本發(fā)明涉及一種帶有電量指示功能的防近視書寫筆。

背景技術(shù)：

近視多發(fā)生在中小學(xué)階段，由于青少年閱讀姿勢不正確，光線強度不合適造成，其中青少年寫字導(dǎo)致近視的概率遠(yuǎn)大于其閱讀導(dǎo)致近視的概率，如何讓青少年養(yǎng)成健康的寫字習(xí)慣成為急需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)緊湊且使用方便的帶有電量指示功能的防近視書寫筆。

為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種帶有電量指示功能的防近視書寫筆，包括下筆身、下端與下筆身的上端連接的上筆身、設(shè)置在上筆身上端的筆帽裝置、設(shè)置在下筆身與上筆身內(nèi)的筆芯，在上筆身內(nèi)設(shè)置有使得筆芯伸出或縮回下筆身下端口的傳動裝置；

傳動裝置包括設(shè)置在上筆身內(nèi)的電機、設(shè)置在電機輸出軸上的蝸桿、與蝸桿嚙合的蝸輪、與蝸輪同軸傳動設(shè)置的主動齒輪、與主動齒輪嚙合的第一中間齒輪、與第一中間齒輪同軸傳動設(shè)置的第二中間齒輪、與第二中間齒輪嚙合的輸出齒輪、設(shè)置在輸出齒輪一側(cè)面上的偏心軸、上端套裝在偏心軸上的連桿、通過連接軸與連桿下端鉸接的導(dǎo)向活塞塊、設(shè)置在下筆身內(nèi)且與導(dǎo)向活塞塊外側(cè)壁相適配的導(dǎo)向孔、上端插裝在導(dǎo)向活塞塊下端盲孔內(nèi)的外芯套管以及設(shè)置在外芯套管與下筆身之間的頂起彈簧；

蝸桿的軸心線與筆芯長度方向平行，偏心軸的軸心線與輸出齒輪的軸心線平行且不同軸，輸出齒輪的軸心線與筆芯長度方向垂直，導(dǎo)向孔的軸心線與筆芯長度方向平行，在外芯套管外側(cè)壁上以及下筆身內(nèi)孔壁上分別設(shè)置有用于對頂起彈簧軸向定位的環(huán)形臺階面，筆芯設(shè)置在外芯套管內(nèi)。

進(jìn)一步，還包括電氣控制系統(tǒng)；

電氣控制系統(tǒng)包括充電電池、充電電池、旋鈕開關(guān)、USB充電模塊、單片機、糾正握筆感應(yīng)傳感器、光照度傳感器、報警器、糾正頭高度傳感器以及控制器；

USB充電模塊通過外置電源對充電電池進(jìn)行充電，充電電池通過旋鈕開關(guān)與單片機電連接，糾正握筆感應(yīng)傳感器、光照度傳感器以及糾正頭高度傳感器分別與單片機相應(yīng)輸入端電連接，單片機的輸處端與控制器輸入端電連接，控制器分別控制報警器與電機的通斷。

進(jìn)一步， 電氣控制系統(tǒng)還包括LED電量指示燈；LED電量指示燈與顯示充電電池電連接。

進(jìn)一步， 在上筆身內(nèi)分別設(shè)置有用于控制電機轉(zhuǎn)動的上限位開關(guān)與下限位開關(guān)，上限位開關(guān)與下限位開關(guān)分別與偏心軸轉(zhuǎn)動的最高點與最低點相對應(yīng)，偏心軸以輸出齒輪的軸心線為基準(zhǔn)公轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步， 旋鈕開關(guān)設(shè)置在上筆身上端，筆帽裝置包括設(shè)置在旋鈕開關(guān)上方且?guī)有o開關(guān)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)控制片、內(nèi)四方孔套裝在旋轉(zhuǎn)控制片上端的四方轉(zhuǎn)動軸上的內(nèi)筆帽、套裝在內(nèi)筆帽上的外筆帽、設(shè)置在內(nèi)筆帽與外筆帽之間傳動鍵、設(shè)置在內(nèi)筆帽外側(cè)壁上且用于對外筆帽軸向移動限位的環(huán)形卡位凸緣以及設(shè)置在外筆帽下端且用于遮擋上筆身上端的下遮沿。

