JP5923336B2 - ボールペンチップ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、中芯と呼ばれるリフィールの先端に設けられる金属（例えばステンレス）製のボールペンチップ及びその製造方法に関するものである。

従来、このような分野の技術として、特開２０１１−１７７９８２号公報がある。この公報に記載されたボールペンチップの製造方法は、後孔及び中心孔形成工程と、放射状溝形成工程と、貫通放射状溝形成工程と、放射状溝バリ除去工程と、カシメ工程と、凹部形成工程と、を備えている。後孔及び中心孔形成工程にあっては、螺旋バネを収容するための後孔（バネ収容部）をドリル加工し、その後、後孔の先端に中心孔（連通部）を形成する。また、放射状溝形成工程にあっては、後孔内に切削治具を挿入して後孔の先端側の壁面に放射状の溝を形成する。その後の貫通放射状溝形成工程にあっては、先端側からドリル加工してボール抱持室（ボール収容部）を形成する。このような工程により、ボールペンチップの穴開け加工が一応完了するが、ボール抱持室の底面を切削した際に、放射状溝のバイトの回転方向側の肉が放射状溝側に延びて、横バリが発生し、この横バリにより放射状溝の一部が塞がれ、インク流路の減少を引き起こす。そこで、放射状溝バリ除去工程にあっては、後孔側から非貫通状態に放射状溝を形成する際に使用した切削冶具と同一の物をボール抱持室側から挿入して後孔を貫通させ、ボール抱持室を形成する際に発生した前述の横バリを除去する。この工程によって、インク流通路が塞がれてインクの流通が阻害されることが防止され、ボールペンチップの穴開け加工が全て完了する。

特開２０１１−１７７９８２号公報

しかしながら、前述した従来のボールペンチップにあっては、穴加工時や溝加工時にバリが発生するので、そのバリを除去する加工が必要であり、このバリは、完全に除去することは非常に難しく、バリによって溝が塞がれる量が大きければ大きい程、インクの流通に影響を与え、しかもコイルスプリングをボールペンチップ内に組み込む際に、コイルスプリングのストレート部がバリに引っ掛かって、スプリングの組み込み不良を引き起こす虞もある。

本発明は、溝部を塞ぐバリやバネ収容部へ出るバリの除去作業を必要としないボールペンチップの製造方法、連続する異なる幅の溝部をもったボールペンチップを提供することを目的とする。

本発明は、チップ本体の先端にボールが装着され、チップ本体内にボールを付勢する螺旋バネが挿入されたボールペンチップの製造方法において、
ボールを収容するボール収容部と、螺旋バネを収容するバネ収容部と、ボール収容部とバネ収容部とを連通させると共に、螺旋バネの螺旋本体の先端から突出するストレート部が挿入される連通部と、をドリル加工する工程と、
チップ本体の後端側からバネ収容部内に第１のブローチを挿入して、バネ収容部の連通部側の円錐台形状の端部の壁面に、インクを流動させるための第１の溝部を形成する工程と、
チップ本体の先端側からボール収容部内に第２のブローチを挿入して、連通部の壁面に、チップ本体の軸線方向に延在して第１の溝部に連通する第２の溝部を形成する工程と、を備え、
螺旋本体を収容するために形成されたバネ収容部の直径は、ボール収容部の直径より大きく、
第１のブローチの直径はバネ収容部の直径以下であり、第２のブローチの直径は、ボール収容部の直径以下且つ連通部の直径より大きく且つ第１のブローチの直径より小さく、
第１の溝部の幅は、第２の溝部の幅より広く形成され且つ螺旋バネのストレート部の直径より小さく形成され、第２の溝部の壁面と第１の溝部の壁面とは、段差面により連結されていることを特徴とする。

このボールペンチップの製造方法においては、ボール収容部と、バネ収容部と、連通部と、をドリル加工した後、チップ本体の後端側からバネ収容部内に第１のブローチを挿入して第１の溝部を形成する。その後、チップ本体の先端側からボール収容部内に第２のブローチを挿入して第２の溝部を形成する。このような工程を実施するにあたって、バネ収容部の直径は、ボール収容部の直径より大きく、第１のブローチの直径はバネ収容部の直径以下であり、第２のブローチの直径は、ボール収容部の直径以下且つ連通部の直径より大きく且つ第１のブローチの直径より小さく、第１の溝部の幅は、第２の溝部の幅より広く形成され且つ螺旋バネのストレート部の直径より小さく形成されている。このような条件下でボールペンチップを製造すると、第２の溝部の壁面と第１の溝部の壁面とを段差面により連結させ、そして、この段差面にバリを出現させることができるので、ブローチ加工時に発生するバリによって第１及び第２の溝部が塞がれることがない。しかも、螺旋バネをチップ本体内に組み込む際に、螺旋バネのストレート部がバリに引っ掛かって、螺旋バネの組み込み不良を引き起こす虞も無いので、組み立て作業性と製造時の歩留まりが良くなる。そして、本発明にあっては、溝部を塞ぐバリの除去作業を必要としないので、製造工程の簡素化を図ることもできる。

