WO2012014832A1

WO2012014832A1 - メカニカルペンシル

Info

Publication number: WO2012014832A1
Application number: PCT/JP2011/066815
Authority: WO
Inventors: 川口　研; 重盛　正樹; 傑雄内田
Original assignee: ぺんてる株式会社
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2012-02-02
Also published as: JP5929755B2; JPWO2012014832A1

Abstract

　軸筒又は先部材内に、芯の後退を阻止するチャックユニットと、芯を保持する機能を有する摺動ユニットが配置されたメカニカルペンシルにおいて、複数回の筆記圧の付加と解除によって、芯を繰り出すことを特徴とするメカニカルペンシル。

Description

メカニカルペンシル

　本発明は、メカニカルペンシルに関するものである。
　特に芯の摩耗にともない一定量の芯の繰り出しが、筆記時の圧力（以下、筆記圧と称する）またはそれ以上の筆記圧で行うことの出来るメカニカルペンシルの芯繰り出し構造に関するものである。

　従来より筆記にともなう芯の摩耗に応じて、芯繰り出し操作（後端ノック操作）により、使用者が意図的に芯を突出するメカニカルペンシルが知られていた。しかし、筆記中に芯を出す繰り出し操作を行うためには、一旦メカニカルペンシルを持ち変える必要があり、操作上煩わしさが生じていた。

　そこで、特許文献１では、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メカニカルペンシルが提案されている。

特開２００９－２３３９２１公報

　特許文献１に開示されているメカニカルペンシルの基本構造は、軸筒内に配設されたチャックの前後動により芯の解除と把持を行うことで、前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構造となっている。

　しかし、前記基本構造では、芯ガイドが徐々に後退することで、見掛け上は一定量の芯を繰り出すことは可能であるが、必要以上に筆記圧の付加と解除を繰り返すと、芯が筆記に伴う芯の摩耗量より長く芯が繰り出されてしまう問題と、芯ガイドが設定した後退距離に達してしまうと、使用者がメカニカルペンシルを持ちかえて、芯繰り出し操作（後端ノック操作）を行う必要があった。

　そこで本発明は前記問題を鑑み、軸筒又は先部材内に、芯の後退を阻止するチャックユニットと、芯を保持する機能を有する摺動ユニットが配置されたメカニカルペンシルにおいて、複数回の筆記圧の付加と解除によって、芯を繰り出すことを要旨とするものである。

　本発明は、軸筒又は先部材内に、芯の後退を阻止するチャックユニットと、芯を保持する機能を有する摺動ユニットが配置されたメカニカルペンシルにおいて、複数回の筆記圧の付加と解除によって、芯を繰り出すので、必要以上の芯の繰り出しが防止されると共に、使用者がメカニカルペンシルを持ちかえて芯繰り出し操作（後端ノック操作）を行う必要がなくなり、筆記能率が向上する。

本発明の第１実施例の構成を示す縦断面図。本発明の第１実施例の構成を示す部分拡大縦断面図。本発明の第１実施例のＡ－Ａ断面図。本発明の第１実施例の摺動ユニットの組み立て図。（Ａ）摺動ユニットの正面図。（Ｂ）摺動ユニットの外観斜視図。本発明の第１実施例の回転子の詳細図。本発明の第１実施例の作動図。（Ａ）要部縦断面図。（Ｂ）摺動子と回転子を示す外観正面図。本発明の第１実施例の作動図。（Ａ）要部縦断面図。（Ｂ）摺動子と回転子を示す外観正面図。本発明の第１実施例の作動図。（Ａ）要部縦断面図。（Ｂ）摺動子と回転子を示す外観正面図。本発明の第１実施例の作動図。（Ａ）要部縦断面図。（Ｂ）摺動子と回転子を示す外観正面図。本発明の第１実施例の作動図。（Ａ）要部縦断面図。（Ｂ）摺動子と回転子を示す外観正面図。本発明の第１実施例の摺動ユニットの変形例詳細斜視図。本発明の第２実施例の構成を示す縦断面図。本発明の第２実施例の摺動ユニットの詳細斜視図。本発明の第２実施例の円筒部材の詳細図。本発明の第２実施例の作動図。（Ａ）要部縦断面図。（Ｂ）摺動子と回転子を示す外観正面図。本発明の第２実施例の作動図。（Ａ）要部縦断面図。（Ｂ）摺動子と回転子を示す外観正面図。本発明の第２実施例の作動図。（Ａ）要部縦断面図。（Ｂ）摺動子と回転子を示す外観正面図。本発明の第２実施例の作動図。（Ａ）要部縦断面図。（Ｂ）摺動子と回転子を示す外観正面図。本発明の第２実施例の作動図。（Ａ）要部縦断面図。（Ｂ）摺動子と回転子を示す外観正面図。本発明の第３実施例の構成を示す縦断面図。本発明の第３実施例の構成を示す部分拡大縦断面図。本発明の第３実施例の先部材と摺動子の詳細断面斜視図。本発明の第３実施例の作動図。本発明の第３実施例の作動詳細断面斜視図。本発明の第３実施例の作動図。本発明の第３実施例の作動詳細断面斜視図。本発明の第３実施例の作動図。本発明の第３実施例の作動詳細断面斜視図。本発明の第３実施例の作動図。本発明の第３実施例の作動詳細断面斜視図。本発明の第３実施例の作動図。本発明の第３実施例の作動詳細断面斜視図。本発明の第３実施例の先部材と摺動子の詳細断面斜視図。本発明の第４実施例の構成を示す縦断面図。本発明の第４実施例の構成を示す部分拡大縦断面図。本発明の第４実施例の構成を示す部分組付け斜視図。本発明の第４実施例の作動図。本発明の第４実施例の作動詳細断面斜視図。本発明の第４実施例の作動図。本発明の第４実施例の作動詳細断面斜視図。本発明の第４実施例の作動図。本発明の第４実施例の作動詳細断面斜視図。本発明の第４実施例の作動詳細断面斜視図。本発明の第４実施例の作動詳細断面斜視図。本発明の第５実施例の構成を示す縦断面図。本発明の第５実施例の構成を示す部分拡大縦断面図。本発明の第５実施例の構成を示す部分組付け斜視図。本発明の第５実施例の作動図。本発明の第５実施例の作動詳細断面斜視図。本発明の第５実施例の作動図。本発明の第５実施例の作動詳細断面斜視図。本発明の第５実施例の作動図。本発明の第５実施例の作動詳細断面斜視図。本発明の第５実施例の作動詳細断面斜視図。本発明の第５実施例の作動詳細断面斜視図。本発明の第６実施例の構成を示す縦断面図。本発明の第６実施例の構成を示す部分拡大縦断面図。本発明の第６実施例の構成を示す要部断面斜視図。

　本発明の第１実施例及び第２実施例による芯繰り出し構造を有するメカニカルペンシルの基本構造を説明する。軸筒又は先部材内には、芯保持部材が内部に固定された摺動ユニットと、芯が受ける筆記圧による後退動作と前記筆記圧の解除による前進動作を受け、前記後退動作と前進動作を一方向の回転に変換する回転駆動機構とが備えられる。

　この回転駆動機構は、前記回転駆動機構に設けられた突起が、前記摺動ユニットの側面に設けた鋸歯状の溝と係合し、前記鋸歯状の溝の軸方向長さの差を利用して前記摺動ユニットの軸方向移動量を規制することで芯を間欠的に繰り出すことを可能とした。この間欠的な芯繰り出す操作により、使用者が筆記中にメカニカルペンシルを持ち変えることなく、連続的な筆記を実現した。

　第１実施例に基づき本発明のメカニカルペンシルの芯繰り出し構造を説明する。図１は、本発明の第１の実施例の構成を示す縦断面図であり、図２は、部分拡大縦断面図である。

　外軸筒１０１の前方には、継手部材１０２を介して先部材１０５が固定されている。その先部材１０５の内部には、芯保持部材１１９を内部に圧入固定し先端に芯保護管１２１を固定した摺動体１１３と、前記摺動体１１３の後端に摺動部材１２２を圧入固定した摺動ユニットが前後動自在に配置している。

　前記摺動ユニットの外周には回転子１３３が位置し、その回転子１３３は先部材１０５の内部を自在に回転するように配置している。前記摺動ユニットの後端には、弾発部材１３５が当接し、摺動ユニットを前方に付勢している。前記摺動ユニットの後方には、鍔付筒体１３６が配置されているが、その鍔付筒体１３６の前方には、鍔付筒体１３８が圧入固定されている。そして、それら鍔付筒体１３６、並びに、鍔付筒体１３８の内部にはチャック１４１が弾発部材１４５により前方に付勢された状態で配置されている。

　また、そのチャック１４１の前方の外周には傾斜筒体１３９が配置される。その傾斜筒体１３９の内面とチャック１４１前方に形成された半球状の凹部１４２との間には、球状のボール１４４が配置している。そして、それら鍔付筒体１３６やチャック１４１などからなるチャックユニットが、前記外軸筒１０１内に前後動自在に配置されていると共に、弾発部材１４７により常に前方に付勢されている。

　前記チャックユニットの後方には、筒体１４８が圧入・固定されるとともに、その筒体１４８の後方には芯タンク１４９が圧入・固定されている。その芯タンク１４９の後方には筒体１５２が圧入固定されている。

　以上が本実施例の構成であるが、本実施例においては、前記摺動ユニットと回転子１３３の動作に特徴を有している。

　さらに各ユニットを構成する各部材について詳述する。
　前記継手部材１０２は、前部と後部に螺子溝が形成された螺子部１０３、１０４を有する筒体である。その螺子部１０４（継手部材１０２の後方）には外軸筒１０１が螺合固定され、螺子部１０３（継手部材１０２の前方）には先部材１０５が螺合固定されている。

　前記先部材１０５は、内部に貫通孔１０６と、段部１０７、１０８、１０９、１１０が形成されている。段部１０８は、図３に示すように一部に平坦部１１１を有する円形となっている。また、段部１１０の後方には、螺子部１１２が形成され、前記継手部材１０２の螺子部１０３と螺合固定されている。さらに、先部材１０５の内部には、前記摺動ユニットが収納され、前記先部材１０５に対して軸方向に前後に摺動するように配置されるが、前記平坦部１１１により回転不能に規制されている。

　前記摺動ユニットは、前述したように摺動体１１３、芯保持部材１１９、芯保護管１２１、摺動部材１２２から構成されている。前記摺動体１１３の内側段部１１４に圧入固定される芯保持部材１１９は、軸方向に貫通孔１２０を有し、前方は先端が平らな円錐状、後方は円筒状となっている。この芯保持部材１１９に用いられる材質は、弾性を有する樹脂であれば良く、具体的には、ニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。

　また、摺動体１１３の貫通孔１１５に圧入固定される芯保護管１２１は、繰り出された芯の保護と、芯が出ていることを見分けやすくする（視認性の向上）目的で配置されるが、摺動体１１３と一体に形成しても良い。その芯保護管１２１に用いられる材質は、芯の保護（芯折れ防止機能付加）を目的とするためは金属を用いることが良い。具体的には、鉄およびその合金、銅及びその合金等が挙げられる。

　前記摺動体１１３の後部には、段部１１６が形成されており、摺動部材１２２の前方部が圧入固定される。また、摺動体１１３の後部と摺動部材１２２の中間部には、鋸歯状の溝１１７、１２９（１３１）、１３０が形成されている（図４Ａ，４Ｂ参照）。

　摺動体１１３の後部に形成される前記溝１１７は、径方向に延びた形状であり、同じ形状の溝１１７が周方向に複数形成される。本実施例においては、２４個の溝１１７が周方向に形成される。一方、摺動部材１２２の中間部に形成される溝１２９（１３１）と溝１３０も、径方向に延びた形状であり、周方向に複数個形成されるが、前記摺動体１１３に形成される溝１１７とは形状が異なる。

　具体的には、深さ（軸方向の長さ）が異なる溝１２９（１３１）と溝１３０が周方向に規則的に配置される。さらに詳述すると、軸方向に対して長さが短い溝（以降、浅溝と称す）である溝１２９（１３１）が周方向に７個連続して配置された後、軸方向に対して長さが長い溝（以降、深溝と称す）である溝１３０が１個配置される。

　この浅溝１２９の７個と深溝１３０の１個を１つのブロックとし、本実施例では、３ブロック（浅溝と深溝の合計２４個）が規則的に配置される。また、摺動体１１３と摺動部材１２２に規則的に形成された前記鋸歯状の溝は、相対する頂点である頂点１１８と頂点１３２が半ピッチずれた関係で鋸歯状に連なる溝として配置される。

　また、摺動部材１２２は、内部に軸方向に貫通孔１２３を有していると共に、外周部には前方が細い凸形状で、後方に向かって段階的に径が大きくなる段部１２４、１２５、１２６、１２７、１２８が形成されている。その段部１２４の先端は、前記芯保持部材１１９の後方への抜けを防止するものとなっており、段部１２５は前方の摺動体１１３の段部１１６に圧入・固定される。

　前記摺動ユニットの外周（摺動体１１３および摺動部材１２２の外周）には、回転子１３３が位置している。その回転子１３３の内周側には図５に示すように内側に向かって突出する突起１３４が１２０°間隔で３個形成されている。そして、その突起１３４は、前記摺動ユニットに形成される鋸歯状の連なる溝（溝１１７、１２９（１３１）、１３０）のいずれかに当接可能とされている。

　また、摺動部材１２２の段部１２８には、弾発部材１３５の前端が当接し、摺動部材１２２を前方に付勢する。この弾発部材１３５の前方への付勢力は、芯保持部材１１９が把持した芯１４６をチャック１４１から引き出す力以上あれば良い。具体的には、芯１４６をチャック１４１から引き出す力が約０．１５Ｎであるので、摩擦などの抵抗による減衰を考慮し０．２０～０．３０Ｎ以上の付勢力があれば良い。

前記チャックユニットは、前述したように、鍔付筒体１３６、鍔付筒体１３８、傾斜筒体１３９、チャック１４１、ボール１４４、弾発部材１４５から構成される。

　その鍔付筒体１３６は筒体であり、その前方部には鍔１３７が圧入固定されている。そして、その鍔付筒体１３６の前方には、鍔付筒体１３８が着脱不能に係止されている。その鍔付筒体１３８の内方には、傾斜筒体１３９が着脱不能に係止されている。

