一种电动手动双用活动铅笔的制作方法

本发明涉及一种活动铅笔，特别是一种双用活动铅笔。

背景技术：

活动铅笔是一种常见的文具，不需要切削即可使用，因此深受小学生的欢迎。现有的活动铅笔，只能手动出铅，具体出铅的时候，需要小学生不断按压笔头，通过这种方式对笔筒底部的铅芯夹筒反复的夹紧和松开铅芯，这样一来，就会将铅芯不断从笔尖处推出，实现活动铅笔的出铅，但是手动出铅方式操作起来比较繁琐，且趣味性不佳，难以完全满足小学生对活动铅笔的需求。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是：提供一种结构简单、同时具有手动和电动两种操作方式且两种方式可以自由转换的电动手动双用活动铅笔。

为了解决上述问题，本发明的电动手动双用活动铅笔，其特征在于，包括：

上外筒本体；

上内筒本体，固定于上外筒本体内；

驱动模块，固定于上内筒本体内，包括微型直流电机，所述微型直流电机的顶部固定有一个电源转接块，所述微型直流电机的底部设有一个驱动轴，所述驱动轴上固定有一个驱动齿轮，所述电源转接块的顶部固定有一个电池；

笔夹模块，包括笔夹本体，所述笔夹本体固定于上外筒本体的外壁上，所述笔夹本体的内壁上固定有一个与电源转换模块对接的电源插头，所述笔夹本体的外壁上固定有一个控制微型直流电机反转的出铅按钮和一个控制微型直流电机正转的进铅按钮；

下外筒本体，顶端插入于上外筒本体内，所述下外筒本体的顶端的筒壁上设有一个l形滑槽，所述l形滑槽的顶部设有两块相对设置的弹性卡块，所述下外筒本体的底部设有一个外定位块，所述外定位块的中心处设有一个定位孔；

下内筒模块，插入于下外筒本体内，所述下内筒模块包括下内筒本体和设于下内筒本体内的蜗杆，所述蜗杆上设有一个蜗杆轴，所述蜗杆轴的顶端固定有一个传动齿轮，所述传动齿轮与驱动齿轮相匹配，所述蜗杆轴的顶端和底端分别设有一个支撑块，所述支撑块固定于下内筒本体的内壁上，所述下内筒本体的外壁上固定有一个模式转换滑块，所述模式转换滑块插入于l形滑槽中并与l形滑槽相匹配，所述下内筒本体的顶端与上内筒本体的底端固定相连，所述下内筒本体与上内筒本体的连接方式为可拆卸式连接；

推杆模块，插入于下内筒本体内，包括推杆本体，所述推杆本体上设有一个滑腔，所述滑腔的长度方向与推杆本体的长度方向相一致，所述滑腔内设有一个能沿滑腔滑动的滑块，所述滑块上设有一个蜗轮齿，所述蜗轮齿与蜗杆相匹配，所述滑块的中心处固定有一个上铅芯夹筒，所述上铅芯夹筒的底部为喇叭状，所述上铅芯夹筒的中部和下部均布有若干条上沟槽，所述上沟槽将上铅芯夹筒的中部和下部分隔为若干个上夹紧条，所述上夹紧条的外部套接有一个上夹紧套，所述上夹紧套与滑块的底面之间的上铅芯夹筒上套接有一根上压紧弹簧，所述上压紧弹簧的顶端与滑块相连，底端与上夹紧套相连；

所述推杆本体的顶端贴靠于微型直流电机下表面上，所述推杆本体的底部固定有一个手动推块，手动推块的中心处固定有一个下铅芯夹筒，所述下铅芯夹筒的底部为喇叭状，所述下铅芯夹筒的中部和下部均布有若干条下沟槽，所述下沟槽将下铅芯夹筒的中部和下部分隔为若干个下夹紧条，所述下夹紧条的外部设有一个导向套，所述下夹紧条插入导向套中并能沿导向套的长度方向上下滑动，所述导向套的下方固定有一个内定位块，所述内定位块插入于定位孔中并与定位孔相匹配，所述内定位块的下方设有一个笔尖接口，所述内定位块与手动推块之间的下铅芯夹筒上套接有一根下压紧弹簧，下压紧弹簧的两端分别与手动推块和内定位块相连；

