TWI451982B - mechanical pencil - Google Patents

Description

自動鉛筆

本發明係關於可藉由按壓操作而讓筆芯從口部突出，且能配合書寫過程的筆芯磨耗而讓配置於前述口部的管狀的導芯件後退之自動鉛筆。

在習知的自動鉛筆的口部，以固定狀態安裝著管狀的導芯件。依據此構造，若筆芯從導芯件突出的量變大，書寫時會發生筆芯折損(斷芯)，因此必須限制每次按壓操作時筆芯從導芯件突出的長度。

如此，按照書寫操作過程的筆芯消耗，對於設置於芯盒後端部的按壓棒必須頻繁地進行按壓操作動作。亦即，在書寫過程中必須改變握筆姿勢而進行按壓操作，因此會產生書寫效率降低的問題。

於是，例如在以下說明的日本特開平8-072473號公報、日本特開平8-132782號公報等提出一種管滑動式自動鉛筆，在隨著按壓操作所產生之筆芯的突出動作的同時使管狀的導芯件也往前進，又在隨著書寫過程產生筆芯磨耗的同時使導芯件也往後退。

依據前述日本特開平8-072473號公報、日本特開平8-132782號公報所揭示的管滑動式自動鉛筆，隨著書寫過程產生筆芯磨耗時，藉由使管狀的導芯件前端部接觸紙面以讓前述導芯件逐漸後退。如此，即使將一次按壓操作時筆芯從口部突出的量設定成較大，筆芯會受到管狀的導芯件的保護，而能減低書寫過程之斷芯發生頻率。

然而，依據日本特開平8-072473號公報、日本特開平8-132782號公報所揭示的管滑動式自動鉛筆，隨著書寫過程產生筆芯磨耗時，例如不鏽鋼等的金屬所成形出的導芯件的前端部會摩擦紙面。因此，受到這時的摩擦阻力會使筆感變差，在嚴重的情況下導芯件的前端緣部會鉤住紙面，而導致紙面破損的問題。

本發明係著眼於前述問題點而構成者，其課題是為了提供一種管滑動式的自動鉛筆，隨著書寫過程的筆芯磨耗，使前端管(具備導芯件的功能)逐漸往口部內後退，藉此使筆芯從前述前端管突出的量維持在一定範圍內。

用來解決前述課題之本發明的自動鉛筆之基本構造，係藉由配設於軸筒內的夾頭的前後移動來進行筆芯的解除和把持，以將前述筆芯向前方送出，並具備：受到前述筆芯承受書寫壓力而產生的後退動作以及因書寫壓力解除而產生的前進動作，將旋轉構件朝一方向進行旋轉驅動之旋轉驅動機構；在前述軸筒的前端部收容著用來支承形成管狀的導芯件之管支承構件，並具備：受到構成前述旋轉驅動機構之前述旋轉構件的旋轉驅動動作，而使被前述管支承構件所支承之管狀的導芯件逐漸往前述軸筒內後退的後退驅動機構。

在前述構造之自動鉛筆之一較佳形態，前述後退驅動機構係具備：用來阻止前述管支承構件的旋轉而限制成可沿軸方向移動之轉動限制手段、形成於前述旋轉構件側的第1螺紋部、與該第1螺紋部螺合且形成於前述管支承構件側的第2螺紋部。

這時，前述第1螺紋部是由形成於前述旋轉構件的前端部之外螺紋所構成，前述第2螺紋部是由形成於前述管支承構件的內周面之內螺紋所構成。

此外，前述轉動限制手段，係由：在前述軸筒的內周面沿軸方向形成的凸狀的肋部、以及在前述管支承構件沿軸方向形成的溝槽部所構成；藉由使前述溝槽部卡合於前述肋部，以讓前述管支承構件僅能沿軸方向移動。

另外，在前述實施形態較佳為，藉由前述夾頭的前進動作，使抵接於該夾頭的前端部之前述管支承構件解除前述第1螺紋部和第2螺紋部的螺合狀態而進行前進動作。

另外，在前述自動鉛筆之另一較佳形態，前述後退驅動機構係具備：將前述旋轉構件的旋轉驅動動作傳遞至前述管支承構件之旋轉傳遞手段、形成於前述管支承構件側的第1螺紋部、與該第1螺紋部螺合且形成於前述軸筒側的第2螺紋部。

這時，前述第1螺紋部是由形成於前述管支承構件的外周面之外螺紋所構成，前述第2螺紋部是由形成於前述軸筒的內周面之內螺紋所構成。

此外，前述旋轉傳遞手段，係由：在前述旋轉構件的前端部沿軸方向形成的凸狀的肋部、以及在前述管支承構件沿軸方向形成的溝槽部所構成；藉由使前述肋部卡合於前述溝槽部，以將前述旋轉構件的旋轉驅動動作傳遞至前述管支承構件。

另外，在前述實施形態也是較佳為，藉由前述夾頭的前進動作，使抵接於該夾頭的前端部之前述管支承構件解除前述第1螺紋部和第2螺紋部的螺合狀態而進行前進動作。

另一方面，前述旋轉驅動機構之一較佳形態係具備彈簧離合器，該彈簧離合器包含往復旋轉構件以及螺旋彈簧；該往復旋轉構件，係受到前述筆芯承受書寫壓力而產生的後退動作以及因書寫壓力解除而產生的前進動作，而朝往復方向進行旋轉驅動；該螺旋彈簧，係捲繞成橫跨該往復旋轉構件和前述旋轉構件，藉由前述往復旋轉構件朝一方向的旋轉，會壓接於兩者而從往復旋轉構件對旋轉構件傳遞前述一方向的旋轉動作，藉由前述往復旋轉構件朝另一方向的旋轉，會解除朝前述兩者的壓接而停止從往復旋轉構件對旋轉構件傳遞另一方向的旋轉動作。

