JP2024037372A - シャープペンシル - Google Patents

Abstract

【課題】筆記圧を利用して筆記芯を除々に回転させる機構と、筆記芯の芯折れを阻止する機構を備え、構成を簡素化させて機能をより進化させたシャープペンシルを提供する。【解決手段】筆記芯Ｌの把持と解除を行うチャック１２が、筆記芯を把持した状態で回転可能となるように軸筒１，２内に配置されると共に、筆記芯に加わる筆記圧によるチャックの後退動作に伴い回転子２６を回転駆動させる回転駆動機構２５が備えられ、回転子の回転運動をチャックを介して、筆記芯に伝達させるように構成される。加えて、筆記芯Ｌの軸方向に対して筆記圧以上の荷重が加わった際に、筆記芯と共にチャック１２が後退することで、筆記芯の先端部が軸筒１，２の前端部に配置された口先部材４内に向かって移動可能に構成される。【選択図】図２

Description

この発明は、筆記圧を利用して筆記芯を回転させることができると共に、軸筒の前端部に突出する筆記芯の芯折れを防止することができるシャープペンシルに関する。

シャープペンシルは、筆記の進行と共に筆記芯が偏減りするために、描線の太さが変化するという問題を抱えている。
そこで、本出願人は筆記芯に加わる筆記圧を利用して、筆記芯（替え芯）を除々に一方向に回転させることができる回転駆動機構を備えたシャープペンシルについて先に提案をしており、これは特許文献１などに開示されている。

この特許文献１に開示されたシャープペンシルによると、軸筒を筆記面（紙面）に対して例えば４０～８０度程度傾けた状態で筆記した場合、一画文字を書くたびごとに筆記芯が僅かに一方向に回転駆動されるので、筆記芯の先端部は常に円錐形状にとがった状態に保たれる。これにより、常にほぼ同一の線幅をもって筆記をすることが可能となる。

一方、前記したシャープペンシルにおいては、軸筒を筆記面に対して傾けた状態で筆記をした場合、軸筒の前端部に突出する筆記芯に対して、斜めに荷重が加わることになり、これにより芯折れが発生し易いという問題を有している。
そこで、軸筒の前端部に筆記芯の先端部を挿通させるホルダーを備え、ホルダーに加わる軸筒径外方向（軸筒中心から離れる方向）の力を利用して、前記ホルダーを軸筒及び筆記芯に相対し前進させるように動作させる運動方向変換機構を備えたシャープペンシルが提案されており、これは特許文献２などに開示されている。

この特許文献２に開示されたシャープペンシルによると、筆記芯を介して前記ホルダーに軸筒径外方向の力が加わると、筆記芯の先端部に向かって前記ホルダーが筆記芯に相対して前進移動するので、ホルダー先端部からの筆記芯の突出量を相対的に減少させることができる。これにより、筆記芯に加わる斜めの荷重による芯折れの発生度合いを抑制させることができる。

特開２０１４－３０９１６号公報 特開２０１５－１２３６８９号公報

この発明は、特許文献１に開示された筆記芯に加わる筆記圧を利用して、筆記芯を除々に一方向に回転させることができる回転駆動機構と、特許文献２に開示されたホルダーに加わる軸筒径外方向の力により、ホルダーを軸筒及び筆記芯に相対し前進移動させるように動作させる運動方向変換機構の機能をそれぞれ具備すると共に、筆記芯の軸方向に過度に加わる荷重による筆記芯の損傷を軽減させることを可能にし、さらに前記回転駆動機構にも改良を加えることで、その機能をより進化させたシャープペンシルを提供することを目的とするものである。

前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかるシャープペンシルは、筆記芯の把持と解除を行うチャックが、筆記芯を把持した状態で回転可能となるように軸筒内に配置されると共に、前記筆記芯に加わる筆記圧による前記チャックの後退動作に伴い回転子を回転駆動させる回転駆動機構が備えられ、前記回転子の回転運動を前記チャックを介して、前記筆記芯に伝達させるシャープペンシルであって、前記筆記芯の軸方向に対して前記筆記圧以上の荷重が加わった際に、筆記芯と共に前記チャックが後退することで、筆記芯の先端部が前記軸筒の前端部に配置された口先部材内に向かって、移動可能に構成したことを特徴とする。

