CN116330884A - 一种自动退短笔装置及其应用的自动削笔器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动退短笔装置及其应用的自动削笔器，其中自动退短笔装置，包括触发机构、换档齿轮、正转齿轮和反转齿轮，所述换档齿轮在触发机构的驱动下从由反转齿轮啮合切换到与正转齿轮啮合。本发明提供一种自动退短笔装置，其通过设置触发机构和换档齿轮，并利用上述机械结构取代现有技术中的短笔退笔控制电路，减少了控制器元件的应用，降低自动削笔器的成本。

Description

一种自动退短笔装置及其应用的自动削笔器

技术领域

本发明涉及削笔器技术领域，更具体地说，涉及一种自动退短笔装置及其应用的自动削笔器。

背景技术

自动削笔器是一种集削笔和自动进退笔功能于一身的新型文具。它的工作方式是，当铅笔插入进笔孔后，笔身触发进笔孔开口处的启动触点，启动触点用于触发微动开关接通电路，电机开始工作并通过减速齿轮组驱动刀架自转，从而开始自动削笔。

在实际使用中，由于铅笔过短，会产生短笔‘卡入’进笔孔的情况。为了解决这个问题，现有的解决方案是在自动削笔器内增设短笔退笔控制电路。当微动开关关闭时，短笔退笔控制电路会自动工作，完成短笔的退笔。但是，这种方案需要增设相应的控制器元件，增加了自动削笔器的生产成本。

发明内容

本发明旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了一种自动退短笔装置，其通过设置触发机构和换档齿轮，并利用上述机械结构取代现有技术中的短笔退笔控制电路，减少了控制器元件的应用，降低自动削笔器的成本。

本发明还提出了一种应用了上述自动退短笔装置的自动削笔器。

本发明所采取的技术方案是：提供一种自动退短笔装置，包括触发机构、换档齿轮、正转齿轮和反转齿轮，所述换档齿轮在触发机构的驱动下从由反转齿轮啮合切换到与正转齿轮啮合。

在上述结构中，进笔时笔身触发触发机构，使其将换档齿轮移动至与正转齿轮啮合的位置，开始自动进笔作业。当进短笔时，笔尾触发触发机构，换档齿轮回复至与反转齿轮啮合的位置，通过自动退笔作业将短笔直接退出。在本发明中，通过触发机构调节传动齿轮位置，实现现有技术中短笔退笔控制电路的替代，减少控制器元件的应用，降低自动削笔器的成本。

根据本发明的一个实施例，所述触发机构包括启动触点和进笔触发组件，当短笔下行至进笔触发组件的下部，且启动触点处于接通电源的位置时，所述换档齿轮在从由正转齿轮啮合切换到与反转齿轮啮合；当进笔时，笔身触发进笔触发组件，使其将换档齿轮移动至与正转齿轮啮合的位置。当进短笔时，笔尾率先脱离进笔触发组件，而启动触点仍旧与笔身接触，自动削笔器的电路仍处于接通状态。

根据本发明的一个实施例，还包括与进退笔组件传动连接的传动杆，所述换档齿轮与所述传动杆可传递扭矩地滑动配合，或者所述换档齿轮固定安装在所述传动杆上；接通电源时，正转齿轮的扭矩或反转齿轮的扭矩能够通过换档齿轮和传动杆的传递，输出至进退笔组件上，令进退笔组件进行进/退笔作业。换档齿轮沿传动杆的轴向往复移动，令换档齿轮在与正转齿轮和反转齿轮啮合的位置来回切换，形成离合机构。

根据本发明的一个实施例，所述触发机构还包括有拨叉杆，在进笔时所述进笔触发组件通过拨叉杆顶动换档齿轮移动；以使换档齿轮在与正转齿轮啮合的位置和反转齿轮啮合的位置来回切换。

根据本发明的一个实施例，在进笔时所述进笔触发组件顶动传动杆以带动换档齿轮移动。

根据本发明的一个实施例，所述进笔触发组件包括一对平行设置的摆杆，所述摆杆上的触发部跟随摆杆自转沿竖直方向摆动。

根据本发明的一个实施例，所述摆杆上设有夹持部，所述夹持部之间形成夹持间隙。

一种自动削笔器，包括有上述任一所述的自动退短笔装置。

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的介绍，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为本发明中自动退短笔装置在初始状态时的立体图；

图2为本发明中自动退短笔装置在进笔状态时的立体图；

图3为本发明中自动退短笔装置在进笔状态时的结构示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为本发明中自动退短笔装置的立体图；

