JP5373361B2 - シャープペンシル - Google Patents

Description

本発明は、筆記圧を利用して筆記芯を回転させるようにしたシャープペンシルに関するものである。

シャープペンシルで筆記を行う場合、書き進むにしたがって筆記芯が片減りし、描線の太さが一定しないばかりか、描線の濃さも変化する。そして、一般の利用者は、軸筒を持ち直すように回しながら筆記しているが、描線の太さや濃さを一定にすることは難しく、筆記能率を落としているのが現実である。そこで、国際公開第２００７／１４２１３５号パンフレットには、筆記芯の片減りを解決するためのシャープペンシルが開示されている。このシャープペンシルは、回転子の中にチャックユニットが配置され、回転子には、鋸歯形状の第１及び第２の回転カム面が前後に一対設けられ、軸筒側には、第１及び第２の回転カム面に対峙する第１及び第２の固定カム面が設けられ、第１の固定カム面と第２の固定カム面とは、周方向に半ピッチずれた関係になっている。そして、筆記時に、筆圧によって回転子を後退させることで、回転子は半ピッチ回転し、筆圧を解除することで、バネ力により回転子が前進することで、回転子は半ピッチ回転する。この動作が連続することによって、筆記中に筆記芯を半ピッチずつ回転させながら、筆記芯の片減りを解消させている。

国際公開第２００７／１４２１３５号パンフレット

前述した従来のシャープペンシルでは、口金内に設けられたスライダに対して回転子が離間している。従って、筆記中において、スライダ内で固定されたゴム製保持チャック（芯保持部）の芯挿通孔内で常に筆記芯が半ピッチ毎に回転し続けるので、筆記芯は芯挿通孔の壁面に擦れながら回転し続け、その結果、筆記芯に対する保持チャックの芯保持力が弱くなってしまう虞がある。よって、筆記芯の繰り出し時に、保持チャックはストッパ機能を発揮し難くなり、ノック動作によって筆記芯の繰り出しができない事態が発生する虞がある。そこで、このような事態を回避させるために、回転子とスライダを一体化させることも可能である。
しかしながら、回転子とスライダを一体化させると、カムに至るまでの部品（回転子とチャックユニットとスライダと保持チャック）の組み付け時の累積誤差によって、スライダが口金に圧着されて、スライダが良好に回転できなくなる虞がある。そこで、スライダの先端を突出させるために口金に設けられた開口部の大きさを、スライダの先端の径よりかなり大きくして、口金の開口部の壁面とスライダの先端との間に大きな隙間を形成させることが必要になる。その結果、スライダは、筆記時にガタ付きを生じてしまい、このことが筆記を不安定にさせてしまう。また、スライダの先端からカムまでの長さが長くなることも、筆記時にガタ付きを発生させる要因になっている。このような筆記時の不安定さは、高い筆記精度が要求される製図作成時においては好ましいことではない。

本発明は、スライダのガタ付きを無くし、安定した筆記を可能にしたシャープペンシルを提供することを目的とする。

本発明は、筆記芯を軸線方向に所定量だけ繰り出し可能なシャープペンシルにおいて、
軸筒内に配置されて軸線方向に往復動するチャックホルダと、
チャックホルダ内に収容されて軸線方向に往復動するチャック部と、
チャック部の先端部に着脱自在なハット状のクラッチ部と、
軸線方向に往復動すると共に、筆記芯を保持する芯保持部を有するスライダと、
スライダを軸線方向に往復運動させることに伴って、スライダを、軸線を中心に一方向に所定角度毎に回転させる送り機構と、
スライダを前方に向けて付勢する付勢手段と、を備えたことを特徴とする。

