JP4853959B2 - シャープペンシル - Google Patents

Description

この発明は、軸筒を前後方向（長手方向）に振ることにより筆記芯を繰り出すことができると共に、携帯時等においては振動を受けて前記筆記芯が繰り出されるのを阻止するロック機構を備えたシャープペンシルに関する。

軸筒を前後方向に振ることにより、筆記芯を繰り出すことができるシャープペンシルにおいては、軸方向に移動可能な重りの慣性力により、前記筆記芯を把持するチャックユニットを瞬間的に前方に押し出し、この時のチャックの解除により筆記芯を前方に繰り出させるように動作する。このような構成のシャープペンシルに用いられるチャック戻しばねは、従来のノック操作により芯を繰り出させるシャープペンシルにおける戻しばねに比較すると、非常に低い弾発力のものが使用されている。

したがって、前記したシャープペンシルによると携帯時における振動を受けて、筆記芯が不用意に繰り出される場合があり、衣服等を汚染させたり、芯の突出により安全性を損ねるなどの問題も招来させる。そこで、携帯時等においては振動により芯が繰り出されるのを阻止するロック機構を備えたシャープペンシルが提案されている。

前記ロック機構としては、軸筒内において前記チャックユニットを後退させた状態にロックさせることで、たとえ振動を受けてもチャックユニットが前方に移動しない構成、また前記チャックユニットを前進させた状態にロックしてチャックが開いた状態にする構成の二つのタイプが提案されている。次に示す特許文献１および２には、後者のタイプのシャープペンシルが開示されている。
実公平１−２０１５１号公報 実用新案登録第２５５６０７６号公報

ところで前記した特許文献１に開示されたシャープペンシルによると、軸筒の後端部に配置されたノック棒をノック操作することで、回転カムを前進位置にロックさせると共に、ノック棒の再度のノック操作により、回転カムを後退移動させるように構成されている。そして、前記回転カムが前進したロック状態において、筆記芯を把持するチャックユニットが前進してチャックが開いた状態になされ、これにより筆記芯が繰り出されないように構成されている。

前記特許文献１に開示されたシャープペンシルの構成によると、軸筒の後端部に配置されたノック棒は、当該ノック棒が常に突出状態となるように付勢するスプリングが内装されている。そして、前記回転カムが前進位置にロックされているか否かは、軸筒の一部に形成された窓孔に現れる表示マークで認識できるように構成されている。

一方、前記した特許文献２に開示されたシャープペンシルによると、軸筒に対して軸方向と周方向とに連通する溝部を形成し、芯ケースに取り付けられた係止突起が前記溝部内に収容されて溝内を移動できる構成にされている。この構成により、前記係止突起を周方向に連通する溝部に位置させることでロック状態になされ、筆記芯を把持するチャックユニットが前進してチャックが開かれ、筆記芯が繰り出されないように作用する。

前記した特許文献１に開示されたシャープペンシルによると、ロック状態であるか否かを表すための表示用の窓孔を軸筒に形成し、この窓孔に臨む表示マークなどを例えば芯ケース側の外表面に形成されるなどの付帯的な構成を具備させなければならない。また、特許文献２に開示されたシャープペンシルにおいても同様であり、軸筒側に軸方向と周方向とに連通するほぼＬ字状の溝部を形成する必要があり、また芯ケース側には係止突起が形成された部材を取り付けるなどの付帯的な構成を具備させなければならない。

前記した付帯的な構成を具備させる場合においては、当然ながらこれが製品コストに反映されることとなり、また製品の組み立て時における工数等を増加させるという問題を招来させる。

さらに、前記特許文献１に開示されたシャープペンシルによると、ロック状態であるか否かを確認するためには、軸筒に形成された窓孔を覗く必要があり、また特許文献２に開示されたシャープペンシルにおいても、係止突起がＬ字状の溝部内のどこにあるのかを確認する必要がある。すなわち、いずれにおいても筆記芯が繰り出されないロック状態であるか否かについての確認がし難いという実用上の問題点が残される。

