JP6235817B2 - 振出式シャープペンシル - Google Patents
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Description
前記重量体として金属筒を利用した場合には、ある程度の重量を確保することができるものの、重量体の衝撃が大きく作用するために、筆記芯を折損する問題が生ずる。
このために、振出し時の重量体の衝撃を吸収する衝撃吸収体を備えることで、芯折れの対策を施したシャープペンシルが特許文献1に開示されている。
この特許文献1に開示されたシャープペンシルによると、衝撃吸収体としての前記したOリングを用意する必要があり、部品点数の増加や組み立て工数の増加などの課題が残される。
この特許文献2に開示された振出式のシャープペンシルによると、前記コイルスプリングはその重量を大きくとることが困難なため、コイル状に巻回する線材として、断面が四角形になされたものを採用している。
これによると断面が円形の線材によるコイルスプリングに比較して、その重量を大きくとることが可能であると記載されている。
また、直線状のコイルスプリングによって全体重量を確保するには、軸方向(スライド方向)の長さ寸法もある程度大きく設定する必要が生じ、この場合にはコイルスプリングの軸方向の長さ寸法が増大した分、コイルスプリングの移動ストロークが減少するという設計上の制約も浮上する。このために筆記芯の繰り出し機能を十分に果たすことができないという問題が生ずる。
したがって、芯の回転駆動機構を備えたシャープペンシルに、前記した振出式の機能も備えると、前記重量体の軸方向の移動ストロークの確保がより厳しくなり、前記重量体の軸方向の長さ寸法をより小さく設定することは重要な課題となる。
また、前記円すいコイルばねは、線材を用いて順次コイル径を拡大させて螺旋状に巻回すると共に、軸方向であるスライド方向に隣接する各コイル間に隙間を形成することで、前記スライド方向に圧縮可能に構成されていることが望ましい。
一方、重量体として円すいコイルばねを用いた好ましい形態においては、前記円すいコイルばねにおけるコイル径の小さい軸中心側に突出する一端部が、前記チャックが配置された前方に向かって軸筒内に装填された構成が採用される。
そして、軸方向に圧縮可能な適度なばね効果を持たせることができるので、この種の振出式シャープペンシルの芯折れ対策として理想的な作用を発揮することができる。
この場合には、回転駆動機構の存在による前記重量体の移動ストロークの制限を、軸方向の長さ寸法を小さく成形できるという重量体の特質を生かして補うことができる。
なお、以下に示す各図においては同一部分もしくは同一の機能を果たす部分を同一符号で示しているが、紙面の都合により一部の図面については代表的な部分に符号を付け、その詳細な構成はその他の図面に付した符号を引用して説明する場合もある。
この第1および第2の芯ケース4A,4Bは、合成樹脂により成形された円筒状の接続部材5を中央にして軸方向に直線状に連結されており、中央の接続部材5は後述する重量体としての竹の子ばねの前進位置の受け部(竹の子ばねの前進位置のストッパー)として機能する。
前記チャック7内には、その軸芯に沿って図示せぬ筆記芯の通孔が形成され、またチャック7の先端部が周方向に複数(例えば3つ)に分割されて、分割された先端部は真ちゅうによりリング状に形成された締め具8内に遊嵌されている。またリング状の前記締め具8は前記チャック7の周囲を覆うようにして配置された回転駆動機構21の一部を構成する回転カム23の先端部内面に装着されている。
また、前記スライダー9の内周面における前記した先端パイプ11の直後には、軸芯部分に通孔を形成したゴム製の保持チャック13が装着されている。
また、前記ホルダー部材22における回転カム23の装着位置の直後には、ゴム素材(エラストマー)により成形されたクッション部材24が装着されており、このクッション部材24に、前記した回転カム23との間で滑り動作がなされる滑り部材(トルクキャンセラーとも言う。)25が取り付けられている。
