JP6452973B2 - シャープペンシル - Google Patents

Description

この発明は、筆記圧を利用して筆記芯（替え芯）を回転させることができるシャープペンシルに関し、特に筆記芯を回転駆動させる回転駆動機構の改良に関する。

シャープペンシルは周知のとおり、筆記の進行と共に筆記芯が偏減りするために、描線の太さが変化するという問題を抱えている。
そこで、本件出願人は筆記芯に加わる筆記圧を利用して、筆記芯を除々に一方向に回転させることができる回転駆動機構を備えたシャープペンシルについて先に提案をしており、これは特許文献１および２などに開示されている。

このシャープペンシルによると、軸筒を筆記面（紙面）に対して例えば４０〜８０度程度傾けた状態で筆記した場合、一画文字を書くたびごとに筆記芯が僅かに一方向に回転駆動されるので、筆記芯の先端部は常に円錐形状にとがった状態に保たれる。これにより、常にほぼ同一の線幅をもって筆記をすることが可能となる。

特開２００９−１６０７３６号公報 特開２０１０−２３２２９号公報

ところで、前記した特許文献に開示された筆記芯の回転駆動機構においては、筆記圧を受けて軸方向に移動する回転カムと、この回転カムの軸方向における上下のカム面を挟むようにして対峙する第１および第２の固定カムが具備されている。
そして、前記回転カムには、軸方向の上下両面に円環状に連続した鋸歯状のカムがそれぞれ形成されている。また第１および第２の固定カムは、円筒状に形成された第１と第２の固定カム形成部材に円環状に連続した鋸歯状のカムがそれぞれ形成され、前記２つの固定カム形成部材が同軸状に位置決めされて配置した構成が採用されている。

すなわち、前記した筆記芯の回転駆動機構においては、回転カムと第１および第２の固定カムを形成するそれぞれの固定カム形成部材とによる３つの部品が組み合わされ、さらに前記回転カムを軸方向に付勢する別部品のスプリングなども組み合わせた構成にされている。この構成によると、第１と第２の固定カムの両者間に例えば凹凸状の位置決め機構を形成して、第１と第２の固定カムのカムのピッチが周方向において特定な関係が確保できるようにするなどの対策が必要になる。

しかしながら、たとえ前記した対策を施したとしても、第１固定カムと前記位置決め機構との間の成形上のばらつき、第２固定カムと前記位置決め機構との間の成形上のばらつき、さらには前記した凹凸状の位置決め機構のクリアランスなどが相乗的に作用して、回転駆動機構における各カムの噛み合わせの精度を確保することが難しい。またこれらの多数の各部品を組み合わせて回転駆動機構を構成するには、多くの組み立て工数が必要となる。

そこで、本件出願人は前記した問題点を解消することができる回転駆動機構を備えたシャープペンシルについて、先に特願２０１２−２６６２１として出願している。
これによれば、第１と第２の固定カムのカム構造の簡素化、ならびに部品点数の削減を達成することが可能であり、さらに回転駆動機構の組み立ての容易性も確保することができる。

ところで、本件出願人が先に出願したシャープペンシルに利用される回転駆動機構は、回転カムを保持するホルダー部材に、第１と第２の固定カムを一体に成形すると共に、前記回転カムを軸方向に押し出すための軟質弾性素材によるクッション部材を、前記ホルダー部材に取り付けた構成が採用されている。
加えて、前記クッション部材には、軸に直交する方向に突出する鍔部が一体形成され、前記ホルダー部材の軸方向に形成された一対の柱状体に内側から対峙するように、前記鍔部に凹状のガイド部を形成した構成が採用されている。

この構成によると、筆記動作に基づく前記回転カムの軸方向の移動により、前記鍔部に形成された凹状のガイド部が、ホルダー部材の柱状体に沿って移動するので、クッション部材が圧縮変形するに際して、鍔部がほぼ直線運動するように動作する。
したがって、クッション部材を構成するゴム素材（エラストマー）の変形に偏りが生じても、ホルダー部材の柱状体と、鍔部に形成された凹状のガイド部の作用により回転駆動機構の円滑な回転駆動動作を期待することができる。

しかしながら、前記した鍔部における凹状のガイド部は、前記したとおりゴム素材（エラストマー）により成形されるので、硬質樹脂により成形されたホルダー部材の柱状体との間において滑りが悪く、回転駆動機構の動作に不具合が生ずる場合があることを出願人は検証しており、この点について改良の余地が残されている。

