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      SD卡與圓珠筆,有何相通處

      2023-07-04 04:35:25栗子君
      學(xué)苑創(chuàng)造·C版 2023年8期
      關(guān)鍵詞:尖角頂桿鉤子

      栗子君

      一些看似不相關(guān)的事物之間,可能有著奇妙的聯(lián)系——

      數(shù)碼時(shí)代,同學(xué)們對(duì)SD卡一定都不陌生,手機(jī)、電腦、相機(jī)……各種數(shù)碼設(shè)備上,到處可見這種小個(gè)頭、大容量的存儲(chǔ)卡。

      那么,在使用SD卡時(shí),你有沒有注意過它的插拔方式:為什么把它插進(jìn)卡槽后按一下就能卡住,再按一下又自動(dòng)彈出?這個(gè)功能到底是怎么實(shí)現(xiàn)的?

      秘密在于簡(jiǎn)單而巧妙的卡槽設(shè)計(jì)。下面我們用圖解來進(jìn)行詳細(xì)說明。

      當(dāng)我們把SD卡插入卡槽里時(shí),分離塊會(huì)被推向右側(cè),彈簧隨之被拉長(zhǎng),同時(shí)鉤子則在凹槽中滑動(dòng)。

      繼續(xù)放大看。按一下,把SD卡推到最右邊,這時(shí)鉤子滑動(dòng)到了凹槽左側(cè)的尖角處。

      想一想,這時(shí)松開手會(huì)怎樣?沒錯(cuò),鉤子把尖角鉤住了,即使松開手分離塊也不會(huì)往左彈回。

      分離塊下方有一塊彈片。向右推動(dòng)SD卡和分離塊時(shí),彈片會(huì)彈起,卡入彈片槽內(nèi),從而將SD卡固定在分離塊上。而分離塊又被鉤子鉤住不能移動(dòng),于是SD卡就被固定在設(shè)備里。

      再按一次又會(huì)怎樣?分離塊還有向右移動(dòng)一點(diǎn)的余地,雖然只是移動(dòng)一點(diǎn)點(diǎn),奇妙的事卻發(fā)生了——看!鉤子松開了所鉤住的尖角,又在凹槽里滑動(dòng)了。這一次它滑進(jìn)了凹槽的直線部分,沒有東西可以讓它鉤住,失去了固定分離塊的力量,于是分離塊就在彈簧的拉力下向左移動(dòng),也就是向外彈出了。

      不得不說,看似簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)實(shí)在太巧妙了!

      講到這里,細(xì)心的同學(xué)可能會(huì)發(fā)現(xiàn):插入和彈出時(shí),鉤子在凹槽中是沿著不同的路線移動(dòng)的。那么問題又來了:如何保證彈出時(shí)鉤子會(huì)滑入凹槽的直線部分,而不是原路返回呢?

      讓我們來更深入地觀察一下凹槽。

      看出來了嗎?凹槽各處的深淺并不完全一致,注意虛線圓圈標(biāo)出的地方,那里各有一個(gè)階梯結(jié)構(gòu)。鉤子自然運(yùn)動(dòng)時(shí)只能下階梯,沒法上階梯,對(duì)吧?因此它只能按照規(guī)定的方向前進(jìn)而不能逆行。

      還有一處細(xì)節(jié)也很重要。注意虛線方框標(biāo)出的地方,也就是鉤子所要鉤住的尖角,角的兩條邊并不一樣長(zhǎng)。想一想,當(dāng)鉤子松開時(shí),是不是會(huì)先脫離較短那條邊的阻擋?所以,很自然地,它就滑向了短邊那一側(cè)的凹槽。

      小小一項(xiàng)功能,蘊(yùn)含的智慧卻令人叫絕。該設(shè)計(jì)是對(duì)彈簧及“迷宮槽”的經(jīng)典應(yīng)用,可以使零件按既定路線運(yùn)動(dòng)。很多產(chǎn)品都用到這一經(jīng)典設(shè)計(jì),比如電視、電腦等電器的按壓式開關(guān),以及咱們天天用的按壓式圓珠筆。圓珠筆還要用到轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu),更有意思,下面咱們繼續(xù)用圖拆解。

      按壓式圓珠筆的關(guān)鍵部件有彈簧、轉(zhuǎn)盤、頂桿和滑槽等?;垡话汩_在筆筒內(nèi)壁,再套在頂桿和轉(zhuǎn)盤外面。

      放大頂桿,可見外壁有8個(gè)長(zhǎng)方形凸起,它們的作用相當(dāng)于滑軌。每個(gè)凸起下方對(duì)應(yīng)一個(gè)鋸齒。

      放大轉(zhuǎn)盤。轉(zhuǎn)盤上也有4個(gè)凸起,其朝向頂桿的那一端也是鋸齒形,形狀恰好為頂桿鋸齒的一半。轉(zhuǎn)盤是圓珠筆里唯一可旋轉(zhuǎn)的部件,能把按壓頂桿的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成自身的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

      假設(shè)把滑槽外層的筆筒去掉,可以看到它是這樣的?;垡还灿?條凹槽。頂桿上的8個(gè)凸起,以及轉(zhuǎn)盤的4個(gè)齒,就將在凹槽里滑動(dòng)。凹槽有深淺之分,一深一淺交替排列,而每?jī)蓷l凹槽之間則有凸起的分隔條?;鄣撞恳灿袖忼X結(jié)構(gòu)。

      筆芯伸出,彈簧被壓縮,同時(shí)頂桿把轉(zhuǎn)盤往下推,直到轉(zhuǎn)盤齒離開滑槽。于是滑槽旁的分隔條不能阻礙轉(zhuǎn)盤了。想一想,這時(shí)會(huì)怎樣呢?

      3.松開頂桿。

      彈簧的反彈力使轉(zhuǎn)盤往回彈,轉(zhuǎn)盤齒于是就從虛線位置,沿著頂桿齒的邊緣一直伸到底。這樣運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)盤相當(dāng)于也自轉(zhuǎn)了一點(diǎn),所以我們能聽到一聲“咔噠”聲。

      彈簧推動(dòng)轉(zhuǎn)盤和頂桿往回彈,直到碰到了滑槽齒。此時(shí)頂桿的滑動(dòng)沒有阻礙,但轉(zhuǎn)盤齒會(huì)被淺槽外壁擋住,于是它只能沿著滑槽齒的邊緣移動(dòng),直到滑槽齒最底部才停住???,在此過程中轉(zhuǎn)盤又自轉(zhuǎn)了一點(diǎn)距離,所以又能聽到一聲“咔噠”。

      對(duì)比按下頂桿前的初始狀態(tài),可知轉(zhuǎn)盤此時(shí)并不能縮回到原位,因此筆芯也就被卡住不能縮回原位,從而保持了伸出狀態(tài)。

      那么,為何再按下并松開頂桿一次,筆芯又會(huì)縮回去呢?

      重復(fù)前面的過程,即轉(zhuǎn)盤齒脫離滑槽并旋轉(zhuǎn),到達(dá)頂桿齒底部,然后與頂桿一起回縮,其運(yùn)動(dòng)路線如箭頭所示。但接下來就不同了。

      轉(zhuǎn)盤齒再次碰到滑槽齒。由于它已自轉(zhuǎn)了不少,因此現(xiàn)在的滑槽齒底部連的是深槽,于是它不受阻礙一直回縮,筆芯也就跟著縮回了。

      怎么樣 ?有趣嗎?“紙上得來終覺淺”,你還是親自拆一拆看吧!

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