CN209096340U - 正姿笔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种正姿笔，双斜面滑动块置于笔头套内，其前、后端面为斜面结构，芯杆末端的斜面结构置于双斜面滑动块前端面上，双斜面滑动块后端面压住推杆前端面；双螺旋斜槽转动块外侧壁设有两条螺旋斜槽，双螺旋斜槽转动块穿套于推杆上，上、下握持块分别穿过笔头套侧壁连接位于螺旋斜槽内的滑块；同时相向按压上、下握持块，使两滑块在螺旋斜槽内运动，从而使双螺旋斜槽转动块向前运动，继而使推杆通过双斜面滑块推动笔芯伸出笔头套外。由于需要保持握持笔杆的握持块，对于自律较差的青少年来说具有强制作用；带有自保持结构，写字时笔尖不会因为外力作用发生位移，笔尖稳定，书写质量得到保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种笔的结构，具体是一种正姿笔，属于办公文具技术领域。
背景技术
如今，写一手好字越来越重要，因为它可以给别人留下很好的印象。书写好字，掌握正确的握笔姿势很关键。正确的握笔姿势应当为：大拇指与食指自然两段弯曲，置于笔杆上侧，中指向上稍用力托住笔杆；大拇指腹面偏右侧接触笔杆，食指指尖轻触笔杆，中指与指甲根部同高的部位支住笔杆，大拇指略高于食指，大拇指距笔尖约3厘米。虽然不恰当的握笔姿势也可以写出好字，但对书写者的健康有着不同程度的影响。目前市场上还未出现一款可以约束握笔姿势的纯机械结构的正姿笔。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种纯机械结构的可以约束握笔姿势的正姿笔。
本实用新型的技术方案如下：
一种正姿笔，其特征是，包括笔套、笔芯、推杆、双斜面滑动块、双螺旋斜槽转动块、上握持块、下握持块，所述笔套由笔头套、笔筒套连接而成，所述笔芯由笔尖、芯杆连接而成，所述双斜面滑动块置于笔头套内，其前端面、后端面为斜面结构；
所述推杆置于笔筒套内，其前端面为与双斜面滑动块后端面相匹配的斜面结构；所述笔芯置于笔头套空腔前段，笔芯的芯杆末端为与双斜面滑动块前端面相匹配的斜面结构，芯杆的斜面结构置于双斜面滑动块的前端面上，所述双斜面滑动块的后端面压住推杆的前端面；
所述双螺旋斜槽转动块为空心圆柱状结构，其外侧壁设有两条对称设置的螺旋斜槽，该螺旋斜槽的深度自前端向后端逐渐变大，且两螺旋斜槽内分别设有滑块；所述双螺旋斜槽转动块穿套于推杆上，并可相对于推杆周向转动，所述推杆前段设有一圈防止双螺旋斜槽转动块滑出的限位凸起；
所述上握持块、下握持块分别安装于笔头套外侧壁的相对位置，且上握持块、下握持块分别穿过笔头套侧壁连接两滑块；同时相向按压上握持块、下握持块，使两滑块在螺旋斜槽内运动，从而使双螺旋斜槽转动块向前运动，继而使推杆通过双斜面滑块推动笔芯伸出笔头套外。
进一步地，所述笔头套内壁与双斜面滑动块之间设有复位弹簧，该复位弹簧置于推杆的斜面结构上方，并垂直于笔头套的中轴线。
进一步地，所述笔头套内壁在与双斜面滑动块接触处设有两凸起的导轨，两导轨相对设置，并与复位弹簧平行设置；所述双斜面滑动块在与两导轨接触处分别设有凹槽，所述导轨置于相应的凹槽内。
进一步地，所述双斜面滑动块中，前端面与笔头套中轴线的夹角大于其后端面与笔头套中轴线的夹角；所述芯杆的斜面结构与笔头套中轴线的夹角等于双斜面滑动块前端面与笔头套中轴线的夹角，所述推杆的斜面结构与笔头套中轴线的夹角等于双斜面滑动块后端面与笔头套中轴线的夹角。
进一步地，所述滑块与上握持块、下握持块之间分别设有可更换弹簧。
