JP2011177999A - シャープペンシルの芯保持部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 芯１４の前進により摩擦付与孔２０ｂの前端近傍は、拡径されるが、その後方は縮径している（１３図(ｂ)参照）。すなわち、芯１４の前進による摩擦付与力は、摩擦付与孔２０ｂの前端部の拡径により減少するものの、後方が縮径するため、その後方部の縮径により摩擦が増加し、その結果、芯の繰り出し動作が安定せず、強いては、芯の繰り出し動作に不具合が発生する場合があった。
【解決手段】 軸筒内部に芯の繰り出しを行う芯繰り出し機構と、弾性を有し前記芯の保持を行う芯保持部材が配置されたシャープペンシルにおいて、その芯保持部材の前端面であって、芯保持孔と同軸上に溝部を形成したシャープペンシルの芯保持部材。
【選択図】 図１

Description

本発明は、軸筒内部に芯の繰り出しを行う芯繰り出し機構と、弾性を有し前記芯の保持を行う芯保持部材が配置されたシャープペンシルに関する。

従来から、シャープペンシル内部に配置され、シャープペンシルの中心部を貫通する芯に所定の摩擦力を付与する芯保持部材において、芯の前後移動に伴い芯保持部材が変形し、その変形力により、芯後退時の芯保持部材の摩擦付与力が前進時の摩擦付与力より大であるように、芯保持部材の摩擦付与力を変化させる考案がなされていた。その一例が実開昭６３−３４８２号である。
実開昭６３−３４８２号公報

前記実公昭６３−３４８２号公報には、シャープペンシル内部に配置され、該シャープペンシルの中心部を貫通する芯に所定の摩擦力を付与するシャープペンシルの摩擦付与部材において、芯を貫通させ、該芯に摩擦力を付与する摩擦付与孔と、この摩擦付与孔に連設され、該芯の軸方向の前後移動に伴って変形し、その変形力により該芯の後退時の摩擦付与力が該芯の前進時の摩擦付与力より大であるように、上記摩擦付与孔の孔径を縮・拡径させる変形部を有する摩擦付与部材が記載されている。上記従来技術の第１図および第１３図(ａ)に示されるように、芯１４に対して所定の摩擦力を付与するための摩擦付与部２０aを有している。この摩擦付与部２０ａは、摩擦付与部材２０の中心に開口し、芯１４を圧接貫通した筒状の摩擦付与孔２０ｂと、この摩擦付与孔２０ｂに付け根部に連設形成され、芯１４の前進後退によって軸方向に変形する変形部２０ｃとを有している。
また、前記摩擦付与孔２０ｂは、摩擦付与部材２０の前方に位置していると共に、その軸方向の長さは摩擦付与部材２０の前方小径段部の略半分である。この摩擦付与孔２０ｂの後端には、前方から後方に向かって徐々に径が拡がるテーパー状の孔が連設されている。前記変形部２０ｃは、芯１４が前進する場合には、１３図(ｂ)に示されるように、前方に向けて変形し、摩擦付与孔２０ｂの孔径を拡径させる力を摩擦付与部２０aに付与している。また、その構成における説明として、摩擦付与孔２０ｂは変形部２０ｃの変形前に比べ芯１４に対して小さな摩擦力しか付与しないと説明・記載している。
しかしながら、芯１４の前進により摩擦付与孔２０ｂの前端近傍は、拡径されるが、その後方は縮径している（１３図(ｂ)参照）。すなわち、芯１４の前進による摩擦付与力は、摩擦付与孔２０ｂの前端部の拡径により減少するものの、後方が縮径するため、その後方部の縮径により摩擦が増加し、その結果、芯の繰り出し動作が安定せず、強いては、芯の繰り出し動作に不具合が発生する場合があった。

