JP2020090055A - シャープペンシルユニット及び出没式筆記具並びにシャープペンシルユニットの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ホルダーの前進時における曲げ応力の増加を低減する。【解決手段】 保持筒１０の前端開口部から突出するホルダー２０に加わる径方向の力成分により保持筒１０に相対しホルダー２０を前進させる運動方向変換機構Ｍ２と、運動方向変換機構Ｍ２の後側で挟持した鉛芯ｘを所定の操作により繰出してホルダー２０に挿通する鉛芯繰出し機構Ｍ１とを備えたシャープペンシルユニットにおいて、保持筒１０は、運動方向変換機構Ｍ２を有する第１の筒部１１と、鉛芯繰出し機構Ｍ１を有する第２の筒部１２とを備え、第１の筒部１１の後端側に第２の筒部１２を圧入固定している。【選択図】 図２

Description

本発明は、シャープペンシル用リフィールやシャープペンシル等を構成するシャープペンシルユニット、及び該シャープペンシルユニットを具備した出没式筆記具、並びに該シャープペンシルユニットの製造方法に関するものである。

従来、この種の発明に関連し、例えば特許文献１には、第１の筒部の後端側に第２の筒部を螺合接続して構成される保持筒と、第１の筒部の前端開口部から突出するホルダーに加わる径方向の力成分により前記保持筒に相対し前記ホルダーを前進させる運動方向変換機構と、第２の筒部内にてチャック部により挟持した鉛芯を所定の操作により繰出して前記ホルダーに挿通する鉛芯繰出し機構とを備えたシャープペンシルユニットが記載されている。そして、このシャープペンシルユニットを軸筒に収容すれば、出没式筆記具を構成することが可能である。
この出没式筆記具によれば、所定の操作によりシャープペンシルユニットを前進させて、このシャープペンシルユニットの前端のホルダーを軸筒前端の開口から突出させた状態において、ホルダーから突出した鉛芯に径方向の力が加わると、ホルダーが保持筒及び鉛芯に相対して前進するため、このホルダーにより鉛芯を覆い保護することができる。

特開２０１７−１５９５７９号公報

ところで、上記従来技術では、運動方向変換機構によるホルダーの前進の際には、保持筒の軸心に対しホルダーが若干傾くため、そのホルダーに挿通された鉛芯に曲げ応力が生じる。このため、前後の第１の筒部と第２の筒部について、その螺合接続箇所のバックラッシュや加工誤差等に起因して、前記ホルダーの前進時における曲げ応力が著しく増加し、鉛芯の折損や摩耗等を生じるおそれがある。

このような課題に鑑みて、本発明は、以下の構成を具備するものである。
保持筒の前端開口部から突出するホルダーに加わる径方向の力成分により前記保持筒に相対し前記ホルダーを前進させる運動方向変換機構と、前記運動方向変換機構の後側で挟持した鉛芯を所定の操作により繰出して前記ホルダーに挿通する鉛芯繰出し機構とを備えたシャープペンシルユニットにおいて、前記保持筒は、前記運動方向変換機構を有する第１の筒部と、前記鉛芯繰出し機構を有する第２の筒部とを備え、前記第１の筒部の後端側に前記第２の筒部を圧入固定していることを特徴とするシャープペンシルユニット。

本発明は、以上説明したように構成されているので、第１の筒部と第２の筒部間の同心度を小さくして、ホルダーの前進時における曲げ応力の増加を低減することができる。

本発明に係るシャープペンシルユニットの一例を示す断面図である。 第１の筒部と第２の筒部の圧入前後の状態を（ａ）（ｂ）に示し、第１の筒部側は切断部端面図、第２の筒部側は側面図である。 第１の筒部と第２の筒部の要部を拡大して示し、第１の筒部側は切断部端面図、第２の筒部側は側面図である。 同シャープペンシルユニットを具備した筆記具の一例を示す内部構造図である。 鉛芯繰出し機構の作用を示す縦断面図であり、（ａ）は通常の筆記状態、（ｂ）はホルダーを前進させた状態を示す。なお、ハッチングは前の状態に対し移動した部分を示す。 本発明に係るシャープペンシルユニットの他例について、第１の筒部と第２の筒部の要部を拡大して示し、第１の筒部側は切断部端面図、第２の筒部側は側面図である。