このシャープペンシルにおいて、筆記芯を保持するための芯保持部を有するスライダは、軸線方向に往復運動することに伴って軸線を中心に一方向に所定角度毎に回転する。本発明にあっては、スライダの回転により、芯保持部と一緒に筆記芯を回転させているので、筆記芯が芯保持部の芯挿通孔の壁面に擦れながら回転することがなく、筆記芯に対する芯保持部の芯保持能力が弱くなることがない。さらに、スライダとチャックホルダとが一体化されていないので、部品組み付け時の累積誤差が発生し難くなり、その結果として、スライダの先端を突出させるために、シャープペンシルの先端に設けられた開口部の壁面とスライダとの間に大きな隙間を空ける必要がない。従って、筆記時に、スライダのガタ付きを発生させることなく、筆記を安定させることができる。特に、高い筆記精度が要求される製図作成時において好ましい。
このシャープペンシルでは、筆圧により筆記芯及び芯保持部を介して、スライダが付勢手段の付勢力に抗して後退し、送り機構と筆圧によりスライダが軸線を中心に一方向に所定角度回転する。その後、筆記中に筆記芯が紙面から浮くと、筆圧が解除され、付勢手段によってスライダが前進し、これに伴って、送り機構と付勢手段の付勢力とによりスライダが軸線を中心に一方向に所定角度回転する。よって、スライダがこのような一連の動作を繰り返すことで、スライダが所定角度毎に回転し続け、これによって筆記中に筆記芯の片減りを防止している。
チャック部とクラッチ部との協働により、シャープペンシルにノック機能をもたせることができ、スライダとチャックホルダとを分離独立させた際に適する芯繰り出し機能でもある。

また、チャック部に対して、筆記芯が軸線を中心に回転すると好適である。
これは、スライダの回転に追従して筆記芯を回転させる際に適した構造といえる。

また、軸筒に対して、チャックホルダが軸線を中心に回転すると好適である。
これは、スライダの回転に追従して筆記芯を回転させる際に適した構造といえる。

また、チャックホルダに対して、チャック部が軸線を中心に回転すると好適である。
これは、スライダの回転に追従して筆記芯を回転させる際に適した構造といえる。

本発明によれば、スライダのガタ付きを無くし、安定した筆記が可能になる。

以下、図面を参照しつつ本発明に係るシャープペンシル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に示すように、シャープペンシル１は、この後端に配置された図示しないノック・キャップを押すことで筆記芯Ｐを軸線Ｌ方向に所定量だけ繰り出し可能であり、ノック式筆記具である。このシャープペンシル１は、樹脂製の軸筒２を有し、軸筒２の外表面には、指の滑りを防止するためのゴム又は樹脂製のグリップ３が固定されている。

軸筒２の内部には、略全長に渡って延在する筒状の芯ケース４が挿入され、芯ケース４の先端には、筆記芯Ｐを挟持して繰り出すためのチャック部６が嵌め込まれている。芯ケース４の後端には、図示しないノック・キャップが着脱自在に取り付けられている。チャック部６の先端には、ハット状の金属製クラッチ部５が装着されている。

よって、指によってノック・キャップを押すことで芯ケース４と一緒にチャック部６が軸線Ｌ方向に前進し、このときスプリング９が収縮する（図２参照）。そして、指の力を抜くことで、芯ケース４と一緒にチャック部６がスプリング９によって復帰する。

軸筒２と芯ケース４との間には、円筒状のチャックホルダ７が挿入され、このチャックホルダ７は、軸線Ｌ方向に往復動する。チャックホルダ７と軸筒２との間には、チャックホルダ７を前方に向けて付勢するためのスプリング８が介在し、芯ケース４の先端とチャックホルダ７との間には、チャック部６を後方に向けて付勢するためのスプリング９が介在している。

さらに、軸筒２の先端には、樹脂製の口金１０がネジ部１０ｄによって連結され、口金１０内には、軸線Ｌ方向に往復動する樹脂製のスライダ１１が配置され、このスライダ１１は、チャックホルダ７の前方で離間して配置されている。スライダ１１は、カップ状の本体部１１ａと、本体部１１ａから突出するパイプ状の先端部１１ｂとからなる。この先端部１１ｂは、口金１０の先端に設けられた開口部１０ａから突出する。また、スライダ１１の本体部１１ａの凹部１１ｄ内には、ノック時に筆記芯Ｐの戻り止めとして機能するゴム製の芯保持部１２が圧入され、芯保持部１２の中央には芯挿通孔１２ａが設けられている（図４参照）。

