日本三菱鉛筆新產(chǎn)品
——KURU TOGA DIVE自動(dòng)補(bǔ)償式活動(dòng)鉛筆

李雪陽(yáng)，劉萬(wàn)鵬

1.北京理工大學(xué) 北京市房山區(qū) 102488 2.中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江省杭州市 311122

1、背景

1.1日本活動(dòng)鉛筆的發(fā)展歷程

日本是活動(dòng)鉛筆蓬勃發(fā)展的主要陣地。上世紀(jì)60年代后期，由于細(xì)鉛芯的研制成功，以及活動(dòng)鉛筆的普及，活動(dòng)鉛筆的發(fā)展迎來(lái)隨后20多年的黃金時(shí)期[1]1-2。這期間為了使活動(dòng)鉛筆使用起來(lái)更加方便，同時(shí)也為了吸引消費(fèi)者的眼球，各大活動(dòng)鉛筆廠商紛紛推出各種功能和結(jié)構(gòu)的活動(dòng)鉛筆[2]，而其中以結(jié)構(gòu)精巧和復(fù)雜著稱的前撳式活動(dòng)鉛筆以及之后發(fā)明的自動(dòng)補(bǔ)償式活動(dòng)鉛筆尤為突出。

進(jìn)入上世紀(jì)90年代后，日本活動(dòng)鉛筆市場(chǎng)發(fā)生了較大變化。電子信息技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的普及，再加之日本泡沫經(jīng)濟(jì)崩潰導(dǎo)致大量制造業(yè)企業(yè)破產(chǎn)，許多設(shè)計(jì)人員失業(yè)[3]，日本政府為提高財(cái)政收入而調(diào)高消費(fèi)稅[4]。以上諸多因素導(dǎo)致市場(chǎng)對(duì)于設(shè)計(jì)人員使用的高端制圖用活動(dòng)鉛筆（3000日元～5000日元級(jí)）的需求大大降低，取而代之的是面向?qū)W生和普通職業(yè)群體的中低端一般書寫用活動(dòng)鉛筆[5,6,7,8,9]。那些結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高且易損壞的自動(dòng)補(bǔ)償式與前撳式活動(dòng)鉛筆不再風(fēng)靡文具市場(chǎng)。

1.2 三菱鉛筆與KURU TOGA系列活動(dòng)鉛筆

三菱鉛筆是日本最早的文具企業(yè)之一，創(chuàng)立于1887年[10]。在活動(dòng)鉛筆領(lǐng)域，三菱鉛筆始終緊跟時(shí)代的步伐，形成了自己獨(dú)特的技術(shù)，也創(chuàng)造了不少經(jīng)典的產(chǎn)品。1965年，三菱鉛筆成功開發(fā)0.5mm鉛芯，并實(shí)現(xiàn)了撳動(dòng)式活動(dòng)鉛筆的量產(chǎn)。20世紀(jì)80年代后期，三菱鉛筆推出了搭載獨(dú)特指尖撳動(dòng)出鉛機(jī)構(gòu)的Hi-uni 5050，成就了三菱鉛筆在活動(dòng)鉛筆史上的高峰。

進(jìn)入新世紀(jì)前后，活動(dòng)鉛筆的發(fā)展放慢了腳步。2008年3月，三菱發(fā)售了搭載筆芯自動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的KURU TOGA（クルトガ）系列，成為三菱鉛筆角逐活動(dòng)鉛筆市場(chǎng)的核心技術(shù)之一[11]。經(jīng)歷了十幾年的發(fā)展，KURU TOGA幾經(jīng)變革，形成了齊全的產(chǎn)品線。直至今年（2022年）2月，三菱鉛筆重磅推出了這個(gè)系列的旗艦產(chǎn)品—KURU TOGA DIVE（見圖1）。

