JP3789547B2

JP3789547B2 - キャップ後ろ差し嵌合構造

Info

Publication number: JP3789547B2
Application number: JP09902696A
Authority: JP
Inventors: 武彦横須賀; 孝男稲葉; 雅久牧
Original assignee: Pilot Ink Co Ltd
Current assignee: Pilot Ink Co Ltd
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2016-03-27
Also published as: JPH09263087A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は筆記具のキャップ後ろ差し嵌合構造に関する。詳細には、合成樹脂製の内筒が外筒の内部に取り付けられてなるキャップを、軸筒の尾端部に嵌合させるキャップ後ろ差し嵌合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のキャップ後ろ差し嵌合構造において、例えば、実公昭５９−１４２３７号公報には、キャップの筒胴（本発明の外筒に相当）の内側に筒状部材（本発明の内筒に相当）が固定され、その筒状部材の自由端近くの内面には凸起状の膨出部（本発明の凸部に相当）が円周上に適宜間隔をおいて複数個配列形成され、その膨出部が乗り越えて係合する環状突隆（本発明の環状凹部に相当）を軸筒の尾端部に形成してなる構成が開示されている。
【０００３】
前記実公昭５９−１４２３７号公報の構造（図７参照）は、キャップを軸筒尾端部への後ろ差し嵌合の際、強い押込力が作用すると、内筒８ａの内面の凸部８１ａが、環状凹部２ａの前側の当接壁５ａを勢いよく乗り越え、凸部８１ａの内径が弾性変形限度を越えて塑性変形され、押し広げられるおそれがある。特に、これは、環状凹部２ａの前側の当接壁５ａが傾斜面であるときに発生しやすい。もし、凸部８１ａ内径が拡径方向へ大きく塑性変形されると、前記凸部８１ａと環状凹部２ａとの嵌合力（尾端部側あるいはペン先側の嵌合力）が緩くなり、キャップの脱落を生じさせやすい。
【０００４】
また、この他にも、実公平３−３１５８３号公報には、キャップ本体（本発明の外筒に相当）内に内嵌体（本発明の内筒に相当）が装着され、前記内嵌体がキャップ本体の内面に密着され、さらに、前記内嵌体の開口端内面に、軸筒後端の鍔部（本発明の環状凹部に相当）と係脱自在の係止突起部（本発明の凸部に相当）が設けられたキャップ後ろ差し嵌合構造が開示されている。
【０００５】
前記実公平３−３１５８３号公報の構造は、凸部近傍の内筒外周面が、外筒内周面に密着しているため、前記凸部が、軸筒の環状凹部へ落ち込み嵌合（又は乗り越え嵌合）される過程で拡開変形されず、少ない回数のキャップの着脱で、凸部に潰れ等の損傷が生じていまい、適正な嵌合力の維持が成しえないおそれがある。特に、これは、環状凹部が金属などの硬質材料で構成されたときに生じやすい。また、前記実公平３−３１５８３号公報の構造は、前記したように内筒外周面が外筒内周面に密着しているため、凸部を備えた内筒周壁の開口端が径方向外方へ弾性変形せず、落ち込み嵌合の際のここちよい嵌着音（いわゆるパッチン音）を伴う嵌合感が得られない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の問題点を解決するものであって、キャップを軸筒尾端部に後ろ差し嵌合させた際、内筒の凸部内径が大きく拡開変形したり、凸部が潰れたりすることがなく、長期にわたり適正な嵌合力を維持でき、その上、ここちよい嵌合感が得られるキャップ後ろ差し嵌合構造を提供しようとするものである。尚、本発明において、「前側」とは、軸筒のペン先側またはキャップの開口端側を示し、一方、「後側」とは、軸筒の尾端部側またはキャップの閉塞端側を示す。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
１．概要