図２に示すように、チャック部６により筆記芯Ｐが挟持された状態で、指によりノック・キャップを押すと、芯ケース４と一緒にチャック部６が軸線Ｌ方向に前進し、筆記芯Ｐが所定量繰り出される。このとき、チャック部６に装着されたクラッチ部５のフランジ５ａが口金１０のストッパ片１０ｂに当たり、クラッチ部５がその位置で停止し、さらにチャック部６が前進し続けると、チャック部６の先端が弾性力で開いて、チャック部６から筆記芯Ｐが解放され、筆記芯Ｐの繰り出しが完了する。

その後、指の力を抜くと、芯ケース４と一緒にチャック部６がスプリング９によって復帰する。このとき、ゴム製の芯保持部１２によって筆記芯Ｐの戻りが規制され、チャック部６の後退に筆記芯Ｐが追従することなく、芯保持部１２によって筆記芯Ｐは、その位置を保持する。そして、チャック部６がクラッチ部５と一緒にチャックホルダ７内に完全に入り込んだ状態で、筆記芯Ｐは、チャック部６によって挟持され、筆記可能な状態になる（図１参照）。

このようなノック式のシャープペンシル１は、筆記芯Ｐの片減り防止を達成させるための送り機構Ｈを有している。

図１、図３及び図４に示すように、送り機構Ｈは、スライダ１１が軸線Ｌ方向に往復運動することに伴って、スライダ１１を、軸線Ｌを中心に一方向に所定角度毎に回転させるためのものである。

この送り機構Ｈは、スライダ１１の本体部１１ａ（膨出部１１ｃ）の前方外面側に設けられると共に、軸線Ｌを中心に環状に等ピッチで配列されたノコギリ歯形状の第１の可動側噛合部２１と、スライダ１１の本体部１１ａ（膨出部１１ｃ）の後方外面側に設けられると共に、軸線Ｌ方向において第１の可動側噛合部２１と対称をなして、軸線Ｌを中心に環状に等ピッチで配列されたノコギリ歯形状の第２の可動側噛合部２２と、口金１０側に設けられると共に、第１の可動側噛合部２１に対面して、軸線Ｌを中心に環状に等ピッチで配列されたノコギリ歯形状の第１の固定側噛合部３１と、口金１０側に設けられると共に、第２の可動側噛合部２２に対面して、軸線Ｌを中心に環状に等ピッチで配列されたノコギリ歯形状の第２の固定側噛合部３２とからなる。

そして、各噛合部２１，２２，３１，３２の各歯部２１ａ，２２ａ，３１ａ，３２ａの周方向における全長を１ピッチとした場合、第１の可動側噛合部２１に対して第２の可動側噛合部２２は、周方向で位相のずれ無く配列され、第１の固定側噛合部３１に対して第２の固定側噛合部３２は、周方向で位相が半ピッチずれて配列されている。この場合、例えば、各噛合部２１，２２，３１，３２が、それぞれ３６個の歯部２１ａ，２２ａ，３１ａ，３２ａからなっている場合、１ピッチに対応する回転角度は、１０度である。

このような送り機構Ｈにおいて、第１及び第２の可動側噛合部２１，２２は、スライダ１１の本体部１１ａの後端で径方向に突出するリング状の膨出部１１ｃの両端面にそれぞれ形成されている。また、口金１０の内壁面には、スライダ１１の膨出部１１ｃが挿入されるリング状の凹部１０ｃが形成され、第１及び第２の固定側噛合部３１，３２は、凹部１０ｃを形成する両端面にそれぞれ形成されている。

さらに、スライダ１１の本体部１１ａと口金１０のストッパ片１０ｂとが、スプリング（付勢手段）１３により連結され、このスプリング１３によって、スライダ１１を前方に向けて付勢している。このスプリング１３は、スライダ１１の後端側に形成された凹部１１ｄ内に挿入されると共に、第１及び第２の可動側噛合部２１，２２より内側に位置している。

筆記中に筆記芯Ｐが紙面に押し当てられると、図５の（１）に示すように、筆圧により、スライダ１１が矢印Ａの方向に移動する。その後、図５の（２）に示すように、筆圧により、第２の固定側噛合部３２の歯部３２ａの表面上で第２の可動側噛合部２２の歯部２２ａが滑って、スライダ１１は矢印Ｂ方向に移動して停止する。これによって、スライダ１１が軸線Ｌを中心に一方向に半ピッチ回転し、これに伴って筆記芯Ｐが芯保持部１２で保持されたまま半ピッチ回転する。