この発明は、前記した点に着目してなされたものであり、ホルダー部材の柱状体とクッション部材に形成された凹状のガイド部との間のすべりの問題を解消すると共に、柱状体と凹状のガイド部との間の成形上のクリアランスの管理を容易になし得るように構成することで、回転駆動機構のより円滑な回転駆動動作を保証することができるシャープペンシルを提供することを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、筆記芯が受ける筆記圧に基づいて回転カムを回転駆動させる回転駆動機構を備え、前記回転カムの回転運動を前記筆記芯に伝達するように構成したシャープペンシルであって、前記回転駆動機構は、前記回転カムを回転可能にかつ軸方向に移動可能に支持する樹脂成型されたホルダー部材と、前記ホルダー部材に取り付けられ、前記回転カムを軸方向の前方に向かって押し出す作用を与える樹脂成型された摺動部材とが具備されると共に、筆記芯が受ける筆記圧に基づく前記回転カムの軸方向の移動によって、前記回転カムに回転運動を与えるように構成され、前記ホルダー部材には軸方向に長い柱状体が形成されると共に、前記摺動部材には前記柱状体に対応したガイド部が形成されることにより、前記摺動部材が前記柱状体に対してスライド可能に取り付けられ、かつ前記回転カムを軸方向の前方に向かって押し出す付勢力を与えるクッションスプリングが、前記摺動部材に当接して配置されていることを特徴とする。

この場合、好ましい一つの形態においては、前記ホルダー部材に形成された柱状体は、前記摺動部材を中央にして当該摺動部材を囲むようにして複数本配置され、前記各柱状体の長手方向の一部において、各柱状体の周方向の幅寸法が縮小される段部が形成される。

また、好ましい他の一つにおいては、前記ホルダー部材に形成された柱状体は、前記摺動部材を中央にして当該摺動部材を囲むようにして複数本配置され、前記各柱状体の周方向の幅寸法が、前記柱状体の軸方向の後方に向かって縮小するテーパー形状を構成した形態になされる。

さらに、好ましい他の一つにおいては、前記ホルダー部材に形成された柱状体は、前記摺動部材を中央にして当該摺動部材を囲むようにして複数本配置され、前記各柱状体を結ぶ内径寸法が、前記柱状体の軸方向の後方に向かって拡大するテーパー形状を構成した形態になされる。

一方、前記した回転駆動機構の好ましい形態においては、前記回転カムの軸方向に直交する上下面にそれぞれ円環状に連続した多数のカムが形成され、前記ホルダー部材には、前記回転カムの上下のカムを挟むように対峙して配置された第１固定カムおよび第２固定カムが具備され、前記第１固定カムは、前記回転カムの軸方向の後退動作により当該回転カムの上側のカムに噛み合って、前記回転カムを一方向に回転駆動させると共に、前記第２固定カムは、前記回転カムの軸方向の前進動作により当該回転カムの下側のカムに噛み合って、前記回転カムを前記一方向に回転駆動させるように構成される。

そして、前記ホルダー部材の柱状体を一次側成形体として、前記摺動部材におけるガイド部が、前記柱状体に対応して二色成形により形成されることが望ましく、さらに前記ホルダー部材と前記摺動部材とは、それぞれＰＯＭ（ポリアセタール）により成形されることが望ましい。

前記したこの発明に係るシャープペンシルによると、回転駆動機構を構成する回転カムは、樹脂成型されたホルダー部材に回転可能にかつ軸方向に移動可能に支持され、同じくホルダー部材には、クッションスプリングの付勢力を受けて前記回転カムを軸方向の前方に向かって押し出す作用を与える樹脂成型された摺動部材が配置される。
そして、ホルダー部材には軸方向に長い柱状体が前記摺動部材を囲むようにして配置され、前記摺動部材の前記柱状体に対峙する位置には、前記柱状体に対応したガイド部が形成される。

この場合、前記ホルダー部材の前記柱状体を一次側成形体として、前記柱状体に対応した前記ガイド部を含む摺動部材を二色成形により形成することができ、望ましくは前記ホルダー部材および摺動部材は、それぞれＰＯＭにより成形される。
これにより、摺動部材に形成される前記ガイド部は、ホルダー部材における前記柱状体の外形形状に転写された状態で成形され、両者のクリアランスを限り無く小さく成形することが可能となる。したがって、前記柱状体に対する前記摺動部材の遊び（ガタ）の少ない往復移動動作を実現させることができる。
またホルダー部材と摺動部材とは、共にＰＯＭにより成形することにより、二色成形後における両者の分離が容易であり、かつ両者間の摺動に良好な潤滑特性（滑り）を持たせることができる。

