JP7116779B2 - シャープペンシル - Google Patents

Description

本発明は、筆記芯を把持するチャックを備えて、ノック操作により筆記芯を繰り出すことができるシャープペンシルに関する。

従来、軸筒内に摺動自在に設けられた芯タンクと、この芯タンクの先部に固設されたチャックと、このチャックに遊嵌されたチャックリングと、該軸筒とチャックとの間に設けられたスリーブと、このスリーブと当接しかつその一部が該芯タンクと圧着されて取り付けられた弾性体と、この弾性体を圧縮して該芯タンクを軸方向に移動自在とする操作手段とから構成されたシャープペンシルが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７－２９０８８０号公報 （例えば、段落０００６、段落０００７、段落００１７参照。）

特許文献１が開示するシャープペンシルによれば、チャック締付けスプリングとクッションスプリングとを一体にした簡単な構造によってスライダを押し出すストロークを十分に得ることができる。また、クッションスプリングによって過大な筆圧が吸収されて芯の折損が防止される。しかしながら、従来、芯の折損を防止するだけでなく、筆記タッチが柔らかいなど、従来よりも筆記感が優れたクッションスプリングを有するシャープペンシルを提供することが求められていた。

本発明は、従来よりも筆記感が優れたクッションスプリングを有するシャープペンシルを提供することを目的とする。

本発明に係るシャープペンシルの一態様では、筆記芯と、該筆記芯を把持するチャックユニットと、該チャックユニットが筆圧で後退可能であるように弾性支持するクッションスプリングとを備え、該クッションスプリングのクッションストロークに対する出力が非線形であるように構成され、該クッションストロークが比較的小さい領域におけるばね定数の傾きが該クッションストロークが比較的大きい領域におけるばね定数の傾きよりも小さい。

本発明に係る複数の態様では、従来よりも筆記感が優れたクッションスプリングを有するシャープペンシルを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るシャープペンシルの中間部分を省略し、前方側部分と後方側部分を示す部分断面図である。 本発明の一実施形態に係るシャープペンシルのクッションスプリングを有するスリーブを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシャープペンシルのクッションスプリングにおける、クッションストロークと筆圧の関係を示す線図である。 本発明の一実施形態に係るシャープペンシルにおいて筆記が継続された場合におけるクッションスプリングの作動を説明する前方側の部分断面図であり、初期状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係るシャープペンシルにおいて筆記が継続された場合におけるクッションスプリングの作動を説明する前方側の部分断面図であり、クッションスプリングが撓んだ状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係るシャープペンシルにおいて筆記が継続された場合におけるクッションスプリングの作動を説明する前方側の部分断面図であり、クッションスプリングが復元した状態を示す図である。 本発明の実施形態に係るシャープペンシルのクッションスプリングの変形例１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クッションスプリングの変形例２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クッションスプリングの変形例３を示す斜視図である。

以下、図に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１に示す本実施形態のシャープペンシル１は、ノックボタン５へのノック操作により先口３の先端から筆記芯Ｔが送り出されて突出する後端ノック型のシャープペンシルである。なお、以下の説明では、シャープペンシル１の先口３が配置される側をシャープペンシル１の長手方向に延在する中心軸線方向（軸線方向）における前方とし、ノックボタン５が配置される側を後方として説明する。

シャープペンシル１は、略円筒形状の軸筒本体２と、略円錐状の前部及び略円筒状の後部を有する先口３とを備える。軸筒本体２と先口３を含んで軸筒が形成される。先口３は、軸筒本体２の前方に配置される。先口３の後部には、先口３の前部の後端径よりも外径が小さい円筒状の円筒部３ａが形成される。軸筒本体２の前端部内周面上に形成される雌ねじ部２ａと、先口３の後部の円筒部３ａの外周面上に形成される雄ねじ部３ａ１とが螺合することで、先口３が軸筒本体２に対して固定される。

軸筒本体２の内部に配置された、芯パイプ１１の後端には、有底筒状に形成されたノックボタン５が着脱可能に組み付けられる。ノックボタン５の前端開口の内周面は芯パイプ１１の後端の外周面に着脱可能に嵌合する。芯パイプ１１の後端の内周面には、略円筒状に形成された字消しホルダ４の前部の外周面が着脱可能に嵌合されて組み付けられる。字消しホルダ４は、前方側の小径部４ａと後方側の大径部４ｂとを有する。字消しホルダ４の大径部４ｂの内周面には、字消し６の外周面が着脱可能に嵌合されて組み付けられる。

筆記芯Ｔをその内部に収容する芯パイプ１１は、略円筒状に形成されて、軸筒本体２内に配置される。芯パイプ１１の前部には、チャック１２が組み付けられる。チャック１２は、その先端が周方向に３分割されて形成されたチャック片の各々が中心軸線に向けて弾性変形したときに筆記芯Ｔを径方向に挟圧することにより把持可能であるように形成される。チャック１２は、芯パイプ１１に挿入して固定される後端の基部１２ａと、基部１２ａから前方に延在する梁状部１２ｂと、この梁状部１２ｂの前端に形成される膨出部１２ｃと、を有する。膨出部１２ｃの外周には、チャックリング１３が嵌脱自在に取り付けられる。チャックリング１３の後方には、チャック１２の梁状部１２ｂから芯パイプ１１の前部までの範囲を外径方向から覆うように、略筒状のクッション部材７が配置される。

