CN107116931A - 角度控制智能笔 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种角度控制智能笔，笔杆下端设笔头，上端设尾盖；笔杆内为内腔，内腔顶端为电池腔，电池腔内置电池；电池腔下方为控制电路板，制电路板下方设电机，电机输出轴上设驱动齿轮；内腔侧壁上设内螺纹，内螺纹上螺合转动块，转动块上端设上凹槽，上凹槽内侧壁设从动齿，从动齿与驱动齿轮啮合；转动块下端设下凹槽，内腔内置笔芯，笔芯尾端置于下凹槽内，笔芯的笔尖位于笔头内；笔杆下端设拇指按压区和压力传感器；压力传感器与控制电路板电连接，控制电路板与电池和电机电连接；控制电路板上设处理器、角度传感器和蜂鸣器。本发明根据使用者是否处于握笔书写姿势，来自动控制笔芯的笔尖的伸出与缩回，提醒使用者握笔角度是否合适。

Description

角度控制智能笔

技术领域

本发明涉及智能文具技术领域，具体是一种角度控制智能笔。

背景技术

笔是人类的一大发明，是供书写或绘画用的工具。通过笔尖将带有颜色的固体或液体在纸上或气体固体表面绘制符号或图画。

现在办工中最常用的是圆珠笔或水性笔，可以更换笔芯，携带方便。通常的结构为笔芯为固定结构，配备笔帽，对笔芯的笔尖进行保护；或者采用按压式结构，通过按动笔尾使得笔芯伸出或缩回。但是，往往在使用中，使用者会忘记将笔尖缩回或将笔帽盖上，往往笔帽也容易脱落，这就容易造成笔芯的笔尖得不到保护的状态，如果笔掉落到地面或者发生撞击，容易损伤笔尖，笔尖一旦损伤，笔芯便无法使用，造成了浪费。

另一方面，在书写中，由于握笔姿势不正确，会导致眼睛近视。

发明内容

本发明提出一种角度控制智能笔，解决了现有技术中笔芯的笔尖无法得到良好保护的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种角度控制智能笔，包括笔杆，所述笔杆的下端设有笔头，所述笔杆的上端设有尾盖；

所述笔杆内部具有内腔，所述内腔的顶端为电池腔，所述电池腔内容置有电池；所述电池腔的下方为控制电路板，所述控制电路板的下方设置有电机，所述电机的输出轴向下伸出，所述电机的输出轴上设有一驱动齿轮；

所述内腔的侧壁上设置有内螺纹，所述内螺纹上螺合有一转动块，所述转动块的外侧设置有与所述内螺纹匹配的外螺纹；

所述转动块的上端设有上凹槽，所述上凹槽由所述转动块的上表面向下凹陷；所述上凹槽的内侧壁上设置有从动齿，所述从动齿与所述驱动齿轮啮合；

所述转动块的下端设有下凹槽，所述下凹槽由所述转动块的下表面向上凹陷；

所述内腔内容置有笔芯，所述笔芯的尾端容置于所述下凹槽内，所述笔芯的笔尖位于所述笔头内；

所述笔杆的下端设有拇指按压区，所述拇指按压区内设置有压力传感器；

所述压力传感器与所述控制电路板电连接，所述控制电路板与所述电池和电机电连接；

所述控制电路板上设置有处理器、角度传感器和蜂鸣器，所述处理器接收所述压力传感器发送来的控制信号；当所述控制信号为由无外部压力变化为有外部压力时，所述处理器向所述电机发送驱动信号，使得所述电机正转，使得所述笔芯的笔尖伸出所述笔头外；当所述控制信号为由有外部压力变化为无外部压力时，所述处理器向所述电机发送驱动信号，使得所述电机反转，使得所述笔芯的笔尖缩回所述笔头内；

当所述控制信号为有外部压力时，所述处理器接收所述角度传感器发送来的角度信号，当所述角度信号小于设定的最小值或大于设定的最大值时，所述处理器向所述蜂鸣器发送报警信号，所述蜂鸣器工作。

进一步地，所述下凹槽内设置有一固定柱，所述固定柱的顶端固定在所述下凹槽的顶面上，所述固定柱的侧面与所述下凹槽的侧面之间形成缝隙；

所述笔芯的尾端容置于所述缝隙内，所述固定柱插设于所述笔芯的尾端内部。

进一步地，所述压力传感器与所述控制电路板之间的连线埋设于所述笔杆的壁内。

进一步地，所述内腔的侧壁上设置有固定环体，所述控制电路板设置于所述固定环体的上方，所述电机设置于所述固定环体的内部孔隙中。

进一步地，所述笔头螺合于所述笔杆上。

本发明的有益效果为：

本发明的角度控制智能笔结构简单，设计合理；通过压力传感器感知使用者是否在使用该笔进行书写，如果使用者的拇指按压在拇指按压区，准备进行书写，则电机正转将笔芯的笔尖伸出笔头外；如果使用者的拇指离开按压区，则电机反转，将笔芯的笔尖缩回笔头内；根据使用者是否处于握笔书写姿势，来自动控制笔芯的笔尖的伸出与缩回，避免笔芯的笔尖在掉落或撞击时受到损伤；通过角度传感器感测握笔角度是否合适，当握笔角度不在合适范围内时，处理器向蜂鸣器发送报警信号，蜂鸣器工作发声，提醒书写人员调整握笔角度；本发明可以更换笔芯，重复使用，成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

