JP5412224B2 - キャップ及び該キャップを有するキャップ式筆記具 - Google Patents

Description

本発明は、筆記具、塗布具、化粧用具、又は容器等の本体に嵌め合わせて使用するキャップにおいて、片手でも簡単な操作で被嵌合部から離脱させることができるキャップに関するものである。

従来、このような分野の技術として、特開平９−１９８１号公報がある。この公報に記載されたキャップは、側面の操作体を押圧すると、操作体が軸心に向かって移動して本体の被嵌合部に形成された傾斜部又は段部に当接し、さらなる押圧により傾斜部又は段部を摺動しようとして、操作体の傾斜部又は段部に対する押圧力が、キャップを本体の被嵌合部から引き抜く分力として作用する、という構造になっている。

特開平９−１９８１号公報

しかしながら、前述した従来のキャップでは、操作体を押し込む力を効率よく嵌合を解除する分力として作用させるために、被嵌合部側に傾斜部或いは段部が存在していること、及び該傾斜部或いは該段部には操作体を当接、摺動させるための充分な空間があること、等キャップだけではなく本体の側にも対応する構成が要求されていた。そのため、発明の効果を発揮させるためには本体に充分な太さの軸径が必要となり、結果としてスリムな形状の本体では機能が発揮できないという欠点があった。

本発明は、本体の側に特別な構成を要せず、キャップ側の構成のみによって、片手でも簡単な操作で嵌合状態を解除できるキャップを提供することを目的とする。

本発明は、本体と嵌合するキャップにおいて、キャップを、内周に嵌合部を持つ筒部、筒部の後方に所定の間隙を持って配置された環部、前記筒部の外周と前記環部の外周とをつなぐ縦断面略円弧状の操作体、によって構成し、操作体をキャップの軸心に向けて押圧することにより、操作体を弾性変形させ、該弾性変形によって、前端側基部を前方へ移動させる力、及び後端側基部を後方へ移動させる力を同時に発生させ、筒部と環部とを互いに乖離する方向に移動させることで、キャップの軸本体に対する装着を解除することを特徴とするキャップである。

また、キャップの軸本体に対する装着を効果的に解除するためには、キャップが軸本体の軸心に沿って真っ直ぐに引き抜かれることが望ましい。そこで、操作体は筒部外周及び環部外周で対向するように二つ設けられると好適である。このような構成によると、片手の人差し指と親指で両側から挟むようにしてキャップ外周を摘み、両手指がそれぞれ操作体を軸心に向かって押し込む、という通常想定される簡潔な操作を行った際、二つの操作体に同時に同程度の力を加えられるため、前端側基部及び後端側基部において発生する軸心前後方向に向かう力が、二つの操作体それぞれで同時かつ同程度に発生する。そのため、筒部は本体の軸心に沿って真っ直ぐに引き抜かれる。

また、前記操作体は、前端側基部を筒部側面の略前端に配置すると好適である。このような構成によると、操作体の軸方向の長さが筒部前端から環部までの全長と略同程度に設定され、操作体の長さをキャップ全長に影響をおよぼさない範囲で最大化できるため、操作位置を確保しやすく、安定した押圧を可能とし、さらには、加えられた押圧力を軸心前後方向へ向かう力に変えるために適した弾性変形をすることができる。

また、前記操作体は操作体の略中央域を前後部分の肉厚より薄く設定すると好適である。このような構成によって、押圧力を加えた際に薄肉部分を弾性変形の起点とすることができ、前後に繋がる部分を自然に軸心前後方向へ向かわせることができる。

また、前記環部の形状は、押圧を受ける方向が長辺となる楕円形であると好適である。操作体に対し与えられた押圧力の大部分は、筒部と環部とを乖離させる力に変換されるが、一部は先端側基部、及び後端側基部において、筒部、及び環部を軸心方向に圧縮する力として残存する。その際、筆記本体に遊嵌された環部は、軸心方向に圧縮されることによって、軸心と後端側基部とをつなぐ直線上の内径が縮小する。そうなった場合でも、縮小した内径が筆記本体に係合してキャップの装着を解除する際の抵抗とならないようにするためには、予め環部が押圧を受ける方向に長辺を持つ楕円形に設定されるとよい。

