JP2015003443A - ノック式筆記具 - Google Patents

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Abstract

【課題】外カムの前端部の変形を低減することによって、生産性の向上を可能とするノック式筆記具を提供する。【解決手段】本発明は、内周面に外カム31が設けられた軸筒5と、外カム31内又は外カム31間の溝32内を前後方向に摺動するように構成された突起41が外周面に設けられたノック棒40であって、前端部にカム面42が形成されたノック棒40と、カム面42と相補的な形状のカム受け面53が形成された回転子50であって、外周面に内カム56が設けられ、内カム56は、カム面42がカム受け面53を押圧することによって回転子50が回転すると、外カム31と係合し又は溝32内に収容されるように構成される、回転子50とを備えた、ノック式筆記具において、外カム31の前端部が面取りされ又は丸みを帯びていることを特徴とする、ノック式筆記具1を提供する。【選択図】図8

Description

本発明はノック式筆記具に関する。
従来、特許文献1〜3に開示されるように、ノック操作によってペン先が出没するノック式筆記具が知られている。ノック式筆記具はノック機構を備える。ノック機構は、内周面に外カムが設けられた軸筒と、外周面に内カムが設けられた回転子と、ノック操作によって回転子を周方向に回転させるように構成されたノック棒とを備える。
ノック操作によって回転子が回転すると、回転子の内カムは、軸筒内の外カムと係合し(筆記状態)又は外カム間の溝内に収容される(非筆記状態)。このことによって、回転子、ひいてはインキ収容管を介して回転子に連結されたペン先が前後方向に移動し、ペン先の出没が可能となる。
筆記具の組立時には、最初に軸筒内にノック棒が挿入され、その後、軸筒内に回転子が挿入される。組立は手作業又は自動機によって行われる。自動機を用いた組立では、自動アーム機、エアー等によってノック棒及び回転子が軸筒内に送達される。
特開2012−210745号公報 特開2008−173912号公報 実用新案登録第3159535号公報
しかしながら、組立時にノック棒又は回転子が軸筒内の外カムの前端部に強く衝突すると、外カムの前端部が変形することがある。このことは、特にエアー供給による組立時に発生しやすい。
外カムの前端部が変形して外カム間の溝内に延びると、ノック操作によって回転子の内カムを溝内に収容できない不具合が生じうる。この場合、ペン先が軸筒内に没入されないので、ノック不良が引き起こされる。このため、筆記具の生産工程において不良品の選別が必要となり、筆記具の生産性の向上が妨げられる。
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、筆記具の組立時に外カムの前端部を変形させることによる不良品の発生を抑制し、ひいては生産性の向上を可能とするノック式筆記具を提供することを目的とする。
本発明の第1態様では、内周面に外カムが設けられた軸筒と、外カム内又は外カム間の溝内を前後方向に摺動するように構成された突起が外周面に設けられたノック棒であって、前端部にカム面が形成されたノック棒と、カム面と相補的な形状のカム受け面が形成された回転子であって、外周面に内カムが設けられ、内カムは、カム面がカム受け面を押圧することによって回転子が回転すると、外カムと係合し又は溝内に収容されるように構成される、回転子とを備えた、ノック式筆記具において、外カムの前端部が面取りされ又は丸みを帯びていることを特徴とする、ノック式筆記具が提供される。なお、筆記具の先端すなわちペン先側を筆記具の「前」側と定義し、筆記具の軸線方向(長手方向)に沿って筆記具のペン先とは反対側を筆記具の「後」側と定義する。
本発明の第1態様では、外カムが、前後方向に延在し且つ周方向に連続して配置された3つの棒状部から成り、両端の棒状部の前端部が面取りされ又は丸みを帯びていることが好ましい。
本発明の第1態様では、ノック式筆記具が外カム及び内カムを3つ又は4つずつ備えることが好ましい。