さらに、変形部２０ｃは、芯１４が後退する場合には、後方に向けて変形し、摩擦付与孔２０ｂの孔径を縮径させる力を摩擦付与部２０aに付与している。また、その構成の説明として、摩擦付与孔２０ｂは変形部２０ｃの変形前に比べ芯１４に対して大きな摩擦力を付与すると説明・記載している。しかし、芯１４の後退により摩擦付与孔２０ｂの前端近傍は、縮径されるが、その後方は拡径している（１３図(ｃ)参照）。すなわち、芯１４の前進による摩擦付与力は、摩擦付与孔２０ｂの前端部の縮径により増加するものの、後方が拡径するため、その後方部の拡径により摩擦が減少し、その結果、芯の繰り出し動作が安定せず、強いては、芯の繰り出し動作に不具合が発生する場合があった。

本発明は、軸筒内部に芯の繰り出しを行う芯繰り出し機構と、弾性を有し前記芯の保持を行う芯保持部材が配置されたシャープペンシルにおいて、その芯保持部材の前端面であって、芯保持孔と同軸上に溝部を形成したことを第１の要旨とし、また、軸筒内部に芯の繰り出しを行う芯繰り出し機構と、弾性を有し前記芯の保持を行う芯保持部材が配置されたシャープペンシルにおいて、その芯保持部材の芯保持孔の内周面に、前方に向かって突出する内面突起を形成したことを第２の要旨とする。

本発明は、軸筒内部に芯の繰り出しを行う芯繰り出し機構と、弾性を有し前記芯の保持を行う芯保持部材が配置されたシャープペンシルにおいて、その芯保持部材の前端面であって、芯保持孔と同軸上に溝部を形成したことを第１の要旨とし、また、軸筒内部に芯の繰り出しを行う芯繰り出し機構と、弾性を有し前記芯の保持を行う芯保持部材が配置されたシャープペンシルにおいて、その芯保持部材の芯保持孔の内周面に、前方に向かって突出する内面突起を形成したことを第２の要旨としているので、良好な芯の繰り出し動作が得られるシャープペンシルの芯保持部材を提供することができる。

本発明の第１実施例の構成を示す断面図。 本発明の第１実施例の構成を示す断面図。 本発明の第1実施例の詳細図。 本発明の第1実施例の正面図。 本発明の詳細作動図。 本発明の詳細作動図。 本発明の第２実施例の詳細図。 本発明の第２実施例の正面図。 本発明の第３実施例の詳細図。 本発明の第３実施例の正面図。 本発明の第４実施例の詳細図。 本発明の第４実施例の正面図。 本発明の第５実施例の詳細図。 本発明の第５実施例の正面図。

次に、芯保持部材の作用について説明する。芯保持部材は円筒状で、軸方向中心には貫通した芯保持孔があり、前端面には芯保持孔と同軸上に溝部が形成されている。芯が芯保持孔を通り前進する場面では、芯保持部材の前端面に設けられた溝部が前記芯保持孔と芯の摩擦により、前に引き出されるように変形をする。この引き出し動作により前端面の孔が拡径し芯保持力が低下する。反対に、芯が芯保持孔を通り後退する場面では、前端面に設けられた溝部が前記芯保持孔と芯の摩擦により、後ろに引き込まれるように変形する。この引き込み動作により前端面の孔が縮径し芯保持力が増加する。