本発明は上記のように構成されるため、軸心に向かって押圧された操作体は、押圧を受けた部分から内方に沈み、操作体縦断面の外方に膨れた略円弧状は、内方に潰れて幾分浅い略円弧状へと弾性変形する。このように変形する過程で、押圧力は筒部外周の前端側基部においては軸心前方に向かう力となり、該基部に繋がる筒部を本体から離脱させる方向へ移動させる。同時に、前記押圧力の一部は環部外周の後端側基部においては軸心後方に向かう力となり、該基部と接続された環部を本体へより強く当接させる。その結果、筒部の内周に設けられた嵌合部は、本体外周に設けられた被嵌合部を前方に乗り越えようとする。同時に、環部は本体に当接されることで、被嵌合部が嵌合部の動きに追従しようとする動きを阻むこととなり、嵌合解除の補助となる。上記の作用により、使用者はキャップの操作体を両側から摘むだけで、片手でも容易に嵌合状態を解除することが可能となる。

本発明に係るキャップを用いた筆記具の基本構成を示すため、合成繊維チップ以外を断面とした正面図である。 本発明に係るキャップの斜視図である。 本発明のキャップを筆記本体に装着させる直前の状態の、キャップ部分を断面とした正面図であって、（ａ）はキャップと筆記本体前部の部分拡大説明図、（ｂ）は（ａ）の嵌合部をさらに倍率を上げて見た部分拡大説明図である。 本発明のキャップの実施例で、キャップ部分を断面とした正面図であって、（ａ）はキャップを筆記本体に装着した状態を示す拡大説明図、（ｂ）は操作体を押圧して筆記本体への装着を解除させた直後の状態を示す拡大説明図である。 図４（ａ）、（ｂ）の状態において、筆記本体を除いたキャップのみを後方から見た右側面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例の詳細を説明する。尚、以下の説明において「前」とは筆記先端方向を示すものとし、「外」とは軸心から離れる方向を示すものとする。

図１に示すように、筆記具１はキャップ式のマーカーであり、筆記本体２、及びキャップ３とからなる。また、筆記本体２は、有底筒状の軸４と、軸４の前方に螺着された先口５と、軸４及び先口５の内部に挿通された中芯６と、先口５の先端から挿入固定され中芯６の内部へ刺突された合成繊維チップ７とによって構成されている。前記キャップ３は、前記合成繊維チップ７を保護するために、前記先口５の外周面に嵌合することによって、筆記本体２に装着される。

中芯６はインクを充填した円柱状中綿と、該中綿の外周を被覆する樹脂フィルムによって構成されたインク貯留体である。中芯６は軸４に挿入され、後部を軸４の後側の内周に等間隔で複数配置された縦リブ４ｃに囲まれるように圧入されており、後端を縦リブ規制段部４ｃ１に当接させている。また、合成樹脂素材により構成される先口５は、軸４の前端開口部より挿入され、先口５の後部外周上にある螺合部５ｂが軸４前方内周上に存在する被螺合部４ｂに螺合されることで固定されている。同螺合により、先口５内の当接段部５ａが中芯６前端に当接する。そのため、中芯６は前記縦リブ規制段部４ｃ１と当接段部５ａによって前後から挟持され、筆記本体２内に固定されている。先口５には前記螺合を行う前から予め合成繊維チップ７が圧入により固定してあるため、前記螺合の際、先口５内の当接段部５ａより後方へ突き出した刺突部７ｂは、中芯６前端より内部に刺突される。その結果、刺突部７ｂは毛細管現象によって中芯６内に貯留されたインクを吸い出し、筆記先端部７ａを含む合成繊維チップ７全体にインクを供給する。

図１，２に示されたキャップ３は、非筆記時の筆記先端部７ａからのインクの揮発や、不慮の事故等による筆記先端部７ａへの衝撃を防ぐ目的で筆記本体２に装着して使用する合成樹脂製の保護具である。キャップ３は前部を底とする有底円筒状の筒部３１、筒部３１の開口側後方に筒部３１の後端面と所定の間隙Ｌを設けて配置された環部３２、筒部３１と環部３２とをつなぎ、外方に膨れた断面略円弧状の操作体３３、によって構成されている。筒部３１内周の開口端近傍には同一円周上で等間隔に４箇所の嵌合部３１ａが設けられており、これは先口５外周に環状に配置される被嵌合部５ｃに対応する構造である。また、操作体３３は環部３２外周で互いに対向するよう二箇所に設けられており、筒部３１との接続部分を前端側基部３３ａ、環部３２との接続部を後端側基部３３ｂとしている。また、環部３２は二つの後端側基部３３ｂ，３３ｂを結ぶ直線において内径が最大となる楕円形となっている。

