JP5871553B2

JP5871553B2 - 多芯式筆記具

Info

Publication number: JP5871553B2
Application number: JP2011224891A
Authority: JP
Inventors: 純裕万田
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 2011-10-12
Filing date: 2011-10-12
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2031-10-12
Also published as: JP2013082172A

Description

本発明は、筆記具に関し、特に、例えば複数の交換可能なリフィルを備える多芯式筆記具に関する。

多芯式筆記具では、軸筒の中心軸線に平行に軸筒の後端に形成される複数の窓孔内に個々にノック部材が組み込まれる。ノック部材の前端にはリフィルの後端が取り付けられる。各リフィルは、ノック部材よりも軸筒の前端側で軸筒内に固定されるスペーサの中心軸線周りに均等に配置された貫通孔を通って軸筒の前端に向かって延びる。ノック部材の前端とスペーサの後端との間でリフィルにはコイルばねが取り付けられる。リフィルはコイルばねの中を貫通して配置されている。コイルばねは、ノック部材を軸筒の後端に向かって押し付ける弾性力を発揮する。

非筆記状態では、ノック部材は、中心軸線に平行に軸筒の後端に形成されるレール上にスライド可能に配置される。筆記時、ばねの弾性力に抗して軸筒の前端に向かってノック部材を移動させると、ノック部材はレール上をスライド移動する。その後、ノック部材がレールの先端から離脱すると、ノック部材は中心軸線に直交する径方向に軸筒内に入り込む。ばねの弾性力によってノック部材の後端がレールの先端に係合すると、リフィルの先端が軸筒の前端の孔から突出する。こうして筆記状態が確立される（特許文献１〜３）。

特開平１１−１３９０８０号公報特開２００１−１１３８８３号公報特開２００８−１３２７０６号公報

リフィルの搭載時には、リフィルが支柱の役割を果たし、隣接するコイルばね同士の絡み合いは発生しにくい。しかし、特にリフィルの未搭載時、隣接するコイルばねは、リフィルという支柱を失い、互いに絡み合ってしまうことがある。すなわち、リフィル未搭載時であってもノック部材はスライド可能であることから、前端に向かってノック部材を移動させるとコイルばねが収縮する。収縮したコイルばねは、周方向又は径方向内側に湾曲し、座屈することによって隣接するコイルばね同士が互いに接近し、さらに絡み合う可能性が高くなる。コイルばねは一旦絡み合うと、それを解きほぐすことは困難である。

本発明は、コイルばね同士の絡み合いが防止される多芯式筆記具を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明によれば、中心軸線を有する筒状の軸筒と、該軸筒内に配置される円柱状のスペーサ本体と、該スペーサ本体の前端面から後端面まで中心軸線に対して平行に延びる複数の貫通孔と、第１の端部が前記複数の貫通孔の各々の後端面側の開口をそれぞれ包囲するように配置され且つ第２の端部が前記スペーサ本体よりも後方に延びる複数のコイルばねと、前記複数のコイルばねの前記第１の端部の各々の周囲に配置されたガイド突起であって、前記コイルばねの収縮時に該コイルばねに当接して該コイルばねを前記軸筒の内周面側へ湾曲させるガイド面を有するガイド突起と、を具備することを特徴とする多芯式筆記具が提供される。

また、請求項２に記載の発明によれば請求項１に記載の発明において、前記ガイド突起が、前記貫通孔の前記開口と前記軸筒の前記内周面との間に配置される多芯式筆記具が提供される。

