JP2022109748A - ノック式筆記具 - Google Patents

Abstract

【課題】径方向のがたつきを抑制することができるノック式筆記具を提供する。【解決手段】軸筒１１と、軸筒１１内において前後に移動可能に配置された筆記体と、を具備するノック式筆記具が、筆記体を用いて筆記可能な筆記状態と、筆記状態からさらに筆記体を前進させたロック筆記状態とを切り替え可能であり、ロック筆記状態における筆記部の径方向における移動可能量が、筆記状態における前記筆記部の径方向における移動可能量よりも小さくなるように、軸筒１１の内面又は筆記体の外面が構成されている。【選択図】図１２

Description

本発明は、ノック式筆記具に関する。

例えば軸筒の後端部に、ノック部材を備えた操作部を有し、軸筒内に配置されたスプリングの付勢力に抗して操作部を前方に押圧するノック操作を行うことによって、筆記体の先端に設けられた筆記部が軸筒の先端開口から突出した筆記状態と筆記部が軸筒内に没入した非筆記状態とが切り替えられる、いわゆる出没式のノック式ボールペンが公知である（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載のボールペンでは、筆記部近傍の外周面と先端開口近傍の内周面との間に環状のクリアランス（隙間）があることによる筆記時の筆記部のがたつき、特に径方向のがたつきを防止することが開示されている。具体的には、先端開口近傍の内周面に軸線方向に延びる複数の縦突起を設けることによって実質的なクリアランスを小さくし、筆記部のがたつきを抑制している。筆記時に筆記部のがたつきがあると、筆跡が乱れて綺麗な文字が書き難くなる等の問題がある。

特開２０００－４３４７８号公報 特開２０１９－１１９１１１号公報

特許文献１に記載のボールペンによれば、径方向のがたつきが抑制されるものの、特許文献１自体にも記載されているように、ノック操作による筆記体の繰り出しの際に常に、縦突起と筆記部近傍の外周面とが当接することによる摺動抵抗が生じてしまう。その結果、ノック操作時に摺接音が生じたり、繰り返しの摺動による摩耗の問題も生じたりする。

また、筆記部の径方向のがたつきという問題は、ボールペンの場合のみならず、特許文献２に記載のようにシャープペンシルの場合であっても存在する。

本発明は、径方向のがたつきを抑制することができるノック式筆記具を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、軸筒と、前記軸筒内において前後に移動可能に配置され且つ筆記部を備えた筆記体と、を具備するノック式筆記具であって、前記筆記体を用いて筆記可能な筆記状態と、前記筆記状態からさらに前記筆記体を前進させたロック筆記状態とを切り替え可能であり、前記ロック筆記状態における前記筆記部の径方向における移動可能量が、前記筆記状態における前記筆記部の径方向における移動可能量よりも小さくなるように、前記軸筒の内面又は前記筆記体の外面が構成されていることを特徴とするノック式筆記具が提供される。

前記筆記体が小径部と大径部とを有し、前記筆記状態では、前記小径部が前記軸筒の内面に当接することによって前記筆記部の径方向における移動が規制され、前記ロック筆記状態では、前記大径部が前記軸筒の内面に当接することによって前記筆記部の径方向における移動が規制されるようにしてもよい。前記筆記体の後方に配置され且つカムを備えた回転部材を有し、前記回転部材を回転させると、前記回転部材の回転運動が前記カムの作用によって直進運動に変換されて前記筆記体を前進させるようにしてもよい。

前記筆記体が筆記芯を備え、当該ノック式筆記具が、前記筆記芯を把持した状態で中心軸線回りに回転可能となるように前記軸筒内に保持されたチャックユニットと、回転子を有する回転駆動機構とを具備するシャープペンシルであり、前記回転駆動機構が、前記筆記芯が受ける筆記圧による前記チャックユニットの後退動作に伴い前記回転子が後退して、前記回転子を回転運動させ、前記回転子の回転運動が前記チャックユニットを介して前記筆記芯に伝達されるように構成されていてもよい。前記ロック筆記状態では、前記回転子が前記回転駆動機構において相対的に後退した状態でロックされるようにしてもよい。

前記回転駆動機構が、第１カム形成部材及び第２カム形成部材を有し、前記回転子が円環状に形成されてその軸線方向の一端面および他端面に第１カム面及び第２カム面がそれぞれ形成されると共に、前記第１カム面及び前記第２カム面にそれぞれ対峙するように前記第１カム形成部材及び前記第２カム形成部材に形成された第１固定カム面及び第２固定カム面が配置され、前記筆記圧による前記チャックユニットの後退動作によって、前記回転子の前記第１カム面が前記第１固定カム面に当接して噛み合わされ、前記筆記圧の解除によって、前記回転子の前記第２カム面が前記第２固定カム面に当接して噛み合わされるように構成され、前記回転子の前記第１カム面が、前記第１固定カム面に噛み合わされた状態において、前記回転子の前記第２カム面と前記第２固定カム面が、軸線方向においてカムの一歯に対して位相がずれた関係に設定され、前記回転子の前記第２カム面が前記第２固定カム面に噛み合わされた状態において、前記回転子の前記第１カム面と前記第１固定カム面が軸線方向においてカムの一歯に対して位相がずれた関係に設定され、前記回転駆動機構が、前記回転子における前記第１カム面を前記第１固定カム面に噛み合わせて、前記回転子をロックするようにしてもよい。当該ノック式筆記具がボールペンであり、前記筆記体がボールペンリフィルであってもよい。

本発明の態様によれば、径方向のがたつきを抑制することができるノック式筆記具を提供するという共通の効果を奏する。

図１は、第１シャープペンシルの縦断面図である。 図２は、回転駆動機構の拡大断面図である。 図３は、回転駆動機構の回転子の回転駆動を説明する模式図である。 図４は、図３に続く回転子の回転駆動を説明する模式図である。 図５は、第１シャープペンシルの後軸の縦断面図である。 図６は、第１シャープペンシルのノック部材の斜視図である。 図７は、第１シャープペンシルのノック回転子の斜視図である。 図８は、口先部材の縦断面図である。 図９は、筆記先端部の拡大図である。 図１０は、第１突出機構の動作を説明する模式図である。 図１１は、第１突出機構の動作を説明する縦断面図である。 図１２は、筆記部のロック筆記状態を説明する縦断面図である。 図１３は、第２シャープペンシルの縦断面図である。 図１４は、第２シャープペンシルの後軸の後端部の縦断面図である。 図１５は、第２シャープペンシルの第１回転部材の斜視図である。 図１６は、第２シャープペンシルの第１摺動部材の斜視図である。 図１７は、第２突出機構の動作を説明する横断面図である。 図１８は、第２突出機構の動作を説明する縦断面図である。 図１９は、ボールペンの筆記状態における縦断面図である。 図２０は、ボールペンの後軸の後端部の縦断面図である。 図２１は、ボールペンの第２回転部材の斜視図である。 図２２は、ボールペンの第２摺動部材の側面図である。 図２３は、ボールペンの第２摺動部材の縦断面図である。 図２４は、ボールペンの前軸の拡大縦断面図である。 図２５は、筆記部のロック筆記状態を説明する縦断面図である。 図２６は、第３突出機構の動作を説明する横断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。

図１は、第１シャープペンシル１の縦断面図である。第１シャープペンシル１は、筒状に形成された軸筒１１を有している。軸筒１１は、前軸１２と、前軸１２の後端部に嵌合又は螺合する後軸４０と、前軸１２の前端部に嵌合又は螺合する口先部材１３とを有している。第１シャープペンシル１は、口先部材１３の先端に設けられた先端パイプ１４から筆記芯が突出するように構成されている。したがって、先端パイプ１４及び先端パイプ１４から突出した筆記芯の部分が、筆記部を構成する。本明細書では、第１シャープペンシル１の軸線方向において、筆記芯側を「前」側と規定し、筆記芯側とは反対側を「後」側と規定する。

後軸４０の後端部には、ノックカバー１５が取り付けられ、消去部材としての消しゴム１６を覆っている。軸筒１１の前端部の内部には、スライダ１７が、軸線方向にスライド可能、且つ、中心軸線回りに回転可能に配置されている。先端パイプ１４は、スライダ１７に取り付けられている。先端パイプ１４の後方のスライダ１７の内部には、中央に通孔が形成された保持チャック１８が配置されている。保持チャック１８の通孔は、筆記芯の外周面に摺接し、筆記芯を一時的に保持するように作用する。

さらに、第１シャープペンシル１は、筆記体の先端部である筆記部を軸筒に対して出没させる一般的な出没式のノック式筆記具と同様に、ノック部材５０、ノック回転子６０及び付勢スプリング１９を有している。

スライダ１７の後端部には、筆記芯を把持するチャックユニット２０及び円筒状に形成された中継部材２１が接続されている。チャックユニット２０によれば、筆記芯に筆記圧が加わった場合には、筆記芯を把持して筆記芯の後退は阻止され、筆記芯を前方に引き出す力が働いた場合には、筆記芯を抵抗なく前方に引き出すことができる。

