JP2020196177A - シャープペンシル用中芯及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 接続部分の変形を小さく。【解決手段】 複数の爪部１１により鉛芯ｘを挟持するチャック１０と、複数の爪部１１に環状に嵌脱可能なクラッチ２０と、チャック１０の後端側に環状に接続された進退管３０とを備えるシャープペンシル用中芯において、進退管３０の前端側に、外周面側に形成される凹部３２ａとこの凹部３２ａに対応して内周面側に形成された突起３２ｂとからなるカシメ部３２が設けられ、このカシメ部３２により、チャック１０の後端側と進退管３０の前端側とが接続されている。【選択図】 図２

Description

本発明は、例えばボールペンやシャープペンシル等の複数種類の筆記具機能を具備した多機能筆記具や、単一の筆記部を有するシャープペンシル等に用いられるシャープペンシル用中芯及びその製造方法に関するものである。

従来、この種の発明には、例えば特許文献１に記載されるように、先端側が複数に分割され後端側を筒状に形成したチャックと、該チャックの後端側に環状に被せられて接続された筒状のジョイントとを備えるシャープペンシル用中芯がある。
このようなシャープペンシル用中芯では、前記チャックを金属材料から形成するとともに、前記ジョイントを合成樹脂材料から形成し、前記ジョイントの前端側に、前記チャックの後端側を圧入し、これら二つの部材を接続固定している。

特開２０１４−１７２３７７号公報

しかしながら、上記従来技術によれば、ジョイントの寸法精度や圧入時の変形等に起因して、ジョイントの内周面と挿通される鉛芯の外周面との摩擦が大きくなったり、チャックとジョイントの接続箇所に生じる微小な段部に鉛芯がひっかかったりして、自重による鉛芯の前進（鉛芯の落下）が妨げられてしまう場合がある。

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。
複数の爪部により鉛芯を挟持するチャックと、前記複数の爪部に環状に嵌脱可能なクラッチと、前記チャックの後端側に環状に接続された進退管とを備えるシャープペンシル用中芯において、前記進退管の前端側に、外周面側に形成される凹部とこの凹部に対応して内周面側に形成された突起とからなるカシメ部が設けられ、このカシメ部により、前記チャックの後端側と前記進退管の前端側とが接続されていることを特徴とするシャープペンシル用中芯。

本発明は、以上説明したように構成されているので、接続部分の変形を小さくして、自重による鉛芯の前進をスムーズにする。

本発明に係るシャープペンシル用中芯の一例を示す断面図である。 同シャープペンシル用中芯の要部拡大断面図である。 受け部材の一例を示し、（ａ）は半断面図、（ｂ）は平面図である。 本発明に係るシャープペンシル用中芯の製造手順を（ａ）〜（ｃ）に順次に示す縦断面図である。 本発明に係るシャープペンシル用中芯の製造手順を（ｄ）〜（ｅ）に順次に示す縦断面図である。

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、シャープペンシル用中芯であって、複数の爪部により鉛芯を挟持するチャックと、前記複数の爪部に環状に嵌脱可能なクラッチと、前記チャックの後端側に環状に接続された進退管とを備えるシャープペンシル用中芯において、前記進退管の前端側に、外周面側に形成される凹部とこの凹部に対応して内周面側に形成された突起とからなるカシメ部が設けられ、このカシメ部により、前記チャックの後端側と前記進退管の前端側とが接続されている（図１及び図２参照）。

第２の特徴として、前記カシメ部が、周方向に間隔を置いて複数設けられている（図２参照）。

第３の特徴は、前記チャックの後端側に筒部が設けられ、この筒部の外周面に、環状に連続する嵌合凹部が設けれ、前記複数のカシメ部の突起が、前記嵌合凹部に嵌り合っている（図２参照）。

第４の特徴として、前記チャックの後端側が、前記進退管の前端側に対し、径方向へ微動するように接続されている（図２参照）。

第５の特徴は、前記進退管よりも短く形成されて、前記進退管の前端側および前記チャックを貫通状に挿通して前記複数の爪部および前記クラッチを前方へ突出させる支持管と、
前端部を前記支持管に当接させて前記進退管の後部側に環状に装着された圧縮コイルスプリングと、収縮状態の前記圧縮コイルスプリングに対し後方側から当接して前記進退管の外周に後退不能に嵌合した受け部材とを具備し、前記受け部材は、周方向の一部分に切離部を有する環状に形成されている（図１及び図３参照）。

