JP7261034B2

JP7261034B2 - シャープペンシルユニット及び出没式筆記具並びにシャープペンシルユニットの製造方法

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Publication number: JP7261034B2
Application number: JP2019024604A
Authority: JP
Inventors: 之博月岡
Original assignee: Zebra Co Ltd
Current assignee: Zebra Co Ltd
Priority date: 2019-02-14
Filing date: 2019-02-14
Publication date: 2023-04-19
Anticipated expiration: 2039-02-14
Also published as: JP2020131468A

Description

本発明は、シャープペンシル用リフィールやシャープペンシル等を構成するシャープペンシルユニット、及び該シャープペンシルユニットを具備した出没式筆記具、並びに該シャープペンシルユニットの製造方法に関するものである。

従来、この種の発明に関連し、例えば特許文献１には、チャック部により挟持した鉛芯を所定の操作により前方へ繰り出す鉛芯繰出し機構と、前記鉛芯繰出し機構を内在するとともに前記チャック部を進退可能に保持する保持筒と、前記鉛芯繰出し機構に対し後方側から鉛芯を供給するとともに前記保持筒に対し所定量進退するように接続された芯タンク部と、前記芯タンク部に相対し前記チャック部を予め設定された筆圧よりも強い付勢力で前方へ付勢する第１の付勢部材と、第１の付勢部材の前端部に相対し保持筒を前方へ付勢するとともに第１の付勢部材よりも付勢力の小さい第２の付勢部材とを備えたシャープペンシルユニットが記載されている。そして、このシャープペンシルユニットを軸筒に収容すれば、容易に出没式筆記具を構成することができる。
この出没式筆記具によれば、鉛芯に対し後方への過剰な押圧力が加わった際に、チャック部を後退させて第１の付勢部材が収縮するとともに第２の付勢部材が伸長し、鉛芯の折れや損傷を防ぐことができる。

特開２０１７－１６５０９６号公報

ところで、前記従来技術によれば、上述した複雑な機構を内在するために前記保持筒を複数の筒部（具体的には第１～第３の筒部）の接続により構成するとともに、これら複数の筒部内に、複数の付勢部材を弾発状態で内在している。
このため、前記複数の筒部を接続する際に、前記付勢部材の弾発力が作用して、その接続作業に支障をきたすおそれがある。

このような課題に鑑みて、本発明は、以下の構成を具備するものである。
オス側筒部と、拡径した状態で前記オス側筒部の後端側に環状に嵌め合わせられているメス側筒部と、これら二つの筒部を付勢部材により軸方向へ弾発している鉛芯繰出し機構とを備えたシャープペンシルユニットにおいて、前記オス側筒部には、前記メス側筒部の内周面に嵌合した嵌合外周面部と、この嵌合外周面部に連続するとともに前記後端側へ向かって徐々に縮径した環状傾斜面とが設けられ、前記メス側筒部は、拡径前の内径を、前記環状傾斜面に仮嵌合するように設定していることを特徴とするシャープペンシルユニット。

本発明は、以上説明したように構成されているので、弾発状態の付勢部材が組み込まれた複数の筒部の接続作業性を向上することができる。

本発明に係るシャープペンシルユニットの一例を示す縦断面図である。第１の筒部に対し第２の筒部を接続する直前の状態を示している。第１の筒部に対し第２の筒部を仮嵌合する様子を（ａ）～（ｂ）に順次に示す要部拡大縦断面図である。第１の筒部に対し第２の筒部を本嵌合する様子を（ａ）～（ｂ）に順次に示す要部拡大縦断面図である。同シャープペンシルユニットを具備した筆記具の一例を示す内部構造図である。

本実施の形態では、以下の特徴を開示している。
第１の特徴は、オス側筒部と、拡径した状態で前記オス側筒部の一端側に環状に嵌め合わせられているメス側筒部と、これら二つの筒部を付勢部材により軸方向へ弾発している鉛芯繰出し機構とを備えたシャープペンシルユニットにおいて、前記オス側筒部には、前記メス側筒部の内周面に嵌合した嵌合外周面部と、この嵌合外周面部に連続するとともに前記一端側へ向かって徐々に縮径した環状傾斜面とが設けられ、前記メス側筒部は、拡径前の内径を、前記環状傾斜面に仮嵌合するように設定している。（図１～図４参照）。
この構成によれば、オス側筒部の環状傾斜面にメス側筒部を仮嵌合して、内在する付勢部材の弾発状態を保持し、この後でオス側筒部の嵌合外周面部にメス側筒部を本圧入することができる。したがって、付勢部材の弾発力により複数の筒部の接続作業に支障をきたすようなことを防ぐことができる。

