CN116811466A - 一种磁悬浮式按动中性笔 - Google Patents

Abstract

一种磁悬浮式按动中性笔，结构包括管体，笔芯，齿轮，转轮，具有相互排斥力的上磁体和下磁体；所述的齿轮和转轮套设于管体上，所述的管体的内侧设置有导轨，所述的导轨与所述的齿轮滑动连接，所述的齿轮用于与所述的转轮抵靠以驱动所述的转轮沿轴向处于第一点位和第二点位；所述的上磁体位于转轮的下方、并在相互排斥力作用下跟随所述的转轮轴向上下运行；所述的笔芯的上端与所述的转轮连接并跟随所述的转轮轴向伸缩使得其笔尖处于管体的内侧或者伸出；本方案的结构不需要使用弹簧，还可以有效降低噪音。

Description

一种磁悬浮式按动中性笔

技术领域

本申请涉及按动中性笔的技术领域，具体的涉及一种磁悬浮式按动中性笔。

背景技术

按动式中性笔或者称为掀动式中性笔，是一种经常使用的书写工具，其结构包括管体(笔杆)，笔芯，齿轮，转轮和弹簧等组件，弹簧设置于笔芯的靠下端位置、一端与笔芯的凸起抵靠另一端与管体下端内壳抵靠，齿轮和转轮相互关联，通过齿轮驱动转轮转动，转轮推动笔芯并在弹簧的作用下使得笔芯的笔尖伸出或者缩回笔杆，从而实现笔芯的伸缩，使用时笔尖伸出，不使用时笔尖收缩避免墨汁污染；这种结构的按动式中性笔，虽然可以实现笔尖相对笔杆的伸缩功能，但是由于弹簧的设置，在按动笔揿动时弹簧、笔芯、管体之间会相互有摩擦，导致揿动手感差，且由于弹簧的回复力较强在转轮驱动笔尖处于不同状态时，会增大转轮与相关组件之间的撞击力度从而会产生较大的噪音。

发明内容

本申请针对现有技术的上述不足，提供一种不需要使用弹簧、可以有效降低噪音的磁悬浮式按动中性笔。

为了解决上述技术问题，本申请采用的技术方案为：一种磁悬浮式按动中性笔，该笔的结构包括管体，笔芯，齿轮，转轮，具有相互排斥力的上磁体和下磁体；所述的齿轮和转轮套设于管体上，所述的管体的内侧设置有导轨，所述的导轨与所述的齿轮滑动连接，所述的齿轮用于与所述的转轮抵靠以驱动所述的转轮沿轴向处于第一点位和第二点位；所述的上磁体位于转轮的下方、并在相互排斥力作用下跟随所述的转轮轴向上下运行；所述的笔芯的上端与所述的转轮连接并跟随所述的转轮轴向伸缩使得其笔尖处于管体的内侧或者伸出。

采用上述结构，本申请将传统的弹簧结构去除，采用两块能够相互具有排斥力的上磁体和下磁体来实现弹簧的功能，当按压齿轮，齿轮在导轨内轴向向下运行可以驱动转轮下行同时周向转动，从而处于第一点位，此时笔尖伸出管体下端可以进行书写；再次按压齿轮，转轮周向转动与第一点位的组件脱离，在两块磁体相斥力的作用下，跟随齿轮滑入导轨内处于第二点位，此时笔芯跟随转轮收缩笔尖位于管体内；本申请的上述结构，由于规避了传统弹簧的采用，从而消除了弹簧与笔芯和管体内壁之间的摩擦降低了噪音，而且上磁体和下磁体虽然有相互排斥力，但是彼此不接触而且相斥力随着上下磁体距离的增加会更加的缓和，因此在驱动转轮处于第一点位和第二点位的过程中，转轮与相抵靠的组件之间的撞击力度更加柔和，也可以进一步降低噪音的产生。

