JP4738985B2 - 気密性キャップ構造 - Google Patents

Description

本発明は、文房具、化粧品等の器具の使用端部の乾燥を防止するべく、キャップが使用端部を着脱自在に覆う気密性キャップ構造に関する。

従来、この種のキャップ構造としては、例えば、特許文献１（特開平９−３０１８７号公報）に記載されたものが知られている。この文献に記載されたキャップ構造は、低粘性インキ筆記具のキャップ構造であり、キャップが、外キャップと、外キャップの内部に固定され弾性材料からなるカップ状のシール体とからなり、キャップが被着されたときに、シール体の遊端周縁部が軸筒の先端周面に密着するようになっている。

特開平９−３０１８７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のものでは、カップ状のシール体がある程度、使用端部に追随して使用端部に密着するようになっているものの限界がある。特に、キャップが相対的にどのような角度またはどの程度オフセットされて使用端部に覆うようになるかわからない場合には、挿入後に使用端部の気密性を確保することができないという問題がある。

本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、キャップが相対的にどのような角度またはどの程度オフセットされて使用端部に覆うようになるか保証されない状態であっても、使用端部と密着することができ気密性を確保することができる気密性キャップ構造を提供することをその目的とする。

上記目的を達成するために本発明のうち請求項１記載の本発明は、使用端部の乾燥を防止するべく、キャップが使用端部を着脱可能に覆う気密性キャップ構造において、
キャップは、外キャップと、該外キャップ内に設けられた内キャップとからなり、内キャップは、外キャップに対してキャップの中心軸線に対して直交する軸の周りで回動可能に取り付けられることにより、内キャップは外キャップに対してキャップの中心軸線に対して傾動自在となり、使用時に内キャップが使用端部またはその周囲に密着することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記内キャップと外キャップのいずれか一方の周面に形成されて径方向に伸びる一対の軸部と、内キャップと外キャップのいずれか他方の周面に形成されて該軸部を受ける軸受孔とを備えることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、使用端部の乾燥を防止するべく、キャップが使用端部を着脱可能に覆う気密性キャップ構造において、
キャップは、外キャップと、該外キャップ内に設けられた内キャップとからなり、内キャップと外キャップのいずれか一方の頂面に形成された受部と、内キャップと外キャップのいずれか他方の頂面に形成されて前記受部に枢着される枢軸部とを備え、内キャップは、外キャップに対してキャップの中心軸線を中心として枢動可能に取り付けられることにより、内キャップは外キャップに対してキャップの中心軸線に対して傾動自在となり、使用時に内キャップが使用端部またはその周囲に密着することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項の気密性キャップ構造を有するキャップと、使用端部を保持する軸筒と、キャップの着脱を行なうべく軸筒に対してノック可能に設けられたノック部材と、を備える器具において、
キャップは回転変換機構を介してノック部材と連結されており、
該回転変換機構は、ノック部材の軸方向への１回のノックに応じて、キャップを前進させた後、キャップを軸方向に平行な軸を中心として回転させて、次いでキャップを後退させるものであり、
ノック部材のノックごとに、キャップが使用端部を覆う状態と、キャップが使用端部を露出させる状態とが切り替え可能となったことを特徴とする。

本発明によれば、キャップが相対的に角度またはオフセットを持って使用端部に覆うように接近されたとしても、内キャップが傾動して、使用端部に追随し、正常な方向及び位置に誘導するために、使用端部またはその周囲に確実に密着することができるようになり、気密性を確保することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

図１ないし図３は、本発明の第１実施形態に係る気密性キャップ構造を器具である筆記具に適用した例を表す図である。図において、筆記具は、使用端部１２を保持する軸筒１０と、本発明のキャップ構造を持つキャップ１６と、キャップ１６の着脱操作をするためのノック部材１４と、を有している。