第２の特徴として、前記オス側筒部は、前記環状傾斜面よりも前記一端側に、筒状のガイド面部を有する（図３参照）。

第３の特徴は、前記オス側筒部の軸心を基準にした前記環状傾斜面の傾斜角度が、１５°未満の範囲内に設定されている（図３参照）。

第４の特徴は、上記シャープペンシルユニットを具備して出没式筆記具を構成した（図５参照）。

第５の特徴は、上記シャープペンシルユニットの製造方法であって、前記メス側筒部内に、前記付勢部材を装着する工程と、この後に、前記オス側筒部に相対し前記メス側筒部を移動して前記オス側筒部の前記環状傾斜面に前記メス側筒部を仮嵌合し、前記移動を一時的に停止して前記付勢部材を圧縮状態に保持する工程と、この後に、前記移動を再開して前記オス側筒部の嵌合外周面部に前記メス側筒部を本嵌合する工程とを含む（図３及び図４参照）。

＜具体的実施態様＞
次に、上記特徴を有する具体的な実施態様について、図面に基づいて詳細に説明する。本明細書中、軸方向とは、保持筒１０の中心線の延びる方向を意味する。また、「前」とは、前記軸方向の一方側であって鉛芯が繰り出される方向を意味する。また、「後」とは、前記一方側に対する逆方向側を意味する。

図１に示すシャープペンシルユニット１は、保持筒１０と、保持筒１０内の後部側で挟持した鉛芯ｘを前方へ繰出す鉛芯繰出し機構Ｍ１と、繰出す鉛芯繰出し機構Ｍ１から繰り出される鉛芯ｘを挿通して前端開口部から突出するホルダー２０と、ホルダー２０に加わる径方向の力成分により保持筒１０に相対しホルダー２０を前進させる運動方向変換機構Ｍ２と、保持筒１０の後端側に接続された芯タンク部６０とを具備し、芯タンク部６０を進退させる操作により鉛芯ｘを繰り出す。

保持筒１０は、ホルダー２０を前端開口部に挿通して前方へ突出する第１の筒部１１と、この第１の筒部１１の後端側に同芯状に接続された第２の筒部１２（オス側筒部）と、第２の筒部１２の後端側に同芯状に接続された第３の筒部１３（メス側筒部）とを一体的に具備している。

第２の筒部１２は、金属等の硬質材料により前後方向へわたる筒状に形成され、その前端側が、第１の筒部１１に対し、圧入嵌合又は螺合接続されている。

第２の筒部１２は、第３の筒部１３の前端側に挿入されて嵌合するオス側筒部として機能する。
詳細に説明すれば、第２の筒部１２の後端側には、第３の筒部１３の前端側内周面に重なり合って嵌合する円筒状の嵌合外周面部１２ａと、この嵌合外周面部１２ａに連続するとともに後方へ向かって徐々に縮径した環状傾斜面１２ｂと、環状傾斜面１２ｂよりも後側に連続する円筒状のガイド面部１２ｃと、嵌合外周面部１２ａに嵌合した第３の筒部１３の前端部に当接して第２の筒部１２を位置決めする環状の段部１２ｄと、段部１２ｄと嵌合外周面部１２ａの間に設けられて第３の筒部１３前端のバリ等を逃がす環状凹部１２ｅとが設けられる。

環状傾斜面１２ｂは、第３の筒部１３の前端内縁に対し、全周にわたって接触可能な環状の傾斜面である。
この環状傾斜面１２ｂは、第２の筒部１２の軸心を基準にした傾斜角度が、１°から１５°未満に設定される。

第３の筒部１３は、金属等の硬質材料により前後方向へわたる筒状に形成され、第２の筒部１２の後端側に環状に嵌め合わせられるメス側筒部として機能する。
第３の筒部１３の拡径前の初期内径Ｄは、第３の筒部１３の前端内縁が環状傾斜面１２ｂの前後方向の途中箇所に接するように設定される。
この第３の筒部１３は、拡径した状態で、第２の筒部１２（オス側筒部）の後端側の嵌合外周面部１２ａに環状に圧接される。

なお、図３中、符号１３ａは、第２の筒部１２に対し第３の筒部１３を嵌め合わせる際の作業性を向上する環状の面取り部である。この面取り部１３ａは、図示例ではＣ面取り状に形成されるが、Ｒ面取り状に形成することも可能である。

また、鉛芯繰出し機構Ｍ１は、第２の筒部１２内の前端側に保持された芯ブレーカ３０と、芯ブレーカ３０よりも後側で進退運動するチャック部４０と、チャック部４０に対し後側から環状に嵌り合うクラッチリング４１と、クラッチリング４１をその後方側から受ける略筒状のクラッチ受け４２と、チャック部４０の後端側を支持する支持部材４３と、支持部材４３の後端側に接続されて芯タンク部６０の進退を案内するガイド筒部４４と、第１～第３の付勢部材５１～５３とを備える。
この鉛芯繰出し機構Ｍ１は、芯タンク部６０から伝達される進退運動により、チャック部４０に挟持した鉛芯ｘを繰り出す。また、この鉛芯繰出し機構Ｍ１は、チャック部４０に挟持した鉛芯ｘに予め設定された筆圧よりも強い後向きの付勢力が加わった際に、鉛芯ｘと共にチャック部４０等を後退させる。