第６の特徴は、前記シャープペンシル用中芯の製造方法であって、前記支持管の前端部から前記進退管を突出させ、この突出部分に前記カシメ部を形成するカシメ工程を含む（図４参照）。

第７の特徴は、前記カシメ工程の後に前記進退管を後退させる工程と、前記支持管よりも後方に突出した前記進退管の後端側に前記圧縮コイルスプリングと前記受け部材とを順次に装着する工程とを含む（図５参照）。

＜具体的実施態様＞
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。

図１は、本発明に係るシャープペンシル用中芯の一例を示す。
このシャープペンシル用中芯１は、複数の爪部１１によって鉛芯ｘを挟持したり解放したりするチャック１０と、複数の爪部１１に環状に嵌脱可能なクラッチ２０と、クラッチ２０後端側の筒部１２に環状に被せられて接続された進退管３０と、進退管３０よりも短い筒状に形成され、その後端側に進退管３０が挿入された支持管４０と、支持管４０の前端側に着脱可能に接続された先金５０と、先金５０内に支持された芯ブレーカ６０と、前端部を支持管４０の後端に当接させて進退管３０の後部側に環状に装着された圧縮コイルスプリング７０と、収縮状態の圧縮コイルスプリング７０に対し後方側から当接して進退管３０の外周に後退不能に固定された受け部材８０とを具備している。
そして、このシャープペンシル用中芯１は、円筒状の芯タンク９０の前端側に接続されて、多機能筆記具やシャープペンシルの軸筒に収納される。

チャック１０は、弾性的に撓むことが可能な金属材料（例えば真鍮等）から形成され、鉛芯ｘの周囲に位置するように同芯状に配置されるとともに前端側が周方向に分離した複数（例えば２〜４程度）の爪部１１と、これら爪部１１をその後端側で環状に接続する筒部１２とを備える。そして、この爪部１１は、筒部１２が、進退管３０の前端側内周面に挿入固定され、進退管３０と一体的に進退動作する。

各爪部１１の前端側は、径方向外側へ突出している。そして、複数の爪部１１の前記突出部分の外周部には、クラッチ２０が後方へ離脱可能に嵌り合っている。
複数の爪部１１は、径方向内側へ撓むことで鉛芯ｘを把持し、弾性的に復元し開動することで鉛芯ｘを解放する。

筒部１２は、略円筒状に形成される。この筒部１２の後半部側には、径方向外側へ突出した拡径部１２ａが設けられ、この拡径部１２ａの前後方向の途中箇所には、嵌合凹部１２ａ１（図２参照）が設けられる。

嵌合凹部１２ａ１は、後述する複数のカシメ部３２の突起３２ｂを内在する。この嵌合凹部１２ａ１は、本実施の形態の好ましい一例によれば全周にわたって連続する環状に形成されるが、他例としては、複数のカシメ部３２にそれぞれ対応するように複数設けることも可能である。

クラッチ２０は、前方へ向かって拡径するすり鉢状の内周面を有する円筒状の部材であり、金属等の硬質材料から形成される。このクラッチ２０は、先金５０内の段部５１と支持管４０の前端部との間で、所定量進退するように支持される。
そして、このクラッチ２０は、前進した際に複数の爪部１１に嵌り合って、チャック１０の前寄り部分を、径方向内側へ撓ませ、爪部１１から後方へ離脱した際には、チャック１０の前寄り部分を、弾性的に復元させて径方向外側へ撓ませる。

進退管３０は、金属（例えば真鍮等）から長尺円筒状に形成され、その前端側が、チャック１０後端側の筒部１２に環状に嵌め合わせられる。
この進退管３０の前端側には、後部側よりも薄肉に形成された嵌合筒部３１が設けられる。筒部１２はこの嵌合筒部３１に挿入される。
この嵌合筒部３１の周壁には、周方向に間隔を置いて複数のカシメ部３２が形成される。

嵌合筒部３１の含む進退管３０の前側部分は、支持管４０よりも長い略円筒状に形成され、支持管４０内面に摺接して進退する摺動筒部３３として機能する。
この摺動筒部３３の後寄りの途中箇所には、受け部材８０を進退不能に嵌め合わせる環状凹部３３ａが設けられ、摺動筒部３３よりも更に後寄りには、拡径された円筒状の芯タンク接続部３４が設けられる。

