JP2009292068A - 電動筆記具 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの駆動力によって、複数種類の筆記芯の選択的な出没が可能な電動多芯筆記具を提供する。
【解決手段】電動多芯筆記具１は、複数種類の筆記芯３を収容する軸筒２と、モータ２０の駆動力により複数種類の筆記芯３を軸筒２の先端から選択的に出没させる筆記芯出没機構１０と、モータ２０を起動させると共に、筆記芯出没機構１０による複数種類の筆記芯３の選択を指示する操作受付手段５０と、を備えている。この電動多芯筆記具では、ユーザーが望む種類の筆記芯３の選択指示を操作受付手段５０で行い、モータ２０の駆動力によって、筆記芯出没機構１０を介して軸筒２の先端からユーザーが望む種類の筆記芯３を突出させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータの駆動力によって筆記芯の出没を可能にした電動筆記具に係り、複数種類の筆記芯の選択的な出没を可能にする電動多芯筆記具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２００１−１２１８８１号公報がある。この公報に記載された電動筆記具にあっては、ボールペン筆記芯の収納状態においてスイッチを押圧すると、制御回路により小型ＤＣモータの回転軸が回転を開始する。それに伴って回転ネジ棒が回転して摺動ネジ筒が前進する。これによって、ボールペン筆記芯が前進する。そして、摺動ネジ筒が、さらに前進してセンサスイッチのボタン部を押し込むことにより、制御回路を介して小型ＤＣモータの回転を停止させる。また、筆記を終了する場合、スイッチを押圧すると制御回路により、小型ＤＣモータの回転軸が逆転を開始する。それに伴って、回転ネジ棒が回転し、摺動ネジ筒が後退する。これによって、ボールペン筆記芯が後退する。そして、摺動ネジ筒がセンサスイッチのボタン部を押し込むことにより制御回路を介して小型ＤＣモータの回転が停止する。

特開２００１−１２１８８１号公報 特開２００１−２３９７８９号公報

しかしながら、前述した従来の電動筆記具は、一芯すなわち一本の筆記芯の出没をモータの駆動力によって達成させ、単色の筆記のみを可能にしているが、電動筆記具に関しては、近年、１本の筆記具で多色の選択が可能なものが求められている。

本発明は、モータの駆動力によって、複数種類の筆記芯の選択的な出没が可能な電動多芯筆記具を提供することを目的とする。

本発明に係る電動多芯筆記具は、モータの駆動力により筆記芯の出没を可能にした電動筆記具において、
複数種類の筆記芯を収容する軸筒と、
モータの駆動力により複数種類の筆記芯を軸筒の先端から選択的に出没させる筆記芯出没機構と、
モータを起動させると共に、筆記芯出没機構による複数種類の筆記芯の選択を指示する操作受付手段と、を備えたことを特徴とする。

この電動多芯筆記具では、ユーザーが望む種類の筆記芯の選択指示を操作受付手段で行い、モータの駆動力によって、筆記芯出没機構を介して軸筒の先端からユーザーが望む種類の筆記芯を突出させることができる。

また、筆記芯出没機構は、モータの出力軸に連動し、軸筒内で回転自在な駆動カムと、筆記芯のそれぞれの後端に固定されると共に、バネ力によって駆動カムのカム面に付勢された従動面を有するカムフォロアとを備え、カム面は、軸筒の先端側に向けて突出する山形状をなすと好適である。
この場合、モータの出力軸の回転に連動する駆動カムが、モータの出力軸と同じ方向及び同じ回転角度だけ回転すると、山形状をなすカム面の頂部によって、筆記芯の後端に固定されたカムフォロアを、バネ力に抗して軸筒の先端側に向けて押圧する。これによって、筆記芯の先端が軸筒の先端から突出する。このような基本動作に基づいて、所望のカムフォロアが存在する位置まで駆動カムが所望の角度だけ回転して、カム面の頂部も所定角度だけ回転すると、カム面の頂部とカムフォロアの頂部とが合致し、所望の筆記芯を軸筒の先端から突出させることができる。そして、カム面の頂部が、隣接するカムフォロアの間に位置する場合は、筆記芯の先端は軸筒内に入り込んでいる。

また、操作受付手段は、ユーザーによる操作を受け付けるスイッチと、ユーザーによるスイッチの操作に基づいてモータの出力軸を所定角度だけ回転させるモータ制御部とを有すると好適である。
このような構成を採用すると、スイッチをユーザーが操作することでモータが始動し、これと同時に、モータ制御部によって、モータの出力軸を所定角度だけ回転させ、これに伴って駆動カムも所定角度だけ回転する。例えば、３色のインクの選択が可能な電動多芯筆記具の場合、モータ制御部は、スイッチの操作毎にモータの出力軸を一方向に１２０度ずつ回転させながら、所望のカムフォロアの位置まで駆動カムの頭部を移動させるように、モータを制御する。

また、モータ制御部は、投受光型のフォトセンサと、駆動カム側に固定されると共に、反射膜が所定位置に配置されたエンコーダとからなる位置検出部とを有していると好適である。
このような構成は、電動多芯筆記具に組み込み易く、簡単な構成をもって駆動カムの位置検出を可能にする。

