JP4478972B2

JP4478972B2 - ノック式筆記具及びノック式筆記具の出没機構

Info

Publication number: JP4478972B2
Application number: JP2003289311A
Authority: JP
Inventors: 剛生福本
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 2003-08-07
Filing date: 2003-08-07
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2023-08-07
Also published as: JP2005053196A

Description

本発明は、軸筒の後端から突出させた進退自在の操作部材をノックすることによって筆記先端を軸筒から進退させることができるノック式筆記具に関する。

本願に関連する先行技術として、特許３２６２７５４号を抽出した。この文献には、以下のような技術が記載されている。すなわち、ノック軸にはその前端から軸部の後端側へ向けた回転子挿入孔を設け、回転子には前記回転子挿入孔に回転可能な軸部を設け、回転子の前端から軸部の後端側へ向けたリフィール挿入孔を設け、そのリフィール挿入孔内にリフィール抜け止め突起を備えたことを特徴とする。

特許３２６２７５４号公報

上述の先行技術によれば、ノック式筆記具においてリフィール自体の長さを変えることなく、全体の長さを短くすることを可能とする。
また、回転子をノック部材側に付勢するために縮装されたリターンスプリングを備えているが、そのリターンスプリングの装着位置を筆記先端側とする必要がない。そのため、筆記先端側の設計自由度が広がるといった利点もある。

上記のようなノック式の筆記具においては、前述のようにリターンスプリングが備えられており、そのリターンスプリングは前記回転子に当接させている。したがって、リターンスプリングの端部処理が正確に行われていない場合に生じる引っ掛かりや、異物の存在などによって回転子の回転が阻害されるような場合がある。そのような場合には、筆記先端の出没が円滑に行われなくなる場合がある。
リターンスプリングの端部処理の精度を高めると、コスト高になる。また、異物の侵入を防ぐことに関しては製造時のみならず使用時にまで及ぶため、完全を期しがたい。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、回転子とそれに接しているリターンスプリングとの関係で筆記先端の出没が円滑に行われなくなる確率を現在よりも格段に低めることができる技術を提供することにある。
ここで、請求項１から請求項３に記載の発明の目的は、回転子とリターンスプリングとの関係で筆記先端の出没が円滑に行われなくなる確率を現在よりも格段に低めることができるノック式筆記具を提供することにある。

（請求項１）
請求項１記載の発明は、先端に筆記先端（２１）を収納可能な先端孔を備える前軸筒（１１）と、後端に内壁にカム面（１６）を形成した後軸筒（１５）とを備え、前記後軸筒の内壁にそのカム面と係脱するとともに後軸筒の軸方向に進退可能な回転子（６０）と、前記回転子に当接し、軸方向の押圧力を与えるためのノック部材（３０）の進退に合わせて進退するスプリング受け部材（４０）を内装し、一端は前記回転子と前記スプリング受け部材を前記ノック部材側に付勢するために前記スプリング受け部材の外径をやや小さく形成された段差部分であるスプリング当接部（４２）に当接し、他端は後軸筒に固定されたスプリング固定部材（５１）に付勢することにより縮装させたリターンスプリング（５０）を備え、ノック部材に与えられた力により回転子が軸方向に移動し、軸筒の先端孔から筆記先端を出没可能なノック式筆記具において、筆記先端に対してインクを供給するためのインク収納管の外周と前記スプリング受け部材の内壁とを係合させ、
前記スプリング受け部材の内壁には、インク収納管（２０）の外周に当接することによってインク収納管と係合するための複数組の突条（４３ａ，４３ｂ，４３ｃ）を備え、
その突条における少なくとも一組（４３ａ）は、内壁からの高さを他の突条とは異ならせたことを特徴とするノック式筆記具に係る。
すなわち、軸筒（１０）内には、前記回転子（６０）をノック部材（３０）側に付勢するために縮装させたリターンスプリング（５０）と、そのリターンスプリング（５０）および前記回転子（６０）の間に位置させたスプリング受け部材（４０）とを備えたことを特徴とする。

（用語説明）
「筆記具」としては、代表的にはボールペンであるが、フェルトペン、万年筆、ニードルペンなどであってもよい。
したがって、「筆記先端」とは、筆記具が万年筆である場合には、ペン先をいい、また、筆記具がボールペンである場合には、ボールペンチップをいい、また、筆記具がフェルトペンである場合には、フェルトからなる筆記用尖端をいい、また、筆記具がサインペン（マーカーペン）である場合には、繊維束体からなる筆記用尖端をいい、また、筆記具がニードルペンである場合には、細い管状の筆記用尖端をいう。