この発明は、前記特許文献に開示されたシャープペンシルの問題点に着目してなされたものであり、振動を受けても筆記芯が繰り出されないロック状態であるか否かを容易に識別することができ、また前記したように製品コストおよび組み立て工数の増加などを招来させることのないシャープペンシルを提供することを第１の課題とするものである。

またこの発明は、ノック操作の繰り返しにより筆記芯を繰り出させる操作と、筆記芯が繰り出されないようにするロック操作とを、軸筒の後端部に配置したノック棒の押し込み度合いにより実現させるものであり、この場合におけるノック棒のノック操作に２段の強弱の操作感触をもたらすことで、ノック操作が選択的に確実に実行させることができるシャープペンシルを提供することを第２の課題とするものである。

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、軸筒内の先端部側に筆記芯の把持と解除を行うチャックユニットが配置され、前記チャックユニットに接続された芯ケースに遊嵌する重りの慣性力により前記チャックユニットを前進させて前記筆記芯を繰り出すことができるように構成したシャープペンシルであって、前記軸筒の後端部側に配置されたノック棒の押し込み操作により前記ノック棒が軸筒内に進入した状態に保持され、前記ノック棒の再度の押し込み操作により前記ノック棒が軸筒から突出した状態に復帰するノック機構部が具備され、前記ノック機構部は、前記ノック棒が軸筒内に進入した状態に保持された時、前記芯ケースを前進させた状態にロックして、前記チャックユニットを筆記芯の解除状態に設定するように構成され、前記芯ケースの後端部において軸筒内で摺動可能に配置され、前記芯ケースの後端部に当接することができるスライダと、前記スライダに一端部が係止され、他端部が前記スライダよりも前方の軸筒内において係止された第１ばねと、前記スライダに一端部が係止され、他端部が前記ノック機構部を構成するノック棒によって押圧作用を受ける第２ばねとがさらに具備され、前記第１ばねの弾発力に対して第２ばねの弾発力が高い関係に設定されている点に特徴を有する。

この場合、好ましい実施の形態においては、前記ノック棒の前端部には第１カム面が円環状に形成され、前記ノック棒に形成された第１カム面に当接されることで回転駆動を受ける第２カム面を有する回転カムが備えられ、前記回転カムにはその周方向に複数のカム爪が突出して形成されると共に、前記回転カムの回転位置に応じて前記カム爪が入り込む複数の溝部が軸筒内において軸方向に形成され、前記ノック棒の押し込み操作の繰り返しにより、前記回転カムのカム爪が前記溝部に入り込む回転カムの後退位置と、前記回転カムのカム爪が前記溝部に入り込まない回転カムの前進位置が選択されるように構成され、前記回転カムの前進位置において前記ノック棒が軸筒内に進入した状態に保持され、前記回転カムの後退位置において前記ノック棒が軸筒から突出した状態に復帰するノック機構部が構成される。

この場合、好ましい実施の形態においては、前記第２ばねの一端部が前記スライダに係止されると共に、前記第２ばねの他端部は前記回転カムの端部に係止された構成にされる。

前記した構成のシャープペンシルによると、軸筒の後端部側に配置されたノック棒の押し込み操作により前記ノック棒が軸筒内に進入した状態に保持され、前記ノック棒の再度の押し込み操作により前記ノック棒が軸筒から突出した状態に復帰するノック機構部が具備されているので、前記ノック棒の突出度合いにより、芯ケースを介したチャックユニットが前進したロック状態であるか否かを明確に把握することができる。

したがって、特許文献１および２に開示されたようにロック状態であるか否かを表示するために軸筒等に施す特別の加工や、付帯的な部品等を別に用意するなどの問題を解消させることができる。

また、前記した構成のシャープペンシルによると、軸筒内に配置された第１ばねと第２ばねとの弾発力の相違により、ノック部材のノック操作に２段の強弱の操作感触をもたらすように構成されているので、ノック操作が選択的に確実に実行させることができるシャープペンシルを提供することができる。

以下、この発明にかか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。図１および図２はその全体構成を断面図で示したものであり、図１は軸筒を前後方向に振ることにより筆記芯を繰り出すことができる非ロック状態を、また図２は振動を受けて前記筆記芯が繰り出されるのを阻止するロック状態を示している。