この場合、前記チャックと前記回転駆動機構の回転子を回転可能に連結する中継パイプには、軸方向に収縮するコイル状のスプリング体が、一体に成形されていることが望ましい。
そして、好ましい実施の形態においては、前記軸筒と口先部材との間に、前記口先部材に加わる軸筒径外方向の力により、前記口先部材を軸筒及び前記筆記芯に対して前進させる運動方向変換機構が備えられ、当該運動方向変換機構による口先部材の前進運動によって、口先部材からの筆記芯の突出量を少なく制御するように構成される。
加えて、前記回転子を比重２以上の素材により形成することで、筆記圧が解かれた状態において、前記回転子が重力により前進移動が可能に構成することが望ましい。

前記したこの発明に係るシャープペンシルによると、筆記圧を受けることによる軸方向の往復運動を回転運動に変換することができる回転駆動機構が備えられ、この回転運動はチャックを介して筆記芯に伝達される。したがって、筆記動作に伴って筆記芯は除々に一方向に回転駆動を受けるので、書き進むにしたがって筆記芯が偏摩耗するのを防止することができ、常にほぼ同一の線幅をもって筆記をすることが可能となる。

また、筆記芯の軸方向に対して筆記圧以上の荷重が加わった際には、筆記芯と共に前記チャックが後退する。これにより、軸筒の前端部に配置された口先部材内に向かって、筆記芯の先端部が移動可能になされるので、前記口先部材からの筆記芯の突出量が減少し、筆記芯に座屈折れを与える度合いを低くすることができる。

この発明にかかるシャープペンシルの外観構成を示し、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図である。 同じく軸方向の断面図であり、（Ａ）は全体断面図、（Ｂ）は口先部材付近の拡大断面図である。 筆記芯に筆記圧以上の荷重が加わった場合の断面図であり、（Ａ）は全体断面図、（Ｂ）は口先部材付近の拡大断面図である。 口先部材に曲げ作用を与えた状態を示し、（Ａ）は外観構成を示した正面図、（Ｂ）は軸方向の全体断面図である。 図４に示した状態の口先部材付近の拡大断面図である。 筆記芯の繰り出しユニットと筆記芯の回転駆動機構を示す外観構成を示し、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は正面図である。 同じく軸方向の断面図であり、（Ａ）は全体断面図、（Ｂ）は口先部材付近の拡大断面図である。 筆記芯の回転駆動機構の第１の例を示した拡大断面図である。 口先部材の部品図であり、（Ａ）は先端部側から見た斜視図、（Ｂ）は後端部側から見た斜視図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は軸方向の断面図である。 筆記芯を把持するチャックを示し、（Ａ）は開き加工後の外観を示す斜視図、（Ｂ）は先端部分の分解斜視図、（Ｃ）は別の例における先端部分の分解斜視図、（Ｄ）は（Ｃ）に示した先端部分を軸心側から示した正面図である。 筆記芯の回転駆動機構の第２の例を示した拡大断面図である。

この発明に係るシャープペンシルについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
なお、以下に示す各図においては同一部分を同一符号で示しているが、紙面の都合により、一部の図面においては代表的な部分に符号を付けて、その詳細な構成は要部の拡大断面図もしくは単品構成で示した部品図に付けた符号を引用して説明する場合もある。

図１に示されているように、このシャープペンシルの外郭を構成する軸筒は、それぞれ円筒状に成形された先軸１と後軸２により構成されており、前記先軸１と後軸２は中央の連結パイプ３を介して直線状に連結されている。
先軸１の前端部には口先部材４が配置されており、口先部材４の先端部に取り付けられた先端パイプ５によって筆記芯Ｌの先端部が支持されている。

また、後軸２の後端部にはノックカバー６が配置され、このノックカバー６の側壁面には円盤状の突起部６ａが一体に形成されている。この円盤状突起部６ａは、飾りの機能を果たすと共にシャープペンシルの転がり止めとしての機能も果たすものとなる。
なお、前記後軸２の後端部には軸方向に切欠き溝２ａが形成されており、前記円盤状突起部６ａが前記切欠き溝２ａに沿って配置されることで、前記ノックカバー６のノック操作が可能となるように構成されている。

