多功能粉笔保护装置

摘要

本发明公开的一种多功能粉笔保护装置，至少包括可容纳粉笔的杆状壳体、夹持粉笔的夹持组件、粉笔轴向向后受力时用于驱动粉笔轴向向前运动的驱动装置，所述夹持组件和驱动装置设置于壳体内；当老师在黑板上书写时，使得粉笔的轴向受到向后的作用力，压力传感器检测粉笔所受黑板的作用力，并通过驱动装置将被夹持组件夹持住的粉笔轴向驱动伸出，使粉笔在消耗的同时，也同时往外伸出，不书写时，粉笔不再自动伸出，保证保护装置前端的粉笔露出段在一个合适的长度，便于老师书写且粉笔不易折断，避免粉笔的浪费和老师时间的浪费，保证教师和学生的健康。

权利要求

1.一种多功能粉笔保护装置，其特征在于：至少包括可容纳粉笔的杆状壳体、夹持粉笔的夹持组件、粉笔轴向向后受力时用于驱动粉笔轴向向前运动的驱动装置，所述夹持组件和驱动装置设置于壳体内；所述驱动装置包括可沿粉笔轴向滑动的粉笔推块、驱动粉笔推块的微型电动机、将微型电动机的动力传递至粉笔推块的传动组件和用于驱动微型电动机的控制器，所述推块上设置有压力传感器，所述压力传感器的输出端与所述控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与微型电动机的控制输入端连接；所述传动组件包括与所述粉笔推块侧壁螺纹配合并轴向固定设置于粉笔推块与壳体之间的导程丝杆、与导程丝杆通过带轮传动配合的传动轴，所述微型电动机的动力输出轴通过一固定设置于传动轴的内啮合齿轮与传动轴传动连接；还包括设有复位按钮触发微型电动机启动的复位机构，所述复位机构还包括换向齿轮、外啮合齿轮和拨叉，所述换向齿轮周向固定设置于微型电动机的动力输出轴上，所述拨叉用于驱动换向齿轮沿微型电动机的动力输出轴的轴向往复滑动使换向齿轮与外啮合齿轮或内啮合齿轮啮合；所述导程丝杆为两根，且沿壳体的径向对称设置。

2.根据权利要求1所述的多功能粉笔保护装置，其特征在于：所述壳体内表面固定设置有第一轴承座，所述第一轴承座上固定设置有第一轴承，所述微型电动机的动力输出轴通过第一轴承与第一轴承座转动连接，所述第一轴承与换向齿轮之间设置有用于将换向齿轮抵压于内啮合齿轮的弹簧，所述弹簧外套于微型电动机的动力输出轴。

3.根据权利要求1所述的多功能粉笔保护装置，其特征在于：所述传动轴的中部和尾部均设置有第二轴承和第三轴承，所述第二轴承和第三轴承通过对应的固定设置于壳体内壁的轴承座固定。

4.根据权利要求1所述的多功能粉笔保护装置，其特征在于：所述壳体的前端为中空锥台状，所述夹持组件包括前端固定设置于壳体内壁前沿的“6”形弹性片，所述弹性片为四个且沿壳体内壁周向设置，所述弹性片的后端与所述壳体内壁滑动连接；所述壳体与弹性片之间设置有用于增加弹性片对粉笔夹持力的O型橡胶垫圈。

5.根据权利要求4所述的多功能粉笔保护装置，其特征在于：所述壳体内壁轴向固定设置有两个径向对称的滑道，所述两个滑道的横截面均为弧形并且粉笔的大头端滑动配合于两个滑道之间。

6.根据权利要求5所述的多功能粉笔保护装置，其特征在于：所述滑道中间轴向设置有安装槽，所述安装槽内固定设置有用于挤压粉笔侧壁的直径可变的弹性绳。

说明书

多功能粉笔保护装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种教具，更具体地说涉及一种多功能粉笔保护装置。

背景技术

[0002] 粉笔的主要成分是石膏，目前，大多数学校课堂上老师是徒手使用粉笔书写板书，而粉笔的化学成分为碱性物质，老师在长期使用接触中会引起手掌皮肤角化、皲裂和指变形(匙甲)等症状，满手的粉笔灰也会给老师的行动带来不方便，比如上课时用手翻书、喝水等，容易使粉笔灰造成间接污染，影响老师的健康等，并且，粉笔为杆状，轴向容易由于受力不均造成在书写时粉笔的断裂，严重影响教学过程的同时，也对粉笔的利用效率照成较大的影响；虽然现在有一些对分别的保护装置，可以保证老师的手指不与粉笔直接接触，避免老师的双手不被腐蚀，但不能同时避免粉笔不易折断和使用方便，经常需要使用一段粉笔后手动调节粉笔的伸出长度，影响了上课进度和老师的上课思路。

[0003] 因此，针对上述的问题，有必要提供一种多功能粉笔保护装置，能够避免粉笔在书写时不易折断的同时，保证使用方便，无需手动调节粉笔露出保护装置的长度，使得使用时更加方便。

