專利名稱：方芯自動鉛筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種書寫、繪圖、填涂表格等使用的文具，屬于書寫、繪圖器具、辦公用品技術(shù)領(lǐng)域。
眾所周知，多少年以來人們就使用活動鉛筆來寫字、繪圖等等。為了滿足各種使用條件的要求，活動鉛筆的鉛芯有軟硬之分，如有2H、HB、2B等；也有粗細(xì)之別，如鉛芯的直徑有0.3毫米、0.5毫米、0.7毫米、0.9毫米等。但不管鉛芯或軟或硬，也不論其直徑是粗是細(xì)，它們都有一個共同點，就是鉛芯都是圓柱體，其橫截面是圓形。這種鉛芯是圓柱體的活動鉛筆在某些有特殊條件要求的情況下，就不適用了。例如，用圓柱形鉛芯(2B或HB等)的自動鉛筆來畫機(jī)械制圖的粗實線，則畫出來的線條粗細(xì)不均，著色的虛實深淺不勻，很不規(guī)范。再例如，填涂表格[所謂填涂就是按照項目、格式、內(nèi)容等設(shè)定條件的要求，將印好的表格、單據(jù)、考試試卷等用鉛筆(如規(guī)定用2B鉛筆)將應(yīng)該涂黑的空白方格涂黑即為填涂]，用鉛芯是圓柱體的活動鉛筆來填涂方格，鉛筆的黑鉛(即石墨粉)要么填不滿方格，要么就是超寬(或)越長，不符合規(guī)定要求。因此在使用鉛芯是圓柱體的活動鉛筆來畫工程圖的粗實線或填涂表格之前，必須對鉛芯先進(jìn)行人為加工，將這種圓柱形的鉛芯(或只限于露出筆頭的部分)削成或磨成棱柱體(如四棱柱體)才能使用。
本實用新型的目的是為彌補(bǔ)現(xiàn)有活動鉛筆的不足而提供的一種可直接用于畫工程圖的粗實線和填涂表格等的方芯自動鉛筆。特別適用于工程技術(shù)人員繪制工程圖和參加中考、高考的學(xué)生填涂表格。
本實用新型主要由以下幾部分構(gòu)成鉛芯、筆頭、彈性套、螺帽、聯(lián)結(jié)環(huán)、筆桿、夾持器、送鉛環(huán)、彈簧、儲鉛管、節(jié)門、通針、撳頭等。以人們持筆的自然狀態(tài)來描述，筆頭在最下端，撳頭在最上端。
鉛芯，即方芯自動鉛筆的芯子，用石墨或加顏料的粘土制作而成，是多棱柱體，如四棱柱體、六棱柱體、八棱柱體等等。與鉛芯有直接配合關(guān)系的從棱柱體側(cè)面包裹著多棱柱體鉛芯的筆頭、彈性套、夾持器、節(jié)門等的軸心部位都有一個與多棱柱體鉛芯的側(cè)面棱角數(shù)目相同的多棱柱形軸向通孔，多棱柱形軸向通孔的橫截面輪廓的主要形狀與多棱柱體鉛芯的橫截面輪廓的主要形狀是相吻合的相似形?；蛘咴诠P頭、彈性套、夾持器、節(jié)門等的軸心部位都有一個圓柱形軸向通孔，它的橫截面為圓形，鉛芯橫截面輪廓的多邊形是這個圓形的圓內(nèi)接多邊形。
下面就以鉛芯是四棱柱體形狀，筆頭、彈性套、夾持器、節(jié)門等軸心部位的軸向通孔的橫截面輪廓的主要形狀為四邊形的方芯自動鉛筆為例來闡述本實用新型的結(jié)構(gòu)及技術(shù)要領(lǐng)。