図２に示すように、先軸１の前端部に配置された口先部材４は、前記した先端パイプ５を取り付けた摺動コマ４Ａと、この摺動コマ４Ａを先軸１側に引き込む方向に作用させる圧縮コイルばね７を受けるばね受け部材４Ｂとにより構成されている。
そして、摺動コマ４Ａは先軸１の前端部に突出して配置され、摺動コマ４Ａに連結したばね受け部材４Ｂと圧縮コイルばね７は、先軸１の前端部内に収容されている。

図９に口先部材４を単品構成で示したように、口先部材４の摺動コマ４Ａには、その中央部に軸方向の断面形状が菱形の大径部４ａが形成され、この大径部４ａの背面側には環状のカム斜面８が形成されている。この環状のカム斜面８が、図２に示す先軸１の前側開口部１ａに全周にわたって接触することで、摺動コマ４Ａは先軸１の前側開口部１ａに、嵌まり込んだ状態で装着されている。

図９に示すように、口先部材４を構成するばね受け部材４Ｂは、円筒状に形成されてその後端部には円筒の外側に広がる鍔部４ｂが形成されている。この鍔部４ｂと先軸１の前側開口部１ａの背面側との間に、前記した圧縮コイルばね７が装着されおり、これにより摺動コマ４Ａに対して先軸１側に引き込む作用を与え、摺動コマ４Ａのカム斜面８を、先軸１の前側開口部１ａに接触させる付勢力を与えている。

なお、この実施の形態においては、摺動コマ４Ａの環状のカム斜面８と、先軸１の前側開口部１ａとの間で、口先部材４に加わる軸筒径外方向（軸筒中心から離れる方向）の力を利用して、口先部材４の摺動コマ４Ａを、軸筒（先軸１）及び筆記芯Ｌに対して前進させる運動方向変換機構９を構成している。この運動方向変換機構９の作用については、図４及び図５に基づいて後で説明する。

図２に示すように、前記先軸１及び後軸２の軸心に沿って筒状の芯ケース１１が収容されており、この芯ケース１１の先端部には、例えば真ちゅう製のチャック１２が連結されている。このチャック１２内には、その軸心に沿って筆記芯Ｌの芯挿通孔が形成され、また先端部が軸回りに複数（例えば３つ）に分割されて、分割された先端部が真ちゅうによりリング状に形成された締め具１３内に遊嵌されている。またリング状の前記締め具１３は、前記チャック１２の周囲を覆うようにして配置された中継パイプ１４の先端部内面に装着されている。なお、この中継パイプ１４の後端部は、筆記圧を利用して筆記芯（替え芯）Ｌを回転させる後述する回転駆動機構２５に連結されている。

前記中継パイプ１４の前端部には、前記した口先部材４内に収容された円筒状のスライダー１５が、中継パイプ１４に対して嵌合により取り付けられている。さらにスライダー１５の内周面における前記した先端パイプ５の直後には、軸心部分に通孔を形成したゴム製の保持チャック１６が収容されている。
この構成により、芯ケース１１に続くチャック１２内に形成された芯挿通孔、及び前記保持チャック１６の軸心に形成された通孔を介して、先端パイプ５に至る芯挿通孔が形成されており、この芯挿通孔内に筆記芯Ｌが挿通される。そして、前記した中継パイプ１４と芯ケース１１との間には、コイル状のチャックスプリング１７が配置されている。

前記チャックスプリング１７は、その前端部が中継パイプ１４の内周面に形成された環状の段部に当接し、チャックスプリング１７の後端部は、芯ケース１１の前端面に当接した状態で収容されている。したがって、前記チャックスプリング１７の作用により、前記チャック１２は中継パイプ７内を後退して、その先端部がリング状の締め具１３内に収容される方向に付勢され、これによりチャック１２は筆記芯Ｌを把持するように作用する。

