专利名称：全自动防近视、防驼背学生书写笔的制作方法
技术领域：
本发明渉及一种书写笔具，特别是一种有利于儿童和青少年视力保护的全自动防近 视、防驼背学生书写笔。 背条技术目前作为儿童和音少年使用的书写笔具，有各种铅笔、圃珠笔、中性水笔等，上述 所有的笔具除了书写功能外，都不能让学生写字时的双眼与桌面保持正常距离和正确姿 势进行书写，容易导致近视或其它视力障碍，因长期书写的姿势不正确，还极易引起学 生脊推弯曲变形出现驼背现象。本发明人曾设计出一种"防近視太阳能自动调控书写笔" (专利号ZL02215255. 5 )，后在前述技术的基础上又设计出另一种"双防智能书写笔" (专利号ZL200420098052.9 )，该书写笔包括夹持笔芯用的笔头，握笔套、笔杆、电路 板，在靠近笔头方向的握笔套的内腔设有一个尾端带有凸起的活动式笔芯套，在该笔芯 套上套装有复位弹黃，并在其前端设有挡團，在笔杆的中段内腔设有一个可与笔芯尾端 凸起对应碰触配合的杠杆式止推挡杆，在笔杆的中后段内腔的电路板上固定装设有一对 起探头作用的红外(线)发射管和接收管，在笔杆的尾端外侧装有一个活动重量块，在 握笔套内腔的尾端部分固定装设有管形骨架，在管形骨架中绕制有在通电时可产生磁场 的线圉，并可与杠杆式止推挡杆尾部固定装设的磁铁块相配合动作，当线團通电时会产 生磁场对磁铁块产生同性相斥、异性相吸的作用力，使杠杆式止推挡杆连同其尾端的磁 铁块同步发生偏移的动作，从而使笔芯在复位弹簧的作用下缩入笔头内部而不能写字， 所用的电路板具有与其固定连接的活动轴并通过若千个滚动轴承安装在笔杆的内腔中， 所用的重量块是与活动轴固定连接，在重量块的内腔装有提供电源的电池，在重力作用 下，重量块及其电池会始终处于后端笔杆的下方，从而当学生在任意握笔进行写字时会 使固定装设于电路板上的红外线发射管和接收管始终都朝着人脸方向。该专利技术能自 动纠正学生坐姿，保持正常距离写字。其缺点是在笔杆后端活动轴上固定的外置式结构 的重量块及太阳能电池板(或电池)，造成外观难看，而活动轴及与其固定连接的线路 板(电路板)是通过滚动轴承安装在笔杆体的内腔中，这种使用微型滚动轴承制造与安
装，存在工艺复杂、成本高，笔的重量偏重，实用性差，不适合大批量生产等弊端。 发明内容本发明的目的是要克服现有技术之不足，从而提供一种全自动防近视、防驼背学生 书写笔，它不仅能随时提醒学生端正书写姿势，保持正常的书写距离，以保护视力、防 止近视，防止驼背，而且具有制造工艺简单，装配容易，外观好看，成本降低重量轻， 实用性佳等特点。本发明是以如下技术方案实现的它是在已有技术的基础上改进而成，它仍包括夹 持笔芯用的笔头、握笔套、透明笔杆、用作供电电源的电池、电路板和重量块，在握笔 套的内腔设有一个尾端带有凸起的活动式笔芯套，在该笔芯套上装有复位弹簧，在握笔 套(中段)内腔设有一个可与笔芯套尾端凸起对应碰触配合的杠杆式止推挡杆，在透明 笔杆内腔的电路板上固定装设有一对起探头用的红外接收管和红外发射管，在握笔套内 腔的中后端部分固定装设有管形骨架，在管形骨架中绕制有在通电时可产生磁场的线圏 (可用漆包线绕制成螺线管式结构)，并可与杠杆式止推挡杆尾部固定装设的磁铁块相 配合动作，当螺线管式线围(漆包线线径可选择为4>0. 01咖~ 4)1咖)通电时会产生 磁场对磁铁块产生同性相斥、异性相吸的作用力，使杠杆式止推挡杆连同其尾端的磁铁 块会同步发生偏移摆动的动作，从而使笔芯在复位弹簧的作用下缩入笔头内部而不能写 字，其特征在于a. 所述重量块直接固定装设于电路板的前端底面，所it^探头作用的红外接收管和 红外发射管同向分别固定在与重量块相反一面的电路板的后端上表面(即安装在与重量 块相反的一面)，b. 