專利名稱：自動鉛筆的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及書寫器具，尤其涉及一種改進了的自動鉛筆。
背景技術：
公告號為CN2614919Y的實用新型專利公開了一種具有自動進給鉛芯機構的自動 鉛筆，自動進給鉛芯機構利用了一個由套管、置于該套管內的一對鎖緊片、一對滾球和一個 彈簧構成的鎖緊裝置，該鎖緊裝置使鉛芯在筆中向筆頭方向前行時解鎖，而有后退趨勢時 鎖緊，以防止鉛芯相對筆桿回縮。此外，還有許多其他結構的自動或半自動鉛筆，與CN2614919Y公開的自動鉛筆一 樣都有一個共同的特點，就是在使用直徑為0. 7mm以下的鉛芯時，普遍存在書寫用力過大 時鉛芯易折，特別是0. 5mm直徑的鉛芯更加易折。制筆業低碳經濟發展的一個目標，就是使得自動鉛筆取代木桿鉛筆，細芯自動鉛 筆書寫時易折問題的存在成了低碳經濟發展的一個很大障礙，小學生應該少使用或不使用 木桿鉛筆，而自動鉛筆雖具有使用方便的優點，但小學生由于書寫時握筆姿勢不正確、行筆 用力不正確等原因，使用自動鉛筆時更加易折鉛芯。另外，研究結果表明，成人正常書寫時用力即鉛芯對紙張的壓力大約只有0.5-0. 7 牛頓，而小學生書寫時用力通常則達到2牛頓以上，這是兒童書寫時鉛芯常常折斷的主要 原因。
發明內容本實用新型的主要目的是提供一種能有效防止書寫時因用力過度而導致鉛芯折 斷的自動鉛筆。為此，本實用新型提供的自動鉛筆包括筆殼，筆殼內腔的一個軸向端為筆尖出口， 內腔設有第一肩臺、第二肩臺。回縮體，回縮體置于所述筆殼內腔，其包括軸向順序設置的 筆尖、鎖緊裝置，筆尖后端與所述鎖緊裝置前端之間的彈簧。筆尖外緣設有可受第一肩臺限 制的第一限制部，鎖緊裝置前端設有可受所述第二肩臺限制的第二限制部。內腔中置有用 于迫使鎖緊裝置第二限制部抵靠所述第二肩臺的彈性裝置。由以上方案可見，書寫時鉛芯受到紙張壓力的軸向分力克服彈性裝置上述迫使力 時，整個回縮體將相對筆殼向筆殼內腔回縮，即伸出筆尖的鉛芯與筆尖一同回縮入筆尖出 口，使鉛芯不斷。一個具體的方案是，彈性裝置置于在鎖緊裝置后端與所述筆殼另一端之間。更具體的方案是，彈性裝置為一預置了特定恢復力的壓簧。

圖1是本實用新型一個實施例的主視圖；圖2是圖1示實施例的結構分解立體圖； 圖3是圖1示實施例的半剖圖；圖4是圖3中的A-A剖放大圖；圖5是圖3中的B局部放大
3圖；圖6是筆殼的結構圖；圖7是圖6的C-C剖視圖；圖8是筆芯回縮體的結構圖，圖8中 示出了與回縮體有配合關系的鉛芯；圖9是圖8的D-D剖視圖；圖10是本實用新型實施例 結構原理圖；圖11是書寫時用力過度時實施例的結構原理圖。
具體實施方式
以下結合實施例及附圖對本實用新型作詳細說明，以下對各圖的說明中，對筆或 零部件的“左、右”和“前、后”具有相同的方向意義。參見圖1，作為一個較佳的實施例，圖1示出的自動鉛筆有筆殼100以及向圖1示 右側依次延伸的接管300、橡皮蓋400，顯然，接管300本可以是筆殼100的一部分，只是為 了加工工藝上的原因分開制造并使兩者螺紋連接。在筆殼100的前端即圖1示的左側，筆 尖201自筆殼上的筆尖出口伸出，筆尖的前端則伸出有鉛芯1。參見圖2，筆殼100大致為一管狀構件，其前端有筆尖出口 101，出于工藝考慮，筆 殼100后端敞口，該敞口上可拆卸地蓋有一個后端蓋105，即后端蓋105通過前端外壁上的 一對凸塊1051與筆殼100后端殼壁上的一對L型槽口 104扣接，以便于順序地向內腔裝配 筆尖201、阻尼202、彈簧203、鎖緊裝置210及作為本實施例中彈性裝置的壓簧220。此外， 筆殼100后端外壁上有與接管300對接的外螺紋106，接管300的右端固定有一橡皮401， 并扣接有橡皮蓋400。