CN104589845A - 一种3d绘图笔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D绘图笔，包括壳体和进丝机构，所述进丝机构包括主动齿轮、转向传动机构、齿轮支架和沿笔身竖向方向设置的电机；所述主动齿轮与电机驱动连接；所述转向传动机构包括从动齿轮及与从动齿轮传动连接的进丝齿轮；所述转向传动机构可转动地设置在齿轮支架上；齿轮支架上还对应设有可与进丝齿轮反向旋转并且与进丝齿轮形成进丝间隙的辅助轮；所述主动齿轮和从动齿轮均为伞型齿轮，主动齿轮和从动齿轮相互啮合。本发明可在电机竖向设置在壳体内的同时，实现3D绘图笔沿笔身方向从上至下的自动化送丝，减小了绘图笔的尺寸，降低了绘图笔的重心，提升了绘图笔的平衡性和稳定性，大幅提升了笔身内部空间的利用率，结构合理，行之有效。

Description

一种3D绘图笔

技术领域

本发明涉及一种绘图笔，具体涉及一种3D绘图笔。

背景技术

3D绘图笔内部设有进丝机构，为了驱动送丝机构沿笔身方向从上至下实现送丝，现有技术是在绘图笔尾部（因易用性考虑大多避开握持部设在尾部）横向装有一个减速电机，该减速电机通过螺丝等固定在笔身内，减速电机直接驱动与其轴连接的送丝齿轮，使得送丝齿轮的轴向方向与笔身从上至下的竖向送丝方向垂直，从而实现竖向送丝。

然而这样的设计一直存在的问题是，横向安装的减速电机占据绘图笔尾部较大的空间。如果笔身上下差不多粗细，为了兼顾横向安装的电机，要么整只绘图笔很粗不容易握持，影响易用性和美观；要么整只绘图笔保持正常粗细，通过减小电机尺寸来兼顾，这样会导致电机选择性很小，导致成本增加和/或驱动力不足，而且电机依然占据尾部大部分空间，使得设计在尾部的其他部件如电源插座、送丝齿轮等无法合理安置。如果笔身上下不一样粗细设计，如尾端宽大而笔尖相对细长，此时，因为减速电机相对3D绘图笔的其他部件较重，突出设计用以放置电机的宽大尾端不仅十分影响美观，更重要的是横向放置的电机会导致绘图笔重心不稳，平衡感差，操作起来很容易产生误差，易用性欠佳，甚至造成安全隐患。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种3D绘图笔，在实现3D绘图笔自动化送丝的同时，减小了绘图笔尺寸，降低了绘图笔重心，提升了绘图笔的平衡性和稳定性，大幅提升了笔身内部空间利用率，结构合理，行之有效。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的3D绘图笔，包括壳体和设置在壳体内的进丝机构，所述进丝机构包括主动齿轮、转向传动机构、齿轮支架和电机；

所述主动齿轮与电机驱动连接；

所述转向传动机构包括从动齿轮及与从动齿轮传动连接的进丝齿轮；

所述转向传动机构可转动地设置在齿轮支架上；

所述齿轮支架上还对应设有可与进丝齿轮反向旋转并且与进丝齿轮形成进丝间隙的辅助轮；

所述主动齿轮和从动齿轮均为伞型齿轮，主动齿轮和从动齿轮相互啮合。

优选的，还包括电源插座、电路板；所述电源插座和电路板通过电源接插件电路连接，所述电路板与电机电路连接；所述电机沿笔身竖向方向设置在壳体内。

优选的，所述电源接插件为插针式或跳线式或贴片式，所述电机通过插针或跳线与电路板电路连接。

进一步优选的，还包括固定座、接插件固定座，所述壳体远离笔尖的尾端设有尾端盖，所述电源插座、接插件固定座和齿轮支架固定设置在尾端盖上；

所述电源接插件为包括第一触端和第二触端的金属接插件，其固定设置在接插件固定座上，第一触端与电源插座连接，第二触端与电路板连接；

所述电机和电路板通过固定座固定设置在壳体内；

所述电机为减速电机，通过插针或跳线与电路板电路连接。

优选的，所述主动齿轮的轴向方向和从动齿轮的轴向方向之间的夹角为85o~95o。更为优选的，所述主动齿轮的轴向方向和从动齿轮的轴向方向之间的夹角为90o。在这样的优选优选方案中，通过主动齿轮与从动齿轮的相互啮合，可实现电机驱动输出的90 o转向，更利于合理布置绘图笔中的各部件，以达成更优的空间利用率。

