一种新型便捷可有效防近视的笔壳的研制

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇一种新型便捷可有效防近视的笔壳的研制范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘 要】我国既是人口大国，也是近视人数大国。上班族，公务员，学生等是近视的高发人群，占近视群体的70%。书写姿势不当是导致近视的一个重要原因。现有的防近视智能笔或防近视笔装置价格昂贵，而且只能在固定的笔上使用，使用有一定的局限性，且没有得到大范围的使用。本设计结合市场上防近视笔现状，采用红外感应技术，帮助广大长期从事书写工作的人员调整好阅读距离和书写姿势，为其提供一个价格相对低廉、使用便捷、性能稳定、耐用的防近视产品，可有效地预防近视的发生。

【关键词】防近视；红外感应；新型笔壳

据最新调查表明，我国小学生近视率超过 25%，初中生近视率达到 75%，高中生近视率达到 85%，并且学生近视率每年以 8%的速度增长。其中95%的学生近视原因都跟长期不良的坐姿习惯是有直接关系的。长期不良的书写姿势，还会引起颈椎H脊椎H腰椎的变形，造成含胸驼背以及其他病变，不利于身高和体型的成长。

现有的防近视笔在帮助人们调整好阅读距离和书写姿势方面只能做到其一，具有一定的缺陷性。例如发明家林文设计的“防近视太阳能自动调控书写笔”是为纠正学生书写姿势而设计的。另外，设计结构复杂，操作繁琐，价格昂贵，不利于在市场上推广。本设计旨在帮助学生、文秘、会计等平时从事大量文字阅读书写的人群，调整好阅读距离和书写姿势，帮助养成一个良好的书写习惯，从而在一定程度上预防和控制近视。

一、设计结构

红外感应防近视新型笔壳由3个部分组成，分别是笔壳手动控制系统、红外自动控制系统、笔壳使用辅助系统。第一个系统负责确定笔是否处于工作还是关闭，第二个系统用于实现距离过近时的自动控制，第三个系统用于改良传统的笔壳外观结构，整体提高使用者舒适度和笔壳的整体稳定性。

A部分笔壳手动控制系统，实现笔壳的开启和关闭，动力部分是弹簧和金属垫片，受力部分是前沿笔壳的内部塑料孔。具体工作过程分析如下，开启时，用手握住前沿笔壳的塑料泡沫软层施加一个向下的力，前沿笔壳的叶片沿着梯形导程槽向下移动，弹簧压缩，碳素笔尖暴露出来，之后将前沿笔壳下降到嵌槽的位置，转动前沿笔壳使其叶片进入嵌槽，转动适当角度，使其卡到卡槽，同时放松弹簧上顶使前沿笔头固定。使得笔处于打开状态，开始书写作业。关闭时，先先下拉使得叶片脱出卡槽，压缩弹簧，再旋转出嵌槽到梯形导程槽位置，松开弹簧作用下，前沿笔壳自动上移，到极限位置被母壳的定位孔锁死，使得碳素笔头被遮蔽，笔处于关闭状态。

B部分红外自动控制系统，实现防近视的功能，在母壳上有一块核心承力板，在其后面贴有缓冲塑料泡沫软垫，之后是笔芯固定的圆孔基座和固定于后面的磁铁，旁边相邻的电磁铁，顶部是可调节高度的红外开关。红外开关的设置是红外光线被遮挡时，开关打开电路接通，电磁铁通电产生磁性，吸引磁铁向上运动，压缩弹簧，带动连接笔芯的圆孔基座一起向上运动，使得前沿笔壳处于关闭状态，书写中断。当光线不被遮挡时，电路断开，磁力消失，在2号动力弹簧碳素笔芯自动弹出，继续书写过程。

红外探测器的响应强度受到多种外界因素的影响：目标物体的表面特征、入射光与物体表面的夹角、目标物体的颜色、红外探测器的距离响应。在技术上，现有的防近视笔采用较为落后的红外技术，红外感应区灵敏度低，稳定性较差。

C红外调节系统调节不同人的书写姿势上的缺陷，使得红外光线处于不同高度。在电路盒上部安装有调节弹簧，由于设计特殊结构，弹簧始终处于拉伸状态，上面支撑红外光线开光基座，外光线开光基座连接在一段有上部螺纹段的金属柱，调低时旋转有内螺纹的旋钮至松开，在弹簧作用下，金属棒带动和红外基座下移，到确定位置，旋动旋钮进入螺纹段，后松开，在弹簧拉力和外壳的支持力下，整体受力平衡。上升时，相反操作，提升金属棒，旋转螺纹旋钮，找到确定位置，施放拉力，在弹簧拉力和支持力下受力平衡实现稳定。