鎖緊裝置210包括一個管211、設置在管211內的一對鎖緊片213、設置在管211 內壁與鎖緊片213外壁上窩之間的一對滾珠212、套在鎖緊片213外的鎖緊簧214和插入管 211后端的簧座215。鉛芯1自軸線上穿過上述所有零部件，即鉛芯1自后依次穿過后端蓋105、鎖緊裝 置210、擠壓在筆尖201后部的阻尼202及筆尖201。其中，裝有阻尼202的筆尖201、彈簧203及鎖緊裝置構成一個回縮體，回縮體的功 能及特點將在后描述。參見圖3、圖4，圖3是圖1示實施例的半剖圖，并適當地進行了放大，圖4是圖3過 一對滾珠212中心的橫剖面圖，從圖4可見，由管211、一對鎖緊片213、一對滾珠212等構 成的鎖緊裝置在軸向相對筆殼100可運動地設置在筆殼100的內腔中，一對鎖緊片213軸 線處有沿軸向設置、深度小于鉛芯1半徑的卡槽，鉛芯1位于卡槽內，當位于鎖緊片213外 壁上窩與管211內壁間的滾珠212對鎖緊片213施加徑向力時，卡槽將會把鉛芯1卡住，使 鉛芯1不能在軸向上相對筆殼100運動。參見圖3、圖5，圖5是圖3的B局部放大圖，用于說明回縮體與筆殼100間的裝配 關系，如前述，鉛芯1間隙配合地貫穿整個回縮體，但鉛芯1與擠壓地固定在筆尖201后部 的阻尼202之間有一定的摩擦力。筆殼100內腔設有第一肩臺102和第二肩臺103，筆尖201的外壁上設有作為第一 限制部的凸環2021，當筆尖201左行時，第一肩臺102將通過凸環2021對筆尖201限位，管 211的前端面2111的一個環狀區域則作為第二限制部，當管211 (鎖緊裝置)左行時，第二 肩臺103將通過前端面2111對管211進行限位。鎖緊簧214安置在鎖緊片213的凸臺2131 與管211內壁上的肩臺2113之間，從管211的肩臺2113向前是一個擴張的錐臺面2112。自動鉛筆自動出鉛的工作原理可通過圖5加以說明，鉛芯1的左端略伸出筆尖201左端，此時，有一定恢復力的鎖緊簧214使一對鎖緊片213相對管211右行，一對滾珠212 在錐臺面2112右行產生對鎖緊片213的徑向壓力，使鉛芯1鎖緊，即鉛芯1相對筆殼100 不能向后退，書寫時，鉛芯1受紙面的壓力有右行回縮趨勢時，將使一對鎖緊片213更加鎖 緊，隨著鉛芯1書寫的磨損，筆尖201的前端將觸及紙面，在紙面對筆尖201壓力的軸向分 力的作用下，筆尖201將相對筆殼100后縮，凸環2021脫離第一肩臺102并對彈簧203進 行壓縮，此時，筆尖201 —但離開紙面，彈簧203的恢復力將驅使筆尖201左行，筆尖201內 的阻尼202則靠摩擦力帶動鉛芯1左行，與此同時，將拖動一對鎖緊片213左行，并使鎖緊 簧214受壓產生更大的恢復力，由于錐臺面2112的存在，鎖緊片213左行的同時失去了一 對滾珠212所施加的徑向壓力，卡槽則同時失去對鉛芯1的鎖緊力，鉛芯1向前進，直至作 為第一限制部的凸環2021受到第一肩臺102的限制，如此不斷往復地實現自動進給鉛芯。參見圖6、圖7，筆殼100和后端蓋105是緊配合連接的，除了筆殼100內腔的第一 肩臺102、第二肩臺103及筆尖出口 101之外，圖中還示出了后端蓋左端的壓簧座1051和直 徑左小右大的過鉛芯孔1052，這便于從右側向筆殼內放置鉛芯。參見圖8、圖9，圖8顯示裝了鉛芯1后的回縮體的結構圖，回縮體由筆尖201、彈 簧203及鎖緊裝置210構成。圖9則更加清楚地顯示了鎖緊裝置210的內部構造，其中，簧 座215的右端用于作為壓簧一端的簧座，即對壓簧一端進行穩固，左端則緊塞在管211的右端。以下說明本實施例能有效防止書寫用力過大時導致鉛芯折斷原理，參見圖10，圖 10實際上是在圖7示的筆殼100內裝入圖9示的回縮體，再裝入壓簧220，然后，由后端蓋 105對壓簧220施加使之產生特定恢復力并蓋在筆殼100后端而成的。