本発明によれば、外カムの前端部が面取りされ又は丸みを帯びているので、ノック棒又は回転子との衝突による外カムの前端部の変形が低減される。また、射出成形で外カムを形成する場合、樹脂材の充填不足によるダレ等の成形不良の発生も低減される。したがって、本発明によれば、不良品の発生を抑制することで、生産性の向上を可能とするノック式筆記具が提供される。
図1(a)〜(c)は、それぞれ、本発明の実施形態に係る筆記具の平面図、正面図及び縦断面図である。 図2は、筆記具の概略分解斜視図である。 図3は、図2のノック機構の拡大図である。 図4は、ノック機構の模式図である。 図5(a)〜(d)は、非筆記状態から筆記状態への変化を示すノック機構の模式図である。 図6(a)〜(d)は、筆記状態から非筆記状態への変化を示すノック機構の模式図である。 図7(a)、(b)は、それぞれ、本発明の第1実施形態に係る外カムを備えた後軸筒の縦断面図及び図7(a)の部分拡大図である。 図8(a)、(b)は、それぞれ、本発明の第1実施形態に係る外カムを備えた後軸筒の破断斜視図及び図8(a)の部分拡大図である。 図9は、図7(a)のA−A線に沿った断面図である。 図10(a)、(b)は、それぞれ、本発明の第2実施形態に係る外カムを備えた後軸筒の縦断面図及び図10(a)の部分拡大図である。 図11(a)、(b)は、それぞれ、本発明の第2実施形態に係る外カムを備えた後軸筒の破断斜視図及び図11(a)の部分拡大図である。 図12は、図10(a)のB−B線に沿った断面図である。 図13(a)、(b)は、それぞれ、本発明の第3実施形態に係る外カムを備えた後軸筒の縦断面図及び図13(a)の部分拡大図である。 図14(a)、(b)は、それぞれ、本発明の第3実施形態に係る外カムを備えた後軸筒の破断斜視図及び図14(a)の部分拡大図である。 図15は、図13(a)のC−C線に沿った断面図である。 図16は、前端部が面取りされた外カムを内カムが乗り越える様子を示す模式図である。 図17(a)、(b)は、それぞれ、従来技術に係る外カムを備えた後軸筒の縦断面図及び図17(a)の部分拡大図である。 図18(a)、(b)は、それぞれ、従来技術に係る外カムを備えた後軸筒の破断斜視図及び図18(a)の部分拡大図である。 図19は、図17(a)のD−D線に沿った断面図である。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
最初に、図1及び図2を参照して、筆記具1の構成について簡単に説明する。本実施形態では、筆記具1の例としてノック式ボールペンが示される。
図1(a)〜(c)は、それぞれ、本発明の実施形態に係る筆記具1の平面図、正面図及び縦断面図である。図2は、筆記具1の概略分解斜視図である。なお、図1に示されるように、本明細書において、筆記具1の先端すなわちペン先側を筆記具1の「前」側と定義し、筆記具1の軸線方向(長手方向)に沿って筆記具1のペン先とは反対側を筆記具1の「後」側と定義する。
筆記具1は、クリップ3と一体である後軸筒5と、後軸筒5の前方に配置された前軸筒7と、前軸筒7の外面上に形成されたグリップ9と、筆記具1の後端部に配置されたノックカバー11と、筆記具1の前端部に配置されたクチプラ13と、後軸筒5の内部に収容されたノック機構100と、ノック機構100の前方に延在するリフィル15と、リフィル15を後方に付勢するスプリング17とを備える。なお、クリップ3と後軸筒5とは別体であってもよい。また、前軸筒7とクチプラ13とは一体であってもよい。
リフィル15は、インキを収容したインキ収容管19の前端部にボールペンチップ21を装着して構成される。ノックカバー11は、指で前後に移動せしめられることによってボールペンチップ21をクチプラ13から出没させる。
次に、図3を参照して、ノック機構100について詳細に説明する。
図3は、図2のノック機構100の拡大図である。ノック機構100は、内筒30と、内筒30内に収容されるノック棒40及び回転子50とを備える。回転子50はノック棒40の前方に配置される。内筒30、ノック棒40及び回転子50は、それぞれ、樹脂の射出成形によって成形される。なお、内筒30は後軸筒5と一体であってもよい。また、後軸筒5は前軸筒7と一体であってもよい。本明細書では、内筒30、後軸筒5及び前軸筒7を総じて軸筒と称する。