図２（Ａ）に示す後軸２の前半部分には、ユニット化された筆記芯の回転駆動機構２５が収容されている。
この回転駆動機構２５には前記したとおり中継パイプ１４の後端部が接続されており、この中継パイプ１４は筆記動作に基づく筆記芯の僅かな後退動作及び筆記圧が解かれた状態において回転駆動機構２５に収容された後述する回転子２６の前進動作（これを、クッション動作ともいう。）によって生ずる前記回転駆動機構２５による回転運動を、前記中継パイプ１４を介して前記チャック１２に伝達させるように作用する。
これにより、チャック１２に把持された筆記芯Ｌは、筆記動作に伴い前記回転駆動機構２５による回転運動を受けることになる。

図２に示すようにユニット化された前記回転駆動機構２５は、その前端部において前記連結パイプ３との間に介在された軸スプリング１９によって後方に付勢されている。また回転駆動機構２５の後端部は、後軸２内の縮径により形成された段部２ｂに、前記軸スプリング１９の付勢力により当接している。

すなわち、この実施の形態においては、前記回転駆動機構２５は後軸２内の段部２ｂに当接することにより、後軸２内において摩擦により支持され、前記したクッション動作によって生ずる前記回転駆動機構２５による回転運動を、前記中継パイプ１４を介して前記チャック１２側に伝達させるように作用する。

図８は、ユニット化された前記回転駆動機構２５の第１の例を、拡大断面図で示している。
この回転駆動機構２５には円筒状に形成された回転子２６が具備されており、前記した中継パイプ１４は、回転駆動機構２５の前端部において、前記回転子２６の軸心に形成された軸孔内に接合することで連結されている。
前記回転子２６は、その前端部付近が若干径を太くした太径部になされ、その太径部の一端面（後端面）には第１のカム面２６ａが形成されており、太径部の他端面（前端面）には第２のカム面２６ｂが形成されている。
一方、前記回転子２６の後端部側を覆うようにして円筒状の上カム形成部材２７が、前記回転子２６を軸支するように配置されており、前記上カム形成部材２７の前端部外周には、円筒状の下カム形成部材２８が嵌合されて取り付けられている。

そして、前記回転子２６における第１のカム面２６ａに対峙する上カム形成部材２７の前端面に、第１の固定カム面２７ａが形成されている。また、前記回転子２６における第２のカム面２６ｂに対峙する下カム形成部材２８の前端部内面に、第２の固定カム面２８ａが形成されている。

前記した上カム形成部材２７の後端部側には、シリンダー部材２９が嵌め込まれており、このシリンダー部材２９の後端部には芯ケース１１が挿通できる挿通孔２９ａが形成されている。そして、この実施の形態においては前記シリンダー部材２９内には円筒状に形成され、芯ケース１１の軸方向に沿って移動可能な重り３０と、重り３０を回転子２６に当接させる弾発部材３２が配置されている。

この構成によると、筆記圧が加わった状態においては、弾発部材３２が撓み、重り３０と共に回転子２６に後方に向かわせる付勢力が働く。そして、筆記圧が解かれた状態においては、前記した重り３０による荷重と弾発部材３２による押圧力に、回転子２６の自重も加わって、前記回転子２６に前方に向かわせる付勢力が与えられる。

以上のとおり前記した回転駆動機構２５は、その中央部が芯ケース１１を通す空間部になされて芯ケース１１とは隔離されており、回転駆動機構２５は前記した符号２６～３２で示す各部材により形成されてユニット化されている。

なお、前記した第１のカム面２６ａ及び第１の固定カム面２７ａは、軸方向に対峙してそれぞれ周方向に沿って連続的に鋸歯状に配列されており、鋸歯状に配列された各カム面は、そのピッチが互いにほぼ同一となるように形成されている。
また、前記した第２のカム面２６ｂ及び第２の固定カム面２８ａは、軸方向に対峙してそれぞれ周方向に沿って連続的に鋸歯状に配列されており、鋸歯状に配列された各カム面は、そのピッチが互いにほぼ同一となるように形成されている。