図１及び図２にも示すように、クッション部材７の前部には、先口３の円筒部３ａから先口３の内周面に沿って先口３内に挿入される円筒状のスリーブ部７ａが形成される。クッション部材７の後部には、先口３の円筒部３ａの後方に配置され、スリーブ部７ａよりも大径の略円筒形状のスプリング部７ｂが形成される。スリーブ部７ａとスプリング部７ｂとの接続部分には、先口３の円筒部３ａの後方に配置されて、スプリング部７ｂよりも大径のフランジ部７ｃが形成される。スリーブ部７ａの前端部の内周面には、環状壁７ａ１が径方向内側に突出して形成される。

クッション部材７は、樹脂により一体的に形成される。クッション部材７のスプリング部７ｂは、図２に示すように、円筒外壁の周方向に沿って開口する長孔７ｂ１が軸線を挟んで対向するように一対として形成され、複数の長孔７ｂ１の各対が軸線方向に並ぶように配置されることで形成される。軸線方向に隣り合う一対の長孔７ｂ１は、周方向において、９０度だけ軸線を中心として回転した相対的な位置関係となるように配置される。このように配置すると、スプリング部７ｂの軸線方向の長さを短くすることができる。本実施形態では、軸線方向に沿って５つの対となった長孔７ｂ１が形成される。軸線方向に隣り合う一対の長孔７ｂ１の間には、弾性梁状部７ｂ２が形成される。また、周方向における一対の長孔７ｂ１の間には、孔間支柱（軸線方向延在部）７ｂ３が形成される。弾性梁状部７ｂ２は、前側の孔間支柱７ｂ３から軸線方向に隣り合う後側の孔間支柱７ｂ３に向かって軸線方向の厚さが漸次細くなるよう形成される。スプリング部７ｂは、軸線方向の力が加わると、弾性梁状部７ｂ２が長孔７ｂ１の開口を縮小する方向に撓むことにより、弾発力を発生させる。

クッション部材７のスプリング部７ｂは、図３に示すように、スプリング部７ｂのストローク（クッションストローク）に対する出力が非線形となるように構成されている。詳細は後述する。

図１に戻り、クッション部材７のスリーブ部７ａの外周は、先口３の円筒部３ａの内周面と近接してガイドされる。スリーブ部７ａの内周面は、芯パイプ１１の外周面と近接してガイドされる。クッション部材７のスプリング部７ｂの外周に対応する軸筒本体２の内周面には、軸線方向に延在する複数のリブ２ｂが形成される。複数のリブ２ｂの各々によって、該リブ２ｂの前端と軸筒本体２の内周面との間に段部２ｂ１が形成される。段部２ｂ１は、クッション部材７のフランジ部７ｃの後面と対向するように形成される。クッション部材７のスプリング部７ｂの後方の軸筒本体２の内周面上には、径方向内側に環状に突出する突出部２ｃが形成される。クッション部材７のスプリング部７ｂの後端面は、突出部２ｃの前面と当接する。

一方、チャック１２の梁状部１２ｂの外周面とクッション部材７のスリーブ部７ａの内周面との間には、コイルスプリングであるチャックスプリング１５が組み付けられる。チャックスプリング１５は、その前端がスリーブ部７ａの環状壁７ａ１の後面に当接し、後端が芯パイプ１１の前端面に当接する。チャックスプリング１５は、クッション部材７と芯パイプ１１との間に軸線方向へ圧縮された状態で組み付けられる。チャックスプリング１５の付勢力により、芯パイプ１１及びチャック１２はクッション部材７のスリーブ部７ａに対して後方へ付勢されるので、チャック１２に嵌合したチャックリング１３もスリーブ部７ａに対して後方へ付勢される。このため、チャックリング１３の後端面とスリーブ部７ａの環状壁７ａ１の前面とが当接する。

先口３の内周面には、クッション部材７のスリーブ部７ａの前端面と対向するように環状の段部３ｂが形成される。クッション部材７のスリーブ部７ａの前端面は、クッション部材７のスプリング部７ｂによって前方に付勢された状態で段部３ｂに当接する。

段部３ｂの前方の先口３の内周面には、チャックリング１３の前端面が前進したときに当接可能な段部３ｃが形成される。チャックリング１３の前端面がこの先口３の段部３ｃに当接すると、チャックリング１３がチャック１２から後方へ離脱して筆記芯Ｔがチャック１２による把持から開放される。シャープペンシル１の一連の繰り出し作動については後に詳述する。