チャックユニット２０及び中継部材２１は、スライダ１７と共に軸線方向に一体的に移動可能である。すなわち、第１シャープペンシル１において、筆記芯と共に軸筒１１内において前後に移動可能に配置された部材、具体的にはスライダ１７及びチャックユニット２０等は、全体として筆記体を構成する。中継部材２１の後端部は、回転駆動機構２２に連結されている。チャックユニット２０の後端部の外周面には、芯ケース２３の前端部が嵌合している。芯ケース２３は、円筒状に形成され、内部には筆記芯が収容される。チャックユニット２０は、全体としてユニットケース２４に包囲されている。ユニットケース２４は、軸筒１１内に固定して取り付けられている。チャックユニット２０は、ユニットケース２４に対して前後動可能に設けられている。

軸筒１１の後端部、具体的には後軸４０の後端部の内部には、ノック部材５０が軸筒１１に対して前後動可能に設けられている。ノック部材５０は、コイルスプリング２５によって後方に付勢されている。ノック部材５０の後端部の内部には、消しゴム１６が着脱可能に装着されている。ノック部材５０の後端部の外周面には、上述したノックカバー１５が着脱可能に取り付けられ、消しゴム１６を汚れ等から保護している。

ノック部材５０又はノックカバー１５を前方へ押圧するノック操作をすることによって、芯ケース２３が前進する。これにより、チャックユニット２０を介して筆記芯も前進し、筆記芯を先端パイプ１４から繰り出させるように作用する。ノック操作による押圧を解除すると、コイルスプリング２５の付勢力によって、ノック部材５０は、後退して元の位置に復帰する。このとき、筆記芯は、スライダ１７内に配置された保持チャック１８によって保持されるため、チャックユニット２０の作用として、筆記芯はチャックユニット２０から抵抗なく引き出される。その結果、筆記芯は、先端パイプ１４から繰り出されることから、ノック操作を繰り返すごとに、筆記芯を所定量ずつ繰り出すことができる。

図２は、回転駆動機構２２の拡大断面図である。回転駆動機構２２は、後軸４０の内部空間に配置されている。回転駆動機構２２は、中継部材２１の後端部に接続されている。前軸１２の後端面と回転駆動機構２２の前端面との間に軸スプリング２６が配置され、回転駆動機構２２が後方に付勢されている。軸スプリング２６の付勢力による回転駆動機構２２の後退は、回転駆動機構２２の後端面が、後述する後軸４０の第１突起部４１及び第２突起部４２の前端面４４に当接することによって規制される。芯ケース２３は、中継部材２１及び回転駆動機構２２の内部を貫通し、回転駆動機構２２とは離間している。

回転駆動機構２２は、円筒状に形成された回転子３０と、円筒状に形成された第１カム形成部材である上カム形成部材３１と、円筒状に形成された第２カム形成部材である下カム形成部材３２と、円筒状に形成されたシリンダー部材３３と、円筒状に形成されたトルクキャンセラー３４と、コイル状のクッションスプリング３５とを有している。回転駆動機構２２は、これら部材が一体となって、ユニット化されている。

回転子３０の前端部の内周面には、中継部材２１の後端部の外周面が嵌合している。回転子３０の前端部近傍は、僅かばかり径の大きいフランジ状に形成された部分を有し、当該部分の後端面には第１カム面３０ａが形成され、当該部分の前端面には第２カム面３０ｂが形成されている。

上カム形成部材３１は、回転子３０の第１カム面３０ａの後方において、回転子３０を回動可能に包囲している。下カム形成部材３２は、上カム形成部材３１の前端部の外周面に嵌合している。回転子３０の第１カム面３０ａに対向する上カム形成部材３１の前端面には、第１固定カム面３１ａが形成されている。回転子３０の第２カム面３０ｂに対向する下カム形成部材３２の前端部内面には、第２固定カム面３２ａが形成されている。

上カム形成部材３１の後端部の外周面には、円筒状に形成されたシリンダー部材３３が嵌合している。シリンダー部材３３の後端部には、芯ケース２３が挿通できる挿通孔３３ａが形成されている。シリンダー部材３３内には、円筒状に形成されて前後に移動可能なトルクキャンセラー３４が配置されている。トルクキャンセラー３４の前端部内面とシリンダー部材３３の後端部内面との間には、クッションスプリング３５が配置されている。クッションスプリング３５は、トルクキャンセラー３４を介して、回転子３０を前方に付勢している。

ここで、中継部材２１は、筆記動作に基づく筆記芯の後退及び前進動作（クッション動作）を回転駆動機構２２、すなわち回転子３０に伝達すると共に、クッション動作によって生ずる回転駆動機構２２における回転子３０の回転運動を、筆記芯を把持した状態のチャックユニット２０に伝達する。したがって、チャックユニット２０に保持された筆記芯も回転する。

第１シャープペンシル１で筆記しているとき以外、すなわち、筆記芯に筆記圧が加わっていないとき、回転子３０は、トルクキャンセラー３４を介したクッションスプリング３５の付勢力によって前方に位置している。したがって、回転子３０の第２カム面３０ｂは、第２固定カム面３２ａに当接して噛み合い状態になされる。第１シャープペンシル１で筆記しているとき、すなわち、筆記芯に筆記圧が加わっているとき、チャックユニット２０は、クッションスプリング３５の付勢力に抗して後退し、これに伴って回転子３０も後退する。したがって、回転子３０の第１カム面３０ａは、第１固定カム面３１ａに当接して噛み合い状態になされる。

図３は、回転駆動機構２２の回転子３０の回転駆動を説明する模式図であり、図４は、図３に続く回転子３０の回転駆動を説明する模式図である。図３及び図４において、回転子３０の上側の面である後端面には、周方向に沿って連続的に鋸歯状になされた第１カム面３０ａが円環状に形成され、回転子３０の下側の面である前端面には、同様に周方向に沿って連続的に鋸歯状になされた第２カム面３０ｂが円環状に形成されている。

回転子３０の第１カム面３０ａに対峙する上カム形成部材３１の円環状の端面にも周方向に沿って連続的に鋸歯状になされた第１固定カム面３１ａが形成され、回転子３０の第２カム面３０ｂに対峙する下カム形成部材３２の円環状の端面にも周方向に沿って連続的に鋸歯状になされた第２固定カム面３２ａが形成されている。回転子３０に形成された第１カム面３０ａ及び第２カム面３０ｂの各カム面と、上カム形成部材３１に形成された第１固定カム面３１ａ及び下カム形成部材３２に形成された第２固定カム面３２ａの各カム面とは、ピッチが互いにほぼ同一となるように形成されている。

図３（Ａ）は、筆記芯に筆記圧が加わっていないときの状態における回転子３０、上カム形成部材３１及び下カム形成部材３２の関係を示している。この状態においては、回転子３０に形成された第２カム面３０ｂは、クッションスプリング３５の付勢力によって、下カム形成部材３２の第２固定カム面３２ａに対して当接している。このとき、回転子３０の第１カム面３０ａと上カム形成部材３１の第１固定カム面３１ａとが、軸線方向においてカムの一歯に対して半位相（半ピッチ）ずれた関係となるように設定されている。

図３（Ｂ）は、第１シャープペンシル１による筆記のために、筆記芯に筆記圧が加わった初期の状態を示している。この状態においては、回転子３０は、チャックユニット２０の後退に伴ってクッションスプリング３５を収縮させて後退する。それによって、回転子３０は、上カム形成部材３１の第１固定カム面３１ａ側に移動する。

次いで、図３（Ｃ）は、筆記芯にさらに筆記圧が加わり、回転子３０が上カム形成部材３１の第１固定カム面３１ａに当接して後退した状態を示している。この状態においては、回転子３０の第１カム面３０ａは、上カム形成部材３１の第１固定カム面３１ａに噛み合っている。それによって、回転子３０は、第１カム面３０ａの一歯の半位相（半ピッチ）に相当する回転駆動を受ける。

なお、図３及び図４における回転子３０の中央部に描いた○印は、回転子３０の回転移動量を示している。そして図３（Ｃ）に示された状態においては、回転子３０の第２カム面３０ｂと下カム形成部材３２の第２固定カム面３２ａとが、軸線方向においてカムの一歯に対して半位相（半ピッチ）ずれた関係となるように設定されている。

次いで、図４（Ｄ）は、第１シャープペンシル１による筆記が終わり、筆記芯に対する筆記圧が解除された初期の状態を示している。この場合においては、回転子３０は、クッションスプリング３５の付勢力によって前進する。これにより、回転子３０は下カム形成部材３２側に移動する。

