JP2002372178A

JP2002372178A - 軸の連結構造

Info

Publication number: JP2002372178A
Application number: JP2001179221A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamatani; 高志山谷; Hideyuki Usami; 秀幸宇佐美
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2002-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】外側に位置する雌ねじ部材が常に外方向への
力を受けている。これとは逆に、雄ねじ部材は内側方向
に力を受けている。この作用によって、雌ねじ部材や雌
ねじ部材が経時的に拡開・縮径変形し、エア漏れやイン
キを起こしてしまう。特に、軸筒が交換可能な、いわい
るカートリッジ式の筆記具においては、交換（着脱）の
度に、徐々にエアタイト力が弱まり、内容物が乾燥して
しまったり、強いては、液体が漏れてしまう危険性があ
った。【解決手段】雌ねじが形成された軸筒と雄ねじが形成
された軸筒とを螺合によって連結する構造であって、前
記雌ねじ部材の内側に挟持筒を形成すると共に、前記雄
ねじ部材には筒状部を形成し、その筒状部を雌ねじ部材
と前記挟持筒との間に介在させた軸の連結構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、雌ねじが形成され
た軸筒と雄ねじが形成された軸筒とをそられの螺合によ
って連結する構造に関するものであり、機密性が要求さ
れる軸の連結構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】１例として、特許第３１１８７６５号公
報がある。その特許請求の範囲には、「軸筒と先口の何
れか一方の一端部外周面と、他方の対応端部内周面と
に、相互に螺合する螺合部を構成し、かつ該螺合部の両
端部各々から軸方向に離れた部位に各々エアタイト部を
設けた筆記具における軸筒。」と記載されている。即
ち、螺合部の両端部にエアタイト部を設けることによっ
て、機密性を高めているのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、外側に位置す
る雌ねじ部材は常に外側方向、即ち、拡開する方向に力
を受けている。これとは逆に、雄ねじ部材は内側方向、
即ち、縮径する方向に力を受けている。この作用によっ
て、雌ねじ部材や雌ねじ部材が経時的に拡開・縮径変形
し、その結果、エア漏れやインキ漏れを起こしてしま
う。特に、軸筒が交換可能な、いわいるカートリッジ式
の筆記具においては、交換（着脱）の度に、徐々にエア
タイト力が弱まり、内容物（液体）が乾燥してしまった
り、強いては、液体が漏れてしまう危険性があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
みてなされたものであり、雌ねじが形成された軸筒と雄
ねじが形成された軸筒とを螺合によって連結する構造で
あって、前記雌ねじ部材の内側に挟持筒を形成すると共
に、前記雄ねじ部材には筒状部を形成し、その筒状部を
雌ねじ部材と前記挟持筒との間に介在させたことを要旨
とする。

【０００５】

【作用】一方の部材の端部が、弾性変形しながら他方の
部材の挟持筒によって内側方向と外側方向から挟み込ま
れる。

【０００６】

【実施例】第１例を図１〜図３、図７、図８に示し説明
する。軸本体１は、前軸２と後軸３とから構成されてお
り、それらは螺合によって着脱自在に連結されている。
その螺合構造は、後に詳述する。前記前軸２の内部に
は、液体４が直接収容されている。即ち、前軸２自体
が、液体４の収容部となっている。また、前記前軸２の
前端部分には、先細りの先部５が形成されていて、その
先部５の前端にはボールペンチップ６が圧入・固定され
ている。そして、そのボールペンチップ６の前端には、
ボール７が回転自在に取り付けられているが、コイルス
プリングなどの弾撥部材８によって、常に、前方に付勢
されており、常時は、ボールペンチップ６の先端開口部
９を塞いでいる。そして、ボールペンチップ６のボール
７を塗布面などに当接させると、その当接力によってボ
ール７が後退し、前記先端開口部９が解放することで、
前軸２内の液体がボール７の回転と共に吐出する。

