专利名称：自动铅笔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及书写器具，尤其涉及一种改进了的自动铅笔。
背景技术：
公告号为CN2614919Y的实用新型专利公开了一种具有自动进给铅芯机构的自动 铅笔，自动进给铅芯机构利用了一个由套管、置于该套管内的一对锁紧片、一对滚球和一个 弹簧构成的锁紧装置，该锁紧装置使铅芯在笔中向笔头方向前行时解锁，而有后退趋势时 锁紧，以防止铅芯相对笔杆回缩。此外，还有许多其他结构的自动或半自动铅笔，与CN2614919Y公开的自动铅笔一 样都有一个共同的特点，就是在使用直径为0. 7mm以下的铅芯时，普遍存在书写用力过大 时铅芯易折，特别是0. 5mm直径的铅芯更加易折。制笔业低碳经济发展的一个目标，就是使得自动铅笔取代木杆铅笔，细芯自动铅 笔书写时易折问题的存在成了低碳经济发展的一个很大障碍，小学生应该少使用或不使用 木杆铅笔，而自动铅笔虽具有使用方便的优点，但小学生由于书写时握笔姿势不正确、行笔 用力不正确等原因，使用自动铅笔时更加易折铅芯。另外，研究结果表明，成人正常书写时用力即铅芯对纸张的压力大约只有0.5-0. 7 牛顿，而小学生书写时用力通常则达到2牛顿以上，这是儿童书写时铅芯常常折断的主要 原因。
发明内容本实用新型的主要目的是提供一种能有效防止书写时因用力过度而导致铅芯折 断的自动铅笔。为此，本实用新型提供的自动铅笔包括笔壳，笔壳内腔的一个轴向端为笔尖出口， 内腔设有第一肩台、第二肩台。回缩体，回缩体置于所述笔壳内腔，其包括轴向顺序设置的 笔尖、锁紧装置，笔尖后端与所述锁紧装置前端之间的弹簧。笔尖外缘设有可受第一肩台限 制的第一限制部，锁紧装置前端设有可受所述第二肩台限制的第二限制部。内腔中置有用 于迫使锁紧装置第二限制部抵靠所述第二肩台的弹性装置。由以上方案可见，书写时铅芯受到纸张压力的轴向分力克服弹性装置上述迫使力 时，整个回缩体将相对笔壳向笔壳内腔回缩，即伸出笔尖的铅芯与笔尖一同回缩入笔尖出 口，使铅芯不断。一个具体的方案是，弹性装置置于在锁紧装置后端与所述笔壳另一端之间。更具体的方案是，弹性装置为一预置了特定恢复力的压簧。
图1是本实用新型一个实施例的主视图；图2是图1示实施例的结构分解立体图； 图3是图1示实施例的半剖图；图4是图3中的A-A剖放大图；图5是图3中的B局部放大
3图；图6是笔壳的结构图；图7是图6的C-C剖视图；图8是笔芯回缩体的结构图，图8中 示出了与回缩体有配合关系的铅芯；图9是图8的D-D剖视图；图10是本实用新型实施例 结构原理图；图11是书写时用力过度时实施例的结构原理图。
具体实施方式
以下结合实施例及附图对本实用新型作详细说明，以下对各图的说明中，对笔或 零部件的“左、右”和“前、后”具有相同的方向意义。参见图1，作为一个较佳的实施例，图1示出的自动铅笔有笔壳100以及向图1示 右侧依次延伸的接管300、橡皮盖400，显然，接管300本可以是笔壳100的一部分，只是为 了加工工艺上的原因分开制造并使两者螺纹连接。在笔壳100的前端即图1示的左侧，笔 尖201自笔壳上的笔尖出口伸出，笔尖的前端则伸出有铅芯1。参见图2，笔壳100大致为一管状构件，其前端有笔尖出口 101，出于工艺考虑，笔 壳100后端敞口，该敞口上可拆卸地盖有一个后端盖105，即后端盖105通过前端外壁上的 一对凸块1051与笔壳100后端壳壁上的一对L型槽口 104扣接，以便于顺序地向内腔装配 笔尖201、阻尼202、弹簧203、锁紧装置210及作为本实施例中弹性装置的压簧220。此外， 笔壳100后端外壁上有与接管300对接的外螺纹106，接管300的右端固定有一橡皮401， 并扣接有橡皮盖400。