JP2021181198A - 軟質部材の取付構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】軟質部材が摩擦により汚損した場合でも、挿着された軟質部材を容易に予備の軟質部材に交換することができ、摩擦の際に軟質部材がぐらつくことがなく安定した適切な摩擦ができ、所望の摩擦性能を得ることができる軟質部材の取付構造を提供する。【解決手段】筒体の上端部に軸方向上方に開口する取付孔を設ける。取付孔の内周面に内向突起を形成し、軟質部材の外周面に外向突起を形成し、外向突起と内向突起が上下方向に抜け止め係止される。軟質部材は軸方向に開口する内孔と、少なくとも外向突起上に軸方向に延びるスリットと、を備える。内孔には中芯を挿着し、中芯の外周面を内孔の内周面に圧接する。軟質部材の使用時に、中芯は少なくとも外向突起の径方向内方に位置し、軟質部材の交換時に、中芯は少なくとも前記外向突起の径方向内方に位置しない。【選択図】図5
Description
本発明は、軟質部材の取付構造に関する。詳細には、筆記具の軸筒またはキャップ等の筒体の上端部に、軸方向上方に開口する取付孔を設け、前記取付孔に軟質部材を挿着する軟質部材の取付構造に関する。
従来の軟質部材の取付構造に関して、特許文献1には、軟質部材の確実な脱落防止が可能となり、しかも、軟質部材の取付作業が容易となることを目的として、筆記具の軸筒等の筒体の上端部に、軸方向上方に開口する取付孔を設け、前記取付孔に軟質部材を挿着してなる軟質部材の取付構造であって、取付孔の内周面に内向突起を形成し、軟質部材の外周面に外向突起を形成し、前記外向突起が、前記内向突起を上方から下方に乗り越えてなることを特徴とする軟質部材の取付構造が開示されている。
また、特許文献2には、様々な硬度の摩擦部を得る目的で、本体と、該本体の端部に回転可能に設けた操作部と、該操作部の端部に設けた弾性材料からなる摩擦部と、前記操作部の内部に収容され、前記操作部の回転により前後方向に移動可能な可動体とを備え、前記可動体を前記摩擦部の内側に押し当て可能に構成した摩擦具が開示されている。
前記特許文献1において、内向突起の最小内径部と外向突起とが強固に係合するため、軟質部材を脱落させる力が加わっても、軟質部材の脱落を、より確実に防止できる。しかしながら、軟質部材が摩擦により汚損した場合、挿着された軟質部材を容易に予備の軟質部材に交換することができないおそれがある。
一方、前記特許文献2において、可動体は、操作部の回転により前後方向に移動可能であるため、摩擦部の内孔に圧入されていない。すなわち、可動体は摩擦部の内部に挿入されているものの、可動体の外周面は摩擦部内周面に圧接されていない。したがって、摩擦部の嵌合部は操作部の内面に圧接されておらず、摩擦部を確実に操作部に固定することが困難となるおそれがある。なお、前記特許文献2の図1及び図2においても可動体と摩擦部との間に隙間があることがわかる。
本願発明は、前記従来の問題点を解決するものであって、軟質部材が摩擦により汚損した場合でも、挿着された軟質部材を容易に予備の軟質部材に交換することができ、摩擦の際に軟質部材がぐらつくことがなく安定した適切な摩擦ができ、所望の摩擦性能を得ることができる軟質部材の取付構造を提供しようとするものである。
本発明で、筒体において、「上」とは取付孔側を指し、「下」とはその反対側を指す。また、本発明で、軟質部材において、「下」とは取付孔への挿入側を指し、「上」とはその反対側を指す。
本発明は、筆記具の軸筒またはキャップの筒体の上端部に軟質部材を取り付ける軟質部材の取付構造であって、前記筒体の上端部に軸方向上方に開口する取付孔を設け、前記取付孔の内周面に内向突起を形成し、前記軟質部材の外周面に外向突起を形成し、前記外向突起と前記内向突起が上下方向に抜け止め係止され、前記軟質部材は軸方向に開口する内孔と、少なくとも前記外向突起上に軸方向に延びるスリットと、を備え、前記内孔には中芯を挿着し、前記中芯の外周面を前記内孔の内周面に圧接し、前記軟質部材の使用時に、前記中芯は少なくとも前記外向突起の径方向内方に位置し、前記軟質部材の交換時に、前記中芯は少なくとも前記外向突起の径方向内方に位置しない軟質部材の取付構造である。
本発明によれば、前記構成により、軟質部材が摩擦により汚損した場合でも、挿着された軟質部材を容易に予備の軟質部材に交換することができ、摩擦の際に軟質部材がぐらつくことがなく安定した適切な摩擦ができ、所望の摩擦性能を得ることができる。
また、前記スリットは径方向に貫通することが好ましい。
これによれば、外向突起の径方向内方への弾性変形がより容易であり、外向突起と内向突起とを、より容易に上下方向の抜け止め係止状態にすることができる。また、挿着された軟質部材をより容易に取り外すことができる。
また、前記内孔は軸方向下方に開口し、前記軟質部材は有底状の筒体であり、前記軟質部材の交換時に、前記中芯を軸方向下方より押動することにより軸方向上方に移動させてもよい。
これによれば、軟質部材の交換時に、中芯を内孔の上部(底部)に当接するまで移動させることができ、的確に、少なくとも外向突起の径方向内方に中芯が位置しない状態にできる。
また、前記内孔は軸方向に貫通し、前記軟質部材の交換時に、前記中芯を軸方向上方より押動することにより軸方向下方に移動させてもよい。
これによれば、軟質部材の交換時に、中芯を内孔の下部から離脱するまで確実に移動させることができ、的確に、少なくとも外向突起の径方向内方に中芯が位置しない状態にできる。
また、前記中芯は鍔部を備え、前記軟質部材の使用時に、前記鍔部が前記軟質部材の下端部に当接してもよい。
これによれば、軟質部材の内孔に中芯を挿着する際に、的確な位置まで容易に挿入することができ、軟質部材の使用時に、中芯は少なくとも外向突起の径方向内方に確実に位置することができる。
