WO2009118965A1 - シャープペンシル - Google Patents

Abstract

　軸筒（１）内に配設されたチャック（３）の前後動により筆記芯（１０）の解除と把持を行うことで、前記筆記芯を前方に繰り出すことができるように構成されると共に、前記筆記芯が受ける筆記圧による後退動作および筆記圧の解除による前進動作を受けて、回転子（５）を一方向に回転駆動させる回転駆動機構とが備えられる。前記軸筒の前端部を構成する口先部（１Ａ）には、先端パイプ（７）を支持するパイプ支持部材（８）が収容されると共に、前記回転駆動機構を構成する前記回転子の回転駆動動作を受けて、前記パイプ支持部材に支持された先端パイプを、除々に前記軸筒側に向かって後退させる後退駆動機構が具備されている。 　前記した構成により、先端パイプからの筆記芯の突出量を一定の範囲内に維持させることができるパイプスライド式のシャープペンシルが提供される。

Description

シャープペンシル

　この発明は、ノック操作により筆記芯を口先部から突出させることができ、筆記に伴う筆記芯の摩耗に合わせて前記口先部に配置されたパイプ状の芯ガイドを後退させることができるシャープペンシルに関する。

　従来よりシャープペンシルにおける口先部には、パイプ状の芯ガイドが固定された状態で取り付けられている。この構成によると、芯ガイドからの筆記芯の突出量が大きいと、筆記により芯の折損（芯折れ）が発生するために、一度のノック操作により芯ガイドから突出される芯の長さに制限を加える必要がある。

　このために、筆記操作に伴う芯の消耗に応じて、頻繁に芯タンクの後端部に設けられたノック棒をノック操作する動作を余儀なくされる。すなわち、筆記中に握りを変えてノック操作を行わなければならないために、筆記の能率が低下するという問題を抱えていた。

　そこで、ノック操作に伴う筆記芯の突出動作と共にパイプ状の芯ガイドも前進し、筆記に伴う芯の摩耗と共に芯ガイドも後退するように動作するパイプスライド式シャープペンシルが提案されており、例えば次に示す特許文献１，２等に開示されている。
特開平８－０７２４７３号公報 特開平８－１３２７８２号公報

　前記した特許文献１および２に開示されたパイプスライド式シャープペンシルによると、筆記に伴う芯の摩耗により、パイプ状の芯ガイドの先端部が紙面に接触することにより前記芯ガイドが除々に後退するように動作する。これにより、一度のノック操作による口先部からの芯の突出量が多少大きく設定しても、筆記芯はパイプ状の芯ガイドにより保護され、筆記に伴う芯折れが発生する度合いを低減させることができる。

　しかしながら、特許文献１および２に開示されたパイプスライド式シャープペンシルによると、筆記に伴う芯の摩耗により、例えばステンレス等の金属により成形された芯ガイドの先端部が紙面を擦ることになる。したがって、この時の摩擦抵抗を受けて筆感を悪くしたり、極端な場合には芯ガイドの先端エッジ部が紙面に引っ掛かり、紙面を破くという問題も招来させる。

　この発明は、前記した問題点に着目してなされたものであり、筆記による芯の摩耗に伴い、芯ガイドとして機能する先端パイプが除々に口先部内に後退するように動作させることで、前記先端パイプからの筆記芯の突出量を一定の範囲内に維持させることができるパイプスライド式のシャープペンシルを提供することを課題とするものである。

　前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかるシャープペンシルの基本構成は、軸筒内に配設されたチャックの前後動により筆記芯の解除と把持を行うことで、前記筆記芯を前方に繰り出すことができるように構成されると共に、前記筆記芯が受ける筆記圧による後退動作および筆記圧の解除による前進動作を受けて、回転子を一方向に回転駆動させる回転駆動機構とが備えられ、前記軸筒の前端部には、パイプ状に形成された芯ガイドを支持するパイプ支持部材が収容されると共に、前記回転駆動機構を構成する前記回転子の回転駆動動作を受けて、前記パイプ支持部材に支持されたパイプ状の芯ガイドを、除々に前記軸筒内に向かって後退させる後退駆動機構が具備される。

　前記構成によるシャープペンシルにおける好ましい一つの形態においては、前記後退駆動機構には、前記パイプ支持部材の回転を阻止し軸方向に移動可能となるように規制する回動規制手段と、前記回転子側に形成された第１ネジ部と、当該第１ネジ部に螺合する前記パイプ支持部材側に形成された第２ネジ部とが具備された構成にされる。

　この場合、前記第１ネジ部が前記回転子の前端部に形成された外ネジにより構成され、前記第２ネジ部が前記パイプ支持部材の内周面に形成された内ネジにより構成される。

　加えて、前記回動規制手段は、前記軸筒の内周面において軸方向に沿って形成された凸状のリブ、および前記パイプ支持部材において軸方向に沿って形成された溝部とにより構成され、前記溝部に対して前記リブが係合されることで、前記パイプ支持部材が軸方向のみに移動可能となるように構成される。

　そして、前記した実施の形態においては、前記チャックの前進動作により、当該チャックの前端部に当接される前記パイプ支持部材が、前記第１ネジ部と第２ネジ部との螺合状態を外して前進動作されるように構成されていることが望ましい。

　また、前記したシャープペンシルにおける好ましい他の一つの形態においては、前記後退駆動機構には、前記回転子の回転駆動動作を前記パイプ支持部材に伝達する回転伝達手段と、前記パイプ支持部材側に形成された第１ネジ部と、当該第１ネジ部に螺合する前記軸筒側に形成された第２ネジ部とが具備された構成にされる。　

