多功能機械筆筒的設計

宋廣川+孫茂鈞+游富龍+楊李

摘 要：針對市面上的簽字筆質量太輕、通用性差、筆尖易損壞等缺點，作者提出了一種新型防摔的多功能機械筆筒的設計方案?？偨Y互聯網上已有的防摔設計，本次設計采用筆筒、筆芯、內套筒、伸縮彈簧；筆筒由筆后筒和筆前筒組成，內套筒上設置有外齒，筆后筒上轉動連接有兩個以上的半齒壓輪，半齒壓輪上設置有與外齒匹配的輪齒，半齒壓輪上連接設置有壓桿，壓桿的末端設置有用于定位內套筒的卡齒，內套筒上設置與卡齒匹配的定位卡。具有在使用者松手后自動縮回筆芯的功能，同時多功能筆筒還能夠適用于不同種類的筆芯。本設計同時還有滿足重復利用率高、使用方便、不易損壞等特點。

關鍵詞：多功能；自動伸縮；防摔；通用性

新聞報道：省政協委員李芳泓談到，中性筆也叫簽字筆，是目前我國從小學到大學、從機關到企業、從社會到家庭各類人群普遍使用的書寫文具。我國2007年年產量就超過了70億支，是名符其實的中性筆生產大國和出口大國。早在2002年，中國制筆協會牽頭多家制筆企業起草了中性筆生產標準，并經輕工業聯合會和國家質量技術監督局審批通過。但由于許多生產企業尤其是小廠家沒有嚴格執行這個標準，使得國內市場上不同廠家、不同品牌筆芯通用性很差，由此造成的浪費也很大。

網上有調查資料顯示，有高達86.67%的被訪者認為應采用可回收或可降解材料制作中性筆，有36.67%的認為應提高中性筆重復利用率。為此，我們需要減少筆芯規格，提高筆芯通用性。

然而，事與愿違，對于目前的情況來看，筆者認為存在以下3點問題：（1）中國制筆行業執行國家輕工業標準，該標準為推薦標準，而各企業執行的是各自的企業標準，導致通用性差；（2）市場上筆的種類多樣，即便是中性筆，也有粗有細、有長有短，筆芯筆筒無法混用；（3）筆尖屬于精密部位，容易遭到毀壞。

針對這些問題，有的人很早就想出了解決辦法——防摔筆，說起防摔筆，想必大家并不陌生，早在十幾年前就有人進行設計，并申請了專利，同時，筆者又利用網絡檢索經過整理整理總結，大概就有以下三種設計：

設計1：該設計是一種防摔筆，該筆包括筆蓋帽、彈簧、筆桿、筆芯、筆頭，筆桿一端設有筆蓋帽，另一端設有筆頭，筆桿內設有彈簧，筆芯設有卡殼和筆尖；筆頭的內螺紋與筆桿一端的外螺紋連接，筆芯通過卡殼、筆頭固定于筆桿，筆桿、筆芯、筆頭三者連為一體；其特征在于所述筆蓋帽設有彈性重塊，筆蓋帽與筆桿之間設有彈簧，筆蓋帽與筆桿滑動連接。所述筆蓋帽、彈性重塊、彈簧三者連為一體。從而解決了現有同類產品結構欠佳導致防摔效果較差，筆尖的圓珠容易磨損或掉落的技術問題，達到“雙向防摔”和保護筆芯的目的。

設計2：本實用新型特提供了一種重力防摔筆，通過在筆桿中部安裝帶彈簧的重物塊的結構方式，能夠讓筆在下落失重狀態時，筆芯自動縮回，能夠防止摔壞筆頭，當筆傾斜到一定角度，水平放置及倒置時，筆芯會自動縮回，無需再按縮回按鈕。

設計3：專利名稱防摔可照明中性筆的制作方法，技術領域本實用新型涉及一種中性筆，特別涉及一種具有防摔及照明功能的中性筆。背景技術在日常學習工作中，中性筆已經是較為普遍的書寫工具，傳統的中性筆大致由筆桿與置于筆桿內的筆芯組成，在使用時，經常會出現忘記蓋筆帽的情況，放置不當或握持不慎，會造成中性筆掉到地上而將筆尖摔壞，造成浪費的現象。傳統中性筆一般只具有書寫功能，在光線弱或黑暗環境下使用時需要另外借助照明裝置，限制了中性筆的使用范圍。

細看以上幾種設計，我們不難看出，筆尖雖得到了保護，但又出現了新的問題，幾乎都忽視了書寫時的手感問題，同時，也沒提到筆芯的換用問題。筆者認為，在不影響書寫的情況下，我們可設計出具有多功能的機械筆筒來取代原有的簽字筆。并在條件允許，可將其筆尖保護設計將推廣到鋼筆筆尖的保護。

筆筒結構與功能設計如下：

當要使用多功能筆筒時，持握的手指壓在半齒壓輪3上的壓桿3-1位置，壓桿3-1由于杠桿作用驅動半齒壓輪3轉動，輪齒3-2通過與之咬合的外齒6-1驅動內套筒6向筆前筒2方向移動，內套筒6內設置的筆芯4從筆前筒2前端的伸出筆尖的小孔伸出，同時卡齒3-3向筆前筒2方向壓住定位卡6-2，起到進一步固定內套筒6的目的。

當使用者松開手指后，筆前筒2內的伸縮彈簧7由于壓縮勢能的作用而張開，伸縮彈簧7推動筆芯4向筆后筒1方向移動，同時通過內套筒6上的外齒6-1驅動輪齒3-2使卡齒3-3松開復位。

另一種結構，內套筒6的后部設置有用于調節筆芯4從內套筒6中伸出長度的調節螺桿8，調節螺桿8的前端與筆芯4的后部接觸，調節螺桿8靠近筆芯一端設置有外螺紋8-1，內套筒6的后部設置有與外螺紋8-1相匹配的內螺紋。另外，所述筆后筒1的內側設置有用于固定內套筒6固定卡1-1，固定卡1-1與內套筒6外筒壁相匹配。

這種結構的主要目的在于，可以使多功能筆筒使用不同長度的筆芯4，當筆芯4較短，裝入內套筒6后，其長度不足以在使用時從伸出筆前筒2中伸出，這時可以通過扭轉調節螺桿8將筆芯4向前移動至適當位置，這樣可以確保不同長度的筆芯任然可以在多功能筆筒中正常使用。在手握住的時候筆尖伸出，手不握的時候筆尖自動收回，這樣極好地保護了筆尖，避免了筆尖被摔壞而導致的浪費。

市面上的普通簽字筆一般只能適用一種筆芯，所以消費者想要重復利用筆筒而去購買筆芯時，會去挑選適合的筆芯。但是不同型號的筆芯的外觀差別往往較小，消費者很容易買到不適合自己筆筒的筆芯，從而造成浪費。本設計能適合多種型號的筆芯，有很強的普適性，從而避免了浪費。