前記した回転駆動機構２５の構成によると、チャック１２が筆記芯Ｌを把持した状態で、前記回転子２６は中継パイプ１４を介してチャック１２と共に軸心を中心にして回転可能になされている。そして、シャープペンシルを把持して筆記をしようとした場合には、前記した回転子２６は、重り３０と弾発部材３２の押圧力に、回転子２６の重力（自重）が加わって前方に向かって位置している。

このシャープペンシルによって筆記をした場合、すなわち先端パイプ５から突出している筆記芯Ｌに筆記圧が加わった場合には、前記チャック１２は前記回転子２６の前方に向かう付勢力に抗して軸方向に僅かに後退する。したがって、図８に示す回転子２６に形成された第１のカム面２６ａは前記第１の固定カム面２７ａに接合して噛み合い状態になされる。

この場合、対峙した状態の上側の第１カム面２６ａと第１固定カム２７ａは、軸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おり、前記したように上側の第１カム面２６ａが第１固定カム２７ａに接合して噛み合い状態になされることによって、回転カム２６は上側カム２７ａの一歯の半位相（半ピッチ）に相当する回転駆動を受ける。

そして、前記したように上側の第１カム面２６ａが第１固定カム２７ａに接合して噛み合い状態になされた状態においては、対峙した状態の下側の第２カム２６ｂと第２固定カム２８ａは、軸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。

したがって、一画の筆記が終わり筆記芯Ｌに対する筆記圧が解かれた場合には、前記回転カム２３は、重り３０と弾発部材３２の押圧力に、回転子２６の自重が加わって前進し、回転カム２６に形成された下側の第２カム面２６ｂが、第２固定カム２８ａに噛み合う。これにより回転カム２６は下側カム２６ｂの一歯の半位相（半ピッチ）に相当する同方向の回転駆動を再び受ける。

以上のとおり、この実施の形態に係るシャープペンシルによると、筆記圧を受けることによる回転カム２６の軸方向への往復運動（クッション動作）に伴って、回転カム２６は上側カム２７ａ及び下側カム２８ａの一歯（１ピッチ）に相当する回転駆動を受け、前記した中継パイプ１４及びチャック１２を介して、これに把持された筆記芯Ｌも同様に一方向に回転駆動される。
したがって、筆記芯Ｌは自身が受ける回転運動と筆記による摩耗とにより、先端部が常に円錐形状になされる。それ故、書き進むにしたがって筆記芯Ｌが偏摩耗するのを防止させることができ、安定した線幅による筆記が可能となる。

また、図１１に第２の例として示す回転駆動機構２５は、図８に第１の例として示した回転駆動機構２５に比べて、重り３０と弾発部材３２が配置されていない。ただし、図１１に示す回転駆動機構２５に用いられる回転子２６は、比重２以上に形成されている。
これにより、回転子２６は筆記圧が解かれた状態においては、回転子２６の重力（自重）により前進移動が可能に構成されている。回転子２６は、比重２未満とした場合は、低荷重で筆記芯を押圧して筆記した場合に回転子がうまく回転せず、筆記芯が筆記圧に応じて回転しないことが起こりうる。しかし、重り３０と弾発部材３２を除き、回転子２６の比重を前記したとおり高くすることで、２０ｇ程度の低い荷重でも筆記芯を回転可能とすることができる。

この場合、回転子２６は、樹脂素材が少なくとも５０重量％以上含み、金属粉等の高比重材料とを混練して射出成形により成形することで、軸筒等の他の樹脂部品との分別廃棄を必要とせずに焼却等の処分が可能となるので好ましい。具体的な成分の配合例を以下に記載する。なお、比重７．５より大きくする回転子２６は射出成形による形成が困難であった。
実施例１
ポリプロピレン（比重０．９～１．０）：８０重量％
鉄（比重７．９）粉末：２０重量％
上記成分を配合し、射出成形法により比重が２．４の回転子２６を得た。
実施例２
ポリブチレンテレフタレート（比重１．２～１．４）：７０重量％
銅（比重８．９）粉末：３０重量％
上記成分を配合し、射出成形法により比重が３．７の回転子２６を得た。
実施例３
６ナイロン（比重１．０～１．２）：６５重量％
タングステン（比重１９）粉末：３５重量％
上記成分を配合し、射出成形法により比重が７．４の回転子２６を得た。
比較例１
ポリアセタール：１００重量％
上記成分で形成することにより比重１．５の回転子２６を得た。

