一種鉛芯筆尖完全隱藏且鉛芯可在書寫時自動推進的鉛筆的製作方法

2023-05-01 05:15:56

專利名稱：一種鉛芯筆尖完全隱藏且鉛芯可在書寫時自動推進的鉛筆的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種書寫工具——鉛筆，特別是一種鉛芯筆尖隱藏在筆頭內、鉛芯可在書寫時自動推進、使用更為安全、方便、環保的鉛筆。
背景技術：
鉛筆是所有書寫工具中最重要的基礎工具，特別是對於處於啟蒙教育階段的孩子，鉛筆是打好書寫基礎並掌握正確的書寫方法的重要書寫工具。但是，傳統的木質鉛筆因需要削切、磨尖等而帶來許多的麻煩，而且鉛芯容易折斷、鉛屑造成汙染。傳統的自動鉛筆通過手動推進(或旋進)鉛芯，解決了木質鉛筆需要削切、磨尖的麻煩。但是鉛芯的長度需要人為控制，而且為了解決鉛芯磨尖的問題，鉛芯被制的更細因而比木質鉛筆更容易被折斷。除此之外，鉛筆的鉛芯筆尖都是固定直立地突出於筆身之外，就像是一把危險的「尖錐」，對於缺少防範意識的學齡前後的孩子始終構成一種潛在的威脅。不經意中，孩子們經常被自己或被他人用這個「尖錐」刺傷眼睛、面部、手部等，特別是眼睛，甚至會造成永久性的傷害。即使對於中學生、成年人，這樣的傷害也是屢見不鮮。

發明內容
本發明的目的是提供這樣一種鉛筆鉛筆的鉛芯筆尖完全隱藏在筆頭內部，鉛芯無需要預置而是可在書寫時自動推進，從而解決了傳統鉛筆存在的各種缺陷。
本發明包括筆頭、彈簧圈、鉛芯推進器、筆筒、鉛芯。
其中鉛芯推進器由鉛芯夾、擋圈、滑套筒、殼體構成。鉛芯夾由貫通通孔的圓柱和一端為外翻的喇叭口構成，其喇叭口由軸線位置分開為二，通常處於微微張開的狀態。滑套筒由貫通通孔的圓柱和一端為外翻的沿口構成。殼體為貫通通孔的圓柱，通孔內壁上軸向凸起設有鉛芯支架，鉛芯支架設有貫通且與殼體通孔同軸的通孔，其中一端下凹形成一凹臺。從鉛心支架凹臺的另一端將滑套筒圓柱滑動穿置於鉛芯支架的通孔內，滑套筒外翻的沿口則被阻擋在鉛芯支架的通孔外。從該埠將鉛芯夾圓柱滑動穿置於滑套筒通孔和鉛芯支架通孔內，並穿過滑套筒和鉛芯支架的通孔從其另一端探出，在探出的頂端固定擋圈並使擋圈位於鉛芯支架的凹臺內，使鉛芯夾不能再脫回到鉛芯支架的通孔內。鉛芯夾另一端外翻的喇叭口亦被阻擋在滑套筒外翻的沿口上。鉛芯夾通孔、滑套筒通孔、鉛芯支架通孔、殼體通孔均為同軸，鉛芯夾可在鉛芯支架的通孔內做軸向間隙的往復位移；筆筒為設有貫通通孔的圓柱，且分為筆幹和筆身。筆幹通孔和筆身通孔的結合部設有一圓底，筆身通孔內裝有與圓底和筆幹通孔貫通連接且與筆筒通孔同軸的鉛芯管，鉛芯管內設有同軸的通孔。筆幹上從埠至圓底軸向設有長條形豁口，埠的外壁上設有外螺紋；從鉛芯推進器鉛芯支架凹臺一端，將筆筒的筆幹穿置於鉛芯推進器殼體通孔內，其殼體通孔的內壁與筆筒筆幹圓柱的外壁密貼滑移，鉛芯支架與筆筒筆幹的長條形豁口的吻合部位密貼滑移並頂抵於筆幹一側的圓底，且圓底頂抵於位於鉛芯支架凹臺內的鉛芯夾擋圈上。鉛芯推進器、筆筒為同軸；彈簧圈穿置於筆筒筆幹埠的外螺紋處並頂抵於鉛芯推進器上；筆頭設有外型為球型的筆尖，內設有貫通的通孔和筆筒筆幹埠外螺紋相配合的內螺紋，筆頭旋入筆筒筆幹並頂抵於彈簧圈的另一端；
筆頭、彈簧圈、鉛芯推進器、筆筒均為同軸；鉛芯穿入並容置於筆頭通孔、鉛芯推進器鉛芯夾通孔、筆筒筆身通孔內的鉛芯管通孔內。鉛芯夾通孔與鉛芯之間有適度摩擦力f′，鉛芯與鉛芯管通孔和筆頭通孔之間亦有適度的摩擦力f，且f＞f′。