進(jìn)一步， USB充電模塊、單片機、報警器以及控制器設(shè)置在上筆身內(nèi)。

進(jìn)一步， 在上筆身內(nèi)設(shè)置有用于固定充電電池的電池固定架，在電池固定架與上筆身之間設(shè)置有緩沖墊。

進(jìn)一步，糾正握筆感應(yīng)傳感器設(shè)置在上筆身外側(cè)壁上且與握筆者的虎口相對應(yīng)，在下筆身下端口處設(shè)置有不透光的弧板，光照度傳感器設(shè)置在弧板的內(nèi)側(cè)中部，光照度傳感器用于感應(yīng)經(jīng)紙張反射后光線。

進(jìn)一步， 糾正頭高度傳感器設(shè)置在上筆身外側(cè)壁上且用于感應(yīng)握筆者的頭部位置。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

本發(fā)明通過USB充電模塊進(jìn)行對充電電池進(jìn)行充電，通過LED電量指示燈顯示充電電池電量多少，當(dāng)電量不足時為紅色，當(dāng)電量充足時為綠色。通過手動轉(zhuǎn)動外筆帽，外筆帽通過傳動鍵帶動內(nèi)筆帽轉(zhuǎn)動，內(nèi)筆帽的四方孔帶動旋轉(zhuǎn)控制片上端的四方軸轉(zhuǎn)動，通過旋轉(zhuǎn)控制片轉(zhuǎn)動來控制旋鈕開關(guān)的通斷，降低了電能的浪費；當(dāng)旋鈕開關(guān)閉合，充電電池與單片機連接，用手握住握筆橡膠墊，當(dāng)糾正握筆感應(yīng)傳感器與人的虎口相接觸，糾正頭高度傳感器感應(yīng)不到頭部，光照度傳感器接收的紙張反射的光線強度符合設(shè)置闕值，上述傳感器均符合要求后，上述傳感器將信號反饋給單片機，單片機通過控制器驅(qū)動電機正旋轉(zhuǎn)，依次通過蝸桿、蝸輪、主動齒輪、第一中間齒輪、第二中間齒輪、輸出齒輪轉(zhuǎn)動，輸出齒輪通過偏心軸、連桿帶動導(dǎo)向活塞塊做上下直線往復(fù)運動，通過頂起彈簧使得外芯套管始終頂住導(dǎo)向活塞塊盲孔的底部，使得筆芯露出下筆身，當(dāng)偏心軸移動到最低點即與下限位開關(guān)接觸時，電機停止轉(zhuǎn)動，通過蝸桿自鎖；當(dāng)糾正握筆感應(yīng)傳感器與人的虎口未接觸，糾正頭高度傳感器感應(yīng)到頭部，光照度傳感器接收的紙張反射的光線強度不符合設(shè)置闕值，上述傳感器至少一個是為上述情況時，該傳感器將信號反饋給單片機，單片機通過控制器驅(qū)動電機反旋轉(zhuǎn)，相應(yīng)，使得筆芯縮回下筆身，當(dāng)偏心軸移動到最高點即與上限位開關(guān)接觸時，電機停止轉(zhuǎn)動，通過蝸桿自鎖，通過單片機通過控制器控制報警器蜂鳴，提高握筆者糾正姿勢。

緩沖墊防止電器件損壞，啟動緩沖作用；不透光的弧板減少或減少光線直射與衍射的干擾，提高反應(yīng)精度。

本發(fā)明設(shè)計合理，使用方便，實時監(jiān)控并提醒糾正寫字時的姿勢與光線強度，反應(yīng)及時精確，結(jié)構(gòu)緊湊。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖5的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是圖4的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明的電氣原理框圖。

其中：1、筆帽裝置；2、上筆身；3、下筆身；4、傳動裝置；5、外筆帽；6、傳動鍵；7、下遮沿；8、內(nèi)筆帽；9、環(huán)形卡位凸緣；11、旋轉(zhuǎn)控制片；12、旋鈕開關(guān)；13、USB充電模塊；14、單片機；15、LED電量指示燈；16、充電電池；17、電池固定架；18、電機；19、蝸桿；20、蝸輪；21、主動齒輪；22、第一中間齒輪；23、第二中間齒輪；24、輸出齒輪；25、偏心軸；26、連桿；27、上限位開關(guān)；28、下限位開關(guān)；29、導(dǎo)向孔；30、導(dǎo)向活塞塊；31、連接軸；32、糾正握筆感應(yīng)傳感器；33、外芯套管；34、握筆橡膠墊；35、頂起彈簧；36、筆芯；37、光照度傳感器；38、報警器；39、糾正頭高度傳感器；40、控制器。