這時較佳為在前述旋轉驅動機構進一步具備第2彈簧離合器，其包含第2螺旋彈簧，係捲繞成橫跨非旋轉構件和前述旋轉構件，在前述往復旋轉構件進行前述一方向的旋轉動作時，會解除朝前述非旋轉構件和前述旋轉構件的壓接而容許前述旋轉構件的旋轉動作，在前述往復旋轉構件進行前述另一方向的旋轉動作時，會壓接於前述非旋轉構件和前述旋轉構件兩者而讓前述旋轉構件的旋轉動作停止。

另外，前述旋轉驅動機構之較佳另一形態，構成旋轉驅動機構的旋轉構件是形成圓環狀，在其軸方向的一端面及另一端面分別形成第1和第2凸輪面，以分別與前述第1和第2凸輪面相對峙的方式具備配置於前述軸筒側的第1和第2固定凸輪面，藉由前述書寫壓力所產生之前述夾頭的後退動作，使前述圓環狀旋轉構件的第1凸輪面抵接咬合於前述第1固定凸輪面，藉由前述書寫壓力的解除，使前述圓環狀旋轉構件的第2凸輪面抵接咬合於前述第2固定凸輪面；在前述旋轉構件側的第1凸輪面咬合於前述第1固定凸輪面的狀態下，前述旋轉構件側的第2凸輪面和前述第2固定凸輪面的關係設定成，在軸方向相對於凸輪的一齒偏差半相位；在前述旋轉構件側的第2凸輪面咬合於前述第2固定凸輪面的狀態下，前述旋轉構件側的第1凸輪面和前述第1固定凸輪面的關係設定成，在軸方向相對於凸輪的一齒偏差半相位。

依據前述構造的自動鉛筆，由於具備後退驅動機構(利用書寫動作所獲得的旋轉構件的朝一方向的旋轉驅動力，使管支承構件逐漸往軸筒內後退)，在伴隨書寫動作而產生筆芯磨耗的同時，能使管狀的芯導件也逐漸後退。因此，能使伴隨書寫所產生之筆芯的磨耗量和管狀芯導件的後退動作量的相對差變得極小，因此可極度降低因筆芯從芯導件過度突出而造成斷芯、管狀芯導件的前端接觸紙面等的發生頻率。

另外，藉由伴隨按壓操作而產生之夾頭的前進動作，使抵接於該夾頭的前端部之管支承構件解除第1螺紋部和第2螺紋部的螺合狀態而進行前進動作，因此在筆芯進行送出動作的同時，可實現管狀芯導件的突出動作。這時，即使將一次按壓操作所產生之筆芯的突出量增大，仍可利用前述作用而防止斷芯和芯導件接觸紙面，因此有助於防止：因頻繁地進行按壓操作而造成之書寫效率的降低。

再者，依據本發明的自動鉛筆，是利用前述旋轉構件之朝一方向的旋轉作用來讓筆芯朝該方向進行旋轉驅動，因此可防止隨著書寫過程而發生之筆芯的偏磨耗，如此也能解決劃線的粗細和劃線的濃淡大幅改變的問題。

以下，針對本發明的自動鉛筆，根據圖示的實施形態來進行說明。第1圖至第3圖係顯示本發明的自動鉛筆之第1實施形態。第1圖係顯示自動鉛筆的前半部，係將口部和筒軸分離，而將一部分以透視狀態表示的立體圖。第2圖係顯示沿軸方向剖開的狀態之前半部的截面圖。第3圖係沿著與第2圖所示的狀態正交90度的面剖開的狀態之截面圖。

又在以下的內容，對於用相同符號來代表相同部分之各部位的構造，是引用符號而分別做說明，但在以下所說明的各圖中，按照圖面會用適當省略符號的一部分的狀態來表示。

符號1代表構成其外圍的軸筒，在前述軸筒1的軸芯部分同軸狀地收容筒狀的芯盒2，在該芯盒2的前端部連結夾頭3。該夾頭3的前端部被分割成複數塊，分割後的前端部被鬆嵌合於環狀的緊固具4內。前述環狀的緊固具4是裝設於圓筒狀的旋轉構件5(配置成包圍前述夾頭3的周圍)的前端部內面。

在本實施形態，在前述軸筒1的前端部安裝口部1A(構成軸筒1的一部分)，以從該口部1A突出的方式配置前端管7(具備芯導件的作用)，該前端管7的基端部是嵌合在位於前述口部1A內的管支承構件8的前端部內面。

前述管支承構件8，是以後端部側較大徑的方式將圓筒部配置成連續的階梯狀而構成，在前端管7的安裝側的內周面，收容著在軸芯部分形成有通孔9a之橡膠製的保持夾頭9。依據前述構造，以從芯盒2經由夾頭3並通過前端管7內的方式形成直線狀的芯插通孔，在該芯插通孔內插通未圖示的筆芯(替換筆芯)10。