圖1 KURU TOGA DIVE活動(dòng)鉛筆的外觀Figure 1 Appearance of KURU TOGA DIVE

該產(chǎn)品型號(hào)為M5-5000，其外觀已于去年（2021年）申請(qǐng)專利[12]。三菱官網(wǎng)的產(chǎn)品主頁(yè)中提到了KURU TOGA DIVE具有如下功能：①鉛芯自動(dòng)旋轉(zhuǎn)功能（KURU TOGA）；②護(hù)芯管不接觸紙面的自動(dòng)出鉛芯功能；③自動(dòng)出鉛芯長(zhǎng)度調(diào)節(jié)功能；④筆套帶動(dòng)出鉛芯功能[13]。

此前，三菱鉛筆于2008年3月推出了第一款KURU TOGA活動(dòng)鉛筆，型號(hào)為M5-450。隨后相繼推出KURU TOGA高級(jí)版M5-1017（金屬滾花握手）和M5-1012（金屬竹節(jié)握手）。而后，KURU TOGA升級(jí)推出了二倍速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)品，型號(hào)M5-452。此后，又相繼推出了M5-656（橡膠筆握版）、M5-559（Advance標(biāo)準(zhǔn)版）和M5-1030（Advance高級(jí)版）（見圖2）；此外，還為M5-1009GG和M5-858GG兩款α-gel系列搭載了KURU TOGA機(jī)構(gòu)。至此，從450日元到1000日元，KURU TOGA系列涵蓋了中低端各個(gè)價(jià)位[14]。而這次三菱鉛筆推出KURU TOGA DIVE（M5-5000），直接將KURU TOGA系列帶入高端市場(chǎng)，是KURU TOGA系列的一次飛躍，也是KURU TOGA對(duì)高端市場(chǎng)的一次嘗試。

圖2 KURU TOGA系列活動(dòng)鉛筆Figure 2 KURU TOGA mechanical pencil family

2、外觀設(shè)計(jì)

2.1 形貌

DIVE的桿套采用了深邃的海藍(lán)色，采用了黑色的筆套頂帽、按壓鍵、筆夾和握手，色彩的搭配深沉又不失時(shí)尚，兼顧了不同的人群。為了適應(yīng)高端市場(chǎng)，DIVE的外形采用了鋼筆型設(shè)計(jì)，筆套拔除后，可套于筆桿尾端，形式上與大多數(shù)鋼筆型活動(dòng)鉛筆并無(wú)二致，但尺寸上卻超乎我們對(duì)活動(dòng)鉛筆的感受。筆桿最大直徑達(dá)到13.7mm，而筆桿尾端最小直徑處也達(dá)到10.1mm，整筆長(zhǎng)度更是達(dá)到146.9mm（見圖3），各個(gè)維度的尺寸都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了市面上大部分的活動(dòng)鉛筆。

筆桿的造型非常獨(dú)特，由兩段不同直徑的圓柱組成，再由斜面連接，每段圓柱的直徑都由握手與筆桿連接端向筆尾端逐漸減小。筆桿的中部，有一個(gè)膠囊型的鏤空視窗，可以看到鉛芯自動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。連接端的圓柱做了三個(gè)平面切割，使得前端筆桿表面呈現(xiàn)交替的三個(gè)圓柱曲面和三個(gè)平面（如圖3內(nèi)C、D），與筆套線條相契合。這種處理方式帶來(lái)了兩個(gè)好處：一是不戴筆套時(shí)，任意一個(gè)平面都可以避免筆在桌面上隨意滾動(dòng)；二是打破了原本柔和的曲面，帶入了更加中性的元素，這或許也是出于擴(kuò)大用戶群體的考量。

圖3 KURU TOGA DIVE的尺寸與細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)Figure 3 The size and detail design of KURU TOGA DIVE

筆夾由單片等厚度（0.65mm）、等寬度（4.55mm）的不銹鋼片制成，覆黑色啞光漆，夾片頂端彎折后插入筆桿內(nèi)。與筆桿相比，筆夾略顯單薄。筆端的按壓鍵采用塑料材質(zhì)，頂部依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[15]設(shè)置了兩個(gè)弧線形的防窒息孔。同時(shí)，筆套也設(shè)置了與按壓鍵類似的黑色塑料頂帽作為裝飾。握手整體采用塑料材質(zhì)，握手部位包裹TPE材質(zhì)，并設(shè)計(jì)了輕微突出的長(zhǎng)方形防滑紋，三環(huán)八列，均勻排布。