また、前記中芯は、軸方向に貫通する通気部を備えることが好ましい。
これによれば、軟質部材の内孔の空気が圧縮されず軟質部材に容易に中芯を取り付けることができ、且つ軟質部材及び中芯の確実な取付ができる。
本発明の軟質部材の取付構造は、軟質部材が摩擦により汚損した場合でも、挿着された軟質部材を容易に予備の軟質部材に交換することができ、摩擦の際に軟質部材がぐらつくことがなく安定した適切な摩擦ができ、所望の摩擦性能を得ることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
<第1実施形態>
図1乃至図6に本発明の第1実施形態を示す。本実施の形態の軟質部材3の取付構造は、上端部に取付孔2を備えた筒体1と、該筒体1の取付孔2に挿着される軟質部材3と、軟質部材3の軸心に設けられた内孔31に挿着される中芯7からなる。
図1乃至図6に本発明の第1実施形態を示す。本実施の形態の軟質部材3の取付構造は、上端部に取付孔2を備えた筒体1と、該筒体1の取付孔2に挿着される軟質部材3と、軟質部材3の軸心に設けられた内孔31に挿着される中芯7からなる。
・筒体
筒体1は、合成樹脂(例えばポリプロピレン)の射出成形により得られる。筒体1は、例えば、筆記具の軸筒、又は軸筒のペン先側に着脱自在のキャップが挙げられる。筒体1の上端部には、軸方向上方に開口する取付孔2が形成される。取付孔2は、筒体1がキャップの場合には、キャップの閉塞端側に形成され、筒体1が軸筒の場合には、ペン先と反対側の端部(軸筒の尾端)に形成される。取付孔2は横断面円形状を有する。また、筒体1は筆記具の軸筒の上部に螺合又は嵌合により着脱自在に取り付けられた頭冠でもよい。
筒体1は、合成樹脂(例えばポリプロピレン)の射出成形により得られる。筒体1は、例えば、筆記具の軸筒、又は軸筒のペン先側に着脱自在のキャップが挙げられる。筒体1の上端部には、軸方向上方に開口する取付孔2が形成される。取付孔2は、筒体1がキャップの場合には、キャップの閉塞端側に形成され、筒体1が軸筒の場合には、ペン先と反対側の端部(軸筒の尾端)に形成される。取付孔2は横断面円形状を有する。また、筒体1は筆記具の軸筒の上部に螺合又は嵌合により着脱自在に取り付けられた頭冠でもよい。
・内向突起
取付孔2の内周面には、環状の内向突起21が一体に形成される。内向突起21は、下方に向かうに従い内径が次第に小さくなる傾斜面(即ち円錐面)よりなるガイド部21aを有する。また、ガイド部21aの下方の内向突起21の下端には、最小内径部21bが形成される。
取付孔2の内周面には、環状の内向突起21が一体に形成される。内向突起21は、下方に向かうに従い内径が次第に小さくなる傾斜面(即ち円錐面)よりなるガイド部21aを有する。また、ガイド部21aの下方の内向突起21の下端には、最小内径部21bが形成される。
・軟質部材
本実施の形態において、軟質部材3は、大径部4と、大径部4の下方に一体に連設される小径部5とからなり、弾性材料により一体に形成される。軟質部材3は内部に熱変色性インキを内蔵し且つ該熱変色性インキを筆記体より吐出可能な筆記具の後端に設ける構成が好ましい。
本実施の形態において、軟質部材3は、大径部4と、大径部4の下方に一体に連設される小径部5とからなり、弾性材料により一体に形成される。軟質部材3は内部に熱変色性インキを内蔵し且つ該熱変色性インキを筆記体より吐出可能な筆記具の後端に設ける構成が好ましい。
本実施の形態において、軟質部材3を構成する弾性材料は、弾性を有する合成樹脂(ゴム、エラストマー)が好ましく、例えば、シリコーン樹脂、SBS樹脂(スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体)、SEBS樹脂(スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体)、フッ素系樹脂、クロロプレン樹脂、ニトリル樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)又は2種以上のゴム弾性材料の混合物、及び、ゴム弾性材料と合成樹脂との混合物等が挙げられる。軟質部材3を構成する弾性を有する合成樹脂は、高摩耗性の弾性材料(例えば、消しゴム等)ではなく、摩擦時に摩耗カス(消しカス)が殆ど生じない低摩耗性の弾性材料である。軟質部材3は筆記具と別体の任意形状の部材である摩擦具とを組み合わせて筆記具セットを得ることもできるが、筆記具に軟質部材3を設けることにより、携帯性に優れたものとなる。
軟質部材3は、ポリプロピレン樹脂及びスチレン系熱可塑性エラストマーの混合物、またはポリプロピレン樹脂及びポリプロピレン系熱可塑性エラストマーの混合物から形成されてもよい。混合物の配合比率がそれぞれ重量比で1:1〜1:4であり、研磨剤、可塑剤、充填剤を含有せず、JIS K6251に規定されたデュロメータ硬度Aが70°〜100°となる材質からなり、JIS S 6050−2002に規定する鉛筆描線の消し能力(消字率)が70%以下のものである可塑剤を含有しない低摩耗性の弾性材料から形成される。それによって軟質部材3は、擦過時に消しカスが生じにくく、熱変色性も優れているので有効である。
・大径部
大径部4は筒体1の上端より上方に突出される。大径部4の下端には、取付孔2の開口端(即ち筒体1の上端)に当接可能な肩部41が形成される。大径部4の最大外径は、取付孔2の内径よりも大きく且つ筒体1の上端の外径よりも小さく設定される。軟質部材3の大径部4の外周面は、摩擦部32として、紙面等の被接触面に接触可能な接触面となる。なお、摩擦部32の肉厚は、頂部が最も厚いことが好ましい。これによれば、最も摩擦時に使用する部位である頂部およびその近傍の剛性が上がり、熱変色性の像または筆跡を適切に熱変色させることができる。