　この場合、前記第１ネジ部が前記パイプ支持部材の外周面に形成された外ネジにより構成され、前記第２ネジ部が前記軸筒の内周面に形成された内ネジにより構成される。

　加えて、前記回転伝達手段は、前記回転子の前端部において軸方向に沿って形成された凸状のリブ、および前記パイプ支持部材において軸方向に沿って形成された溝部とにより構成され、前記溝部に対して前記リブが係合されることで、前記回転子の回転駆動動作を前記パイプ支持部材に伝達するように構成される。

　そして、前記した実施の形態においても、前記チャックの前進動作により、当該チャックの前端部に当接される前記パイプ支持部材が、前記第１ネジ部と第２ネジ部との螺合状態を外して前進動作されるように構成されていることが望ましい。

　一方、前記した回転駆動機構における好ましい一つの形態においては、前記筆記芯が受ける筆記圧による後退動作および筆記圧の解除による前進動作を受けて、往復方向に回転駆動される往復回転部材と、当該往復回転部材と前記回転子とに跨がるようにして捲装され、前記往復回転部材の一方向の回転により両者に圧接して往復回転部材から回転子に対して前記一方向の回転動作を伝達し、前記往復回転部材の他方向の回転により前記両者への圧接を解除して往復回転部材から回転子に対する他方向の回転動作の伝達が停止されるコイルバネを含むバネクラッチが具備された構成になされる。

　この場合、前記回転駆動機構には、非回転部材と前記回転子とに跨がるようにして捲装され、前記往復回転部材の前記一方向の回転動作時において前記非回転部材と前記回転子への圧接が解除されて前記回転子の回転動作を許容し、前記往復回転部材の前記他方向の回転動作時において前記非回転部材と前記回転子の両者に圧接して前記回転子の回転動作を停止させる第２のコイルバネを含む第２のバネクラッチがさらに具備されていることが望ましい。

　また、前記した回転駆動機構における好ましい他の一つの形態においては、回転駆動機構を構成する回転子が円環状に形成されて、その軸方向の一端面および他端面に第１と第２のカム面がそれぞれ形成されると共に、前記第１と第２のカム面にそれぞれ対峙するように前記軸筒側に配置された第１と第２の固定カム面が具備され、前記筆記圧による前記チャックの後退動作によって、前記円環状回転子における第１のカム面が、前記第１の固定カム面に当接して噛み合わされ、前記筆記圧の解除により前記円環状回転子における第２のカム面が、前記第２の固定カム面に当接して噛み合わされるように構成され、前記回転子側の第１カム面が、前記第１の固定カム面に噛み合わされた状態において、前記回転子側の第２カム面と前記第２の固定カム面が、軸方向においてカムの一歯に対して半位相ずれた関係に設定され、前記回転子側の第２カム面が、前記第２の固定カム面に噛み合わされた状態において、前記回転子側の第１カム面と前記第１の固定カム面が、軸方向においてカムの一歯に対して半位相ずれた関係に設定された構成にされる。

　前記した構成のシャープペンシルによると、筆記動作によって得られる回転子の一方向への回転駆動力を利用して、パイプ支持部材を除々に軸筒内に向かって後退させる後退駆動機構を備えたので、筆記動作に伴う芯の摩耗と共に、パイプ状の芯ガイドも除々に後退するように動作する。したがって、筆記に伴う芯の摩耗量とパイプ状芯ガイドの後退動作量との相対差をきわめてに小さくすることができるので、筆記芯が芯ガイドより過剰に突出することによる芯折れ、パイプ状芯ガイドの先端が紙面に接触するなどの発生度合いを極端に低減させることが可能となる。

　また、ノック操作に伴うチャックの前進動作により、当該チャックの前端部に当接されるパイプ支持部材が、第１ネジ部と第２ネジ部との螺合状態を外して前進動作されるようになされるので、筆記芯の繰り出し動作と同時に、パイプ状芯ガイドの突出動作を実現させることができる。この時、一度のノック操作による芯の突出量を増大させても、前記した作用により、芯折れや芯ガイドの紙面への接触を防止させることができるので、頻繁なノック操作を行うことによる筆記の能率の低下を防止させることにも寄与できる。

　さらに、この発明にかかるシャープペンシルによると、前記した回転子の一方向の回転作用を利用して、筆記芯を同方向に回転駆動させることができるので、書き進むにしたがって筆記芯が偏摩耗するのを防止することができ、描線の太さや描線の濃さが大きく変化するという問題を解消させることもできる。

この発明にかかるシャープペンシルの第１の実施の形態について軸筒から口先部を分離し、一部を破断した状態で示した前半部の斜視図である。 同じく軸方向において分断した状態の前半部を示した断面図である。 図２に示した状態に対して９０度直交する面で分断した状態の前半部を示した断面図である。 筆記に伴い先端パイプを除々に後退させる動作について説明する断面図である。 図４に続く動作について説明する断面図である。 この発明にかかるシャープペンシルの第２の実施の形態について軸筒から口先部を分離し、一部を破断した状態で示した前半部の斜視図である。 同じく軸方向において分断した状態の前半部を示した断面図である。 この発明にかかるシャープペンシルの第３の実施の形態について軸筒から口先部を分離し、一部を破断した状態で示した前半部の斜視図である。 同じく軸方向において分断した状態の前半部を示した断面図である。 図８および図９に示す実施の形態に搭載された回転子の回転駆動作用を順を追って説明する模式図である。 図１０に続く回転子の回転駆動作用を説明する模式図である。