チャック１２の前端面に近接した前方の位置には、軸線方向に移動自在に内側筆記芯カバー３１が配置される。内側筆記芯カバー３１は、円盤状の基端部３１ｂと、筆記芯Ｔが軸線方向に挿通される中心孔と、該中心孔の周りに基端部３１ｂから前方に突出して形成された複数の前方突出部３１ａとを有する。前方突出部３１ａの先端は図示するように鉤状に形成され、後に詳述する芯保持具３２に形成されたスリット３２ａ内に係合されることで、芯保持具３２に対して前後方向に相対移動可能に係止される。

内側筆記芯カバー３１の基端部３１ｂの外周縁には段部が形成される。また、内側筆記芯カバー３１の基端部３１ｂの段部と軸線方向において対向する先口３の内周面には先口３内周の段部が形成される。内側筆記芯カバー３１の基端部３１ｂと先口３内周の段部との間には、内側筆記芯カバー３１を先口３に対して軸線方向の後方に向けて付勢する圧縮コイルばねであるリターンスプリング３６が配置される。リターンスプリング３６によって内側筆記芯カバー３１が後方に付勢された状態で、内側筆記芯カバー３１の基端部３１ｂの後端面がチャック１２の前端面に前方から近接する。また、チャック１２が前進したときには、内側筆記芯カバー３１の後端面がチャック１２の先端面に前方から当接する。内側筆記芯カバー３１の後端面は、チャック１２の先端面に前方から近接又は当接した状態とされる。従って、内側筆記芯カバー３１の基端部３１ｂは、チャック１２の先端面から突出する筆記芯Ｔを軸線方向と直交する方向において支持する。このため、チャック１２に把持された筆記芯Ｔの軸線方向におけるチャック１２の先端面上の位置に作用する曲げモーメントを軽減して、筆記芯Ｔがチャック１２の先端面の位置で芯折れしてしまうことを防止することができる。

内側筆記芯カバー３１の前方の位置には、軸線方向に移動自在に芯保持具３２が配置される。芯保持具３２には、前後方向に延在する複数のスリット３２ａが形成される。このスリット３２ａ内に上述の内側筆記芯カバー３１の前方突出部３１ａの鉤状に形成された先端が摺動可能に係合される。これにより、内側筆記芯カバー３１が芯保持具３２に対して前後方向へ相対移動可能に係止される。芯保持具３２には軸線方向に筆記芯Ｔが挿通される中心孔が形成される。芯保持具３２の中心孔の先端部分には、筆記芯Ｔを径方向内側に向けて挟んで保持する保持部３２ｂが形成される。芯保持具３２の前方には、先口３の開口部３ｄの内周面と摺動する外周面を有し、筆記芯Ｔを外径方向から支持して軸線方向へ移動自在に構成された略先細筒状のチップ３０が配置される。チップ３０が紙面と接触する際の接触部３０ａ（換言すれば、チップ３０の先端部外周）は、Ｒ面取り状に丸みが形成される。これにより、チップ３０の接触部３０ａが紙面と接触しながら移動する場合でも、チップ３０が紙面に引っ掛かることなく好適にチップ３０を後退させながら筆記することができる。芯保持具３２はチップ３０内に後方から挿入されてチップ３０に組み付けられる。

チップ３０の後端には鍔部が形成される。鍔部の外周にはチップ３０及び芯保持具３２を軸線方向と直交する方向において弾性的に支持するＯリング３８が組み付けられる。Ｏリング３８は、チップ３０及び芯保持具３２の前後方向への移動に対して所定の摺動抵抗を与えるように構成される。本実施形態では、所定の摺動抵抗は、繰り出された筆記芯Ｔを軸線方向において保持することができるようにチップ３０及び芯保持具３２を保持することができる摺動抵抗となるように構成される。また、より大きな軸線方向の押圧力がチップ３０又は芯保持具３２に加えられたときには、チップ３０が先口３から突出する、あるいはチップ３０が先口３内へ収納されるように、チップ３０及び芯保持具３２の移動を許容することができる摺動抵抗とされる。チップ３０及び芯保持具３２の前進移動はチップ３０の鍔部が先口３の開口部３ｄの内周面に形成された段部３ｄ１に当接することで規制される。

筆記芯Ｔを把持及び送り出し可能なチャックユニットは、チャック１２、チャックリング１３、クッション部材７のスリーブ部７ａ及びチャックスプリング１５を含んで構成されて、軸筒内に収容される。チャックユニットは、クッション部材７のスプリング部７ｂ（すなわちクッションスプリング）により、筆記により軸線方向に生じる荷重（いわゆる筆圧）で後退可能であるように弾性支持される。

チャックユニットの後退は、クッション部材７のフランジ部７ｃの後面が、軸筒本体２の内周面に形成されたリブ２ｂの前端の段部２ｂ１と当接することにより規制される。クッション部材７のセット状態におけるフランジ部７ｃとリブ２ｂの段部２ｂ１との間隔（クッションストローク）は、クッション部材７のスプリング部７ｂの長孔７ｂ１が縮小して弾性梁状部７ｂ２が繰り返し密着することでスプリング部７ｂが破損することが無い所定のストローク長さの範囲内に設定される。