次いで、図４（Ｅ）は、回転子３０がクッションスプリング３５の付勢力によって上カム形成部材３１の第１固定カム面３１ａに当接して前進した状態を示している。この場合においては、回転子３０の第２カム面３０ｂは、下カム形成部材３２の第２固定カム面３２ａに噛み合っている。それによって、回転子３０は、第２カム面３０ｂの一歯の半位相（半ピッチ）に相当する回転駆動を再び受ける。

したがって、回転子３０の中央部に描いた○印で示すように、筆記圧を受けた回転子３０の軸線方向への往復運動、すなわち前後動に伴って、回転子３０は、第１カム面３０ａ及び第２カム面３０ｂの一歯（１ピッチ）に相当する回転駆動を受け、チャックユニット２０を介して、これに把持された筆記芯も同様に回転駆動される。したがって、筆記による回転子３０の軸線方向への１回の前後動によって回転子３０はカムの一歯に対応する回転運動を受け、これを繰り返すことによって、筆記芯は順次回転駆動される。それ故、書き進むにしたがって筆記芯が偏って摩耗するのを防止することができ、描線の太さや描線の濃さが大きく変化することを防止することができる。

なお、クッションスプリング３５の付勢力を受けて回転子３０を前方に押し出すトルクキャンセラー３４は、その前端面と回転子３０の後端面との間で滑りを発生させて、回転子３０の回転運動がクッションスプリング３５に伝達するのを防止している。すなわち、トルクキャンセラー３４によって、回転子３０の回転運動がクッションスプリング３５に伝達されるのを防止し、それによって、回転子３０の回転動作を阻害するクッションスプリング３５のねじれ戻り（トルク）が発生することを防止している。

以上より、第１シャープペンシル１は、チャックユニット２０と回転子３０とを有し、チャックユニット２０の前後動によって筆記芯の解除及び把持を行うことで、筆記芯を前方に繰り出すことができるように構成され、チャックユニット２０が、筆記芯を把持した状態で中心軸線回りに回転可能となるように軸筒１１内に保持され、筆記芯が受ける筆記圧によるチャックユニット２０の後退動作に伴い回転子３０が後退して、回転子３０を回転運動させる回転駆動機構２２を具備し、回転子３０の回転運動がチャックユニット２０を介して筆記芯に伝達されるように構成されている。

図５は、第１シャープペンシル１の後軸４０の後端部の縦断面図である。図５において、上方が第１シャープペンシル１における前側である。後軸４０の内周面には、軸線方向に延在し且つ後端部において互いに連結する４つの第１突起部４１及び４つの第２突起部４２を有する。第１突起部４１及び第２突起部４２は、周方向に沿って等間隔で且つ交互に配置されている。

第１突起部４１の各々の上面、すなわち後軸４０の中心軸線に対向する面には、前後方向に対して垂直な平面に対して周方向に傾斜し且つ前方に面したカム面４３が設けられている。したがって、第１突起部４１において、カム面４３の後方はより肉厚、すなわちより高い突起である。他方、第１突起部４１において、カム面４３の前方はより肉薄、すなわちより低い突起であり、第２突起部４２と同一の高さの突起である。第１突起部４１及び第２突起部４２の前端面４４は、回転駆動機構２２の後退を規制している。第１突起部４１及び第２突起部４２の各々は、前後方向に沿って延びる規制面である縦壁面４５を有している。第１突起部４１及び第２突起部４２の各々を連結する部分の前端面には、当接面４６が形成されている。カム面４３及び縦壁面４５は、外カム４７を構成する。

図６は、第１シャープペンシル１のノック部材５０の斜視図である。図６において、上方が第１シャープペンシル１における前側である。ノック部材５０は、両端が開口した筒状の部材である。ノック部材５０の前側の外周面には、２つの突起部５１が対称位置に設けられている。また、２つの突起部５１間には、ノック部材５０の前端面から後方に向かって延びるスリット部５２が設けられている。突起部５１の各々は、ノック操作によって、第１突起部４１間を前後に移動するように構成されている。すなわち、２つの突起部５１の外面を含むような外接円の径は、後軸４０の第１突起部４１の上面に接する内接円の径よりも大きく、後軸４０の第２突起部４２の上面に接する内接円の径よりも小さく設定されている。ノック部材５０の前端面にはカム面５３が形成されている。カム面５３は、対称的に形成された山部５４及び谷部５５を有する。８つの山部５４及び谷部５５は、斜面５６によって接続されている。

図７は、第１シャープペンシル１のノック回転子６０の斜視図である。図７において、上方が第１シャープペンシル１における前側である。ノック回転子６０は、両端が開口した筒状の部材である。ノック回転子６０は、大径部６０ａと、大径部６０ａの後方に形成され且つノック部材５０内に挿入されて芯合わせに使用される小径部６０ｂとを有している。大径部６０ａは小径部６０ｂよりも大きな径を有する。大径部６０ａの外周面には、周方向に沿って等間隔に配置され且つ前後方向に沿って延びる４つの縦溝６１が形成されている。縦溝６１の深さは、大径部６０ａと小径部６０ｂとの半径の差よりは浅い。大径部６０ａには、４つの縦溝６１によって画成された４つの突起部６２ａからなる内カム６２が形成されている。大径部６０ａの後端面において、内カム６２よりも径方向内側には、全周に亘って、ノック部材５０のカム面５３と相補的に形成されて協働するカム受け面６３が形成されている。すなわち、大径部６０ａには、内カム６２及びカム受け面６３が一体的に設けられている。

カム受け面６３は、鋸刃状に形成されており、前後方向に対して垂直な平面に対して周方向に傾斜した斜面６４を有する。８つの斜面６４において１つおきの斜面６４ａは、上述した縦溝６１によって切り欠かれている。隣接する縦溝６１との間の隣接する斜面６４は、前後方向に沿って延びる縦壁面６５によって接続されている。すなわち、カム受け面６３は、４つの縦壁面６５を有する。ノック部材５０のカム面５３とノック回転子６０のカム受け面６３とは相補的に形成されていることから、縦溝６１の部分、及び、斜面６４と縦壁面６５とによって画成された鋭角の部分には、斜面６４とは逆方向に傾斜した斜面６４ｂが設けられている。斜面６４ｂは、ノック部材５０のカム面５３と協働するのに十分な高さ、すなわち径方向の長さで設けられている。

要するに、大径部６０ａの径方向内側には、ノック部材５０のカム面５３と協働するカム受け面６３が設けられ、大径部６０ａの径方向外側には、後軸４０の外カム４７と協働する内カム６２が設けられている。なお、ノック回転子６０には、中心軸線に沿って貫通孔６６が設けられており、貫通孔６６には、芯ケース２３が挿入される。

内カム６２は、ノック操作によってノック回転子６０が中心軸線回りに回転すると、外カム４７と係合し又は係合解除する。すなわち、内カム６２の突起部６２ａは、ノック操作によってノック回転子６０が中心軸線回りに回転すると、外カム４７の第１突起部４１と係合し又は外カム４７の第１突起部４１間に配置される。内カム６２の突起部６２ａが外カム４７の第１突起部４１間に配置されるとき、外カム４７の第１突起部４１は内カム６２の突起部６２ａ間、すなわち縦溝６１内に配置される。

ノック部材５０のカム面５３及びノック回転子６０のカム受け面６３は、内カム６２が外カム４７と係合し又は係合解除するとき、ノック部材５０のカム面５３の山部５４が、周方向において、内カム６２のカム受け面６３の斜面６４上に位置するように構成されている。すなわち、カム面５３の斜面５６とカム受け面６３の斜面６４とは、位相がずれて配置される。このため、ノック操作によってカム面５３の斜面５６がカム受け面６３の斜面６４を押圧すると、この操作荷重及び付勢スプリング１９による付勢力に起因し、ノック回転子６０は周方向の分力を受けて中心軸線回りに回転する。一方、ノック部材５０は、突起部５１が外カム４７の縦壁面６５に周方向に当接することによって中心軸線回りの回転が規制されている。こうした動作について、図１０を参照しながら後述する。

図８は、口先部材１３の縦断面図である。口先部材１３は、全体としてテーパ状の外形を備えた筒状の部材である。口先部材１３には、スライダ１７が突出する貫通孔１３ａが形成されている。貫通孔１３ａの開口部近傍の口先部材１３の内周面には、小径部１３ｂが設けられている。小径部１３ｂの後方にはより大径の大径部１３ｃが設けられている。大径部１３ｃの後方には、先端に向かって内径が小さくなるテーパ面１３ｄが設けられている。テーパ面１３ｄの後方には、雌ねじ部１３ｅが設けられている。

図９は、筆記先端部の拡大図であり、口先部材１３が省略されている。前軸１２から前方へ突出するユニットケース２４の外周面には、口先部材１３の雌ねじ部１３ｅと螺合する雄ねじ部２４ａが設けられている。ユニットケース２４から前方へ突出するスライダ１７の外周面には、係止部である大径部１７ａが設けられている。大径部１７ａの前方には、より小径の小径部１７ｂが設けられている。小径部１７ｂの前方には、テーパ部１７ｃが設けられている。スライダ１７の前端面からは先端パイプ１４が突出している。

