JP6271136B2 - シャープペンシル用鉛芯挿通保持構造 - Google Patents

Description

本発明は、シャープペンシルの先端側に構成されて、挿通される鉛芯の外周面を保持するシャープペンシル用鉛芯挿通保持構造に関するものである。

元来、シャープペンシルは、進退と挟持開放の組み合わせ動作をするチャックに鉛芯を挿通するようにしているため、鉛芯が繰り出されてチャックよりも前側に位置すると、この鉛芯（以降、残芯と称する）は、チャックに挟持されなくなって回転し易くなる。このため、前記残芯による筆記が困難となり、筆記者は、前記残芯を引き抜いて新しい鉛芯をチャックから送出させるという、煩わしい操作が必要になる。
そこで、このような問題を解決しようとする従来技術として、例えば特許文献１に記載された発明では、円筒状の芯挿通管と、該芯挿通管の内周面に円筒状に嵌合された弾性筒体とを備えるとともに、前記弾性筒体の内周面に弾性突条を形成し、この弾性突条を、挿通される鉛芯の外周面に圧接することで、残芯の回転を防ぐようにしている。

しかしながら、前記従来技術によれば、斜めに筆記具を把持した通常の筆記姿勢で筆記が行われた場合には、鉛芯に対し、軸方向の押圧力が加わるとともに軸方向に対する交差方向の力も加わるため、前記交差方向の力により、前記弾性筒体の内周面が弾性変形する。より詳細に説明すれば、前記弾性筒体における隣り合う弾性突条の間の部分が、鉛芯による前記交差方向の押圧力によって凹む。
このため、鉛芯に部分的な曲げ荷重が加わり、該鉛芯が折れてしまうおそれがある。すなわち、鉛芯の後部側がチャックに挟持された状態で、該鉛芯の前部側に前記交差方向の曲げ荷重が加わると、該鉛芯が折れてしまう可能性が高い。
特に、近年では、高齢者の色鉛筆画等の対応として、色付き鉛芯を用いたシャープペンシルが求められているが、色付き鉛芯を用いた場合には、いっそう芯折れを生じ易い傾向にあり、改善が求められている。

特許第３９１８６３６号公報

本発明は上記従来事情に鑑みてなされたものであり、その課題とする処は、残芯を回転させないように保持できる上、挿通される鉛芯が折れ難いシャープペンシル用鉛芯挿通保持構造を提供することにある。

上記課題を解決するための一手段は、円筒状の内周面を有する芯挿通管と、該芯挿通管の内周面に周方向へ間隔を置いて配置された弾性材料からなる複数の突条とを備え、挿通される鉛芯の外周面を複数の前記突条によって保持しながら、この鉛芯を前記芯挿通管の先端開口から送出するようにしたシャープペンシル用鉛芯挿通保持構造において、
前記芯挿通管の内周面を前記突条よりも硬い硬質材料から形成するとともに、隣り合う前記突条の間に、前記芯挿通管の硬質面を露出させ、この硬質面を、挿通される鉛芯の外周面に近接又は接触させるようにし、前記芯挿通管の内周面に、前記芯挿通管の軸方向へわたる溝が、前記芯挿通管の周方向へ間隔を置いて複数設けられ、これら溝のそれぞれの内部に、前記突条が一体成形されていることを特徴とする。

本発明は、以上説明したように構成されているので、残芯を回転させないように保持できる上、挿通される鉛芯を折れ難く保持することができる。

本発明に係るシャープペンシル用鉛芯挿通保持構造を適用した鉛芯繰出し機構の一例を示す断面図である。 図１の要部拡大図である。 図２の（III）−（III）線に沿う断面図である。 図２の（IV）−（IV）線に沿う断面図である。 本発明に係るシャープペンシル用鉛芯挿通保持構造を適用した鉛芯繰出し機構の他例を示す要部拡大断面図である。 図５の（VI）−（VI）線に沿う断面図である。

