多功能自动粉笔书写器的制作方法

本发明涉及粉笔书写器，具体地指一种多功能自动粉笔书写器。

背景技术：

在日常教学过程中所使用的粉笔主要成分是石膏，由于粉笔本身的脆性，在书写时很容易发生粉笔的断裂，造成粉笔的浪费；在使用粉笔时手与粉笔直接接触，粉笔灰会影响使用者的身体健康和衣物的洁净；多媒体教学已经在教育领域开始大规模普及。

目前粉笔和电子教鞭是两个完全独立的教学用具，同时使用时很不方便；现有的一种自动粉笔书写装置采用微型马达驱动，造价昂贵，结构复杂，易损件较多，不易于大规模生产和推广；另一种粉笔书写装置，粉笔的伸出长度需要手动调节，浪费时间影响教学进程。

技术实现要素：

本发明目的是提供了一种多功能自动粉笔书写器，该书写器避免使用者的双手与粉笔直接接触，保证粉笔自动伸出适合书写的长度，保证书写过程中粉笔不会发生折断，避免粉笔浪费，书写器顶部安装有电子教鞭，实现传统教学与多媒体教学的一体化结合，使用更加方便，保证教学过程的流畅。

为实现上述目的，本发明提供的一种多功能自动粉笔书写器，所述粉笔书写器由夹持粉笔的笔套和电子教鞭组成，所述电子教鞭安装在笔套的顶部；所述笔套包括圆柱形的套筒和安装在套筒内的夹套，所述夹套一端设置有夹紧粉笔的夹片装置，所述夹片装置的前端伸出在套筒外部，所述夹套另一端顶部安装有顶块，所述顶块顶部安装有拨块。

进一步地，所述套筒分为曲面段和直筒段，所述曲面段和直筒段连接处的套筒内壁上对称设置有四个弧形的限位块，且四个弧形限位块两端不连接，所述曲面段的套筒口至限位块间的曲面段的内外直径逐渐增大。

再进一步地，所述直筒段内壁上对称设置有一对条形扶正槽和一对条形棘齿；且所述扶正槽的对称线和棘齿的对称线十字交叉，所述扶正槽一端设置两个限位块之间，且底面与限位块底面平行；所述扶正槽另一端贯彻与电子教鞭连接的盖板，所述棘齿一端设置限位块之间，所述棘齿另一端设置盖板的内表面上。

再进一步地，所述扶正槽与棘齿之间的直筒段筒壁上开设有方形槽，且方形槽与扶正槽和棘齿平行，另一个棘齿对应的直筒段外壁上设置有条形磁铁，所述盖板中央开设有圆孔。

再进一步地，所述夹套包括中间的圆柱环，所述圆柱环两端分别设置有夹片装置和齿条对，所述夹片装置由四个夹片组成，所述夹片对称设置在圆柱环的四面，且夹片厚壁大于圆柱环的壁厚，两者内壁重合，所述夹片外壁伸出于圆柱环的外壁外并与圆柱环的外壁配合形成限位台，所述限位台与限位块之间设置有弹簧圈。

再进一步地，所述齿条对由两条齿条组成，所述齿条装置在扶正槽内，所述齿条的外壁面为平面、内壁成齿状；且所述齿条在两个夹片间。

再进一步地，所述夹片之间的圆柱环一端开设有凹槽。

再进一步地，所述顶块包括圆柱块，所述圆柱块顶端的上表面对称设置有四个棘齿，所述圆柱块中央设置有通孔，所述通孔的内壁设置有环形凹槽，所述环形凹槽与圆柱块顶端的通孔口的距离为1.00mm～3.00mm。

再进一步地，所述拨块从一端至另一端分别为三个中空的圆柱体，且三个圆柱体内径相同，外径逐渐增大，最小圆柱体与中间圆柱体形成环形凸台，最大的圆柱体上对称开设有四个矩形槽，所述矩形槽将最大的圆柱体等分成四个弧形块，其中一个弧形块外表面设置有拨块手柄，所述拨块手柄在方形槽内上下滑动。

