自动铅笔的制作方法

本发明涉及一种笔，特别是一种自动铅笔。

背景技术：

自动铅笔一般在书写时其笔芯与纸面呈略微倾斜状态，这使得笔芯端部一侧会持续被磨损，造成笔芯与纸面的接触面逐渐增大，使书写时的线条不断变粗、变淡，书写效果较差。

目前现有技术存在一种利用书写压力使笔芯旋转的自动铅笔，例如日本三菱公司在中国申请的一项发明专利——自动铅笔（cn200780020831.3），其中公开了该自动铅笔包括有轴筒、配置在轴筒内并用于进行笔芯解除和夹持的夹紧部件、旋转驱动机构，旋转驱动机构包括有旋转体，旋转体和夹紧部件同轴转动设置在轴筒内部，基于书写压力时笔芯和夹紧部件的后退动作驱动旋转体产生轴向运动，旋转体轴向两侧设置有配合部，通过旋转体和配合部的抵触配合能够驱动旋转体产生转动，进而由旋转体的旋转运动驱动夹紧部件和笔芯整体转动，使笔芯端部不会保持在同一侧被磨损的状态，使书写的线条粗细和浓淡能够相对地保持均匀一致，从而提高了书写效果。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种能够基于书写压力驱动笔芯转动的自动铅笔。

为实现上述目的，本发明提供了一种自动铅笔，包括笔杆，笔杆设置有由书写压力驱动沿笔杆轴向运动的笔芯夹持组件、由所述笔芯夹持组件的轴向运动驱动转动的转动体，转动体在转动时可驱动笔芯夹持组件转动，所述转动体位于笔芯夹持组件一侧位置，且转动体的转动轴心和笔芯夹持组件的转动轴心相垂直，笔芯夹持组件在轴向运动时可驱动转动体沿笔杆轴向运动，转动体沿笔杆轴向运动的至少一个方向上设置有能够在与转动体相抵触时驱动其转动的抵触部件。

本发明的有益效果是：将转动体设置在笔芯夹持组件的一侧位置，并使转动体的转动轴心和笔芯夹持组件的转动轴心相垂直，依靠书写压力作为驱动力，使笔芯夹持组件能够沿笔杆轴向运动，进而能够驱动转动体沿笔杆轴向运动，当转动体沿笔杆轴向运动并与抵触部件相抵触时可驱动转动体产生转动，转动体在转动时再驱动笔芯夹持组件转动，从而实现自动铅笔的笔芯能够在书写过程中不断转动，减少对笔芯端部同一侧的损耗，提高书写效果。

进一步地，所述笔杆设置有由笔芯夹持组件的轴向运动驱动沿笔杆轴向运动的套筒部件，所述套筒部件套设在笔杆和笔芯夹持组件之间，套筒部件与笔杆构成周向限位配合，所述转动体转动设置在套筒部件的一侧。

采用上述设置的效果是：通过套筒组件来承载转动体，使转动体和笔芯夹持组件之间在驱动配合时，转动体相对于笔杆而言可保持在相对固定的位置，不会沿着笔杆轴向转动。

进一步地，所述笔杆包括有可容纳转动体并为其提供沿笔杆轴向的运动空间的腔室，该腔室其对应笔杆轴向的至少一侧设置有抵触部件，所述转动体上设置有能够在与抵触部件抵触时驱动转动体单向转动的第一环齿。

采用上述设置的效果是：腔室的设置可用于容纳转动体并为其提供运动空间，使转动体能够相对独立工作，不容易与笔的其他内部发生干涉，并且腔室还能够与转动体配合实现对套筒组件轴向以及周向的限位；转动体的第一环齿在与抵触部件相抵触时可驱动杆转动体转动。

进一步地，所述笔杆和套筒部件之间和/或笔杆和笔芯夹持组件之间设置有能够驱使笔芯夹持组件朝向笔杆头部方向运动复位的第一弹性件，所述腔室其对应笔杆轴向的两侧均设置有所述的抵触部件。