【０００７】前記液体４の後端部には、前軸２の後部か
らの液体４の流出を防止する２種類のグリース１０（水
性グリース１０ａ、油性グリース１０ｂ）が介在してお
り、そのグリース１０には合成樹脂製のフロート１１が
埋没している。このフロート１１は、収容されている液
体４やグリース１０の粘度が比較的高い場合や、リフィ
ル２の内径が比較的小さい場合にも、必ずしも必要なも
のではない。さらに、フロート１１を前軸２にある程度
の圧入力で内接させた場合には、グリースも必ずしも必
要なものではない。尚、後述もするが、これらグリース
１０やフロート１１は、液体の減少と共に前進するもの
である。符号１２は、前軸２の先端に着脱自在に取り付
けられたキャップであって、そのキャップ１２には、ク
リップ１３が一体成形されているが、別部材で構成し、
圧入などの手段によって前記キャップに固定しても良
い。

【０００８】前記後軸３の後部内側には、コイルスプリ
ングなどの弾撥部材１４によって後方に付勢されたピス
トン部材１５が摺動自在に配置されているが、実質的に
は、ピストン部材１５の中間部に圧入された弾性部材か
らなるＯリング１６が、前記後軸３の内面との摺動部と
なっているが、Ｏリング１６に変え、ピストン部材１５
の外周面に周状突起などを一体形成しても良い（図４，
図５参照）。また、前記ピストン部材１５の後部には、
押圧部材１７が圧入などの手段によって固定されてお
り、その後部を前記後軸３の後端部から突出させている
が、前記ピストン部材１７と押圧部１５とを一体成形す
るなどしても良い。さらに、前記後軸３の後部内面に
は、縦溝１８が形成されており、常態（押圧部材１７の
最後退位置）においては、前記ピストン部材１５のＯリ
ング１６が前記縦溝１８の中間部に位置している。つま
り、常態においては、その縦溝１８によって、後軸３の
内部と外部とが連通した状態になっている。尚、前記後
軸３のの後部には、スリット１９が対向した位置に形成
されており、そのスリット１９に嵌り込む弾性突起２０
が前記ピストン部材１５の外面に形成されている。その
弾性突起２０は、ピストン部材１５の側面にコ字型のス
リット２１を形成することによって構成されている（図
３参照）。そして、こられが嵌り込み、係合することに
よって、ピストン部材１７の後軸１５からの飛び出しが
防止されている（図１、図２参照）。

【０００９】また、前記後軸３の中間部であって、前記
前軸２の後部には、ゴム状弾性体からなる弁機構２２が
配置されている。その弁機構２２は、縮径された底部２
３を有する筒状体２４であるが、底部２３にはスリット
２５が形成されている（図６参照）。そして、筒状体２
４の後部外面には、鍔部２６が形成されており、前記後
軸３の内面に形成された周状段部２７に当接している
が、前記ピストン部材１５付勢する弾撥部材１４の端部
によって固定リング２７を介して周状段部２７に押し付
けられ、前記後軸３に対して固定された状態になってい
る。この弁機構２２は、順次縮径する筒状体２４を形成
することによって、その筒状体２４の方向からの圧力に
対しては、前記スリット２５が拡開し易く、逆の方向か
らの圧力に対しては、拡開しにくい構造となっている。
つまり、圧力の受ける部分の面積を小さくすることによ
って、変形しにくくしているのである。尚、この弁機構
２２を後軸３の中間部に配置することによって、後軸３
内は、２つの室が形成されるが、弁機構２２の後方に形
成される室を加圧室２８と称し、前方に形成される室を
圧力保持室２９と称する。