本発明によれば、モータの駆動力によって、複数種類の筆記芯の選択的な出没が可能になる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る電動多芯筆記具の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、ペン先側を「前方側」として以下説明する。

図１及び図２に示すように、電動多芯筆記具１は、前軸２ａと後軸２ｂとキャップ２ｃとからなる軸筒２を有し、前軸２ａの後側に設けられた雄ネジ部と後軸２ｂの前側に設けられた雌ネジ部との螺合によって、前軸２ａと後軸２ｂは連結されている。後軸２ｂの後側に設けられた雄ネジ部とキャップ２ｃの前側に設けられた雌ネジ部との螺合によって、後軸２ｂとキャップ２ｃは連結されている。なお、前軸２ａにグリップを設けてもよい。

軸筒２内には、種類の異なる３本の筆記芯（例えば、赤、黒、青のインクが入った筆記芯）３が収容されている。それぞれの筆記芯３は、減速モータ２０の駆動力により作動する筆記芯出没機構１０を介して、軸筒２の先端から選択的に出没される。この筆記芯出没機構１０は軸筒２内に収容されている。

軸筒２内において、筆記芯出没機構１０の後方には、減速モータ２０が配置され、減速モータ２０の出力軸２０ａと筆記芯出没機構１０とを連結部３０によって連結している。さらに、軸筒２内において、減速モータ２０の後方には、電源として利用される３個のボタン電池４０が配置され、各ボタン電池４０は直列に接続されている。そして、各ボタン電池４０は、後軸２ｂに対してネジ結合されたキャップ２ｃを外すことで交換可能である。また、このキャップ２ｃには、クリップ５が設けられている。

図２及び図３に示すように、筆記芯出没機構１０は、減速モータ２０の出力軸２０ａに連動し、軸筒２内で回転自在な駆動カム１１と、筆記芯３のそれぞれの後端に固定されると共に、バネ力によって駆動カム１１のカム面１６に付勢された従動面１２ａを有するカムフォロア１２と、カムフォロア１２を駆動カム１１に向けて付勢する螺旋バネ１３とからなる。

駆動カム１１は、軸筒２の内周面に沿って周方向に摺動する円筒状の基部１１ａと、この基部１１ａの端部から軸筒２の先端側に向けて突出する山形状のカム面１６を有するカム本体部１１ｂとからなる。このカム本体部１１ｂは、基部１１ａの端から爪状に突出すると共に、円筒を斜めに切断した形状をなしている。

カムフォロア１２には、Ｖ字状の従動面１２ａと、従動面１２ａに対し直交して延在すると共に、駆動カム１１に向けて突出する舌片１２ｂとが形成され、円弧状の舌片１２ｂの表面とカム本体部１１ｂの裏面とは接触している。さらに、カムフォロア１２には、軸筒２の中心軸線方向に延在する直線状のガイド片１２ｃが設けられ、ガイド片１２ｃは、軸筒２の内周面に形成されたガイド溝２ｄ（図２参照）内を軸筒２の中心軸線方向に移動する。

図２に示すように、螺旋バネ１３の一端はカムフォロア１２の前端に係止され、螺旋バネ１３の他端は、軸筒２内に形成されたバネ受け部１４に係止されている。従って、各螺旋バネ１３のバネ力をそれぞれの筆記芯３に伝達することができ、駆動カム１１のカム面１６にカムフォロア１２の従動面１２ａを常に当接させておくことができる。

この場合、減速モータ２０の出力軸２０ａに連結された駆動カム１１が、減速モータ２０の出力軸２０ａと同じ方向及び同じ回転角度だけ回転すると、山形状をなすカム面１６の頂部１６ａによって、筆記芯３の後端に固定されたカムフォロア１２を、螺旋バネ１３のバネ力に抗して軸筒２の先端側に向けて押圧する。これによって、筆記芯３のペン先３ａが軸筒２の先端から突出する。このような基本動作に基づいて、所望のカムフォロア１２が存在する位置まで駆動カム１１が所望の角度だけ回転して、カム面１６の頂部１６ａも所定角度だけ回転すると、カム面１６の頂部１６ａとカムフォロア１２の頂部１２ｄとが合致し、所望の筆記芯３を軸筒２の先端から突出させることができる。そして、カム面１６の頂部１６ａが、隣接するカムフォロア１２頂部１２ｄの中間に位置する場合は、筆記芯３のペン先３ａは軸筒２内に完全に入り込んでいる。

連結部３０は、減速モータ２０の出力軸２０ａにネジによって固定された凸部材３１と、駆動カム１１の底壁に形成された凹部３２とからなる。凸部材３１が凹部３２に嵌合することで、減速モータ２０の出力軸２０ａの回転が、筆記芯出没機構１０の駆動カム１１に確実に伝達される。

筆記芯出没機構１０を作動させる減速モータ２０は、複数種類の筆記芯３の選択を指示する操作受付手段５０によって制御されている。この操作受付手段５０は、ユーザーによる操作を受け付けて、減速モータ２０を通電させるスイッチ５１と、スイッチ５１のオン操作に基づいて減速モータ２０の出力軸２０ａを所定角度だけ回転させるモータ制御部５２とを有している。