「スプリング受け部材（４０）」につき、「リターンスプリング（５０）および前記回転子（６０）の間に位置させた」とは、スプリング受け部材がリターンスプリングと回転子とが直接接触しないための部材であることを意味し、スプリング受け部材が複数の部材にて形成されることを妨げない。

（作用）
リターンスプリング（５０）および前記回転子（３０）の間にはスプリング受け部材（４０）が存在するので、スプリング受け部材（４０）がリターンスプリング（５０）と回転子（６０）とが直接接触しない。このため、リターンスプリング（５０）の端部処理が正確に行われていない場合に生じる引っ掛かりや、異物の存在などによって回転子の回転が阻害されるような事態が生じる確率が極めて低くなる。そのため、リターンスプリング（５０）の端部処理を正確に行うための精度向上およびそれに伴う製造コストの増加を必要としない。
また、インク収納管（２０）と前記スプリング受け部材（４０）と係合しており、インク収納管（２０）と回転子（６０）とは直接、係合しない。したがって、インク収納管（２０）に連続している筆記先端（２１）が、回転子（６０）の回転に伴って回転することはない。このため、例えば、筆記先端（２１）がフェルトペンであるような場合には、筆記者は筆記先端（２１）の進退動作のたびに握り変える必要がない。
例えば、一組の突条（４３ａ）の距離は、細長い円柱状のインク収納管（２０）の外径よりも僅かに小さく形成し、他の組の突条４３ｂ，４３ｃ）はインク収納管（２０）外径よりも僅かに大きく形成している。インク収納管（２０）とスプリング受け部材（４０）とを係合させる際には、突条（４３ａ）が存在するので変形に対する抗力よりも強く押し込む必要がある。その結果、その突条（４３ａ）に当接したインク収納管（２０）の部位は外径方向を縮められるように変形する。その変形によって他の部位の外径はやや拡がり、他の突条（４３ｂ，４３ｃ）に対してもインク収納管（２０）の部位が当接することになる。この結果、インク収納管（２０）は、スプリング受け部材（４０）に対して安定的に固定されることとなる。

（請求項２）
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のノック式筆記具を限定したものであり、
前記スプリング受け部材（４０）と回転子（６０）とが当接する場合における回転子（６０）との当接部分には、両部材(４０および／または６０)の動摩擦を低めるための突部（４１）を形成したことを特徴とするノック式筆記具に係る。

（用語説明）
「両部材の動摩擦を低めるための突部」とは、例えば、形状として半球状を採択したり、潤滑性に優れた材質を採用したりすることによって提供される。突部は、スプリング受け部材側に形成するのが一般的であるが、それに限られない。例えば、回転子側に突部を形成してもよい。

（作用）
突部（４１）の存在により、スプリング受け部材（４０）と回転子（６０）との動摩擦が低められ、回転子（６０）の回転が円滑になる。

請求項１から請求項２に記載の発明によれば、回転子とそれに接しているリターンスプリングとの関係で筆記先端の出没が円滑に行われなくなる確率を現在よりも格段に低めることができるノック式筆記具を提供することができた。

以下、本発明を実施の形態及び図面に基づいて、更に詳しく説明する。ここで使用する図面は、図１乃至図９である。図１は本発明の実施形態の全体を示す断面図であり、図２は本発明の実施形態の主要部を示す断面図である。図３から図６は主要部品を示す図であり、図７から図９は作動状態を示す図である。

（図１）
図１に示すように、本発明に係る実施形態は、軸筒１０を軸方向のほぼ中央部にて二分割するとともに、筆記先端と反対側の端部からノック部材３０を突出させた単独軸のボールペンであり、グリップ部材１４にゲル材料を採用したものである。

軸筒１０は、グリップ部材１４側に位置する前軸筒１１と、ノック部材３０側に位置する後筒軸１５とを備え、前筒軸１１に形成した雄ネジ部１３と後軸筒１５側に形成した雌ネジ部６６とを螺合させて結合する。前筒軸１１における雄ネジ部１３と反対側には、筆記先端（ボールペンチップ）２１を保護する先細りをした円錐台形をなした筆記先端筒軸１２を螺合している。後筒軸１５の外周には、筆記具全体のデザイン的なアクセントを加えるための化粧筒１９が固定される。前軸筒１１、筆記先端筒軸１２および後筒軸１５にて形成される筒体には、細長い円柱状のインク収納管２０および前述した筆記先端２１を内装している。