図１乃至２に芯繰り出し機構の構成を示し説明する。図１に示すように、外軸筒１には、ねじ機構を介して筒体２が固定される。その筒体２の先端には、先金３が固定されている。その先金３の内部には、貫通孔３ａが形成されており、その貫通孔３ａには段部３ｂが形成されている。その段部３ｂには、弾発部材４および貫通孔３ａに沿って前後に摺動する摺動筒体５が収納されている。前記先金３の貫通孔３ａに沿って前後に摺動する摺動筒体５は、中間部に内面段部５ａを持つ貫通孔５ｂを有し、その貫通孔５ｂの前部には芯を保護する目的の芯保護管６を圧入固定し、その芯保護管６の後部には芯保持部材７が圧入固定される。前記芯保護管６は、前記内面段部５ａによって、過度な後方への圧入固定が阻止されている。摺動筒体５の後端には、前記先金３の軸方向に対して斜めの角度を持った大径部３ｃが形成されており、円板８の前端周縁部が当接している。摺動筒体５は、前述の弾発部材４によって後方に付勢されており、その後端部が前記円板８の前端内周面に当接している。また、前記円板８の側面が円弧に加工され後面には、外軸筒１にねじ機構を介して固定される前記筒体２が当接している。尚、円板８は側面が円弧形状の為、軸心に対して角度を容易に変えることが出来る。また、筒体２には、押圧体９が摺動自在に配置されており、その押圧体９の中間部には鍔部９ｂが形成され、その鍔部９ｂが筒体２の内面段部２ａに当接している。また、押圧体９の先端には、凸部９ｃが形成されており、前記筒体２の前端面に形成された開口２ｂから突出している。前記鍔部９ｂが形成された押圧体９は、鍔部９ｂを後方から弾発部材１０によって前方に向けて付勢されている。その弾発部材１０の内方には、傾斜筒体１１が配置されているが、その傾斜筒体１１の中間部には、外側に鍔部１１ｂが形成されており、その鍔部１１ｂの前端面には、前記弾撥部材１０の後端部が当接している。つなわち、その弾撥部材１０によって、前記押圧体９を前方に向けて付勢しているのである。前記傾斜筒体１１の前方における内面には、前方に向かって拡径する傾斜面１１ｃが形成されており、一方、外周面には、突起１１ａが形成されている。この突起１１ａは、押圧体９の長手方向に沿って設けられた窓９ａに対して摺動自在に係止されている。また、傾斜筒体１１の内側には、チャック１３が前後動可能に配置されており、そのチャック１３の前方外周面には、凹部１３ａが形成されている。そして、その凹部１３ａと前記傾斜筒体１１の傾斜面１１ｃとの間には、ボール１２が介在している。また、傾斜筒体１１の後部は、受け筒１４と着脱不能に係止されており、その受け筒１４の内方には前記チャック１３を後方に向けて付勢する弾発部材１５が配置されている。その弾撥部材１５により、チャック１３を後方に付勢することで傾斜筒体１１の傾斜面１１ｃに当接したボール１２を介して、チャック１３を閉じる方向に作用させ、芯１６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。前記チャック１３は、内面に芯を把持する凹状の芯把持部１３ｂを形成している。本実施例では、そのチャック１３を２つに分割された同様な形状をゆするチャック片を互いに合い対抗させることによって構成しているが、チャック片の後方を凹凸嵌合させるなどしても良い。各々のチャック片の位置ずれが防止されることになる。

傾斜筒体１１およびチャック１３の材質は、ボール１２が接することから、強度および耐久性に優れた金属が望ましいが、比較的硬質な樹脂材質であっても良い。

次に、芯保持部材についてより具体的に説明する。本発明の第１実施例について説明する。図３において、芯保持部材２０の軸方向中心には、内径が芯の外径より僅かに小さい芯保持孔２０ａが貫通しており、その芯保持孔２０ａの後端には斜面２０ｂが形成されている。具体的には、芯保持孔２０ａの直径は使用する芯径に対して約１０％小さくなっている。また、芯保持部材２０の前端面には芯保持孔２０ａと同軸上に円周状の溝部２０ｃが形成されている。その溝部２０ｃは、幅が使用する芯径の約２０％、深さが芯径の約５０％のＶ字状となっており、溝部２０ｄのＶ字溝部の中心は、芯保持部材２０の中心より芯径の約７０％離れたところに位置している。
ここで、芯１６の繰り出し動作が行われると、芯１６が前進するが、その時、図５に示すように、芯保持部材２０の芯１６に当接する部分が、溝部２０ｃの方向に倒れる。この倒れにより芯保持部材２０の前端面が拡径し、これにより芯１６に付与する摩擦力が減少し、芯１６がスムーズに繰り出される。
一方、芯１６が後退する際には、図６に示すように、芯保持部材２０の芯１６に当接する部分が、芯１６の方向に倒れ喰い込む。この喰い込みにより芯保持部材２０の前端内周面が縮径し、芯保持部材２０が芯１６に付与する摩擦力が増加し、芯の後退を強固に阻止する。以上のように、芯１６の前進と後進において、芯保持部材２０の芯１６に対する摩擦力に差が生じ、これによって、芯の繰り出しが良好に行えることになる。