符号の説明

　１　　　軸筒
　１Ａ　　口先部
　１ａ　　リブ
　２　　　芯ケース
　３　　　チャック
　４　　　締め具
　５　　　回転子
　５ａ　　リブ
　７　　　先端パイプ
　８　　　パイプ支持部材
　８ａ　　溝部
　８ｂ　　溝部
　１０　　筆記芯
　１１　　リターンバネ
　１４　　往復回転部材
　１５　　上カム形成部材
　１６　　下カム形成部材
　１７　　バネ部材
　１８　　コイルバネ（第１バネクラッチ）
　１９　　非回転部材
　２１　　コイルバネ（第２バネクラッチ）
　２３　　第２ネジ部
　２４　　ネジ形成部材
　２５　　第１ネジ部
　３１　　第１ネジ部
　３２　　第２ネジ部
　３６　　回転子
　３７　　上カム形成部材
　３８　　下カム形成部材
　４０　　トルクキャンセラー

　以下、この発明にかかるシャープペンシルについて図に示す実施の形態に基づいて説明する。図１～図３は、この発明にかかるシャープペンシルにおける第１の実施の形態を示したものであり、図１はシャープペンシルの前半部を示し、軸筒から口先部を分離し、一部を破断した状態で示した斜視図である。また図２はその軸方向において分断した状態の前半部を示した断面図であり、図３は図２に示した状態に対して９０度直交する面で分断した状態の断面図である。

　なお、以下においては、同一部分を同一符号で示した各部の構成について、符号を引用してそれぞれ説明するが、以下に説明する各図においては、図に応じて符号の一部を適宜省略した状態で示している。

　符号１はその外郭を構成する軸筒を示しており、前記軸筒１の軸芯部分には筒状の芯ケース２が同軸状に収容され、この芯ケース２の先端部にはチャック３が連結されている。このチャック３は、その先端部が複数に分割されて、分割された先端部がリング状に形成された締め具４内に遊嵌されるようにして装着されている。そして、リング状の前記締め具４は前記チャック３の周囲を覆うようにして配置された円筒状に形成された回転子５の先端部内面に装着されている。

　この実施の形態においては、前記軸筒１の前端部には軸筒１の一部を構成する口先部１Ａが取り付けられており、この口先部１Ａより突出するようにして芯ガイドとして機能する先端パイプ７が配置されている。そして、前記先端パイプ７の基端部は前記口先部１Ａ内に位置するパイプ支持部材８の先端部内面に嵌合されている。

　前記パイプ支持部材８は、その後端部側が大径となるように円筒部が連続した階段状に形成されており、先端パイプ７の取り付け側の内周部には軸芯部分に通孔を形成したゴム製の保持チャック９が収容されている。前記した構成により、芯ケース２からチャック３を経由して先端パイプ７内を通るように直線状の芯挿通孔が形成されており、この芯挿通孔内に筆記芯（替え芯）１０が挿通されている。

　前記した回転子５とチャック３との間の空間部には、コイル状のリターンバネ１１が配置されている。なお前記リターンバネ１１の一端部（後端部）は前記した芯ケース２の前端面に当接し、また前記リターンバネ１１の他端部（前端部）は回転子５内に環状に突出するようにして形成された係止部に係止された状態で収容されている。したがって前記リターンバネ１１の作用により、回転子５内のチャック３が後退する方向、すなわちチャック３が筆記芯１０を把持した状態となるように付勢されている。

　図に示すシャープペンシルにおいては、軸筒１の後端部に配置された図示せぬノック棒をノック操作することで、前記芯ケース２が軸筒１内において前進し、チャック３の先端部が締め具４から突出することで筆記芯１０の把持状態が解除される。そして、前記ノック操作の解除により、リターンバネ１１の作用により芯ケース２およびチャック３は軸筒１内において後退する。

　前記したようにチャック３の先端部が締め具４から突出した状態において、前記筆記芯１０は保持チャック９の内周面において一時的に保持され、この状態でチャック３は後退してその先端部が前記締め具４内に収容される。これによりチャック３は筆記芯１０を再び把持状態にする。すなわち、前記したノック棒のノック操作の繰り返しによるチャック３の前後動により筆記芯の解除と把持が行われ、これにより筆記芯はチャック３から順次前方に繰り出されるように作用する。

　図２および図３に示されたように前記した回転子５の中央部の外周面は、若干径が太く形成されている。そして、回転子５の後半部は後述する往復回転部材の一部を構成する筒状体１３内に回動転可能となるように収容されており、この筒状体１３のほぼ中央部外周面には円筒状に形成された往復回転部材１４が嵌合されている。

　図１に示されたように前記往復回転部材１４の一端面（後端面）には第１のカム面１４ａが形成されており、往復回転部材１４の他端面（前端面）には第２のカム面１４ｂが形成されている。なお、前記第１のカム面１４ａおよび第２のカム面１４ｂは、鋸歯状のカムが円環状の端面に沿ってそれぞれ連続的に形成されている。　

　一方、前記往復回転部材１４の後端部側には、円筒状に形成された上カム形成部材１５が軸筒１内に取り付けられており、前記上カム形成部材１５の前端部には、前記往復回転部材１４における第１のカム面１４ａに対峙するようにして固定カム面（第１の固定カム面ともいう。）１５ａが形成されている。

