TWI525006B - Pencil sharp machine automatically to the pen device - Google Patents

Description

削筆機自動給筆裝置

本發明系有關削筆機，尤指一種在削筆時能自動將鉛筆吸入往前夾送，而在完成削筆後又能將鉛筆往後退出之削筆機之自動給筆裝置之改良。

習見削筆機，其用以夾持鉛筆筆桿並送入滾削裝置內之夾筆進給裝置均設在削筆機殼體之正面外側，藉由一對可彈性伸縮地平行突設在殼體內之導杆定位在殼體上。削筆時，需先將進筆裝置之夾盤順著一對導杆抗著導杆內端之復原彈簧之彈性力向前拉出，其次按壓夾盤操作柄使夾盤之夾口打開後，插入鉛筆直到其前端進入滾屑裝置之錐形孔內，釋放操作柄之外力，夾盤即縮小夾口夾緊筆桿，並由導杆之彈簧彈性復原力賦與筆桿往滾削裝置進給之力量，隨後，隨著藉手搖柄轉動滾削裝置以行削筆，筆桿逐漸往前遞進直到完成筆尖端之切削操作。削筆後，取出鉛筆時，需先按壓操作柄以使夾盤張開夾口後，方能將筆取出。此種夾送筆裝置操作頗為煩瑣，且常因導杆拉出不夠長而需重拉一次，或過早釋放操作柄以致夾盤強力撞擊削筆機殼體，發出剌耳撞擊聲，如不小心，甚至會發生夾傷手指之意外情形，同時，夾盤之三個夾塊之牙齒狀夾持面容易咬傷筆桿表面，以致漆面或印刷掉落或留下齒痕。

專利公告第394180號(申請案號第088210692號)揭示一種具有不同於前述夾送機構之削筆機，該削筆機主要系由外殼，設在外殼前面之用以夾送鉛筆進切削裝置以行切削之卷削裝置，及可藉手搖柄驅動之切削裝置所構成。卷削裝置包括：一固定在外殼內壁上之具有上、下夾掣部之定位架，一對藉兩端可旋轉地支持於掣夾擊部之轉軸，一對分別緊套於二轉軸中央呈上、下相對的導引滾輪，一對分別套固在二轉軸上緊臨二導引滾輪之相反端之撥動齒輪，一可旋轉地支持於定位架之收容部內而可與切削裝置同步轉動之具有數支撥爪之撥盤，及一設於撥盤外側面之柔軟質護層。削筆時，可將鉛筆自外殼之插入孔直接插入其內部，並搖動手搖柄，手搖柄即帶動切削裝置轉動，連動於切削裝置之撥盤於是跟著旋轉，並經由撥爪撥動二齒輪相對向內旋轉，各齒輪即帶動同軸之導引滾輪同步相向旋轉，而將筆桿隨著切削之進行遞進式的往內導引進入切削裝置內進行削筆作業。

此種無導杆之自動卷削裝置，雖具有使用上方便及操作確實，且無上述缺失之優點，但撥爪撥動齒輪之傳動不僅不圓滑，難保鉛筆穩定前進，而且會產生噪音，同時二V槽導引滾輪間之相對位置及所保持之夾送筆桿之間隙固定不變，複無進退筆控制及離合機構之設計，一旦削筆至筆端已削尖之情況下，如未適時停止操作，並反向搖動手搖柄以使導引滾輪逆向轉動而將鉛筆退出，只要無意識地繼續操作，滾輪即不停地將鉛筆往切削裝置推送，以致將原已削尖之鉛筆繼續切削，造成無謂之浪費。

有鑒於此，申請人曾針對做了適當之改良，如中國專利公告CN2797078Y所揭示之削筆機自動進出筆裝置即是。該裝置包括一固定在削筆機殼體內部之支架，一容設於支架之軸座內之壓緊凸輪，一由壓緊凸輪帶動旋轉之轉盤，及一組含有一對設在轉盤盤面上呈正、反向平行並列的支承於突設在支架之軸承座上，且可由轉盤藉摩擦力驅動摩擦輪而產生正反逆向相對旋轉之夾筆滾輪之滾輪組所構成，轉盤中心設有與滾刀刀座之中空轉軸同軸線之通孔，由該中空轉軸帶動轉盤轉動，其中與轉盤表面接觸之兩摩擦輪分別套設在夾筆滾輪組之心軸之相遠端上，摩擦輪套在活動輪上，活動輪之端面與夾筆滾輪端面相接觸，藉由摩擦力帶動夾筆滾輪旋轉並將所夾之鉛筆向滾刀組遞進以行削筆作業。在此技術中，轉盤無論在進筆或退筆狀態，其與摩擦輪表面之接觸系藉壓緊凸輪硬式頂壓而保持一定壓力，無法藉由手感判斷削筆工作狀態，再者因壓緊凸輪與支架之間無彈性緩衝裝置，以吸收過劇或過大之削筆力道，及保持轉盤與摩擦輪間之恒常接觸，長期使用致使轉盤及摩擦輪摩損之後即難保穩定確實之進筆動作。