また、請求項３に記載の発明によれば請求項２に記載の発明において、前記ガイド面が、前記内周面側へ延びるテーパ面である多芯式筆記具が提供される。

各請求項に記載の発明によれば、コイルばね同士の絡み合いが防止されるという共通の効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る多芯式筆記具の構造を概略的に示す側面図である。本発明の一実施形態に係る多芯式筆記具の構造を概略的に示す縦断面図である本発明の一実施形態に係る多芯式筆記具の構造を概略的に示す部分破断斜視図である。図２の４−４線に沿った拡大断面図である。ノック部材の斜視図である。ノック部材を概略的に示す側面図である。スペーサを概略的に示す斜視図である。スペーサを概略的に示す正面図である。図２の８−８線に沿った拡大断面図である。本発明の一実施形態に係る多芯式筆記具の構造を概略的に示す部分破断斜視図である。本発明の一実施形態に係る多芯式筆記具の構造を概略的に示す部分破断斜視図である。本発明の一実施形態に係る多芯式筆記具の部分縦断面図である。コイルばねの変形の様子を概略的に示す部分横断面図である。別のスペーサを概略的に示す斜視図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る多芯式筆記具１１の構造を概略的に示す側面図である。多芯式筆記具１１は、中心軸線Ｘに沿って例えば円筒状に延びる軸筒１２を有する。軸筒１２は、多芯式筆記具１１の前端側に配置される例えば円筒状の先軸１３と、先軸１３の後端に連結されて多芯式筆記具１１の後端側に配置される例えば円筒状の後軸１４と、を備える。ここで、本明細書中では、チップすなわちペン先が突出する側を「前」側と規定し、ペン先とは反対側を「後」側と規定する。

先軸１３は例えば金属材料又は樹脂材料から形成される。後軸１４は例えば樹脂材料から形成される。先軸１３の前端には、後述のリフィルのペン先を突出させるための孔１５が中心軸線Ｘに沿って形成される。先軸１３には例えば円筒状のグリップ部材１６が取り付けられる。グリップ部材１６は例えば弾性樹脂材料から形成される。先軸１３及び後軸１４は、例えば先軸１３の後端の外周面に形成される雄ねじ（図示せず）に後軸１４の前端の内周面に形成される雌ねじ（図示せず）が噛み合うことによって連結される。

後軸１４の後端には中心軸線Ｘに平行に延びる複数の窓孔１７が形成される。窓孔１７は、後軸１４の後端から後軸１４の前端に向かって延びる。ここでは、中心軸線Ｘの周りに例えば等間隔に５つの窓孔１７が形成される。なお、窓孔１７の数はリフィルの数に合わせて設定されてよい。各窓孔１７内にはそれぞれノック部材１８、１９が配置される。ノック部材１８、１９は窓孔１７に対応して中心軸線Ｘ周りに等間隔に配列される。ノック部材１８、１９は窓孔１７内で中心軸線Ｘに平行に前後移動することができる。このノック部材１８、１９の前後移動によって、軸筒１２の前端から後述のリフィルのペン先が突出したり後退したりする。なお、ノック部材は、本明細書に記載された実施形態においては単一の部品から構成されているが、装飾用の部品等と共に２つ以上の部品で構成される場合もある。

本実施形態の多芯式筆記具１１には、ボールペン用の４つのノック部材１８と、シャープペンシル用の１つのノック部材１９とが組み込まれる。ノック部材１８を収容する窓孔１７は、ノック部材１９を収容する窓孔１７よりも、中心軸線Ｘに沿った方向に短い。シャープペンシル用のノック部材１９の後端には例えばクリップ（図示せず）が装着されてよい。ノック部材１８、１９は、相互に異なる形状を有するものの、ほぼ同様の構造を有する。以下、本明細書ではボールペン用のノック部材１８について説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係る多芯式筆記具１１の構造を概略的に示す縦断面図である。図２から明らかなように、多芯式筆記具１１は、ノック部材１８の前端に後端で連結されるリフィル２１を備える。なお、図２では１つのリフィル２１のみを示す。リフィル２１は例えばボールペンリフィルである。リフィル２１は、円筒状のチューブ２１ａと、チューブ２１ａの前端に取り付けられる台座２１ｂと、を備える。台座２１ｂの前端にチップ２１ｃが組み込まれる。チューブ２１ａ内にはインクが充填される。チューブ２１ａは例えば樹脂材料から形成される。チューブ２１ａの後端にはノック部材１８の前端から突き出る取付部２２が挿入される。

