(57)【要約】      （修正有）【課題】螺子螺合が完了するまで重筒を何周も回転させるような手間がかからず、簡単に重筒を取り付けることができる構造を提供する。【解決手段】外筒１内に、内筒２の少なくとも一部を挿入状態で配置する重筒の取付構造において、前記外筒１と前記内筒２とを相対的に逆の軸回転方向に回転変位させた際に、両筒が非圧入状態から圧入状態となる、外筒回転圧入部１ａと内筒回転圧入部２ａからなる回転圧入部３を形成すると共に、該回転圧入部３の横断面における、外筒内壁の最大内接円経より内筒外壁の最大外接円経を大径とした重筒の取付構造とする。【選択図】図１
2020070924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒内に、内筒の少なくとも一部を挿入状態で配置する重筒の取付構造において、前記外筒と前記内筒とを相対的に逆の軸回転方向に回転変位させた際に、両筒が非圧入状態から圧入状態となる、回転圧入部を形成すると共に、該回転圧入部の横断面における、外筒内壁の最大内接円経Ａより内筒外壁の最大外接円経Ｂを大径とした重筒の取付構造。
【請求項２】
前記外筒内壁の最大内接円径Ａと前記内筒外壁の最大外接円径Ｂとの比、Ａ：Ｂを、１：１．０１０以上１：１．０５０以下とした請求項１に記載の重筒の取付構造。
【請求項３】
前記回転圧入部に接触面積１０ｍｍ２以上４０ｍｍ２以下の平面接触部を形成し、かつ、該平面接触部がロックウェル硬さ８０以上１２０以下とした請求項１又は請求項２に記載の重筒の取付構造。
【請求項４】
前記内筒の外壁に係止突起を形成するとともに、前記外筒の内壁に、外筒の開口端に開口し、該係止突起に対する案内溝と、該案内溝と連続し、かつ、案内溝の外筒開口端の開口部と周方向に異なる位置に、前記係止突起が係止される係止孔を形成した請求項１から請求項３のいずれかに記載の重筒の取付構造。
【請求項５】
筆記部を有する筆記芯を前記内筒に配備すると共に、前記内筒に筆記芯の段部と当接する後退規制部を形成した請求項４に記載の重筒の取付構造を利用した筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重筒の取付構造及びこれを利用した筆記具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一方の筒状部材の一部を他方の筒状部材に挿入する、いわゆる重筒の取付構造が開示されている。
例えば特許文献１（特開２００３−６３１９２号公報）には、内筒の外面に設けた雄螺子と、外筒の内面に設けた雌螺子との、螺子螺合による重筒の取付構造の発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−６３１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の発明は、重筒を取り付ける際に、螺子螺合が完了するまで重筒を何周も回転させなければならず手間がかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は、簡単に重筒を取り付けることができる構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、外筒内に、内筒の少なくとも一部を挿入状態で配置する重筒の取付構造において、前記外筒と前記内筒とを相対的に逆の軸回転方向に回転変位させた際に、両筒が非圧入状態から圧入状態となる、回転圧入部を形成すると共に、該回転圧入部の横断面における、外筒内壁の最大内接円経Ａより内筒外壁の最大外接円経Ｂを大径とした重筒の取付構造を第１の要旨とし、前記外筒内壁の最大内接円径Ａと前記内筒外壁の最大外接円径Ｂとの比、Ａ：Ｂを、１：１．０１０以上１：１．０５０以下としたことを第２の要旨とし、前記回転圧入部に接触面積１０ｍｍ２以上４０ｍｍ２以下の平面接触部を形成し、かつ、該平面接触部がロックウェル硬さ８０以上１２０以下であることを第３の要旨とし、前記内筒の外壁に係止突起を形成するとともに、前記外筒の内壁に、外筒の開口端に開口し、該係止突起に対する案内溝と、該案内溝と連続し、かつ、案内溝の外筒開口端の開口部と周方向に異なる位置に、前記係止突起が係止される係止孔を形成したことを第４の要旨とし、筆記部を有する筆記芯を前記内筒に配備すると共に、前記内筒に筆記芯の段部と当接する後退規制部を形成したことを第５の要旨とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の第１の要旨においては、外筒内に、内筒の少なくとも一部を挿入状態で配置する重筒の取付構造において、前記外筒と前記内筒とを相対的に逆の軸回転方向に回転変位させた際に、両筒が非圧入状態から圧入状態となる、回転圧入部を形成すると共に、該回転圧入部の横断面における、外筒内壁の最大内接円経Ａより内筒外壁の最大外接円経Ｂを大径としたので、内筒を外筒へ非圧入状態で挿入することができ、内筒と外筒を相対的に逆の軸回転方向に回転変位させると圧入状態にすることができるため、内筒を外筒に簡単に取り付けることができる。
