JP6618143B2

JP6618143B2 - 筆記具

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Publication number: JP6618143B2
Application number: JP2015223803A
Authority: JP
Inventors: 武史若山; 野口　芳男; 芳男野口; 秀平 ▲陰▼山
Original assignee: Kotobuki and Co Ltd
Current assignee: Kotobuki and Co Ltd
Priority date: 2015-11-16
Filing date: 2015-11-16
Publication date: 2019-12-11
Anticipated expiration: 2035-11-16
Also published as: CN108136812A; US10343446B2; EP3378672A1; WO2017085980A1; JP2017087665A; EP3378672B1; EP3378672A4; CN108136812B; US20180250977A1; KR102074605B1; KR20180078235A

Description

本発明は、筆記芯を把持するチャックを備える筆記具に関する。

従来、電気工事、建設工事等の工事現場等で用いられる筆記具が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１が開示する筆記具では、外筒から前方へと延びる先端パイプの先端部に弾性筒体が配置されている。この弾性筒体は、先端パイプの先端から繰り出される筆記芯に対して弾性的に接触されている。

このような筆記具によれば、筆記対象である木材に加工された小溝内等に先端パイプを挿入した状態等で、何らかの衝撃が先端パイプに作用したとしても、弾性筒体により衝撃が吸収される。従って、筆記芯の折れ等の不具合の発生が抑制される。

特開２００７−３０７７９８号公報

しかしながら、特許文献１が開示する弾性筒体を備える筆記具においても、外部から筆記具に加えられた衝撃を該弾性筒体により完全に吸収することはできなかった。このため、従来、外部から筆記芯に伝達される衝撃を低減することができる筆記具が求められていた。

本発明の目的は、外部から筆記芯に伝達される衝撃を低減させることができる筆記具を提供することである。

本発明に係る筆記具の一の態様では、筆記具は筆記芯を挟んで把持するチャックを備え、該チャックは、該筆記芯と点接触又は線接触して該筆記芯に第１の接触応力を負荷するように該筆記芯を押圧する第１のチャック爪と、該筆記芯に該第１の接触応力よりも低い第２の接触応力を負荷するように該筆記芯を押圧する第２のチャック爪とを有し、該第１のチャック爪が該筆記芯に負荷する該第１の接触応力は、該筆記芯に所定の衝撃が加えられたときに、該第１の接触応力が負荷された該筆記芯の接触部分が破壊して該所定の衝撃を吸収するように構成される。

本発明によれば、外部から筆記芯に伝達される衝撃を低減させることができる筆記具を提供することができる。

本発明の実施形態に係るシャープペンシルの斜視図である。本発明の実施形態に係るシャープペンシルをその一部を除き該シャープペンシルの中心軸線上に図１の法線Ｉを有する切断面で切断して示す断面図である。本発明の実施形態に係るシャープペンシルをその一部を除き該シャープペンシルの中心軸線上に図１の法線ＩＩを有する切断面で切断して示す断面図である。本発明の実施形態に係るシャープペンシルを分解して示す分解斜視図である。図では、該シャープペンシルの一部を該シャープペンシルの中心軸線上に図１の法線ＩＩを有する切断面で切断して示している。本発明の実施形態に係るシャープペンシルのチャックを示す斜視図である。本発明の実施形態に係るシャープペンシルのチャックをその前方から見て示す図である。本発明の実施形態に係るシャープペンシルのチャックの先端部分を図６の法線ＩＩＩを有する切断面及び法線ＩＶを有する切断面で切断して示す部分断面斜視図である。本発明の実施形態に係るシャープペンシルの作動状態を説明する図である。図では、筆記芯をチャックで挟んで把持した状態を示す。本発明の実施形態に係るシャープペンシルの作動状態を説明する図である。図では、繰り出し機構が筆記芯の解放を開始した状態を示す。本発明の実施形態に係るシャープペンシルの作動状態を説明する図である。図では、繰り出し機構が筆記芯の解放を完了した状態を示す。

以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は本発明に係る筆記具を例示する実施形態としてのシャープペンシル１０の外観を示す斜視図である。シャープペンシル１０は、黒鉛等の原材料を焼成して形成された筆記芯Ｌをその先端から繰り出す（送り出す）ことができるように形成されている。筆記芯Ｌは標準的に用いられる円形の断面形状ではなく、長方形の断面形状を有するように形成されている。この場合には、筆記芯Ｌの外周に筆記に適した４本の稜線が形成されるから、シャープペンシル１０を建築現場等において木材に加工された溝内にケガキ線を書く用途等のために好適に使用することができる。なお、以下の説明においては、筆記芯Ｌが繰り出される方向を前とし、その反対方向を後として説明する。また、筆記芯Ｌの長方形の断面形状を後方より見て、その長手方向の中心軸線の延伸方向を左右方向とし、短手方向の中心軸線の延伸方向を上下方向として説明する。