再进一步地，所述电子教鞭由圆柱形的教鞭杆和安装在教鞭杆顶端的半圆形的教鞭帽组成，所述教鞭帽的顶部中央安装有激光灯，所述教鞭杆外壁的中央设置有激光灯键，所述激光灯键上下两端对称设置有上翻页按钮和下翻页按钮。

本发明的有益效果在于：

1)本发明的多功能自动粉笔书写器，在使用过程中避免使用者的双手与粉笔直接接触，在使用过程中，可以保证粉笔自动伸出适合的书写长度，不需要人为手动调节伸出长度；有效的保护粉笔，避免粉笔折断，避免粉笔浪费；粉笔套筒表面带有条形磁铁，在不使用时可以吸附在黑板上，避免丢失；整体结构简单，内部没有类似于微型电机的易损部件，成本很低；除弹簧外的其他零部件都可以用3D打印进行加工，顺应当下3D打印的大趋势，必将会有很大的市场。

2)本发明中套筒、夹套、顶块都加工有棘齿结构，通过棘齿间的相互啮合-错位-啮合和弹簧的压缩和恢复实现粉笔的自动轴向伸出。这个反复的过程可以为粉笔提供动力，实现粉笔的自动轴向伸出。

3)本发明夹套头部加工有夹片装置，尾部是齿条对；夹片装置将粉笔夹紧固定，齿条与顶块上的棘齿相互啮合，当轴向伸出的粉笔使用一部分以后，夹套头部的夹片装置与黑板相接触，用力压书写器，此时夹套会因为受到黑板的反作用力而收缩，此时弹簧被压缩，夹套上的齿条与顶块上的棘齿错位，夹套后移一个齿间距的长度后再次与顶块的棘齿啮合，在弹簧的恢复力的作用下带动粉笔轴向伸出。

4)本发明的套筒表面有自上而下的方形槽，用于安装拨块上的拨块手柄，使得拨块上的拨块手柄可以在方形槽内实现上下运动和转动，当粉笔使用完后，旋转拨块手柄，此时顶块的棘齿与夹套的齿条对错位，上提拨块，此时顶块随之一起向上运动，将新粉笔安装到位，拨快开关复位，顶块的棘齿与夹套的齿条对再次啮合。

5)本发明的套筒表面安装有条形磁铁，在不使用时可以吸附在黑板上，保证粉笔书写器不会丢失。

6)本发明的套筒顶部安装电子教鞭，实现传统教学与多媒体教学相结合的新型教学模式，使用方便，保证教学进程的流畅。

综上所述：本发明的多功能自动粉笔书写器根据市面的需求设计，保证一只新的粉笔安装到书写器以后前端会有一段适合的书写长度，通过控制棘齿的大小和齿间距，从而保证在整个书写过程中粉笔的轴向伸出长度不变，便于书写且粉笔不易被折断，很好的避免了粉笔的浪费。在使用该书写器时，教师的双手不会直接与粉笔接触，保证教师的健康和衣物的洁净。

附图说明

图1为本发明多功能自动粉笔书写器的示意图；

图2为电子教鞭的细节图；

图3为套筒的示意图；

图4为方形槽的示意图；

图5为套筒的水平剖视图；

图6为套筒的细节图；

图7为套筒的剖视图；

图8为夹套的立体图；

图9为顶块立体图；

图10为顶块的俯视图；

图11为拨块的立体图；

图12为拨块的仰视图；

图13为夹套、顶块5、拨块6和弹簧圈7的组装图；

图14为夹套、顶块5、拨块6组装的细节图；

图15为套筒与夹套的组装剖视图；

图16为弹簧圈组装的剖视图；

图17为图1的A-A剖图；

图中，笔套1、电子教鞭2、教鞭杆2.1、上翻页按钮2.11、激光灯键2.12、下翻页按钮2.13、教鞭帽2.2、激光灯2.21、套筒3、曲面段3.1、直筒段3.2、扶正槽3.21、棘齿3.22、方形槽3.23、条形磁铁3.24、盖板3.25、圆孔3.26、限位块3.3、夹套4、夹片装置4.1、夹片4.11、限位台4.12、圆柱环4.2、凹槽4.21、齿条对4.3、齿条4.31、顶块5、圆柱块5.1、棘齿5.2、通孔5.3、环形凹槽5.31、拨块6、环形凸台6.1、矩形槽6.2、弧形块6.3、拨块手柄6.4、弹簧圈7。