有鑒於此，申請人乃再接再勵，潛心改良，遂完成本發明。

本發明之目的在提供一種鉛筆能跟隨滾刀旋轉自動遞進或者退出，且遞進和退出過程，動作確實、圓滑且摩擦力度不同之削筆機自動給筆裝置。

為達成上述目的，本發明之削筆機自動給筆裝置，適用於具有削筆機外殼，可藉手動或電動驅動以行削筆功能之滾削裝置，及用以引導鉛筆遞進滾削裝置內以受削筆動作之自動給筆裝置所構成之削筆機；其特徵在於該自動給筆裝置係由：一固定於外殼之插筆口側內壁之支座；一容設於支座內且可分離地與滾削裝置連結及由其帶動旋轉轉盤；一可由壓緊凸輪驅動旋轉地之凸輪座外環之轉盤座內之摩擦轉盤；及一組含有一對設在摩擦轉盤之盤面上呈正、反向平行並列地支持於支座上，且可由摩擦轉盤藉摩擦力驅轉而以正反向相對旋轉之夾筆滾輪組件之夾送筆裝置所構成；其中該傳動盤係形成一低矮圓筒體，其周壁上形成有至少二個同形狀之凹槽，凹槽具有傾斜底部，與傳動盤相對之轉盤之一面凸設有與傳動盤之凹槽同數且對應之撥叉，該撥叉插入凹槽中並於傳動盤轉動時可卡止於凹槽之一端壁而帶動轉盤旋轉，形成傳動盤與轉盤聯動。凹槽形成向一方向漸高之傾斜底部，在傳動盤正反轉時，介由撥叉抵觸轉盤之力度不同，使轉盤與摩擦輪間產生的摩擦力不同，產生給筆時較緊，退筆時較鬆的兩種不同手感。

又，該傳動盤與支座之下沉環座間樞設有一可將傳動盤頂向轉盤側之彈簧構件，藉此彈簧構件之彈簧力保持轉盤始終與摩擦輪間之接觸關係，避免打滑。

在另一形態中，該傳動盤面向下沉環座之一面設有向環座面延伸凸出之做為彈簧構件之彈簧片，該彈簧片係彈性抵觸在下沉環座之座面上，如此，可達與上述相同之作用。

該傳動盤之彈簧片係與傳動盤連體成型，彈簧片具有一弧形端部可滑動的抵觸於環座之座面上，如此，弧形端部不影響傳動盤正反旋轉動作，同時一體成型之構造，可減少構件及裝配手續。

該轉盤表面形成有多條輻射狀摩擦紋，摩擦輪表面密設有可與該摩擦紋面接觸之多條細橫紋，如此可有效提高摩擦力，避免發生打滑現象。

該摩擦輪為橡膠材料成型，套設在一做為其轂部之活動輪上；該活動輪之軸孔上設有一對鍵槽，轉軸上凸設有對應之兩個凸鍵，藉由該凸鍵與鍵槽之嵌合及分離，使活動輪可與轉軸一起旋轉及對轉軸空轉的活動定位在轉軸上，如此既可保證了與轉盤間的摩擦傳動，又能順利與軸間實現離合動作。

本發明因具有上述構成，其構造更為合理，除保留摩擦輪與轉軸間離合之特性外，在削筆作業時之正反轉，具有兩種不同之手感，削筆時轉盤與摩擦輪抵觸在更緊，力量傳遞更可靠穩定，給筆不打滑；退筆時轉盤與摩擦輪接觸的較鬆，退筆操作更輕巧靈活，也方便取出削好的鉛筆。