符号１ａで示した前軸、および符号１ｂで示した後軸が、符号１ｃで示した連結部材によって連結されて軸筒１を構成している。そして、前記軸筒１の先端部には符号２で示す口先部、すなわち樹脂により成形された口プラが取り付けられている。また、前記口プラ２内にはゴム製の保持チャック３が収容されており、この保持チャック３は、これに挿通される筆記芯に対して若干の摺動抵抗を与えるように作用する。なお、前記口プラ２内には、小径の段部２ａが形成されており、これは後述するチャックユニットが前進した場合に、これに当接してチャックユニットの前進を停止させる前進限として機能する。

前記前軸１ａの外周面を取り巻くようにして、軟質製の樹脂により成形された握り部５が前記口プラ２と連結部材１ｃとの間で取り付けられると共に、前記後軸１ｂの外周面を取り巻くようにして、円筒状に成形された外層筒６が前記連結部材１ｃと後軸１ｃの後端部付近に成形された段部との間で取り付けられている。したがって、前記握り部５および外層筒６によってシャープペンシルのほとんどの外郭を構成している。

前記軸筒１内には筒状の芯ケース７が同軸状に収容されており、この芯ケース７の先端部には円筒状の連結具８を介してチャックユニット９が取り付けられている。このチャックユニット９は、その先端部が環状の締め具１０内に遊嵌状態となるように装着されている。前記チャックユニット９は周知のとおり、その先端部が前記締め具１０内に収容されている状態（図１）で、筆記芯（替え芯）を把持状態とし、その先端部が前記締め具１０から前方に突出した状態（図２）で前記筆記芯の把持が解除されるように動作する。

そして、前記締め具１０と前記連結具８との間には戻しばね１１が装着されており、この戻しばね１１により、前記チャックユニット９は後退する方向に付勢されており、この付勢力を受けてチャックユニット９は芯を把持した状態になされる。

なお、前記芯ケース７からチャックユニット９を経由して、前記口プラ２内の保持チャック３を通るようにして直線状の芯挿通孔が形成されており、この挿通孔内に図示せぬ筆記芯が挿通される。

軸筒１を構成する後軸１ｂ内には、環状の係止部材１３が前記芯ケース７に非接触の状態となるようにして取り付けられており、この係止部材１３の軸方向の後部には環状のスライダ１４が後軸１ｂ内において摺動可能に収容されている。そして、前記係止部材１３とスライダ１４との間には、コイル状のばね１５（これを第１ばねとも言う。）が装着されており、前記スライダ１４は、後述するように前記ばね１５を圧縮させるようにして後軸１ｂ内を前方方向に摺動するように作用する。

そして、前記スライダ１４と前記連結具８に形成された鍔部８ａとの間において、前記芯ケース７を囲み、当該芯ケース７に沿って移動可能となるようにコイル状に成形された重りばね１６が収容されている。前記重りばね１６は、軸筒１を前後方向に振った時に、連結具８の鍔部８ａに衝突し、その慣性力により前記チャックユニット９を瞬間的に前方に押し出し、この時のチャックの解除と前記ゴム製の保持チャック３の作用により筆記芯を前方に繰り出させるように作用させる。

一方、軸筒１を構成する後軸１ｂの後端部には、ノック部材１８が配置されている。このノック部材１８は、後軸１ｂの後端部内面に摺動する筒状のノック棒１９の端部に取り付けられており、後述するノック機構部の作用により、ノック部材１８は軸筒内に進入した状態（以下、これをロック状態と言う。）およびロック状態から復帰して軸筒内から突出した状態（以下、これを非ロック状態と言う。）の二つの態様が採られるように動作する。なお、この実施の形態においてはノック棒１９の後端部に装飾を兼ねたノック部材１８が取り付けられているが、これはノック棒１９の１つの部材により構成することもできる。

図３は前記ノック機構部の構成および作用を説明するものであり、以下、図１および２と共にノック機構部について説明する。なお、図３における（Ａ）はノック部材を押し込み操作した状態を示し、（Ｂ）は前記押し込み操作によりロック状態になされた状態を示し、さらに（Ｃ）は再度の押し込み操作によりロック状態が解除された非ロック状態を示している。