进一步的，所述的管体的内壁上设置有导轨，所述的齿轮与该内壁上的导轨滑动配合；采用该结构，直接在管体内壁上设置导轨，方便一体成型，结构更加简单。

进一步的，所述的管体上套设有固定座，所述的固定座的内壁上设置有导轨，所述的齿轮与该固定座内壁上的导轨滑动配合；采用该结构，可以方便导轨的加工，而且如果导轨有缺陷，直接更换固定座即可。

更进一步的，所述的固定座与所述的管体之间过盈配合或者相互粘结；采用该结构，保证固定座与管体之间连接的牢固度，防止按压过程固定座从管体上脱离而影响工作。

进一步的，所述的转轮上设置有连接件，连接件的一端与转轮连接、另一端与笔芯连接；采用该结构，可以将笔芯和转轮之间实现连接，在转轮沿着轴向上下运行的过程可以带动笔芯一起运行，使得其笔芯处于伸出或者收缩状态。

更进一步的，所述的转轮与所述的连接件一体式设置，即二者可以是一个整体，就不需要再额外的装配，仅需要将笔芯上端插接在连接件上即可。

更进一步的，所述的转轮与所述的连接件为分体式设置，所述的连接件的上端与转轮连接并能周向相对转动、下端与笔芯连接并能周向相对转动；采用该结构，可以使得连接件起到一个过渡连接作用，使得笔芯能够跟随转轮轴向上下运行实现其笔尖的伸出或者缩回管体；而且其与转轮或者笔芯之间能相对周向转动，可以在转轮转动过程不跟随转轮一起转动，降低转轮的负载，并给予笔芯一定的轴向运动空间、但同时不会导致笔芯误伸出。

更进一步的，所述的连接件的外周面上设置有环形凸圈，所述的环形凸圈的外径不小于与之连接的转轮和笔芯的内径；上述环形凸圈的设置可以提高连接件两端与转轮和笔芯连接的牢固度，防止连接件或者笔芯松脱而导致笔芯误伸出。

进一步的，所述的转轮和连接件沿轴向空心设置，采用该结构，可以保证笔芯内外压力的平衡，方便笔芯更加顺滑的书写。

进一步的，所述的上磁体呈空心设置，并套设于连接件的外侧；该结构可以节约磁体的占用空间，并且不影响笔芯的伸缩调整。

进一步的，所述的下磁体沿轴向设置于上磁体的下方，且与上磁体不接触；采用该结构，可以有效的保证二者相互的斥力，同时不接触避免影响作用力。

进一步的，所述的下磁体呈空心设置，所述的笔芯穿过所述的空心；所述的管体由上笔杆和下笔杆构成，所述的上笔杆的内壁上设置有挡环，所述的下磁体的下端面与所述的挡环抵靠；采用上述结构，可以将下磁体固定于上笔杆的合适位置，不影响笔芯的运行，同时还可以与上磁体之间相互作用；而且在上磁体的相互排斥力下，下磁体可以与挡环抵靠而不会发生位移。

进一步的，所述的上磁体与所述的下磁体的尺寸相同；采用该结构，保证二者之间磁性斥力的平衡，使得笔芯更加平稳的伸缩。

附图说明

图1本申请磁悬浮式按动中性笔的结构示意图。

图2本申请磁悬浮式按动中性笔轴侧剖视图的结构示意图(第一位点、笔尖伸出)。

图3本申请磁悬浮式按动中性笔轴侧剖视图的结构示意图(第二位点、笔尖缩回)。

图4本申请磁悬浮式按动中性笔组装图的结构示意图。

图5本申请齿轮的结构示意图。

图6本申请固定座的结构示意图。

图7本申请固定座剖视图的结构示意图。

图8本申请连接件的结构示意图。

图9本申请转轮的结构示意图。

如附图所示：1.管体，101.上笔杆，102.下笔杆，103.挡环，2.笔芯，201.笔尖，3.齿轮，301.滑块，302.轮齿，4.转轮，401.凸起，5.上磁体，6.下磁体，7.导轨，701.凸缘，8.固定座，9.连接件，901.环形凸圈。

具体实施方式

下面将结合实施例和附图，对本申请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优选实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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；

