JP5293171B2 - キャップ嵌合構造 - Google Patents

Description

本発明は、キャップ嵌合構造に関する。詳細には、キャップと軸筒とを嵌合させる嵌合手段と、キャップ内に配設した装着補助部材に設けた弾性部により軸筒を摺動把持するキャップ嵌合構造に関する。

従来、筆記具のキャップ嵌合構造において、キャップ、特に高級価格帯筆記具（例えば、万年筆）のキャップには、その内部に半径方向にバネ性を有する図８に示す様な形状の薄板バネの作用を備えた公知のバネカツラと称する部品が内装されている。このバネカツラは、打ち抜き成形により四角形の薄板金属に複数の細長い窓部を並設している。これに曲げ加工を施してほぼ円形あるいは円弧状に丸め、キャップの開口部に挿入し、丸められた薄板金属の半径方向外側に向かう弾性付勢力（復帰力）によりキャップの内壁に張り付けさせている。
このバネカツラは、バネ性を備えた内方への膨出部を有し、キャップと軸筒との嵌合時に適度な抵抗感によって、高級感のあるしっとりした嵌合感が得られ、又、キャップに軸筒をブレがないように固定することができる。
実開平６−２４９８２号公報

しかしながら、バネカツラにおいて、薄板バネ自体が必要な弾性を発揮する為には、一定の長さが必要であり、この為、必然的にキャップ自体が一定の長さを必要とする。何故ならば、バネカツラは、両端を支持した薄板バネの中央に力を作用させるのと同じだからである。同じ断面積形状の薄板バネにおいて、長手寸法が短ければ、高剛性であるので作用する力は強くなる。反対に長手寸法を長くしていくことで作用する力を減らしていく。適度な力（バネカツラのバネ性を備えた膨出部が発生する、キャップと軸筒との嵌合時の適度な抵抗感）を作用させるためには、適度に長くせざるを得ない。よって、バネカツラは長くなることで、必然的にキャップ自体が長くなる。従って、キャップはデザイン的制約を受けることになっていた。

本発明は、キャップと軸筒とを嵌合させる嵌合手段と、キャップ内に配設した装着補助部材に設けた弾性部により軸筒を摺動把持するキャップ嵌合構造であって、前記装着補助部材は環状部と、該環状部の一端から中心に向かって径が徐々に縮小する縮径部から構成されると共に、その縮径部の肉厚は環状部の肉厚よりも薄く構成され、また、該縮径部にはスリットを設け、該スリットを設けることにより、前記軸筒を摺動把持する揺動自在な複数の舌片を形成したことを第一の要旨とし、前記装着補助部材において、舌片の内周面に円弧状部を形成したことを第二の要旨とし、前記装着補助部材において、舌片の外周面に環状弾性部材を固着したことを第三の要旨とする。

本発明は、キャップと軸筒とを嵌合させる嵌合手段と、キャップ内に配設した装着補助部材に設けた弾性部により軸筒を摺動把持するキャップ嵌合構造であって、前記装着補助部材は環状部と、該環状部の一端から中心に向かって径が徐々に縮小する縮径部から構成されると共に、その縮径部の肉厚は環状部の肉厚よりも薄く構成され、また、該縮径部にはスリットを設け、該スリットを設けることにより、前記軸筒を摺動把持する揺動自在な複数の舌片を形成したので、キャップと軸筒との嵌合時に適度な抵抗感によって、高級感のあるしっとりした嵌合感を得ることができる。また、嵌合時における高級感のあるしっとりした嵌合感を得るための装着補助部材は、同様の効果が得られる公知のバネカツラよりも全長が短くて済む。よって、前記装着補助部材は、キャップ内において省スペースになるので、キャップ全体としても全長を短くすることができ、キャップがデザイン的制約を受けない嵌合構造となる。

以下、図面に基づき説明する。図１、図２に示したものは、本発明のキャップ嵌合構造を水性ボールペンに適用させた例である。しかし、この実施例に限定されるものではなく、万年筆や油性ボールペン、シャープペンシルの機構にも採用することもできる。
尚、図中下方を後方と言い、上方を前方と言う。