本実施の形態の第一の特徴は、円筒状の内周面を有する芯挿通管と、該芯挿通管の内周面に周方向へ間隔を置いて配置された弾性材料からなる複数の突条とを備え、挿通される鉛芯の外周面を複数の前記突条によって保持しながら、この鉛芯を前記芯挿通管の先端開口から送出するようにしたシャープペンシル用鉛芯挿通保持構造において、前記芯挿通管の内周面を前記突条よりも硬い硬質材料から形成するとともに、隣り合う前記突条の間に、前記芯挿通管の硬質面を露出させ、この硬質面を、挿通される鉛芯の外周面に近接又は接触させるようにした。
この構成によれば、挿通される鉛芯の外周面に複数の突条が弾性的に接触するため、該鉛芯の回転を阻むことができる。しかも、芯挿通管における隣り合う突条の間の硬質面が、挿通される鉛芯の外周面に近接又は接触するため、挿通される鉛芯に曲げ荷重が加わって該鉛芯が折れてしまうのを防ぐことができる。

第二の特徴としては、前記芯挿通管の内周面に、前記芯挿通管の軸方向へわたる溝を、前記芯挿通管の周方向へ間隔を置いて複数設け、これら溝のそれぞれの内部に、前記突条を一体成形した。
この構成によれば、芯挿通管に対する突条の止着強度を向上し、突条が芯挿通管から分離してしまうようなことを防ぐことができる。

第三の特徴としては、前記芯挿通管の内周面には、前方へ向かって徐々に縮径した内周面を有するとともにその前端側の内周面を鉛芯に弾圧接可能な芯ブレーカが設けられ、前記突条は、前記芯ブレーカと一体に成形されるとともに前記芯ブレーカの前方へ延設されている。
この構成によれば、突条を芯ブレーカに一体化することで、突条の止着強度や成形性を向上することができ、その上、挿通される鉛芯を芯ブレーカから突条にかけて滑らかに導くことができる。

第四の特徴としては、複数の前記突条に内接する仮想内接円が、挿通される鉛芯の外径よりも小さくなるように、複数の前記突条の突出量を設定するとともに、前記芯挿通管の前記硬質面を、挿通される鉛芯の外径よりも大きく設定した。
この構成によれば、挿通される鉛芯が回転するのを防ぐ作用効果や、鉛芯が折れてしまうのを防ぐ作用効果を、より効果的に発揮することができる。

また、他の特徴としては、前記突条の止着強度をより向上するために、好ましくは、前記溝の底部側の幅を、同溝の開口部側の幅よりも大きくする。

さらに、他の特徴としては、前記芯挿通管及び前記突条は、外径１ミリ以上３ミリ以下の鉛芯を挿通し保持するように形成される。

次に、上記特徴を有する本実施の形態の好ましい具体例を、図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明に係るシャープペンシル用鉛芯挿通保持構造を適用した鉛芯繰出し機構の一例を示す。
この鉛芯繰出し機構１は、後端側で進退可能に保持された進退管１０と、該進退管１０を後方へ付勢する付勢部材２０と、進退管１０の前端側を挿入支持するとともに付勢部材２０の前端を受ける支持管３０と、該支持管３０内に進退可能に支持されるとともに鉛芯を挟持したり解放したりするチャック４０と、該チャックの前端側に環状に嵌め合せられたチャックリング５０と、チャック４０前端部及びチャックリング５０を覆うようにして支持管３０の前端側に接続された芯挿通管６０と、該芯挿通管６０内で鉛芯を弾性的に保持する弾性保持体７０とを備え、内部に挿通される鉛芯ｘを芯挿通管６０の先端開口から繰り出す。
そして、この鉛芯繰出し機構１は、円筒状の鉛芯収容管２の前端側に接続されて、多機能筆記具やシャープペンシルの軸筒に収納される。