筆記芯Ｌを繰り出す操作は、軸筒２０の後端に配置されたノック部材２６をノック操作することで行うことができる。軸筒２０は、筆記芯Ｌの長方形の断面形状の長手方向とその長軸方向が一致する略楕円形の断面形状の外形を有するように形成された軸筒本体２１を備える。このように、筆記具の握り部は該握り部の断面形状の長手方向が筆記芯の断面形状の長手方向と一致するように形成されることが好ましい。長手方向と短手方向とを各々有する筆記具の握り部及び筆記芯の断面形状において、両者の長手方向が一致していることを例えばユーザが目視して一度認識すれば、以後、ユーザは筆記芯の断面形状の長手方向を目視して確認することなく筆記具の握り部を握った際の触覚によって筆記芯の断面形状の長手方向を認識することができる。この構成によれば、筆記具の握り部を握った際に、ユーザは筆記芯の断面形状の長手方向を触覚によって感知することができる。この軸筒本体２１の前端部から突出して、先軸２２が配置される。また、先軸２２の先端部には、先端側が先細となるように形成された、後に詳述する先口２３が配置される。この先軸２２及び先口２３を貫通して、筆記芯Ｌは、先口２３の先端開口から繰り出される。

軸筒本体２１の外表面における前後端部の左右両側面には、凹凸を含んで形成された滑り止め部２１ａ，２１ｂが配置される。なお、図示するように、筆記芯Ｌの断面形状の長手方向にのみ滑り止め部２１ａ，２１ｂを配置すると、ユーザは筆記芯Ｌの断面形状の長手方向を触覚によってさらに感知し易くなる。また、筆記芯Ｌの断面形状の短手方向の軸筒本体２１の外面上の位置には、長手方向の滑り止め部２１ａ，２１ｂとはその触感が異なる形状の平坦部２１ｃが形成される。このように、筆記芯の断面形状の長手方向と短手方向とに対応して筆記具の握り部に異なる形状の凹凸が形成される構成によれば、ユーザの触覚による筆記芯の断面形状の感知がさらに容易となる。

後端側の滑り止め部２１ｂの近傍の軸筒本体２１上には、筆記具の前後方向への滑りをさらに確実に防ぐことができる環状のフランジ部２１ｄが形成される。また、前端側の滑り止め部２１ａと後端側の滑り止め部２１ｂとでは含まれる凹凸の数が異なるように形成される。このように、筆記具の握り部に形成される凹凸がその前後方向に異なる数で配置される構成によれば、ユーザの触覚による筆記具の前後方向の感知が容易となる。

図２〜図４を参照して、シャープペンシル１０が備える繰り出し機構３０を説明する。繰り出し機構３０は、シャープペンシル１０に収容された筆記芯Ｌを把持するとともに前方に繰り出すように構成される。繰り出し機構３０は、筆記芯Ｌを収容する芯タンク３１、筆記芯Ｌを把持するチャック３２、チャック３２の前後方向への摺動をガイドする中軸３３、チャック３２と芯タンク３１との組立体を後方に付勢するバネ３４及び外周からチャック３２を筆記芯Ｌに押圧するチャックリング３５を有する。

芯タンク３１について説明する。芯タンク３１の前方側は、筆記芯Ｌの断面形状を所定のクリアランスを有して収容し得る大きさの角穴をその内部に有する角筒部３１ａとして形成される。この構成によれば、筆記芯Ｌの断面形状の長手方向を、後に詳述するチャック３２の挟圧方向に合わせた状態で、筆記芯Ｌを芯タンク３１の角筒部３１ａ内に収容することができる。芯タンク３１の後方側は、角筒部３１ａに筆記芯Ｌを導入する導入部３１ｂ及び円形の後端開口を有する円筒部３１ｃとして形成される。内筒２６ａを有する二重筒状に形成されたノック部材２６がこの円筒部３１ｃの後端開口を塞ぐ。ノック部材２６の内筒２６ａは、円筒部３１ｃの後端開口に着脱可能な嵌合力で圧入される。ノック部材２６の外筒は、軸筒本体２１の外側に位置して軸筒の外周の一部を覆う。芯タンク３１の外周には、後に詳述するバネ３４の後端に当接するバネ押さえ部３１ｄが形成される。

図５を参照して、チャック３２を説明する。チャック３２の後方側には略角筒状の接続部３２ａが形成される。後に詳述するように、この接続部３２ａが芯タンク３１の先端部分と接続される。接続部３２ａの前方には、横断面における外形が接続部３２ａより小さく形成された略角筒状の基端部３２ｂが形成される。基端部３２ｂから前方に向けて二股状に形成された左チャック片３２ｃ及び右チャック片３２ｄが延在する。左チャック片３２ｃ及び右チャック片３２ｄは、チャック３２の挟圧方向（左右から筆記具の前後方向に延在する中心軸線に向かう方向）において互いに対向する。