以下、図３、図４（ａ）を用いてキャップ３を筆記本体２に装着する過程を説明する。キャップ３を筆記本体２に装着するには、まずキャップ３の軸心を筆記本体２の軸心と略直線上になるように揃えて、環部３２側から筒部３１の開口端部に向けて筆記先端部７ａを挿入させ、軸心を揃えた状態を保ちながらキャップ３を筆記本体２後方に向けて移動させていく。環部３２の最小内径は、先口５の被嵌合部５ｃの外径よりも大きく、嵌合規制段部５ｄの外径よりわずかに大きい。そのため、キャップ３の装着操作の際、環部３２は被嵌合部５ｃ上を抵抗無く通過し、嵌合規制段部５ｄに重なることができる。そこで、筒部３１内周の開口端近傍に設けられた嵌合部３１ａが被嵌合部５ｃに接触し、装着操作に対する抵抗となる。

図３の状態において、キャップ３は嵌合部後斜面３１ａ３と被嵌合部前斜面５ｃ１との当接によって後方への進行を妨げられている。しかし、キャップ３及び先口５はいずれも通常の弾性を有する合成樹脂で形成されているため、この状態でキャップ３をさらに後方に移動させる力を加えると、嵌合部３１ａは外方へ、被嵌合部５ｃは内方へと、互いを避け合うように弾性変形し、嵌合部後斜面３１ａ３を被嵌合部前斜面５ｃ１に対し摺接させつつ、嵌合部頂点３１ａ２が被嵌合部頂点５ｃ２を乗り越えることができる。

こうして嵌合部頂点３１ａ２が被嵌合部頂点５ｃ２を後方に乗り越えると、抵抗は消失し、今度は嵌合部前斜面３１ａ１が被嵌合部後斜面５ｃ３と摺接する。嵌合部前斜面３１ａ１と被嵌合部後斜面５ｃ３とは、弾性変形から復元する力によって互いに反発しあい、嵌合部頂点３１ａ２は被嵌合部後斜面５ｃ３上を後方に摺動していく。

さらに、嵌合部頂点３１ａ２が被嵌合部後斜面５ｃ３を下りきらないうちに、今度は環部後端面３２ｂが軸前端面４ａに当接され、環部３２は後方への移動を規制される。なおも筒部３１を後方へ移動させると、操作体３３が外方にさらに膨れる形に弾性変形し、徐々に間隙Ｌが小さくなっていく。最終的に、筒部後端面３１ｂを環部前端面３２ａに当接させ、筒部は移動を規制され停止する。このとき、間隙Ｌの長さは０となる。この状態がキャップ３の筆記本体２への装着が完了した状態である。

次に、本発明の作用によってキャップ３の筆記本体２への装着を解除する過程を、図４の（ａ）（ｂ）を用いて説明する。キャップ３の装着（図４（ａ）の状態）を解除するためには、キャップ３の筒部３１と環部３２をつなぐ２つの操作体３３を用いる。操作体３３は前端側基部３３ａから後端側基部３３ｂにかけて、外方に膨らむ縦断面略円弧状に形成されている。操作体３３の円弧頂点近傍域には軸心と略平行な、前後より肉厚の薄い押圧面３３ｃが設けられている。また、押圧面３３ｃから筒部３１、環部３２にかけては架橋部３３ｄ、３３ｄとなっている。架橋部３３ｄ，３３ｄは筒部３１、環部３２、に接続する部分において先端側基部３３ａ、後端側基部３３ｂを形成している。

キャップ３の操作体３３に対し、押圧面３３ｃにおいて、外から内に向けて押圧を加えると、押圧面３３ｃは弾性変形し、被押圧部分を中心とした弓状になって全体が内方に沈む。さらに押圧面とつながる架橋部３３ｄも同様に内方に沈もうとするが、架橋部３３ｄは、先端側基部３３ａ、後端側基部３３ｂにおいて内方を筒部３１、環部３２に支えられているため全体が沈むことができない。そこで架橋部３３ｄ，３３ｄは、押圧面３３ｃに繋がる側が沈むにつれて先端側基部３３ａを前方へ、後端側基部３３ｂを後方に移動させ、押圧面３３ｃから加えられた力を前後にいなす。換言すれば、略円弧状の操作体３３は、押圧面３３ｃに外方から押圧力を加えられると、環部３２を軸前端面４ａに強く押し当てつつ、筒部３１を環部３２から遠ざける方向に移動させ、間隙Ｌを広げようとする。こうして筒部３２の開口側内周近傍に設けられた嵌合部３１ａにも同様に環部３２から離れようとする力、即ち被嵌合部５ｃを嵌合解除方向に乗り越えようとする力が働く。そのため、押圧面３３ｃに一定以上の力が加えられると、嵌合部３１ａでは、嵌合部前斜面３１ａ１を被嵌合部後斜面５ｃ３に対し摺接させつつ、嵌合部３１ａと被嵌合部５ｃとが、互いを避け合うように弾性変形し、嵌合部頂点３１ａ２が被嵌合部頂点５ｃ２を前方に乗り越える。こうしてキャップ３の筆記本体２に対する装着は解除される。（図４（ｂ））