進退管１０は、鉛芯ｘを一本づつ挿通可能な長尺筒状の部材であり、その後部側の外周面に鉛芯収容管２を接続可能な接続部１１を有するとともに、前端側の外周面に、一回り程縮径された縮径部１２を有する。この進退管１０は、例えば、金属等の硬質材料から形成されるが、合成樹脂材料によって形成することも可能である。
接続部１１は、図示例によれば鉛芯収容管２を螺合可能な雌ネジ部としているが、鉛芯収容管２を圧入嵌合する構造としてもよい。
縮径部１２は、支持管３０に挿入可能であって且つ付勢部材２０を環状に装着可能な円筒状に形成される。

付勢部材２０は、図示例によれば、圧縮コイルバネであり、進退管１０の縮径部１２に環状に装着され、その後端部を、縮径部１２後端の段部に当接させるとともに、その前端部を、支持管３０の後端面に当接させている。
この付勢部材２０の他例としては、支持管３０内で進退管１０と支持管３０とを弾発する圧縮コイルバネとした態様や、進退管１０と支持管３０の間を引っ張る引張バネとした態様等とすることも可能である。

支持管３０は、図示例によれば、段付き円筒状を呈し、その後端側に進退管１０を挿入するとともに、縮径された前端側の内部にチャック４０後端部を挿入し支持する。この支持管３０は、例えば金属材料等の硬質材料から形成されるが、合成樹脂材料から形成することも可能である。

この支持管３０の最後端部には、付勢部材２０の前端を受けるバネ受部３１が形成される。このバネ受部３１は、付勢部材２０を構成するコイルバネの断面円形状の線材に嵌り合うように、凹状（図示例によれば半円凹状）に形成されている。このバネ受部３１によれば、コイル状の付勢部材２０が拡径するように変形して支持管３０の後端から外れるようなことを防ぐことができる。なお、図示例以外の態様としては、付勢部材２０の後端を受ける進退管１０側の段部（縮径部１２の後端部）にも、前記バネ受部３１と略同形状のバネ受部を形成するようにしてもよい。

チャック４０は、弾性的に撓むことが可能な合成樹脂材料又は金属材料から形成され、鉛芯ｘの周囲に位置するように同芯状に配置されるとともに前端側が周方向に分離した複数（例えば２〜４程度）の爪部４１を備える。そして、このチャック４０は、その後端側部分が、進退管１０の前端側内周面に固定され、進退管１０と一体的に進退動作する。

各爪部４１の前端側には、径外方向へ突出する鍔部４１ａが設けられ、該鍔部４１ａによって後述するチャックリング５０を前方へ抜けないように係止する。
複数の爪部４１は、径内方向へ撓むことで鉛芯ｘを回転不能且つ後退不能に把持し、弾性的に復元し開動することで鉛芯ｘを解放する。

また、チャックリング５０は、チャック４０前端側に環状に嵌り合う円筒状の部材であり、複数の爪部４１の先端寄りに、所定量進退するように環状に装着される。このチャックリング５０は、相対的に前進した際に複数の爪部４１を閉方向へ弾性変形させ、相対的に後進した際には、複数の爪部４１を放射状に復元して開放する。

芯挿通管６０は、支持管３０の前端側に、嵌合や螺合等の接続手段により接続された部材であり、チャック４０及びチャックリング５０を進退可能に収容するチャック収容部６１と、後述する弾性保持体７０により鉛芯ｘを保持する鉛芯保持部６２とから構成される。
この芯挿通管６０は、少なくとも、後述する突条７２よりも硬い硬質材料から形成され、本実施の形態の好ましい一例によれば、硬質な金属材料によって形成される。なお、芯挿通管６０の材質の他例としては、硬質合成樹脂材料等とすることも可能である。

チャック収容部６１は、複数の爪部４１及びチャックリング５０を進退可能に収容する円筒状に形成され、その内周面の前寄りに、前進した際のチャックリング５０の前端縁に当接する係止段部６１ａを有する。さらに、このチャック収容部６１における係止段部６１ａよりも前側には、複数の爪部４１が前進して径外方向へ広がるための空間Ｓが確保される。

