CN110154586A - 预防近视的智能笔的伸缩机构及智能笔 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种预防近视的智能笔的伸缩机构及智能笔，预防近视的智能笔的伸缩机构包括电机、第一连接机构、第二连接机构、第三连接机构、以及弹簧。第一连接机构包括第一连接体和第二连接体，第一连接体与电机的出力轴相连接；第二连接机构套接在第二连接体上，第二连接机构包括第一弧形部；第一弧形部包括第一端和第二端；第三连接机构套接在第二连接体上，且与第二连接机构相配合，第三连接机构包括第二弧形部和第三连接体；第二弧形部包括第三端和第四端；弹簧一端套接在第三连接体上，与所述第四端相卡合。本发明的伸缩机构构造简单，配合精密，损坏时容易更换，节省成本，结合弹簧来控制笔芯的伸缩，噪声小。

Description

预防近视的智能笔的伸缩机构及智能笔

技术领域

本发明属于智能预防近视技术领域，尤其涉及一种预防近视的智能笔的伸缩机构及智能笔。

背景技术

随着科技的发展，电子产品在生活中越来越普及，而五花八门的电子产品对于成长中的孩子的视力造成了巨大伤害，并且在过重的学习压力下，也对孩子的视力造成了巨大伤害。在学习过程中对视力造成伤害的一个重要因素是眼睛离书本太近，而目前使用的各种笔，如铅笔、圆珠笔、中性水笔等，都不具备可以真正完美的校正儿童坐姿，使眼睛与桌面保持正常距离的作用。而目前存在的一些可以有效预防近视的智能笔的伸缩机构都较为复杂，如果损坏后不容易更换其中的零部件，只能再买一个，成本太高，所以发明一种具有更为简单的伸缩机构的防近视笔是目前急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种预防近视的智能笔的伸缩机构，包括电机、第一连接机构、第二连接机构、第三连接机构、以及弹簧，其中，

所述电机的出力轴与所述第一连接机构相连接；

所述第一连接机构包括第一连接体和第二连接体，所述第一连接体位于所述第二连接体的一端、与所述第二连接体固定连接，所述第一连接体靠近所述第二连接体一侧的边缘设有一个第一凸块；所述第一连接体与所述电机的出力轴相连接；

所述第二连接机构套接在所述第二连接体上，所述第二连接机构包括第一弧形部；所述第一弧形部包括第一端和第二端，所述第一端边缘设有一个第二凸块，所述第二凸块与所述第一凸块相配合，所述第一端与所述第二凸块连接处包括第一连接部和第二连接部，所述第一端从所述第一连接部螺旋上升延伸到所述第二连接部，所述第二端边缘设有一个第三凸块，所述第三凸块与所述第二凸块相对设置；所述第一凸块沿所述第一端往复运动；

所述第三连接机构套接在所述第二连接体上，且与所述第二连接机构相配合，所述第三连接机构包括第二弧形部和第三连接体；所述第二弧形部包括第三端和第四端，所述第三端边缘设有一个第四凸块，所述第四凸块与所述第三凸块相配合，所述第三端与所述第四凸块连接处包括第三连接部和第四连接部，所述第三端从所述第三连接部螺旋上升延伸到所述第四连接部；所述第三凸块沿所述第三端往复运动；所述第四端与所述第三连接体相连接，所述第三连接体在所述第四端所在平面的正投影位于所述第二弧形部在所述第四端所在平面的正投影内；

所述弹簧一端套接在所述第三连接体上，与所述第四端相卡合。

优选地，所述第二弧形部与所述第三连接体的连接处对称设有两个弹性夹片。

优选地，所述第二弧形部靠近所述第四端的外侧设有至少一个导向块。

优选地，所述第一连接体和所述第二连接体为圆柱体，所述第二连接体的底面直径小于所述第一连接体的底面直径，所述第一连接体和所述第二连接体的中轴线重合。

优选地，所述第一连接体中心设有一个第一通孔，所述第一通孔与所述电机的出力轴相匹配；所述第二连接体靠近所述第一连接体一端中心处设有一个第一凹槽。

优选地，所述第三连接体和所述第二弧形部为空心圆柱体，所述第二弧形部的底面直径等于所述第一连接体的底面直径，所述第三连接体和所述第二弧形部的中轴线重合。

优选地，所述第二连接体的长度小于或等于所述第一凸块、所述第二连接机构、以及所述第二弧形部的总长度之和，且大于所述第一凸块、所述第二连接机构、所述第三凸块、以及所述第四凸块的总长度之和。

