JP5777515B2 - スリップフィット端部部材を具備した筆記用具 - Google Patents

Description

本発明は、端部部材がスリップフィット取り付け（slip-fitted）される中空ボディを具備した筆記用具に関する。実施例によれば、それは内側芯コンテナチューブを具備したシャープペンシルとすることが可能であり、その芯コンテナチューブには消しゴムホルダがスリップフィットされ、消しゴムホルダは後部押しボタンとして作動し、芯コンテナチューブに芯を充填することを容易にしている。

より詳細には、本発明は、端部まで中心軸に沿って延在した変形可能な中空ボディを具備した筆記用具に関し、端部部材は同一の複数の第１突出レリーフを備えた内面を有する管状部を具備している。第１レリーフは、中空ボディの端部の周囲における管状部の係合による端部部材の取り付けの際に、中空ボディと係合し且つ中空ボディを径方向に変形させるのに適している。

そのような端部部材の取り付けは、時々両立しない解決策を含んだ２つのタイプの制約を満足しなければならない。すなわち、一方では、全体の生産コストを減少する生産の簡素化であり、他方では、ユーザが端部部材の不適当な取り外しを行うことを回避するための堅固なアセンブリを満足することである。

端部部材は、非常識に大きい引張力が負荷されない限り取り外されないことが望ましい。これは端部部材の喪失を回避するためであり、その喪失は機器の外観の魅力および機能的特性を損ない、ボールペンまたはフェルトチップ機器の場合、汚染につながることさえある。シャープペンシルに固有の場合では、端部部材は、しばしば端部保護キャップが被された取替え可能な消しゴムを受容するホルダを構成している。さらに、このアセンブリは押しボタンとしても作用する。芯コンテナへの消しゴムホルダの取り付けは、消しゴムホルダの取り外しおよびホルダからの消しゴムの抜き取りの際に、繰り返し負荷される引張力に耐えなければならない。

さらに、生産に関して、端部部材が機械に対して単純なモールド型に対応した形状を備えているが、とりわけこの部材が後側でモールド型から取り出されることは有利である。次に、アセンブリが特に自動工程において急速に生産されることが可能であり、中空ボディと端部部材との生産の必然的な寸法のばらつきを考慮することも好適である。特に、シャープペンシルの場合、中空部材を構成した芯コンテナチューブは、一般的に一定の長さに生産された押出ポリプロピレンを所定の長さに切断して製造される。それは外径、内径および径方向の弾性において比較的大きい変化を有する。その実質的な長さは、圧力が中空ボディの後部自由端に負荷された場合、比較的座屈に敏感であることを意味している。

特に縦長のリブ形状の内側レリーフを備えた管状部は、容易にモールド成型されることが可能である。容易な取り付けと必要とされるグリップ力との間の妥協を達成するために、これらの突出レリーフの多様な高さおよび数が知られている。しかし、レリーフの数および高さは、端部部材を完全にスリップフィットすることが困難となる限度をすぐに超えることがわかる。さらに、正確な維持力が中空ボディおよび端部部材の与えられた正確な寸法に関して得られた場合であっても、この力は寸法が変化する場合に実質的に減少し、これらの寸法の変化が工業的生産において通常の範囲内にある場合であっても減少する。

さらに、特許文献１からは、芯コンテナチューブ内に挿入された突出中心部を設けることを含んだ芯コンテナの消しゴムホルダの把持の問題に対する解決策が知られている。しかし、ここで再び繰り返すと、取り付けの選択肢と維持力とは、芯コンテナチューブの内径の変化に影響を受けやすい。さらに、このタイプの解決策は、消しゴムホルダ内の穴を通じて芯を挿入することによって芯コンテナを最充填することを、実際にほとんど不可能にしている。

特開平１０−２０３０７６号公報

したがって、中空ボディへの端部部材の取り付けを改良することが筆記用具の分野において必要とされており、特に生産の容易性とユーザのためのグリップの品質との間の妥協を示す一方で、形状寸法におけるいくらかの変化を許容するためである。

この目的を達成するために、本発明の主題は上述のタイプの消しゴムホルダであり、管状部の内面はその内面から径方向に測定された高さを有する複数の第２突出レリーフを備え、その高さは第１突出レリーフの高さよりも小さく、第２突出レリーフは第１突出レリーフによって変形された中空ボディに径方向の圧力を負荷するように形成されていることを特徴とする。