发明内容

[0004] 本发明主要解决的技术问题是：提供一种多功能粉笔保护装置，能够避免粉笔在书写时不易折断的同时，保证使用方便，无需手动调节粉笔露出保护装置的长度，使得使用时更加方便。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明涉及一种多功能粉笔保护装置，至少包括可容纳粉笔的杆状壳体、夹持粉笔的夹持组件、粉笔轴向向后受力时用于驱动粉笔轴向向前运动的驱动装置，所述夹持组件和驱动装置设置于壳体内。

[0006] 进一步，所述驱动装置包括可沿粉笔轴向滑动的粉笔推块、驱动粉笔推块的微型电动机、将微型电动机的动力传递至粉笔推块的传动组件和用于驱动微型电动机的控制器，所述推块上设置有压力传感器，所述压力传感器的输出端与所述控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与微型电动机的控制输入端连接。

[0007] 进一步，所述传动组件包括与所述粉笔推块侧壁螺纹配合并轴向固定设置于粉笔推块与壳体之间的导程丝杆、与导程丝杆通过带轮传动配合的传动轴，所述微型电动机的动力输出轴通过一固定设置于传动轴的内啮合齿轮与传动轴传动连接。

[0008] 进一步，还包括设有复位按钮触发微型电动机启动的复位机构，所述复位机构还包括换向齿轮、外啮合齿轮和拨叉，所述内啮合齿轮固定设置于传动轴，所述换向齿轮周向固定设置于微型电动机的动力输出轴上，所述拨叉用于驱动换向齿轮沿微型电动机的动力输出轴的轴向往复滑动使换向齿轮与外啮合齿轮或内啮合齿轮啮合。

[0009] 进一步，所述壳体内表面固定设置有第一轴承座，所述第一轴承座上固定设置有第一轴承，所述微型电动机的动力输出轴通过第一轴承与第一轴承座转动连接，所述第一轴承与换向齿轮之间设置有用于将换向齿轮抵压于内啮合齿轮的弹簧，所述弹簧外套于微型电动机的动力输出轴。

[0010] 进一步，所述传动轴的中部和尾部均设置有第二轴承和第三轴承，所述第二轴承和第三轴承通过对应的固定设置于壳体内壁的轴承座固定。

[0011] 进一步，所述导程丝杆为两根，且沿壳体的径向对称设置。

[0012] 进一步，所述壳体的前端为中空锥台状，所述夹持组件包括前端固定设置于壳体内壁前沿的“6”形弹性片，所述弹性片为四个且沿壳体内壁周向设置，所述弹性片的后端与所述壳体内壁滑动连接；所述壳体与弹性片之间设置有用于增加弹性片对粉笔夹持力的O型橡胶垫圈。

[0013] 进一步，所述壳体内壁轴向固定设置有两个径向对称的滑道，所述两个滑道的横截面均为弧形并且粉笔的大头端滑动配合于两个滑道之间。

[0014] 进一步，所述滑道中间轴向设置有安装槽，所述安装槽内固定设置有用于挤压粉笔侧壁的直径可变的弹性绳。

[0015] 本发明的有益效果是：本发明公开的一种多功能粉笔保护装置，当老师在黑板上书写时，使得粉笔的轴向受到向后的作用力，压力传感器检测粉笔所受黑板的作用力，并通过驱动装置将被夹持组件夹持住的粉笔轴向驱动伸出，使粉笔在消耗的同时，也同时往外伸出，不书写时，粉笔不再自动伸出，保证保护装置前端的粉笔露出段在一个合适的长度，便于老师书写且粉笔不易折断，避免粉笔的浪费和老师时间的浪费，保证教师和学生的健康。

附图说明

[0016] 图1为本发明结构示意图；

[0017] 图2为本发明内部滑道的结构示意图；

[0018] 图3为本发明控制电路结构示意图。

具体实施方式

[0019] 图1为本发明结构示意图，图2为本发明内部滑道的结构示意图，图3为本发明控制电路结构示意图，如图所示，本实施例中的一种多功能粉笔保护装置，至少包括可容纳粉笔的杆状壳体1、夹持粉笔的夹持组件、粉笔轴向向后受力时用于驱动粉笔轴向向前运动的驱动装置，所述夹持组件和驱动装置设置于壳体1内；当然，所述壳体1侧面设置有用于放入粉笔的装卸开口2，所述装卸开口2设置有滑门或铰接门，所述保护装置可轴向排列放置至少两支粉笔；前端表示粉笔(或保护装置)朝向黑板的一端，当老师在黑板上书写时，使得粉笔的轴向受到向后的作用力，可用压力传感器33检测粉笔所受黑板的作用力，并通过驱动装置将被夹持组件夹持住的粉笔轴向驱动伸出，使粉笔在消耗的同时，也同时往外伸出，不书写时，粉笔不再自动伸出，保证保护装置前端的粉笔露出段在一个合适的长度，便于老师书写且粉笔不易折断，避免粉笔的浪费和老师时间的浪费。