本発明は、チップ本体の先端にボールが装着され、チップ本体内にボールを付勢する螺旋バネが挿入されたボールペンチップにおいて、
チップ本体は、
ボールを収容するボール収容部と、
螺旋バネを収容するバネ収容部と、
ボール収容部とバネ収容部とを連通させると共に、螺旋バネの螺旋本体の先端から突出するストレート部が挿入される連通部と、を有し、
バネ収容部の連通部側の円錐台形状の端部の壁面には、インクを流動させるための第１の溝部が形成され、連通部の壁面には、チップ本体の軸線方向に延在して第１の溝部に連通する第２の溝部が形成され、
第１の溝部の幅は、第２の溝部の幅より広く形成され、第２の溝部の壁面と第１の溝部の壁面とは、段差面により連結されていることを特徴とする。

このボールペンチップにおいては、第１の溝部の幅を、第２の溝部の幅より広く形成させることで、第１の溝部によってインクの流入量を大きく維持させながら、第２の溝部の幅を変えるだけで、インクの流量をコントロールでき、インクの排出量を容易に調整することができる。従って、このような構成のチップ本体は、様々なボールの径に対応させ易く、インクの流動性に応じた様々な設計変更を容易にすることができる。

また、第１の溝部の幅は、螺旋バネのストレート部の直径より小さく形成されている。
このような構成を採用すると、螺旋バネをチップ本体内に組み込む際に、螺旋バネのストレート部が溝部内に入り込んで、螺旋バネのストレート部が溝部に引っ掛かってしまうような事態を回避させることができる。

また、バネ収容部の連通部側の円錐台形状の端部の壁面は、１２０度未満（０度含まず）の頂角を有する。
このような角度を採用すると、螺旋バネをチップ本体内に組み込む際に、螺旋バネのストレート部を連結部内に挿入させ易く、しかもインクの流動性を高めることができる。すなわち、１２０度以上では、螺旋バネのストレート部がバネ収容部の壁面に引っ掛かって連結部に入り難くなる。

本発明に係わるボールペンチップの製造方法によれば、溝部を塞ぐバリやバネ収容部へ出るバリの除去作業を必要としない。また、本発明に係わるボールペンチップによれば、ボール径やインクの流動性に応じた溝部の設計変更を容易にする。

本発明に係るボールペンチップの一実施形態を示し、溝部と軸線を通って長手方向に延在する面で切断された断面図である。 ボールペンチップを先端側から見た斜視図である。 ボールペンチップを先端側から見た平面図である。 ボールペンチップを後端側から見た斜視図である。 ボールペンチップを後端側から見た底面図である。 （ａ）は、棒材にドリル加工を施工した後の状態を示す断面図、（ｂ）は、第１のブローチにより溝部を形成している状態を示し、隣接する二本の溝部の中央を通って長手方向に延在する面で切断された断面図である。 （ａ）は、第１のブローチにより溝部を形成している状態を示す断面図、（ｂ）は、穴開け加工完了後のボールペンチップを示す断面図であり、(ａ)及び(Ｂ)は、隣接する二本の溝部の中央を通って長手方向に延在する面で切断された断面図である。 バリの出現状態を示すボールペンチップの底面図である。 バリの出現状態を示すボールペンチップの斜視図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係るボールペンチップ及びその製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、ペン先側を「前方側」として以下説明する。

図１に示されるように、ボールペンチップ１は、ステンレスなどの金属からなるチップ本体２と、チップ本体２の先端に配置されるボール３と、ボール３を付勢する螺旋バネ４と、から構成されている。チップ本体２の中央には、前端から後端まで長手方向に延在するインク流動孔５が形成されている。

このインク流動孔５は、ボール３を収容するボール収容部６と、螺旋バネ４を収容するバネ収容部７と、ボール収容部６とバネ収容部７とを連通させると共に、螺旋バネ４の螺旋本体（不図示）の先端から突出するストレート部４ａが挿入される連通部８と、を有している。そして、ボール収容部６内で保持されたボール３は、螺旋バネ４のストレート部４ａの先端で押圧されている。