此外要说明的是：当部件被称为“固定于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者也可以存在另一中间部件，通过中间部件固定。当一个部件被认为是“连接”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在另一中间部件。当一个部件被认为是“设置于”另一个部件，它可以是直接设置在另一个部件上或者可能同时存在另一中间部件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的；本申请的“上、下”等描述，是以笔正常使用时笔尖朝下的轴向方向来表述各个部件的位置关系。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如附图1-9所示，为本申请的一种磁悬浮式按动中性笔，其结构包括管体1(如附图1-4所示，为了方便各个部件的组装和拆卸，本申请将所述的管体1设置为可以上下螺纹连接的上笔杆101和下笔杆102，二者螺纹连接构成完整的管体1)，笔芯2，齿轮3，转轮4，具有相互排斥力的上磁体5和下磁体6；所述的齿轮3和转轮4套设于管体1内(齿轮3和转轮4套设于管体的靠上端位置，齿轮先套设在管体的导轨上，转轮上部套设在齿轮内)，所述的管体1的内侧设置有导轨7，所述的导轨7与所述的齿轮3滑动连接(即如附图4-7所示，在齿轮3的外周面上设置有滑块301，滑块301可以滑动配合在导轨7内，沿着导轨7轴向前后滑动)，所述的齿轮3用于与所述的转轮4抵靠以驱动所述的转轮4沿轴向处于第一点位(即笔芯2的笔尖201伸出管体下端时转轮所处位置，具体参考附图2)和第二点位(笔芯2的笔尖201缩回管体内时转轮4所在的位置，具体参考附图3)，所述的上磁体5位于转轮4的下方(具体的，上磁体与转轮之间可以通过上磁体与下磁体之间的相斥力而实现相互抵靠，或者也可以将上磁体粘结于转轮的下端面；二者可以直接连接或者间接联动连接)、并在相互排斥力作用下跟随所述的转轮4轴向上下运行(转轮沿轴向上行依靠上磁体的磁斥力带动)；所述的笔芯2的上端与所述的转轮4连接(二者直接连接或者过渡连接均可)并跟随所述的转轮4轴向伸缩使得其笔尖201处于管体1的内侧或者伸出。

采用上述结构，本申请将传统的弹簧结构去除，采用两块能够相互具有排斥力的上磁体和下磁体来实现弹簧的功能，当按压齿轮，齿轮在导轨内轴向向下运行可以驱动转轮下行同时周向转动，从而处于第一点位，此时笔尖伸出管体下端可以进行书写；再次按压齿轮，转轮周向转动与第一点位的组件脱离，在两块磁体相斥力的作用下，跟随齿轮滑入导轨内处于第二点位，此时笔芯跟随转轮收缩笔尖位于管体内；本申请的上述结构，由于规避了传统弹簧的采用，从而消除了弹簧与笔芯和管体之间的摩擦降低了噪音，而且上磁体下磁体虽然有相互排斥力，但是彼此不接触而且相斥力随着上下磁体距离的增加会更加的缓和，因此在驱动转轮处于第一点位和第二点位的过程中，转轮与相抵靠的组件之间的撞击力度更加柔和，也可以进一步降低噪音的产生。

作为一种示例，本申请所述的管体1的内壁上设置有导轨7(即直接在管体的内壁上设置导轨，不需要安装组件另外设置，可以在管体成模过程一起一体式成模出导轨结构)，所述的齿轮3与管体1内壁上的导轨7滑动配合；采用该结构，直接在管体内壁上设置导轨，方便一体成型，结构更加简单。

作为一种示例，如附图2-4、6-7所示，本申请所述的管体1上套设有固定座8，所述的固定座8的内壁上设置有导轨7，所述的齿轮3与固定座8内壁上的导轨7滑动配合；即将导轨加工在固定座的内壁上，然后固定座再组装在管体的靠上端位置上，采用该结构，可以方便导轨的加工，而且如果导轨有缺陷，直接更换固定座即可；当采用固定座内设置导轨的结构时，本申请的管体可以采用一体式结构，此时的各个组件均从管体的上端组装。