一方、前記ホルダー部材22における前記クッション部材24の装着位置の直後には、周方向に複数のスリット22aを形成することで蛇腹状になされており、この蛇腹構造によりスプリング体22bが構成されている。加えてスプリング体22bの直後には、円環状のアンダーカット部22cが形成され、このアンダーカット部22cによって、ホルダー部材22は軸筒1内において嵌合されて固定されている。
すなわち、前記竹の子ばね16は前記した第2芯ケース4Bに、中央の貫通孔が挿通されて第2芯ケース4Bを軸として、ガイド筒22d内を軸方向にスライド可能となるように装填されている。
また竹の子ばね16は後退した状態で、図3に示すように螺旋径の大きい円環状の他端部が、後述するノック棒32の前端部に当接するように構成されている。
すなわちこの実施の形態においては、前記竹の子ばね16は、前記連結部材5と前記ノック棒32との間において往復移動できるように装填されている。
なお、この実施の形態において用いられる前記竹の子ばね16のさらに詳細な構成については、図4に基づいて後で説明する。
そして、前記回転駆動機構21は、ホルダー部材22、回転カム23、クッション部材24、トルクキャンセラー25等を備えてユニット化されており、このユニット化された回転駆動機構21の構成については、図5〜図8に基づいて後で詳細に説明する。
なお、前記ノック棒32の外径が太くなされた段部32cが、前記クリップ支持体31の内周面の一部に軸方向に当接することで、ノック棒32の抜け止め機構が形成されると共に、ノック棒32の位置決めを果たしている。
この構成によると、筆記に伴いチャック7および芯ケース4A,4Bが若干後退しても、第2芯ケース4Bの後端部が前記ノック棒32に衝突することはなく、前記回転駆動機構21の回転動作に障害を与えるのを避けることができる。
これにより、チャック7が前進してスライダー9を若干前方に押し出す。しかしスライダー9の一部が口先部材3内に当接してその前進が阻まれるため、チャック7の先端部が締め具8から相対的に突出してチャック7による筆記芯の把持状態が解除される。
そして、前記ノック操作を解除することにより、前記軸スプリング33の作用により、ノックカバー35は元の状態に後退すると共に、チャックスプリング14の作用によりチャック7および芯ケース4A,4Bも軸筒1内において後退する。
すなわち、ノックカバー35のノック操作の繰り返しによりチャック7が前後に移動し、これにより筆記芯の解除と把持が行われ、筆記芯はチャック7から順次前方に繰り出されるように作用する。
この作用を受けて、第1芯ケース4A、芯ケース継手6を介してチャック7が前進し、その先端部が締め具8から相対的に突出して、チャック7は瞬間的に開かれる。この動作が繰り返されることで、筆記芯はチャック7から順次繰り出される。
図4に示す竹の子ばね16においては、長方形状の金属製の基材16Aを用いて長辺が順次径を拡大させて螺旋状に巻回されている。したがって、竹の子ばね16は軸方向の長さ寸法を小さく成形しつつ、全体重量を大きく確保することができる。
したがって、竹の子ばね16の前進移動に伴う慣性力は、芯ケースの軸芯に近い部分に作用するため、第1および第2芯ケース4A,4Bの姿勢は、軸芯から外れることなく軸芯に沿って円滑に前進移動し、チャック7を効果的に押し出すように作用する。
この構成により前記竹の子ばね16は、スライド方向に圧縮可能になされ、スライド方向に適度なばね効果を持たせることができるので、竹の子ばね16の慣性力による衝撃を効果的に緩和させることができる。したがって、この種の振出式シャープペンシルの芯折れ対策としての効果を十分に発揮することができる。
前記ホルダー部材22は、合成樹脂により成形されており、このホルダー部材22には、前方寄りに円筒部22eが形成されている。この円筒部22eは、その内周面が前記した回転カム23を回転可能に、かつ軸方向に移動可能に支持する機能を果たす。
また、一対の弾性部材22fの先端部には、それぞれ鋸歯状に形成されたカム(これを、第2固定カムという。)22hが形成されている。
なお、前記第2固定カム22hは、前記弾性部材22fの長手方向の先端部から軸芯に向かって、若干鈍角に屈曲した傾斜面上に成形されている。
