JP4285115B2 - Ballpoint pen tip - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インキタンクまたはインキタンクに対する接続中継部材に対する圧入接続部を有すると共に、前記インキタンクまたはインキタンクに対する接続中継部材に挿入される後端部分に加工変形部が形成されたボールペンチップに関する。
【0002】
【従来の技術】
ボールペンはインキタンクよりボールペンチップ内にインキを供給し、筆記部材としてのボールの回転によって紙などの被筆記面にこのインキを転写し筆跡を形成するものである。
このようなボールペンチップの後端部は、インキタンクなど他部材への挿入のしやすさから切削や塑性変形によって縮径加工されたり(特許文献1参照)、ボールをボールホルダーの先端部内壁に密着させようとしてボールホルダー内にコイルスプリングなどの弾撥部材を挿置してボールペンチップの後端をカシメて縮径し弾撥部材の抜け止めとしたり(特許文献2参照)、カシメて縮径する代わりに剪断加工によってボールペンチップの後端周上に複数の折り曲げ部を形成して弾撥部材の抜け止めとする(特許文献3参照)ことなどが知られている。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−280679号公報(図1)
【特許文献2】
特許登録公報第3304906号公報(第3頁第5欄第30行〜第32行)
【特許文献3】
特開平9−76690号公報(第3頁第3欄第13行〜第17行)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ボールホルダー後部を塑性変形などにより縮径する場合、押圧力による変形の歪を吸収する部分として外形の膨れが発生したり、真円度の低下が起こることがあった。一般的に、この変形量や変形後の形状を予期することは困難であり、インキタンク(もしくはそれとの接続中継部材)と接続されたときに密閉性を失うことがあった。真円度を損なっていた場合には言うに及ばず、真円度自体は密閉性を損なうほどではなくとも、例えば、ボールペンチップの後端を挿入する際に、インキタンク(もしくはインキタンクとの接続中継部材)に対して予期せぬ変形を伴う場合があり、その変形がインキタンクとの圧入部分を変形させてしまったり、またはこの部分の内面に傷等を発生させ、それによって圧入固定が緩くなって外れてしまったり、空気や水分の流入、インキの漏れ出し等の問題点があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、インキタンクまたはインキタンクに対する接続中継部材に対する圧入接続部を有すると共に、前記インキタンクまたはインキタンクに対する接続中継部材に挿入される後端部分に加工変形部が形成されたボールペンチップにおいて、前記圧入接続部と前記加工変形部との間に圧入接続部に対する縮径部を、前記加工変形部形成の際の応力集中部として配置したボールペンチップを要旨とする。
【0006】
【作用】
ボールホルダー後部に形成されたインキタンク圧入接続部と加工変形させる部分との間に縮径部を設け、その縮径部を加工変形時の応力集中部とすることによって、加工ひずみを小さくするとともに、加工変形部の最大径部がインキタンク圧入接続部外径よりも大径にならないようにした。それによって、インキタンクを圧入固定する際に、インキタンクの内面に、加工変形によって形成される突出部によって、ひっかき傷を作ってしまったり、圧入固定後の固定強度不足をおこして、抜けや液密気密を保てないという圧入不具合を回避することができる。
【0007】
【実施例】
以下、図面に基づき1例を説明する。
図1に示すように、筒状のインキタンク1の先端に、筆記用のボール2を先端に一部突出して回転自在に抱持するボールホルダー3が圧入され接続されている。ボールホルダー3は内部にコイルスプリング4を挿置しており、コイルスプリング4のボール側はボール2に直接接触して押圧力を付与する棒状部で、コイルスプリング4の巻きの中心から延出している。
【0008】
ボールホルダー3の後端部分は、コイルスプリング4の後方移動規制をなす内方突出部3aとして、塑性変形で内倒する部分を形成するかしめ加工により縮径された部分となっており、コイルスプリング4の後端を支えている。また、この部分の縮径による内径の調節によってはインキの流量を調整することもできる。さらに、塑性変形によるため外形も縮径された形状となっており、インキタンク1に対して挿入する際に挿入作業がし易くなるための案内ともなっている。この内方突出部3aを塑性変形ではなく、内径の縮径変形を伴うような強い切削加工によって行っても良いし、案内用の外形縮径部を形成する切削加工を同時に行っても差し支えない。また、内方突出部とせずにインキタンク1への挿入案内のみを目的にする外形の縮径化のみであれば、切削加工のみで十分である。ボールホルダー3の後ろ部分のインキタンク1と重なって接触している部分がインキタンク1に対する圧入接続部3bであり、インキタンク1の重なり部分の内径よりも若干大径に形成され液密気密に接触している。
【0009】