优选地，所述电机包括步进电机。

本发明还公开了一种智能笔，包括预防近视的智能笔的伸缩机构。

优选地，还包括笔芯和笔壳，所述预防近视的智能笔的伸缩机构和所述笔芯位于所述笔壳内，所述笔芯远离笔尖一端插入所述第三连接体内；所述笔壳内侧设有卡槽；所述笔壳内侧靠近笔尖一端设有挡块，所述弹簧另一端与所述挡块相卡合。

与现有技术相比，本发明提供的预防近视的智能笔的伸缩机构及智能笔，有如下有益效果：

第一，本发明预防近视的智能笔的伸缩机构构造简单，通过电机、第一连接机构、第二连接机构、第三连接机构、以及弹簧相互套接，易于制作，配合精密，损坏时容易更换，节省成本。

第二，本发明的电机可以正转也可以反转，可以带动第一连接机构、第二连接机构和第三连接机构正转和反转，并结合弹簧来控制笔芯的伸缩，噪声小。

第三，本发明的第一连接机构、第二连接机构、第三连接机构、以及弹簧相互套接，有效缩减了笔的整体长度，使笔的外观更美观。

第四，本发明的智能笔可有效控制眼睛与书本之间的距离，操作简单。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例1中预防近视的智能笔的伸缩机构为收缩状态时的结构示意图；

图2为本发明实施例1中预防近视的智能笔的伸缩机构为伸展状态时的结构示意图；

图3为本发明实施例1中第一连接机构的结构示意图；

图4为本发明实施例1中第二连接机构的结构示意图；

图5为本发明实施例1中第三连接机构的结构示意图；

图6为本发明实施例4中智能笔的外部结构示意图；

图7为本发明实施例4中智能笔的透视图；

图8为本发明实施例4中笔壳的剖视图；

100是预防近视的智能笔的伸缩机构、200是智能笔、1是电机、2是第一连接机构、3是第二连接机构、4是第三连接机构、5是弹簧、6是第一连接体、7是第二连接体、8是第一凸块、9是第一弧形部、10是第一端、11是第二端、12是第二凸块、13是第一连接部、14是第二连接部、15是第三凸块、16是第二弧形部、17是第三连接体、18是第三端、19是第四端、20是第四凸块、21是第三连接部、22是第四连接部、23是弹性夹片、24是导向块、25是第一通孔、26是第一凹槽、27是笔芯、28是笔壳、29是笔尖、30是卡槽、31是挡块。

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。应注意到，所描述的实施例实际上仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，且实际上仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

实施例1：

参照图1-图5说明本发明所述预防近视的智能笔的伸缩机构的一个具体实施例，

所述预防近视的智能笔的伸缩机构100包括电机1、第一连接机构2、第二连接机构3、第三连接机构4、以及弹簧5，其中，

所述电机1的出力轴与所述第一连接机构2相连接；

所述第一连接机构2包括第一连接体6和第二连接体7，所述第一连接体6位于所述第二连接体7的一端、与所述第二连接体7固定连接，所述第一连接体6靠近所述第二连接体7一侧的边缘设有一个第一凸块8；所述第一连接体6与所述电机1的出力轴相连接；

所述第二连接机构3套接在所述第二连接体7上，所述第二连接机构3包括第一弧形部9；所述第一弧形部9包括第一端10和第二端11，所述第一端10边缘设有一个第二凸块12，所述第二凸块12与所述第一凸块8相配合，所述第一端10与所述第二凸块12连接处包括第一连接部13和第二连接部14，所述第一端10从所述第一连接部13螺旋上升延伸到所述第二连接部14，所述第一连接部13为所述第二凸块12与所述第一端10相交的根部，所述第二连接部14距离所述第二凸块12远离所述第一端10的一头还有一定距离，这样当第一凸块8沿第一端10从第一连接部13滑动到第二连接部14时才可以与第二凸块12卡主；所述第二端11边缘设有一个第三凸块15，所述第三凸块15与所述第二凸块12相对设置；所述第一凸块8沿所述第一端10往复运动；