在所述电路板的头尾两端分别固定有两顶针(顶尖)31和顶针20 (见图1),在 所迷管形骨架的尾端设有一个顶针座32与电路^板头端的顶针31配合顶触支撑，在透明 笔杆的尾部内腔设有另一个顶针座21与电路M端的顶针20配合顶触支撑，因两顶针 与顶针座之间支撑时的顶触面积非常小，导致转动接触时的阻力亦非常小，当学生在任 意握笔进行写字时，在重量块自身重力的作用下，重量块会始终处于电路板的下方方向， 从而使固定装设于电路板上方的红外线发射管和红外接收管始终都朝向着人脸的方向， 并导致红外探头控制电路板得电工作，让线闺通电使止推挡杆做偏移动作，让笔芯收缩 无法书写。c.在学生握笔写字时，由于电路板会依靠其两端的顶针在笔杆内腔不停地作不规则 的转动，为解决其导电问题，在电路板的头端设有一导电套，在导电套所在相应位置的握笔套的内腔"S:有一与电源(电池)相接通的导电弹簧，该导电弹簧上的导电触头(电触头)端始终碰触在该导电套的外圆面上。本发明的上述技术解决方案还可进一步具体为一 、所述作为电源的电池亦直接安装设置于笔杆体的尾端内腔。二、 所述起探头作用的红外(线)接收管和红外(线)发射管分别置于各自管套 16和27的内腔(见图1),并通过管套分别安装在电路板的上表面，上述这种将红外接 收管和发射管安装位于与重量块的相反安装面上，使得当学生任意握住握笔套前端进行 写字时，由于电路板在重量块的重力作用下，不管电路板如何转动，红外接收管和红外 发射管始终都朝着人脸的方向。本发明将红外接收管装入接收管套内腔里，红外发射管 装入发射套管内腔里，使调制的红外线信号能定向发射和定向接收，可提高抗干扰能力， 不产生误动作。三、 在所述握笔套的外側面固定有开关片(开关触点)和相对应的开关簧片组成的 开关电路，开关簧片的后端内存于握笔套的内部，该开关簧片的前端具有一弧形凸面高 出握笔套外圆面，并可被笔套直接按压，当笔套套合入握笔套时，可切断电路板的电源， 拨出笔套时，在开关簧片的复位弹力作用下，开关簧片与开关片碰触即可接通电源(见 图3)。与现有技术比较，本发明的书写笔不仅能随时提醒学生端正书写姿势，保持正常的 书写距离，以保护视力防止近视，防止驼背，而且将原先外置的重量块及其电源电池内 置于笔杆的内腔，用电路板两端的顶针结构代替与电路板固定的活动轴及其上安装的滚 动轴承结构，更具有制造工艺简单、装配容易，外观简洁好看，重量轻，成本造价低， 实用性强的特点。
图l是本发明的一种装配结构示意图。图2是笔芯缩入笔头内及杠杆式止推挡杆偏移位置时的示意图。 图3是笔套套合入握笔套时关断电路板电源的示意图。
具体实施例方式
参照附图可知，在具体实施时构成本发明书写笔的零部件包括l一笔芯，2—笔头， 3—挡圏，4一活动式笔芯套，41一凸起，5—握笔套，6—复位弹簧，7—杠杆式止推挡 杆，8—开关簧片，9一开关片(开关触点)，10—管形骨架(线圈骨架)，ll一线圈(绕 组)，12—开关簧片正极导线，13—开关片正极导线，14—导电套，15 —电路板，16— 接收管套，17—红外接收管，18—透明塑料笔杆，19一红外发射管，20—顶针，21—顶 针座，22 —电池弹簧座，23—电池，24—尾帽，25—电池弹簧座定位圈，26 —弹簧，27 —发射管套，28 —线圏负极导线，29 —重量块(重锤)，30—导电弹簧，31—顶针，32 一顶针座，33—i兹4失，34—柱销。