図３は、本発明の一実施形態に係る多芯式筆記具１１の構造を概略的に示す部分破断斜視図である。図３ではリフィル２１の図示を省略する。軸筒１２内には、ノック部材１８の前端よりも前方で例えば円柱状のスペーサ２３が配置される。スペーサ２３は後軸１４の内周面に固定される。スペーサ２３は、円柱状のスペーサ本体２４と、スペーサ本体２４の前端から後端まで中心軸線Ｘに平行に延びる複数の貫通孔２５と、を備える。各貫通孔２５はリフィル２１をそれぞれ受け入れる。スペーサ本体２４の後端面から中心軸線Ｘに沿って後方にツノ部２６が突出する。貫通孔２５はツノ部２６の周りに等間隔に配列される。スペーサ本体２４の後端面において、各貫通孔２５と、軸筒１２、すなわち後軸１４との間には一対のガイド突起４０が配置される。ガイド突起４０の機能については、図１３を参照しながら説明する。スペーサ２３は例えば樹脂材料から一体成形によって形成される。

スペーサ２３のスペーサ本体２４の後端面とノック部材１８の前端面との間にはコイルばね２７が挟み込まれる。コイルばね２７の一方の端部は、貫通孔２５の開口を包囲するように配置される。コイルばね２７の他方の端部は、ノック部材１８の前端部を収容する。コイルばね２７内にはリフィル２１（図示せず）が挿入される。コイルばね２７は、スペーサ２３とノック部材１８とを相互に遠ざける方向に弾性力を発揮する。この弾性力の働きで、ノック部材１８は後軸１４の後端に向かって押し付けられた状態で維持される。コイルばね２７はスペーサ２３のツノ部２６の周りに配置される。ツノ部２６は、その湾曲した外周面である規制面２６ａと後軸１４の内周面との間にコイルばね２７を挟み込んでコイルばね２７の座屈を防止する。同時に、ツノ部２６は、相互に隣接するコイルばね２７、２７同士の絡み合いを防止する。

図２及び図３を参照すると、ノック部材１８は、軸筒１２内に収容されて窓孔１７内で露出するスライダ本体２８を備える。スライダ本体２８の前端面には前述の取付部２２が形成される。スライダ本体２８の後端面は後軸１４の後端に受け止められる。スライダ本体２８の上端面には突起２９が形成される。突起２９は、後軸１４の外周面から中心軸線Ｘに直交する径方向に外側に向かって突き出る。突起２９はスライダ本体２８の後端に隣接して配置される。スライダ本体２８にはその後端面から後方に平板状に突き出るタブ３１が形成される。タブ３１は、後軸１４の後端に形成される平坦面に受け止められる。

図４は図２の４−４線に沿った拡大断面図である。図４を併せて参照すると、スライダ本体２８の各側面にはスライダ本体２８の後端から前端に向かって延びる１筋の突片３２が形成される。突片３２、３２は、スライダ本体２８の両側面から相互に反対向きに突出する。突片３２、３２は、後軸１４内に形成される第１案内レール３３、３３上にそれぞれ支持される。第１案内レール３３は中心軸線Ｘに平行に延びる。案内レール３３は、後軸１４の内壁から径方向内側に延びる５つのブロック３４の側面に形成される。ブロック３４は後軸１４の内壁に一体化される。ブロック３４は中心軸線Ｘ周りに等間隔に配列される。

相互に隣り合うブロック３４、３４同士の間に１つのノック部材１８が配置される。ノック部材１８は、相互に隣り合うブロック３４、３４同士の間から中心軸線Ｘに向かって延びる。図４から明らかなように、中心軸線Ｘに直交する方向に規定される窓孔１７の幅は、同様に中心軸線Ｘに直交する方向に規定される突片３２、３２の両端の距離よりも小さいことから、ノック部材１８の突片３２は後軸１４の内周面と第１案内レール３３との間に挟み込まれる。その結果、窓孔１７から外側にスライダ本体２８すなわちノック部材１８が脱落することを防止することができる。