第２突出レリーフの存在は、与えられた中空ボディの自由端への管状部のスリップフィットに負荷される力を実質的に増加しない。その一方で、取り付けグリップは増加し、とりわけ全てのグリップ力は中空ボディの変形されていない外半径の関数として実質的に減少するように変化する。第２突出レリーフは取り付けられた中空ボディの変形の全体のサイズを制限することが可能であり、一方で、変形した中空ボディに径方向の圧力を負荷する追加的な係合ゾーンを生成するために、第１レリーフによって生成された変形からの利得を得ていると考えられる。図４に模式的に示されたように、３つまたは４つの比較的高い突出レリーフの存在は、これらのレリーフ間の実質的な変形突出物を生成している。第２レリーフを使用することによって、中空ボディの変形突出物は第２レリーフに接触し、第１レリーフ間の変形突出物の強さを制限する。そのようにして生成された追加のサポートゾーンは摩擦の増加によってグリップを改善していると考えられる。しかし、極めて局所的な変形の強度がより小さくなることが達成され、このようにして中空ボディの材料がその弾性変形領域内および塑性変形領域内においてより大きくされることも可能である。

さらに、１回以上の不適当な除去の後、グリップ力は、先行技術の同一の第１レリーフのアセンブリを備えたものよりもゆっくりと劣化することは明確である。

本発明の好適な実施形態において、使用は以下の指標も形成している。
− １つ以上の第２レリーフとともに第１レリーフによって形成された各々の変形突出物をブロックするために、複数の前記第２レリーフは、第１レリーフの間において周上に規則的に分配されている。
− 複数の各々のレリーフは同数の第１および第２レリーフを具備し、好適に等しく３つまたは４つのレリーフを具備している。
− 第１および第２レリーフは、中心軸に向かって突出し且つ管状部の内面上に長手方向に延在したリブである。
− 第１および第２レリーフは平坦な頂点を備えたリブであり、このおかげで、変形がなされる一方で、過度の局所的な集中、または中空ボディの外面への損傷を回避している。
− リブは、管状部からの出口近傍において傾斜面とされた端部を備え且つ管状部の大部分に渡って延在している。
− 端部部材は、第１レリーフの頂点間の内接円に一致した第１半径と、第２レリーフの頂点間の内接円に一致した第２半径と、を有し、第２半径は第１半径よりも２〜１０％大きく、好適に第１半径よりも４％大きい。第２レリーフのわずかに低い高さが、必要とされる取り付け力を過度に増大しないことを確実にするために十分であるということが分かる。
− 中空ボディの変形を制限するために、中空ボディは第１半径よりも大きく且つ好適に第２半径に略均等な公称外半径を有する。
− 筆記用具は、外側バレルをさらに具備し、外側バレル内に芯コンテナを形成した中空ボディが配置され、端部部材はバレルの後端近傍における開口部を通じてスライド可能に取り付けられた消しゴムホルダであり、中空ボディと端部部材とによって形成されたアセンブリは、芯前進機構を作動するために連帯して移動する。

他の特徴および利点は、図を参照した非限定的な実施形態の以下の記載により明確になるだろう。

本発明の中空ボディのスリップフィットによる端部部材を具備した筆記用具の長手方向断面を示した図である。 図１の端部部材の拡大図を示している。 図２の断面図における完全な端部部材の左側面を示した図である。 先行技術による端部部材内の中空ボディの係合の断面を模式的に示した図である。 本発明による端部部材内の中空ボディの係合の断面を模式的に示した図である。

異なった図における同一の参照符号は、同一のまたは類似の部品を示している。

図１は、先端部１ａと後端部１ｂとの間で中心軸に沿って延在した筆記用具１の断面を示した図である。より詳細には、例示のために示された実施形態において、それは後端部１ｂに消しゴムアセンブリ２を備えたシャープペンシルである。シャープペンシル１は外側ボディの大部分を形成したバレル３と、前端部１ａにおいて芯のための通路を含んだ円錐ノーズ４と、を具備している。バレル３の内部には芯推進機構５と芯コンテナチューブ６とが配列されている。芯コンテナチューブ６は先端６ａにおいて芯前進機構５に接続され、消しゴムアセンブリ２が取り付けられる後端６ｂも備えており、その様子はこれ以降に詳細に記載されている。チューブ６の先端６ａは、例えばチャックのカラー形状金属の後端にスリップフィットによって、好適に芯前進機構５に不可分に固定されている。