本発明の第２実施例について説明する。図７に芯保持部材２１の第２実施例を示す。図３の第１実施例と比較すると、芯保持部材２１の前端面には、第１実施例と同様なＶ字型の溝部２１ｂが形成されているが、その溝部２１ｂは芯保持孔２１ａと同軸上に断続的（部分的）に設けられている。断続的な溝部２１ａは、連続した溝部に比べて剛性が高く、芯保持部材２１の変形量が少なくなる欠点はあるが、第１実施例よりも耐久性が向上するという特有の効果がある。

本発明の第３実施例について説明する。図９に芯保持部材２２の第３実施例を示す。芯保持部材２２の前端面には、断面形状が矩形状の深溝部２２ａが、芯保持孔２２ｂと同軸上に形成されている。その深溝部２２の幅は使用する芯径の約２０％、深さが芯径の約８０％の断面が矩形状をなしており、深溝部の中心は、芯保持部材２２の中心より芯径の約７０％離隔した部位に位置している。前端面に開口する深溝部２２ａにより、芯保持部材２２の芯と当接する部位の剛性が低くなり変形が容易で、前記第１実施例よりも芯の前進と後進において芯保持部材２２の芯に対する摩擦力の差を大きく出来るという特有の効果がある。

本発明の第４実施例について説明する。図１１に芯保持部材２３の第４実施例を示す。芯保持部材２３の前端面には、前記第１実施例と同様に、Ｖ字型の溝部２３ｃが形成されている。また、芯保持部材２３の芯保持孔２３ｂの後部内面には、芯と当接する第２芯保持孔２３ｄが形成されているが、その第２芯保持孔２３ｄの外周の前方部を開口させた深溝部２３ａが、芯保持孔２３ｂと同軸状に形成されている。また、深溝部２３ａの幅は、使用する芯径の約１０％、深さが芯径の約５０％の断面が矩形状となっており、深溝部２３ａの中心は、芯保持部材２３の中心より芯径の約７０％離隔した部位に位置している。前端面の溝部２３ｃの中央の深溝部２３ａが、芯の前進、後進において各々作用するので、第１実施例よりも芯の前進と後進において、芯保持部材２３の芯に対する摩擦力の差を大きく出来るという特有の効果がある。

本発明の第５実施例について説明する。図１３に芯保持部材２４の第５実施例を示す。芯保持部材２４の芯保持孔２４ａの前方内面には、断面が鋸状で前方から後方にかけて拡径する溝部２４ｂが複数、本例では２個所に設けられている。この溝部２４ｂは幅が使用する芯径の約５０％、深さが芯径の約１０％となっている。芯の前進において、芯に当接する溝部２４ｂの頂点が、芯との摩擦により拡径する方向に倒れる、この倒れにより芯に付与する摩擦力が減少する。芯の後退においては、芯に当接する溝部２４ｂの頂点が、芯との摩擦により縮径する方向に倒れる。この縮径により芯保持部材が芯に付与する摩擦力が増加する。溝部の数を増やすことにより、芯の前進と後進において芯保持部材の芯に対する摩擦力の差を大きく出来るという特有の効果がある。

尚、芯保持部材２４は、材質がニトリルブタジエンゴムやシリコーンゴム、フッ素ゴム等、弾性を有するものが使用されている。

本発明の芯体繰り出し方法について具体的に説明する。筆記は図１に示すように芯１６が筒６から所定の量を突出している状態で行われる。この状態で紙面に芯１６が触れると筆圧に応じた反力が芯１６に付与される。芯１６に付与された反力は、芯１６を把持したチャック１３に伝達される。これにより後方へ付勢されたチャック１３はさらに後退をしようとするが、チャック１３に設けられたボール保持用の凹部１３ａに収容されたボール１２と、ボール１２の後方に位置する傾斜筒体１１の接触により後方への移動が阻止され、チャック１３はさらに強く閉じることとなる。チャック１３の後退が阻止されると、傾斜筒体１１と連結された受け筒１４ごと後退を始める。受け筒１４は、後方に位置する図示せずの弾発部材により前方に付勢されているが、紙面からの反力に抗しきれず後退を始める。この受け筒１４の後退により、受け筒１４に連結された傾斜筒体１１、傾斜筒体１１と突起１１ａを介して連結されている押圧体９が後退する。押圧体９が後退することで、後面が押圧体９に接している円板８は、支えを失い、前面に当接する摺動筒体５を後方に付勢する弾発部材４により、後方に押され、図２に示すように軸方向に対して垂直に立った状態となる。