2.2 材質(zhì)

DIVE在材質(zhì)上大量地采用了樹脂，因此相對(duì)于它偏大的尺寸而言，總體重量?jī)H為19.0 g。由于細(xì)膩的表面處理，DIVE仍給人一種高級(jí)感。筆桿表面涂覆加入了高彈性樹脂材料的自修復(fù)漆，對(duì)于輕微的劃痕可以實(shí)現(xiàn)自我修復(fù)的效果，這也成為它的賣點(diǎn)之一。這種漆面的質(zhì)感對(duì)于皮膚有著良好的親和力。同時(shí)，在不同的燈光下，漆面可以折射出不同深淺的視覺感受。

3 功能結(jié)構(gòu)

KURU TOGA DIVE活動(dòng)鉛筆的結(jié)構(gòu)大致可以分為三個(gè)模塊，即自動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、自動(dòng)補(bǔ)償式夾芯機(jī)構(gòu)和減速蓄力機(jī)構(gòu)。

圖4為該產(chǎn)品的官方宣傳結(jié)構(gòu)圖[13]，圖5為實(shí)物拆解圖（其中零件4、5固定在零件2內(nèi)部，無(wú)法拆卸，標(biāo)注在圖13）。為方便討論，將涉及的零件進(jìn)行編號(hào)，并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及歷史習(xí)慣進(jìn)行命名[16][1]7-15（見表2）。其中，除護(hù)芯管、自動(dòng)補(bǔ)償式夾芯機(jī)構(gòu)、彈簧等少數(shù)關(guān)鍵零件由金屬制成外，大部分零件采用塑料注塑制成。

圖4 官方出鉛結(jié)構(gòu)圖Figure 4 Official schematic diagram of lead feeding structure

圖5 KURU TOGA DIVE拆解圖Figure 5 Dismantling of KURU TOGA DIVE

表1 相關(guān)零件編號(hào)及名稱Table1 Defined serial number and name of relative parts

3.1 鉛芯自動(dòng)旋轉(zhuǎn)功能（KURU TOGA）

鉛芯自動(dòng)旋轉(zhuǎn)功能是三菱公司的獨(dú)家技術(shù)。其作用是在書寫時(shí)鉛芯可以自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使鉛芯頂端始終尖銳，從而保持筆跡粗細(xì)均勻，不需要使用者在書寫過(guò)程中不停的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)鉛筆，這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)主要依靠零（組）件15來(lái)完成。如圖6、圖7所示，其主要結(jié)構(gòu)由2片單面棘齒凸輪（零件15a與15b）、1片雙面棘齒凸輪（零件15c）和1根彈簧構(gòu)成，兩片單面棘齒凸輪之間錯(cuò)開一定角度。其中，雙面棘齒凸輪與零件15a旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸相對(duì)固定，而零件15a與零件15b自動(dòng)補(bǔ)償式夾芯機(jī)構(gòu)相對(duì)固定[17]。

圖6 鉛芯自動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)原理圖Figure 6 Mechanism of lead automatic rotation structure

圖7 鉛芯自動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)物圖Figure 7 Photographic structure of lead automatic rotation module

自然狀態(tài)下，雙面棘齒凸輪（零件15c）在彈簧的作用下與下方的單面棘齒凸輪（零件15b）嚙合，與上面的單面棘齒凸輪（零件15a）之間留有一定空隙。當(dāng)鉛芯觸及紙面，紙面向鉛芯施加一個(gè)軸向的壓力后，鉛芯會(huì)略微后退，帶動(dòng)夾芯機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)距離很短的軸向位移（約0.3mm）。雙面棘齒凸輪會(huì)略微抬起，與上方的單面棘齒凸輪（零件15a）接觸。此時(shí)在棘齒斜面的作用下，從筆尾端方向來(lái)看，雙面棘齒凸輪（零件15c）會(huì)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度并嚙合，同時(shí)帶動(dòng)鉛芯旋轉(zhuǎn)一定角度。筆尖抬起后，在彈簧作用下，雙面棘齒凸輪向下位移，復(fù)位到與下方的單面棘齒凸輪（零件15b）接觸，再旋轉(zhuǎn)一定角度并嚙合，完成一次鉛芯旋轉(zhuǎn)。