図１０は、第１突出機構の動作を説明する模式図であり、第１シャープペンシル１の各カムの関係を示す模式図である。すなわち、図１０は、後軸４０の外カム４７とノック部材５０とノック回転子６０との位置関係を示す模式図である。より詳細には、外カム４７を周方向に展開したものに対して、ノック部材５０のカム面５３及びノック回転子６０のカム受け面６３の位置を示したものである。図中、上方が第１シャープペンシル１の前側であり、下方が第１シャープペンシル１の後側である。また、図１１は、第１突出機構の動作を説明する縦断面図である。

第１突出機構の動作は、出没式のノック式筆記具の出没機構と同様に、ノック部材５０又はノックカバー１５を前方へ押圧するノック操作をすることによって行われる。ノック回転子６０は、ノック部材５０のカム面５３とノック回転子６０のカム受け面６３とのカム機構によって回転力を与えられ、ノック操作毎に図の左から右へ移動する。

図１０（Ａ）に示された状態は、図１１（Ａ）と同一の状態である。図１０（Ａ）に示された状態では、内カム６２は外カム４７と係合していない。すなわち、内カム６２の突起部６２ａが外カム４７の第１突起部４１間に配置され、外カム４７の第１突起部４１は内カム６２の突起部６２ａ間、すなわち縦溝６１内に配置されている。カム面５３及びカム受け面６３は、位相がずれて配置されている。

この状態から、付勢スプリング１９の付勢力に抗してノック部材５０を押圧し、ノック部材５０及びノック回転子６０を前進させると、図１０（Ｂ）に示されるように、内カム６２のカム受け面６３の縦溝６１の後端部が、前後方向において外カム４７の第１突起部４１の前端部を越える。このとき、ノック回転子６０のカム受け面６３の斜面６４と外カム４７のカム面４３とが一致し、外カム４７の第１突起部４１の縦壁面６５による、ノック回転子６０の中心軸線回りの回転の規制は、解除される。

図１０（Ｂ）に示された状態からノック部材５０の押圧を解除すると、ノック部材５０及びノック回転子６０は、付勢スプリング１９の付勢力によって後退する。このとき、ノック回転子６０の中心軸線回りの回転は、外カム４７の第１突起部４１の縦壁面４５によって規制されていない。そのため、付勢スプリング１９の付勢力によって、ノック回転子６０のカム受け面６３の斜面６４が外カム４７のカム面４３又はノック部材５０のカム面５３の斜面５６を押圧すると、ノック回転子６０は周方向の分力を受けて中心軸線回りに回転する。

ノック回転子６０の後退及び回転は、内カム６２は外カム４７と係合することによって規制される。すなわち、内カム６２のカム受け面６３の斜面６４及び縦壁面６５が、外カム４７の第１突起部４１のカム面４３及び縦壁面６５と係合することによって、ノック回転子６０の後退及び回転が規制され、図１０（Ｃ）に示された状態となる。

図１０（Ｃ）に示された状態は、図１１（Ｂ）と同一の状態である。この状態から、付勢スプリング１９の付勢力に抗してノック部材５０を押圧し、ノック部材５０及びノック回転子６０を前進させると、図１０（Ｄ）に示されるように、内カム６２のカム受け面６３の縦壁面６５の後端部が、前後方向において外カム４７の第１突起部４１の前端部を越える。このとき、ノック回転子６０のカム受け面６３の斜面６４と外カム４７のカム面４３とが一致し、外カム４７の第１突起部４１の縦壁面６５による、ノック回転子６０の中心軸線回りの回転の規制は、解除される。

図１０（Ｄ）に示された状態からノック部材５０の押圧を解除すると、ノック部材５０及びノック回転子６０は、付勢スプリング１９の付勢力によって後退する。このとき、ノック回転子６０の中心軸線回りの回転は、外カム４７の第１突起部４１の縦壁面６５によって規制されていない。そのため、付勢スプリング１９の付勢力によって、ノック回転子６０のカム受け面６３の斜面６４が外カム４７のカム面４３又はノック部材５０のカム面５３の斜面５６を押圧すると、ノック回転子６０は周方向の分力を受けて中心軸線回りに回転する。

ノック回転子６０は回転しながら後退するため、図１０（Ｅ）に示されるように、内カム６２の突起部６２ａが外カム４７の第１突起部４１間に配置され、外カム４７の第１突起部４１は内カム６２の突起部６２ａ間、すなわち縦溝６１内に配置される。その結果、外カム４７と内カム６２との係合は解除される。突起部５１が外カム４７の縦壁面６５に周方向に当接することによって、ノック部材５０の中心軸線回りの回転は、常に規制されている。図１０（Ｅ）に示された状態から、ノック部材５０及びノック回転子６０はそのまま後退し、再び図１０（Ａ）に示された状態となる。

図１１（Ｂ）に示された状態では、ノック回転子６０が前進していることによって、付勢スプリング１９がより圧縮される。付勢スプリング１９の一端はノック回転子６０に当接し、付勢スプリング１９の他端は回転駆動機構２２の後端面に当接している。したがって、回転駆動機構２２は、付勢スプリング１９の圧縮によって増加した前方に向かう付勢力と、軸スプリング２６の後方に向かう付勢力とのバランスによって、図１１（Ａ）に示された状態と比較して距離Ｄだけ前進している。

回転駆動機構２２が前進すると、軸筒１１内の各部材間に存在していた微小なクリアランス、例えば、口先部材１３、チャックユニット２０や中継部材２１等の間に存在していたクリアランスがなくなる。その結果、回転子３０が回転駆動機構２２において相対的に後退した状態となり、図３（Ｃ）に示された回転子３０の状態となることから、回転子３０の回転がロックされる。

ここで、使用者が回転駆動機構のオン（稼働又は有効化）とオフ（停止又は無効化）とを自由に切り替えられるようにする機構の原理について説明する。例えば速記する場合等において、回転駆動機構による筆記芯の前進及び後退が煩わしく感じる場合は、回転駆動機構をオフにすることができることが好ましい。他方、筆記芯の偏摩耗による筆跡の太さの不均一を防止した丁寧な筆記を行う場合、回転駆動機構をオンにすることができることが好ましい。

回転子３０は、トルクキャンセラー３４を介したクッションスプリング３５の付勢力によって前方に付勢されている。したがって、筆記芯に筆記圧が加わっていない状態では、図３（Ａ）に示されるように、回転子３０の第２カム面３０ｂが下カム形成部材３２の第２固定カム面３２ａに噛み合っている。第１突出機構によって、筆記芯に筆記圧が加わっていない状態において、図３（Ｃ）に示されるように、回転子３０の第１カム面３０ａを上カム形成部材３１の第１固定カム面３１ａに噛み合せるように構成される。その結果、筆記芯に筆記圧が加わったとしても、回転子３０が後退し、回転することはない。したがって、第１突出機構によって回転子３０の回転がロックされ、回転駆動機構がオフにされる。

要するに、一般的な出没式のノック式筆記具における筆記状態、すなわちノック回転子６０が前方に位置する回転ロック状態である、図１１（Ｂ）に示された状態で、回転駆動機構がオフにされる。他方、一般的な出没式のノック式筆記具における非筆記状態、すなわちノック回転子６０が後方に位置する状態である、図１１（Ａ）に示された回転ロック解除状態で、回転駆動機構がオンにされる。

第１シャープペンシル１では、使用者は、回転駆動機構２２をオン又はオフにする回転ロックノック操作と、筆記芯を繰り出す繰り出しノック操作との２つのノック操作を行うことができる。すなわち、回転駆動機構２２をオン又はオフにしたい場合には、図１０を参照しながら説明したように、内カム６２が、前後方向において外カム４７を越えるまでノック部材５０、ひいてはノック回転子６０を前進させる。他方、筆記芯を繰り出すためのノック操作は、チャックユニット２０が作動する程度にノック部材５０、ひいてはチャックユニット２０を前進させる。すなわち、回転ロックノック操作は、繰り出しノック操作よりも深くノックする必要がある。なお、回転ロックノック操作においても筆記芯の繰り出しを行うことができる。

図１２は、筆記部のロック筆記状態を説明する縦断面図である。具体的には、図１２（Ａ）は、筆記部の通常の筆記状態を示し、図１２（Ｂ）は、筆記部の径方向のがたつきが抑制されたロック筆記状態を示している。第１シャープペンシル１では、第１突出機構による回転駆動機構のオフと共に、筆記部の径方向のがたつきが抑制されたロック筆記状態になる。言い換えると、第１シャープペンシル１において、回転ロック状態ではロック筆記状態となる。以下、ロック筆記状態について説明する。なお、筆記部の径方向とは、筆記体の中心軸線に対して直交する方向をいう。