図５は、ノック部材１８の斜視図である。図２〜図５を併せて参照すると、ノック部材１８は、突片３２の側面から外側に突出する突部３５を備える。突部３５は突片３２の前端に隣接して配置される。突部３５は、中心軸線Ｘに直交する方向に突片３２から相互に反対側に突出する。スライダ本体２８の下端には、当該スライダ本体２８の前端に隣接して配置される前側カム３６と、当該スライダ本体２８の後端に隣接して配置される後側カム３７と、が形成される。スライダ本体２８、突起２９、タブ３１、突片３２、突部３５、前側カム３６及び後側カム３７は一体成形によって形成される。

図２及び図５から明らかなように、前側カム３６及び後側カム３７の各前端には、その前端に向かうにつれてスライダ本体２８の下端面に近づく傾斜端が形成される。同様に、前側カム３６及び後側カム３７の各後端には、その後端に向かうにつれてスライダ本体２８の下端面に近づく傾斜端が形成される。その一方で、図４から明らかなように、前側カム３６（及び後側カム３７）は、その下端に向かうにつれて先細るテーパ形状を有する。ノック部材１８は、前側カム３６（及び後側カム３７）の下端で隣り合うノック部材１８の前側カム３６（及び後側カム３７）にほぼ接して配置される。

図６は、ノック部材１８を概略的に示す側面図である。このノック部材１８では、前側カム３６の前端からリフィル２１の後端までの第１距離Ｄ１は、スライダ本体２８の後端から前側カム３６の前端までの第２距離Ｄ２に対して例えば４０％以下の大きさに設定される。リフィル２１の後端の位置は、リフィル２１の後端が当接するスライダ本体２８の前端の位置でもある。本実施形態では、ノック部材１８の第１距離Ｄ１は０．３ｍｍに設定される一方で、第２距離Ｄ２は１４．３ｍｍに設定される。従って、第１距離Ｄ１は第２距離Ｄ２に対して２．１％の大きさに設定される。

図３から明らかなように、スペーサ２３は、スペーサ本体２４の後端面から後方に向かって突き出る例えば５本の支柱３８を備える。相互に隣り合う支柱３８、３８の間にコイルばね２７が配置される。支柱３８は、スペーサ本体２４の外縁に隣接しつつ中心軸線Ｘに平行、すなわち中心軸線Ｘ方向に延びる。

図７は、スペーサ２３を概略的に示す斜視図であり、図８は、スペーサ２３を概略的に示す正面図である。各支柱３８の両側面には１対の第２案内レール３９、３９が形成される。図２から明らかなように、第２案内レール３９は、第１案内レール３３の前端よりも前方にその後端を配置する。すなわち、第２案内レール３９の後端と第１案内レール３３の前端との間には所定の距離が規定される。本実施形態では、各貫通孔２５に対して１対のガイド突起４０が配置される。各ガイド突起４０は、スペーサ本体２４の後端面上の外周縁に沿って配置される。また、ガイド突起４０は、図８から明らかなように、貫通孔２５と同心円の円弧状のガイド面４０ａを有する。同時に、ガイド面４０ａは、スペーサ本体２４の後端面から後軸１４の近接する内周面側へ延びるテーパ形状のテーパ面を形成する。

図９は、図２の８−８線に沿った拡大断面図である。図９ではリフィル２１の図示を省略する。後軸１４の内周面には、１つの支柱３８に対応して１対の支持レール４１、４１が形成される。支持レール４１は後軸１４の内周面に一体的に形成される。１対の支持レール４１、４１が１つの支柱３８を挟み込むことによって、支柱３８すなわち第２案内レール３９のがたつきを防止することができる。図９から明らかなように、第２案内レール３９の形状は、ノック部材１８の突部３５を受け入れ可能に形成される。