さらに、クッションストロークは、筆記芯Ｔがチップ３０の先端からクッションストロークと同一の長さで突出したときに筆記芯Ｔが筆圧によって折損してしまうことが無い所定のストローク長さの範囲内に制限されることが望ましい。例えば、クッションストロークが０．８ｍｍで設定された場合、クッション作動によって紙面と接触して後退したチップ３０の先端からは、その筆圧から解放された後に、少なくともクッションストロークと同じ０．８ｍｍの筆記芯Ｔが突出する。この状態で筆記による筆圧が筆記芯Ｔに負荷されても、再びクッションスプリング（スプリング部７ｂ）が撓んで突出した筆記芯Ｔが実質的にすべてチップ３０内に収容されるように構成すると、筆記芯Ｔが筆圧により折損することを防ぐことができる。このように構成するために、クッションストローク（フルストローク）は、例えば、実質的に０．８ｍｍ±０．４ｍｍの範囲とすることが望ましい。

また、クッション部材７は、先口３の内周面の段部３ｂと軸筒本体２の内周面の突出部２ｃとにより、クッション部材７のスプリング部７ｂが圧縮された状態で、任意の所定のセット荷重を有するように組み付けることができる。クッションスプリングとしてのスプリング部７ｂの作用効果については詳細を後述する。

本実施形態では、クッション部材７のスプリング部７ｂのセット荷重は、チップ３０のＯリング３８による摺動抵抗（すなわち、チップ３０の軸線方向における後退に伴う抵抗力）以下に設定される。このように構成すると、チップ３０の先端が容易に紙面に接触するようにクッション部材７のスプリング部７ｂのクッション作動をさせることができる。また、本実施形態では、芯保持具３２が筆記芯Ｔを保持する保持力（その軸線方向における摺動抵抗）も、チップ３０のＯリング３８による摺動抵抗よりも小さく設定される。このように構成すると、チップ３０の先端がさらに容易に紙面に接触するようにスプリング部７ｂをクッション作動させることができる。さらに、本実施形態のクッション部材７のスプリング部７ｂのセット荷重は、芯保持具３２が筆記芯Ｔを保持する保持力よりも小さく設定される。このように構成すると、チップ３０の先端がさらに容易に紙面に接触するようにスプリング部７ｂをクッション作動させることができる。本実施形態のシャープペンシル１は、チップ３０の先端が紙面に接触するようにクッション部材７のスプリング部７ｂがクッション作動して筆記芯Ｔがチップ３０内に収容された状態でも、紙面と接触したチップ３０が筆圧によってさらに後退することができるから、筆記芯Ｔによる筆記をおこなうことができる。

なお、本実施形態のチップ３０では、Ｏリング３８と先口３の内周面との摩擦抵抗により抵抗力を発生するように構成したが、他の実施形態では、チップ３０を軸線方向に弾性支持するよう構成された任意のスプリングのセット荷重により所定の抵抗力を発生するように構成しても良い。

次に、シャープペンシル１による筆記芯Ｔの送り出しについて説明する。チップ３０が先口３の内部に収納されている状態においては、内側筆記芯カバー３１の基端部３１ｂと芯保持具３２の後端とが当接する。この状態からノックボタン５を押圧するノック操作により、チャック１２の前進と共に内側筆記芯カバー３１が前進して、芯保持具３２及びチップ３０が先口３から突出して図１の状態となる。以下は図１の状態におけるノック操作を説明する。

ノックボタン５を押圧するノック操作により、チャックスプリング１５の付勢力に抗して芯パイプ１１、チャックリング１３が嵌合されたチャック１２及びチャック１２に把持された筆記芯Ｔが前進する。前進したチャック１２と当接した内側筆記芯カバー３１も前方へ押圧され、リターンスプリング３６の付勢力に抗して前進する。内側筆記芯カバー３１が前進すると、内側筆記芯カバー３１の基端部３１ｂの前面が芯保持具３２の後端と当接する。このようにして内側筆記芯カバー３１の基端部３１ｂにより押圧された芯保持具３２は、芯保持具３２に組み付けられたチップ３０と共にチップ３０の鍔部が先口３の内周面の段部３ｄ１に当接するまで前進して、先口３から前方に突出する。チャック１２及びチャックリング１３が所定の間隔だけ移動すると、チャックリング１３の前端面が先口３の内周面に形成された段部３ｃの当接面に当接してチャックリング１３がチャック１２の膨出部１２ｃから後方に向けて離脱する。チャックリング１３が離脱すると、チャック１２のチャック片の各々が弾性により径方向外側に開いて筆記芯Ｔが解放される。筆記芯Ｔは、シャープペンシル１における１ノック操作当たりの所定の送り出し量だけ送り出されて解放され、その位置で芯保持具３２により挟持される。ノックボタン５の押圧を解放してチャックユニットがノック操作から解放されると、筆記芯Ｔをその送り出されて解放された位置に残してチャック１２及びチャックリング１３が後退し、筆記芯Ｔのノック操作前より後方の位置を再び把持する。また、チャックユニットがノック操作から解放されてチャック１２及びチャックリング１３が後退すると、内側筆記芯カバー３１はリターンスプリング３６に付勢されてその後端がチャック１２に近接又は当接する位置まで後退する。

