅芯100，挤压力释放时，则回复到松弛状态，铅芯100可在其中自由滑动。
由图1可见，挤压件包括：面向残芯夹爪8的斜面导向筒71，斜面导向筒71环套在夹爪81的外围，用于挤压夹爪81向内收拢；
绕自身外周设置的限位凸缘72，相应地，轴向滑槽的槽口带有用于确定该限位凸缘72极限位置的定位台阶22；定位台阶22与限位凸缘72配合可限定挤压件向笔头2内的下压程度，避免因压力太大对笔头2内的微小部件造成损坏；
如图1所示，挤压件朝向笔筒1的一侧还设有筒状的尾部73。
由图1可见，笔筒2内设有储芯管3，储芯管3外部依次套设有锁紧箍6和护芯管4；储芯管3朝向笔头2的一端带有弹性的卡头31；护芯管4内壁与储芯管3外壁之间抵接有第一弹簧32，第一弹簧32起弹振的作用，使护芯管4的端部能紧扣锁紧箍6。
护芯管4朝向笔头2的一端带有外翻边41，该外翻边41背向笔头2的一侧抵靠笔筒1的端面，用于固定储芯管3，使之不能在笔筒1内随意晃动。
笔筒1的侧壁开有轴线延伸的条形孔10，该条形孔10内配合有定位滑动的压迫杆5；压迫杆5的一端伸入笔头2内且带有套设在挤压件上的压迫帽51，锁紧箍6与护芯管4朝向笔头2的一端均抵靠该压迫帽51。
脉动出芯时，通过按笔(图中省略)对储芯管3施加压力，锁紧箍6与护芯管4抵靠压迫帽51，驱使第一弹簧32收缩。使第一弹簧收缩32的压力相对较大，为免压迫杆5与压迫帽51之间的联接部无法承受该压力，将该联接部设置成圆弧形，且包裹加强套(图中省略)，避免断裂。
由于护芯管4的外翻边41抵靠在笔筒1的端面上，为便于压迫杆5从笔筒1伸向笔头2，该外翻边41上开有与压迫杆5相适应的豁口42，压迫杆5则贯穿该豁口42而伸入笔头内。
如图3、图4所示，压迫帽51套设在挤压件的筒状的尾部73上，且抵靠挤压件的限位凸缘72。如此可通过压迫杆5和压迫帽51对挤压件施加压力，驱使残芯夹爪8的夹爪81收拢。
为实现对压迫杆5沿笔筒1轴向滑动的调节，压迫杆5处在笔筒1内的一端螺纹连接有定位柱50，该定位柱50沿径向伸入笔筒1侧壁的条形孔10并延伸至笔筒1外部。通过拨动定位柱50在该条形孔10内运动即可实现压迫杆5在笔筒1内的轴向定位滑动。
如图2所示，条形孔10带有至少两个膨胀区11，相邻的膨胀区11之间通过收敛区12相连通。本具体实施方式的条形孔10具有四个膨胀区11，分别对应了定位柱50的四个定位位置。
定位柱50邻近压迫杆5的部分为定位段52，该定位段52的外径与膨胀区11相适应，定位柱50远离压迫杆5的部分为过渡段53，该过渡段53外径与收敛区12相适应。
下压定位柱50，将定位柱50的过渡段53沿条形孔10的收敛区12移动到所需位置的膨胀区11内，松开定位柱50，将定位柱50的定位段52卡在该膨胀区11内，在这个过程中，定位柱50则带着与之螺纹配合的压迫杆5在笔筒1内轴向滑动，实现对铅芯100的夹紧或松开。
由图1可见，为免定位柱50下压后无法回复到条形孔10内，压迫杆5上固定有与护芯管4外壁相作用的弹性压片54。除弹性压片54外，还可以是压簧等弹性部件。
同样地，定位柱50过渡段53的端部带有按压帽55，按压帽55的设置可避免因按压过度使定位柱50陷入笔筒内而难以弹出。与细小的过渡段53相比，膨大的按压帽55也避免按压过程中对人体造成不适。
装配时，首先将锁紧箍6、第一弹簧32、护芯管4依次套设在储芯管3的夹头31外，组成送芯单元；再将压迫杆5嵌入护芯管4外翻边41的豁口42内，固定在压迫杆5上的弹性压片54面向护芯管4；将压迫杆5与送芯单元一起，装入笔筒1内，使压迫杆5与笔筒1侧壁上的条形孔10对准，将定位柱50从该条形孔10的膨胀区11伸入笔筒1内，与压迫杆5螺纹拧紧；
笔头1部分，则将接芯管9与残芯夹爪8用压簧82连接，接芯管9的端部伸出笔头1的出芯端，并将残芯夹爪8嵌入轴向滑槽内；挤压件则环套在夹爪81的外周，也嵌入轴向滑槽内；将笔头2与笔筒1螺纹旋紧即可得到本发明的自动铅笔。