筆記具本体１の内部には、ボールペンリフィル２が配置されているが、そのボールペンリフィル２はコイルスプリングなどの弾発部材３によって常に前方に向けて付勢されている。符号４は、前記筆記具本体１の後部に圧入や螺合と言った手段で固着された尾栓であって、前記弾発部材３やボールペンリフィル２の筆記具本体１からの脱落が防止されている。その尾栓４は金属材質で形成されているが、部品コストの削減や重量の減少を考慮し、樹脂材質で形成し、その樹脂材質の表面にめっき処理などを施しても良いが、この尾栓に限定されることはない。後述するほとんどの部材が金属材質で形成されており、その耐食性及び外観品質向上のため、めっきなどの表面処理が施されているが、前記尾栓と同様に、部品費用の削減や重量の減少を考慮し、樹脂材質で形成し、その樹脂材質の表面にめっき処理などを施しても良い。
また、前記筆記具本体１の前方には、先部材５が螺合や接着、或いは、それらの組み合わせなどの手段によって固定されているが、実質的に、前記ボールペンリフィル２は前軸６と中軸７の螺合によって着脱自在に固定されている。
前記前軸６の中間部にはツバ部６Ａが圧入・接着されており、そのツバ部６Ａと中軸７並びに、後述する飾りリングの端面が、前記螺合の規制部となっている。尚、前記ツバ部６Ａは本例では別体で構成されているが、前記前軸６と一体に形成しても良い。この前記前軸６の表面には彫刻が施されている。美観を向上させると共に、グリップとしての滑り止め効果も奏している。
前記中軸７は、筆記具本体１の内側に固定された内パイプ８に固定されているが、その固定手段としては圧入によってなしていると共に、接着によっても固定している。その内パイプ８に被嵌している外軸９は有色半透明な樹脂材質から構成されており、一方、内パイプ８は、金属材質からなる非透明性の材質で構成されているが、これに限定されることなく、例えば、内パイプ８も樹脂材質で構成しても良いが、非透明性の樹脂で構成するのが好ましい。外側に透明性のある材質を採用し、その内側に非透明性の材質を採用することによって、筆記具本体１にレンズ効果が発生し、これによって立体感が得られるようになる。

前記中軸７には、一部が刳り抜かれた飾りリング１０が被嵌されていると共に接着されており、その刳りぬき部には紋章や家紋、或いは、キャラクターなどが彫刻されたエンブレム１１が嵌めこまれていると共に、前記中軸７に接着固定されている。尚、前記飾りリング１０は真鍮で形成されており、一方、エンブレム１１は銀で形成されている。各々の共振周波数、或いは、硬度を異ならしめることによって、筆記具本体に後述するキャップ本体を嵌合させた際に、良好な嵌合音（響き）が得られるようになっている。尚、本例では、真鍮と銀を組み合わせているが、これに限定されることはなく、共振周波数、及び／または、硬度の違う金属同士であれば同様の効果が得られる。
符号１２は、前記ボールペンリフィル２の前方に圧入・固定されたホルダーであって、そのホルダー１２の前端面を前記先部材５の内段に当接させることによって、ボールペンリフィル２の前方における位置決めをなしている。そのホルダー１２はボールペンリフィル２の空気流通孔２Ａを覆う様に固定されており、万が一、筆記具本体１に異常な衝撃が加わり、前記空気流通孔２Ａから微量なインキが飛散してしまっても、その飛散したインキは前記ホルダー１２によって隠れた状態にあるため、ボールペンリフィル２の外観見映えの損失が極力防止される。また、符号１３は先部材５の内面に配置された弾性体からなるＯリングであるが、そのＯリング１３によって後述するキャップ本体を筆記具本体１に嵌合させた状態におけるボールペンリフィル２の先端からのインキの乾燥を防止すると共に、横振れを防止している。さらに、符号１４は垂体であり、筆記具本体１の前後のバランスを採っているが、必ずしも必要なものではない。