所述第三连接机构4套接在所述第二连接体7上，且与所述第二连接机构3相配合，所述第三连接机构4包括第二弧形部16和第三连接体17；所述第二弧形部16包括第三端18和第四端19，所述第三端18边缘设有一个第四凸块20，所述第四凸块20与所述第三凸块15相配合，所述第三端18与所述第四凸块20连接处包括第三连接部21和第四连接部22，所述第三端18从所述第三连接部21螺旋上升延伸到所述第四连接部22；所述第三连接部21为所述第四凸块20与所述第三端18相交的根部，所述第四连接部22距离所述第四凸块20远离所述第三端18的一头还有一定距离，这样当第三凸块15沿第三端18从第三连接部21滑动到第四连接部22时才可以与第四凸块20卡主；所述第三凸块15沿所述第三端18往复运动；所述第四端19与所述第三连接体17相连接，所述第三连接体17在所述第四端19所在平面的正投影位于所述第二弧形部16在所述第四端19所在平面的正投影内；

所述弹簧5一端套接在所述第三连接体17上，与所述第四端19相卡合。

本实施例中预防近视的智能笔的伸缩机构100构造简单，通过电机1、第一连接机构2、第二连接机构3、第三连接机构4、以及弹簧5相互套接，易于制作，配合精密，损坏时容易更换，节省成本。第一连接机构2、第二连接机构3、第三连接机构4、以及弹簧5相互套接，有效缩减了伸缩机构整体的长度。

实施例2

继续参照图1-图5说明本发明所述预防近视的智能笔的伸缩机构的另一个具体实施例。

所述步进电机可以正转也可以反转，以此带动与之相连接的第一连接机构2正转和反转，所述电机1也可以是其他类型的电机，只要能进行正转或反转即可；

所述第一连接体6和所述第二连接体7可以为任意形状，只要能使所述第一凸块8沿所述第二连接机构3的所述第一端10往复运动即可，这里不做具体限定；现实中的笔一般为圆柱形结构，这样握笔舒服，所以优选地，为配合圆柱形笔壳，所述第一连接体6和所述第二连接体7可选为圆柱体，所述第二连接体7的底面直径小于所述第一连接体6的底面直径，所述第一连接体6和所述第二连接体7的中轴线重合；所述第一连接体6中心设有一个第一通孔25，所述第一通孔25与所述电机1的出力轴相匹配，所述电机1插入所述第一通孔25内，通过胶水使电机1的出力轴与所述第一连接体6固定连接，这样在电机1转动时，可以带动所述第一连接机构2一起转动；所述第二连接体7靠近所述第一连接体6一端中心处设有一个第一凹槽26，因为电机1出力轴在插入第一通孔25内后不方便再涂抹胶水，所以可以通过第一凹槽26给所述电机1的出力轴涂抹胶水；

所述预防近视的智能笔的伸缩机构100是用来与笔相配套的，所以为了能使所述预防近视的智能笔的伸缩机构100可以在笔壳中可以按固定方向(即笔壳的轴向)运动，所述第二弧形部16靠近所述第四端19的外侧设有至少一个导向块24，本实施例中为4个，此导向块24可与笔壳相配合，可以确保所述预防近视的智能笔的伸缩机构100在笔壳中按固定方向运动；所述第二弧形部16与所述第三连接体17的连接处对称设有两个弹性夹片23，此弹性夹片可以夹住任何直径的笔芯，适用广泛；

为配合圆柱形笔筒，优选地，所述第三连接体17和所述第二弧形部16可选为空心圆柱体，所述第二弧形部16的底面直径等于所述第一连接体6的底面直径，设置成同样的直径可以减小笔筒的直径，既美观又节约了成本，所述第三连接体17和所述第二弧形部16的中轴线重合；

因为所述第三连接机构4和所述第二连接机构3都是通过所述第二连接体7串联在一起的，为了确保所述预防近视的智能笔的伸缩机构100在伸展状态下所述第三连接机构4和所述第二连接机构3依旧能套接在所述第二连接体7上，所述预防近视的智能笔的伸缩机构100在收缩状态下，所述第二连接体7没有伸出第三连接体17，则所述第二连接体7的长度小于或等于所述第一凸块8、第二连接机构3、以及第二弧形部16的总长度之和，且大于所述第一凸块8、第二连接机构3、所述第三凸块15、以及所述第四凸块20的总长度之和。