　その傾斜筒体１３９の内面には、前方に向かって拡径する傾斜面１４０が形成されている。その傾斜筒体１３９の内側には、チャック１４１が前後動可能に配置されており、チャック１４１の前方外周面には、半球状の凹部１４２が、前方内面には芯を把持する凹状の芯把持部１４３が形成されている。そして、その凹部１４２と前記傾斜筒体１３９の傾斜面１４０との間には、ボール１４４が介在している。

　また、前記鍔付筒体１３６の内方には前記チャック１４１を後方に向けて付勢する弾発部材１４５が配置されている。その弾発部材１４５により、チャック１４１を後方に付勢することで傾斜筒体１３９の傾斜面１４０に当接したボール１４４を介して、チャック１４１を閉じる方向に作用させ、芯１４６を把持している。即ち、芯の前進は許容するが、その後退は楔作用によって阻止するボールチャック機構となっている。

　本実施例において芯１４６の前進は０．１５Ｎ以上、後退は０．８０Ｎ以上の力が必要とされる。ちなみに、弾発部材１４５の後方への付勢力は０．３０Ｎ程度である。また、本実施例では、そのチャック１４１を２つに分割された同様な形状のチャック片を互いに合い対向させることによって構成している。

　前記チャックユニットを構成する傾斜筒体１３９およびチャック１４１の材質は、凹部１４２にボール１４４が接することから、強度および耐久性に優れた金属、例えば、銅やその合金、鉄やその合金、アルミニウムやその合金、亜鉛やその合金などが望ましいが、比較的硬質な合成樹脂、例えば、アクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリアセタールなどや、これらの合成樹脂に無機粉体、ガラス繊維、カーボン繊維などを充填したものであっても良い。また、チャックユニットは、鍔付筒体１３６の鍔１３７の後方に当接する弾発部材１４７により前方に付勢される。本実施例において弾発部材１４７の前方への付勢力は、１．０Ｎ程度である。

　鍔付筒体１３６の後方には、筒体１４８が圧入・固定される。その筒体１４８の後方には、芯タンク１４９が着脱不能に固定されている。その芯タンク１４９の後方には鍔１５０が形成されており、その鍔１５０と外軸筒１０１との間には、弾発部材１５１が圧縮された状態で設けられている。その弾発部材１５１によって芯タンク１４９が後方に付勢される。

　また、芯タンク１４９の後端には、前方の径が後方の径よりも小さな筒体１５２が着脱不能に係止されている。その筒体１５２の後方拡径部の内方には、消しゴム１５３が着脱可能に係止され、また、後方拡径部の外方には、ノック部材１５４が消しゴム１５３を覆うように着脱可能に係止される。

　次に本発明の第１実施例における間欠的に芯を繰り出す動作について説明する。図６～図１０は、間欠的に芯を繰り出す作動図である。間欠的に芯を繰り出す動作に関しては、前記摺動ユニットに形成した鋸歯状に連なる溝と回転子１３３に形成された突起１３４との関係と併せて説明する。

　図６Ａは、芯保護管１２１の先端から芯１４６が突出した状態を示す。この状態での前記突起１３４は、摺動部材１２２に形成された浅溝１２９に位置する（図６Ｂ参照）。

　次に筆記するために芯保護管１２１の先端から突出している芯１４６の先端を紙面１５５に接触させると、芯１４６に後方への力（筆記圧）が付加される（筆記圧を付加した状態）。この後方への力（筆記圧）は、芯１４６からチャック１４１に伝わり、そのチャック１４１は後退をしようとする。しかし、チャック１４１の前方外周面の半円状の凹部１４２に介在しているボール１４４が当接する傾斜面１４０の楔作用によりチャック１４１は強固に閉じ、芯１４６を後退できないように強固に把持する。つまり芯１４６の後退は楔作用によって阻止される。

　さらに使用者が紙面１５５に付加する筆記圧を増加し、筆記圧が弾発部材１４７のチャックユニットを前方に付勢する力を超えると、弾発部材１４７が筆記圧に抗しきれずチャックユニットが後退する。このチャックユニットの後退により、チャック１４１で把持している芯１４６も見かけ上後退し、芯１４６を把持する芯保持部材１１９も後退する。この後退により芯保持部材１１９を内包する摺動ユニットも後退することとなる（図７Ａ参照）。

　この状態での突起１３４は、前記溝１２９（浅溝）に当接する位置から摺動体１１３に形成された溝１１７に当接する位置へと移動する。この突起１３４の移動に伴い回転子１３３に回転動作が発生する。本実施例においては、芯１４６の前方から見て、時計方向の回転作用を受け回転子１３３のみが時計方向に回転する（図７Ｂ参照）。なお、回転子１３３の突起１３４は、一つでも機能するが、回転子１３３が後方への付勢力により、こじられ摩擦力が増加することを防ぐ為、可能ならば二つ以上設けるのが望ましく、本実施例では３つの突起１３４を有している。

　次に、筆記が終了し筆記圧が解除された状態を図８に示す。筆記圧が解除されると弾発部材１４７の前方への付勢力により、チャックユニットが芯１４６を把持したまま前進する。そのチャックユニットの前進とともに、チャックユニットの前方で、芯１４６を把持する芯保持部材１１９が内包する摺動ユニットも弾発部材１３５の前方への付勢力を受け前進する（図８Ａ参照）。

　この状態での突起１３４は、前記溝１１７の位置から摺動部材１２２に形成された深溝１３０へと移動する。つまり、筆記圧の付加前（図６の状態）と比較して、浅溝１２９から一つ隣の溝である深溝１３０へ移動したことになる（図８Ｂ参照）。

　この突起１３４の移動に伴い回転子１３３に回転動作が発生する。図８Ｂにおいては、摺動部材１２２の深溝１３０に突起１３４が当接している。摺動部材１２２の深溝１３０に突起１３４が当接することで、摺動ユニットは、筆記圧付加前の図６の状態より浅溝１２９と深溝１３０の長さ（深さ）の差Ｌだけ前方へ移動する。

　この摺動体ユニットの前進と共に、摺動ユニット内で芯保持部材１１９も芯１４６を把持したまま前進するが、芯保持部材１１９の芯把持力はチャック１４１から芯を引き出す力よりも大きく、かつ、弾発部材１３５の前方への付勢力もチャック１４１から芯を引き出す力よりも大きいため、芯１４６は前方へ引き出される（図８Ａ参照）。

　ここで、摺動ユニットの前進により芯１４６は前方へ引き出されるが、摺動ユニットと芯１４６は相対的に移動するため、芯１４６の前端から芯保護管１２１前端までの距離は変化しない。この時点では芯１４６は繰り出されていない状態である。

　さらに、筆記が継続されると、図９Ａに示すように、芯１４６の先端は再び紙面１５５に接触し、芯１４６に後方への力（筆記圧）が作用する。この後方への力（筆記圧）は、芯１４６からチャック１４１に伝わり、そのチャック１４１は後退をしようとするが、チャック１４１の前方外周面の半球状の凹部１４２に介在しているボール１４４、ボール１４４が当接する傾斜面１４０の楔作用によりチャック１４１は強固に閉じ、芯１４６をより強固に把持する。すなわち図７と同様の動作となる。

　この状態で、突起１３４は、前記深溝１３０の位置から摺動体１１３に形成された溝１１７へと移動するとともに摺動ユニットが後退し、前記浅溝１２９と深溝１３０の長さ（深さ）の差Ｌだけ芯１４６が突出することとなる（図９Ｂ参照）。

　次に、筆記が終了し筆記圧が解除された状態を図１０に示す。筆記圧が解除されると弾発部材１４５の前方への付勢力により、チャックユニットが芯１４６を把持したまま前進する。そのチャックユニットの前進と伴に、チャックユニットの前方に位置し芯１４６を把持する芯保持部材１１９を内包する摺動体１１３も弾発部材１３５の前方への付勢力を受け前進する。この状態で、突起１３４は、前記溝１１７の位置から摺動部材１２２に形成された浅溝１３１へと移動する（図１０Ｂ参照）。この動作により芯１４６の繰り出し動作は完了する。

　芯１４６の繰り出し頻度は、図４に示すように、摺動体１１３および摺動部材１２２に形成された鋸歯状の連なる溝の中の深溝１３０の数で決まり、一回当たりの繰り出し長さは浅溝と深溝の距離の差Ｌによって決定される。

　実際のメカニカルペンシルの芯の消耗量は、筆記する芯の硬度および紙質、ならびに使用する言語等、によって異なるが、使用状況に応じて、前記深溝の数、および浅溝と深溝の距離の差Ｌを適宜設定すれば良い。本実施例においては、浅溝７個に対して深溝が１個の割合で規則的に配置していることより、８回の筆記圧の付加と解除で１回の芯１４６の間欠的な繰り出し動作となる。

　第１実施例においては、摺動体１１３と摺動部材１２２の２つの部品で構成されているが、図１１に示すように摺動体１５６を一体構造として、摺動体１５６外周の鋸歯状の連なる溝１５７を切削加工により形成しても構わない。この場合、摺動体１５６を一つの部品で構成することで、前後二つの部品の溝位置を合わせる手間がなくなり、これにより組立性が向上しコスト低減に寄与する。

　図１２は、本発明の第２の実施例の構成を示す縦断面図である。
　外軸筒２０１の前方には、継手部材２０２を介して先部材２０５が固定される。その先部材２０５の内部には、芯保持部材２１７を内部に圧入固定し、先端に芯保護管２１９を固定した摺動体２１２と前記摺動体２１２の後端に摺動体２２０を圧入固定した摺動ユニットが前後動、かつ、回転が自在に配置している。

　その摺動ユニットの外周には円筒部材２３１が位置しており、その円筒部材２３１の断面は図１４に示すように外周面の一部に平坦部２３３を有する円形となっている。また、先部材２０５の内部にも、前記円筒部材２３１の平坦部２３３と対応し、係合する平坦部が形成されており、円筒部材２３１の先部材２０５に対する回転が規制されるように圧入固定されている。

　前記摺動ユニットの後端と継手部材２０２との間には、弾発部材２３４が圧縮された状態で配置されており、摺動ユニットを前方に付勢している。その摺動ユニットの後方には、鍔付筒体２３５が配置されており、その鍔付筒体２３５の前方に鍔付筒体２３６が圧入固定されている。そして、それら鍔付筒体２３５と鍔付筒体２３６の内部には、チャック２３９が弾発部材２４２により前方に付勢された状態で配置されている。そして、チャック２３９の前方の外周には傾斜筒体２３７が配置されるとともに、チャック２３９の前方に形成された半球状の凹部２４０には、球状のボール２４１が配置されている。

　それら鍔付筒体２３５や鍔付筒体２３６、チャック２３９などからなるチャックユニットが外軸筒２０１内を前後動自在に配置され、弾発部材２４４により常に前方に付勢される。

　以上が本実施例の構成である。本実施例では前記摺動ユニットが、先部材２０５の内部で前後動し、且つ、回転が自在になるように配置されており、且つ、突起２３２を有する円筒部材２３１が先部材２０５の内部に回転不能に固定される点が、第１実施例と異なっている。

　さらに各ユニットを構成する各部材について詳述する。前記継手部材２０２は、前部と後部に螺子溝が形成された螺子部２０３、２０４を有する筒体である。その螺子部２０４（継手部材２０２の後方）には外軸筒２０１が螺合固定され、螺子部２０３（継手部材２０２の前方）には先部材２０５が螺合固定されている。

　前記先部材２０５は、内部に貫通孔２０６と、外面に段部２０７、２０８、２０９、２１０が形成されている。その段部２１０の後方には、螺子部２１１が形成され、前記継手部材２０２の螺子部２０３と螺合固定されている。また、先部材２０５の内部には、前記摺動ユニットが収納され、先部材２０５に対して軸方向に前後に摺動し、且つ、回転するように配置される。

　前記摺動ユニットは、前述したように摺動体２１２、芯保持部材２１７、芯保護管２１９、摺動体２２０から構成されている。その摺動体２１２の内側段部２１３に圧入固定される芯保持部材２１７は、軸方向に貫通孔２１８を有し、前方は先端が平らな円錐状、後方は円筒状となっている。尚、その芯保持部材２１７に用いられる材質は、弾性を有する樹脂であれば良く、具体的には、ニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。

　また、摺動体２１２の貫通孔２１４に圧入固定される芯保護管２１９は、繰り出された芯の保護と、芯が出ていることを見分けやすくする（視認性の向上）目的で配置されるが、摺動体２１２と一体に形成しても良い。芯保護管２１９に用いられる材質は、芯の保護（芯折れ防止機能付加）を目的とするために金属を用いことが良い。具体的には、鉄およびその合金、銅及びその合金等が挙げられる。

　前記摺動体２１２の後部には、段部２１５が形成され、摺動体２２０が圧入固定される。また、摺動体２１２の後部と摺動体２２０の中間部には、鋸歯状の溝２１６、２２７（２２９）、２２８が形成されている（図１４）。

　前記摺動体２１２の後部に形成される溝２１６は、径方向に延びた形状であり、同じ形状の溝２１６が周方向に複数形成される。本実施例においては、２４個の溝２１６が周方向に形成される。一方、摺動体２２０の中間部に形成される前記溝２２７（２２９）と溝２２８も、径方向に延びた形状であり、周方向に複数個形成されるが、前記摺動体２１２に形成される溝２１６とは形状が異なる。具体的には、軸方向の長さが異なる溝２２７（２２９）と溝２２８が規則的に配置される。

　さらに詳述すると、軸方向に対して長さ（深さ）が短い溝（以降、浅溝と称す）である溝２２７（２２９）が周方向に７個配置した後、軸方向に対して長さ（深さ）が長い溝（以降、深溝と称す）である溝２２８が１個配置される。７個の浅溝２２７，２２９と１個の深溝２２８を１つのブロックとし、本実施例では、３ブロック（浅溝と深溝の合計２４個）が規則的に配置される。また、摺動体２１２と摺動体２２０に規則的に形成された前記鋸歯状の溝は、相対する頂点である頂点２４６と頂点２３０が半ピッチずれた関係で鋸歯状に連なる溝として配置される。