これにより、前記回転カムは筆記動作に基づく軸方向の移動に際してねじれ作用を受けることなく、軸方向に抵抗なく直線的に移動することができる。それ故、前記回転駆動機構のより円滑な回転駆動動作を保証することができるシャープペンシルを提供することが可能となる。

この発明にかかるシャープペンシルの一部を破断して示した全体構成の斜視図である。 同じくシャープペンシルの前半部を示した断面図である。 図２に続くシャープペンシルの後半部を示した断面図である。 図２に示す状態から９０度軸回転したシャープペンシルの前半部を示した断面図である。 回転駆動機構を構成する主にホルダー部材を示した斜視図である。 図５に示すホルダー部材の正面図ある。 図６に示す状態から９０度軸回転したホルダー部材の上面図である。 図７における中央部の縦断面図である。 図７におけるＡ−Ａ線部分の要部の断面図である。 図７におけるＢ−Ｂ線部分の要部の断面図である。 図７におけるＣ−Ｃ線部分の要部の断面図である。 回転駆動機構の全体構成を示した斜視図である。 図１２に示す回転駆動機構の正面図ある。 図１３に示す状態から９０度軸回転した回転駆動機構の上面図である。 図１４における中央部の縦断面図である。 ホルダー部材の第２の実施の形態を示した斜視図である。 図１６に示すホルダー部材の正面図ある。 図１６に示すホルダー部材を回転駆動機構に装着した状態の主要部の断面図である。 図１８における矢印Ｄ部分の要部の断面図である。 ホルダー部材の第３の実施の形態を示した正面図である。 ホルダー部材の第４の実施の形態を示した上面図である。 図２１に示すホルダー部材の中央断面図である。

この発明に係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。
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。

先ず図１、図２、図４に示すように、軸筒１の先端部には、飾りリング２が取り付けられた口先部材３が螺合されることで、口先部材３は軸筒１に対して着脱可能に取り付けられている。
前記軸筒１の軸芯に沿って筒状の芯ケース４が収容されており、この芯ケース４の先端部には短軸の芯ケース継手５が取り付けられ、前記芯ケース継手５を介して真ちゅう製のチャック６が連結されている。

前記チャック６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６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７内に遊嵌されている。またリング状の前記締め具７は前記チャック６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。

前記回転カム２３の前端部には、前記した口先部材３内に収容されて、その前端部が口先部材３より突出されるスライダー９が、回転カム２３の外周面を覆うようにして嵌合されて取り付けられ、さらにスライダー９の前端部には、筆記芯を案内する先端パイプ１０がパイプ保持具１１を介して取り付けられている。
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１０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１２が装着されている。

前記した構成により、芯ケース４に続くチャック６内に形成された通孔、および前記保持チャック１２の軸芯に形成された通孔を介して、先端パイプ１０に至る直線状の芯挿通孔が形成されており、この直線状の芯挿通孔内に図示せぬ筆記芯が挿通される。そして、前記した回転カム２３と芯ケース継手５との間には、コイル状のチャックスプリング１３が配置されている。

すなわち、前記チャックスプリング１３は、その前端部が回転カム２３の内周面に形成された環状の段部に当接し、チャックスプリング１３の後端部は前記芯ケース継手５の前端面に当接した状態で収容されている。したがって、前記チャックスプリング１３の軸方向の拡開作用により、前記チャック６は回転カム２３内を後退して、その先端部がリング状の締め具７内に収容される方向に、すなわち筆記芯を把持する方向に付勢されている。

前記した回転カム２３を含む筆記芯の回転駆動機構２１は、その外郭がホルダー部材２２により構成され、このホルダー部材２２に円柱状に形成された前記回転カム２３が回転可能にかつ軸方向にスライド可能に装着されている。
また、前記ホルダー部材２２内の後半部には、ホルダー部材２２に対して軸方向にスライド可能となるように、円筒状に形成された摺動部材２４が装着されており、この摺動部材２４内には金属製のクッションスプリング２５が配置されている。このクッションスプリング２５の一端は前記摺動部材２４の前端部内面に当接し、摺動部材２４を介して前記回転カム２３に対して、当該回転カム２３を軸方向の前方に押し出す作用を与えている。

また、前記ホルダー部材２２の後端部には、樹脂により成形された中栓２６が嵌め込まれて前記クッションスプリング２５の後端部を受けており、前記中栓２６の後端部には、円環状のアンダーカット部２６ａが形成され、このアンダーカット部２６ａによって中栓２６は軸筒１内において嵌合されて固定されている。