這款產(chǎn)品的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)集成于透明塑料管內(nèi)（見圖7），并安裝在筆桿內(nèi)部，與之前的產(chǎn)品M5-858GG、M5-1009GG等類似。KURU TOGA單倍速系統(tǒng)單面棘齒凸輪有20個(gè)齒，每觸發(fā)20次該功能，鉛芯旋轉(zhuǎn)一周；而雙倍速系統(tǒng)則有10個(gè)齒，每觸發(fā)10次該功能，鉛芯旋轉(zhuǎn)一周。

3.2 自動(dòng)出鉛芯功能

自動(dòng)出鉛芯功能的結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)單分為三個(gè)模塊，自動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，自動(dòng)補(bǔ)償式夾芯機(jī)構(gòu)和減速蓄力機(jī)構(gòu)。其中的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)已在前面介紹完畢，接下來(lái)將對(duì)其他兩個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析。

3.2.1 自動(dòng)補(bǔ)償式夾芯機(jī)構(gòu)

自動(dòng)補(bǔ)償式機(jī)構(gòu)包括組（零）件1、組件6和零件7（見圖8）。

圖8 自動(dòng)補(bǔ)償模塊零件圖Figure 8 Composition of automatic lead feeding module

夾芯機(jī)構(gòu)（組件6）由二開花夾頭、雙滾珠、內(nèi)孔圓錐形的鎖緊圈以及夾芯彈簧等組成。正常狀態(tài)下，該機(jī)構(gòu)能讓鉛芯在一個(gè)較小的拉力作用下（約10 g），依靠滾珠與鎖緊圈內(nèi)錐面配合，打開二開花夾頭，釋放鉛芯向外移動(dòng)，而在一定的書寫壓力（小于1 kg）作用下，鉛芯不會(huì)回縮[18]。

拉芯機(jī)構(gòu)的工作原理與傳統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)償式相同，不過(guò)其內(nèi)部的阻尼結(jié)構(gòu)采用了全新的設(shè)計(jì)。如專利[19]所述，為了延長(zhǎng)活動(dòng)鉛筆的使用壽命，這款筆設(shè)計(jì)了一種特殊的阻尼結(jié)構(gòu)（見圖9），該機(jī)構(gòu)能夠抑制阻尼摩擦力隨著使用磨損而下降，從而提高尺寸精度。這個(gè)機(jī)構(gòu)將阻尼分成了兩個(gè)部分，分別是由金屬片沖壓制成的第一阻尼與橡膠制成的第二阻尼（見圖9）。其中，第二阻尼的摩擦力低于第一阻尼。這種雙阻尼結(jié)構(gòu)使得由單純橡膠形變對(duì)鉛芯的約束變成了橡膠與金屬的相對(duì)形變對(duì)鉛芯的約束，從而提高了零件精度與使用壽命。

圖9 阻尼結(jié)構(gòu)圖Figure 9 Photographic structure of damping

夾芯機(jī)構(gòu)被包裹在拉芯彈簧（零件7）內(nèi)，通過(guò)零件10和零件13與自動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（零件15）的雙面棘齒凸輪（零件15c，見圖6）連接，可由組件15自動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)（見圖10）。因此，夾芯機(jī)構(gòu)（組件6）無(wú)法長(zhǎng)距離軸向移動(dòng)，只能完成上述觸發(fā)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)需要的極短距離軸向位移。拉芯機(jī)構(gòu)（組件1）則與拉芯彈簧相對(duì)固定。

圖10 夾芯機(jī)構(gòu)與減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的鏈接Figure 10 Connection between lead chuck and deceleration transmission module