次に、本発明に係る多芯式筆記具１１の使用方法を説明する。非筆記状態の多芯式筆記具１１は、図２に示すように、後端位置のノック部材１８はその後端で後軸１４の後端に受け止められる。例えばユーザが突起２９に指を置いてコイルばね２７の弾性力に抗してノック部材１８を前方にスライド移動させると、突片３２、３２が第１案内レール３３に案内されてノック部材１８はスライド移動する。ノック部材１８が前方に所定の距離を移動すると、図１０に示すように、ノック部材１８の突部３５、３５は第２案内レール３９、３９に受け入れられる。ノック部材１８の前方へのスライド移動によってコイルばね２７には弾性力が蓄積されていく。

ノック部材１８がさらに前方にスライド移動すると、突片３２、３２の後端が第１案内レール３３、３３から離脱する。このとき、突部３５は第２案内レール３９に案内され続ける。図１１に示すように、ノック部材１８の後端側は後軸１４内に入り込む。その一方で、突部３５、３５が第２案内レール３９、３９に受け止められるので、ノック部材１８の前端側の後軸１４内への入り込みを回避することができる。このとき、ノック部材１８の後端側の入り込みによって、ノック部材１８の後端面は第１案内レール３３の前端に係合する。同時に、ノック部材１８の後端のタブ３１は第１案内レール３３上に受け止められる。

こうしてノック部材１８が前端位置に位置決めされると、リフィル２１の台座２１ｂの先端すなわちチップ２１ｃが先軸１３の孔１５から突出する。コイルばね３２には最大の弾性力が蓄積される。コイルばね３２の弾性力によってノック部材１８の後端は第１案内レール３３の前端に押し付けられる。こうして多芯式筆記具１１では筆記状態が確立される。図１２から明らかなように、ノック部材１８が前端位置に位置決めされても、ノック部材１８の前端とスペーサ２３のツノ部２６との干渉は回避される。言い替えれば、スペーサ２３の位置は、前端位置のノック部材１８がツノ部２６と干渉しないように決定されてよい。

筆記状態から非筆記状態への復帰にあたって、後端位置にある別のノック部材１８を例えばユーザが前方に向かってスライド移動させると、別のノック部材１８の前側カム３６が、前端位置にあるノック部材１８の後側カム３７に接触する。その結果、前端位置にあるノック部材１８の後端側は後軸１４の外側に向かって移動する。こうして前端位置にあるノック部材１８の後端と第１案内レール３３との係合が解除される。このとき、コイルばね２７の弾性力によってノック部材１８は後端位置に向かって押し戻される。リフィル２１の台座２１ｂは先軸１３内に収容される。こうして多芯式筆記具１１は非筆記状態に復帰する。

以上のような多芯式筆記具１１では、ノック部材１８のスライド移動中に突部３５、３５が第２案内レール３９、３９に案内されることから、例えばノック部材１８にリフィル２１が取り付けられていない時、ノック部材１８の前端側が後軸１４内に没入することを防止することができる。同時に、コイルばね２７の座屈や絡まりを防止することができる。こうした構成によれば、結果的に、従来のノック部材に比べてノック部材１８の全長を飛躍的に短縮することができるので、リフィル２１の長さを従来に比べて増大させることができる。その結果、リフィル２１の交換の頻度を減らすことができる。

さらに、ノック部材１８の全長が従来に比べて短縮することができるので、例えば従来と同様の長さのリフィル２１を用いる場合であって多芯式筆記具１１の長さが従来と同様の場合に、軸筒１２内にノック部材１８が短縮された分のスペースを確保することができる。本発明に係る多芯式筆記具１１では、例えばノック部材１８の後端よりも後方にこうしたスペースを確保することができる。例えばこうしたスペースには消し具やライト、ＵＳＢメモリなどの様々な用途の物を収容することができる。その結果、さらに多芯式筆記具１１の用途や機能を拡大させることができる。