第１の付勢部材５１は、芯タンク部６０に相対し、クラッチ受け４２を、予め設定された通常の筆圧よりも強い力で前方へ付勢する。

第２の付勢部材５２は、その付勢力がホルダー付勢部材２３よりも大きい圧縮コイルスプリングであり、その前端側を第２の筒部１２に係止し、後端側をクラッチ受け４２に係止して、これら部材間を弾発している。この第２の付勢部材５２の付勢力は、芯ブレーカ３０と鉛芯ｘとの間の摩擦等による進退方向の抵抗力よりも大きく設定されている。

第３の付勢部材５３は、前端側をクラッチ受け４２に係止し、後端側を支持筒部４３に係止した圧縮コイルスプリングであり、チャック部４０、支持部材４３及びガイド筒部４４等を後方へ付勢している。

したがって、第２の筒部１２と第３の筒部１３には、第１の付勢部材５１及び第２の付勢部材５２の弾発力により、軸方向の引張力が作用する。

ホルダー２０は、カム斜面２１ａを有するホルダー本体部２１と、ホルダー本体部２１の後側に接続された受け部２２とから一体的に構成され、保持筒１０に対し進退可能に支持される。なお、ホルダー本体部２１と受け部２２は、一体の部材とすることが可能である。

運動方向変換機構Ｍ２は、第１の筒部１１、ホルダー２０のカム斜面２１ａ、ホルダー２０を後方へ付勢するホルダー付勢部材２３等によって構成され、鉛芯ｘを介してホルダー２０に加わる径方向の力成分により、鉛芯ｘ及び保持筒１０等に相対しホルダー２０を前進させる。

なお、鉛芯繰出し機構Ｍ１及び運動方向変換機構Ｍ２の基本構造には、特許文献１のものを適用することが可能である。

また、芯タンク部６０は、前端部を開口した略筒状に構成され、鉛芯繰出し機構Ｍ１に対し後方側から鉛芯ｘを供給する。この芯タンク部６０は、保持筒１０の後端側に進退可能に係合したスライド筒部６１と、このスライド筒部６１に接続されて後方へ延設された円筒状のタンク本体部６２とから構成される。これらスライド筒部６１とタンク本体部６２は、一体の部材から形成することが可能である。

次に、上記構成のシャープペンシルユニット１について、その製造方法上の特徴を説明する。

シャープペンシルユニット１の製造方法では、第３の筒部１３（メス側筒部）内に第１の付勢部材５１及び第２の付勢部材５２を含む構成部品を装着する工程と、この後に、第２の筒部１２に相対し第３の筒部１３（メス側筒部）を前進して第２の筒部１２の環状傾斜面１２ｂに第３の筒部１３の前端内縁を仮嵌合し、前記移動を一時的に停止して第１の付勢部材５１及び第２の付勢部材５２を圧縮状態に保持する工程と、この後に、前記移動を再開して第２の筒部１２の嵌合外周面部１２ａに第３の筒部１３の前端側を本嵌合する工程とを含む。

詳細に説明すれば、第３の筒部１３（メス側筒部）は、その前方側から、第１の付勢部材５１及び第２の付勢部材５２を含む構成部品が挿入されることで、図２右下側に示す一体ユニット状に構成される。

この後、第２の筒部１２のガイド面部１２ｃに、第３の筒部１３が環状に遊嵌される（図３（ａ）参照）。
そして、第２の筒部１２に相対し、第３の筒部１３を前進させて、第２の筒部１２の環状傾斜面１２ｂに、第３の筒部１３の前端内縁を押し付けて仮嵌合し（図３（ｂ）参照）、第３の筒部１３の移動を一時的に停止する。この仮嵌合状態では、第１の付勢部材５１及び第２の付勢部材５２が圧縮状態に保持される。

次に、第２の筒部１２に相対する第３の筒部１３の前進を再開し、この第３の筒部１３を、拡径させて、第２の筒部１２の嵌合外周面部１２ａに本嵌合する（図４（ａ）（ｂ）参照）。そして、第３の筒部１３は、さらに前進し、その前端部が段部１２ｄに当接することで、位置決めされる。
これら本嵌合の作業は、例えば、周知の圧入機械等を用いて行う。