シャープペンシル１は、チップ３０から所定量の筆記芯Ｔが突出した状態又はチップ３０に筆記芯Ｔが収容された状態で筆記に使用される。筆記中の筆圧は、筆記芯Ｔ、筆記芯Ｔを把持するチャック１２並びにチャックリング１３及びクッション部材７のスリーブ部７ａに負荷される。この筆圧に応じてクッションスプリングとして機能するスプリング部７ｂが弾性変形し、筆記芯Ｔ、チャック１２、チャックリング１３及びクッション部材７のスリーブ部７ａが軸筒本体２に対して後方へ後退するクッション作動が生じる。チップ３０の先端が紙面に接触した場合には、筆圧によって先口３との摺動抵抗に抗してチップ３０が軸線方向後方に後退する。

具体的に、図３のクッションストロークと筆圧との関係線図を用いて説明する。図３では、クッション部材７が軸筒内に所定のセット荷重で組み付けられた状態で、クッションストロークｘ（ｍｍ）が０と定義される。本実施形態では、上述した所定のセット荷重は実質的に０である。そして、線図上のＡ点では、筆圧が約４８ｇでクッションストロークが約０．３ｍｍとなるようにクッション部材７の弾性が構成されるので、筆圧が約４８ｇのときにチャックユニットが約０．３ｍｍ後退する。同様にＢ点で示されるように、筆圧が約１８０ｇのときにチャックユニットが約０．６ｍｍ後退するようにクッション部材７の弾性が構成される。ここで、ばね定数の傾きは、図３の関係線図上の任意の点の接線の傾きとして定義される。本実施形態では、クッション部材７のスプリング部７ｂのばね定数の傾きは、クッションストロークｘ（ｍｍ）が比較的小さい領域（例えば０～０．４ｍｍ未満）におけるばね定数の傾きが、クッションストロークｘ（ｍｍ）が比較的大きい領域（例えば０．４ｍｍ以上）におけるばね定数の傾きよりも小さくなるように構成される。具体的には、例えばＡ点におけるばね定数の傾きはθ１であり、Ｂ点におけるばね定数の傾きはθ２であり、θ１＜θ２であるように構成される。従って、このクッションスプリングであるスプリング部７ｂは、通常の筆圧（３００ｇ前後が標準的と考えられる）よりも極めて小さい荷重であってもクッション作動して所定のクッションストロークｘ（ｍｍ）を生じることができる一方で、通常の筆圧に近い荷重では、通常の筆圧よりも小さい荷重の領域と比較してクッションストロークが生じ難く（すなわち筆感が硬いように）設定されている。本実施形態では、ばね定数の傾きがクッションストロークと共に増加するように構成されている。このように構成すると、比較的に小さな筆圧でクッション作動を生じさせることができる一方で、クッションストロークが過大とならないように抑制することができる。この場合には、筆記タッチが柔らかい一方で、かつ、しっかりとした手応えのある、優れた筆記感を得ることができる。なお、他の実施形態では、例えば、ばね定数の傾きがクッションストロークの増大に伴って一定の割合で単調増加するように構成するものとしてもよい。この場合には、さらに、クッションストロークしたときのクッションスプリングの出力を容易に予測可能とすることができる。

シャープペンシル１で筆記を続けると、図４Ａに示すように、チップ３０の先端から突出した筆記芯Ｔは消費されて摩耗する。このとき、チップ３０の先端における紙面との接触部３０ａが紙面と接触する。すると、チップ３０及び芯保持具３２と共に筆記芯Ｔが紙面から軸線方向後方に向けた力（すなわち筆圧）を受ける。チップ３０及び芯保持具３２が筆圧を受けると、チップ３０及び芯保持具３２は、チップ３０のＯリング３８が先口３の内周面との間で生じる抵抗力に抗して後退する。このとき、内側筆記芯カバー３１は、リターンスプリング３６により後方に付勢されているので、チップ３０及び芯保持具３２と共に後方に移動する。同時に、筆記芯Ｔが筆圧を受けると、クッション部材７のスプリング部７ｂが撓んでチャックユニットが後方に移動する。すなわち、筆記芯Ｔが筆圧を受けると、チャック１２、チャックリング１３、クッション部材７のスリーブ部７ａ及びチャックスプリング１５と、芯パイプ１１が後方に移動する。図４Ｂは、チップ３０及び芯保持具３２と共に筆記芯Ｔが筆圧を受けて、チップ３０及び芯保持具３２やチャックユニットが後方に移動した状態を示す。