接続部３２ａの両側面には、係止孔３２ａ２が片側に２個ずつ形成される。この係止孔３２ａ２には、芯タンク３１の角筒部３１ａの先端部の両側面に片側２個ずつ形成された係止突起３１ａ１が係止される（図８〜図１０参照）。これにより、チャック３２は芯タンク３１に接続して係止される。接続部３２ａの上下面には、スリット３２ａ３が形成される。スリット３２ａ３を形成することによって、芯タンク３１の角筒部３１ａがチャック３２の接続部３２ａに挿入される際、接続部３２ａは横方向に開かれ易くなるから、角筒部３１ａを挿入し易くなる。

チャック３２は弾性を有する樹脂で形成される。また、チャック３２は、チャック３２に外力が作用しない自由状態において、左右のチャック片３２ｃ，３２ｄがチャック３２の挟圧方向とは反対側の外方（左右方向）に開いて筆記芯Ｌを解放する解放位置までその弾性によって復元する形状に形成される。左右のチャック片３２ｃ，３２ｄの内面には、それぞれ複数（本実施形態では４つ）のチャック爪４０が前後方向に並べて形成される。各チャック爪４０は、左右のチャック片３２ｃ，３２ｄの内面に対して略垂直に突出する略楔状に形成される。後に詳述するように、チャック３２はバネ３４の作用により後方に移動してチャックリング３５内に嵌合する（図８参照）。このとき、チャック３２の挟圧方向において対向して配置された複数のチャック爪４０によって筆記芯Ｌが把持される。

チャック爪４０はシャープペンシル１０の先端部で筆記芯Ｌを把持する。このように、筆記具の先端部で筆記芯を把持する構成によれば、筆記芯の先端から筆記芯の把持位置までのモーメントアームを短くして筆記芯の先端に負荷される外力による筆記芯の折損（曲げ破壊）を防ぐことができる。筆記芯の先端から筆記芯の把持位置までのモーメントアームの長さは、未使用の筆記芯の全長の６０％以下の長さとすることが好ましく、さらに好ましくは４０％以下の長さ、最も好ましくは２０％以下の長さとすることができる。

図６を参照して、チャック爪４０の形状について説明する。図６は、チャック３２を先端側から見た図であり、チャック３２を挟圧方向に作動させて、チャック爪４０で筆記芯Ｌを挟んで把持した状態を示す。左右のチャック片３２ｃ，３２ｄの各チャック爪４０は、第１のチャック爪４１と、第２のチャック爪４２とを有する。図示するように、複数（本実施形態では各チャック爪４０に２つ）の第１のチャック爪４１が上下方向に離間して配置されている。第２のチャック爪４２は、第１のチャック爪４１の間に配置されている。チャック爪４０による筆記芯Ｌの把持については後に詳述する。

図７を参照して、チャック爪４０の形状をさらに説明する。図７は、左チャック片３２ｃの内側（右側）の部分をその右斜め上前方より見て示す斜視図である。理解を容易にするために、図では左チャック片３２ｃの上半分を切除した状態で示している。第１のチャック爪４１は、第１の壁面４１ａと、第１の傾斜面４１ｃと、それらの間に形成される第１の突端辺（先端の稜線）４１ｂとを有する。第１の壁面４１ａは、左チャック片３２ｃの内面３２ｃ１に対して垂直に形成される。また、第１の突端辺４１ｂはチャック３２の挟圧方向に対して傾斜した稜線として形成される。このため、後に詳述するように、第１の突端辺４１ｂが筆記芯Ｌの長手方向（前後方向）に延在する稜線上に押圧されて接触したときに、第１の突端辺４１ｂは筆記芯Ｌに実質的に点接触することができる（図６参照）。第１の傾斜面４１ｃは、第１の壁面４１ａと鋭角を成すように傾斜して形成される。すなわち、第１のチャック爪４１の先端は鋭角を成す楔形状に形成される。このため、後に詳述するように、筆記芯Ｌの第１のチャック爪４１との点接触部分が部分的に破壊した後においても、第１のチャック爪４１と筆記芯Ｌとは実質的に線接触することができる。