　前記摺動体２２０は軸方向に貫通孔２２１を有していると共に、外周部には前方が細い凸形状で、４つの段部２２２、２２３、２２４、２２５、２２６が形成されている。前方の段部２２２の先端は、芯保持部材２１７の後方への抜けを防止するものとなっており、段部２２３は前方の摺動体２１２の段部２１５に固定される。

　前記摺動ユニットの外周（摺動体２１２および摺動体２２０の外周）には、円筒部材２３１が位置している。円筒部材２３１の内周側には図１４に示すように内側に突出する突起２３２が１２０°間隔で３個形成されている。そして、その突起２３２は、前記摺動ユニットに形成される鋸歯状の連なる溝（溝２１６、２２７（２２９）、２２８）に係合している。

　また、摺動体２２０の段部２２６には、弾発部材２３４の前端が当接し、弾発部材２３４は摺動体２２０を前方に付勢する。

　前記チャックユニットは、前述したように、鍔付筒体２３５、鍔付筒体２３６、傾斜筒体２３７、チャック２３９、ボール２４１、弾発部材２４２から構成される。

　その鍔付筒体２３５の前方には鍔付筒体２３６が圧入固定されており、それら鍔付筒体２３５と鍔付筒体２３６の内部にはチャック２３９が弾発部材２４２により前方に付勢された状態で配置されている。そのチャック２３９の前方の外周には傾斜筒体２３７が配置され、チャック２３９の前方に形成された半球状の凹部２４０には球状のボール２４１が配置されている。そして、チャックユニットが外軸筒２０１内を前後動自在に配置され、弾発部材２４４により常に前方に付勢される。

　次に本発明の第２実施例における間欠的に芯を繰り出す動作について説明する。図１５～図１９は、間欠的に芯を繰り出す作動図である。間欠的に芯を繰り出す動作に関しては、前記摺動ユニットに形成した鋸歯状に連なる溝と円筒部材２３１に形成された突起２３２との関係と併せて説明する。

　図１５Ａは、芯保護管２１９の先端から芯２４３が突出した状態を示す。この状態での前記突起２３２は、摺動体２２０に形成された溝２２７（浅溝）に位置する（図１５Ｂ参照）。

　次に、筆記するために芯保護管２１９の先端から突出している芯２４３の先端を紙面２４５に接触させると、芯２４３には後方への力（筆記圧）が付加される（筆記圧を付加した状態）。

　この後方への力（筆記圧）は、芯２４３からチャック２３９に伝わり、チャック２３９は後退しようとする。しかし、チャック２３９の前方外周面の半円状の凹部２４０に介在しているボール２４１が当接する傾斜面２３８の楔作用によりチャック２３９は強固に閉じ、芯２４３を後退できないように強固に把持する。つまり芯２４３の後退は楔作用によって阻止される。

　さらに、使用者が紙面２４５に付加する筆記圧を増加し、筆記圧が弾発部材２４４のチャックユニットを前方へ付勢している力を超えると、弾発部材２４４は筆記圧によって圧縮され、チャックユニットは後退する。前記チャックユニットの後退により、チャック２３９で把持している芯２４３も見かけ上後退し、芯２４３を把持する芯保持部材２１７も後退する。この後退により芯保持部材２１７を内包する摺動ユニットも後退することとなる（図１６Ａ参照）。

　この状態での突起２３２は、前記浅溝２２７に当接する位置から摺動体２１２に形成された溝２１６へと移動する。この突起２３２の移動に伴い前記摺動ユニットに回転動作が発生する。本実施例においては、芯２４３の前方から見て、時計方向の回転作用を受け前記摺動ユニットのみが時計方向に回転する（図１６Ｂ参照）。

　なお、円筒部材２３１の突起２３２は、一つでも機能するが、円筒部材２３１が後方への付勢力によるこじられ摩擦力が増加することを防ぐ為、可能ならば二つ以上設けるのが望ましく、本実施例では３つの突起２３２を有している。

　次に、筆記が終了し筆記圧が解除された状態を図１７に示す。筆記圧が解除されると弾発部材２４４の前方への付勢力により、チャックユニットが芯２４３を把持したまま前進する。前記チャックユニットの前進とともに、チャックユニットの前方で、芯２４３を把持する芯保持部材２１７が内包する摺動ユニットも弾発部材２３４の前方への付勢力を受け前進する（図１７Ａ参照）。

　この状態での突起２３２は、前記溝２１６の位置から摺動体２２０に形成された深溝２２８へと移動する。つまり、筆記圧の付加前（図１５の状態）と比較して浅溝２２７から一つ隣の溝である深溝２２８へ移動したことになる（図１７Ｂ参照）。この突起２３２の移動に伴い前記摺動ユニットに回転動作が発生する。

　図１７Ｂにおいては、摺動体２２０の深溝２２８に突起２３２が当接している。摺動体２２０の深溝２２８に突起２３２が当接することで、摺動ユニットは、筆記圧付加前の図１５の状態より浅溝２２７と深溝２２８の長さ（深さ）の差Ｌだけ前方へ移動する。

　この摺動体ユニットの前進と共に、摺動ユニット内で芯保持部材２１７も芯２４３を把持したまま前進するが、芯保持部材２１７の芯把持力はチャック２３９から芯を引き出す力よりも大きく、かつ、弾発部材２３４の前方への付勢力もチャック２３９から芯を引き出す力よりも大きいため、芯２４３は前方へ引き出される。

　摺動ユニットの前進により芯２４３は前方へ引き出されるが、摺動ユニットと芯２４３は相対的に移動するため、芯２４３前端から芯保護管２１９前端までの距離は変化しない。この時点では芯２４３は繰り出されていない状態である。

　また、第１の実施例との違いは、摺動ユニットの回転に伴い芯保持部材２１７で把持している芯２４３が回転することである。芯２４３を回転させることによって、筆記による芯の片減りを防止することができ、常に、ほぼ一定の筆記の線幅が得られるようになる。

　さらに、筆記が継続されると、図１８Ａに示すように、芯２４３の先端は再び紙面２４５に接触し、芯２４３に後方への力（筆記圧）が作用する。この後方への力（筆記圧）は、芯２４３からチャック２３９に伝わり、チャック２３９は後退をしようとするが、チャック２３９の前方外周面の半球状の凹部２４０に介在しているボール２４１と、ボール２４１が当接する傾斜面２３８との間の楔作用によりチャック２３９は強固に閉じ、芯２４３をより強固に把持する。すなわち、図１６と同様の動作となる。

　この状態での突起２３２は、前記深溝２２８の位置から摺動体２１２に形成された溝２１６へと移動するとともに摺動ユニットが後退し、前記浅溝２２７と深溝２２８の長さ（深さ）の差Ｌだけ芯２４３が突出することとなる（図１８Ｂ参照）。

　次に、筆記が終了し筆記圧が解除された状態を図１９に示す。筆記圧が解除されると弾発部材２４２の前方への付勢力により、チャックユニットが芯２４３を把持したまま前進する。前記チャックユニットの前進と伴に、チャックユニットの前方で、芯２４３を把持する把持する芯保持部材２１７を内包する摺動ユニット２１２も弾発部材２３４の前方への付勢力を受け前進する。

　この状態での突起２３２は、前記溝２１６の位置から摺動体２２０に形成された浅溝２２９へと移動する（図１９Ｂ参照）。この動作により芯２４３の繰り出し動作は完了する。

　芯２４３の繰り出し頻度は、図１７に示すように、摺動体２１２および摺動体２２０に形成された鋸歯状の連なる溝の中の溝２２８（深溝）の数で決まり、一回当たりの繰り出し長さは浅溝と深溝の距離の差Ｌによって決定される。

　実際のメカニカルペンシルの芯の消耗量は、筆記する芯の硬度および紙質、ならびに使用する言語等、によって異なるが、使用状況に応じて、前記深溝の数および浅溝と深溝の距離の差Ｌを適宜設定すれば良い。本実施例においては、浅溝７個に対して深溝が１個の割合で規則的に配置していることより、８回の筆記圧の付加と解除で１回の芯２４３の間欠的な繰り出し動作となる。

　次に、本発明の第３実施例による芯繰り出し構造を有するメカニカルペンシルの基本構造を説明する。軸筒又は先部材内には、芯保持部材が内部に固定された摺動子と、芯が受ける筆記圧による後退動作と前記筆記圧の解除による前進動作を受け、前記後退動作と前進動作を一方向の回転に変換する回転子とが備えられる。

　この回転子は、前記筆記圧が解除された状態では、前記回転子の前面に設けられた突起が、前記先部材内の段部に設けた鋸歯状のカムと係合しており、その鋸歯状のカムの軸方向長さの差を利用して、前記回転子の軸方向移動量を規制することで、芯を間欠的に繰り出すことを可能としている。この間欠的な芯の繰り出し操作により、使用者が筆記中にメカニカルペンシルを持ち変えることなく、連続的な筆記を実現した。

　第３実施例に基づき、本発明のメカニカルペンシルの芯繰り出し構造を説明する。図２０は、本発明の第３の実施例の構成を示す縦断面図であり、図２１は、部分拡大縦断面図である。

　外軸筒３０１の前方には、先部材３０２が螺合等の手段を用いて固定されている。その先部材３０２の内部は、複数の段部を有した孔３０３が軸方向に貫通している。前記先部材３０２の内部前方には摺動子３１６が挿入され、先部材３０２の前端に開口された摺動子案内孔３０４から外部に突出した状態で、前後摺動自在に配置される。

　その摺動子案内孔３０４の後方には、その摺動子案内孔３０４よりも大径とした回転規制孔３０５が設けられる。また、その回転規制孔３０５の内面には、内方に向けて突設されたリブ３０６が複数配設されており、前記摺動子３１６の外周面に複数設けた案内溝３１７に挿入される。この時、前記リブ３０６の幅は前記案内溝３１７の幅よりもわずかに狭くなっており、前記摺動子３１６が前後方向摺動自在であるとともに、回動を規制して配置される。

　尚、本実施例では前記リブ３０６及び前記案内溝３１７はそれぞれ３箇所設けているが、前記摺動子３１６を安定して前後動自在に、且つ回動を規制することが目的であり、３箇所に限定されるものではない。

　また、前記摺動子３１６の内部前方には、芯保持部材３２４が圧入固定されて、摺動子３１６とともに摺動ユニット３２５を構成している。さらに、前記回転規制孔３０５の後方には、その回転規制孔３０５よりも大径とした回転子案内孔３０７が設けられ、内部に回転子３２６が挿入され回動自在に配置される。その回転子案内孔３０７の前方段部には鋸歯状の固定カム３０８が設けられている。

　また、前記回転子３２６の前面には前方に向かって突出する突起３２７が等角度間隔で複数設けられており、その突起３２７の前端面３２８は前記固定カム３０８に当接している。この突起３２７の前端面３２８は、前記固定カム３０８の斜面３０９の角度に合わせて傾斜しており、互いに面で接触している。

　尚、本実施例では前記突起３２７は３箇所設けているが、前記回転子３２６を安定して前記固定カム３０８に当接させることが目的であり、３箇所に限定されるものではない。

　さらに、前記回転子３２６は、図２３に示すように、前後の位置に配置された２つの円盤状部材と、これら２つの円盤状部材の間に設けられ前後方向に延びる２つの薄肉部から構成されている。これらの２つの薄肉部は円盤状部材のいずれか一方の対向面に、互いに対向する半円弧形状に形成された、弾性を有する部位である。回転子３２６に前後方向の圧縮力が作用すると、薄肉部がつぶれることにより前後に配置された２つの円盤状部材の間隔が狭められ、回転子３２６が前後方向に伸縮可能とされている。

　その回転子３２６の後方にはチャック蓋筒３３１が配置される。即ち、回転子３２６は、前記固定カム３０８とチャック蓋筒３３１との間に、その中間部が前後方向にわずかに圧縮されて配置されている。さらに、前記チャック蓋筒３３１の内部には後方から傾斜筒体３３５が挿入され、前後摺動自在に配置される。

　また、前記チャック蓋筒３３１の後端面３３２と、前記傾斜筒体３３５の後方鍔部３３６の間には、後端ノックスプリング３４１が配置され、前記チャック蓋筒３３１を常に前方に付勢している。

　さらに、傾斜筒体３３５の内部にはチャック３４２が挿入される。そのチャック３４２の前方には半球状の凹部３４３が設けられており、前記傾斜筒体３３５の傾斜内面３３７との間に球状のボール３４４が配置される。

　また、傾斜筒体３３５には後方から鍔付筒体３４５が内嵌され、圧入固定されている。その鍔付筒体３４５の前方内部段部３４６と、前記チャック３４２の後方段部３４７の間には、チャックスプリング３４８が配置され、前記チャック３４２を常に後方へ付勢している。

　そして、それらチャック蓋筒３３１やチャック３４２などからなるチャックユニット３５０が、前記外軸筒３０１内に前後動自在に配置されるとともに、筆圧受けスプリング３５２によって常に前方へ付勢されている。

　前記チャックユニット３５０の前方には前記回転子３２６が外挿されており、その回転子３２６は前記筆圧受けスプリング３５２の弾性力によって常に前方に付勢されている。つまり、回転子３２６の突起３２７の前端面３２８は、筆圧受けスプリング３５２の付勢力によって、前記固定カム３０８の斜面３０９に当接している。

　また、前記チャックユニット３５０の前端面３５１と、前記摺動子３１６の内部段部３１７の間には、先端スプリング３５３が配置され、摺動子３１６を常に前方へ付勢している。

　前記チャックユニットの後方には芯受け３５４が内挿されており、前記芯受け３５４を前後方向摺動自在に配置される。その芯受け３５４の後方には芯タンク３５５が外嵌圧入され、前記芯受け３５４と一体に固定されている。

　また、芯タンク３５５の後部には段部３５６が設けられており、前記外軸筒３０１の中間部に設けられた中間段部３５７との間に後端ノック補助スプリング３５８が配置され、芯タンク３５５を常に後方に付勢している。

　さらに、芯タンク３５５の後方にはノックユニット３５９が内嵌圧入され、前記芯タンクと一体に固定されている。尚、そのノックユニット３５９は段付円筒状の消しゴム受け筒３６０と、前記消しゴム受け筒に内挿される消しゴム３６１と、前記消しゴム受け筒３６０に外嵌されるノック部材３６２で構成されている。