図２及び図４に示すように、このモータ制御部５２は、減速モータ２０の前端に固定された基板５３上に位置する投受光型のフォトセンサＡ，Ｂと、駆動カム１１の底壁に固定されると共に、反射膜Ｓ１，Ｓ２が所定位置に配置されたエンコーダ５４とからなる位置検出部５５を備えている。例えば、軸筒２内で３種類の筆記芯３を１２０度毎に配置させている場合、図４に示すように、フォトセンサＡ，Ｂは、略１２０度の配置関係にあり、反射膜Ｓ１，Ｓ２は、６０度の広がりをもった扇形状をなし、反射膜Ｓ１と反射膜Ｓ２とは６０度離間している。このような構造の位置検出部５５は、電動多芯筆記具１に組み込み易く、簡単な構成をもって駆動カム１１の位置を特定することができる。

例えば、減速モータ２０の出力軸２０ａを矢印Ｙ（図４（Ａ）参照）方向にのみ回転させると、駆動カム１１も矢印Ｙ方向に回転し、エンコーダ５４も矢印Ｙ方向に回転する。そして、１２０度毎にフォトセンサＡかフォトセンサＢの何れかがオン信号を出力する（図４（Ｂ）参照）。フォトセンサＡ，Ｂからオン信号が出力されると、減速モータ２０への通電を停止することで、スイッチ５１を押す毎に別の色のペン先３ａを順次出現させることができる。すなわち、スイッチ５１を押す毎に赤→黒→青→赤→黒→……の順でペン先３ａを出現させることができる。

なお、スイッチ５１を長く押し続けると、減速モータ２０への通電を開始し、フォトセンサＡとフォトセンサＢの何れもが信号オフの状態になったときに、減速モータ２０への通電を止めることで、減速モータ２０の出力軸２０ａは６０度回転して停止する。これによって駆動カム１１も６０度回転するので、全てのペン先が軸筒２内に格納される。また、格納状態からスイッチ５１を押すと、常に赤のペン先が最初に出てくるように制御してもよい。また、前軸２ａを外すことにより、筆記芯３は交換できるので、任意に筆記芯３を入れ替えることができ、ペン先３ａの出現の順番をユーザーが変えることもできる。

本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、スイッチ５１を１回押すと赤のペン先、２回続けて押すと黒のペン先、３回続けて押すと青のペン先が軸筒２から出るように制御してもよい。また、ペン先を格納するためのリセットスイッチを別途設けても良い。スイッチの数は、ペン先の種類に応じてそれぞれ設けても良い。例えば、筆記芯が３本の場合は、３個のスイッチが設けられる。また、モータは、ステッピングモータであってもよい。

本発明に係る電動多芯筆記具の一実施形態を示す断面図である。 図１の拡大断面図である。 筆記芯出没機構を示す斜視図である。 （Ａ）は位置検出部を示す概略図であり、（Ｂ）はフォトセンサＡ，Ｂのオン／オフを示すタイミングチャートである。

符号の説明

１…電動多芯筆記具、２…軸筒、３…筆記芯、１０…筆記芯出没機構、１１…駆動カム、１２…カムフォロア、１２ａ…従動面、１２ｄ…カムフォロアの頂部、１３…螺旋バネ、１６…カム面、１６ａ…カム面の頂部、２０…減速モータ（モータ）、２０ａ…出力軸、５０…操作受付手段、５１…スイッチ、５２…モータ制御部、５４…エンコーダ、５５…位置検出部、Ａ，Ｂ…フォトセンサ、Ｓ１，Ｓ２…反射膜。

Claims (4)

1. モータの駆動力により筆記芯の出没を可能にした電動筆記具において、
   複数種類の前記筆記芯を収容する軸筒と、
   前記モータの駆動力により複数種類の前記筆記芯を前記軸筒の先端から選択的に出没させる筆記芯出没機構と、
   前記モータを起動させると共に、前記筆記芯出没機構による複数種類の前記筆記芯の選択を指示する操作受付手段と、を備えたことを特徴とする電動多芯筆記具。
2. 前記筆記芯出没機構は、前記モータの出力軸に連動し、前記軸筒内で回転自在な駆動カムと、前記筆記芯のそれぞれの後端に固定されると共に、バネ力によって前記駆動カムのカム面に付勢された従動面を有するカムフォロアとを備え、
   前記カム面は、前記軸筒の先端側に向けて突出する山形状をなすことを特徴とする請求項１記載の電動多芯筆記具。
3. 前記操作受付手段は、ユーザーによる操作を受け付けるスイッチと、ユーザーによる前記スイッチの操作に基づいて前記モータの前記出力軸を所定角度だけ回転させるモータ制御部とを有することを特徴とする請求項１又は２記載の電動多芯筆記具。
4. 前記モータ制御部は、投受光型のフォトセンサと、前記駆動カム側に固定されると共に、反射膜が所定位置に配置されたエンコーダとからなる位置検出部とを有していることを特徴とする請求項３記載の電動多芯筆記具。

Images