本実施の形態では、以下の特徴を開示している。
第１の特徴は、保持筒の前端開口部から突出するホルダーに加わる径方向の力成分により前記保持筒に相対し前記ホルダーを前進させる運動方向変換機構と、前記運動方向変換機構の後側で挟持した鉛芯を所定の操作により繰出して前記ホルダーに挿通する鉛芯繰出し機構とを備えたシャープペンシルユニットにおいて、前記保持筒は、前記運動方向変換機構を有する第１の筒部と、前記鉛芯繰出し機構を有する第２の筒部とを備え、前記第１の筒部の後端側に前記第２の筒部を圧入固定している（図１〜図３参照）。

第２の特徴は、圧入時の塑性変形や損傷等を防ぐために、前記第１の筒部の後端側に、その前側部分よりも周壁を厚肉にした厚肉部が設けられ、前記厚肉部の内周面に、前記第２の筒部が圧入されている（図２及び図３参照）。

第３の特徴として、より組立精度を向上するために、前記第２の筒部の外周部は、段部を境にしてその前側に縮径された圧入部を有し、この圧入部を前記第１の筒部に圧入するとともに、前記段部に、前記第１の筒部の後端を当接しており、前記第１の筒部の後端内縁には、前記圧入部の外周面との間に隙間を確保する面取り部が設けられている（図３及び図６参照）。

第４の特徴として、同心度を矯正し組立精度を向上するために、前記第２の筒部の前端側外周面には、前記第１の筒部の内周面に近接又は摺接するように形成されたガイド面と、前記ガイド面よりも後側で拡径されて前記第１の筒部の内周面に圧接される圧接面とが設けられている（図６参照）。

第５の特徴は、上記シャープペンシルユニットを具備して出没式筆記具を構成した（図４参照）。

第６の特徴は、上記シャープペンシルユニットの製造方法であって、前記第１の筒部に対し前記第２の筒部を圧入する工程を含む（図２参照）。

＜第１の実施態様＞
次に、上記特徴を有する具体的な実施態様について、図面に基づいて詳細に説明する。本明細書中、軸方向とは、保持筒１０の中心線の延びる方向を意味する。また、「前」とは、前記軸方向の一方側であって鉛芯が繰り出される方向を意味する。また、「後」とは、前記一方側に対する逆方向側を意味する。

図１に示すシャープペンシルユニット１は、保持筒１０と、保持筒１０の前端開口部から突出するホルダー２０に加わる径方向の力成分により保持筒１０に相対しホルダー２０を前進させる運動方向変換機構Ｍ２と、運動方向変換機構Ｍ２の後側で挟持した鉛芯ｘを所定の操作により繰出してホルダー２０に挿通する鉛芯繰出し機構Ｍ１と、保持筒１０の後端側に接続された芯タンク部６０とを具備し、芯タンク部６０を進退させる操作により鉛芯ｘを繰り出す。

保持筒１０は、運動方向変換機構Ｍ２を構成する第１の筒部１１と、この第１の筒部１１の後端側に接続されて鉛芯繰出し機構Ｍ１を構成する第２の筒部１２及び第３の筒部１３とを具備し、一体的に構成される。

運動方向変換機構Ｍ２は、第１の筒部１１、第１の筒部１１に内在されて前方へ突出するホルダー２０、ホルダー２０を後方へ付勢するホルダー付勢部材２３等によって構成され、鉛芯ｘを介してホルダー２０に加わる径方向の力成分により、鉛芯ｘ及び保持筒１０等に相対しホルダー２０を前進させる。

ホルダー２０は、カム斜面２１ａを有するホルダー本体部２１と、ホルダー本体部２１の後側に接続された受け部２２とから一体的に構成され、保持筒１０に対し進退可能に支持される。なお、他例としては、ホルダー本体部２１と受け部２２を一体の部材とすることが可能である。