鉛芯保持部６２は、芯挿通管６０における前記空間Ｓよりも前側の部分であり、図示例によれば、先窄み状の外観形状を呈している。
この鉛芯保持部６２には、比較的大きな内周面を確保した大径部６２ａと、該大径部６２ａより小さな内周面を確保した小径部６２ｂとを有する（図１及び図２参照）。
大径部６２ａは、その後半部と前半部の間の段部６２ａ１によって縮径される段付き円筒状の内周面を有し、該内周面によって後述する芯ブレーカ７１を、回転不能且つ進退不能に保持している。

小径部６２ｂは、前後方向へ連続するストレートな円筒状の内周面を有する。この内周面の直径は、挿通される鉛芯ｘの外径よりも若干大きい径に設定される（図４参照）。
この小径部６２ｂの内周面には、前後方向へわたる溝６２ｂ１が、該小径部６２ｂの周方向へ間隔を置いて複数設けられ、これら溝６２ｂ１のそれぞれの内部に、後述する突条７２が進退不能に固定されている。

各溝６２ｂ１は、芯挿通管６０の軸方向に沿う直線状の溝であり、図４に示すように、該溝の底部側の幅Ｗが、同溝の開口部側の幅ｗよりも大きく設定される。
これらの溝６２ｂ１は、小径部６２ｂ内周面に対するブローチ加工によって形成されるが、他の切削加工や、成形加工等によって形成することも可能である。

弾性保持体７０は、弾性を有する合成樹脂材料によって芯挿通管６０前端側の鉛芯保持部６２内に一体成形される。
詳細に説明すれば、この弾性保持体７０は、芯ブレーカ７１と、該芯ブレーカ７１の前方へ延設された複数（図示例によれば三つ）の突条７２とによって一体に構成される。

芯ブレーカ７１は、前方へ向かって徐々に縮径した円錐状内周面７１ａと、該内周面７１の前端側に接続された円筒状内周面７１ｂとを有する（図２参照）。円筒状内周面７１ｂは、前後方向へ連続する略同径の内周面であり、その内径が鉛芯ｘの外径よりも若干小さく設定される。

複数の突条７２は、芯ブレーカ７１の前端に接続されるとともに、芯挿通管６０の軸心に平行するとともに、芯挿通管６０における小径部６２ｂの全長にわたって前後方向へ連続している。
これら複数の突条７２は、これらに内接する仮想内接円が、挿通される鉛芯ｘの外径よりも小さくなるように、その突出量が設定されている（図４参照）。したがって、各突条７２は、挿通される鉛芯ｘに圧接されて、その突端側を若干凹ませるように弾性変形することになる。
なお、前記仮想内接円は、図２に示す一例によれば、芯ブレーカ７１前端側の円筒状内周面７１ｂの内周面と略同径となる。すなわち、各突条７２の突端と、円筒状内周面７１ｂの内周面とは、略面一になっている。
また、各突条７２は、芯挿通管６０内周面の溝６２ｂ１に嵌り合うようにして、該溝６２ｂ１内に一体成形されている。このため、各突条７２は、図４に示すように、その突端側の幅寸法ｗよりも、前記突端側に対する反対側の幅寸法Ｗが大きく成形される。

そして、上記構成の芯挿通管６０は、その内周面の前端側部分においては、周方向に隣り合う突条７２，７２の間に、該芯挿通管６０の硬質面６０ａを露出させ、この硬質面６０ａを、挿通される鉛芯ｘの外周面に近接又は接触（図４の例示によれば近接）させる。

また、鉛芯繰出し機構１に挿通される鉛芯ｘは、外径０．３〜３ｍｍの範囲のシャープペンシル用の鉛芯を用いることが可能であるが、特に、溝６２ｂ１等の加工性を良好にする観点から、１ｍｍ以上３ｍｍ以下の鉛芯であることが好ましい。特に、本実施の形態の鉛芯繰出し機構１は、外径２ｍｍの色付きの鉛芯ｘを挿通するように構成される。