チップ３０の先端の接触部３０ａが紙面から離れると、クッション部材７のスプリング部７ｂがその弾性により復元して、チャックユニットを前進させて、元の位置に復帰させる。すなわち、図４Ｃに示すように、クッション部材７のスリーブ部７ａの先端が先口３の内周面の段部３ｂに再び当接し、チャック１２、チャックリング１３、クッション部材７のスリーブ部７ａ及びチャックスプリング１５と、芯パイプ１１が図４Ａと同じ位置に復帰する。一方、チップ３０及び芯保持具３２は、図４Ｂで示す筆圧を受けて後退した位置に保持される。このようにクッション部材７のスプリング部７ｂが復元するときは、クッション部材７のスプリング部７ｂの出力（弾性による復元力）が芯保持具３２における筆記芯Ｔを保持する力よりも大きく、また、チップ３０の先口３に対する抵抗力が芯保持具３２における筆記芯Ｔを保持する力よりも大きい。このように構成すると、シャープペンシル１のノック操作を行わずに、チップ３０の先端から筆記芯Ｔを突出させることができる。このため、１回のノック操作による筆記可能距離が従来よりも長いシャープペンシル１を提供することができる。短いクッションストローク内で、上述したようにノック操作を行わずに、チップ３０の先端から筆記芯Ｔを突出させるように作動させるためには、本実施形態のクッション部材７のスプリング部７ｂのように、ばね定数の傾きがクッションストロークと共に増加するように構成することが望ましい。

シャープペンシル１により行われる文字等の筆記においては、シャープペンシル１の先端（筆記芯Ｔ又はチップ３０）は、紙面に接触したり離れたりが繰り返し行われる。本実施形態では、筆圧よりも十分に低い荷重でチップ３０及びチャックユニットが後退し、紙面から筆記芯Ｔ及びチップ３０が離れたときにチップ３０を後退した位置に残したまま、筆記芯Ｔを保持したチャックユニットが前方に復帰するので、シャープペンシル１の筆記芯Ｔを繰り出すノック操作を行わなくても、所定長さの筆記芯Ｔを用いて継続筆記が可能である。この場合の継続筆記が可能とされる筆記芯Ｔの所定長さは、チップ３０の突出限度（すなわち、チップ３０の鍔部と先口３の段部３ｄ１が当接する位置）からチップ３０の没入限度（すなわち、チップ３０の先端が先口３の先端と略同一面とされる位置までチップ３０が先口３内に没入した位置）までの長さに相当する筆記芯Ｔの長さである。

クッション部材７のスプリング部７ｂのセット荷重は、チップ３０の軸線方向における後退に伴う抵抗力以下に設定すると、チップ３０の後退と共に筆記芯Ｔ及び筆記芯Ｔを保持するチャックユニットを後退させるために好ましい。前述の通り、スプリング部７ｂは図３に示すようにクッションストロークに対する出力が非線形であるように構成されて、クッションストロークが比較的小さい領域ではばね定数の傾きを小さくしている。本実施形態では、クッション部材７のスプリング部７ｂの作動を意識することなく、筆記中において自然にチップ３０と共に筆記芯Ｔを後退させて、筆記芯Ｔがチップ３０から露出するよう図４Ａ～図４Ｃに示すように好ましい作動を行う。さらに、クッションストロークが比較的大きい領域では、ばね定数の傾きを大きくしているので、比較的短いクッションストロークの範囲内で、クッション部材７のスプリング部７ｂの筆圧によるクッション効果を体感することができる。この場合には、筆記芯Ｔが折損してしまう前に、筆圧を適度に低下させることができる。

クッションストロークが比較的小さい領域とは、本実施形態では、前述の通り、図３における線図の前半部分であるクッションストロークｘ（ｍｍ）が０～０．４ｍｍ未満であるが、上記効果を発揮する限り、より好ましくは線図の前部である０～０．２ｍｍ未満と定義してもよく、最も好ましくは線図の０ｍｍの前端部或いはクッションスプリング（スプリング部７ｂ）の初動部を指すものと定義してもよい。同様に、クッションストロークが比較的大きい領域とは、本実施形態では、前述の通り、図３における線図の後半部分であるクッションストロークｘ（ｍｍ）が０．４ｍｍ以上であるが、上記効果を発揮する限り、より好ましくは線図の後部である０．６ｍｍ以上と定義してもよく、最も好ましくは線図の０．８ｍｍの後端部或いはクッションスプリング（スプリング部７ｂ）の終動部を指すものと定義してもよい。例えば、初動部におけるクッションスプリング（スプリング部７ｂ）のばね定数の傾きは、終動部におけるばね定数の傾きよりも小さくなるよう設定されるものとすることができる。あるいは、他の実施形態では、上記のように定義された任意の領域におけるばね定数の傾きの平均値によって、クッションストロークが比較的小さい領域におけるばね定数の傾きの平均値が、クッションストロークが比較的大きい領域におけるばね定数の傾きの平均値よりも小さくなるようにクッションスプリングを構成するものとしてもよい。この場合には、クッションストロークの増大に伴って、ばね定数の傾きが任意に減少する領域部分を含むクッションスプリングを用いる場合も含んで、多様なクッションスプリングを用いて好ましいシャープペンシルを構成することができる。