　さらに、前記した往復回転部材１４における第２のカム面１４ｂに対峙するようにして軸筒１側に円筒状の下カム形成部材１６が取り付けられ、その軸方向の後端部には、前記往復回転部材１４における第２のカム面１４ｂに対峙するようにして固定カム面（第２の固定カム面ともいう。）１６ａが形成されている。

　前記第１の固定カム面１５ａおよび第２の固定カム面１６ａについても、鋸歯状のカムが円環状の端面に沿ってそれぞれ連続的に形成されており、各カムの配列ピッチは前記往復回転部材１４に形成された第１のカム面１４ａおよび第２のカム面１４ｂの各カムの配列ピッチと同一になされている。なお、前記往復回転部材１４に形成されている第１と第２のカム面１４ａ，１４ｂと、前記第１の固定カム面１５ａ、第２の固定カム面１６ａとによる往復回転部材１４の回転作用については、後で詳細に説明する。

　図２および図３に示されているように円筒状に形成された前記上カム形成部材１５の後端部は、軸芯に配置された前記芯ケース２側に向かうように内側に屈曲されており、この屈曲された上カム形成部材１５の後端部内面と、往復回転部材の一部を構成する筒状体１３の後端部との間に形成された空間部には、コイル状のバネ部材１７が装着されている。前記バネ部材１７は前記筒状体１３を前方に付勢するように作用し、この付勢力を受けた前記筒状体１３に押されて前記回転子５およびチャック３等は前方に向かうように構成されている。

　一方、図２および図３に示されているように前記した回転子５の中央部における若干径が太く形成された外周面と、往復回転部材１４を周面に嵌合した筒状体１３の前端部外周面とに跨がるようにしてコイルバネ１８が捲装されており、前記筒状体１３と回転子５と前記コイルバネ１８とによりバネクラッチ（以下、これを第１のバネクラッチとも言い、コイルバネ１８と同一の符号で示す。）を構成している。

　また、前記回転子５の中央部における若干径が太く形成された外周面の前方寄りには、筒状の非回転部材１９が装着されている。前記非回転部材１９の一部は図３に示されたとおり外側に向けて断面Ｌ字状に曲げられて、その先端が幅の狭い鍔部１９ａを形成しており、この鍔部１９ａは前記下カム形成部材１６の軸方向に沿って形成された溝部１６ｂ内に挿入されている。したがって非回転部材１９は軸方向には移動可能であるが、回動は不可能となるように構成されている。

　そして、回転子５の中央部における若干径が太く形成された外周面と、前記非回転部材１９の外周面とに跨がるようにして第２のコイルバネ２１が捲装されており、前記回転子５と非回転部材１９と前記第２のコイルバネ２１とによりバネクラッチ（以下、これを第２のバネクラッチとも言い、第２のコイルバネ２１と同一の符号で示す。）を構成している。

　なお、以上説明した実施の形態においては、チャック３、締め具４、回転子５、リターンバネ１１、筒状体１３、非回転部材１９、第１のバネクラッチを構成するコイルバネ１８および第２のバネクラッチを構成するコイルバネ２１等により、筆記芯１０を回転させる回転駆動機構を構成している。

　一方、前記した口先部１Ａ内に収容されたパイプ支持部材８には、その後端部側における大径部の内周面に、図１に示されたように内ネジ２３が形成されている。なお、この実施の形態においては前記内ネジ２３を第２ネジ部とも称する。そしてパイプ支持部材８の前記大径部には、軸方向に沿うようにして溝部（割り溝）８ａが形成されている。

　また、前記口先部１Ａには、その内面に沿って凸状のリブ１ａが形成されており、前記リブ１ａに対して前記溝部８ａが係合されることで、前記したパイプ支持部材８は、口先部１Ａ内において軸方向のみに移動可能となるように構成されている。すなわち、前記口先部１Ａに形成された凸状のリブ１ａと、パイプ支持部材８に形成された溝部８ａとにより、パイプ支持部材８の回動を阻止する回動規制手段を構成している。

　さらに前記した回転子５の前端部には、円筒状に形成されたネジ形成部材２４が嵌め込まれており、このネジ形成部材２４の周側面には、外ネジ２５が形成されている。なお、この実施の形態においては前記外ネジ２５を第１ネジ部とも称する。そして、前記第１ネジ部２５と第２ネジ部２３とはそのピッチが同一に設定されると共に、内外の径が一致するように形成されている。

　これにより、前記口先部１Ａが軸筒１の前端部に嵌め込まれることにより、図２および図３に示すように第１ネジ部２５と第２ネジ部２３とは螺合状態になされる。なお、この場合、パイプ支持部材８の前記大径部には、すでに説明したとおり軸方向に沿うようにして割り溝８ａが形成されると共に、図１および図２に示されているとおり、前記大径部の外周面と前記口先部１Ａの内周面との間には、所定の空隙部２７が形成されており、これにより口先部１Ａが軸筒の前端部に嵌め込まれることで、第１ネジ部２５と第２ネジ部２３とは互いにネジ部を超えつつ螺合状態になされる。

　以上説明したこの発明にかかるシャープペンシルの第１の実施の形態によると、チャック３が筆記芯１０を把持した状態で、前記回転子５はチャック３と共に軸芯を中心にして回転可能となるように前記軸筒１内に収容されている。そして、シャープペンシルが筆記状態以外の場合においては、前記バネ部材１７の作用により前記筒状体１３を介して回転子６は前方に付勢されている。

