自动铅笔的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种自动铅笔，内部可容纳多种笔芯用于更换，其特征在于，具有：笔杆筒部以及其内部的多种类笔芯更换部，笔杆筒部包括上笔杆筒与下笔杆筒，其为旋转连接。多种类笔芯更换部包括传动组件和出芯组件，传动组件包括至少两个连杆机构和一个凸轮，一个连杆机构包括可转动地连接在下笔杆筒的内表面的两个连接件、导轨和复位件，且两个连接件还分别可转动地连接在导轨的两端，复位件与导轨相连，凸轮固定于上笔杆筒，用于推动连杆机构，出芯组件包括至少两个与导轨滑动连接的笔芯容纳管、设在位于上笔杆筒轴线位置的按杆以及自动铅笔出芯单元，笔芯容纳管下端连有自动铅笔出芯单元。这种构造能够使用多种笔芯，也能实现自动出芯的功能。
【专利说明】自动铅笔
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种自动铅笔，用于装载不同种类的笔芯。
【背景技术】
[0002]现如今理工科大学生在大学期间都要修例如《工程制图》等这类需手工制图的学科基础课，来为后续课程做准备，也为专业课程打下坚实的基础。在一张标准的工程图纸中，往往需要用到诸如2B、HB、2H等不同硬度的铅笔来表征不同类型的线条。所以在绘图期间，制图工具的选择必将成为影响绘图效率的关键因素，因此必须事先准备好不同硬度的铅笔，在绘图过程中交替使用以达到图纸要求，这是一个繁琐且费时的过程。而且目前，市场上的铅笔多用木头制成，原料均来源于大自然，每年砍伐掉的数目数不胜数，调查显示，一支普通木头铅笔消耗的木材量则是7.536立方厘米，而在制图过程中，使用的铅笔的数量不止一支，在木材资源紧缺的今天，这样使用无异于一种浪费。
[0003]为了符合当下绿色环保的行业发展趋势，而且用木头制成的铅笔往往不能自动出芯，使用起来极为不便，所以发明一种能够装载不同种类笔芯的自动铅笔是十分必要的。这可以让一笔多芯成为可能，省去了换笔这个繁琐且无用的过程，大大节约了绘图时间，提高工作效率。
【发明内容】
[0004]本发明为了实现上述目的，采用了以下结构:
[0005]本发明提供一种自动铅笔，内部可容纳多种笔芯用于更换，其特征在于，具有:
[0006]笔杆筒部；以及多种类笔芯更换部，设置在笔杆筒部内部，
[0007]其中，笔杆筒部包括上笔杆筒以及下笔杆筒，上笔杆筒与下笔杆筒旋转连接；
[0008]多种类笔芯更换部包括传动组件和出芯组件，
[0009]传动组件包括至少两个连杆机构和一个凸轮，一个连杆机构包括第一连接件、第二连接件、导轨和复位件，第一连接件以及第二连接件的两个端部分别可转动地连接在下笔杆筒的内表面，第一连接件和第二连接件的另外两个端部分别可转动地连接在导轨的两端，复位件与导轨相连，用于带动导轨复位，
[0010]凸轮的一端固定于上笔杆筒，可随着上笔杆筒转动而转动至不同位置，用于推动连杆机构中的第一连接件，将导轨推向笔杆筒部的轴线方向，
[0011]出芯组件包括至少两个笔芯容纳管、设在位于上笔杆筒轴线位置的按杆以及自动铅笔出芯单元，每个笔芯容纳管用于容纳一种类型的笔芯，笔芯容纳管与导轨滑动连接，笔芯容纳管随着导轨被凸轮推动至按杆正下方，笔芯容纳管下端连有自动铅笔出芯单元。
[0012]进一步地，在本发明的自动铅笔中，还可以具有这样的特征:其中，其中，凸轮上设有一个微型凹槽，凸轮推动第一连接件至一定位置，第一连接件卡入微型凹槽中。
[0013]进一步地，在本发明的自动铅笔中，还可以具有这样的特征:其中，其中，复位件为弹簧部件，弹簧部件与连接下笔杆筒上部连接，用于拉动导轨向上运动。[0014]进一步地，在本发明的自动铅笔中，还可以具有这样的特征:其中，其中，导轨与笔芯容纳管的滑动连接方式为滑块与滑槽结合的连接方式，滑块在滑槽中滑动，滑槽为T形槽。