さらに前記中栓２６の中央部は、周方向に複数のスリット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２６ｂを構成し、このスプリング体２６ｂの作用により、前記ホルダー部材２２を前方に向かって押し出すように構成されている。
これにより、ホルダー部材２２の一部を軸筒内に形成された段部１ａに当接させて、ホルダー部材２２を含む回転駆動機構２１の位置決めを果たしている。

なお、前記回転カム２３、摺動部材２４、中栓２６の内側面は、前記した芯ケース４を通す空間部になされており、これにより芯ケース４およびチャック６等は独立して軸方向に移動可能になされている。
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、摺動部材２４、中栓２６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以降に基づいて後で詳細に説明する。

図１および図３に示されているように、軸筒１の後端部にはクリップ３１ａが一体に形成された円筒状のクリップ支持体３１が、軸筒１の内周面に嵌合されて取り付けられている。また、前記クリップ支持体３１および軸筒１内に沿って円筒状に形成されたノック棒３２が装着されており、このノック棒３２の前端部と、前記した中栓２６の後端部との間には軸スプリング３３が装着され、ノック棒３２を軸筒の後部に向かって突出させる作用を与えている。
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の抜け止めが構成されると共に、ノック棒３２の位置決めを果たしている。

前記ノック棒３２の後端部には、消しゴム３４が着脱可能に装着されると共に、前記消しゴム３４を覆うノックカバー３５が、ノック棒３２の後端部の周面に着脱可能に取り付けられている。
前記ノック棒３２における消しゴム３４の装着位置には、小口径になされた筆記芯の補給孔３２ａが形成され、その直前には軸に直交するようにして当接部３２ｂが形成されている。

加えて、ノック棒３２に形成された当接部３２ｂと、前記した芯ケース４の後端部とは、軸方向に所定の間隔をもって対峙した構成にされている。
この構成によると、筆記に伴いチャック６および芯ケース４が若干後退しても、芯ケース４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。

以上の構成において、前記したノックカバー３５をノック操作することにより、前記した軸スプリング３３は収縮し、ノック棒３２の当接部３２ｂが芯ケース４を前方に押し出す。これにより、チャック６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６の先端部が締め具７から相対的に突出してチャック６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１３の作用によりチャック６および芯ケース４も軸筒１内において後退する。

この時、筆記芯は保持チャック１２に形成された通孔内において摩擦により一時的に保持されており、この状態でチャック６が後退してその先端部が前記締め具７内に収容されることで、筆記芯を再び把持状態にする。
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６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６から順次前方に繰り出されるように作用する。

図５〜図１１は、筆記芯の回転駆動機構２１の外郭を構成するホルダー部材２２を示している。このホルダー部材２２は、その中央部に円筒部２２ａが形成され、この円筒部２２ａの内周面が前記回転カム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。

前記円筒部２２ａの一端部側、すなわち回転駆動機構２１を軸筒１内に装着した状態における前端部側には、軸方向に長い一対の弾性部材２２ｂが軸対称の位置（１８０度対向する位置）にそれぞれ形成されている。この一対の弾性部材２２ｂは前記した中央の円筒部２２ａに一体に樹脂成形により形成され、かつ細長く形成されることで弾性作用が付与されている。

そして、一対の弾性部材２２ｂにおける円筒部２２ａ側の基端部、すなわち前記円筒部２２ａの端面には円環状に連続して鋸歯状に成形された多数のカム（これを、第１固定カムという。）２２ｃが形成されている。
また、一対の弾性部材２２ｂ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。）２２ｄが形成されている。
なお、前記第２固定カム２２ｄは、前記弾性部材２２ｂ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。

前記した中央の円筒部２２ａの他端部側、すなわち回転駆動機構２１が軸筒１内に装着された状態における後端部側には、軸方向に伸びる一対の柱状体２２ｅが軸対称の位置に形成されており、この柱状体２２ｅを介して第２円筒部２２ｆが前記円筒部２２ａと一体に成形されている。

加えて、前記ホルダー部材２２における前記した一対の柱状体２２ｅおよび第２円筒部２２ｆに囲まれた領域には円筒状に形成された摺動部材２４が装着されている。この摺動部材２４の前端部には、鍔部２４ａが軸方向に直交するように突出して形成されており、この鍔部２４ａにおける前記一対の柱状体２２ｅに対峙する位置には、図９に断面図で示したとおり、凹状のガイド部２４ｂが形成されている。
また、前記摺動部材２４の後端部は、円筒状に形成されて摺接部２４ｃを構成している。すなわち、この摺接部２４ｃは、図１１に示すように前記したホルダー部材２２の第２円筒部２２ｆの内周面に摺接する機能を果たす。