図１２（Ａ）は図１１（Ａ）に対応し、図１２（Ｂ）は図１１（Ｂ）に対応している。図１１に示されるように、回転ロックノック操作によって回転駆動機構２２が距離Ｄだけ前進すると、図１１及び図１２に示されるように、芯ケース２３、ひいてはチャックユニット２０及びスライダ１７等が距離ｄだけ前進する。スライダ１７の前進は、チャックユニット２０がユニットケース２４の前端面の内面に設けられた規制面２４ｂに当接することよって規制される。

筆記状態を示す図１２（Ａ）参照すると、スライダ１７の大径部１７ａと、口先部材１３の大径部１３ｃとは、軸線方向において互いに離間している。したがって、筆記状態では、筆記時の筆記部、ひいては筆記体の径方向の移動は、スライダ１７の小径部１７ｂが、口先部材１３の小径部１３ｂと当接することによって規制される。他方、ロック筆記状態を示す図１２（Ｂ）を参照すると、スライダ１７の大径部１７ａの一部が、口先部材１３の大径部１３ｃ内に挿入されている。したがって、筆記状態では、筆記時の筆記部、ひいては筆記体の径方向の移動は、スライダ１７の大径部１７ａが、口先部材１３の大径部１３ｃと当接することによって規制される。

そして、図１２（Ｂ）における口先部材１３の大径部１３ｃ及びスライダ１７の大径部１７ａ間のクリアランスは、図１２（Ａ）における口先部材１３の小径部１３ｂ及びスライダ１７の小径部１７ｂ間のクリアランスよりも小さくなるように構成されている。したがって、ロック筆記状態における筆記部の径方向における移動可能量が、筆記状態における筆記部の径方向における移動可能量よりも小さくなるように、軸筒１１の内面又は筆記体の外面が構成されている。その結果、第１シャープペンシル１によれば、径方向のがたつきを抑制することができ、筆跡が乱れることなく綺麗な文字を安定して筆記することが可能となる。

図１２（Ａ）に示された筆記状態で、口先部材１３の小径部１３ｂとスライダ１７の小径部１７ｂとの間には、例えば、０．０６ｍｍ～０．０８ｍｍのクリアランスが設けられている。他方、図１２（Ｂ）に示されたロック筆記状態で、口先部材１３の大径部１３ｃとスライダ１７の大径部１７ａとの間には、より小さいクリアランス、例えば、０．０２ｍｍのクリアランスが設けられている。したがって、図１２（Ａ）に示された筆記状態の第１シャープペンシル１で筆記した場合に比べて、図１２（Ｂ）に示されたロック筆記状態の第１シャープペンシル１で筆記した場合では、筆記部の径方向のがたつきがより抑制される。さらに、微小なクリアランスを設けつつ筆記部の径方向のがたつきを抑制できるので、繰り返しの使用による口先部材１３又はスライダ１７等の摩耗等の問題も生じない。

なお、ロック筆記状態において、口先部材１３の大径部１３ｃとスライダ１７の大径部１７ａとの間のクリアランスが０ｍｍとなるように構成してもよく、スライダ１７の大径部１７ａの外径が口先部材１３の大径部１３ｃの内径よりも僅かばかり大きくなるように構成してもよい。

ところで、ロック筆記状態では、上述したように、付勢スプリング１９の付勢力によるチャックユニット２０の前進はユニットケース２４によって規制される。それによってチャックユニット２０、具体的に例えば中継部材２１は、付勢スプリング１９の付勢力によって常に軸方向の圧縮力が付加されている。中継部材２１は、例えばポリプロピレン等の樹脂材料で形成されることから、圧縮された状態で長く放置されると、クリープによって変形し、全長が短縮する場合がある。この場合、付勢スプリング１９によるチャックユニット２０のユニットケース２４の規制面２４ｂに対する軸方向の押圧力が低下し、結果として、チャックユニット２０が径方向に移動し易くなり、筆記部の径方向のがたつきが増大する可能性がある。こうした場合であっても、第１シャープペンシル１によれば、口先部材１３の大径部１３ｃとスライダ１７の大径部１７ａとの当接によって、筆記体の径方向の移動が規制され、筆記部の径方向のがたつきを抑制することができる。

図１３は、第２シャープペンシル２の縦断面図である。第２シャープペンシル２は、第１突出機構に代えて第２突出機構を有している点においてのみ、第１シャープペンシル１と異なる。第２シャープペンシル２は、第２突出機構として、第１回転部材８０、第１摺動部材９０及び付勢スプリング１９を有している。

図１４は、第２シャープペンシル２の後軸７０の後端部の縦断面図である。図１４において、上方が第２シャープペンシル２における後側である。後軸７０の後部の内周面には、周方向に沿って環状突起部７１が設けられている。後述する図１７に示されるように、環状突起部７１は、全周に亘って設けられていない。例えば、後軸７０の内周面において、周方向に沿った一部分、例えば全周のうちの１／４の部分には、環状突起部７１に代えて、凹部７２が画成される。凹部７２には、環状突起部７１の両方の端部から僅かに離間して、２つの小突起部７３がそれぞれ設けられている。その結果、環状突起部７１と小突起部７３との間には、２つの係止凹部７４が画成される。周方向における環状突起部７１の中央には、キー突起部７５が設けられ、対向する周方向における凹部７２の中央には、同様のキー突起部７５が設けられている。２つのキー突起部７５は、軸線方向において、環状突起部７１と隣接して設けられている。

図１５は、第２シャープペンシル２の第１回転部材８０の斜視図である。図１５において、上方が第２シャープペンシル２における後側である。第１回転部材８０は、後軸７０に対して中心軸線回りに回転可能に取り付けられる。第１回転部材８０は、回転させる際に使用者が把持する筒状の把持部８１を有している。把持部８１の外周面には、クリップ８１ａが設けられている。把持部８１の前方には、より小径に形成され且つ後軸７０内に挿入される挿入部８２が設けられている。挿入部８２には、前端面から後方に向かって略矩形で且つ対向する２つの切り欠き部８３が設けられている。２つの切り欠き部８３によって、前方に向かって延びる２つのカムアーム８４が画成されている。２つのカムアーム８４の前端面には、周方向に沿って同一方向に傾斜したカム面８５が設けられている。一方の切り欠き部における挿入部８２の前端面の中央部分には、前方に向かって延びる矩形突起部８６が画成されている。矩形突起部８６の外面には、係止突起部８７が設けられている。２つのカムアーム８４の各々の外面には、軸線方向において係止突起部８７と同じ位置に、周方向に沿って摺動溝８８が設けられている。

図１６は、第２シャープペンシル２の第１摺動部材９０の斜視図である。図１６において、上方が第２シャープペンシル２における後側である。第１摺動部材９０は、摺動本体部９１を有している。摺動本体部９１の外周面には、２つのカム突起部９２が設けられている。２つのカム突起部９２は、軸線方向に沿って延びる２つのキー溝９３によってそれぞれ離間している。２つのカム突起部９２の後端面には、第１回転部材８０のカム面８５に対応して同様に傾斜したカム受け面９４が設けられている。カム受け面９４の各々において、最も前方に位置する部分を始端部９４ａとし、最も後方に位置する部分を終端部９４ｂと定義する。第１摺動部材９０には、中心軸線に沿って貫通孔９５が設けられており、貫通孔９５には、芯ケース２３が挿入される。

軸筒１１内において、第１回転部材８０は、後軸７０の後方から内部に挿入される。このとき、２つのカムアーム８４が径方向内方に撓み、摺動溝８８内に後軸７０の環状突起部７１が配置される。第１回転部材８０を後軸７０に対して中心軸線回りに回転させるとき、摺動溝８８がレールの役割を果たし、摺動溝８８内で環状突起部７１を相対的に移動させることができる。また、後軸７０の環状突起部７１が第１回転部材８０の摺動溝８８内に配置されることによって、第１回転部材８０が後軸７０から外れ難くなる。第１回転部材８０の係止突起部８７は、凹部７２内に配置される。

第１摺動部材９０は、後軸７０の前方から内部に挿入され、摺動本体部９１の後端部が第１回転部材８０の前方から内部に挿入される。第１摺動部材９０の挿入の際には、後軸７０のキー突起部７５が第１摺動部材９０のキー溝９３内に配置されるように、第１回転部材８０のカムアーム８４が第１摺動部材９０のカム受け面９４によって案内される。キー突起部７５がキー溝９３内に配置されることによって、第１摺動部材９０は、中心軸線回りに回転することなく、軸筒１１内を前後に移動させることができる。第１摺動部材９０の摺動本体部９１が第１回転部材８０の内部に挿入されることによって、２つのカムアーム８４は径方向内方に撓むことができなくなる。その結果、第１回転部材８０が後軸７０から脱落することを防止することができる。

