百利金钢笔活塞“空旋”的解释

collado

百利金钢笔的活塞是大家公认手感以及耐用性最好的活塞。 除了材料的使用以及制造精度，良好的设计也是不可或缺的。许多新接触百利金活塞笔的笔友经常会体会到，拧开活塞的时候总是旋钮先转出来而活塞不动（本文定义为“空旋”），从而误以为是钢笔故障继而担心，实际上这种担心是完全不必要的，因为这是故意设计的。 现在详细解释如下（以M200示范为例，现产百利金活塞除1931,1935以及M101n等特别版外，均为此种结构，插拔或者旋转属于活塞的固定方式，与本文无关）：
先了解一下钢笔活塞部分的组成：

按照编号依次命名：
1 活塞螺杆
2 固定套筒
3 螺杆套筒
4 旋钮
5 笔杆

活塞工作时，1套在3之中，3在2之中，4通过螺纹与2固定，4内部的凸起与3顶端的凹槽相互咬合联动，最后通过2与笔杆（5）固定于钢笔尾部。

下图是活塞在收紧状态与“空旋”状态的对比：


左为收紧，右为“空旋”。乍一看似乎没有什么不同，仔细看就会发现，相比收紧的状态，活塞“空旋”的时候，螺杆套筒（3）有一个明显的向上位移

（旋钮（4）的位移由于是旋转，故图片不明显），而此时活塞是不动的，由此可见大家遇到的“空旋”即和螺杆套筒的这段位移有关。下面具体分析：



如上图，当我们刚拧开活塞的一瞬间，由于旋钮和螺杆套筒有凹槽以及凸起相互咬合，螺杆套筒即随着旋钮在手指力量下旋转，此时螺杆套筒首受到两个力：首先是螺杆（1）通过螺纹给予的竖直向上的力F1，其次是其本身（3）顶端和旋钮（4）内壁之间的向下摩擦力F2。 而F1的来源是活塞帽与笔杆（5）内壁之间的静摩擦力F0, 2*F0=F1，显然这个静摩擦力要比F2大得多，螺杆套筒所受合力向上，发生向上位移. 所以，我们所感受到的“空旋”实际上是螺杆套筒在和旋钮发生相对位移，而螺杆本身和旋钮是没有相对运动的。此时，若继续旋转活塞，螺杆套筒的顶端便会顶住旋钮的底端，这两个部件所能承受的正压力显然大于之前提及的F0，于是螺杆开始向下运动，活塞开始工作。 看到这里，想必大家已经明白了“空旋”存在的原理以及意义： 假如没有螺杆套筒和旋钮之间的这小段相对位移，那么在松开活塞的一瞬间，所需的力量将是克服旋钮和笔杆旋紧径向静摩擦力Fr以及2*F0之和，这个力量将远远大于活塞正常运动的动摩擦力。这样会有什么结果呢，这将导致活塞会被以较大的初速度推射出去， 这时你的钢笔就基本变成水枪了，而这不是大家想要的效果。

看似扯了这么多，其实自己稍微想一下就明白了，很简单的道理，只不过我用了比较科学严谨的论证。 值得一提的是，老款百利金钢笔是没有这个结构的（旋钮和螺杆套筒是相对固定的，可以看成一个部件），取而代之的是活塞螺纹之间的“回程差”（感谢一个大神用他无与伦比的丰富姿势给我提供了一个如此炫酷的专业词汇），用过老款的笔友应该会有感触，老款鸟笔的“空旋”角度要小于现产，这也是原理不同导致。 而龙实现这个功能的方法则似乎一直没怎么变过（望远镜没研究过不做讨论），是通过将螺杆套筒和旋钮用非锁死的方法合成一体， 用非锁死的空转代替鸟的相对位移，比如楼主的这支海明威233333.

无奈了一下下

楼主你好，你的图画的真漂亮，可以教我吗

collado

无奈了一下下 发表于 2014-7-18 23:10
楼主你好，你的图画的真漂亮，可以教我吗

好的，今晚来我房间我手把手教你

simonxue21

炫富，炫笔，炫技，炫酷

渣男

over

无奈了一下下

simonxue21 发表于 2014-7-19 12:22
炫富，炫笔，炫技，炫酷

渣男

薛叔说的好，渣男！！！！被歪楼了…

collado

simonxue21 发表于 2014-7-18 23:22
炫富，炫笔，炫技，炫酷

渣男

ohyeah

uefish

嗯嗯，扎楼

邱QQ

真磚業 {:soso_e179:}

collado

邱QQ 发表于 2014-7-18 23:34
真磚業

少废话，快给我西劈拗~

邱QQ

  橘子哥不是出一万七嗎? 吃吧吃吧

雪懿

路过。。。

wsrf_william

{:soso_e179:}赞一个

邱QQ

小真真就愛這種磚業又專夜的{:soso_e144:}

collado

邱QQ 发表于 2014-7-19 00:25
小真真就愛這種磚業又專夜的

{:soso_e152:}

黑猫

泥嚎嘢

nausicaa314

我来看看collado老师高大上的严谨科学论证。果然狂拽酷炫叼炸天，就是排版特蛋疼了点儿。

我先讲讲collado文中出现的问题，然后在讲讲回程差是怎么一回事——省的我单独开帖子了。

collado老师说：“ 假如没有螺杆套筒和旋钮之间的这小段相对位移……这时你的钢笔就基本变成水枪了……”。。。①
同时collado老师又说：“老款百利金钢笔是没有这个结构的……，取而代之的是活塞螺纹之间的“回程差””。。。。②