第２のチャック爪４２は、第２の壁面４２ａと、第２の傾斜面４２ｃと、それらの間に形成される第２の突端辺（先端の稜線）４２ｂとを有する。第２の壁面４２ａは、左チャック片３２ｃの内面３２ｃ１に対して垂直に形成される。第２の傾斜面４２ｃは、第２の壁面４２ａと鋭角を成すように傾斜して形成される。すなわち、第２のチャック爪４２の先端は鋭角を成す楔形状に形成される。このため、後に詳述するように、筆記芯Ｌの第２のチャック爪４２との線接触部分が部分的に破壊した後においても、第２のチャック爪４２と筆記芯Ｌとは実質的に線接触することができる。

図５に戻って、チャック３２をさらに説明する。左右のチャック片３２ｃ，３２ｄの前後方向の略中央の位置には、チャック３２の上下方向に突出する摺動突起３２ｅがそれぞれ形成される。摺動突起３２ｅは、後に詳述する中軸３３の摺動溝３３ｅ（図４参照）と係合してチャック３２の前後方向への摺動をガイドする。

左右のチャック片３２ｃ，３２ｄそれぞれの先端部には、膨出部３２ｆが形成される。後に詳述するように、チャックリング３５の前端面は、チャック３２と嵌合した際に、この膨出部３２ｆに当接する（図８参照）。

図４に戻って、筆記芯Ｌの繰り出し機構３０をさらに説明する。軸筒２０の内部の左右のチャック片３２ｃ，３２ｄの外周上には、中軸３３が配置される。中軸３３は、上半分側の第一中軸部品３３ａと、下半分側の第二中軸部品３３ｂの二部品で構成される。中軸３３を、中軸３３を二分割した同一形状の第一中軸部品３３ａと第二中軸部品３３ｂとの組立体として形成することで、複雑な形状の中軸３３を樹脂材料の射出モールド成形によって容易に製造できる。

中軸３３は、その上下面に形成された弾性片３３ｃ１の自由端部に係止突起３３ｃを有する。この係止突起３３ｃに対応して、先軸２２の上下面には、それぞれ係止孔２２ａが形成される。先軸２２の係止孔２２ａに中軸３３の係止突起３３ｃが係止されることで、中軸３３と先軸２２とが係合される。

中軸３３の上下面には、それぞれ２本の前後方向に延在する摺動溝３３ｅが形成される。この摺動溝３３ｅ内に、チャック３２の摺動突起３２ｅが前後方向への摺動が可能な状態で挿入される。チャック３２は、摺動突起３２ｅと摺動溝３３ｅとの摺動によって、その前後方向への移動をガイドされる。

中軸３３の後端には、フランジ状のバネ押さえ部３３ｄが形成される。中軸３３のバネ押さえ部３３ｄの前面は、軸筒本体２１の内面に形成される段部２１ｅに後方から当接する（図２参照）。また、中軸３３と係合された先軸２２の後端が、段部２１ｅの前方に形成された軸筒本体２１の段部２１ｆに前方から当接する（図２参照）。軸筒本体２１の段部２１ｅ，２１ｆを挟んで、後方の中軸３３を前方の先軸２２と係合することで、繰り出し機構３０は、軸筒２０に対して前後方向に位置決めされて固定される（図２参照）。

中軸３３内には、チャック３２と芯タンク３１との組立体が、バネ３４によって後方に付勢された状態で、前後方向に摺動可能に配置される。バネ３４は、芯タンク３１のバネ押さえ部３１ｄと中軸３３のバネ押さえ部３３ｄとの間で圧縮された状態で、チャック３２及び芯タンク３１の組立体を後方に付勢する。

チャック３２の外周には後方からチャックリング３５が嵌合する。チャックリング３５は、その前方の開口がその後方の開口よりも大きい横断面略長矩形の環状に形成される。

先軸２２には先口２３が固定される。先口２３の基端部２３ａが角筒として形成された先軸２２内に挿入されて嵌合する。この基端部２３ａの後端の上下二箇所には、後方に向かうに従って先細となる台形状のガイド片２３ｂが突出した状態で形成される。

ガイド片２３ｂに形成された固定孔２３ｂ１には、上下方向から弾性材で形成されたブレーカ２４が嵌め込まれる。このブレーカ２４は筆記芯Ｌの上下面を挟圧して保持する。筆記芯Ｌの長方形の断面形状の長辺によって形成される筆記芯Ｌの上下面は、その断面形状の短辺によって形成される左右面よりも広い面積を有する。筆記芯Ｌの他の対向面よりも広い面積を有する対向面である上下面を挟圧することで、ブレーカ２４は筆記芯Ｌをより強固に保持することができる。チャック３２による把持から解放された状態で筆記芯Ｌに重力や外力が作用しても、ブレーカ２４で強固に保持された筆記芯Ｌは移動することがない（図１０参照）。