在前述旋轉構件5和夾頭3間的空間部，配置螺旋狀的回動彈簧11。又前述回動彈簧11的一端部(後端部)是抵接於前述芯盒2的前端面，而前述回動彈簧11的另一端部(前端部)是以卡止在卡止部(在旋轉構件5內形成環狀突出)的狀態被收容著。因此，利用前述回動彈簧11的作用，將旋轉構件5內的夾頭3朝後退方向(亦即成為夾頭3把持住筆芯10的狀態)彈壓。

在圖示的自動鉛筆，藉由對配置於軸筒1後端部的按壓棒(未圖示)實施按壓操作，使前述芯盒2在軸筒1內前進，以使夾頭3的前端部從緊固具4突出而解除筆芯10的把持狀態。接著，藉由解除前述按壓操作，利用回動彈簧11的作用使芯盒2及夾頭3在軸筒1內後退。

在前述般夾頭3的前端部從緊固具4突出的狀態下，前述筆芯10是被保持夾頭9的內周面暫時保持，在此狀態下，夾頭3後退而使其前端部收容於前述緊固具4內，如此夾頭3再度成為把持筆芯10的狀態。亦即，藉由反覆進行前述按壓棒的按壓操作而產生夾頭3的前後移動，以進行筆芯的解除和把持，如此將筆芯從夾頭3依序往前方送出。

如第2圖及第3圖所示，前述旋轉構件5的中央部的外周面是形成直徑較大。另外，旋轉部5的後半部，是以可轉動的方式被收容於筒狀體13(構成後述往復旋轉構件的一部分)內，在該筒狀體13的大致中央部外周面，嵌合著圓筒狀的往復旋轉構件14。

如第1圖所示，在前述往復旋轉構件14的一端面(後端面)形成第1凸輪面14a，在往復旋轉構件14的另一端面(前端面)形成第2凸輪面14b。前述第1凸輪面14a及第2凸輪面14b，是沿著圓環狀的端面分別連續地形成鋸齒狀的凸輪。

另一方面，在前述往復旋轉構件14的後端部側，將圓筒狀的上凸輪形成構件15安裝於軸筒1內，在前述上凸輪形成構件15的前端部，以與前述往復旋轉構件14的第1凸輪面14a相對峙的方式形成固定凸輪面(也稱第1固定凸輪面)15a。

再者，以與前述往復旋轉構件14的第2凸輪面14b相對峙的方式，在軸筒1側安裝圓筒狀的下凸輪形成構件16，在其軸方向的後端部，以與前述往復旋轉構件14的第2凸輪面14b相對峙的方式形成固定凸輪面(也稱第2固定凸輪面)16a。

前述第1固定凸面輪15a及第2固定凸輪面16a也是，沿著圓環狀的端面分別連續地形成鋸齒狀的凸輪，各凸輪的排列節距是和形成於前述往復旋轉構件14之第1凸輪面14a及第2凸輪面14b的各凸輪的排列節距相同。另外，關於利用形成於前述往復旋轉構件14之第1第1和第2凸輪面14a、14b、以及前述第1固定凸輪面15a、第2固定凸輪面16a之往復旋轉構件14的旋轉作用，之後會做詳細的說明。

如第2圖及第3圖所示，圓筒狀的前述上凸輪形成構件15的後端部，是以朝向配置於軸芯之前述芯盒2側的方式往內側彎曲，在形成於該彎曲的上凸輪形成構件15的後端部內面和筒狀體13(構成往復旋轉構件的一部分)的後端部之間的空間部，裝設螺旋狀的彈簧構件17。前述彈簧構件17產生將前述筒狀體13往前方彈壓的作用，被受到該彈壓力的前述筒狀體13推壓，而使前述旋轉構件5及夾頭3等朝向前方。

另一方面，如第2圖及第3圖所示，以橫跨前述旋轉構件5的中央部之直徑較大的外周面和筒狀體13(在周面嵌合著往復旋轉構件14)的前端部外周面的方式，捲繞著螺旋彈簧18，藉由前述筒狀體13和旋轉構件5和前述螺旋彈簧18來構成彈簧離合器(以下，也稱第1彈簧離合器，是用和螺旋彈簧18相同的符號來表示)。

另外，在前述旋轉構件5的中央部之直徑形成較大的外周面的前方側，裝設著筒狀的非旋轉構件19。如第3圖所示，前述非旋轉構件19的一部分是往外側彎曲成截面L字形，其前端是形成寬度狹窄的突緣部19a，該突緣部19a是插入沿著前述下凸輪形成構件16的軸方向形成的溝槽部16b內。因此非旋轉構件19雖可沿軸方向移動，但無法進行轉動。

另外，以橫跨旋轉構件5的中央部之直徑較大的外周面和前述非旋轉構件19的外周面的方式，捲繞第2螺旋彈簧21，藉由前述旋轉構件5和非旋轉構件19和前述第2螺旋彈簧21來構成彈簧離合器(以下，也稱第2彈簧離合器，是用和第2螺旋彈簧21相同的符號來表示)。

又在以上所說明的實施形態，是藉由夾頭3、緊固具4、旋轉構件5、回動彈簧11、筒狀體13、非旋轉構件19、構成第1彈簧離合器的螺旋彈簧18及構成第2彈簧離合器的螺旋彈簧21等，來構成讓筆芯10旋轉的旋轉驅動機構。