這里所謂的“特定 恢復力”是指設計希望的書寫力值，例如4牛頓，因此，當書寫力即紙張對鉛芯反作用力在鉛 芯軸向上的分力大于4牛頓時，整個回縮體將克服壓簧220的恢復力而后縮，如果書寫力更 大，則筆尖201前端都會縮入筆殼100如圖11，即筆尖相對筆殼向右縮入筆尖出口 101，從 而確保鉛芯不斷。當筆尖脫離紙張后，在壓簧220恢復力的作用下，整個回縮體向左行，直 到筆尖被第一肩臺102限位，鎖緊裝置被第二肩臺103限位。也就是說，書寫力的軸向分力 在特定恢復力值以下時，自動鉛筆可以正常使用，而該軸向分力大于特定恢復力值時，整個 回縮體將相對筆殼100回縮以防止鉛芯1被折斷。根據本實用新型還有其他的實施例，例如為使鎖緊片工作更加靈活可靠，鎖緊片 可以采用CN2614919Y中公開的結構。作為彈性裝置的壓簧220還可以是一個彈性較好橡 膠材料制成的橡膠管，橡膠管軸線上有過鉛芯的貫通孔，橡膠管以軸向受壓產生預定恢復 力的狀態安裝入筆殼；或者是由一組曲面彈性墊片構成的管狀組合體，該組合體也以軸向 受壓產生預定恢復力的狀態安裝入筆殼；還可以對回縮體進行一些簡單的變換，采用拉簧 或橡膠膜等來迫使鎖緊裝置第二限制部抵靠第二肩臺。第一限制部、第二限制部也不受上 述實施例的局限，它們可以是能夠分別抵靠第一肩臺、第二肩臺的均布凸塊或齒狀結構等。 上述各種結構的不同實施方式均可以達到本實用新型的發明目的。
權利要求自動鉛筆，包括筆殼，所述筆殼內腔的一個軸向端為筆尖出口，所述內腔設有第一肩臺、第二肩臺；回縮體，所述回縮體置于所述筆殼內腔，其包括軸向順序設置的筆尖、鎖緊裝置，及所述筆尖后端與所述鎖緊裝置前端之間的彈簧；所述筆尖外緣設有可受所述第一肩臺限制的第一限制部；所述鎖緊裝置前端設有可受所述第二肩臺限制的第二限制部；其特征在于所述內腔中置有用于迫使所述鎖緊裝置第二限制部抵靠所述第二肩臺的彈性裝置。
2.根據權利要求1所述的自動鉛筆，其特征在于所述彈性裝置置于在所述鎖緊裝置后端與所述筆殼另一端之間。
3.根據權利要求2所述的自動鉛筆，其特征在于 所述彈性裝置為一預置了特定恢復力的壓簧。
4.根據權利要求2所述的自動鉛筆，其特征在于 所述彈性裝置為一預置了特定恢復力的橡膠管。
5.根據權利要求2所述的自動鉛筆，其特征在于所述彈性裝置為預置了特定恢復力、包括一組曲面彈性墊片構成的管狀組合體。
6.根據權利要求1至5任一項所述的自動鉛筆，其特征在于 所述筆尖后端設有阻尼；所述鎖緊裝置包括管，所述管的前端設有所述第二限制部，所述管的內壁上設有肩臺，所述肩臺至所述管 前端的內壁為一擴張的錐臺面；一對鎖緊片，其相合對置，每一所述鎖緊片外緣設有凸臺及一球狀窩，相合對置面上有 軸向設置、用于鎖緊鉛芯的卡槽；一對滾珠，其對應設置在所述窩與所述錐臺面之間； 一鎖緊簧，其置于所述凸臺與所述肩臺之間。
專利摘要自動鉛筆，包括筆殼，筆殼內腔的一個軸向端為筆尖出口，內腔設有第一肩臺、第二肩臺。回縮體，回縮體置于所述筆殼內腔，其包括軸向順序設置的筆尖、鎖緊裝置，筆尖后端與所述鎖緊裝置前端之間的彈簧。筆尖外緣設有可受第一肩臺限制的第一限制部，鎖緊裝置前端設有可受所述第二肩臺限制的第二限制部。內腔中置有用于迫使鎖緊裝置第二限制部抵靠所述第二肩臺的彈性裝置。書寫時鉛芯受到紙張壓力的軸向分力克服彈性裝置的上述迫使力時，整個回縮體將相對筆殼向筆殼內腔回縮，能有效避免自動鉛筆書寫用力時發生的斷芯現象。
文檔編號B43K21/033GK201703081SQ20102023131
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月21日 優先權日2010年6月21日
發明者谷亮營 申請人:珠海市春天文具制品有限公司;谷亮營