JP2009178940A - 電子回路を内蔵した出没式筆記具 - Google Patents

Abstract

【課題】 軸筒内に電子回路を内蔵した筆記具は、電気配線の切断の危険性や、筆記具先端近傍に精密部品を正確な位置に配置する必要性があるため、特定の部品を軸筒から分離することは極めて困難であるため、筆記体の着脱には一般の筆記具とは異なる手段を用いる必要性があった。
また、軸筒内に電子回路を内蔵する筆記具では、筆記体の出没機構を内蔵することは極めて困難であるため、筆記具先端より突出したペン先部を保護・防汚のため、携帯時にはキャップを装着する必要があった。
【構成】 前軸と後軸を回転可能に配置し、後軸内方に設けた玉部（或いは溝部）と、中軸に固定され、前軸と回転不能で摺動可能に配置したカム溝（或いは玉部）により、前軸と後軸の相対的回転で、筆記体を保持した中軸を前軸に対し摺動・維持可能に配置した電子回路を内蔵した電子回路を内蔵した出没式筆記具。
【選択図】 図１

Description

本発明は、軸筒内に電子回路を内蔵した筆記具（或いは入力ペン）に関するものであり、前軸と後軸を回転可能に配置し、後軸内方に設けた玉部（或いは溝部）と、中軸に固定され、前軸と回転不能で摺動可能に配置したカム溝（或いは玉部）により、前軸と後軸の相対的回転で、筆記体を保持した中軸を前軸に対し摺動・維持可能に配置した出没式筆記具である。

軸筒内に電子回路を内蔵しない、一般の筆記具の場合、筆記体後方の軸心を通る空間にカム機構を内蔵することで比較的容易に、筆記体の出没機能を実現することができる。
しかしながら軸筒内に電子回路を内蔵した筆記具は、筆記体後方の軸心を通る空間を電池や基板本体等を含む電子回路部品が占有することが一般的である。
特に筆記具先端近傍に発光装置と超音波発信装置を備え、筆記体の筆圧を検知して発信される光と超音波を受信装置で受信し、筆記位置のＸＹ座標を検出するシステムの筆記具では、電子回路部品が筆記具先端近傍まで存在するため、筆記体の出没機構を内蔵することは極めて困難であった。
また筆記体の着脱についても、一般の筆記具の場合、筆記体の着脱は、軸筒の先部に配置した先金や前軸、または軸筒の後部に配置した尾栓等の部品を、螺合等の連結手段を外すことで、軸筒本体と分離し、筆記体を指先で把持する部分を得ることができる。
１例としてキャップに装着された金属片を筆記体先端に狭着させ抜き取るものがある。筆記体は後端部に筆記体フォルダーと着脱自在に挟着固定されており、固定手段として筆記体フォルダー内面に形成した複数の内方リブと、筆記体外径が圧入寸法に設定されている。
また別の例として、軸筒に一部露出したスライドを前進させることで筆記体後端に狭着された筆記体フォルダーを前進させ、軸筒先端からの筆記体の出の長さを長くして指先で長くなった筆記体を把持し、筆記体を抜き取るもの等が知られている。
特開平７−１７９０６３号公報 特開２００４−１７３９７号公報

軸筒内に電子回路を内蔵した筆記具は、電気配線の切断の危険性や、筆記具先端近傍に精密部品を正確な位置に配置する必要性があるため、特定の部品を軸筒から分離することは極めて困難であるため、筆記体の着脱には一般の筆記具とは異なる手段を用いる必要性があった。
また、軸筒内に電子回路を内蔵する筆記具では、筆記体の出没機構を内蔵することは極めて困難であるため、筆記具先端より突出したペン先部を保護・防汚のため、携帯時にはキャップを装着する必要があった。

前軸と後軸を回転可能に配置し、後軸内方に設けた玉部（或いは溝部）と、中軸に固定され、前軸と回転不能で摺動可能に配置したカム溝（或いは玉部）により、前軸と後軸の相対的回転で、筆記体を保持した中軸を前軸に対し摺動・維持可能に配置したことを特徴とした電子回路を内蔵した出没式筆記具であるため、
上記出没機構により、携帯時のキャップの不要性や、筆記体着脱のための機構を新たに付加せずに実現できることを要旨とする。

