CN105774312A - 一种防摔笔 - Google Patents

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张克俊
王弘烈
刘忆洲
陈越
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    • B43K24/02—Mechanisms for selecting, projecting, retracting or locking writing units for locking a single writing unit in only fully projected or retracted positions
    • B43K24/06—Mechanisms for selecting, projecting, retracting or locking writing units for locking a single writing unit in only fully projected or retracted positions operated by turning means
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Abstract

本发明公开了一种防摔笔，包括笔杆以及安装在笔杆内的笔芯，所述笔芯的笔尖伸出笔杆的一端，还包括：笔芯伸缩机构，驱动笔芯的笔尖伸出或退回笔杆；触摸传感器，布置在笔杆的握笔区域，用于在检测到触摸信号时控制笔芯伸缩机构驱动笔尖伸出笔杆，在检测不到触摸信号时控制笔芯伸缩机构驱动笔尖退回笔杆内；供电单元；本发明的防摔笔能够有效解决笔不慎滑落时的受损问题，同时在不使用笔时一直能对笔尖起到保护作用；并且不会影响用户书写时的优良体验，也不会阻碍用户的视线，整个设计智能化、反应灵敏、应用场景广泛，克服了许多现存同类笔的缺点。

Description

一种防摔笔
技术领域
本发明涉及书写用品，特别涉及一种防摔笔。
背景技术
笔是一种用于书写和绘画的工具，笔的种类较多，常见的有铅笔、水笔和圆珠笔。因水笔、圆珠笔的笔尖较为脆弱，容易因磕碰导致变形而报废，故该类笔具皆设有防护套，用于保护笔尖。
为了防止使用中笔滑落造成笔头损坏的现象，现在已有很多保护笔尖的笔类产品出现。这种产品分为两大类，一类是对笔帽进行设计，另一类是对笔本身进行设计改造。
第一类如发明专利申请号为201010192380.5的中国专利文献公开了一种防摔笔，其主要是通过在笔杆设置一个四梭型笔帽，通过四梭型笔帽，在使用笔将笔帽插在笔杆尾端，或收放笔将笔帽套在笔尖处时，都可达到防止滑落摔坏笔的现象，有利于笔尖的保护。
但上述结构主要是从防止笔具轻易滑动的角度考虑的，而不能从根本上解决笔滑落时对笔尖造成的损伤，且一旦脱离了笔套笔尖也就失去了保护。因此更多地是采用第二类对笔本身的设计改造，这种方式可以再细分为以下几种。
第一种是内部物理机构类，如授权公告号CN201646068U的中国专利文献公开了一种防摔笔，其主要是增加了一个伸缩器，握笔写字时，手指的力作用于伸缩器杠杆的支点上。伸缩器伸长，把笔芯推出作业。笔意外摔落时,放开手后伸缩器不受力，被内弹簧弹开，笔芯不受推力，则套在笔头上的弹簧把笔芯弹回笔壳内。从而保护笔芯笔头。该种结构虽然能够达到目的，操作起来需要按住，影响了写字的体验。
第二种是外部防护机构类，如授权公告号CN203391513U的中国专利文献公开了一种防摔笔，其主要是在笔的侧边加了一个金属弯片装置，使用时人手会按压住其弯折段从而使金属弹片弹起，而笔掉落时，金属弹片会挡在笔尖前产生缓冲效果。该结构虽然能达到目的，但书写时易对书写视线造成影响。
第三种是转移重心类，如授权公告号CN202413026U的中国专利文献公开了一种防摔笔尖碳素笔，其主要是在笔的顶部加了一个铁质重物，使得重心向顶部偏移，从而在笔落地时顶部先落地并防止笔尖落地。该结构虽然能达到目的，但仍将笔尖暴露在外，不能保证每一次笔尖都不会碰到地面。
但是现有的防摔笔存在抗摔能力差，或是存在笔套、保护罩、加装重物等保护方式依然不够全面防摔的问题。
发明内容
本发明提供了一种防摔笔，保证笔在不使用时笔尖自动缩回笔套内，有效防止笔尖被摔坏，延长笔的使用寿命，且使用方便。
一种防摔笔，包括笔杆以及安装在笔杆内的笔芯，所述笔芯的笔尖伸出笔杆的一端，还包括：
笔芯伸缩机构，驱动笔芯的笔尖伸出或退回笔杆；
触摸传感器，布置在笔杆的握笔区域，用于在检测到触摸信号时控制笔芯伸缩机构驱动笔尖伸出笔杆，在检测不到触摸信号时控制笔芯伸缩机构驱动笔尖退回笔杆内；
供电单元。
本发明通过设置触摸传感器的方式来感知防摔笔是否处于使用状态，从而控制笔尖伸出或退回笔杆，有效防止笔在不使用时，不小心摔落而导致的笔尖损坏问题，并且不影响使用的便捷性。
本发明带有控制电路，可以是集成在触摸传感器中，也可以是单独设立的控制电路，可以对检测不到触摸信号多久才产生退回笔尖的信号进行设定。