优选的，所述转向传动机构中的进丝齿轮为轴齿轮，所述从动齿轮与进丝齿轮的轴过盈配合。因为3D绘图笔内空间有限且耗材较细，轴齿轮齿轮较小，轴较粗，轴与齿轮的结构强度更好。

同样优选的，所述辅助轮为轴齿轮。因为3D绘图笔内空间有限且耗材较细，轴齿轮齿轮较小，轴较粗，轴与齿轮的结构强度更好。同样优选的，所述辅助轮为安装在中心轴上的轴轮。该轴轮可为皮带轮、齿轮或轴承。

优选的，所述转向传动机构还包括转向传动轴，所述进丝齿轮和从动齿轮通过键连接或螺纹连接或过盈连接分别固定设置在转向传动轴上传动连接。

优选的，所述齿轮支架包括第一齿轮支架和第二齿轮支架；所述第一齿轮支架上设有第一穿孔和第三穿孔，所述第二齿轮支架上设有第二穿孔和第四穿孔；

所述转向传动机构通过其转轴的一端穿过第一穿孔，另一端穿过第二穿孔，可沿进丝齿轮周向方向转动的设置在第一齿轮支架和第二齿轮支架之间；

所述辅助轮通过其转轴的一端穿过第三穿孔，另一端穿过第四穿孔，可转动的设置在第一齿轮支架和第二齿轮支架之间；

所述辅助轮的轴向方向与进丝齿轮的轴向方向平行。

作为另一种优选，所述齿轮支架包括第一齿轮支架和第二齿轮支架；所述第一齿轮支架上设有第一凹槽和第三凹槽，所述第二齿轮支架上设有第二凹槽和第四凹槽；

所述转向传动机构通过其转轴的一端置于第一凹槽，另一端置于第二凹槽，可沿进丝齿轮周向方向转动的设置在第一齿轮支架和第二齿轮支架之间；

所述辅助轮通过其转轴的一端置于第三凹槽，另一端置于第四凹槽，可转动的设置在第一齿轮支架和第二齿轮支架之间；

所述辅助轮的轴向方向与进丝齿轮的轴向方向平行。

有益效果：本发明提供的3D绘图笔，通过进丝机构中沿笔身竖向方向设置的电机、相互啮合的两个伞型齿轮及转向传动机构实现电机驱动的传动转向，可使得电机竖向设置在壳体内部的同时，实现3D绘图笔沿笔身方向从上至下的自动化送丝。因为本发明提供的3D绘图笔的进丝机构中的电机可竖向设置在壳体内部，有效减小了现有技术中横向安装在尾部的电机占据的庞大空间，减小了绘图笔的尺寸，降低了绘图笔的重心，提升了绘图笔的平衡性和稳定性，大幅提升了笔身内部空间的利用率，结构合理，行之有效。

附图说明

图1是本发明提供的3D绘图笔中进丝机构的结构示意主视图；

图2是本发明提供的3D绘图笔中进丝机构的结构示意俯视图；

图3是本发明提供的3D绘图笔中进丝机构的结构示意后视图；；

图4是本发明提供的3D绘图笔中进丝机构的结构示意左视图；

图5是本发明提供的3D绘图笔中进丝机构的结构示意立体图；

图6是本发明提供的3D绘图笔中进丝机构的结构示意装配图；

图7是本发明提供的3D绘图笔的结构示意图；

图8是图7中A部分的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更进一步的说明。

实施例1：如图7所示，本实施例1提供的3D绘图笔的结构示意图如图7（图7为局部剖视图）所示，包括壳体8和设置在壳体8内的进丝机构。如图1至图6，以及图8提供的图7中A部分的局部放大图可见，所述进丝机构包括主动齿轮2、转向传动机构、齿轮支架和电机1；

所述主动齿轮2与电机1驱动连接；

所述转向传动机构包括从动齿轮3及与从动齿轮3传动连接的进丝齿轮4；

所述转向传动机构可转动地设置在齿轮支架上；

所述齿轮支架上还对应设有可与进丝齿轮4反向旋转并且与进丝齿轮4形成进丝间隙的辅助轮7；

所述主动齿轮2和从动齿轮3均为伞型齿轮，主动齿轮2和从动齿轮3相互啮合。

进丝齿轮4和辅助轮7之间的最大距离或部分距离等于或小于3D绘图笔耗材的尺寸。如图2所示，本实施例1提供的相对设置的进丝齿轮4和辅助轮7之间形成的进丝间隙一侧为圆弧，另一侧为直线，如3D绘图笔所用耗材的截面为圆形，该段圆弧和该段直线的最大距离或部分距离等于或小于该3D绘图笔耗材的直径。