図８〜図１０を参照して、繰り出し機構３０による筆記芯Ｌの繰り出しを説明する。図８は、チャック３２及び芯タンク３１の組立体がバネ３４により後方に付勢されて後退した状態を示す。この状態では、チャック３２の膨出部３２ｆの後端面がチャックリング３５の前端面に当接し、チャックリング３５の後端面が中軸３３の前端面に当接する。チャック３２及び芯タンク３１の組立体はそれ以上の後方への移動を制限される。チャックリング３５はチャック３２と嵌合し、左右のチャック片３２ｃ，３２ｄはチャック３２の挟圧方向に押圧されて弾性変形する。この状態で、筆記芯Ｌはチャック３２によって把持される。

図９を参照して、ノック部材２６がユーザにノック操作されて、チャックリング３５の先端面が先口２３のガイド片２３ｂの後端面に当接した状態の繰り出し機構３０を説明する。バネ３４の付勢力に抗してユーザがノック部材２６をノック操作すると、チャックリング３５が嵌合して筆記芯Ｌを把持したチャック３２と芯タンク３１の組立体が前進する。チャック３２に把持された筆記芯Ｌは前進して、先口２３の先端開口から繰り出される。チャックリング３５の前端面がガイド片２３ｂの後端面に当接すると、チャックリング３５のそれ以上の前進が制限される。チャック３２がさらに前進すると、チャックリング３５はチャック３２から外れる。チャックリング３５が外れた左右のチャック片３２ｃ，３２ｄが弾性で復元して開くことで、筆記芯Ｌが解放される。

さらに、本実施形態のシャープペンシル１０は、チャック３２と当接し、その当接後、チャック３２が前方に向かうに従ってチャック３２をその挟圧方向の反対方向（左右方向）へ開くガイド面を有するガイド片２３ｂを備える。チャック３２がさらに前進すると、左右のチャック片３２ｃ，３２ｄはガイド片２３ｂのガイド面上を摺動して強制的に開かれる。このため、シャープペンシル１０は筆記芯Ｌをさらに確実に解放することができる。

図１０を参照して、チャック３２の先端が先口２３の基端部２３ａの後端面に当接するまでチャック３２が前進した状態の繰り出し機構３０を説明する。チャック３２の接続部３２ａの前壁３２ａ１は中軸３３の後端面に当接する。チャック３２のそれ以上の前進移動が制限されることで、ユーザは筆記芯Ｌの繰り出しの完了を感知することができる。

ユーザがノック部材２６のノック操作を解除すると、バネ３４の付勢力によってチャック３２及び芯タンク３１の組立体が後方に後退する。筆記芯Ｌはブレーカ２４に挟圧された状態でその繰り出された位置に保持される。チャックリング３５は開いたチャック３２とともに後方に後退して、チャックリング３５の後端面が中軸３３の前端面に当接する。チャックリング３５のそれ以上の後退は制限される。チャック３２は、チャック３２の先端の膨出部３２ｆの後端面とチャックリング３５の前端面とが当接するまでさらに後方に後退する。チャック３２が完全に後退すると、チャック３２にチャックリング３５が嵌合して、ノック操作前の状態に戻る（図８参照）。

図６に戻って、チャック３２による筆記芯Ｌの把持を詳細に説明する。筆記芯Ｌは、チャック３２に形成されたチャック爪４０の第１及び第２のチャック爪４１，４２で挟圧されて把持される。第１のチャック爪４１の先端に形成された第１の突端辺４１ｂは、チャック３２の挟圧方向に対して図示するように鋭角に外方に開いた傾斜角αを成すように形成される。このため、第１の突端辺４１ｂは、筆記芯Ｌの角部（筆記芯Ｌの長手方向に形成される稜線）と点接触する。

第１の突端辺４１ｂが押圧する筆記芯Ｌの点接触部分には第１の接触応力が生じる。この第１の接触応力が生じる点接触部分は、シャープペンシル１０に外部から何らかの衝撃が負荷される前に予めその負荷対象領域が限定されて圧縮応力が負荷された筆記芯Ｌの稜線上の一点である。この状態で外部から何らかの衝撃が伝達されると、筆記芯Ｌのこの点接触部分は筆記芯Ｌの他の部分よりも時間的に先行してその破壊応力に達して破壊する。筆記芯Ｌのこの点接触部分が破壊されると、相応する衝撃が吸収される。さらに、後に詳述するように、該点接触部分の破壊後は、筆記芯Ｌは第２のチャック爪４２によって把持されて第１のチャック爪４１とは接触しない。このため、該点接触部分を介して第１のチャック爪４１から筆記芯Ｌに衝撃が伝達されることが防止される。このように、筆記芯Ｌの他の部分に生じ得る破壊よりも時間的に先行するように、筆記芯Ｌの強度低下に最も影響を与えない点接触部分に限って、制御された破壊を生じさせることができる。このため、筆記芯Ｌに外部から伝達される衝撃を吸収して低減させることができる。第１の接触応力が負荷された点接触部分が破壊されても筆記芯Ｌに折損等の大きなダメージを与えることがない。該点接触部分が破壊された筆記芯Ｌを目視で観察した場合の外観や品質には問題がない。なお、本実施形態では、チャック片毎に４つのチャック爪４０が形成されるが、他の実施形態では、好ましい接触応力が得られるように任意の数のチャック爪４０を形成することができる。また、好ましい接触応力が得られるようにチャック爪４０の形状を適宜変更することができる。

