多功能自動粉筆書寫器的制作方法

本發明涉及粉筆書寫器，具體地指一種多功能自動粉筆書寫器。

背景技術：

在日常教學過程中所使用的粉筆主要成分是石膏，由于粉筆本身的脆性，在書寫時很容易發生粉筆的斷裂，造成粉筆的浪費；在使用粉筆時手與粉筆直接接觸，粉筆灰會影響使用者的身體健康和衣物的潔凈；多媒體教學已經在教育領域開始大規模普及。

目前粉筆和電子教鞭是兩個完全獨立的教學用具，同時使用時很不方便；現有的一種自動粉筆書寫裝置采用微型馬達驅動，造價昂貴，結構復雜，易損件較多，不易于大規模生產和推廣；另一種粉筆書寫裝置，粉筆的伸出長度需要手動調節，浪費時間影響教學進程。

技術實現要素：

本發明目的是提供了一種多功能自動粉筆書寫器，該書寫器避免使用者的雙手與粉筆直接接觸，保證粉筆自動伸出適合書寫的長度，保證書寫過程中粉筆不會發生折斷，避免粉筆浪費，書寫器頂部安裝有電子教鞭，實現傳統教學與多媒體教學的一體化結合，使用更加方便，保證教學過程的流暢。

為實現上述目的，本發明提供的一種多功能自動粉筆書寫器，所述粉筆書寫器由夾持粉筆的筆套和電子教鞭組成，所述電子教鞭安裝在筆套的頂部；所述筆套包括圓柱形的套筒和安裝在套筒內的夾套，所述夾套一端設置有夾緊粉筆的夾片裝置，所述夾片裝置的前端伸出在套筒外部，所述夾套另一端頂部安裝有頂塊，所述頂塊頂部安裝有撥塊。

進一步地，所述套筒分為曲面段和直筒段，所述曲面段和直筒段連接處的套筒內壁上對稱設置有四個弧形的限位塊，且四個弧形限位塊兩端不連接，所述曲面段的套筒口至限位塊間的曲面段的內外直徑逐漸增大。

再進一步地，所述直筒段內壁上對稱設置有一對條形扶正槽和一對條形棘齒；且所述扶正槽的對稱線和棘齒的對稱線十字交叉，所述扶正槽一端設置兩個限位塊之間，且底面與限位塊底面平行；所述扶正槽另一端貫徹與電子教鞭連接的蓋板，所述棘齒一端設置限位塊之間，所述棘齒另一端設置蓋板的內表面上。

再進一步地，所述扶正槽與棘齒之間的直筒段筒壁上開設有方形槽，且方形槽與扶正槽和棘齒平行，另一個棘齒對應的直筒段外壁上設置有條形磁鐵，所述蓋板中央開設有圓孔。

再進一步地，所述夾套包括中間的圓柱環，所述圓柱環兩端分別設置有夾片裝置和齒條對，所述夾片裝置由四個夾片組成，所述夾片對稱設置在圓柱環的四面，且夾片厚壁大于圓柱環的壁厚，兩者內壁重合，所述夾片外壁伸出于圓柱環的外壁外并與圓柱環的外壁配合形成限位臺，所述限位臺與限位塊之間設置有彈簧圈。

再進一步地，所述齒條對由兩條齒條組成，所述齒條裝置在扶正槽內，所述齒條的外壁面為平面、內壁成齒狀；且所述齒條在兩個夾片間。

再進一步地，所述夾片之間的圓柱環一端開設有凹槽。

再進一步地，所述頂塊包括圓柱塊，所述圓柱塊頂端的上表面對稱設置有四個棘齒，所述圓柱塊中央設置有通孔，所述通孔的內壁設置有環形凹槽，所述環形凹槽與圓柱塊頂端的通孔口的距離為1.00mm～3.00mm。

再進一步地，所述撥塊從一端至另一端分別為三個中空的圓柱體，且三個圓柱體內徑相同，外徑逐漸增大，最小圓柱體與中間圓柱體形成環形凸臺，最大的圓柱體上對稱開設有四個矩形槽，所述矩形槽將最大的圓柱體等分成四個弧形塊，其中一個弧形塊外表面設置有撥塊手柄，所述撥塊手柄在方形槽內上下滑動。

再進一步地，所述電子教鞭由圓柱形的教鞭桿和安裝在教鞭桿頂端的半圓形的教鞭帽組成，所述教鞭帽的頂部中央安裝有激光燈，所述教鞭桿外壁的中央設置有激光燈鍵，所述激光燈鍵上下兩端對稱設置有上翻頁按鈕和下翻頁按鈕。