具體實施方式

如圖1-8所示，本發(fā)明包括下筆身3、下端與下筆身3的上端連接的上筆身2、設(shè)置在上筆身2上端的筆帽裝置1、設(shè)置在下筆身3與上筆身2內(nèi)的筆芯36，在上筆身2內(nèi)設(shè)置有使得筆芯36伸出或縮回下筆身3下端口的傳動裝置4；

傳動裝置4包括設(shè)置在上筆身2內(nèi)的電機18、設(shè)置在電機18輸出軸上的蝸桿19、與蝸桿19嚙合的蝸輪20、與蝸輪20同軸傳動設(shè)置的主動齒輪21、與主動齒輪21嚙合的第一中間齒輪22、與第一中間齒輪22同軸傳動設(shè)置的第二中間齒輪23、與第二中間齒輪23嚙合的輸出齒輪24、設(shè)置在輸出齒輪24一側(cè)面上的偏心軸25、上端套裝在偏心軸25上的連桿26、通過連接軸31與連桿26下端鉸接的導(dǎo)向活塞塊30、設(shè)置在下筆身3內(nèi)且與導(dǎo)向活塞塊30外側(cè)壁相適配的導(dǎo)向孔29、上端插裝在導(dǎo)向活塞塊30下端盲孔內(nèi)的外芯套管33以及設(shè)置在外芯套管33與下筆身3之間的頂起彈簧35；

蝸桿19的軸心線與筆芯36長度方向平行，偏心軸25的軸心線與輸出齒輪24的軸心線平行且不同軸，輸出齒輪24的軸心線與筆芯36長度方向垂直，導(dǎo)向孔29的軸心線與筆芯36長度方向平行，在外芯套管33外側(cè)壁上以及下筆身3內(nèi)孔壁上分別設(shè)置有用于對頂起彈簧35軸向定位的環(huán)形臺階面；筆芯36設(shè)置在外芯套管33內(nèi)。

進(jìn)一步，如圖8所示，還包括電氣控制系統(tǒng)；

電氣控制系統(tǒng)包括充電電池16、充電電池16、旋鈕開關(guān)12、USB充電模塊13、單片機14、糾正握筆感應(yīng)傳感器32、光照度傳感器37、報警器38、糾正頭高度傳感器39以及控制器40；

USB充電模塊13通過外置電源對充電電池16進(jìn)行充電，充電電池16通過旋鈕開關(guān)12與單片機14電連接，糾正握筆感應(yīng)傳感器32、光照度傳感器37以及糾正頭高度傳感器39分別與單片機14相應(yīng)輸入端電連接，單片機14的輸處端與控制器40輸入端電連接，控制器40分別控制報警器38與電機18的通斷。

進(jìn)一步， 電氣控制系統(tǒng)還包括LED電量指示燈15；LED電量指示燈15與顯示充電電池16電連接。

進(jìn)一步， 在上筆身2內(nèi)分別設(shè)置有用于控制電機18轉(zhuǎn)動的上限位開關(guān)27與下限位開關(guān)28，上限位開關(guān)27與下限位開關(guān)28分別與偏心軸25轉(zhuǎn)動的最高點與最低點相對應(yīng)，偏心軸25以輸出齒輪24的軸心線為基準(zhǔn)公轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步， 旋鈕開關(guān)12設(shè)置在上筆身2上端，筆帽裝置1包括設(shè)置在旋鈕開關(guān)12上方且?guī)有o開關(guān)12旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)控制片11、內(nèi)四方孔套裝在旋轉(zhuǎn)控制片11上端的四方轉(zhuǎn)動軸上的內(nèi)筆帽8、套裝在內(nèi)筆帽8上的外筆帽5、設(shè)置在內(nèi)筆帽8與外筆帽5之間傳動鍵6、設(shè)置在內(nèi)筆帽8外側(cè)壁上且用于對外筆帽5軸向移動限位的環(huán)形卡位凸緣9以及設(shè)置在外筆帽5下端且用于遮擋上筆身2上端的下遮沿7。