図１１の回転駆動機構２５の上記実施例１～３、比較例１での回転子２６において、筆記芯Ｌに２０ｇの低筆記荷重を約２秒毎に定期的に後方側に掛けた場合の回転子２６及び筆記芯Ｌの回転有無を確認したところ、実施例１～３では筆記芯Ｌが荷重の有り無しに伴い回転したが、比較例１では筆記荷重を掛けない際に下限まで回転子２６が落ちきらないことがあり、筆記芯Ｌが回転しないことが起こりえた。

図２に戻り、前記した回転駆動機構２５の後部側にはノック棒２１が、後軸２の軸方向に摺動可能に装着されている。このノック棒２１の前端部は円環状の楔形突出部２１ａになされており、この楔形突出部２１ａが後軸２内に形成された環状突起２ｃを乗り越えて取り付けられている。
そして、環状突起２ｃとノック棒２１との間にはコイル状のノック棒スプリング２２が配置され、このスプリング２２によって、前記ノック棒２１を後軸２の後端部側に向けて付勢するように構成されている。

また、ノック棒２１の中央よりも若干後端部寄りには、筆記芯の補給孔２１ｃを備えた当接部２１ｂが形成されており、さらにこのノック棒２１の後端部には、消しゴム２３が着脱可能に装着されると共に、消しゴム２３を覆うように前記したノック部材としてのノックカバー６が、ノック棒２１の後端部の周面に着脱可能に取り付けられている。

なお、前記ノック棒２１の当接部２１ｂと、前記した芯ケース１１の後端部とは所定の間隔をもって対峙した構成にされている。この構成によると、筆記による前記チャック１２及び芯ケース１１が若干後退しても、芯ケース１１の後端部が前記ノック棒２１の当接部２１ｂに衝突することはなく、前記回転駆動機構２５による回転動作に障害を与えるのを防止することができる。

以上の構成において、前記ノックカバー６をノック操作することで、ノック棒２１の当接部２１ｂが芯ケース１１を前方に押し出し、中継パイプ１４に取り付けられたスライダー１５の一部が口先部材４の摺動コマ４Ａ内に当接して、その前進が阻まれる。このために、チャック１２の先端部が締め具１３から相対的に突出して、チャック１２による筆記芯Ｌの把持状態が解除される。そして、前記ノック操作の解除により、チャックスプリング１７の作用により芯ケース１１及びチャック１２は軸筒内において後退する。

この時、筆記芯Ｌは保持チャック１６に形成された通孔内において摩擦により一時的に保持され、この状態でチャック１２が後退してその先端部が前記締め具１３内に収容されることで、筆記芯Ｌを再び把持状態にする。すなわち、ノックカバー６のノック操作の繰り返しによりチャック１２が前後に移動し、これにより筆記芯Ｌの解除と把持が行われ、筆記芯Ｌはチャック１２から順次前方に繰り出されるように作用する。

次に図３は、筆記芯Ｌの軸方向に筆記圧以上の荷重が加わった場合において、筆記芯Ｌの第１の芯折れ対策について示している。
このシャープペンシルにおいては、前記したチャック１２と回転駆動機構２５とを連結する中継パイプ１４は、樹脂素材により成形されており、この中継パイプ１４の略中央部には、図６及び図７に示すように、軸方向に収縮するコイル状のスプリング体１４ａが、中継パイプ１４と一体に成形されている。

中継パイプ１４は、前記したとおり筆記動作に基づく筆記芯Ｌの僅かな後退動作と、筆記圧が解かれた状態において回転子２６の自重等による前進動作によって、軸方向に前後動する。しかし、この時の筆記圧程度の荷重（第１の荷重）においては、コイル状のスプリング体１４ａは軸方向に収縮することなく、中継パイプ１４の両端部の距離は略一定に保たれる。
一方、筆記芯Ｌの軸方向に筆記圧以上の荷重（第２の荷重）が加わった場合においては、この荷重を受けてコイル状のスプリング体１４ａは、軸方向に収縮する。