如图8所示，实施例1提供的3D绘图笔，还包括电源插座9、电路板13；还包括固定座14、接插件固定座10，所述壳体8远离笔尖的尾端设有尾端盖15，所述电源插座9、接插件固定座10和齿轮支架固定设置在尾端盖15上。

所述电源插座9和电路板13通过电源接插件电路连接，所述电路板13与电机1电路连接。本实施例1中具体为：所述电源接插件为包括第一触端11和第二触端12的金属接插件，其固定设置在接插件固定座10上，第一触端11与电源插座9连接，第二触端12与电路板13连接；

所述电机1沿笔身竖向方向设置在壳体8内，所述电机1和电路板13通过固定座14固定设置在壳体8内；

所述电机1为减速电机，通过插针或跳线与电路板13电路连接。

所述主动齿轮2的轴向方向和从动齿轮3的轴向方向之间的夹角为90o。当然也可以根据需要灵活设置为其他角度，如所述主动齿轮2的轴向方向和从动齿轮3的轴向方向之间的夹角为85o~95o。

所述转向传动机构中的进丝齿轮4为轴齿轮，所述从动齿轮3与进丝齿轮4的轴过盈配合实现传动连接。所述辅助轮7为安装在中心轴上的轴轮。该轴轮可为皮带轮、齿轮或轴承。如图6所示，在本实施例1中该轴轮为皮带轮。

所述齿轮支架包括第一齿轮支架5和第二齿轮支架6；所述第一齿轮支架5上设有第一穿孔和第三穿孔，所述第二齿轮支架6上设有第二穿孔和第四穿孔；所述转向传动机构通过其转轴（即为轴齿轮的进丝齿轮4的轴）的一端穿过第一穿孔，另一端穿过第二穿孔，可沿进丝齿轮4周向方向转动的设置在第一齿轮支架5和第二齿轮支架6之间；所述辅助轮7通过其转轴（即为辅助轮7的中心轴）的一端穿过第三穿孔，另一端穿过第四穿孔，可沿辅助轮7周向方向转动的设置在第一齿轮支架5和第二齿轮支架6之间；所述辅助轮7的轴向方向与进丝齿轮4的轴向方向平行。

实施例2：与实施例1结构基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：

所述电源插座9和电路板13通过电源接插件电路连接，所述电路板13与电机1电路连接。本实施例2中具体为：所述电源接插件为跳线式或贴片式。

所述转向传动机构还包括转向传动轴，所述进丝齿轮4和从动齿轮3通过键连接或螺纹连接或过盈连接分别固定设置在转向传动轴上传动连接。所述辅助轮7为轴齿轮。

所述齿轮支架包括第一齿轮支架5和第二齿轮支架6；所述第一齿轮支架5上设有第一凹槽和第三凹槽，所述第二齿轮支架6上设有第二凹槽和第四凹槽；所述转向传动机构通过其转轴（即为转向传动轴）的一端置于第一凹槽，另一端置于第二凹槽，可沿进丝齿轮4周向方向转动的设置在第一齿轮支架5和第二齿轮支架6之间；所述辅助轮7通过其转轴（即为轴齿轮的辅助轮7的轴）的一端置于第三凹槽，另一端置于第四凹槽，可沿辅助轮7周向方向转动的设置在第一齿轮支架5和第二齿轮支架6之间；所述辅助轮7的轴向方向与进丝齿轮4的轴向方向平行。

实施例1为较优实施例，以实施例1提供的3D绘图笔为例阐述本发明的工作原理如下：3D绘图笔工作状态时，沿笔身竖向方向设置的电机1驱动主动齿轮2旋转；因为相互啮合主动齿轮2和从动齿轮3均为伞型齿轮，且两者轴向方向之间的夹角为90o，所以实现了电机驱动输出的90 o转向；从动齿轮3在主动齿轮2的驱动下，进一步驱动与从动齿轮3传动连接的、轴向方向与笔身竖向方向垂直的进丝齿轮4在齿轮支架上旋转；此时一旦耗材（以截面为圆形的耗材为例）从耗材孔插入到进丝齿轮4和辅助轮7之间形成的进丝间隙中，因为耗材的直径等于或略大于进丝齿轮4和辅助轮7之间的最大距离或部分距离，旋转中的进丝齿轮4会通过耗材带动辅助轮7被动反向旋转，从而反向旋转的进丝齿轮4和辅助轮7会在进丝齿轮4的传动下，实现3D绘图笔沿笔身方向从上至下的自动化竖向送丝。由此可见，本发明可在电机竖向设置在绘图笔壳体内部的同时，实现3D绘图笔沿笔身方向从上至下的自动化送丝，可有效减小现有技术中横向安装在尾部的电机占据的庞大空间，减小绘图笔的尺寸，降低绘图笔的重心，提升绘图笔的平衡性和稳定性，大幅提升绘图笔笔身内部空间的利用率，结构合理，行之有效。