本發明的有益效果在于：

1)本發明的多功能自動粉筆書寫器，在使用過程中避免使用者的雙手與粉筆直接接觸，在使用過程中，可以保證粉筆自動伸出適合的書寫長度，不需要人為手動調節伸出長度；有效的保護粉筆，避免粉筆折斷，避免粉筆浪費；粉筆套筒表面帶有條形磁鐵，在不使用時可以吸附在黑板上，避免丟失；整體結構簡單，內部沒有類似于微型電機的易損部件，成本很低；除彈簧外的其他零部件都可以用3D打印進行加工，順應當下3D打印的大趨勢，必將會有很大的市場。

2)本發明中套筒、夾套、頂塊都加工有棘齒結構，通過棘齒間的相互嚙合-錯位-嚙合和彈簧的壓縮和恢復實現粉筆的自動軸向伸出。這個反復的過程可以為粉筆提供動力，實現粉筆的自動軸向伸出。

3)本發明夾套頭部加工有夾片裝置，尾部是齒條對；夾片裝置將粉筆夾緊固定，齒條與頂塊上的棘齒相互嚙合，當軸向伸出的粉筆使用一部分以后，夾套頭部的夾片裝置與黑板相接觸，用力壓書寫器，此時夾套會因為受到黑板的反作用力而收縮，此時彈簧被壓縮，夾套上的齒條與頂塊上的棘齒錯位，夾套后移一個齒間距的長度后再次與頂塊的棘齒嚙合，在彈簧的恢復力的作用下帶動粉筆軸向伸出。

4)本發明的套筒表面有自上而下的方形槽，用于安裝撥塊上的撥塊手柄，使得撥塊上的撥塊手柄可以在方形槽內實現上下運動和轉動，當粉筆使用完后，旋轉撥塊手柄，此時頂塊的棘齒與夾套的齒條對錯位，上提撥塊，此時頂塊隨之一起向上運動，將新粉筆安裝到位，撥快開關復位，頂塊的棘齒與夾套的齒條對再次嚙合。

5)本發明的套筒表面安裝有條形磁鐵，在不使用時可以吸附在黑板上，保證粉筆書寫器不會丟失。

6)本發明的套筒頂部安裝電子教鞭，實現傳統教學與多媒體教學相結合的新型教學模式，使用方便，保證教學進程的流暢。

綜上所述：本發明的多功能自動粉筆書寫器根據市面的需求設計，保證一只新的粉筆安裝到書寫器以后前端會有一段適合的書寫長度，通過控制棘齒的大小和齒間距，從而保證在整個書寫過程中粉筆的軸向伸出長度不變，便于書寫且粉筆不易被折斷，很好的避免了粉筆的浪費。在使用該書寫器時，教師的雙手不會直接與粉筆接觸，保證教師的健康和衣物的潔凈。

附圖說明

圖1為本發明多功能自動粉筆書寫器的示意圖；

圖2為電子教鞭的細節圖；

圖3為套筒的示意圖；

圖4為方形槽的示意圖；

圖5為套筒的水平剖視圖；

圖6為套筒的細節圖；

圖7為套筒的剖視圖；

圖8為夾套的立體圖；

圖9為頂塊立體圖；

圖10為頂塊的俯視圖；

圖11為撥塊的立體圖；

圖12為撥塊的仰視圖；

圖13為夾套、頂塊5、撥塊6和彈簧圈7的組裝圖；

圖14為夾套、頂塊5、撥塊6組裝的細節圖；

圖15為套筒與夾套的組裝剖視圖；

圖16為彈簧圈組裝的剖視圖；

圖17為圖1的A-A剖圖；

圖中，筆套1、電子教鞭2、教鞭桿2.1、上翻頁按鈕2.11、激光燈鍵2.12、下翻頁按鈕2.13、教鞭帽2.2、激光燈2.21、套筒3、曲面段3.1、直筒段3.2、扶正槽3.21、棘齒3.22、方形槽3.23、條形磁鐵3.24、蓋板3.25、圓孔3.26、限位塊3.3、夾套4、夾片裝置4.1、夾片4.11、限位臺4.12、圓柱環4.2、凹槽4.21、齒條對4.3、齒條4.31、頂塊5、圓柱塊5.1、棘齒5.2、通孔5.3、環形凹槽5.31、撥塊6、環形凸臺6.1、矩形槽6.2、弧形塊6.3、撥塊手柄6.4、彈簧圈7。