作为示例，本申请所述的固定座8与所述的管体1之间过盈配合或者相互粘结(即二者之间可以涂粘接剂实现粘结)；采用该结构，保证固定座与管体之间连接的牢固度，防止按压过程固定座从管体上脱离而影响工作。

如图2-4、8所示，本申请所述的转轮4上设置有连接件9，所述的连接件9的一端与转轮4连接、另一端与笔芯2连接；采用该结构，可以将笔芯和转轮之间实现连接，在转轮沿着轴向上下运行的过程可以带动笔芯一起运行，使得笔芯处于伸出或者收缩状态。

作为示例，本申请所述的转轮4与所述的连接件9呈一体式设置，即二者可以是一个整体，二者之间就不需要再额外的装配，仅需要将笔芯上端插接在连接件上即可。

如图2-4、8所示，本申请所述的转轮4与所述的连接件9为分体式设置，所述的连接件9的上端与转轮4连接并能周向相对转动、下端与笔芯2连接并能周向相对转动；采用该结构，可以使得连接件起到一个过渡连接作用，使得笔芯能够跟随转轮轴向上下运行实现其笔尖的伸出或者缩回管体的动作；而且其与转轮或者笔芯之间能相对周向转动，可以在转轮转动过程不跟随转轮一起转动，降低转轮的负载，并能给予笔芯一定的轴向运动空间、但同时不会导致笔芯误伸出。

作为示例，如图2-4、8所示，本申请所述的连接件9的外周面上设置有环形凸圈901，所述的环形凸圈901的外径不小于与之连接的转轮4和笔芯2的内径；上述环形凸起的设置可以提高连接件两端与转轮和笔芯连接的牢固度，防止连接件或者笔芯松脱而导致笔芯误伸出。

如附图2-4所示，本申请所述的转轮4和连接件9沿轴向空心设置(即二者均为沿轴向上下连通的空心结构)，采用该结构，可以保证笔芯内外压力的平衡，方便笔芯更加顺滑的书写。

如附图2-4所示，本申请所述的上磁体5呈空心设置，并套设于连接件9的外侧(上磁体空心内径大于连接件的外径，防止二者接触摩擦影响笔芯的伸缩)；该结构可以节约磁体的占用空间，并且不影响笔芯的伸缩调整；具体的为一圆柱状的空心结构磁体。

如附图2-4所示，本申请所述的下磁体6沿轴向设置于上磁体5的下方，且与上磁体5不接触；采用该结构，可以有效的保证二者相互的斥力，同时不接触避免影响作用力。

如附图2-4所示，本申请所述的下磁体6呈空心设置(具体的为一圆柱状的空心结构磁体)，所述的笔芯2穿过所述的空心；所述的管体1由上笔杆101和下笔杆102构成、上笔杆101的内壁上设置有挡环103，所述的下磁体6的下端面与所述的挡环103抵靠；采用上述结构，可以将下磁体固定于管体的合适位置，不影响笔芯的运行，同时还可以与上磁体之间相互作用以驱动转轮处于不同点位；而且在上磁体的相互排斥力下，下磁体可以与挡环抵靠而不会发生位移。

作为示例，本申请所述的上磁体5与所述的下磁体6的尺寸相同(即二者的规格尺寸相当)；采用该结构，保证二者之间磁性斥力的平衡，使得笔芯更加平稳的伸缩。

本申请的中性笔结构，依靠具有相互排斥力的上磁体和下磁体来替代传统的弹簧结构，而且由于二者处于具有相互排斥力的有效距离内，因此可以使得上磁体能够跟随转轮轴向上下运行能驱动转轮轴向和周向运行，还可以使得下磁体在斥力作用下被抵靠在上管体内壁设置的挡环上；此外，本申请当通过连接件来实现笔芯和转轮之间的连接时，连接件的上端可以与转轮之间为过盈配合或者一体式设置或者粘结等方式，均能够适应于本申请；本申请的上磁体和下磁体的外径与管体的内径相互适配，并且不影响笔芯的伸缩动作；本申请的齿轮、导轨和转轮的结构可以采用现有的弹簧式按动中性笔或者说掀动中性笔的按压结构，本申请最为重要的发明点在于上下磁体的设置。