次に、本発明の実施形態に係るクッションスプリングであるスプリング部７ｂ（クッション部材７）の変形例を以下に示す。

（変形例１）
図５に変形例１のクッション部材７１を示す。変形例１のクッション部材７１は、図２の本発明の実施形態におけるクッション部材７と同様に、スリーブ部７１ａと、クッションスプリングとしてのスプリング部７１ｂ、フランジ部７１ｃとを備える。スプリング部７１ｂは、一対の長孔７１ｂ１と、梁状弾性部７１ｂ２と、孔間支柱７１ｂ３が形成される。本変形例１でも、クッションスプリングとしてのスプリング部７１ｂの出力が非線形な出力となるように、円筒面上において先細となった片持梁形状の梁状弾性部７１ｂ２が形成されている。変形例１のクッション部材７１のスプリング部７１ｂは、さらに、孔間支柱７１ｂ３から軸線方向前方の長孔７１ｂ１を介して隣り合う孔間支柱７１ｂ３に向けて突出する規制突起７１ｂ４を複数含み構成される。この規制突起７１ｂ４は、軸線方向に沿って隣り合う規制突起７１ｂ４同士が軸線回りの周方向に９０度回転した相対位置となるように配置される。

変形例１のクッション部材７のスプリング部７１ｂによれば、スプリング部７１ｂが圧縮されて長孔７１ｂ１が軸線方向に縮小しても、規制突起７１ｂ４が規制突起７１ｂ４の先端が対向する部位（変形例１では孔間支柱７１ｂ３）と当接するので、長孔７１ｂ１の縮小により軸線方向に隣り合う梁状弾性部７１ｂ２同士が密着してしまうことが無い。このようにして、クッションスプリングとされるスプリング部７１ｂの軸線方向に延在する突起として規制突起７１ｂ４を形成することにより、スプリングの密着（すなわち、梁状弾性部７１ｂ２同士の密着）を含む過大なクッションストローク作動によるスプリング部７１ｂの性能低下が防止される。

なお、変形例１のクッション部材７１を用いれば、図１で説明した本実施形態の軸筒本体２の内周面の段部２ｂ１とクッション部材７のフランジ部７ｃとの当接によるスプリング部７ｂの圧縮規制を省略して機構を簡略化することができる。

（変形例２）
図６に変形例２のクッション部材７２を示す。変形例２のクッション部材７２は、図２に示す本実施形態のクッション部材７のスプリング部７ｂを変更したものである。変形例２のクッション部材７２は、略円筒形のスリーブ部７２ａと、クッションスプリングとしてのスプリング部７２ｂと、フランジ部７２ｃを備える。変形例２のスプリング部７２ｂは、螺旋状に形成された樹脂スプリングとされて軸方向の弾発力を生じさせている。上述したように、クッションスプリングとしてのスプリング部の出力が非線形な出力となるように構成するものであれば、本変形例２のクッション部材７２のように意匠性に優れたクッション部材としてもよい。この場合にも、スプリング部の出力が非線形な出力となるように、径方向の肉厚などのスプリング部の形状を任意に変更して構成するものとするとよい。

（変形例３）
図７に変形例３のクッション部材７３を示す。変形例３のクッション部材７３は、図２に示す本実施形態のクッション部材７のスプリング部７ｂを変更したものである。変形例３のクッション部材７３は、略円筒形のスリーブ部７３ａと、クッションスプリングとしてのスプリング部７３ｂと、フランジ部７３ｃを備える。

スプリング部７３ｂは、前側円筒部７３ｂ１と、後側円筒部７３ｂ２とを備える。前側円筒部７３ｂ１と後側円筒部７３ｂ２との間には、両者を接続する２本の捻りバネ７３ｂ３が軸方向に対して斜め方向に延在するように形成される。クッション部材７３は、軸線方向に圧縮力が掛かると、前側円筒部７３ｂ１と後側円筒部７３ｂ２が軸線回りの周方向において相対的に反対方向に回転して、捻りバネ７３ｂ３を捻るようにして軸線方向に沿って圧縮されて、弾発力が生じる。

以上、本発明の実施形態及び変形例を説明したが、本発明は以上の実施形態及び変形例によって制限されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、本実施形態においてはスリーブとクッションスプリングを一体として樹脂材料により形成したが、スリーブ部７ａとスプリング部７ｂを別体に形成しても良い。またこのとき、クッションスプリングを金属製のコイルバネ等の種々の弾性部材とすることができる。

