一种智能书写笔结构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种智能书写笔结构，包括笔筒及设于笔筒内的笔杆，其特征在于：所述笔筒包括笔身、可拆连接于笔身下端上的螺纹连接段以及可拆连接于螺纹连接段上的笔帽，所述笔身内的中部固设有一工作电路面板，位于工作电路面板下方设有一位于笔身内且用以驱动笔杆伸缩的伸缩机构，所述笔身下部设有手握部，所述手握部上设有与工作电路面板电路连接的感应金属片，位于感应金属片下方的笔身上设有用以防止握笔过低的一圈三角状凸部。本发明具有结构简单，布局合理，能有效提供一种解决不良用笔方式的笔结构，为解决不良用笔问题提供了保障。
【专利说明】一种智能书写笔结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种智能书写笔结构，应用于握笔过程。
【背景技术】
[0002]对于那种初学握笔书写的小孩、已经养成错误握笔书写习惯的小孩或者需要练习握笔姿势的特殊人群来说，目前还没有一种能帮助其养成好的握笔书写习惯与监控在良好书写环境下使用的好产品，一般也只是依赖其他人的继续有效指导监督或者小孩的个人自觉，但现实受到家庭经济条件、生活水平、教育程度等因素影响无法提供有效地监督指导条件，而小孩因为年龄和心智的原因更无法单独实现自我监控，因此产生诸多的不良用笔熟悉习惯和不良的用笔环境习惯的问题，造成了社会普遍性的近视、坐姿不正、书写注意力不集中等危害健康习惯。因此，针对上述问题是本发明研究的对象。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种智能书写笔结构，有助于解决目前无法提供一种能指导用户改变不良用笔方式的笔结构等问题。
[0004]本发明的技术方案在于:
一种智能书写笔结构，包括笔筒及设于笔筒内的笔杆，其特征在于:所述笔筒包括笔身、可拆连接于笔身下端上的螺纹连接段以及可拆连接于螺纹连接段上的笔帽，所述笔身内的中部固设有一工作电路面板，位于工作电路面板下方设有一位于笔身内且用以驱动笔杆伸缩的伸缩机构，所述笔身下部设有手握部，所述手握部上设有与工作电路面板电路连接的感应金属片，位于感应金属片下方的笔身上设有用以防止握笔过低的一圈三角状凸部。
[0005]其中，所述工作电路面板的上端设有一贯穿笔身顶部且与工作电路面板电路连接的控制按钮，所述工作电路面板上部设有一对红外收发感应探头，位于红外收发感应探头旁侧的工作电路面板上设有一光感应探头，位于红外感应探头下方的工作电路面板上设有一 LED显示屏，位于LED显示屏下方的工作电路面板上设有一喇叭。
[0006]所述螺纹连接段的一侧插接到笔身的下部内壁上，另一侧通过螺纹连接笔帽，且插接到笔身上的螺纹连接段外周部上设有一定位凸部，所述笔身内壁相对应设有一定位凹槽。
[0007]所述笔杆为钢笔芯，且所述钢笔芯的外周部上设有一定位块，所述螺纹连接段的内壁上对应设有一定位槽。
[0008]所述笔身对应红外收发感应探头、光感应探头处设置成以利光线透过的透明状，所述笔身对应LED显示屏处设置成以利光线透过的半透明状，所述笔身对应喇叭处设置成以利喇叭发声的通孔状。
[0009]所述的伸缩机构包括设于笔身内且与工作电路面板电路连接的微型马达以及平行设置于笔身内的主动轴盒和从动轴，所述微型马达的输出轴经涡轮蜗杆机构与主动轴驱动连接，所述主动轴经一对传动齿轮与从动轴驱动连接，所述从动轴经一曲柄连杆机构与用以驱动笔杆伸缩的移动活塞驱动连接。
[0010]所述的涡轮蜗杆机构包括与微型马达输出轴连接的蜗杆以及与主动轴固连的涡轮。
[0011]所述的一对传送齿轮包括设于主动轴一端上的主动齿轮以及设于从动轴相应端上的从动齿轮。
[0012]所述的曲柄连杆机构包括设于从动轴上的偏心轮，所述偏心轮与一连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与移动活塞铰接。
