CN2219793Y - 一种电子矫姿笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种结构简单、使用方便、耗电小、换装笔芯容易的电子矫姿笔。它的笔芯可以替换，根据需要可以是铅笔、钢笔或圆珠笔。其位置倾斜开关为滚珠式开关，插入式控制机构设有用干簧管构成瞬间通断的节电电路，平衡器与电感线圈由滚珠式开关产生脉冲信号改变线圈电流方向和电磁极性构成一个双向摆动杠杆体，使与笔芯相连的顶杆被平衡器顶住或脱开，控制笔芯伸缩状态正常书写和禁止书写，起到防止驼背和视力保护的功效。特别适合中、小学生书写之用。

Description

一种电子矫姿笔

本实用新型涉及一种书写用具，尤其是电子矫姿笔。它特别适宜中、小学生使用。

近几年来，学生因书写坐姿不正造成脊椎损伤、近视发病率更是逐年上升，目前解决此间题的方法大致分为机械限位声光提示和控制笔头伸缩两类。前者是在课桌边缘固定一机械装置，在头部、胸部放置提示器来达到矫正坐姿的目的。但是，其结构大而繁锁，使用不方便，而且声光提示会分散学生听课的注意力，故实用价值小。后者是通过控制笔尖的伸缩来矫正坐姿，它克服了前者的不足，是一种行之有效的方法。如中国专利的“自动禁止脊椎弯曲近距离书写笔”(专利号：91214838.1)，它是一种笔芯能伸缩的铅笔，包括一个能使笔芯夹持机构伸出或缩进笔尖的自控机构、由位于笔杆内电磁吸排器、永磁活塞、活塞室、抱合杠杆力臂、顶杆及耳佩架内的位置倾斜开关构成。该书写笔虽能强制纠正使用者的书写姿势，但仍存在着一些缺点，如：耗电极大(若坐势不正，控制电路将持续通电，一节7#电池一堂课即可耗尽)；笔采用0.5mm的铅芯，书写时易断，而换装铅芯甚困难，故不适合小学生使用，在市面上难以推广。

本实用新型的目的意在克服上述现有技术的不足之处，设计了一种既结构简单、使用方便，又耗电小、换装笔芯容易的电子矫姿笔。

本实用新型的目的是这样来实现：矫姿笔由笔杆、笔芯和包括顶杆、控制架、电源、平衡器控制笔芯伸缩状态的控制机构及具有位置倾斜开关的耳佩架所组成。其控制机构为装有顶杆的控制架部分与笔杆连接呈插入配合使其顶杆紧顶笔芯的插入式控制机构，该控制机构的控制电路设有用于簧管构成瞬间通断的节电电咯，位置倾斜开关为滚珠式开关，在铜条两端具永磁铁的平衡器与在电磁铁上的线圈由滚珠式开关产生的脉冲信号改变其线圈电流方向和电磁场极性构成一个双向摆动杠杆体。采用这种结构是运用磁场特性(同性相斥，异性相吸的原理)和电磁场特性，改变通过线圈电流的方向可改变电磁场的极性，把磁场与电磁场用平衡器将其组成一个可控制的双向摆动杠杆，使与笔芯紧顶相连的顶杆被平衡器顶住或脱开，实现控制笔芯伸缩状态的目的。也就是两块永磁铁固定在铜条的两端，控制改变电流方向使平衡器上的磁性与电磁场的磁性同性或异性，达到相斥相吸。即：相吸时顶杆被平衡器顶住，笔芯伸出笔杆，能进行正常书写；相斥时顶杆脱开平衡器，笔芯缩回笔杆，不能进行书写，起到了视力保护和防止驼背的功效。本节电电路的干簧管是在平衡器的两永磁铁作用下，完成瞬间通断，只要使用者坐姿不改变，则节电电路始终处于断开状态，不耗电能；本插入式控制机构使换装笔芯极为方便，有利于学生(包括学龄前儿童)使用，从而达到了本实用新型所述的目的。

以下将要结合附图详述的本实用新型实施例，它与现有的“自动禁止脊椎弯曲近距离书写笔”相比不仅具有视力保护、防止脊椎弯曲的保健功效，而且还具有这些有益效果：无论使用者坐姿正确与否，每次动作仅瞬间耗电、且耗电量极小，用一颗电力充足的钮扣电池，若每天反复纠正书写坐姿50次，该电池亦可使用半年之久；由于笔杆、笔芯相互独立再加之插入式控制机构，不仅换装活动铅笔芯方便，其铅笔芯也可以是钢笔、圆珠笔的笔芯，可制作成具本结构，并具有可替换笔芯的铅笔、钢笔、圆珠笔等及笔盒的壹套笔，从而扩大使用范围，有利推广应用，可赢得市场竞争。本实用新型结构简单、制作容易，一般笔类厂家均可生产。