本発明では、前軸と後軸を回転可能に配置し、後軸内方に設けた玉部（或いは溝部）と、中軸に固定され、前軸と回転不能で摺動可能に配置したカム溝（或いは玉部）により、前軸と後軸の相対的回転で、筆記体を保持した中軸を前軸に対し摺動・維持可能に配置したことを特徴とした電子回路を内蔵した出没式筆記具であるため、
出没機構により、携帯時のキャップの不要性や、筆記体着脱のための機構を新たに付加せずに実現でき、筆記体を取り替え易いように、筆記時より多く、筆記体を繰り出すことが可能であり、筆記体を取り替えるために特別な手段を用いなくてよい。

図１〜図７に本発明の１例を示し説明する。
電子回路を搭載したフレックス基板１７が前中軸６と後中軸７に部分的に接着固定されている。
前中軸６先端近傍には超音波発信素子１８、赤外線発信素子１９等が配置されている。

前中軸６に形成した係止段部６ｂと係止突起６aと、前軸２内方に形成したリブ２aと段部２ｂの係合により、前中軸６は前軸２に回転不能に固定されており、前軸２先端には発信器カバー４が取り付けられている。

後中軸７には、センサーボックス１５が装着され、センサーボックス１５には脱落不能に配置された筆記体フォルダー１６が抱設され、筆記体フォルダー１６にはリフィールクリップ１３が固定されている。筆記体１４は、リフィールクリップ１３に挟着され後端を筆記体フォルダー１６で係止されている。
筆記体フォルダー１６は、センサーボックス１５内を摺動可能に抱設されており、筆記時に加わる筆圧によりセンサーボックス１５内にある感圧センサー１２を押圧し、筆記状態を電気的に感知する。

後中軸７に形成した溝部７aと、前軸２内方に形成したリブ２aの係合により、後中軸7は前軸２に対して、回転不能で摺動可能に配置されており、カム筒８内方に形成した内方溝８cと後中軸７に形成した突起７cの係合及びカム筒８内方に形成した内方リブ８ｂと後中軸７に設けられた係止突起７ｂの係合により、後中軸７とカム筒８が回転不能に固定されている。後中軸７に固定されたカム筒８と前軸２との間の弾発部材１１（コイルバネ）が配置され、後中軸７に固定されたカム筒８は前軸２に対して、筆記具後端側に付勢されている。

前軸２に形成した環状溝２ｃと後軸３に形成した環状リブ３aとの係合により、後軸３は前軸２に対し、回転可能で脱落不能に配置され、カム筒８を内抱している。後軸３にはカム溝８aを回動する玉部１０aが形成されている。

本実施例では、クリップ９装着部に貫通穴３ｃを形成し、後軸３内にカム筒８を装着した後、後軸３外側よりカム溝８aに玉部材を差し込み、クリップ９係止部で玉部材１０を係止することで、玉部材１０の脱落防止をしている。

後中軸７後方には、電源となる電池２２を配置し、電子回路が機能を発揮する。電池２２は後軸３後方に尾栓５を螺着することで、保護されている。
前軸２に対して、後軸３を回転させると、後軸３に設けた玉部１０aがカム筒８に設けたカム溝８aの壁面に沿って回動する。カム筒８に固定された後中軸７は、前軸２に対して回転不能で摺動可能に配置されているため、玉部１０aのカム溝回動により、前軸２に対し、長手方向の位置を変化させることができ、カム溝内８aの凹部あるいは端部８dで係止し、その状態を維持できる。

本実施例は、中軸を後中軸７と前中軸６に分割し、前中軸６に対し、後中軸７が前進・後退するときに前中軸６と後中軸７に連結して配置されたフレックス基板１７が撓むことで、電子回路を機能させているが、一体とした中軸を軸筒内で摺動・維持させることも可能である。