　前記外軸筒３０１の後方には小径部３６３が設けられ、クリップ３６４が円筒状の取付部３６５を前記小径部３６３に外嵌圧入することで固定されている。

　以上が本実施例の構成であるが、本実施例においては、前記摺動子３１６と前記回転子３２６の動作に特徴を有している。

　さらに各部材について詳述する。
　前記摺動ユニット３２５は、前述したように摺動子３１６と芯保持部材３２４から構成されている。前記芯保持部材３２４は、軸方向に貫通穴３２９を有し、前方は先端が平らな円錐状、後方は円筒状となっている。

　前記貫通穴３２９には芯３３０が挿入される。その芯保持部材３２４は、前記摺動子３１６の内側段部３１８に圧入固定され、内方へ向かって圧縮されて、前記貫通穴３２９がわずかに縮径している。

　この芯保持部材３２４に用いられる材質は、弾性を有する樹脂であれば良く、具体的には、ニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。つまり、圧入による前記貫通穴３２９の縮径と、弾性を有する材質によって、所望の芯保持力を発生している。

　前記摺動子３１６の後端面には鋸歯状の移動カム３１９が形成されている。その移動カム３１９は前記摺動子３１６の軸中心から放射状に複数の移動カム山３２０が形成されている。さらに、複数形成された移動カム山３２０の中に、前記回転子３２６の突起３２７と同数だけ、谷部が深い移動カム深山３２１が等角度間隔で形成されている。

　本実施例においては、３０個の移動カム山３２０と３個の移動カム深山３２１が形成され、１０個の移動カム山３２０が配置された後、１個の移動カム深山３２１が配置される。この移動カム山３２０が１０個と移動カム深山３２１が１個を１つのブロックとし、３ブロックが規則的に円周状に配置される。

　なお、移動カム山３２０と移動カム深山３２１との傾斜角度は同一であり、移動カム深山３２１のカム面は移動カム山３２０のカム面の２倍とされている。したがって、移動カム深山３２１のカム深さは移動カム山３２０のカム深さの２倍である。

　前記先部材３０２の鋸歯状の固定カム３０８は、前記移動カム３１９と同様に、前記先部材３０２の軸中心から放射状に複数の固定カム山３１０が形成される。さらに、複数形成された固定カム山３１０の中に、前記回転子３２６の突起３２７と同数だけ、谷部が深い固定カム深山３１１が等角度間隔で形成される。

　本実施例においては、３０個の固定カム山３１０と３個の固定カム深山３１１が形成され、１０個の固定カム山３１０が配置された後、１個の固定カム深山３１１が配置される。この固定カム山３１０が１０個と固定カム深山３１１が１個を１つのブロックとし、３ブロックが規則的に円周状に配置される。

　前述した通り、前記摺動子３１６は前記先部材３０２に対して、前後方向摺動自在であるとともに、回動を規制して配置される。また、前記移動カム３１９の頂点３２２と、前記固定カム３０８の頂点３１２は、半ピッチずれた関係で配置される。

　前記チャックユニット３５０は、前述したように、チャック蓋筒３３１、傾斜筒体３３５、後端ノックスプリング３４１、チャック３４２、ボール３４４、鍔付筒体３４５、チャックスプリング３４８から構成されている。

　そのチャック蓋筒３３１の内部には、後方から前記傾斜筒体３３５が挿入され、その傾斜筒体３３５の外周に開口された係止孔３３８に、前記チャック蓋筒の後部に内方へ向かって突設された係止突起３３３が挿入される。

　前記チャック蓋筒３３１の後端面３３２と、前記傾斜筒体３３５の後方鍔部３３６の間には、前記傾斜筒体３３５の外周３３９を覆う状態で前記後端ノックスプリング３４１が配置され、前記チャック蓋筒３３１を常に前方に付勢している。これにより、前記係止突起３３３の係止面３３４と前記係止孔３３８の前端面３４０が当接して、前記チャック蓋筒３３１は前記傾斜筒体３３５に係止される。

　尚、前記チャック蓋筒３３１の内径は、前記傾斜筒体３３５の外周３３９の外径よりもわずかに大径となっており、前記後端ノックスプリング３４１の付勢力に抗して前後方向に摺動自在となっている。

　さらに、前記傾斜筒体３３５の内部には前記チャック３４２が挿入される。そのチャック３４２の前方には半球状の前記凹部３４３が設けられており、前記傾斜筒体３３５の傾斜内面３３７との間に球状のボール３４４が配置される。また、前記傾斜筒体３３５には後方から前記鍔付筒体３４５が内嵌され、圧入固定されている。

　その鍔付筒体３４５の前記前方内部段部３４６と、前記チャック３４２の前記後方段部３４７の間には、前記チャックスプリング３４８が前記チャック３４２の外周３４９を覆うように配置され、前記チャック３４２を常に後方へ付勢している。

　つまり、前記チャックスプリング３４８が前記チャック３４２を後方に付勢することで、前記傾斜内面３３７に当接した前記ボール３４４を介して、チャック３４２を閉じる方向に作用させ、芯３３０を把持している。即ち、前記芯３３０の前進は許容するが、その後退は楔作用によって阻止するボールチャック機構となっている。本実施例では前記チャック３４２を、２つに分割された同様な形状のチャック片を互いに合い対向させることによって構成している。

　前記チャックユニットを構成する傾斜筒体３３５およびチャック３４２の材質は、ボール３４４が接することから、強度および耐久性に優れた金属、例えば、銅やその合金、鉄やその合金、アルミニウムやその合金、亜鉛やその合金などが望ましいが、比較的硬質な合成樹脂、例えば、アクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリアセタールなどや、これらの合成樹脂に無機粉体、ガラス繊維、カーボン繊維などを充填したものであっても良い。

　さらに、各スプリングの付勢力、芯保持部材３２４の芯保持力、ボールチャック機構の芯把持力の各々の力の序列について詳述する。力の弱い方から順に以下の大小関係が必要となる。

　すなわち、ボールチャック機構の芯前進時把持力は先端スプリング３５３の付勢力よりも弱く、その先端スプリングの付勢力は、芯保持部材の芯保持力よりも弱く、また、その芯保持力は後端ノック補助スプリング３５８の付勢力と先端スプリング３５３の付勢力を加算した力よりも弱く、その加算した力は、筆圧受けスプリング３５２の付勢力よりも弱く、さらに、その筆圧受けスプリング３５２の付勢力は後端ノックスプリング３４１の付勢力よりも弱く、その後端ノックスプリング３４１の付勢力はボールチャック機構の芯後退時把持力よりも弱く設定されている。

　具体的に説明すると、本実施例においては、ボールチャック機構の芯前進時把持力が０．０５９Ｎ以上、０.２９Ｎ以下であり、先端スプリング３５３の付勢力が０．４４Ｎ以上、０．５４Ｎ以下、また、芯保持部材の芯保持力が０．６９Ｎ以上、０．８８Ｎ以下、さらに、後端ノック補助スプリング３５８の付勢力＋先端スプリング３５３の付勢力が１．５２Ｎ以上、１．８５Ｎ以下、また、筆圧受けスプリング３５２の付勢力が１．９４Ｎ以上、２．３７Ｎ以下、さらに、後端ノックスプリング３４１の付勢力が３．４８Ｎ以上、４．２６Ｎ以下、ボールチャック機構の芯後退時把持力が７．８４Ｎ以上になるよう構成している。

　次に本発明の第３実施例における間欠的に芯を繰り出す動作について説明する。図２３～図３２は、間欠的に芯を繰り出す作動図である。間欠的に芯を繰り出す動作に関しては、前記摺動ユニット３２５に形成した移動カム３１９と、前記先部材３０２に形成した固定カム３０８と、回転子３２６に形成された突起３２７との関係と併せて説明する。

　図２３、並びに、図２４は、前記摺動子３１６の先端から芯３３０が突出した状態を示す。この状態での前記突起３２７は、前記先部材３０２に形成された固定カム山３０８に位置する。

　次に、筆記するために前記摺動子３１６の先端から突出している前記芯３３０の先端を紙面３６６に接触させると、前記芯３３０に後方への力（筆記圧）が付加される（筆記圧を付加した状態）。この後方への力（筆記圧）は、前記芯３３０から前記チャック３４２に伝わり、そのチャック３４２は後退しようとする。

　この時、前記チャック３４２の前方外周面の半球状の前記凹部３４３に介在しているボール３４４が傾斜内面３３７に当接しているため、楔作用が発生し、前記チャック３４２は強固に閉じられ、その結果、芯３３０を後退できないように強固に把持される。つまり、芯３３０の後退は楔作用によって阻止される。

　さらに、使用者が前記紙面３６６に付加する筆記圧を増加し、筆記圧が前記筆圧受けスプリング３５２の前方付勢力を超えると、前記筆圧受けスプリング３５２が撓み、前記チャックユニット３５０が後退する。このチャックユニット３５０の後退により、前記チャック３４２で把持している芯３３０も見かけ上後退し、その芯３３０を保持する芯保持部材３２４も後退する。

　この後退により前記芯保持部材３２４を内包する摺動ユニット３２５も後退することとなる。この時、前記回転子３２６の突起３２７は、前記先部材３０２の固定カム山３０８から、前記摺動子３１６の移動カム山３２０により押し上げられて、前記移動カム山３２０に傾斜面を滑動しながら乗り移る。この乗り移りにより、回転子３２６は半ピッチ分回動することとなる。

　また、その乗り移りの時、回転子３２６の薄肉部が自らの弾性復元力によって伸長する。そのため、突起３２７は前方に付勢され、その突起３２７は前記移動カム山３２０に当接されている（図２５及び図２６参照）。

　次に、筆記が終了して筆記圧が解除された状態を図２７、並びに、図２８に示す。筆記圧が解除されると、前記筆圧受けスプリング３５２の前方付勢力により、前記チャックユニット３５０が芯３３０を把持したまま前進する。そのチャックユニット３５０の前進とともに、芯３３０を保持する前記芯保持部材３２４も前進する。この前進によって芯保持部材３２４を内包する前記摺動ユニット３２５も前進することとなる。

　この時、前記回転子３２６の突起３２７は、前記摺動子３１６の移動カム山３２０から、前記先部材３０２の固定カム深山３１１に傾斜面を滑動しながら乗り移る。この乗り移りにより、前記回転子３２６は半ピッチ分回動することとなる。

　この状態での前記突起３２７は、筆記圧付加前（図２４参照）と比較して、一つ隣のカム山である前記固定カム深山３１１へ移動したことになる（図２８参照）。同時に、前記固定カム山３０８のカム底３１３と固定カム深山３１１のカム深底３１４では、前後方向に位置の差Ｌがあり、この差Ｌ分だけ筆記圧付加前と比較して、前記回転子３２６が前方へ移動する。この回転子３２６の前進にともない、前記チャックユニット３５０も芯３３０を把持したままＬだけ前進する。

　この時、前記芯保持部材３２４の芯保持力よりも、前記チャックユニット３５０の芯把持力が大きいため、芯３３０は芯保持部材３２４と滑り、前記チャックユニット３５０と一体となってＬだけ前方へ押し出される。すなわち、前記カム底３１３とカム深底３１４の前後方向の位置の差Ｌだけ芯３３０が突出することとなる（図２４参照）。

　さらに筆記が継続されると、図２９、並びに、図３０に示すように、前記芯３３０の先端は再び紙面３６６に接触し、芯３３０に後方への力（筆記圧）が作用する。この後方への力（筆記圧）は、芯３３０から前記チャック３４２に伝わり、そのチャック３４２は後退をしようとするが、チャック３４２の前方外周面の半球状の前記凹部３４３に介在している前記ボール３４４が当接する傾斜内面３３７との楔作用により、前記チャック３４２は強固に閉じられ、芯３３０を後退できないように強固に把持する。すなわち、図２５と同様の動作となる。

　この時、前記回転子３２６の突起３２７は、前記先部材３０２の固定カム深山３１１から、前記摺動子３１６の移動カム深山３２１により押し上げられて、前記移動カム深山３２１に傾斜面を滑動しながら乗り移る。この乗り移りにより、前記回転子３２６は半ピッチ分回動することとなる。また、その乗り移りの時、回転子３２６の薄肉部が自らの弾性復元力によって伸長する。そのため、突起３２７は前方に付勢され、その突起３２７は前記移動カム山３２０に当接されている。

　次に、筆記が終了して筆記圧が解除された状態を図３１、並びに、図３２に示す。筆記圧が解除されると、前記筆圧受けスプリング３５２の前方付勢力により、前記チャックユニット３５０が芯３３０を把持したまま前進する。そのチャックユニット３５０の前進とともに、芯３３０を保持する前記芯保持部材３２４も前進する。この前進によって芯保持部材３２４を内包する摺動ユニット３２５も前進することとなる。

　この時、前記回転子３２６の突起３２７は、前記摺動子３１６の移動カム深山３２１から、前記先部材３０２の固定カム山３１０に傾斜面を滑動しながら乗り移る。この乗り移りにより、前記回転子３２６は半ピッチ分回動することとなる。この状態での前記突起３２７は、固定カム深山３１１の位置（図２８参照）から、一つ隣のカム山である前記固定カム山３１０へ移動したことになる（図３２参照）。

　この時、前述したように前記カム底３１３とカム深底３１４の前後方向の位置の差がＬあるので、前記チャックユニット３５０はＬ分だけ後方でその前進が停止することとなり、図２３と同様の位置に戻る。

　さらに、前記摺動ユニット３２５は、前記チャックユニット３５０の前進が停止した後も、先端スプリング３５３の付勢力により、前記先部材３０２の先端段部３１５に前記摺動子３１６の外周段部３２３が当接するまで前進する。

　この時、前記摺動ユニット３２５に内包される芯保持部材３２４の芯保持力は、前記チャックユニット３５０の芯前進時の把持力よりも大きいため、この移動により芯保持部材３２４は前記チャックユニット３５０から前方へ芯３３０を引抜くこととなる。また、前記芯保持部材３２４の芯保持力によって、摺動ユニット３２５と芯３３０は一体に前進するため、前記摺動子３１６の先端からの芯３３０の突出長さは変化しない。この一連の動作によって芯３３０の繰り出し動作が完了する。