方芯自動鉛筆，其鉛芯是四棱柱體，它的橫截面的主要輪廓形狀為長方形或正方形，也可以是梯形或平行四邊形，它的側(cè)面的四個棱角可以是規(guī)范的清棱清角，也可以在它的四個棱角處將棱角倒鈍，如倒角或倒圓。與鉛芯直接相配合的筆頭、夾持器、節(jié)門及彈性套等零件的軸心在同一軸線上，在它們的中心軸線部位都有一個四棱柱形的軸向通孔。所謂四棱柱形軸向通孔就是一個從棱柱體側(cè)面包裹一個四棱柱體的并與四棱柱體的側(cè)面及棱角相吻合的軸向通孔，也就是說四棱柱形軸向通孔的橫截面輪廓的主要形狀與四棱柱體的橫截面輪廓的主要形狀是相吻合的相似形。筆頭、夾持器、節(jié)門的四棱柱形軸向通孔與四棱柱體的鉛芯是松動配合，鉛芯在通孔內(nèi)沿軸線方向可以自由滑動。彈性套是個彈性體，放置在筆頭內(nèi)，它的四棱柱形軸向通孔與四棱柱體的鉛芯是過盈配合，即在自由狀態(tài)下，彈性套的四棱柱形通孔的橫截面尺寸小于鉛芯的橫截面尺寸，如果沒有外力作用，置于彈性套內(nèi)的鉛芯則被彈性套夾住，使其不能沿軸線方向自由滑動，當(dāng)有沿軸線方向的外力作用于鉛芯上時，由于彈性套對鉛芯的夾持力很小，則鉛芯便可沖破彈性套的夾持阻力，朝外力作用的方向沿軸向與彈性套作相對移動。夾持器的外部輪廓形狀為下端部是一個平截正圓錐臺，其大底在下，小底在上，上端部位的外形尺寸有大小變化，中間部分較長呈圓柱狀(或多棱柱狀)。送鉛環(huán)的外形輪廓呈圓柱體形狀，內(nèi)部是一個圓錐孔，圓錐孔與夾持器下端的平截正圓錐臺相配合并且錐度相同。夾持器未套上送鉛環(huán)之前，在其下端的圓錐臺及中間圓柱狀部分的適當(dāng)長度內(nèi)沿軸線方向被分割(切割)成關(guān)于軸對稱的兩瓣或四瓣，而成為兩瓣夾片或四瓣夾片，瓣狀夾片向外張開呈大端在下的喇叭狀，并有很好的彈性。夾持器套上送鉛環(huán)之后，一但夾持器下端的圓錐臺(即喇叭狀的瓣狀夾片)縮入并壓緊在送沿環(huán)的圓錐孔內(nèi)，一則由于圓錐臺與圓錐孔相配合的半圓錐角小于摩擦角，所以在沒有外力作用時；圓錐臺不會從圓錐孔內(nèi)自動脫開(滑出)，而停留在送鉛環(huán)的圓錐孔內(nèi)；再則夾持器下端與圓錐臺瓣狀夾片相當(dāng)部位的四棱柱形通孔的橫截面輪廓尺寸(一個方向或兩個方向的尺寸)小于原來的四棱柱形通孔的橫截面輪廓尺寸，也小于四棱柱鉛芯的橫截面輪廓尺寸，瓣狀夾片通過對稱的作用力，夾持鉛芯的一組對應(yīng)的兩個平面或一組對應(yīng)的兩個棱角，也可以夾持鉛芯的兩組對應(yīng)的四個平面或兩組對應(yīng)的四個棱角，即可將鉛芯牢牢夾住，即使有從下向上的外力作用于鉛芯上，鉛芯仍被夾持器牢牢夾住不動，而不會發(fā)生鉛芯與夾持器沿軸線方向的相對移動。節(jié)門安裝在儲鉛管內(nèi)孔的靠近下端的部位。節(jié)門的主要作用有二一是在同一時間內(nèi)只允許一根鉛芯通過或停留在它的中心部位的四棱柱形通孔處；二是對鉛芯有導(dǎo)向作用，使鉛芯即容易又有方位性地從上端進(jìn)入節(jié)門及夾持器的四棱柱形通孔。儲鉛管內(nèi)存放有數(shù)根四棱柱形鉛芯。
本實用新型的附圖圖面說明如下


圖1系本方芯自動鉛筆的軸向剖面圖。
圖2為本方芯自動鉛筆
圖1中A-A橫向剖面圖。
參見附