また、筆記中に筆記芯Ｐが紙面から僅かでも浮くと、筆圧が解除され、図５の（３）に示すように、スプリング（付勢手段）１３によって矢印Ｃ方向にスライダ１１が前進する。その後、図５の（４）に示すように、スプリング１３の付勢力により、第１の固定側噛合部３１の歯部３１ａの表面上で第１の可動側噛合部２１の歯部２１ａが滑って、スライダ１１は矢印Ｄ方向に移動して停止する。これによって、スライダ１１が軸線Ｌを中心に一方向に半ピッチ回転し、これに伴って筆記芯Ｐが芯保持部１２で保持されたまま半ピッチ回転する。

筆記中に、スライダ１１がこのような一連の動作を繰り返すことで、スライダ１１が半ピッチずつ回転し続け、これによって筆記中に筆記芯Ｐの片減りを防止している。また、筆記中に、図６に示すように、スライダ１１の前進／後退に追従して、チャック部６を介してチャックホルダ７が前進／後退するので、スプリング８の付勢力によって、筆記解除時のチャック前進中におけるチャックホルダ７からクラッチ５の脱落を防止し、スライダ１１の前進／後退を確実に行わせることができる。さらに、口金１０内にスライダ１１及び送り機構Ｈが配備され、口金１０は、軸筒２に対して着脱自在になっているので、送り機構Ｈが破損した場合でも、口金１０を交換するだけでよく、メンテナンス性が非常に優れている。

スライダ１１が回転することに伴って、筆記芯Ｐをスムーズに回転させるには、（イ）軸筒２に対してチャックホルダ７を軸線Ｌを中心に回転させること、（ロ）チャック部６に対して筆記芯Ｐを軸線Ｌを中心に回転させること、（ハ）チャックホルダ７に対してチャック部６を軸線Ｌを中心に回転させることが考えられる。

上記（イ）について説明する。図１、図７及び図８に示すように、軸筒２の内壁面から径方向に突出した２本の爪部２ａが、チャックホルダ７の外壁面でリング状に突出したフランジ部７ａに当接することで、チャックホルダ７の前進は規制されているが、軸筒２に対してチャックホルダ７は、軸線Ｌを中心に自由に回転させることができる。

さらに、上記（ロ）について、すなわちチャック部６に対して筆記芯Ｐを、軸線Ｌを中心に回転させることについて説明する。

図９〜図１１に示すように、チャック部６は、芯ケース４の先端に回転自在に取り付けられた円筒状の基端部６ａと、この基端部６ａから３本に分岐されて外方に広がるような弾性をもった指片６ｂとを有し、各指片６ｂの先端側には、クラッチ部５を係止させるための頭部６ｃが設けられている。図１０に示すように、各指片６ｂの頭部６ｃの内壁面は、中央において軸線Ｌ方向に延在する円弧状の芯受け面３３と、芯受け面３３より外方に位置する一対の合わせ面３４ａ，３４ｂとからなる。そして、合わせ面３４ａと芯受け面３３との境界部分Ｄ１と、合わせ面３４ｂと芯受け面３３との境界部分Ｄ２とは、Ｒ面取り形状になっている。従って、境界部分Ｄ１，Ｄ２は、エッジ形状を有さず、滑らかな曲線を描いている。

このような境界部分Ｄ１，Ｄ２を採用することで、この境界部分Ｄ１，Ｄ２が筆記芯Ｐに食い込むことによる筆記芯Ｐの回転防止機能を排除することが可能になる。これにより、クラッチ部５が頭部６ｃに係止されている状態であっても、筆記芯Ｐを回転させることができ、しかも筆記芯Ｐが軸線Ｌ方向に滑り動くことが阻止される。

さらに、頭部６ｃの芯受け面３３には、周方向に延在する断面三角形状の突起部３５が形成されている。突起部３５は、軸線Ｌ方向で等間隔に４本配置され、これにより、筆記芯Ｐが軸線Ｌ方向に滑り動くことなく、筆記芯Ｐを周方向にさらに回転させ易くしている。