图1为本实用新型一种结构示意(剖视)图。图2为图1的控制电路原理图。

参见图1、图2，本矫姿笔由装有活动铅笔芯1的笔杆2和在控制架4内装有顶杆3、电磁铁8、平衡器5、干簧管6的插入式控制机构及装有水银开关10(为保证灵敏度和可靠性滚珠式开关采用水银开关)、钮扣电池12的耳佩架9(加装有防尘盖)共三部分构成。顶杆3前端为一空芯套筒、该套简通过中轴并装有弹簧、套筒与控制架4连为一体，并在控制架4加装密封盖。将控制架4按箭头所示方向插入笔杆2内，笔芯1紧顶顶杆3，控制机构4经导线13与电池12，水银开关10相连接；其平衡器5由一铜条两端固定有永磁铁7构成，该铜条中部具有支承其铜条并固定在控制架4上的支承轴14；其具一个玻璃壳体的两水银开关10(图2中为K₁、K₂)和两干簧管6(图1中只画一个，在图2中该两干簧管表示为K₃、K₄)、电池12(图2中为E)及在电磁铁8上的线圈L构成一个控制电路。该电路的两干簧管K₃、K₄又构成一个由平衡器6的两永磁铁7控制瞬间通断的节电电路。其电路连接是将两串接的水银开关K₂、K₁(开、合状态互为相反)与两串接的干簧管K₃、K₄(开、合状态互为相反)相并联接到电池E的两端，在接点P₁、P₂之间连接线圈L。本控制电路由两水银开关K₁、K₂分别发出脉冲信号控制书写姿势是否正确(正确姿势：面部与书写桌面夹角为60°以上；不正确姿势：面部与书写桌面夹角为60°以下)，由平衡器5的两永磁铁7控制干簧管K₃、K₄通断(即一个接通、另一个不通)、线圈L改变P₁、P₂两点的电流方向、改变电磁场极性。电路工作过程(设定当水银开关K₁闭合、K₂断开，干簧管K₃闭合、K₄断开为正确坐姿状态稳定；反之，则为不正确坐姿状态稳定)：当坐姿不正确时，挂在耳朵上的耳佩架9由水银开关10发出脉冲信号，K₁断开、K₂闭合，由于此时K₃闭合、K₄断开，电流流向为E⁺→K₃→P₂→L→K₂→E^-，在电磁场作用下，平衡器5改变位置，使K₃断开、K₄闭合，电流断路。同时平衡器5的铜条脱开顶杆3，书写时笔芯1的笔尖回缩笔杆2内，禁止书写；当坐姿正确时，挂在耳朵上的耳佩架9也由水银开关10发出脉冲信号，K₁闭合、K₂断开，由于此时K₃断开、K₄闭合，电流流向改变为E⁺→K₁→P₁→L→P₂→K₄，在电磁场作用下，平衡器5改变位置，使K₄断开、K₃闭合，电流断路。同时平衡器5的铜条顶住顶杆3，由于顶杆3是紧顶住笔芯的，书写时能进行正常书写。由此可见，不论水银开关K₁或K₂接通，平衡器5的位置均要改变，同时也改变了干簧管K₃或K₄的通断，瞬时间改变平衡器5的位置，所以电路只能瞬时接通，达到了节电目的。

本实用新型的干簧管K₃、K₄均采用GAG系列，水银开关K₁、K₂的壳体为一个Φ5×10mm玻璃管(两开关K₁、K₂也可各为一玻璃壳体)，电磁铁8采用Φ2×20mm软铁芯，线圈L在电磁铁8的安装位置应能使当线圈L电流改变方向时，平衡器5也相应改变位置(或顶住顶杆3或脱开项杆3)，耳佩架9形状与人耳外形相吻合，在耳佩架9上用塔形弹簧11固定AG13钮扣电池12(1.5V)，顶杆3的结构为现有技术。本矫姿笔制作的铅笔采用HBΦ1.5mm活动铅笔芯，换装笔芯方便，适合小学生书写。本控制器采用插入式结构，使笔芯种类可以替换，根据需要可以是铅笔，钢笔或圆珠笔，可实现使用标准芯制作具钢笔芯、圆珠笔芯的本实用新型系列产品。其钢笔可采用自吸式笔芯，为学生吸墨水提供了方便。若不使用控制机构时，仅需在笔杆2尾部加装上后塞，即可作为普通书写笔使用。

Claims (3)

1.一种电子矫姿笔，由笔杆、笔芯和包括顶杆、控制架、电源、平衡器控制笔芯伸缩状态的控制机构及具位置倾斜开关的耳佩架所组成，其特征在于：位置倾斜开关为滚珠式开关，控制机构为具顶杆的控制架部分与笔杆插入配合使其顶杆紧顶笔芯的插入式控制机构，该控制机构的控制电路设有由于簧管构成瞬间通断的节电电路，在铜条两端具永磁铁的平衡器与在电磁铁上的线圈由滚珠式开关产生的脉冲信号改变其线圈电流方向和电磁场极性构成一个双向摆动杠杆体。

2.根据权利要求1所述的电子矫姿笔，其特征在于：滚珠式开关为两个开、合状态互为相反的水银开关，干簧管为两个开、合状态互为相反的干簧管，电源为钮扣电池，笔芯为活动笔芯。

3.根据权利要求2所述的电子矫姿笔，其特征在于：两水银开关为一个玻璃壳体。