3.2.2 減速蓄力機(jī)構(gòu)

減速蓄力機(jī)構(gòu)包含減速和蓄力兩部分，其中減速部分包括零件9、零件10、零件11與零件13（見圖11）。零件13作用此前內(nèi)容已經(jīng)介紹。

圖11 減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)零件圖Figure 11 Photographic structure of deceleration transmission module

主動(dòng)轉(zhuǎn)輪（零件9）通過(guò)零件11固定在握手（零件12）內(nèi)，可以與筆桿相對(duì)旋轉(zhuǎn)，但不可軸向位移。零件11通過(guò)卡扣與零件9固定，無(wú)法相對(duì)旋轉(zhuǎn)。而零件10處于零件11與零件9之間，固定在零件9內(nèi)部。零件11與零件10相接觸的一面有22個(gè)齒，兩者之間可以進(jìn)行距離很短的軸向位移（與觸發(fā)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的軸向位移距離相同），由此零件10可以帶動(dòng)零件11旋轉(zhuǎn)。

這種減速機(jī)構(gòu)的原理為差齒減速（見圖12）。如前文所述，當(dāng)書寫時(shí)鉛芯受到壓力，夾芯機(jī)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向后的微量軸向位移，使得零件10與零件11接觸，并推動(dòng)零件11旋轉(zhuǎn)。因此，只有零件15c與零件15a嚙合過(guò)程中的旋轉(zhuǎn)才是對(duì)于減速機(jī)構(gòu)有效的旋轉(zhuǎn)，這一旋轉(zhuǎn)角度為單次旋轉(zhuǎn)角度的1/2，即是π/20(rad)。零件11有22個(gè)齒，齒距為π/11(rad)，而零件10只有一個(gè)齒，并且每落筆抬筆2次，零件10的齒才會(huì)推動(dòng)零件11轉(zhuǎn)過(guò)1齒，即(rad)。如此，鉛芯每旋轉(zhuǎn)一周，才會(huì)帶動(dòng)主動(dòng)轉(zhuǎn)輪（零件9）旋轉(zhuǎn)π/11(rad)[19]。

圖12 減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理圖Figure 12 Schematic diagram of deceleration transmission module structure

旋轉(zhuǎn)蓄力機(jī)構(gòu)包括尖套組件（零件3、零件4、零件5）與零件8（見圖13）。

圖13 旋轉(zhuǎn)蓄力機(jī)構(gòu)（零件3、4、5固定在尖套上無(wú)法拆卸，紅圈內(nèi)部為8a）Figure 13 Photographic structure of revolve-charge module(The part 3, 4 and 5 are fixed on the tip and cannot be disassembled, and the orange circle is part 8a)

從動(dòng)轉(zhuǎn)輪（零件8）內(nèi)部有個(gè)臺(tái)階，與拉芯機(jī)構(gòu)（組件1）上的臺(tái)階配合固定，當(dāng)零件8軸向位移時(shí)，帶動(dòng)拉芯機(jī)構(gòu)（組件1）軸向位移。零件8下半部分還有個(gè)凸起8a（見圖13中紅圈）。零件8與零件9的轉(zhuǎn)齒相互嚙合，零件8在零件9的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)。

尖套（零件2）內(nèi)部固定著零件5（蓄力凸輪）；尖套內(nèi)部還有一零件4（出芯擋位調(diào)節(jié)滑塊）與尖套外面的零件3（調(diào)節(jié)盤）相對(duì)固定。零件4和零件5共同構(gòu)成蓄力凸輪的斜面，兩者壁厚之和以及半徑與零件8a（零件8下半部分的凸起）大致相當(dāng)。

為方便討論，我們將整個(gè)機(jī)構(gòu)的初始狀態(tài)設(shè)定為零件8a的位置對(duì)應(yīng)蓄力凸輪斜面的最低點(diǎn)（見圖14）。