鉛芯繰出し機構Ｍ１は、第２の筒部１２内に保持された芯ブレーカ３０と、芯ブレーカ３０よりも後側で進退運動するチャック部４０と、チャック部４０に対し環状に嵌り合うクラッチリング４１と、クラッチリング４１をその後方側から受ける略筒状のクラッチ受け４２と、チャック部４０の後端側を支持する第１の筒状部材４３と、第１の筒状部材４３の後端側に接続された第２の筒状部材４４と、第１〜第３の付勢部材５１〜５３とを備える。
この鉛芯繰出し機構Ｍ１は、芯タンク部６０から伝達される進退運動により、チャック部４０に挟持した鉛芯ｘを繰り出す。また、この鉛芯繰出し機構Ｍ１は、チャック部４０に挟持した鉛芯ｘに予め設定された筆圧よりも強い付勢力が加わった際に、鉛芯ｘと共にチャック部４０及び第１及び第２の筒状部材４３，４４等を後退させる。

芯ブレーカ３０は、エラストマー樹脂や合成ゴム等の弾性材料から略円筒状に形成され、その内周面を、鉛芯ｘの外周面に弾性的に緩圧接する。この芯ブレーカ３０は、第２の筒部１２の前端側内周面に装着されるとともに、第２の筒部１２の前端から前方へ突出している。この突出部分は、ホルダー２０（詳細には受け部２２）の後端部を、弾性的に受ける。

なお、鉛芯繰出し機構Ｍ１及び運動方向変換機構Ｍ２の基本構造には、特許文献１のものを適用することが可能である。

第１の筒部１１は、硬質金属材料から長尺円筒状に形成され、その前部側に、ホルダー２０及びホルダー付勢部材２３を内在し、ホルダー付勢部材２３よりも後側の内周面を、第２の筒部１２を圧入するための被圧入面１１ａにしている（図２参照）。

第１の筒部１１の後端側には、厚肉部１１ｂが設けられる。
この厚肉部１１ｂは、第１の筒部１１の後端側の外周面を部分的に拡径することで、その前側部分よりも厚肉になった円筒状の部位である。この厚肉部１１ｂの内周面は、上記した被圧入面１１ａの後端側に連続している（図２及び図３参照）。

厚肉部１１ｂの後端の内縁には、面取り部１１ｃが設けられる。この面取り部１１ｃは、当該シャープペンシルユニット１の組立作業において、第１の筒部１１内へ第２の筒部１２をスムーズに導くとともに、第２の筒部１２の前端側（圧入部１２ｂ）の外周面との間に、隙間ｓ（図２（ｂ）参照）を確保する。

第２の筒部１２は、硬質金属材料から長尺略円筒状に形成され、その前端側の内周部に芯ブレーカ３０を嵌合するとともに、外周部には、段部１２ａを境にしてその前側に縮径された圧入部１２ｂを有する。

圧入部１２ｂは、凹凸の無い円筒状の面であり、第１の筒部１１の被圧入面１１ａに圧入されるように、その外径Ｄ１が被圧入面１１ａの内径Ｄ２よりも若干大きく設定される。

段部１２ａは、第１の筒部１１に対し第２の筒部１２が圧入される際に、第１の筒部１１の後端に当接し、この当接によって、運動方向変換機構Ｍ２に対する鉛芯繰出し機構Ｍ１の前後方向の位置決めをする。

また、芯タンク部６０は、前端部を開口した略筒状に構成され、鉛芯繰出し機構Ｍ１に対し後方側から鉛芯ｘを供給する。この芯タンク部６０は、保持筒１０の後端側に進退可能に係合した摺動筒部６１と、この摺動筒部６１に接続されて後方へ延設された円筒状のタンク本体部６２とから構成される。これら摺動筒部６１とタンク本体部６２は、他例としては一体の部材とすることが可能である。

次に、第１の筒部１１に対し第２の筒部１２を圧入する工程について、その作用効果を説明する。
図２（ａ）（ｂ）に例示するように、第１の筒部１１には、予め、ホルダー２０及びホルダー付勢部材２３等が組み込まれる。
また、第２の筒部１２には、予め、芯ブレーカ３０が組付けられる。なお、他例としては、第２の筒部１２に対し、予め、鉛芯繰出し機構Ｍ１を構成する全ての部品を組付けるようにしてもよい。

