專利名稱：全自動防近視、防駝背學生書寫筆的制作方法
技術領域：
本發明渉及一種書寫筆具，特別是一種有利于兒童和青少年視力保護的全自動防近 視、防駝背學生書寫筆。 背條技術目前作為兒童和音少年使用的書寫筆具，有各種鉛筆、圃珠筆、中性水筆等，上述 所有的筆具除了書寫功能外，都不能讓學生寫字時的雙眼與桌面保持正常距離和正確姿 勢進行書寫，容易導致近視或其它視力障礙，因長期書寫的姿勢不正確，還極易引起學 生脊推彎曲變形出現駝背現象。本發明人曾設計出一種"防近視太陽能自動調控書寫筆" (專利號ZL02215255. 5 )，后在前述技術的基礎上又設計出另一種"雙防智能書寫筆" (專利號ZL200420098052.9 )，該書寫筆包括夾持筆芯用的筆頭，握筆套、筆桿、電路 板，在靠近筆頭方向的握筆套的內腔設有一個尾端帶有凸起的活動式筆芯套，在該筆芯 套上套裝有復位彈黃，并在其前端設有擋團，在筆桿的中段內腔設有一個可與筆芯尾端 凸起對應碰觸配合的杠桿式止推擋桿，在筆桿的中后段內腔的電路板上固定裝設有一對 起探頭作用的紅外(線)發射管和接收管，在筆桿的尾端外側裝有一個活動重量塊，在 握筆套內腔的尾端部分固定裝設有管形骨架，在管形骨架中繞制有在通電時可產生磁場 的線圉，并可與杠桿式止推擋桿尾部固定裝設的磁鐵塊相配合動作，當線團通電時會產 生磁場對磁鐵塊產生同性相斥、異性相吸的作用力，使杠桿式止推擋桿連同其尾端的磁 鐵塊同步發生偏移的動作，從而使筆芯在復位彈簧的作用下縮入筆頭內部而不能寫字， 所用的電路板具有與其固定連接的活動軸并通過若千個滾動軸承安裝在筆桿的內腔中， 所用的重量塊是與活動軸固定連接，在重量塊的內腔裝有提供電源的電池，在重力作用 下，重量塊及其電池會始終處于后端筆桿的下方，從而當學生在任意握筆進行寫字時會 使固定裝設于電路板上的紅外線發射管和接收管始終都朝著人臉方向。該專利技術能自 動糾正學生坐姿，保持正常距離寫字。其缺點是在筆桿后端活動軸上固定的外置式結構 的重量塊及太陽能電池板(或電池)，造成外觀難看，而活動軸及與其固定連接的線路 板(電路板)是通過滾動軸承安裝在筆桿體的內腔中，這種使用微型滾動軸承制造與安
裝，存在工藝復雜、成本高，筆的重量偏重，實用性差，不適合大批量生產等弊端。 發明內容本發明的目的是要克服現有技術之不足，從而提供一種全自動防近視、防駝背學生 書寫筆，它不僅能隨時提醒學生端正書寫姿勢，保持正常的書寫距離，以保護視力、防 止近視，防止駝背，而且具有制造工藝簡單，裝配容易，外觀好看，成本降低重量輕， 實用性佳等特點。本發明是以如下技術方案實現的它是在已有技術的基礎上改進而成，它仍包括夾 持筆芯用的筆頭、握筆套、透明筆桿、用作供電電源的電池、電路板和重量塊，在握筆 套的內腔設有一個尾端帶有凸起的活動式筆芯套，在該筆芯套上裝有復位彈簧，在握筆 套(中段)內腔設有一個可與筆芯套尾端凸起對應碰觸配合的杠桿式止推擋桿，在透明 筆桿內腔的電路板上固定裝設有一對起探頭用的紅外接收管和紅外發射管，在握筆套內 腔的中后端部分固定裝設有管形骨架，在管形骨架中繞制有在通電時可產生磁場的線圏 (可用漆包線繞制成螺線管式結構)，并可與杠桿式止推擋桿尾部固定裝設的磁鐵塊相 配合動作，當螺線管式線圍(漆包線線徑可選擇為4>0. 01咖~ 4)1咖)通電時會產生 磁場對磁鐵塊產生同性相斥、異性相吸的作用力，使杠桿式止推擋桿連同其尾端的磁鐵 塊會同步發生偏移擺動的動作，從而使筆芯在復位彈簧的作用下縮入筆頭內部而不能寫 字，其特征在于a. 所述重量塊直接固定裝設于電路板的前端底面，所it^探頭作用的紅外接收管和 紅外發射管同向分別固定在與重量塊相反一面的電路板的后端上表面(即安裝在與重量 塊相反的一面)，b. 