次に、上記構成の鉛芯繰出し機構１について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
鉛芯繰出し機構１のチャック４０内に鉛芯ｘが挿通された状態で、シャープペンシルの後端ノック部等の操作により、進退管１０及びチャック４０が前進すると、チャック４０と共に前進したチャックリング５０が、芯挿通管６０内の係止段部６１ａに当接し、複数の爪部４１がチャックリング５０よりも前側で放射状に広がり、鉛芯ｘに対する締め付けが緩められる。したがって、鉛芯ｘは自重により前方へ前進する（図１及び図２参照）。
進退管１０及びチャック４０が後退すると、チャック４０と共に後退したチャックリング５０が、支持管３０の前端に当接し、複数の爪部４１が後方向きにチャックリング５０内に入り込むことで狭まり、鉛芯ｘを締め付けるようにて把持する。
前記動作により前進した鉛芯ｘは、芯ブレーカ７１に挿入され、該芯ブレーカ７１前端側の部分（図示例によれば円筒状内周面７１ｂ）により弾性的に挟持される。そして、鉛芯ｘは、さらにチャック４０の進退が繰り返されることで、複数の突条７２の内側に侵入し、これら突条７２の突端面によって弾性的に挟持される。この挟持状態では、芯ブレーカ７１の前端側部分が、鉛芯ｘ外周面に押圧されることで、弾性的に拡径し、各突条７２の突端側も、鉛芯ｘ外周面に押圧されることで弾性的に凹む。

そして、前記動作により更に前進した鉛芯ｘは、芯挿通管６０の前端から前方へ突出する。この突出状態において、軸筒（図示せず）を傾斜させた通常の筆記姿勢での筆記が行われると、鉛芯ｘには、軸筒軸方向に沿った後方向きの押圧力が加わるとともに軸筒軸方向に対する交差方向の力も作用する。
しかしながら、鉛芯ｘは、その外周面が、芯挿通管６０内の硬質面６０ａに近接又は接触した状態であるため、従来技術のように弾性筒体の弾性変形に起因する部分的な曲げ荷重を受けるようなことがなく、芯折れを生じ難い。
また、鉛芯ｘが更に前進し、チャック４０によって挟持されない残芯となった場合（図２参照）には、この残芯（鉛芯ｘ）の外周面に、複数の突条７２が弾性的に圧接されるため、該残芯（鉛芯ｘ）が被筆記面から受ける押圧力等により回転するを防ぐことができ、ひいては、該残芯（鉛芯ｘ）をほとんど最後まで無駄なく使用することができる。なお、図２の一例によれば、二点鎖線で示す鉛芯ｘにおいて、空間Ｓ内の中央よりも前側の部分は残芯、後側の部分は後続芯である。

次に、本発明に係る他のシャープペンシル用鉛芯挿通保持構造を適用した鉛芯繰出し機構１’（図５参照）について説明する。
この鉛芯繰出し機構１’は、上記鉛芯繰出し機構１を部分的に変更したものであるため、主に、その変更部分について詳細に説明し、重複する説明は適宜省略する。

上記鉛芯繰出し機構１と後述する鉛芯繰出し機構１’との違いを大まかに説明すれば、上記鉛芯繰出し機構１が突条７２を芯挿通管６０前端側の硬質面６０ａの範囲のみに設けていたのに対し（図３参照）、後述する鉛芯繰出し機構１’では、突条７２’を、芯挿通管６０前端側の硬質面６０ａから芯ブレーカ７１’内周面に跨る範囲に設けている。

詳細に説明すれば、鉛芯繰出し機構１’は、図５に示すように、上記鉛芯繰出し機構１における弾性保持体７０を弾性保持体７０’に置換した構成とされる。
弾性保持体７０’は、弾性を有する合成樹脂材料によって芯挿通管６０内の前端側に一体成形され、芯ブレーカ７１’と、該芯ブレーカ７１’からその前方側へわたる範囲に延設された複数（図示例によれば三つ）の突条７２’とによって一体に構成される。