前記ノック棒１９を受ける後軸１ｂの内周面は若干肉厚に形成されており、図３における符号１ｂは後軸の前記肉厚部分を切り出した状態で示している。したがって以下における図３に基づく説明においては、符号１ｂを肉厚部とも言う。図３に示すように後軸の肉厚部１ｂにおいては、軸方向に並列にかつ周方向に等間隔をもって複数の溝部２１が形成されている。そして、前記ノック棒１９は複数の溝部２１に沿って摺動するように取り付けられている。

すなわち、ノック棒１９の前端部の周面には、前記溝部２１内に摺動する複数の突起１９ａが、ほぼ等間隔をもって外周方向に突出するようにして形成されている。この構成により、ノック棒１９およびノック部材１８は、後軸１ｂの後端部において回転が阻止された状態で軸方向に摺動されるように動作する。また、前記ノック棒１９の前端部の端縁には、図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように山谷が規則正しく連続したカム面（第１カム面）１９ｂが環状に形成されている。

前記肉厚部１ｂにおける前端部（図３の下端部）には、図３（Ｃ）に示すように周方向に沿って係止面２２、溝誘導面２３が形成されている。すなわち、肉厚部１ｂの端縁に沿って、前記した溝部２１、係止面２２、溝誘導面２３が繰り返して連続的に形成されている。

一方、図１および図２に示されたように、前記したノック棒１９に当接するようにして回転カム２５が後軸１ｂ内に収容されており、この回転カム２５と前記したスライダ１４との間にはコイル状のばね２６（これを第２ばねとも言う。）が配置され、このばね２６の弾発力により前記回転カム２５はノック棒１９側に当接されるように付勢されている。

前記回転カム２５は、図３に示すように円筒形の外周に沿って複数のカム爪２５ａが間欠的に突出されており、また前記各カム爪２５ａにおける前記ノック棒１９に対向する端部には、傾斜状のカム面（第２カム面）２５ｂがそれぞれ形成されている。そして、前記複数のカム爪２５ａは、前記した肉厚部１ｂに形成された各溝部２１に入り込むことができる幅に形成されている。

前記した構成において、図３（Ｃ）に示す非ロック状態においては、回転カム２５における前記各カム爪２５ａは、各溝部２１に入り込んだ後退位置に位置しており、この状態においては図１および図２に示すスライダ１４を中間においた前記第１ばね１５および第２ばね２６の作用により、前記ノック棒１９およびノック部材１８は軸筒内から突出した状態になされる。

この状態において、前記ノック部材１８を軸筒内に押し込む操作（ノック操作）を行うと、回転カム２５はノック棒１９に押されて前方に移動する。この時ノック棒１９の第１カム面１９ｂと、回転カム２５の第２カム面２５ｂとは、カムの一歯に対して半位相ずれた関係で当接されており、したがって、前記カム爪２５ａが溝部２１から外れた状態において、回転カム２５は前記第１ばね１５および第２ばね２６の付勢力を受けて、前記半位相の範囲で回転駆動する。

この状態で、ノック部材１８のノック操作を停止すると、前記第１ばね１５および第２ばね２６の作用により回転カム２５はノック棒１９と共に後退し、回転カム２５のカム面２５ｂは、肉厚部１ｂに形成された係止面２２に入り込み、図３（Ｂ）に示すロック状態になされる。この回転カム２５が前進位置に位置する状態においては、回転カム２５のカム面２５ｂは、肉厚部１ｂの係止面２２に当接しており、したがって、前記ノック棒１９およびこれに取り付けられたノック部材１８は軸筒内に進入した状態に保持される。

この図３（Ｂ）に示すロック状態において、前記ノック部材１８をさらに軸筒内に押し込む操作を行うと、回転カム２５はノック棒１９に押されて前方に移動する。この時においてもノック棒１９の第１カム面１９ｂと、回転カム２５の第２カム面２５ｂとは、カムの一歯に対して半位相ずれた関係で当接しており、したがって、回転カム２５は前記と同方向にさらに回転駆動する。図３（Ａ）は、この時の状態を示している。