そして、第１の筒部１１内の後端側の被圧入面１１ａに対し、後方側から第２の筒部１２の圧入部１２ｂが圧入され、第１の筒部１１の後端部に、第２の筒部１２の段部１２ａが当接する（図２（ａ）（ｂ）参照）。

前記圧入作業中、第１の筒部１１の後端側の周壁が、前記圧入に伴って塑性変形したりひび割れを生じたりするのを、厚肉部１１ｂによって防ぐことができる。
なお、上記構成の第１の筒部１１は、厚肉部１１ｂのみを部分的に拡径することで、厚肉部１１ｂよりも前側を比較的細身に形成している。このため、当該シャープペンシルユニット１が多機能出没式筆記具（例えば図４参照）に組み込まれ用いられた際に、他のリフィールとの不要な接触を低減することができる。

そして、第１の筒部１１後端部に対する第２の筒部１２の段部１２ａの当接により、運動方向変換機構Ｍ２に対する鉛芯繰出し機構Ｍ１の前後方向の位置が決められる。

また、第１の筒部１１の後端内縁と、第２の筒部１２の圧入部１２ｂの外周面との間には、隙間ｓが確保される。この隙間ｓは、組立作業中に発生した微小なバリや異物等を逃がすように内在して、これらバリや異物等が接合面等に残留しないようにする。

よって、上記製造方法によれば、第１の筒部に対し受け部を螺合接続する従来技術等に対し、第１の筒部１１と第２の筒部１２の同心度を小さくすることがきる上、運動方向変換機構Ｍ２に対し鉛芯繰出し機構Ｍ１を高精度に位置決めすることができる。

そして、上記構成のシャープペンシルユニット１は、図４に例示するように、多機能出没式筆記具Ａに組み込まれる。
多機能出没式筆記具Ａは、複数の駒ａ２，ａ３を選択的に前進させる操作により、前進した駒ａ２（又はａ３）に接続されたリフィールの前端筆記部を、軸筒ａ１前端から前方へ突出させる。前記リフィールは、図示例によれば、シャープペンシルユニット１又はボールペンリフィール２である。
なお、この多機能出没式筆記具Ａには、例えば特開２０１４−１９８４３９号公報に示される基本構造を適用することが可能である。

この多機能出没式筆記具Ａにおいて、例えば、開閉機能付きクリップａ６を有する駒ａ２が、コイルスプリングａ４の付勢力に抗して前進操作され、この駒ａ２に接続されたシャープペンシルユニット１（リフィール）の前端筆記部が、軸筒ａ１の前端開口部から前方へ突出すると、駒ａ２が軸筒ａ１内に設けられる係止部ａ５に係止され、この突出状態が維持される。
この突出状態において、クリップａ６を前進させる操作を行えば、シャープペンシルユニット１の前端から鉛芯ｘが繰り出される。

また、図５（ａ）（ｂ）に示すように、鉛芯ｘが強く被筆記面ｐ（例えば紙面等）に押し付けられる等して、鉛芯ｘに過剰な径方向の力が加わった際には、保持筒１０の前端開口部にカム斜面２１ａが摺接することで、鉛芯ｘ及び保持筒１０に相対しホルダー２０が前進する。この前進の際、ホルダー２０が若干傾くのに伴って、鉛芯ｘに曲げ応力が生じるが、上述したように、当該シャープペンシルユニット１においては、前後の第１の筒部１１と第２の筒部１２の同心度が小さく、鉛芯繰出し機構Ｍ１と運動方向変換機構Ｍ２間の寸法精度が高いため、前記曲げ応力の増加を抑制して、鉛芯ｘの折損や摩耗等を効果的に防ぐとともに、ホルダー２０の良好な動作性を得ることができる。

＜第２の実施態様＞
次に、図６に示す実施態様について説明する。この実施態様は、上記シャープペンシルユニット１に対し、その一部を変更したものであるため、主にその変更部分について詳述し、重複する詳細説明を省略する。