[0013]所述笔身内壁上还设有用以感应移动活塞上、下极限位置的最高位传感器及最低位传感器，所述最高位传感器及最低位传感器分别与工作电路面板电路连接。
[0014]所述的伸缩机构还可以为包括设于笔身内的微型马达和由微型马达经中间传动组件连接的用以驱动笔芯伸缩的移动活塞；所述中间传动组件包括设于笔身内的第一齿轮组、第二齿轮组和第三齿轮，所述第一齿轮组由连接于微型马达输出轴上的蜗杆驱动转动，所述第三齿轮经第二齿轮组与第一齿轮组啮合连接，所述第三齿轮的一侧端面上偏心铰接有一连杆的一端，所述连杆的另一端与移动活塞铰接。
[0015]所述第一齿轮组为安设于笔身内且具有大小两个齿轮的第一齿轮轴，所述第二齿轮组为安设于笔身内且具有大小两个齿轮的第二齿轮轴，且第一齿轮轴与第二齿轮轴平行设置；所述第一齿轮轴的大齿轮与蜗杆啮合连接，所述第一齿轮轴的小齿轮与第二齿轮轴的大齿轮啮合连接，所述第二齿轮轴的小齿轮与第三齿轮啮合。
[0016]所述笔身上设有两个分别当移动活塞伸出及缩回到达极限位时能够自动停机的限位开关
本发明的优点在于:本发明具有结构简单，布局合理，能有效提供一种解决不良用笔方式的笔结构，为解决不良用笔问题提供了保障。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例的外部结构示意图。
[0018]图2为本发明实施例的螺纹连接段的连接部分局部示意图。
[0019]图3为本发明实施例的内部工作电路面板器件布置示意图。
[0020]图4为本发明实施例的伸缩机构一(笔芯回收状态)示意图。
[0021]图5为本发明实施例的伸缩机构一(笔芯伸出状态)示意图。
[0022]图6为本发明实施例的伸缩机构二的整体立体结构示意图。
[0023]图7为本发明实施例的伸缩机构二的移动活塞缩回状态结构示意图。
[0024]图8为本发明实施例的伸缩机构二的移动活塞伸出状态结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
[0026]参考图1至图8，本发明实施例涉及了一种智能书写笔结构，利用该结构作为基础，可方便实现各种软件控制需求，便于防近视等功能的实现。该结构包括笔筒14及设于笔筒内的笔杆2，所述笔筒14包括笔身1、可拆连接于笔身下端上的螺纹连接段15以及可拆连接于螺纹连接段上的笔帽16，所述笔身内的中部固设有一工作电路面板3，位于工作电路面板下方设有一位于笔身内且用以驱动笔杆伸缩的伸缩机构，所述笔身I下部设有手握部5，所述手握部上设有与工作电路面板电路连接的感应金属片6。为了防止使用者握笔部位过低，在位于感应金属片下方的笔身上设有用以防止握笔过低的一圈三角状凸部12，通过凸部设置，能有效阻碍使用者进一步下握笔身。
[0027]在本实施例中，上述工作电路面板的上端设有一贯穿笔身顶部且与工作电路面板电路连接的控制按钮7，该控制按钮可以为5向按钮，满足后续程序设定时的多个控制需求；所述工作电路面板上部设有一对红外收发感应探头8，其中接收探头位于发送探头的上方，而且位于红外收发感应探头的接收探头旁侧的工作电路面板上设有一光感应探头9，位于红外感应探头下方的工作电路面板上设有一 LED显示屏10，位于LED显示屏下方的工作电路面板上设有一喇叭11。只要结构软体的数据处理能力，本实施例既能完成通过红外探头感应物体，利用光感应探头感知外部环境光线，利用LED显示屏即可显示具体信息，利用喇叭能够告知使用者现行状态。为了实现更加的智能控制需求，在上述工作电路板上还可以设置能通过角度监控书写握笔姿势的角度感应芯片、能通过握笔时间来监控书写时间和强制休息的时间芯片。
[0028]考虑到为可拆连接结构，因此将螺纹连接段分成两部分，将上述螺纹连接段的一侧插接到笔身的下部内壁上，用以连接笔身，将另一侧通过螺纹连接笔帽，且插接到笔身上的螺纹连接段外周部上设有一定位凸部17，所述笔身内壁相对应设有一定位凹槽18。