カシメ部３２は、チャック１０における筒部１２外周面の嵌合凹部１２ａ１の前後位置に対応して配設される。このカシメ部３２は、カシメ治具等を備えた専用機械により、進退管３０の周壁に周方向に略一定の間隔を置いて複数（例えば３〜４か所）の点状に設けられる。
各カシメ部３２は、略ポンチ状のカシメ治具の押圧により進退管３０における嵌合筒部３１の外周面に形成された凹部３２ａと、この嵌合凹部１２ａ１に対応して、嵌合筒部３１の内周面から径方向内側へ突出した突起３２ｂとから構成される。

突起３２ｂは、チャック１０後端側の嵌合凹部１２ａ１に嵌り合っている。チャック１０の後端側は、進退管３０の前端側に接続された状態で、径方向へ微動することが可能である。

詳細に説明すれば、筒部１２の拡径部１２ａ外周面と嵌合筒部３１の内周面とは、微小な環状の隙間ｓ１を介して緩めに嵌り合っており、筒部１２の拡径部１２ａよりも前側の部分と嵌合筒部３１の内周面と間には、環状の隙間ｓ２が確保され、さらに、突起３２ｂと嵌合凹部１２ａ１の内面と間にも環状の隙間ｓ３が確保されている（図２参照）。
したがって、チャック１０の後端側が、進退管３０の前端側部分に対し、径方向へ僅かに移動可能であり、これによって、チャック１０前端側の爪部１１は、カシメ部３２近傍を支点にして首振り運動可能である。
このため、鉛芯ｘがチャック１０から把持動作に伴う衝撃を受けた場合に、
この衝撃を、チャック１０の前記微動（若しくは前記首振り運動）により緩和して、鉛芯ｘの折れや損傷を防ぐことができる。

また、芯タンク接続部３４の後端側には、後方へ向かって徐々に縮径する環状のガイド斜面３４ａが設けられる。
このガイド斜面３４ａは、後述する受け部材８０を環状に装着する作業や、芯タンク９０を環状に装着する作業を容易にする。

支持管４０は、金属材料（例えば真鍮等）から進退管３０よりも短い円筒状に形成され、進退管３０の前端側とチャック１０を貫通状に挿通して、爪部１１及びクラッチ２０を前方へ突出している。クラッチ２０の後端部は、支持管４０の前端部に接する。
この支持管４０の後端側の内周面は、進退管３０の前端側の外周面に摺接して、進退管３０を進退させる。
支持管４０の前端側には、先金５０が環状に嵌め合わせられ接続されている。

先金５０は、金属等の硬質材料（例えば真鍮等）によって形成された略円筒状の部材であり、支持管４０の前端側に、嵌合や螺合等の接続手段（図示例によれば螺合）によって着脱可能に接続されている。
この先金５０の前端側は、前方へ向かって徐々に径を小さくする先細状に形成される。この先細状部分の内周面は、鉛芯ｘに摺接する円筒状に形成される。
そして、先金５０内には、前記先細状部分よりも後側であって、チャック１０よりも前側に、芯ブレーカ６０が進退不能に嵌め合わせられている。

芯ブレーカ６０は、ゴムやエラストマー樹脂等の弾性材料から、略円筒状に形成される。この芯ブレーカ６０内周面の後半部側には、鉛芯ｘを前方へ導くための円錐面が形成され、該円錐面よりも前側には、鉛芯ｘに対し弾性的圧接される円筒面が設けられる。

圧縮コイルスプリング７０は、進退管３０に環状に装着され、その前端部を支持管４０の後端部に当接させるとともに、この後端部を後述する受け部材８０に当接して、支持管４０に対し、受け部材８０、進退管３０及びチャック１０等を後方へ付勢している。

受け部材８０は、周方向の一部分に切離部８１を有する環状の部材である。
詳細に説明すれば、この受け部材８０は、図３（ｂ）に示すように、周方向の一部分に切離部８１を設けて平面視略Ｃ字状に形成され、切離部８１から周方向に離れた他部分に切欠部８２を有する。

また、この受け部材８０は、図３（ａ）に示すように、前側の小径部８０ａと後側の大径部８０ｂとから一体に構成され、これら小径部８０ａと大径部８０ｂの間に段部８３を有する。
そして、この受け部材８０は、小径部８０ａを圧縮コイルスプリング７０の後端側に挿入し、段部８３によって圧縮コイルスプリング７０の後端座部を受ける。