　ここで、シャープペンシルを使用した場合、すなわち先端パイプ７から突出している筆記芯１０に筆記圧が加わった場合には、前記チャック３はバネ部材１７の付勢力に抗して後退し、これに伴って回転子６、筒状体１３、さらに往復回転部材１４も軸方向に後退する。したがって、図１に示すように往復回転部材１４に形成されている第１のカム面１４ａは、上カム形成部材１５に形成された第１の固定カム面１５ａ側に移動する。これにより、前記往復回転部材１４は一方向への回転作用、すなわちこの実施の形態においては左回転の作用を受け、前記筒状体１３も同方向の回転作用を受ける。

　前記したように筒状体１３が左回転動作を受けた場合には、前記筒状体１３と回転子５との間に捲装された第１のバネクラッチを構成するコイルバネ１８は、前記筒状体１３に巻き付くようにして縮径する。したがってコイルバネ１８は筒状体１３と回転子５に圧接して前記筒状体１３の左回転動作を回転子５に伝達する。これにより、回転子５の左回転運動はチャック３を介して筆記芯１０に伝達される。

　この時、前記回転子５と非回転部材１９との間に捲装された第２コイルバネ２１による第２のバネクラッチは、回転子５の左回転動作を受けてコイルバネ１８は巻き戻されるようにして径を拡大する。したがって回転子５と非回転部材１９との圧接は解除され（滑りが発生し）て、前記回転子５の左回転を許容するように作用する。

　一方、筆記圧が解除された場合には、図２および図３に示したバネ部材１７の作用を受けて筒状体１３、往復回転部材１４、回転子６は軸方向に前進する。したがって、図１に示すように往復回転部材１４に形成されている第２のカム面１４ｂは、下カム形成部材１６に形成された第２の固定カム面１６ａ側に移動する。これにより、この実施の形態においては前記往復回転部材１４は他方向に、すなわち右回転の作用を受け前記筒状体１３も同方向の回転作用を受ける。

　前記したように筒状体１３が右回転の作用を受けた場合には、第１のバネクラッチを構成するコイルバネ１８は巻き戻されるようにして径を拡大し、したがって筒状体１３と回転子５との間に滑りを発生させてクラッチが解除される。この時、筒状体１３の右回転に引きずられて前記回転子５も同方向に回転しようとするが、この場合には前記回転子５と非回転部材１９との間に捲装された第２コイルバネ２１による第２のバネクラッチは、非回転部材１９と回転子５に圧接して前記回転子５の右回転は阻止される。

　なお、前記した実施の形態においては、少なくとも第１のコイルバネ１８を含む第１のバネクラッチを具備することで、筆記に伴う前記往復回転部材１４の回転動作を一方向に回転させるように作用させることができる。これに加えて第２のコイルバネ２１を含む第２のバネクラッチを具備することで、筆記芯を確実に一方向に回転動作させることができ、動作の信頼性を向上させることができる。これにより、書き進むにしたがって筆記芯が偏摩耗するのを防止させることができ、描線の太さや描線の濃さが大きく変化するという問題を解消することが可能となる。

　一方、筆記動作に伴う前記した回転子５の回転駆動動作を受けて、回転子５の前端部に嵌め込まれたネジ形成部材２４も回転駆動を受けることになる。前記ネジ形成部材２４に形成された第１ネジ部２５は、前記したパイプ支持部材８に形成された第２ネジ部２３に螺合されており、かつパイプ支持部材８は前記した回動規制手段により軸方向にのみ移動できるように構成されている。

　したがって、前記パイプ支持部材８は、回転子５の回転駆動動作を受けて、前記パイプ支持部材に支持された先端パイプ７を、除々に軸筒側に向かって後退させるように動作する。すなわち、前記したリブ１ａおよび溝部８ａによる回動規制手段と、第１ネジ部２５、第２ネジ部２３等により先端パイプ８を除々に軸筒側に向かって後退させる後退駆動機構を構成している。

　図４および図５は、筆記に伴い先端パイプ７を除々に後退させる前記した後退駆動機構の動作について説明するものである。すなわち、図４（Ａ）は、パイプ支持部材８が最も前進した状態を示している。この状態における筆記芯１０の先端位置をＳとし、比較のために、図４および図５においては筆記芯１０は摩耗せずに先端位置Ｓを保つものとして示している。

　図４（Ａ）に示す初期状態においては、筆記芯の先端位置Ｓに対して、先端パイプ７はｔ１の距離をもって位置する。そして、筆記に伴う前記回転子の回転動作により、前記した後退駆動機構が作用し、図４（Ｂ）に示すように筆記芯の初期の先端位置Ｓに対して先端パイプ７はｔ２の距離をもって位置するようになる。実際には、この間において筆記芯は筆記による摩耗により、その先端部は前記ｔ２側に近ずくことになり、理想的には先端パイプ７からの筆記芯の突出量は同一になされる。

　さらに筆記に伴う前記回転子の回転動作により、前記した後退駆動機構が作用し、図５（Ｃ）に示すように筆記芯の初期の先端位置Ｓに対して先端パイプ７はｔ３の距離をもって位置するようになる。この場合においても同様に、筆記芯は実際には筆記による摩耗により、その先端部は前記ｔ３側に近ずくことになり、理想的には先端パイプ７からの筆記芯の突出量は同一になされる。

　図５（Ｃ）に示す状態は、先端パイプ７が最も後退した状態を示しており、ここで軸筒１の後端部に配置された図示せぬノック棒をノック操作することで、チャック３が前進し、すでに説明した作用により、筆記芯１０を所定量繰り出すことができる。これと同時に図５（Ｄ）に示すようにチャック３の前端部が前記したパイプ支持部材８の一部に当接し、これを前方に押し出すように作用する。