另一方面，在收容於前述口部1A內的管支承構件8，在其後端部側的大徑部的內周面，如第1圖所示形成有內螺紋23。在本實施形態，前述內螺紋23也稱為第2螺紋部。又在管支承構件8的前述大徑部，沿著軸方向形成溝槽部(擴展式溝槽)8a。

另外，在前述口部1A，沿著其內面形成凸狀的肋部1a，藉由使前述溝槽部8a卡合於前述肋部1a，以讓前述管支承構件8在口部1A內僅能沿軸方向移動。亦即，藉由形成於前述口部1A的凸狀的肋部1a和形成於管支承構件8之溝槽部8a，來構成阻止管支承構件8轉動之轉動限制手段。

再者，在前述旋轉構件5的前端部，嵌合著圓筒狀的螺紋形成構件24，在該螺紋形成構件24的周側面形成外螺紋25。在本實施形態，前述外螺紋25也稱為第1螺紋部。另外，前述第1螺紋部25和第2螺紋部23的節距設定成相同，且內外徑形成一致。

如此，藉由將前述口部1A嵌合於軸筒1的前端部，如第2圖及第3圖所示使第1螺紋部25和第2螺紋部23成為螺合狀態。又在這個情況，在管支承構件8的前述大徑部，如前述般沿軸方向形成擴展式溝槽部8a，且如第1圖及第2圖所示，在前述大徑部的外周面和前述口部1A的內周面之間形成既定的空隙部27，藉此將口部1A嵌合於軸筒前端部，而使第1螺紋部25和第2螺紋部23互相越過螺紋部而成為螺合狀態。

依據以上所說明的本發明的自動鉛筆之第1實施形態，在用夾頭3把持筆芯10的狀態下，前述旋轉構件5是以能和夾頭3一起以軸芯為中心來旋轉的方式被收容於前述軸筒1內。另外，自動鉛筆在書寫狀態以外的情況，利用前述彈簧構件17的作用而透過前述筒狀體13將旋轉構件6往前方彈壓。

在此，在使用自動鉛筆的情況，亦即對於從前端管7突出的筆芯10施加書寫壓力的情況，前述夾頭3會反抗彈簧構件17的彈壓力而向後退，隨著夾頭的後退，旋轉構件6、筒狀體13、以及往復旋轉構件14也會沿軸方向後退。因此，如第1圖所示，形成於往復旋轉構件14的第1凸輪面14a，會往形成於上凸輪形成構件15之第1固定凸輪面15a側移動。藉此，前述往復旋轉構件14受到朝一方向的旋轉作用，亦即在本實施形態受到向左旋轉的作用，前述筒狀體13也受到朝該方向的旋轉作用。

如前述般在筒狀體13受到向左旋轉的動作的情況，捲繞於前述筒狀體13和旋轉構件5之間且構成第1彈簧離合器的螺旋彈簧18，會以捲附在前述筒狀體13的方式進行縮徑。因此螺旋彈簧18會壓接於筒狀體13和旋轉構件5而將前述筒狀體13的向左旋轉動作傳遞至旋轉構件5。藉此，旋轉構件5的向左旋轉運動會透過夾頭3而傳遞至筆芯10。

這時，捲繞於前述旋轉構件5和非旋轉構件19間之第2螺旋彈簧21所構成之第2彈簧離合器，受到旋轉構件5的向左旋轉動作而使螺旋彈簧21以回捲的方式擴大直徑。因此旋轉構件5和非旋轉構件19的壓接被解除(發生滑動)，而容許前述旋轉構件5向左旋轉。

另一方面，在解除書寫壓力的情況，受到第2圖及第3圖所示之彈簧構件17的作用，筒狀體13、往復旋轉構件14、旋轉構件6會沿軸方向前進。因此，如第1圖所示，形成於往復旋轉構件14之第2凸輪面14b會往形成於下凸輪形成構件16之第2固定凸輪面16a側移動。藉此，在本實施形態，前述往復旋轉構件14會受到朝另一方向，亦即向右旋轉的作用，而前述筒狀體13也會受到朝該方向的旋轉作用。

如前述般在筒狀體13受到向右旋轉的作用的情況，構成第1彈簧離合器之螺旋彈簧18會以回捲的方式擴大直徑，因此在筒狀體13和旋轉構件5之間發生滑動而解除傳動(clutch)。這時，受到筒狀體13的向右旋轉的拉引前述旋轉構件5雖然也會想往該方向旋轉，這時捲繞於前述旋轉構件5和非旋轉構件19之間的第2螺旋彈簧21所構成的第2彈簧離合器，會壓接於非旋轉構件19和旋轉構件5而阻止前述旋轉構件5的向右旋轉。

又在前述實施形態，藉由具備包含至少1第1螺旋彈簧18之第1彈簧離合器，能在書寫過程使前述往復旋轉構件14的旋轉動作往一方向旋轉。除此外，藉由具備包含第2螺旋彈簧21的第2彈簧離合器，能使筆芯確實地朝一方向進行旋轉動作，因此可提昇動作的可靠性。如此，可防止在書寫過程中筆芯發生偏磨耗，且能解決劃線的粗細和劃線濃淡大幅改變的問題。

另一方面，受到伴隨書寫動作而產生之旋轉構件5的旋轉驅動動作，嵌合於旋轉構件5的前端部之螺紋形成構件24也會受到旋轉驅動。形成於前述螺紋形成構件24之第1螺紋部25，是螺合在形成於前述管支承構件8之第2螺紋部23，且管支承構件8是藉由轉動限制手段而限制成僅可沿軸方向移動。