图6为本发明中自动退短笔倒置后的结构示意图；

图7为本发明中自动退短笔装置在进笔状态时的结构图；

图8为本发明中拨叉杆的结构示意图；

图9为本发明中自动削笔器主体的结构示意图；

图10为本发明中上盖的仰视图；

图11为本发明中自动削笔器的立体图。

图中标号说明：

1、拨叉杆；2、传动杆；3、换档齿轮；4、正转齿轮；5、反转齿轮；6、启动触点；7、上盖；8、进退笔组件；9、支撑台；10、触发杆；11、摆杆；12、第一弹性件；13、第二弹性件；14、微动开关；15、驱动轴；16、连杆；17、电机；18、第一延时齿轮；19、第二延时齿轮；

1a、进笔面；1b、延时面；1c、退笔面；

11a、夹持部；11b、啮合部；11c、触发部。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本实施方式中，启动触点6设置在进笔孔位置，用于在铅笔进笔时，笔身触发启动触点6，令自动削笔器内的电路接通。结合图3和图10所示，启动触点6包括有横向滑块和竖向滑块，横向滑块上的斜面与竖向滑块上的斜面相抵形成斜楔结构，变横向滑块的横向移动为竖向滑块的竖向移动。铅笔由进笔孔进入时，笔身顶动横向滑块移动，竖向滑块的底端伸出，并顶动触发杆10。触发杆10的底部与微动开关14的触发端相抵，触发微动开关14令自动削笔器内的电路接通。

在本实施方式中，电机17通过减速齿轮组驱动驱动轴15旋转，驱动轴15的上端连接刀架组件，刀架组件跟随驱动轴15同步旋转做削笔作业。其中减速齿轮组中的多级齿轮逐级啮合，最后两级齿轮的转向不同，故将其划分为正转齿轮4和反转齿轮5。由于齿轮的转向只有顺时针和逆时针这两种，在本实施方式中故不对正反向进行明确限制。

在本实施方式中，减速齿轮组固定安装在支撑台9的台面上，电机17机身固定安装在支撑台9的台下位置。电机17轴穿过并伸出至支撑台9的台面上，电机17轴上设有与减速齿轮组啮合的齿轮。为了避免废屑腔中的铅笔灰进入污染减速齿轮组，需要将减速齿轮组的安装空间与废屑腔间隔开来。驱动轴15的上端伸入至废屑腔的底部，供刀架组件连接。

在本实施方式中，进笔触发组件用于借助笔身的进入，通过传动结构带动换档齿轮3移动。

如图1-11所示，在本实施例中公开了一种自动退短笔装置，包括触发机构、换档齿轮3、正转齿轮4、反转齿轮5以及与进退笔组件8传动连接的传动杆2，所述换档齿轮3在触发机构的驱动下从由反转齿轮5啮合切换到与正转齿轮4啮合，所述触发机构包括启动触点6和进笔触发组件，当短笔下行至进笔触发组件的下部，且启动触点6处于接通电源的位置时，所述换档齿轮3在从由正转齿轮4啮合切换到与反转齿轮5啮合所述换档齿轮3与所述传动杆2可传递扭矩地滑动配合。

在本实施例中，启动触点6位于进笔触发组件的下部，即进笔触发组件的触发端相较于启动触点6的触发端，更靠近进笔孔的入口位置。这样在进短笔时，笔尾先与进笔触发组件的触发端脱开，再与启动触点6的触发端脱开。笔尾与进笔触发组件的触发端脱开之后，与启动触点6的触发端脱开之前这一时间段内，为自动退短笔装置的留下自动退短笔的窗口期。在该窗口期内，自动削笔器内的电路保持连通状态，电机17能够正常通过减速齿轮组、驱动轴15驱动刀架组件作业。

进一步地，在本实施例中，进退笔组件8位于进笔触发组件的下部，其包括有两个进笔胶辊，两个进笔胶辊通过齿轮相互啮合，实现两个进笔胶辊同步且反向转动。其中，传动杆2采用蜗杆结构，传动杆2的上端具有螺旋齿部，其中一个进笔胶辊同轴设有与螺旋齿部啮合的齿轮。传动杆2的自转能够带动进笔胶辊作业，即通过上述设置，实现进退笔组件8与传动杆2之间的传动连接。