芯前進機構５は長手方向の中心軸Ｘに沿ってノーズ４内の内側停止部に対して押圧されることが可能である。これは、リングによって芯にクランプされたチャックを前進させて、チャックがクランプ解除状態に戻ることを可能にするためであり、公知の事項である。

芯コンテナ６は中空ボディであり、ここでは、押し出されたポリプロピレン（ＰＰ）を必要な長さに切断して形成されている。このチューブは内側および外側壁を備え、応力のない円筒形である。芯コンテナチューブの外半径はバレル３の大部分の内半径よりも小さくなければならず、それバレルの内側において自由にスライドするためである。さらに、その内半径は、破線によって示されたように、複数の芯、好適には少なくとも３つの芯を収容するのに十分に大きくなければならない。したがって、コンテナチューブ６は略細長く比較的薄い壁を備えた中空のボディから成る。したがって、座屈の影響を受けやすいが、それでもまだユーザによって与えられる圧力、特に、機構５を作動させて芯を前進させるために親指を使用して消しゴムアセンブリ２に与える圧力を伝達するために十分に強固でなければならない。

消しゴムアセンブリ２は、図２および３に見られている消しゴムホルダ２０と、消しゴムキャップ２２と、を具備している。図２によりよく見られているように、消しゴムホルダ２０はその前部において管状部２４を具備している。この管状部２４は芯コンテナチューブ６のスリップフィットされた後端６ｂを受け入れている。この管状部２４は、このホルダ、より一般的にはシャープペンシル１に固定された消しゴムアセンブリ２によって構成された端部部材を維持することを可能にしている。この部分の特徴および取り付け工程はこれ以降に詳細に記載されているが、後述の工程は消しゴムホルダを芯コンテナチューブに取り付けるために利用されるだけでなく、他のシャープペンシルの部品または他の筆記用具の組み立てにも応用されることが可能であることが、この点において理解されるべきである。

より詳細には、消しゴム２１はカップ形状のハウジング２５内に受け入れられている。消しゴム２１をよりよく保持し且つその回転を防止するために、４つの突出***２５ａがハウジング２５の内周にわたって角度方向に分配されている。全ての***部２５ａは同一のＶ形状を備え、大きいまたは小さい延出部が消しゴム２１を構成している材料内に食い込んでいる。消しゴムキャップ２２は消しゴムホルダ２０の外周の切れ目に単純に取り付けられている。消しゴムハウジング２５のベース２５ｂは中央開口部２６を備えた壁によって構成されている。この開口部２６は、消しゴム２１が取り外されたときに、芯が芯コンテナチューブ６の内部に通過することを可能にしている。

前部管状部２４は内面２４ｃを備え、それは中心軸Ｘに同軸の円筒である。この円筒形状は径方向応力への抵抗を生成するが、絶対的に必要ではない。内面は例えば六角形プロファイルを備え得る。この管状部２４はその係合端部において開口部２４ａを備えている。さらに、内面は後端部において径方向壁２４ｂによって区切られており、その壁は芯コンテナチューブ６の係合深さを限定することを可能にしている。この壁２４ｂは消しゴムのハウジング２５のベース２５ｂも構成している。

周知の規則において、同一の第１レリーフ２７が内面２４ｃから突出し、３つの第１レリーフの第１シリーズを構成している。これらの第１レリーフ２７は、内面２４ｃから径方向に測定された第１高さにおいて中心軸Ｘに向かって広範囲に延出している。この第１高さは、それらの頂点間に内接する円が第１半径と称される半径を有するように決定され、それは図３の半径Ｒ１によって示されており、コンテナチューブ６の外半径よりも小さい。この外半径は、芯コンテナ６の中空ボディの公称半径に一致しており、すなわち、その任意の変形から離間されている。したがって、芯コンテナチューブ６が管状部２４にスリップフィットによって取り付けられた場合に、第１レリーフ２７と接触する領域において、径方向内向きに変形される。これは摩擦力を生成し、消しゴムホルダ２０の芯コンテナチューブ６の後端６ｂにおける把持に寄与している。

内面２４ｃは、中心軸Ｘに向かって突出した第２レリーフ２８も具備している。これらの第２レリーフは好適に必ずしも同一ではないが、３つの第２レリーフの第２シリーズを構成している。第２レリーフの各々は第２高さを備え、その高さは第１レリーフの第１高さよりも小さいことが重要である。この第２高さは、コンテナチューブ６が第１レリーフ２７によって変形された場合に、コンテナチューブ６が第２レリーフ２８に当接する様に決定されている。