进一步地，所述滑块为球状结构，球状结构与可更换弹簧的端部滚动连接，可更换弹簧的另一端与上握持块或下握持块固定连接。
进一步地，所述笔芯的芯杆末端与双斜面滑动块的前端面通过磁片连接。
进一步地，所述上握持块的外表面设有与大拇指、食指相匹配的手指凹槽，所述下握持块的外表面设有与中指相匹配的手指凹槽。
进一步地，所述球状结构的直径大于螺旋斜槽顶部两侧边之间的距离。
进一步地，所述笔头套与笔筒套通过卡扣连接。
本实用新型中，由推杆、双斜面滑动块、复位弹簧、导轨组成自保持结构，由可更换弹簧、滚球(滑块)、双螺旋斜槽转动块组成挤压按出结构，由可更换弹簧、拇指-食指握持块(上握持块)及中指握持块(下握持块)组成可更换握持装置。
本实用新型在使用时：
大拇指、食指并拢，在距离笔尖一寸位置处与中指一起进行握持，用大拇指和食指捏住拇指-食指握持块(大拇指和食指置于相应的手指凹槽内)，中指托住中指握持块，并相向夹紧，握持块通过可更换弹簧(根据不同年龄人群，选择不同弹簧压缩力的可更换弹簧)连接滚球；
靠近笔尖处螺旋斜槽较浅，靠近笔尾处螺旋斜槽较深，当相向按下握持块时，滚球在螺旋斜槽内由浅向深进行滚动，使得双斜槽转动块向笔尖方向做螺旋进给运动，推动推杆向笔尖方向运动；
双螺旋斜槽转动块前端的斜面(即推杆前端的斜面结构)，通过斜面摩擦(双斜面滑动块的后端面与推杆前端面之间产生滑动，滑动产生摩擦)使双斜面滑动块沿导轨进行运动(沿着复位弹簧的中轴线方向位移)，复位弹簧被压缩；双斜面滑动块前端面通过磁片与可更换笔芯连接，同样，双斜面滑动块前端面与芯杆末端之间产生滑动，前端面发生位移(沿复位弹簧中轴线方向位移)致使笔芯移动伸出笔头套外；
上述结构的设计，使用者在书写过程中，必须保持大拇指、食指按压上握持块，中指拖住下握持块，这样笔芯才能保持伸出笔头套外进行书写，即在书写过程中，使用者始终保持正确握笔姿势：大拇指、食指始终并拢位于笔杆上侧，中指始终托住笔杆，且手指距离笔尖一寸左右(握持块距离笔套头部一寸左右)；
当握笔姿势不正确或松开握持块时，复位弹簧将迫使双斜面滑动块进行复位，双斜面滑动块的后端面迫使推杆后移，滚珠也重新回到螺旋斜槽前端，双斜面滑动块的前端面通过磁片将笔芯收回笔头套内。
本实用新型结构简单合理，生产制造容易，相对于传感器-芯片控制的电子正姿笔，本实用新型的正姿笔采用纯机械结构，低成本，无辐射；配件成组可调，适合各年龄段人群；由于需要保持握持笔杆的握持块，对于自律较差的青少年来说具有强制作用；带有自保持结构，写字时笔尖不会因为外力作用发生位移，笔尖稳定，书写质量得到保障。
附图说明
图1为本实用新型正姿笔外部结构示意图；
图2为图1的轴向剖视图；
图3为图2中笔头套内部放大图；
图4为本实用新型正姿笔的双螺旋斜槽转动块的结构示意图；
图5为本实用新型正姿笔的双斜面滑动块的结构示意图；
图6为图1中双螺旋斜槽转动块处的截面图；
图7为图1中双斜面滑动块处的截面图；
图中：1笔套、2笔芯、3推杆、4双斜面滑动块、5双螺旋斜槽转动块、6上握持块、7下握持块、8滑块、9复位弹簧、10可更换弹簧、1-1笔头套、1-2笔筒套、1-3导轨、2-1笔尖、2-2芯杆、3-1推杆前端面、3-2限位凸起、4-1双斜面滑动块的前端面、4-2双斜面滑动块的后端面、4-3凹槽、5-1螺旋斜槽。
具体实施方式
如图所示，本实用新型的正姿笔，包括笔套1、笔芯2、推杆3、双斜面滑动块4、双螺旋斜槽转动块5、拇指-食指握持块6、中指握持块7，笔套由笔头套1-1、笔筒套1-2通过卡扣连接而成，笔芯由笔尖2-1、芯杆2-2连接而成。
