JP4409675B2 - Writing instrument cap mounting structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筆記具のキャップ装着構造に関する。詳細には、互いに軸方向に圧接する第1のシール部と、互いに径方向に密接し且つ軸方向に摺接する第2のシール部とを備えたキャップ装着構造に関する。尚、本発明で「前」とはキャップの閉塞側を指し、「後」とはキャップの開口側を指す。
【0002】
【従来の技術】
従来、筆記具(特に、筆記具本体内にインキを直接貯留するタイプの筆記具)のキャップ装着構造において、筆記具本体とのキャップの着脱を繰り返すことによってキャップ内を加圧及び減圧させ、それにより、筆記具本体のペン先側(即ちペン先又は空気孔)からインキを漏出させることがあり、これを防止する目的で多くの提案がなされている。
【0003】
例えば、実開平7−27885号公報には、外キャップ(本発明のキャップ本体に相当)内部に軸方向可動の内キャップ(本発明の内キャップに相当)を設け、前記内キャップ外周面に弾性パッキングリング(本発明の環状シール部に相当)を設け、前記弾性パッキングリングと外キャップ内面とにより第1のシール箇所(本発明の第1のシール部に相当)を構成し、さらに、外キャップ内面の環状隆起部と軸筒外面の環状隆起部とによる第2のシール箇所(本発明の第2のシール部に相当)を構成した筆記具のキャップ装着構造が開示されている。
【0004】
前記従来の筆記具のキャップ装着構造は、キャップ装着過程で、第1のシール箇所で弾性パッキングリングが軸方向に僅かながら圧縮されると同時に、第2のシール箇所で環状隆起部が互いに径方向に密接しながら僅かながら軸方向に摺接するものである。しかし、前記従来の構造は、前記第1のシール箇所での軸方向の圧縮ストローク(即ち弾性パッキングリングの軸方向の圧縮変形量)、及び前記第2のシール箇所での軸方向の摺接ストロークが、何ら考慮されていない。
【0005】
そのため、もし、キャップ装着過程で、第2のシール箇所より先に第1のシール箇所のシールが開始される場合(即ち、圧縮ストロークが摺接ストロークよりも大きい場合)、第2のシール箇所がシールを開始すると同時にキャップ内の密封が開始されるため、第2のシール箇所の軸方向の摺接ストローク分のキャップ内の空気が圧縮され,キャップ内が加圧される。前記加圧量は僅かではあるが、キャップ装着を繰り返す度に、筆記具本体内に前記加圧空気が流入され、最後には、ペン先側(即ちペン先または空気孔)より外部にインキを漏出させるおそれがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記従来の問題点を解決するものであって、第1のシール部の軸方向の圧縮ストロークと、第2のシール部の軸方向の摺接ストロークとの関係に着目し、キャップ装着時のキャップ内の加圧を十分に回避できる筆記具のキャップを提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
〔1〕本発明は、キャップ本体2内に、弾発体5により後方に付勢され且つ筆記具本体6の前進後退に伴い前後に移動可能な内キャップ3を設け、前記内キャップ3の外面に弾性変形可能な環状シール部41を設けるとともに前記キャップ本体2の天面に通気孔23を設け、前記環状シール部41と前記通気孔23周囲のキャップ本体2内周面とにより、互いに軸方向に密接する第1のシール部8を構成し、さらに、前記第1のシール部8よりも後方に、前記キャップ本体2の内周面と筆記具本体6の外周面とにより、互いに径方向に密接し且つ軸方向に摺接する第2のシール部9を構成し、キャップ1を筆記具本体6のペン先61側に装着した際、前記第1のシール部8及び前記第2のシール部9によりキャップ1内を密封してなる筆記具のキャップ装着構造であって、前記環状シール部41と前記キャップ本体2内周面とが接触を開始してからキャップ装着が完了するまでの第1のシール部8の軸方向の圧縮ストロークSを、前記キャップ本体2内周面と前記筆記具本体6外周面とが摺接を開始してからキャップ装着が完了するまでの第2のシール部9の軸方向の摺接ストロークTよりも小さく設定したこと(請求項1)を要件とする。
【0008】
(作用)