切離部８１は、径方向の一方側に配設され、小径部８０ａから大径部８０ｂにわたり軸方向に連続して、受け部材８０の周方向の一部を分離している。
切欠部８２は、切離部８１に対向するようにして、径方向の他方側に配設され、受け部材８０の内周面を凹状に切欠している。詳細に説明すれば、この切欠部８２は、図３（ａ）に示すように、大径部８０ｂ側で軸方向に連続する凹溝状に形成され、小径部８０ａには跨っていない。
この受け部材８０は、例えばポリアセタール（ＰＯＭ）等の合成樹脂材料から一体成形される。

上記構成の受け部材８０は、弾性的に拡径されて、進退管３０の環状凹部３３ａに環状に嵌め合わせられる。
詳細に説明すれば、受け部材８０は、進退管３０に対し、後方側から環状に嵌め合わせられ、進退管３０後端側のガイド斜面３４ａに摺接して前進することで、徐々に拡径し、さらに前進して、環状凹部３３ａの部分で弾性的に復元し縮径して嵌り合う。
受け部材８０は、上記のようにして拡径及び縮径する際、主に、切欠部８２により断面積が小さくなった部分（図３（ｂ）によれば切欠部８２の下側部分）が、容易に弾性変形する。このため、この受け部材８０を拡径して進退管３０に嵌め合わせる作業性が良好である。

また、芯タンク９０は。複数の鉛芯ｘを収容可能な長尺円筒状の部材であり、進退管３０後端側の芯タンク接続部３４に環状に嵌合している。

次に上記構成のシャープペンシル用中芯１について、その製造方法を詳細に説明する。
この製造方法は、支持管４０の前端部から進退管３０を突出させ、この突出部分にカシメ部３２を形成するカシメ工程（図４（ａ）〜（ｃ）参照）と、このカシメ工程の後に進退管３０を後退させる工程（図５（ｄ）参照）と、支持管４０よりも後方に突出した進退管３０の後端側に圧縮コイルスプリング７０と受け部材８０とを順次に装着する工程（図５（ｅ）参照）とを含む。

詳細に説明すれば、先ず、図４（ａ）に示すように、支持管４０内に、進退管３０前側の摺動筒部３３が貫通状に挿通される。

一方、チャック１０とクラッチ２０は、予め一体的に構成される。

次に、支持管４０から前方へ突出した進退管３０の嵌合筒部３１に対し、前方側からクラッチ２０を嵌め合わせたチャック１０の後端部が接続される。
詳細に説明すれば、嵌合筒部３１に対し、チャック１０後端側の筒部１２が挿入され、図４（ｂ）に示すように、嵌合筒部３１の周壁が、専用機械によりカシメ加工される。

前記専用機械は、周方向に間隔を置いて並ぶ複数のポンチを備え、これらポンチを略同時に径方向内側へ移動させて、嵌合筒部３１外周面に複数の凹部３２ａを形成するとともに、同嵌合筒部３１の内周面に、複数の凹部３２ａに対応する複数の突起３２ｂを形成する。

上記手順にて、複数の突起３２ｂが、筒部１２における嵌合凹部１２ａ１に嵌り合うことで、チャック１０の後端側が、進退管３０の前端側に対し接続される（図２及び図４（ｃ）参照）

次に、図５（ｄ）に示すように、クラッチ２０が支持管４０前端に当接するまで、支持管４０に相対し、進退管３０及びチャック１０等を後退させる。

そして、図５（ｅ）に示すように、進退管３０における摺動筒部３３の後半部側に圧縮コイルスプリング７０が環状に嵌め合わせられ、さらに、摺動筒部３３後端側の環状凹部３３ａに受け部材８０が環状に嵌合される。
よって、支持管４０に相対し、進退管３０、チャック１０及びクラッチ２０が後方へ付勢された状態で、当該シャープペンシル用中芯１が完成する。

上記構成のシャープペンシル用中芯１及びその製造方法によれば、チャック１０が接続されることによる進退管３０前端側の変形が、従来構造に比べて小さい。
すなわち、従来構造では、合成樹脂材料からなる進退管（ジョイント）に対し前方側から金属製のチャックの後端部を圧入するようにしているため、進退管（ジョイント）の前端側が、拡径するように変形する。この変形や、樹脂成型に伴う寸法精度のばらつきにより、進退管（ジョイント）と鉛芯ｘとの摩擦抵抗が大きくなったり、チャックと進退管（ジョイント）の接続箇所に生じる微小な段部に鉛芯ｘがひっかかったりして、自重による鉛芯の前進（鉛芯の落下）が妨げられてしまう場合がある。
さらに、従来構造では、拡径した進退管（ジョイント）の外周面と、その周囲の支持管の内周面との摩擦抵抗が大きくなりすぎて、進退管３０の進退動作に支承をきたすおそれもある。

