适宜儿童使用的环保铅笔制造技术

一种适宜儿童使用的环保铅笔，其笔芯削尖刀与笔帽顶部弹性软连接，永久性笔杆头部的内六角笔芯止旋孔与正六棱柱止旋笔芯弹性吻合，笔杆内设置的笔芯推出兼阻退活塞，其尾部分上下两翼并具有良好的横向弹性，上翼的笔芯推出齿与头部安装复位弹簧的圆柱形笔芯推出齿条咬合，下翼的活塞阻退齿与阻退齿条咬合，圆柱形笔芯推出齿条尾部安装笔芯推出按钮和笔芯换入扳扣，可方便的从笔头止旋孔换入笔芯，每按动一次笔芯推出按钮，笔芯精确移出笔头１毫米，为合理而完善的切削笔尖奠定基础，削尖过程中能做到笔芯不折断、不劈裂、不多削，笔芯利用率达９５％以上，永久性笔杆的设计避免了木制和纸卷铅笔对木材的大量消耗，是一款具有环保意义的铅笔。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种书写用铅笔，特别是一种适宜儿童使用的操作简便、性能完 善、功能齐全、安全可靠，笔芯利用率达95%的永久性笔杆环保铅笔。
技术介绍
现有的同类铅笔其构造是在永久性笔杆内装配有复位弹簧、锥形卡瓣、锥形卡环、 笔芯阻退胶环、笔芯推出按钮，笔帽及装配在笔帽内的笔芯削尖刀组成。它利用复位弹簧的 弹力将锥形卡瓣推入锥形卡环中，夹紧圆柱形笔芯，按动笔芯推出按钮，带动锥形卡瓣、锥 形卡环和笔芯向笔头方向移动，当锥形卡环移动至笔头内的一个环形平台时，挡阻锥形卡 环而锥形卡瓣还可以继续向笔头方向移动，因而使锥形卡瓣脱出锥形卡环，笔芯失去夹紧 力，不能继续前移，放开笔芯推出按钮，在复位弹簧作用下，带动锥形卡瓣和锥形卡环一同 回归笔尾方向，在阻退胶环摩擦阻力作用下，笔芯不能一起回移，完成笔芯推出过程，但由 于笔芯的推出与阻退都是利用相关零件提供的摩擦阻力完成的，而这两个功能性摩擦力， 因笔芯、阻退胶环、锥形卡瓣的加工精度、材质、环境温度、湿度等因素产生不稳定性，特别 是笔芯表面光滑，又是以可作为固体润滑剂的石墨为原料，使上述两个起功能性作用的摩 擦力更加不稳定，甚至失效，造成笔芯推出长度难以控制，甚至不能推出，因此笔帽中的笔 芯削尖刀与笔芯难以形成最佳配合，使笔芯的削尖操作也极其困难，总之现有的同类铅笔 的使用，需要精练的操作手法和丰富的操作经验，成人都很难掌握，儿童基本不能使用。使 用中经常出现笔芯更换失败、笔芯折断、劈裂、切削量过大等造成笔芯的浪费，另外因其结 构决定的有大于三分之一总长度的笔芯不能利用，综上所述，笔芯的利用率还不到30%，操 作的困难和极低的笔芯利用率是制约这种铅笔普及应用的根本原因。专利技术的内容为了克服现有同类铅笔操作困难，儿童难以掌握使用技巧，以及其技术上存在的 笔芯推出长度难以控制不能与笔芯削尖刀形成最佳配合，因而笔芯切削和使用过程中容易 出现的笔芯折断、劈裂、切削量过大、笔芯不可用剩余长度过大，以及笔芯更换操作比较麻 烦的问题。本技术提供一种适宜儿童使用、操作灵便、性能完善、功能齐全、安全可靠的 永久性笔杆环保铅笔。