図1のI部拡大図である図2に示すように、塑性変形を伴う加工によって内方突出部3aを形成した場合、加工変形時の応力集中部には変形に伴って、膨れ部3cができる。切削加工も少なからず塑性変形を伴うので膨出部分としての膨れが発生することもあるが、バリとして発生することもある。圧入接続部3bと塑性変形を伴う加工が施された部分である内方突出部3aとの間部分に、内方突出部3aを形成する前に予め形成した縮径部3dを配置している。即ち、内方突出部3aはこの縮径部3dの一部として位置付けられ、縮径部3d内で内方突出部3aを形成することによって、膨れ部3cの外接円径を圧入接続部3bよりも小径とし、インキタンク1を圧入固定する際に、外径の大きな部分として形成される膨れ部3cによって、インキタンク1の内面にひっかき傷を作ってしまったり、圧入固定後の固定強度不足をおこして抜けや液密気密を保てないという問題点が極力発生しないようになすことができる。圧入接続部3bの外径よりも、膨れ部3cの外接円径が小さければ、インキタンク1の圧入時にインキタンク1の内面が膨れ部3cに接触することがないため、悪影響を受けなくすることができるのである。
【0010】
図3および図4に他の一例を示す。図3はボールペンチップ後端に該当するインキタンク1との部分の拡大図であり、図4はこのボールペンチップのみを図3に記載した矢印IIの方向からの見た面の外観図である。
上述の一例と異なる点は、加工により変形される部分を上述の例のように全周で加工するのではなく、同一周状の3箇所で形成した点である。即ち、ボールホルダー3の後端部を剪断加工によって複数の薄片状折り曲げ部を形成してコイルスプリング4の抜け止めとしている。
圧入接続部3bと加工変形された内方突出部3aとの間には内方突出部3aを形成する前に予め設置した縮径部3dが形成されている。縮径部3dは圧入接続部3bと略同心かつ小径に形成されている。
【0011】
前述した実施例と同じように、加工変形時の応力集中部には変形に伴って、膨れ部3cができる。さらに、この実施例の場合、後端加工変形される部分の隣接する部分が大きく外側に膨れてしまうこともある(膨れ部3e)。加工変形箇所を1箇所や3箇所以外の複数箇所で行った場合も膨れの大きさは異なるが同様の現象が起こる。加工変形に伴う膨れ部3cおよび膨れ部3eの最大外接円径は、圧入接続部3bよりも小径となるように縮径部3dおよび加工変形の膨れ部3c、膨れ部3eを形成するようにする。コイルスプリング4を固定するために、内方突出部を大きく形成する必要がある場合は、その加工変形の大きさに伴って、膨れ部3cの外径も大きくなってしまう。それを圧入接続部3bよりも小さく収容する場合は、縮径部3dの外径を予め小さくすることが必要になる。
【0012】
また、他の実施例を図3に相当する図5と、図4に相当する図6に示す。ボールペンチップの後端周上に複数の折り曲げ部の代わりに、剪断加工を伴わない折り曲げ加工によって内倒湾曲で内方突出部3aを形成したものである。この場合も前述したように、膨れ部3cおよび膨れ部3eが形成されるため、圧入接続部3bよりも小径となるように縮径部3dおよび加工変形の膨れ部3c、膨れ部3eを形成するようにする。
【0013】
本例においては、圧入接続部3bの外径を1.85mm、縮径部3dの最小外径を1.65mmとしている。前記2つの径の差を大きくするほど膨れ部3c(および膨れ部3e)の影響を受けにくくすることができるが、そのために極端にボールホルダー3の後端部肉厚が薄くなってしまうと、インキタンク1への圧入固定前に他部品等との衝突などによる異常変形などがあり、弾発部材4の挿入作業を困難にしてしまうばかりか、インキの流路を極端に狭くして筆記性能を満足できないことがある。よって、圧入接続部3bの外径と縮径部3dの最小径の差は、0.01mm〜0.80mm程度が望ましい。
【0014】
他の実施例を図7に示す。
縮径部3dを後端に向かって縮径するテーパー形状としたものである。内方突出部3aは縮径部3d内で行い、それによる膨れ部3cの外径は圧入接続部3bよりも小径となるようにした。この場合も、内方突出部3aは切削加工によって形成しても良く、また、前述のように、内方突出部3aを1ヶ所または複数ヶ所の剪断加工および塑性変形で行っても良い。
【0015】
更に他の実施例を図8に示す。
筒状のインキタンク1の先端に、筆記用のボール2を先端に一部突出して回転自在に抱持するボールホルダー3が圧入され接続されている。前記ボールホルダー3は先端に小径筒部3fを切削加工によって形成している。前記インキタンク1内には水性インキ5と水性インキ5の界面に接触してインキフォロワー組成物6が収容されている。前記ボールホルダー3は内部にコイルスプリング4を挿置しており、コイルスプリング4のボール側はボール2に直接接触して押圧力を付与する棒状部で、コイルスプリング4の巻きの中心から延出している。その他、ボールホルダー3のインキタンク1との接続部分は、コイルスプリングの後方移動規制をする内方突出部3a以外は同様なので説明を省略する。
【0016】
図8のIV拡大図を図9に示す。本例では圧入接続部3bの外径を1.85mm、縮径部3dの外径を1.65mm、内方吐出部3aを形成する前の穴径を1.35mmとしている。それぞれ圧入接続部3bの肉厚b1は0.25mm、縮径部3dの肉厚d1は0.15mmとなっており、縮径部3dの肉厚d1は圧入接続部3bの肉厚3bに対して60%となっている。後述する塑性変形加工によって内方突出部3aを形成し、コイルスプリング4を固定している。ここで縮径部3dの肉厚d1が圧入接続部3bの肉厚b1に対して90%を超える様に設定すると、内方突出部3aを形成した際の応力が圧入接続部3bに及んでしまい圧入接続部3bに膨れ部やそれによる真円度低下が起こってしまう。それによって圧入固定後の固定強度不足が生じ、抜けや液密気密を保てないという圧入不具合が発生してしまう。また20%より小さくなるように設定すると、圧入接続部3bに掛かる応力は少なくなるが、縮径部3dの強度不足という問題を引き起こし、他部品との衝突による異常変形や、それに伴いコイルスプリング4が抜けてしまう等の問題が発生してしまう。よって縮径部3dの肉厚d1は圧入接続部3bの肉厚b1に対して20%〜90%の範囲内にすることが望ましい。