采用上述设置的效果是：通过第一弹性件驱动间接或直接地驱动笔芯夹持组件朝向笔杆头部方向运动复位，使笔芯夹持组件、套筒部件以及转动体在书写过程中能够不断沿笔杆轴向前后运动，转动体在前后运动时能够分别与腔室对应笔杆轴向的两侧的抵触部件抵触配合，从而能够提高笔芯的转动效率。

进一步地，所述套筒部件和笔芯夹持组件的限位配合处设置有轴承/轴套，套筒部件和笔芯夹持组件之间形成有用于容置所述轴承/轴套的腔体。

采用上述设置的效果是：轴套/轴套的设置可用于套筒部件和笔芯夹持组件的轴向限位配合，并且还能够提高套筒部件和笔芯夹持组件的转动配合效果，减少配合处的磨损。

进一步地，所述轴承包括第一套圈件、分别可转动配合设置在第一套圈件轴向两端处的第二套圈件、第三套圈件，所述第一套圈件与笔芯夹持组件构成定位配合，第二套圈件和第三套圈件均与套筒部件构成周向限位配合。

采用上述设置的效果是：采用上述结构的轴承能够用于承载套筒部件和笔芯夹持组件之间轴向配合时的作用力，并且通过第一套圈件、第二套圈件、第三套圈件之间的转动配合能够减小套筒部件和笔芯夹持组件之间的转动摩擦力，减少磨损，提高使用寿命。

进一步地，所述腔体中设置有将第一套圈件和第二套圈件之间和/或第一套圈件和第三套圈件之间压紧配合在一起的第二弹性件。

采用上述设置的效果是：第二弹性件的设置能够提高第一套圈件、第二套圈件、第三套圈件之间的接触效果，进而提高轴承的使用效果。

进一步地，所述套筒部件的后端设置有可供轴承、第二弹性件安装的装入口，套筒部件内侧设置有限位部，所述第二弹性件的轴向两端分别抵设在限位部和所述第二套圈件之间，所述第二套圈件上设置有轴向延伸的滑槽，套筒部件内侧设置有与滑槽配合轴向滑动的滑块，所述第三套圈件插装定位在套筒部件的后端。

采用上述设置的效果是：可通过所述装入口将轴承、第二弹性件方便地装入到套筒部件的内侧，轴承的第三套圈件插装定位在套筒部件的后端时能够防止轴承其他部件以及第二弹性件从装入口处脱出。

进一步地，所述第一套圈件和第二套圈件之间的配合面以及第一套圈件和第三套圈件之间的配合面上设置有滚道，滚道中设置有滚珠，第一套圈件和第二套圈件之间以及第一套圈件和第三套圈件之间设置有与滚珠配合安装的保持架。

采用上述设置的效果是：滚珠之间通过保持架安装以保持滚珠之间的间距，将滚道设置在第一套圈件、第二套圈件和第三套圈件上，并通过所述第二弹性件能够实现压紧，能够提高滚珠的滚动效果。

进一步地，所述笔芯夹持组件包括有筒部以及插装定位在筒部后端的套环，筒部后端设置有插槽，第一套圈件的内侧设置有与所述插槽配合插装的凸块，所述套环上设置有能够对插槽的入口进行封闭的挡块。

采用上述设置的效果是：第一套圈件的凸块沿插槽插入后通过套环的挡块对插槽的入口进行封闭，能够将第一套圈件和笔芯夹持组件定位配合在一起，结构简单，能够提高装配效果。

进一步地，所述笔芯夹持组件上设置有第二环齿，转动体上设置有与第二环齿相啮合的第三环齿，所述套筒部件一侧设置有可供转动体转动连接的转动体安装座以及可供第三环齿伸入套筒部件内侧的第一开口。