以上实施列对本发明不构成限定，相关工作人员在不偏离本发明技术思想的范围内，所进行的多样变化和修改，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种3D绘图笔，其特征在于：包括壳体和设置在壳体内的进丝机构，所述进丝机构包括主动齿轮、转向传动机构、齿轮支架和电机；

所述主动齿轮与电机驱动连接；

所述转向传动机构包括从动齿轮及与从动齿轮传动连接的进丝齿轮；

所述转向传动机构可转动地设置在齿轮支架上；

所述齿轮支架上还对应设有可与进丝齿轮反向旋转并且与进丝齿轮形成进丝间隙的辅助轮；

所述主动齿轮和从动齿轮均为伞型齿轮，主动齿轮和从动齿轮相互啮合。

2.根据权利要求1所述的3D绘图笔，其特征在于：还包括电源插座、电路板；所述电源插座和电路板通过电源接插件电路连接，所述电路板与电机电路连接；所述电机沿笔身竖向方向设置在壳体内。

3.根据权利要求2所述的3D绘图笔，其特征在于：所述电源接插件为插针式或跳线式或贴片式，所述电机通过插针或跳线与电路板电路连接。

4.根据权利要求2所述的3D绘图笔，其特征在于：还包括固定座、接插件固定座，所述壳体远离笔尖的尾端设有尾端盖，所述电源插座、接插件固定座和齿轮支架固定设置在尾端盖上；

所述电源接插件为包括第一触端和第二触端的金属接插件，其固定设置在接插件固定座上，第一触端与电源插座连接，第二触端与电路板连接；

所述电机和电路板通过固定座固定设置在壳体内；

所述电机为减速电机，通过插针或跳线与电路板电路连接。

5.根据权利要求1所述的3D绘图笔，其特征在于：所述主动齿轮的轴向方向和从动齿轮的轴向方向之间的夹角为85o~95o。

6.根据权利要求1所述的3D绘图笔，其特征在于：所述主动齿轮的轴向方向和从动齿轮的轴向方向之间的夹角为90o。

7.根据权利要求1所述的3D绘图笔，其特征在于：所述转向传动机构中的进丝齿轮为轴齿轮，所述从动齿轮与进丝齿轮的轴过盈配合。

8.根据权利要求1所述的3D绘图笔，其特征在于：所述转向传动机构还包括转向传动轴，所述进丝齿轮和从动齿轮通过键连接或螺纹连接或过盈连接分别固定设置在转向传动轴上传动连接。

9.根据权利要求1所述的3D绘图笔，其特征在于：所述齿轮支架包括第一齿轮支架和第二齿轮支架；所述第一齿轮支架上设有第一穿孔和第三穿孔，所述第二齿轮支架上设有第二穿孔和第四穿孔；

所述转向传动机构通过其转轴的一端穿过第一穿孔，另一端穿过第二穿孔，可沿进丝齿轮周向方向转动的设置在第一齿轮支架和第二齿轮支架之间；

所述辅助轮通过其转轴的一端穿过第三穿孔，另一端穿过第四穿孔，可转动的设置在第一齿轮支架和第二齿轮支架之间；

所述辅助轮的轴向方向与进丝齿轮的轴向方向平行。

10.根据权利要求1所述的3D绘图笔，其特征在于：所述齿轮支架包括第一齿轮支架和第二齿轮支架；所述第一齿轮支架上设有第一凹槽和第三凹槽，所述第二齿轮支架上设有第二凹槽和第四凹槽；

所述转向传动机构通过其转轴的一端置于第一凹槽，另一端置于第二凹槽，可沿进丝齿轮周向方向转动的设置在第一齿轮支架和第二齿轮支架之间；

所述辅助轮通过其转轴的一端置于第三凹槽，另一端置于第四凹槽，可转动的设置在第一齿轮支架和第二齿轮支架之间；

所述辅助轮的轴向方向与进丝齿轮的轴向方向平行。