锁紧装置210包括一个管211、设置在管211内的一对锁紧片213、设置在管211 内壁与锁紧片213外壁上窝之间的一对滚珠212、套在锁紧片213外的锁紧簧214和插入管 211后端的簧座215。铅芯1自轴线上穿过上述所有零部件，即铅芯1自后依次穿过后端盖105、锁紧装 置210、挤压在笔尖201后部的阻尼202及笔尖201。其中，装有阻尼202的笔尖201、弹簧203及锁紧装置构成一个回缩体，回缩体的功 能及特点将在后描述。参见图3、图4，图3是图1示实施例的半剖图，并适当地进行了放大，图4是图3过 一对滚珠212中心的横剖面图，从图4可见，由管211、一对锁紧片213、一对滚珠212等构 成的锁紧装置在轴向相对笔壳100可运动地设置在笔壳100的内腔中，一对锁紧片213轴 线处有沿轴向设置、深度小于铅芯1半径的卡槽，铅芯1位于卡槽内，当位于锁紧片213外 壁上窝与管211内壁间的滚珠212对锁紧片213施加径向力时，卡槽将会把铅芯1卡住，使 铅芯1不能在轴向上相对笔壳100运动。参见图3、图5，图5是图3的B局部放大图，用于说明回缩体与笔壳100间的装配 关系，如前述，铅芯1间隙配合地贯穿整个回缩体，但铅芯1与挤压地固定在笔尖201后部 的阻尼202之间有一定的摩擦力。笔壳100内腔设有第一肩台102和第二肩台103，笔尖201的外壁上设有作为第一 限制部的凸环2021，当笔尖201左行时，第一肩台102将通过凸环2021对笔尖201限位，管 211的前端面2111的一个环状区域则作为第二限制部，当管211 (锁紧装置)左行时，第二 肩台103将通过前端面2111对管211进行限位。锁紧簧214安置在锁紧片213的凸台2131 与管211内壁上的肩台2113之间，从管211的肩台2113向前是一个扩张的锥台面2112。自动铅笔自动出铅的工作原理可通过图5加以说明，铅芯1的左端略伸出笔尖201左端，此时，有一定恢复力的锁紧簧214使一对锁紧片213相对管211右行，一对滚珠212 在锥台面2112右行产生对锁紧片213的径向压力，使铅芯1锁紧，即铅芯1相对笔壳100 不能向后退，书写时，铅芯1受纸面的压力有右行回缩趋势时，将使一对锁紧片213更加锁 紧，随着铅芯1书写的磨损，笔尖201的前端将触及纸面，在纸面对笔尖201压力的轴向分 力的作用下，笔尖201将相对笔壳100后缩，凸环2021脱离第一肩台102并对弹簧203进 行压缩，此时，笔尖201 —但离开纸面，弹簧203的恢复力将驱使笔尖201左行，笔尖201内 的阻尼202则靠摩擦力带动铅芯1左行，与此同时，将拖动一对锁紧片213左行，并使锁紧 簧214受压产生更大的恢复力，由于锥台面2112的存在，锁紧片213左行的同时失去了一 对滚珠212所施加的径向压力，卡槽则同时失去对铅芯1的锁紧力，铅芯1向前进，直至作 为第一限制部的凸环2021受到第一肩台102的限制，如此不断往复地实现自动进给铅芯。参见图6、图7，笔壳100和后端盖105是紧配合连接的，除了笔壳100内腔的第一 肩台102、第二肩台103及笔尖出口 101之外，图中还示出了后端盖左端的压簧座1051和直 径左小右大的过铅芯孔1052，这便于从右侧向笔壳内放置铅芯。参见图8、图9，图8显示装了铅芯1后的回缩体的结构图，回缩体由笔尖201、弹 簧203及锁紧装置210构成。图9则更加清楚地显示了锁紧装置210的内部构造，其中，簧 座215的右端用于作为压簧一端的簧座，即对压簧一端进行稳固，左端则紧塞在管211的右端。以下说明本实施例能有效防止书写用力过大时导致铅芯折断原理，参见图10，图 10实际上是在图7示的笔壳100内装入图9示的回缩体，再装入压簧220，然后，由后端盖 105对压簧220施加使之产生特定恢复力并盖在笔壳100后端而成的。