第1のシール部8の軸方向の圧縮ストロークS(即ち第1のシール部8の軸方向の移動長さS)を、第2のシール部9の軸方向の摺接ストロークT(即ち第2のシール部9の軸方向の移動長さT)よりも小さくしたことにより、キャップ装着過程で、第1のシール部8のシールが第2のシール部9のシールより先に開始されることがなく、第2のシール部9のシールが開始した時点(図3参照)では、第1のシール部8はシールされておらず、通気孔23を介してキャップ1内部と外部とが連通されている。その後、第1のシール部8のシール開始と同時にキャップ1内の密封が開始されるため、前記第1のシール部8のシール開始からキャップ装着完了までの軸方向の移動長さ分の第2のシール部9での軸方向の摺接移動により、キャップ内の空気が僅かに圧縮される。即ち、前記第1のシール部8の軸方向の圧縮ストロークSだけ僅かにキャップ1内が加圧される。
【0009】
したがって、前記第2のシール部9の軸方向の摺接ストロークTが、そのままキャップ1内を加圧するストロークとなることが回避され、圧縮空気量を確実に減少させることができる。その結果、ペン先61側(具体的にはペン先1及び空気孔62b)から外部にインキが漏出することを十分に防止できる。
【0010】
〔2〕前記請求項1のキャップ装着構造において、前記第1のシール部8の軸方向の圧縮ストロークSを、具体的には、0.5mmより小さく設定すること(請求項3)が好ましい。
【0011】
(作用)
前記請求項1のキャップ装着構造において、少なくとも、前記第1のシール部8の軸方向の圧縮ストロークSだけ、キャップ内の空気が僅かに圧縮されるため、その圧縮ストロークSを、具体的に、0.5mmより小さく設定したことにより、キャップ内の空気圧縮量を実際に小さくでき、より一層、キャップ内の加圧を回避できる。
【0012】
尚、前記第1のシール部8の圧縮ストロークSは、小さいほどキャップ内の加圧防止には有利であるが、第1のシール部8での確実なシールを得るためには、0.1mmより大きく設定することが好ましい。
【0013】
〔3〕前記請求項1又は2のキャップ装着構造において、前記第2のシール部9を、キャップ本体2内周面の環状突起24と筆記具本体6外周面の環状平滑面71とから構成し、さらに、前記第2のシール部9の後方に、キャップ本体2内周面の複数の分散状突起よりなる係合突起25と筆記具本体6外周面の環状膨出部72とからなる乗り越え嵌合部10を設けた構成(請求項3)が好ましい。
【0014】
前記第2のシール部9を環状突起24と環状平滑面71とから構成したことより、摺動抵抗の少ないスムーズなキャップ装着性及び安定した気密嵌合が得られるとともに、乗り越え嵌合部10により心地よい嵌合感(いわゆるパッチン音)が得られる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面に従って説明する。
【0016】
図1〜図4に本発明の筆記具のキャップ装着構造の一実施例を示す。図1及び図2は、キャップ装着完了状態を示し、図3及び図4は、キャップ装着過程における第2のシール部9の接触開始時を示す。
【0017】
(筆記具本体)
筆記具本体6は、ペン先61(ここではボールペンペン先)と、該ペン先61を先端に保持するインキ保留部材62と、該インキ保留部材62を前方内部に備え且つ前記インキ保留部材62の後方内部にインキを直接貯留するインキタンク(図示せず)を形成する軸筒7とからなる直液式ボールペンである。また、前記軸筒7の前部外周面には弾性材料よりなる筒状のグリップ73が配設される。また、前記軸筒7の前端外周面には、気密嵌合用の環状平滑面71と、その後方に乗り越え嵌合用の環状膨出部72が一体に形成される。
【0018】
前記インキ保留部材62は、インキタンク内の圧力上昇に応じた溢出インキを一時的に保持する公知の部材であり、外周面に複数枚の円板状櫛歯62aが設けられている。前記インキ保留部材62には、軸筒7内のインキタンクと連通する空気孔62bが設けられる。前記空気孔62bはインキ保留部材62後方のインキタンク内と連通している。
【0019】
(キャップ)
キャップ1は、主に、キャップ本体2と、該キャップ本体2内に軸方向可動に収容され且つ弾発体5により後方に付勢された内キャップ3と、内キャップ3の前端に設けられる弾性変形可能な環状シール部41と、キャップ本体2外面に取り付けられるクリップ11とからなる。
【0020】
(キャップ本体)
前記キャップ本体2は、前端の閉塞壁21と円筒状の側壁22とが一体に連設され、且つ下端が開口された有底円筒体よりなり、合成樹脂(例えばポリプロピレン樹脂)の射出成形によって得られる。前記キャップ本体2の閉塞壁21の中央には通気孔23が軸方向に貫設される。前記通気孔23の周囲の閉塞壁21内面には、前記環状シール部41が密接可能な環状平面が形成されている。