進(jìn)一步， USB充電模塊13、單片機14、報警器38以及控制器40設(shè)置在上筆身2內(nèi)。

進(jìn)一步， 在上筆身2內(nèi)設(shè)置有用于固定充電電池16的電池固定架17，在電池固定架17與上筆身2之間設(shè)置有緩沖墊。

進(jìn)一步，糾正握筆感應(yīng)傳感器32設(shè)置在上筆身2外側(cè)壁上且與握筆者的虎口相對應(yīng)，在下筆身3下端口處設(shè)置有不透光的弧板，光照度傳感器37設(shè)置在弧板的內(nèi)側(cè)中部，光照度傳感器37用于感應(yīng)經(jīng)紙張反射后光線。光照度傳感器可以采用TAOS公司的TSL2560、TSL2561等常用型號，光照度優(yōu)選范圍200—400lx，以300lx為最佳。

進(jìn)一步， 在下筆身3外側(cè)壁上設(shè)置有三個用于握筆的握筆橡膠墊34，握筆橡膠墊34分別與握筆者的大拇指、食指以及中指相對應(yīng)。

進(jìn)一步， 糾正頭高度傳感器39設(shè)置在上筆身2外側(cè)壁上且用于感應(yīng)握筆者的頭部位置。

通過設(shè)置糾正頭高度傳感器39感應(yīng)不到頭部或感應(yīng)到頭部后使得電路連通，優(yōu)選感應(yīng)不到頭部使得相應(yīng)電路連通。通過光照度傳感器37設(shè)置其接收紙張反射后的最低和/或最高光線強度值。

使用本發(fā)明時，通過USB充電模塊13進(jìn)行對充電電池16進(jìn)行充電，通過LED電量指示燈15顯示充電電池16電量多少，當(dāng)電量不足時為紅色，當(dāng)電量充足時為綠色。通過手動轉(zhuǎn)動外筆帽5，外筆帽5通過傳動鍵6帶動內(nèi)筆帽8轉(zhuǎn)動，內(nèi)筆帽8的四方孔帶動旋轉(zhuǎn)控制片11上端的四方軸轉(zhuǎn)動，通過旋轉(zhuǎn)控制片11轉(zhuǎn)動來控制旋鈕開關(guān)12的通斷，降低了電能的浪費；當(dāng)旋鈕開關(guān)12閉合，充電電池16與單片機14連接，用手握住握筆橡膠墊34，當(dāng)糾正握筆感應(yīng)傳感器32與人的虎口相接觸，糾正頭高度傳感器39感應(yīng)不到頭部，光照度傳感器37接收的紙張反射的光線強度符合設(shè)置闕值，上述傳感器均符合要求后，上述傳感器將信號反饋給單片機14，單片機14通過控制器40驅(qū)動電機18正旋轉(zhuǎn)，依次通過蝸桿19、蝸輪20、主動齒輪21、第一中間齒輪22、第二中間齒輪23、輸出齒輪24轉(zhuǎn)動，輸出齒輪24通過偏心軸25、連桿26帶動導(dǎo)向活塞塊30做上下直線往復(fù)運動，通過頂起彈簧35使得外芯套管33始終頂住導(dǎo)向活塞塊30盲孔的底部，使得筆芯36露出下筆身3，當(dāng)偏心軸25移動到最低點即與下限位開關(guān)28接觸時，電機18停止轉(zhuǎn)動，通過蝸桿19自鎖；當(dāng)糾正握筆感應(yīng)傳感器32與人的虎口未接觸，糾正頭高度傳感器39感應(yīng)到頭部，光照度傳感器37接收的紙張反射的光線強度不符合設(shè)置闕值，上述傳感器至少一個是為上述情況時，該傳感器將信號反饋給單片機14，單片機14通過控制器40驅(qū)動電機18反旋轉(zhuǎn)，相應(yīng)，使得筆芯36縮回下筆身3，當(dāng)偏心軸25移動到最高點即與上限位開關(guān)27接觸時，電機18停止轉(zhuǎn)動，通過蝸桿19自鎖，通過單片機14通過控制器40控制報警器38蜂鳴，提高握筆者糾正姿勢。

緩沖墊防止電器件損壞，啟動緩沖作用；不透光的弧板減少或減少光線直射與衍射的干擾，提高反應(yīng)精度。

本發(fā)明設(shè)計合理，使用方便，實時監(jiān)控并提醒糾正寫字時的姿勢與光線強度，反應(yīng)及時精確，結(jié)構(gòu)緊湊。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；作為本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的多個技術(shù)方案進(jìn)行組合是顯而易見的。而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍。