WO2013133016A1 - シャープペンシル - Google Patents

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writing
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lead
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弘壮 井澤
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Mitsubishi Pencil Co Ltd
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    • B43K21/00—Propelling pencils
    • B43K21/02—Writing-core feeding mechanisms
    • B43K21/22—Writing-cores gripping means, e.g. chucks

Definitions

  • This invention relates to a mechanical pencil in which a writing lead (replacement lead) can be easily supplied, and the supplied writing lead is immediately drawn out from the mouth portion to enable writing.
  • a knock-type mechanical pencil has a cap as a knock cover detachably attached to the rear end of the shaft cylinder. By knocking this cap in the axial direction, it is attached to the core case inside the shaft cylinder.
  • the accommodated writing lead (replacement lead) acts so as to be sequentially fed out from the tip of the shaft tube tip side by the action of the lead fixing chuck and the holding chuck.
  • the replenished writing lead After replenishing the writing lead, by repeating the knocking operation of the reattached cap, the replenished writing lead is gradually drawn out from, for example, the lead-out opening of the tip pipe, and writing is possible. It becomes a state.
  • Patent Document 1 the applicant of the present application has previously proposed a mechanical pencil in which the operation of removing and reattaching the cap can be omitted when the writing core is replenished, and this is disclosed in Patent Document 1.
  • the mechanical pencil disclosed in the above-mentioned patent document it is configured so that the replenishing port of the writing core is opened by half-rotating the cap in the axial direction, so that the cap is removed or remounted. Therefore, the writing core can be easily replenished.
  • a lot of knocking operations are required until the writing lead is fed out from the lead feeding port of the above-described tip pipe after the writing lead is replenished.
  • the present invention eliminates the need to remove or reattach the cap when replenishing the writing lead, and after refilling the writing lead, the refilled writing lead is inserted into the tip pipe by, for example, two knock operations. It is an object of the present invention to provide a mechanical pencil configured so that it can be fed out from a lead feeding port such as a core.
  • the mechanical pencil according to the present invention which has been made to solve the above-mentioned problems, is moved forward and backward in conjunction with a knocking operation of a knocking bar to release and grip the writing lead, and to the front of the lead fixing chuck.
  • a holding chuck that holds the writing core by friction and is configured to be able to sequentially draw out the writing core by repeating the knocking operation, wherein the core fixing chuck is provided by the knocking operation.
  • a mechanism for opening and closing the core supplying opening is provided, and the holding chuck is disposed in the immediate vicinity of the feeding opening of the writing core. It is characterized by. *
  • the opening and closing mechanism of the lead replenishing port in one preferred form is a knock cover attached to the knock bar and provided with an introduction pipe for a writing lead in the axial direction, and a forward movement operation by a knock operation of the knock cover, It is composed of an open / close valve made of a flexible material into which the leading end of the writing core introduction pipe is inserted to open the replenishing port of the writing core.
  • the on-off valve is configured by forming a cut portion in a thin-film rubber material, and a leading end portion of the writing core introduction pipe provided in the knock cover by the knocking operation is formed in the cut portion of the rubber material. It is desirable that the insertion port for the writing core is opened when inserted.
  • the opening and closing mechanism for the core replenishing port is configured such that the knock bar is rotationally driven in the axial direction by a knock operation, and is attached to the opening formed on the knock bar side and the knock bar.
  • the opening formed on the knock cover side coincides with the opening in the axial direction
  • the refill port for the writing core is configured to be opened.
  • the knock bar is configured to be locked in a state of being advanced in the axial direction upon receiving a knock operation, and configured to be retreated in the axial direction to be released in the axial direction in response to the knock operation, and to release the locked state.
  • a locked state in which the rod is advanced in the axial direction it is desirable that the writing core replenishing port is opened and the gripping of the writing core by the core fixing chuck is released.
  • the writing core is held by the core fixing chuck by a knocking operation, and the replenishing port of the writing core is opened.
  • the written writing core directly enters the core fixing chuck in a state where the grip is released by gravity.
  • the holding chuck that holds the writing core by friction is disposed, for example, in the immediate vicinity of the core feed-out port such as a tip pipe protruding from the tip, so that the tip of the replenished writing core immediately reaches this holding chuck portion. To reach.
  • the knock cover when the knock cover is knocked about twice, the tip of the refilled writing core can be fed out from the feeding opening, thereby enabling writing. Therefore, in the replenishment of the writing lead, it is possible to eliminate the need to remove and reattach the cap experienced in the past and to repeat the knocking operation required many times, thereby relieving the annoyance experienced during the replenishment of the writing lead. It becomes possible.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view sequentially illustrating a state where the rewritten writing core reaches the core feeding opening of the tip pipe following FIG. 4. It is sectional drawing which each showed the non-locked state and the locked state about 2nd Embodiment of the mechanical pencil concerning this invention.
  • FIG. 1 to FIG. 5 show a first embodiment of the present invention, which is a mechanical pencil equipped with a rotation drive mechanism capable of rotating a writing core using writing pressure.
  • adopted this invention is shown.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the overall configuration.
  • Reference numeral 1 indicates a shaft cylinder constituting the outer shell
  • reference numeral 2 indicates a tip member that is detachably attached to the distal end portion of the shaft cylinder 1 by screwing. Is shown.
  • a cylindrical core case 3 is accommodated coaxially with the shaft cylinder 1 at the center of the shaft cylinder 1, and a core fixing chuck 4 is connected to the tip of the core case 3.
  • a through hole is formed in the core fixing chuck 4 along the shaft core, and the tip portion formed by the brass is divided into a plurality of parts, and the periphery of the divided tip portion is formed in a ring shape by the brass. It is mounted so as to loosely fit in the fastener 5.
  • the ring-shaped fastener 5 is attached to the inner surface of the distal end portion of a rotating cam 6 formed in a cylindrical shape so as to cover the periphery of the core fixing chuck 4. *
  • a tip pipe 7 is provided so as to protrude from the tip member 2, and the base end portion of the tip pipe 7 is the tip of the slider 8 located in the tip member 2. It is fitted and attached to the inner surface of the part.
  • the slider 8 is formed so that the base end (rear end) side has a large diameter, and the inner surface of the base end is fitted and attached to the peripheral side surface of the front end of the rotating cam 6. ing.
  • a rubber holding chuck 9 is housed on the inner surface of the tip pipe 7 in the immediate vicinity of the lead-out opening so that a through hole is formed in the center and the writing lead can be held by friction. Yes. *
  • the rear end portion of the chuck spring 10 is accommodated in an end surface of the core case 3, and the front end portion of the chuck spring 10 is accommodated in contact with an annular end surface formed in the rotary cam 6. Therefore, by the action of the chuck spring 10, the lead fixing chuck 4 in the rotary cam 6 is urged in the retreating direction, and the leading end is accommodated in the fastener 5, so that the writing lead is the lead fixing chuck 4. It is gripped in the through hole.
  • the rotating cam 6 has a large-diameter portion whose central portion in the axial direction has a large diameter, and a large number of saw-tooth cam surfaces are continuous in an annular shape on one end surface and the other end surface of the large-diameter portion.
  • the first and second rotary cam surfaces are formed.
  • a cylindrical upper cam forming member 12 is attached to the rear end portion of the rotating cam 6 so as to cover the rear end portion of the rotating cam 6, and the upper cam forming member
  • a first fixed cam surface is formed at the front end portion of 12 so as to face the first rotating cam surface of the rotating cam 6.
  • a lower cam forming member 13 is disposed outside the rotating cam 6, and the lower cam forming member 13 is attached to the shaft tube 1 side and faces the second rotating cam surface of the rotating cam 6.
  • a second fixed cam surface is formed.
  • the first and second fixed cam surfaces of the upper cam forming member 12 and the lower cam forming member 13 are each formed by a large number of serrated cam surfaces continuously in an annular shape, and the pitch of these cams is The pitch of the cams provided on the first and second rotary cam surfaces of the rotary cam 6 facing this is the same.
  • a cylindrical stopper member 14 is fitted to the inner surface of the rear end portion of the upper cam forming member 12 formed in a cylindrical shape, and is formed in a cylindrical shape with the front end portion of the stopper member 14.
  • a coil-shaped cushion spring 17 is mounted between the torque canceller 15 that is movable in the axial direction.
  • the cushion spring 17 acts so as to urge the torque canceller 15 forward, and is configured to be pushed forward by the torque canceller 15 receiving the urging force.
  • a cylindrical clip holder 21 integrally formed with a clip 21a is fitted and attached to the rear end portion of the shaft tube 1, and as shown in FIG.
  • a knock bar 22 formed in a cylindrical shape so as to be slidable in the axial direction.
  • the knock bar 22 is urged toward the rear of the shaft cylinder by a shaft spring 23 disposed between the stopper member 14 and an annular flange 22a formed on a part of the knock bar 21.
  • a short shaft member 24 is attached to the knock bar 22, and a surface 24 a having a through-hole formed in the central portion at the substantially central portion of the short shaft member 24, that is, a contact surface to the core case 3.
  • a conical surface 24 b is formed at the rear end of the short shaft member 24.
  • a spring receiver 25 having a slightly smaller diameter on the rear end side is arranged, and between the internal space of the spring receiver 25 and the conical surface 24b side of the short shaft member 24, A rubber opening / closing valve 27 constituting an opening / closing mechanism of the core replenishing port is disposed.
  • FIG. 3 shows the rubber on-off valve 27 alone, (A) is a front view, and (B) is a cross-sectional view as viewed in the direction of the arrow from the aa line in (A). (C) is shown in a perspective view.
  • the on-off valve 27 has a cylindrical outer shape, and a thin film body 27a is integrally formed in a direction perpendicular to the axis at the center of the cylindrical shape.
  • the thin film A cross-shaped cutout 27b is formed in the body 25a.
  • a knock cover 28 is attached to the rear end of the knock bar 22, and a conical guide surface 28a is formed at the rear end of the knock cover 28. Following the guide surface 28a, a writing core introduction pipe 28b is formed integrally with the knock cover 28 in the axial direction. A return spring 29 is mounted between the spring receiver 24 and the inner surface of the rear end of the knock cover 28 so as to surround the pipe 28b.
  • the return spring 29 is adjusted so that the leading end of the writing core introduction pipe 28 b does not reach the thin film body 27 a of the on-off valve 27. That is, in this embodiment, as will be described in detail later, the writing lead introduction pipe 28b disposed on the knock cover 28 and the opening / closing valve 27 constitute a lead supply opening / closing mechanism. Yes. *
  • the writing core is sequentially fed out from the core feeding opening of the tip pipe 7 by the knocking operation of the knock cover 28. . That is, by knocking the knock cover 28, the knock bar 22 moves forward, and the contact surface 24a of the short shaft member 24 attached to the knock bar 22 pushes the lead case 3 forward. As a result, the tip of the lead fixing chuck 4 protrudes from the fastener 5 so that the gripping state of the writing lead is released.
  • the knocking operation is released, the lead case 3 is moved backward by the shaft spring 23, and the lead fixing chuck 4 is moved backward by the action of the chuck spring 10.
  • the writing core is held by friction in a through hole formed in the holding chuck 9.
  • the lead fixing chuck 4 is brought into the gripping state again by the tip portion being accommodated in the fastener 5. That is, the writing core is released and gripped by the back and forth movement of the core fixing chuck 4 by repeating the knocking operation of the knock cover 28 described above, so that the writing core is sequentially fed from the core feeding opening of the tip pipe 7. To do. *
  • the core fixing chuck 4 is accommodated in the shaft cylinder 1 so as to be rotatable around the shaft core together with the rotary cam 6 while holding the writing core.
  • the rotating cam 6 is biased forward via the torque canceller 15 by the action of the cushion spring 17 described above.
  • the rotary cam 6 When the writing of one stroke is completed and the writing pressure on the writing core is released, the rotary cam 6 is slightly advanced in the axial direction by the action of the cushion spring 17, and the annular shape formed on the rotary cam 6. The second rotating cam surface is brought into mesh with the second fixed cam surface formed in the same annular shape. Thereby, the rotating cam 6 receives again the rotational drive equivalent to the half phase (half pitch) of one tooth of the 2nd rotating cam surface.
  • the rotary cam 6 is intermittently driven in one direction as the rotary cam 6 is reciprocated in the axial direction by receiving the writing pressure. Therefore, the tip of the writing core is always conical due to the rotational movement received by itself and the wear caused by writing. Therefore, it is possible to prevent the writing core from being unevenly worn as the writing progresses, and writing with a stable line width is possible.
  • FIG. 4 and FIG. 5 explain in order how the writing core is replenished in the mechanical pencil having the above-described configuration.
  • the writing lead L is inserted into the writing lead introduction pipe 28b provided in the knock cover 28 as shown in FIG.
  • the notch 27b is provided in the thin film body 27a of the on-off valve 27 made of a rubber material, the tip of the writing core L can be inserted without resistance while deforming a part of the thin film body 27a. . *
  • FIG. 4B shows an initial state when the knock cover 28 is knocked.
  • the knock bar 22 moves forward by the knock operation, and the contact surface 24a of the short shaft member 24 attached to the knock bar 22 is shown. Shows a state of contacting the rear end of the lead case 3.
  • FIG. 5C shows a state in which the knock operation of the knock cover 28 has progressed, and the core fixing chuck 4 protrudes from the fastener 5. Thereby, the core fixing chuck 4 is brought into a state of releasing the grip of the writing core. However, even in this state, the writing core L is held by the notch 27b of the on-off valve 27. *
  • FIG. 5D shows a state in which the knocking operation of the knock cover 28 has further progressed, and the core fixing chuck 4 is in a state in which the gripping of the writing core is released and the core fixing chuck 4 is further removed.
  • Limits to advancement For this reason, the forward movement of the knock bar 22 is stopped, and the return spring 29 in the knock cover 28 is relatively contracted in the axial direction. Due to this action, the leading end portion of the writing lead introduction pipe 28 b formed in the knock cover 28 enters toward the notch 27 b formed in the thin film body 27 a of the on-off valve 27.
  • the opening / closing mechanism of the lead supply opening is opened, and the lead L held by the notch 27b of the open / close valve 27 drops toward the lead fixing chuck 4 side by gravity.
  • the tip end portion of the writing lead L immediately reaches (drops) to the position of the holding chuck 9 arranged in the immediate vicinity of the lead feeding opening of the tip pipe 7. .
  • the above operation is realized by the first knocking operation of the knock cover 28 as described with reference to FIGS. *
  • the replenished tip end of the writing core L immediately reaches the position of the holding chuck 9 disposed in the immediate vicinity of the lead feeding opening of the tip pipe 7, so that the knock cover is subsequently moved about once or twice.
  • the knocking operation By performing the knocking operation, the leading end portion of the writing lead L is drawn out from the tip pipe 7 by the feeding operation of the writing lead L by the lead fixing chuck 4 and the holding chuck 9, and writing is immediately possible.
  • FIGS. 6 to 8 show a second embodiment of the mechanical pencil according to the present invention, and the drawings mainly show an opening / closing mechanism of a core supply port.
  • the structure of the tip portion is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 2, and the writing core is held by friction in the vicinity of the core feeding opening in the tip pipe 7.
  • a configuration in which a rubber holding chuck 9 is housed is employed. *
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of the opening / closing mechanism of the core supply opening configured at the rear end, and FIG. 6A shows a case where the locked state is released (unlocked state), and FIG. ) Shows a case where a lock operation has been made in response to a knock operation.
  • openings 31 are formed on the top surface of the knock cover 28 at intervals of 45 degrees along the circumference.
  • openings 32 are formed at intervals of 45 degrees along the circumference.
  • the opening 31 formed in the knock cover 28 and the opening 32 formed on the knock bar 22 side coincide with each other in the axial direction, and the writing core replenishing port is opened.
  • the openings of the two do not coincide with each other in the axial direction, and the opening / closing mechanism for the core replenishing port is closed.
  • the writing core is immediately put into the core case 3 shown in FIG. 6 by replenishing the writing core in the locked state and with the writing core replenishing port opened.
  • FIG. 8 shows the members constituting the opening and closing mechanism of the core replenishing port in an exploded state, part of which is a perspective view and the other part in a state of being halved in the axial direction.
  • the knock cover 28 is attached to one end of the cylindrical body 34, and eight convex members 35 are arranged at equal intervals in the circumferential direction on the peripheral surface of the other end of the cylindrical body 34.
  • the end face of the cylindrical body 34 on which the convex member 35 is formed is formed with a mountain valley portion 36 in which peaks and valleys are continuous. In this example, eight valleys are continuously formed in one round. *
  • rib members 38 are formed at equal intervals in the circumferential direction on the peripheral surface of the end portion of the knock bar indicated by reference numeral 22, and inclined surfaces 38 a are formed near the rear portions of the rib members 38. ing.
  • the knock bar 22 is inserted through an opening in which the valley portion 36 of the cylindrical body 34 is formed, and is assembled so that the inclined surface 38 a of each rib member 38 is in contact with the valley portion 36 of the cylindrical body 34.
  • the end surface of the slide tube 39 urged by the shaft spring 23 is brought into contact with the opening in which the rib member 38 of the knock bar 22 is formed. That is, as shown in FIG. 6, the shaft spring 23 is supported by the stopper member 14 fitted into a part of the shaft tube 1.
  • groove portions 41 having deep groove portions and groove portions 42 having shallow groove portions are alternately arranged in the circumferential direction. Is formed.
  • a wide inclined surface 44 and a narrow inclined surface 45 are continuously formed in the shaft tube on the front end side where the shallow groove portion 42 is formed.
  • the eight convex members 35 formed in the cylindrical body 34 slide into the eight groove portions 41 and 42 formed in the shaft cylinder 1, and thus the knock cover 28 attached to the cylindrical body 34 is It slides only in the axial direction by a knocking operation and cannot be rotated.
  • the rib member 38 of the knock bar 22 accommodated in the cylindrical body 34 falls into the deep groove 41 formed in the shaft cylinder 1 or is engaged with the wide inclined surface 44.
  • the rib member 38 of the knock bar 22 falls into the deep groove 41 formed in the shaft cylinder 1, and the knock bar 22 is moved together with the knock cover 28 from the rear end portion of the shaft cylinder.
  • the opening and closing mechanism of the lead replenishing port is closed.
  • the knock cover 28 is knocked in this state, the rib member 38 of the knock bar 22 is pushed forward by the mountain valley portion 36 of the cylindrical body 34, and the shaft cylinder 1 is operated by the action of the mountain valley portion 36 and the inclined surface 38 a. It rides on the wide inclined surface 44 formed in the above.
  • the knock bar 22 rotates 45 degrees and is in the locked state described above.
  • the opening / closing mechanism of the lead supply port is opened.
  • the locked state and the unlocked state are repeated, and the opening / closing mechanism for the core replenishing port is opened and closed as described above in conjunction with this. Further, in the locked state, as shown in FIG. 6, the front end surface of the slide tube 39 pushes out the lead case 3, and the lead fixing chuck 4 disposed at the front end of the lead case 3 is released from the gripping of the writing lead. To be made.
  • the opening / closing mechanism of the lead supply port is opened, and the writing lead supplied at the lead supply port is used as the lead feeding port of the tip pipe 7. It immediately reaches (drops) the position of the holding chuck 9 disposed in the immediate vicinity. Therefore, when the knock cover is knocked about once or twice, the leading end of the writing core L is fed out from the tip pipe 7 by the feeding operation of the writing core L by the core fixing chuck 4 and the holding chuck 9, and immediately written. Is possible.
  • a rotation drive mechanism that rotates the writing core with writing.
  • the present invention is not only applied to the mechanical pencil having the specific configuration described above, but also includes the above-described core. The same effect can be expected even when applied to other mechanical pencils that are not equipped with the rotational drive mechanism.

Landscapes

  • Mechanical Pencils And Projecting And Retracting Systems Therefor, And Multi-System Writing Instruments (AREA)

Abstract

　キャップの取り外しや再装着の操作を不要にすると共に、筆記芯の補給後において、直ちに筆記が可能となるシャープペンシルを提供する。ノック棒２２のノック操作に連動して前後動され、筆記芯Ｌの解除と把持を行う芯固定チャック５と、前記芯固定チャックの前方に配置され前記筆記芯を摩擦により保持する保持チャック９とが具備され、前記ノック操作の繰り返しにより前記筆記芯を順次繰り出すことができるように構成されている。前記ノック操作により芯固定チャック５による筆記芯の把持が解除されている状態において、前記筆記芯の補給口が開口される開閉弁２７を備えた芯補給口の開閉機構が備えられ、かつ前記保持チャック９は、前記筆記芯の繰り出し口の直近に配置されている。　

Description

シャープペンシル
　この発明は、筆記芯（替え芯）を容易に補給することができると共に、補給された筆記芯が直ちに口先部から繰り出されて筆記が可能になされるシャープペンシルに関する。
　ノック式のシャープペンシルは周知のとおり、軸筒の後端部にノックカバーとしてのキャップが着脱可能に取り付けられており、このキャップを軸方向にノック操作することで、軸筒内の芯ケースに収容された筆記芯（替え芯）が、芯固定チャックと保持チャックの作用により、軸筒先端側の口先部から順次繰り出されるように作用する。
　この場合、筆記芯が無くなり筆記芯を補給する場合には、前記キャップを取り外して芯ケース後端部の補給口に筆記芯を補給すると共に、再び前記キャップを軸筒の後端部に装着する操作が必要になる。また前記キャップ内に消しゴムが装着されているシャープペンシルにおいては、前記キャップの着脱操作に加えて、消しゴムの着脱操作も必要になる。　
　筆記芯の補給後においては、再装着された前記キャップのノック操作を繰り返すことにより、補給された筆記芯が口先部から突出する例えば先端パイプの芯繰り出し口から除々に繰り出され、筆記が可能な状態となる。　
　前記したとおり、従来のノック式シャープペンシルによると、筆記芯が無くなったことを認識してから、筆記芯の補給を行い、再び筆記が可能になるまでには、キャップの取り外しや再装着、また筆記芯を繰り出すまで数多くのノック操作が必要であり、その煩わしさは誰しもが経験するところである。　
　そこで、本件出願人は筆記芯を補給するにあたり、キャップの取り外しや再装着の操作が省略できるようにしたシャープペンシルについて先に提案しており、これは特許文献１に開示されている。
特開２０００－１２７６７３号公報
　前記特許文献に開示されたシャープペンシルによると、キャップを軸方向に半回転させることで、筆記芯の補給口が開口されるように構成されているので、キャップの取り外しや再装着の操作を行うことなく、筆記芯の補給を容易に行うことができる。
　しかしながら、筆記芯の補給後において当該筆記芯が前記した先端パイプ等の芯繰り出し口から繰り出されるまでには、多くのノック操作が必要であることは従来と変わりがない。　
　この発明は、筆記芯を補給するにあたり、キャップの取り外しや再装着の操作を不要にすると共に、筆記芯の補給後においては例えば２回程度のノック操作により、補給された前記筆記芯を先端パイプ等の芯繰り出し口より繰り出すことができるように構成したシャープペンシルを提供することを課題とするものである。
　前記した課題を解決するためになされたこの発明に係るシャープペンシルは、ノック棒のノック操作に連動して前後動され筆記芯の解除と把持を行う芯固定チャックと、前記芯固定チャックの前方に配置され前記筆記芯を摩擦により保持する保持チャックとが具備され、前記ノック操作の繰り返しにより前記筆記芯を順次繰り出すことができるように構成したシャープペンシルであって、前記ノック操作により前記芯固定チャックによる筆記芯の把持が解除されている状態において、前記筆記芯の補給口が開口される芯補給口の開閉機構が備えられ、かつ前記保持チャックは、前記筆記芯の繰り出し口の直近に配置されていることを特徴とする。　
　この場合、一つの好ましい形態における芯補給口の開閉機構は、前記ノック棒に取付けられ、軸方向に筆記芯の導入パイプを備えたノックカバーと、前記ノックカバーのノック操作による前進動作により、前記筆記芯の導入パイプの先端部が挿入されて筆記芯の補給口が開口される可撓性の素材による開閉弁とにより構成される。　
　加えて前記開閉弁が、薄膜状のゴム素材に切り込み部を施すことにより構成され、前記ノック操作により前記ノックカバーに備えられた前記筆記芯の導入パイプの先端部が前記ゴム素材の切り込み部に挿入されて筆記芯の補給口が開口されるように構成されることが望ましい。　
　また、他の好ましい形態における芯補給口の開閉機構は、ノック操作により前記ノック棒が軸方向に回転駆動されるように構成され、前記ノック棒側に形成された開口と当該ノック棒に取り付けられたノックカバー側に形成された開口とが軸方向で一致することで、筆記芯の補給口が開口されるように構成される。　
　この場合、前記ノック棒は、ノック操作を受けて軸方向に前進した状態でロックされ、再度のノック操作を受けて軸方向に後退して前記ロック状態が解除されるように構成され、前記ノック棒が軸方向に前進したロック状態において、筆記芯の補給口が開口されると共に、前記芯固定チャックによる筆記芯の把持が解除されるように構成することが望ましい。
　前記したこの発明に係るシャープペンシルによると、ノック操作により芯固定チャックによる筆記芯の把持が解除されるとともに、筆記芯の補給口が開口されるように構成されているので、前記補給口から補給された筆記芯は、把持が解除された状態の芯固定チャック内に重力によってそのまま入り込む。
　しかも、筆記芯を摩擦により保持する保持チャックは、例えば口先部から突出する先端パイプ等の芯繰り出し口の直近に配置されているので、補給された筆記芯の先端部はこの保持チャック部分まで即座に到達する。　
　したがって、ノックカバーを２回程度ノック操作することで、補給された筆記芯の先端部を前記繰り出し口から繰り出すことができ、これにより筆記が可能な状態になされる。それ故、筆記芯の補給において、従来において経験するキャップの取り外しや再装着、また数多く必要としたノック操作の繰り返しを不要にすることができ、筆記芯の補給時において経験する煩わしさから開放することが可能となる。
この発明に係るシャープペンシルの第１の実施の形態を示した中央断面図である。 図１に示すシャープペンシルの口先部およ後端部をそれぞれ拡大して示した断面図である。 後端部に配置されるゴム素材による開閉弁の構成を示した断面図および外観図である。 筆記芯を補給する様子を順に示す断面図である。 図４に続き補給された筆記芯が先端パイプの芯繰り出し口に至る様子を順に示す断面図である。 この発明に係るシャープペンシルの第２の実施の形態について、非ロック状態およびロック状態をそれぞれ示した断面図である。 図６に示すシャープペンシルのノックカバーおよびノック棒の端部付近に施される筆記芯の補給口の構成を示した斜視図である。 図７に示す筆記芯補給口の内部構造を示した分解斜視図である。
　以下、この発明に係るシャープペンシルについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。以下に示す各図においては、同一部分もしくは同一の機能を果たす部分を同一符号で示しているが、紙面の都合により一部の図面においては、代表的な部分に符号を付け、その詳細な構成はその他の図面に付けた符号を引用して説明する場合もある。　
　先ず図１～図５は、この発明の第１の実施の形態を示したものであり、これは筆記圧を利用して筆記芯を回転させることができる回転駆動機構を備えたシャープペンシルに、この発明を採用した例を示したものである。
　図１はその全体構成を断面図で示したものであり、符号１はその外郭を構成する軸筒を示し、符号２は前記軸筒１の先端部にねじ込みにより着脱可能に取り付けられた口先部材を示している。前記軸筒１内の中心部には筒状の芯ケース３が軸筒１と同軸状に収容されており、この芯ケース３の先端部には芯固定チャック４が連結されている。　
　この芯固定チャック４には、その軸芯に沿って通孔が形成され、真ちゅうにより形成された先端部が複数に分割されて、分割された先端部の周囲が真ちゅうによりリング状に形成された締め具５内に遊嵌するようにして装着されている。そして、リング状の前記締め具５は前記芯固定チャック４の周囲を覆うようにして配置された円筒状に形成された回転カム６の先端部内面に装着されている。　
　図２にも示されているように前記口先部材２より突出するようにして先端パイプ７が具備されており、この先端パイプ７の基端部は前記口先部材２内に位置するスライダー８の先端部内面に嵌合されて取り付けられている。前記スライダー８は、その基端部（後端部）側が大径となるように形成されており、その基端部内面が前記した回転カム６の先端部における周側面に嵌合されて取り付けられている。そして、図２に示したように前記先端パイプ７における芯繰り出し口の直近の内面に、中央に通孔が形成され筆記芯を摩擦により保持することができるゴム製の保持チャック９が収容されている。　
　前記した構成により、芯ケース３より芯固定チャック４内に形成された通孔、前記先端パイプ７および前記保持チャック９に形成された通孔を介して、先端パイプ７の芯繰り出し口に至る直線状の芯挿通孔が形成されており、この直線状の芯挿通孔内に後述する筆記芯（替え芯）が挿通される。そして、前記した回転カム６と芯固定チャック４との間の空間部には、コイル状のチャックスプリング１０が配置されている。　
　なお前記チャックスプリング１０の後端部は前記芯ケース３の端面に、また前記チャックスプリング１０の前端部は回転カム６内に形成された環状の端面に当接した状態で収容されている。したがって前記チャックスプリング１０の作用により、回転カム６内の芯固定チャック４は後退する方向に付勢され、その先端部が前記締め具５内に収容されることで、筆記芯は芯固定チャック４の通孔内において把持される。　
　前記した回転カム６は、その軸方向の中央部が径を太くした太径部になされ、その太径部の一端面および他端面にはそれぞれ多数の鋸歯状のカム面が円環状に連続して形成され第１および第２の回転カム面を構成している。
　一方、前記回転カム６の後端部には、円筒状の上カム形成部材１２が前記回転カム６の後端部を覆うようにして軸筒１内に取り付けられており、前記上カム形成部材１２の前端部には、前記回転カム６における第１の回転カム面に対峙するようにして第１の固定カム面が形成されている。　
　さらに、前記回転カム６の外側に下カム形成部材１３が配置され、この下カム形成部材１３は軸筒１側に取り付けられ、かつ前記回転カム６における第２の回転カム面に対峙するようにして、第２の固定カム面が形成されている。
　前記上カム形成部材１２および下カム形成部材１３における第１および第２の固定カム面は、それぞれ多数の鋸歯状のカム面が円環状に連続して形成されており、これらのカムのピッチはこれに対峙する前記回転カム６における第１および第２の回転カム面に施されたカムのピッチと同一となるように構成されている。　
　図１において、円筒状に形成された前記上カム形成部材１２の後端部内面には、円筒状のストッパー部材１４が嵌合されており、このストッパー部材１４の前端部と、円筒状に形成され軸方向に移動可能なトルクキャンセラー１５との間にはコイル状のクッションスプリング１７が装着されている。　
　前記クッションスプリング１７は、前記トルクキャンセラー１５を前方に付勢するように作用し、この付勢力を受けた前記トルクキャンセラー１５に押されて前記回転カム６は前方に向かうように構成されている。　
　また、軸筒１の後端部にはクリップ２１ａを一体に形成した円筒状のクリップホルダ２１が嵌め込まれて取り付けられており、図２にも示されているとおり前記クリップホルダ２１の内周面には、円筒状に形成されたノック棒２２が軸方向にスライド可能に収容されている。このノック棒２２は、前記したストッパー部材１４との間に配置された軸スプリング２３によって、軸筒の後方に向かって付勢され、ノック棒２１の一部に形成された環状の鍔部２２ａが前記クリップホルダ２１の前端部に当接することにより、ノック棒２２の脱落が阻止されるように構成されている。　
　前記ノック棒２２には、短軸部材２４が取り付けられており、この短軸部材２４の略中央部には通孔を中央部に形成した面２４ａ、すなわち前記芯ケース３への当接面が形成されると共に、前記短軸部材２４の後端部には、円錐面２４ｂが形成されている。前記短軸部材２４の後部には、その後端部側の径を若干細くしたスプリング受け２５が配置され、このスプリング受け２５の内部空間と前記短軸部材２４の円錐面２４ｂ側との間に、芯補給口の開閉機構を構成するゴム製の開閉弁２７が配置されている。　
　図３は、前記ゴム製の開閉弁２７を単独で示したものであり、（Ａ）は正面図で、（Ｂ）は（Ａ）におけるａ－ａ線より矢印方向に視た断面図で、（Ｃ）は斜視図でそれぞれ示している。
　前記開閉弁２７は、図３に示すようにその外郭が円筒状になされ、この円筒状の中央部において軸に直交する方向に薄膜体２７ａが一体に形成され、この実施の形態においては前記薄膜体２５ａに十字状の切り込み２７ｂが形成されている。
　図１および図２に戻り、前記ノック棒２２の後端部にはノックカバー２８が装着されており、このノックカバー２８にはその後端部に円錐状のガイド面２８ａが形成されると共に、このガイド面２８ａに続いて筆記芯の導入パイプ２８ｂが軸方向にノックカバー２８と一体に形成されている。また前記パイプ２８ｂを取り巻くようにして、前記スプリング受け２４とノックカバー２８の後端部内面との間に、リターンスプリング２９が装着されている。　
　そして、定常時においては、前記リターンスプリング２９の作用により筆記芯の導入パイプ２８ｂの先端部が、前記開閉弁２７の薄膜体２７ａに達しないように調整されている。すなわち、この実施の形態においては、後で詳細な動作説明をするとおり、ノックカバー２８に配置された筆記芯の導入パイプ２８ｂと前記開閉弁２７とにより、芯補給口の開閉機構が構成されている。　
　前記した構成のシャープペンシルによると、前記した芯固定チャック４に筆記芯が装着されている場合には、前記ノックカバー２８のノック操作により、筆記芯は先端パイプ７の芯繰り出し口より順次繰り出される。
　すなわち、前記ノックカバー２８をノック操作することでノック棒２２が前進し、ノック棒２２に取り付けられた短軸部材２４の当接面２４ａが芯ケース３を前方に押し出す。これにより、芯固定チャック４の先端部が締め具５から突出することで筆記芯の把持状態が解除される。そして、前記ノック操作の解除により軸スプリング２３により芯ケース３は後退し、芯固定チャック４はチャックスプリング１０の作用により後退する。　
　この時、筆記芯は保持チャック９に形成された通孔において摩擦により保持される。この状態で芯固定チャック４は、その先端部が前記締め具５内に収容されることで筆記芯を再び把持状態にする。すなわち、前記したノックカバー２８のノック操作の繰り返しによる芯固定チャック４の前後動により筆記芯の解除と把持が行われ、これにより筆記芯は先端パイプ７の芯繰り出し口より順次繰り出されるように作用する。　
　加えて、このシャープペンシルにおいては、芯固定チャック４は筆記芯を把持した状態で、前記回転カム６と共に軸芯を中心にして回転可能となるように前記軸筒１内に収容されている。そして、前記したクッションスプリング１７の作用により前記トルクキャンセラー１５を介して回転カム６は前方に付勢されている。　
　この状態で、筆記がなされた場合、すなわち先端パイプ７から突出している図示せぬ筆記芯に筆記圧が加わった場合には、筆記芯を把持している前記芯固定チャック４はクッションスプリング１７の付勢力に抗して軸方向に僅かに後退し、これに伴って回転カム６も軸方向に後退する。したがって、回転カム６に形成されている円環状の第１の回転カム面は同じく円環状に形成された前記第１の固定カム面に接合して噛み合い状態になされ、回転カム６は第１回転カム面の一歯の半位相（半ピッチ）に相当する回転駆動を一方向に受ける。　
　一画の筆記が終わり、筆記芯に対する筆記圧が解かれた場合には、前記クッションスプリング１７の作用により回転カム６は軸方向に僅かに前進し、回転カム６に形成されている円環状の第２の回転カム面は同じく円環状に形成された前記第２の固定カム面に接合して噛み合い状態になされる。これにより、回転カム６は第２回転カム面の一歯の半位相（半ピッチ）に相当する回転駆動を再び受ける。　
　以上のとおり、前記したシャープペンシルによると、筆記圧を受けることによる回転カム６の軸方向への往復運動に伴って、回転カム６は一方向に間欠的に回転駆動を受ける。したがって、筆記芯は自身が受ける回転運動と筆記による摩耗とにより、先端部が常に円錐形状になされる。それ故、書き進むにしたがって筆記芯が偏摩耗するのを防止させることができ、安定した線幅による筆記が可能となる。　
　図４および図５は、前記した構成のシャープペンシルにおいて、筆記芯を補給する様子を順に説明するものである。　筆記芯を補給する場合には、先ず図４（Ａ）に示すようにノックカバー２８に設けられた筆記芯導入パイプ２８ｂに、筆記芯Ｌを挿入する。この場合、ゴム素材による開閉弁２７の薄膜体２７ａには切り込み２７ｂが施されているので、筆記芯Ｌの先端部は前記薄膜体２７ａの一部を変形させながら、抵抗なく挿入することができる。　
　そして、指先で芯Ｌの全体が芯導入パイプ２８ｂ内に入り込むように操作することで、芯先は芯ケース３内に入り込み、この状態で芯Ｌは、開閉弁２７の切り込み２７ｂによって保持された状態になされる。　
　図４（Ｂ）は、ノックカバー２８をノック操作した場合の初期状態を示しており、ノック操作によりノック棒２２が前進し、ノック棒２２に取り付けられた前記短軸部材２４の当接面２４ａが芯ケース３の後端部に当接した状態を示している。この状態においては、ばね定数（ｋ＝Ｐ／δ）の関係で、軸スプリング２３が若干縮み、ノックカバー２８内のリターンスプリング２９には変化がない。したがって、筆記芯Ｌは、開閉弁２７の切り込み２７ｂによって保持された状態のままとなる。　
　図５（Ｃ）は、ノックカバー２８のノック操作が進み、芯固定チャック４が締め具５から突出した状態を示す。これにより芯固定チャック４は筆記芯の把持を解除する状態になされる。しかし、この状態においても、筆記芯Ｌは開閉弁２７の切り込み２７ｂによって保持された状態が保たれる。　
　図５（Ｄ）は、ノックカバー２８のノック操作がさらに進んだ状態を示しており、芯固定チャック４は、筆記芯の把持を解除した状態にされたまま、芯固定チャック４のこれ以上の前進に限界が生ずる。このためにノック棒２２の前進は停止され、相対的にノックカバー２８内のリターンスプリング２９が軸方向に縮む。
　この作用によりノックカバー２８に形成された筆記芯導入パイプ２８ｂの先端部は、開閉弁２７の薄膜体２７ａに形成された切り込み２７ｂに向かって入り込む。　
　これにより、芯補給口の開閉機構は開放され、開閉弁２７の切り込み２７ｂによって保持された芯Ｌは、重力によって芯固定チャック４側に向かって落下する。この時、芯固定チャック４は解除状態になされているので、筆記芯Ｌの先端部は、先端パイプ７の芯繰り出し口の直近に配置された保持チャック９の位置まで即座に到達（落下）する。以上の動作は、図４および図５に基づいて説明したとおりノックカバー２８の１回目のノック操作により実現する。　
　したがって、補給された筆記芯Ｌの先端部は、先端パイプ７の芯繰り出し口の直近に配置された保持チャック９の位置まで即座に到達するので、これに続いてノックカバーを１～２回程度ノック操作をすることにより、芯固定チャック４および保持チャック９による筆記芯Ｌの繰り出し動作により、筆記芯Ｌの先端部は先端パイプ７より繰り出され、直ちに筆記が可能な状態となる。　
　次に図６～図８は、この発明に係るシャープペンシルの第２の実施の形態を示したものであり、図は主に芯補給口の開閉機構を示すものである。なおこの第２の実施の形態においても口先部分の構成は図２に示した第１の実施の形態と同様であり、先端パイプ７における芯繰り出し口の直近に、筆記芯を摩擦により保持することができるゴム製の保持チャック９が収容された構成が採用される。　
　この第２の実施の形態におけるシャープペンシルにおけるノックカバー２８およびノック棒２２は、ノック操作を受けて軸方向に前進した状態でロックされ、再度のノック操作を受けて軸方向に後退して前記ロック状態が解除されるように構成されている。
　図６は、後端部に構成される芯補給口の開閉機構の部分を断面図で示したものであり、（Ａ）はロック状態が解除されている場合（非ロック状態）を、（Ｂ）はノック操作を受けてロック状態になされている場合を示している。　
　図７に示されているように、ノックカバー２８の頂面には、周に沿って４５度間隔に開口３１が形成されている。一方、前記ノックカバー２８によって覆われるノック棒２２側においても、周に沿って４５度間隔に開口３２が形成されている。
　この実施の形態においては、前記ノックカバー２８のノック操作により、前記ロック状態および非ロック状態が繰り返され、前記ロック状態および非ロック状態が繰り返される毎に、前記ノック棒２２側が軸を中心として４５度の回転動作を受けるように構成されている。　
　そして、前記ロック状態においてノックカバー２８に形成された開口３１と、ノック棒２２側に形成された開口３２とが軸方向で一致し、筆記芯の補給口が開口される。また非ロック状態においては、両者の開口が軸方向で一致せず、芯補給口の開閉機構は閉じた状態になされる。前記したようにロック状態になされ、筆記芯の補給口が開口された状態で筆記芯を補給することで、筆記芯は図６に示す芯ケース３内に直ちに入り込む。　
　図８は、前記芯補給口の開閉機構を構成する各部材を分解した状態で示したものであり、その一部を斜視図で、他の一部を軸方向で半割りにした状態で示している。前記ノックカバー２８は筒状体３４の一端部に取り付けられ、この筒状体３４の他端部の周面には８つの凸状部材３５が周方向に等間隔をもって配置されている。また筒状体３４の凸状部材３５が形成された端面には、山谷が連続する山谷部３６が形成されており、この例においては、一周で８つの山谷が連続して形成されている。　
　一方、符号２２で示すノック棒の端部周面には４つのリブ部材３８が、周方向に等間隔をもって形成されており、これら各リブ部材３８の後部寄りには傾斜面３８ａがそれぞれ形成されている。前記ノック棒２２は、前記筒状体３４の山谷部３６が形成された開口から挿入され、各リブ部材３８の傾斜面３８ａが、筒状体３４の山谷部３６に接するように組み立てられる。
　またノック棒２２のリブ部材３８が形成された開口には、軸スプリング２３によって付勢されるスライド管３９の端面が当接される。すなわち軸スプリング２３は、図６に示すように、軸筒１内の一部に嵌合されたストッパー部材１４によって支えられている。　
　前記軸筒１内には、図８に示したように軸方向に８つの溝部が形成され、溝の深さが深い溝部４１と、溝の深さが浅い溝部４２とが周方向に交互に形成されている。そして、浅い溝部４２が形成された前端部側には、幅の広い傾斜面４４および幅の狭い傾斜面４５が軸筒内に連続して形成されている。　
　前記筒状体３４に形成された８つの凸状部材３５は、軸筒１内に形成された８つの溝部４１，４２入り込んでスライドし、したがって筒状体３４に取り付けられたノックカバー２８は、ノック操作により軸方向にのみ摺動し、回動不能になされている。
　一方、筒状体３４内に収容されたノック棒２２におけるリブ部材３８は、軸筒１に形成された深い溝部４１内に落ち込むか、もしくは幅の広い傾斜面４４に係合された状態になされる。　
　例えば、前記した非ロック状態においては、前記ノック棒２２のリブ部材３８は、軸筒１に形成された深い溝部４１内に落ち込んで、ノック棒２２はノックカバー２８と共に軸筒の後端部から突出した状態になされ、この時、芯補給口の開閉機構は閉じた状態になされている。
　この状態で、ノックカバー２８をノック操作すると、ノック棒２２のリブ部材３８は、筒状体３４の山谷部３６に押されて前進し、山谷部３６と傾斜面３８ａの作用により、軸筒１に形成された幅の広い傾斜面４４に乗り上げる。この時、ノック棒２２は４５度軸回転すると共に、前記したロック状態になされる。この時、芯補給口の開閉機構は開いた状態になされる。　
　このロック状態において、ノックカバー２８を再びノック操作をすると、ノック棒２２のリブ部材３８は、軸筒１に形成された幅の狭い傾斜面４５を乗り上げ、続いて軸筒１に形成された深い溝部４１内に落ち込んで、非ロック状態になされる。　
　すなわち、ノック棒２２をノック操作する毎に前記したロック状態および非ロック状態が繰り返されることになり、これに連動してすでに説明したとおり、芯補給口の開閉機構が開閉される。
　さらにロック状態においては、図６に示すようにスライド管３９の前端面が芯ケース３を押し出し、芯ケース３の前端部に配置された前記した芯固定チャック４は、筆記芯の把持が解除されるようになされる。　
　図６～図８に示した第２の実施の形態においても、ロック状態においては、芯補給口の開閉機構は開放され、芯補給口において補給された筆記芯は、先端パイプ７の芯繰り出し口の直近に配置された保持チャック９の位置まで即座に到達（落下）する。
　したがって、ノックカバーを１～２回程度ノック操作をすることにより、芯固定チャック４および保持チャック９による筆記芯Ｌの繰り出し動作により、筆記芯Ｌの先端部は先端パイプ７より繰り出され、直ちに筆記が可能な状態となる。　
　したがって、図１～図５に示した第１の実施の形態および図６～図８に示した第２の実施の形態においても、筆記芯の補給時において、キャップの取り外しや再装着、また数多く必要としたノック操作の繰り返しを不要にすることができる。　
　なお、以上説明した実施の形態においては、筆記に伴い筆記芯を回転させる回転駆動機構を備えているが、この発明は前記した特定な構成のシャープペンシルに適用されるだけでなく、前記した芯の回転駆動機構が備えられていないその他のシャープペンシルに適用しても同様の作用効果を期待することができる。
　１　　　軸筒
　２　　　口先部材
　３　　　芯ケース
　４　　　芯固定チャック
　５　　　締め具
　６　　　回転カム
　７　　　先端パイプ
　８　　　スライダー
　９　　　保持チャック
　１０　　チャックスプリング
　１２　　上カム形成部材
　１３　　下カム形成部材
　１４　　ストッパー部材
　１５　　トルクキャンセラー
　１７　　クッションスプリング
　２１　　クリップホルダ
　２２　　ノック棒
　２３　　軸スプリング
　２４　　短軸部材
　２５　　スプリング受け
　２７　　開閉弁
　２７ａ　薄膜体
　２７ｂ　切り込み
　２８　　ノックカバー
　２８ａ　ガイド面
　２８ｂ　筆記芯導入パイプ
　２９　　リターンスプリング
　３１，３２　開口
　３５　　凸状部材
　３６　　山谷部
　３８　　リブ部材
　４１，４２　溝部
　Ｌ　　　筆記芯

Claims (5)

  1. 　ノック棒のノック操作に連動して前後動され筆記芯の解除と把持を行う芯固定チャックと、前記芯固定チャックの前方に配置され前記筆記芯を摩擦により保持する保持チャックとが具備され、前記ノック操作の繰り返しにより前記筆記芯を順次繰り出すことができるように構成したシャープペンシルであって、
    　前記ノック操作により前記芯固定チャックによる筆記芯の把持が解除されている状態において、前記筆記芯の補給口が開口される芯補給口の開閉機構が備えられ、かつ前記保持チャックは、前記筆記芯の繰り出し口の直近に配置されていることを特徴とするシャープペンシル。
  2. 　前記芯補給口の開閉機構は、前記ノック棒に取付けられ、軸方向に筆記芯の導入パイプを備えたノックカバーと、前記ノックカバーのノック操作による前進動作により、前記筆記芯の導入パイプの先端部が挿入されて筆記芯の補給口が開口される可撓性の素材による開閉弁とにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載されたシャープペンシル。
  3. 　前記開閉弁が、薄膜状のゴム素材に切り込み部を施すことにより構成され、前記ノック操作により前記ノックカバーに備えられた前記導入パイプの先端部が前記ゴム素材の切り込み部に挿入されて筆記芯の補給口が開口されることを特徴とする請求項２に記載されたシャープペンシル。
  4. 　前記芯補給口の開閉機構は、ノック操作により前記ノック棒が軸方向に回転駆動されるように構成され、前記ノック棒側に形成された開口と当該ノック棒に取り付けられたノックカバー側に形成された開口とが軸方向で一致することで、筆記芯の補給口が開口されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載されたシャープペンシル。
  5. 　前記ノック棒は、ノック操作を受けて軸方向に前進した状態でロックされ、再度のノック操作を受けて軸方向に後退して前記ロック状態が解除されるように構成され、前記ノック棒が軸方向に前進したロック状態において、筆記芯の補給口が開口されると共に、前記芯固定チャックによる筆記芯の把持が解除されるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載されたシャープペンシル。
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