【0021】
前記キャップ本体2内周面には、開口側に筆記具本体6の外周面(即ち環状平滑面71)と気密嵌合(シール)する環状突起24と、その後方に、筆記具本体6の環状膨出部72と乗り越え嵌合する係合突起25(具体的には複数の分散状突起)が一体に形成されている。また、前記環状突起24より前方のキャップ本体2内周面には、内キャップ3の下端と当接して該内キャップ3の脱落を防止する抜け止め突起26(具体的には複数の分散状突起)が一体に形成されている。さらに、前記キャップ本体2の底部内周面には、複数(ここでは3本)の軸方向のバネ受け用リブ27が一体に突設されている。
【0022】
また、前記キャップ本体2の通気孔23周囲の閉塞壁21前面には、径方向に伸びる切り欠き状の連通溝29が形成される。さらに、前記連通溝29は、クリップ11の挿入脚部11aを貫通している。それにより、キャップ装着時、指やてのひら等で通気孔23を塞ぐことを回避する。
【0023】
(内キャップ)
内キャップ3は、後端が開口した筒体である。前記内キャップ3の側壁には、キャップ本体2内に収容の弾発体5(具体的には圧縮コイルスプリング)を受ける鍔部31と、内キャップ3の内部と外部を連通させる複数(ここでは4個)の窓孔32とが形成される。また、前記内キャップ3の前端には弾性シール体4(環状シール部41)が取り付けられる。前記内キャップ3は弾発体5により後方に付勢されている。
【0024】
(弾性シール体)
前記弾性シール体4は、弾性材料(例えば合成ゴム等)の成形部材であり、前端が開口され且つ後端が閉塞された有底筒体である。そして、前記弾性シール体4は、前端に、キャップ本体2の閉塞壁21内面と密接して通気孔23を塞ぐ環状シール部41が一体に形成され、後端に、ペン先61と接触して該ペン先61を密封するペン先シール部が一体に形成される。
【0025】
(第1のシール部)
第1のシール部8は、弾性材料よりなる環状シール部41と、キャップ本体2の通気孔23の周囲の内面(即ち閉塞壁21内面の環状平面)とにより構成される。また、第1のシール部8は、前記構成以外にも、例えば、前記環状シール部41を内キャップ3の中間部外周面に設け、前記環状シール部41を、通気孔23後方のキャップ本体2の円錐面状内面に密接可能にした構成でもよい。尚、本実施例において、前記第1のシール部8の圧縮ストロークSは、具体的には、0.35mmに設定された。
【0026】
(第2のシール部)
第2のシール部9は、キャップ本体2内周面の環状突起24と、軸筒7外周面の環状平滑面71とにより構成される。前記第2のシール部9の構成は、前記環状突起24と環状平滑面71の組合せ以外にも、例えば、環状平滑面と環状平滑面の組合せ、あるいは環状突起と環状突起の組合せ等であってもよい。
【0027】
前記第2のシール部9の摺接ストロークTは、キャップ本体2や軸筒7の製造ばらつきを考慮すると、0.5mmより大きくすることが好ましい。本実施例では、前記第2のシール部9の摺接ストロークTは、0.6mmに設定されている。
【0028】
(乗り越え嵌合部)
乗り越え嵌合部10は、軸筒7外周面の環状膨出部72と、キャップ本体2内周面の係合突起25とにより構成される。
【0029】
(作用)
キャップ装着過程(キャップ装着の開始から完了まで)を以下〔1〕〜〔4〕に従って順に説明する。
【0030】
〔1〕キャップ装着開始
筆記具本体6のペン先61側をキャップ1内に挿入すると、筆記具本体6のペン先61後方の肩部74が、内キャップ3内面の複数の縦リブよりなる係止壁33と当接し、筆記具本体6の前方移動に伴って、内キャップ3がキャップ本体2内で前方移動される。
【0031】
〔2〕第2のシール部のシール開始(図3及び図4参照)
次に、キャップ装着過程で、キャップ本体2内周面の環状突起24と、筆記具本体6外周面の環状平滑面71とが摺接を開始する時(即ち第2のシール部9がシールを開始する時)、内キャップ3の環状シール部41と、通気孔23周囲の閉塞壁21内面(環状平面)とは、未だ非接触状態にある。そのため、キャップ本体2内の第2のシール部9より前方は、内キャップ3の窓孔32及びキャップ本体2の通気孔23を通して外部と連通している。
【0032】
〔3〕第1のシール部のシール開始
そして、前記第2のシール部9の摺接過程で、環状シール部41とキャップ本体2内面との接触(即ち環状シール部41の軸方向の圧縮)が開始する。即ち第1のシール部8のシールが開始する。それにより、キャップ1内の密封が開始される。
【0033】
〔4〕キャップ装着完了(図1及び図2参照)