以及笔尖，所述笔尖与笔尖接口固定相连，所述笔尖与笔尖接口之间的连接方式为螺纹连接方式或卡接方式。

进一步，本发明的电动手动两用活动铅笔，所述上外筒本体的筒壁上设有第一销钉孔、第一螺钉孔和第一电源插口；所述上内筒本体上设有第二销钉孔、第二螺钉孔和第二电源插口，所述第二销钉孔与第一销钉孔相对应，第二螺钉孔与第一螺钉孔相对应，第二电源插口和第一电源插口相对应；所述电源转接块上设有一个电源插孔，所述电源插孔、第一电源插口和第二电源插口相对应；所述笔夹本体的内壁上固定有一个定位销，所述定位销插入于第一销钉孔和第二销钉孔中并与之相匹配，所述电源插头依次穿过第一电源插口和第二电源插口后插入于电源插孔中，所述笔架本体上设有一个第三螺钉孔，所述第三螺钉孔、第一螺钉孔和第二螺钉孔中插入于有一根紧定螺钉；所述电池为锂电池，所述笔夹本体的外壁上固定有一个充电接口，所述充电接口通过电源插头与锂电池相串联。

进一步，本发明的电动手动两用活动铅笔，所述锂电池的额定电压为3.7v，所述微型直流电机为行星减速直流电机，所述进铅按钮和出铅按钮均为点动式按钮，所述微型直流电机的外壁上设有一个矩形平面，所述紧定螺钉的末端压紧于矩形平面上。

进一步，本发明的电动手动两用活动铅笔，所述推杆本体的横截面为半圆环形，所述滑腔的横截面为半圆形。

进一步，本发明的电动手动两用活动铅笔，所述推杆本体的内壁上设有两条定位滑槽，所述滑块上设有两个定位滑块，所述定位滑块插入于定位滑槽中并与定位滑槽相匹配。

进一步，本发明的电动手动两用活动铅笔，所述定位滑槽和定位滑块均为燕尾形。

进一步，本发明的电动手动两用活动铅笔，下内筒本体与上内筒本体的连接方式为螺纹连接方式或卡接方式。

进一步，本发明的电动手动两用活动铅笔，所述下铅芯夹筒的横截面为正六边形、正五边形、正方形或等边三角形中的任意一种。

进一步，本发明的电动手动两用活动铅笔，所述定位孔的横截面为正六边形、正五边形、正方形或等边三角形中的任意一种。

本发明取得的有益效果是：(1)结构简单；(2)具有手动进出铅芯的功能和电动进出铅芯的功能，同时，两种操作方式可以自由切换，从而增强了活动铅笔的趣味性；(3)电动进出铅方式与手动进出铅方式相比，操作简单，能大大提高进铅和出铅的速度。