【0017】
図10と図11にて内方突出部3aを形成する方法を示す。
図10に示したものは内方突出部3aを形成する前の状態の要部拡大図であり、図11に示したものは押圧治具7によって内方突出部3aを形成している時の状態を示した要部拡大図である。
ボールホルダー3の後端部に形成された縮径部3dに押圧治具7を押し当てることによって内方突出部3aを形成する。前記押圧治具7は中央に円錐状の凹部7aが形成されており、その中央にコイルスプリング4をボールホルダー3の内部にまで押し入れるコイルスプリング挿入ピン8が固定されている。尚、円錐状の凹部7aの開き角度は90°になっている。
また、全周を塑性変形させる方法としては回転するローラーを押し当てる方法が良く知られているが、この方法は回転は必要とせず上下の動作だけなので設備等を簡単にできる利点がある。
【0018】
コイルスプリング挿入ピン8の径はコイルスプリング4の小径部4aの内径より大に大径部4bの内径より小になっている。コイルスプリング挿入ピン8によってコイルスプリング4の小径部4aを押すことで、コイルスプリング4がボールホルダー3の内部に挿入される。コイルスプリング4を押して内方突出部3aを形成する場合、内方突出部3aの内径は挿入ピン8の外径に制限されるので、コイルスプリング4に小径部分を形成しておけばコイルスプリング4の大径部分を支えるに十分な内方突出部3aの内径とすることができるが、図に示すように、コイルスプリング4の後端ではない部分に挿入ピン8で押される小径部4aを形成することによって、コイルスプリングの内方突出部3aと接触して支えられる部分は後端の座巻きが形成された安定な部分とすることができ。コイルスプリング4の支えを確実になすことができると共に、小径部4aがボールホルダーの後端より飛び出るようなこともない。
【0019】
他の実施例として図9に相当する図を図12に示す。
縮径部3dの内側の穴径を拡大し縮径部3dの肉厚d1を調整したものである。このように圧入接続部3bと縮径部3dの内側の穴径は連続である必要はなく、独自に調整できるものとする。内方突出部3aは縮径部3d内で行い、それによる膨れ部3cの外径は圧入接続部3bよりも小径となるようにした。
【0020】
【発明の効果】
本発明は、ボールペンチップの後端に設置されたインキタンク圧入部に隣接した部分に縮径部を設けることによって、後端を加工変形させた場合に形成される突出部の最大外接円径を、インキタンク圧入径よりも小さくすることで、インキタンク圧入固定時にインキタンク内面にひっかき傷を作ったり、圧入後の固定強度不足をおこして抜けや液密気密を保てないという圧入不具合を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一例を示す要部縦断面図。
【図2】図1のI部拡大縦断面図。
【図3】他の一例を示す要部縦断面図。
【図4】図3のII方向矢視図。
【図5】他の一例を示す要部縦断面図。
【図6】図5のIII方向矢視図。
【図7】他の一例を示す要部縦断面図。
【図8】一例を示す要部縦断面図。
【図9】図8のIV部拡大縦断面図。
【図10】製造方法を示した要部縦断面図。
【図11】図10に続く製造方法を示した要部縦断面図。
【図12】他の一例を示す要部縦断面図。
【符号の説明】
1 インキタンク
2 ボール
3 ボールホルダー
3a 内方突出部
3b 圧入接触部
3c 膨れ部
3d 縮径部
3e 膨れ部
3f 小径筒部
4 コイルスプリング
4a コイルスプリング小径部
4b コイルスプリング大径部
5 水性インキ
6 インキフォロワー組成物
7 押圧治具
7a 円錐状の凹部
8 コイルスプリング挿入ピン
b1 圧入接続部肉厚
d1 縮径部肉厚[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ball-point pen tip having a press-fit connection portion for a connection relay member for an ink tank or an ink tank, and a processing deformation portion formed at a rear end portion inserted into the connection relay member for the ink tank or the ink tank.
[0002]
[Prior art]
The ballpoint pen supplies ink into a ballpoint pen tip from an ink tank, and transfers the ink onto a writing surface such as paper by rotation of a ball as a writing member to form handwriting.
