阅读说明：本技术 一种带有自我保护机构的笔型文具或工具 (Pen-shaped stationery or tool with self-protection mechanism ) 是由 张杭沁 张闽泉 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种带有自我保护机构的笔型文具或工具,主要涉及笔型文具或工具领域。包括杆体、帽体、功能件,所述杆体的作用端安装功能件,所述杆体的另一端套接固定帽体；所述杆体远离功能件的一端设置电源模块,用于为本工具的耗电组件提供电源；所述杆体内安装陀螺仪和/或电阻传感器；所述帽体与功能件相邻的一端设有窗口,用于使功能件自此窗口穿出暴露在外部,且伸缩通过陀螺仪和/或电阻传感器触发控制。本发明的有益效果在于：改变人们打开类笔形工具的方式,让使用过程更加简洁舒适。(The invention discloses pen-shaped stationery or a tool with a self-protection mechanism, and mainly relates to the field of pen-shaped stationery or tools. The cap comprises a rod body, a cap body and a functional piece, wherein the functional piece is arranged at the action end of the rod body, and the cap body is fixedly sleeved at the other end of the rod body; one end of the rod body, which is far away from the functional piece, is provided with a power supply module for supplying power to a power consumption assembly of the tool; a gyroscope and/or a resistance sensor are/is arranged in the rod body; the cap body is provided with a window at one end adjacent to the functional piece, the functional piece penetrates out of the window to be exposed outside, and the stretching and retracting of the functional piece are triggered and controlled through a gyroscope and/or a resistance sensor. The invention has the beneficial effects that: the mode that people opened the pen-like instrument is changed, and the use is more succinct comfortable.)

一种带有自我保护机构的笔型文具或工具

技术领域

本发明涉及笔型文具或工具领域，具体是一种带有自我保护机构的笔型文具或工具。

背景技术

现在很多工具、文具都是笔体的外形，例如刻刀、钢笔等等，其具有功能性作用的都是在笔尖这个位置。为了对此功能部位进行防护，避免损坏以及划伤扎伤人，一般都设置回缩机构，或者笔帽，但是现有的结构具有一些缺陷，举例如下：

1)当发生掉落、脱手等突发事件的时候，这种回缩机构和防护帽无法对笔尖等功能部位进行保护，造成损坏，以及很可能存在人身安全隐患。

2)现在的笔帽使用起来需要独立的零部件，容易遗失，用起来也不方便。

3)不方便单手操作，使用不舒适不简洁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有自我保护机构的笔型文具或工具，它提供一种更为快捷、简便、高效单手操作笔的方式，在无笔帽的前提下，实现笔尖的保护以及笔头密封，在存在笔尖受损可能性的环境，自动回收保护笔头。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种带有自我保护机构的笔型文具或工具，包括杆体、帽体、功能件，所述杆体的作用端安装功能件，所述杆体的另一端套接固定帽体；

所述杆体远离功能件的一端设置电源模块，用于为本工具的耗电组件提供电源；

所述杆体内安装陀螺仪和/或电阻传感器；

所述帽体与功能件相邻的一端设有窗口，用于使功能件自此窗口穿出暴露在外部，所述帽体靠近窗口一端的侧壁上固定连接有笔夹，所述笔夹靠近帽体的一端具有弧形折弯，所述弧形折弯使笔夹的延伸方向发生折弯而与帽体长度方向一致，所述笔夹为金属片，所述笔夹的两端设有向内卷曲的弯管部，所述笔夹为中空笔夹，所述笔夹内部设置拉丝，所述弯管部内设置拉丝，

所述笔夹的末端设有能够伸缩的电磁销，所述电磁销通过安装在笔夹上的电磁开关控制，所述电磁开关与陀螺仪和/或电阻传感器信号连接，所述陀螺仪和/或电阻传感器信号用于触发电磁开关，触发状态为电磁开关接通吸附电磁销缩入笔夹末端，非触发状态为电磁销暴露在笔夹末端外部，

所述笔夹上套接有沿其长度方向滑动配合的滑块，所述滑块上固定有密封片，所述密封片的一端与滑块固定，所述密封片的另一端向窗口一端延伸，所述密封片为弹性片，所述帽体的侧壁上设有过孔，所述滑块在笔夹上上下滑动的时候，所述密封片能够自过孔贯穿进入帽体并将窗口覆盖，所述滑块上铰接有勾挂限位件，所述勾挂限位件能够与电磁销勾挂配合并吸附加强固定，从而将滑块固定在笔夹末端，

所述杆体安装功能件的下端与帽体的下端内壁之间设有复位弹簧，所述复位弹簧具有使杆体相对帽体相分离的弹性力。

所述电源模块包括旋转体，微型发电机和发条组件，在所述杆体远离功能件的一端设置安装槽，所述安装槽内安装有微型发电机和发条组件，所述安装槽的槽口设置与其转动配合的旋转体，所述旋转体的转动与发条组件联动，所述发条组件与微型发电机的输入轴联动，发条组件能够驱动微型发电机进行发电。