各零部件的连接关系和工作原理如下参照图l可知，本发明是在已有技术的J^ 上改进而成在握笔套5的内腔设有一个尾部带有凸起41的活动式笔芯套4，在该笔 芯套4上装有复位弹簧6，并在前端设有挡圈3,在握笔套5的中部内腔设有一个可与 笔芯套4尾端凸起41对应碰触配合的杠杆式止推挡杆7，在握笔套5内腔固定装设有 管形骨架IO,管形骨架(易称线圏架)中绕制有通电时可产生磁场(磁力线)的线圏11, 杠杆式活动止推挡杆7是通过柱销34活动装配(铰接)在握笔套5的内腔，止推挡杆 7的前端与活动式笔芯套4的凸起41之间留有间隙(0. Ol咖-lmm)，这样才不至影响其 必要时作上下(或前后)偏移工作，线圈与杠杆式止推挡杆7的尾部固定，与装设有的磁 铁块33相配合动作，当线圏通电产生磁场时磁铁块33产生同性相斥、异性相吸的作用 力，使杠杆式止推挡杆7连同其尾端的磁铁块33同步发生偏移(偏下移动)的动作，从而 使笔芯1缩入笔头2内腔而不能写字(见图2)。所述顶针座21固定在透明笔杆18尾端内腔里，装电池用弹簧26和弹簧帽22分别 装入透明笔杆18尾端的内腔里，电池弹簧座25固定在透明笔杆18尾端内腔面上。电 池23装入透明笔杆18尾端内腔里，尾帽24装入透明笔杆18的尾端。另一顶针座32 固定在管形骨架10内腔里，顶针31和导电套14分别固定在电路板15前端，顶针20 固定在电路板15的后端，导电弹簧30的C端固定在管形骨架10表面上并与线團绕组 11的C端正极线连接，线围绕组的C端正极通过导电弹簧30的E端触头碰触在导电套 14外圓表面上，导电套14导电到电路板正极上。线團绕组11的D端负极通过导线28 的F端固定在顶针座21上和电池23负极接触到电池弹簧帽22，电池弹簧26也接触到 顶针座21,两者负极通过顶针20到电路板负极上(两者负极均为共用负极)。
在所迷握笔套5外側面固定有开关片9和开关簧片8,开关簧片的尾部内存于握笔 套5内部，电池23正极通过导线13的A端固定在开关片9上，经开关片9导电到开关 赉片8上与导线12的B端固定，另一端与顶针座32固定，再导电到顶针31到电路板 15正极上。所述的接收管套16、红外接收管17和发射管套27、红外发射管19分别固定在电 路板15正面上(红外接收管17装入接收管套管16内腔里，红外发射管19装入发射管 套27内腔里，使调制的红外线信号能定向发射和定向接收提高抗干扰能力)，重量块29 固定在电路板前端底面，电路板15装入塑料笔杆18内腔里。当学生食指和拇指在任意 握住握笔套5前端进行写字时，闳顶针31和顶针座32接触，顶针20与顶针座21接触 转动时阻力非常小，又由于电路板15在重量块29的重力作用下，使红外接收管17和 红外发射管19始终都朝着人脸的方向。当学生双S艮低于正常距离(如低于IOO咖)书写 时，脸部遮挡了红外发射管19，使挡回的红外讯号被红外接收管17接收，使电路板15 得电工作，电流itX线鹏11，线闺将产生磁场，根据磁性有同性相斥，异性相吸的原理， 使固定在活动式止推挡杆7尾端的磁铁块33向下移动，带动活动式止推挡杆7也做偏 移动作，使笔芯1和笔芯套4的后端部4.1没有被该止推挡杆挡住，就会往笔头2内孔 里收缩见(图2)，迫使学生无法写字，当学生双眼保持正常距离(大于IOO咖)写字时， 因红外接收管17接收不到反射讯号，电路板15不导通，线圏11没有电流通过不产生 磁场，活动式止推挡杆7在自身重力作用下又自动复位抵住笔芯l(笔芯套4.1的凸起)， 与此同时，复位弹簧6让笔芯1复位伸出笔头2，恢复到可重新写字状态(见图1)。当笔套35套合入握笔套5时，因弹力的作用开关簧片8离开开关片9凸点的位置 (见图3)，可切断电路板15电源，拨出笔套35时开关簧片8与开关片9的凸点碰触即 可接通电源，上述的开关片9和开关簧片8组成一开关电路.