本技术解决其技术问题所采取的技术方案是在永久性笔杆外壳内的三个装 配孔中分别装置复位弹簧、圆柱形笔芯推出齿条、笔芯推出兼阻退活塞、阻退齿条及装配半 圆卡环组合，止旋笔芯从笔杆头部的笔芯止旋孔插入并且二者形状吻合，利用笔杆自身材 料的弹性轻柔夹紧，笔芯推出兼阻退活塞尾部分上下两翼，上翼有笔芯推出齿，下翼有活塞 阻退齿，并分别与圆柱形笔芯推出齿条和阻退齿条咬合，并利用其咬合面与笔杆轴线的角 度不同，产生笔芯推出力和笔芯阻退力，圆柱形笔芯推出齿条的齿距为1毫米，工作行程为 1. 3毫米，在笔芯阻退齿条的配合下，每次操作可以精确的推出笔芯1毫米，为合理而完善 的切削笔尖奠定了基础，圆柱形笔芯推出齿条尾部装配有笔芯推出按钮和笔芯换入扳扣， 当笔芯用尽需要更换笔芯时，只需扳转笔芯换入扳扣，便可以使圆柱形笔芯推出齿条与笔芯推出兼阻退活塞上翼的笔芯推出齿脱离咬合状态，笔芯推出齿只是压在圆柱形笔芯推出 齿条无齿的光滑柱面上，笔芯可方便的从笔杆头部的笔芯止旋孔插入笔杆中；笔芯削尖刀 是以笔芯实体为轴切削笔芯，导向孔是由与笔尖外轮廓形状吻合的圆孔和锥形孔复合而 成，此设计对削尖刀与笔帽之间、笔芯与笔杆之间、笔杆与笔帽之间的同心度没有要求，因 而不会产生由于产品加工精度不高和使用磨损后失去同心度，而在削尖过程中折断笔芯的 问题，另外为了避免在笔芯削尖操作过程中，由于操作手法不精炼产生的径向偏转力而折 断笔芯，本技术将笔芯削尖刀用压缩弹簧或其他弹性材料与笔帽顶部弹性软连接，要 求质量合格的铅笔芯插入笔芯削尖刀后使压缩弹簧径向偏转50度角时，笔芯不折断为宜， 笔芯削尖刀设置在笔帽顶部，视线良好，便于笔芯插入和对削尖过程的观察。本技术所述的止旋笔芯，其形状为半径有变量柱体，最佳方案为倒角正六棱 柱，并且与笔杆头部的笔芯止旋孔形状吻合，为笔芯削尖过程传递可靠的旋切扭力。本技术所述的永久性笔杆，其内部形状如下笔杆头部有一个10毫米长与笔 杆轴线重合、与止旋笔芯形状吻合的笔芯止旋孔，与此孔衔接并且轴线与其重合的是矩形 截面孔，此矩形截面孔为笔芯推出兼阻退活塞和止旋笔芯的工作滑道，尺寸为2X2. 1X118 毫米，在这个矩形截面孔的一个2毫米的内壁上从末端起，108毫米长，开一个等腰梯形截 面燕尾槽，此燕尾槽用来紧密安装阻退齿条及半圆卡环组合，前端梯形截面高1毫米，末端 梯形截面高2毫米，上底宽2毫米，下底最宽处的末端为3毫米，在矩形截面孔的另一个2毫 米宽的内壁外侧有一个直径2. 6毫米的与矩形截面孔端面对齐的圆孔，圆孔内壁的一条素 线与矩形截面孔相邻的2毫米宽的内壁的中点连线纵向重合，矩形截面孔的两个2. 1毫米 宽内壁所在平面向圆孔方向延伸，并分别与圆孔内壁相交，使圆孔与矩形截面孔横向相通， 此孔为圆柱形笔芯推出齿条和复位弹簧的装配孔，笔杆外壳尾部有一个直径7. 5毫米长8 毫米与笔杆同心的圆孔，此孔与前述各孔纵向相通，此孔为笔芯退出按钮的工作滑道和装 配孔。本技术所述的圆柱形笔芯推出齿条的直径为2. 5毫米，距齿条头部10毫米至 100毫米段，柱体的一侧制有90个笔芯推出齿条，前后齿面成60度角，齿距1毫米，朝向齿 条头部的齿面垂直于齿条轴线，在距齿条头部105-108. 