[0015]进一步地，在本发明的自动铅笔中，还可以具有这样的特征:其中，其中，每个笔芯容纳管的直径大于2mm。
[0016]进一步地，在本发明的自动铅笔中，还可以具有这样的特征:其中，其中，下笔杆筒外部设有对应连杆机构位置的标记。
[0017]发明的作用与效果
[0018]根据本发明的自动铅笔，用于容纳多种笔芯，因为采取了以下结构:在自动铅笔笔杆筒内部设有多种类笔芯收纳部，笔杆筒分为上笔杆筒和下笔杆筒，上笔杆筒和下笔杆筒之间为旋转连接，同时多种类笔芯收纳部采用了将传动组件和出芯组件相结合的构造，传动组件的运作机制是使用一个连接在笔杆筒上的凸轮转动轮流推动至少两个连杆机构做双摇杆运动，而由于连杆机构上的第一连接件和第二连接件可转动的连接在笔杆筒上，凸轮的转动会使得传动组件中的导轨被推向笔杆筒的轴心，使出芯组件中与导轨连接的笔芯容纳管也被推至笔杆筒的轴心，正对按杆下方。由于导轨与笔芯容纳管为滑动连接，按下按杆，笔芯容纳管在按杆的作用下会产生滑动，将笔芯容纳管下端连接的自动铅笔出芯单元推出笔杆筒，同时，导轨上设有复位件，用于将导轨复原到原来的位置。
[0019]这种结构既能够使用多种笔芯，也能实现自动出芯的功能，可以免去制图时要准备多种木头铅笔的麻烦，可以满足使用者的不同需求，而且也符合当下节能减排，绿色环保的行业发展趋势。此类自动铅笔相较与传统的铅笔，将环保的理念贯穿于整体的设计当中，大大节省了制造所需木头的数量。在此基础上，的对树木的砍伐量将骤减很多，也能够保护了生态环境。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明的自动铅笔在实施例1中结构说明图；
[0021]图2是本发明的自动铅笔在实施例1中在A - A’位置的截面结构说明图；
[0022]图3是本发明的自动铅笔在实施例1中的传动机构的原始状态剖面结构示意图；
[0023]图4是本发明的自动铅笔在实施例1中的传动机构的运作状态剖面结构示意图；
[0024]图5是本发明的自动铅笔在实施例1中的凸轮的结构示意图；
[0025]图6是本发明的自动铅笔在实施例1中的导轨的结构示意图；
[0026]图7是本发明的自动铅笔在实施例1中出芯部上部的剖面结构示意图；以及
[0027]图8是本发明的自动铅笔在实施例1中出芯部下部的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]以下，参照附图对本发明所涉及的自动铅笔做详细阐述。
[0029]实施例1
[0030]图1是本发明的自动铅笔在实施例1中结构说明图。
[0031]如图1所示，本发明自动铅笔18，内部可容纳多种硬度笔芯用于更换，其包括:笔杆筒部；以及设置在笔杆筒部内部的3个多种类笔芯更换部，[0032]笔杆筒部包括上笔杆筒5、下笔杆筒15和顶盖4，上笔杆筒5与下笔杆筒15旋转连接；
[0033]多种类笔芯更换部包括传动组件和出芯组件，
[0034]传动组件包括一个凸轮7和3个连杆机构，3个连杆机构附着在下笔杆筒15的内表面上，处于同一水平线上，一个连杆机构包括导轨11、第一连接件8，第二连接件10，每个连杆机构的导轨11上连接有导轨复原弹簧9。
[0035]出芯组件包括笔帽1、按杆弹簧2、按杆3、3个笔芯容纳管6、导杆12、笔芯容纳管弹簧13、锯齿套14、自动铅笔出芯装置19、笔尖16和锁紧环17，其中笔芯容纳管6用于容纳不同硬度的笔芯。本实施例笔芯容纳管6的数量有3个，分别用来容纳HB、2B和3B三种类型的铅笔。
[0036]图2是本发明的自动铅笔在实施例1中在A - A’位置的截面结构说明图。