次に、前記筆記具本体１の前方に着脱自在に嵌合するキャップ本体１５について説明する。外筒１６の内側には、内筒１７が配置されている。その内筒１７の後端部には、金属材質から構成されるリング部材１８が螺合と接着などの手段によって固定されている。そのリング部材１８は、キャップ本体１５を筆記具本体１に嵌合させた際、筆記具本体１の前記飾りリング１０と当接し、「パチン」と言った響きの心地よい嵌合音を発する。尚、前記リング部材１８の内側には樹脂リング１８Ａが配置されており、筆記具本体１がキャップ本体１５に対して斜めに挿入された場合の、前記先部材５や前軸６へのキズを防止する緩衝部材となっている。
ここで、前記外筒１６は、有色透明な筒状部材で形成されており、その肉厚は０．８ｍｍとなっているが、この例に限らず、その肉厚を１．２ｍｍや１．５ｍｍ、或いは、１．８ｍｍとしても良い。但し、２．０ｍｍ以上にしてしまうと、後述する効果（立体感、奥行き感）が得られなくなってしまうので、２．０ｍｍ未満とするのが好ましい。又、外筒１６の材質としては、アクリル樹脂やポリウレタン樹脂やアクリロニトリルスチレン共重合体、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体などが１例として挙げられるが、その透過率は５％以上であって２５％以下の紺色や青色、黒に近い褐色のセピア色などの有色透明な合成樹脂材質となっている。
一方、前記内筒１７は、アルミや真鍮といった金属材質で形成されているが、アクリル樹脂やポリウレタン樹脂、アクリロニトリルスチレン共重合体、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体などの不透明な合成樹脂で形成しても良い。また、前記外筒１６の材質が透明或いは、半透明であるならば、塗装やめっき、模様印刷などにより不透明な材質にしても良い。

また、前記外筒１６の内面と内筒１７の外面と間には０．０５ｍｍ以上の空間部が形成されているが、０．３ｍｍ以下の空間部が形成されていれば、ルビーやエメラルドなどの貴石のような透明感を保ちながら、立体感、奥行き感が感じられる軸筒を提供することができる。この立体感、奥行き感をより発現させるには、外筒を高彩度、かつ低明度の色とするのが好ましい。又、前記外軸９と内パイプ８の間にも０．０５ｍｍ以上であって、０．３ｍｍ以下の空間を形成しても良い。同様の効果が得られる。
また、前記外筒１６や外軸９の表面には、硬度の高いＵＶクリアー塗装が施されている。これによって、使用時は勿論、不使用時に机上などに載置した状態でもキズが付きにくく、長期間に渡って内筒１７の塗装やめっき、模様印刷を鮮明に視認することができる。さらに、後述するクリップ２８の凸部３１と外軸１６の表面との当接（使用による凸部３１の外筒１６に対する弾力当接）によるキズも前記のクリアー塗装によって極力防止される。そして、さらには、前記キャップ本体１５を筆記具本体１の後部に挿着する際の、キャップ本体１６の内面と外軸９の表面における摺動キズも極力防止される。

前記内筒１７の内部には、前記ボールペンリフィル２の先端を密封する樹脂材質からなる中キャップ１９がバネ受け２０を介して固定されている。これら中キャップ１９とバネ受け２０は、螺合（ネジ部２１）、並びに、接着によって固定されており、キャップ本体１５に対する中キャップ１９の前後の位置が可変できるようになっている。
その中キャップ１９の後部には、装着補助部材２２が圧入や接着、溶着、或いはそれらの組合せなどの方法により固定されている。装着補助部材２２は、図５に示す様な形状をなし、環状部２２Ａと、環状部２２Ａの一端から中心に向かって径が徐々に縮小する縮径部２２Ｂから構成されている。該縮径部２２Ｂには、長手方向にスリット２２Ｇが形成されており、そのスリット２２Ｇを形成することによって舌片部２２Ｃが設けられている。
そのスリット２２Ｇは、長手方向に沿って形成した場合を図示したが、径方向に沿って形成しても良く、或いは、それらの組合せであっても良い。そのスリット２２Ｇは、本実施例においては３本設けられているが、これに限定されることはなく、少なくとも２本設けていれば良い。更に、前記環状部２２Ａと舌片部２２Ｃの肉厚は、舌片部２２Ｃの方を薄く形成した方が揺動し易くなり、後述するキャップ嵌合感に繋がる抵抗感が得られやすくなる。
さらに、前記舌片部２２Ｃは、先端に向かってその幅が細く形成されており、前記環状部２２Ａへの取り付け部には円弧部を設けた方が耐久性の向上に繋がる。
ところで、前記装着補助部材２２は、前記内筒１７に対して出来るだけ後方に配置した方が良い。後方に配置することによって、舌片部２２Ｃの先端内周部における角形状２２Ｄ付近が、軸筒の外周面に早く当接するので、後述するキャップ嵌合感に繋がる抵抗感を得やすい。
尚、この装着補助部材２２は、バネ性を有する金属等により形成することも可能である。耐久性の観点からは、この選択が良い。この場合、その表面に塗装や樹脂コーティングの表面処理を施すなどした方が、軸筒への傷つき防止になる。しかし、製造の容易性やコスト、表面処理工程の省略が可能などの点から弾性変形可能なポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリルブタジエンスチレン、ポリアセタール、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂の方が望ましい。

