書寫部件的伸縮控制結構專利技術綜述

任叢叢

【摘? 要】書寫工具如圓珠筆、簽字筆、鉛筆、粉筆等都是是人們日常生活中的常用工具，他們通常會采用一定的驅動結構實現(xiàn)筆尖的伸縮控制，本文主要分析該項技術在我國甚至全球的專利布局以及申請趨勢，并研究各種不同驅動結構的結構特點。

【關鍵詞】筆;伸縮;筆尖;筆頭

1.專利申請量分布

書寫部件的選擇、推出、縮回或鎖定機構種類較多，以國際分類IPC為基準，共分為四類，分別是由輕按或傾斜操作的、通過在縱向開槽的外殼中滑動的方法操作的、通過旋轉方法操作的以及通過按鈕操作的;后來CPC對IPC進行細分后，又增加了有可變形管的以及有一個沿鉛筆芯前端滑動的套的兩種，并且，對于通過按鈕操作的結構又進一步細分為按鈕放置在側面的、有鋸狀或類似的凸輪的、有心形凸輪或球的以及有展開的彈簧裝置的等四種類型。

如上圖1所示，以2021年2月為節(jié)點，采用VEN數(shù)據(jù)庫進行檢索發(fā)現(xiàn)，涉及書寫部件的選擇、推出、縮回或鎖定機構的專利文獻共用3234篇，其中，通過按鈕操作的這一類文獻量最多，其次是通過旋轉方法操作的類型，通過專利申請量的占比可以推出，目前這兩者類型的結構是書寫工具領域的兩種主流筆芯伸縮控制結構，也是制造研發(fā)機構的重要專利布局點。

2.重點技術分析

通過專利申請量分布可知，通過按鈕操作以及通過按鈕操作是兩項最為重要的結構類型，因此，下面將主要對這兩種技術分別進行研究。

2.1通過旋轉方法操作

如上圖2、3所示就是一種通過旋轉操作實現(xiàn)筆芯伸出或者縮回的扭轉卡位筆，其中，筆桿前部1的后部設有一安裝部，通過安裝部套接有一個卡位部件5，卡位部件5相對于筆桿前部1可旋轉套接，卡位部件5整體呈圓筒狀，而卡位部件5的內壁上設有與上述安裝槽12相對應的環(huán)形安裝凸棱53a，最好地，環(huán)形安裝凸棱53a內側還設有與筆桿前部1上的安裝凸環(huán)13相應的第二安裝槽53b，環(huán)形安裝凸棱53a位于卡位部件5的前部，并通過環(huán)形安裝凸棱53a配裝入筆桿前部1的安裝槽12，安裝凸環(huán)13同樣地也配裝入卡位部件5的第二安裝槽53b，完成上述旋轉套接的套接方式，使得卡位部件5和筆桿前部1可相對旋轉。當筆桿前部1和筆桿后部3套接后，所述筆桿前部1的后部外側壁直徑與卡位部件5外側壁直徑相同。卡位部件5整體均位于筆桿后部3內;所述卡位部件5外表面與筆桿后部3接觸面上設有多邊形卡槽51。多邊形卡槽51內部還設有限位擋件52。

2.2通過按鈕操作

（1）按鈕位于側面：

圖4所公開的是一種新型防筆芯摔壞的圓珠筆，包括筆筒1，筆筒 1一端螺紋連接有筆頭2，筆筒1另一端螺紋連接有筆帽3，筆筒1 的內部中心處設置有筆芯4，且筆芯4的兩端貫穿筆筒1，筆芯4上位于筆筒1的內部套接固定有套管5，套管5外表壁上焊接有三角塊6，筆筒1外表壁上嵌有配合三角塊6使用的推桿7，推桿7的另一端焊接有按鈕8，使用時，使用者握在筆筒1上會擠壓按鈕8，按鈕 8帶動推桿7擠壓三角塊6，三角塊6通過套管5帶動筆芯4下移，筆帽2內部的彈簧10收縮，使得筆芯4從筆頭3擠出，便可以開始寫字，不寫字時，不在擠壓按鈕8，筆芯4在彈簧10的回彈力作用下將筆芯4自動帶入到筆頭3內，從而對筆芯4進行保護，同時筆芯4移動時會帶動套管5上移，套管5上的三角塊會6再次將按鈕 8推出。

（2）有鋸狀或類似的凸輪：

如上圖5所示的是一種鋸狀凸輪結構的伸縮驅動結構，該種類型的結構是模具最為常用的驅動結構，在簽字筆、自動鉛筆以及圓珠筆中均有著極為廣泛的應用，該項技術的發(fā)展也有著極其久遠的歷史，早在1955年，圖5所示的結構就是德國申請人SCHUELKE GUENTHER在1955年5月26日申請的申請?zhí)枮镈ESC015163U的實用新型專利。

（3）有心形凸輪或球的：

如圖6、7所示，在圓筒形夾子支撐體73內配置有心形凸輪轉子74和具備與設置在該心形凸輪轉子74上的心形凸輪接觸的觸點的轉子支撐體75，由該心形凸輪轉子74和轉子支撐體75構成扣擊陸續(xù)送出機構76，在上述心形凸輪轉子74的圓筒面的軸對稱的位置——即圓筒面的內外相隔180°的位置上，轉一圈地形成用標記74a～74d表示的溝槽形心形凸輪，從標記74a向74b逐漸變淺，在標記74b再次變深。從標記74b到74c的路徑、從標記74c到74d的路徑、再從標記74d到74a的路徑是相同的，并且，在上述圓筒部件75上從端部形成一對切槽75a，形成用標記75b表示的賦予了柔韌性的區(qū)域。并且，在區(qū)域75b的端部，如圖30所示，形成有朝軸中心方向突出的觸點75c。如果扣擊操作其尾端部的扣擊蓋77，則心形凸輪轉子74和圓珠筆筆芯71被朝前方推出，此時，形成在支撐心形凸輪轉子74的轉子支撐體751上的觸點75c位于標記74a～74d表示的溝槽狀的心形凸輪內，與心形凸輪轉子74沿軸向的移動一起在標記74a～74d表示的溝槽狀的心形凸輪內相對移動，使心形凸輪轉子74繞軸旋轉，通過停止扣擊蓋77的扣擊操作，形成在轉子支撐體75上的觸點75c與標記74c表示的心形凸輪卡止。由此，保持心形凸輪轉子74的前進狀態(tài)，變成圓珠筆筆尖71a從嘴尖部件3突出的狀態(tài)。并且，通過再次扣擊操作扣擊蓋77，心形凸輪轉子74和圓珠筆筆芯71受彈簧72作用后退，形成在轉子支撐體751上的觸點75c與標記74a表示的心形凸輪卡止。由此，心形凸輪轉子74后退，圓珠筆筆尖71a沒入嘴尖部件3內。

4.總結

本文主要分析了書寫部件的伸縮控制結構的相關技術，并以圖表的方式闡述了該技術各個不同分支的專利分布情況，并對申請量較大的兩類結構進行了進一步分析，有助于本領域的技術人員進一步了解各不同類型驅動結構的特點。

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