グリップ部材１４としてゲル材料を採用したのは、握り疲れを抑制するためであるが、そのゲル材料には適度な厚みが必要であり、そのため、前筒軸１１の外径は細いものを採用することが望ましい。このため、いわゆるノック式ボールペンに必須であるコイル状のリターンスプリング５０は、細い外径の前筒軸１１ではなく後筒軸１５側に内装することとなった。

後筒軸１５における雌ネジ部６６の奥には、リターンスプリング５０の一端を固定するためのスプリング固定部材５１が後筒軸１５へ固定されている。このスプリング固定部材５１は、インク収納管２０を貫通させる概ね筒状をなすとともに、ノック部材３０側において後筒軸１５の内壁と挟み込むようにしてリターンスプリング５０の端部を固定している。また、後筒軸１５の内壁にはカム面を形成しており、そのカム面と係脱するとともに後軸筒１５の軸方向に進退可能な回転子６０が備えられている。

前記ノック部材３０は、縮装されているリターンスプリング５０の弾発力に抗して筆記者により与えられる、回転子６０への軸方向の押圧力を伝えるための部材である。ノック部材３０は、筆記者による操作の指に触れるノックヘッド部材３１と、そのノックヘッド部材３１に与えられた力を回転子５０に伝達するための伝達部材３２とを備えている。伝達部材３２は、図５を用いて後述する。

リターンスプリング５０におけるスプリング固定部材５１の他端は、後筒軸１５に内装されたスプリング受け部材４０に当接している。そして、リターンスプリング５０は、スプリング固定部材５１とスプリング受け部材４０とによって縮装されている。そのスプリング受け部材４０は、リターンスプリング５０におけるノック部材３０側に当接し、ノック部材３０の進退に合わせて進退する。また、スプリング受け部材４０におけるリターンスプリング５０の反対側には、回転子６０に当接している。回転子６０は、ノック部材３０の進退に合わせて進退するとともに、前記カム面の存在によって回動する。この点については、図７などを用いて後に詳述する。

（図２）
図２には、軸筒１０、インク収納管２０、ノック部材３０、スプリング受け部材４０、リターンスプリング５０および回転子６０の細部が示されている。筆記者によってノック部材３０へ与えられる進退運動を回転運動に変換しつつ筆記先端２１を軸筒１０から出没させるという機構部分は、特許３２６２７５４号公報に示される機構とほぼ同様であるが、大きく異なるのはノック部材３０とリターンスプリング５０との間に備えたスプリング受け部材４０の存在である。

回転子６０は、その縦断面が略凸字形の筒状体であり、伝達部材３２側が細く形成され、その細く形成された部分の外周が伝達部材３２の内側に入り込む形状となっている。また回転子６０は、後筒軸１５の内壁のカム面に噛み合う回転用カムを備えるとともに、インク収納管２０における筆記先端２１とは反対側の端部２０ａを当接させ、インク収納管２０がその軸方向のずれを生じないようにしている。回転子６０についての詳しい説明は、図６を用いて後に詳述する。
ノック部材３０の進退とともにインク収納管２０が進退するように、インク収納管２０を所定の位置に固定するのは、スプリング受け部材４０の筒内壁から中央に向かって突出する突条４３である。この突条４３については、図３において説明する。

（図３および図４）
図３は、スプリング受け部材４０の斜視図であり、図４は、側面図（一部断面図）および平面図である。
スプリング受け部材４０は、概ね筒状をなした熱可塑性樹脂製（本実施形態ではポリアセタール）の部材であり、リターンスプリング５０側の外径をやや小さく形成することによって形成された段差部分をスプリング当接部４２としている。

また、リターンスプリング５０とは反対側の端面には、断面が半円状をなす突部４１を対称に４カ所備えている。突部４１は、その断面が半円状であるため、回転子６０との接触面積を極めて小さくすることができる。採用した素材（ポリアセタール）が自ら備えている潤滑性により、回転子６０はスプリング受け部材４０に対して極めて円滑に摺動する。
前述した突条４３は、スプリング受け部材４０の筒内壁から中央に向かって突出するように形成されている。全部で６個、対称な位置に配置されている。