　前述した通り、前記芯保持部材３２４は弾性を有する樹脂であるために、間欠的に芯を繰り出す動作中に、前記芯３３０の前後動に伴って前後に弾性変形する。この時、前記芯保持部材３２４の外径及び内径と、その芯保持部材３２４を内部に圧入固定する前記摺動子３１６の内径には、製造品質管理の範囲内において個体差が有るため、前記芯保持部材３２４の前後の弾性変形量に個体差が生じる。

　また、前述した通り、前記回転子３２６は薄肉部が弾性変形することで、前後に伸縮可能となっている。つまり、前記回転子３２６が前後に伸縮することで、前記芯保持部材３２４の前後の弾性変形量の個体差に追従する。その結果、前述した間欠的に芯を繰り出す動作の安定性に寄与する。

　前記芯３３０の繰り出し頻度は、図３３示すように、前記摺動子３１６に形成された鋸歯状の移動カム３１９の、前記移動カム山３２０の数に対する移動カム深山３２１の数及び、前記先部材３０２に形成された鋸歯状の固定カム３０８の、前記固定カム山３１０の数に対する固定カム深山３１１の数で決まる。すなわち、カム山とカム深山の数の比で決まる。

　また、一回の繰り出し動作における芯３３０の繰り出し長さは、前記固定カム山３１０のカム底３１３と、前記固定カム深山３１１のカム深底３１４との、前後方向の位置の差Ｌによって決まる。

　実際のメカニカルペンシルの芯の消耗量は、筆記する芯の硬度および紙質、ならびに使用する言語等によって異なるが、使用状況に応じて、前記カム山とカム深山の数の比および、前記固定カム山３１０のカム底３１３と、前記固定カム深山３１１のカム深底３１４との、前後方向の位置の差Ｌを適宜設定すれば良い。本実施例においては、カム山１０個に対してカム深山１個の比で規則的に配置していることにより、１１回の筆記圧の付加と解除で１回の芯３３０の間欠的な繰り出し動作となる。

　次に、本発明の第４実施例による芯繰り出し構造を有するメカニカルペンシルの基本構造を説明する。軸筒又は先部材内には、芯保持部材が内部に固定された摺動子と、芯が受ける筆記圧による後退動作と前記筆記圧の解除による前進動作を受け、前記後退動作と前進動作を一方向の回転に変換する回転子と、前記回転子に連動して回転するスリーブ及び摺動子押えが備えられる。

　前記スリーブは、筆記圧が解除された状態では、前記スリーブの前面に前方に突出するように設けられた突起が、前記先部材内の段部に設けたスロープ状のカムと当接しており、そのスロープ状のカムの軸方向段差を利用して、前記回転子の軸方向移動量を規制することで、芯を間欠的に繰り出すことを可能としている。この間欠的な芯の繰り出し操作により、使用者が筆記中にメカニカルペンシルを持ち変えることなく、連続的な筆記を実現した。

　第４実施例に基づき、本発明のメカニカルペンシルの芯繰り出し構造を説明する。図３４は本発明の第４の実施例の構成を示す縦断面図であり、図３５は部分拡大縦断面図であり、図３６はペン先周辺の部品組付けの位置関係を表す斜視図である。

　外軸筒４０１の前方には、先部材４０２が螺合等の手段を用いて固定されている。その先部材４０２の内部は、複数の段部を有した孔４０３が軸方向に貫通している。前記先部材４０２の内部前方には摺動子４２０が挿入され、先部材４０２の前端に開口された摺動子案内孔４０４から外部に突出した状態で、前後摺動自在に配置される。

　その摺動子案内孔４０４の後方には、その摺動子案内孔４０４よりも大径とした回転規制孔４０５が設けられる。また、その回転規制孔４０５の内面には、案内溝４０６が複数配設されており、前記摺動子４２０の外周面に外方へ向けて突設された複数のリブ４２１が挿入される。

　前記案内溝４０６の幅は前記リブ４２１の幅よりもわずかに広くされており、前記摺動子４２０が前後方向摺動自在であるとともに、回動を規制して配置される。尚、本実施例では前記案内溝４０６及び前記リブ４２１はそれぞれ３箇所設けているが、前記摺動子４２０を安定して前後動自在に、且つ、回動を規制することが目的であり、３箇所に限定されるものではない。

　また、前記摺動子４２０の内部前方には、芯保持部材４２４が圧入固定されて、摺動子とともに摺動ユニット４２６を構成している。さらに、前記回転規制孔４０５の後方には、その回転規制孔４０５よりも大径としたスリーブ案内孔４０７が設けられ、内部にスリーブ４２７が挿入され回動自在に配置される。そのスリーブ案内孔４０７の前方段部にはスロープ状のカム４０８が設けられている。

　また、前記スリーブ４２７の前面には前方に突出する突起４２８が等角度間隔で複数設けられており、その突起４２８の前端面４２９は前記カム４０８に当接している。この時、前記突起４２８の前端面４２９は、前記カム４０８の斜面４０９の角度に合わせて傾斜しており、互いに面で接触している。

　また、前記スリーブ４２７には段付孔４３０が軸方向に貫通している。その段付孔４３０には前記摺動ユニット４２６が挿入され、回動自在に配置される。また、前記段付孔４３０には摺動子押え４３５が内嵌圧入され、前記スリーブ４２７と一体に配置される。

　尚、前記段付孔４３０の段部４３１と前記摺動子押え４３５の前方段部４３６との軸方向の距離Ａは、前記摺動子４２０後方の鍔部４２３の軸方向距離Ｂよりも僅かに大となっており、軸方向に僅かな隙間Ｃを伴いながら、前記摺動ユニット４２６と前記スリーブ４２７と前記摺動子押え４３５が軸方向一体に配置される。これにより前記摺動ユニット４２６と前記スリーブ４２７と前記摺動子押え４３５で芯送りユニット４３２を構成している。

　さらに、前記スリーブ案内孔４０７の後方には、そのスリーブ案内孔４０７よりも大径とした回転子案内孔４１２が設けられ、内部に回転子４３７が挿入され回動自在に配置される。その回転子４３７の内部は段部を有した孔４３８が貫通しており、前記芯送りユニット４３２に外挿される。

　また、前記芯送りユニット４３２の外周にはリブ４３３が等角度間隔で複数突設されており、前記回転子４３７の孔４３８の前方内面に複数設けた案内溝４３９に挿入される。この時、前記案内溝４３９の幅は前記リブ４３３の幅よりもわずかに広くなっており、前記芯送りユニット４３２が前後方向摺動自在であるとともに、前記回転子４３７と一体に回動するように配置される。

　また、前記芯送りユニット４３２の後方段部４３４と前記回転子４３７の前記孔４３８の後方段部４４０の間には先端スプリング４４６が配置され、前記芯送りユニット４３２を前方へ付勢して、前記スロープ状のカム４０８に前記スリーブ４２７の突起４２８を押圧している。

　さらに、前記回転子案内孔４１２の前方段部には鋸歯状の前方カム４１３が設けられている。また、前記回転子４３７の前面には鋸歯状の前面カム４４１が設けられており、前記前方カム４１３に当接している。この時、前記前面カム４４１は前記前方カム４１３と相似形状になっており、互いに噛み合って接触している。

　さらに、前記回転子案内孔４１２の後方には、その回転子案内孔４１２よりも大径とした後方カム筒案内孔４１７が設けられ、内部に後方カム筒４４７が挿入される。その後方カム筒案内孔４１７の内面には、内方へ向けて突設された係止リブ４１８が複数配設されており、前記後方カム筒４４７の外周面に設けられた複数の係止溝４４８に内嵌され、前記後方カム筒４４７の回動を規制する。

　また、前記後方カム筒４４７の内部は段部を有した孔４４９が貫通しており、前方から前記回転子４３７が挿入され、回動自在に配置される。さらに、その孔４４９の後方には傾斜段部４５０が設けられ、その傾斜段部４５０は軸芯に対する直交方向から傾斜しており、前記回転子４３７の後方端部４４５がその傾斜段部４５０より後方に一部突出して配置される。

　また、前記後方カム筒４４７の孔４４９には、後方から傾斜板４５７が挿入され、その前面４５８が前記傾斜段部４５０と前記回転子４３７の後方端部４４５の双方に当接して配置される。この時、前記傾斜板４５７は前記傾斜段部４５０と当接している箇所を支点４５９とし、前記傾斜段部４５０の傾斜面４５１と離間して後方端部４４５と当接しており、前記回転子４３７の前後摺動にともなって揺動自在となっている。

　さらに、前記後方カム筒案内孔４１７には、前記後方カム筒４４７の後方に後方カム筒押え４６３が圧入等の方法を用いて内嵌固定される。この時、前記後方カム筒押え４６３の前方端面４６４が前記後方カム筒４４７の後面に当接し、さらに前記後方カム筒案内孔４１７の前方段部４１９に前記後方カム筒４４７の段部４５２を当接させて、前記後方カム筒４４７の前後方向移動を規制している。

　また、前記後方カム筒４４７の前面には鋸歯状の後方カム４５３が設けられ、前記回転子４３７の外周段に設けた鋸歯状の後面カム４４３と対向離間して配置される。この時、前記後方カム４５３と前記後面カム４４３の離間距離は、前記後面カムのカム山高さと略同距離としている。

　さらに、前記傾斜板４５７の後方にはチャック蓋筒４６５が配置され、前記傾斜板４５７の後面４６０に当接している。この時、前記チャック蓋筒４６５が前記傾斜板４５７に当接する位置は、前記回転子４３７が前記傾斜板前面４５８に当接する位置よりも、前記支点４５９に近い距離としている。

　さらに、前記チャック蓋筒４６５の内部には後方から傾斜筒体４６９が挿入され、前後摺動自在に配置される。また、前記チャック蓋筒４６５の後端面４６６と、前記傾斜筒体４６９の後方鍔部４７０の間には、後端ノックスプリング４７５が配置され、前記チャック蓋筒４６５を常に前方に付勢している。

　さらに、傾斜筒体４６９の内部にはチャック４７６が挿入される。そのチャック４７６の前方には半球状の凹部４７７が設けられており、前記傾斜筒体４６９の傾斜内面４７１との間に球状のボール４８０が配置される。また、傾斜筒体４６９には後方から鍔付筒体４８１が内嵌され、圧入固定されている。

　その鍔付筒体４８１の前方内部段部４８２と、前記チャック４７６の後方段部４７８の間には、チャックスプリング４８３が配置され、前記チャック４７６を常に後方へ付勢している。そして、それらチャック蓋筒４６５やチャック４７６などからなるチャックユニット４８４が、前記外軸筒４０１内に前後動自在に配置されるとともに、筆圧受けスプリング４８５によって常に前方へ付勢されている。

　前記チャックユニット４８４の前方には前記傾斜板４５７が配置されており、その傾斜板４５７を前記筆圧受けスプリング４８５の弾性力によって常に前方に付勢している。つまり、傾斜板４５７は前記支点４５９を中心に、前記チャック蓋筒４６５との当接点を力点４６１とし、前記回転子４３７との当接点を作用点４６２として、テコの原理で前方へ前記回転子４３７を付勢する。この時、前記回転子４３７の前面カム４４１は、筆圧受けスプリング４８５の付勢力によって、前記前方カム４１３に当接している。

　前記チャックユニットの後方には芯タンク４８６が内挿されており、前記芯タンク４８６が前後方向摺動自在に配置される。また、前記芯タンク４８６の後部には段部４８７が設けられており、前記外軸筒４０１の後方内部に設けられた後方段部４９８との間に後端ノック補助スプリング４９２が配置され、前記芯タンク４８６を常に後方に付勢している。

　さらに、前記外軸筒４０１の後方には尾管４９３が圧入等の手段を用いて内嵌固定されている。また、前記尾管４９３は有底円筒形状であり、その底面４９４には孔４９５が貫通して設けられ、前記芯タンク４８６の段部４８７の後面４８８が前記底面４９４に当接している。つまり、前記芯タンク４８６が前記後端ノック補助スプリング４９２の付勢力によって後方に離脱することを、前記尾管４９３が防いでいる。

　また、前記芯タンク４８６の後方にはノック保持部４８９が設けられ、前記尾管４９３の孔４９５を貫通して後方外部に突出している。そのノック保持部４８９の内部には段付孔４９０が設けられ、後方から消しゴム４９６が内挿保持されている。

　また、前記段付孔４９０の前方にはその段付孔４９０よりも小径の芯保留孔４９１が連設され、前記芯タンク４８６を貫通している。さらに、前記ノック保持部４８９にはノック４９７が外嵌圧入され、前記消しゴム４９６を内包し、且つ、前記芯タンク４８６と一体に固定されている。

　以上が本実施例の構成であるが、本実施例においては、前記芯送りユニット４３２と前記回転子４３７と前記傾斜板４５７の動作に特徴を有している。

　さらに各部材について詳述する。
　前記摺動ユニット４２６は、前述したように摺動子４２０と芯保持部材４２４から構成されている。前記芯保持部材４２４は、軸方向に貫通穴４２５を有し、前方は先端が平らな円錐状、後方は円筒状となっている。前記貫通穴４２５には芯４９９が挿入される。その芯保持部材４２４は、前記摺動子４２０の内側段部４２２に圧入固定され、内方へ向かって圧縮されて、前記貫通穴４２５がわずかに縮径している。

　この芯保持部材４２４に用いられる材質は、弾性を有する樹脂であれば良く、具体的には、ニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。つまり、圧入による前記貫通穴４２５の縮径と、弾性を有する材質によって、所望の芯保持力を発生している。

　前記回転子４３７の前面には鋸歯状の前面カム４４１が形成される。その前面カム４４１は前記回転子４３７の軸中心から放射状に複数の前面カム山４４２が形成される。

　前記先部材４０２の鋸歯状の前方カム４１３は、前記前面カム４４１と同様に、先部材４０２の軸中心から放射状に複数の前方カム山４１４が形成される。また、前記回転子４３７の後面には鋸歯状の後面カム４４３が形成される。その後面カム４４３は前記回転子４３７の軸中心から放射状に複数の後面カム山４４４が形成される。さらに、前記後方カム筒４４７の鋸歯状の後方カム４５３は、前記後面カム４４３と同様に、後方カム筒４４７の軸中心から放射状に複数の後方カム山４５４が形成される。