[0037]如图2所示，凸轮7固定在上笔杆筒5上，随着上笔杆筒5转动而转动，做圆周运动，轮流推动3个第一连接件8，将连在第一连接件8上的导轨11推向笔杆筒的轴线，使得笔芯容纳部6运动至笔杆筒的轴线位置。
[0038]图3是本发明的自动铅笔在实施例1中的传动机构的原始状态剖面结构示意图。
[0039]如图3所示，第一连接件8，第二连接件10和导轨11组成一个连杆机构，第一连接件8，第二连接件10和下笔杆筒15为可转动的连接，且第一连接件8和第二连接件10与下笔杆筒15呈倾斜状，每个连杆机构的导轨11上连接有导轨复原弹簧9，笔芯容纳管6与导轨连接，凸轮7位于3个连杆机构上方。
[0040]图4是本发明的自动铅笔在实施例1中的传动机构的运作状态剖面结构示意图。
[0041]如图4所示，当凸轮7随着上笔杆筒5旋转而旋转，当凸轮7转动到一定位置，凸轮7与其中一个连杆机构上的第一连接件8接触，继续推动凸轮7，第一连接件8与下笔杆筒15之间的角度产生变化，直至呈直角。此时导轨11被推向整个笔杆筒的轴心，而与其连接的笔芯容纳管6被推至整个笔杆筒的轴心位置。导轨复原弹簧9拉动导轨直至其复原到原来的位置。
[0042]图5是本发明的自动铅笔在实施例1中的凸轮7的结构示意图。
[0043]如图5所示，凸轮7与第一连接件8接触的平面设有凹槽结构，当凸轮7推动第一连接件8与下笔杆筒15呈90度直角时，凸轮7上的凹槽结构会卡住第一连接件8，使其固定在90度直角位置，保持一个稳定的状态。
[0044]图6是本发明的自动铅笔在实施例1中的导轨11的结构示意图。
[0045]如图6所示，导轨11面对笔杆筒轴线的平面上开有卡槽，与笔芯容纳管6滑动连接。导轨11另一面与第一连接件8和第二连接件10为转动连接。
[0046]图7是本发明的自动铅笔在实施例1中出芯部上部的剖面结构示意图。
[0047]如图7所示，当笔芯容纳管6被推至笔杆筒的轴线位置时，其正处于按杆3的下方，此时按下与按杆3连接的笔帽1，将按杆3往下推动，按杆3将笔芯容纳管6往下方推动，当不需要出芯时，按杆3上设有的按杆弹簧2会将按杆3和笔帽I弹回原位。
[0048]图8是本发明的自动铅笔在实施例1中出芯部下部的剖面结构示意图。
[0049]如图8所示，笔芯容纳管6下方装有自动铅笔出芯装19，笔芯容纳管6将自动铅笔出芯装置19推向笔尖16，锁紧环17起到固定的作用。自动铅笔出芯装置19与笔芯容纳管6通过锯齿套14连接，笔芯容纳管6和自动铅笔出芯装置19周围设有笔芯容纳管弹簧13，可以在不用时将自动铅笔出芯装置19与笔芯容纳管6复原到原来的位置。
[0050] 实施例2
[0051 ] 以下是对实施例2的说明。
[0052]在实施例2中，对于和实施例1中相同的结构，给予相同的符号，并省略相同的说明。实施例2在实施例1的基础上做出了改进，在上笔杆筒5与下笔杆筒15的旋转连接的地方增加了刻度线，每条刻度线的位置对应一个连杆机构，刻度线上标有3种笔芯的型号，分别为HB、2B和3B。
[0053]实施例的作用与效果
[0054]根据以上发明的自动铅笔，可用于容纳多种硬度的笔芯，其使用了上笔杆筒和下笔杆筒为旋转连接，在自动铅笔的上笔杆筒上固定了一个凸轮，3个连杆机构为可转动的连接在下笔杆筒上，3个连杆机构处在同一水平线上，每个连杆机构连接有一个出芯部，转动上笔杆筒时，凸轮也随着上笔杆筒一起旋转，做圆周运动，当转动一定的角度时，凸轮与连杆机构上的第一连接件接触，继续转动上笔杆筒，凸轮会慢慢推动第一连接件，第一连接件原本和笔杆筒呈倾斜，在凸轮的推动下，会与笔杆筒呈直角，使得连杆机构上的导轨向着笔杆筒的轴线方向运动。由于凸轮与第一连接件的接触面上有一个凹槽，当第一连接件与笔杆筒的角度呈直角时，第一连接件会被其卡住，使得整个连杆机构处于一个稳定的状态。导轨上连有复原弹簧，当需要更换其他种类的笔芯时，可以继续转动凸轮，复原弹簧会拉动导轨恢复到初始位置，再转动凸轮，会推动后一个连杆机构重复上述运动。