この状態で、ノック部材１８のノック操作を停止すると、前記第１ばね１５および第２ばね２６の作用により回転カム２５はノック棒１９と共に後退し、回転カム２５のカム面２５ｂは、肉厚部１ｂに形成された溝誘導面２３に当接する。そして、回転カム２５は前記ばね１５および２６の作用を引き続けて受けるため、各カム爪２５ａに形成されたカム面２５ｂは溝誘導面２３上を滑り、カム爪２５ａは溝部２１内に入り込む。この結果、図３（Ｃ）に示す非ロック状態に復帰する。

ところで、図１に示すように前記した芯ケース７の後端部は、前記した非ロック状態において前記スライダ１４に対して、わずかな間隔をおいて対峙している。したがってこの状態において軸筒を振る動作を行うことにより、すでに説明した重りばね１６の作用を受けて筆記芯は口プラ２の先端部より繰り出される。このようにして繰り出された芯を戻すには、前記ノック部材１８を軽く押し込む操作を行うことで、前記チャックユニット９を前進させて芯の把持状態を解除させることで行うことができる。これは、次に説明するように第１ばね１５と第２ばね２６との弾発力の相違により実現させることができる。

すなわち、前記した第１ばね１５と第２ばね２６とを比較した場合、第１ばね１５の弾発力が低く、第２ばね２６の弾発力は高い関係に設定されている。したがって、前記ノック部材１８を押し込む操作を受けた場合においては、まずは第２ばね２６を介して第１ばね１５が収縮する。これに伴いスライダ１４を介して芯ケース７およびチャックユニット９を前方に押し出すことができる。

したがって、前記ノック部材１８の軽いノック操作の繰り返しにより、前記チャックユニット９を前後退させることができるので、筆記芯を任意に繰り出させることができる。また、前記したようにノック部材１８を軽く押し込む操作を行うことで、繰り出された芯を戻すことができる。

一方、前記ノック部材１８を強く押し込んだ場合には、前記した第１ばね１５の収縮により、チャックユニット９が前進して、口プラ２内に形成された小径の段部（前進限）２ａまで前進して移動が停止され、これに伴い前記スライダ１４の前進は停止される。したがって、今度は前記第２ばね２６が収縮して、回転カム２５を含む前記したノック機構部が動作する。これにより、ノック機構部をロック状態にすることができ、またロック状態を解除するには、同様にノック部材１８を強く押し込む操作を実行することにより、これを実現させることができる。

なお、前記のようにノック機構部をロック状態にした場合においては、図２に示すようにスライダ１４および芯ケース７を介してチャックユニット９は、前記した口プラ内の前進限２ａまで前進した状態になされるので、チャックユニット９は筆記芯を開放状態にしている。したがって、筆記芯は口プラ内の前記保持チャック３によって移動が停止され、たとえ振動を受けても筆記芯が繰り出されるのを防止させることができる。

以上のように、第１ばね１５と第２ばね２６との前記した弾発力の関係により、ノック部材１８の軽いノック操作により芯の繰り出し、または芯を戻す操作を行うことができ、また、ノック部材１８の強いノック操作によりノック機構部を動作させて前記したロック状態および非ロック状態に切り換えることができる。これは弾発力の異なる第１ばね１５の収縮と、第２ばね２６の収縮によりそれぞれ実現させるので、ノック操作の感触に強いめりはりを付けることができ、その操作性を良好にすることができる。

図４は、図３に示した回転カムを備えたノック機構部を、ノック式のボールペンに採用した例を示している。なお、図４においては図１および図２に示したシャープペンシルの構成と同等の機能を有する部分を同一符号で示しており、したがって詳細な説明は割愛する。

図４に示したボールペンの構成においては、先端にボールチップ３０を備えた筆記体３１が軸筒１内に収容されており、この筆記体３１の後端部が、ノック機構部を構成する回転カム２５の内周面に嵌め込まれている。前記回転カム２５の前方側の端部は、ばね１５によって軸筒１内を後方に付勢されたスライダ１４により当接されており、したがって回転カム２５はスライダ１４によって後方に付勢されている。