その後、第1のシール部8が軸方向の移動長さSだけ圧縮されると同時に、第2のシール部9も軸方向の移動長さSだけ軸方向に摺接し、さらに、キャップ本体2内面の係合突起25が筆記具本体6外面の環状膨出部72を乗り越え嵌合するとともに、軸筒7の前端部とキャップ本体2内面の段部28とが当接することにより、キャップ装着は完了する。キャップ内の空気圧縮量は、第1のシール部8がシール開始してからの第2のシール部9の軸方向の摺接長さ(即ち第2のシール部9の軸方向の摺接ストロークTよりも小さい、第1のシール部8の軸方向の圧縮ストロークS)によって極めて小さく設定される。
【0034】
【発明の効果】
請求項1の構成により、キャップ装着時のキャップ内の加圧を十分回避でき、その結果、ペン先側より外部にインキが漏出することを十分に防止できる。
【0035】
請求項2の構成により、キャップ内の空気圧縮量を実際に小さくでき、より一層、キャップ内の加圧を回避できる。
【0036】
請求項3の構成により、摺動抵抗の少ないスムーズなキャップ装着性と安定した気密嵌合が得られるとともに、心地よい嵌合感が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のキャップ装着完了状態の縦断面図である。
【図2】〔a〕は図1のA部(第1のシール部)拡大図であり、〔b〕は図1のB部(第2のシール部)拡大図である。
【図3】図1のキャップ装着過程を示す縦断面図である。
【図4】〔a〕は図3のC部(第1のシール部)拡大図であり、〔b〕は図1のD部(第2のシール部)拡大図である。
【符号の説明】
1 キャップ
11 クリップ
11a 挿入脚部
2 キャップ本体
21 閉塞壁
22 側壁
23 通気孔
24 環状突起
25 係合突起
26 抜け止め突起
27 バネ受け用リブ
28 段部
29 連通溝
3 内キャップ
31 鍔部
32 窓孔
33 係止壁
4 弾性シール体
41 環状シール部
5 弾発体
6 筆記具本体
61 ペン先
62 インキ保留部材
62a 円板状櫛歯
62b 空気孔
7 軸筒
71 環状平滑面
72 環状膨出部
73 グリップ
74 肩部
8 第1のシール部
9 第2のシール部
10 乗り越え嵌合部
S 第1のシール部の軸方向の圧縮ストローク
T 第2のシール部の軸方向の摺接ストローク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a writing instrument cap mounting structure. Specifically, the present invention relates to a cap mounting structure that includes a first seal portion that is in axial contact with each other and a second seal portion that is in close contact with each other in the radial direction and slidably contacts in the axial direction. In the present invention, “front” refers to the closed side of the cap, and “rear” refers to the open side of the cap.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a cap mounting structure of a writing instrument (especially a writing instrument that directly stores ink in the writing instrument body), the inside of the cap is pressurized and depressurized by repeatedly attaching and detaching the cap to and from the writing instrument body. In order to prevent ink from leaking out from the pen tip side (ie, the pen tip or the air hole), many proposals have been made.