可选的，所述出力轴与所述第一通孔过盈配合，即所述出力轴的直径略大于所述第一通孔的直径，通过将出力轴塞进第一通孔，以此进行卡合。

可选的，所述出力轴为螺纹轴，所述第一通孔为螺纹孔，所述出力轴与所述第一通孔相配合，所述出力轴与所述第一通孔通过螺纹相互拧紧，以此卡合。

本实施例中预防近视的智能笔的伸缩机构100构造简单，通过电机1、第一连接机构2、第二连接机构3、第三连接机构4、以及弹簧5相互套接，易于制作，配合精密，损坏时容易更换，节省成本。电机1可以正转也可以反转，结合弹簧5可以带动第一连接机构2、第二连接机构3和第三连接机构4正转和反转，噪声污染小。第一连接机构2、第二连接机构3、第三连接机构4、以及弹簧5相互套接，有效缩减了伸缩机构整体的长度。

实施例3：

在实施例1的基础上，本实施例为应用实施例，具体解释说明所述预防近视的智能笔的伸缩机构100具体工作原理：

预防近视的智能笔的伸缩机构100为收缩状态时(参见图1所示)，所述第一凸块8与所述第一连接部13相卡合，所述第三凸块15与所述第三连接板21相卡合，所述弹簧5为自然状态；

当所述电机1正向旋转(或反向旋转)时，所述电机1带动与之相连接的所述第一连接机构2正向旋转，此时所述第一凸块8沿所述第一端10螺旋上升直到与所述第二连接部14相卡合，此时所述第二连接机构3和所述第一连接机构2相卡合作为一个整体，在所述电机1带动下所述第二连接机构3随所述电机1转动；

所述第三凸块15沿所述第三端18螺旋上升直到与所述第四连接部22相卡合；此时所述弹簧5为压缩状态，所述预防近视的智能笔的伸缩机构100为伸展状态(参见图2所示)；

当所述电机1反向旋转(或正向旋转)时，所述第一连接机构2在所述电机1带动下反向旋转，此时所述第一凸块8沿所述第一端10螺旋下降直到与所述第一连接部13相卡合，在此过程中由于弹簧5的弹力的存在，所述第三连接机构4与所述第二连接机构3、所述第二连接机构3与所述第一连接机构2一直相接触；此时所述第二连接机构3和所述第一连接机构2相卡合作为一个整体，在所述电机1的带动下所述第二连接机构3随所述电机1继续反向转动；

所述第三凸块15沿所述第三端18螺旋下降直到与所述第三连接部21相卡合；此时所述弹簧5恢复到自然状态，所述预防近视的智能笔的伸缩机构100为收缩状态(参见图1所示)；在此过程中由于弹簧5的弹力的存在，所述第三连接机构4与所述第二连接机构3、所述第二连接机构3与所述第一连接机构2一直相接触。

实施例4：

在实施例1和2的基础上，本发明提供了智能笔的一个实施例，参见图6-8所示，所述智能笔200包括笔芯27和笔壳28，所述笔壳28外观仅为本实施例中一种可行性实施例，还可以为其他形状，所述预防近视的智能笔的伸缩机构100和笔芯27位于所述笔壳28内，与所述笔壳28同轴向设置，所述笔芯27远离笔尖29一端插入所述第三连接体17内、与所述弹性夹片23相卡合，以此带动笔芯27运动；所述导向块24与所述笔壳28内侧的卡槽30相配合，保证所述预防近视的智能笔的伸缩机构100和笔芯27沿所述笔壳28轴向运动；所述笔壳28内侧靠近笔尖29一端设有挡块31，所述弹簧5另一端与所述挡块31相卡合；当所述智能笔200为伸展状态时，所述预防近视的智能笔的伸缩机构100推动所述笔芯27伸出笔壳28，可以进行书写；当所述智能笔200为收缩状态时，预防近视的智能笔的伸缩机构100带动所述笔芯27收回到笔壳28内。所述智能笔200中还设有测距工具(图中未示出)，可以测量使用者眼睛到书本的距离，当眼睛到书本的距离小于设定距离时，所述智能笔200的测距工具给所述预防近视的智能笔的伸缩机构100发出信号，所述预防近视的智能笔的伸缩机构100收回笔芯27，以此来提醒使用者注意眼睛到书本的距离，可以有效控制使用者眼睛与书本之间的距离，进而防止近视眼的形成。

通过以上各实施例可知，本申请的有益效果是：

第一，本发明预防近视的智能笔的伸缩机构构造简单，通过电机、第一连接机构、第二连接机构、第三连接机构、以及弹簧相互套接，易于制作，配合精密，损坏时容易更换，节省成本。