本発明は、合成樹脂製の内筒８を外筒７の内部に取り付けてなるキャップ６を、軸筒１の尾端部に嵌合させるキャップ後ろ差し嵌合構造であって、内筒８の開口端外周面と外筒７の内周面との間に環状間隙９を形成すると共に、前記内筒８の開口端内周面に凸部８１を設け、一方、前記軸筒１の尾端部外周面に前記凸部８１が落ち込み嵌合する環状凹部２を設け、前記環状凹部２の前方に、キャップ押込力によって前記凸部８１前面が圧接する規制壁５を設け、前記環状凹部２と前記凸部８１とが嵌合状態にあるときの前記規制壁５の頂部と前記外筒７内周面との隙間Ｓを、前記内筒８の開口端の径方向の肉厚Ｔよりも小さく設定し、凸部８１と環状凹部２とが嵌合状態にあるときの凸部８１前面が圧接する環状凹部２の当接壁３を傾斜面状に形成したことを要件とする。
【０００８】
▲２▼ 環状凹部
前記構成において、凸部８１と環状凹部２とが嵌合状態にあるときの凸部８１前面が圧接する環状凹部２の当接壁３を、傾斜面状に形成することが好ましい。当接壁３の形状が、凸部８１が前方へ乗り越えやすい傾斜面状である前記の場合、特に、前記構成（規制壁５頂部と外筒７内周面との隙間Ｓを、内筒８の開口端の径方向の肉厚Ｔよりも小さく設定した構成）の拡開防止作用が有効に働く。
【０００９】
また、前記構成において、環状凹部２（すなわち前側当接壁３および後側当接壁４）は、金属材料により形成されてなることが好ましい。それにより、凸部８１が、硬質な環状凹部２に落ち込み嵌合した際、合成樹脂製の軟質な内筒８が十分に弾性変形し、嵌着音の伴うクリアな嵌合感を確実に得ることができる。また、前記環状凹部２は、金属製の軸筒１の周壁に、内方への塑性変形によって一体形成されることが、製造が容易な点で有効である。
【００１０】
また、環状凹部２後方（後側当接壁４後方）の軸筒１尾端部外径は、凸部８１内径より僅かに大きく設定されている。これにより、凸部８１を環状凹部２に落ち込み嵌合させる際、凸部８１は、前記環状凹部２後方の軸筒１尾端部外周面を乗り越え、その後、凸部８１の後面が後側当接壁４と圧接され、キャップ６の脱落が確実に防止される。
【００１１】
▲３▼ 規制壁
前記構成において、規制壁５は、傾斜面状であることが好ましい。規制壁５の形状が、凸部８１が前方へ乗り越えやすい前記傾斜面状である場合、特に、前記構成（規制壁５頂部と外筒７内周面との隙間Ｓを、内筒８の開口端の径方向の肉厚Ｔよりも小さく設定した構成）の拡開防止作用が有効に働く。
【００１２】
前記規制壁５は、前側当接壁３から前方へ連続的に傾斜平面状に形成されてもよいし（図３、図４）、前側当接壁３から前方へ段部１１を介して連接されてもよい（図５）。前記規制壁５が傾斜平面状であるとき、その傾斜角度は、軸線に対して、３０度〜８０度の範囲が有効である。また、前記規制壁５は、傾斜面であればよく、図３〜図５のような平面状ではなく、図６のような曲面状に形成されてもよい。
【００１３】
▲４▼ 凸部
凸部８１は、内筒８の閉塞端側に比べ弾性変形しやすい点で、内筒８の開口端（開口端近傍も含む）の内周面に一体に形成されることが好ましい。前記凸部８１は、内筒８内周面に環状に形成した構成、あるいは複数個の支持突起を等間隔に周状に分散、配設した構成のいずれであってもよい。前記凸部８１が複数個の支持突起である場合、その個数は、４〜８個程度が適当である。また、前記凸部８１の縦断面形状は、その前面及び後面が、Ｒ曲面、テーパ面、直角面等のいずれであってもよく、全体形状として、例えば、円弧状、台形状、方形状、三角形状等が挙げられる。
【００１４】
５．隙間Ｓ，肉厚Ｔ
規制壁５頂部と外筒７内周面の隙間Ｓは、凸部８１と環状凹部２が嵌合状態において、規制壁５の頂部（すなわち規制壁５の終焉部）と外筒７内周面との隙間によって定義する。また、前記内筒８の開口端（開口端近傍を含む）の径方向の肉厚Ｔは、具体的には、開口端周壁の凸部８１を含む肉厚を示す。
【００１５】
▲６▼ 環状間隙
内筒８の開口端外周面と外筒７の内周面との間に環状間隙９を設けたことにより、落ち込み嵌合の際、凸部８１を備えた内筒８の開口端周壁の拡径方向の弾性変形を容易し、凸部８１が環状凹部２後方の軸筒１の尾端部外周面を乗り越え易くする。また、凸部８１と環状凹部２とが嵌合状態にあるときの前記環状間隙９の隙間寸法は、凸部８１内径が拡径可能な限度寸法であり、凸部８１が規制壁５を乗り越えることによる凸部８１の内径の拡径量（すなわち、嵌合状態の凸部８１頂部から規制部５頂部までの径方向の距離）よりも小さく設定される。