使用时，按压自动铅笔的按笔(图中省略)，对储芯管3施加揿压作用力，储芯管3克服第一弹簧32的弹性力向下移动，并使卡头31张开，同时铅芯100依靠自身的重力，离开储芯管3内的原来位置，向前移动；当铅芯100从接芯管9伸出足够书写的长度时，揿动压力释放，第一弹簧32恢复原位，铅芯100被卡头31抱紧，锁紧箍6和护芯管4自动锁紧定位；依此往复即可连续脉动出芯。当铅芯100用到最后一小段，无法被卡头31抱紧时，则手动将铅芯100拉出适宜书写的长度，并调节定位柱50在笔筒1侧壁条形孔10内的位置，驱使压迫杆5在笔筒1内向笔头2方向轴向滑动，压迫帽51即下压挤压件，残芯夹爪8则夹紧铅芯100，此时固定定位柱50，即可进行书写。当调节定位柱50仍无法夹紧铅芯100时，则更换铅芯100。
Claims (9)
1.一种自动铅笔，包括螺纹配合的笔筒(1)和笔头(2)，所述笔头(2)的出芯端插接有接芯管(9)，所述笔筒(1)内设有储芯管(3)，储芯管(3)外部依次套设有锁紧箍(6)和护芯管(4)，其特征在于，所述笔头(2)内开有与接芯管(9)对正的轴向滑槽(21)，轴向滑槽(21)内由接芯管(9)至笔筒(1)方向依次滑动安装有残芯夹爪(8)以及用于驱动残芯夹爪(8)收拢的挤压件(7)；
所述笔筒(1)的侧壁开有轴线延伸的条形孔(10)，该条形孔(10)内配合有定位滑动的压迫杆(5)，该压迫杆(5)的一端伸入笔头(2)内且带有套设在挤压件(7)上的压迫帽(51)，所述锁紧箍(6)与护芯管(4)朝向笔头(2)的一端均抵靠该压迫帽(51)；
所述轴向滑槽(21)内设有压簧(82)，压簧(82)的两端分别抵接接芯管(9)和残芯夹爪(8)。
2.如权利要求1所述的自动铅笔，其特征在于，所述残芯夹爪(8)带有与接芯管(9)对正的第一过芯孔，残芯夹爪(8)背向接芯管(9)的一侧设有至少两个相互配合的用于夹紧残芯的夹爪(81)。
3.如权利要求2所述的自动铅笔，其特征在于，所述挤压件(7)带有与第一过芯孔对正的第二过芯孔，挤压件(7)朝向残芯夹爪(8)的一侧设有用于挤压夹爪(81)收拢的斜面导向筒(71)，挤压件(7)朝向笔筒(1)的一侧带有筒状的尾部(73)，所述压迫帽(51)套在该尾部(73)上。
4.如权利要求3所述的自动铅笔，其特征在于，绕挤压件(7)的外周设有限位凸缘(72)，所述压迫帽(51)抵靠该限位凸缘(72)。
5.如权利要求4所述的自动铅笔，其特征在于，所述轴向滑槽(21)的槽口带有用于确定该限位凸缘(72)极限位置的定位台阶(22)。
6.如权利要求1～5任一所述的自动铅笔，其特征在于，所述压迫杆(5)处在笔筒(1)内的一端螺纹连接有定位柱(50)，该定位柱(50)沿径向伸入笔筒(1)侧壁的条形孔(10)并延伸至笔筒(1)外部。
7.如权利要求6所述的自动铅笔，其特征在于，所述压迫杆(5)上固定有与护芯管(4)外壁相作用的弹性压片(54)。
8.如权利要求6所述的自动铅笔，其特征在于，所述条形孔(10)带有至少两个膨胀区(11)，相邻的膨胀区(11)之间通过收敛区(12)相连通，所述定位柱(50)邻近压迫杆(5)部分为定位段(52)，该定位段(52)的外径与膨胀区(11)相适应，定位柱(50)远离压迫杆(5)部分为过渡段(53)，该过渡段(53)外径与收敛区(12)相适应。
9.如权利要求8所述的自动铅笔，其特征在于，所述过渡段(53)的端部带有按压帽(55)。
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| CN103072403A (zh) | 2013-05-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20150520 |