大径部4は筒体1の上端より上方に突出される。大径部4の下端には、取付孔2の開口端(即ち筒体1の上端)に当接可能な肩部41が形成される。大径部4の最大外径は、取付孔2の内径よりも大きく且つ筒体1の上端の外径よりも小さく設定される。軟質部材3の大径部4の外周面は、摩擦部32として、紙面等の被接触面に接触可能な接触面となる。なお、摩擦部32の肉厚は、頂部が最も厚いことが好ましい。これによれば、最も摩擦時に使用する部位である頂部およびその近傍の剛性が上がり、熱変色性の像または筆跡を適切に熱変色させることができる。
・小径部
小径部5の下端部の外周面には環状の外向突起51が一体に形成される。外向突起51は、上方に向かうに従い外径が次第に大きくなる傾斜面(即ち円錐面)よりなるガイド部51aを有する。外向突起51は、軸線に対して垂直な面よりなる上端面を有する。ガイド部51aと外向突起51上端面との間が、外向突起51における最大外径部51bとなる。即ち、外向突起51が、上方に向かうに従い外径が次第に大きくなる傾斜面よりなるガイド部51aと、該ガイド部51aより上方に形成した最大外径部51bとを備える。
小径部5の下端部の外周面には環状の外向突起51が一体に形成される。外向突起51は、上方に向かうに従い外径が次第に大きくなる傾斜面(即ち円錐面)よりなるガイド部51aを有する。外向突起51は、軸線に対して垂直な面よりなる上端面を有する。ガイド部51aと外向突起51上端面との間が、外向突起51における最大外径部51bとなる。即ち、外向突起51が、上方に向かうに従い外径が次第に大きくなる傾斜面よりなるガイド部51aと、該ガイド部51aより上方に形成した最大外径部51bとを備える。
外向突起51の最大外径(即ち最大外径部51bの外径)は、内向突起21の最小内径(即ち最小内径部21bの内径)より大きく且つ内向突起21よりも上方の取付孔2の内径より小さく設定される。本実施の形態では、外向突起51の最大外径と内向突起21の最小内径との差は、0.5mm〜2mm(好ましくは0.5mm〜1mm)の範囲に設定される。それにより、軟質部材3の確実な脱落防止が可能となるとともに、外向突起51と内向突起21とがスムーズに上下方向の抜け止め係止状態となる。
・内孔
軟質部材3の内部には、軸方向に延びる内孔31が形成される。内孔31は、少なくとも軸方向下方に開口される。また、図2及び図3に示すように、軟質部材3を筒体1の取付孔2に挿着する際には、内孔31に中芯7は未挿着である。これらにより、少なくとも外向突起51の径方向内方には内孔31が形成されているため、外向突起51の径方向内方への弾性変形が容易であり、外向突起51と内向突起21とを、容易に上下方向の抜け止め係止状態にすることができる。なお、本実施の形態においては、内孔31は軸方向下方に開口し、軟質部材3は有底状の筒体である。また、内孔31は軸方向に貫通していてもよい。
軟質部材3の内部には、軸方向に延びる内孔31が形成される。内孔31は、少なくとも軸方向下方に開口される。また、図2及び図3に示すように、軟質部材3を筒体1の取付孔2に挿着する際には、内孔31に中芯7は未挿着である。これらにより、少なくとも外向突起51の径方向内方には内孔31が形成されているため、外向突起51の径方向内方への弾性変形が容易であり、外向突起51と内向突起21とを、容易に上下方向の抜け止め係止状態にすることができる。なお、本実施の形態においては、内孔31は軸方向下方に開口し、軟質部材3は有底状の筒体である。また、内孔31は軸方向に貫通していてもよい。
本実施形態の軟質部材3は、外向突起51上に軸方向に延びるスリット54を備える。本実施形態のスリット54は、図6に示すように、径方向に貫通して内孔31と連通し、軸方向下方に開口し、周方向に等間隔2か所設けられている。これによれば、外向突起51の径方向内方への弾性変形がより容易であり、外向突起51と内向突起21とを、より容易に上下方向の抜け止め係止状態にすることができる。なお、スリット54は、周方向に少なくとも1か所設ければよく、複数個所であれば周方向に等間隔に設けられることが好ましい。
・膨出部
小径部5上端部の外周面(即ち小径部5と大径部4の肩部41との連設部分の外周面)には、膨出部52が形成される。軟質部材3を取付孔2内に挿着した際、膨出部52が、取付孔2開口端部の内周面と接触され、軟質部材3の径方向のぐらつきが抑えられる。膨出部52の外径は、取付孔2の開口端部の内径と略等しく設定される。また、膨出部52の外径は、大径部4の最大外径より小さく、且つ、外向突起51の最大外径より大きく設定される。
小径部5上端部の外周面(即ち小径部5と大径部4の肩部41との連設部分の外周面)には、膨出部52が形成される。軟質部材3を取付孔2内に挿着した際、膨出部52が、取付孔2開口端部の内周面と接触され、軟質部材3の径方向のぐらつきが抑えられる。膨出部52の外径は、取付孔2の開口端部の内径と略等しく設定される。また、膨出部52の外径は、大径部4の最大外径より小さく、且つ、外向突起51の最大外径より大きく設定される。
・下方延長部
軟質部材3の外向突起51の下方には、内向突起21の最小内径より小さい外径を有する下方延長部53が形成される。下方延長部53は外向突起51のガイド部51aの下端に連設される。本実施の形態では、下方延長部53の外周面は、ストレートな円周面よりなる。これ以外にも、下方延長部53の外周面は、下方に向かうに従い外径が大きくなる傾斜面(円錐面)よりなる構成でもよい。特に、軟質部材3が取付孔2内での仮差し状態において、内向突起21と下方延長部53とが非嵌合状態であることにより、軟質部材3を取付孔2の上方より下方に落下させるだけで、仮差し状態とすることができ、軟質部材3の取付工程が簡略化できる。