使用該鉛筆書寫時，以正確的書寫方式自然握在筆筒鉛芯推進器的殼體上，鉛芯推進器克服彈簧圈的阻力向筆頭方向位移，由於f′和f的作用，滑套筒被帶動向鉛芯夾外翻的喇叭口做相對位移，鉛芯夾喇叭口即被滑套筒收縮而帶動鉛芯克服f隨之位移，鉛芯牴觸於紙張，從而達到書寫的目的。在書寫過程中鉛筆的自然移動或抬起，彈簧圈反推鉛芯推進器位移，滑套筒放開鉛芯夾、鉛芯夾放開鉛芯，鉛芯推進器鉛芯支架抵於鉛芯夾擋圈帶動鉛芯夾、滑套筒復位——鉛芯推進器復位，而鉛芯得以保持相對不動。如此，實現了鉛芯的動態、自動的推進。
鉛芯推進器處於復位狀態時，位於鉛芯支架凹臺內的鉛芯夾擋圈被筆筒內的圓底頂抵，使鉛芯夾外翻的喇叭口總是處於微微張開的狀態，鉛芯的固定依靠與f′和f的配合，且鉛芯可根據需要從筆頭通孔推進或抽出。
由於書寫用力是通過鉛芯推進器將軸向作用力直接作用在鉛芯上，隱藏在筆頭筆尖內部的鉛芯因此可以直接受力而牴觸於紙張，實現了書寫的目的；對於徑向作用力則不能作用在鉛芯上，由鉛芯推進器通過筆筒、筆頭及球型筆尖抵於紙面上抵消，鉛芯不會因此受力被折斷。
本發明完全不同於傳統的鉛筆——書寫用力是直接作用在突出於外部的鉛芯筆尖上，鉛芯的推進則需要人工削切或預置調節。所以，本發明的優點是無須削切、磨尖、無鉛汙染；鉛芯無需要預置而是可在書寫時自動推進、鉛芯筆尖完全隱藏在筆頭內而不會被折斷；徹底消除了鉛筆固定直立的鉛芯筆尖對人體潛在的機械傷害的危險；可培養使用者正確的握筆、書寫方法，尤其是對培養鍛鍊兒童良好的握筆、書寫習慣有很好的幫助。


圖1為本發明整體結構視示意圖；圖2為圖1的右視圖；圖3為筆頭1立體結構視示意圖；圖4為彈簧圈2立體結構示意圖；圖5為鉛芯夾31立體結構視示意圖；圖6為擋圈32立體結構示意圖；圖7為滑套筒33立體結構示意圖；圖8為鉛芯推進器3殼體34立體結構視示意圖；圖9為鉛芯推進器3剖視示意圖；圖10為筆筒4立體結構視示意圖；圖11為圖2B-B剖視示意圖，即本發明整體結構剖視示意圖；圖12為圖1A-A剖視示意圖。
具體實施例方式
本發明有下列部件構成；筆頭1，如圖1、圖3所示。其中圖3筆頭1上設有外型為球型的筆尖11和通孔12、內螺紋13；彈簧圈2，如圖1、圖4所示；鉛芯推進器3，如圖1、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9所示。其中鉛芯推進器3由圖5鉛芯夾31、圖6擋圈32、圖7滑套筒33、圖8殼體34構成。圖5鉛芯夾31由貫通通孔311的圓柱312和一端為外翻的喇叭口313構成，其喇叭口313由軸線位置分開為二，通常處於微微張開的狀態。圖7滑套筒33由貫通通孔331的圓柱332和一端為外翻的沿口333構成。圖8殼體34為圓柱設有貫通的通孔341，通孔341的內壁上軸向凸設有鉛芯支架342，鉛芯支架342設有貫通的與殼體34通孔341同軸的通孔343，其中一端下凹形成一凹臺344。將圖7滑套筒33圓柱332一端滑動穿置於圖9鉛芯推進器3殼體34鉛芯支架342凹臺344相對應的另一端通孔343的內，滑套筒33外翻的沿口333則被阻擋在鉛芯支架342的通孔343之外。從該埠將如圖5鉛芯夾31圓柱312滑動穿置於圖9滑套筒33的通孔331和鉛芯支架342的通孔343內，並穿過滑套筒33的通孔331和鉛芯支架342的通孔343從其另一端探出，在探出的頂端固定圖6擋圈32並使其位於鉛芯支架342的凹臺344內，使鉛芯夾31不能再脫回到鉛芯支架342的通孔343內。鉛芯夾31另一端外翻的喇叭口313亦被阻擋在滑套筒33外翻的沿口333上。