为了方便制造，提高检测的灵敏性，优选的，所述触摸传感器采用电容触摸传感器。电容触摸传感器具有高阻抗、小功率的优点，因而所需的输入力很小，输人能量也很低，可以识别很小的压力，具备高灵敏度。其结构也相对简单，响应速度很快，因而适合作为防摔笔的传感器。
笔芯伸缩机构的目的是伸缩笔尖，移动结构很多，为了简化和小型化驱动结构，优选的，所述笔芯伸缩机构的移动结构采用螺纹传动。螺纹传动结构简单，且行程满足需求。
为了减小防摔笔的体积，优选的，所述笔芯伸缩机构包括固定在笔杆尾端的旋转电机，安装在旋转电机的动力输出端的第一螺纹传动件、与笔芯尾部连接且与第一螺纹传动件传动配合的第二螺纹传动件以及限定第二螺纹传动件进行直线运动的导向件。将笔芯伸缩机构设置在端部，从而不影响防摔笔的径向体积。第一螺纹传动件和第二螺纹传动件为螺杆和螺母的配合，可以相互交换设置，即第一螺纹传动件可以是螺母，也可以是螺杆，可以根据需要设置。
导向件可以采用导向槽或者导向杆，为了简化结构，优选的，所述导向件为开设在笔杆上的导向槽，所述第二螺纹传动件带有伸入导向槽的导向块。
为了简化结构，优选的，所述笔芯尾部与第一螺纹传动件固定连接。从而第一螺纹传动件可以直接带动笔芯退回笔杆内。为了方便更换笔芯，固定连接的方式可以采用可拆卸的螺纹连接。
为了方便更换笔芯，提高通用性，优选的，所述笔芯伸缩机构还包括安装在笔芯与笔杆之间的压缩弹簧，所述压缩弹簧在笔芯的笔尖伸出笔杆时压缩。通过压缩弹簧的设置，可以在与笔芯尾部抵接的第二螺纹传动件退回原位时，压缩弹簧推动笔芯使笔尖退回笔杆内，从而使笔芯尾部与第一螺纹传动件不一定要固定连接，优选的，所述笔芯尾部与第一螺纹传动件抵接。
为了方便更换笔芯，同时为了不影响触摸传感器与笔芯伸缩机构之间的线路连接，优选的，所述笔杆在笔尖和安装有触摸传感器位置之间可拆卸连接两段。带有触摸传感器的一段为主体部分，另一段为拆卸部分，拆卸部分拆下后，可以进行笔芯的更换。
笔芯伸缩机构的动力源部，例如旋转电机在安装时，与笔杆之间设有缓冲层；触摸传感器以及与其配套的控制电路在安装时也同样设有缓冲结构，避免在笔摔落时旋转电机和触摸传感器损坏。
本发明的有益效果：
本发明的防摔笔能够有效解决笔不慎滑落时的受损问题，同时在不使用笔时一直能对笔尖起到保护作用；并且不会影响用户书写时的优良体验，也不会阻碍用户的视线；整个设计智能化、反应灵敏、应用场景广泛，克服了许多现存同类笔的缺点。
附图说明
图1为本发明的防摔笔(笔尖伸出)的剖视结构示意图。
图2为本发明的防摔笔(笔尖退回)的剖视结构示意图。
图3为本发明的防摔笔的工作流程图。
具体实施方式
如图1和2所示，本实施例的防摔笔包括：笔杆1、笔芯2、笔芯伸缩机构以及触摸传感器。
笔芯伸缩机构用于驱动笔芯的笔尖伸出或退回笔杆，触摸传感器布置在笔杆1的握笔区域，用于在检测到触摸信号时控制笔芯伸缩机构驱动笔尖伸出笔杆1，在检测不到触摸信号时控制笔芯伸缩机构驱动笔尖退回笔杆1内。本实施例中触摸传感器采用电容触摸传感器3。
笔芯伸缩机构包括固定笔杆1尾端的旋转电机4，安装笔杆1内且与旋转电机4动力输出端连接的螺杆5(第一螺纹传动件)，与螺杆5配合的笔芯固定筒6(第二螺纹传动件)以及导向件；本实施例中导向件包括：滑动配合的导槽7和固定在笔芯固定筒6外周的笔套卡扣8(导向块)。
本实施例中，笔芯2的尾端与笔芯固定筒6抵接，即不是固定连接，方便拆卸和安装，压缩弹簧9安装在笔杆1和笔芯2之间。
本实施例的防摔笔还包括：控制电路10和电源11，控制电路10可以单独设置，也可以集成在电容触摸传感器3内。
当开始使用笔时，人手握住笔，此时电容触摸传感器3检测到触摸信号，将信号传达给控制电路10，控制电路10控制旋转电机4逆时针旋转(也可以设置成顺时针旋转)，由此带动螺杆5逆时针旋转，通过上端的螺纹传动推动笔芯固定筒6向下运动，因为笔芯固定筒6侧边突出的导槽7与笔杆1的笔套卡扣8相扣，阻止了笔芯固定筒6的旋转运动，因此笔芯固定筒6只具备向下运动，进而推动与其相连的笔芯2向下运动，直到导槽7与笔套卡扣8的下端接触，运动停止，此时笔头伸出，压缩弹簧9处于压紧状态，笔可以正常使用。
当笔停止使用时，电容触摸传感器3检测到空信号，将信号传达给控制电路10，控制电路10控制旋转电机4顺时针旋转，由此带动螺杆5顺时针旋转，通过上端的螺纹带动笔芯固定筒6运动，因为笔芯固定筒6侧边突出的导槽7与笔杆1的笔套卡扣8相扣，阻止了笔芯固定筒6的旋转运动，因此笔芯固定筒6只具备向上运动，由于此时压缩弹簧9处于压紧状态，而笔芯2不受到笔芯固定筒6的向下推力，进而压缩弹簧9推动与其相连的笔芯2向上运动，直到导槽7与笔套卡扣8的上端接触，运动停止，此时笔芯2与笔芯固定筒相接触，运动停止，压缩弹簧9处于相对放松状态，笔芯2缩回笔杆1内部，若此时笔不慎坠落，可有效防止笔尖与其他物体相接触，达到防摔的目的。
本实施例中，笔杆1可拆卸地分成两段，分离位置在笔尖和安装电容触摸传感器3的位置之间，从而便于更换笔芯2。
综上所述，与现有技术相比，本实施例的防摔笔能够有效解决笔不慎滑落时的受损问题，同时在不使用笔时一直能对笔尖起到保护作用。它不会影响用户书写时的优良体验，也不会阻碍用户的视线。整个设计智能化、反应灵敏、应用场景广泛，克服了许多现存同类笔的缺点，是一款有价值的设计产品。