拇指-食指握持块的外表面设有与大拇指、食指相匹配的手指凹槽，大拇指、食指的手指凹槽之间呈凸起状，两手指凹槽与凸起状使该握持块外表面呈人字形，便于拇指、食指捏住握持块从而挤压该握持块，中指握持块的外表面设有与中指相匹配的手指凹槽。大拇指的手指凹槽与大拇指腹面偏右位置相匹配，食指的手指凹槽与食指指尖位置相匹配，且大拇指手指凹槽略高于食指的手指凹槽，中指的手指凹槽与中指和指甲根部连接处相匹配，握持块距离笔尖约3厘米(2.9-3.6cm)。
双斜面滑动块置于笔头套内，其前端面4-1、后端面4-2为斜面结构，推杆置于笔筒套内，其前端面3-1为与双斜面滑动块后端面相匹配的斜面结构。笔芯置于笔头套空腔前段，笔芯的芯杆末端为与双斜面滑动块前端面相匹配的斜面结构，芯杆的斜面结构置于双斜面滑动块的前端面上，且笔芯的芯杆末端与双斜面滑动块的前端面通过磁片连接，双斜面滑动块的后端面压住推杆的前端面。
双斜面滑动块中，前端面与笔头套中轴线的夹角大于其后端面与笔头套中轴线的夹角；芯杆的斜面结构与笔头套中轴线的夹角等于双斜面滑动块前端面与笔头套中轴线的夹角，推杆的斜面结构与笔头套中轴线的夹角等于双斜面滑动块后端面与笔头套中轴线的夹角(双斜面滑动块前端面的斜面朝向与后端面的斜面朝向方向相反，笔芯芯杆的末端斜面朝向与双斜面滑动块前端面的斜面朝向方向相反，推杆前端面的斜面朝向与双斜面滑动块后端面的斜面朝向方向相反)。
笔头套内壁与双斜面滑动块之间设有复位弹簧9，该复位弹簧置于推杆的斜面结构上方，并垂直于笔头套的中轴线。复位弹簧的一端固定于笔头套内壁的安装柱上，另一端置于双斜面滑动块外侧壁的安装孔内。笔头套内壁在与双斜面滑动块接触处设有两凸起的导轨1-3，两导轨相对设置，并与复位弹簧平行设置；双斜面滑动块在与两导轨接触处分别设有凹槽4-3，导轨置于相应的凹槽内，双斜面滑动块沿导轨(即复位弹簧缩放方向)运动。
双螺旋斜槽转动块为空心圆柱状结构，其外侧壁设有两条对称设置的螺旋斜槽5-1，该螺旋斜槽的深度自前端向后端逐渐变大，且两螺旋斜槽内分别设有滑块8，螺旋斜槽的两端分别设有防止滑块滑出的挡块。
双螺旋斜槽转动块穿套于推杆上，并可相对于推杆周向转动，推杆前段设有一圈防止双螺旋斜槽转动块滑出的限位凸起3-2。上握持块、下握持块分别安装于笔头套外侧壁的相对位置，且上握持块、下握持块分别穿过笔头套侧壁连接两滑块。滑块与上握持块、下握持块之间分别设有可更换弹簧10，滑块为球状结构，球状结构的直径大于螺旋斜槽顶部两侧边之间的距离，可卡住滚珠，防止其滑出斜槽。球状结构与可更换弹簧的端部滚动连接，可更换弹簧的另一端与上握持块或下握持块固定连接。
同时相向按压上握持块、下握持块，使两球状结构的滑块在螺旋斜槽内由浅向深滚动，使得双螺旋斜槽转动块向笔尖方向做螺旋进给运动，推动推动杆向笔尖方向运动。
双斜面滑动块的后端面粗糙度较小，与笔芯接触的前端面粗糙度应制作的较大。双斜面滑动块后端面的斜面较大，双斜面滑动块后端面与推杆前端面之间的滑动摩擦系数为μ，双斜面滑动块后端面与笔杆轴线的夹角为θ2，需满足tanθ2>μ,使得双斜面滑动块和推动杆之间运动顺畅，不受斜面自锁的影响。双斜面滑动块前端面的斜面较小，双斜面滑动块前端面与芯杆后端面之间的滑动摩擦系数为μ1，双斜面滑动块前端面与笔杆轴线的夹角为θ1，需满足tanθ1＜μ1，使得双斜面滑动块推动笔芯时运动顺畅，但笔尖在受外力作用时，由于受斜面自锁的影响，双斜面滑动块不会发生位置的移动，保证了在书写的过程中笔尖不会收外力影响发生移动，保证了书写的稳定性。
