一种削笔器进笔组件及削笔器的制作方法
本申请涉及削笔器,尤其是涉及一种削笔器进笔组件及削笔器。
背景技术:
1、削笔器作为常用的文具之一,其自动进笔机构的性能直接影响削笔质量与用户体验。现有削笔器的自动进笔机构普遍采用涡轮-叶轮传动结构,通过涡轮驱动叶轮旋转,进而带动进笔胶辊转动,实现铅笔的自动进给与退出。
2、早期进笔组件的技术如公告号为cn108001092a的中国专利申请,其公开了一种削笔机用自动进笔机构,包括第一进笔组件、第二进笔组件及涡轮;所述的第一进笔组件和/或第二进笔组件包括叶轮:所述的涡轮与所述的叶轮啮合,所述的涡轮为主动件,所述的叶轮为从动件;所述的涡轮转动带动所述的叶轮转动。该削笔机用自动进笔机构结构紧凑、工作可靠、传动平稳、效率高、寿命长、噪声小,能保证恒定的传动比。
3、在长期生产实践中,工程师发现上述技术方案仍存在一些问题:进笔胶辊与传动轴之间的摩擦扭矩直接或间接依赖于橡胶材料的弹性变形或轴向接触压力。当铅笔插入时,笔杆挤压胶辊使其产生径向变形,变形后的胶辊与传动轴之间的正压力显著增大,导致摩擦扭矩波动。这种不可控的摩擦力变化不仅造成进笔速度不稳定、铅笔芯易折断,还加速了橡胶胶辊的磨损,缩短了机构使用寿命。
4、因此,亟需一种能够实现摩擦扭矩稳定可控、不受铅笔挤压力影响、且便于精确调节的新型进笔组件,以进一步提升削笔器的性能与使用寿命。
技术实现思路
1、本申请所要解决的技术问题是提供一种削笔器进笔组件及削笔器,通过阶梯轴套与法兰盘对胶辊端面的轴向夹持传递扭矩,将扭矩传递与铅笔径向挤压力解耦,实现了进笔速度稳定、胶辊寿命延长。
2、本申请采用的技术方案为:一种削笔器进笔组件及削笔器,包括第一进笔组件与第二进笔组件,所述的第一进笔组件和/或第二进笔组件包括胶辊与轮轴,所述轮轴外周面设有轴套、法兰盘,所述轴套呈阶梯圆管状结构,轴套包括第一轴管与第二轴管,所述胶辊套设在第一轴管外,胶辊的两端面分别受到第二轴管与法兰盘的夹持力,所述轮轴旋转带动轴套、法兰盘旋转,旋转的轴套、法兰盘带动胶辊旋转。
3、与现有技术相比,本申请的优点在于,胶辊的两端面分别与第二轴管、法兰盘端面接触,通过端面摩擦力传递动力。端面接触的面积和正压力由第二轴管与法兰盘的轴向间距决定,与铅笔的粗细、插入力度无关。相比传统依赖径向弹性变形产生摩擦力的方式,端面夹持的扭矩传递更稳定、可设计性更强,直接解决了进笔速度不稳定、铅笔芯易折断的问题。
4、胶辊套设在第一轴管外,即胶辊与轮轴之间被轴套隔离。传动扭矩时,胶辊仅端面与轴套、法兰盘摩擦,径向不再与轮轴直接接触。同时,胶辊的旋转会与第一轴管同步,因此胶辊的内壁面与第一轴管之间亦无相对摩擦,保证了胶辊工作的顺畅。这避免了背景技术中橡胶胶辊磨损加速的问题,显著延长了胶辊的使用寿命。
5、此外,轴套的阶梯圆管状结构,同时承担了径向支撑与轴向施力两个功能,这种一体化设计减少了独立零件数量,使结构更紧凑,符合削笔器小型化的需求。
6、在本申请的一些实施例中,本申请还包括涡轮,所述的第一进笔组件和第二进笔组件均包括固定于轮轴外的叶轮,所述的涡轮与所述的叶轮啮合。
7、采用单一涡轮同时驱动两个叶轮反向旋转,使两组进笔组件自动形成对滚式进给,无需额外设置齿轮换向机构,传动链最短化,结构紧凑可靠,且保证了两侧进笔速度的严格同步。
8、在本申请的一些实施例中,所述轮轴外周设置有一圈限位环,所述第二轴管的外端面抵在限位环一侧,所述限位环将叶轮与第二轴管分隔,所述第二轴管与叶轮之间存在间距。
9、限位环为轴套提供了精确的轴向安装基准,确保第二轴管与叶轮保持固定间距,避免叶轮端面与轴套干涉。同时简化了轮轴的加工,无需在轴套和叶轮之间设置复杂的定位台阶,装配时可快速轴向定位。
10、在本申请的一些实施例中,所述第一轴管与法兰盘之间存在预定的间距。
11、明确设置第一轴管与法兰盘的轴向间距,从结构上保证了法兰盘的夹持力直接作用于胶辊端面,不会分流到轴套上,使弹性元件的预紧力完全转化为胶辊端面的正压力,确保扭矩传递的精确可控。