軟質部材3の外向突起51の下方には、内向突起21の最小内径より小さい外径を有する下方延長部53が形成される。下方延長部53は外向突起51のガイド部51aの下端に連設される。本実施の形態では、下方延長部53の外周面は、ストレートな円周面よりなる。これ以外にも、下方延長部53の外周面は、下方に向かうに従い外径が大きくなる傾斜面(円錐面)よりなる構成でもよい。特に、軟質部材3が取付孔2内での仮差し状態において、内向突起21と下方延長部53とが非嵌合状態であることにより、軟質部材3を取付孔2の上方より下方に落下させるだけで、仮差し状態とすることができ、軟質部材3の取付工程が簡略化できる。
・環状空間
小径部5の中間部(即ち外向突起51と膨出部52との間の部分)の外径は、取付孔2の内向突起21よりも上方部分の内径よりも小さく設定される。それにより、外向突起51と内向突起21とが上下方向に抜け止め係止状態にする直前の外向突起51と内向突起21とが当接した際(即ち仮差し時)、外向突起51よりも上方の小径部5の外周面と、内向突起21よりも上方の取付孔2の内周面との間に環状空間6が形成される。外向突起51と内向突起21とが上下方向に抜け止め係止状態にする直前に、外向突起51と内向突起21とが強く圧接される時、外向突起51よりも上方の小径部5が径方向外方に弾性変形により膨らんでも、環状空間6が形成されているため、外向突起51よりも上方の小径部5の外周面が取付孔2の内周面に強く圧接されず、軟質部材3の挿着時の抵抗となるおそれがない。その結果、外向突起51と内向突起21とが円滑に上下方向に抜け止め係止状態にすることが可能となる。
小径部5の中間部(即ち外向突起51と膨出部52との間の部分)の外径は、取付孔2の内向突起21よりも上方部分の内径よりも小さく設定される。それにより、外向突起51と内向突起21とが上下方向に抜け止め係止状態にする直前の外向突起51と内向突起21とが当接した際(即ち仮差し時)、外向突起51よりも上方の小径部5の外周面と、内向突起21よりも上方の取付孔2の内周面との間に環状空間6が形成される。外向突起51と内向突起21とが上下方向に抜け止め係止状態にする直前に、外向突起51と内向突起21とが強く圧接される時、外向突起51よりも上方の小径部5が径方向外方に弾性変形により膨らんでも、環状空間6が形成されているため、外向突起51よりも上方の小径部5の外周面が取付孔2の内周面に強く圧接されず、軟質部材3の挿着時の抵抗となるおそれがない。その結果、外向突起51と内向突起21とが円滑に上下方向に抜け止め係止状態にすることが可能となる。
・軸方向の隙間
軟質部材3の肩部41から外向突起51の上端(即ち最大外径部51b)までの軸方向の長さAは、筒体1の上端から取付孔2の内向突起21の下端(即ち最小内径部21b)までの軸方向の長さBよりも僅かに大きく設定される。それにより、外向突起51と内向突起21とを上下方向に抜け止め係止状態にする際、外向突起51と内向突起21との滑りが悪くても、外向突起51と内向突起21とが確実に上下方向に抜け止め係止状態にすることができる。図3に示すように、軟質部材3の取付孔2への挿着が終了した状態で、外向突起51の上端(即ち最大外径部51b)が内向突起21の下端(即ち最小内径部21b)よりも下方に位置し、内向突起21の下端と外向突起51の上端との間に、軸方向の隙間Cが形成される。軸方向の隙間Cは、具体的には0.05mm〜1.0mm(好ましくは0.1mm〜0.5mm)の範囲に設定される。軸方向の隙間Cの寸法により、軟質部材3の使用時も軸方向の大きなガタツキがなく、しかも、軟質部材3の挿着時の外向突起51と内向突起21との確実な上下方向の抜け止め係止状態が得られる。
軟質部材3の肩部41から外向突起51の上端(即ち最大外径部51b)までの軸方向の長さAは、筒体1の上端から取付孔2の内向突起21の下端(即ち最小内径部21b)までの軸方向の長さBよりも僅かに大きく設定される。それにより、外向突起51と内向突起21とを上下方向に抜け止め係止状態にする際、外向突起51と内向突起21との滑りが悪くても、外向突起51と内向突起21とが確実に上下方向に抜け止め係止状態にすることができる。図3に示すように、軟質部材3の取付孔2への挿着が終了した状態で、外向突起51の上端(即ち最大外径部51b)が内向突起21の下端(即ち最小内径部21b)よりも下方に位置し、内向突起21の下端と外向突起51の上端との間に、軸方向の隙間Cが形成される。軸方向の隙間Cは、具体的には0.05mm〜1.0mm(好ましくは0.1mm〜0.5mm)の範囲に設定される。軸方向の隙間Cの寸法により、軟質部材3の使用時も軸方向の大きなガタツキがなく、しかも、軟質部材3の挿着時の外向突起51と内向突起21との確実な上下方向の抜け止め係止状態が得られる。
・軟質部材の挿着
本実施の形態の軟質部材3の挿着過程を図面に従い説明する。
本実施の形態の軟質部材3の挿着過程を図面に従い説明する。
図1に示すように、筒体1の取付孔2の上方から、軟質部材3の小径部5を筒体1の取付孔2の上端開口部に挿入する。
その後、図2に示すように、軟質部材3の小径部5の外向突起51(即ち外向突起51のガイド部51a)が、取付孔2の内向突起21(即ち内向突起21のガイド部21a)に当接した状態(即ち仮差し状態)となる。また、この仮差し状態において、軟質部材3が筒体1の軸線に対して傾いた状態となる場合がある(図示せず)。仮差し状態(図2)において、軟質部材3の下方延長部53が、内向突起21の最小内径部21bに非嵌合状態で挿通される。即ち、仮差し状態において、軟質部材3の下方延長部53が、内向突起21の最小内径部21b内に位置されるかまたは最小内径部21bの下方に位置される。特に、軟質部材3が筒体1の軸線に対して傾いた状態となる場合、下方延長部53の外周面と外向突起51の最小内径部21bの内周面とが係止され、軟質部材3が取付孔2内から脱落することを確実に防止できる。