[0029]在涉及到类似钢笔等具有特定书写角度的笔芯来说，在钢笔芯的外周部上设有一定位块19，所述螺纹连接段的内壁上对应设有一定位槽20，这样便于将笔芯位置定位好，便于书写。
[0030]为了能够保障上述各感应探头、显示屏、喇叭工作效果，在上述笔身对应红外收发感应探头、光感应探头处设置成以利光线透过的透明状，所述笔身对应LED显示屏处设置成以利光线透过的半透明状，所述笔身对应喇叭处设置成以利喇叭发声的通孔状13。
[0031]为了能使感应金属片能够平稳地安设在笔身上，在位于感应金属片处的笔身成以利感应金属片6安设的平面槽状，从而将金属片刚好安设进去，以便完成整体性效果。
[0032]在本发明结构中，伸缩机构不限于以下描述内容，以能够实现笔杆伸缩的机构均可。而本实施例中，上述的伸缩机构包括设于笔身内且与工作电路面板电路连接的微型马达4-1以及平行设置于笔身内的主动轴4-2和从动轴4-3，所述微型马达的输出轴经涡轮蜗杆机构与主动轴4-2驱动连接，所述主动轴4-2经一对传动齿轮与从动轴4-3驱动连接，所述从动轴经一曲柄连杆机构与用以驱动笔杆伸缩的移动活塞4-4驱动连接；上述的涡轮蜗杆机构包括与微型马达输出轴连接的蜗杆4-5以及与主动轴固连的涡轮4-6 ;上述的一对传送齿轮包括设于主动轴一端上的主动齿轮4-7以及设于从动轴相应端上的从动齿轮
4-8 ;上述的曲柄连杆机构包括设于从动轴上的偏心轮4-9，所述偏心轮与一连杆4-10的一端铰接，所述连杆的另一端与移动活塞4-4铰接；上述笔身内壁上还设有用以感应移动活塞上、下极限位置的最高位传感器4-11及最低位传感器4-12，所述最高位传感器及最低位传感器分别与工作电路面板电路连接。具体该机构的执行过程如下:微型马达通过涡轮蜗杆机构使主动轴转动，接下来，利用主动轴与从动轴之间的一对传动齿轮使从动轴转动，然后从动轴带动偏心轮转动，进而使偏心轮带动连杆实现曲柄连杆运动，最后使移动活塞实现收缩，从而驱使笔杆回位至笔身内。
[0033]本实施例的伸缩机构还可以为包括设于笔身内的微型马达4-0-2和由微型马达经中间传动组件连接的用以驱动笔芯伸缩的移动活塞4-0-3。上述中间传动组件包括设于笔身内的第一齿轮组4-0-4、第二齿轮组4-0-5和第三齿轮4-0-6，所述第一齿轮组由连接于微型马达输出轴上的蜗杆4-0-7驱动转动，所述第三齿轮经第二齿轮组与第一齿轮组啮合连接，所述第三齿轮的一侧端面上偏心铰接有一连杆4-0-8的一端,所述连杆的另一端与移动活塞铰接。上述第一齿轮组为安设于笔身内且具有大小两个齿轮的第一齿轮轴，所述第二齿轮组为安设于笔身内且具有大小两个齿轮的第二齿轮轴，且第一齿轮轴与第二齿轮轴平行设置。上述第一齿轮轴的大齿轮与蜗杆啮合连接，所述第一齿轮轴的小齿轮与第二齿轮轴的大齿轮啮合连接，所述第二齿轮轴的小齿轮与第三齿轮啮合。上述笔身上设有两个分别当移动活塞伸出及缩回到达极限位时能够自动停机的限位开关9。本使用过程中，驱动微型马达，使微型马达通过蜗杆驱动第一齿轮组，然后通过第二齿轮组驱动第三齿轮转动，由于第三齿轮的一侧端面上偏心铰接有一连杆，随着第三齿轮的旋转，可使连杆驱动活塞伸缩运动，从而驱使笔芯回位或伸出笔筒，完成自动伸缩笔的执行机构操作。本结构下设置的限位开关为上下限位开关，这样的目的的是为保证活塞伸出到顶端时触发上限开关自动停止运行或者缩回到底端时触发下限开关自动停止运行，这样的结构能有效保证活塞带动的笔芯每次都准确到达设置的书写的最佳笔芯位置，并且电机的控制简单的只需要一个正向电流，始终一个方向运行就可以，控制电路大量简化。另外出现因为使用不当、临时断电等造成活塞和齿轮出现错位特殊情况后，只要继续提供正常正向电流，运动机构自然运行到上下限位开关处停止，实现自动调整的正确的位置，无需人工进行手动调整。上下限位开关可以依据产品的外观采用不同的限位开关器件来实现，本实施例中使用轻触开关实现，也可以采用叶碰开关、上下接触片形式、光电耦合开光等等。