前記スライダ１４における回転カム２５に当接する端部には、図３に示した肉厚部１ｂに形成された溝部２１に入り込める幅を持った図示せぬ複数の突設子が形成されている。したがって、図４に示したようにチップ３０の収納状態においては、回転カム２５に設けられた各カム爪２５ａは、図３（Ｃ）に示すように溝２１の最奥部に移動し、ノック部材１８は突出した状態になされる。

図４に示した構成においても、ノック部材１８を押し込むことで回転カム２５は前方に移動して図３（Ｂ）に示す状態になされ、これによりボールチップ３０が突出して筆記が可能な状態になされる。またノック部材１８を再び押し込むことで回転カム２５は図３（Ｃ）に示す状態に復帰し、これによりボールチップ３０が軸筒１内に収納された状態になされる。

この発明にかかるシャープペンシルの非ロック状態示した断面図である。 同じくシャープペンシルのロック状態示した断面図である。 図１および図２に示すシャープペンシルに搭載されたノック機構部の構成を示した斜視図である。 図３に示すノック機構部をボールペンに採用した例を示す断面図である。

符号の説明

１ 軸筒
２ 口プラ
３ 保持チャック
８ 連結具
８ａ 鍔部
９ チャックユニット
１０ 締め具
１１ 戻しばね
１３ 係止部材
１４ スライダ
１５ 第１ばね
１６ 重りばね
１９ ノック棒
１９ａ 突起
１９ｂ 第１カム面
２１ 溝部
２２ 係止面
２３ 溝誘導面
２５ 回転カム
２５ａ カム爪
２５ｂ 第２カム面
２６ 第２ばね

Claims (3)

1. 軸筒内の先端部側に筆記芯の把持と解除を行うチャックユニットが配置され、前記チャックユニットに接続された芯ケースに遊嵌する重りの慣性力により前記チャックユニットを前進させて前記筆記芯を繰り出すことができるように構成したシャープペンシルであって、
   前記軸筒の後端部側に配置されたノック棒の押し込み操作により前記ノック棒が軸筒内に進入した状態に保持され、前記ノック棒の再度の押し込み操作により前記ノック棒が軸筒から突出した状態に復帰するノック機構部が具備され、
   前記ノック機構部は、前記ノック棒が軸筒内に進入した状態に保持された時、前記芯ケースを前進させた状態にロックして、前記チャックユニットを筆記芯の解除状態に設定するように構成され、
   前記芯ケースの後端部において軸筒内で摺動可能に配置され、前記芯ケースの後端部に当接することができるスライダと、前記スライダに一端部が係止され、他端部が前記スライダよりも前方の軸筒内において係止された第１ばねと、前記スライダに一端部が係止され、他端部が前記ノック機構部を構成するノック棒によって押圧作用を受ける第２ばねとがさらに具備され、前記第１ばねの弾発力に対して第２ばねの弾発力が高い関係に設定されていることを特徴とするシャープペンシル。
2. 前記ノック棒の前端部には第１カム面が円環状に形成され、前記ノック棒に形成された第１カム面に当接されることで回転駆動を受ける第２カム面を有する回転カムが備えられ、前記回転カムにはその周方向に複数のカム爪が突出して形成されると共に、前記回転カムの回転位置に応じて前記カム爪が入り込む複数の溝部が軸筒内において軸方向に形成され、前記ノック棒の押し込み操作の繰り返しにより、前記回転カムのカム爪が前記溝部に入り込む回転カムの後退位置と、前記回転カムのカム爪が前記溝部に入り込まない回転カムの前進位置が選択されるように構成され、
   前記回転カムの前進位置において前記ノック棒が軸筒内に進入した状態に保持され、前記回転カムの後退位置において前記ノック棒が軸筒から突出した状態に復帰する前記ノック機構部を構成したことを特徴とする請求項１に記載されたシャープペンシル。
3. 前記第２ばねの一端部が前記スライダに係止されると共に、前記第２ばねの他端部は前記回転カムの端部に係止されていることを特徴とする請求項２に記載されたシャープペンシル。

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