加えて、ホルダー部材22における前記した一対の柱状体22iおよび第2円筒部22jに囲まれた領域には、前記したとおりゴム素材、好ましくはTPE(熱可塑性エラストマー)により成形されたクッション部材24が装着されており、このクッション部材24を介して樹脂製のトルクキャンセラー25が取り付けられている。
加えて、前記クッション部材24には、図6示すように中央部に薄膜体24bが形成されており、この薄膜体24bはそれ自身を形成するエラストマーが軸方向に延伸しつつ変形するように動作する。
前記回転カム23は円筒状に形成されると共に、中央部が大径部になされ、その大径部の軸に直交する上下の面には、円環状に連続して多数の鋸歯状のカム23a,23bがそれぞれ形成されている。なお、以下においては前記ホルダー部材22の第1固定カム22gに噛み合うカム23aを上側のカムと称呼し、第2固定カム22hに噛み合うカム23bを下側のカムと称呼する。
したがって、筆記芯は自身が受ける回転運動と筆記による摩耗とにより、先端部が常に円錐形状になされる。それ故、書き進むにしたがって筆記芯が偏摩耗するのを防止させることができ、安定した線幅による筆記が可能となる。
なお、図9においては先に説明した第1の実施の形態における各部と同一の機能を果たす部分は同一の符号で示しており、したがってその詳細な説明は省略する。
すなわち、前記円すいコイルばね45は、継手部材44とその後部に位置する内止めリング46の内周面との間を、軸方向に往復移動するように収容されている。
そして、前記円すいコイルばね45は、中央の貫通孔が芯ケース4に挿通されて、芯ケース4を軸としてスライド可能に装填されている。
なお、この実施の形態において用いられる前記円すいコイルばね45のさらに詳細な構成については、図10に基づいて後で説明する。
図10に示す円すいコイルばね45においては、断面が円形状の線材45Aを用いて順次コイル径を拡大させて螺旋状に巻回されている。したがって、円すいコイルばね45は軸方向の長さ寸法を小さく成形しつつ、全体重量を確保することができる。
加えてすでに説明したとおり、この円すいコイルばね45はコイル径の小さい軸中心側に突出する一端部45bが、継手部材44の後端部に当接するように装填されている。
これにより、円すいコイルばね45の前進移動に伴う慣性力は、継手部材44を介してチャック7を効果的に押し出すように作用する。
この構成により前記円すいコイルばね45は、スライド方向に圧縮可能になされ、スライド方向に適度なばね効果を持たせることができるので、円すいコイルばね45の慣性力による衝撃を効果的に緩和することができる。したがって、この種の振出式シャープペンシルの芯折れ対策としての効果を十分に発揮することができる。
1A 前軸
1B 後軸
4 芯ケース
4A 第1芯ケース
4B 第2芯ケース
5 連結部材
7 チャック
8 締め具
9 スライダー
11 先端パイプ
13 保持チャック
14 チャックスプリング
16 竹の子ばね(重量体)
16A 金属製基材
16a 貫通孔
16b 突出端部
16c 隙間
21 回転駆動機構
22 ホルダー部材
23 回転カム
23a 上側カム
23b 下側カム
24 クッション部材
25 滑り部材(トルクキャンセラー)
31 クリップ支持体
32 ノック棒
33 軸スプリング
34 消しゴム
35 ノックカバー
41 止めリング
42 被覆ゴム
44 継手部材
45 円すいコイルばね(重量体)
45A 線材
45a 貫通孔
45b 突出端部
45c 隙間
46 内止めリング
48 芯ロック機構
49 回転子
Claims (1)
- 軸筒と予備の筆記芯を収容する芯ケースとの間に重量体をスライド可能に装填し、前記軸筒を振ることにより生ずる前記重量体の慣性力により、筆記芯を把持するチャックを前進移動させて、筆記芯を繰り出すシャープペンシルであって、
前記重量体として、竹の子ばねもしくは円すいコイルばねを用いたことを特徴とする振出式シャープペンシル。
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