本申请磁悬浮式按动中性笔具体的工作原理和过程如下：以导轨设置在固定座上的结构为例，固定座的上端设置有外径大于管体上端外径的挡环，从而固定座安装套合在管体内后，通过该挡环实现其与管体之间相对的位置关系，以防止固定座完全陷入管体内而不方便拆卸；作为示例，本申请的齿轮如附图1-5所示其上部为一个轴向延伸的按压部，方便按压操作，也可以在齿轮上连接一个笔帽，对笔帽按压从而来驱动齿轮在导轨内的轴向滑动；首先将齿轮从固定座的下端套入，齿轮的滑块滑动配合于导轨内，导轨上端有止挡防止齿轮与固定座脱离，然后把转轮套设在齿轮中；将连接件的一端插接到转轮上，另一端与笔芯连接；下磁体设置于管体内壁的挡环上，上磁体套设在连接件外，然后整体的将固定座、齿轮、转轮、连接件、上磁体和笔芯装入管体内，本申请的管体可以分设成上笔杆和下笔杆，上述结构组装后再将下笔杆与上笔杆螺纹连接，构成本申请的磁悬浮式按动中性笔，其中的上磁体和下磁体彼此之间始终具有相斥力，即将上下磁体的同极靠近使得二者产生相斥力；本申请的齿轮和转轮可以为按压式中性笔(或者称为掀动式中性笔)常规的按压配合结构，即齿轮的下端面设置有轮齿，外周面设置滑块，滑块滑动配合在导轨内、能沿着导轨轴向上下运行，转轮上设置有凸起(如附图4、9所示，转轮的凸起401设置在转轮的外周壁上，具有轴向延伸的柱状结构和柱状结构上端的斜面)，导轨所在的部件上沿轴向的下端面设置有用于与转轮的凸起抵靠的凸缘(如附图6-7所示，导轨长度延伸的下端凸缘701，凸缘为倾斜设置的斜齿状)；当笔芯收缩在下笔杆内时，转轮的凸起和齿轮一起滑入导轨内，此时转轮的凸起在导轨的限制下与齿轮的轮齿(如附图5所示，齿轮的轮齿302沿周向设置一圈)的一半位置抵靠，此时转轮处于第二点位即位于导轨内前端与齿轮的轮齿一半抵靠；具体的见附图3所示，此时笔尖收缩在管体内，上、下磁体处于相对较远的间距，在磁性斥力下转轮的凸起滑入导轨且凸起前端与轮齿的一半位置抵靠；按压齿轮，带动转轮轴向向下运行，当滑动至转轮自由状态即脱离导轨限制、转轮的凸起会在上下磁体的斥力作用下运行至齿轮的轮齿的齿根处，此过程转轮沿着轮齿的斜面同时发生了小角度的周向转动(转轮转动过程可能会带动笔芯或者上磁体一起周向转动)；然后松开齿轮，在磁性斥力作用下转轮轴向向上运行与导轨所在部件的凸缘接触，在凸缘的引导下继续周向转动直至凸起位于凸缘的齿根位置，此时转轮不再发生周向转动，同时也不再发生轴向运动，因为凸缘更靠近笔尖，因此此时的转轮会驱动笔芯轴向向下其笔芯伸出下笔杆，转轮处于第一点位(转轮的凸起上端与凸缘的齿根抵靠使得转轮处于第一点位)，见附图2所示此时笔尖伸出用于书写，上下磁体处于相对较近距离、斥力更大将转轮的凸起前端抵靠在凸缘的齿根位置、以维持笔尖伸出的稳定性方便书写；因此，在上下磁体的相互斥力作用下，通过对齿轮的按压操作，可以实现上述转轮两个位点的交替，从而控制笔尖的伸出和缩回；本申请的这种结构，其中齿轮和转轮以及导轨可以与现有的按动中性笔或者掀动中性笔的结构相同，主要的发明点在于采用了两个磁铁处于管体(上笔杆)内部同轴且互斥状态替代传统的弹簧结构，上下磁体的相斥力代替了传统弹簧收缩的弹力，在相斥力作用下上磁体对转轮始终有向上的顶推力，在齿轮按压下实现转轮第一点位和第二点位的交替，从而推动笔尖伸出或者缩回；传统的原弹簧款按动笔揿动时弹簧、笔芯、下笔杆之间会相互有摩擦，导致揿动手感差，且会增加噪音；而本申请这种采用磁体替代弹簧的结构可以使得揿动出芯更加的顺滑，且还能有效的降低部分噪音。