該第１の接触応力の値は、例えば、有限要素法等を用いた数値計算で算出することができる。あるいは、ヘルツの接触応力解析等に基づいて解析的に妥当な接触応力の値を求めるものとしてもよい。例えば、筆記芯Ｌを構成する材料の破壊応力の値に対して該第１の接触応力の値が所定の割合となるように構成すると、外部から筆記芯Ｌに伝達される所定の衝撃を吸収するために好ましい制御された先行する破壊を生じさせることができる。本実施形態では、該第１の接触応力の値（その算出される最大値）が筆記芯Ｌを構成する材料の圧縮破壊応力の値の３０％となるように構成される。あるいは、他の実施形態では、該点接触部分における第１の接触応力の平均値が筆記芯Ｌを構成する材料の引張破壊応力の値の３０％となるように構成するものとしてもよい。このように、該第１の接触応力の値が筆記芯Ｌを構成する材料の破壊応力の値の約３０％以上の値となるように構成することが好ましい。さらに好ましくは、筆記芯Ｌを構成する材料の破壊応力の値に対する該第１の接触応力の値の該所定の割合を約５０％以上として構成することができ、最も好ましくは、該所定の割合を約７０％以上として構成することができる。ここで「約」とは、筆記芯Ｌを構成する材料の破壊応力の値に対する１割（１０％）の値の範囲内をいい、前述の「約」が付された各値は、各々「３０±１０％」、「５０±１０％」及び「７０±１０％」である。

チャック爪４０は第２のチャック爪４２を有する。本実施形態では、筆記芯Ｌの第１のチャック爪４１との点接触部分が破壊される前の状態では、第２のチャック爪４２は筆記芯Ｌに接触せずに離間して位置するように形成される。この構成によれば、筆記芯Ｌの第１のチャック爪４１との点接触部分が筆記芯Ｌの第２のチャック爪４２との線接触部分に対して確実に先行して破壊応力に達するように構成することができる。なお、他の実施形態では、筆記芯Ｌの第１のチャック爪４１との点接触部分が破壊される前に第２のチャック爪４２が筆記芯Ｌに線接触（当接）するように構成してもよい。第２のチャック爪４２の第２の突端辺４２ｂは筆記芯Ｌの左右面上に当接したときに線接触するように構成される。第２のチャック爪４２は、第１のチャック爪４１が筆記芯Ｌに点接触して負荷する第１の接触応力よりも低い第２の接触応力を筆記芯Ｌの線接触部分に負荷する。この構成によれば、筆記芯Ｌの第１の接触応力が負荷された点接触部分が破壊した際に、第１のチャック爪４１に代わって第２のチャック爪４２が筆記芯Ｌを把持するように構成することができる。この際、第２のチャック爪４２は第１のチャック爪４１と筆記芯Ｌとを一時的に離間した状態として保持することができる。このため、筆記芯Ｌの破壊した点接触部分を介して第１のチャック爪４１から筆記芯Ｌへそれ以上の衝撃が継続して伝達されることを防止することができる。

さらに、筆記芯Ｌの第１のチャック爪４１との点接触部分の破壊によって吸収されなかった衝撃については、筆記芯Ｌの第２のチャック爪４２との線接触部分の破壊によって吸収するように構成することができる。筆記芯Ｌの第２のチャック爪４２との線接触部分は筆記芯Ｌの第１のチャック爪４１との点接触部分の破壊から時間的に遅れて破壊するように構成される。第２の接触応力が負荷された筆記芯Ｌの線接触部分が破壊されると、相応する衝撃がさらに吸収される。該線接触部分の破壊後は、筆記芯Ｌは再び第１のチャック爪４１によって把持されて第２のチャック爪４２とは接触しない。このため、該線接触部分を介して第２のチャック爪４２から筆記芯Ｌにそれ以上の衝撃が継続して伝達されることが防止される。このように、筆記芯Ｌの第１のチャック爪４１との点接触部分の破壊から時間差を有して、筆記芯Ｌの第２のチャック爪４２との線接触部分に限って制御された破壊を生じさせることができる。このため、筆記芯Ｌに外部から伝達される衝撃をさらに吸収して低減させることができる。本実施形態では、第２の接触応力が負荷された線接触部分は、筆記芯Ｌの長方形の断面形状においてその断面二次モーメントが大きい長手方向の左右面上に位置するように構成される。このため、筆記芯Ｌの第２のチャック爪４２との線接触部分の破壊は筆記芯Ｌの曲げ強度の低下に大きな影響を及ぼさない。第２の接触応力が負荷された線接触部分が破壊されても筆記芯Ｌに折損等の大きなダメージを与えることがない。該線接触部分が破壊された筆記芯Ｌを目視で観察した場合の外観や品質には問題がない。