さらに、インク流動孔５において、バネ収容部７の連通部８側の円錐台形状の端部の壁面７ａには、インクを流動させるための第１の溝部１１が形成され、連通部８の壁面８ａには、チップ本体２の軸線Ｌ方向に延在して第１の溝部１１に連通する第２の溝部１２が形成されている。そして、後方に位置する第１の溝部１１は、軸線Ｌを中心に１２０度の位相角をもって等間隔に配置されると共に、軸線Ｌに対して鋭角で延在している。前方に位置する第２の溝部１２の中心線と第１の溝部１１の中心線とは、軸線Ｌ方向において一致しており、第２の溝部１２は、軸線Ｌを中心に１２０度の位相角をもって等間隔に配置されると共に、軸線Ｌ方向に延在している。

図２〜図５に示されるように、第１の溝部１１の幅Ｗ１は、第２の溝部１２の幅Ｗ２より広く形成され、第２の溝部１２の壁面と第１の溝部１１の壁面とは、段差面Ｄにより連結されている。そして、この段差面Ｄは、コ字形状をなしている。

このボールペンチップ１において、第１の溝部１１の幅Ｗ１を、第２の溝部１２の幅Ｗ２より広く形成させることで、第１の溝部１１によってインクの流入量を大きく維持させながら、第２の溝部１２の幅Ｗ２を変えるだけで、インクの流量をコントロールでき、インクの排出量を容易に調整することができる。従って、このような構成のチップ本体２は、様々なボール３の径に対応させ易く、インクの流動性に応じた様々な設計変更を容易にすることができる。

また、第１の溝部１１の幅Ｗ１は、螺旋バネ４のストレート部４ａの直径より小さく形成されている。このような構成を採用すると、螺旋バネ４をチップ本体２のインク流動孔５内に挿入する際に、螺旋バネ４のストレート部４ａが第１及び第２の溝部１１，１２内に入り込んで、螺旋バネ４のストレート部４ａが第１及び第２の溝部１１，１２に引っ掛かってしまうような事態を回避させることができる。これによって、螺旋バネ４の組み込み不良を引き起こす虞も無いので、組み立て作業性と製造時の歩留まりが良くなる。

また、バネ収容部７の連通部８側の円錐台形状の端部の壁面７ａは、１２０度未満の頂角αを有する。このような角度を採用すると、螺旋バネ４をチップ本体２内に組み込む際に、螺旋バネ４のストレート部４ａを連結部８内に挿入させ易く、しかもインクの流動性を高めることができる。すなわち、１２０度以上では、螺旋バネ４のストレート部４ａがバネ収容部７の壁面７ａに引っ掛かって連結部８に入り難くなる。なお、円錐台形状を考慮して円錐台の高さが高くなり過ぎないために、頂角αは８０度以上が好ましい。

次に、ボールペンチップ１の製造方法について説明する。

図６（ａ）に示されるように、ステンレス等からなる棒材を所定長さに切断した後、切削バイトによって棒材の先端に円錐台形状のテーパー面２ａを成形する。また、この成形と同時又は時差をもって、棒材の中心に連通部８をドリル加工する。その後、棒材の先端側からドリル加工してボール収容部６を成形し、棒材の後端側からドリル加工してバネ収容部７を成形する。この場合、チップ本体２において、連通部８の直径＜ボール収容部６の直径≦バネ収容部７の直径の関係を有する。

図６（ｂ）に示されるように、チップ本体２の後端側からバネ収容部７内に第１のブローチＡを挿入して、バネ収容部７の連通部８側の円錐台形状の端部の壁面７ａ（図６（ａ）参照）に、インクを流動させるための第１の溝部１１（図７（ｂ）参照）を形成する。この場合、第１のブローチＡの直径はバネ収容部７の直径以下である。

図７（ａ）に示されるように、チップ本体２の先端側からボール収容部６内に第２のブローチＢを挿入して、連通部８の壁面８ａ（図６（ａ）参照）に、チップ本体２の軸線Ｌ方向に延在して第１の溝部１１に連通する第２の溝部１２（図７（ｂ）参照）を形成する。この場合、第２のブローチＢの直径は、ボール収容部６の直径より以下且つ連通部８の直径より大きく且つ第１のブローチＡの直径より小さい。

また、ブローチＡ，Ｂを利用するにあたって、第１のブローチＡによって形成される第１の溝部１１の幅Ｗ１は、第２のブローチＢによって形成される第２の溝部１２の幅Ｗ２より広く形成され且つ、螺旋バネ４のストレート部４ａの直径より小さく形成される。そして、このような条件下で成形された第２の溝部１２の壁面と第１の溝部１１の壁面とは、段差面Ｄにより連結されることになる。