第２レリーフ２８がコンテナチューブ６と係合することを必然的に伴う高さを備えることが、全体に可能である。この場合、第２レリーフ２８の頂点は、第２レリーフ間に内接する円が半径を有するような高さであり、その半径は第２半径と称され、半径Ｒ２で示されており、コンテナチューブ６の公称外半径よりも小さい。しかしながら、この第２半径Ｒ２は第１半径Ｒ１よりもたとえ数パーセントであっても大きくなければならず、それは消しゴムホルダ２０の容易な取り付けとグリップとの結合効果を得るためである。

実施例によれば、第１半径Ｒ１が３．０８ｍｍであることに関して、第１レリーフ２７が０．７２ｍｍの高さを有することによって満足な結果が得られた。第２半径Ｒ２が３．２ｍｍであることに関して、第２レリーフ２８が０．６ｍｍの高さを有し、その一方で、さらにコンテナチューブ６が３．２±０．１ｍｍの公称半径を有する。第２レリーフ２８のわずかに低い高さは、第１半径Ｒ１よりも約４％のみ高い第２半径Ｒ２を形成し、消しゴムホルダ２０のグリップに顕著な影響を与えていることが明らかである。第１半径Ｒ１よりも２〜１０％大きい第２半径Ｒ２の数値範囲は、コンテナチューブ６に使用される材料の大部分に関して改良した結果を与えなければならない。

これらの改良された結果は第２レリーフ２８によって達成されたブロック効果（blocking effect）によって明確に説明されるものである。第２レリーフは第１レリーフ２７によって形成された中空ボディの変形をブロックしている。第１および第２レリーフ（２７、２８）の間の高さの差が拡大して図示された図５に概略的に示されたように、変形突出物が第１レリーフ２７の間に形成され、先行技術が第２レリーフ２８の存在によって限定されたことを図示した図４において見られていることが明らかである。中空ボディ６のこの変形は、実質的に全体よりも小さいが、中空ボディ６の塑性変形を制限すると仮定され、その一方で、依然として追加の接触ゾーンを生成している。しかしながら、第２レリーフ２８のより低い高さは、端部部材２０の中空ボディ６への初期取り付けがより大きい力を必要としないことを意味している。さらに、故意に取り外した後の再度の取り付けは、この再度の取り付けが繰り返された場合でさえも、維持されるべき満足なグリップ力を許容している。

図３に示されたように、第２レリーフ２８は第１レリーフ２７と同一の数であり、内面２４ｃの周囲に渡って規則的に分配されており、第１レリーフ２７の間の中間位置に配列されている。したがって、芯コンテナチューブ６の各々の変形突出物は、公称外半径に対して最大変形ゾーンにおいて第２レリーフ２８によってブロックされている。しかしながら、第１レリーフのシリーズの第１レリーフの数に対して第２レリーフの数を制限することまたはこの数を増加することは、予想され得ることである。例えば、各々の第１レリーフ２７の間に２つの第２レリーフを設けることが可能である。

第１および第２レリーフ（２７、２８）の第１および第２シリーズは、各々が３つのレリーフを具備している。この数は４つとすることが可能であり、特に、そこでは中空ボディ６の実質的により大きい外半径が存在している。しかし、このことは想定され得ることであるが、この数を２に減少するまたは４より多く増加することは好適でない。

第１レリーフ２７は、第２レリーフ２８と同様に、開口部２４ａ近傍を除いて管状部２４のほぼ全長にわたってリブ形状で長手方向に延在しており、開口部近傍では、コンテナチューブ６の導入を容易にするために、リブは傾斜面（２７ａ、２８ａ）の形状である。

第１および第２レリーフ（２７、２８）を構成したリブは四角形断面プロファイルを備え、中心軸Ｘに向かって向けられた長辺を備えた長方形である。リブのこのプロファイルは、芯コンテナチューブとその外周方向において接触する、比較的引き伸ばされた接触面を形成し、いずれの場合においても三角形プロファイルを備えたものよりもより引き伸ばされている利点を有する。したがって、コンテナチューブ６の外側面への損傷は回避されるが、この配列は、数回の取り付け後の消しゴムホルダ２０のグリップを促進する応力を局所的に生成することを制限しているようにも考えられる。

例示によって示された実施形態の記載から理解されたように、第１突出レリーフ２７の第１シリーズおよび第２突出レリーフ２８の第２シリーズの数および形状は実質的に変化し得るものであり、一方で、添付された特許請求の範囲によって定義された本発明の範囲内にあるものである。特許請求の範囲は中空ボディ６の端部部材２０の第２レリーフ２８の作用を伴い、それは第１レリーフ２７の作用と比較して性質および強度において異なっている。