前記バネ受け２０の前方には、頭冠中子２３が螺合や圧入、接着、或いは、それらの組み合わせなどの方法により固定されている。その頭冠中子２３の前方には、装飾用のルビー等の貴石２４が配置され、さらにその貴石２４を覆う様に頭冠２５が配置され、前記頭冠中子２３と螺合することで貴石２４を挟持・固定している。その貴石２４の長手寸法にバラツキを考慮し、そのバラツキを吸収するため、螺合による挟持・固定は特に有効であるが、前記バラツキが大きい場合には、貴石２４の後方に樹脂製のリング２６を介在させても良い。その樹脂製のリング２６の変形によっても寸法のバラツキが吸収される。

クリップ取り付け構造に関して、詳述する。クリップ２７の前方部には、突出した状態で基端部２８が形成されており、その基端部２８にはネジ穴２９が穿設されている。また、基端部２８の底面部は、前記バネ受け２０の外周面に当接している。さらに、クリップ２７の後方には、外筒１６と接触する凸部３０が形成されている。また、基端部２８には、クリップ２７を作動せしめた際、その動きの支点となる湾曲形成された円弧部３１が形成されている。その円弧部３１は、クリップ２７を繰り返し作動させることにより、前記バネ受け２０を破損させないために形成されている。即ち、角部によるバネ受け２０への傷や凹みなどの損傷を防止していると共に、クリップ２７が外筒１６から離隔動作をした際、並びに、復帰する際の摩擦抵抗による作動性を向上させている。また、損傷を防止し、作動性を向上させることによって、経時的・耐久性的に安定した十分なクリップの挟持力を得ている。
尚、前記ネジ穴２９は、基端部２８に形成されたクリップ２７の支点となる円弧部３１よりできるだけ後方に離隔させた状態で形成するのが好ましい。また、本実施例のクリップ２８は、厚板状金属等の剛性を有するダイキャストや切削による素材で形成されているが、クリップ自身が弾力性、並びに、復元性を有していても良い。

前記バネ受け２０には、同軸上に貫通した貫通穴３２、３３が形成されている。その貫通穴３３は、弾撥部材３４と止めネジ３５を前記バネ受け２０内に挿入するためのものである。尚、弾撥部材３４は、本実施例ではコイル状スプリングを採用したが、板バネやゴム状弾性体など、或いは、それらの組み合わせた弾撥部材でも構わない。ここで、貫通穴３３に前記クリップ２７のネジ穴２９を合わせ、前記バネ受け２０内に挿入した止めネジ３５をクリップ２７のネジ穴２９に螺合・固定する。この固定作業によって、クリップ２７は、止めネジ３５と前記バネ受け２０との間に配置された前記弾撥部材３４を介して付勢され、その結果、前記凸部３０は、外筒１６の方向に向かって挟持力が付与され、例えば、衣服のポケットや紙などを挟持させるためにクリップ２７を外筒１６から離隔せしめ、復帰させることが可能となる。
尚、前記バネ受け２０の表面には、クリップ支持部材３６が固着されており、そのクリップ支持部材３６には前記クリップ２７の基端部２８が挟み込まれる切欠部３７が形成されている。クリップ２７のキャップ本体１５に対するガタを防止するための手段である。そして、これらを組み付けることによって、クリップユニットとしての組立が終了する。尚、そのクリップ支持部材３６は、樹脂などの材質で構成することが好ましく、特に滑り性を有したポリアセタール（ＰＯＭ）が好ましい。尚、クリップ支持部材３６とバネ受け２０は、圧入によって固定されているが、その圧入による固定力を向上させるために、前記バネ受け２０の表面には微細なローレット加工が施されている。特に、ＰＯＭは難接着性樹脂であるため、仮に接着する場合には、バネ受け２０の表面にローレット加工を施すのが好ましい。さらに、そのクリップ支持部材３６の切欠部３７の対向する箇所には、前記バネ受け２０の貫通穴３２と同形状の貫通穴３８が形成されており、クリップユニットとして構成された状態でクリップ２７の挟持力を任意に調整することができるようになっている。具体的には、前記止めネジ３５の前後の位置を任意に移動できるようになっている。