第１摺動部材９０は、付勢スプリング１９によって後方に付勢されている。付勢スプリング１９の一端は、第１摺動部材９０の内部に設けられた段差に当接し、付勢スプリング１９の他端は、回転駆動機構２２の後端面によって支持される。軸スプリング２６の付勢力による回転駆動機構２２の後退は、回転駆動機構２２の後端面が、後軸７０のキー突起部の前端面７６に当接することによって規制される。

図１７は、第２突出機構の動作を説明する横断面図であり、図１８は、第２突出機構の動作を説明する縦断面図である。図１７は、具体的には、第２シャープペンシル２において、第１回転部材８０の係止突起部８７を含む横断面である。図１７（Ａ）及び図１８（Ａ）に示された状態は、回転駆動機構２２がオンの回転ロック解除状態であり、さらには、第２シャープペンシル２における通常の筆記状態である。図１７（Ｂ）及び図１８（Ｂ）に示された状態は、回転駆動機構２２がオフの回転ロック状態であり、さらには、第２シャープペンシル２におけるロック筆記状態である。

図１７（Ａ）及び図１８（Ａ）に示された状態では、付勢スプリング１９による第１摺動部材９０の後退は、後述するように、第１回転部材８０のカムアーム８４が、後軸７０のキー突起部７５に対して周方向に当接して第１回転部材８０の回転が規制された状態で、カムアーム８４がカム突起部９２と係止することによって規制される。このとき、第１回転部材８０のカム面８５は、第１摺動部材９０のカム受け面９４において始端部９４ａに配置されている。

この状態から、把持部８１を把持して第１回転部材８０を回転させると、第１回転部材８０のカム面８５及び第１摺動部材９０のカム受け面９４が協働することによって、第１回転部材８０に加わる回転方向の力が、第１摺動部材９０を前進させる力に変換される。すなわち、カム面８５及びカム受け面９４において、互いに同一方向に傾斜した斜面から軸方向の分力を受け、付勢スプリング１９の付勢力に抗して第１摺動部材９０は前進する。第１回転部材８０のカム面８５が、第１摺動部材９０のカム受け面９４において終端部９４ｂまで移動すると、第１摺動部材９０の前進は停止する（図１７（Ｂ）及び図１８（Ｂ））。

第１摺動部材９０が前進したことによって、付勢スプリング１９がより圧縮される。付勢スプリング１９の一端は第１摺動部材９０に当接し、付勢スプリング１９の他端は回転駆動機構２２の後端面に当接している。したがって、回転駆動機構２２は、付勢スプリング１９の圧縮によって増加した前方に向かう付勢力と、軸スプリング２６の後方に向かう付勢力とのバランスによって、図１８（Ａ）に示された状態と比較して距離Ｄだけ前進している。

回転駆動機構２２が前進すると、軸筒１１内の各部材間に存在していた微小なクリアランス、例えば、口先部材１３、チャックユニット２０や中継部材２１等の間に存在していたクリアランスがなくなる。その結果、回転子３０が回転駆動機構２２において相対的に後退した状態となり、図３（Ｃ）に示された回転子３０の状態となることから、回転子３０の回転がロックされる。

さらに、図１２を参照しながら上述したように、回転駆動機構２２が距離Ｄだけ前進すると、芯ケース２３、ひいてはチャックユニット２０及びスライダ１７が距離ｄだけ前進する（図１８）。その結果、第２シャープペンシル２では、第２突出機構による回転駆動機構のオフと共に、筆記部の径方向のがたつきが抑制されたロック筆記状態になる。

回転ロック状態又はロック筆記状態では、第１回転部材８０を逆方向に回転させることによって、付勢スプリング１９の付勢力を受けて第１摺動部材９０が後退する。第１回転部材８０のカム面８５が、第１摺動部材９０のカム受け面９４において始端部９４ａまで移動すると、第１摺動部材９０の後退は停止し、回転駆動機構２２が回転ロック解除状態となる（図１７（Ａ）及び図１８（Ａ））。

第１回転部材８０の回転は、カムアーム８４の側面が後軸７０のキー突起部７５の側面に当接することによって規制される。すなわち、図１７（Ａ）に示されるように、カムアーム８４の一方は、キー突起部７５の一方に対して周方向において当接している。これに対し、図１７（Ｂ）に示されるように、カムアーム８４の上記一方は、キー突起部７５の他方に対して周方向において当接している。各々の場合、すなわちカムアーム８４がキー突起部７５に当接している場合、第１回転部材８０の係止突起部８７が、後軸７０の係止凹部７４内に嵌合している。要するに、係止突起部８７は、第１回転部材８０の回転に応じて小突起部７３を乗り越え、カムアーム８４がキー突起部７５に当接すると同時に、係止凹部７４内に嵌合する。その結果、第１回転部材８０を一時的に固定することができ、意図せず回転ロック状態若しくはロック筆記状態、又は、回転ロック解除状態が解除されることが防止される。

係止突起部８７が、小突起部７３を乗り越えるとき、矩形突起部８６が径方向内方に撓むことから、係止突起部８７は、係止凹部７４内にスナップ式に嵌合する。したがって、使用者は、繰り出しの完了のフィードバックを、クリック音又はクリック感として得られる。小突起部７３又は係止突起部８７の高さ等を変更することによって、クリック音又はクリック感の程度を自由に設計することができる。

なお、第１回転部材８０の回転によって第１摺動部材９０を前進又は後退させる第２突出機構と、ノック部材５０又はノックカバー１５を前方へ押圧するノック操作によって筆記芯を繰り出す出没機構とは、独立して操作可能である。したがって、第２シャープペンシル２では、第２突出機構によって回転駆動機構がオン又はオフにされてもノック操作を行うことができる。

図１９は、ボールペン３の筆記状態における縦断面図である。ボールペン３は、筒状に形成された軸筒１１１を有している。軸筒１１１は、前軸１１２と、前軸１１２の後端部に嵌合又は螺合する後軸１７０と、後軸１７０の後端部に設けられた筒状に形成された第２回転部材１８０とを有している。また、ボールペン３は、軸筒１１１内に配置され且つ一端に筆記部１０１を備えた筆記体であるリフィル１０２と、コイルスプリング１０３と、スプリング支持部材１０４と、ノック回転子１０５と、ノック部材１０６と、ノックカバー１０７と、コイルスプリング１０８と、第２摺動部材１９０とを有している。

ボールペン３の軸線方向において、筆記部１０１側を「前」側と規定し、筆記部１０１とは反対側を「後」側と規定する。ボールペン３では、ノック式の出没機構の操作によって、リフィル１０２が軸筒１１１内を前後に移動する。このとき、筆記部１０１が軸筒１１１から突出した状態を筆記状態（図１９及び後述する図２５（Ｂ））と称し、筆記部１０１が軸筒１１１内に没入した状態を非筆記状態（後述する図２５（Ａ））と称する。

図２０は、ボールペン３の後軸１７０の後端部の縦断面図である。図２０において、上方がボールペン３における後側である。後軸１７０の後部の内周面には、周方向に沿って環状突起部１７１が設けられている。後述する図２６に示されるように、環状突起部１７１は、全周に亘って設けられていない。例えば、後軸１７０の内周面において、周方向に沿った一部分、例えば全周のうちの１／４の部分には、環状突起部１７１に代えて、凹部１７２が画成される。凹部１７２には、環状突起部１７１の両方の端部から僅かに離間して、２つの小突起部１７３がそれぞれ設けられている。その結果、環状突起部１７１と小突起部１７３との間には、２つの係止凹部１７４が画成される。周方向における環状突起部１７１の中央には、キー突起部１７５が設けられ、対向する周方向における凹部１７２の中央には、同様のキー突起部１７５が設けられている。２つのキー突起部１７５は、軸線方向において、環状突起部１７１と隣接して設けられている。

図２１は、ボールペン３の第２回転部材１８０の斜視図である。図２１において、上方がボールペン３における後側である。第２回転部材１８０は、後軸１７０に対して中心軸線回りに回転可能に取り付けられる。第２回転部材１８０は、回転させる際に使用者が把持する筒状の把持部１８１を有している。把持部１８１の外周面には、クリップ１８１ａが設けられている。把持部１８１の前方には、より小径に形成され且つ後軸１７０内に挿入される挿入部１８２が設けられている。挿入部１８２には、前端面から後方に向かって略矩形で且つ対向する２つの切り欠き部１８３が設けられている。２つの切り欠き部１８３によって、前方に向かって延びる２つのカムアーム１８４が画成されている。２つのカムアーム１８４の前端面には、周方向に沿って同一方向に傾斜したカム面１８５が設けられている。一方の切り欠き部における挿入部１８２の前端面の中央部分には、前方に向かって延びる矩形突起部１８６が画成されている。矩形突起部１８６の外面には、係止突起部１８７が設けられている。２つのカムアーム１８４の各々の外面には、軸線方向において係止突起部１８７と同じ位置に、周方向に沿って摺動溝１８８が設けられている。