所述电源模块包括电池仓，所述电池仓内设有充电电池或纽扣电池。

所述功能件包括钢笔笔尖、刀片、针件中的任一项。

所述功能件是钢笔笔尖，所述杆体与功能件相邻的下部为钢笔笔杆结构。

所述电磁销设置于弯管部内，所述电磁销与弯管部滑动配合，所述电磁销与弯管部内壁之间设置小弹簧，所述小弹簧具有将电磁销顶出弯管部的弹性力。

所述滑块上前后贯穿的设有与笔夹截面相对应的滑孔，所述滑孔的中部底侧设有与其固定连接的密封片。

所述帽体的内壁上设有弧形槽，所述弧形槽设置在靠近帽体的窗口一端的内壁上，所述密封片将窗口覆盖的时候，所述密封片的一端插入弧形槽。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、充分利用笔夹，将绳传动结构应用于类笔形工具。

2、在笔夹处增设一开关滑块,利用滑块控制开笔和收笔。

3、单手轻松操作，同步实现笔头开闭与笔身升降的连锁动作。

4、在免除传统钢笔需要盖笔帽的操作基础上，实现笔头保护与密封功能。

5、具有笔头保护功能，在有可能损坏笔头的情况下实现自动收笔。

6、相较于类似无帽笔，结构外型更加紧凑纤细。

7、相较于类似无帽笔，内部结构更加简洁可靠。

8、相较于类似无帽笔，书写时将笔夹移至虎口处，握笔更舒适。

9、相较于类似无帽笔，能够支持更粗的笔头及笔尖升降，可广泛应用于类笔工具结构。

综上所述，本发明的技术效果在于减少了笔帽结构，操作更加便捷，改变人们打开类笔形工具的方式，让笔形工具的使用过程更加简洁舒适。

作用的基本原理如下：

1、手动控制：通过杠杆原理实现下滑笔夹滑块同时，笔端窗口开启，笔头上升。释放笔夹滑块同时，笔头下降，笔端窗口关闭密封。利用杠杆原理，结合设置在笔身内的弹簧和笔夹上的滑块，实现：笔头端开启同时升笔，降笔同时笔头端关闭的联动结构。

2、跌落自保护原理：笔尾传感器当感应到笔身状态不安全时，释放电流信号至笔夹尖端紧急释放装置，电磁铁通电瞬间产生磁性吸附伸缩固定点，固定点回收使滑块失去固定自动回弹，实现紧急收笔。滑块回弹后，笔夹电流切断，电磁铁失去磁性，伸缩固定点回位。

附图说明

附图1是本发明的打开状态剖视图；

附图2是本发明的关闭状态剖视图；

附图3是本发明的A部放大图；

附图4是本发明帽体部分放大图；

附图5是本发明的结构立体图之一；

附图6是本发明的结构立体图之二；

附图7是本发明的帽体立体剖视图。

附图中所示标号：

1、杆体；2、帽体；3、功能件；4、旋转体；5、笔夹；6、窗口；7、弯管部；8、电磁销；9、滑块；10、滑孔；11、密封片；12、过孔；13、弧形槽；14、拉丝；15、勾挂限位件；16、复位弹簧。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。

实施例：一种带有自我保护机构的笔型文具或工具

包括杆体1、帽体2、功能件3；

所述杆体1的作用端安装功能件3，所述杆体1的另一端套接固定帽体2。

功能件包括但不限于权4中列举的具体实例，在本示例中，主要考虑到以钢笔为示例，进行设计。

由于钢笔是办公中必不可少的写字工具，而且钢笔的笔尖较为脆弱，磕碰或者戳到都会对笔尖造成损伤，好的钢笔就是在于笔尖的精细，且往往价格不菲，我们这款的实施例，功能件3就是钢笔笔尖，而杆体1配合钢笔笔尖的功能，设计为满足普通钢笔的笔杆结构。帽体2的具体结构以及与杆体1的相互配合关系是本发明的核心设计点。以下对上述组件的具体结构进行详细介绍：

杆体1，所述杆体1的上端(远离功能件3，也就是笔尖的一端)设置电源模块，本示例中，所述电源模块包括旋转体4和发电组件，具体是所述杆体1的上端设置开口在上的安装槽，所述安装槽内安装有微型发电机和发条组件(卷簧机构)，所述旋转体4与杆体1转动配合，所述旋转体4的转动与发条组件联动，通过转动旋转体4能够实现发条组件的转动，所述发条组件与微型发电机的输入轴联动，发条组件能够驱动微型发电机进行发电。实现电源供给。减少电池的设置，有利于节能减排。不局限于本示例，也可以使用其他的电源形式，比如无线充电、充电电池、标准纽扣电池等等。

所述帽体2套接固定在杆体1上，其下端设有向上延伸的笔夹5，所述笔夹5的一端固定在帽体2与功能件3相邻的底端，所述笔夹5在靠近帽体2的一端具有弧形折弯，此弧形折弯使笔夹5的延伸方向发生90度的改变，从而使延伸部的延伸方向与帽体2及杆体1的长度方向相同。且此弧形折弯能够对内部的密封片11走向进行导向。