本發明之削筆機自動給筆裝置A如第一圖所示，主要系可分離的設在滾削裝置B之中空轉軸41之前端同一軸心線上，當然，自動給筆裝置A及滾削裝置B分別定位在削筆機之外殼之前後側壁上一如習知之削筆機所具，為了能更清楚表示及說明起見，外殼部份從圖中省略不予表示；又，滾削裝置B亦為習知構造，故僅將與自動進筆裝置A相關部份概略提及，至於其詳細構成在此不再贅述。

自動進筆裝置A如第一圖至第三圖所示，系由：一用以安裝支援整個自動進筆裝置A之各元件之支座1；一可旋轉地容納於支座1之中央下沈環座12內且可與滾削裝置B之中空轉軸41之軸端連接而由該裝置B驅動旋轉之傳動盤2，一可由傳動盤2傳動的呈同心設置在傳動盤2上方之較大徑之環狀轉盤3；一對藉兩端呈平行並列狀支承在支座1之兩對相對豎立之軸承座11上之轉軸5,5；一對套設在轉軸5上之彈性夾筆滾輪51,51；一對可軸向滑動自如地套設在轉軸5上之活動輪53,53；及一對嵌套在活動輪53之外周環槽內而與活動輪53結合成一體之摩擦輪52,52所構成。

更具體言之，支座1系形成中央具有下沉環座12，此環座12之底部具有一中心通孔。又，支座1之外周面形成有二徑向向外延伸後呈對稱狀垂直豎立且頂部形成軸承部之軸承座11,11；此外，支座1之外周面亦形成有至少二呈對稱配置之固定用突耳以便藉如螺絲等適當固定裝置固定在削筆機外殼之前壁內部。每對軸承座11,11之軸承部為方便安裝轉軸5，其至少一個軸承部形成C型開口式軸承部。

傳動盤2系可旋轉地容納於環座12內，其外周面形成有數個(實施例為三個)等間隔配置之凹槽22，凹槽22底部形成漸升之傾斜底部23，中央部則具有能嵌入滾削裝置B之做為鉛筆導入管之中空轉軸41軸端之多角形連接孔21。又，傳動盤2之底面設有與傳動盤2一體成型之彈簧片24，此彈簧片24向下彎曲延伸一弧形端部240抵觸下沉環座12之座面，使得在傳動盤2正反旋轉時，也不刮擦座面。彈簧片24也可採用個別成型之彈簧構件，並樞接在下沉環座12或傳動盤2之底面，以取代連體成型構造。

轉盤3系可由傳動盤2驅轉地設於傳動盤2之上方，其表面形成有輻射狀摩擦紋33，背面形成有與傳動盤2之凹槽22同數之軸向突出撥叉32(見第四圖)，撥叉32之自由端伸入凹槽22內而與其槽底接觸。轉盤3之中央部設有與上述多角形連接孔21相通之通孔31可供鉛筆插通。

摩擦輪52之表面密設有許多細橫紋520，如此，可提高與轉盤3間之摩擦力。

轉軸5系在接近一端部位設有一滾輪擋止突緣55，而接近另一端部位設有上下兩個凸鍵54之圓柱體；一對兩端之外徑形成一大一小且中間部形成縮腰即弧形凹部之彈性材料制夾筆滾輪51系藉軸孔彈性套設於一對轉軸5之中段部，且小徑端由擋止突緣55擋止。摩擦輪52系緊套於做為其輪轂之活動輪53之周向環槽內，而與活動輪53結合成一體，並藉活動輪53之軸孔可活動地鬆套於轉軸5之設有凸鍵54之一端。活動輪53之軸孔設有與轉軸5之凸鍵54對應之至少兩個鍵槽531，藉該凸鍵54與鍵槽531之嵌合，使活動輪53可沿軸向移動及可帶動轉軸5旋轉的定位在轉軸5上。

軸上已預先裝有前述之夾筆滾輪51、活動輪53及摩擦輪52之一對轉軸5系互成逆向平行且可旋轉及軸向移動地並排安裝於軸承座11之軸承部上。如此配置後，二夾筆滾輪51與轉盤3之盤面之間具有一距離，同時二夾筆滾輪51之間留有略呈錯開狀之夾筆口正對轉盤3之通孔31，二摩擦輪52則在轉軸5上各據一端與轉盤3之盤面呈垂直相切狀接觸。如此組裝後之一對含有夾筆滾輪51、活動輪53及摩擦輪52之轉軸5乃構成一組位於轉盤3之盤面上側之夾筆滾輪組件可當做單一構件管理及簡單的安裝於軸承座11。