　前述した通り、前記回転子４３７は前記先部材４０２に対して、前後方向摺動自在であるとともに、回動自在に配置される。この時、前記前方カム４１３の頂点４１５と、前記後方カム４５３の頂点４５５は、半ピッチずれた関係で配置される。

　前記チャックユニット４８４は、前述したように、チャック蓋筒４６５、傾斜筒体４６９、後端ノックスプリング４７５、チャック４７６、ボール４８０、鍔付筒体４８１、チャックスプリング４８３から構成されている。

　そのチャック蓋筒４６５の内部には、後方から前記傾斜筒体４６９が挿入され、その傾斜筒体４６９の外周に開口された係止孔４７２に、前記チャック蓋筒４６５の後部に内方へ向かって突設された係止突起４６７が挿入される。前記チャック蓋筒４６５の後端面４６６と、前記傾斜筒体４６９の後方鍔部４７０の間には、前記傾斜筒体４６９の外周４７４を覆う状態で前記後端ノックスプリング４７５が配置され、前記チャック蓋筒４６５を常に前方に付勢している。

　これにより、前記係止突起４６７の係止面４６８と前記係止孔４７２の前端面４７３が当接して、前記チャック蓋筒４６５は前記傾斜筒体４６９に係止される。尚、前記チャック蓋筒４６５の内径は、前記傾斜筒体４６９の外周４７４の外径よりもわずかに大径となっており、前記後端ノックスプリング４７５の付勢力に抗して前後方向に摺動自在となっている。

　さらに、前記傾斜筒体４６９の内部には前記チャック４７６が挿入される。そのチャック４７６の前方には半球状の前記凹部４７７が設けられており、前記傾斜筒体４６９の傾斜内面４７１との間に球状のボール４８０が配置される。

　また、前記傾斜筒体４６９には後方から前記鍔付筒体４８１が内嵌され、圧入固定されている。その鍔付筒体４８１の前記前方内部段部４８２と、前記チャック４７６の前記後方段部４７８の間には、前記チャックスプリング４８３が前記チャック４７６の外周４７９を覆うように配置され、前記チャック４７６を常に後方へ付勢している。

　つまり、前記チャックスプリング４８３がチャック４７６を後方に付勢することで、前記傾斜内面４７１に当接したボール４８０を介して、前記チャック４７６を閉じる方向に作用させ、芯４９９を把持している。即ち、前記芯４９９の前進は許容するが、その後退は楔作用によって阻止するボールチャック機構となっている。本実施例では前記チャック４７６を、２つに分割された同様な形状のチャック片を互いに合い対向させることによって構成している。

　前記チャックユニット４８４を構成する前記傾斜筒体４６９およびチャック４７６の材質は、ボール４８０が接することから、強度および耐久性に優れた金属、例えば、銅やその合金、鉄やその合金、アルミニウムやその合金、亜鉛やその合金などが望ましいが、比較的硬質な合成樹脂、例えば、アクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリアセタールなどや、これらの合成樹脂に無機粉体、ガラス繊維、カーボン繊維などを充填したものであっても良い。

　さらに、各スプリングの付勢力、芯保持部材４２４の芯保持力、ボールチャック機構の芯把持力の各々の力の序列について詳述する。力の弱い方から順に以下の大小関係が必要となる。

　すなわち、ボールチャック機構の芯前進時把持力は先端スプリング４４６の付勢力よりも弱く、その先端スプリング４４６の付勢力は芯保持部材４２４の芯保持力よりも弱く、その芯保持部材４２４の芯保持力は筆圧受けスプリング４８５の付勢力よりも弱く、さらに、その筆圧受けスプリング４８５の付勢力は後端ノックスプリング４７５の付勢力よりも弱く、その後端ノックスプリング４７５の付勢力はボールチャック機構の芯後退時把持力よりも弱く設定されている。

　具体的に説明すると、本実施例においては、ボールチャック機構の芯前進時把持力が０．０５９Ｎ以上、０.２４５Ｎ以下であり、先端スプリング４４６の付勢力が０．１１７Ｎ以上、０．３４３Ｎ以下、また、芯保持部材４２４の芯保持力が０．１６６Ｎ以上、０．４９Ｎ以下、さらに、筆圧受けスプリング４８５の付勢力が０．５８８Ｎ以上、３．４３Ｎ以下、さらに、後端ノックスプリング４７５の付勢力が１．４７Ｎ以上、４．９Ｎ以下、ボールチャック機構の芯後退時把持力が７．８４Ｎ以上になるよう構成している。

　次に本発明の第４実施例における間欠的に芯を繰り出す動作について説明する。図３７～図４４は、間欠的に芯を繰り出す作動図である。間欠的に芯を繰り出す動作に関しては、前記芯送りユニット４３２に形成された突起４２８と、前記先部材４０２に形成したスロープ状のカム４０８及び前方カム４１３と、前記後方カム筒４４７に形成した後方カム４５３と、前記回転子４３７に形成された前面カム４４１及び後面カム４４３と、前記傾斜板４５７の関係と併せて説明する。

　図３７、並びに、図３８は、前記摺動子４２０の先端から芯４９９が突出した状態を示す。この状態での前記突起４２８は、先部材４０２に形成されたスロープ状のカム４０８の谷４１０に位置する。

　次に、筆記するために前記摺動子４２０の先端から突出している前記芯４９９の先端を紙面５００に接触させると、前記芯４９９に後方への力（筆記圧）が付加される（筆記圧を付加した状態）。この後方への力（筆記圧）は、前記芯４９９から前記チャック４７６に伝わり、そのチャック４７６は後退しようとする。

　この時、前記チャック４７６の前方外周面の半球状の前記凹部４７７に介在しているボール４８０が傾斜内面４７１に当接しているため、楔作用が発生し、前記チャック４７６は強固に閉じられ、その結果、芯４９９を後退できないように強固に把持される。つまり芯４９９の後退は楔作用によって阻止される。

　さらに、使用者が前記紙面５００に付加する筆記圧を増加し、筆記圧が前記筆圧受けスプリング４８５の前方付勢力を超えると、前記筆圧受けスプリング４８５が撓み、前記チャックユニット４８４が後退する。このチャックユニット４８４の後退に伴って、前記先端スプリング４４６の付勢力により前記回転子４３７が後退する。

　この時、前記回転子４３７は前記作用点４６２で傾斜板４５７を後方へ押し、その傾斜板４５７は支点４５９を中心に後方へ揺動する。同時に、前記回転子４３７が後退すると、後面カム４４３が前記後方カム筒４４７の後方カム４５３に当接し、後方カム山４５４の斜面４５６に沿って前記後面カム山４４４が滑動して、前記回転子４３７が半ピッチ回動する。

　さらに、その回転子４３７と一体に前記芯送りユニット４３２が回動し、前記先部材４０２に形成されたスロープ状の前記カム４０８の斜面４０９に沿って前記突起４２８が滑動し、その突起４２８の滑動による軸方向移動量分、前記芯送りユニット４３２が後退する（図３９及び図４０参照）。

　次に、筆記が終了して筆記圧が解除された状態を図４１、並びに、図４２に示す。筆記圧が解除されると、前記筆圧受けスプリング４８５の前方付勢力により、前記チャックユニット４８４が芯４９９を把持したまま前進する。

　そのチャックユニット４８４の前進とともに、前記傾斜板４５７が前記支点４５９を中心に前方へ揺動する。同時に傾斜板４５７は前記作用点４６２で回転子４３７を前方へ押す。同時に、その回転子４３７が前進すると、前記前面カム４４１が前方カム４１３に当接し、前記前方カム山４１４の斜面４１６に沿って前面カム山４４２が滑動して、前記回転子４３７が半ピッチ回動する。さらに、その回転子４３７と一体に前記芯送りユニット４３２が回動し、前記先部材４０２に形成されたスロープ状のカム４０８の斜面４０９に沿って前記突起４２８が滑動し、その突起４２８の滑動による軸方向移動量分、前記芯送りユニット４３２が後退する。

　さらに筆記が継続されると、前述した筆記圧を付加した時の動作と、筆記圧が解除された時の動作を繰り返す。つまり、筆記１画ごとに前述した筆記圧を付加した時の動作と、筆記圧が解除された時の動作が一連として繰り返される。

　この一連の動作を複数回繰り返すこと、つまり筆記を複数画行うと、図４３に示すように、前記スリーブ４２７の前面の突起４２８が、前記先部材４０２に形成されたスロープ状の前記カム４０８上にて滑動を繰り返し、突起４２８が前記カム４０８の頂点４１１付近まで移動する。

　さらに１画筆記が行われると、前述の筆記圧を付加した時の動作の後、筆記圧が解除されると、前記筆圧受けスプリング４８５の前方付勢力により、前記チャックユニット４８４が芯４９９を把持したまま前進する。

　そのチャックユニット４８４の前進とともに、前記傾斜板４５７が支点４５９を中心に前方へ揺動する。同時に傾斜板４５７は前記作用点４６２で回転子４３７を前方へ押す。また、同時に、その回転子４３７が前進すると、前記前面カム４４１が前記前方カム４１３に当接し、前記前方カム山４１４の斜面４１６に沿って前面カム山４４２が滑動して、回転子４３７が半ピッチ回動する。

　それと同時に、その回転子４３７と一体に前記芯送りユニット４３２が回動し、前記先部材４０２に形成されたスロープ状の前記カム４０８の斜面４０９に沿って前記突起４２８が滑動し、前記突起４２８は先端スプリング４４６の前方付勢力によって、前記スロープ状のカム４０８の頂点４１１から谷４１０へ移動する。つまり、前記頂点４１１から谷４１０までの軸方向移動距離Ｌの分、前記芯送りユニット４３２が前進する。

　この時、その芯送りユニット４３２に内包された前記芯保持部材４２４の芯保持力によって、前記芯４９９を保持したまま前進する。つまり、その芯４９９がボールチャック機構の芯前進時把持力に抗して前方に引き出される。（図４４参照）。
　この繰り返し動作によって芯４９９の繰り出し動作が完了する。

　前述したように、前記チャック蓋筒４６５と傾斜板４５７が当接する力点４６１の位置は、前記回転子４３７と傾斜板４５７が当接する作用点４６２の位置よりも、支点４５９に近い距離としている。つまり、前記傾斜板４５７は、その距離の差を比として前記支点４５９を中心に揺動するテコとなる。この時、前記チャック蓋筒４６５の前後の動距離は、前記回転子４３７の前後の動距離をテコ比（１：２．９）で除算した距離となる。

　前述したように、間欠的に芯を繰り出す動作は、回転子４３７が前方カム４１３に当接する位置と、前記後方カム４５３に当接する位置の間の距離Ｄを前後動する。つまり、前記チャック蓋筒４６５が構成部材となる前記チャックユニット４８４が、筆記動作による筆圧で芯４９９を把持して後退する距離は、前記距離Ｄをテコ比で除算した距離で済むことになる。つまり、前記傾斜板４５７を設けることで、筆記による芯の後退距離を短縮することができ、その結果、筆記中に芯が後退することで発生する使用者への違和感を軽減させることができる。

　前記芯４９９の繰り出し頻度は、先部材４０２に形成された鋸歯状の前方カム４１３及び、回転子４３７の前面カム４４１と前記後面カム山４４３及び、前記後方カム筒４４７の後方カム４５３、各々のカム山の数と、前記スロープ状のカム４０８の数で決まる。すなわち、前記スロープ状のカム４０８一つの前記谷４１０から前記頂点４１１までの角度に対して、その角度を回動するのに要する各々のカム山の数で決まる。

　また、一連の繰り出し動作における芯４９９の繰り出し長さは、前記スロープ状のカム４０８の頂点４１１から谷４１０までの軸方向移動距離Ｌによって決まる。

　実際のメカニカルペンシルの芯の消耗量は、筆記圧の強さや、筆記する芯の硬度および紙質、ならびに使用する言語等によって異なるが、使用状況に応じて、前記スロープ状のカム４０８一つの谷４１０から頂点４１１までの角度に対して、その角度を回動するのに要する各々のカム山の数および、前記スロープ状のカム４０８の頂点４１１から谷４１０までの軸方向移動距離Ｌを適宜設定すれば良い。

　本実施例においては、カム４０８一つの谷４１０から頂点４１１までの角度１２０度に対して、１２０度回動するのに要する各々のカム山の数が１２個で規則的に配置していることにより、１２回の筆記圧の付加と解除で１回の芯４９９の間欠的な繰り出し動作となる。

　また、前記芯４９９を間欠的に繰り出す動作は、使用者が筆記する時に前記芯４９９の先端を前記紙面５００に接触して発生する筆記圧が、前記筆圧受けスプリング４８５の前方付勢力を超えた時に行われる。この時、筆記圧は使用者によってその圧力が異なる。さらに、筆記圧は筆記する１画毎にその圧力が異なる。つまり、使用者の筆記圧に対して、前記筆圧受けスプリング４８５の前方付勢力の設定を変更することによって、繰り出し動作の頻度を変更出来る。

　また、前述した通り筆記圧の強さによって前記芯４９９の消費量が異なる。すなわち、使用者毎に異なる筆記圧に対して、前記筆圧受けスプリング４８５の前方付勢力を適宜設定することで、その使用者の前記芯４９９の消費量に、その芯４９９の繰り出し量を略合致させることが出来る。この時、前方付勢力の設定変更は、前記筆圧受けスプリング４８５を付勢力の異なる物に交換することで可能となっている。

　尚、前記筆圧受けスプリング４８５の交換は、前記外軸筒４０１から、前記芯送りユニット４３２や前記回転子４３７等を内包する前記先部材４０２と、前記チャックユニット４８４を前方に離脱することで、容易に行える。

　次に、本発明の第５実施例による芯繰り出し構造を有するメカニカルペンシルの基本構造を説明する。軸筒又は先部材内には、芯保持部材が内部に固定された摺動子と、芯が受ける筆記圧による後退動作と前記筆記圧の解除による前進動作を受け、前記後退動作と前進動作を一方向の回転に変換する回転子が備えられる。

　前記摺動子は、筆記圧が解除された状態では、前記摺動子の後部大径部の前面に設けられた突起が、前記先部材内の段部に設けたスロープ状のカムと当接しており、そのスロープ状のカムの軸方向段差を利用して、前記回転子の軸方向移動量を規制することで、芯を間欠的に繰り出すことを可能としている。この間欠的な芯の繰り出し操作により、使用者が筆記中にメカニカルペンシルを持ち変えることなく、連続的な筆記を実現した。