さらに、軟質部材3を取付孔2内に挿入していくと、外向突起51と内向突起21とが上下方向に抜け止め係止状態にする直前において、小径部5外周面が径方向外方に膨出変形される。仮差し状態において、取付孔2内周面と小径部5外周面との間に環状空間6が存在するため、膨出変形した小径部5外周面が取付孔2内周面に強く圧接されない。それにより、軟質部材3の挿入の妨げにならず、外向突起51と内向突起21とがスムーズに上下方向に抜け止め係止状態にすることが可能となる。
本実施形態の軟質部材3は、前述のように外向突起51上に軸方向に延びるスリット54を備える。本実施形態のスリット54は、図6に示すように、径方向に貫通して内孔31と連通し、軸方向下方に開口し、周方向に等間隔2か所設けられている。これによれば、外向突起51の径方向内方への弾性変形がより容易であり、外向突起51と内向突起21とを、より容易に上下方向の抜け止め係止状態にすることができる。なお、スリット54は、周方向に少なくとも1か所設ければよく、複数個所であれば周方向に等間隔に設けられることが好ましい。
そして、図3に示すように、外向突起51と内向突起21とが上下方向に抜け止め係止された状態において、外向突起51の上端と内向突起21の下端との間には軸方向の隙間Cが形成される。それにより、外向突起51と内向突起21との滑りが悪くても、潤滑剤等を塗布すること無しに外向突起51と内向突起21との確実な上下方向の抜け止め係止が可能となる。また、外向突起51と内向突起21とが上下方向に抜け止め係止された状態において、内向突起21は、外向突起51よりも上方の小径部5の外周面に圧接される。それにより、小径部5の軸方向及び径方向のガタツキを防止できる。また、外向突起51と内向突起21とが上下方向に抜け止め係止された状態において、大径部4の肩部41に筒体1の上端が圧接されるとともに膨出部52が取付孔2の開口端部内周面に接触される。それにより、大径部4の取付孔2内への没入を防止でき、且つ、大径部4の径方向のガタツキを防止できる。
・中芯
図4に示すように、中芯7は、軟質部材3の内孔31に下方から挿着される。本実施形態において、中芯7は、内孔31に挿着された状態で、少なくとも外向突起51の径方向内方に位置し、中芯7の外周面が内孔31の内周面に圧接している。これによれば、軟質部材3は筒体1に強固に固定され、摩擦部32全体において、所望の剛性の摩擦部32を得ることができ、熱変色性の像または筆跡を適切に熱変色させることができる。すなわち、摩擦の際に軟質部材がぐらつくことがなく安定した適切な摩擦ができ、所望の摩擦性能を得ることができる。特に摩擦部32が硬度の低い材料で形成されている場合においても、摩擦部32全体において、所望の剛性の摩擦部32を得ることができ、熱変色性の像または筆跡を適切に熱変色させることができる。
図4に示すように、中芯7は、軟質部材3の内孔31に下方から挿着される。本実施形態において、中芯7は、内孔31に挿着された状態で、少なくとも外向突起51の径方向内方に位置し、中芯7の外周面が内孔31の内周面に圧接している。これによれば、軟質部材3は筒体1に強固に固定され、摩擦部32全体において、所望の剛性の摩擦部32を得ることができ、熱変色性の像または筆跡を適切に熱変色させることができる。すなわち、摩擦の際に軟質部材がぐらつくことがなく安定した適切な摩擦ができ、所望の摩擦性能を得ることができる。特に摩擦部32が硬度の低い材料で形成されている場合においても、摩擦部32全体において、所望の剛性の摩擦部32を得ることができ、熱変色性の像または筆跡を適切に熱変色させることができる。
ここで、摩擦部32の剛性とは、軟質部材3への外力(摩擦動作時に軟質部材3に掛かる力)に対する変形抵抗を表し、こわさともいう。具体的には、軟質部材3の各種変形に対応して、引張剛性、圧縮剛性、曲げ剛性、せん断剛性、ねじり剛性などが存在する。ここで所望の剛性とは設計条件や摩擦対象の熱変色性の像または筆跡により大きく変わるが、例えば、軟質部材3が曲げ変形やせん断変形した時に、軟質部材3の座屈が発生しにくい剛性を表す。所望の剛性が得られない場合は、軟質部材3が座屈し、塑性変形、破断または損傷をする可能性がある。また、所望の摩擦熱を発生させることができず熱変色性の像または筆跡を適切に熱変色できないおそれがある。
なお、中芯7の外周面と内孔31の内周面が圧接しているとは、内孔31内径と中芯7の外径が略同一である場合、または内孔31内径よりも中芯7外径が明らかに大きく、中芯7が内孔31内に圧入されている状態を指す。これによれば、中芯7は内孔31から意図せず抜け出てしまうおそれがない。
また、中芯7の外周面が内孔31の内周面に接触していることより、中芯7の径方向外方に位置する外向突起51の剛性が上がるとともに、外向突起51の内方への変形を抑制することができるため、経時等により軟質部材3の弾力性が低下しても、外向突起51と内向突起21との強い係合によって、軟質部材3の確実な脱落防止が可能となり、取付孔2から軟質部材3が脱落するおそれがない。