【００１６】
▲７▼ 材質
内筒８は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の比較的軟質の合成樹脂材料が有効であり、また、外筒７は、例えば、アルミニウム、ステンレススチール、真鍮、洋白等の比較的硬質な金属材料が有効である。
【００１７】
（作用）
キャップ６を軸筒１尾端部に後ろ差し嵌合させるとき、環状間隙９により、凸部８１を備えた内筒８の開口端周壁の拡径方向の弾性変形が容易になり、嵌着音を伴うここちよいクリアな嵌合感を得る。
【００１８】
キャップ６が軸筒１尾端部に嵌合状態にあるとき（図３）、キャップ６の内筒８内周面の凸部８１が、軸筒１の環状凹部２に落ち込み嵌合されている。そして、このとき、前記凸部８１は、その前面が前側当接壁３に圧接され、同時に、その後面が後側当接壁４に圧接されている。
【００１９】
また、キャップ６を軸筒１尾端部に必要以上に強く押し込んだ際（図４）、凸部８１が、前側当接壁３に沿って前方へ移動し規制壁５に圧接され、それと同時に、内筒８開口端が、環状間隙９の存在により拡径方向に僅かに弾性変形され、前記内筒８の開口端外周面が、外筒７内周面に圧接される。すなわち、規制壁５頂部と外筒７内周面との隙間Ｓが、内筒８の開口端周壁の肉厚Ｔよりも小さく設定されてなることによって、内筒８の開口端（凸部８１）が規制壁５を乗り越えて隙間Ｓに挿入されることがなくなり、凸部８１の内径の拡開変形（塑性変形）が確実に抑止される。その結果、キャップ後ろ差し嵌合時に強い押込力が作用したとしても、凸部８１（嵌合部）の内径や形状を長期にわたり適正に維持できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明実施の形態を図面に従って説明する。
【００２１】
図１〜図４に本発明の第１実施例を説明する。図１は、第１実施例のキャップ後ろ差し嵌合状態の縦断面図、図２は、図１のキャップを外した状態の軸筒尾端部の縦断面図、図３は、図１のＡ部拡大縦断面図である、図４は、図３のキャップ押込力が大きく作用した際の拡大断面図である。
【００２２】
（軸筒）
軸筒１は、アルミニウム製の薄肉有底筒体（肉厚０．５ｍｍ）からなる。軸筒１の尾端部周壁は、径方向外方から内方へローラーを圧接させることにより（転造加工により）、一箇所が環状に内方変形される。それにより、上記内方変形箇所の外周面には、径方向内方へ凹陥した環状凹部２が一体に形成される。また、軸筒１のペン先側の外周面にも、前記凸部８１が落ち込み嵌合可能な環状凹部２が形成されている。尚、軸筒１の内部には、ボールペンリフィルが収容され、そのペン先を軸筒１前端から外部に突出させている。
【００２３】
（環状凹部）
図３に示すように、前記環状凹部２は、凸部８１との落ち込み嵌合状態において、凸部８１前面が圧接する傾斜平面状の前側当接壁３と、凸部８１後面が圧接する傾斜平面状の後側当接壁４とを備える。前記前側当接壁３は、前方に連続的に延設され、傾斜面状の規制壁５を構成している。前記規制壁５の角度は軸線に対して４５度に設定されている。
【００２４】
（キャップ）
キャップ６は、外筒７と内筒８とからなる。詳細には、外面に金属製クリップ７１が固着された金属製（例えばアルミニウム製）の薄肉有底筒体よりなる外筒７と、その外筒７内部に取り付けられる合成樹脂製（例えば、ポリエチレン製）の内筒８とからなる。
【００２５】
（内筒）
前記内筒８は、金属製（例えば黄銅製）の取付リング７３を介して前記外筒７内部に固着される。前記取付リング７３は、その外周面が、外筒７の閉塞側内壁に固着され、一方、その内周面が、内筒８頂部外周の環状溝に落ち込み嵌合される。また、前記内筒８の頂部内周面には、合成ゴムよりなるペン先シール部材７２が圧入により取り付けられている。上記ペン先シール部材７２は、キャップ６を軸筒１のペン先側に装着した際、ボールペンチップのペン先のボールと密接される。