采用上述设置的效果是：转动体的第三环齿通过第一开口伸入套筒部件内侧并与笔芯夹持组件的第二环齿相啮合，使转动体在转动的同时能够驱动笔芯夹持组件相对套筒部件及笔杆转动，传动结构简单，方便加工。

进一步地，所述第一开口设置在转动体安装座沿套筒部件轴向的一侧位置，转动体安装座沿套筒部件轴向的另一侧位置还设置有可供第三环齿伸入套筒部件内侧的第二开口。

采用上述设置的效果是：所述第二开口的设置使转动体的第三环齿在转动时不会和套筒部件产生干涉，提高转动效果，并且还能够使笔芯夹持组件和转动体之间连接更加贴合，使结构更加紧凑。

进一步地，所述转动体安装座包括有凸台以及设置在凸台上的轴柱，所述凸台上设置有连通套筒部件内外侧的卡孔，所述轴柱上设置有与卡孔配合卡接定位的卡接头，所述转动体包括有与所述轴柱转动套接配合的轴孔。

采用上述设置的效果是：轴柱的设置能够增加转动体其转动配合处的轴向长度，提高转动时的稳定性，并且轴柱和套筒部件采用卡接方式进行连接，方便将套筒部件插入到笔杆内侧，使笔杆可以做得更细，减小笔的尺寸。

进一步地，所述笔杆一侧开设有用于将所述转动体装配在所述腔室中的安装口，安装口处安装有盖板，所述抵触部件设置在盖板上。

采用上述设置的效果是：将安装口开设在笔杆一侧，并将抵触部件设置盖板上，方便转动体的装配。所述盖板可采用透明材质制成，使使用者可直观地观察到转动体的转动情况，提高趣味性。

附图说明

图1为本发明实施例的结构图；

图2为本发明实施例的盖板的装配图；

图3为本发明实施例的局部剖视图1；

图4为本发明实施例的局部剖视图2；

图5为本发明实施例的局部剖视图3；

图6为本发明实施例的套筒部件和转动体的装配图；

图7为本发明实施例的转动体的背面视图；

图8为本发明实施例的转动体的正面视图；

图9为本发明实施例的第二套圈件的结构图1；

图10为本发明实施例的第二套圈件的结构图2；

图11为本发明实施例的第一套圈件的结构图；

图12为本发明实施例的第三套圈件的结构图；

图13为本发明实施例的盖板的结构图；

图14为本发明实施例的筒部和套环的装配图；

图15为本发明实施例的转动体和盖板的配合图。

具体实施方式

本发明自动铅笔的实施例如图1-15所示：包括笔杆1，笔杆1设置有由书写压力驱动沿笔杆1轴向运动的笔芯夹持组件2、由所述笔芯夹持组件2的轴向运动驱动转动的转动体3，转动体3在转动时可驱动笔芯夹持组件2转动，所述笔芯夹持组件2可形成对笔芯的夹持和解除以能够驱使笔芯伸出，笔杆1后端包括有定位套9，笔芯夹持组件2后端插装定位有按压帽5，笔芯夹持组件2可轴向运动设置在笔杆1内侧，所述转动体3位于笔芯夹持组件2一侧位置，且转动体3的转动轴心和笔芯夹持组件2的转动轴心相垂直，笔芯夹持组件2在轴向运动时可驱动转动体3沿笔杆1轴向运动，转动体3沿笔杆1轴向运动的至少一个方向上设置有能够在与转动体3相抵触时驱动其转动的抵触部件4。

所述笔杆1设置有由笔芯夹持组件2的轴向运动驱动沿笔杆1轴向运动的套筒部件6，笔芯夹持组件2和套筒部件6之间存在轴向限位配合关系，所述套筒部件6套设在笔杆1和笔芯夹持组件2之间，套筒部件6套设在笔芯夹持组件2外侧并可相对笔芯夹持组件2转动，套筒部件6与笔杆1构成周向限位配合，所述转动体3转动设置在套筒部件6的一侧。