そして、この実施の形態においては、前記一対の柱状体２２ｅは、周方向の幅寸法が軸方向において同一となるように直線状に構成されており、かつ一対の柱状体２２ｅの内側間の対向寸法が軸方向において同一となるように構成されている。
したがって、前記鍔部２４ａに形成された凹状のガイド部２４ｂが、前記一対の柱状体２２ｅに沿ってスライドすることで、前記摺動部材２４は回転が阻止されつつ、ホルダー部材２２内を軸方向に往復移動するように作用する。

また、前記摺動部材２４の円筒状の前端面には、周方向にほぼ等間隔をもって半球状の小突起２４ｄが形成されている。これらの小突起２４ｄは前記した回転カム２３の後端部に当接して回転カム２３を前方に押し出す作用を与えつつ、回転カム２３の後端面との間で滑りが生ずるように機能する。

前記した構成の摺動部材２４は、ホルダー部材２２の前記柱状体２２ｅの内側面、および第２円筒部２２ｆの内周面を一次側成形体として利用して、二色成形される。
この実施の形態においては、二色成形を実行するにあたって、一次側成形体としてのホルダー部材２２はＰＯＭにより成形し、ホルダー部材２２の一部に二色成形される摺動部材２４も、同一の樹脂素材であるＰＯＭを用いて成形される。

前記したとおり、ホルダー部材２２の柱状体２２ｅに接する摺動部材２４のガイド部２４ｂ、およびホルダー部材２２における第２円筒部２２ｆの内周面に接する摺動部材２４の摺接部２４ｃを二色成形することにより、特に摺動部材２４に形成される前記ガイド部２４ｂは、ホルダー部材２２における前記柱状体２２ｅの形状に転写された状態で成形される。これにより、両者間のクリアランスを限り無く小さく成形することができる。

また、一次側成形体と二次側成形体とに、同一の素材であるＰＯＭを利用することで、二色成形後において両者は貼り付くことなく分離され、しかもＰＯＭ同志は互いに潤滑性（滑り）が良好であるという特質を生かすことができ、前記ホルダー部材２２に対する摺動部材２４の軸方向の移動も抵抗なく円滑になし得ることができる。

図１２〜図１５は、前記したホルダー部材２２の軸方向の前方に、回転カム２３を装着すると共に、ホルダー部材２２の後端部側にクッションスプリング２５および中栓２６を装着することで、ユニット化された回転駆動機構２１を構成した状態を示している。
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２２ｃに噛み合うカム２３ａを上側のカムと称呼し、第２固定カム２２ｄに噛み合うカム２３ｂを下側のカムと称呼する。

そして、前記回転カム２３の回転軸２３ｃを、ホルダー部材２２に形成された一対の弾性部材２２ｂ側から押し込むことで、一対の弾性部材２２ｂは互いに外側に押し広げられつつ、回転軸２３ｃは円筒部２２ａ内に収容される。これにより、回転カム２３はホルダー部材２２に対して回転可能に、かつ軸方向に移動可能に装着される。

なお、この実施の形態においては、前記下側のカム２３ｂは円錐形状に成形された傾斜面上に成形されており、これに噛み合う第２固定カム２２ｄは、前記したとおり弾性部材２２ｂ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。したがって、この形態によると前記したクッションスプリング２５の作用により回転カム２３が軸方向の前方に向かって付勢されるので、回転カム２３の軸芯がホルダー部材２２の軸芯に一致した理想的な噛み合い状態を実現させることができる。

一方、前記ホルダー部材２２の第２円筒部２２ｆには、その後端部より中栓２６が嵌め込まれ、前記したクッションスプリング２５を、前記摺動部材２４内に装着した状態で、回転駆動機構２１が構成されている。
すなわち前記中栓２６には、図１５に断面図で示したとおり、その前端部が外径を細くした嵌合部２６ｃが形成されている。

したがって、先ずクッションスプリング２５を摺動部材２４内に装着した後に、前記嵌合部２６ｃをホルダー部材の第２円筒部２２ｆに対して後端部側から押し込むことで、図１２〜図１５に示す回転駆動機構２１を形成させることができる。
そして、前記回転駆動機構２１は、軸筒１の後端部側より挿入し、すでに図１、図２、図４等に基づいて説明したとおり、中栓２６のアンダーカット部２６ａを軸筒１内の所定の位置に嵌合させることで、前記回転駆動機構２１は軸筒１内に装着される。