具体实施方式

为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。

如图所示：一种多功能自动粉笔书写器，粉笔书写器由夹持粉笔的笔套1和电子教鞭2组成，电子教鞭2安装在笔套1的顶部；电子教鞭2由圆柱形的教鞭杆2.1和安装在教鞭杆2.1顶端的半圆形的教鞭帽2.2组成，教鞭帽2.2的顶部中央安装有激光灯2.21，教鞭杆2.1外壁的中央设置有激光灯键2.12，激光灯键2.11上下两端对称设置有上翻页按钮2.11和下翻页按钮2.13。

笔套1包括圆柱形的套筒3和安装在套筒3内的夹套4，套筒3分为曲面段3.1和直筒段3.2，曲面段3.1和直筒段3.2连接处的套筒内壁上对称设置有四个弧形的限位块3.3，且四个弧形限位块3.3两端不连接，曲面段3.1的套筒口至限位块3.3间的曲面段3.1的内外直径逐渐增大。

直筒段3.2内壁上对称设置有一对条形扶正槽3.21和一对条形棘齿3.22；且扶正槽3.21的对称线和棘齿3.22的对称线十字交叉，扶正槽3.21一端设置两个限位块3.3之间，且底面与限位块3.3底面平行；扶正槽3.21另一端贯彻与电子教鞭2连接的盖板3.25，棘齿3.22一端设置限位块3.3之间，棘齿3.22另一端设置盖板3.25的内表面上。

扶正槽3.21与棘齿3.22之间的直筒段3.2筒壁上开设有方形槽3.23，且方形槽3.23与扶正槽3.21和棘齿3.22平行，另一个棘齿3.22对应的直筒段3.2外壁上设置有条形磁铁3.24，盖板3.25中央开设有圆孔3.26。

夹套4包括中间的圆柱环4.2，圆柱环4.2两端分别设置有夹片装置4.1和齿条对4.3，夹片装置4.1的前端伸出在套筒3外部，夹片装置4.1由四个夹片4.11组成，夹片4.11对称设置在圆柱环4.2的四面，且夹片4.11厚壁大于圆柱环4.2的壁厚，两者内壁重合，夹片4.11外壁伸出于圆柱环4.2的外壁外并与圆柱环4.2的外壁配合形成限位台4.12，限位台4.12与限位块3.3之间设置有弹簧圈7。

齿条对4.3由两条齿条4.31组成，齿条4.31装置在扶正槽3.21内，齿条4.31的外壁面为平面、内壁成齿状；且齿条4.31在两个夹片4.11间。夹片4.11之间的圆柱环4.2一端开设有凹槽4.21。

夹套4另一端顶部安装有顶块5，顶块5包括圆柱块5.1，圆柱块5.1顶端的上表面对称设置有四个棘齿5.2，圆柱块5.1中央设置有通孔5.3，通孔5.3的内壁设置有环形凹槽5.31，环形凹槽5.31与圆柱块5.1顶端的通孔口的距离为1.50mm。

顶块5顶部安装有拨块6。拨块6从一端至另一端分别为三个中空的圆柱体，且三个圆柱体内径相同，外径逐渐增大，最小圆柱体与中间圆柱体形成环形凸台6.1，最大的圆柱体上对称开设有四个矩形槽6.2，矩形槽6.2将最大的圆柱体等分成四个弧形块6.3，其中一个弧形块6.3外表面设置有拨块手柄6.4，拨块手柄6.4在方形槽3.23内上下滑动。

上述多功能自动粉笔书写器的使用方法：

当教师用此装置在黑板进行正常书写时，粉笔安装于书写器内并与黑板存在一定的角度，随着粉笔的使用，夹套2前端与黑板接触，此时用力压书写器，夹套2头部会因为受到黑板的反作用力而收缩，弹簧圈7也被压缩，夹套2上的齿条4.31与顶块5上的棘齿5.2先错位又再次啮合，在弹簧圈7恢复力的作用下带动粉笔轴向伸出。此过程可以往复循环直至粉笔用完，当不书写时，粉笔不会自动伸出。

其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。