附图说明

图1是本发明的分解图。

图2是笔夹模块的主视图。

图3是笔夹模块的右视图。

图4是上外筒本体的结构示意图。

图5是上内筒本体的结构示意图。

图6是驱动模块的结构示意图。

图7是下外筒本体的结构示意图。

图8是图7中a处的放大图。

图9是下内筒模块的结构示意图。

图10是推杆模块的结构示意图。

图11是图10中b处的放大图。

图12是上铅芯夹筒的主视图。

图13是上铅芯夹筒的仰视图。

图14是图11中d-d面的剖视图。

图15是图10中c处的放大图。

图16是下铅芯夹筒的主视图。

图17是下铅芯夹筒的仰视图。

图18是本发明的主视图。

图19是本发明的右视图。

图20是图18中e-e面的剖视图。

图21是本发明手动操作时的结构示意图。

图22是本发明电动操作时的结构示意图。

图中：1、笔夹模块，101、笔夹本体，102、充电接口，103、第三螺钉孔，

104、出铅按钮，105、进铅按钮，106、定位销，107、电源插头，108、紧定螺钉，

2、上外筒本体，201、第一销钉孔，202、第一电源插口，203、第一螺钉孔，

3、上内筒本体，301、第二销钉孔，302、第二电源插口，303、第二螺钉孔，

304、内螺纹，4、驱动模块，401、电池，402、电源转接块，403、电源插孔，

404、矩形平面，405、微型直流电机，406、驱动轴，407、驱动齿轮，

5、下外筒本体，502、外定位块，503、l形滑槽，504、定位孔，505、弹性卡块，

6、下内筒模块，601、外螺纹，602、传动齿轮，603、支撑块，604、蜗杆，

605、下内筒本体，606、蜗杆轴，607、模式转换滑块，7、推杆模块，

701、推杆本体，702、铅芯，703、滑块，704、蜗轮齿，705、挡芯塞，

706、上铅芯夹筒，707、上夹紧套，708、滑腔，709、上压紧弹簧，

710、上夹紧条，711、上沟槽，712、定位滑槽，713、手动推块，

714、下铅芯夹筒，715、下压紧弹簧，716、导向套，717、内定位块，

718、笔尖接口，719、下夹紧条，720、下沟槽，8、笔尖。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1、图18、图19和图20所示，是一种电动手动两用活动铅笔，包括上外筒本体2、固定于上外筒本体2内的上内筒本体3、固定于上内筒本体3内的驱动模块4、固定于上外筒本体2的外壁上的笔夹模块1、下外筒本体5、插入于下外筒本体5中的下内筒模块6、插入于下内筒本体6内的推杆模块7和笔尖8，另外，下外筒本体5的顶部插入于上外筒本体2内，以上各个部分是本实施例的活动铅笔的主要构件。

如图6所示，是驱动模块4的结构示意图，驱动模块4包括微型直流电机405，微型直流电机405的顶部固定有一个电源转接块402，微型直流电机405的底部设有一个驱动轴406，驱动轴406上固定有一个驱动齿轮407，电源转接块402的顶部固定有一个电池401。

启动微型直流电机405，驱动轴406就会不断的转动，驱动轴406在转动的同时，还会带动驱动齿轮407转动，因此，微型直流电机405是本实施例的活动铅笔的电动驱动的动力源，而电池401的作用则是为微型直流电机405的正常运行提供电能。

如图2和图3所示，是笔夹模块1的主视图和右视图，从图中可以看出，笔夹模块1包括笔夹本体101，笔夹本体101固定于上外筒本体2的外壁上，笔夹本体101的内壁上固定有一个与电源转换块402对接的电源插头107，笔夹本体101的外壁上固定有一个控制微型直流电机405反转的出铅按钮104和一个控制微型直流电机405正转的进铅按钮105。

事实上，笔夹本体101有两个作用，其一为笔夹最基本的作用，也就是通过笔夹本体101，可以将整个活动铅笔夹于衣服的口袋中，第二个作用，则是本发明所独有的，笔夹本体101作为一个电路板，通过电源插头107与电源转换块402对接，进而与电池401和微型直流电机405进行电连接，从而使整个电路贯通，电路贯通之后，电池401即可对整个电路供电，而微型直流电机405的旋转方向也可以通过出铅按钮104和进铅按钮105进行控制。

如图7和图8所示，上外筒本体2的顶端的筒臂上设有一个l形滑槽503，l形滑槽503的顶部设有两块相对设置的弹性卡块505，上外筒本体2的底部设有一个外定位块502，外定位块502的中心处设有一个定位孔504。

如图9所示，下内筒模块6包括下内筒本体605和设于下内筒本体605内的蜗杆604，蜗杆604上设有一根蜗杆轴606，蜗杆轴606的顶端固定有一个传动齿轮602，传动齿轮602与驱动齿轮407相匹配，蜗杆轴606的顶端和底端分别设有一个支撑块603，支撑块603固定于下内筒本体605的内壁上，下内筒本体605的外壁上固定有一个模式转换滑块607，模式转换滑块607插入于l形滑槽503中并与l形滑槽503相匹配，下内筒本体605的顶端与上内筒本体3的底端固定相连，下内筒本体605与上内筒本体3的连接方式为可拆卸式连接。

当下内筒本体605与上内筒本体3固定连接之后，此时，若传动齿轮602与驱动齿轮407相啮合，则驱动齿轮407就会带动传动齿轮602转动，而传动齿轮602则会进一步带动蜗杆轴606和蜗杆604转动，因此，通过传动齿轮602和驱动齿轮407，即可将微型直流电机405的动力传递给蜗杆604。