以上のように構成された筆記芯の回転駆動機構２１によると、図２および図４に示すようにチャック６が筆記芯を把持した状態で、前記回転カム２３はチャック６と共に軸芯を中心にして回転可能になされている。そして、シャープペンシルが筆記状態以外の場合においては、回転駆動機構２１内に配置された前記したクッションスプリング２５の作用により、摺動部材２４を介して回転カム２３は前方に付勢されている。

一方、筆記動作により先端パイプ１０から突出している筆記芯に筆記圧が加わった場合には、前記チャック６は前記クッションスプリング２５の付勢力に抗して後退し、これに伴って回転カム２３も軸方向に僅かに後退する。したがって、回転カム２３に形成された鋸歯状の上側のカム２３ａは、前記第１固定カム２２ｃに接合して噛み合い状態になされる。

この場合、対峙した状態の上側のカム２３ａと第１固定カム２２ｃは、軸方向においてカムの一歯に対して半位相（半ピッチ）ずれた関係となるように設定されており、前記したように上側カム２３ａが第１固定カム２２ｃに接合して噛み合い状態になされることによって、回転カム２３は上側カム２３ａの一歯の半位相（半ピッチ）に相当する回転駆動を受ける。

そして、前記したように上側カム２３ａが第１固定カム２２ｃに接合して噛み合い状態になされた状態においては、対峙した状態の鋸歯状の下側カム２３ｂと第２固定カム２２ｄは、軸方向においてカムの一歯に対して半位相（半ピッチ）ずれた関係となるように設定されている。

したがって一画の筆記が終わり、筆記芯に対する筆記圧が解かれた場合には、前記したクッションスプリング２５の作用により回転カム２３は軸方向に僅かに押し出されて前進し、回転カム２３に形成された下側カム２３ｂが、第２固定カム２２ｄに噛み合う。これにより回転カム２３は下側カム２３ｂの一歯の半位相（半ピッチ）に相当する同方向の回転駆動を再び受ける。

以上のとおり、前記したシャープペンシルによると、筆記圧を受けることによる回転カム２３の軸方向への往復運動（クッション動作）に伴って、回転カム２３は上側カム２３ａおよび下側カム２３ｂの一歯（１ピッチ）に相当する回転駆動を受け、前記したチャック６を介してこれに把持された筆記芯も同様に一方向に回転駆動される。
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。

図１６〜図１９は、回転駆動機構２１の第２の実施の形態を示したものであり、このうち図１６および図１７は、ホルダー部材２２の構成を示している。
この第２の実施の形態においては、ホルダー部材２２に形成された一対の柱状体２２ｅの一部には、柱状体の周方向の幅寸法を縮小する段部２２ｇが柱状体２２ｅの幅方向の両側に形成されている。
すなわち、この実施の形態においては、前記段部２２ｇは柱状体２２ｅの長手方向の中央部において、長手方向のほぼ１／３を占める程度の長さに渡って形成されている。

これは、すでに説明したとおりホルダー部材２２に対して摺動部材２４を二色成形するにあたり、ホルダー部材２２と摺動部材２４との位置関係は、図１６および図１７に示した位置関係においてなされる。すなわち、摺動部材２４の鍔部２４ａは、ホルダー部材２２の柱状体２２ｅにおける円筒部２２ａ寄りの位置において二色成形される。
そして、ホルダー部材２２に対して回転カム２３を装着した場合には、前記摺動部材２４の鍔部２４ａの位置は、幅寸法を縮小する段部２２ｇの形成位置に設定される。

図１８および図１９は、前記図１６および図１７に示すホルダー部材２２を利用して回転駆動機構２１を構成した場合の要部の断面図を示したものである。
この実施の形態によると、特に図１９に示すように、柱状体２２ｅの内側面と摺動部材２４のガイド部２４ｂとの間のクリアランスは限り無く小さく設定されるのに対して、柱状体２２ｅにおける幅方向において、ガイド部２４ｃの凹部の両外側に若干のクリアランス（隙間ｇ１）が発生するようになされる。

この両外側に形成される隙間ｇ１は、前記した段部２２ｇを形成したことによるものとなる。したがって、前記ホルダー部材２２を樹脂成形（一次成形）するに際して、前記段部２２ｇの幅寸法を予め金型に反映しておくことで、前記ガイド部２４ｃの両外側のクリアランスの調整をすることができる。