６個の突条４３は、向かい合う２つを一組として、三組が形成されており、インク収納管２０の外周に当接することによってインク収納管２０とスプリング受け部材４０とが係合する。そして、少なくとも一組は、内壁からの高さを他の突条とは異ならせている。例えば、一組の突条４３ａの距離は、細長い円柱状のインク収納管２０の外径よりも僅かに小さく形成し（突条４３ａの内接円の径を、インク収納管２０の外径よりも小さくし）、他の組の突条４３ｂ，４３ｃはインク収納管２０の外径よりも僅かに大きく形成（突条４３ｂ、４３ｃの内接円の径をインク収納管２０の外径よりも大きくし）している。インク収納管２０とスプリング受け部材４０とを係合させる際には、突条４３ａの存在により押し込む必要があり、その突条４３ａに当接したインク収納管２０の部位は外径方向を縮められるように変形する。その変形によって他の部位の外径はやや拡がり、他の突条４３ｂ，４３ｃに対してもインク収納管２０の部位が当接することになる。この結果、インク収納管２０は、スプリング受け部材４０に対して安定的に固定されることとなる。また、突条の高さを全て同じにせず、その一部を、具体的には突条４３ａのようにその内接円をインク収納管２０の外径よりも大きくしたので、スプリング受け部材４０と、インク収納管２０を係合（押し込む）するときに、係合力（押し込み力）を減少させることができる。

ところで、本実施形態に係るスプリング受け部材４０は、突部４１を含んだリング状の第一型と、そのリング状の型と一体になって他の部位を形成するための第二型とを用いた割り型にて形成する。熱可塑性樹脂にて作成するスプリング受け部材４０の抜き型を形成しやすいからである。ただし、割り型は、スプリング受け部材４０全体の形状や、突部４１の形態などに応じて異なるものであり、上記のような割型に限られるものではない。

（図５）
図５は、伝達部材３２の斜視図である。伝達部材３２は、ノックヘッド部材３１に与えられた力を回転子６０に伝達するための部材であり、概ね筒状をなしている。そして、ノックヘッド部材３１の内壁部分と係止される係止部３２ａと、その係止部３２ａと反対端において回転子６０と噛み合う鈍角波歯状の波歯端部３２ｂと、その波歯端部３２ｂ近傍における外周部において後軸筒１５の内壁に設けられた内壁溝と噛み合うホームベース形状の噛み合い突起３２ｃとを備えている。
後軸筒１５の内壁に設けられたカム１６は、内壁から突出する複数の内壁突条１６ａと、その内壁突条１６ａにおける隣り合う二つに挟まれた部位として形成される軸方向に平行な内壁溝１６ｂとによって形成されている。また、それぞれの前記内壁突条１６ａは、筆記先端２１側の端部を片波状の片波歯端部１６ｃを形成している。（図７などにおいて図示。）

（図６）
図６は、回転子６０の斜視図である。回転子６０は、伝達部材３２を介してノックヘッド部材３１に与えられた力によって回転し、リフィール２０の筆記先端２１を突出状態とするためにノックヘッド部材３１、伝達部材３２および回転子６０が押し込まれたポジションを維持可能としたり、リフィール２０の筆記先端２１を軸筒１０の内部に収納した状態とするためにノックヘッド部材３１、伝達部材３２および回転子６０が押し込まれた状態を解除したりする機能を果たす。

回転子６０は、伝達部材３２に挿入される略円筒形の挿入部６１と、その挿入部６１よりも外径が太く形成された太筒部６２と、その太筒部６２の外周部分において軸方向に長手方向をなすように形成された突条部６３と、その突条部６３および太筒部６２における挿入部６１と反対側の端部において突条部６３のなす外径と同一の外径をなすリング部６５と、突条部６３および太筒部６２におけるリング部６５と反対側の端部に形成される鈍角波歯状の波歯端部６４とを備える。
回転子６０の波歯端部６４は、挿入部６１が伝達部材３２に挿入された場合に、伝達部材３２の波歯端部３２ｂと噛み合う部位となる。また、リング部６５は、スプリング受け部材４０の突起４１と接触する部位となる。

（図７）
以下、図７から図９を用いて、筆記者によってノック部材３０へ与えられる進退運動を回転運動に変換しつつ筆記先端２１を軸筒１０から出没させるという機構部分を説明する。なお、機構部分の説明の都合上、後軸筒１５の内壁の一部も図示している。

ノックヘッド部材３１は、伝達部材３２の係止部３２ａを係止することによって伝達部材３２を固定している。伝達部材３２は、後軸筒１５の内壁に設けられた内壁溝１６ｂに対して噛み合い突起３２ｃがはまり込むことによって、後軸筒１５に対して進退自在に係合する。
回転子６０は、その挿入部６１が伝達部材３２に挿入され、伝達部材３２の波歯端部３２ｂと波歯端部６４とが噛み合う場所に位置する。また、回転子６０の突条部６３もまた、後軸筒１５の内壁溝１６ｂにはまり込む。