圖14 蓄力機(jī)構(gòu)工作原理圖Figure 14 Schematic diagram of accumulator module

當(dāng)鉛芯接觸紙面時(shí)，鉛芯會(huì)略微后移一小段距離，帶動(dòng)夾芯機(jī)構(gòu)后移并觸發(fā)零件15的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)功能，帶動(dòng)鉛芯旋轉(zhuǎn)一定角度。這個(gè)過(guò)程中，零件10的齒也會(huì)與零件11相接觸，帶動(dòng)零件11旋轉(zhuǎn)。零件11帶動(dòng)零件9轉(zhuǎn)動(dòng)，零件9又推動(dòng)零件8轉(zhuǎn)動(dòng)。

零件8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其凸起部位8a與蓄力凸輪的斜面配合，逐步抬升（沿軸向后移），同時(shí)帶動(dòng)拉芯機(jī)構(gòu)軸向后移并壓縮拉芯彈簧，直至凸起部位8a到達(dá)蓄力凸輪的平面后軸向后移才停止。在整個(gè)過(guò)程中，拉芯機(jī)構(gòu)與夾芯機(jī)構(gòu)的相對(duì)距離縮短，而鉛芯則因?yàn)楸粖A芯機(jī)構(gòu)中夾頭夾住而不會(huì)軸向后移，相當(dāng)于書寫過(guò)程中鉛芯會(huì)逐漸伸出護(hù)芯管外。

當(dāng)零件8旋轉(zhuǎn)一周后又回到蓄力凸輪斜面最低處時(shí)，拉芯彈簧釋放壓力，推動(dòng)拉芯機(jī)構(gòu)復(fù)位，此時(shí)在拉芯機(jī)構(gòu)內(nèi)部的雙重阻尼作用下，鉛芯打開夾頭同步軸向前移，實(shí)現(xiàn)了一次完整的自動(dòng)出鉛芯功能[19]。

對(duì)于整體功能而言，鉛芯旋轉(zhuǎn)22周，零件8才能旋轉(zhuǎn)一周，相當(dāng)于在書寫過(guò)程中落筆抬筆440次才完整實(shí)現(xiàn)一次自動(dòng)出鉛芯功能，這與實(shí)際體驗(yàn)基本相似。當(dāng)然，也有可能由于未觸發(fā)鉛芯旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、或零件11旋轉(zhuǎn)不靈活、以及零件10與零件11齒輪配合精度問(wèn)題而使得落筆抬筆的次數(shù)增多或減少。

3.3 自動(dòng)出鉛芯長(zhǎng)度調(diào)節(jié)功能

為了使每次的出芯長(zhǎng)度更契合使用者的寫字力度與鉛芯的硬度，KURU TOGA DIVE活動(dòng)鉛筆設(shè)置了五個(gè)檔位的出鉛芯長(zhǎng)度調(diào)節(jié)（依靠零件3和4）。書寫壓力越大且鉛芯硬度越低（鉛芯磨損快）時(shí)，適合選擇max檔（出芯量最大），反之則適合選擇min檔（出芯量最小）。

轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)盤（零件3）調(diào)節(jié)檔位時(shí)，會(huì)帶動(dòng)尖套內(nèi)部的零件4轉(zhuǎn)動(dòng)，零件5與零件4會(huì)組合出不同的形狀。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到max檔時(shí)候，零件4與零件5斜面最高的一段圓周相重合，零件5斜面最低點(diǎn)暴露出來(lái)，出芯距離為最長(zhǎng)（約1.5mm）；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到min檔時(shí)，零件5斜面最低一段完全被零件4擋住，出芯距離為最短（約0.5mm）[19]（見圖15）。

圖15 自動(dòng)出鉛長(zhǎng)度調(diào)節(jié)功能演示圖Figure 15 Illustration of the function of automatic lead feeding length adjustment