这里所谓的“特定 恢复力”是指设计希望的书写力值，例如4牛顿，因此，当书写力即纸张对铅芯反作用力在铅 芯轴向上的分力大于4牛顿时，整个回缩体将克服压簧220的恢复力而后缩，如果书写力更 大，则笔尖201前端都会缩入笔壳100如图11，即笔尖相对笔壳向右缩入笔尖出口 101，从 而确保铅芯不断。当笔尖脱离纸张后，在压簧220恢复力的作用下，整个回缩体向左行，直 到笔尖被第一肩台102限位，锁紧装置被第二肩台103限位。也就是说，书写力的轴向分力 在特定恢复力值以下时，自动铅笔可以正常使用，而该轴向分力大于特定恢复力值时，整个 回缩体将相对笔壳100回缩以防止铅芯1被折断。根据本实用新型还有其他的实施例，例如为使锁紧片工作更加灵活可靠，锁紧片 可以采用CN2614919Y中公开的结构。作为弹性装置的压簧220还可以是一个弹性较好橡 胶材料制成的橡胶管，橡胶管轴线上有过铅芯的贯通孔，橡胶管以轴向受压产生预定恢复 力的状态安装入笔壳；或者是由一组曲面弹性垫片构成的管状组合体，该组合体也以轴向 受压产生预定恢复力的状态安装入笔壳；还可以对回缩体进行一些简单的变换，采用拉簧 或橡胶膜等来迫使锁紧装置第二限制部抵靠第二肩台。第一限制部、第二限制部也不受上 述实施例的局限，它们可以是能够分别抵靠第一肩台、第二肩台的均布凸块或齿状结构等。 上述各种结构的不同实施方式均可以达到本实用新型的发明目的。
权利要求自动铅笔，包括笔壳，所述笔壳内腔的一个轴向端为笔尖出口，所述内腔设有第一肩台、第二肩台；回缩体，所述回缩体置于所述笔壳内腔，其包括轴向顺序设置的笔尖、锁紧装置，及所述笔尖后端与所述锁紧装置前端之间的弹簧；所述笔尖外缘设有可受所述第一肩台限制的第一限制部；所述锁紧装置前端设有可受所述第二肩台限制的第二限制部；其特征在于所述内腔中置有用于迫使所述锁紧装置第二限制部抵靠所述第二肩台的弹性装置。
2.根据权利要求1所述的自动铅笔，其特征在于所述弹性装置置于在所述锁紧装置后端与所述笔壳另一端之间。
3.根据权利要求2所述的自动铅笔，其特征在于 所述弹性装置为一预置了特定恢复力的压簧。
4.根据权利要求2所述的自动铅笔，其特征在于 所述弹性装置为一预置了特定恢复力的橡胶管。
5.根据权利要求2所述的自动铅笔，其特征在于所述弹性装置为预置了特定恢复力、包括一组曲面弹性垫片构成的管状组合体。
6.根据权利要求1至5任一项所述的自动铅笔，其特征在于 所述笔尖后端设有阻尼；所述锁紧装置包括管，所述管的前端设有所述第二限制部，所述管的内壁上设有肩台，所述肩台至所述管 前端的内壁为一扩张的锥台面；一对锁紧片，其相合对置，每一所述锁紧片外缘设有凸台及一球状窝，相合对置面上有 轴向设置、用于锁紧铅芯的卡槽；一对滚珠，其对应设置在所述窝与所述锥台面之间； 一锁紧簧，其置于所述凸台与所述肩台之间。
专利摘要自动铅笔，包括笔壳，笔壳内腔的一个轴向端为笔尖出口，内腔设有第一肩台、第二肩台。回缩体，回缩体置于所述笔壳内腔，其包括轴向顺序设置的笔尖、锁紧装置，笔尖后端与所述锁紧装置前端之间的弹簧。笔尖外缘设有可受第一肩台限制的第一限制部，锁紧装置前端设有可受所述第二肩台限制的第二限制部。内腔中置有用于迫使锁紧装置第二限制部抵靠所述第二肩台的弹性装置。书写时铅芯受到纸张压力的轴向分力克服弹性装置的上述迫使力时，整个回缩体将相对笔壳向笔壳内腔回缩，能有效避免自动铅笔书写用力时发生的断芯现象。
文档编号B43K21/033GK201703081SQ20102023131
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者谷亮营 申请人:珠海市春天文具制品有限公司;谷亮营