The rear end of such a ball-point pen tip is reduced in diameter by cutting or plastic deformation for ease of insertion into another member such as an ink tank (see Patent Document 1), or the ball is placed on the inner wall of the tip of the ball holder. An elastic member such as a coil spring is inserted into the ball holder so as to be in close contact, and the rear end of the ballpoint pen tip is crimped to reduce the diameter to prevent the elastic member from coming off (see Patent Document 2). Instead of this, it is known that a plurality of bent portions are formed on the rear end periphery of the ball-point pen chip by shearing to prevent the elastic member from coming off (see Patent Document 3).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-280679 (FIG. 1)
[Patent Document 2]
Patent Registration Publication No. 3304906 (
[Patent Document 3]
JP-A-9-76690 (
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When the diameter of the rear part of the ball holder is reduced by plastic deformation or the like, the outer shape may bulge as a portion that absorbs deformation distortion caused by the pressing force, or the roundness may decrease. In general, it is difficult to anticipate the amount of deformation and the shape after deformation, and the sealing property may be lost when connected to an ink tank (or connection relay member). Needless to say, when the roundness is impaired, the roundness itself does not impair the sealing property, but for example, when inserting the rear end of the ballpoint pen tip, The connection relay member) may be unexpectedly deformed, and the deformation may deform the press-fitted part with the ink tank, or may cause scratches on the inner surface of this part, thereby causing the press-fitting and fixing. There were problems such as loosening and falling off, inflow of air and moisture, and leakage of ink.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a ball-point pen tip having a press-fit connection portion for a connection relay member for an ink tank or an ink tank, and a processing deformation portion formed in a rear end portion inserted into the connection relay member for the ink tank or the ink tank. The gist is a ball-point pen tip in which a reduced diameter portion with respect to the press-fit connection portion is disposed as a stress concentration portion when forming the work-deformed portion between the press-fit connection portion and the work deformation portion .