内筒30の内周面の後端部には、図3において破線で示されるように、4つの外カム31が周方向に等間隔に設けられる。隣接する外カム31間には、前後方向に延在する4つの溝32が形成される。各外カム31は、前後方向に延在し且つ周方向に連続して配置された3つの棒状部33、34、35から成る。真ん中に配置された第2の棒状部34は、後述するノック棒40の突起41が、両端の第1の棒状部33と第3の棒状部35との間、すなわち、第2の棒状部34の上に収容されるように、第1の棒状部33と第3の棒状部35との間に凹部を形成すべく第1の棒状部33及び第3の棒状部35よりも薄い径方向の厚みを有する。なお、内筒30はノック操作によって移動しない。
ノック棒40の前側の外周面には、8つの突起41が周方向に等間隔に設けられる。各突起41は、ノック操作によって、外カム31内、より具体的には第1の棒状部33と第3の棒状部35との間の凹部内、又は外カム31間の溝32内を前後方向に摺動するように構成される。また、ノック棒40の前端部にはカム面42が形成される。カム面42は8つの山部43及び谷部44を有する。ノック棒40の後端部はノックカバー11と係合する。なお、ノック棒40はノックカバー11と一体であってもよい。
回転子50は、ノック棒40との芯合わせに使用される小径部51と、小径部51の前方に配置された大径部52とから成る。大径部52は小径部51よりも大きな直径を有する。大径部52の後端部には、ノック棒40のカム面42と相補的な形状のカム受け面53が形成される。カム受け面53はカム面42と同様に8つの山部54及び谷部55を有する。大径部52の外周面には、前後方向に延在する4つの内カム56が周方向に等間隔に設けられる。内カム56は、ノック操作によって回転子50が周方向に回転すると、外カム31と係合し又は外カム31間の溝32内に収容される。内カム56が外カム31間の溝32内に収容されるとき、外カム31は内カム56間の溝57内に収容される。
ノック棒40のカム面42及び回転子50のカム受け面53は、内カム56が外カム31と係合し又は外カム31間の溝32内に収容されるとき、カム面42の山部43が、周方向において、カム受け面53の隣接する山部54と谷部55との間の斜面上に位置するように構成される。このため、ノック操作によってカム面42の斜面がカム受け面53の斜面を押圧すると、回転子50は周方向の分力を受けて周方向に回転する。一方、ノック棒40は、突起41が外カム31の第1の棒状部33又は第3の棒状部35に周方向に当接することによって周方向の回転が規制される。
以下、図4〜図6を参照して、ノック操作によってペン先が出没する原理について詳細に説明する。
図4は、ノック機構100の模式図である。図5(a)〜(d)は、非筆記状態(ボールペンチップ21がクチプラ13内に没入している状態)から筆記状態(ボールペンチップ21がクチプラ13から突出している状態)への変化を示すノック機構100の模式図である。図6(a)〜(d)は、筆記状態から非筆記状態への変化を示すノック機構100の模式図である。図4〜図6では、説明を分かりやすくするために、内筒30、ノック棒40及び回転子50は、周方向に展開された模式図で示される。また、ノック機構100が3つの外カム31及び内カム56を備える場合について説明する。なお、外カム31及び内カム56の数が4つであっても、ノック操作によってペン先が出没する基本的な原理は同じである。
最初に、非筆記状態から筆記状態への変化について説明する。図5(a)は非筆記状態のノック機構100の模式図である。このとき、リフィル15を介してスプリング17によって後方に付勢された回転子50の内カム56は内筒30の外カム31間の溝32内に収容される。したがって、この状態では、ボールペンチップ21はクチプラ13内に没入している。また、ノック棒40の突起41は外カム31の第1の棒状部33と第3の棒状部35との間の凹部内又は外カム31間の溝32内に収容される。ノック棒40のカム面42の山部43は回転子50のカム受け面53の隣接する山部54と谷部55との間の斜面上に位置する。