12、在本申请的一些实施例中,所述法兰盘连接有弹性元件,所述弹性元件施加给法兰盘向轮轴移动的力。
13、引入弹性元件主动施加轴向夹持力,使端面摩擦力大小可通过弹性元件的刚度、压缩量精确设定,与胶辊自身硬度、铅笔挤压力完全解耦,实现了扭矩的独立、定量调节,解决了传统方案摩擦力不可控的问题。
14、在本申请的一些实施例中,所述轮轴的一端套设有限位端套,所述弹性元件的一端抵在法兰盘,弹性元件的另一端抵在限位端套处,所述弹性元件为螺旋压缩弹簧、碟形弹簧或波形弹簧。
15、限位端套为弹性元件提供了可靠的轴向支撑面,使弹性元件的预紧力可被稳定保持,不会因装配间隙或振动而失稳;同时限位端套作为独立零件,便于调节弹性元件的压缩量,实现扭矩的现场调试和标准化生产。
16、在本申请的一些实施例中,所述轮轴与轴套均采用塑料制成。
17、在本申请中,轴套与轮轴一般不发生相对旋转,但在铅笔卡滞、进出困难的情况下,轴套会相对于轮轴旋转,即轴套可主动打滑泄压,塑料轴套内壁跟轮轴外圆周面摩擦。轮轴与轴套均采用塑料制成,硬塑料跟硬塑料之间的摩擦系数稳定,打滑扭矩基本恒定,不受笔挤压胶辊的影响,起到了精确的过载保护作用,提升了机构的安全性和耐用性。
18、在本申请的一些实施例中,所述轴套、法兰盘、限位端套均采用pom塑料制成。
19、pom塑料具有高刚性、低摩擦系数和优异的自润滑性,用作轴套、法兰盘和限位端套时,既能保证端面夹持力的稳定传递,又能减少相互摩擦的功率损耗,同时在打滑工况下磨损率低,延长了维护周期。
20、一种削笔器,包括壳体,所述壳体内设有所述的削笔器进笔组件。
21、与现有技术相比,本申请的优点在于,将上述摩擦扭矩稳定、进笔速度可控的进笔组件集成于壳体内,使整机继承了扭矩与铅笔挤压力解耦的核心优势,直接解决了现有技术中进笔不稳的问题,提升了削笔器产品的可靠性和使用体验。
22、在符合本领域常识的基础上,上述各实施方式可任意组合。
1.一种削笔器进笔组件,其特征在于,包括第一进笔组件与第二进笔组件,所述的第一进笔组件和/或第二进笔组件包括胶辊(1)与轮轴(2),所述轮轴(2)外周面设有轴套(3)、法兰盘(4),所述轴套(3)呈阶梯圆管状结构,轴套(3)包括第一轴管(31)与第二轴管(32),所述胶辊(1)套设在第一轴管(31)外,胶辊(1)的两端面分别受到第二轴管(32)与法兰盘(4)的夹持力,所述轮轴(2)旋转带动轴套(3)、法兰盘(4)旋转,旋转的轴套(3)、法兰盘(4)带动胶辊(1)旋转。
2.根据权利要求1所述的一种削笔器进笔组件,其特征在于,还包括涡轮(5),所述的第一进笔组件和第二进笔组件均包括固定于轮轴(2)外的叶轮(6),所述的涡轮(5)与所述的叶轮(6)啮合。
3.根据权利要求2所述的一种削笔器进笔组件,其特征在于,所述轮轴(2)外周设置有一圈限位环(7),所述第二轴管(32)的外端面抵在限位环(7)一侧,所述限位环(7)将叶轮(6)与第二轴管(32)分隔,所述第二轴管(32)与叶轮(6)之间存在间距。
4.根据权利要求1所述的一种削笔器进笔组件,其特征在于,所述第一轴管(31)与法兰盘(4)之间存在预定的间距。
5.根据权利要求1所述的一种削笔器进笔组件,其特征在于,所述法兰盘(4)连接有弹性元件(8),所述弹性元件(8)施加给法兰盘(4)向轮轴(2)移动的力。
6.根据权利要求5所述的一种削笔器进笔组件,其特征在于,所述轮轴(2)的一端套设有限位端套(9),所述弹性元件(8)的一端抵在法兰盘(4),弹性元件(8)的另一端抵在限位端套(9)处,所述弹性元件(8)为螺旋压缩弹簧、碟形弹簧或波形弹簧。
7.根据权利要求1所述的一种削笔器进笔组件,其特征在于,所述轮轴(2)与轴套(3)均采用塑料制成。
8.根据权利要求1所述的一种削笔器进笔组件,其特征在于,所述轴套(3)、法兰盘(4)、限位端套(9)均采用pom塑料制成。
9.一种削笔器,其特征在于,包括壳体,所述壳体内设有如权利要求1-8中任意一项所述的削笔器进笔组件。
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