[0020] 本实施例中，所述驱动装置包括可沿粉笔轴向滑动的粉笔推块31、驱动粉笔推块31的微型电动机32、将微型电动机32的动力传递至粉笔推块的传动组件和用于驱动微型电动机32的控制器，所述推块上设置有压力传感器33，所述压力传感器33的输出端与所述控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与微型电动机32的控制输入端连接；所述壳体1尾端设置有为微型电动机32、控制器和压力传感器33提供电能的电源，所述粉笔推块31设置于粉笔后端，控制器可根据压力传感器33所接受到的压力信号的强弱判断压力值的大小，并且根据压力不同而适应性的控制微型电动机32的转速输出，避免由于使用力度的不同造成粉笔消耗程度不同而带来的误差过大，保证使得露出保护装置的粉笔段保持在一个不易折断的范围。

[0021] 本实施例中，所述传动组件包括与所述粉笔推块31侧壁螺纹配合并轴向固定设置于粉笔推块31与壳体1之间的导程丝杆34a、与导程丝杆34a通过带轮6传动配合的传动轴35，所述微型电动机32的动力输出轴通过一固定设置于传动轴35的内啮合齿轮36与传动轴
35传动连接；所述微型电动机32固定设置有壳体1内部，通过内啮合齿轮36和带轮6能够有效调节传动比，所述导程丝杆34a的前后两端设置有轴承安装，通过导程丝杆34a驱动粉笔推块31，使得粉笔推块31运动的线性好且受到的推力大，保证粉笔能够被顺利的推出且粉笔不被折断。

[0022] 本实施例中，还包括设有复位按钮触发微型电动机32启动的复位机构，所述复位机构还包括换向齿轮37、外啮合齿轮38和拨叉39，所述外啮合齿轮38固定设置于传动轴35，所述换向齿轮37周向固定设置于微型电动机32的动力输出轴上，所述拨叉39用于驱动换向齿轮37沿微型电动机32的动力输出轴的轴向往复滑动使换向齿轮37与外啮合齿轮38或内啮合齿轮36啮合；通过换向齿轮37使得传动轴35可以正、反转，保证推块可向前或向后移动，并且合理设置外啮合齿轮38的传动比，可使得粉笔推块31快速向后移动，方便加装粉笔，所述拨叉39为现有技术，在此不再赘述。

[0023] 本实施例中，所述壳体1内表面固定设置有第一轴承座，所述第一轴承座上固定设置有第一轴承，所述微型电动机32的动力输出轴通过第一轴承与第一轴承座转动连接，所述第一轴承与换向齿轮37之间设置有用于将换向齿轮37抵压于内啮合齿轮36的弹簧8，所述弹簧8外套于微型电动机32的动力输出轴；所述拨叉39端部设置有复位按钮，所述复位按钮的控制输出端与所述控制器连接用于当按钮按下时，启动微型电动机32，复位按钮还通过一杠杆固定连接一楔形块，如图1所示，利用所述楔形块的斜面使换向齿轮37克服弹簧的弹力而与外啮合齿轮38啮合传动，弹簧的设置有利于换向齿轮37与内啮合齿轮36或外啮合齿轮38结合稳定，保证传动效率。

[0024] 本实施例中，所述传动轴35的中部和尾部均设置有第二轴承和第三轴承，所述第二轴承和第三轴承通过对应的固定设置于壳体1内壁的轴承座固定；通过第一轴承和第三轴承的设置，能够有效保证传动轴35与微型电动机32的动力输出轴的平行，保证传动效率，减小不平行时造成附加力矩的影响。

[0025] 本实施例中，所述导程丝杆为两根(34a和34b)，且沿壳体1的径向对称设置，通过两个导程丝杆的设置，能够有效保证粉笔推块31的驱动力，同时避免粉笔推块31的受力不均而造成卡涩，保证粉笔推块31顺畅滑动。

[0026] 本实施例中，所述壳体1的前端为中空锥台状，所述夹持组件包括前端固定设置于壳体1内壁前沿的“6”形弹性片4，所述弹性片4为四个且沿壳体1内壁周向设置，所述弹性片4的后端与所述壳体1内壁滑动连接；所述壳体1与弹性片4之间设置有用于增加弹性片4对粉笔夹持力的O型橡胶垫圈5；所述弹性片4可为弹性钢片，所述“6”性弹性片4为弹性钢片的后段向壳体1径向向外卷曲形成，卷曲段与壳体1内壁滑动连接，通过弹性片4的弹性和导向作用，并配合O型橡胶垫圈5的协同，可以将不同直径的粉笔前端稳定夹持。

[0027] 本实施例中，所述壳体1内壁轴向固定设置有两个径向对称的滑道(6a和6b)，所述两个滑道的横截面均为弧形并且粉笔的大头端滑动配合于两个滑道之间，所述两个滑动周向之间设置有用于安装导程丝杆的间隙，所述滑道的设置可以保证粉笔与壳体1的同轴性，避免粉笔易折断。

[0028] 本实施例中，所述滑道中间轴向设置有安装槽，所述安装槽内固定设置有用于挤压粉笔侧壁的直径可变的弹性绳(分别为7a和7b)，通过弹性绳通过径向形变贴合于粉笔的侧壁，进一步保证粉笔整体的稳定性，避免粉笔轴向受力不均而造成断裂。

[0029] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。