図６に示す実施態様は、上記シャープペンシルユニット１に対し、第２の筒部１２の圧入部１２ｂを、圧入部１２ｂ’に置換したものである。
圧入部１２ｂ’は、その前半部側のガイド面１２ｂ１と、後半部側の圧接面１２ｂ２（圧入面）とから構成される。

ガイド面１２ｂ１は、凹凸の無い円筒状の面であり、第１の筒部１１の内周面（詳細には被圧入面１１ａ）に近接又は摺接するように、その外径Ｄ３が設定される。

圧接面１２ｂ２は、ガイド面１２ｂ１よりも後側で拡径され第１の筒部１１の内周面（被圧入面１１ａ）に圧接するように、その外径Ｄ１が設定される。

図６に示す実施態様によれば、第１の筒部１１に対し第２の筒部１２を圧入する際、先ず、ガイド面１２ｂ１が被圧入面１１ａに摺接し導かれて、二つの筒部１１，１２の同心度が矯正され、その後で、第１の筒部１１の被圧入面１１ａに、第２の筒部１２の圧接面１２ｂ２が圧入される。
よって、第１の筒部１１に対する第２の筒部１２の組付け精度を、より向上することができ、ひいては、運動方向変換機構Ｍ２の動作時に鉛芯ｘに生じる曲げ応力を低減し、鉛芯ｘの折損や摩耗等を効果的に防ぐとともに、ホルダー２０の動作性をより向上することができる。

なお、上記実施の形態によれば、厚肉部１１ｂを補強等のために用いたが、この厚肉部１１ｂは、シャープペンシルユニット１を製造するためのロボットや治具等に、第１の筒部１１を係止するために用いることも可能である。

また、本発明は上述した実施態様に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。

１：シャープペンシルユニット
１０：保持筒
１１：第１の筒部
１１ａ：被圧入面
１１ｂ：厚肉部
１１ｃ：面取り部
１２：第２の筒部
１２ａ：段部
１２ｂ，１２ｂ’：圧入部
１２ｂ１：ガイド面
１２ｂ２：圧接面
２０：ホルダー
ｘ：鉛芯
Ｍ１：鉛芯繰出し機構
Ｍ２：運動方向変換機構

Claims (6)

1. 保持筒の前端開口部から突出するホルダーに加わる径方向の力成分により前記保持筒に相対し前記ホルダーを前進させる運動方向変換機構と、前記運動方向変換機構の後側で挟持した鉛芯を所定の操作により繰出して前記ホルダーに挿通する鉛芯繰出し機構とを備えたシャープペンシルユニットにおいて、
   前記保持筒は、前記運動方向変換機構を有する第１の筒部と、前記鉛芯繰出し機構を有する第２の筒部とを備え、前記第１の筒部の後端側に前記第２の筒部を圧入固定していることを特徴とするシャープペンシルユニット。
2. 前記第１の筒部の後端側に、その前側部分よりも周壁を厚肉にした厚肉部が設けられ、前記厚肉部の内周面に、前記第２の筒部が圧入されていることを特徴とする請求項１記載のシャープペンシルユニット。
3. 前記第２の筒部の外周部は、段部を境にしてその前側に縮径された圧入部を有し、この圧入部を前記第１の筒部に圧入するとともに、前記段部に、前記第１の筒部の後端を当接しており、
   前記第１の筒部の後端内縁には、前記圧入部の外周面との間に隙間を確保する面取り部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のシャープペンシルユニット。
4. 前記第２の筒部の前端側外周面には、前記第１の筒部の内周面に近接又は摺接するように形成されたガイド面と、前記ガイド面よりも後側で拡径されて前記第１の筒部の内周面に圧接される圧接面とが設けられていることを特徴とする請求項１〜３何れか１項記載のシャープペンシルユニット。
5. 請求項１〜４何れか１項記載のシャープペンシルユニットを具備した出没式筆記具。
6. 請求項１〜４何れか１項記載のシャープペンシルユニットの製造方法であって、前記第１の筒部に対し前記第２の筒部を圧入する工程を含むことを特徴とするシャープペンシルユニットの製造方法。

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