図３は、前記第２の荷重を受けてスプリング体１４ａが軸方向に収縮した状態を示しており、チャック１２と共に先端パイプ５から突出する筆記芯Ｌが後退する。これにより、口先部材４の先端パイプ５内に向かって、筆記芯Ｌの先端部が移動して、先端パイプ５からの筆記芯の突出量が減少する。
したがって、筆記芯Ｌの先端部は先端パイプ５によってガードされ、筆記芯Ｌに対して、例えば座屈折れを与える度合いを低くすることができる。なお、筆記芯Ｌに対する前記した第２の荷重が解かれれば、スプリング体１４ａの復帰作用により、筆記芯Ｌは図２に示す状態に戻される。

次に図４及び図５は、筆記芯Ｌに対して斜めに荷重が加わった場合における筆記芯Ｌの第２の芯折れ対策について示している。
すでに説明したとおり、口先部材４を構成する摺動コマ４Ａのカム斜面８は、先軸１の前側開口部１ａに対して、嵌まり込んだ状態で装着されている。すなわち、先軸１の前側開口部１ａは、前方に向かって内径を拡大するテーパー状に形成されており、このテーパー状の開口部１ａに、口先部材４を構成する摺動コマ４Ａの環状のカム斜面８が当接して運動方向変換機構９が形成されている。

この運動方向変換機構９によると、筆記芯Ｌに対して斜めに荷重が加わった場合において、筆記芯Ｌの先端部を支持する口先部材４の摺動コマ４Ａには、軸筒径外方向（軸筒中心から離れる方向）の力が加わる。これにより、先軸１の軸心と口先部材４を構成する摺動コマ４Ａの軸心との間で軸ズレが生じ、摺動コマ４Ａのカム斜面８が、先軸１のテーパー状の開口部１ａに沿って移動することで、摺動コマ４Ａは先軸１に対して前進する（押し出される）ことになる。
したがって、摺動コマ４Ａの前進運動によって、摺動コマ４Ａに取り付けられた先端パイプ５からの筆記芯Ｌの突出量は少なくなり、筆記芯Ｌの芯折れを防止することが可能となる。

この場合、図４（Ｂ）及び図５に示すように中継パイプ１４と芯ケース１１は、可撓性の樹脂素材により成形されて、先軸１内において大きく湾曲する。これにより、運動方向変換機構９の動作に障害を与えないように構成されている。
なお、図４及び図５においては、先軸１の前側開口部１ａに対して、摺動コマ４Ａが離れて示されているが、現実には口先部材４を構成するばね受け部材４Ｂに装着された圧縮コイルばね７の作用によって、摺動コマ４Ａのカム斜面８は先軸１の前側開口部１ａに当接した状態を保つことになる。

図１０は、以上説明した芯折れ対策を施したシャープペンシルに好適に採用し得るチャック１２の形態を示しており、これは筆記芯Ｌの把持力を確保することができると共に、筆記芯Ｌを把持することによって筆記芯Ｌに与える傷を少なくして、チャックによる芯折れの発生を防止させようとするものである。

筆記芯Ｌを把持する前記チャック１２は、すでに説明したとおり真ちゅう等の金属素材により構成されており、チャック１２の軸心部分には芯挿通孔４１が形成され、チャック１２の先端部には、芯把持部４２となる貫通孔４３に向かって、スリ割り４４が施されている。これによりチャック１２の先端部は、例えば三分割されている。
そして円錐状の開きツール（図示せず）を用いて、ツール先端を貫通孔４３に挿入してから、周方向に回転させつつチャック１２の後方に向かってチャック１２の先端部を三方に広げる開き加工が行われる。この開き加工によって、図１０（Ａ）に示すようにチャック１２の先端部分を塑性変形させる。なお、図１０（Ａ）に示す符号４５はスリ割り４４によって形成されたスリ割り面を示す。

この場合、前記開き加工の際に、開きツールの回転により、スリ割り面４５と貫通孔４３との間に形成される稜線部分が削られて、所謂「面ダラシ」されることで、図１０（Ｂ）に示すようにダラシ面４６が形成される。
また、開き加工に先立ち、貫通孔４３の芯把持部４２を荒らす、荒らし加工を施してもよい。この荒らし加工を施した場合には、図１０（Ｃ）に示すように、芯把持部４２が荒らされた状態、すなわち微細な凹凸が形成されたものとなる。