[0006]
[Action]
A reduced diameter part is provided between the ink tank press-fit connection part formed at the rear part of the ball holder and the part to be processed and deformed, and the reduced diameter part is used as a stress concentration part during processing deformation, thereby reducing processing strain. The maximum diameter portion of the deformed deformation portion was not made larger than the outer diameter of the ink tank press-fit connection portion. As a result, when the ink tank is press-fitted and fixed, the inner surface of the ink tank may be scratched by protrusions formed by processing deformation, or the fixing strength after press-fitting may be insufficient. It is possible to avoid a press-fitting problem that airtightness cannot be maintained.
[0007]
【Example】
Hereinafter, an example will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a
[0008]
The rear end portion of the
[0009]
As shown in FIG. 2, which is an enlarged view of the I part of FIG. 1, when the
[0010]
3 and 4 show another example. FIG. 3 is an enlarged view of a portion with the
The difference from the above example is that the part deformed by processing is not processed all around as in the above example, but is formed at three points of the same circumference. That is, the rear end portion of the
Between the press-
[0011]
As in the above-described embodiment, a
[0012]
Another embodiment is shown in FIG. 5 corresponding to FIG. 3 and FIG. 6 corresponding to FIG. Instead of a plurality of bent parts on the periphery of the rear end of the ball-point pen tip, an inward
[0013]
In this example, the outer diameter of the press-
[0014]
Another embodiment is shown in FIG.
The diameter-reduced
[0015]
Yet another embodiment is shown in FIG.
A
[0016]
An enlarged view of IV in FIG. 8 is shown in FIG. In this example, the outer diameter of the press-
[0017]
10 and 11 show a method of forming the
10 is an enlarged view of a main part before the inward projecting
The inward protruding
Further, as a method of plastically deforming the entire circumference, a method of pressing a rotating roller is well known. However, this method does not require rotation and has only an up-and-down motion, so that there is an advantage that facilities and the like can be simplified.
[0018]
The diameter of the coil
[0019]
FIG. 12 shows a diagram corresponding to FIG. 9 as another embodiment.
The inner diameter of the reduced
[0020]
【The invention's effect】
The present invention provides a reduced diameter portion at a portion adjacent to the ink tank press-fitting portion installed at the rear end of the ballpoint pen tip, thereby increasing the maximum circumscribed circle diameter of the protruding portion formed when the rear end is processed and deformed. By making it smaller than the ink tank press-in diameter, it avoids press-fitting problems such as scratching the inner surface of the ink tank when the ink tank is press-fitted, and insufficient fixing strength after press-fitting to prevent removal or liquid tightness. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an essential part showing an example.
FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of a portion I in FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part showing another example.
4 is a view taken in the direction of the arrow II in FIG. 3;
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a main part showing another example.
6 is a view taken in the direction of the arrow III in FIG.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a main part showing another example.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of an essential part showing an example.
9 is an enlarged vertical sectional view of a portion IV in FIG.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of an essential part showing a manufacturing method.
11 is an essential part longitudinal cross-sectional view showing a manufacturing method subsequent to FIG. 10; FIG.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a main part showing another example.
[Explanation of symbols]
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