此外，軸承座11之每對軸承部間之距離大於套在活動輪53之夾筆滾輪51加當止突緣部之長度，但小於轉軸5之長度，如此，使活動輪53在軸上具有活動空間及使夾筆滾輪51有隨轉軸5之軸向移動而相互錯位之空間，以便夾緊筆桿。

其次就構成如上之本發明削筆機之自動給筆裝置A之使用操作狀態詳述如下：

首先將鉛筆6之欲切削之一端自削筆機外殼之前面插筆孔插入二夾筆滾輪51間之夾口內時(見第二圖)，二夾筆滾輪51藉由鉛筆6之軸向推力及摩擦力產生相對轉動之同時也使二轉軸5向相遠離之方向軸向移動若干而自動調適夾筆之最佳狀態，以適合不同外徑之鉛筆6，並保持該鉛筆6之定位。當搖動手搖柄42使滾削裝置B轉動時，傳動盤2即被滾削裝置B之中空轉軸41驅動旋轉。傳動盤2一旋轉，即藉凹槽22之傾斜底部23迫使頂接該傾斜底部23之轉盤3之撥叉32隨傳動盤2之旋轉自槽底順沿傾斜底面軸向向上移動並抵住槽壁而帶動上面之轉盤3跟著傳動盤2旋轉。當撥叉32上升，連體之摩擦轉盤3亦同步上升，而以盤面接觸摩擦輪52之同時，也藉傳動盤2之彈簧片24之彈性力可緩衝的賦與接觸壓力，可產生足夠之驅動摩擦力以驅動摩擦輪52轉動。二摩擦輪52系以轉軸5為軸心做相對方向之轉動，同時可沿軸嚮往二夾筆滾輪51之大徑端面移動緊靠，於是二活動輪53之端面壓接該二夾筆滾輪51產生互相錯位以縮小夾口，而夾緊鉛筆杆6之同時，藉摩擦力帶動夾筆滾輪51相對旋轉，以將鉛筆6往滾削裝置B之滾刀錐孔深處推進並進行削筆。當削筆至一設定行程，即筆尖削好時，夾筆滾輪51之旋轉阻力大過活動輪53之摩擦力，活動輪53脫離與轉軸5之聯動，於是摩擦輪52只是在轉軸5上空轉，而夾筆滾輪52則不再轉動，故不會繼續進行進筆動作。

削筆完成後，逆向旋轉手搖柄42時，轉盤3即逆向旋轉而帶動之摩擦輪52一邊互為向外反向旋轉，一邊沿轉軸5往相背離之方向移動，而脫離與夾筆滾輪52之端面接觸，於是活動輪53即各自移至對應之轉軸5之凸鍵54位置，轉軸5乃藉凸鍵54與鍵槽531之結合而由活動輪53亦即摩擦輪52帶動做相反方向之旋轉之同時，也產生軸向相背離之移動，轉軸5上之夾筆滾輪52因此相互錯位而夾著鉛筆6往後退出，遂可實現自動退筆動作。

第五圖及第六圖為分別表示退筆及進筆之剖面示意圖，於第五圖之退筆狀態時，轉盤3之撥叉32因傳動盤2之逆轉而滑至傳動盤2之凹槽22之槽底最低位置，此時，轉盤3藉由傳動盤2之彈簧片24彈性抵接於摩擦輪52之力量相對較少，使削筆機之退筆操作相對輕鬆。但在第六圖之進筆狀態時，轉盤3之撥叉32因傳動盤2之正轉而順著凹槽22之傾斜底部23向上滑行至抵住凹槽22之垂直槽壁後，由傳動盤2經撥叉32帶動旋轉，此時，傳動盤2之彈簧片24被壓縮產生較大軸向推力，使得轉盤3緊緊抵接於摩擦輪52遂可進行足抗削筆阻力之不易打滑之摩擦旋轉動作，進行確實且更具力道之削筆進筆動作，此時操作相對較有勁，更具力道感。