ドリル加工及びブローチ加工完了後、ボール収容部６内にボール３を挿入し、チップ本体２の先端２ｂ（図７（ｂ）参照）をカシメて、ボール３をボール収容部６内に保持させる。その後、チップ本体２の後端側からバネ収容部７内に螺旋バネ４を挿入させて、螺旋バネ４のストレート部４ａの先端をボール３に突き当てる。

このボールペンチップ１の製造方法においては図７（ｂ）、図８及び図９に示されるように、第２の溝部１２の壁面と第１の溝部１１の壁面とを段差面Ｄにより連結させ、そして、この段差面ＤにバリＲ（図９の斜線部分参照）を出現させることができるので、ブローチ加工時に発生するバリＲによって第１及び第２の溝部１１，１２が塞がれることがない。しかも、図７（ｂ）に示されるように、螺旋バネ４をチップ本体２内に組み込む際に、螺旋バネ４のストレート部４ａがバリＲに引っ掛かって、螺旋バネ４の組み込み不良を引き起こす虞も無いので、組み立て作業性と製造時の歩留まりが良くなる。そして、第１及び第２の溝部１１，１２を塞ぐバリＲの除去作業を必要としないので、製造工程の簡素化を図ることもできる。

本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、第１及び第２の溝部１１，１２は、軸線Ｌを中心とした周方向に等間隔に３本形成されているが、その本数は、何本であってもよい。

１…ボールペンチップ ２…チップ本体 ３…ボール ４…螺旋バネ ４ａ…螺旋バネのストレート部 ５…インク流動孔 ６…ボール収容部 ７…バネ収容部 ７ａ…バネ収容部の壁面 ８…連通部 ８ａ…連通部の壁面 １１…第１の溝部 １２…第２の溝部 Ａ…第１のブローチ Ｂ…第２のブローチ Ｄ…段差面 Ｌ…軸線 Ｗ１…第１の溝部の幅 Ｗ２…第２の溝部の幅 Ｒ…バリ

Claims (4)

1. チップ本体の先端にボールが装着され、前記チップ本体内に前記ボールを付勢する螺旋バネが挿入されたボールペンチップの製造方法において、
   前記ボールを収容するボール収容部と、前記螺旋バネを収容するバネ収容部と、前記ボール収容部と前記バネ収容部とを連通させると共に、前記螺旋バネの螺旋本体の先端から突出するストレート部が挿入される連通部と、をドリル加工する工程と、
   前記チップ本体の後端側から前記バネ収容部内に第１のブローチを挿入して、前記バネ収容部の前記連通部側の円錐台形状の端部の壁面に、インクを流動させるための前記第１の溝部を形成する工程と、
   前記チップ本体の先端側から前記ボール収容部内に第２のブローチを挿入して、前記連通部の壁面に、前記チップ本体の軸線方向に延在して前記第１の溝部に連通する第２の溝部を形成する工程と、を備え、
   前記螺旋本体を収容するために形成された前記バネ収容部の直径は、前記ボール収容部の直径より大きく、
   前記第１のブローチの直径は前記バネ収容部の直径以下であり、前記第２のブローチの直径は、前記ボール収容部の直径以下且つ前記連通部の直径より大きく且つ前記第１のブローチの直径より小さく、
   前記第１の溝部の幅は、前記第２の溝部の幅より広く形成され且つ前記螺旋バネの前記ストレート部の直径より小さく形成され、前記第２の溝部の壁面と前記第１の溝部の壁面とは、段差面により連結されていることを特徴とするボールペンチップの製造方法。
2. チップ本体の先端にボールが装着され、前記チップ本体内に前記ボールを付勢する螺旋バネが挿入されたボールペンチップにおいて、
   前記チップ本体は、
   前記ボールを収容するボール収容部と、
   前記螺旋バネを収容するバネ収容部と、
   前記ボール収容部と前記バネ収容部とを連通させると共に、前記螺旋バネの螺旋本体の先端から突出するストレート部が挿入される連通部と、を有し、
   前記バネ収容部の前記連通部側の円錐台形状の端部の壁面には、インクを流動させるための第１の溝部が形成され、前記連通部の壁面には、前記チップ本体の軸線方向に延在して前記第１の溝部に連通する第２の溝部が形成され、
   前記第１の溝部の幅は、前記第２の溝部の幅より広く形成され、前記第２の溝部の壁面と前記第１の溝部の壁面とは、段差面により連結されていることを特徴とするボールペンチップ。
3. 前記第１の溝部の幅は、前記螺旋バネの前記ストレート部の直径より小さく形成されていることを特徴とする請求項２記載のボールペンチップ。
4. 前記バネ収容部の前記連通部側の円錐台形状の端部の壁面は、１２０度未満（０度含まず）の頂角を有することを特徴とする請求項２又は３記載のボールペンチップ。

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