上記（ハ）について、すなわちチャックホルダ７に対してチャック部６を、軸線Ｌを中心に回転させる場合について説明する。図９に示すように、クラッチ部５のフランジ５ａには、チャック部６の後方に向けて突出するリング状の突起部３６が形成され、この突起部３６は、チャックホルダ７の先端面７ｂに対して略線接触するような断面半円形状をなしている。チャックホルダ７に対してクラッチ部５を回転させ易くすることで、筆記芯Ｐと一緒にチャック部６を回転させることができる。この場合、チャック部６は、芯ケース４に対して回転する構成にしても良い。

シャープペンシル１が、（イ）軸筒２に対してチャックホルダ７を軸線Ｌを中心に回転させる機能と、（ロ）チャック部６に対して筆記芯Ｐを軸線Ｌを中心に回転させる機能と、（ハ）チャックホルダ７に対してチャック部６を軸線Ｌを中心に回転させる機能とを併せもつことにより、スライダ１１と一緒に回転する筆記芯Ｐを確実に且つスムーズに回転させることができる。なお、上記したいずれかの機能を選択的に採用してもよい。

他の変形例として、図１６に示すように、チャックホルダ７のフランジ部７ａに設けられた凹部３７内に軸筒２の各爪部２ａを挿入させることで、軸筒２に対してチャックホルダ７が回転できないようにしてもよい。

上記（ロ）の機能と上記（ハ）の機能の何れか一方、又は両者を選択した場合には、このシャープペンシル１において、口金１０内に配置されたスライダ１１は、チャックホルダ７に対して前方で離間して配置されると共に、軸線Ｌ方向に往復運動することに伴って軸線Ｌを中心に一方向に所定角度毎に回転する。従って、スライダ１１の回転により、芯保持部１２と一緒に筆記芯Ｐを回転させているので、筆記芯Ｐが芯保持部１２の芯挿通孔１２ａの壁面に擦れながら回転することがなく、筆記芯Ｐに対する芯保持部１２の芯保持力が弱くなることがない。さらに、スライダ１１とチャックホルダ７とが一体化されていないので、部品組み付け時の累積誤差が発生し難くなり、その結果として、スライダ１１の先端を突出させるために口金１０に設けられた開口部１０ａを形成する壁面とスライダ１１との間に大きな隙間を空ける必要がなく、筆記時に、スライダ１１のガタ付きを発生させることなく、筆記を安定させることができる。特に、高い筆記精度が要求される製図作成時において好ましい。

このシャープペンシル１では、筆圧により筆記芯Ｐ及び芯保持部１２を介して、スライダ１１がスプリング（付勢手段）１３の付勢力に抗して後退し、送り機構Ｈと筆圧によりスライダ１１が軸線Ｌを中心に一方向に半ピッチ回転する。その後、筆記中に筆記芯Ｐが紙面から浮くと、筆圧が解除され、スプリング１３によってスライダ１１が前進し、これに伴って、送り機構Ｈとスプリング１３の付勢力によりスライダ１１が軸線Ｌを中心に一方向に半ピッチ回転する。筆記中に、スライダ１１がこのような一連の動作を繰り返すことで、スライダ１１が半ピッチずつ回転し続け、これによって筆記中に筆記芯の片減りを防止している。

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。

図１２に示すように、第１の固定側噛合部３１に対して第２の固定側噛合部３２は、周方向で位相のずれ無く配列され、第１の可動側噛合部２１に対して第２の可動側噛合部２２は、周方向で位相がずれて配列されていてもよい。

また、図１３に示すように、チャックホルダ７Ａに対してチャック部６を、軸線Ｌを中心に回転させる場合の他の例について説明する。チャックホルダ７Ａの前端には、前方に向けて突出するリング状の突起部３９が形成され、この突起部３９は、クラッチ部３８のフランジ部３８ａの裏面に対して略線接触するような断面半円形状をなしている。このような構成は、チャックホルダ７Ａに対してクラッチ部３８を回転させ易くしている。