第二，本发明的电机可以正转也可以反转，可以带动第一连接机构、第二连接机构和第三连接机构正转和反转，并结合弹簧来控制笔芯的伸缩，噪声小。

第三，本发明的第一连接机构、第二连接机构、第三连接机构、以及弹簧相互套接，有效缩减了笔的整体长度，使笔的外观更美观。

第四，本发明的智能笔可有效控制眼睛与书本之间的距离，操作简单。

上面通过附图和实施例，虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种预防近视的智能笔的伸缩机构，其特征在于，包括电机、第一连接机构、第二连接机构、第三连接机构、以及弹簧，其中，

所述电机的出力轴与所述第一连接机构相连接；

所述第一连接机构包括第一连接体和第二连接体，所述第一连接体位于所述第二连接体的一端、与所述第二连接体固定连接，所述第一连接体靠近所述第二连接体一侧的边缘设有一个第一凸块；所述第一连接体与所述电机的出力轴相连接；

所述第二连接机构套接在所述第二连接体上，所述第二连接机构包括第一弧形部；所述第一弧形部包括第一端和第二端，所述第一端边缘设有一个第二凸块，所述第二凸块与所述第一凸块相配合，所述第一端与所述第二凸块连接处包括第一连接部和第二连接部，所述第一端从所述第一连接部螺旋上升延伸到所述第二连接部，所述第二端边缘设有一个第三凸块，所述第三凸块与所述第二凸块相对设置；所述第一凸块沿所述第一端往复运动；

所述第三连接机构套接在所述第二连接体上，且与所述第二连接机构相配合，所述第三连接机构包括第二弧形部和第三连接体；所述第二弧形部包括第三端和第四端，所述第三端边缘设有一个第四凸块，所述第四凸块与所述第三凸块相配合，所述第三端与所述第四凸块连接处包括第三连接部和第四连接部，所述第三端从所述第三连接部螺旋上升延伸到所述第四连接部；所述第三凸块沿所述第三端往复运动；所述第四端与所述第三连接体相连接，所述第三连接体在所述第四端所在平面的正投影位于所述第二弧形部在所述第四端所在平面的正投影内；

所述弹簧一端套接在所述第三连接体上，与所述第四端相卡合。

2.根据权利要求1所述的预防近视的智能笔的伸缩机构，其特征在于，所述第二弧形部与所述第三连接体的连接处对称设有两个弹性夹片。

3.根据权利要求1所述的预防近视的智能笔的伸缩机构，其特征在于，所述第二弧形部靠近所述第四端的外侧设有至少一个导向块。

4.根据权利要求1所述的预防近视的智能笔的伸缩机构，其特征在于，所述第一连接体和所述第二连接体为圆柱体，所述第二连接体的底面直径小于所述第一连接体的底面直径，所述第一连接体和所述第二连接体的中轴线重合。

5.根据权利要求4所述的预防近视的智能笔的伸缩机构，其特征在于，所述第一连接体中心设有一个第一通孔，所述第一通孔与所述电机的出力轴相匹配；所述第二连接体靠近所述第一连接体一端中心处设有一个第一凹槽。

6.根据权利要求1所述的预防近视的智能笔的伸缩机构，其特征在于，所述第三连接体和所述第二弧形部为空心圆柱体，所述第二弧形部的底面直径等于所述第一连接体的底面直径，所述第三连接体和所述第二弧形部的中轴线重合。

7.根据权利要求1所述的预防近视的智能笔的伸缩机构，其特征在于，所述第二连接体的长度小于或等于所述第一凸块、所述第二连接机构、以及所述第二弧形部的总长度之和，且大于所述第一凸块、所述第二连接机构、所述第三凸块、以及所述第四凸块的总长度之和。

8.根据权利要求1所述的预防近视的智能笔的伸缩机构，其特征在于，所述电机包括步进电机。

9.一种智能笔，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的预防近视的智能笔的伸缩机构。

10.根据权利要求9所述的智能笔，其特征在于，还包括笔芯和笔壳，所述预防近视的智能笔的伸缩机构和所述笔芯位于所述笔壳内，所述笔芯远离笔尖一端插入所述第三连接体内；所述笔壳内侧设有卡槽；所述笔壳内侧靠近笔尖一端设有挡块，所述弹簧另一端与所述挡块相卡合。