如图10-图17所示，推杆模块7包括推杆本体701，推杆本体701上设有一个滑腔708，滑腔708的长度方向与推杆本体701的长度方向相一致，滑腔708内设有一个滑块703，滑块703上设有一个蜗轮齿704，蜗轮齿704与蜗杆604相匹配，滑块703的中心处固定有一个上铅芯夹筒706，上铅芯夹筒706的底部为喇叭状，上铅芯夹筒706的中部和下部均布有若干条上沟槽711，上沟槽711将上铅芯夹筒706的中部和下部分隔为若干个上夹紧条710，上夹紧条710的外部套接有一个上夹紧套707，上夹紧套707与滑块703的底面之间的上铅芯夹筒706上套接有一根上压紧弹簧709，上压紧弹簧709的顶端与滑块703相连，底端与上夹紧套707相连。

因此，将铅芯702的顶端插入于上铅芯夹筒706内，在上压紧弹簧709的压力作用下，上夹紧套707就会将上铅芯夹筒706压紧，进而通过上夹紧条710将铅芯702夹紧，当蜗轮齿704与蜗杆604相啮合的时候，随着蜗杆604的转动，即可驱动蜗轮齿704和滑块703沿滑腔708上下滑动，当微型直流电机405正转的时候，滑块703就会带动上铅芯夹筒706和铅芯702向下移动，同理，当微型直流电机405反转的时候，滑块703就会带动上铅芯夹筒706和铅芯702向上移动。

故此，通过微型直流电机405正反转，即可带动驱动轴406和驱动齿轮407正转和反转，而驱动齿轮407通过与传动齿轮602啮合，又会带动传动齿轮602、蜗杆轴606和蜗杆604正转和反转，再由蜗杆604带动蜗轮齿704、滑块703、上铅芯夹筒706、铅芯702沿滑腔708上下滑动，最终实现铅芯702的上下移动，实现电动出铅和进铅。

推杆本体701的顶端贴靠于微型直流电机405下表面上，推杆本体701的底部固定有一个手动推块713，手动推块713内的中心处固定有一个下铅芯夹筒714，下铅芯夹筒714的底部为喇叭状，下铅芯夹筒714的中部和下部均布有若干条下沟槽720，下沟槽720将下铅芯夹筒714的中部和下部分隔为若干个下夹紧条719，下夹紧条719的外部设有一个导向套716，下夹紧条719插入导向套716中并能沿导向套716的长度方向上下滑动，导向套716的下方固定有一个内定位块717，内定位块717插入于定位孔504中并与定位孔504相匹配，内定位块717的下方设有一个笔尖接口718，内定位块717与手动推块713之间的下铅芯夹筒714上套接有一根下压紧弹簧715，下压紧弹簧715的两端分别与手动推块713和内定位块717相连。

推杆模块7和下内筒本体605插入于下外筒本体5中之后，推杆模块7底部的内定位块717就会卡入于外定位块502中的定位孔504中，因此，通过下外筒本体5上的外定位块502和定位孔504，即可对推杆模块7底部的内定位块717进行定位，避免内定位块717以及推杆本体7沿下外筒本体5的中轴线转动，这样一来，手动推块713也只能上下移动，而不能转动。

当需要手动出铅或进铅的时候，反复的下压和松开上外筒本体2，在上外筒本体2带动下，上内筒本体3中的微型直流电机405也会随上外筒本体2上下移动，而微型直流电机405上下移动的同时，则会进一步带动推杆本体701和手动推块713上下移动，利用手动推块713的上下移动，手动推块713在上下移动的过程中，就会不断的对下压紧弹簧715进行压紧和松开，当下压紧弹簧715松开的时候，导向套716由于靠近下铅芯夹筒714的喇叭状的底部，就会将下铅芯夹筒714夹紧，这样一来，随着下铅芯夹筒714的向下移动，铅芯702也会向下移动一段距离，通常情况下，每次下移的距离为1-3mm，当下压紧弹簧715被压紧的时候，由于下铅芯夹筒714的喇叭状的底部远离导向套716，因此下铅芯夹筒714就会将铅芯702松开，之后再次松开下压紧弹簧715，下铅芯夹筒714就会迅速上移并复位，复位之后，再次将铅芯702夹紧，随着下铅芯夹筒714的再次下移，铅芯702又会在下铅芯夹筒714的带动下，向下移动一段距离，如此循环往复，即可不断的将铅芯702推出，实现铅芯702的手动出铅。事实上，以上步骤也是现有手动活动铅笔的工作原理，此处就不再过多描述。