【００１０】次に、前記前軸２と後軸３の連結手段につ
いて詳述する。前軸２の後部には、山部の断面形状が台
形状の雄ねじ部３０が形成されており、その雄ねじ部３
０の後部には、筒状部３１が形成されている。そして、
その筒状部３１の後端部外周には、円周状突部３２が形
成されている。一方、後軸３の前方部には、山部の断面
形状が円弧状の雌ねじ部３３が形成されている。そし
て、その雌ねじ部３３の後方部であって、後軸３の内面
には、挟持筒部３４が形成されている。その挟持筒部３
４の内面には、周状突部３５が形成されており、その対
向した内面の若干後方には、円錐部３６が形成されてい
る（図７参照）。なお、前記それぞれのねじ部の山部の
断面形状を異ならしめることによって、台形状の山部の
角を円形状の山部に食い付かせることができ、連結後に
おける螺合状態の緩みを防止することができる。

【００１１】ここで、前記水性グリース１０ａの具体例
としては、水やエチレングリコール、グリセリンなどが
挙げられが、それらを増粘剤で増粘させても良い。ま
た、油グリース１０ｂの具体例としては、シリコーンや
流動パラフィン、ポリブデン、アルファーオレフィンを
ゲル化剤や増粘剤でゲル化、或いは増粘化したものが一
般的な材質として挙げられる。さらに、前記ゴム状弾性
体から形成される弁機構の材質としては、ニトリルゴム
やスチレンブタジエンラバー、シリコーンゴム、フッ素
ゴム、ブチルゴムなどが挙げられる。さらに、前記前軸
２の材質としては、ステンレスや真鍮などの金属材質、
ポリブチレンテレフタレートやフッ素、ナイロンなどの
樹脂材質、あるいは、そのナイロンの表面にアルミ蒸着
や酸化珪素蒸着を施したもの、樹脂中にアルミ粉末やガ
ラス粉末などを混入させたものなどが挙げられる。

【００１２】次に、動作について説明する。押圧部１７
を弾撥部材１４の弾撥力に抗して押圧すると、ピストン
部材１５がスリット１９に案内されながら直線的に前進
する。また、ピストン部材１５の前進移動過程で、Ｏリ
ング１６が縦溝１８を通過するが、この時から加圧室２
８の加圧が開始される。そして、その加圧室２８の圧力
がある程度高まると、弁機構２２のスリット２５が拡開
し、加圧された空気が圧力保持室２９内へと移動する。
この移動により、圧力保持室２９の圧力も高まり、その
結果、フロート１１がグリース１０と共に前進し、液体
４が加圧された状態となる。即ち、空気が液体に接触し
た状態でその液体が加圧されるのではなく、フロートや
グリースが液体に接触した状態で、その液体を加圧する
のである。

【００１３】ここで、前記押圧部１７の押圧操作を解除
すると、ピストン部材１５が復帰するが、この復帰過程
で、ピストン部材１５のＯリング１６が、前記後軸３の
縦溝１８に達すると、加圧室２８と外部とが連通される
ため、新たな空気が前記加圧室２８内に入り込み、その
加圧室２８内の減圧状態が解消される。このように、本
例においては、ピストン部材を一定量前進（後退）させ
ることができるため、圧力保持室内に加える圧力も、一
定量ごと加圧することができる。また、弁機構２２を変
形可能なゴム状弾性体から構成しているため、過大な圧
力を圧力保持室２９に付与させてしまったときには、ピ
ストン部材の復帰後、弁部材２２のスリット２５が拡開
し、余分な圧力を加圧室２８に戻すと共に、縦溝１８か
ら排出されるようになっている。

【００１４】ここで、前記液体４を使い切ってしまった
場合には、前記前軸２を後軸３に対して相対的に回転さ
せ、前軸２と後軸３とを分離する。そして、液体が補充
された新たな前軸２を後軸３に螺合・連結するが、この
連結過程で、最初に前軸２の後端に形成されている筒状
部３１の内面が、前記後軸３の挟持筒部３４に形成され
ている円周状突部３５に当接する。そして、この段階か
ら筒状部３１が前記円周状突部３５によって弾性拡開さ
せ始められる（図８参照）。そして、やがては筒状部３
１の突起３２が円錐部３６に当接する。この段階から筒
状部３１は、縮径せしめられる。即ち、前軸２の後端近
傍は、円周状突部３５や円錐部３６によって「く」の字
状に弾性変形せしめられるのである。