第２の要旨においては、前記外筒内壁の最大内接円径Ａと前記内筒外壁の最大外接円径Ｂとの比、Ａ：Ｂを、１：１．０１０以上１：１．０５０以下とすると、外筒内壁の最大内接円径Ａに対する内筒外壁の最大外接円径Ｂの大きさのバランスが良く、良好な圧入状態にすることができ、内筒を外筒により簡単に取り付けることができる。
第３の要旨においては、前記回転圧入部に接触面積１０ｍｍ２以上４０ｍｍ２以下の平面接触部を形成し、かつ、該平面接触部をロックウェル硬さ８０以上１２０以下とすると、面接触によって回転圧入部における摩擦が増大し、重筒をより外れにくくすることができつつも、回転圧入部における外筒内壁と内筒外壁の過度な食い込みが生じないため、重筒の取り付けと取り外しの繰り返しによって部材が破損しにくくより好ましい。
第４の要旨においては、前記内筒の外壁に係止突起を形成するとともに、前記外筒の内壁に、外筒の開口端に開口し、該係止突起に対する案内溝と、該案内溝と連続し、かつ、案内溝の外筒開口端の開口部と周方向に異なる位置に、前記係止突起が係止される係止孔を形成すると、内筒を外筒に取り付ける際に、内筒の外壁に形成した係止突起が、外筒開口端の開口部から案内溝を通り、開口部と周方向に異なる位置に形成した係止孔に係止することで抜け止めとなり、重筒をより外れにくくすることができる。
第５の要旨においては、筆記部を有する筆記芯を前記内筒に配備すると共に、前記内筒に筆記芯の段部と当接する後退規制部を形成すると、筆記時に、筆記部を被筆記面に接触させた際に筆記芯が後退することが無いため、筆記時の筆記芯のがたつきを防止することができ、筆記しやすい筆記具とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】外筒１及び内筒２の外観斜視図
【図２】（ａ）内筒２を外筒１内に挿入状態に配置した外観斜視図、（ｂ）図２（ａ）の正面図
【図３】図２のＡ−Ａ’断面矢視図
【図４】図３の重筒の挿入状態から両筒を相対的に逆の軸回転方向に回転変位させた図
【図５】外筒４及び内筒５の外観斜視図
【図６】（ａ）内筒５を外筒４内に挿入状態に配置した外観斜視図、（ｂ）図６（ａ）の正面図
【図７】図６のＢ−Ｂ’断面矢視図
【図８】図７の重筒の挿入状態から両筒を相対的に逆の軸回転方向に回転変位させた図
【図９】外筒７及び内筒８の外観斜視図
【図１０】（ａ）内筒８を外筒７内に圧入状態に配置した外観斜視図、（ｂ）図１０（ａ）の正面図
【図１１】外筒１０及び内筒１１の外観斜視図
【図１２】内筒１１を外筒１０内に挿入状態に配置した外観斜視図
【図１３】図１２の重筒の挿入状態から両筒を相対的に逆の軸回転方向に回転変位させた外観斜視図
【図１４】内筒１４を外筒１３内に挿入状態に配置した外観斜視図
【図１５】図１４の重筒の挿入状態から両筒を相対的に逆の軸回転方向に回転変位させた外観斜視図
【図１６】実施例２２のボールペン１６の外観図
【図１７】図１６のＣ−Ｃ’断面矢視図
【図１８】外筒１７の外観斜視図及び内筒１８の後方拡大斜視図
【図１９】ボールペン１６を筆記可能な状態とした際の縦断面図
【図２０】図１９のＤ部分拡大模式図
【図２１】外筒２４の外観斜視図及び内筒２５の外観側面図
【図２２】係止突起２５ｂがリブ部２４ｂａ（リブ２４ｂａａ）に係止した図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の重筒の取付構造は、外筒内に、内筒の少なくとも一部を挿入状態で配置可能なものである。挿入状態とは、外筒内で内筒がそれ以上挿入できない状態に限定するものではない。
外筒に内筒を挿入しただけの状態での外筒と内筒は、非圧入状態となっている。非圧入状態とは、外筒内に挿入した内筒の外壁と外筒の内壁とが接触しても非接触でも良いが、挿入状態にした後に何の操作もしなければ、内筒を下に向けた際、内筒が外筒から落下してしまうような状態を指すものである。
【００１０】
外筒及び内筒には、前記挿入しただけの状態から、両筒を相対的に逆の軸回転方向に回転変位させた際に、両筒が回転変位前の非圧入状態から圧入状態となる、回転圧入部を形成している。該回転変位に伴う非圧入状態から圧入状態を形成するには、外筒内壁及び内筒外壁の両方に回転圧入部となる部位を形成する必要がある。外筒内壁側を外筒回転圧入部、内筒外壁側を内筒回転圧入部とする。仮に一方の壁面にのみ回転圧入部となる部位を形成すると、他方の壁面はただの筒状部材の曲面が存在するのみであるため、前記回転変位に伴う圧入状態を形成することができないか、挿入状態において非圧入状態を形成することができなくなってしまう。よって、例えば螺子螺合のように、両筒を相対的に逆の軸回転方向に回転変位させるに伴い内筒の外筒内への挿入操作が行われるようなものや、両筒の横断面形状が真円であり内筒の挿入操作に伴い徐々に両筒が圧入状態となるような重筒の取付構造は、本発明の技術的範囲から除かれるものである。