該第２の接触応力の値は、例えば、有限要素法等を用いた数値計算で算出することができる。あるいは、ヘルツの接触応力解析等に基づいて解析的に妥当な接触応力の値を求めるものとしてもよい。例えば、該第１の接触応力の値に対して第２の接触応力の値が所定の割合となるように構成する。この構成によれば、筆記芯Ｌの第１の接触応力が負荷された点接触部分の破壊後に十分な時間差を有して、外部から筆記芯Ｌに伝達される他の所定の衝撃を吸収するために好ましい制御された該線接触部分の破壊を生じさせることができる。本実施形態では、該第２の接触応力の値（その算出される最大値）が該第１の接触応力の値（その算出される最大値）の８０％となるように構成される。あるいは、他の実施形態では、該線接触部分における第２の接触応力の平均値が該点接触部分における第１の接触応力の平均値の８０％となるように構成するものとしてもよい。このように、該第２の接触応力の値が該第１の接触応力の値の約８０％以下の値となるように構成することが好ましい。さらに好ましくは、該第１の接触応力の値に対する該第２の接触応力の値の該所定の割合を約６０％以下として構成することができ、最も好ましくは、該所定の割合を約４０％以下として構成することができる。ここで「約」とは、該第１の接触応力の値に対する１割（１０％）の値の範囲内をいい、前述の「約」が付された各値は、各々「８０±１０％」、「６０±１０％」及び「４０±１０％」である。

筆記芯Ｌの第２のチャック爪４２との線接触部分がさらに破壊されると、再び、第１のチャック爪４１が筆記芯Ｌの未だ破壊されていない外面上に接触する。この場合にも、第１のチャック爪４１が筆記芯Ｌに線接触するように構成することが好ましい。少なくとも、第１のチャック爪４１が筆記芯Ｌに負荷する第１の接触応力の値が第２のチャック爪４２が筆記芯Ｌに負荷する第２の接触応力の値よりも大きい値となるように構成することが好ましい。この構成によれば、第１のチャック爪４１と第２のチャック爪４２とが交互に筆記芯Ｌを他方よりも大きな接触応力で把持するようにして、外部からの衝撃を繰り返して吸収することができる。また、筆記芯Ｌの第１のチャック爪４１との接触部分と、第２のチャック爪４２との接触部分とを、筆記芯Ｌの強度低下に与える影響が少ない部分に分散して配置するように構成することが好ましい。この構成によれば、筆記芯Ｌが外部からの衝撃によってダメージを受け得る部分を分散させて外観上目立たなくすることができるとともに、筆記芯Ｌの強度低下を防ぐことができる。

以上説明した本実施形態の筆記芯Ｌは、第１のチャック爪４１及び第２のチャック爪４２の一方又は両方によって常に把持されるため、筆記芯Ｌの繰り出しに問題が生じることはない。さらに、第１及び第２のチャック爪４１，４２は筆記芯Ｌの接触部分の破壊によって以前よりも深く筆記芯Ｌに入り込んで筆記芯Ｌを把持することとなる。このため、ユーザがシャープペンシル１０を使用した際に、その筆圧によって筆記芯Ｌが後退してしまう芯滑りと呼ばれる不具合を防止することができるようになるという副次的な効果を奏する。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は本実施形態によって限定されることはなく、種々の変更を加えて実施することができる。例えば、本実施形態においては、チャック片として左チャック片３２ｃと右チャック片３２ｄとを有するものとし、長方形断面の筆記芯Ｌの稜線上及び左右の側面上を把持するものと説明した。しかしながら、チャック片の数は任意の数とすることができ、チャック片は筆記芯Ｌの他の任意の側面を把持するように構成することができる。また、筆記芯Ｌの断面形状も円形や他の多角形形状等の任意の形状とすることもできる。また、シャープペンシル１０の構成部品は本実施形態で例示した材質の他、任意の材質で形成することができる。