使用端部１２は、この例では、軸筒１０内のメイン軸孔内１０ｂに収容されたインキを伝えるマーカ用チップとなっており、メイン軸孔１０ｂの先端開口１０ａに固定されている。但し、これに限るものではなく、ボールペン、万年筆、アイライナ、リップライナ、アイシャドウ等の文房具用、化粧用の器具に適した任意の筆記媒体または塗付媒体に適した使用端部１２とすることができる。例えば、器具がボールペンの場合には、使用端部１２はボールを備えることができ、器具がフェルトペンの場合には、使用端部１２はフェルト芯を備えている。

使用端部１２は、この例では、軸筒１０に一体的に固定されているが、これに限るものではなく、使用端部１２がレフィールの端部である場合のように、使用端部１２は軸筒１０に対して相対移動可能に保持されているものであってもよい。また、図示の例では、軸筒１０は一体品で構成されているが、複数部品から構成されるものであってもよい。

軸筒１０は、その内部にメイン軸孔１０ｂと平行に軸方向に伸びるスライド用軸孔１０ｃを備えており、該スライド用軸孔１０ｃ内を軸方向に移動可能にノック部材１４が配設される。

ノック部材１４の先端部はスライド用軸孔１０ｃに挿入されたノックカム１４ａとなっており、ノック部材１４の後端部は、軸筒１０から露出したノック操作部１４ｂとなっている。ノックカム１４ａとノック操作部１４ｂとは別部品で構成することも可能である。ノック操作部１４ｂは、軸筒１０に対してノック可能となっており、このノックによりノックカム１４ａはスライド用軸孔１０ｃ内を軸方向に移動するようになっている。ノック操作部１４ｂは、ノックスプリング１５によって常時後方へと付勢されると共に、軸筒１０からの後方への抜け止めがなされている。

軸筒１０の先端部には、使用端部１２が突出する先端開口１０ａと並んで、キャップ１６が出入りする凹部１０ｄが形成されており、凹部１０ｄには、キャップ１６の少なくとも一部が収納可能となっている。

キャップ１６には、回転カム棒１７が一体的に連結される。回転カム棒１７は、キャップ１６から後方へ伸びて、前記スライド用軸孔１０ｃ内を軸方向に移動可能となっている。回転カム棒１７の外周面には、リターンスプリング１８が巻回されており、リターンスプリング１８は、スライド用軸孔１０ｃの先端入口付近に固定されたストッパ１９と回転カム棒１７の中間部分で拡径された鍔部１７ａとの間に介挿されており、回転カム棒１７及びキャップ１６を常時後方へと付勢している。

また、軸筒１０の後端部には、メイン軸孔１０ｂの後端を閉塞する尾栓２０が取り付けられている。

上記キャップ１６とノック部材１４とは、回転カム棒１７、スライド用軸孔１０ｃに形成されたカム本体１０ｆ、ノックカム１４ａ及び弾性体であるリターンスプリング１８とから構成される回転変換機構または回転カム機構を介して連結されている。即ち、カム本体１０ｆは、図４の展開図で示したように、１８０度ごとに山１０ｆ１、１０ｆ１が形成され、２つの山１０ｆ１、１０ｆ１の間は、谷となる縦溝１０ｆ２、１０ｆ２となっている。また、山１０ｆ１、１０ｆ１の先端は、前方に面して軸方向に対して傾斜したカム面１０ｆ３、１０ｆ３となっている。

一方、ノックカム１４ａの先端部には、図５の展開図で示したように、その外周面に１８０度ごとに突起１４ａ１、１４ａ１が形成されており、さらに先端面は、１８０度ごとに軸方向に対して傾斜した２種類のカム面１４ａ２、１４ａ３が形成されている。カム面１４ａ２は緩斜面、カム面１４ａ３は急斜面となっており、両者は前方に面し且つ互いに反対向きの傾斜となっている。突起１４ａ１、１４ａ１は、前記カム本体１０ｆの縦溝１０ｆ２、１０ｆ２内にスライド可能に嵌入されており、これによって、ノックカム１４ａはスライド用軸孔１０ｃに対して相対回転不能に且つ軸方向移動可能となっている。

