JP7520645B2 - シャープペンシル用チャック及びシャープペンシル用チャックの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、芯の保持を確実に行うために芯保持部にネジ部を形成したシャープペンシル用チャックに関するものである。

従来、チャックの芯保持部内面にピッチの異なる２種類のネジ溝を形成することにより、長期に渡って芯を確実に保持可能なシャープペンシル用チャックが知られている。（特許文献１参照）

特許文献１のシャープペンシル用チャックでは、1次タップ加工で形成した平坦部をピッチの異なる２次タップ加工で更にネジ加工を施すため、芯保持部の平坦部を極小幅に形成できるとともに頂部に形成した平坦な角部を鋭角に形成することで、長期に渡って使用するなかでも芯保持力を維持することができる。

しかしながら、上記シャープペンシル用チャックでは、ネジ溝の形成をピッチの異なるタップで２回に分けて施工していることから、加工コストが高くなるという課題があり、また、２回のタップ加工を施すため、特に２回目のタップ加工において発生する切り粉の除去に手間が掛かるという課題があった。

特開２０１３－４３２８７号公報

本発明は、以上の背景をもとになされたものであり、その目的とするところは、芯保持部にネジ部を容易に形成できるとともに、長期に渡り芯保持力が低下することなく確実に芯を保持可能なシャープペンシル用チャックを提供することである。

本発明は、芯保持部が複数に分割され、楔作用により当該芯保持部で芯を保持するシャープペンシル用チャックであって、前記芯保持部に、基準面から凹んだ凹部と当該凹部分の構成材料で凸状に形成された凸部とを長手方向に沿って連続的に備えたネジ部を有し、前記凸部の頂部に尖部が形成されたことを特徴とするシャープペンシル用チャックである。

本発明によれば、ネジ部の凸部は、凹部分の構成材料により形成されていることから、加工時に切り粉などの廃材がでないため加工コストが安く加工も容易である。また、凸部の頂部には尖部が形成されているため、尖部で芯をしっかり保持できることから安定した芯保持力が維持され、長期に渡って確実に芯を保持することができる。

尚、本発明のネジ部を加工する方法としては、転造タップ加工（肉盛り加工）として例えばロールタップ加工などが好適である。ロールタップ加工では、塑性変形により凹部の構成材料を凸部に転造させてネジ部を形成するため、ネジ部加工時に切り粉が発生することがない。このため、加工後に切り粉の除去をする必要がなく、非常に低コストでネジ部の加工を行うことができると共に切り粉が残ることにより、芯保持部における芯の移動や芯の保持に影響ができることを防止できる。

また、凸部は、長手方向に沿った断面において前後方向に分断され、分断された各々の頂部に尖部を備えてもよく、この場合、凸部に２つの尖部が形成されるため、芯保持部で芯をより確実に保持することができるようになることから好適である。

さらに、基準面と凹部で囲まれた容積より基準面と凸部で囲まれた容積の方が小さくなるよう構成してもよく、この場合、凸部は基準面と凹部で囲まれた容積分の構成材料で形成されていることから、密度が高くなることで凸部の硬度を向上させることができる。このため、凸部の耐久性が向上することで長期に渡って安定した芯保持力で芯を保持することができる。

また、少なくとも芯保持部の表面に無電解メッキ層が形成されていてもよく、この場合、メッキ層により芯保持部の高尖部および低尖部の両尖部の摩耗が抑制されるため、より長期に渡って芯保持力を維持することができることから好適である。
尚、チャックに施す無電解メッキとしては、ニッケル－燐メッキ、又はニッケル－ボロンメッキ等が好適に使用できる。

本発明によれば、芯保持部にネジ部を容易に形成できるとともに、長期に渡り芯保持力が低下することなく確実に芯を保持可能なシャープペンシル用チャックを提供することができた。

本発明のシャープペンシル用チャックを示す縦断面図である。 図１の要部（ネジ部）を拡大した拡大断面図である。 図１の実施形態のシャープペン用チャックで芯を保持した状態を説明するための図である。

以下、図１及び図２に基づいて本発明における実施例１のシャープペンシル用チャックを説明する。また、図１の左側を前方とし右側を後方とすると共に芯保持部の凹部や凸部がある軸心側を内方と表現しその反対側を外方と表現する。図１はシャープペンシル用チャック１を示す縦断面図であり、図２は図１の要部（ネジ部）を拡大した拡大断面図である。

図１及び図２に示すように、シャープペンシル用チャック１（以降チャック１と表現）は、前部に複数に分割（本実施形態ではすり割り加工により２分割）された芯保持部１１を有している。また、芯保持部１１の内周面１２（本発明における基準面）にはネジ部１３が形成され、ネジ部１３は、図２に示すように、内周面１２（基準面）から内方に向かって突出する凸部１４と外方へ向かって凹む凹１５とが形成してある。そして、凸部１４は、前後方向に分断されており、分断された各々の頂部に尖部１６（前方尖部１６ａ、後方尖部１６ｂ）が形成されている。

尚、具体的にはチャック１は黄銅で形成してあり、内外面を含む表面全体に無電解ニッケル－燐メッキを施してある。これにより、芯保持部１１で芯を保持した際の前方尖部１６ａ及び後方尖部１６ｂの摩耗を抑制できることから、より長期に渡って芯保持力を維持することができる。