具体地，结合图1-4所示，在本实施例中，所述换档齿轮3与所述传动杆2可传递扭矩地滑动配合，触发机构还包括有拨叉杆1，在进笔时所述进笔触发组件通过拨叉杆1顶动换档齿轮3移动。

进一步地，所述进笔触发组件在进笔时直接顶动所述拨叉杆1，由所述拨叉杆1顶动所述换档齿轮3相对于所述传动杆2移动，所述换档齿轮3与支撑台9弹性连接。

进一步地，在本实施例中，拨叉杆1和传动杆2均竖直安装在支撑台9上，其中拨叉杆1上套设有第一弹性件12，第一弹性件12的上端与拨叉杆1杆身上的凸起相抵，下端与支撑台9相抵。传动杆2上套设有第二弹性件13，第二弹性件13的上端与换档齿轮3相抵，下端与支撑台9相抵，以此实现换档齿轮3与支撑台9的弹性连接。

进一步地，在本实施例中，传动杆2上设有外花键结构，换档齿轮3上设有花键孔，通过花键孔与外花键滑动配合实现两者间的可传递扭矩地滑动配合。

具体地，在另一实施例中，换档齿轮3固定安装在所述传动杆2上，在进笔时所述进笔触发组件顶动传动杆2以带动换档齿轮3移动。

进一步地，在另一实施例中，换档齿轮3固定安装在传动杆2上，即换档齿轮3跟随传动杆2整体同步上下移动。对应的，传动杆2与支撑台9弹性连接，即将第二弹性件13套设在传动杆2上，第二弹性件13的下端与支撑台9相抵，上端与传动杆2上的换档齿轮3相抵。对应的，传动杆2上端的螺旋齿部替换为直齿轮结构，进退笔组件8中的一个进笔胶辊上同轴设有与直齿轮结构啮合的涡轮。传动杆2整体竖向移动时，涡轮与直齿轮结构保持啮合状态。进笔触发组件在进笔时直接顶动传动杆2，让传动杆2整体移动，以使换档齿轮3令换档齿轮3由与反转齿轮5啮合的位置移动至与正转齿轮4啮合的位置。

具体地，所述进笔触发组件包括一对平行设置的摆杆11，所述摆杆11上的触发部11c跟随摆杆11自转沿竖直方向摆动。

进一步地，在本实施例中两个摆杆11组成夹笔组件，为了降低零件数量，将夹笔组件与进笔触发组件合二为一，夹笔组件适于对铅笔笔身进行夹持，防止铅笔在削笔的过程中跟随刀架同步旋转而产生空转。两个摆杆11可转动地安装在上盖7上。在摆杆11的杆身设有啮合部11b和夹持部11a，两个摆杆11上的啮合部11b相互啮合连接，两个夹持部11a对应于进笔孔的位置设置。当铅笔插入进笔孔后，铅笔与夹持部11a相抵带动摆杆11向下摆动。两个摆杆11同步且反向旋转。在本实施例中，两个摆杆11中的至少一个与上盖7弹性连接，令摆动具有复位的功能。

进一步地，结合图5所示，其中一个摆杆11的杆身设有触发部11c，摆杆11旋转时，触发部11c沿竖直方向摆动，且在摆动的过程当中与拨叉杆1的上端相抵，顶动拨叉杆1下移。

具体地，所述摆杆11上设有夹持部11a，所述夹持部11a之间形成夹持间隙。

进一步地，结合图8所示，在本实施例中，拨叉杆1的杆身向外延伸形成三个台阶面，三个台阶面沿拨叉杆1的轴向高度各不相同，各个台阶面之间由曲面过渡形成完整的凸轮面。其中的一个台阶面为延时面1b，在弹性件的作用下，换档齿轮3的上端与延时面1b相抵，此时换档齿轮3与正转齿轮4和反转齿轮5脱开，换档齿轮3位于延时削笔位置。三个台阶面中的另外两个分别为进笔面1a和退笔面1c，在弹性件的作用下，当换档齿轮3的上端与进笔面1a相抵时，换档齿轮3与正转齿轮4啮合连接，即换档齿轮3位于进笔位置。当换档齿轮3与退笔面1c相抵时，换档齿轮3与反转齿轮5啮合连接，即换档齿轮3位于退笔位置上。