中芯7を構成する材料は、例えば、合成樹脂材料からなるものであればよく、合成樹脂材料として例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセタール、アクリル、ナイロン、アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂(AS樹脂)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂(ABS樹脂)等の軟質部材3に比べて硬質な合成樹脂が例示できる。また、軟質部材3に比べて硬質なゴムまたはエラストマーからなるものでよく、例えば、シリコーン樹脂、SBS樹脂(スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体)、SEBS樹脂(スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体)、フッ素系樹脂、クロロプレン樹脂、ニトリル樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)が例示される。また、金属であればアルミニウム合金、ステンレス鋼、黄銅等が挙げられる。中芯7は、材料が金属の場合、切削加工、塑性加工により得られ、材料が合成樹脂の場合、切削加工、射出成形により得られる。
図4に示すように、本実施形態の中芯7は、上下方向で形状が対称である。これによれば、中芯7を内孔31に挿着する際に中芯7の方向選別をする必要がなくなる。また、少なくとも一方の端部(挿入側の端部)に面取りやR面取りが施されていることが好ましい。これによれば、中芯7を内孔31に挿着する際の組立性(挿入性)がより向上する。
・中芯の挿着
中芯7は、図3に示すように、軟質部材3と筒体1とが上下方向に抜け止め係止された後に、図4に示すように、軟質部材3の内孔31に挿着される。中芯7が挿着されていない軟質部材3は、小径部5(外径突起)に柔軟性があるため、筒体1の取付孔2に容易に挿着できる。一方、中芯7が挿着された軟質部材3を筒体1の取付孔2に挿着する場合は、小径部5(外径突起)の柔軟性が下がり、容易に軟質部材3を筒体1に2に挿着することができないおそれがある。
中芯7は、図3に示すように、軟質部材3と筒体1とが上下方向に抜け止め係止された後に、図4に示すように、軟質部材3の内孔31に挿着される。中芯7が挿着されていない軟質部材3は、小径部5(外径突起)に柔軟性があるため、筒体1の取付孔2に容易に挿着できる。一方、中芯7が挿着された軟質部材3を筒体1の取付孔2に挿着する場合は、小径部5(外径突起)の柔軟性が下がり、容易に軟質部材3を筒体1に2に挿着することができないおそれがある。
本実施形態において、中芯7は筒体1とは非接触状態である。言い換えれば、中芯7は筒体1とは別体である。これによれば、中芯7は、図3に示すように、軟質部材3と筒体1とが上下方向に抜け止め係止された後に、図4に示すように、軟質部材3の内孔31に挿着するという前述の2工程での組み立てを容易に行うことができる。
軟質部材3は軸方向下方に開口する内孔31を備えた有底状の筒状体1であってもよい。また、これに伴い、中芯7は軸方向に貫通する通気部71を備えることが好ましい。本実施形態では、通気部71は中芯7の軸心に貫通する横断面円形状の貫通孔である。なお、通気部71の形態は軸心に貫通する横断面円形状の貫通孔に限らず、軸心以外の部分を貫通する貫通孔でもよい。また、中芯7の外周面に軸方向に延びる、少なくとも1本の溝であってもよい。また、中芯7の外周面を螺旋状に延びる螺旋溝であってもよい。特に通気部71が螺旋溝の場合は、軟質部材3からの中芯7の抜け止めの効果も奏する。
また、これによれば、軟質部材3は軸方向下方に開口する内孔31を備えた有底状の筒状体1であることより、軟質部材3の剛性がより向上するため、組立時に撓みすぎて組立不良となることを防ぐ。すなわち軟質部材3の軸筒への組立性が向上する。
また、中芯7は軸方向に貫通する通気部71を備えることより、有底状の軟質部材3の内孔31に中芯7を挿着する際に、内孔31中の空気を適切に内孔31外に出すことができ、内孔31内部の空気を、圧縮させることなく確実に外部に逃がすことができ、内孔31への中芯7の挿着作業が容易となる。すなわち中芯7の軟質部材3への組立性が向上する。
本実施形態において、通気部71は、中芯7の内部に軸方向に貫通する貫通孔である。これによれば、軟質部材3の内孔31の空気が圧縮されず貫通孔を通って確実に外部に排出されるため、軟質部材3の内孔31に容易に中芯7を取り付けることができる。
また、通気部71は、中芯7の外周面に設けられ、軸方向に貫通する溝又は突起でもよい。これによれば、軟質部材3の内孔31の空気が圧縮されず貫通孔を通って確実に外部に排出されるため、軟質部材3の内孔31に容易に中芯7を取り付けることができる。また、軸方向に貫通する溝又は突起であるため、中芯7を軟質部材3の内孔31への挿入する際に、挿入時の抵抗を低減しより容易に中芯7を取り付けることができる。すなわち中芯7の軟質部材3への組立性が向上する。
また、通気部71を設ける代わりに、内孔31の内面に軸方向に貫通する内面溝又は内面突起を設けてもよく、上記の通気部71と同様に、空気が圧縮されず内面溝又は内面突起を通って確実に外部に排出されるため、軟質部材3の内孔31に容易に中芯7を取り付けることができる。
本実施形態の中芯7の外径は、成型上必要な抜き勾配を除き同一径であるが、上方芯部72より下方芯部73が太くてもよい。これによれば、内孔31に中芯7を挿着することが容易になる。また、軟質部材3が筒体1から抜ける方向に外力が加わった場合でも、外向突起51近傍の剛性がより上がるとともに、外向突起51の内方への変形をより抑制することができるため、外向突起51と内向突起21との強い係合によって、軟質部材3の確実な脱落防止が可能となり、取付孔2から軟質部材3が脱落するおそれがない。
中芯7の保持(固定)方法としては、例えば、中芯7の外周面の表面粗さを粗くすることで中芯7を保持してもよいし、内孔31内径よりも中芯7外径を明らかに大きくして中芯7が内孔31内に強く圧入することで保持してもよい。あるいは、中芯7の、内孔31の内周面に接触する部分に、突部やかえりのある突起を設けて抜け止めにしてもよい。これによれば、中芯7を内孔31中により強固に保持して、中芯7が内孔31から脱落することを確実に防止できる。