圖1和2所表示的方芯自動鉛筆的結(jié)構(gòu)，其中1—鉛芯，2—筆頭，3—彈性套，4—螺帽，5—聯(lián)結(jié)環(huán)，6—筆桿，7—夾持器，8—送鉛環(huán)，9—彈簧，10—儲鉛管，11—節(jié)門，12—通針，13—撳頭。
本實用新型以
圖1和圖2所示結(jié)構(gòu)為實施例。鉛芯(1)是四棱柱體，其側(cè)面的棱角可以是規(guī)范的清棱清角，也可以將棱角倒鈍，四棱柱體鉛芯(1)的橫截面的主要輪廓形狀為長方形，夾持器(7)的下端部位被切割成兩瓣，是從四棱柱體的一組對應(yīng)的兩個大側(cè)面來夾持四棱柱體鉛芯(1)的。
參見
圖1所表示的本實用新型的結(jié)構(gòu)。送鉛環(huán)(8)、聯(lián)結(jié)環(huán)(5)及壓縮彈簧(9)套在夾持器(7)上。夾持器(7)上端與儲鉛管(10)牢固聯(lián)接在一起。由于彈簧(9)的作用，儲鉛管(10)被推開遠(yuǎn)離送鉛環(huán)(8)及聯(lián)結(jié)環(huán)(5)，直至夾持器(7)下端的圓錐臺(已被切割成瓣狀夾片)龜縮在送鉛環(huán)(8)的圓錐孔內(nèi)為止。聯(lián)結(jié)環(huán)(5)裝入筆桿(6)內(nèi)，并在筆桿(6)下端伸出，繼而露出其自身的螺紋，聯(lián)結(jié)環(huán)(5)與筆桿(6)即有徑向的定位配合，又有不能圍繞中心軸線作相對轉(zhuǎn)動的限位措施。螺帽(4)套著筆頭(2)與伸出筆桿(6)下端的聯(lián)結(jié)環(huán)(5)通過螺紋擰緊，筆頭(2)、筆桿(6)、聯(lián)接環(huán)(5)、螺帽(4)等就牢固地聯(lián)接在一起了。夾持器(7)、送鉛環(huán)(8)、彈簧(9)、儲鉛管(10)等在筆桿(6)內(nèi)，儲鉛管(10)上端裝好通針(12)(備用)和撳頭(13)。
本實用新型在結(jié)構(gòu)設(shè)計上不僅要保證筆頭(2)、彈性套(3)、夾持器(7)、節(jié)門(11)的中心軸線在同一條軸線上，而且還應(yīng)有安全可靠的技術(shù)措施，保證它們中心部位的四棱柱形軸向通孔的各個側(cè)面及棱角大小相互一致，方位彼此對應(yīng)，彼此之間不能有圍繞中心軸線的相對轉(zhuǎn)動。這可以通過節(jié)門(11)、儲鉛管(10)、夾持器(7)、聯(lián)結(jié)環(huán)(5)、筆頭(2)、彈性套(3)等彼此之間的有方位性的結(jié)構(gòu)配合來實現(xiàn)，還可配以小型銷釘來協(xié)助實施相關(guān)部件的有方位性的結(jié)構(gòu)配合，以確保鉛芯(1)在四棱柱形通孔內(nèi)，根據(jù)持筆人的意愿，不僅能順利地移動而且能避免被扭斷或折斷。
參見附
圖1和2所表示的方芯自動鉛筆。手持自動鉛筆的筆桿(6)，筆頭(2)朝下，稍加晃動，則置于儲鉛管(10)里的四棱柱形的數(shù)根鉛芯(1)中，便有一根鉛芯(1)的下端穿過節(jié)門(11)的四棱柱形通孔并進(jìn)入夾持器(7)的四棱柱形通孔內(nèi)。