また、図１４に示すように、チャックホルダ７Ｂに対してチャック部６を、軸線Ｌを中心に回転させる場合の更に他の例について説明する。チャックホルダ７Ｂの先端面４０とクラッチ部３８のフランジ部３８ａとの間に中間リング４１を配置し、中間リング４１には、チャックホルダ７Ｂの先端面４０に向けて突出するリング状の突起部４２が形成され、この突起部４２は、チャックホルダ７Ｂの先端面４０に対して略線接触するような断面半円形状をなしている。このような構成は、チャックホルダ７Ｂに対してクラッチ部３８を回転させ易くしている。そして、中間リング４１の採用により、中間リング４１をチャックホルダ７Ｂと異なる材質で形成することもでき、中間リング４１を摩擦抵抗の少ない材質で形成することもできる。

また、図１５に示すように、チャックホルダ７Ｃに対してチャック部６を、軸線Ｌを中心に回転させる場合の更に他の例について説明する。チャックホルダ７Ｃの先端面４３とクラッチ部３８のフランジ部３８ａとの間に中間リング４４を配置し、チャックホルダ７Ｃの先端面４３には、中間リング４４に向けて突出するリング状の突起部４５が形成され、この突起部４５は、チャックホルダ７Ｃの先端面４３に対して略線接触するような断面半円形状をなしている。このような構成は、チャックホルダ７Ｃに対してクラッチ部３８を回転させ易くしている。そして、中間リング４４の採用により、中間リング４４をチャックホルダ７Ｃと異なる材質で形成することもでき、中間リング４４を摩擦抵抗の少ない材質で形成することもできる。

付勢手段１３は、ゴムなどの弾性部材であってもよい。

また、口金が軸筒と一体的に成形されていてもよい。

また、芯保持部を別部品にすることなく、スライダ内で一体化されていてもよい。

本発明に係るシャープペンシルの実施形態であり、シャープペンシルの通常時の状態を示す断面図である。 ノック時のシャープペンシルを示す断面図である。 スライダを示す斜視図である。 スライダの断面図である。 スライダの回転状態を示す概略図である。 筆記時のシャープペンシルを示す断面図である。 図１のＶII−ＶII線に沿う断面図である。 図１のＶIII−ＶIII線に沿う断面図である。 チャック部を示し、図１０のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。 チャック部を示し、図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 チャック部の要部拡大斜視図である。 本発明に係るシャープペンシルの第１の変形例を示す要部拡大図である。 本発明に係るシャープペンシルの第２の変形例を示す断面図である。 本発明に係るシャープペンシルの第３の変形例を示す断面図である。 本発明に係るシャープペンシルの第４の変形例を示す断面図である。 図１のＶIII−ＶIII線に対応した位置での変形例を示す断面図である。

符号の説明

１…シャープペンシル、２…軸筒、５，３８…クラッチ部、６…チャック部、７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ…チャックホルダ、１０…口金、１１…スライダ、１２…芯保持部、１３…スプリング（付勢手段）、２１…第１の可動側噛合部、２２…第２の可動側噛合部、３１…第１の固定側噛合部、３２…第２の固定側噛合部、Ｐ…筆記芯、Ｌ…軸線、Ｈ…送り機構。

Claims (4)

1. 筆記芯を軸線方向に所定量だけ繰り出し可能なシャープペンシルにおいて、
   軸筒内に配置されて前記軸線方向に往復動するチャックホルダと、
   前記チャックホルダ内に収容されて前記軸線方向に往復動するチャック部と、
   前記チャック部の先端部に着脱自在なハット状のクラッチ部と、
   前記軸線方向に往復動すると共に、前記筆記芯を保持する芯保持部を有するスライダと、
   前記スライダを前記軸線方向に往復運動させることに伴って、前記スライダを、前記軸線を中心に一方向に所定角度毎に回転させる送り機構と、
   前記スライダを前方に向けて付勢する付勢手段と、を備えたことを特徴とするシャープペンシル
2. 前記チャック部に対して、前記筆記芯が前記軸線を中心に回転することを特徴とする請求項１記載のシャープペンシル。
3. 前記軸筒に対して、前記チャックホルダが前記軸線を中心に回転することを特徴とする請求項１又は２記載のシャープペンシル。
4. 前記チャックホルダに対して、前記チャック部が前記軸線を中心に回転することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のシャープペンシル。

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