次に図２０は、回転駆動機構２１の第３の実施の形態を示したものであり、この例においては、ホルダー部材２２に形成された一対の柱状体２２ｅの周方向の幅寸法が、軸方向の後方に向かって僅かに縮小するテーパー形状を構成している。
すなわち、一対の柱状体２２ｅにおける円筒部２２ａ側の幅寸法をａ１、第２円筒部２２ｆ側の幅寸法をａ２とした場合、ａ１＞ａ２の関係となるように構成されている。

この構成によると、筆記圧が加わり前記回転カム２３および摺動部材２４が後退動作するに伴って、摺動部材２４のガイド部２４ｃの両外側と、前記柱状体２２ｅとの間に生ずるクリアランス、すなわち図１９に示した隙間ｇ１の発生度合いが大きくなるように作用する。したがって、ホルダー部材２２を成形する際の前記した柱状体２２ｅの幅寸法ａ１，ａ２を調整することで、適切なクリアランスの調整を図ることができる。

図２１および図２２は、回転駆動機構２１の第４の実施の形態を示したものであり、この例においては、ホルダー部材２２に形成された各柱状体２２ｅを結ぶ内径寸法が、軸方向の後方に向かって僅かに拡大するテーパー形状を構成している。
すなわち、一対の柱状体２２ｅにおける円筒部２２ａ側における対向寸法をｂ１、第２円筒部２２ｆ側における対向寸法をｂ２とした場合、ｂ１＜ｂ２の関係となるように構成されている。

この構成によると、筆記圧が加わり前記回転カム２３および摺動部材２４が後退動作するに伴って、摺動部材２４のガイド部２４ｃと、前記柱状体２２ｅとの間に生ずるクリアランスの発生度合いが大きくなるように作用する。したがって、ホルダー部材２２を成形する際の前記した柱状体２２ｅの対向寸法ｂ１，ｂ２を調整することで、適切なクリアランスの調整を図ることができる。

ところで、前記したように筆記芯の回転駆動機構２１を備えたシャープペンシルにおいては、筆記に伴い芯が前記したクッション動作を伴うために、独特の違和感が発生することが検証されている。特に筆記圧の解除により前記した回転カム２３を前進移動させる金属製のクッションスプリング２５を用いた場合には、筆記芯の後退動作において「ヘコヘコ」した感触が伴われ、また前記クッションスプリング２５による戻り動作において「カチャカチャ」する感触が発生する。

その原因としては、筆記芯に一定の加重（筆記圧）が加わった時に、突然後退動作が開始することが挙げられる。また、筆記圧が解除された時における前記クッションスプリング２５による戻り動作のスピードが速く、このためにペンを浮かせた瞬間においても、紙面をペン先（筆記芯）が追従するという動作が発生する。したがって、いわゆるハネやハライなどの筆記操作を行った時に、ペン先を浮かせたつもりでも思ったところで筆記が終わらないという挙動が発生し、これらが相乗して前記した独特の違和感になるものと考えられる。

前記した課題を解消するためには、前記した回転駆動機構２１の一部にダンパー機能を持たせることで、前記したクッション動作が緩慢になされるように配慮することが望ましい。これを実現する好ましい例においては、図１５および図１８に示すようにホルダー部材２２内における中栓２６と摺動部材２４との間の空間部に、粘着性媒体として例えば粘着性グリースＧが封入される。
この構成によると、ホルダー部材２２の内側面と、摺動部材２４の外周面（図１８に示す摺接部２４ｃ）との間に、前記した粘着性グリースＧが介在されるので、前記摺動部材２４の軸方向の移動に前記したダンパー機能が付与される。

前記したダンパー機能を付与させる粘着性グリースＧとしては、そのちょう度が１００〜４００の範囲のものを用いることが望ましく、例えば信越化学工業社製の商品名「信越シリコーングリース」品番：Ｇ３３０〜３３４，Ｇ３４０〜３４２，Ｇ３５１〜３５３，Ｇ６３１〜６３３などを好適に利用することができる。

ダンパー機能として前記した粘着性グリースＧを利用することで、筆記芯の急激な軸方向への移動動作には大きな粘性抵抗が発生し、比較的緩慢に動く静的な荷重に対しては粘性抵抗が小さくなる。これにより、ペン先と紙面との接触時の衝撃を筆圧、筆記速度に応じて効果的に緩和させることが可能となる。