[0034]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种智能书写笔结构，包括笔筒及设于笔筒内的笔杆，其特征在于:所述笔筒包括笔身、可拆连接于笔身下端上的螺纹连接段以及可拆连接于螺纹连接段上的笔帽，所述笔身内的中部固设有一工作电路面板，位于工作电路面板下方设有一位于笔身内且用以驱动笔杆伸缩的伸缩机构，所述笔身下部设有手握部，所述手握部上设有与工作电路面板电路连接的感应金属片，位于感应金属片下方的笔身上设有用以防止握笔过低的一圈三角状凸部。
2.根据权利要求1所述的一种智能书写笔结构，其特征在于:所述工作电路面板的上端设有一贯穿笔身顶部且与工作电路面板电路连接的控制按钮，所述工作电路面板上部设有一对红外收发感应探头，位于红外收发感应探头旁侧的工作电路面板上设有一光感应探头，位于红外感应探头下方的工作电路面板上设有一 LED显示屏，位于LED显示屏下方的工作电路面板上设有一喇叭。
3.根据权利要求1所述的一种智能书写笔结构，其特征在于:所述螺纹连接段的一侧插接到笔身的下部内壁上，另一侧通过螺纹连接笔帽，且插接到笔身上的螺纹连接段外周部上设有一定位凸部，所述笔身内壁相对应设有一定位凹槽。
4.根据权利要求3所述的一种智能书写笔结构，其特征在于:所述笔杆为钢笔芯，且所述钢笔芯的外周部上设有一定位块，所述螺纹连接段的内壁上对应设有一定位槽。
5.根据权利要求1所述的一种智能书写笔结构，其特征在于:所述笔身对应红外收发感应探头、光感应探头处设置成以利光线透过的透明状，所述笔身对应LED显示屏处设置成以利光线透过的半透明状，所述笔身对应喇叭处设置成以利喇叭发声的通孔状。
6.根据权利要求1所述的一种智能书写笔结构，其特征在于:所述的伸缩机构包括设于笔身内且与工作电 路面板电路连接的微型马达以及平行设置于笔身内的主动轴盒和从动轴，所述微型马达的输出轴经涡轮蜗杆机构与主动轴驱动连接，所述主动轴经一对传动齿轮与从动轴驱动连接，所述从动轴经一曲柄连杆机构与用以驱动笔杆伸缩的移动活塞驱动连接；所述的涡轮蜗杆机构包括与微型马达输出轴连接的蜗杆以及与主动轴固连的涡轮；所述的一对传送齿轮包括设于主动轴一端上的主动齿轮以及设于从动轴相应端上的从动齿轮；所述的曲柄连杆机构包括设于从动轴上的偏心轮，所述偏心轮与一连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与移动活塞铰接。
7.根据权利要求6所述的一种智能书写笔结构，其特征在于:所述笔身内壁上还设有用以感应移动活塞上、下极限位置的最高位传感器及最低位传感器，所述最高位传感器及最低位传感器分别与工作电路面板电路连接。
8.根据权利要求1所述的一种智能书写笔结构，其特征在于:所述的伸缩机构包括设于笔身内的微型马达和由微型马达经中间传动组件连接的用以驱动笔芯伸缩的移动活塞；所述中间传动组件包括设于笔身内的第一齿轮组、第二齿轮组和第三齿轮，所述第一齿轮组由连接于微型马达输出轴上的蜗杆驱动转动，所述第三齿轮经第二齿轮组与第一齿轮组哨合连接，所述第三齿轮的一侧端面上偏心铰接有一连杆的一端，所述连杆的另一端与移动活塞绞接。
9.根据权利要求8所述的一种智能书写笔结构，其特征在于:所述第一齿轮组为安设于笔身内且具有大小两个齿轮的第一齿轮轴，所述第二齿轮组为安设于笔身内且具有大小两个齿轮的第二齿轮轴，且第一齿轮轴与第二齿轮轴平行设置；所述第一齿轮轴的大齿轮与蜗杆啮合连接，所述第一齿轮轴的小齿轮与第二齿轮轴的大齿轮啮合连接，所述第二齿轮轴的小齿轮与第三齿轮啮合。
10.根据权利要求9所述的一种智能书写笔结构，其特征在于:所述笔身上设有两个分别当移动活塞伸出及缩回到达极限位时能够自动停机的限位开关。
【文档编号】B43K29/00GK103935157SQ201410187877
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】陈良彬 申请人:陈良彬