鉛芯夾31通孔311、滑套筒33通孔331、鉛芯支架342通孔343、殼體34通孔341均為同軸。鉛芯夾31可在鉛芯支架342的通孔343內做軸向少許的往復位移；筆筒4，如圖1、圖10所示。其中圖10筆筒4為設有貫通通孔的圓柱，且分為筆幹41和筆身43。筆幹41的通孔42和筆身43的通孔44的結合部設有圓底47，筆身43通孔44內設有與圓底47和筆幹41通孔42貫通連接與筆筒4同軸的鉛芯管48，鉛芯管48內設有同軸的通孔49。筆幹41從其埠至圓底47軸向設有長條形豁口45，埠的外壁上設有外螺紋46鉛芯5，如圖1、圖11所示。
本發明的整體組裝如圖11、圖12，從鉛芯推進器3鉛芯支架342凹臺344的一端，將圖10筆筒4的筆幹41穿置於鉛芯推進器3的殼體34通孔341內，其殼體34通孔341的內壁與筆幹41的外壁密貼滑移，鉛芯支架342與筆筒幹41的長條形豁口45的吻合部位密貼滑移並頂抵於筆幹一側的圓底47，且圓底47頂抵於位於鉛芯推進器3鉛芯支架342凹臺344內的鉛芯夾31上的擋圈32上。圖4彈簧圈2穿置於筆筒4筆幹41的外螺紋46上並頂抵於鉛芯推進器3上。圖3筆頭1旋入筆幹41外螺紋46上並頂抵於彈簧圈2的另一端。筆頭1、彈簧圈2、鉛芯推進器3、筆筒4均為同軸。鉛芯5穿入並容置於筆頭1的通孔12、穿過鉛芯推進器3內的鉛芯夾31的通孔311，進入筆筒4筆身43通孔44內鉛芯管48鉛芯通孔49內。鉛芯夾31通孔311與鉛芯5之間有適度的摩擦力f′，鉛芯5與鉛芯管48通孔49、筆頭1通孔12之間亦有適度的摩擦力f，且f＞f′。
使用時，以正確的書寫方式自然握在鉛芯推進器3上，鉛芯推進器3克服彈簧圈2的阻力向筆頭1方向位移，由於f′和f的作用，滑套筒33被帶動向鉛芯夾31外翻的喇叭口313做相對的位移，鉛芯夾喇叭口313即被滑套筒33收縮而帶動鉛芯5克服f隨之位移，鉛芯5牴觸於紙張，從而達到書寫的目的。在書寫過程中鉛筆的自然移動或抬起，彈簧圈2反推鉛芯推進器3位移，滑套筒3放開鉛芯夾31、鉛芯夾31放開鉛芯5，鉛芯推進器3鉛芯支架342抵於鉛芯夾31擋圈32帶動鉛芯夾31、滑套筒33復位——鉛芯推進器3復位，而鉛芯5得以保持相對不動。如此，實現了鉛芯5的動態、自動的推進。
鉛芯推進器3處於復位狀態時，位於鉛芯支架324凹臺344內的鉛芯夾31擋圈32被圓底47頂抵，使鉛芯夾31外翻的喇叭口313總是處於微微張開的狀態，鉛芯5的固定依靠與f′和f的配合，且鉛芯5可根據需要從筆頭1推進或抽出。
權利要求
1.一種鉛芯筆尖完全隱藏且鉛芯可在書寫時自動推進的鉛筆，其特徵在於它包括筆頭(1)、彈簧圈(2)、鉛芯推進器(3)、筆筒(4)、鉛芯(5)；鉛芯(5)的書寫筆尖完全隱藏在筆頭(1)的內部；鉛芯推進器(3)通過與筆頭(1)、彈簧圈(2)、筆筒(4)、鉛心(5)之間的配合，將書寫用力直接作用在鉛芯(5)上，從而達到書寫的目的並實現了鉛芯(5)的自動推進。
2.根據權利要求1所述的一種鉛芯筆尖完全隱藏且鉛芯可在書寫時自動推進的鉛筆，其特徵在於所述鉛芯推進器(3)由鉛芯夾(31)、擋圈(32)、滑套筒(33)、殼體(34)構成；其中滑套筒(33)圓柱(332)滑動穿置於殼體(34)鉛芯支架(342)凹臺(344)相對應的另一端的通孔(343)內，滑套筒(33)外翻的沿口(333)則被阻擋在鉛芯支架(342)的通孔(343)之外，從該埠將鉛芯夾(31)圓柱(312)滑動穿置於滑套筒(33)的通孔(331)和鉛芯支