Claims (9)

1.一种防摔笔，包括笔杆以及安装在笔杆内的笔芯，所述笔芯的笔尖伸出笔杆的一端，其特征在于，还包括：
笔芯伸缩机构，驱动笔芯的笔尖伸出或退回笔杆；
触摸传感器，布置在笔杆的握笔区域，用于在检测到触摸信号时控制笔芯伸缩机构驱动笔尖伸出笔杆，在检测不到触摸信号时控制笔芯伸缩机构驱动笔尖退回笔杆内；
供电单元。
2.如权利要求1所述的防摔笔，其特征在于，所述触摸传感器采用电容触摸传感器。
3.如权利要求1所述的防摔笔，其特征在于，所述笔芯伸缩机构的移动结构采用螺纹传动。
4.如权利要求3所述的防摔笔，其特征在于，所述笔芯伸缩机构包括固定在笔杆尾端的旋转电机，安装在旋转电机的动力输出端的第一螺纹传动件、与笔芯尾部连接且与第一螺纹传动件传动配合的第二螺纹传动件以及限定第二螺纹传动件进行直线运动的导向件。
5.如权利要求4所述的防摔笔，其特征在于，所述导向件为开设在笔杆上的导向槽，所述第二螺纹传动件带有伸入导向槽的导向块。
6.如权利要求4所述的防摔笔，其特征在于，所述笔芯尾部与第一螺纹传动件固定连接。
7.如权利要求4所述的防摔笔，其特征在于，所述笔芯伸缩机构还包括安装在笔芯与笔杆之间的压缩弹簧，所述压缩弹簧在笔芯的笔尖伸出笔杆时压缩。
8.如权利要求7所述的防摔笔，其特征在于，所述笔芯尾部与第一螺纹传动件抵接。
9.如权利要求1所述的防摔笔，其特征在于，所述笔杆在笔尖和安装有触摸传感器位置之间可拆卸连接两段。
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