权利要求
1、一种全自动防近视、防驼背学生书写笔，它包括夹持笔芯(1)用的笔头(2)、握笔套(5)、透明笔杆(18)、用作供电电源的电池、电路板(15)和重量块(29)，在握笔套(5)的内腔设有一个尾端带有凸起(41)的活动式笔芯套(4)，在该笔芯套上装有复位弹簧(6)，在握笔套(5)内腔设有一个可与笔芯套尾端凸起(41)对应碰触配合的杠杆式止推挡杆(7)，在透明笔杆(18)内腔的电路板(15)上固定装设有一对起探头用的红外接收管(17)和红外发射管(19)，在握笔套(5)内腔的中后端部分固定装设有管形骨架(10)，在管形骨架(10)中绕制有通电时可产生磁场的线圈(11)，并可与杠杆式止推挡杆(7)尾部固定装设的磁铁块(33)相配合动作，当螺线管式线圈(11)通电时会产生磁场对磁铁块(33)产生同性相斥，异性相吸的作用力，使杠杆式止推挡杆(7)连同其尾端的磁铁块(33)会同步发生偏移摆动的动作，从而使笔芯(1)在复位弹簧(6)的作用下缩入笔头(2)内部而不能写字，其特征在于a.所述重量块(29)直接固定装设于电路板(15)的前端底面，所述起探头作用的红外接收管(17)和红外发射管(19)同向分别固定在与重量块(29)相反一面的电路板(15)的后端上表面。b.在所述电路板(15)的头尾两端分别固定有顶针(31)和顶针(20)，在所述管形骨架(10)的尾端设有一个顶针座(32)与电路板头端的顶针(31)配合顶触支撑，在透明笔杆(18)的尾部内腔设有另一个顶针座(21)与电路板尾端的顶针(20)配合顶触支撑，当学生任意握笔进行写字时，在重量块(29)自身重力的作用下，重量块会始终处于电路板的下方方向，从而使固定装设于电路板(15)上方的红外发射管(19)和红外接收管(17)始终都朝向人脸的方向，并使电路板工作让线圈(11)通电。c.在所述电路板(15)的头端设有一导电套(14)，在导电套所在相应位置的握笔套(5)内腔设有一与电池相连通的导电弹簧(30)，该导电弹簧上的导电触头端始终碰触在该导电套(14)的外圆面上。
2、 根据权利要求l所述的全自动防近视、防驼背学生书写笔，其特征在于所述作 为电源的电池(23)直接安装设置于笔杆体的尾端内腔。
3、 根据权利要求l所迷的全自动防近视、防驼背学生书写笔，其特征在于所述起 探头作用的红外接收管(17 )和红外发射管(19 )分别置于各自管套(16 )和(27 )的 内腔，并通过管套分别安装在电路板(15)的上表面，即安装位于与重量块的相反安装 面上，当学生任意握住握笔套(15)前端进行写字时，电路板(15)在重量块(29)的 重力作用下，红外接收管(17)和红外发射管(l9)会始终朝着人脸的方向。
4、根据权利要求l所述的全自动防近视、防驼背学生书写笔，其特征在于在所述 握笔套(5)的外側面固定有开关片(9)和相对应的开关簧片(8)组成的开关电路，开 关簧片(8)的后端内存于握笔套(5)的内部，该开关簧片(8)的前端具有一弧形凸面 高出握笔套(5)外圓面，并可被笔套(35)直接按压，当笔套(35)套合入握笔套(5) 时，可切断电路板(15 )的电源，拨出笔套(35 )时，开关簧片(8 )会与开关片(9 ) 碰触以接通电源。
全文摘要
全自动防近视、防驼背学生书写笔，其特征是重量块直接装设于电路板的底面，起探头作用的红外接收管和发射管同向固定在与重量块相反一面的电路板上表面，在电路板的头尾两端固定有顶针，在管形骨架的尾端和透明笔杆的尾部内腔设有顶针座分别与电路板两端的顶针配合顶触支撑，当握笔写字时，在重力的作用下，重量块会始终处于电路板的下方，以使电路板上方的红外发射管和接收管始终都朝向人脸的方向，在电路板的头端设有一导电套，在握笔套内腔设有与电池相连通的导电弹簧，其导电触头端始终碰触在导电套的外圆面上。本书写笔不仅能随时提醒学生端正书写姿势，保持正常书写距离，防止近视和驼背，而且更具有制造工艺简单、装配容易，外观简洁好看，重量轻，成本造价低，实用性强的特点。
文档编号B43K29/00GK101148136SQ20061006902
公开日2008年3月26日 申请日期2006年9月18日 优先权日2006年9月18日
发明者文 林, 林爱金 申请人:文 林