　第５実施例に基づき、本発明のメカニカルペンシルの芯繰り出し構造を説明する。図４５は本発明の第５の実施例の構成を示す縦断面図であり、図４６は部分拡大縦断面図であり、図４７はペン先周辺の部品組付けの位置関係を表す斜視図である。

　外軸筒５０１の前方には、先部材５０２が螺合等の手段を用いて固定されている。その先部材５０２の内部は、複数の段部を有した孔５０３が軸方向に貫通している。前記先部材５０２の内部前方には摺動子５１８が挿入され、先部材５０２の前端に開口された摺動子案内孔５０４から外部に突出した状態で、前後摺動及び回転自在に配置される。

　その摺動子案内孔５０４の後方には、その摺動子案内孔５０４よりも大径とした摺動子保持孔５０５が設けられ、前記摺動子５１８の後部大径部５２１が内挿される。その摺動子保持孔５０５の前方段部にはスロープ状のカム５０６が設けられている。

　また、前記摺動子５１８の後部大径部５２１の前面には前方に突出する突起５２５が等角度間隔で複数設けられており、その突起５２５の前端面５２６は前記カム５０６に当接している。この時、前記突起５２５の前端面５２６は、前記カム５０６の斜面５０７の角度に合わせて傾斜しており、互いに面で接触している。

　さらに、前記摺動子５１８の内部前方には、芯保持部材５２２が圧入固定されて、摺動子とともに芯送りユニット５２４を構成している。さらに、前記摺動子保持孔５０５の後方には、その摺動子保持孔５０５よりも大径とした回転子案内孔５１０が設けられ、内部に回転子５２８が挿入され回動自在に配置される。その回転子５２８の内部は段部を有した孔５２９が貫通しており、前記芯送りユニット５２４に外挿される。

　また、前記芯送りユニット５２４の外周には係合溝５１９が等角度間隔で複数設けられており、前記回転子５２８の孔５２９の前方内面に複数突設したリブ５３０が挿入される。この時、前記係合溝５１９の幅は前記リブ５３０の幅よりもわずかに広くなっており、前記芯送りユニット５２４が前後方向摺動自在であるとともに、前記回転子５２８と一体に回動するように配置される。

　また、前記芯送りユニット５２４の後方段部５２７と前記回転子５２８の前記孔５２９の後方段部５３１の間には先端スプリング５３６が配置され、前記芯送りユニット５２４を前方へ付勢して、前記スロープ状のカム５０６に前記突起５２５を押圧している。

　さらに、前記回転子案内孔５１０の前方段部には鋸歯状の前方カム５１１が設けられている。また、前記回転子５２８の前面には鋸歯状の前面カム５３２が設けられており、前記前方カム５１１に当接している。前記前面カム５３２は前記前方カム５１１と相似形状になっており、互いに噛み合って接触している。さらに、前記回転子案内孔５１０の後方には、その回転子案内孔５１０よりも大径とした後方カム筒案内孔５１５が設けられ、内部に後方カム筒４４７が挿入される。

　尚、図４５に示すように、前記後方カム筒４４７よりも後方の構造は、第４実施例と同じであるため、構造の説明を省略する。

　さらに各部材について詳述する。
　前記芯送りユニット５２４は、前述したように摺動子５１８と芯保持部材５２２から構成されている。前記芯保持部材５２２は、軸方向に貫通穴５２３を有し、前方は先端が平らな円錐状、後方は円筒状となっている。前記貫通穴５２３には芯４９９が挿入される。その芯保持部材５２２は、前記摺動子５１８の内側段部５２０に圧入固定され、内方へ向かって圧縮されて、前記貫通穴５２３がわずかに縮径している。

　この芯保持部材５２２に用いられる材質は、弾性を有する樹脂であれば良く、具体的には、ニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。つまり、圧入による前記貫通穴５２３の縮径と、弾性を有する材質によって、所望の芯保持力を発生している。

　前記回転子５２８の前面には鋸歯状の前面カム５３２が形成される。その前面カム５３２は前記回転子５２８の軸中心から放射状に複数の前面カム山５３３が形成される。また、前記先部材５０２の鋸歯状の前方カム５１１は、前記前面カム５３２と同様に、先部材５０２の軸中心から放射状に複数の前方カム山５１２が形成される。

　さらに、前記回転子５２８の後面には鋸歯状の後面カム５３４が形成される。その後面カム５３４は前記回転子５２８の軸中心から放射状に複数の後面カム山５３５が形成される。また、前記後方カム筒４４７の鋸歯状の後方カム４５３は、前記後面カム５３４と同様に、前記後方カム筒４４７の軸中心から放射状に複数の後方カム山４５４が形成される。

　前述した通り、前記回転子５２８は先部材５０２に対して、前後方向摺動自在であるとともに、回動自在に配置される。この時、前記前方カム５１１の頂点５１３と、前記後方カム４５３の頂点４５５は、半ピッチずれた関係で配置される。

　尚、チャックユニットの構成及び材質、並びに各スプリングの付勢力と、芯保持部材５２２の芯保持力と、ボールチャック機構の芯把持力の各々の力の序列については、第４実施例と同じであるため、説明を省略する。

　次に本発明の第５実施例における間欠的に芯を繰り出す動作について説明する。図４８～図５５は、間欠的に芯を繰り出す作動図である。間欠的に芯を繰り出す動作に関しては、前記芯送りユニット５２４に形成された突起５２５と、前記先部材５０２に形成したスロープ状のカム５０６及び前方カム５１１と、前記後方カム筒４４７に形成した後方カム４５３と、前記回転子５２８に形成された前面カム５３２及び後面カム５３４と、前記傾斜板４５７の関係と併せて説明する。

　図４８、並びに、図４９は、前記摺動子５１８の先端から芯４９９が突出した状態を示す。この状態での前記突起５２５は、前記先部材５０２に形成されたスロープ状のカム５０６の谷５０８に位置する。

　筆記するために前記摺動子５１８の先端から突出している前記芯４９９の先端を紙面５００に接触させると、前記芯４９９に後方への力（筆記圧）が付加される（筆記圧を付加した状態）。この後方への力（筆記圧）は、前記芯４９９から前記チャック４７６に伝わり、そのチャック４７６は後退しようとする。

　さらに、使用者が前記紙面５００に付加する筆記圧を増加し、筆記圧が前記筆圧受けスプリング４８５の前方への付勢力を超えると、前記筆圧受けスプリング４８５が撓み、前記チャックユニット４８４が後退する。このチャックユニット４８４の後退に伴って、前記先端スプリング５３６の付勢力により前記回転子５２８が後退する。

　この時、前記回転子５２８は作用点４６２で傾斜板４５７を後方へ押し、その傾斜板４５７は支点４５９を中心に後方へ揺動する。同時に、前記回転子５２８が後退すると、後面カム５３４が前記後方カム筒４４７の後方カム４５３に当接し、後方カム山４５４の斜面４５６に沿って前記後面カム山５３５が滑動して、回転子５２８が半ピッチ回動する。さらに、その回転子５２８と一体に前記芯送りユニット５２４が回動し、前記先部材５０２に形成されたスロープ状の前記カム５０６の斜面５０７に沿って突起５２５が滑動し、その突起５２５の滑動による軸方向移動量分、前記芯送りユニット５２４が後退する（図５０及び図５１参照）。

　次に、筆記が終了して筆記圧が解除された状態を図５２、並びに、図５３に示す。筆記圧が解除されると、前記筆圧受けスプリング４８５の前方付勢力により、前記チャックユニット４８４が芯４９９を把持したまま前進する。そのチャックユニット４８４の前進とともに、前記傾斜板４５７が前記支点４５９を中心に前方へ揺動する。同時に傾斜板４５７は前記作用点４６２で回転子５２８を前方へ押す。同時に、その回転子５２８が前進すると、前記前面カム５３２が前方カム５１１に当接し、前記前方カム山５１２の斜面５１４に沿って前面カム山５３３が滑動して、前記回転子５２８が半ピッチ回動する。さらに、その回転子５２８と一体に前記芯送りユニット５２４が回動し、前記先部材５０２に形成されたスロープ状のカム５０６の斜面５０７に沿って前記突起５２５が滑動し、その突起５２５の滑動による軸方向移動量分、前記芯送りユニット５２４が後退する。

　さらに、筆記が継続されると、前述した筆記圧を付加した時の動作と、筆記圧が解除された時の動作を繰り返す。つまり、筆記１画ごとに前述した筆記圧を付加した時の動作と、筆記圧が解除された時の動作が一連として繰り返される。

　この一連の動作を複数回繰り返すこと、つまり筆記を複数画行うと、図５４に示すように、前記突起５２５が、前記先部材５０２に形成されたスロープ状の前記カム５０６上を滑動を繰り返し、突起５２５がカム５０６の頂点５０９付近まで移動する。　

　さらに１画筆記が行われると、前述の筆記圧を付加した時の動作の後、筆記圧が解除されると、前記筆圧受けスプリング４８５の前方付勢力により、前記チャックユニット４８４が芯４９９を把持したまま前進する。そのチャックユニット４８４の前進とともに、前記傾斜板４５７が支点４５９を中心に前方へ揺動する。同時に傾斜板４５７は前記作用点４６２で回転子５２８を前方へ押す。また同時に、その回転子５２８が前進すると、前記前面カム５３２が前記前方カム５１１に当接し、前記前方カム山５１２の斜面５１４に沿って前面カム山５３３が滑動して、回転子５２８が半ピッチ回動する。それと同時に、その回転子５２８と一体に前記芯送りユニット５２４が回動し、前記先部材５０２に形成されたスロープ状の前記カム５０６の斜面５０７に沿って前記突起５２５が滑動し、前記突起５２５は先端スプリング５３６の前方付勢力によって、前記スロープ状のカム５０６の頂点５０９から谷５０８へ移動する。

　つまり、前記頂点５０９から谷５０８までの軸方向移動距離Ｌの分、前記芯送りユニット５２４が前進する。この時、その芯送りユニット５２４に内包された前記芯保持部材５２２の芯保持力によって、前記芯４９９を保持したまま前進する。つまり、その芯４９９がボールチャック機構の芯前進時把持力に抗して前方に引き出される。（図５５参照）。

　この繰り返し動作によって芯４９９の繰り出し動作が完了する。

　第４実施例と第５実施例の違いを述べる。第４実施例においては、芯送りユニット４３２を、摺動子４２０と、芯保持部材４２４と、スリーブ４２７と、摺動子押え４３５で構成している。第５実施例においては、芯送りユニット５２４を、摺動子５１８と、芯保持部材５２２で構成している。すなわち、摺動子とスリーブと摺動子押えの３部品を、摺動子として一体としている。つまり、部品数と組立工程の削減により、コストの低減に寄与する。

　前記芯４９９の繰り出し頻度は、先部材５０２に形成された鋸歯状の前方カム５１１及び、回転子５２８の前面カム５３２と前記後面カム山５３４及び、前記後方カム筒４４７の後方カム４５３、各々のカム山の数と、前記スロープ状のカム５０６の数で決まる。すなわち、前記スロープ状のカム５０６一つの前記谷５０８から前記頂点５０９までの角度に対して、その角度を回動するのに要する各々のカム山の数で決まる。

　また、一連の繰り出し動作における芯４９９の繰り出し長さは、前記スロープ状のカム５０６の頂点５０９から谷５０８までの軸方向移動距離Ｌによって決まる。

　実際のメカニカルペンシルの芯の消耗量は、筆記する芯の硬度および紙質、ならびに使用する言語等によって異なるが、使用状況に応じて、前記スロープ状のカム５０６一つの谷５０８から頂点５０９までの角度に対して、その角度を回動するのに要する各々のカム山の数および、前記スロープ状のカム５０６の頂点５０９から谷５０８までの軸方向移動距離Ｌを適宜設定すれば良い。

　本実施例においては、カム５０６一つの谷５０８から頂点５０９までの角度１２０度に対して、１２０度回動するのに要する各々のカム山の数が１２個で規則的に配置していることにより、１２回の筆記圧の付加と解除で１回の芯４９９の間欠的な繰り出し動作となる。

　また、第５実施例においても第４実施例と同様に、使用者毎に異なる筆記圧に対して、前記筆圧受けスプリング４８５の前方付勢力を適宜設定することで、その使用者の前記芯４９９の消費量に、その芯４９９の繰り出し量を略合致させることが出来る。

　前方付勢力の設定変更は、第４実施例と同様に、前記筆圧受けスプリング４８５を付勢力の異なる物に交換することで可能となっている。尚、前記筆圧受けスプリング４８５の交換は、前記外軸筒５０１から、前記芯送りユニット５２４や前記回転子５２８等を内包する前記先部材５０２と、前記チャックユニット４８４を前方に離脱することで、容易に行える。

　次に、本発明の第６実施例による芯繰り出し構造を有するメカニカルペンシルの基本構造を説明する。

　軸筒又は先部材内には、芯保持部材が内部に固定された摺動子と、芯が受ける筆記圧による後退動作と前記筆記圧の解除による前進動作を受け、前記後退動作と前進動作を一方向の回転に変換する回転子が備えられる。

　前記摺動子は、筆記圧が解除された状態では、前記摺動子の後部大径部の前面に設けられた突起が、前記先部材内の段部に設けたスロープ状のカムと当接しており、そのスロープ状のカムの軸方向段差を利用して、前記回転子の軸方向移動量を規制することで、芯を間欠的に繰り出すことを可能としている。

　この間欠的な芯の繰り出し操作により、使用者が筆記中にメカニカルペンシルを持ち変えることなく、連続的な筆記を実現した。さらに、前後に分割した軸筒を相対的に回転して（捻り動作）、筆圧受けスプリングの後端が当接する調整駒を前後方向に移動することで、前記筆圧受けスプリングの前方付勢力を設定変更出来る。

　第６実施例の芯繰り出し構造並びに、間欠的に芯を繰り出す動作については、前述した第５実施例と同じである為、説明を省略する。尚、芯繰り出し構造並びに、間欠的に芯を繰り出す動作は、第４実施例と同じであっても良い。