因此，前述管支承構件8，受到旋轉構件5的旋轉驅動動作，讓被前述管支承構件支承的前端管7逐漸往軸筒側後退。亦即，藉由前述肋部1a及溝槽部8a所構成的轉動限制構件、以及第1螺紋部25、第2螺紋部23等，來構成讓前端管8逐漸往軸筒側後退的後退驅動機構。

第4圖及第5圖，係用來說明在書寫過程讓前端管7逐漸後退的前述後退驅動機構的動作。亦即，第4(A)圖係顯示管支承構件8最往前進的狀態。設此狀態下筆芯10的前端位置為S，為了進行比較，第4圖及第5圖係顯示筆芯10未磨耗而保持前端位置S的狀態。

在第4(A)圖所示的初期狀態，相對於筆芯的前端位置S，前端管7的位置隔著t1的距離。藉由書寫過程之前述旋轉構件的旋轉動作，前述後退驅動機構產生作用，而如第4(B)圖所示相對於筆芯的初期的前端位置S，使前端管7的位置隔著t2的距離。實際上，在此期間，筆芯會在書寫過程產生磨耗，而使其前端部接近前述t2側，理想是使筆芯從前端管7的突出量成為相同。

進一步藉由書寫過程之前述旋轉構件的旋轉動作，前述後退驅動機構產生作用，而如第5(C)圖所示相對於筆芯的初期的前端位置S，使前端管7的位置隔著t3的距離。在此情況也是同樣的，實際上筆芯會在書寫過程產生磨耗，而使其前端部接近前述t3側，理想是使筆芯從前端管7的突出量成為相同。

第5(C)圖所示的狀態，係顯示前端管7最往後退的狀態，在此，是將配置於軸筒1後端部之按壓棒(未圖示)進行按壓操作，以使夾頭3前進，利用先前所說明的作用，將既定量的筆芯10送出。在此同時，如第5(D)圖所示夾頭3的前端部會抵接於前述管支承構件8的一部分，而將其往前方推出。

這時，嵌合於前述旋轉構件5的前端部之螺紋形成構件24的第1螺紋部25和形成於管支承構件8的第2螺紋部23的螺合狀態會解除，而使管支承構件8進行前進動作。接著，再度成為第4(A)圖所示的狀態，而能繼續進行書寫動作。

依據以上所說明的第1實施形態，由於具備能伴隨書寫動作而使前端管8逐漸往軸筒側後退之後退驅動機構，能始終使書寫過程之筆芯的磨耗量和前端管的後退動作量的相對差變得非常小，而能提供出可獲得發明效果欄所記載的獨特作用效果之自動鉛筆。

接著，第6圖及第7圖係顯示本發明的自動鉛筆之第2實施形態。第6圖係顯示自動鉛筆的前半部，係將口部和筒軸分離，而將一部分以透視狀態表示的立體圖。第7圖係顯示將口部裝設於軸筒，而沿軸方向剖開的狀態之前半部的截面圖。

另外，在第6圖及第7圖所示的第2實施形態，隨著書寫動作而讓旋轉構件5進行旋轉驅動之旋轉驅動機構的構造是和第1實施形態相同，但在本實施形態，讓管狀的導芯件(前端管)7逐漸往軸筒側後退的後退驅動機構是不同的。

亦即，在第2實施形態，收容於口部1A內之管支承構件8，在其後端部側的大徑部，沿著軸方向形成溝槽部(擴展式溝槽)8b。又在前述旋轉構件5的前端部，沿軸方向形成凸狀的肋部5a。亦即，藉由使旋轉構件5側的前述肋部5a卡合於管支承構件8側的前述溝槽部8b，來構成將前述旋轉構件5的旋轉驅動動作傳遞至管支承構件8側的旋轉傳遞手段。

此外，在前述管支承構件8的大徑部的外周面，如第6圖所示形成外螺紋31，在本實施形態將前述外螺紋31稱為第1螺紋部。又在前述口部1A的內周面形成內螺紋32，在本實施形態將前述內螺紋32稱為第2螺紋部。又前述第1螺紋部31和第2螺紋部32，其節距設定成相同，而以互相螺合的狀態將管支承構件8收容於口部1A內。

另外，來自前述旋轉構件5之伴隨書寫產生的旋轉驅動力，是透過由凸狀的肋部5a和溝槽部8b所構成前述旋轉傳遞手段來傳遞至管支承構件8側。因此管支承構件8，是受到來自旋轉構件5的旋轉驅動力而利用第1螺紋部31和第2螺紋部32的作用逐漸地往軸筒側後退，且使前端管8也同樣地漸地往軸筒側後退。

因此，在第6圖及第7圖所示的第2實施形態，也能獲得和先前所說明的第1實施形態同樣的作用效果。

接著第8圖及第9圖係顯示本發明的自動鉛筆之第3實施形態。第8圖係顯示自動鉛筆的前半部，係將口部和筒軸分離，而將一部分以透視狀態表示的立體圖。第9圖係顯示將口部裝設於軸筒，而沿軸方向剖開的狀態之前半部的截面圖。

另外，在第8圖及第9圖所示的第3實施形態，讓管狀的導芯件(前端管)7逐漸往軸筒側後退的後退驅動機構，是和第1圖至第3圖所示的第1實施形態相同，但在本實施形態，隨著書寫動作而讓旋轉構件朝一方向進行旋轉驅動之旋轉驅動機構的構造是不同的。又在第8圖及第9圖，和先前所說明的各部位發揮相同功能的部分是用相同符號來表示，而省略其說明。