架(342)的通孔(343)內，並穿過滑套筒(33)的通孔(331)和鉛芯支架(342)的通孔(343)從其另一端探出，在探出的頂端固定擋圈(32)並使其位於鉛芯支架(342)凹臺(344)內，使鉛芯夾(31)不能再脫回到通孔(343)內，鉛芯夾(31)另一端外翻的喇叭口(313)亦被阻擋在滑套筒(33)外翻的沿口(333)上；鉛芯夾(31)通孔(311)、滑套筒(33)通孔(331)、鉛芯支架(342)通孔(343)、殼體(34)通孔(341)均為同軸；鉛芯夾(31)可在鉛芯支架(342)的通孔(343)內做軸向少許的往復位移。
3.根據權利要求1所述的一種鉛芯筆尖完全隱藏且鉛芯可在書寫時自動推進的鉛筆，其特徵在於所述筆筒(4)為設有貫通通孔的圓柱，且分為筆幹(41)和筆身(43)，筆幹(41)通孔(42)和筆身(43)通孔(44)的結合部設有圓底(47)，筆身(43)通孔(44)內設有與圓底(47)和筆幹(41)通孔(42)貫通連接與筆筒(4)同軸的鉛芯管(48)，鉛芯管(48)內設有同軸的通孔(49)；筆幹(41)從其埠至圓底(47)軸向設有長條形豁口(45)，埠的外壁上設有外螺紋(46)。
4.根據權利要求1所述的一種鉛芯筆尖完全隱藏且鉛芯可在書寫時自動推進的鉛筆，其特徵在於所述筆頭(1)上設有外型為球型的筆尖(11)。
5.根據權利要求1、2、3、4所述的一種鉛芯筆尖完全隱藏且鉛芯可在書寫時自動推進的鉛筆，其特徵在於筆筒(4)的筆幹(41)由鉛芯推進器(3)鉛芯支架(342)凹臺(344)一端，穿置於鉛芯推進器(3)的殼體(34)通孔(341)內，其殼體(34)通孔(341)的內壁與筆幹(41)的外壁密貼滑移，殼體(34)鉛芯支架(342)與筆幹(41)的長條形豁口(45)的吻合部位密貼滑移並頂抵於筆幹(41)一側的圓底(47)，且圓底(47)頂抵於位於鉛芯推進器(3)鉛芯支架(342)凹臺(344)內的鉛芯夾(31)上的擋圈(32)上，鉛芯推進器(3)、筆筒(4)為同軸；彈簧圈(2)穿置於筆筒(4)筆幹(41)的外螺紋(46)上並頂抵於鉛芯推進器(3)上，筆頭(1)旋入筆幹(41)外螺紋(46)上並頂抵於彈簧圈(2)的另一端；筆頭(1)、彈簧圈(2)、鉛芯推進器(3)、筆筒(4)均為同軸。
6.根據權利要求1、2、3、4、5所述的一種鉛芯筆尖完全隱藏且鉛芯可在書寫時自動推進的鉛筆，其特徵在於鉛芯(5)與鉛芯推進器(3)鉛芯夾(31)通孔(311)之間有適度的摩擦力f′；鉛芯(5)與鉛芯管(48)通孔(49)、筆頭(1)通孔(12)之間亦有適度的摩擦力f，且f＞f′。
全文摘要
一種鉛芯筆尖完全隱藏且鉛芯可在書寫時自動推進的鉛筆。為提供一種不需要削磨和預置鉛芯、鉛芯筆尖完全隱藏在筆頭內不會被折斷或傷人、鉛芯可在書寫時自動推進的鉛筆，提出本發明。它包括筆頭、彈簧圈、鉛芯推進器、筆筒、鉛芯；其中位於筆筒上的鉛芯推進器可直接將書寫用力作用在鉛芯上，使隱藏在筆頭內的鉛芯筆尖受力推進而牴觸於紙張，實現了書寫的目的；在書寫過程中鉛筆的自然移動或抬起，彈簧圈反推鉛芯推進器使之復位，而鉛芯得以保持在已被推進的位置上相對不動。如此，實現了鉛芯在書寫過程中動態、自動的推進，鉛芯筆尖完全隱藏在筆頭內部而受到保護，並可避免鉛芯筆尖傷人。
文檔編號B43K21/02GK1775551SQ200510119610
公開日2006年5月24日 申請日期2005年11月23日 優先權日2005年11月23日
發明者張明 申請人:張明