在所述電路板的頭尾兩端分別固定有兩頂針(頂尖)31和頂針20 (見圖1),在 所迷管形骨架的尾端設有一個頂針座32與電路^板頭端的頂針31配合頂觸支撐，在透明 筆桿的尾部內腔設有另一個頂針座21與電路M端的頂針20配合頂觸支撐，因兩頂針 與頂針座之間支撐時的頂觸面積非常小，導致轉動接觸時的阻力亦非常小，當學生在任 意握筆進行寫字時，在重量塊自身重力的作用下，重量塊會始終處于電路板的下方方向， 從而使固定裝設于電路板上方的紅外線發射管和紅外接收管始終都朝向著人臉的方向， 并導致紅外探頭控制電路板得電工作，讓線閨通電使止推擋桿做偏移動作，讓筆芯收縮 無法書寫。c.在學生握筆寫字時，由于電路板會依靠其兩端的頂針在筆桿內腔不停地作不規則 的轉動，為解決其導電問題，在電路板的頭端設有一導電套，在導電套所在相應位置的握筆套的內腔"S:有一與電源(電池)相接通的導電彈簧，該導電彈簧上的導電觸頭(電觸頭)端始終碰觸在該導電套的外圓面上。本發明的上述技術解決方案還可進一步具體為一 、所述作為電源的電池亦直接安裝設置于筆桿體的尾端內腔。二、 所述起探頭作用的紅外(線)接收管和紅外(線)發射管分別置于各自管套 16和27的內腔(見圖1),并通過管套分別安裝在電路板的上表面，上述這種將紅外接 收管和發射管安裝位于與重量塊的相反安裝面上，使得當學生任意握住握筆套前端進行 寫字時，由于電路板在重量塊的重力作用下，不管電路板如何轉動，紅外接收管和紅外 發射管始終都朝著人臉的方向。本發明將紅外接收管裝入接收管套內腔里，紅外發射管 裝入發射套管內腔里，使調制的紅外線信號能定向發射和定向接收，可提高抗干擾能力， 不產生誤動作。三、 在所述握筆套的外側面固定有開關片(開關觸點)和相對應的開關簧片組成的 開關電路，開關簧片的后端內存于握筆套的內部，該開關簧片的前端具有一弧形凸面高 出握筆套外圓面，并可被筆套直接按壓，當筆套套合入握筆套時，可切斷電路板的電源， 撥出筆套時，在開關簧片的復位彈力作用下，開關簧片與開關片碰觸即可接通電源(見 圖3)。與現有技術比較，本發明的書寫筆不僅能隨時提醒學生端正書寫姿勢，保持正常的 書寫距離，以保護視力防止近視，防止駝背，而且將原先外置的重量塊及其電源電池內 置于筆桿的內腔，用電路板兩端的頂針結構代替與電路板固定的活動軸及其上安裝的滾 動軸承結構，更具有制造工藝簡單、裝配容易，外觀簡潔好看，重量輕，成本造價低， 實用性強的特點。
圖l是本發明的一種裝配結構示意圖。圖2是筆芯縮入筆頭內及杠桿式止推擋桿偏移位置時的示意圖。 圖3是筆套套合入握筆套時關斷電路板電源的示意圖。
具體實施例方式
參照附圖可知，在具體實施時構成本發明書寫筆的零部件包括l一筆芯，2—筆頭， 3—擋圏，4一活動式筆芯套，41一凸起，5—握筆套，6—復位彈簧，7—杠桿式止推擋 桿，8—開關簧片，9一開關片(開關觸點)，10—管形骨架(線圈骨架)，ll一線圈(繞 組)，12—開關簧片正極導線，13—開關片正極導線，14—導電套，15 —電路板，16— 接收管套，17—紅外接收管，18—透明塑料筆桿，19一紅外發射管，20—頂針，21—頂 針座，22 —電池彈簧座，23—電池，24—尾帽，25—電池彈簧座定位圈，26 —彈簧，27 —發射管套，28 —線圏負極導線，29 —重量塊(重錘)，30—導電彈簧，31—頂針，32 一頂針座，33—i茲4失，34—柱銷。