第8圖及第9圖所示的符號36，代表其軸方向的中央部直徑較大之圓環狀的旋轉構件。在圓環狀的一端面(後端面)形成第1凸輪面36a，在圓環狀的另一端面(前端面)形成第2凸輪面36b。另一方面，在前述旋轉構件36的後端部，圓環狀的上凸輪形成構件37是以覆蓋旋轉構件36後端部的方式安裝於軸筒1內，在前述上凸輪形成構件37的前端部，以與前述旋轉構件36的第1凸輪面36a相對峙的方式形成固定凸輪面(也稱第1固定凸輪面)37a。

另外，以與前述旋轉構件36的第2凸輪面36b相對峙的方式，在軸筒1側安裝圓筒狀的下凸輪形成構件38，在其中央部之藉由擴大內徑而形成的段部上，形成固定凸輪面(也稱第2固定凸輪面)38a。此外，關於形成於前述旋轉構件36之第1及第2凸輪面36a、36b、和前述第1固定凸輪面37a、第2固定凸輪面37b的關係及相互作用，是根據第10圖及第11圖隨後會做詳細說明。

在圓筒狀之上凸輪形成構件37的後端部內面，嵌合圓筒狀的制動件39，在該制動件39的前端部和圓筒狀之可沿軸方向移動的轉矩消除器40之間裝設螺旋狀的彈簧構件41。

前述彈簧構件41產生將前述轉矩消除器40往前方彈壓的作用，被受到該彈壓力的前述轉矩消除器40推壓，而使前述旋轉構件36朝向前方。

依據前述構造，在用夾頭3把持筆芯的狀態下，前述旋轉構件36是以能和夾頭3一起以軸芯為中心來旋轉的方式被收容於前述軸筒1內。另外，自動鉛筆在書寫狀態以外的情況，利用前述彈簧構件41的作用而透過前述轉矩消除器40將旋轉構件36往前方彈壓。

另一方面，在使用自動鉛筆的情況，亦即在對從前端管7突出的筆芯10施加書寫壓力的情況，前述夾頭3會反抗彈簧構件41的彈壓力而後退，隨著夾頭的後退，旋轉構件36也會沿軸方向後退。因此，形成於旋轉構件36的第1凸輪面36a會接合於前述第1固定凸輪面37a而成為咬合狀態。

第10(A)~(C)圖及第11(D)(E)圖，係依序說明藉由前述動作來進行旋轉構件36的旋轉驅動之旋轉驅動機構的基本動作。在第10圖及第11圖，符號36是示意表示前述旋轉構件，在其一端面(圖中的上側面)形成圓環狀的第1凸輪面36a(沿周方向形成連續的鋸齒狀)。又在旋轉構件36的另一端面(圖中的下側面)也是，同樣地形成圓環狀的第2凸輪面36b(沿周方向形成連續的鋸齒狀)。

另一方面，如第10圖及第11圖所示，在上凸輪形成構件37的圓環狀的端面也是，沿周方向形成連續的鋸齒狀而構成第1固定凸輪面37a；又在下凸輪形成構件38的圓環狀的端面也是，沿周方向形成連續的鋸齒狀而構成第2固定凸輪面38a。而且，形成於旋轉構件之第1凸輪面36a、第2凸輪面36b、以及形成於上凸輪形成構件37之第1固定凸輪面37a、形成於下凸輪形成構件38之第2固定凸輪面38a等的各凸輪面，其節距是形成彼此大致相同。

第10(A)圖係顯示，在自動鉛筆為書寫狀態以外的情況之上凸輪形成構件37、旋轉構件36、下凸輪形成構件38的關係。在此狀態下，形成於旋轉構件36之第2凸輪面36b，是藉由前述彈簧構件41的彈壓力，而抵接於安裝在軸筒1之下凸輪形成構件38的第2固定凸輪面38a側。這時，前述旋轉構件36側的第1凸輪面36a和前述第1固定凸輪面37a的關係設定成，在軸方向相對於凸輪的一齒偏差半相位(半節距)。

第10(B)圖係顯示，藉由使用自動鉛筆而對筆芯10施加書寫壓力的初期狀態，在這個情況如前述般，旋轉構件36會隨著夾頭3的後退而讓前述彈簧構件41收縮以沿軸方向後退。藉此，旋轉構件36會往安裝於軸筒1之上凸輪形成構件37側移動。

第10(C)圖係顯示，藉由使用自動鉛筆而對筆芯10施加書寫壓力，以使旋轉構件36抵接於上凸輪形成構件37側而後退的狀態。在這個情況，形成於旋轉構件36的第1凸輪面36a是咬合於上凸輪形成構件37側的第1固定凸輪面37a。藉此，旋轉構件36受到相當於第1凸輪面36a的一齒的半相位(半節距)的旋轉驅動。

另外，在第10圖及第11圖之旋轉構件36的中央部的○記號，代表旋轉構件36的旋轉移動量。又在第10(C)圖所示的狀態，前述旋轉構件36側的第2凸輪面36b和前述第2固定凸輪面38a的關係設定成，在軸方向相對於凸輪的一齒偏差半相位(半節距)。