図5(b)は、図5(a)の状態からノックカバー11が押圧され、ノック棒40及び回転子50がスプリング17の付勢力に抗して前進しているときのノック機構100の模式図である。このとき、突起41は第1の棒状部33と第3の棒状部35との間の凹部内又は溝32内を前方に摺動する。また、ノック棒40及び回転子50はカム面42及びカム受け面53の斜面を介して互いに反対方向の周方向の分力を受ける。
図5(c)は、ノック棒40及び回転子50が更に前進してカム面42の山部43及び谷部44とカム受け面53の谷部55及び山部54とが一致したときのノック機構100の模式図である。ノック棒40及び回転子50が更に前進して、内カム56の後端部が前後方向において外カム31の前端部を越えると、回転子50は、周方向の分力によって、カム面42の山部43及び谷部44とカム受け面53の谷部55及び山部54とが一致するまで周方向(前方から見たときに反時計回り)に回転する。
図5(d)は、筆記状態のノック機構100の模式図である。図5(c)の状態からノックカバー11を離すと、ノックカバー11及び回転子50はスプリング17の付勢力によって後退する。このとき、内カム56の後端部は外カム31の第1の棒状部33の前端部と係合する。その後、内カム56は外カム31の斜面から周方向の分力を受けて第2の棒状部34の位置まで周方向に回転する。このとき、内カム56は外カム31と係合して後退が妨げられ、インキ収容管19を介して回転子50に連結されたボールペンチップ21はクチプラ13から突出する状態に保たれるので、筆記が可能となる。
次に、筆記状態から非筆記状態への変化について説明する。図6(a)は、筆記状態のノック機構100の模式図であり、図5(d)に対応する。
図6(b)は、図6(a)の状態からノックカバー11が押圧され、ノック棒40及び回転子50がスプリング17の付勢力に抗して前進しているときのノック機構100の模式図である。ノック操作が開始されると、ノック棒40のカム面42が回転子50のカム受け面53に当接するので、回転子50がノック棒40と共に前進する。
図6(c)は、ノック棒40及び回転子50が更に前進してカム面42の山部54及び谷部55とカム受け面53の谷部55及び山部54とが一致したときのノック機構100の模式図である。ノック棒40及び回転子50が更に前進して、内カム56の後端部が前後方向において外カム31の前端部を越えると、回転子50は、周方向の分力によって、カム面42の山部43及び谷部44とカム受け面53の谷部55及び山部54とが一致するまで周方向(前方から見たときに反時計回り)に回転する。
図6(d)は、非筆記状態に戻るときのノック機構100の模式図である。図6(c)の状態からノックカバー11を離すと、ノックカバー11及び回転子50はスプリング17の付勢力によって後退する。このとき、内カム56の後端部は外カム31の第3の棒状部35の前端部と係合する。その後、内カム56は外カム31の斜面から周方向の分力を受けて外カム31間の溝32内に収容されるので、インキ収容管19を介して回転子50に連結されたボールペンチップ21はクチプラ13内に没入される。
以下、外カムの形状について詳細に説明する。
最初に、比較のために、図17〜図19を参照して、従来技術に係る外カム31dの形状について説明する。図17(a)、(b)は、それぞれ、従来技術に係る外カム31dを備えた後軸筒5の縦断面図及び図17(a)の部分拡大図である。図18(a)、(b)は、それぞれ、従来技術に係る外カム31dを備えた後軸筒5の破断斜視図及び図18(a)の部分拡大図である。図19は、図17(a)のD−D線に沿った断面図である。また、図19には、参考のために回転子50の回転方向が示される。
図19に示されるように、後軸筒5の内周面の後端部には、4つの外カム31dが周方向に等間隔に設けられ、隣接する外カム31d間には、4つの溝32dが形成される。図17〜図19に示されるように、外カム31dは、前後方向に延在し且つ周方向に連続して配置された3つの棒状部33d、34d、35dから成る。図19に示されるように、真ん中の第2の棒状部34dは、両端の第1の棒状部33dと第3の棒状部35dとの間に凹部を形成すべく第1の棒状部33d及び第3の棒状部35dよりも薄い径方向の厚みを有する。