其中：

1、笔杆；2、笔头；3、尾盖；4、内腔；5、电池腔；6、电池；7、控制电路板；8、电机；9、固定环体；10、驱动齿轮；11、转动块；12、上凹槽；13、从动齿；14、下凹槽；15、笔芯；16、固定柱；17、拇指按压区；18、压力传感器；19、角度传感器；20、蜂鸣器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例中的角度控制智能笔，包括笔杆1，本实施例中，笔杆1为圆柱形，所述笔杆1的下端设有笔头2，笔头2为锥形，本实施例中，所述笔头2螺合于所述笔杆1上，方便拆卸，更换笔芯15；所述笔杆1的上端设有尾盖3。

所述笔杆1内部具有内腔4，这里的内腔4为圆柱形；所述内腔4的顶端为电池腔5，所述电池腔5内容置有电池6，电池6为本实施例中需要用电的器件供电；所述电池腔5的下方为控制电路板7，所述控制电路板7的下方设置有电机8，本实施例中，所述内腔4的侧壁上设置有固定环体9，所述控制电路板7固定设置于所述固定环体9的上方，所述电机8设置于所述固定环体9的内部孔隙中。所述电机8的输出轴向下伸出，所述电机8的输出轴上设有一驱动齿轮10。

所述内腔4的侧壁上设置有内螺纹，所述内螺纹上螺合有一转动块11，所述转动块11的外侧设置有与所述内螺纹匹配的外螺纹。

所述转动块11的上端设有上凹槽12，所述上凹槽12由所述转动块11的上表面向下凹陷；所述上凹槽12的内侧壁上设置有从动齿13，所述从动齿13与所述驱动齿轮10啮合，则当电机8工作时，驱动齿轮10可带动从动齿13转动，进而带动转动块11转动，则转动块11可沿内螺纹上下移动。

所述转动块11的下端设有下凹槽14，所述下凹槽14由所述转动块11的下表面向上凹陷；所述内腔4内容置有笔芯15，所述笔芯15的尾端容置于所述下凹槽14内，所述笔芯15的笔尖位于所述笔头2内。本实施例中，所述下凹槽14内设置有一固定柱16，这里的固定柱16为圆柱形，所述固定柱16的顶端固定在所述下凹槽14的顶面上，所述固定柱16的侧面与所述下凹槽14的侧面之间形成缝隙；所述笔芯15的尾端容置于所述缝隙内，所述固定柱16插设于所述笔芯15的尾端内部，则所述固定柱16与下凹槽14可以将笔芯15紧紧的夹持住，保证笔芯15与转动块11同时转动。

所述笔杆1的下端设有拇指按压区17，所述拇指按压区17内设置有压力传感器18；所述压力传感器18与所述控制电路板7电连接，所述控制电路板7与所述电池6和电机8电连接。本实施例中，所述压力传感器18与所述控制电路板7之间的连线埋设于所述笔杆1的壁内。

所述控制电路板7上设置有处理器(图中未示出)、角度传感器19和蜂鸣器20，所述处理器接收所述压力传感器18发送来的控制信号；当所述控制信号为由无外部压力变化为有外部压力时，所述处理器向所述电机8发送驱动信号，使得所述电机8正转，使得所述笔芯15的笔尖伸出所述笔头2外；当所述控制信号为由有外部压力变化为无外部压力时，所述处理器向所述电机8发送驱动信号，使得所述电机8反转，使得所述笔芯15的笔尖缩回所述笔头2内。

当所述控制信号为有外部压力时，所述处理器接收所述角度传感器19发送来的角度信号，当所述角度信号小于设定的最小值或大于设定的最大值时，所述处理器向所述蜂鸣器20发送报警信号，所述蜂鸣器20工作。通常情况下，握笔角度在50-70度是正确的范围，因此，这里的角度信号的最小值设定为50度，角度信号的最大值设定为70度，当角度传感器19感测到的角度在50-70度的范围之外时，处理器向蜂鸣器20发送报警信号。

