浅谈各种脉动式（渐进式）衍生结构自动铅笔

        按：此文章此前已发布到：自动铅笔与圆珠笔。随着资料的补充与完善，文章不定时更新。

脉动式（又称渐进式）最早可追溯到上世纪40年代。从60年代末开始迅速发展，并在此后数十年占据着自动铅笔市场主要份额，是最常见的自动铅笔种类。其式样繁多，为了实现不同的功能，结构也不完全相同，但其出铅芯原理都是脉动式出铅，因此我将它们统一归类为脉动式衍生结构。

本文将首先介绍脉动式自动铅笔的基本结构与原理，进而介绍其各种衍生结构。而自动补偿式、前揿式等其他几种自动铅笔具体结构与出铅原理和脉动式自动铅笔差异过大，以后将会在其他文章中详细讲述。如有纰漏还请读者指正。

如果按出铅结构与方式对自动铅笔进行归类的话，除了像好运牌涂卡笔、三星101等非严格自动铅笔之外，绝大可以分成以下几个大类：

坠芯式（Lead Holder）

无极旋转式

脉动式(渐进式)

自动补偿式（自动出铅）

前揿式（按压笔尖出铅）

而其中，脉动式（渐进式）自动铅笔最为普遍，因而多数玩家对其具体原理不甚关心。然而，许多所谓的特殊功能与特殊结构，是建立在脉动式自动铅笔的基础之上的。

先介绍一下脉动式出铅的出铅原理。在揿动之前，由于弹簧弹力的作用，三爪卡头头部在锁紧箍（圈）内收缩夹住铅芯，连为一体。

(1)当开始进行一次揿动时，由于三爪卡头被锁紧箍锁住，因此和铅芯一起被推出“a”距离（揿动前锁紧箍与尖套台阶之间的距离）。

(2)继续进行揿动，锁紧箍被尖套（笔头）内部的台阶结构挡住，停止前进。与此同时，三爪卡头头部脱离锁紧而失去对铅芯的夹紧作用，单独前进；铅芯则由于橡胶阻尼的摩擦作用停止不动，则出芯“a”距离。

(3)松开手，放去揿动力，在弹簧弹力的作用下，三爪卡头头部开始往后退，并带动锁紧箍一起后退，此时铅芯由于橡胶阻尼的摩擦力大于卡头的抓力而仍然不动。

(4) 锁紧圈后退了“a”距离后，被后面接套（螺纹连接件）的端面挡住，停止不动；与此同时，三爪卡头头部在锁紧箍内部开始收缩，当三爪卡头头部全部进人锁紧箍时，就恢复了原来的夹铅芯力。三爪卡头和锁紧箍恢复到最初揿动前的状态。

如此循环往复，揿动一次铅芯以“a”长度出芯一次。

通过对原理的剖析，我们知道了如何解释自动铅笔如何控制每次的出铅长度。并根据是否影响出铅长度而对脉动式各种衍生功能进行分类。

不改变总成机芯，而改变总成与外壳相对位置（装配方式）。通常这种总成结构不局限于普通脉动式。

双敲&旋转收尖&重力收尖 这种笔与揿动&旋转圆珠笔还有重力回收圆珠笔类似，只不过把圆珠笔芯替换成自动铅笔总成，再附加揿动机构。典型产品依次有红环700、百乐时间轴、樱花free-matic。

自带保护套结构 与前者类似，经典型号有派通mechanica与三菱UNI-shift。

缓冲机构 具备缓冲（防断铅）机构的自动铅笔相当于总成和笔外壳固定依靠增加一个弹簧，笔尖受压时总成相对笔外壳会后退。达到缓冲的目的。典型产品有晨光MP1001和斑马Delguard系列。此外，还有一部分产品具有锁定功能，比如白金Prouse171。

还有部分型号诸如白金hayaai，这种笔总成结构与普通脉动式类似，不过也具有前揿式功能，可以按压笔尖出铅。但这种功能往往失灵，算不上真正的前揿式。

自动旋转功能 这种是三菱的专利产品，应用于三菱kuru toga系列。

该系列自动铅笔利用一对伞齿轮实现其功能。其中一枚齿轮与笔杆位置相对固定，一枚与总成相对固定，每次书写（笔尖受力）时，两枚齿轮咬合，而抬起时，总成由于重力垂下，两片齿轮脱离，总成转动一个角度，笔尖再次受力时，齿轮再度咬合，如此反复，实现铅芯自动旋转。