図17〜図19に示されるように、第1の棒状部33dの前端部及び第3の棒状部35dの前端部は、面取りされてなく、角張った形状を有する。このため、組立時にノック棒40の突起41又は回転子50の内カム56が外カム31dの前端部に衝突することが多く、衝突が強いと、外カム31dの前端部が変形する場合がある。このことはノック不良を引き起こすおそれがある。
次に、本発明の第1実施形態〜第3実施形態に係る外カム31a、31b、31cの形状について説明する。以下の説明では、従来技術と同様の部分については説明を省き、従来技術と異なる部分を中心に説明する。
以下、図7〜図9を参照して、本発明の第1実施形態に係る外カム31aの形状について説明する。図7(a)、(b)は、それぞれ、本発明の第1実施形態に係る外カム31aを備えた後軸筒5の縦断面図及び図7(a)の部分拡大図である。図8(a)、(b)は、それぞれ、本発明の第1実施形態に係る外カム31aを備えた後軸筒5の破断斜視図及び図8(a)の部分拡大図である。図9は、図7(a)のA−A線に沿った断面図である。また、図9には、回転子50の回転方向が示される。
図7〜図9に示されるように、外カム31aは、前後方向に延在し且つ周方向に連続して配置された3つの棒状部33a、34a、35aから成る。両端の第1の棒状部33a及び第3の棒状部35aの前端部は、その径方向最内部が面取りされている。
以下、図10〜図12を参照して、本発明の第2実施形態に係る外カム31bの形状について説明する。図10(a)、(b)は、それぞれ、本発明の第2実施形態に係る外カム31bを備えた後軸筒5の縦断面図及び図10(a)の部分拡大図である。図11(a)、(b)は、それぞれ、本発明の第2実施形態に係る外カム31bを備えた後軸筒5の破断斜視図及び図11(a)の部分拡大図である。図12は、図10(a)のB−B線に沿った断面図である。また、図12には、回転子50の回転方向が示される。
図10〜図12に示されるように、外カム31bは、前後方向に延在し且つ周方向に連続して配置された3つの棒状部33b、34b、35bから成る。両端の第1の棒状部33b及び第3の棒状部35bの前端部は径方向全体に亘って面取りされている。
以下、図13〜図15を参照して、本発明の第3実施形態に係る外カム31cの形状について説明する。図13(a)、(b)は、それぞれ、本発明の第3実施形態に係る外カム31cを備えた後軸筒5の縦断面図及び図13(a)の部分拡大図である。図14(a)、(b)は、それぞれ、本発明の第3実施形態に係る外カム31cを備えた後軸筒5の破断斜視図及び図14(a)の部分拡大図である。図15は、図13(a)のC−C線に沿った断面図である。また、図13には、回転子50の回転方向が示される。
図13〜図15に示されるように、外カム31cは、前後方向に延在し且つ周方向に連続して配置された3つの棒状部33c、34c、35cから成る。両端の第1の棒状部33c及び第3の棒状部35cの前端部は周方向全体に亘って面取りされている。
本発明の第1実施形態〜第3実施形態では、外カム31a、31b、31cの前端部が面取りされている。このため、筆記具1の組立時にノック棒40の突起41又は回転子50の内カム56が外カム31a、31b、31cの前端部に衝突することが少なくなり、組立が容易且つ迅速になる。
また、外カム31a、31b、31cの前端部の面取りによって、外カム31a、31b、31cの角部等の角張った部分をなくすことができる。このため、ノック棒40及び回転子50が外カム31a、31b、31cの前端部に強く衝突したとしても、外カム31a、31b、31cの前端部の変形量が小さくなる。したがって、ノック不良の発生が抑制される。さらに、射出成形で外カム31a、31b、31cを形成する場合、樹脂の充填が困難な部分がなくなるので、樹脂材の充填不足によるダレ等の成形不良の発生も低減される。また、角張った微小な形状がなくなり、金型の製作及び保守も容易となる。なお、外カム31a、31b、31cの前端部は、面取りされる代わりに、角張った部分が丸みを帯びるように形成されてもよい。また、外カム31a、31b、31cの前端部は、第1の棒状部33a、33b、33c又は第3の棒状部35a、35b、35cの一方の前端部のみが面取りされ又は丸みを帯びていてもよい。