また、本実施形態においては、第１のチャック爪４１が筆記芯Ｌに点接触し、第２のチャック爪４２が筆記芯Ｌに線接触するものと説明した。しかしながら、第１のチャック爪が筆記芯に負荷する第１の接触応力よりも低い第２の接触応力を第２のチャック爪が筆記芯に負荷するように接触する限り、第１のチャック爪は筆記芯に線接触するものとしてもよい。また、第２のチャック爪は筆記芯に点接触、面接触またはこれらの組み合わせによる接触等の任意の接触形態で接触するものとしてもよい。また、前述の点接触、線接触とは、筆記具の構成部品及び筆記芯の製造上許容されるべき意図しない加工Ｒ部による実質的な点接触、線接触を含む概念である。

また、本実施形態においては、黒鉛で形成された筆記芯Ｌを繰り出すシャープペンシル１０を例示して説明したが、本発明に係る筆記芯は黒鉛で形成されたものに限られず、任意の材料で形成された任意の色の筆記芯を含むものである。また、本発明に係る筆記具は、繰り出し機能を有さないチャックを備える筆記芯ホルダ等を含むものであり、その筆記の用途を限定されることなく、例えば、アイライナ等の化粧品として用いられる筆記具を含むものである。

１０シャープペンシル２０軸筒
２１軸筒本体２１ａ滑り止め部
２１ｂ滑り止め部２１ｃ平坦部
２１ｄフランジ部２１ｅ段部
２１ｆ段部２２先軸
２２ａ係止孔２３先口
２３ａ基端部２３ｂガイド片
２３ｂ１固定孔２４ブレーカ
２６ノック部材２６ａ内筒
３０芯繰り出し機構３１芯タンク
３１ａ角筒部３１ａ１係止突起
３１ｂ導入部３１ｃ円筒部
３１ｄバネ押さえ部３２チャック
３２ａ接続部３２ａ１前壁
３２ａ２係止孔３２ａ３スリット
３２ｂ基端部３２ｃ左チャック片
３２ｃチャック片３２ｃ１内面
３２ｄ右チャック片３２ｄチャック片
３２ｅ摺動突起３２ｆ膨出部
３３中軸３３ａ第一中軸部品
３３ｂ第二中軸部品３３ｃ係止突起
３３ｃ１弾性片３３ｄバネ押さえ部
３３ｅ摺動溝３４バネ
３５チャックリング４０チャック爪
４１第１のチャック爪４１ａ第１の壁面
４１ｂ第１の突端辺４１ｃ第１の傾斜面
４２第２のチャック爪４２ａ第２の壁面
４２ｂ第２の突端辺４２ｃ第２の傾斜面

Claims

筆記芯と、前記筆記芯を挟んで把持するチャックを備え、
前記チャックは、
前記筆記芯と点接触又は線接触して該筆記芯に第１の接触応力を負荷するように該筆記芯を押圧する第１のチャック爪と、
前記筆記芯に前記第１の接触応力よりも低い第２の接触応力を負荷するように該筆記芯を押圧可能に形成する第２のチャック爪とを有し、
前記第１のチャック爪が前記筆記芯に負荷する前記第１の接触応力は、該筆記芯に所定の衝撃が加えられたときに、該第１の接触応力が負荷された該筆記芯の接触部分が破壊して前記所定の衝撃を吸収するように構成され、
前記筆記芯はその長手方向に稜線を形成する多角形の断面形状を有し、前記第１のチャック爪は該筆記芯の稜線に前記第１の接触応力を負荷するように点接触又は線接触し、
前記筆記芯は長方形の断面形状を有し、前記チャックは前記長方形の長手方向軸線に沿う方向で対向して前記対向する方向で該筆記芯を挟んで把持する各一対の前記第１及び第２のチャック爪を有し、該対向する一対の第１のチャック爪の各々は該筆記芯の稜線を該対向する方向で挟んで把持する該長方形の長手方向軸線に対して傾斜した稜線を有し、該対向する一対の第２のチャック爪は該筆記芯の長方形の断面形状の短辺により形成される面を該対向する方向で挟んで把持することを特徴とする筆記具。
前記第２のチャック爪は前記筆記芯と点接触又は線接触して前記筆記芯に前記第２の接触応力を負荷するように構成され、該第２の接触応力は該筆記芯に前記所定の衝撃よりも大きな他の衝撃が加えられたときに、該第２の接触応力が負荷された該筆記芯の他の接触部分がさらに破壊して前記他の衝撃を吸収するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の筆記具。
前記筆記芯の断面形状は長手方向と短手方向とを有し、該筆記芯の断面形状の長手方向と筆記具の握り部の断面形状の長手方向とが一致することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の筆記具。
前記チャックは前進して前記筆記芯を繰り出すように構成され、
前記チャックが前進したときに該チャックに当接するガイド片であって、前記当接後に該チャックがさらに前進したときに該チャックが前記筆記芯を挟む方向とは反対の方向へ該チャックを開くガイド面を有するガイド片をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の筆記具。