次に嵌合動作について説明する。
図１は、キャップ本体１５が、筆記具本体１に嵌合された状態である。図２は、キャップ本体１５付近の拡大であり、該キャップ本体１５が、筆記具本体１から外れている状態である。この状態では、装着補助部材２２は、初期状態を保っており、舌片部２２Ｃが中心方向に向かって縮径している。
図３は、同じくキャップ本体１５付近の拡大であり、嵌合を開始する直前の状態である。装着補助部材２２の舌片部２２Ｃが、先部材５の外周面に当接した状態である。
嵌合を進めると、装着補助部材２２の舌片部２２Ｃが、先部材５、前軸６の順で外周面に当接、摺動することで揺動し、撓んだ状態となる。よって、この撓んでいる間は、その舌片部２２Ｃが初期状態に戻ろうとする撓み力が弾力となり、適度な抵抗感を発生させ高級感のある嵌合感、並びに、装着感が得られる（図４参照）。更に、舌片部２２Ｃ付け根をヒンジ形状（図示せず）としても良く、より揺動し易くすることで撓みの弾力が得られ、高級感のある嵌合感に繋がる抵抗感を期待できる。
尚、装着補助部材２２は、図５に示す様な形状をなしているので、片持ち梁の原理と同じである。舌片部２２Ｃの長手方向の長さが長ければ、抵抗感を発生させる弾力は弱くなり高級感は得られない。よって、舌片部２２Ｃの長手方向の長さは短くすることによって弾力を強くし、高級感のある適度な抵抗感の嵌合が得られることとなる。従って、装着補助部材２２の全長は、従来技術で薄板バネの作用を備えた公知のバネカツラ（図８参照）と称する部品と比較して短くて済むので、キャップ本体１５自体の全長も短くすることも可能になり、全長に関係するデザイン的自由度が増すことになる。
又、舌片部２２Ｃは、揺動自在で変形量が大きい。よって、軸筒を摺動把持する場合において、軸筒の外径形状が、ストレートの場合においても、前方（前部嵌合の場合）或いは、後方（後部嵌合の場合）に向かうに従い外径が減少する平滑な傾斜面の場合においても対応することが出来る。故に、軸筒のデザインが制約されることなく自由な形状となす事が出来るので有利である。
しかし、該縮径部２２Ｂに長手方向のスリット２２Ｇが無く、舌片部が設けられていない周状で軸筒を摺動把持する場合、揺動自在ではないので、変形量が少ない。よって、軸筒がストレートであれば、摺動把持する事は可能だが、軸筒が前記のような傾斜面で合った場合、周状部が摺動把持できる距離が短い。よって、キャップと軸筒との嵌合時に適度な抵抗感による高級感のあるしっとりした嵌合感は感じ難くなるし、筆記振動や、キャップ側を逆さまにしたときに（後部嵌合時）、キャップが外れ易いという問題が発生する。よって、該縮径部２２Ｂに長手方向のスリット２２Ｇを入れて、舌片部２２Ｃを設けた構成を採用している。
更に嵌合を進めると、前記先部材５の凹部５Ａと中キャップ１９の凸部１９Ａの凸凹結合によるキャップ嵌合となり、図１の様なキャップ本体１５が筆記具本体１に取り付けられた状態となる。