由于彈簧(9)的作用，儲鉛管(10)被推離聯(lián)結(jié)環(huán)(5)和送鉛環(huán)(8)，與儲鉛管(10)牢固聯(lián)接在一起的夾持器(7)也被往上提拉，致使夾持器(7)下端的已成瓣狀夾片的圓錐臺龜縮于送鉛環(huán)(8)的圓錐孔內(nèi)，夾持器(7)下端的與圓錐臺部位相當(dāng)?shù)乃睦庵瓮椎臋M截面尺寸則小于鉛芯(1)的橫截面尺寸。進(jìn)入夾持器(7)四棱柱形通孔內(nèi)的鉛芯(1)靠自重下落直抵橫截面尺寸小于鉛芯(1)橫截面尺寸的夾持器(7)下端圓錐臺部位的瓣狀夾片處，而不再下落。此時，持筆人用手指按下?lián)孱^(13)，則撳頭(13)推動儲鉛管(10)及夾持器(7)一并向下移動，夾持器(7)下端的圓錐臺依靠摩擦力的作用，帶著送鉛環(huán)(8)一起向下移動。當(dāng)移動一段距離后，送鉛環(huán)(8)遇到在筆頭(2)上設(shè)置的障礙被擋住，不能繼續(xù)隨同已被分割成瓣狀夾片的圓錐臺向下移動。而圓錐臺卻繼續(xù)下移并脫離送鉛環(huán)(8)的圓錐孔。一但圓錐臺脫離了送鉛環(huán)(8)的圓錐孔，則夾持器(7)下端的瓣狀夾片由其自身的彈力作用，向遠(yuǎn)離鉛芯的方向自動彈開。此時，夾持器(7)下端的與圓錐臺部位相當(dāng)?shù)乃睦庵瓮椎臋M截面尺寸又大于鉛芯(1)的橫截面尺寸，鉛芯(1)與夾持器中心部位的四棱柱形通孔又成為松動配合，則鉛芯靠自重又繼續(xù)下落直抵彈性套(3)。持筆人手握筆桿(6)松開撳頭(13)，則儲鉛管(10)在彈簧(9)的彈力作用下，又拖帶著夾持器(7)、送鉛環(huán)(8)向上返回。夾持器(7)在向上返回移動時，由于夾持器(7)下端的圓錐臺并沒有縮入到送鉛環(huán)(8)的圓錐孔內(nèi)，夾持器(7)下端的瓣狀夾片則不能夾持鉛芯(1)，即不能使鉛芯(1)向上移動。當(dāng)送鉛環(huán)(8)向上移動碰到聯(lián)結(jié)環(huán)(5)后，不能繼續(xù)向中移動，而夾持器(7)卻隨同儲鉛管(10)在彈簧(9)的作用下繼續(xù)向上移動，直到夾持器(7)下端的已成瓣狀夾片的圓錐臺龜縮到送鉛環(huán)(8)的圓錐孔內(nèi)，并將鉛芯(1)牢牢夾住為止。持筆人再次按下?lián)孱^(13)，則夾持器(7)下端的瓣狀夾片夾持鉛芯(1)，并帶著送鉛環(huán)(8)一同向下移動，重復(fù)上述的運(yùn)動過程。在按下?lián)孱^(13)一、兩次之后，鉛芯(1)下端將穿進(jìn)彈性套(3)的四棱柱形通孔內(nèi)，一但鉛芯(1)進(jìn)入彈性套(3)內(nèi)，則鉛芯(1)就受到了彈性套(3)的夾持，這時鉛芯(1)就不會向下自由滑動，也不會在夾持器(7)、送鉛環(huán)(8)向上返回移動時出現(xiàn)回縮現(xiàn)象。持筆人即可隨意拿著自動鉛筆，按下一次撳頭(13)，則鉛芯(1)就向筆頭(2)方向移動一段距離，而當(dāng)松開撳頭(13)時，夾持器(7)的瓣狀夾片在對鉛芯(1)沒有夾持力的狀態(tài)下，即不夾持鉛芯(1)而自身隨同儲鉛管(10)一起由彈簧的彈力作用向上返回原位。就這樣，只要反復(fù)按下、松開撳頭(13)數(shù)次，則鉛芯(1)就一步一趨地向筆頭方向移動，當(dāng)鉛芯(1)在筆頭(2)下端露出鉛芯頭來并有適當(dāng)長度時，持筆人即可使用方芯自動鉛筆直接進(jìn)行書寫、繪圖或填涂表格了，而不需要對鉛芯(1)進(jìn)行任何加工。