芯ブレーカ７１’は、前方へ向かって徐々に縮径した円錐状内周面７１ａと、該内周面７１の前端側に接続された円筒状内周面７１ｂとを有し、該円筒状内周面７１ｂに、後述する突条７２’の後側の部分を配置している。

複数の突条７２’は、芯ブレーカ７１’の円筒状内周面７１ｂから芯挿通管６０の小径部６２ｂに跨るようにして、前後方向へ連続している。図示例によれば、この突条７２’は、円筒状内周面７１ｂの全長、及び小径部６２ｂの全長にわたって直線的に連続している。
各突条７２’における前半部側は、上記突条７２と同様に、芯挿通管６０内周面の溝６２ｂ１に嵌り合っており、各突条７２’における後半部側は、芯ブレーカ７１’の内周面から径内方向へ突出している。

よって、図５に示す鉛芯繰出し機構１’によれば、上記鉛芯繰出し機構１と略同様に、チャック４０に挟持されなくなった残芯（鉛芯ｘ）を回転させないように保持できる。しかも、鉛芯ｘは、その外周面が、芯挿通管６０内の硬質面６０ａに近接又は接触した状態になるため、従来技術のように弾性筒体の弾性変形に起因する部分的な曲げ荷重を受けるようなことがなく、芯折れを生じ難い。

なお、図示例によれば、突条７２の止着強度を向上する好ましい態様として、溝６２ｂ１内に突条７２を嵌め合せる態様としたが、他例としては、硬質面６０ａを平坦状の内周面に形成し、この平坦状の内周面に、突条７２を一体成形により接着することも可能である。

また、図示例によれば、芯ブレーカ７１と突条７２を一体的に構成したが、他例としては、芯ブレーカ７１と突条７２とを別体に構成することも可能である。

また、図示例によれば、突条７２，７２’の止着強度を向上するために、溝６２ｂ１及び突条７２，７２’を径外向へ向かって幅広になるように形成したが、溝６２ｂ１の加工性を向上する観点からは、これらを径外向へわたって略同幅に形成するようにしてもよい。

１，２：鉛芯繰出し機構
４０：チャック
６０：芯挿通管
６０ａ：硬質面
６１：チャック収容部
６２：鉛芯保持部
６２ａ：大径部
６２ｂ：小径部
７０，７０’：弾性保持体
７１，７１’：芯ブレーカ
７２，７２’：突条
ｘ：鉛芯

Claims (3)

1. 円筒状の内周面を有する芯挿通管と、該芯挿通管の内周面に周方向へ間隔を置いて配置された弾性材料からなる複数の突条とを備え、挿通される鉛芯の外周面を複数の前記突条によって保持しながら、この鉛芯を前記芯挿通管の先端開口から送出するようにしたシャープペンシル用鉛芯挿通保持構造において、
   前記芯挿通管の内周面を前記突条よりも硬い硬質材料から形成するとともに、隣り合う前記突条の間に、前記芯挿通管の硬質面を露出させ、この硬質面を、挿通される鉛芯の外周面に近接又は接触させるようにし、
   前記芯挿通管の内周面に、前記芯挿通管の軸方向へわたる溝が、前記芯挿通管の周方向へ間隔を置いて複数設けられ、これら溝のそれぞれの内部に、前記突条が一体成形されていることを特徴とするシャープペンシル用鉛芯挿通保持構造。
2. 前記芯挿通管の内周面には、前方へ向かって徐々に縮径した内周面を有するとともにその前端側の内周面を鉛芯に弾圧接可能な芯ブレーカが設けられ、
   前記突条は、前記芯ブレーカと一体に成形されるとともに前記芯ブレーカの前方へ延設されていることを特徴とする請求項１記載のシャープペンシル用鉛芯挿通保持構造。
3. 複数の前記突条に内接する仮想内接円が、挿通される鉛芯の外径よりも小さくなるように、複数の前記突条の突出量を設定するとともに、前記芯挿通管の前記硬質面を、挿通される鉛芯の外径よりも大きく設定したことを特徴とする請求項１又は２記載のシャープペンシル用鉛芯挿通保持構造。

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