所述帽体2与功能件3相邻的一端设有窗口6，用于使功能件3，也就是笔尖自此窗口6穿出，实现暴露书写的功能。

所述笔夹5为金属钣金定型件，所述笔夹5的截面为如图3所示的形状，中部水平延伸为平板部，两端向内卷曲呈C型，且与平板部之间保留缺口，定义为弯管部7。

所述弯管部7远离弧形折弯的末端设有与其伸缩配合的电磁销8，所述电磁销8通过电磁开关，即电磁继电器控制，并通过设置于杆体1上端的电源模块来提供电源，在杆体1内设置用于感应跌落失重状态的陀螺仪，以及在杆体1表面的持握位置设置电阻传感器，判断是否为脱手状态。所述陀螺仪及电阻传感器与电磁开关信号连接，用于触发电磁开关的开启，所述电磁开关开启后吸附电磁销8缩入笔夹5末端，当电磁开关不被触发的时候，所述电磁销8通过小弹簧顶出暴露在笔夹5末端外部。

所述笔夹5上套接有沿其长度方向滑动配合的滑块9，所述滑块9的截面如图所示，滑块与密封片通过笔夹靠近笔杆面的沟槽导轨连接，所述滑块9上前后贯穿的设有与笔夹5截面相对应的滑孔10，所述滑孔10的中部底侧设有与其固定连接的密封片11，所述密封片11的一端与滑块9固定，所述密封片11的另一端向着笔夹5与帽体2相邻的一端延伸，所述密封片11为弹性片，所述帽体2的侧壁上设有过孔12，所述过孔12位于笔夹5与帽体2固定位置的里侧，所述帽体2的内壁上设有弧形槽13，所述弧形槽13设置在靠近帽体2的窗口6一端的内壁上，所述滑块9在笔夹5上上下滑动的时候，所述密封片11能够自过孔12贯穿进入帽体2并将窗口6覆盖，所述密封片11将窗口6覆盖的时候，所述密封片11的一端插入弧形槽13。实现对功能件3的保护，以及帽体2的闭合。

所述弯管部7内设置拉丝14，所述拉丝14的一端与滑块9固定连接，所述拉丝14自弯管部7走线，本实施例中，拉丝两根，每根一端接头与滑块连接另一端连接至内部笔身末端，拉丝通过笔夹的弯管部改变力的方向，实现滑块下移对笔身产生向上提拉的作用力，滑块下移时，密封片位于笔夹内部，窗口暴露，杆体1相对于帽体2下移，进而带动功能件移出窗口，暴露在外部进行书写。当滑块复位时，功能件缩回帽体内，密封片覆盖住窗口。所述滑块9的外部铰接有勾挂限位件15，具体是一个L型铁质钩体，如附图所示，这种形状方便与电磁销相互配合钩挂。所述滑块9沿着笔夹5滑动到末端，所述勾挂限位件15能够与电磁销8勾挂配合并吸附加强固定，从而将滑块9固定在笔夹5末端，手推解除勾挂及吸附固定能够使滑块9回复自由滑动。

所述杆体1安装功能件3的下端与帽体2的下端内壁之间设有复位弹簧16，所述复位弹簧16具有使杆体1相对帽体2相分离的弹性力。

上述结构的作用原理是：

向笔夹5末端推送滑块9，至到达末端后，勾挂限位件15与电磁销8配合将滑块9限位，此时密封片11离开窗口6，且此时通过拉丝14拉拽使功能件3自窗口6穿出暴露在外部，方便进行书写等操作。

用手推动解除锁定，或者当本笔体掉落时，触发电磁销8缩入，滑块9自由，在复位弹簧16的作用下迅速向下端滑动，通过拉丝14使功能件3立刻缩入窗口6，且当滑块9到达笔夹5下端的时候，密封片11覆盖窗口6实现帽体2的封闭。保护功能件3。较佳的，窗口沟槽设置有密封垫，当密封片借助弹簧力进入将窗口覆盖时候，协助密封片将窗口密封。

以上笔尾感应装置原理及结构展开如下：

(1)传感器原理

a、加速度及陀螺仪传感器：感知笔身状态，判断是否处于危险情况，发出信号(例如笔头加速度大于正常使用范围)

b、微电流及电阻检测传感器：利用手部持握笔身所带来的电流及电阻变化，检测笔身状态是否脱手，发出信号。

(2)供电部分结构

a、发条自发电结构

b、无线充电结构

c、插口充电结构

d、纽扣电池供电

(3)连接通讯指示结构

通讯：尾部传感器模块可通过无线(蓝牙、wifi)以及有线方式实现与外部的数据通信。

电量指示：当笔尾检测到手开始握笔时，尾部指示灯闪烁指示电量(闪烁完即熄灭)例如四闪满电、三闪75％依次类推，不闪即为没电需要充电。

本实施例的有益效果是：提供一种更为快捷、简便、高效单手操作笔的方式，在无笔帽的前提下，实现笔尖的保护以及笔头密封，在存在笔尖受损可能性的环境，自动回收保护笔头。