図１３は、コイルばね２７の変形の様子を概略的に示す部分横断面図である。コイルばね２７は、平常時、すなわち非筆記状態では、中心軸線に対して略平行に真っ直ぐ延びている。このとき、コイルばね２７のスペーサ２３側の端部は、貫通孔２５の開口を包囲すると共にガイド突起４０のガイド面４０ａの下部（後端面側の部分）に対して当接している。より正確には、テーパ形状のガイド面４０ａの下部は、僅かばかり貫通孔２５寄りに配置されている。従って、コイルばね２７の末端部は、ガイド面４０ａ上に乗り上げた状態となっている。言い換えると、コイルばね２７の末端部は、ガイド面４０ａによって貫通孔２５方向（矢印Ｓ）に付勢されている。同時に、コイルばね２７のガイド突起４０と反対側の側面は、ツノ部２６の規制面２６ａによって規制されている。

この状態で、ノック部材１８に力（矢印Ｆ）を加えて前方にスライド移動させると、コイルばね２７が収縮する。同時に、コイルばね２７の末端部よりも後方の部分のコイルばね２７は、ガイド突起４０のガイド面４０ａに倣って当接し、ガイド突起４０による付勢方向（矢印Ｓ）とは反対方向（矢印Ｓ’）へ移動する。従って、コイルばね２７全体では、後軸１４の内周面側（矢印Ｍ）へと湾曲することとなる。その結果、隣接するコイルばね２７の各々は、互いに遠ざかる方向へ湾曲することとなる。従って、例えリフィルの未搭載時であっても、隣接するコイルばね２７同士が絡み合うことが防止される。

以上のような多芯式筆記具では、比較的短いノック部材を用いていた。従って、支柱３８が必要であった。図１４は、別のスペーサ４３を概略的に示す斜視図である。これは従来のタイプの多芯式筆記具でも使用できるスペーサ４３である。スペーサ４３は、支柱３８がない点以外、上述のスペーサ２３と同様である。

上述の実施形態では、スペーサ本体のガイド突起が、スペーサ本体の後端面上の外周縁に沿って配置されていた。しかしながら、コイルばねを後軸１４の内周面側へ湾曲させることができる範囲において、ガイド突起の任意の配置及び形状を採用しうる。例えば、上述の実施形態における１対のガイド突起間の中央に１つだけ配置するような構成でもよく、または１対ではなく３つ以上であってもよい。また、スペーサの中心軸線寄りで移動を規制できる限り、ツノ部の代わりに別の部材、より小さい部材を用いてもよい。

１１多芯式筆記具
１２軸筒
１３先軸
１４後軸
２４スペーサ本体
２５貫通孔
２７コイルばね
４０ガイド突起
４０ａガイド面
Ｘ中心軸線

Claims

中心軸線を有する筒状の軸筒と、
該軸筒内に配置される円柱状のスペーサ本体と、
該スペーサ本体の前端面から後端面まで中心軸線に対して平行に延びる複数の貫通孔と、
第１の端部が前記複数の貫通孔の各々の後端面側の開口をそれぞれ包囲するように配置され且つ第２の端部が前記スペーサ本体よりも後方に延びる複数のコイルばねと、
前記複数のコイルばねの前記第１の端部の各々の周囲に配置されたガイド突起であって、前記コイルばねの収縮時に該コイルばねに当接して該コイルばねを前記軸筒の内周面側へ湾曲させるガイド面を有するガイド突起と、
を具備することを特徴とする多芯式筆記具。
前記ガイド突起が、前記貫通孔の前記開口と前記軸筒の前記内周面との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の多芯式筆記具。
前記ガイド面が、前記内周面側へ延びるテーパ面であることを特徴とする請求項２に記載の多芯式筆記具。