１ ・・・筆記用具（シャープペンシル）、 １ａ ・・・先端部、 １ｂ ・・・後端部、 ２ ・・・消しゴムアセンブリ、 ３ ・・・バレル、 ４ ・・・円錐ノーズ、 ５ ・・・芯推進機構、 ６ ・・・芯コンテナチューブ、 ２０ ・・・消しゴムホルダ、 ２１ ・・・消しゴム、 ２２ ・・・消しゴムキャップ、 ２４ ・・・管状部、 ２５ ・・・ハウジング、 ２６ ・・・中央開口部、 ２７ ・・・第１レリーフ、 ２８ ・・・第２レリーフ、 Ｘ ・・・中心軸

Claims (10)

1. 中心軸（Ｘ）に沿って一端まで延在した変形可能な中空ボディ（６）と、
   係合に適切な複数の同一の第１突出レリーフ（２７）を備えた内面（２４ｃ）を備えた管状部（２４）を具備した端部部材（２０）と、を具備し、
   前記第１突出レリーフは、前記中空ボディの一端の周囲に前記管状部を係合することによって前記端部部材を取り付ける際に、前記中空ボディ（６）と係合し且つ前記中空ボディ（６）を径方向に変形させるのに適しており、前記第１突出レリーフ（２７）による前記中空ボディ（６）の変形は、前記第１突出レリーフ（２７）の間において前記中空ボディ（６）の変形突出物を生じる筆記用具において、
   前記管状部の内面（２４ｃ）は該内面から径方向に測定された高さを有する複数の第２突出レリーフ（２８）を備え、その高さは前記第１突出レリーフ（２７）の高さよりも小さく、前記第２突出レリーフ（２８）は、前記中空ボディ（６）の変形突出物に接触し、且つ前記第１突出レリーフ（２７）によって変形された前記中空ボディ（６）に径方向の圧力を負荷するように形成されていることを特徴とする筆記用具。
2. 複数の前記第２突出レリーフ（２８）は、前記第１突出レリーフ（２７）の間において周上に規則的に分配されていることを特徴とする請求項１に記載の筆記用具。
3. 複数の各々の前記レリーフは同数の第１および第２突出レリーフ（２７、２８）を具備し、好適に等しく３つまたは４つのレリーフを具備していることを特徴とする請求項１または２に記載の筆記用具。
4. 前記第１および第２突出レリーフ（２７、２８）は、前記中心軸（Ｘ）に向かって突出し且つ前記管状部の内面（２４ｃ）上に長手方向に延在したリブであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の筆記用具。
5. 前記第１および第２突出レリーフ（２７、２８）は平坦な頂点を備えたリブであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の筆記用具。
6. 前記リブ（２７、２８）は、前記管状部の開口部（２４ａ）近傍において傾斜面とされた端部（２７ａ、２８ａ）を備え且つ前記管状部（２４）の大部分に渡って延在していることを特徴とする請求項４または５に記載の筆記用具。
7. 前記端部部材（２０）は、前記第１突出レリーフ（２７）の頂点間の内接円に一致した第１半径（Ｒ１）と、前記第２突出レリーフ（２８）の頂点間の内接円に一致した第２半径（Ｒ２）と、を有し、該第２半径（Ｒ２）は前記第１半径（Ｒ１）よりも２〜１０％大きく、好適に前記第１半径よりも４％大きいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の筆記用具。
8. 前記中空ボディ（６）は前記第１半径よりも大きく且つ好適に前記第２半径に略均等な公称外半径を有することを特徴とする請求項７に記載の筆記用具。
9. 外側バレル（３）を具備し、該外側バレル内に芯コンテナを形成した前記中空ボディ（６）が配置され、
   前記端部部材（２０）は前記バレル（３）の後端近傍における開口部を通じてスライド可能に取り付けられた消しゴムホルダであり、
   前記中空ボディ（６）と前記端部部材（２０）とによって形成されたアセンブリは、芯前進機構（５）を作動するために連帯して移動することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の筆記用具。
10. 前記リブ（２７，２８）は、前記リブが傾斜面（２７ａ，２８ａ）を形成した前記管状部の開口部（２４ａ）近傍を除いて、前記管状部（２４）の全長にわたって延びていることを特徴とする請求項６に記載の筆記用具。

Images