通常、筆記は連続的には行われず、筆記を中断することになる。筆記を中断することにより筆記圧のかかった図２から、図１の状態へ戻ることになる。筆記の中断により紙面からの反力から開放されると、軸方向に対して垂直に立った状態となった円板８は、後面が当接する押圧体９により前方に付勢され、傾斜を始める。円板８の前面に当接する摺動筒体５は弾発部材４によって後方に付勢されているが、この傾斜に抗しきれず前進をする。この摺動筒体５の前進に伴い、摺動筒体５の内部に収納された芯保持部材７は芯１６を保持した状態で前進する。これにより芯１６が引き出されることとなる。ここで、芯保持部材７は芯１６を保持した状態のまま摺動筒体５ごと前進するために、大きな摩擦力を芯１６に付与する必要がある。

以上、本発明についてボールチャック機構を使用した、先端ノック式のシャープペンシルを例に述べたが、２つ割あるいは３つ割のコレットチャックを有する後端ノック式シャープペンシルにおいても適用させても良い。後端ノック操作による芯の前進時に芯保持部材の摩擦が小さくなることにより、芯繰り出しの抵抗が減少し、一回のノック操作で芯を出す量が増加し、少ないノック操作で芯を出すことが可能となる利点がある。

１ 外軸筒
２ 筒体
２ａ 内面段部
２ｂ 開口
３ 先金
３ａ 貫通孔
３ｂ 段部
３ｃ 大径部
４ 弾発部材
５ 摺動筒体
５ａ 内面段部
５ｂ 貫通孔
６ 筒
７ 芯保持部材
８ 円板
９ 押圧体
９ａ 窓
９ｂ 鍔部
９ｃ 凸部
１０ 弾発部材
１１ 傾斜筒体
１１ａ 突起
１１ｂ 鍔部
１１ｃ 傾斜面
１２ ボール
１３ チャック
１３ａ 凹部
１３ｂ 鍔部
１４ 受け筒
１５ 弾発部材
１６ 芯
２０ 芯保持部材
２０ａ 芯保持孔
２０ｂ 斜面
２０ｃ 溝部
２１ 芯保持部材
２１ａ 芯保持孔
２１ｂ 溝部
２２ 芯保持部材
２２ａ 深溝部
２２ｂ 芯保持孔
２３ 芯保持部材
２３ａ 深溝部
２３ｂ 芯保持孔
２３ｃ 溝部
２４ 芯保持部材
２４ａ 芯保持孔
２４ｂ 溝部

Claims (4)

1. 軸筒内部に芯の繰り出しを行う芯繰り出し機構と、弾性を有し前記芯の保持を行う芯保持部材が配置されたシャープペンシルにおいて、その芯保持部材の前端面であって、芯保持孔と同軸上に溝部を形成したシャープペンシルの芯保持部材。
2. 軸筒内部に芯の繰り出しを行う芯繰り出し機構と、弾性を有し前記芯の保持を行う芯保持部材が配置されたシャープペンシルにおいて、その芯保持部材の芯保持孔の内周面に、前方に向かって突出する内面突起を形成したシャープペンシルの芯保持部材。
3. 前記溝部を円周状に形成した請求項１記載のシャープペンシルの芯保持部材。
4. 前記芯保持部材の芯保持孔の後方に、第２の芯保持孔を形成すると共に、その第２の芯保持孔の外周の前方部を開口させた請求項１、或いは、請求項２に記載のシャープペンシルの芯保持部材。