・軟質部材の交換
図5は、本実施形態の中芯7を軸方向上方に移動させ、軟質部材3の交換が可能な状態を示す要部縦断面図である。図5に示すように、本実施形態において、軟質部材3の交換時に、中芯7は少なくとも外向突起51の径方向内方に位置しない。内孔31は軸方向下方に開口し、軟質部材3は有底状の筒体1であり、軟質部材3の交換時に、中芯7を軸方向下方より押動することにより軸方向上方に移動させている。
図5は、本実施形態の中芯7を軸方向上方に移動させ、軟質部材3の交換が可能な状態を示す要部縦断面図である。図5に示すように、本実施形態において、軟質部材3の交換時に、中芯7は少なくとも外向突起51の径方向内方に位置しない。内孔31は軸方向下方に開口し、軟質部材3は有底状の筒体1であり、軟質部材3の交換時に、中芯7を軸方向下方より押動することにより軸方向上方に移動させている。
これによれば、外向突起51の径方向内方への弾性変形が容易であり、挿着された軟質部材3を容易に取り外すことができる。すなわち、軟質部材3が摩擦により汚損した場合でも、挿着された軟質部材3を容易に予備の軟質部材(図示せず)に交換することができる。また、軟質部材3の交換時に、中芯7を内孔31の上部(底部)に当接するまで移動させることができ、的確に、少なくとも外向突起51の径方向内方に中芯7が位置しない状態にできる。
また、前述のように、軟質部材3は、外向突起51上に軸方向に延びるスリット54を備える。本実施形態のスリット54は、図6に示すように、径方向に貫通して内孔31と連通し、軸方向下方に開口し、周方向に等間隔2か所設けられている。
これによれば、外向突起51の径方向内方への弾性変形がより容易であり、挿着された軟質部材3をより容易に取り外すことができる。すなわち、軟質部材3が摩擦により汚損した場合でも、挿着された軟質部材3をより容易に予備の軟質部材に交換することができる。
軟質部材3は、摩擦時に摩耗カス(消しカス)が殆ど生じない低摩耗性の弾性材料から形成されるが、摩擦する面の種類若しくは状態又は摩擦の方法によっては、少しずつ摩耗又は破損等する可能性がある。摩耗又は破損等した軟質部材3では適切な摩擦ができず、熱変色性インキの筆跡を摩擦し、その際に生じる摩擦熱で熱変色性インキの筆跡を熱変色させることが困難となるおそれがある。
また、軟質部材3は、摩擦する面に鉛筆等で筆記された筆跡があった場合又は摩擦する面が汚れていた場合は、鉛筆等の芯のカス又は汚れが軟質部材3に転写され、軟質部材3が汚損する可能性がある。汚損した軟質部材3では、別の紙面等を摩擦した際に軟質部材3に付着した汚れ等を紙面に転写してしまい、紙面を汚してしまうおそれがある。
軟質部材3が摩耗若しくは破損又は汚損等した場合に、摩耗若しくは破損又は汚損等した軟質部材3を新しい軟質部材に交換することで再度適切な摩擦をすることが可能となる。
以上のことより、本発明は、筆記具の軸筒またはキャップの筒体の上端部に軟質部材を取り付ける軟質部材の取付構造であって、
前記筒体の上端部に軸方向上方に開口する取付孔を設け、前記取付孔の内周面に内向突起を形成し、前記軟質部材の外周面に外向突起を形成し、前記外向突起と前記内向突起が上下方向に抜け止め係止され、前記軟質部材は軸方向に開口する内孔と、少なくとも前記外向突起上に軸方向に延びるスリットと、を備え、前記内孔には中芯を挿着し、前記中芯の外周面を前記内孔の内周面に圧接し、前記軟質部材の使用時に、前記中芯は少なくとも前記外向突起の径方向内方に位置し、前記軟質部材の交換時に、前記中芯は少なくとも前記外向突起の径方向内方に位置しない軟質部材の取付構造である。
前記筒体の上端部に軸方向上方に開口する取付孔を設け、前記取付孔の内周面に内向突起を形成し、前記軟質部材の外周面に外向突起を形成し、前記外向突起と前記内向突起が上下方向に抜け止め係止され、前記軟質部材は軸方向に開口する内孔と、少なくとも前記外向突起上に軸方向に延びるスリットと、を備え、前記内孔には中芯を挿着し、前記中芯の外周面を前記内孔の内周面に圧接し、前記軟質部材の使用時に、前記中芯は少なくとも前記外向突起の径方向内方に位置し、前記軟質部材の交換時に、前記中芯は少なくとも前記外向突起の径方向内方に位置しない軟質部材の取付構造である。
本発明によれば、前記構成により、軟質部材が摩擦により汚損した場合でも、挿着された軟質部材を容易に予備の軟質部材に交換することができ、摩擦の際に軟質部材がぐらつくことがなく安定した適切な摩擦ができ、所望の摩擦性能を得ることができる。
<第2実施形態>
図7に、本発明の第2実施形態の軟質部材3の斜視図を示す。本発明の第2実施形態においては、スリット54の形態が、第1実施形態とは異なっている。第2実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
図7に、本発明の第2実施形態の軟質部材3の斜視図を示す。本発明の第2実施形態においては、スリット54の形態が、第1実施形態とは異なっている。第2実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
本実施形態の軟質部材3のスリット54は、図7に示すように、径方向に貫通して内孔31と連通し、軸方向下方に開口せず、周方向に等間隔2本設けられている。これによれば、外向突起51の径方向内方への弾性変形がより容易であり、外向突起51と内向突起21とを、より容易に上下方向の抜け止め係止状態にすることができる。また、スリット54が軸方向下方に開口していないことにより、製造工程中、軟質部材3は、パーツフィーダ内や保管用袋内で、集合状態にされても、互いに絡み合うことがなく、製造工程の作業効率を低下させるおそれがない。
<第3実施形態>