這種方芯自動鉛筆具有以下優(yōu)點1、不需對鉛芯進(jìn)行任何加工，即可直接用這種方芯自動鉛筆來畫工程圖的粗實線和填涂各種表格，使用方便，節(jié)約時間，所以能提高工作效率。
2、用規(guī)范的四棱柱體鉛芯為筆心的方芯自動鉛筆來繪圖和填涂表格，畫出的線條工整，寬度一致，著色深淺均勻，填涂的表格即能填滿方格，又不超寬(或)超長，符合規(guī)定要求，所以能確保工作質(zhì)量。
3、考慮繪圖、填涂表格所需鉛芯的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，對四棱柱體鉛芯的橫截面形狀尺寸設(shè)置系列規(guī)格，可滿足多種工作之所需。
權(quán)利要求1.一種方芯自動鉛筆，由鉛芯、筆頭、彈性套、螺帽、聯(lián)結(jié)環(huán)、筆桿、夾持器、送鉛環(huán)、彈簧、儲鉛管、節(jié)門、通針、撳頭等構(gòu)成，其特征是鉛芯是多棱柱體，它的橫截面輪廓的主要形狀是多邊形，與鉛芯有直接配合關(guān)系的從棱柱體側(cè)面包裹著鉛芯的筆頭、彈性套、夾持器、節(jié)門等的軸心在同一軸線上，在它們的軸心部位都有一個與多棱柱鉛芯的側(cè)面的棱角數(shù)目相同的多棱柱形軸向通孔，多棱柱形軸向通孔的橫截面輪廓的主要形狀與多棱柱體鉛芯的橫截面輪廓的主要形狀是相吻合的相似形；或者在它們的軸心部位都有一個圓柱形軸向通孔，它的橫截面為圓形，鉛芯橫截面輪廓的多邊形是這個圓形的圓內(nèi)接多邊形。
2.如權(quán)利要求1所述的方芯自動鉛筆，其特征是多棱柱體的鉛芯是四棱柱體，其橫截面輪廓的主要形狀是長方形或正方形，也可以是梯形或平行四邊形，它的側(cè)面的四個棱角可以是清棱清角，也可以是將棱角倒鈍。
3.如權(quán)利要求1和2所述的方芯自動鉛筆，其特征是夾持器的下端部位沿其軸線方向被切割成關(guān)于軸對稱的兩瓣或四瓣，而成為兩瓣夾片或四瓣夾片。
專利摘要本實用新型是一種可供書寫、繪圖、填涂表格使用的方芯自動鉛筆，由鉛芯、筆頭、彈性套、螺帽、聯(lián)結(jié)環(huán)、筆桿、夾持器、送鉛環(huán)、彈簧、儲鉛管、節(jié)門、撳頭等構(gòu)成。鉛芯是四棱柱體，不需對鉛芯進(jìn)行任何再加工，就可使用本實用新型畫出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的線條和涂好符合規(guī)定要求的方格，既能提高工作效率，又能確保工作質(zhì)量。這種方芯自動鉛筆特別適用于工程技術(shù)人員繪制工程圖和參加中考、高考的學(xué)生填涂表格。附圖為該方芯自動鉛筆的整體軸向剖面圖。
文檔編號B43K21/00GK2217519SQ9422286
公開日1996年1月17日 申請日期1994年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月8日
發(fā)明者郝晉升 申請人:郝晉升