所述笔杆1包括有可容纳转动体3并为其提供沿笔杆1轴向的运动空间的腔室11，该腔室11其对应笔杆1轴向的两侧均设置有所述的抵触部件4，当然在其他示例中也可以仅一侧设置有，所述转动体3上设置有能够在与抵触部件4抵触时驱动转动体3单向转动的第一环齿31，第一环齿31为棘齿状，第一环齿31设置在转动体3的外周面上，第一环齿31在与抵触部件4抵触时基于产生的沿转动体3周向分力驱使转体3朝特定方向转动。

由于转动体3转动设置在套筒部件6的一侧，通过腔室11中的转动体3与腔室11内壁之间的限位配合，能够使套筒部件6与笔杆1之间构成周向限位配合。

所述笔杆1一侧开设有用于将所述转动体3装配在所述腔室11中的安装口12，安装口12处安装有盖板13，所述抵触部件4设置在盖板13上，所述盖板13可由透明材质，方便对转动体3的工作状态进行观察，提高书写时的趣味性。

所述笔杆1和套筒部件6之间设置有能够驱使套筒部件6朝向笔杆1头部方向运动复位的第一弹性件71，基于套筒部件6和笔芯夹持组件2的轴向限位配合，同时也能够驱动笔芯夹持组件2朝向笔杆1头部方向运动复位，所述第一弹性件71分别抵设在套筒部件6和定位套9上。当然，在其他示例中，所述第一弹性件71也可以设置在笔杆1和笔芯夹持组件2之间，也能够起到驱动笔芯夹持组件2朝向笔杆1头部方向运动复位的效果。

由于腔室11对应笔杆1轴向的两侧均设置有所述的抵触部件4，在书写压力和第一弹性件71弹性作用力的相互配合作用下，使转动体3的第一环齿31能够交替性地不断与腔室11两侧的抵触部件4进行配合，能够提高转动体3的转动速度和转动时的顺畅性。

所述套筒部件6和笔芯夹持组件2的限位配合处设置有轴承8，轴承8的设置一方面能够减少套筒部件6和笔芯夹持组件2之间的摩擦力，提高笔芯夹持组件2的转动效果，所述套筒部件6和笔芯夹持组件2之间形成有用于容置所述轴承8的腔体60。在其他示例中，为了方便加工、降低成本以及提高装配效率，也可以采用轴套。

所述轴承8包括第一套圈件81、分别可转动配合设置在第一套圈件81轴向两端处的第二套圈件82、第三套圈件83，所述第一套圈件81与笔芯夹持组件2构成定位配合，第二套圈件82和第三套圈件83均与套筒部件6构成周向限位配合，所述周向限位配合包括有第二套圈件82和套筒部件6之间和/或第三套圈件83和套筒部件6之间可轴向运动的情况，也包括第二套圈件82和套筒部件6之间和/或第三套圈件83和套筒部件6之间位置相互固定的情况。

在本实施例中，所述第三套圈件83插装定位在套筒部件6的后端，使两者的位置保持相对固定，第二套圈件82和套筒部件6之间则是周向限位但可轴向相对滑动，所述腔体60中设置有将第二套圈件82压紧配合在第一套圈件81上的第二弹性件72。在其他示例中，如果第二套圈件82和第三套圈件83均可相对套筒部件6轴向滑动的话，那么所述第二弹性件72可设置为两个，另一个第二弹性件72用于将第三套圈件83压紧配合在第一套圈件81上。