各零部件的連接關系和工作原理如下參照圖l可知，本發明是在已有技術的J^ 上改進而成在握筆套5的內腔設有一個尾部帶有凸起41的活動式筆芯套4，在該筆 芯套4上裝有復位彈簧6，并在前端設有擋圈3,在握筆套5的中部內腔設有一個可與 筆芯套4尾端凸起41對應碰觸配合的杠桿式止推擋桿7，在握筆套5內腔固定裝設有 管形骨架IO,管形骨架(易稱線圏架)中繞制有通電時可產生磁場(磁力線)的線圏11, 杠桿式活動止推擋桿7是通過柱銷34活動裝配(鉸接)在握筆套5的內腔，止推擋桿 7的前端與活動式筆芯套4的凸起41之間留有間隙(0. Ol咖-lmm)，這樣才不至影響其 必要時作上下(或前后)偏移工作，線圈與杠桿式止推擋桿7的尾部固定，與裝設有的磁 鐵塊33相配合動作，當線圏通電產生磁場時磁鐵塊33產生同性相斥、異性相吸的作用 力，使杠桿式止推擋桿7連同其尾端的磁鐵塊33同步發生偏移(偏下移動)的動作，從而 使筆芯1縮入筆頭2內腔而不能寫字(見圖2)。所述頂針座21固定在透明筆桿18尾端內腔里，裝電池用彈簧26和彈簧帽22分別 裝入透明筆桿18尾端的內腔里，電池彈簧座25固定在透明筆桿18尾端內腔面上。電 池23裝入透明筆桿18尾端內腔里，尾帽24裝入透明筆桿18的尾端。另一頂針座32 固定在管形骨架10內腔里，頂針31和導電套14分別固定在電路板15前端，頂針20 固定在電路板15的后端，導電彈簧30的C端固定在管形骨架10表面上并與線團繞組 11的C端正極線連接，線圍繞組的C端正極通過導電彈簧30的E端觸頭碰觸在導電套 14外圓表面上，導電套14導電到電路板正極上。線團繞組11的D端負極通過導線28 的F端固定在頂針座21上和電池23負極接觸到電池彈簧帽22，電池彈簧26也接觸到 頂針座21,兩者負極通過頂針20到電路板負極上(兩者負極均為共用負極)。
在所迷握筆套5外側面固定有開關片9和開關簧片8,開關簧片的尾部內存于握筆 套5內部，電池23正極通過導線13的A端固定在開關片9上，經開關片9導電到開關 賚片8上與導線12的B端固定，另一端與頂針座32固定，再導電到頂針31到電路板 15正極上。所述的接收管套16、紅外接收管17和發射管套27、紅外發射管19分別固定在電 路板15正面上(紅外接收管17裝入接收管套管16內腔里，紅外發射管19裝入發射管 套27內腔里，使調制的紅外線信號能定向發射和定向接收提高抗干擾能力)，重量塊29 固定在電路板前端底面，電路板15裝入塑料筆桿18內腔里。當學生食指和拇指在任意 握住握筆套5前端進行寫字時，閎頂針31和頂針座32接觸，頂針20與頂針座21接觸 轉動時阻力非常小，又由于電路板15在重量塊29的重力作用下，使紅外接收管17和 紅外發射管19始終都朝著人臉的方向。當學生雙S艮低于正常距離(如低于IOO咖)書寫 時，臉部遮擋了紅外發射管19，使擋回的紅外訊號被紅外接收管17接收，使電路板15 得電工作，電流itX線鵬11，線閨將產生磁場，根據磁性有同性相斥，異性相吸的原理， 使固定在活動式止推擋桿7尾端的磁鐵塊33向下移動，帶動活動式止推擋桿7也做偏 移動作，使筆芯1和筆芯套4的后端部4.1沒有被該止推擋桿擋住，就會往筆頭2內孔 里收縮見(圖2)，迫使學生無法寫字，當學生雙眼保持正常距離(大于IOO咖)寫字時， 因紅外接收管17接收不到反射訊號，電路板15不導通，線圏11沒有電流通過不產生 磁場，活動式止推擋桿7在自身重力作用下又自動復位抵住筆芯l(筆芯套4.1的凸起)， 與此同時，復位彈簧6讓筆芯1復位伸出筆頭2，恢復到可重新寫字狀態(見圖1)。當筆套35套合入握筆套5時，因彈力的作用開關簧片8離開開關片9凸點的位置 (見圖3)，可切斷電路板15電源，撥出筆套35時開關簧片8與開關片9的凸點碰觸即 可接通電源，上述的開關片9和開關簧片8組成一開關電路.