Claims (13)

1.一种磁悬浮式按动中性笔，其特征在于：该笔的结构包括管体(1)，笔芯(2)，齿轮(3)，转轮(4)，具有相互排斥力的上磁体(5)和下磁体(6)；所述的齿轮(3)和转轮(4)套设于管体(1)上，所述的管体(1)的内侧设置有导轨(7)，所述的导轨(7)与所述的齿轮(3)滑动连接，所述的齿轮(3)用于与所述的转轮(4)抵靠以驱动所述的转轮(4)沿轴向处于第一点位和第二点位，所述的上磁体(5)位于转轮(4)的下方、并在相互排斥力作用下跟随所述的转轮(4)轴向上下运行；所述的笔芯(2)的上端与所述的转轮(4)连接并跟随所述的转轮(4)轴向伸缩使得其笔尖(201)处于管体(1)的内侧或者伸出。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮式按动中性笔，其特征在于：所述的管体(1)的内壁上设置有导轨(7)，所述的齿轮(3)与该内壁上的导轨(7)滑动配合。

3.根据权利要求1所述的磁悬浮式按动中性笔，其特征在于：所述的管体(1)上套设有固定座(8)，所述的固定座(8)的内壁上设置有导轨(7)，所述的齿轮(3)与该固定座(8)内壁上的导轨(7)滑动配合。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮式按动中性笔，其特征在于：所述的固定座(8)与所述的管体(1)之间过盈配合或者相互粘结。

5.根据权利要求1所述的磁悬浮式按动中性笔，其特征在于：所述的转轮(4)上设置有连接件(9)，所述的连接件(9)的一端与转轮(4)连接、另一端与笔芯(2)连接。

6.根据权利要求5所述的磁悬浮式按动中性笔，其特征在于：所述的转轮(4)与所述的连接件(9)为一体式设置。

7.根据权利要求5所述的磁悬浮式按动中性笔，其特征在于：所述的转轮(4)与所述的连接件(9)为分体式设置，所述的连接件(9)的上端与转轮(4)连接并能周向相对转动、下端与笔芯(2)连接并能周向相对转动。

8.根据权利要求7所述的磁悬浮式按动中性笔，其特征在于：所述的连接件(9)的外周面上设置有环形凸圈(901)，所述的环形凸圈(901)的外径不小于与之连接的转轮(4)和笔芯(2)的内径。

9.根据权利要求5所述的磁悬浮式按动中性笔，其特征在于：所述的转轮(4)和连接件(9)沿轴向空心设置。

10.根据权利要求5所述的磁悬浮式按动中性笔，其特征在于：所述的上磁体(5)呈空心设置，并套设于连接件(9)的外侧。

11.根据权利要求1所述的磁悬浮式按动中性笔，其特征在于：所述的下磁体(6)沿轴向设置于上磁体(5)的下方，且与上磁体(5)不接触。

12.根据权利要求1所述的磁悬浮式按动中性笔，其特征在于：所述的下磁体(6)呈空心设置，所述的笔芯(2)穿过所述的空心；所述的管体(1)由上笔杆(101)和下笔杆(102)构成，所述的上笔杆(101)的内壁上设置有挡环(103)，所述的下磁体(6)的下端面与所述的挡环(103)抵靠。

13.根据权利要求1所述的磁悬浮式按动中性笔，其特征在于：所述的上磁体(5)与所述的下磁体(6)的尺寸相同。