１ 軸筒
３ 口先部材
４ 芯ケース
６ チャック
７ 締め具
９ スライダー
１０ 先端パイプ
１２ 保持チャック
１３ チャックスプリング
２１ 回転駆動機構
２２ ホルダー部材
２２ａ 円筒部
２２ｂ 弾性部材
２２ｃ 第１固定カム
２２ｄ 第２固定カム
２２ｅ 柱状体
２２ｆ 第２円筒部
２２ｇ 段部
２３ 回転カム
２３ａ 上側カム
２３ｂ 下側カム
２３ｃ 回転軸
２４ 摺動部材
２４ａ 鍔部
２４ｂ ガイド部
２４ｃ 摺接部
２４ｄ 半球状小突起
２５ クッションスプリング
２６ 中栓
２６ａ アンダーカット部
２６ｂ スプリング体
２６ｃ 嵌合部
３１ クリップ支持体
３１ａ クリップ
３２ ノック棒
３３ 軸スプリング
３５ ノックカバー
Ｇ グリース

Claims (3)

1. 筆記芯が受ける筆記圧に基づいて回転カムを回転駆動させる回転駆動機構を備え、前記回転カムの回転運動を前記筆記芯に伝達するように構成したシャープペンシルであって、 前記回転駆動機構は、前記回転カムを回転可能にかつ軸方向に移動可能に支持するホルダー部材と、前記ホルダー部材に取り付けられ、前記回転カムを軸方向の前方に向かって押し出す作用を与える摺動部材とが具備されると共に、筆記芯が受ける筆記圧に基づく前記回転カムの軸方向の移動によって、前記回転カムに回転運動を与えるように構成され、 前記ホルダー部材には軸方向に長い柱状体が形成されると共に、前記摺動部材には前記柱状体に対応したガイド部が形成されることにより、前記摺動部材が前記柱状体に対してスライド可能に取り付けられ、かつ前記回転カムを軸方向の前方に向かって押し出す付勢力を与えるクッションスプリングが、前記摺動部材に当接して配置されていると共に、前記ホルダー部材に形成された柱状体は、前記摺動部材を中央にして当該摺動部材を囲むようにして複数本配置され、前記各柱状体の長手方向の一部において、各柱状体の周方向の幅寸法が縮小される段部が形成されていることを特徴とするシャープペンシル。
2. 筆記芯が受ける筆記圧に基づいて回転カムを回転駆動させる回転駆動機構を備え、前記回転カムの回転運動を前記筆記芯に伝達するように構成したシャープペンシルであって、 前記回転駆動機構は、前記回転カムを回転可能にかつ軸方向に移動可能に支持するホルダー部材と、前記ホルダー部材に取り付けられ、前記回転カムを軸方向の前方に向かって押し出す作用を与える摺動部材とが具備されると共に、筆記芯が受ける筆記圧に基づく前記回転カムの軸方向の移動によって、前記回転カムに回転運動を与えるように構成され、 前記ホルダー部材には軸方向に長い柱状体が形成されると共に、前記摺動部材には前記柱状体に対応したガイド部が形成されることにより、前記摺動部材が前記柱状体に対してスライド可能に取り付けられ、かつ前記回転カムを軸方向の前方に向かって押し出す付勢力を与えるクッションスプリングが、前記摺動部材に当接して配置されていると共に、前記ホルダー部材に形成された柱状体は、前記摺動部材を中央にして当該摺動部材を囲むようにして複数本配置され、前記各柱状体の周方向の幅寸法が、前記柱状体の軸方向の後方に向かって縮小するテーパー形状を構成していることを特徴とするシャープペンシル。
3. 筆記芯が受ける筆記圧に基づいて回転カムを回転駆動させる回転駆動機構を備え、前記回転カムの回転運動を前記筆記芯に伝達するように構成したシャープペンシルであって、 前記回転駆動機構は、前記回転カムを回転可能にかつ軸方向に移動可能に支持するホルダー部材と、前記ホルダー部材に取り付けられ、前記回転カムを軸方向の前方に向かって押し出す作用を与える摺動部材とが具備されると共に、筆記芯が受ける筆記圧に基づく前記回転カムの軸方向の移動によって、前記回転カムに回転運動を与えるように構成され、 前記ホルダー部材には軸方向に長い柱状体が形成されると共に、前記摺動部材には前記柱状体に対応したガイド部が形成されることにより、前記摺動部材が前記柱状体に対してスライド可能に取り付けられ、かつ前記回転カムを軸方向の前方に向かって押し出す付勢力を与えるクッションスプリングが、前記摺動部材に当接して配置されていると共に、前記ホルダー部材に形成された柱状体は、前記摺動部材を中央にして当該摺動部材を囲むようにして複数本配置され、前記各柱状体を結ぶ内径寸法が、前記柱状体の軸方向の後方に向かって拡大するテーパー形状を構成していることを特徴とするシャープペンシル。

Images