3.4 筆套帶動(dòng)出鉛功能

相比于卡點(diǎn)式和套筒式筆套，磁吸式筆套的使用壽命更長(zhǎng)，更富有科技感。筆套內(nèi)部設(shè)置了磁鐵，通過(guò)與筆頭上的調(diào)節(jié)盤（零件3）相互吸引實(shí)現(xiàn)磁吸的效果。除了磁吸功能外，筆桿上還設(shè)置了筆套定位導(dǎo)向功能。筆桿上部的底端，設(shè)置了兩個(gè)傾斜的凸點(diǎn)，與筆套內(nèi)部的凹點(diǎn)耦合，因此，筆套只能以這兩個(gè)凸點(diǎn)作為“滑道”套入筆桿，實(shí)現(xiàn)了定位的功能（見圖16）。

圖16 筆套導(dǎo)向槽設(shè)計(jì)Figure 16 Guide grooves of cap

此外，磁吸筆套也可以通過(guò)內(nèi)部機(jī)構(gòu)撥動(dòng)護(hù)芯管出鉛。筆套內(nèi)部設(shè)置了一個(gè)套筒，通過(guò)彈簧與筆套連接。蓋上筆套后，套筒會(huì)撥動(dòng)組件1后退，鉛芯露出一截，拉芯彈簧壓縮。拔下筆套后，在拉芯彈簧（零件7）的推動(dòng)下，組件1復(fù)位，帶出鉛芯。當(dāng)鉛芯外露過(guò)長(zhǎng)時(shí)扣上筆套，鉛芯會(huì)抵住套筒，壓縮筆套內(nèi)部的彈簧，使套筒后退；不過(guò)當(dāng)鉛芯露出過(guò)長(zhǎng)（超過(guò)2.5mm）時(shí)，蓋上筆套會(huì)導(dǎo)致斷芯。

4 、結(jié)語(yǔ)

KURU TOGA DIVE活動(dòng)鉛筆解決了已往自動(dòng)補(bǔ)償式自動(dòng)鉛筆護(hù)芯管摩擦紙面的問(wèn)題，極大地提升了書寫體驗(yàn)，其精妙之處還在于獨(dú)特的減速機(jī)構(gòu)。若不引入該機(jī)構(gòu)，使旋轉(zhuǎn)蓄力機(jī)構(gòu)與鉛芯同步轉(zhuǎn)動(dòng)，要么出芯長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，要么很難保證順利實(shí)現(xiàn)拉芯的動(dòng)作。

從市場(chǎng)反饋來(lái)看，雖然這款活動(dòng)鉛筆的定價(jià)高達(dá)5000日元，但依舊供不應(yīng)求，許多人冒著疫情的風(fēng)險(xiǎn)在日本線下的各大文具商店排隊(duì)購(gòu)買。在線上市場(chǎng)，絕大多數(shù)網(wǎng)店一旦發(fā)售便迅速售罄，二手市場(chǎng)價(jià)格也水漲船高。

三菱鉛筆的這一嘗試，也為我國(guó)的活動(dòng)鉛筆行業(yè)打開了新的思路。國(guó)內(nèi)文具廠商可以嘗試小批量生產(chǎn)具有復(fù)雜出鉛結(jié)構(gòu)、做工優(yōu)良的活動(dòng)鉛筆用于提升研發(fā)能力和探索市場(chǎng)。

從使用者角度來(lái)看，該筆仍然存在一些問(wèn)題，比如：

由于拉芯彈簧的彈力較小，而拉芯機(jī)構(gòu)的重量又較大，因此在甩動(dòng)或顛簸狀態(tài)下，也會(huì)不斷出鉛芯；

筆套內(nèi)的套筒尺寸設(shè)計(jì)不合理，當(dāng)鉛芯已經(jīng)伸出護(hù)芯管一段距離時(shí)，套筒應(yīng)該不再繼續(xù)觸發(fā)出芯操作；

減速機(jī)構(gòu)主動(dòng)旋轉(zhuǎn)連接件（零件10）只有一個(gè)齒，容易磨損；

零件5的斜面只占一半左右，也就是說(shuō)后半部分不會(huì)帶出鉛芯，若此前露出鉛芯較短，書寫壓力較大或者使用鉛芯較軟（磨耗大），仍然可能出現(xiàn)護(hù)芯管與紙面摩擦的問(wèn)題。