図６は、第１実施例の変形例である装着補助部材２２である。第１実施例においては、図５に示すように舌片部２２Ｃの先端内周部は角形状２２Ｄとなっている。図４に示すような嵌合途中の場合、舌片部２２Ｃが、先部材５、前軸６の外周面に当接、摺動するので、装着補助部材２２の材質が樹脂であっても、先部材５、前軸６の表面処理の種類によっては、摺動キズの発生が考えられる。そこで、舌片部２２Ｃの内周面に円弧状部２２Ｅを形成し、先部材５、前軸６などの軸筒側に摺動キズが発生しないようにしている。又、円弧状部２２Ｅにより、嵌合動作の入れ、抜きの摺動が良くなるという効果も期待できる。

図７は、第２実施例の装着補助部材２２である。第１実施例においては、装着補助部材２２の舌片部２２Ｃの揺動のみで適度な抵抗感を発生させ、嵌合感を醸し出す弾力を得ている。従って、キャップ本体１５の径が小さく、勿論、軸筒の径も小さくなるに連れ、舌片部２２Ｃの揺動範囲が小さく、期待する抵抗感を得られない可能性がある。そこで、舌片部２２Ｃの先端外周面２２Ｆに環状の凹溝を形成し、この凹溝に環状弾性部材３９を嵌め込み固着させる。これにより、環状弾性部材３９の弾性が舌片部２２Ｃの揺動だけでは少なかった場合、不足する弾力を補助する効果がある。その環状弾性部材３９の材質としては、各種の合成ゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、熱可塑性エラストマー等、弾性変形するものが使用できる。

本発明の第一実施例を示す縦断面図。キャップ嵌合状態図。 図１の要部拡大図。キャップ嵌合開始前図。 図１の要部拡大図。キャップ嵌合開始直前図。 図１の要部拡大図。キャップ嵌合途中図。 図１の装着補助部材 斜視図。 本発明の第一実施例の変形例を示す装着補助部材 斜視図。 本発明の第二実施例を示す装着補助部材 斜視図。 従来技術の薄板バネの作用を備えた公知のバネカツラ斜視図。

１ 筆記具本体
２ ボールペンリフィル
２Ａ ペン先
３ 弾発部材
４ 尾栓
５ 先部材
５Ａ 凹部
６ 前軸
６Ａ ツバ部
７ 中軸
８ 内パイプ
９ 外軸
１０ 飾りリング
１１ エンブレム
１２ ホルダー
１３ Ｏリング
１４ 垂体
１５ キャップ本体
１６ 外筒
１７ 内筒
１８ リング部材
１８Ａ 樹脂リング
１９ 中キャップ
１９Ａ 凸部
２０ バネ受け
２１ ネジ部
２２ 装着補助部材
２２Ａ 環状部
２２Ｂ 縮径部
２２Ｃ 舌片部
２２Ｄ 角形状
２２Ｅ 円弧状部
２２Ｆ 先端外周面
２２Ｇ スリット
２３ 頭冠中子
２４ 貴石
２５ 頭冠
２６ リング
２７ クリップ
２８ 基端部
２９ ネジ穴
３０ 凸部
３１ 円弧部
３２ 貫通穴
３３ 貫通孔
３４ 弾撥部材
３５ 止めネジ
３６ クリップ支持部材
３７ 切欠部
３８ 貫通孔
３９ 環状弾性部材

Claims (3)

1. キャップと軸筒とを嵌合させる嵌合手段と、キャップ内に配設した装着補助部材に設けた弾性部により軸筒を摺動把持するキャップ嵌合構造であって、前記装着補助部材は環状部と、該環状部の一端から中心に向かって径が徐々に縮小する縮径部から構成されると共に、その縮径部の肉厚は環状部の肉厚よりも薄く構成され、また、該縮径部にはスリットを設け、該スリットを設けることにより、前記軸筒を摺動把持する揺動自在な複数の舌片を形成したことを特徴とするキャップ嵌合構造。
2. 前記装着補助部材において、舌片の内周面に円弧状部を形成したことを特徴とする請求項１記載のキャップ嵌合構造。
3. 前記装着補助部材において、舌片の外周面に環状弾性部材を配置したことを特徴とする請求項１、或いは、請求項２記載のキャップ嵌合構造。

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