本实施例的电动手动两用活动铅笔，为了能在电动模式和手动模式之间自由转换，避免电动机构与手动机构之间出现干涉，下内筒本体605的外壁上固定有一个模式转换滑块607，模式转换滑块607插入于下外筒本体5上的l形滑槽503中并与l形滑槽503相匹配，当整个活动铅笔的机构均组合完毕之后，如图21所示，模式转换滑块607位于l形滑槽503中的顶端，为了避免模式转换滑块607从l形滑槽503中脱出，l形滑槽503的顶部设有两块相对设置的弹性卡块505，平时的时候，由于弹性卡块505的阻挡，模式转换滑块607无法从l形滑槽503的顶端脱出，只有在安装或拆卸的时候，用较大的力拉动下内筒本体605，致使两块弹性卡块505发生较大形变，才能使模式转换滑块607脱出。

当模式转换滑块607位于l形滑槽503中的时候，由于模式转换滑块607可以沿l形滑槽503的纵向部分上下滑动，此时，推动上外筒本体2上下移动，即可驱动上内筒本体3、微型直流电机405、下内筒本体605、推杆本体701和手动推块713上下移动，相对于各个移动构件来说，下外筒本体5是静止不动的，故此，在手动推块713的推动下，即可实现铅芯702的手动出铅和进铅。

当模式转换滑块607位于l形滑槽503中的时候，滑块703上的蜗轮齿704远离蜗杆604，不与蜗杆604相啮合，因此，即便按下出铅按钮104或进铅按钮105，启动微型直流电机405带动蜗杆604转动，但是由于蜗杆604与蜗轮齿704并不啮合，此时，滑块703的位置与电动驱动构件的运行与否没有任何关系。

事实上，在手动模式的时候，由于上铅芯夹筒706始终将铅芯702的顶端夹紧，因此，上铅芯夹筒706、滑块703和蜗轮齿704的位置随铅芯702的上下移动而上下移动。在手动模式下，电动模式处于失效状态。

下压上外筒本体2并旋转上外筒本体2，在上外筒本体2的带动下，上内筒本体3也会带动下内筒本体605向下移动和旋转，这样一来，下内筒本体605上的模式转换滑块607就会进入l形滑槽503的左下方，如图22所示，此时，上内筒本体3和微型直流电机405将推杆本体701压紧，而推杆本体701又会通过手动推块713将下压紧弹簧715压紧，下压紧弹簧715被压紧后，下铅芯夹筒714则移动至最下方，此时，由于下铅芯夹筒714的喇叭状的底部远离导向套716，因此，下铅芯夹筒714与铅芯702之间处于放松状态，也就是说，此时铅芯702可以沿下铅芯夹筒714自由滑动，铅芯702的出铅和进铅处于电动模式，手动驱动的构件对铅芯702的移动不会起到任何作用，手动模式处于失效状态。

当模式转换滑块607移动至l形滑槽503的左下端的时候，滑块703上的蜗轮齿704恰好与蜗杆604相啮合。

若按下出铅按钮104，则微型直流电机405的驱动轴406反转，驱动轴406反转的同时，带动驱动齿轮407反转，再由驱动齿轮407带动传动齿轮602、蜗杆轴406和蜗杆604正转，蜗杆604在正转的同时，由于蜗杆604与蜗轮齿704相啮合，因而就会带动蜗轮齿704和滑块703不断的沿滑腔708向下移动，而滑块703下移的同时，则会带动上铅芯夹筒706和铅芯702向下移动，实现铅芯702的电动出铅。

同理，按下进铅按钮105，则微型直流电机405的驱动轴406正转，驱动轴406正转的同时，带动驱动齿轮407正转，再由驱动齿轮407带动传动齿轮602、蜗杆轴606和蜗杆604反转，蜗杆604在反转的同时，则会带动蜗轮齿704和滑块703不断的沿滑腔708向上移动，最后由滑块703带动上铅芯夹筒706和铅芯702向上移动，实现铅芯702的电动进铅。