本発明の第1実施形態〜第3実施形態では、代替的に、外カム31a、31b、31c及び外カム31a、31b、31c間の溝32a、32b、32cの数は3つずつであってもよい。この場合、ノック棒40の前側の外周面には6つの突起41が設けられ、カム面42及びカム受け面53は、それぞれ、6つの山部43、54及び谷部44、55を有する。また、回転子50には3つの内カム56が設けられる。
前述したように、内カム56の後端部は、ノックカバー11が押圧されて離されると、外カム31の第1の棒状部33又は第3の棒状部35の前端部と係合する。このことによって、内カム56は外カム31の斜面から周方向の分力を受けて周方向に回転する。図16は、前端部が面取りされた外カム31を内カム56が乗り越える様子を示す模式図である。図16では、ノック棒40は省略されている。図16に示されるように、外カム31の前端部が面取りされると、典型的には前端部の斜面が小さくなる。このため、ノック棒40による回転子50の回転量が足りないと、破線の円内に示されるように、内カム56の後端部が外カム31の前端部を乗り越えられないという不具合が生じる。この場合、筆記具1は筆記状態から非筆記状態又は非筆記状態から筆記状態に変化することができなくなり、ノック不良が発生する。
内カム56及び外カム31の数が4つずつの場合、1回のノック操作で回転子50は45°移動し、8回のノック操作で回転子50は一周する。一方、内カム56及び外カム31の数が3つずつの場合、1回のノック操作で回転子50は60°移動し、6回のノック操作で回転子50は一周する。すなわち、1回のノック操作による回転子50の回転角度は、内カム56及び外カム31の数が3つずつの場合の方が大きい。この場合、回転角度に比例して、ノック棒40による回転子50の回転量も大きくなる。回転子50の回転量が大きければ、ノックカバー11が押圧されて離されたとき、内カム56の後端部は、外カム31の前端部と確実に係合する。したがって、外カム31の前端部の面取り量が同じである場合、内カム56及び外カム31の数が3つずつの方が4つずつの場合よりもノック不良の発生が抑制される。
以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。例えば、筆記具は、ノック操作によってペン先が出没するタイプの筆記具であれば、シャープペン等の他の筆記具であってもよい。
1 筆記具
3 クリップ
5 後軸筒
7 前軸筒
9 グリップ
11 ノックカバー
13 クチプラ
15 リフィル
17 スプリング
19 インキ収容管
21 ボールペンチップ
30 内筒
31、31a、31b、31c、31d 外カム
32、32a、32b、32c、32d 外カム間の溝
33、33a、33b、33c、33d 第1の棒状部
34、34a、34b、34c、34d 第2の棒状部
35、35a、35b、35c、35d 第3の棒状部
40 ノック棒
41 突起
42 カム面
43 カム面の山部
44 カム面の谷部
50 回転子
51 小径部
52 大径部
53 カム受け面
54 カム受け面の山部
55 カム受け面の谷部
56 内カム
57 内カム間の溝
100 ノック機構

Claims (3)

  1. 内周面に外カムが設けられた軸筒と、
    前記外カム内又は該外カム間の溝内を前後方向に摺動するように構成された突起が外周面に設けられたノック棒であって、前端部にカム面が形成されたノック棒と、
    前記カム面と相補的な形状のカム受け面が形成された回転子であって、外周面に内カムが設けられ、該内カムは、前記カム面が前記カム受け面を押圧することによって該回転子が回転すると、前記外カムと係合し又は前記溝内に収容されるように構成される、回転子と
    を備えた、ノック式筆記具において、
    前記外カムの前端部が面取りされ又は丸みを帯びていることを特徴とする、ノック式筆記具。
  2. 前記外カムが、前後方向に延在し且つ周方向に連続して配置された3つの棒状部から成り、両端の棒状部の前端部が面取りされ又は丸みを帯びている、請求項1に記載のノック式筆記具。
  3. 前記外カム及び内カムを3つ又は4つずつ備える、請求項1又は2に記載のノック式筆記具。
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