　次に、第６実施例に基づき、前記筆圧受けスプリング４８５の前方付勢力を調整する構造を説明する。図５６は本発明の第６の実施例の構成を示す縦断面図であり、図５７は部分拡大縦断面図である。また、図５８は、要部断面斜視図である。

　前外軸筒６０１の内部には、段付孔６０２が軸方向に貫通している。その段付孔６０２には前方からチャックユニット４８４が挿入され、前後方向摺動自在に配置される。さらに、前記段付孔６０２の後方には、螺旋溝６０４が設けられている。また、前記段付孔６０２には後方から後外軸筒６０５が挿入され、回動自在に配置される。

　前記段付孔６０２に挿入される前記後外軸筒６０５の前方部分は、その後外軸筒６０５の外径部６０６よりも小径とした係合軸部６０７となっている。その係合軸部６０７には、対向する２箇所に軸方向を長手とした角溝６０８が開口される。

　その角溝６０８は、前記係合軸部６０７の前端まで開口されており、前記後外軸筒６０５の弾性変形で前記係合軸部６０７の前端が拡開可能としている。さらに、前記係合軸部６０７の前端部は、前記係合軸部６０７よりも大径とした鍔部６０９が設けられる。

　その鍔部６０９の後面６１０は、前記段付孔６０２の段部６０３と当接して、前記後外軸筒６０５が後方に離脱するのを防いでいる。さらに、前記後外軸筒６０５の内部は、段付孔６１１が軸方向に貫通している。その段付孔６１１の前方には調整駒６１２が挿入される。

　その調整駒６１２の外周には角柱状の係合リブ６１３が設けられ、前記係合軸部６０７に開口された前記角溝６０８に挿入される。この時、前記係合リブ６１３の幅は、前記角溝６０８の幅よりも僅かに広くなっており、前記調整駒６１２が前後方向摺動自在であるとともに、前記後外軸筒６０５と一体に回動するように配置される。

　さらに、前記調整駒６１２の前記係合リブ６１３の外面には、螺旋山６１４が設けられる。その螺旋山６１４の外径は、前記係合軸部６０７の外径よりも大径となっており、前記角溝６０８から外方へ突設している。また、前記螺旋山６１４は、前記前外軸筒６０１の前記螺旋溝６０４に挿入され、前記調整駒６１２が前記前外軸筒６０１と略螺合している。

　さらに、前記筆圧受けスプリング４８５の後端が前記調整駒６１２の前端面６１５に当接しており、前記チャックユニット４８４を前方に付勢している。

　次に、本発明の第６実施例における、筆圧受けスプリングの前方付勢力の設定変更方法について説明する。使用者が前記前外軸筒６０１と前記後外軸筒６０５を、相対的に回転（捻り動作）させる。この時、前記調整駒６１２の前記螺旋山６１４と、前記前外軸筒６０１の螺旋溝６０４が略螺合しているので、前記調整駒６１２が前記前外軸筒６０１と共に回動しようとする。同時に、前記調整駒６１２は前記後外軸筒６０５の角溝６０８に挿入されており、前記後外軸筒６０５と一体に回動する。

　つまり、前記調整駒６１２は前記後外軸筒６０５と一体に回動しながら、前記螺旋溝に沿って動くので、前記角溝６０８の前後方向に摺動する。この時、前記調整駒６１２の前端面６１５に、前記筆圧受けスプリング４８５の後端が当接しているので、前記筆圧受けスプリング４８５が収縮又は伸長する。すなわち、前記筆圧受けスプリング４８５の前方付勢力が変化する。

　前述したように、使用者毎に異なる筆記圧に対して、前記筆圧受けスプリング４８５の前方付勢力を適宜設定することで、その使用者の前記芯４９９の消費量に、その芯４９９の繰り出し量を略合致させることが出来る。

　この第６実施例においては、前記前外軸筒６０１と前記後外軸筒６０５を相対的に回転（捻り動作）させることで、前記筆圧受けスプリング４８５の後端が当接している、前記調整駒６１２の前後方向の位置変更を行い、前記筆圧受けスプリング４８５の前方付勢力を変更出来る。すなわち、使用者が容易に前記筆圧受けスプリング４８５の前方付勢力を調整出来るので、その使用者の前記芯４９９の消費量に、その芯の繰り出し量を略合致させることが簡便に行える。本出願は、２０１０年７月２８日出願の日本国特許出願（特願２０１０－１６９２７２）、２０１０年８月２７日出願の日本国特許出願（特願２０１０－１９０２１３）、及び２０１１年２月２８日出願の日本国特許出願（特願２０１１－０４１６９９）に基づくものであり、それらの内容はここに参照として取り込まれる。

１０１：外軸筒、１０２：継手部材、１０３：螺子部、１０４：螺子部、１０５：先部材、１０６：貫通孔、１０７：段部、１０８：段部、１０９：段部、１１０：段部、１１１：平坦部、１１２：螺子部、１１３：摺動体、１１４：内側段部、１１５：貫通孔、１１６：段部、１１７：溝、１１８：頂点、１１９：芯保持部材、１２０：貫通孔、１２１：芯保護管、１２２：摺動部材、１２３：貫通孔、１２４：段部、１２５：段部、１２６：段部、１２７：段部、１２８：段部、１２９：溝、１３０：溝、１３１：溝、１３２：頂点、１３３：回転子、１３４：突起、１３５：弾発部材、１３６：鍔付筒体、１３７：鍔、１３８：鍔付筒体、１３９：傾斜筒体、１４０：傾斜面、１４１：チャック、１４２：凹部、１４３：芯把持部、１４４：ボール、１４５：弾発部材、１４６：芯、１４７：弾発部材、１４８：筒体、１４９：芯タンク、１５０：鍔、１５１：弾発部材、１５２：筒体、１５３：消しゴム、１５４：ノック部材、１５５：紙面、１５６：摺動体、１５７：溝、２０１：外軸筒、２０２：継手部材、２０３：螺子部、２０４：螺子部、２０５：先部材、２０６：貫通孔、２０７：段部、２０８：段部、２０９：段部、２１０：段部、２１１：螺子部、２１２：摺動体、２１３：内側段部、２１４：貫通孔、２１５：段部、２１６：溝、２１７：芯保持部材、２１８：貫通孔、２１９：芯保護管、２２０：摺動体、２２１：貫通孔、２２２：段部、２２３：段部、２２４：段部、２２５：段部、２２６：段部、２２７：溝、２２８：溝、２２９：溝、２３０：頂点、２３１：円筒部材、２３２：突起、２３３：平坦部、２３４：弾発部材、２３５：鍔付筒体、２３６：鍔付筒体、２３７：傾斜筒体、２３８：傾斜面、２３９：チャック、２４０：凹部、２４１：ボール、２４２：弾発部材、２４３：芯、２４４：弾発部材、２４５：紙面、３０１：外軸筒、３０２：先部材、３０３：孔、３０４：摺動子案内孔、３０５：回転規制孔、３０６：リブ、３０７：回転子案内孔、３０８：固定カム、３０９：斜面、３１０：固定カム山、３１１：固定カム深山、３１２：頂点、３１３：カム底、３１４：カム深底、３１５：先端段部、３１６：摺動子、３１７：内部段部、３１８：内側段部、３１９：移動カム、３２０：移動カム山、３２１：移動カム深山、３２２：頂点、３２３：外周段部、３２４：芯保持部材、３２５：摺動ユニット、３２６：回転子、３２７：突起、３２８：前端面、３２９：貫通穴、３３０：芯、３３１：チャック蓋筒、３３２：後端面、３３３：係止突起、３３４：係止面、３３５：傾斜筒体、３３６：後方鍔部、３３７：傾斜内面、３３８：係止孔、３３９：外周、３４０：前端面、３４１：後端ノックスプリング、３４２：チャック、３４３：凹部、３４４：ボール、３４５：鍔付筒体、３４６：前方内部段部、３４７：後方段部、３４８：チャックスプリング、３４９：外周、３５０：チャックユニット、３５１：前端面、３５２：筆圧受けスプリング、３５３：先端スプリング、３５４：芯受け、３５５：芯タンク、３５６：段部、３５７：中間段部、３５８：後端ノック補助スプリング、３５９：ノックユニット、３６０：消しゴム受け筒、３６１：消しゴム、３６２：ノック部材、３６３：小径部、３６４：クリップ、３６５：取付部、４０１：外軸筒、４０２：先部材、４０３：孔、４０４：摺動子案内孔、４０５：回転規制孔、４０６：案内溝、４０７：スリーブ案内孔、４０８：カム、４０９：斜面、４１０：谷、４１１：頂点、４１２：回転子案内孔、４１３：前方カム、４１４：前方カム山、４１５：頂点、４１６：斜面、４１７：後方カム筒案内孔、４１８：係止リブ、４１９：前方段部、４２０：摺動子、４２１：リブ、４２２：内側段部、４２３：鍔部、４２４：芯保持部材、４２５：貫通穴、４２６：摺動ユニット、４２７：スリーブ、４２８：突起、４２９：前端面、４３０：段付穴、４３１：段部、４３２：芯送りユニット、４３３：リブ、４３４：後方段部、４３５：摺動子押え、４３６：前方段部、４３７：回転子、４３８：孔、４３９：案内溝、４４０：後方段部、４４１：前面カム、４４２：前面カム山、４４３：後面カム、４４４：後面カム山、４４５：後方端部、４４６：先端スプリング、４４７：後方カム筒、４４８：係止溝、４４９：孔、４５０：傾斜段部、４５１：傾斜面、４５２：段部、４５３：後方カム、４５４：後方カム山、４５５：頂点、４５６：斜面、４５７：傾斜板、４５８：前面、４５９：支点、４６０：後面、４６１：力点、４６２：作用点、４６３：後方カム筒押え、４６４：前方端面、４６５：チャック蓋筒、４６６：後端面、４６７：係止突起、４６８：係止面、４６９：傾斜筒体、４７０：後方鍔部、４７１：傾斜内面、４７２：係止孔、４７３：前端面、４７４：外周、４７５：後端ノックスプリング、４７６：チャック、４７７：凹部、４７８：後方段部、４７９：外周、４８０：ボール、４８１：鍔付筒体、４８２：前方内部段部、４８３：チャックスプリング、４８４：チャックユニット、４８５：筆圧受けスプリング、４８６：芯タンク、４８７：段部、４８８：後面、４８９：ノック保持部、４９０：段付孔、４９１：芯保留孔、４９２：後端ノック補助スプリング、４９３：尾管、４９４：底面、４９５：孔、４９６：消しゴム、４９７：ノック、４９８：後方段部、４９９：芯、５００：紙面、５０１：外軸筒、５０２：先部材、５０３：孔、５０４：摺動子案内孔、５０５：摺動子保持孔、５０６：カム、５０７：斜面、５０８：谷、５０９：頂点、５１０：回転子案内孔、５１１：前方カム、５１２：前方カム山、５１３：頂点、５１４：斜面、５１５：後方カム筒案内孔、５１６：係止リブ、５１７：前方段部、５１８：摺動子、５１９：係合溝、５２０：内側段部、５２１：後部大径部、５２２：芯保持部材、５２３：貫通穴、５２４：芯送りユニット、５２５：突起、５２６：前端面、５２７：後方段部、５２８：回転子、５２９：孔、５３０：リブ、５３１：後方段部、５３２：前面カム、５３３：前面カム山、５３４：後面カム、５３５：後面カム山、５３６：先端スプリング、６０１：前外軸筒、６０２：段付孔、６０３：段部、６０４：螺合溝、６０５：後外軸筒、６０６：外径部、６０７：係合軸部、６０８：角溝、６０９：鍔部、６１０：後面、６１１：段付孔、６１２：調整駒、６１３：係合リブ、６１４：螺旋山、６１５：前端面

Claims

　軸筒又は先部材内に、芯の後退を阻止するチャックユニットと、芯を保持する機能を有する摺動ユニットが配置されたメカニカルペンシルにおいて、複数回の筆記圧の付加と解除によって、芯を繰り出すことを特徴とするメカニカルペンシル。
　前記チャックユニットが、前後動するチャックと、前方に向かって拡径する傾斜筒体と、前記チャックと前記傾斜筒体との間にボールを配置したことを特徴とする請求項１記載のメカニカルペンシル。
　前記摺動ユニットの外周に鋸歯状の連なる溝を形成し、その鋸歯状の連なる溝と係合する突起を有する回転子の回転により、前記摺動ユニットが前後動し、且つ、その摺動ユニットの前後動の距離が間欠的に異なることを特徴とする請求項１または２記載のメカニカルペンシル。
　外周に鋸歯状の連なる溝を形成した前記摺動ユニットが、鋸歯状の連なる溝と係合する突起を有する円筒部材に対して、回転及び前後動し、且つ、前記摺動ユニットの前後動の距離が間欠的に異なることを特徴とする請求項１または２記載のメカニカルペンシル。
　前記摺動ユニットの後端面及び前記先部材内に、その軸中心から放射状に複数の鋸歯状カム山を形成し、その鋸歯状カム山と係合する突起を有する円筒部材が、前記摺動ユニットの前後動によって回転及び前後動し、且つ、前記円筒部材の前後動の距離が間欠的に異なる事を特徴とする、請求項１または２記載のメカニカルペンシル。
　前記軸筒又は先部材内に芯送りユニット、並びに、回転子、後方カム筒を順次配置すると共に、前記先部材内と後方カム筒の後方カムの前面に、各々の軸中心から放射状に複数の鋸歯状カム山を形成し、その鋸歯状カム山と係合する鋸歯状のカム山を前端面と後端面に有する前記回転子が前記チャックユニットの前後動によって回転及び前後動すると共に、前記回転子に伴って回転する芯送りユニットの前後動の距離を間欠的に異ならしめたことを特徴とする請求項１または２記載のメカニカルペンシル。
　前記回転子とチャックユニットとの間に傾斜板を揺動可能に配置すると共に、そのチャックユニットの前後動によって傾斜板を揺動させると共に、その傾斜板の揺動によって前記回転子を前後動、並びに、回転させたことを特徴とする、請求項１、２および６のいずれか一項に記載のメカニカルペンシル。
　前記芯送りユニットの間欠的に異なる移動距離を、前記先部材内に形成したスロープ状のカムによって成した請求項６または請求項７に記載のメカニカルペンシル。