接著第11(D)圖係顯示，自動鉛筆的書寫結束，施加於筆芯的書寫壓力解除的初期狀態，在這個情況，藉由前述彈簧構件41的作用使旋轉構件36沿軸方向前進。藉此，旋轉構件36往安裝於軸筒1的下凸輪形成構件38側移動。

接著第11(E)圖顯示，藉由前述彈簧構件41的作用，旋轉構件36抵接於下凸輪形成構件38側而前進的狀態，在這個情況，形成於旋轉構件36的第2凸輪面36b是咬合於下凸輪形成構件38側的第2固定凸輪面38a。藉此，旋轉構件36再度受到相當於第2凸輪面36b的一齒的半相位(半節距)的旋轉驅動。

因此，如旋轉構件36的中央部之○記號所示，伴隨受到書寫壓力之旋轉構件36之沿軸方向進行的往復運動，旋轉構件36受到相當於第1及第2凸輪面36a、36b的一齒(1節距)的旋轉驅動，透過夾頭3，被其把持的筆芯10也受到同樣的旋轉驅動。

在前述旋轉構件36的前端部，嵌合圓筒狀的螺紋形成構件24，在該螺紋形成構件24的周側面形成前述第1螺紋部25。又具備形成有第2螺紋部23(可螺合於第1螺紋部25)的管支承構件8，這個構造是和根據第1圖~第3圖來說明的第1實施形態相同。因此，在第8圖及第9圖所示的第3實施形態也是，可獲得和先前所說明的第1實施形態相同的作用效果。

另外，受到前述螺旋狀的彈簧構件41的彈壓力而將旋轉構件36往前方推出的圓筒狀的轉矩消除器40，會在該轉矩消除器40的前端面和前述旋轉構件36的後端面之間產生滑動，而防止前述旋轉構件36的旋轉運動傳遞至彈簧構件41。

換言之，藉由在前述旋轉構件36和彈簧構件41之間介入圓筒狀的轉矩消除器40，可阻止前述旋轉構件的旋轉運動傳遞至前述彈簧構件，以避免因彈簧構件41發生反向扭轉(彈簧轉矩)而對旋轉構件36的旋轉動作造成阻礙的問題。

1．．．軸筒

1A．．．口部

1a．．．肋部

2．．．芯盒

3．．．夾頭

4．．．緊固具

5．．．旋轉構件

5a．．．肋部

7．．．前端管

8．．．管支承構件

8a．．．溝槽部

8b．．．溝槽部

10．．．筆芯

11．．．回動彈簧

14．．．往復旋轉構件

15．．．上凸輪形成構件

16．．．下凸輪形成構件

17．．．彈簧構件

18．．．螺旋彈簧(第1彈簧離合器)

19．．．非旋轉構件

21．．．螺旋彈簧(第2彈簧離合器)

23．．．第2螺紋部

24．．．螺紋形成構件

25．．．第1螺紋部

31．．．第1螺紋部

32．．．第2螺紋部

36．．．旋轉構件

37．．．上凸輪形成構件

38．．．下凸輪形成構件

40．．．轉矩消除器

第1圖係針對本發明的自動鉛筆的第1實施形態，將口部和筒軸分離，而將一部分以透視狀態表示的立體圖。

第2圖係顯示第1實施形態之沿軸方向剖開的狀態之前半部的截面圖。

第3圖係沿著與第2圖所示的狀態正交90度的面剖開的狀態的前半部之截面圖。

第4(A)(B)圖係用來說明在書寫過程讓前端管逐漸後退的動作之截面圖。

第5(C)(D)圖係接續於第4圖的用來說明動作之截面圖。

第6圖係針對本發明的自動鉛筆的第2實施形態，將口部和筒軸分離，而將一部分以透視狀態表示的立體圖。

第7圖係顯示第2實施形態之沿軸方向剖開的狀態之前半部的截面圖。

第8圖係針對本發明的自動鉛筆的第3實施形態，將口部和筒軸分離，而將一部分以透視狀態表示的立體圖。

第9圖係顯示第3實施形態之沿軸方向剖開的狀態之前半部的截面圖。

第10(A)~(C)圖係依序說明第8圖及第9圖所示的實施形態所裝載的旋轉構件的旋轉驅動作用的示意圖。

第11(D)(E)圖係用來說明接續於第10圖之用來說明旋轉構件的旋轉驅動作用的示意圖。

1．．．軸筒

1A．．．口部

1a．．．肋部

2．．．芯盒

3．．．夾頭

4．．．緊固具

5．．．旋轉構件

7．．．前端管

8．．．管支承構件

8a．．．溝槽部

9．．．保持夾頭

10．．．筆芯

11．．．回動彈簧

13．．．筒狀體

14．．．往復旋轉構件

14a．．．第1凸輪面

14b．．．第2凸輪面

15．．．上凸輪形成構件

15a．．．第1固定凸輪面

16．．．下凸輪形成構件

16a．．．第2固定凸輪面

18．．．螺旋彈簧(第1彈簧離合器)

19．．．非旋轉構件19a突緣部

21．．．螺旋彈簧(第2彈簧離合器)

23．．．第2螺紋部

24．．．螺紋形成構件

25．．．第1螺紋部

27．．．空隙部

Claims (12)