權利要求
1、一種全自動防近視、防駝背學生書寫筆，它包括夾持筆芯(1)用的筆頭(2)、握筆套(5)、透明筆桿(18)、用作供電電源的電池、電路板(15)和重量塊(29)，在握筆套(5)的內腔設有一個尾端帶有凸起(41)的活動式筆芯套(4)，在該筆芯套上裝有復位彈簧(6)，在握筆套(5)內腔設有一個可與筆芯套尾端凸起(41)對應碰觸配合的杠桿式止推擋桿(7)，在透明筆桿(18)內腔的電路板(15)上固定裝設有一對起探頭用的紅外接收管(17)和紅外發射管(19)，在握筆套(5)內腔的中后端部分固定裝設有管形骨架(10)，在管形骨架(10)中繞制有通電時可產生磁場的線圈(11)，并可與杠桿式止推擋桿(7)尾部固定裝設的磁鐵塊(33)相配合動作，當螺線管式線圈(11)通電時會產生磁場對磁鐵塊(33)產生同性相斥，異性相吸的作用力，使杠桿式止推擋桿(7)連同其尾端的磁鐵塊(33)會同步發生偏移擺動的動作，從而使筆芯(1)在復位彈簧(6)的作用下縮入筆頭(2)內部而不能寫字，其特征在于a.所述重量塊(29)直接固定裝設于電路板(15)的前端底面，所述起探頭作用的紅外接收管(17)和紅外發射管(19)同向分別固定在與重量塊(29)相反一面的電路板(15)的后端上表面。b.在所述電路板(15)的頭尾兩端分別固定有頂針(31)和頂針(20)，在所述管形骨架(10)的尾端設有一個頂針座(32)與電路板頭端的頂針(31)配合頂觸支撐，在透明筆桿(18)的尾部內腔設有另一個頂針座(21)與電路板尾端的頂針(20)配合頂觸支撐，當學生任意握筆進行寫字時，在重量塊(29)自身重力的作用下，重量塊會始終處于電路板的下方方向，從而使固定裝設于電路板(15)上方的紅外發射管(19)和紅外接收管(17)始終都朝向人臉的方向，并使電路板工作讓線圈(11)通電。c.在所述電路板(15)的頭端設有一導電套(14)，在導電套所在相應位置的握筆套(5)內腔設有一與電池相連通的導電彈簧(30)，該導電彈簧上的導電觸頭端始終碰觸在該導電套(14)的外圓面上。
2、 根據權利要求l所述的全自動防近視、防駝背學生書寫筆，其特征在于所述作 為電源的電池(23)直接安裝設置于筆桿體的尾端內腔。
3、 根據權利要求l所迷的全自動防近視、防駝背學生書寫筆，其特征在于所述起 探頭作用的紅外接收管(17 )和紅外發射管(19 )分別置于各自管套(16 )和(27 )的 內腔，并通過管套分別安裝在電路板(15)的上表面，即安裝位于與重量塊的相反安裝 面上，當學生任意握住握筆套(15)前端進行寫字時，電路板(15)在重量塊(29)的 重力作用下，紅外接收管(17)和紅外發射管(l9)會始終朝著人臉的方向。
4、根據權利要求l所述的全自動防近視、防駝背學生書寫筆，其特征在于在所述 握筆套(5)的外側面固定有開關片(9)和相對應的開關簧片(8)組成的開關電路，開 關簧片(8)的后端內存于握筆套(5)的內部，該開關簧片(8)的前端具有一弧形凸面 高出握筆套(5)外圓面，并可被筆套(35)直接按壓，當筆套(35)套合入握筆套(5) 時，可切斷電路板(15 )的電源，撥出筆套(35 )時，開關簧片(8 )會與開關片(9 ) 碰觸以接通電源。
全文摘要
全自動防近視、防駝背學生書寫筆，其特征是重量塊直接裝設于電路板的底面，起探頭作用的紅外接收管和發射管同向固定在與重量塊相反一面的電路板上表面，在電路板的頭尾兩端固定有頂針，在管形骨架的尾端和透明筆桿的尾部內腔設有頂針座分別與電路板兩端的頂針配合頂觸支撐，當握筆寫字時，在重力的作用下，重量塊會始終處于電路板的下方，以使電路板上方的紅外發射管和接收管始終都朝向人臉的方向，在電路板的頭端設有一導電套，在握筆套內腔設有與電池相連通的導電彈簧，其導電觸頭端始終碰觸在導電套的外圓面上。本書寫筆不僅能隨時提醒學生端正書寫姿勢，保持正常書寫距離，防止近視和駝背，而且更具有制造工藝簡單、裝配容易，外觀簡潔好看，重量輕，成本造價低，實用性強的特點。
文檔編號B43K29/00GK101148136SQ20061006902
公開日2008年3月26日 申請日期2006年9月18日 優先權日2006年9月18日
發明者文 林, 林愛金 申請人:文 林