仅仅改变揿动力的施加方法。

后揿动脉动铅笔 就是最普遍的自动铅笔结构，通过揿动笔尾出铅。典型如派通pg5。

旋转揿动脉动铅笔 这种就是通常说的“有极旋转”，通过丝杠结构将旋转转化为轴向移动，推动机芯。典型产品有百乐FUMI RAKU。

旁揿动脉动铅笔 就是通常说的测按式活动铅笔，在笔杆一侧设置揿动组件接受揿动力。侧滑式也与此类似。典型产品有派通pd系列与三菱pecker。

万向弯曲揿动自动铅笔 就是通常说的中折出铅。通过在笔杆中设立万向节机构，在揿动力的作用下，使笔杆弯曲来带动机芯运动，输出铅芯。典型产品有国誉Mistral系列和白金angle系列。

甩动式揿动脉动铅笔 就是通常说的摇摇铅。笔杆设置一重锤装置，甩动笔杆时利用重锤冲击力对机芯进行揿动。部分产品可以锁定重锤。典型产品有百乐2020系列。

改变总成机芯一两个零件结构，以实现特定功能，但基本原理仍然相同。

回收护芯管功能 这种大致分为两种，一种出铅时与普通脉动式无异，护芯管与尖套固定较紧，只不过用力时护芯管可以收入；另一种则固定较松，随着铅芯书写而收缩，再次揿动时伸出。前者经典产品有三星700，后者经典产品有派通orenz，樱花slide sharp系列。

调节出铅长度功能 这种就是在笔中设置结构改变前文提到的“a”距离。进而改变出铅长度。典型产品有施德楼925 85，OHTO SUPER PROMECHA系列。

不过有一些设计者对自动铅笔原理不甚了解，认为调节揿动距离就可以实现调节出铅长度，实际上是错误的。比如白金angle系列中2000日元级那款，设计者以为改变揿动距离可以实现改变出铅长度。

残铅功能 这种铅笔可以尽可能用尽铅芯。普通脉动式自动铅笔残芯长度理论值为三爪卡头至护芯管距离。而这种铅笔利用另外一个三爪卡头代替护芯管与橡胶阻尼圈。那个外三爪卡头里面有阻尼圈，揿动过程可以看作与普通脉动式铅笔一样，这种铅笔在铅芯长度短于普通铅笔残芯理论长度后，前面的三瓣爪会抓住铅芯防止掉落。典型产品有百乐clutch point。

值得一提的是，早期脉动式出铅有相当一部分同样使用双卡头结构，欧美产品居多。不过这种早期结构往往锁紧箍与外三爪卡头是固定的。

重按回铅功能 这种铅笔在揿动距离短时出铅，揿动距离长时可以退铅。其原理是在尖套里增加了一个可以活动的锁紧箍，用一个弹簧与尖套固定。轻按时三爪卡头不会触碰到尖套内锁紧箍，此时原理与普通脉动式相同。重按会使三爪卡头伸入尖套锁紧箍，加紧铅芯一起后退，等三爪卡头接触到原有锁紧箍时，三爪进一步收紧，使尖套内锁紧箍与卡头脱离，在尖套弹簧弹力作用下，阻尼恢复原位置。

典型产品有OHTO PISTON SHARP系列。贴吧有笔友曾对此系列做过详细测评，有具体的出铅演示，可以参见文章后附的连接。

其他不便归类的，但原理仍为脉动式。

写乐卡匣与Hard3 这两种型号的结构大同小异。普通脉动式铅笔揿动推出的是一支铅芯，而这两种则揿动推出一根细钢丝，通过钢丝将橡胶管（卡匣）中的铅芯推出。

这种结构最早可追溯到60年代的产品Eagle Turquoise 20。不过此产品钢针是无极旋转出来的，而写乐卡匣与Hard3是揿动出来的。

实际上，有相当一部分自动铅笔是同时具备以上多种功能的，各种分类方法都不能详细的区分每一种型号的功能结构，恕不能在此一一列举。

参考资料与文献

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