所述套筒部件6的后端设置有可供轴承8、第二弹性件72安装的装入口61，套筒部件6内侧设置有限位部62，所述第二弹性件72的轴向两端分别抵设在限位部62和所述第二套圈件82之间，所述第二套圈件82上设置有轴向延伸的滑槽821，套筒部件6内侧设置有与滑槽821配合轴向滑动的滑块63，通过滑块63和滑槽821的配合能够实现第二套圈件82和套筒部件6的轴向运动及周向限位配合，第二弹性件72、第二套圈件82、第一套圈件81以及第三套圈件83可依次沿装入口61装入到套筒部件61的内侧，安装过程较为方便，且由于第三套圈件83和套筒部件6之间的定位配合能够将上述这些部件保持在套筒部件61内侧，避免从安装口61处脱出。

所述第一套圈件81和第二套圈件82之间的配合面以及第一套圈件81和第三套圈件83之间的配合面上设置有滚道80，滚道80中设置有滚珠84，第一套圈件81和第二套圈件82之间以及第一套圈件81和第三套圈件83之间设置有与滚珠84配合安装的保持架85，保持架85能够使相邻滚珠84之间保持距离，使滚珠84受力更加均匀，通过上述第二弹性件72的压紧配合使滚珠84能够始终保持在相邻两个套圈件的滚道80中，提高滚动效果。当然，在其他示例中，所述第一套圈件81、第二套圈件82和第三套圈件83之间也可以直接采用滑动接触配合。

所述笔芯夹持组件2包括有筒部21以及插装定位在筒部21后端的套环22，筒部21后端设置有插槽211，第一套圈件81的内侧设置有与所述插槽211配合插装的凸块811，所述套环22上设置有能够对插槽211的入口进行封闭的挡块221，第一套圈件81的凸块811沿插槽211的入口插入，在将套环22插装定位在筒部21后端时，其挡块221能够形成对凸块811的限位，防止第一套圈件81脱出，提高第一套圈件81和笔芯夹持组件2之间的定位效果。

所述笔芯夹持组件2上设置有第二环齿23，第二环齿23、笔芯夹持组件2、套筒部件6的轴心保持一致，转动体3上设置有与第二环齿23相啮合的第三环齿32，第三环齿32设置在转动体3的轴向一端，所述套筒部件6一侧设置有可供转动体3转动连接的转动体安装座以及可供第三环齿32伸入套筒部件6内侧的第一开口65，所述第二环齿23对应第一开口65设置。

所述第一开口65设置在转动体安装座沿套筒部件6轴向的一侧位置，转动体安装座沿套筒部件6轴向的另一侧位置还设置有可供第三环齿32伸入套筒部件6内侧的第二开口66，第二开口66的设置能够防止第三环齿32与套筒部件6之间产生干涉，同时也使得转动体3和套筒部件6之间贴合更加紧密，使整体结构更紧凑，有利于减小自动铅笔的体积。

所述转动体安装座包括有凸台641以及设置在凸台641上的轴柱642，轴柱642套设在凸台641上，所述凸台641上设置有连通套筒部件6内外侧的卡孔6411，所述轴柱642上设置有与卡孔6411配合卡接定位的卡接头6421，所述转动体3包括有与所述轴柱642转动套接配合的轴孔33，采用这样设计能够方便将套筒部件6插入到笔杆内侧，有利于减小笔的体积，套筒部件6插入到位后，通过笔杆1的安装口12对轴柱642和凸台641之间进行连接，这样能够增大转动体3和轴柱642之间转动配合处的轴向长度，提高转动体3转动时的稳定性。当然，在其他示例中，所述轴柱642和凸台641或者说所述轴柱642和套筒部件6一体成型。

本发明为现有的笔芯可基于书写压力自行转动的自动铅笔提供了一种新的设计思路，创新性地将转动体3设置在笔芯夹持组件2一侧位置，并配以独立的腔室11用于容置转动体3，基于一系列传动部件之间的可靠配合，使笔杆1的内部空间得到充分优化，降低对传动部件的精度要求，整体结构简单、紧凑，传动效率高，可靠性强。

以上实施例，只是本发明优选地具体实施例的一种，本领域技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都包含在本发明的保护范围内。

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