回転カム棒１７の鍔部１７ａよりも後方の外周面には、図６に示すように、２本の縦リブ１７ｂ、１７ｂが１８０度間隔で形成されている。この縦リブ１７ｂ、１７ｂは、カム本体１０ｆの縦溝１０ｆ２、１０ｆ２内にスライド可能に嵌入される。そして、その縦リブ１７ｂ、１７ｂの後端面は、カム面１７ｃ、１７ｃとなっている。回転カム棒１７は、スライド用軸孔１０ｃに対して軸方向移動可能に且つ、縦リブ１７ｂ、１７ｂがカム本体１０ｆの縦溝１０ｆ２、１０ｆ２から脱出して前方にあるときにスライド用軸孔１０ｃに対して相対回転可能となっている。

ノック操作部１４ｂをノックすると、図７に示すように、ノックカム１４ａがスライド用軸穴１０ｃを前進して、その先端が回転カム棒１７の後端部に当接して、回転カム棒１７を前進させる。回転カム棒１７の縦リブ１７ｂ、１７ｂがカム本体１０の縦溝１０ｆ２、１０ｆ２を脱出するとリターンスプリング１８の付勢力によりこの後退と共に回転カム棒１７のカム面１７ｃ、１７ｃがノックカム１４ａのカム面１４ａ２、１４ａ２に沿ってスライドして、回転カム棒１７は回転する。さらに、ノック操作部１４ｂのノック力を解除すると、カム本体１０ｆのカム溝１０ｆ２、１０ｆ２に沿ってカム面１７ｃ、１７ｃがスライドして、回転カム棒１７が１８０度回転した後、縦リブ１７ｂ、１７ｂがカム本体１０の前回と１８０度異なる縦溝１０ｆ２、１０ｆ２内に嵌入し、後退する。

以上の回転カム棒１７の前進、１８０度回転、後退の運動に伴い、キャップ１６も前進して、キャップ１６が使用端部１２よりも前進し、回転カム棒１７の軸線を回転中心として１８０度回転し、後退して、凹部１０ｄへと収納される。これによって、レフィール１２の先端部１２ａが露出して、筆記することができるようになる（図２、図３（ｂ））。

筆記が終了して、再びノック操作部１４ｂをノックすると、先と同じようにノックカム１４ａ、カム本体１０ｆ、回転カム棒１７の協働により、回転カム棒１７の前進、１８０度回転、後退の運動がなされ、キャップ１６が凹部１０ｄから前進して、回転カム棒１７の軸線を回転中心として１８０度回転し、後退して、使用端部１２を覆う（図１、図３（ａ））。

以上のようにキャップ１６の着脱がノック操作部１４ｂによって間接的に行なわれる場合などには、キャップ１６と使用端部１２との間の若干の傾斜または位置ズレなどに起因して、キャップ１６の装着不良が起こり、使用端部１２の気密性が損なわれるおそれがある。

このため本発明によるキャップ１６は、外キャップ２２と、外キャップ２２の本体内部に配設される内キャップ２４とから構成され、内キャップ２４が外キャップ２２に対してキャップの中心軸線に対して傾動可能となっている。詳細には、図８に示すように、外キャップ２２は、その本体の開口に隣接して軸受孔２２ａ、２２ａを有している。また、外キャップ２２は、本体とは別に、前記回転カム棒１７の先端を相対回転不能且つ軸方向に相対移動不能に受ける受孔２２ｂを有している。

一方の内キャップ２４は、図９に示すように、硬質樹脂からなる硬質部２４ａと、硬質部２４ａの内側に位置づけられて弾性のある軟質樹脂からなる軟質部２４ｂとが二色成形されたものからなっている。軟質部２４ｂは熱可塑性エラストマ等から構成することができる。さらに、硬質部２４ａからなる内キャップ２４の外周面には、前記軸受孔２２ａ、２２ａに挿入可能となった軸部２４ｃ、２４ｃが突設されている。

内キャップ２４の軸部２４ｃ、２４ｃが外キャップ２２の軸受孔２２ａ、２２ａに嵌め入れられることにより、内キャップ２４は、軸部２４ｃを中心として、外キャップ２２に対してキャップ１６の中心軸線に対して直交する軸の周りで回動可能となる。