これに対し、本実施態様のシャープペンシル用中芯１では、金属材料からなる進退管３０前端側の複数のカシメ部３２により、進退管３０をチャック１０の後端側に接続しているため、進退管３０前端側の変形が必要最小限に抑制される。
したがって、変形や寸法ばらつきにより、進退管３０と鉛芯ｘとの摩擦抵抗が大きくなったり、進退管３０内に鉛芯ｘのひっかかりの原因となる段差が形成されたりするのを防ぐことができる。ひいては、自重による鉛芯ｘの前進（落下）をスムーズに行うことができる。
さらに、進退管３０の前端側を外周側からカシメ加工する構造であるため、進退管３０の前端側が、拡径方向へ変形して、進退管３０と支持管４０の間の摩擦抵抗が大きくなるようなこともない。

なお、上記シャープペンシル用中芯１では、特に好ましい態様として、カシメ部３２を周方向に間隔を置いて２〜３設けるようにしたが、他例としては、カシメ部３２を周方向において部分的に単数設けた態様や、カシメ部３２を周方向に間隔を置いて４以上設けた態様とすることも可能である。

さらに、上記シャープペンシル用中芯１では、特に製造性の良好な態様として、略点状のカシメ部３２を周方向に複数設けたが、他例としては、カシメ部３２に置換して、周方向に連続する環状のカシメ部を設けることも可能である。この場合には、上記した専用機械を他のものに交換し、進退管３０を回転させながら、その回転する進退管３０の外周部に治具を押し当てて、カシメ部を環状に形成することになる。

また、上記実施態様では、チャック１０後端側の嵌合凹部１２ａ１に、進退管３０側の突起３２ｂを嵌め合わせるようにしたが、他例としては、嵌合凹部１２ａ１を省き、カシメ加工により突出する突起３２ｂが筒部１２の外周面に押圧された態様や、突起３２ｂを筒部１２の外周面に押圧することで筒部１２外周面を凹ませた態様等とす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：シャープペンシル用中芯
１０：チャック
１１：爪部
１２：筒部
１２ａ：拡径部
１２ａ１：嵌合凹部
２０：クラッチ
３０：進退管
３２：カシメ部
３２ａ：凹部
３２ｂ：突起
４０：支持管
７０：圧縮コイルスプリング
８０：受け部材

Claims (7)

1. 複数の爪部により鉛芯を挟持するチャックと、前記複数の爪部に環状に嵌脱可能なクラッチと、前記チャックの後端側に環状に接続された進退管とを備えるシャープペンシル用中芯において、
   前記進退管の前端側に、外周面側に形成される凹部とこの凹部に対応して内周面側に形成された突起とからなるカシメ部が設けられ、このカシメ部により、前記チャックの後端側と前記進退管の前端側とが接続されていることを特徴とするシャープペンシル用中芯。
2. 前記カシメ部が、周方向に間隔を置いて複数設けら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用中芯。
3. 前記チャックの後端側に筒部が設けられ、この筒部の外周面に、環状に連続する嵌合凹部が設けれ、
   前記複数のカシメ部の突起が、前記嵌合凹部に嵌り合っていることを特徴とする請求項２記載のシャープペンシル用中芯。
4. 前記チャックの後端側が、前記進退管の前端側に対し、径方向へ微動するように接続さ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用中芯。
5. 前記進退管よりも短く形成されて、前記進退管の前端側および前記チャックを貫通状に挿通して前記複数の爪部および前記クラッチを前方へ突出させる支持管と、
   前端部を前記支持管に当接させて前記進退管の後部側に環状に装着された圧縮コイルスプリングと、
   収縮状態の前記圧縮コイルスプリングに対し後方側から当接して前記進退管の外周に後退不能に嵌合した受け部材とを具備し、
   前記受け部材は、周方向の一部分に切離部を有する環状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４何れか１項記載のシャープペンシル用中芯。
6. 前記支持管の前端部から前記進退管を突出させ、この突出部分に前記カシメ部を形成するカシメ工程を含むことを特徴とする請求項５記載のシャープペンシル用中芯の製造方法。
7. 前記カシメ工程の後に前記進退管を後退させる工程と、前記支持管よりも後方に突出した前記進退管の後端側に前記圧縮コイルスプリングと前記受け部材とを順次に装着する工程とを含むことを特徴とする請求項６記載のシャープペンシル用中芯の製造方法。

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