　この時、前記した回転子５の前端部に嵌め込まれたネジ形成部材２４の第１ネジ部２５と、パイプ支持部材８に形成された第２ネジ部２との螺合状態が外されて、パイプ支持部材８は前進動作する。そして、再び図４（Ａ）に示す状態になされ、筆記動作を継続することができる。

　以上説明した第１の実施の形態によると、筆記動作に伴い先端パイプ８を除々に軸筒側に向かって後退させる後退駆動機構が具備されているので、筆記に伴う芯の摩耗量と先端パイプの後退動作量との相対差を常に小さくすることができ、発明の効果の欄に記載した独自の作用効果をもたらすシャープペンシルを提供することができる。

　次に図６および図７は、この発明にかかるシャープペンシルにおける第２の実施の形態を示したものであり、図６はシャープペンシルの前半部において軸筒から口先部を分離し、一部を破断した状態で示した斜視図であり、図７は口先部が軸筒に装着され、軸方向において分断された状態の前半部を示した断面図である。

　なお、図６および図７に示した第２の実施の形態においては、筆記動作に伴い回転子５を回転駆動させる回転駆動機構の構成は第１の実施の形態と同一であり、この実施の形態においては、パイプ状の芯ガイド（先端パイプ）７を、除々に軸筒側に向かって後退させる後退駆動機構に相違がある。

　すなわち、この第２の実施の形態においては、口先部１Ａ内に収容されたパイプ支持部材８には、その後端部側における大径部に、軸方向に沿うようにして溝部（割り溝）８ｂが形成されている。また、前記した回転子５の前端部には、軸方向に沿って凸状のリブ５ａが形成されている。すなわち、パイプ支持部材８側の前記溝部８ｂに対して回転子５側の前記リブ５ａが係合されることで、前記回転子５の回転駆動動作をパイプ支持部材８側に伝達する回転伝達手段を構成している。

　加えて、前記パイプ支持部材８における大径部の外周面には、図６に示されたように外ネジ３１が形成されており、この実施の形態においては前記外ネジ３１を第１ネジ部と称する。また前記口先部１Ａの内周面には内ネジ３２が形成されており、この実施の形態においては前記内ネジ３２を第２ネジ部と称する。そして、前記第１ネジ部３１と第２ネジ部３２とはそのピッチが同一に設定され、互いに螺合されされた状態でパイプ支持部材８は口先部１Ａ内に収容されている。

　そして、前記した回転子５からの筆記に伴う回転駆動力は、凸状のリブ５ａと溝部８ｂからなる前記した回転伝達手段を介してパイプ支持部材８側に伝達される。したがってパイプ支持部材８は、回転子５からの回転駆動力を受けて第１ネジ部３１と第２ネジ部３２の作用により除々に軸筒側に向かって後退するように動作し、先端パイプ８も同様に軸筒側に向かって除々に後退するように作用する。

　したがって、図６および図７に示した第２の実施の形態においても、先に説明した第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

　次に図８および図９は、この発明にかかるシャープペンシルにおける第３の実施の形態を示したものであり、図８はシャープペンシルの前半部において軸筒から口先部を分離し、一部を破断した状態で示した斜視図であり、図９は口先部が軸筒に装着され、軸方向において分断した状態の前半部を示した断面図である。

　なお、図８および図９に示した第３の実施の形態においては、パイプ状の芯ガイド（先端パイプ）７を、除々に軸筒側に向かって後退させる後退駆動機構は、図１～図３に示した第１の実施の形態と同一であり、この実施の形態においては、筆記動作に伴い回転子を一方向に回転駆動させる回転駆動機構に相違がある。なお、図８および図９においては、すでに説明した各部と同一の機能を果たす部分を同一符号で示しており、その説明は省略する。

　図８および図９に示す符号３６は、その軸方向の中央部が径を太くし円環状に形成された回転子を示している。そして、円環状になされた一端面（後端面）には第１のカム面３６ａが形成されており、円環状になされた他端面（前端面）には第２のカム面３６ｂが形成されている。一方、前記回転子３６の後端部には、円筒状の上カム形成部材３７が回転子３６の後端部を覆うようにして軸筒１内に取り付けられており、前記上カム形成部材３７の前端部には、前記回転子３６における第１のカム面３６ａに対峙するようにして固定カム面（第１の固定カム面ともいう。）３７ａが形成されている。

　さらに、前記回転子３６における第２のカム面３６ｂに対峙するようにして軸筒１側に円筒状の下カム形成部材３８が取り付けられ、その中央部において内径を広げることにより形成された段部には、固定カム面（第２の固定カム面ともいう。）３８ａが形成されている。なお、前記回転子３６に形成されている第１と第２のカム面３６ａ，３６ｂと、前記第１の固定カム面３７ａ、第２の固定カム面３８ａとの関係および相互の作用については、図１０および図１１に基づいて後で詳細に説明する。

　円筒状に形成された上カム形成部材３７の後端部内面には、円筒状のストッパー３９が嵌合されており、このストッパー３９の前端部と、円筒状に形成され軸方向に移動可能なトルクキャンセラー４０との間にはコイル状のバネ部材４１が装着されている。

　前記バネ部材４１は、前記トルクキャンセラー４０を前方に付勢するように作用し、この付勢力を受けた前記トルクキャンセラー４０に押されて前記回転子３６は前方に向かうように構成されている。