このように内キャップ２４が回動することができる状態であると、仮に、キャップ１６装着時に、キャップ１６と使用端部１２のそれぞれの中心軸線が整合していなかったり、または、キャップ１６と使用端部１２との中心軸線が互いに傾斜していたりしても、図１０に示すように、内キャップ２４がキャップの中心軸線に対して傾動しつつ、使用端部１２に適合し、且つキャップ１６の位置を補正するので、最終的には、正しい位置でキャップ１６内に使用端部１２が収まることとなり、内キャップ２４の軟質部２４ｂが使用端部１２の周囲である軸筒１０の先端部に確実に接触して、気密性を保持することができる。

尚、外キャップ２２に軸受孔２２ａ、２２ａ、内キャップ２４に軸部２４ａ、２４ａを設ける代わりに、外キャップに軸部、内キャップに軸受孔を設けることとしてもよい。また、外キャップ及び内キャップはそれぞれ複数部品からなるものであってもよい。内キャップは、全部が軟質部で構成されていてもよい。

次に、図１１は、本発明の参考形態によるキャップ構造が適用された器具を示す断面図である。図において、前実施形態と同一の部材は同一の符号を付してその詳細説明を省略する。

この参考形態によるキャップ構造によるキャップ３０は、外キャップ３２と、外キャップ３２の内部に配設される内キャップ３４とから構成され、内キャップ３４が外キャップ３２に対して揺動可能となっている。詳細には、図１２に示すように、外キャップ３２は、その内周面に環状凸部３２ａを有している。また、外キャップ３２は、本体とは別に、前記回転カム棒１７の先端を回転不能に且つ軸方向に相対移動不能に受ける受孔３２ｂを有している。

一方の内キャップ３４の外周面には、図１３に示すように、前記環状凸部３２ａと嵌合可能となった環状凹部３４ａと環状凹部３４ａに隣接した環状凸部３４ｂとが形成されている。

内キャップ３４の環状凹部３４ａ内に外キャップ３２の環状凸部３２ａが遊びを持って遊嵌されることにより、内キャップ３４はその環状凸部３４ｂの外キャップ３２への環状接触線を中心として外キャップ３２に対して揺動可能となる。この揺動運動を滑らかにするために、環状凸部３４ｂの表面は図示したように、曲面状となっている。

このように内キャップ３４が揺動することにより、内キャップ３４がキャップの中心軸線に対して傾動して、第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。

環状凹部及び環状凸部は、それぞれ外キャップ及び内キャップのいずれかに形成することができる。また、外キャップ及び内キャップはそれぞれ複数部品からなるものであってもよい。また、この例においても内キャップがその少なくとも一部の内側または全部が軟質部で構成されていてもよい。

次に、図１４は、本発明の第２実施形態によるキャップ構造が適用された筆記具を示す断面図である。図において、前実施形態と同一の部材は同一の符号を付してその詳細説明を省略する。

この実施形態によるキャップ構造によるキャップ４０は、外キャップ４２と、外キャップ４２の内部に配設される内キャップ４４とから構成され、内キャップ４４が外キャップ４２に対して揺動可能となっている。詳細には、外キャップ４２は、そのキャップの本体内部の頂面裏側に受部４２ａを有している。また、外キャップ４２は、本体とは別に、前記回転カム棒１７の先端を相対回転不能に且つ軸方向に相対移動不能に受ける受孔４２ｂを有している。

一方の内キャップ４４の外部の頂面表側に、前記受部４２ａに嵌合可能となった枢軸部４４ａが形成されている。

内キャップ４４の枢軸部４４ａの先端を受部４２ａの入口から嵌め入れることにより、内キャップ４４はキャップの中心軸線を中心として任意の方向に傾動可能に、即ち枢着され、外キャップ４２に対して枢動可能となる。この枢動運動を滑らかにするために、枢軸部４４ａの受部４２ａ内に挿入される挿入端の形状は球面形状となって、球面軸受されている。

このように内キャップ４４が枢動することにより、内キャップ４４がキャップの中心軸線に対して傾動して、前実施形態と同様の作用・効果が得られる。受部及び枢軸部は、それぞれ外キャップ及び内キャップのいずれかに形成することができる。また、外キャップ及び内キャップはそれぞれ複数部品からなるものであってもよい。また、この例においても内キャップがその少なくとも一部の内側または全部が軟質部で構成されていてもよい。