[0055]当连杆机构达到稳定状态时，此时与导轨连接的笔芯容纳管被推动至笔杆筒的轴线部分，处于按杆的正下方，笔芯容纳管可用于容纳3种笔芯，此3种笔芯可以在不同硬度的笔芯中选取。按杆穿出笔杆筒外与笔帽连接，由于导轨上开有T型槽，笔芯容纳管可以借由T型槽与导轨做相对滑动，此时按下笔帽，按杆推动笔芯容纳管往下运动，由于按杆穿出笔杆筒外的一部分上设有弹簧，当不需要使用时，可以再次借由弹簧将按杆复原到初始位置。
[0056]笔芯容纳管下方通过锯齿套连接有自动铅笔出芯装置，用于自动铅笔自动出芯。
[0057]另外，本实施例采用的自动铅笔，其连杆机构的数目不仅仅限于3个，其出芯部的数目也不仅仅限于3个，除了可以用于容纳多种硬度笔芯，也可以用于容纳多种粗细、多种颜色以及其他类型的笔芯，当容纳多种粗细的笔芯时，相应的笔芯容纳管和自动出芯装置的粗细也要进行相应的变化，而且在上笔杆筒与下笔杆筒旋转连接部分上设有刻度线，刻度线上标有笔芯的型号，当凸轮转动到刻度线的位置，再按动笔帽，可以推动那个型号的笔芯到笔尖位置。
[0058]当然本发明所涉及的自动铅笔并不仅仅限定于在上述实施例中的结构。以上内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种自动铅笔，内部可容纳多种笔芯用于更换，其特征在于，具有: 笔杆筒部；以及 多种类笔芯更换部，设置在所述笔杆筒部内部， 其中，所述笔杆筒部包括上笔杆筒以及下笔杆筒，所述上笔杆筒与所述下笔杆筒旋转连接； 所述多种类笔芯更换部包括传动组件和出芯组件， 所述传动组件包括至少两个连杆机构和一个凸轮，一个所述连杆机构包括第一连接件、第二连接件、导轨和复位件，所述第一连接件以及所述第二连接件的两个端部分别可转动地连接在所述下笔杆筒的内表面，所述第一连接件和所述第二连接件的另外两个端部分别可转动地连接在所述导轨的两端，所述复位件与所述导轨相连，用于带动所述导轨复位， 所述凸轮的一端固定于所述上笔杆筒，可随着所述上笔杆筒转动而转动至不同位置，用于推动所述连杆机构中的所述第一连接件，将所述导轨推向所述笔杆筒部的轴线方向， 所述出芯组件包括至少两个笔芯容纳管、设在位于所述上笔杆筒轴线位置的按杆以及自动铅笔出芯单元，每个所述笔芯容纳管用于容纳一种类型的笔芯，所述笔芯容纳管与所述导轨滑动连接，所述笔芯容纳管随着所述导轨被所述凸轮推动至所述按杆正下方，所述笔芯容纳管下端连有所述自动铅笔出芯单元。
2.根据权利要求1所述的自动铅笔，其特征在于: 其中，所述凸轮上设有一个微型凹槽，所述凸轮推动所述第一连接件至一定位置，所述第一连接件卡入所述微型凹槽中。
3.根据权利要求1所述的自动铅笔，其特征在于: 其中，所述复位件为弹簧部件，所述弹簧部件与连接所述下笔杆筒上部连接，用于拉动所述导轨向上运动。
4.根据权利要求1所述的铅笔，其特征在于: 其中，所述导轨与所述笔芯容纳管的滑动连接方式为滑块与滑槽结合的连接方式，所述滑块在所述滑槽中滑动，所述滑槽为T形槽。
5.根据权利要求1所述的铅笔，其特征在于: 其中，每个所述笔芯容纳管的直径大于2mm。
6.根据权利要求1所述的铅笔，其特征在于: 其中，所述下笔杆筒外部设有对应所述连杆机构位置的标记。
【文档编号】B43K24/06GK103660707SQ201310703229
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】周博, 唐静, 吕轩, 宋煜霄, 刘磊然, 朱坚民, 钱炜, 施小明 申请人:上海理工大学