一方、第１の筒部１１は、ホルダー２０及びホルダー付勢部材２３を内在して、図２左上側に示す一体ユニット状に構成される。この第１の筒部１１は、第２の筒部１２の前端側に螺合又は嵌合等により接続される。
なお、第１の筒部１１を第２の筒部１２に接続する工程は、第２の筒部１２と第３の筒部１３を接続する工程の後とすればよいが、前とすることも可能である。

よって、上記実施態様のシャープペンシルユニット１及びその製造方法によれば、第２の筒部１２と第３の筒部１３を仮嵌合により一体化した後、これら第２の筒部１２及び第３の筒部１３を圧入機械にセットして本嵌合することができ、その作業性が良好である。
すなわち、例えば、前記仮嵌合を行うことなく第２の筒部１２を第３の筒部１３に挿入した場合には、内在する付勢部材の弾発力により離れてしまい、その後の圧入機械を用いた作業へスムーズに移行できないことが想定されるが、上記実施態様では、このような不具合を無くして、スムーズに作業を行うことができる。

そして、上記構成のシャープペンシルユニット１は、図５に例示するように、多機能出没式筆記具Ａに組み込まれる。
多機能出没式筆記具Ａは、複数の駒ａ２，ａ３を選択的に前進させる操作により、前進した駒ａ２（又はａ３）に接続されたリフィールの前端筆記部を、軸筒ａ１前端から前方へ突出させる。前記リフィールは、図示例によれば、シャープペンシルユニット１又はボールペンリフィール９である。
例えば、開閉機能付きクリップａ６を有する駒ａ２が、コイルスプリングａ４の付勢力に抗して前進操作され、この駒ａ２に接続されたシャープペンシルユニット１（リフィール）の前端筆記部が、軸筒ａ１の前端開口部から前方へ突出すると、駒ａ２が軸筒ａ１内に設けられる係止部ａ５に係止され、この突出状態が維持される。
この突出状態において、クリップａ６を前進させる操作を行えば、シャープペンシルユニット１の前端から鉛芯ｘが繰り出される。
この多機能出没式筆記具Ａには、例えば特開２０１４－１９８４３９号公報に示される基本構造を適用することが可能である。

なお、上記実施態様では、第２の筒部１２（オス側筒部）と第３の筒部１３（メス側筒部）の接続構造及び接続方法等を、運動方向変換機構Ｍ２を具備するシャープペンシルユニット１に適用したが、他例としては、前記接続構造及び接続方法等を、運動方向変換機構Ｍ２を具備しないシャープペンシルユニットに適用することも可能である。

また、上記実施態様では、第２の筒部１２をオス側筒部とし、第３の筒部１３をメス側筒部としたが、他例としては、そのオスメス関係を逆にすることも可能である。

また、本発明は上述した実施態様に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更可能である。

１：シャープペンシルユニット
１０：保持筒
１１：第１の筒部
１２：第２の筒部（オス側筒部）
１２ａ：嵌合外周面部
１２ｂ：環状傾斜面
１２ｃ：ガイド面部
１３：第３の筒部（メス側筒部）
２０：ホルダー
６０：芯タンク部
Ａ：多機能出没式筆記具
Ｍ１：鉛芯繰出し機構
Ｍ２：運動方向変換機構

Claims

オス側筒部と、拡径した状態で前記オス側筒部の後端側に環状に嵌め合わせられているメス側筒部と、これら二つの筒部を付勢部材により軸方向へ弾発している鉛芯繰出し機構とを備えたシャープペンシルユニットにおいて、
前記オス側筒部には、前記メス側筒部の内周面に嵌合した嵌合外周面部と、この嵌合外周面部に連続するとともに前記後端側へ向かって徐々に縮径した環状傾斜面とが設けられ、
前記メス側筒部は、拡径前の内径を、前記環状傾斜面に仮嵌合するように設定していることを特徴とするシャープペンシルユニット。
前記オス側筒部は、前記環状傾斜面よりも前記後端側に、筒状のガイド面部を有することを特徴とする請求項１記載のシャープペンシルユニット。
前記オス側筒部の軸心を基準にした前記環状傾斜面の傾斜角度が、１５°未満の範囲内に設定されている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ユニット。
請求項１～３何れか１項記載のシャープペンシルユニットを具備した出没式筆記具。
前記メス側筒部内に、前記付勢部材を装着する工程と、この後に、前記オス側筒部に相対し前記メス側筒部を移動して前記オス側筒部の前記環状傾斜面に前記メス側筒部を仮嵌合し、前記移動を一時的に停止して前記付勢部材を圧縮状態に保持する工程と、この後に、前記移動を再開して前記オス側筒部の前記嵌合外周面部に前記メス側筒部を本嵌合する工程とを含むことを特徴とする請求項１～３何れか１項記載のシャープペンシルユニットの製造方法。