尚、上記実施形態によって示されたキャップ構造は、キャップ１６，３０，４０の着脱をノック操作部１４ｂによって間接的に行なう適用例であり、このような場合に適しているが、これに限るものではなく、直接手で操作するタイプのキャップにおいても同様に適用することができることは言うまでもない。

本発明の第１実施形態に係る気密性キャップ構造を筆記具に適用した例を表す全体断面図である。 本発明の第１実施形態に係る気密性キャップ構造を筆記具に適用した例を表す全体断面図である。 図１の筆記具の全体図であり、（ａ）はキャップが使用端部を覆っている状態、（ｂ）はキャップが使用端部を露出させている状態を表す。 カム本体の展開図である。 ノックカムの先端部の展開図である。 （ａ）は回転カム棒の平面図、（ｂ）は部分側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は回転変換機構の動作を表す図である。 （ａ）は外キャップの断面図、（ｂ）は（ａ）図のｂ方向から見た図である。 （ａ）は内キャップの断面図、（ｂ）は（ａ）図のｂ方向から見た図である。 キャップ装着時の拡大図である。 本発明の参考形態に係る気密性キャップ構造を筆記具に適用した例を表す部分拡大断面図である。 （ａ）は外キャップの断面図、（ｂ）は（ａ）図のｂ方向から見た図である。 （ａ）は内キャップの断面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の第２実施形態に係る気密性キャップ構造を筆記具に適用した例を表す部分拡大断面図である。

符号の説明

１０ 軸筒
１２ 使用端部
１４ ノック部材
１６、３０、４０ キャップ
２２、３２、４２ 外キャップ
２４、３４、４４ 内キャップ
２２ａ 軸受孔
２４ｃ 軸部
３２ａ 環状凸部
３４ａ 環状凹部
４２ａ 受部
４４ａ 枢軸部

Claims (4)

1. 使用端部の乾燥を防止するべく、キャップが使用端部を着脱可能に覆う気密性キャップ構造において、
   キャップは、外キャップと、該外キャップ内に設けられた内キャップとからなり、内キャップは、外キャップに対してキャップの中心軸線に対して直交する軸の周りで回動可能に取り付けられることにより、内キャップは外キャップに対してキャップの中心軸線に対して傾動自在となり、使用時に内キャップが使用端部またはその周囲に密着することを特徴とする気密性キャップ構造。
2. 前記内キャップと外キャップのいずれか一方の周面に形成されて径方向に伸びる一対の軸部と、内キャップと外キャップのいずれか他方の周面に形成されて該軸部を受ける軸受孔とを備えることを特徴とする請求項１記載の気密性キャップ構造。
3. 使用端部の乾燥を防止するべく、キャップが使用端部を着脱可能に覆う気密性キャップ構造において、
   キャップは、外キャップと、該外キャップ内に設けられた内キャップとからなり、内キャップと外キャップのいずれか一方の頂面に形成された受部と、内キャップと外キャップのいずれか他方の頂面に形成されて前記受部に枢着される枢軸部とを備え、内キャップは、外キャップに対してキャップの中心軸線を中心として枢動可能に取り付けられることにより、内キャップは外キャップに対してキャップの中心軸線に対して傾動自在となり、使用時に内キャップが使用端部またはその周囲に密着することを特徴とする気密性キャップ構造。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項の気密性キャップ構造を有するキャップと、使用端部を保持する軸筒と、キャップの着脱を行なうべく軸筒に対してノック可能に設けられたノック部材と、を備える器具において、
   キャップは回転変換機構を介してノック部材と連結されており、
   該回転変換機構は、ノック部材の軸方向への１回のノックに応じて、キャップを前進させた後、キャップを軸方向に平行な軸を中心として回転させて、次いでキャップを後退させるものであり、
   ノック部材のノックごとに、キャップが使用端部を覆う状態と、キャップが使用端部を露出させる状態とが切り替え可能となったことを特徴とする器具。

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