ネジ部１３を加工する方法としては、先ずチャック１の前部に芯保持部１１の内周面１２（基準面）を形成するために、芯保持部１１で保持する芯５の外径と略同等の孔をキリにより形成する。その後、内周面１２（基準面）にネジ部１３を転造タップ加工（肉盛り加工）としてロールタップ加工により形成してある。その際、ネジ１３部の凸部１４は、塑性変形により内周面１２（基準面）と凹部１５で囲まれた容積分の構成材料を凸部１４へと転造させることで形成しているため、ネジ加工時に切り粉などの廃材が発生することがなく、切り粉の除去も必要ないことから低コストで加工することができると共に切り粉がチャック内に残ることによるチャック１内を芯５が移動することを妨げることや芯５の保持を妨げることを防止できる。尚、凹部１５から凸部１４に転造する際、凹部１５と内周面１２（基準面）で囲まれた容積の内、約半分が前方側の凸部１４の後方尖部１６ｂを形成し、残りの約半分が後方側の凸部１４の前方尖部１６ａを形成するために転造される。

そして、転造により凹部１５と凸部１４を形成する際、内周面（基準面）を境にして凹部１５の容積より凸部１４の容積の方が小さくなるよう転造することが好ましく、本実施形態では、凸部１４は転造時に圧縮されて密度が高くなることで加工硬化が発生し、硬度を向上させてある。具体的には転造時に凹部１５に対して凸部１４の容積が約１０％程度減少しているため、その分、凸部１４の密度は他の部分よりが高くなり硬度が向上した。このため、凸部１４の耐久性が向上し長期に渡って凸部１４の摩耗を抑制することができるものとなった。

次に、図３を用いて、本実施形態のシャープペンシル用チャック１を使って実際に芯５を保持する状態の一例を説明する。
図３に示すように、チャック１の側面に形成した凹部に金属製のボール２を回動可能に配置する。更に、チャック１の外側にはボール２と当接するように内面にテーパー面３ａを有する締具３が配置され、シャープペンシル用チャック１の後部外段１７と締具３の内段３ｂとの間に取付時荷重５ｇ～３０ｇでコイルスプリング４を張架し、チャック１の外周凹部１８に配置されたボール２を締具３のテーパー面３ａに押圧する。すると、チャック１の芯保持部１１は締具３のテーパー面３ａとの楔作用により閉じられ芯保持部により芯５を保持する。また、チャック１の芯保持部１１により保持された芯５は、長手方向前方には楔作用が解除されてわずかな抵抗で移動できるが、長手方向後方には楔作用が働き強い力で移動が阻止される。更に、締具３の前部に駒６を圧入固着し、ボール２の外れを防止する。
尚、芯保持部で芯５を保持する際、芯保持部の凸部の頂部には尖部１６が前後に分断された前方尖部１６ａと後方尖部１６ｂの２か所形成されているため、芯５を確実に保持でき、長期に渡って芯を確実に保持できるものとなった。

また、本発明は、図３の実施形態にに限定されるものではなく、チャックの芯保持部外面に締具を外嵌し、締具あるいはチャックの芯保持部外面のどちらかにテーパー面を形成し、このテーパー面の楔作用によりチャックの芯保持部を閉じて芯を保持するノック式シャープペンシルに利用しても良い。

１ シャープペンシル用チャック
２ ボール
３ 締具
３ａ テーパ面
３ｂ 内段
４ コイルスプリング
５ 芯
６ 駒
１１ 芯保持部
１２ 内周面（基準面）
１３ ネジ部
１４ 凸部
１５ 凹部
１６ 尖部
１６ａ 前方尖部
１６ｂ 後方尖部
１７ 後部外段
１８ 外周凹部

Claims (4)

1. 芯保持部が複数に分割され、楔作用により当該芯保持部で芯を保持するシャープペンシル用チャックであって、
   前記芯保持部が、当該芯保持部の内周面を基準面とし、前記基準面から凹んだ凹部と当該凹部分の構成材料で前記基準面から凸状に形成された凸部とを長手方向に沿って連続的に備えたネジ部を有し、
   前記凸部が、長手方向に沿った断面において、隣り合う前記凹部の間に形成した内方へ向かって頂部の先端が尖る二つの尖部から構成され、且つ前記二つの尖部が、前記芯保持部の内面において前記ネジ部に沿って形成されたことを特徴とするシャープペンシル用チャック。
2. 前記基準面と前記凸部で囲まれた容積より前記基準面と前記凹部で囲まれた容積の方が大きいことを特徴とする請求項１に記載のシャープペンシル用チャック。
3. 請求項１または２に記載のシャープペンシル用チャックの製造方法であって、
   前記ネジ部の前記凹部分の構成材料を転造して前記凸部を形成する転造タップ加工により形成してなることを特徴とするシャープペンシル用チャックの製造方法。
4. 前記二つの尖部は、前方尖部と後方尖部で構成され、
   前記転造タップ加工により前記凸部を形成する際、前記基準面と前記凹部で囲まれた容積分の内の約半分の構成材料が前記凹部と隣り合う前方側の前記凸部における前記後方尖部を形成し、残りの約半分の構成材料が前記凹部と隣り合う後方側の前記凸部における前記前方尖部を形成してなること特徴とする請求項３に記載のシャープペンシル用チャックの製造方法。

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