本实施例使用时，可以将笔头2拧下，更换笔芯15；笔芯15的尾端夹持在下凹槽14与固定柱16间，保证笔芯15随转动块11运动。笔芯15的笔尖在通常情况下是缩进在笔头2内的。

当使用者需要书写时，拇指会按压在拇指按压区17上，压力传感器18受到压力向处理器发送控制信号，处理器接收到的控制信号会由无外部压力变化为有外部压力，则处理器向电机8发送驱动信号，使得电机8正转，驱动齿轮10随之正转，在从动齿13的带动下，转动块11随着驱动齿轮10转动，由于转动块11外部设置有外螺纹，外螺纹与内腔4上的内螺纹螺合，则转动块11在转动的过程中会沿着内螺纹向下移动，进而带动笔芯15向下移动，使得笔芯15的笔尖伸出所述笔头2外部，可以进行书写；书写完成后，使用者的拇指离开拇指按压区17后，处理器接收到的控制信号会由有外部压力变化为无外部压力，则处理器向电机8发送驱动信号，使得电机8反转，通过驱动齿轮10带动转动块11反转，使得转动块11沿着内螺纹向上移动，进而带动笔芯15向上移动，使得笔芯15的笔尖缩回笔头2内部，对笔芯15进行保护。可以设定电机8的正转和反转的转数，每次的驱动信号可以使电机8转动一定数量的转数，确保笔芯15的笔尖可以伸出或缩回即可。

当使用者处于书写状态时，压力传感器18向处理器发送的控制信号为有外部压力，这时处理器接收所述角度传感器19发送来的角度信号，当所述角度信号在设定范围值内时，处理器无动作，当角度信号不在设定范围内时，本实施例中设定范围为50-70度，处理器向蜂鸣器20发送报警信号，蜂鸣器20工作，发出声音，提醒使用者调整握笔角度。

本实施例中，转动块11的结构设计使得电机8与笔芯15之间的传动方式更加简洁，占用空间小，利于减小笔的尺寸。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种角度控制智能笔，其特征在于，包括笔杆，所述笔杆的下端设有笔头，所述笔杆的上端设有尾盖；

所述笔杆内部具有内腔，所述内腔的顶端为电池腔，所述电池腔内容置有电池；所述电池腔的下方为控制电路板，所述控制电路板的下方设置有电机，所述电机的输出轴向下伸出，所述电机的输出轴上设有一驱动齿轮；

所述内腔的侧壁上设置有内螺纹，所述内螺纹上螺合有一转动块，所述转动块的外侧设置有与所述内螺纹匹配的外螺纹；

所述转动块的上端设有上凹槽，所述上凹槽由所述转动块的上表面向下凹陷；所述上凹槽的内侧壁上设置有从动齿，所述从动齿与所述驱动齿轮啮合；

所述转动块的下端设有下凹槽，所述下凹槽由所述转动块的下表面向上凹陷；

所述内腔内容置有笔芯，所述笔芯的尾端容置于所述下凹槽内，所述笔芯的笔尖位于所述笔头内；

所述笔杆的下端设有拇指按压区，所述拇指按压区内设置有压力传感器；

所述压力传感器与所述控制电路板电连接，所述控制电路板与所述电池和电机电连接；

所述控制电路板上设置有处理器、角度传感器和蜂鸣器，所述处理器接收所述压力传感器发送来的控制信号；当所述控制信号为由无外部压力变化为有外部压力时，所述处理器向所述电机发送驱动信号，使得所述电机正转，使得所述笔芯的笔尖伸出所述笔头外；当所述控制信号为由有外部压力变化为无外部压力时，所述处理器向所述电机发送驱动信号，使得所述电机反转，使得所述笔芯的笔尖缩回所述笔头内；

当所述控制信号为有外部压力时，所述处理器接收所述角度传感器发送来的角度信号，当所述角度信号小于设定的最小值或大于设定的最大值时，所述处理器向所述蜂鸣器发送报警信号，所述蜂鸣器工作。

2.如权利要求1所述的角度控制智能笔，其特征在于，所述下凹槽内设置有一固定柱，所述固定柱的顶端固定在所述下凹槽的顶面上，所述固定柱的侧面与所述下凹槽的侧面之间形成缝隙；

所述笔芯的尾端容置于所述缝隙内，所述固定柱插设于所述笔芯的尾端内部。

3.如权利要求2所述的角度控制智能笔，其特征在于，所述压力传感器与所述控制电路板之间的连线埋设于所述笔杆的壁内。

4.如权利要求3所述的角度控制智能笔，其特征在于，所述内腔的侧壁上设置有固定环体，所述控制电路板设置于所述固定环体的上方，所述电机设置于所述固定环体的内部孔隙中。

5.如权利要求4所述的角度控制智能笔，其特征在于，所述笔头螺合于所述笔杆上。