进一步地，结合图6-8所示，在本实施例中，拨叉杆1的下部设有花键，通过该花键与第一延时齿轮18可传递扭矩地滑动配合。在正转齿轮4的下部设有第二延时齿轮19，第二延时齿轮19与驱动轴15可传递扭矩地滑动配合。驱动轴15内设有连杆16，当刀架组件与驱动轴15连接时，连杆16的上端伸入至刀架组件内，连杆16的下端与第二延时齿轮19相抵。自动削笔时，笔尖不断进笔顶动连杆16下移，连杆16带动第二延时齿轮19向下移动，第二延时齿轮19与支撑台9之间的弹簧不断被压缩，直至使第二延时齿轮19逐步与第一延时齿轮18啮合。与此同时，驱动轴15通过第二延时齿轮19带动第一延时齿轮18旋转，第一延时齿轮18带动拨叉杆1旋转，换档齿轮3由与进笔面1a相抵切换至与延时面1b相抵，以此实现自动削笔阶段过渡至延时削笔阶段。同理，第一延时齿轮18继续带动拨叉杆1旋转，换档齿轮3由与延时面1b相抵切换至与退笔面1c相抵，以此实现延时削笔阶段过渡至退笔阶段。

在本实施例中，自动退短笔装置的工作原理如下：

首先，将短笔插入上盖7上的进笔孔后，短笔首先进笔触发组件的触发端接触，即笔身通过夹持部11a带动摆杆11旋转，摆杆11上的进笔触发组件向下摆动，进笔触发组件按压拨叉杆1下移，换档齿轮3跟随拨叉杆1向下移动，换档齿轮3令换档齿轮3由与反转齿轮5啮合的位置移动至与正转齿轮4啮合的位置。短笔继续进笔，短笔笔身触发启动触点6，启动触点6通过触发杆10触发微动开关14，自动削笔器的电路接通。电机17开始工作，电机17通过减速齿轮组和传动轴驱动刀架旋转。正转齿轮4通过换档齿轮3、传动杆2的动力传递，将扭矩传递至进退笔组件8，驱动进退笔组件8做进笔动作，自动退短笔装置进入自动削笔阶段。短笔在进退笔组件8的作用下不断进笔伸向刀架中。

之后，短笔进笔后，其笔尾伸入至进笔触发组件的下部，笔尾先与进笔触发组件的触发端脱开，即摆杆11自动复位，夹持部11a和进笔触发组件向上摆动。而短笔笔身依旧与启动触点6相抵，微动开关14保持被触发杆10下压，电机17依旧处于工作状态。拨叉杆1失去进笔触发组件的限制，在第一弹性件12的作用下向上移动。换档齿轮3由与正转齿轮4啮合的位置移动至与反转齿轮5啮合的位置。反转齿轮5通过换档齿轮3、传动杆2的动力传递，将扭矩传递至进退笔组件8，驱动进退笔组件8做退笔动作，铅笔不断退笔直至伸出刀架，笔身脱离启动触点6，触发微动开关14，电路断开。

结合图11所示，在另一实施例中公开了一种自动削笔器，包括有本实施例的自动退短笔装置。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种自动退短笔装置，其特征在于：包括触发机构、换档齿轮、正转齿轮和反转齿轮，所述换档齿轮在触发机构的驱动下从由反转齿轮啮合切换到与正转齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的一种自动退短笔装置，其特征在于：所述触发机构包括启动触点和进笔触发组件，当短笔下行至进笔触发组件的下部，且启动触点处于接通电源的位置时，所述换档齿轮在从由正转齿轮啮合切换到与反转齿轮啮合。

3.根据权利要求1或2所述的一种自动退短笔装置，其特征在于：还包括与进退笔组件传动连接的传动杆，所述换档齿轮与所述传动杆可传递扭矩地滑动配合，或者所述换档齿轮固定安装在所述传动杆上。

4.根据权利要求3所述的一种自动退短笔装置，其特征在于：所述触发机构还包括有拨叉杆，在进笔时所述进笔触发组件通过拨叉杆顶动换档齿轮移动。

5.根据权利要求3所述的一种自动退短笔装置，其特征在于：在进笔时所述进笔触发组件顶动传动杆以带动换档齿轮移动。

6.根据权利要求2所述的一种自动退短笔装置，其特征在于：所述进笔触发组件包括一对平行设置的摆杆，所述摆杆上的触发部跟随摆杆自转沿竖直方向摆动。

7.根据权利要求6所述的一种自动退短笔装置，其特征在于：所述摆杆上设有夹持部，所述夹持部之间形成夹持间隙。

8.一种自动削笔器，其特征在于：包括有权利要求1-7任一所述的自动退短笔装置。

Images