スプリング受け部材４０は、縮装されたリターンスプリング５０によってノックヘッド部材３１と反対側（図中の下方から）から付勢され、回転子６０のリング部６５に、突部４１を接触させる。リターンスプリング５０は、そのスプリング受け部材４０側の端部をスプリング当接部４２に当接させている。
図７に示されている状態は、ノックヘッド部材３１が筆記者による押圧を受けておらず、筆記先端２１（図７には図示せず）が軸筒１０（図７には図示せず）の内部に没している状態である。また、回転子６０の波歯端部６４と伝達部材３２の波歯端部３２ｂとは互いに押しつけ合っている。

（図８）
図８は、ノックヘッド部材３１が筆記者による押圧を受け、最大に押し込まれた状態を示している。ノックヘッド部材３１が押し込まれると、それに係合している伝達部材３２の係合突起３２ｃは、内壁溝１６ｂの端部に移動する。そして、回転子６０の波歯端部６４と伝達部材３２の波歯端部３２ｂとが完全に噛み合うように、回転子６０が僅かに回転する。このとき、スプリング受け部材４０の突部４１が回転子６０と接している。そして、回転子６０の波歯端部６４と伝達部材３２の波歯端部３２ｂとが完全に噛み合い、互いに押しつけ合う状態となる。

（図９）
筆記者がノックヘッド部材３１への押圧をやめると、リターンスプリング５０がスプリング受け部材４０を押し返す。すると、片波歯端部１６ｃと回転子６０の波歯端部６４とが接触しながら移動する。すると、片波歯端部１６ｃと波歯端部６４との接触角度に沿った移動を行うために回転子６０が回転し、片波歯端部１６ｃの奥部分に波歯端部６４が当接し、回転子６０がその回転を停止する。この停止位置は、ノックヘッド部材３１の移動前よりも筆記先端２１側となり、その結果、スプリング受け部材４０などに支持固定されているインク収納部２０も停止する。しかし、その停止位置は、内壁溝１６ｂを噛み合い突起３２ｃが後軸筒１５の内壁溝１６ｂにおけるスプリング受け部材４０寄りである。したがって、図９では図示していないが、インク収納部の先端である筆記先端は、筆記先端軸筒から突出した位置で停止しており、筆記が可能となる。

以上のような構成を採用したため、回転子とそれに接しているリターンスプリングとの関係で筆記先端の出没が円滑に行われなくなる確率を現在よりも格段に低めることができた。

本発明の実施形態の全体を示す断面図である。本発明の実施形態の主要部を示す断面図である。主要部品を示す分解斜視図である。主要部品を示す側面図および底面図である。主要部品を示す斜視図である。主要部品を示す斜視図である。主要部の動きを示す側面図である。主要部の動きを示す側面図である。主要部の動きを示す側面図である。

符号の説明

１０軸筒１１前軸筒
１２筆記先端軸筒１３雄ネジ部
１４グリップ部材１５後軸筒
１６カム１６ａ内壁突条
１６ｂ内壁溝１６ｃ片波歯端部
１９化粧筒
２０インク収納管２１筆記先端
３０ノック部材３１ノックヘッド部材
３２伝達部材３２ａ係合部
３２ｂ波歯端部３２ｃ噛み合い突起
４０スプリング受け部材４１突部
４２スプリング当接部４３，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ突条
５０リターンスプリング５１スプリング固定部材
６０回転子６１挿入部
６２太筒部６３突条部
６４波歯端部６５リング部
６６雌ネジ部

Claims

先端に筆記先端を収納可能な先端孔を備える前軸筒と、後端に内壁にカム面を形成した後軸筒とを備え、前記後軸筒の内壁にそのカム面と係脱するとともに後軸筒の軸方向に進退可能な回転子と、前記回転子に当接し、軸方向の押圧力を与えるためのノック部材の進退に合わせて進退するスプリング受け部材を内装し、一端は前記回転子と前記スプリング受け部材を前記ノック部材側に付勢するために前記スプリング受け部材の外径をやや小さく形成された段差部分であるスプリング当接部に当接し、他端は後軸筒に固定されたスプリング固定部材に付勢することにより縮装させたリターンスプリングを備え、ノック部材に与えられた力により回転子が軸方向に移動し、軸筒の先端孔から筆記先端を出没可能なノック式筆記具において、筆記先端に対してインクを供給するためのインク収納管の外周と前記スプリング受け部材の内壁とを係合させ、前記スプリング受け部材の内壁には、インク収納管の外周に当接することによってインク収納管と係合するための複数組の突条を備え、その突条における少なくとも一組は、内壁からの高さを他の突条とは異ならせたことを特徴とするノック式筆記具。
前記スプリング受け部材と回転子が当接する場合における回転子との当接部分には、両部材の動摩擦を低めるための突部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のノック式筆記具。