図２２は、ボールペン３の第２摺動部材１９０の側面図であり、図２３は、ボールペン３の第２摺動部材１９０の縦断面図である。図２２及び図２３において、上方がボールペン３における後側である。第２摺動部材１９０は、摺動本体部１９１を有している。摺動本体部１９１は、筒状の部材である。摺動本体部１９１の後方には、より小径の小径部１９２が設けられている。摺動本体部１９１及び小径部１９２間の後方に面した段差面には、前方に向かって延びる２つのキー溝１９３、及び、第２回転部材１８０のカム面１８５に対応して同様に傾斜したカム受け面１９４が設けられている。カム受け面１９４の各々において、最も前方に位置する部分を始端部１９４ａとし、最も後方に位置する部分を終端部１９４ｂと定義する。第２摺動部材１９０には、中心軸線に沿って貫通孔１９５が設けられており、貫通孔１９５には、ノック回転子１０５及びノック部材１０６が挿入される。

第２摺動部材１９０の内面には、軸線方向に延在する４つの突起部１９６からなる外カム１９７が形成されている。外カム１９７は、隣接する突起部１９６によって、前後方向に延在する４つのガイド溝１９８が画成されている。突起部１９６の各々の前端面には、カム面１９９が設けられている。カム面１９９は、鋸刃状に形成されており、前後方向に対して垂直な平面に対して周方向に傾斜した斜面１９９ａ及び斜面１９９ｂと、前後方向に沿って延び且つ斜面１９９ａ及び斜面１９９ｂを接続する縦壁面１９９ｃとを有している。

図２４は、ボールペン３の前軸１１２の拡大縦断面図である。前軸１１２には、リフィル１０２が突出する貫通孔１１２ａが形成されている。貫通孔１１２ａの開口部近傍の前軸１１２の内周面には、小径部１１２ｂが設けられている。小径部１１２ｂの後方にはより大径の大径部１１２ｃが設けられている。

図１９を参照すると、軸筒１１１内において、ノック回転子１０５は、第２摺動部材１９０の前方から内部に挿入され、コイルスプリング１０３によって後方に付勢されている。コイルスプリング１０３の一端は、第２摺動部材１９０の前端面に当接し、コイルスプリング１０３の他端は、スプリング支持部材１０４によって支持される。スプリング支持部材１０４は、コイルスプリング１０３によって前方へ付勢されるが、前軸１１２の後端面によって前進が規制される。リフィル１０２は、スプリング支持部材１０４及びコイルスプリング１０３を貫通している。リフィル１０２の後端部がノック回転子１０５の前方の開口から内部に挿入されて嵌合することによって、リフィル１０２はノック回転子１０５に対して一体的に取り付けられている。

ノック回転子１０５、ノック部材１０６及び第２摺動部材１９０の外カム１９７は、公知のノック式の出没機構を構成し、図１０を参照しながら説明した動作と類似の動作を行う。すなわち、ノック回転子１０５は、第２摺動部材１９０内に前後方向に移動可能に配置され、ノック部材１０６は、第２摺動部材１９０内の後端開口から後方へ突出し且つノック回転子１０５の後方において前後方向に移動可能に配置されている。ノック部材１０６の後端にはノックカバー１０７が嵌合している。ノック操作は、ノックカバー１０７を介して、ノック部材１０６を前方に向かって押圧し、所定位置まで前方に移動させることによって行われる。ノック操作によるノック部材１０６の移動に伴い、ノック回転子１０５が押圧されて第２摺動部材１９０内を前方へ移動する。

ノック部材１０６を上述した所定位置まで移動させた後にノック部材１０６に加えている力を解放すると、ノック回転子１０５の外周面に形成されたカム受け面（図示せず）の後端面と第２摺動部材１９０のカム面１９９とが係止し、ボールペン３は筆記状態（図１９及び図２５（Ｂ））を維持する。ボールペン３の筆記状態において、再び、ノック操作によってノック部材１０６を前方に向かって押圧し、所定位置まで前方に移動させると、ノック部材１０６の移動に伴いノック回転子１０５が押圧されて第２摺動部材１９０内を前方へ移動し、ノック回転子１０５のカム受け面の後端面と第２摺動部材１９０のカム面１９９との係止が解除される。その結果、コイルスプリング１０３の付勢力によってリフィル１０２が後方へ移動し、ボールペン３は非筆記状態となる（図２５（Ａ））。

さらに、ボールペン３では、第３突出機構によって、筆記状態からさらにリフィル１０２を前進させてロック筆記状態とすることができる。図２５は、筆記部のロック筆記状態を説明する縦断面図である。図２５（Ａ）は、非筆記状態のボールペン３を示しており、図２５（Ｂ）は、筆記状態のボールペン３を示しており、図２５（Ｃ）は、ロック筆記状態のボールペン３を示している。これについて、以下説明する。

軸筒１１１内において、第２回転部材１８０は、後軸１７０の後方から内部に挿入される。このとき、２つのカムアーム１８４が径方向内方に撓み、摺動溝１８８内に後軸１７０の環状突起部１７１が配置される。第２回転部材１８０を後軸１７０に対して中心軸線回りに回転させるとき、摺動溝１８８がレールの役割を果たし、摺動溝１８８内で環状突起部１７１を相対的に移動させることができる。また、後軸１７０の環状突起部１７１が第２回転部材１８０の摺動溝１８８内に配置されることによって、第２回転部材１８０が後軸１７０から外れ難くなる。第２回転部材１８０の係止突起部１８７は、凹部１７２内に配置される。

第２摺動部材１９０は、後軸１７０の前方から内部に挿入され、摺動本体部１９１の後端部が第２回転部材１８０の前方から内部に挿入される。第２摺動部材１９０の挿入の際には、後軸１７０のキー突起部１７５が第２摺動部材１９０のキー溝１９３内に配置されるように、第２回転部材１８０のカムアーム１８４が第２摺動部材１９０のカム受け面１９４によって案内される。キー突起部１７５がキー溝１９３内に配置されることによって、第２摺動部材１９０は、中心軸線回りに回転することなく、軸筒１１１内を前後に移動させることができる。第２摺動部材１９０の摺動本体部１９１が第２回転部材１８０の内部に挿入されることによって、２つのカムアーム１８４は径方向内方に撓むことができなくなる。その結果、第２回転部材１８０が後軸１７０から脱落することを防止することができる。

第２摺動部材１９０は、コイルスプリング１０８によって後方に付勢されている。コイルスプリング１０８の一端は、第２摺動部材１９０の前端面に当接し、コイルスプリング１０８の他端は、スプリング支持部材１０４によって支持される。スプリング支持部材１０４は、上述したコイルスプリング１０３に加え、コイルスプリング１０８によって前方へ付勢されるが、前軸１１２の後端面によって前進が規制されている。

図２５（Ｂ）に示された筆記状態では、コイルスプリング１０８による第２摺動部材１９０の後退は、後述するように、第２回転部材１８０のカムアーム１８４が、後軸１７０のキー突起部１７５に対して周方向に当接して第２回転部材１８０の回転が規制された状態で、カムアーム１８４がカム受け面１９４と係止することによって規制される。このとき、第２回転部材１８０のカム面１８５は、第２摺動部材１９０のカム受け面１９４において始端部１９４ａに配置されている。

この状態から、把持部１８１を把持して第２回転部材１８０を回転させると、第２回転部材１８０のカム面１８５及び第２摺動部材１９０のカム受け面１９４が協働することによって、第２回転部材１８０に加わる回転方向の力が、第２摺動部材１９０を前進させる力に変換される。すなわち、カム面１８５及びカム受け面１９４において、互いに同一方向に傾斜した斜面から軸方向の分力を受け、コイルスプリング１０８の付勢力に抗して第２摺動部材１９０は前進する。第２回転部材１８０のカム面１８５が、第２摺動部材１９０のカム受け面１９４において終端部１９４ｂまで移動すると、第２摺動部材１９０の前進は停止し、ボールペン３はロック筆記状態となる（図２５（Ｃ））。

他方、ロック筆記状態では、第２回転部材１８０を逆方向に回転させることによって、コイルスプリング１０８の付勢力を受けて第２摺動部材１９０が後退する。第２回転部材１８０のカム面１８５が、第２摺動部材１９０のカム受け面１９４において始端部１９４ａまで移動すると、第２摺動部材１９０の後退は停止し、ボールペン３は元の筆記状態となる。

次に、ボールペン３におけるロック筆記状態について説明する。図２４及び図２５に示されるように、前軸１１２には、小径部１１２ｂ及び大径部１１２ｃが設けられている。前軸１１２の小径部１１２ｂ及び大径部１１２ｃは、第１シャープペンシル１における口先部材１３の小径部１３ｂ及び大径部１３ｃにそれぞれ相当する。さらに、ボールペン３のリフィル１０２の外周面には、大径部１０２ａ及び大径部１０２ａの前方に小径部１０２ｂが設けられている。リフィル１０２の大径部１０２ａ及び小径部１０２ｂは、スライダ１７の大径部１７ａ及び小径部１７ｂにそれぞれ相当する。