那么根据①所说的意思：没有这段位移钢笔基本会变成水枪。又根据②的意思老款没有这段位移。

那么是不是说老款百利金基本都会变成水枪？？果然是严谨的思维方式和科学论证手段。小生自愧不如。

非常感谢collado老师给出了透明示范的旋钮特写。没有这段特写一般人绝对想不到这会有这么一段儿位移。

那么为什么会产生这一段儿位移呢？？
（借用collado老师的图片——因为小生没有透明示范。在此表示感谢。）


collado老师讲过了，老款的800是没有这段结构的，万宝龙也没有。也就是说，这段结构并不是活塞钢笔的必须结构。

个人认为这段结构的存在意义不是让钢笔变得更加趁手怎么怎么样，而是把一个复杂零件改成两个简单套件，降低生产工时以降低成本。

拆成两个零件以降低成本可以理解——这于是带来了活塞套管与旋钮的相对运动。但是为什么不把这段距离的空隙缩小呢？

我们设想一下如果这段空隙为0的话，那么很有可能因为生产误差导致旋钮与笔身之间的活塞套管太长，这样旋钮和笔身之间会闪出一段空隙。

真有这段空隙的话会给大家带来“百利金质量真差”这样的印象。

至于空隙会留多大？？只要满足生产误差（还有热胀冷缩）不至于闪出缝隙，又不至于太大导致回旋空程太大，多大都可以。

也许是鸟工程师经过长时间论证，也许只是随意大笔一挥——嘛，对我们来讲怎样都无所谓。

我和collado老师的想法都是建立在已有事实上对百利金设计师设计意图的逆推。collado老师认为是防止钢笔变成水枪，我的看法是为了降低成本而采取的手段导致的结果：都是基于个人想法的yy。至于您更喜欢谁的YY——那就看您的喜好了。


然后我们说说回程差，这里给出螺纹的切面图，争取一张图让您看明白：


显然螺纹如果按照A这样上下留出距离，转起来肯定活动空间更大，但是当你反过来转的时候要先把这段空隙转过来，也就是先多转一点儿才，比如原来A是上面接触，转过一段距离之后才能使下面接触。


而B，虽然没有空隙了，但是基本会卡死转不动了——结合的太紧密了嘛。


以上就螺纹与丝杠的回程差原理。


另外，由位移产生的那段儿回旋空程也叫回程差，产生原因不同罢了。


最后，关于”回程差“这个词，collado老师您太客气了，不用谢。

collado

nausicaa314 发表于 2014-7-19 01:41
我来看看collado老师高大上的严谨科学论证。果然狂拽酷炫叼炸天，就是排版特蛋疼了点儿。

我先讲讲colla ...

我不知道你非要秀自己很懂“回程差”这个在本问题中客观存在但是跟主干毫无关系的因素的原因是啥，但是既然你非要在这丢人现眼，我也就再码几行。

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假如没有螺杆套筒和旋钮之间的这小段相对位移……这时你的钢笔就基本变成水枪了。。。。①
老款百利金钢笔是没有这个结构的……，取而代之的是活塞螺纹之间的“回程差。。。。②

那么根据①所说的意思：没有这段位移钢笔基本会变成水枪。又根据②的意思老款没有这段位移。

那么是不是说老款百利金基本都会变成水枪？？
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①————>没有这段位移钢笔基本会变成水枪：你觉得我说的钢笔和你这里的钢笔是一个范围吗？ 我的意思是“在其他结构不变的情况下去掉这个结构会变水枪”，而你却在说所有的钢笔去掉这个结构都会变水枪。
值得赞赏的是，你在②里面把这个范围缩小到了老款pelikan， 但是请问我说过老款pelikan除了这个结构其它的和现产pelikan完全一样吗？


而且你这一段都在揪着我的一个题外话做文章，真是没劲。

至于你连pelikan各种年代各种型号的笔的零件构成都不知道就在这里开始各种“老款”，什么老款800，然后得出一个这是为了节省成本的白痴结论，我真是哭笑不得了。

我再说一遍，你的基本思考逻辑就是错的， 有时间在这被人嘲笑不如多看看书。

lusankya

这应该是整体设计向量产型妥协的结果，空旋也有降低活塞误触发的作用，不过带价是活塞行程变小了

邱QQ

小真真擼擼更健康阿