D笔壳辅助配件系统，由前沿笔壳的聚氨酯材料层，母壳外表面和核心承力板的磨砂超软硅胶层，前沿笔壳头的中空复合型支持高聚合塑料块和顶部表面皱褶橡胶棒头四部分组成。它们分别有不同的功能和作用，第一个要求有工业耳塞的柔软度和形变性能，主要是为了缓解写字时中指的压力和摩擦力，提高书写者的舒适度。第二个是要求表面镀有花纹，主要是为了减轻书写虎口的压力，增加抓握时的摩擦力，防打滑。第三个是个结构复合组成的部件，上层是高弹性聚脂材料垫片，下层是防滑硅胶稳定块。下层用于承受压力，增大和前沿笔壳内壁的摩擦力，上层用于使笔芯的顶部圆盘结合紧密，缓解冲击，防止笔芯滑动，提高书写时的整体稳定性。

二、设计的有益效果

（一）在技术上，拿到笔后写字很不灵敏。由于以前产品采用较为落后的红外技术，所以技术的可靠性不高，红外感应区不灵敏。但经过结构上的改善之后，已经极大地提高了产品的可靠性，本发明红外感应灵敏，不存在现有产品的写字不灵敏的问题，使用本发明可以随心所欲地正确书写，为孩子的书写提供一个健康正确的姿势。

（二）在适用性上，写字的时候笔不能停，哪怕停2秒钟笔就不出水了，得把墨水一直打开，不出水的时候湿一下，有时湿了也不出水。用过这支矫正姿势智能笔的人反应，用了这支笔后他的手就没干净过，因为不停地流着钢笔水，不停地在擦。在发明本产品的时候我们特别注意到这点，利用机械设计原理加入到产品的发明设计中，对现有产品的漏水位置进行特别的密封，确保不会有漏水的类似情况发生。同时也增强了书写的流畅性。

（三）在使用性上，现有的防近视笔对使用方法要求特别苛刻，使用方法复杂。经过对现有产品的使用者的调查发现：他想退货，店家收到笔后说没有质量问题，打电话告知使用方法不对。之前商家多次打电话教使用方法。试问一直钢笔有那么复杂吗，如果真那么复杂，大人都使用不当，孩子怎么使用。本发明可有效解决使用复杂的问题，使用简单，易于书写，轻松上手。

（四）在实用性和环保上，本项发明是防近视笔壳，使用者可以将其套在任何一支笔上，无需像现有的防近视笔将使用者只是被束缚在一支固定笔上。所以说，本发明比现有产品更具有实用性，可多次利用，更加环保，符合我国的可持续性发展战略。

（五）在经济上，现有的技术价格较贵，本发明相对价格低廉，可大范围推广使用，可帮助更多的孩子和长期从事书写人员养成一个良好正确的书写习惯。

三、设计的前景

该红外感应防近视新型笔壳是专门针对长期从事书写工作的人员研发的一种的智能笔壳，是国内外纠正人们不良握笔姿势和书写坐姿的高科技产品。它是集光学、电子学、机械学于一体，由多个高科技零部件组成。专为长期从事书写工作的人员“防近视、防驼背、写好字”而设计！它有标准化的握笔槽，可以规范使用者的握笔姿势；书写过程中，使用者坐姿不正，双眼过于靠近桌面，由红外自动控制系统，使机械零件连动，笔会自动关闭不工作，迫使使用者无法写字；强迫其改变坐姿，让使用者挺直身姿书写；当使用者调整好（端正坐姿），笔又会正常工作，恢复正常书写功能。这样神奇的功能保证了使用者在日常工作学习的过程中，不用提醒，解除顾虑和担忧，自然形成规范握笔姿势和坐姿，从根本上预防近视和弯腰驼背的发生，让使用者养成受用一生的好习惯！本项产品较现有产品经济性更强，价格相对低廉，技术更加可靠。本红外感应防近视新型笔壳不仅能够有效的预防近视，而且技术得到一定的改进，实用性得到了极大的增强，可多次重复使用，具有一定的环保效果。

参考文献

[1] 不二.防近视笔，眼睛的正姿笔[J].大众投资指南，2013（09）.

[2] 曹华实.高压开关出厂与现场试验[M].水利电力出版社，1993.

[3] 刘绍俊.高压电器[M].机械工业出版社，1984.