　前記した構成によると、チャック３が筆記芯を把持した状態で、前記回転子３６はチャック３と共に軸芯を中心にして回転可能となるように前記軸筒１内に収容されている。そして、シャープペンシルが筆記状態以外の場合においては、前記バネ部材４１の作用により前記トルクキャンセラー４０を介して回転子３６は前方に付勢されている。

　一方、シャープペンシルを使用した場合、すなわち先端パイプ７から突出している筆記芯１０に筆記圧が加わった場合には、前記チャック３はバネ部材４１の付勢力に抗して後退し、これに伴って回転子３６も軸方向に後退する。したがって、回転子３６に形成されている第１のカム面３６ａは前記第１の固定カム面３７ａに接合して噛み合い状態になされる。

　図１０の（Ａ）～（Ｃ）および図１１の（Ｄ），（Ｅ）は、前記した動作により回転子３６を回転駆動させる回転駆動機構の基本動作を順を追って説明するものである。図１０および図１１において、符号３６は前記した回転子を模式的に示したものであり、その一端面（図の上側の面）には、周方向に沿って連続的に鋸歯状になされた第１のカム面３６ａが円環状に形成されている。また回転子３６の他端面（図の下側の面）にも、同様に周方向に沿って連続的に鋸歯状になされた第２のカム面３６ｂが円環状に形成されている。

　一方、図１０および図１１に示すように、上カム形成部材３７の円環状の端面にも周方向に沿って連続的に鋸歯状になされた第１の固定カム面３７ａが形成されており、下カム形成部材３８の円環状の端面にも周方向に沿って連続的に鋸歯状になされた第２の固定カム面３８ａが形成されている。そして、回転子に形成された第１のカム面３６ａ、第２のカム面３６ｂ、および上カム形成部材３７に形成された第１の固定カム面３７ａ、下カム形成部材３８に形成された第２の固定カム面３８ａの各カム面は、そのピッチが互いにほぼ同一となるように形成されている。

　図１０（Ａ）は、シャープペンシルが筆記状態以外の場合における上カム形成部材３７、回転子３６、下カム形成部材３８の関係を示したものである。この状態においては、回転子３６に形成された第２のカム面３６ｂは軸筒１に取り付けられた下カム形成部材３８の第２の固定カム面３８ａ側に、前記バネ部材４１の付勢力により当接されている。この時、前記回転子３６側の第１カム面３６ａと前記第１の固定カム面３７ａが、軸方向においてカムの一歯に対して半位相（半ピッチ）ずれた関係となるように設定されている。

　図１０（Ｂ）は、シャープペンシルの使用により筆記芯１０に筆記圧が加わった初期の状態を示しており、この場合においては、前記したとおり回転子３６はチャック３の後退に伴って、前記バネ部材４１を収縮させて軸方向に後退する。これにより、回転子３６は軸筒１に取り付けられた上カム形成部材３７側に移動する。

　図１０（Ｃ）は、シャープペンシルの使用により筆記芯１０に筆記圧が加わり、回転子３６が上カム形成部材３７側に当接して後退した状態を示しており、この場合においては回転子３６に形成された第１カム面３６ａが、上カム形成部材３７側の第１の固定カム面３７ａに噛み合う。これにより回転子３６は第１カム面３６ａの一歯の半位相（半ピッチ）に相当する回転駆動を受ける。

　なお、図１０および図１１における回転子３６の中央部に描いた○印は、回転子３６の回転移動量を示している。そして図１０（Ｃ）に示す状態においては、前記回転子３６側の第２カム面３６ｂと前記第２の固定カム面３８ａが、軸方向においてカムの一歯に対して半位相（半ピッチ）ずれた関係となるように設定されている。

　次に図１１（Ｄ）は、シャープペンシルによる筆記が終わり、筆記芯に対する筆記圧が解かれた初期の状態を示しており、この場合においては、前記したバネ部材４１の作用により回転子３６は軸方向に前進する。これにより、回転子３６は軸筒１に取り付けられた下カム形成部材３８側に移動する。

　さらに図１１（Ｅ）は、前記したバネ部材４１の作用により、回転子３６が下カム形成部材３８側に当接して前進した状態を示しており、この場合においては回転子３６に形成された第２カム面３６ｂが、下カム形成部材３８側の第２の固定カム面３８ａに噛み合う。これにより回転子３６は第２カム面３６ｂの一歯の半位相（半ピッチ）に相当する回転駆動を再び受ける。

　したがって、回転子３６の中央部に描いた○印で示すように、筆記圧を受けた回転子３６の軸方向への往復運動に伴って回転子３６は、第１および第２カム面３６ａ，３６ｂの一歯（１ピッチ）に相当する回転駆動を受け、チャック３を介して、これに把持された筆記芯１０も同様に回転駆動される。

　前記回転子３６の前端部には、円筒状に形成されたネジ形成部材２４が嵌め込まれており、このネジ形成部材２４の周側面には、前記した第１ネジ部２５が形成されている。そして、この第１ネジ部２５に螺合される第２ネジ部２３が施されたパイプ支持部材８が備えられた構成は、図１～図３に基づいて説明した第１の実施の形態と同一である。したがって、図８および図９に示した第３の実施の形態においても、先に説明した第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

　なお、前記したコイル状のバネ部材４１の付勢力を受けて回転子３６を前方に押し出す円筒状のトルクキャンセラー４０は、このトルクキャンセラー４０の前端面と前記回転子３６の後端面との間ですべりを発生させて、前記回転子３６の回転運動を、バネ部材４１に伝達させるのを防止させるように作用する。