ボールペン３は、第３突出機構によって、図２５（Ｂ）に示された筆記状態から図２５（Ｃ）に示されたロック筆記状態となると、リフィル１０２が距離ｄだけ前進する。その結果、リフィル１０２の大径部１０２ａが、前軸１１２の大径部１１２ｃ内に挿入され、図１２を参照しながら上述したように、筆記部の径方向のがたつきが抑制される。

図２６は、第３突出機構の動作を説明する横断面図である。具体的には、図２６は、ボールペン３において、第２回転部材１８０の係止突起部１８７を含む横断面である。図２６（Ａ）は、第２回転部材１８０が一方に回転された筆記状態のボールペン３を示している。他方、図２６（Ｂ）は、第２回転部材１８０が他方に回転されたロック筆記状態のボールペン３を示している。

図２６（Ａ）に示されるように、カムアーム１８４の一方は、キー突起部１７５の一方に対して周方向において当接している。これに対し、図２６（Ｂ）に示されるように、カムアーム１８４の上記一方は、キー突起部１７５の他方に対して周方向において当接している。各々の場合、すなわちカムアーム１８４がキー突起部１７５に当接している場合、第２回転部材１８０の係止突起部１８７が、後軸１７０の係止凹部１７４内に嵌合している。要するに、係止突起部１８７は、第２回転部材１８０の回転に応じて小突起部１７３を乗り越え、カムアーム１８４がキー突起部１７５に当接すると同時に、係止凹部１７４内に嵌合する。その結果、第２回転部材１８０を一時的に固定することができ、意図せず筆記状態又はロック筆記状態が解除されることが防止される。

係止突起部１８７が、小突起部１７３を乗り越えるとき、矩形突起部１８６が径方向内方に撓むことから、係止突起部１８７は、係止凹部１７４内にスナップ式に嵌合する。したがって、使用者は、繰り出しの完了のフィードバックを、クリック音又はクリック感として得られる。小突起部１７３又は係止突起部１８７の高さ等を変更することによって、クリック音又はクリック感の程度を自由に設計することができる。

上述した筆記芯を含むチャックユニットやボールペンのリフィル以外、サインペン、マーカーペン等を筆記体としてもよい。また、リフィルには、熱変色性インクを収容して、ノック式筆記具を熱変色性筆記具としてもよい。この場合、消去部材である摩擦体によって擦過した際に生じる摩擦熱によって、筆跡を熱変色可能である。ここで、熱変色性インクとは、常温（例えば２５℃）で所定の色彩（第１色）を維持し、所定温度（例えば６０℃）まで昇温させると別の色彩（第２色）へと変化し、その後、所定温度（例えば－５℃）まで冷却させると、再び元の色彩（第１色）へと復帰する性質を有するインクを言う。熱変色性インクを用いた熱変色性筆記具では上記第２色を無色とし、第１色（例えば赤）で筆記した描線を昇温させて無色とすることを、ここでは「消去する」ということとする。したがって、描線が筆記された筆記面等に対して消去部としての摩擦体によって擦過して摩擦熱を生じさせ、それによって描線を無色に変化、すなわち消去させる。なお、当然のことながら上記第２色は、無色以外の有色でもよい。

上述したノック式筆記具である第１シャープペンシル１、第２シャープペンシル２及びボールペン３では、軸筒の内面及び筆記体の外面に小径部及び大径部が設けられている。筆記状態では、軸筒の小径部及び大径部と筆記体側の小径部とが、軸線方向において対応するように配置される。そして筆記状態からさらに筆記体を前進させたロック筆記状態では、軸筒の大径部と筆記体の大径部とが、軸線方向において対応するように配置される。それによって、筆記部の径方向のがたつきを抑制することが可能となる。筆記部の径方向のがたつきを抑制するように構成されている限り、すなわちロック筆記状態における筆記部の径方向における移動可能量が、筆記状態における筆記部の径方向における移動可能量よりも小さくなるように構成されている限りにおいて、軸筒の内面及び筆記体の外面を任意に構成しうる。例えば、軸筒の内面及び/又は筆記体外面の小径部及び大径部を、連続したテーパ面で構成してもよく、周方向に沿って等間隔に配置された複数の突起で形成してもよい。筆記部の径方向における移動可能量を、例えば、筆記体の先端である筆記部の移動可能量、又は、筆記体の揺動角、又は、筆記体及び軸筒間の最小クリアランスとしてもよい。

１ 第１シャープペンシル
１１ 軸筒
１２ 前軸
１３ 口先部材
１３ａ 貫通孔
１３ｂ 小径部
１３ｃ 大径部
１４ 先端パイプ
１５ ノックカバー
１６ 消しゴム
１７ スライダ
１７ａ 大径部
１７ｂ 小径部
１７ｃ テーパ部
１８ 保持チャック
１９ 付勢スプリング
２０ チャックユニット
２１ 中継部材
２２ 回転駆動機構
２３ 芯ケース
２４ ユニットケース
２５ コイルスプリング
２６ 軸スプリング
３０ 回転子
３１ 上カム形成部材
３２ 下カム形成部材
３３ シリンダー部材
３４ トルクキャンセラー
３５ クッションスプリング
４０ 後軸
５０ ノック部材
６０ ノック回転子
７０ 後軸
８０ 第１回転部材
９０ 第１摺動部材

Claims (7)

1. 軸筒と、前記軸筒内において前後に移動可能に配置され且つ筆記部を備えた筆記体と、を具備するノック式筆記具であって、
   前記筆記体を用いて筆記可能な筆記状態と、前記筆記状態からさらに前記筆記体を前進させたロック筆記状態とを切り替え可能であり、
   前記ロック筆記状態における前記筆記部の径方向における移動可能量が、前記筆記状態における前記筆記部の径方向における移動可能量よりも小さくなるように、前記軸筒の内面又は前記筆記体の外面が構成されていることを特徴とするノック式筆記具。
2. 前記筆記体が小径部と大径部とを有し、前記筆記状態では、前記小径部が前記軸筒の内面に当接することによって前記筆記部の径方向における移動が規制され、前記ロック筆記状態では、前記大径部が前記軸筒の内面に当接することによって前記筆記部の径方向における移動が規制される請求項１に記載のノック式筆記具。
3. 前記筆記体の後方に配置され且つカムを備えた回転部材を有し、前記回転部材を回転させると、前記回転部材の回転運動が前記カムの作用によって直進運動に変換されて前記筆記体を前進させる請求項１又は２に記載のノック式筆記具。
4. 前記筆記体が筆記芯を備え、
   当該ノック式筆記具が、前記筆記芯を把持した状態で中心軸線回りに回転可能となるように前記軸筒内に保持されたチャックユニットと、回転子を有する回転駆動機構とを具備するシャープペンシルであり、
   前記回転駆動機構が、前記筆記芯が受ける筆記圧による前記チャックユニットの後退動作に伴い前記回転子が後退して、前記回転子を回転運動させ、
   前記回転子の回転運動が前記チャックユニットを介して前記筆記芯に伝達されるように構成された請求項１乃至３のいずれか一項に記載のノック式筆記具。
5. 前記ロック筆記状態では、前記回転子が前記回転駆動機構において相対的に後退した状態でロックされる請求項４に記載のノック式筆記具。
6. 前記回転駆動機構が、第１カム形成部材及び第２カム形成部材を有し、
   前記回転子が円環状に形成されてその軸線方向の一端面および他端面に第１カム面及び第２カム面がそれぞれ形成されると共に、前記第１カム面及び前記第２カム面にそれぞれ対峙するように前記第１カム形成部材及び前記第２カム形成部材に形成された第１固定カム面及び第２固定カム面が配置され、
   前記筆記圧による前記チャックユニットの後退動作によって、前記回転子の前記第１カム面が前記第１固定カム面に当接して噛み合わされ、前記筆記圧の解除によって、前記回転子の前記第２カム面が前記第２固定カム面に当接して噛み合わされるように構成され、
   前記回転子の前記第１カム面が、前記第１固定カム面に噛み合わされた状態において、前記回転子の前記第２カム面と前記第２固定カム面が、軸線方向においてカムの一歯に対して位相がずれた関係に設定され、前記回転子の前記第２カム面が前記第２固定カム面に噛み合わされた状態において、前記回転子の前記第１カム面と前記第１固定カム面が軸線方向においてカムの一歯に対して位相がずれた関係に設定され、
   前記回転駆動機構が、前記回転子における前記第１カム面を前記第１固定カム面に噛み合わせて、前記回転子をロックする請求項４又は５に記載のノック式筆記具。
7. 当該ノック式筆記具がボールペンであり、前記筆記体がボールペンリフィルである請求項１乃至３のいずれか一項に記載のノック式筆記具。

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