【００１５】第２例を図９、図１０に示し説明する。挟
持筒部３７を長く形成すると共に、円錐部３８の後方に
ストレート部３９を形成した例である。勿論、前軸３の
筒状部４０も後方に向け延設形成されている。本例にお
いても、挟持筒部３７の円周状突部４１によって前軸の
筒状部４０が拡開させられる（図１０参照）と共に、完
全な螺合位置においては、円錐部３８やストレート部３
９によって縮径させられる方向に弾性変形せしめられ
る。第３例を図１１、図１２に示し説明する。挟持筒部
４２の内面を円錐状（円錐部４３）に形成すると共に、
後軸４４の内面に円周状突部４５を形成した例である。
また、前軸４６の筒状部４７の後端内周面にも円周状突
部４８が形成されている。本例においては、最初に、円
周状突部４５によって挟持筒部４７が縮径せしめられ、
次いで、筒状部４７の円周状突部４８と挟持筒部４２の
円錐部４３との接触によって拡開せしめられる。即ち、
前記第１例や第２例とは、反対の方向に弾性変形せしめ
られる。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、雌ねじが形成された軸筒と雄
ねじが形成された軸筒とを螺合によって連結する構造で
あって、前記雌ねじ部材の内側に挟持筒を形成すると共
に、前記雄ねじ部材には筒状部を形成し、その筒状部を
雌ねじ部材と前記挟持筒との間に介在させたので、雌ね
じ部材と雄ねじ部材とを確実に機密に連結することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１例を示す縦断面図。

【図２】図１の要部拡大斜視図。

【図３】押圧部材を示す正面図。

【図４】押圧部材とピストン部材を一体化した縦断面
図。

【図５】押圧部材とピストン部材を一体化した正面図。

【図６】弁機構を示す斜視図。

【図７】図１の要部拡大図。

【図８】動作を示す要部拡大図。

【図９】第２例を示す要部拡大図。

【図１０】第２例の動作を示す要部拡大図。

【図１１】第３例を示す要部拡大図。

【図１２】第３例の動作を示す要部拡大図。

【符号の説明】

１軸本体２前軸３後軸４液体５先部６ボールペンチップ７ボール８弾撥部材９先端開口部１０グリース１１フロート１２キャップ１３クリップ１４弾撥部材１５ピストン部材１６Ｏリング１７押圧部材１８縦溝１９スリット２０弾性突起２１スリット２２弁部材２３底部２４筒状部２５スリット２６鍔部２７固定リング２８加圧室２９圧力保持室２９キャップ３０雄ねじ部３１筒状部３２円周状突部３３雌ねじ部３４挟持筒部３５周状突部３６円錐部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C350 GA01 GA02 GA03 GA04 KC02 KC06 KC16 KC17 KF01 NA10 NA11 NC05 NC11 NC12 NC20 3H013 JC04 JC05 3J039 AA03 BB01 GA01 GA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】雌ねじが形成された軸筒と雄ねじが形成
された軸筒とを螺合によって連結する構造であって、前
記雌ねじ部材の内側に挟持筒を形成すると共に、前記雄
ねじ部材には筒状部を形成し、その筒状部を雌ねじ部材
と前記挟持筒との間に介在させたことを特徴とする軸の
連結構造。
【請求項２】前記筒状部の外周部を雌ねじ部材の内周
面に接触させると共に、筒状部の内周部を挟持筒の外周
面に接触させたことを特徴とする請求項１記載の軸の連
結構造。
【請求項３】前記筒状部の雌ねじ部材の内面に接触す
る位置と、筒状部の挟持筒外面に接触する位置を長手方
向において異ならせたことを特徴とする請求項１或い
は、請求項２に記載の軸の連結構造。