図8に、本発明の第3実施形態の軟質部材3の斜視図を示す。本発明の第3実施形態においては、スリット54の形態が、第1実施形態とは異なっている。第3実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
図8に、本発明の第3実施形態の軟質部材3の斜視図を示す。本発明の第3実施形態においては、スリット54の形態が、第1実施形態とは異なっている。第3実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
本実施形態の軟質部材3のスリット54は、図8に示すように、径方向に貫通せず、軸方向下方に開口し、周方向に等間隔2本設けられている。これによれば、外向突起51の径方向内方への弾性変形がより容易であり、外向突起51と内向突起21とを、より容易に上下方向の抜け止め係止状態にすることができる。また、スリット54が径方向に貫通していないことにより、製造工程中、軟質部材3は、パーツフィーダ内や保管用袋内で、集合状態にされても、互いに絡み合うことがなく、製造工程の作業効率を低下させるおそれがない。
<第4実施形態>
図9及び図10に、本発明の第4実施形態を示す。本発明の第4実施形態においては、軟質部材3の内孔31の形態と中芯7の形態とが、第1実施形態とは異なっている。第4実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
図9及び図10に、本発明の第4実施形態を示す。本発明の第4実施形態においては、軟質部材3の内孔31の形態と中芯7の形態とが、第1実施形態とは異なっている。第4実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
本実施形態の軟質部材3の内孔31は、図9及び図10に示すように、軸方向に貫通し、軟質部材3の交換時に、中芯7を軸方向上方より押動することにより軸方向下方に移動させる。
これによれば、軟質部材の交換時に、中芯を内孔の下部から離脱するまで確実に移動させることができ、的確に、少なくとも外向突起の径方向内方に中芯が位置しない状態にできる。すなわち、軟質部材3が摩擦により汚損した場合でも、挿着された軟質部材3を容易に予備の軟質部材に交換することができる。
本実施形態の軟質部材3の中芯7は、図9に示すように、上下方向で形状が非対称であり、鍔部74を備え、軟質部材3の使用時に、鍔部74が軟質部材3の下端部に当接する。これによれば、軟質部材3の内孔31に中芯7を挿着する際に、的確な位置まで容易に挿入することができ、軟質部材3の使用時に、中芯7は少なくとも外向突起の径方向内方に確実に位置することができる。
また、中芯7の挿入側の端部に面取りやR面取りが施されていることが好ましい。これによれば、中芯7を内孔31に挿着する際の組立性(挿入性)がより向上する。
本実施形態において、軟質部材3は軸方向に貫通する内孔31を備えた筒状体1でる。これに伴い、中芯7を挿入する際に、軟質部材の内孔31空気が圧縮されないため、中芯7は実施形態1の様に軸方向に貫通する通気部71を備えなくてもよい。
1 筒体
2 取付孔
21 内向突起
21a ガイド部
21b 最小内径部
3 軟質部材
31 内孔
32 摩擦部
4 大径部
41 肩部
5 小径部
51 外向突起
51a ガイド部
51b 最大外径部
52 膨出部
53 下方延長部
54 スリット
6 環状空間
7 中芯
71 通気部
72 上方芯部
73 下方芯部
74 鍔部
A 大径部の下端から外向突起の上端までの軸方向の長さ
B 筒体の上端から内向突起の下端まで軸方向の長さ
C 軸方向の隙間
2 取付孔
21 内向突起
21a ガイド部
21b 最小内径部
3 軟質部材
31 内孔
32 摩擦部
4 大径部
41 肩部
5 小径部
51 外向突起
51a ガイド部
51b 最大外径部
52 膨出部
53 下方延長部
54 スリット
6 環状空間
7 中芯
71 通気部
72 上方芯部
73 下方芯部
74 鍔部
A 大径部の下端から外向突起の上端までの軸方向の長さ
B 筒体の上端から内向突起の下端まで軸方向の長さ
C 軸方向の隙間
Claims (6)
- 筆記具の軸筒またはキャップの筒体の上端部に軟質部材を取り付ける軟質部材の取付構造であって、
前記筒体の上端部に軸方向上方に開口する取付孔を設け、前記取付孔の内周面に内向突起を形成し、前記軟質部材の外周面に外向突起を形成し、前記外向突起と前記内向突起が上下方向に抜け止め係止され、前記軟質部材は軸方向に開口する内孔と、少なくとも前記外向突起上に軸方向に延びるスリットと、を備え、前記内孔には中芯を挿着し、前記中芯の外周面を前記内孔の内周面に圧接し、前記軟質部材の使用時に、前記中芯は少なくとも前記外向突起の径方向内方に位置し、前記軟質部材の交換時に、前記中芯は少なくとも前記外向突起の径方向内方に位置しない軟質部材の取付構造。 - 前記スリットは径方向に貫通する請求項1に記載の軟質部材の取付構造。
- 前記内孔は軸方向下方に開口し、前記軟質部材は有底状の筒体であり、前記軟質部材の交換時に、前記中芯を軸方向下方より押動することにより軸方向上方に移動させる請求項1又は2に記載の軟質部材の取付構造。
- 前記内孔は軸方向に貫通し、前記軟質部材の交換時に、前記中芯を軸方向上方より押動することにより軸方向下方に移動させる請求項1又は2に記載の軟質部材の取付構造。
- 前記中芯は鍔部を備え、前記軟質部材の使用時に、前記鍔部が前記軟質部材の下端部に当接する請求項1、2又は4のいずれかに記載の軟質部材の取付構造。
- 前記中芯は、軸方向に貫通する通気部を備える請求項1乃至5のいずれかに記載の軟質部材の取付構造。
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