本發明因具有如上構成及作用，設計新穎獨特，除構造較傳統之夾筆傳動機構簡單，裝配容易，能有效降低成本，而且無向外突出之夾筆機構，整體外觀更加美觀且易於裝飾之外；因摩擦輪與夾筆滾輪之間具有離合設計及傳動盤與轉盤之間具有彈性頂壓緩衝設計，不僅可有效夾緊筆桿，且在削筆完成後可有效保護筆桿外表面無端磨損；複可使進退筆之動作更圓滑、更確實且可藉手感判斷工作狀態；此外，由於進退筆裝置與滾削裝置聯動，也適用於電動削筆機。

A．．．進筆裝置

B．．．滾削裝置

1．．．支座

11．．．軸承座

12．．．下沉環座

2．．．傳動盤

21．．．連接孔

22．．．凹槽

23．．．傾斜底部

24．．．彈簧片

240．．．弧形端部

3．．．轉盤

31．．．通孔

32．．．撥叉

33．．．摩擦紋

41．．．空心轉軸

42．．．手搖柄

5．．．滾輪轉軸

51．．．夾筆滾輪

52．．．摩擦輪

520．．．細橫紋

53．．．活動輪

530．．．軸孔

531．．．健槽

54．．．凸健

55．．．擋止突緣

6．．．鉛筆(筆桿)

第一圖系本發明削筆機自動給筆裝置與滾削裝置結合之一實施例側視圖。

第二圖系本發明自動給筆裝置之立體圖。

第三圖系本發明自動給筆裝置之分解狀態立體圖。

第四圖系本發明自動給筆裝置之傳動盤與轉盤之立體圖。

第五圖系本發明自動給筆裝置之退筆狀態之示意圖。

第六圖系本發明自動給筆裝置之進筆狀態示意圖。

A．．．進筆裝置

1．．．支座

11．．．軸承座

12．．．下沉環座

2．．．傳動盤

21．．．連接孔

22．．．凹槽

23．．．傾斜底部

3．．．轉盤

33．．．摩擦紋

5．．．滾輪轉軸

51．．．夾筆滾輪

52．．．摩擦輪

53．．．活動輪

530．．．軸孔

531．．．健槽

54．．．凸健

55．．．擋止突緣

6．．．鉛筆(筆桿)

Claims (4)

1. 一種削筆機之自動給筆裝置，適用於具有削筆機外殼，可藉手動或電動驅動以行削筆功能之滾削裝置，及用以引導鉛筆遞進滾削裝置內以受削筆動作之自動給筆裝置所構成之削筆機；其特徵在於該自動給筆裝置係由：一固定於外殼之插筆口側內壁之支座；一容設於支座內且可分離地與滾削裝置連結及由其帶動旋轉轉盤之傳動盤；一可由壓緊凸輪驅動旋轉地之凸輪座外環之轉盤座內之摩擦轉盤；及一組含有一對設在摩擦轉盤之盤面上呈正、反向平行並列地支持於支座上，且可由摩擦轉盤藉摩擦力驅轉而以正反向相對旋轉之夾筆滾輪組件之夾送筆裝置所構成；其中該傳動盤係形成一低矮圓筒體，其周壁上形成有至少二個同形狀之凹槽，凹槽具有傾斜底部，與傳動盤相對之轉盤之一面凸設有與傳動盤之凹槽同數且對應之撥叉，該撥叉插入凹槽中並於傳動盤轉動時可卡止於凹槽之一端壁而帶動轉盤旋轉，形成傳動盤與轉盤聯動；其中該傳動盤與支座之下沉環座間樞設有一可將傳動盤頂向轉盤側之彈簧構件；其中該傳動盤面向下沉環座之一面設有向環座面延伸凸出之做為彈簧構件之彈簧片，該彈簧片係彈性抵觸在下沉環座之座面上。
2. 根據請求項1所述的削筆機自動給筆裝置，其中該傳動盤之彈簧片係與傳動盤連體成型，彈簧片具有一弧形端部可滑動的抵觸於環座之座面上。
3. 根據請求項1所述的削筆機自動給筆裝置，其中該轉盤表面形成有多條輻射狀摩擦紋，摩擦輪表面密設有可與該摩擦紋面接觸之多條細橫紋。
4. 根據請求項1或3所述的削筆機自動給筆裝置，其中該摩擦輪為橡膠材料成型，套設在一做為其轂部之活動輪上；該活動輪之軸孔上設有一對鍵槽，轉軸上凸設有對應之兩個凸鍵，藉由該凸鍵與鍵槽之嵌合及分離，使活動輪可與轉軸一起旋轉及對轉軸空轉 的活動定位在轉軸上。