具體實施方式

為了更好地解釋本發明，以下結合具體實施例進一步闡明本發明的主要內容，但本發明的內容不僅僅局限于以下實施例。

如圖所示：一種多功能自動粉筆書寫器，粉筆書寫器由夾持粉筆的筆套1和電子教鞭2組成，電子教鞭2安裝在筆套1的頂部；電子教鞭2由圓柱形的教鞭桿2.1和安裝在教鞭桿2.1頂端的半圓形的教鞭帽2.2組成，教鞭帽2.2的頂部中央安裝有激光燈2.21，教鞭桿2.1外壁的中央設置有激光燈鍵2.12，激光燈鍵2.11上下兩端對稱設置有上翻頁按鈕2.11和下翻頁按鈕2.13。

筆套1包括圓柱形的套筒3和安裝在套筒3內的夾套4，套筒3分為曲面段3.1和直筒段3.2，曲面段3.1和直筒段3.2連接處的套筒內壁上對稱設置有四個弧形的限位塊3.3，且四個弧形限位塊3.3兩端不連接，曲面段3.1的套筒口至限位塊3.3間的曲面段3.1的內外直徑逐漸增大。

直筒段3.2內壁上對稱設置有一對條形扶正槽3.21和一對條形棘齒3.22；且扶正槽3.21的對稱線和棘齒3.22的對稱線十字交叉，扶正槽3.21一端設置兩個限位塊3.3之間，且底面與限位塊3.3底面平行；扶正槽3.21另一端貫徹與電子教鞭2連接的蓋板3.25，棘齒3.22一端設置限位塊3.3之間，棘齒3.22另一端設置蓋板3.25的內表面上。

扶正槽3.21與棘齒3.22之間的直筒段3.2筒壁上開設有方形槽3.23，且方形槽3.23與扶正槽3.21和棘齒3.22平行，另一個棘齒3.22對應的直筒段3.2外壁上設置有條形磁鐵3.24，蓋板3.25中央開設有圓孔3.26。

夾套4包括中間的圓柱環4.2，圓柱環4.2兩端分別設置有夾片裝置4.1和齒條對4.3，夾片裝置4.1的前端伸出在套筒3外部，夾片裝置4.1由四個夾片4.11組成，夾片4.11對稱設置在圓柱環4.2的四面，且夾片4.11厚壁大于圓柱環4.2的壁厚，兩者內壁重合，夾片4.11外壁伸出于圓柱環4.2的外壁外并與圓柱環4.2的外壁配合形成限位臺4.12，限位臺4.12與限位塊3.3之間設置有彈簧圈7。

齒條對4.3由兩條齒條4.31組成，齒條4.31裝置在扶正槽3.21內，齒條4.31的外壁面為平面、內壁成齒狀；且齒條4.31在兩個夾片4.11間。夾片4.11之間的圓柱環4.2一端開設有凹槽4.21。

夾套4另一端頂部安裝有頂塊5，頂塊5包括圓柱塊5.1，圓柱塊5.1頂端的上表面對稱設置有四個棘齒5.2，圓柱塊5.1中央設置有通孔5.3，通孔5.3的內壁設置有環形凹槽5.31，環形凹槽5.31與圓柱塊5.1頂端的通孔口的距離為1.50mm。

頂塊5頂部安裝有撥塊6。撥塊6從一端至另一端分別為三個中空的圓柱體，且三個圓柱體內徑相同，外徑逐漸增大，最小圓柱體與中間圓柱體形成環形凸臺6.1，最大的圓柱體上對稱開設有四個矩形槽6.2，矩形槽6.2將最大的圓柱體等分成四個弧形塊6.3，其中一個弧形塊6.3外表面設置有撥塊手柄6.4，撥塊手柄6.4在方形槽3.23內上下滑動。

上述多功能自動粉筆書寫器的使用方法：

當教師用此裝置在黑板進行正常書寫時，粉筆安裝于書寫器內并與黑板存在一定的角度，隨著粉筆的使用，夾套2前端與黑板接觸，此時用力壓書寫器，夾套2頭部會因為受到黑板的反作用力而收縮，彈簧圈7也被壓縮，夾套2上的齒條4.31與頂塊5上的棘齒5.2先錯位又再次嚙合，在彈簧圈7恢復力的作用下帶動粉筆軸向伸出。此過程可以往復循環直至粉筆用完，當不書寫時，粉筆不會自動伸出。

其它未詳細說明的部分均為現有技術。盡管上述實施例對本發明做出了詳盡的描述，但它僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部實施例，人們還可以根據本實施例在不經創造性前提下獲得其他實施例，這些實施例都屬于本發明保護范圍。