1. 一種自動鉛筆，其特徵在於：係藉由配設於軸筒內的夾頭的前後移動來進行筆芯的解除和把持，而能將前述筆芯向前方送出，並具備：受到前述筆芯承受書寫壓力而產生的後退動作以及因書寫壓力解除而產生的前進動作，將旋轉構件朝一方向進行旋轉驅動之旋轉驅動機構；在前述軸筒的前端部收容著用來支承形成管狀的導芯件之管支承構件，並具備：受到構成前述旋轉驅動機構之前述旋轉構件的旋轉驅動動作，而使被前述管支承構件所支承之管狀的導芯件逐漸往前述軸筒內後退的後退驅動機構。
2. 如申請專利範圍第1項記載的自動鉛筆，其中，前述後退驅動機構係具備：用來阻止前述管支承構件的旋轉而限制成可沿軸方向移動之轉動限制手段、形成於前述旋轉構件側的第1螺紋部、與該第1螺紋部螺合且形成於前述管支承構件側的第2螺紋部。
3. 如申請專利範圍第2項記載的自動鉛筆，其中，前述第1螺紋部是形成於前述旋轉構件的前端部之外螺紋，前述第2螺紋部是形成於前述管支承構件的內周面之內螺紋。
4. 如申請專利範圍第2項記載的自動鉛筆，其中，前述轉動限制手段，係由：在前述軸筒的內周面沿軸方向形成的凸狀的肋部、以及在前述管支承構件沿軸方向形成的溝槽部所構成；藉由使前述溝槽部卡合於前述肋部，以讓前述管支承構件僅能沿軸方向移動。
5. 如申請專利範圍第2項記載的自動鉛筆，其中，藉由前述夾頭的前進動作，使抵接於該夾頭的前端部之前述管支承構件解除前述第1螺紋部和第2螺紋部的螺合狀態而進行前進動作。
6. 如申請專利範圍第1項記載的自動鉛筆，其中，前述後退驅動機構係具備：將前述旋轉構件的旋轉驅動動作傳遞至前述管支承構件之旋轉傳遞手段、形成於前述管支承構件側的第1螺紋部、與該第1螺紋部螺合且形成於前述軸筒側的第2螺紋部。
7. 如申請專利範圍第6項記載的自動鉛筆，其中，前述第1螺紋部是形成於前述管支承構件的外周面之外螺紋，前述第2螺紋部是形成於前述軸筒的內周面之內螺紋。
8. 如申請專利範圍第6項記載的自動鉛筆，其中，前述旋轉傳遞手段，係由：在前述旋轉構件的前端部沿軸方向形成的凸狀的肋部、以及在前述管支承構件沿軸方向形成的溝槽部所構成；藉由使前述肋部卡合於前述溝槽部，以將前述旋轉構件的旋轉驅動動作傳遞至前述管支承構件。
9. 如申請專利範圍第6項記載的自動鉛筆，其中，藉由前述夾頭的前進動作，使抵接於該夾頭的前端部之前述管支承構件解除前述第1螺紋部和第2螺紋部的螺合狀態而進行前進動作。
10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項記載的自動鉛筆，其中，前述旋轉驅動機構係具備彈簧離合器，該彈簧離合器包含往復旋轉構件以及螺旋彈簧；該往復旋轉構件，係受到前述筆芯承受書寫壓力而產生的後退動作以及因書寫壓力解除而產生的前進動作，而朝往復方向進行旋轉驅動；該螺旋彈簧，係捲繞成橫跨該往復旋轉構件和前述旋轉構件，藉由前述往復旋轉構件朝一方向的旋轉，會壓接於兩者而從往復旋轉構件對旋轉構件傳遞前述一方向的旋轉動作，藉由前述往復旋轉構件朝另一方向的旋轉，會解除朝前述兩者的壓接而停止從往復旋轉構件對旋轉構件傳遞另一方向的旋轉動作。
11. 如申請專利範圍第10項記載之自動鉛筆，其中，前述旋轉驅動機構進一步具備第2彈簧離合器，其包含第2螺旋彈簧，係捲繞成橫跨非旋轉構件和前述旋轉構件，在前述往復旋轉構件進行前述一方向的旋轉動作時，會解除朝前述非旋轉構件和前述旋轉構件的壓接而容許前述旋轉構件的旋轉動作，在前述往復旋轉構件進行前述另一方向的旋轉動作時，會壓接於前述非旋轉構件和前述旋轉構件兩者而讓前述旋轉構件的旋轉動作停止。
12. 如申請專利範圍第1至9項中任一項記載的自動鉛筆，其中，構成前述旋轉驅動機構的旋轉構件是形成圓環狀，在其軸方向的一端面及另一端面分別形成第1和第2凸輪面，以分別與前述第1和第2凸輪面相對峙的方式具備配置於前述軸筒側的第1和第2固定凸輪面；藉由前述書寫壓力所產生之前述夾頭的後退動作，使前述圓環狀旋轉構件的第1凸輪面抵接咬合於前述第1固定凸輪面，藉由前述書寫壓力的解除，使前述圓環狀旋轉構件的第2凸輪面抵接咬合於前述第2固定凸輪面；在前述旋轉構件側的第1凸輪面咬合於前述第1固定凸輪面的狀態下，前述旋轉構件側的第2凸輪面和前述第2固定凸輪面的關係設定成，在軸方向相對於凸輪的一齒偏差半相位；在前述旋轉構件側的第2凸輪面咬合於前述第2固定凸輪面的狀態下，前述旋轉構件側的第1凸輪面和前述第1固定凸輪面的關係設定成，在軸方向相對於凸輪的一齒偏差半相位。