図１０（Ｄ）は、図１０（Ｃ）に示すチャック先端部を、軸心側から示した正面図であり、図１０（Ｄ）に示すようにダラシ面４６の幅は、中間部分４７よりも先端部分４８及び後端部分４９の方が大きくなっている。
これは、開きツールが貫通孔４３に挿入される際、先端部分４８が形成される最初の段階では押し広げる力により接触度合いが比較的大きく、中間部分４７が形成される途中の段階では、先端部分４８に近い方が外方へ逃げていくため、抵抗が小さくなり接触度合いは比較的小さく、そして、後端部分４９が形成される最後の段階では、外方への逃げがほとんどないために接触度合いが再び大きくなるためである。

図１０に示したチャック１２によると、芯把持部４２に荒らし加工による微細な凹凸が形成されることで、筆記芯Ｌの十分な把持力を確保することができる。
また、チャック１２の先端部にスリ割り４４が施されることにより、スリ割り面４５と貫通孔４３との間に形成される稜線部分は、所謂「面ダラシ」によってダラシ面４６として加工される。したがって、筆記芯Ｌを把持することによって筆記芯Ｌに与える傷を少なくすることができるので、チャック１２による芯折れの発生度合いを減少させることができる。

なお、前記したシャープペンシルの実施の形態においては、筆記圧によって筆記芯Ｌを回転駆動させる回転駆動機構２５において、筆記圧が解かれた状態において回転子２６を前進運動させるために、重り３０による荷重も回転子２６の自重に加わるように構成されている。
しかし、前記重り３０は必ずしも必要ではなく、回転子２６を構成する素材を比重２以上に調整することで、回転子２６を前進運動させることが可能であることが検証されている。これによると、前記した重り３０以外に、回転子２６を前進運動させるためのスプリングなどの付勢手段も不要となり、この種のシャープペンシルの製造コストの低減に寄与することができる。

１ 先軸（軸筒）
１ａ 前側開口部
２ 後軸（軸筒）
３ 連結パイプ
４ 口先部材
４Ａ 摺動コマ
４Ｂ ばね受け部材
４ａ 菱形大径部
５ 先端パイプ
６ ノックカバー
７ 圧縮コイルばね
８ カム斜面
９ 運動方向変換機構
１１ 芯ケース
１２ チャック
１４ 中継パイプ
１４ａ スプリング体
２１ ノック棒
２２ ノック棒スプリング
２５ 回転駆動機構
２６ 回転子
３０ 重り
Ｌ 筆記芯

Claims (4)

1. 筆記芯の把持と解除を行うチャックが、筆記芯を把持した状態で回転可能となるように軸筒内に配置されると共に、前記筆記芯に加わる筆記圧による前記チャックの後退動作に伴い回転子を回転駆動させる回転駆動機構が備えられ、前記回転子の回転運動を前記チャックを介して、前記筆記芯に伝達させるシャープペンシルであって、
   前記筆記芯の軸方向に対して前記筆記圧以上の荷重が加わった際に、筆記芯と共に前記チャックが後退することで、筆記芯の先端部が前記軸筒の前端部に配置された口先部材内に向かって、移動可能に構成したことを特徴とするシャープペンシル。
2. 前記チャックと前記回転駆動機構の回転子を回転可能に連結する中継パイプには、軸方向に収縮するコイル状のスプリング体が、一体に成形されていることを特徴とする請求項１に記載のシャープペンシル。
3. 前記軸筒と口先部材との間に、前記口先部材に加わる軸筒径外方向の力により、前記口先部材を軸筒及び前記筆記芯に対して前進させる運動方向変換機構が備えられ、当該運動方向変換機構による口先部材の前進運動によって、口先部材からの筆記芯の突出量を少なく制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のシャープペンシル。
4. 前記回転子を比重２以上の素材により形成することで、筆記圧が解かれた状態において、前記回転子が重力により前進移動が可能に構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のシャープペンシル。

Images