3毫米段其直径变为1. 5毫米，与 前后两段直径2. 5毫米圆柱形成一个管状凹槽作为行程限量兼止脱装配槽，在距齿条头部 113. 3毫米至最末端其直径变为2毫米，此段圆柱长10毫米，此段的末端2. 2毫米长的柱面 上纵向制有装配花键，此段做为笔芯推出按钮的装配杆和笔芯换入扳扣的装配花键。本技术所述的阻退齿条及半圆卡环组合是由梯形条装配底座、阻退齿条、四 棱柱、柱体凹面、半圆卡环、组成的一个整体；梯形条装配底座长108毫米，其上底平面与下 底平面斜度为1 108，上底平面宽2毫米，下底平面最宽处在末端为3毫米，在上底所在 平面制有阻退齿条，齿距0. 5毫米，朝向齿条头部的齿面与上底平面成60度角，朝向齿条尾 部的齿面与上底平面成30度角，阻退齿条长95毫米，齿条末端与组合体末端相距11毫米， 四棱柱尺寸为2X2.1X10毫米，其中的一个2 X 10毫米的平面与梯形装配条的上底平面重 合且末端对齐，另一个2 X 10毫米的平面上有柱体凹面和半圆卡环，柱体凹面的直径2，6毫 米，半圆卡环的外圆直径2. 6毫米，内圆直径1. 5毫米，厚2毫米，此件紧密安装在永久性笔 杆的等腰梯形截面燕尾槽内，柱体凹面与圆柱形笔芯推出齿条柱面吻合，半圆卡环卡在圆 柱形笔芯推出齿条的管状凹槽中，达到形成限量和装配止脱的双重目的。本技术所述的笔芯推出兼阻退活塞头部是由一个直径1. 8毫米、长10毫米圆 柱，后面衔接的是一个2 X 2. 1毫米的矩形截面四棱柱，长15毫米，在四棱柱的一个2毫米 宽平面上，纵向衔接一柱体凹面，此柱体凹面与圆柱形笔芯推出齿条的圆柱面吻合，四棱柱 尾部纵向开有燕尾槽，将尾部分成上下两翼，上翼有笔芯推出齿，下翼有笔芯阻退齿，尾部 的两翼因其材质特性而富有良好的韧性和弹性，此件安装在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适宜儿童使用的环保铅笔，由可更换笔芯、永久性笔杆及设置在笔杆内具有笔芯推出和阻退功能的零件、笔帽、笔芯削尖刀组成，其特征是：采用的可更换笔芯是止旋笔芯（９０），与笔杆头部的笔芯止旋孔（７１）形状吻合，利用笔杆自身材质弹性轻柔夹紧，笔杆外壳（９７）内的三个装配孔（７２、７３、７４），分别装置复位弹簧（９１）、圆柱形笔芯推出齿条（９３）、笔芯推出兼阻退活塞（９２）、阻退齿条及装配半圆卡环组合（９８），笔芯推出兼阻退活塞（９２）尾部分上下两翼，上翼有笔芯推出齿（６５），下翼有活塞阻退齿（６６），并分别与圆柱形笔芯推出齿条（９３）及阻退齿条（３２）咬合，圆柱形笔芯推出齿条（９３）尾部装配有笔芯推出按钮（９５）和笔芯换入扳扣（９６），笔芯削尖刀（８２）以止旋笔芯（９０）实体为轴旋切笔尖，并与笔帽（８６）顶端弹性软连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王连君，
申请(专利权)人：王连君，
类型：实用新型
国别省市：22[]