１ シャープペンシル ２ 軸筒本体
２ａ 雌ねじ部 ２ｂ リブ
２ｂ１ 段部 ２ｃ 突出部
３ 先口 ３ａ 円筒部
３ａ１ 雄ねじ部 ３ｂ 段部
３ｃ 段部 ３ｄ 開口部
３ｄ１ 段部 ４ 字消しホルダ
４ａ 小径部 ４ｂ 大径部
５ ノックボタン ６ 字消し
７ クッション部材 ７ａ スリーブ部
７ａ１ 環状壁 ７ｂ スプリング部
７ｂ１ 長孔 ７ｂ２ 弾性梁状部
７ｂ３ 孔間支柱 ７ｃ フランジ部
１１ 芯パイプ １２ チャック
１２ａ 基部 １２ｂ 梁状部
１２ｃ 膨出部 １３ チャックリング
１５ チャックスプリング ３０ チップ
３０ａ 接触部 ３１ 内側筆記芯カバー
３１ａ 前方突出部 ３１ｂ 基端部
３２ 芯保持具 ３２ａ スリット
３２ｂ 保持部 ３６ リターンスプリング
３８ Ｏリング ７１ クッション部材
７１ａ スリーブ部 ７１ｂ スプリング部
７１ｂ１ 長孔 ７１ｂ２ 梁状弾性部
７１ｂ３ 孔間支柱 ７１ｂ４ 規制突起
７１ｃ フランジ部 ７２ クッション部材
７２ａ スリーブ部 ７２ｂ スプリング部
７２ｃ フランジ部 ７３ クッション部材
７３ａ スリーブ部 ７３ｂ スプリング部
７３ｂ１ 前側円筒部 ７３ｂ２ 後側円筒部
７３ｂ３ バネ ７３ｃ フランジ部

Claims (10)

1. 筆記芯と、
   前記筆記芯を把持するチャックユニットと、
   前記チャックユニットが筆圧で後退可能であるように弾性支持するクッションスプリングと、
   外径方向から前記筆記芯を支持する芯保持具を有し、軸線方向に移動自在であるチップと、を備え、
   前記クッションスプリングのクッションストロークに対する出力（弾性による復元力）が非線形であるように構成され、該クッションストロークが比較的小さい領域におけるばね定数の傾きが該クッションストロークが比較的大きい領域におけるばね定数の傾きよりも小さく、
   前記チャックユニットに組み付けられたセット状態における前記クッションスプリングのセット荷重は、前記チップが軸線方向に後退する場合の摺動抵抗力以下であり、
   前記筆記芯を保持する前記芯保持具の保持力は、前記チップの前記摺動抵抗力よりも低く設定されていることを特徴とする、シャープペンシル。
2. 前記クッションストロークの増大に伴って、前記ばね定数の傾きが一定の割合で単調増加するように構成された、請求項１に記載のシャープペンシル。
3. 前記クッションスプリングのクッションストロークは前記筆記芯が前記チップの先端から該クッションストロークと同一の長さで突出したときに該筆記芯が筆圧によって折損してしまうことがない所定のストローク長さの範囲内に制限された、請求項１に記載のシャープペンシル。
4. 前記クッションスプリングは樹脂材料で形成され、該クッションスプリングのクッションストロークは該クッションスプリングが圧縮されて性能低下することがない所定のストローク長さの範囲内に制限された、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のシャープペンシル。
5. 前記チップが紙面と接触する際の前記チップの接触部は、Ｒ面取り状に丸みが形成されている、請求項１に記載のシャープペンシル。
6. 初動部での前記クッションスプリングの前記ばね定数の傾きは、終動部での前記ばね定数の傾きよりも小さい、請求項１に記載のシャープペンシル。
7. 前記クッションストロークが比較的小さい複数の領域のばね定数の前記傾きの平均値は、前記クッションストロークが比較的大きい複数の領域のばね定数の前記傾きの平均値よりも小さい、請求項１に記載のシャープペンシル。
8. 前記クッションスプリングは軸線方向に圧縮力が掛かると、前記クッションスプリングの前側円筒部と後側円筒部とが軸線回りの周方向において相対的に反対方向に回転する、請求項１に記載のシャープペンシル。
9. 筆記芯と、
   前記筆記芯を把持するチャックユニットと、
   前記チャックユニットが筆圧で後退可能であるように弾性支持するクッションスプリングと、
   外径方向から前記筆記芯を支持する芯保持具を有し、軸線方向に移動自在であるチップと、を備え、
   前記クッションスプリングのクッションストロークに対する出力（弾性による復元力）が非線形であるように構成され、該クッションストロークが比較的小さい領域におけるばね定数の傾きが該クッションストロークが比較的大きい領域におけるばね定数の傾きよりも小さく、
   前記チャックユニットが後退し、前記チップが紙面から離れた状態で、前記クッションスプリングが弾性により復元するとき、前記クッションスプリングの出力は前記筆記芯を保持する前記芯保持具の保持力よりも大きく、前記チップの摺動抵抗力は前記筆記芯を保持する前記芯保持具の保持力よりも大きいことを特徴とする、シャープペンシル。
10. 前記チップが紙面と接触する際の前記チップの接触部は、Ｒ面取り状に丸みが形成されている、請求項９に記載のシャープペンシル。

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