　換言すれば、前記回転子３６とバネ部材４１との間に、円筒状に形成されたトルクキャンセラー４０が介在されることにより、前記回転子の回転運動が前記バネ部材に伝達されるのを阻止するように作用し、バネ部材４１の捩じれ戻り（バネトルク）が発生することで、回転子３６の回転動作に障害を与えるという問題を解消させることができる。

Claims (12)

1. 　軸筒内に配設されたチャックの前後動により筆記芯の解除と把持を行うことで、前記筆記芯を前方に繰り出すことができるように構成されると共に、前記筆記芯が受ける筆記圧による後退動作および筆記圧の解除による前進動作を受けて、回転子を一方向に回転駆動させる回転駆動機構とが備えられ、
   　前記軸筒の前端部には、パイプ状に形成された芯ガイドを支持するパイプ支持部材が収容されると共に、前記回転駆動機構を構成する前記回転子の回転駆動動作を受けて、前記パイプ支持部材に支持されたパイプ状の芯ガイドを、除々に前記軸筒内に向かって後退させる後退駆動機構が具備されていることを特徴とするシャープペンシル。
2. 　前記後退駆動機構には、前記パイプ支持部材の回転を阻止し軸方向に移動可能となるように規制する回動規制手段と、前記回転子側に形成された第１ネジ部と、当該第１ネジ部に螺合する前記パイプ支持部材側に形成された第２ネジ部とが具備されていることを特徴とする請求項１に記載されたシャープペンシル。
3. 　前記第１ネジ部が前記回転子の前端部に形成された外ネジであり、前記第２ネジ部が前記パイプ支持部材の内周面に形成された内ネジであることを特徴とする請求項２に記載されたシャープペンシル。
4. 　前記回動規制手段は、前記軸筒の内周面において軸方向に沿って形成された凸状のリブ、および前記パイプ支持部材において軸方向に沿って形成された溝部とにより構成され、前記リブに対して前記溝部が係合されることで、前記パイプ支持部材が軸方向のみに移動可能となるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載されたシャープペンシル。
5. 　前記チャックの前進動作により、当該チャックの前端部に当接される前記パイプ支持部材が、前記第１ネジ部と第２ネジ部との螺合状態を外して前進動作されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載されたシャープペンシル。
6. 　前記後退駆動機構には、前記回転子の回転駆動動作を前記パイプ支持部材に伝達する回転伝達手段と、前記パイプ支持部材側に形成された第１ネジ部と、当該第１ネジ部に螺合する前記軸筒側に形成された第２ネジ部とが具備されていることを特徴とする請求項１に記載されたシャープペンシル。
7. 　前記第１ネジ部が前記パイプ支持部材の外周面に形成された外ネジであり、前記第２ネジ部が前記軸筒の内周面に形成された内ネジであることを特徴とする請求項６に記載されたシャープペンシル。
8. 　前記回転伝達手段は、前記回転子の前端部において軸方向に沿って形成された凸状のリブ、および前記パイプ支持部材において軸方向に沿って形成された溝部とにより構成され、前記溝部に対して前記リブが係合されることで、前記回転子の回転駆動動作を前記パイプ支持部材に伝達するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載されたシャープペンシル。
9. 　前記チャックの前進動作により、当該チャックの前端部に当接される前記パイプ支持部材が、前記第１ネジ部と第２ネジ部との螺合状態を外して前進動作されるように構成されていることを特徴とする請求項６に記載されたシャープペンシル。
10. 　前記回転駆動機構には、前記筆記芯が受ける筆記圧による後退動作および筆記圧の解除による前進動作を受けて、往復方向に回転駆動される往復回転部材と、当該往復回転部材と前記回転子とに跨がるようにして捲装され、前記往復回転部材の一方向の回転により両者に圧接して往復回転部材から回転子に対して前記一方向の回転動作を伝達し、前記往復回転部材の他方向の回転により前記両者への圧接を解除して往復回転部材から回転子に対する他方向の回転動作の伝達が停止されるコイルバネを含むバネクラッチが具備されていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載されたシャープペンシル。
11. 　前記回転駆動機構には、非回転部材と前記回転子とに跨がるようにして捲装され、前記往復回転部材の前記一方向の回転動作時において前記非回転部材と前記回転子への圧接が解除されて前記回転子の回転動作を許容し、前記往復回転部材の前記他方向の回転動作時において前記非回転部材と前記回転子の両者に圧接して前記回転子の回転動作を停止させる第２のコイルバネを含む第２のバネクラッチがさらに具備されていることを特徴とする請求項１０に記載されたシャープペンシル。
12. 　前記回転駆動機構を構成する回転子が円環状に形成されて、その軸方向の一端面および他端面に第１と第２のカム面がそれぞれ形成されると共に、前記第１と第２のカム面にそれぞれ対峙するように前記軸筒側に配置された第１と第２の固定カム面が具備され、
    　前記筆記圧による前記チャックの後退動作によって、前記円環状回転子における第１のカム面が、前記第１の固定カム面に当接して噛み合わされ、前記筆記圧の解除により前記円環状回転子における第２のカム面が、前記第２の固定カム面に当接して噛み合わされるように構成され、
    　前記回転子側の第１カム面が、前記第１の固定カム面に噛み合わされた状態において、前記回転子側の第２カム面と前記第２の固定カム面が、軸方向においてカムの一歯に対して半位相ずれた関係に設定され、前記回転子側の第２カム面が、前記第２の固定カム面に噛み合わされた状態において、前記回転子側の第１カム面と前記第１の固定カム面が、軸方向においてカムの一歯に対して半位相ずれた関係に設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載されたシャープペンシル。

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