设定笔尖伸缩最大距离为l，双斜面滑动块与笔尖接触面角度(即双斜面滑动块前端面与笔杆轴线的夹角)为θ1，双斜面滑动块与推杆之间的最大滑动距离为l1＝ltanθ1，双斜面滑动块与推动杆接触面角度(即双斜面滑动块后端面与笔杆轴线的夹角)为θ2，推杆最大推动距离为l3＝l1/tanθ2。
螺旋斜槽最大直径(即最浅槽深处)为rmax，最小直径(即最深槽深处)为rmin，球状结构的滑块直径为r，起始位置时滑块应与螺旋斜槽最大直径处位置对应，此时，螺旋斜槽与笔杆法平面间角度为双螺旋斜槽转动块上的螺旋斜槽升角为
Claims (10)
1.一种正姿笔，其特征是，包括笔套（1）、笔芯（2）、推杆（3）、双斜面滑动块（4）、双螺旋斜槽转动块（5）、上握持块（6）、下握持块（7），所述笔套由笔头套（1-1）、笔筒套（1-2）连接而成，所述笔芯由笔尖（2-1）、芯杆（2-2）连接而成，所述双斜面滑动块置于笔头套内，其前端面（4-1）、后端面（4-2）为斜面结构；
所述推杆置于笔筒套内，其前端面（3-1）为与双斜面滑动块后端面相匹配的斜面结构；所述笔芯置于笔头套空腔前段，笔芯的芯杆末端为与双斜面滑动块前端面相匹配的斜面结构，芯杆的斜面结构置于双斜面滑动块的前端面上，所述双斜面滑动块的后端面抵住推杆的前端面；
所述双螺旋斜槽转动块为空心圆柱状结构，其外侧壁设有两条对称设置的螺旋斜槽（5-1），该螺旋斜槽的深度自前端向后端逐渐变大，且两螺旋斜槽内分别设有滑块（8）；所述双螺旋斜槽转动块穿套于推杆上，并可相对于推杆周向转动，所述推杆前段设有一圈防止双螺旋斜槽转动块滑出的限位凸起（3-2）；
所述上握持块、下握持块分别安装于笔头套外侧壁的相对位置，且上握持块、下握持块分别穿过笔头套侧壁连接两滑块；同时相向按压上握持块、下握持块，使两滑块在螺旋斜槽内运动，从而使双螺旋斜槽转动块向前运动，继而使推杆通过双斜面滑块推动笔芯伸出笔头套外。
2.根据权利要求1所述的正姿笔，其特征是，所述笔头套内壁与双斜面滑动块之间设有复位弹簧（9），该复位弹簧置于推杆的斜面结构上方，并垂直于笔头套的中轴线。
3.根据权利要求2所述的正姿笔，其特征是，所述笔头套内壁在与双斜面滑动块接触处设有两凸起的导轨（1-3），两导轨相对设置，并与复位弹簧平行设置；所述双斜面滑动块在与两导轨接触处分别设有凹槽（4-3），所述导轨置于相应的凹槽内。
4.根据权利要求1所述的正姿笔，其特征是，所述双斜面滑动块中，前端面与笔头套中轴线的夹角大于其后端面与笔头套中轴线的夹角；所述芯杆的斜面结构与笔头套中轴线的夹角等于双斜面滑动块前端面与笔头套中轴线的夹角，所述推杆的斜面结构与笔头套中轴线的夹角等于双斜面滑动块后端面与笔头套中轴线的夹角。
5.根据权利要求1所述的正姿笔，其特征是，所述滑块与上握持块、下握持块之间分别设有可更换弹簧（10）。
6.根据权利要求5所述的正姿笔，其特征是，所述滑块为球状结构，球状结构与可更换弹簧的端部滚动连接，可更换弹簧的另一端与上握持块或下握持块固定连接。
7.根据权利要求1所述的正姿笔，其特征是，所述笔芯的芯杆末端与双斜面滑动块的前端面通过磁片连接。
8.根据权利要求1所述的正姿笔，其特征是，所述上握持块的外表面设有与大拇指、食指相匹配的手指凹槽，所述下握持块的外表面设有与中指相匹配的手指凹槽。
9.根据权利要求6所述的正姿笔，其特征是，所述球状结构的直径大于螺旋斜槽顶部两侧边之间的距离。
10.根据权利要求1所述的正姿笔，其特征是，所述笔头套与笔筒套通过卡扣连接。
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