[0003]
For example, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-27885, an axially movable inner cap (corresponding to the inner cap of the present invention) is provided inside the outer cap (corresponding to the cap body of the present invention), and the outer peripheral surface of the inner cap is elastic. A packing ring (corresponding to the annular seal portion of the present invention) is provided, the elastic packing ring and the inner surface of the outer cap constitute a first seal location (corresponding to the first seal portion of the present invention), and the outer cap A cap mounting structure for a writing instrument is disclosed in which a second seal portion (corresponding to the second seal portion of the present invention) is formed by an annular ridge portion on the inner surface and an annular ridge portion on the outer surface of the shaft tube.
[0004]
In the conventional writing instrument cap mounting structure, in the cap mounting process, the elastic packing ring is slightly compressed in the axial direction at the first sealing portion, and at the same time, the annular ridges are radially formed at the second sealing portion. It is slidably contacted in the axial direction with slight contact. However, the conventional structure has an axial compression stroke at the first seal location (ie, an axial compression deformation amount of the elastic packing ring) and an axial sliding stroke at the second seal location. However, no consideration is given.
[0005]
Therefore, if the sealing of the first sealing portion is started prior to the second sealing portion in the cap mounting process (that is, when the compression stroke is larger than the sliding stroke), the second sealing portion is Since the sealing in the cap is started simultaneously with the start of the sealing, the air in the cap for the axial sliding contact stroke of the second sealing portion is compressed and the inside of the cap is pressurized. Although the pressurization amount is small, each time the cap is repeatedly attached, the pressurized air flows into the writing instrument body, and finally the ink leaks out from the pen tip side (ie, the pen tip or air hole). There is a risk of causing.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and pays attention to the relationship between the axial compression stroke of the first seal portion and the sliding contact stroke of the second seal portion in the axial direction. It is an object of the present invention to provide a writing instrument cap that can sufficiently avoid pressurization in the cap at the time.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
[1] In the present invention, the
[0008]
(Function)
The axial compression stroke S of the first seal portion 8 (that is, the axial movement length S of the first seal portion 8) is set as the axial sliding stroke T of the second seal portion 9 (that is, the second stroke). The
[0009]
Therefore, the sliding contact stroke T in the axial direction of the
[0010]
[2] In the cap mounting structure according to the first aspect, it is preferable that the axial compression stroke S of the
[0011]
(Function)
In the cap mounting structure according to claim 1, since the air in the cap is slightly compressed by at least the compression stroke S in the axial direction of the
[0012]
The smaller the compression stroke S of the
[0013]
[3] In the cap mounting structure according to
[0014]
Since the
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
1 to 4 show an embodiment of the writing instrument cap mounting structure of the present invention. FIGS. 1 and 2 show the cap attachment completion state, and FIGS. 3 and 4 show the start of contact of the
[0017]
(Writing instrument body)
The
[0018]
The
[0019]
(cap)
The cap 1 mainly includes a
[0020]
(Cap body)
The
[0021]
On the inner peripheral surface of the cap
[0022]
Further, a
[0023]
(Inner cap)
The
[0024]
(Elastic seal body)
The
[0025]
(First seal part)
The
[0026]
(Second seal part)
The
[0027]
The sliding contact stroke T of the
[0028]
(Override fitting part)
The crossover
[0029]
(Function)
The cap mounting process (from the start to the end of cap mounting) will be described in order according to [1] to [4] below.
[0030]
[1] Cap Installation Start When the
[0031]
[2] Start sealing of the second seal portion (see FIGS. 3 and 4)
Next, in the cap mounting process, when the
[0032]
[3] Start of sealing of the first seal portion and contact between the
[0033]
[4] Cap installation complete (see Figs. 1 and 2)
Thereafter, the
[0034]
【The invention's effect】
According to the configuration of the first aspect, it is possible to sufficiently avoid pressurization in the cap when the cap is mounted, and as a result, it is possible to sufficiently prevent the ink from leaking out from the pen tip side.
[0035]
According to the configuration of the second aspect, the air compression amount in the cap can be actually reduced, and pressurization in the cap can be further avoided.
[0036]
According to the configuration of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a cap mounting completion state of an embodiment of the present invention.
2A is an enlarged view of a portion A (first seal portion) in FIG. 1, and FIG. 2B is an enlarged view of a portion B (second seal portion) in FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a process of attaching the cap of FIG.
4A is an enlarged view of a C portion (first seal portion) in FIG. 3, and FIG. 4B is an enlarged view of a D portion (second seal portion) in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
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