また、筆記体１４先端近傍に発光装置１９と超音波発信装置１８を備え、筆記体１４の筆圧を検知して、発信される光と超音波を受信装置（図示せず）で受信し、筆記位置のＸＹ座標を検出するシステムの筆記具では、ペン先先端と発光・発信装置の距離が長くなると、筆記位置のＸＹ座標の検出精度が悪くなるため、極力ペン先の突出長さを短くすることが好ましいが、筆記時にペン先先端が視認しにくくなる欠点もある。高いＸＹ座標の検出精度を必要としない場合、あるいはＸＹ座標の検出を必要としない、一般筆記の場合はペン先突出位置を前進させ維持させる新たな係止位置を設けることも可能である。この場合ペン先先端の視認性が向上する。

カム溝８aはカム筒８外面の一部に形成させているが、全周に設けても差し使いなく、この場合筆記体の係止位置に関係なく、後軸３をどちらの方向にも回転させることが可能となり、誤操作による故障の危険性を低減することができる。

図８に、上記の新たな係止位置を設けカム溝をカム筒外面全周に設けたカム面の展開図である。前軸に対して後軸を回転させると、筆記体収納状態位置→XY精度を必要とする筆記位置→XY精度を必要としない筆記位置→筆記体着脱のための筆記体突出状態位置→筆記体収納状態位置に筆記体の長手方向の位置を順次変化させることが可能である。
カム溝をカム筒外面の全周に形成し、各凹部に対向する凸部を同方向にズレ（ｄ）を生じさせることで、後軸の回転のみならず、カム筒に固定された尾栓５をペン先先端側にノックすることでも前軸２に対し筆記体１４を装着した後中軸７の長手方向の位置を変化させることができ、カム溝内の各凹部で係止しその状態を維持できる。

本発明の第１例の筆記体着脱状態を示す部分半断面図である。 本発明の第１例の筆記状態を示す部分半断面図である。 本発明の第１例の筆記体収納状態を示す部分半断面図である。 本発明の図１のＡ−Ａ断面矢視図である。 本発明の第１例の要部部品の一部分解斜視図である。 本発明の第１例のカム筒と後中軸の一部分解斜視図である。 本発明の第１例のカム筒外面の展開図である 本発明のカム筒外面全周にカム溝を形成させた展開図である。

符号の説明

１ 軸筒
２ 前軸
２ａ リブ
２ｂ 段部
２ｃ 環状溝
２ｄ リブ
３ 後軸
３ａ 環状リブ
３ｂ クリップ装着部
３ｃ 貫通穴
４ 発信器カバー
５ 尾栓
６ 前中軸
６ａ 係止突起
６ｂ 係止段部
７ 後中軸
７ａ 溝部
７ｂ 係止突起
７ｃ 突起
８ カム筒
８ａ カム溝
８ｂ 内方リブ
８ｃ 内方溝
８ｄ 凹部あるいは端部
９ クリップ
１０ 玉部材
１０ａ 玉部
１１ 弾発部材
１２ 感圧センサー
１３ リフィールクリップ
１４ 筆記体リフィール
１５ センサーボックス
１６ 筆記体フォルダー
１７ フレックス基板
１８ 超音波発信素子
１９ 赤外線発信素子
２０ スイッチボタン
２１ タクトスイッチ
２２ 電池
２３ 筆記体ガイド

Claims (4)

1. 前軸と後軸を回転可能に配置し、後軸内方に設けた玉部（或いは溝部）と、中軸に固定され、前軸と回転不能で摺動可能に配置したカム溝（或いは玉部）により、前軸と後軸の相対的回転で、筆記体を保持した中軸を前軸に対し摺動・維持可能に配置し、筆記体後方の軸心を通る空間に電子回路を内蔵した出没式筆記具。
2. 前軸と後軸の相対的回転で、筆記体を保持した中軸の一部（後中軸）を摺動・維持可能に配置した請求項１記載の電子回路を内蔵した出没式筆記具。
3. 摺動・維持する位置を３カ所以上設けたことを特徴とする請求項２記載の電子回路を内蔵した出没式筆記具。
4. 摺動位置の少なくとも１つを、筆記状態よりも長く筆記具先部に突出させた位置に設けたことを特徴とする請求項３記載の電子回路を内蔵した出没式筆記具。