本实施例的电动手动两用活动铅笔，为了方便书写，还包括一个笔尖8，笔尖8固定连接于笔尖接口718上。

本实施例中，笔尖8与笔尖接口718的连接方式为螺纹连接，在其它一些实施例中，笔尖8与笔尖接口718的连接方式还可以是卡接方式。

此外，还可以将笔尖8与笔尖接口718作成一体式结构。

本实施例的电动手动两用活动铅笔，如图2、图3、图4、图5和图6所示，上外筒本体2的筒壁上设有第一销钉孔201、第一螺钉孔203和第一电源插口202；上内筒本体3上设有第二销钉孔301、第二螺钉孔303和第二电源插口302，第二销钉孔301与第一销钉孔201相对应，第二螺钉孔303与第一螺钉孔203相对应；电源转接块402上设有一个电源插孔403，电源插孔403、第一电源插口202和第二电源插口302相对应；笔夹本体101的内壁上固定有一个定位销106，定位销106插入于第一销钉孔201和第二销钉孔301中并与之相匹配，电源插头107依次穿过第一电源插口202和第二电源插口302后插入于电源插孔403中，笔夹本体101上设有一个第三螺钉孔103，第三螺钉孔103、第一螺钉孔103和第二螺钉孔203中插入于有一根紧定螺钉108。

通过定位销106的定位作用以及紧定螺钉108的固定作用，能有效的将上外筒本体2、上内筒本体3、驱动模块4和笔夹模块1牢靠的固定在一起。

本实施例中，电池401为锂电池，因而可以反复充电，相应的，笔夹本体101的外壁上固定有一个充电接口102，充电接口102通过电源插头107与锂电池相串联，这样一来，若锂电池的电量耗尽后，将充电器与充电接口102对接，即可实现对锂电池的充电工作。

本实施例中，锂电池的额定电压为3.7v，微型直流电机405为行星减速直流电机，进铅按钮105和出铅按钮104均为点动式按钮，微型直流电机405的外壁上设有一个矩形平面404，紧定螺钉108的末端压紧于矩形平面404上，这样一来，紧定螺钉108能牢靠的固定于矩形平面404上。

本实施例中，推杆本体701的横截面为半圆环形，滑腔708的横截面为半圆形。

本实施例中，推杆本体701的内壁上设有两条定位滑槽712，滑块703上设有两个定位滑块，定位滑块插入于定位滑槽712中并与定位滑槽712相匹配，因此，能避免滑块703从滑腔708的上方脱出。

进一步，本实施例中，定位滑槽712和定位滑块均采用燕尾形。

本实施例的电动手动两用活动铅笔，下内筒本体605的顶部设有外螺纹601，上内筒本体3的的底部设有内螺纹304，内螺纹304与外螺纹601相匹配，这样的固定连接方式，便于安装和拆卸。

本实施例的电动手动两用活动铅笔，下铅芯夹筒714的横截面为正方形，采用这样的结构，使得下铅芯夹筒714只能沿导向套716的长度方向上下滑动，而不会发生转动，从而提高了下铅芯夹筒714与导向套配合时的稳定性。

在其它一些实施例中，下铅芯夹筒714的横截面还可以是正六边形、正五边形或等边三角形中的任意一种，这样的结构均能保证下铅芯夹筒714与导向套716之间不会发生相对转动。

本实施例中，定位孔504的横截面为正六边形，这样的结构可以确保定位孔504与内定位块717之间不会发生相对转动，进而提高了推杆模块7与下外筒本体5之间配合时的稳定性。

在其它一些实施例中，定位孔504的横截面还可以是正五边形、正方形或等边三角形，只要能确保推杆模块7与下外筒本体5之间不会发生相对转动即可。

本实施例的电动手动两用活动铅笔，上铅芯夹筒706的顶部塞入有一个挡芯塞705，因而能有效的限定铅芯702的顶部位置，挡芯塞705与上铅芯夹筒706之间为螺纹连接方式，便于拆卸和安装。

在其它一些实施例中，挡芯塞705与上铅芯夹筒706之间的连接方式还可以是卡接方式。