【００２６】
（凸部）
前記内筒８の開口端内周面には、４個の半球面状の凸部８１が等間隔周状に一体に設けられる。前記凸部８１は、キャップ後ろ差し時、軸筒１の環状凹部２に落ち込み嵌合される。
【００２７】
（隙間Ｓ，肉厚Ｔ）
前記凸部８１は、半球面状に形成され、その径方向の肉厚寸法Ｔは、０．７７５ｍｍに設定されている。一方、規制壁５の頂部と前記外筒７内周面との隙間寸法Ｓは、０．３５ｍｍに設定されている。すなわち、前記隙間Ｓが肉厚Ｔより小さく設定されているため（Ｓ＜Ｔの関係を満足しているため）、強い押込力が作用したとしても、凸部８１が環状凹部２を乗り越えることがなく、内筒８の開口端内径（すなわち凸部８１頂点に接する仮想内接円の直径）が押し広げられることが防止される。また、別の言い方をすれば、前記規制壁５と軸筒１内周面は、両者、共働して、キャップの装着方向に対するストッパとして機能している。
【００２８】
図５に本発明の第２実施例を示す。二点鎖線は、強い押込力が作用した場合の内筒８開口端（主に凸部８１）の状態を示す。これは、第１実施例の図１のＡ部に対応した変形例であり、傾斜平面状の規制壁５が、前側当接壁３から前方に僅かな段部１１を介して連接されている。また、半球面状の凸部８１は、内筒８開口端近傍の内周面に設けられている。前記構成において、前記段部１１を設けた分だけ、内筒８開口端の拡開が抑止されるまでの軸方向の移動距離が長くなるが、内筒８開口端の拡開を抑止する効果は、第１実施例と何ら変わりがない。
【００２９】
図６に本発明の第３実施例を示す。二点鎖線は、強い押込力が作用した場合の内筒８開口端（主に凸部８１）の状態を示す。これは、第１実施例の図１のＡ部に対応した変形例であり、環状凹部２の前側当接壁３、後側当接壁４、及び規制壁５が曲面状（凹曲面状または凸曲面状）に連接されてなる。前記環状凹部２及び規制壁５の構成おいて、内筒８開口端の拡開を抑止する効果は、第１実施例と何ら変わりがない。
【００３０】
【発明の効果】
本発明キャップ後ろ差し嵌合構造は、前記構成により、キャップを軸筒尾端部に後ろ差し嵌合させた際、内筒の凸部内径が大きく拡開変形したり、凸部が潰れたりすることがなく、長期にわたり適正な嵌合力を維持でき、その上、ここちよいクリアな嵌合感が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例のキャップ後ろ差し嵌合状態の縦断面図である。
【図２】図１のキャップを外した状態の軸筒尾端部の縦断面図である。
【図３】図１のＡ部拡大縦断面図である。
【図４】図１のキャップ押込力が大きく作用した際のＡ部拡大断面図である。
【図５】第２実施例の要部拡大縦断面図である。
【図６】第３実施例の要部拡大縦断面図である。
【図７】従来例の要部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１軸筒
１１段部
２環状凹部
３前側当接壁
４後側当接壁
５規制壁
６キャップ
７外筒
７１クリップ
７２ペン先シール部材
７３取付リング
８内筒
８１凸部
９環状間隙
Ｓ隙間
Ｔ肉厚

Claims

合成樹脂製の内筒（８）を外筒（７）の内部に取り付けてなるキャップ（６）を、軸筒（１）の尾端部に嵌合させるキャップ後ろ差し嵌合構造であって、内筒（８）の開口端外周面と外筒（７）の内周面との間に環状間隙（９）を形成すると共に、前記内筒（８）の開口端内周面に凸部（８１）を設け、一方、前記軸筒（１）の尾端部外周面に前記凸部（８１）が落ち込み嵌合する環状凹部（２）を設け、前記環状凹部（２）の前方に、キャップ押込力によって前記凸部（８１）前面が圧接する規制壁（５）を設け、前記環状凹部（２）と前記凸部（８１）とが嵌合状態にあるときの前記規制壁（５）の頂部と前記外筒（７）内周面との隙間（Ｓ）を、前記内筒（８）の開口端の径方向の肉厚（Ｔ）よりも小さく設定し、凸部（８１）と環状凹部（２）とが嵌合状態にあるときの凸部（８１）前面が圧接する環状凹部（２）の当接壁（３）を傾斜面状に形成したことを特徴とするキャップ後ろ差し嵌合構造。
規制壁（５）が傾斜面状である請求項１のキャップ後ろ差し嵌合構造。