押圧力を加えられた際の環部３２の形状の変化を図５（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。押圧面３３ｃに加えられた押圧力は、操作体３３の弾性変形によって全てが筒部３１と環部３２を前後に移動させる力に変化するわけではなく、一部は筒部３１と環部３２を内方に押す力として残存する。この残存した押圧力が環部３２を内方に圧縮した場合、環部３２は圧縮されて圧縮方向の内径が縮小することになるが、環部は自然状態で圧縮方向に長辺を持つ楕円形状であるため、内径の縮小部が嵌合規制段部５ｄに食いつくことはなく、キャップ３の装着解除に支障をきたさない。

さらに、押圧面３３ｃに対する前記押圧操作を、キャップ６外周で対向する２つの操作体３３，３３に対して同時に行った場合は、より効果的に装着を解除することができる。例えば、片手の親指の腹を一方の操作体３３の押圧面３３ｃに当て、同じ手の人差し指の腹をもう一方の操作体３３の押圧面３３ｃに当て、両指でキャップ３を挟む姿勢を取ると、そのまま両指で把持を行えば、二つの押圧面３３ｃ，３３ｃに同時に同量の内方に向けた押圧力を加えることができる。そうすると、上記の一連の装着解除作用が、対向する２つの嵌合部３１ａ，３１ａに均等に発生し、対向する２つの嵌合部で同時に嵌合が解除される。その結果、筒部３１が軸心に沿ってスムーズに平行移動することになり、過剰な力を要することなく、キャップ３の筆記本体２に対する装着が解除される。

また、操作体３３において、先端側基部３３ａは筒部３１の前端に接続されており、後端側基部３３ｂは環部３２外周に接続されている。このため、操作体３３の全長はキャップ３の全長に略等しくなり、押圧面３３ｃに対して加えられた外方からの押圧力を、効率よく筒部３１と環部３２とを前後に移動させる力に変化させることができる。

なお、本件発明のキャップ３は、従来技術にあるキャップと同様に、キャップ３を片手で把持し、もう一方の手で筆記本体２を把持したまま、キャップ３を筆記本体２と反対方向に引き抜くことで装着を解除することも可能である。また、実施例ではマーキングペンを挙げたが、ボールペン、修正ペン等その他の筆記具や、塗布具、化粧用具、容器等であっても、嵌合による係止機能を有するキャップであれば本発明を用いることができる。

また、本件発明では、操作体３３が弾性変形可能な素材で構成されていればよく、キャップ３が合成樹脂以外の金属等であってもよい。また、同理由により、操作体３３が弾性を有していれば、キャップ３を構成する各部が一体で構成されていなくともよい。

また、環部３２内部に先口５を挿通可能かつ軸前端面４ａに当接可能となっていればよいため、分断環状、長方形環状等、楕円環状以外の略環状であってもよい。

１…筆記具、２…筆記本体、３…操作体、４…軸、５…先口、６…中芯、７…樹脂繊維チップ、３１…筒部、３２…環部、３３…操作体、Ｌ…間隙

Claims (5)

1. 軸本体に嵌合によって装着するキャップにおいて、
   内周に嵌合部を持つ筒部と、
   前記筒部の後方に該筒部の後端面と所定の間隙を持って配置される環部と、
   前記筒部の外周と前記環部の外周とをつなぐ縦断面略円弧状の操作体とを備え、
   前記操作体は、前記筒部の外周及び前記環部の外周で対向する位置になるよう２本設けられ、
   前記環部は、対向する２本の前記操作体を結ぶ直線上に長辺を有する略楕円形状に形成されるとともに前記軸本体と当接する位置に設けられていることを特徴とするキャップ。
2. 前記嵌合部が前記軸本体に嵌合した状態で、前記筒部の後端面が前記環部の前端面に当接するようにしたことを特徴とする請求項１記載のキャップ。
3. 前記操作体は、前記筒部との接続部を筒部前端に設けたことを特徴とする請求項１または２いずれか一項記載のキャップ。
4. 前記操作体は、略中央部近傍域の肉厚を前後の部分より薄くなるよう形成したことを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項記載のキャップ。
5. 請求項１乃至４いずれか一項記載のキャップを有するキャップ式筆記具。

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