【００１１】
回転圧入部の横断面における、外筒内壁の最大内接円経Ａより内筒外壁の最大外接円経Ｂを大径としている。このようにすることで、両筒の相対的に逆の軸回転方向に回転変位に伴って圧入状態を形成できつつも、外筒内壁においては、外筒内壁の最大内接円が通過しない部分を、内筒外壁においては、内筒外壁の最大外接円が通過しない部分を、それぞれ自由な形状に設計することができ、内筒の少なくとも一部を外筒内に挿入していく過程において、圧入状態が発生しない形状を適宜選択することができる。
【００１２】
図１は外筒１及び内筒２の外観斜視図であり、本発明の重筒の一例の模式図である。図２（ａ）は内筒２を外筒１内に挿入状態に配置した外観斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の正面図である。構成を把握しやすいよう内部に位置する構造を破線で図示している。
外筒１の内壁に外筒回転圧入部１ａを形成しており、内筒２の外壁に形成した内筒回転圧入部２ａと合わせて、回転圧入部３を構成する。
図３は、図２のＡ−Ａ’断面矢視図である。外筒内壁の最大内接円を一点鎖線で、内筒外壁の最大外接円を二点鎖線でそれぞれ図示している。外筒内壁の最大内接円径Ａよりも、内筒外壁の最大外接円径Ｂの方が大径としており、図４に示したように図３の重筒の挿入状態から両筒を相対的に逆の軸回転方向に回転変位させると、外筒回転圧入部１ａと内筒回転圧入部２ａが互いに接触し両筒の圧入状態を形成することとなる。
【００１３】
回転圧入部の形状や数は、回転圧入部の横断面における外筒内壁の最大内接円経Ａより内筒外壁の最大外接円経Ｂの方が大径であるという関係を満たしているものであれば特に限定されるものでは無い。例えば、外筒内壁及び内筒外壁に互いの壁面に向かって延びる突起を設けたり、該突起を筒状部材の長手方向に沿って延ばしたいわゆるリブを設けたり、一方の壁面に該リブを、他方の壁面を平面や曲面等としても良い。このとき、前記挿入操作においては圧入状態としないために他方の壁面に凹部等を設け、凹部等以外の部分が他方の回転圧入部となる。さらに、回転圧入部の断面形状も種々選択可能であり、四角形状、台形状、略半円状、三角形状等が例示できる。回転圧入部の表面にいわゆるテーパー、面取り、曲面Ｒ等、摺動を助ける部位を形成しておくと、前記回転変位の操作がしやすくなる。
回転圧入部を複数設ける場合の位置は、例えば周方向に等間隔に設けたり、逆に等間隔でなく任意の位置に設けても良い。さらに、一方の回転圧入部を1つ設け、他方の回転圧入部を複数設けても良い。
【００１４】
両筒の挿入状態において、外筒回転圧入部と内筒回転圧入部が、周方向により近く配置されると、圧入状態を形成するために必要な前記回転変位量がより小さくなるため、より簡単に重筒を取り付けることができ好ましい。
【００１５】
外筒内壁の最大内接円径Ａと内筒外壁の最大外接円径Ｂとの比、Ａ：Ｂを、１：１．０１０以上１：１．０５０以下とすると、外筒内壁の最大内接円径Ａに対する内筒外壁の最大外接円径Ｂの大きさのバランスが良く、良好な圧入状態にすることができ、内筒を外筒により簡単に取り付けることができるため好ましい。
Ａ：Ｂが１：１．０１０に満たないと、圧入の程度が強く無いため、不意に内筒が外筒から外れてしまう恐れがある。また、Ａ：Ｂが１：１．０５０を超えてしまうと、圧入の程度が強すぎて前記回転変位に伴い回転圧入部が破損したり、前記回転変位の操作ができず重筒を取り付けることができなくなってしまう恐れがある。
【００１６】
回転圧入部に接触面積１０ｍｍ２以上４０ｍｍ２以下の平面接触部を形成し、かつ、該平面接触部のロックウェル硬さを８０以上１２０以下とすると、面接触によって回転圧入部における摩擦が増大し、重筒をより外れにくくすることができつつも、回転圧入部における外筒内壁と内筒外壁の過度な食い込みが生じないため、重筒の取り付けと取り外しの繰り返しによって部材が破損しにくくより好ましい。なお、平面接触部は、回転圧入部同様、外筒平面接触部と内筒平面接触部とからなるものである。なお、ロックウェル硬さの測定方法は、公知の方法が適宜選択可能であり、例えば、ＪＩＳ―Ｋ７２０２−２に規定された測定方法等が選択可能である。
平面接触部の接触面積が１０ｍｍ２未満であると、外筒回転圧入部と内筒回転圧入部とが点接触に近くなり過ぎるため、互いに食い込み過ぎてしまい、重筒の取り付けと取り外しの繰り返しによって部材が破損しまう恐れがある。平面接触部の接触面積が４０ｍｍ２を超えてしまうと、取り付け時においても摩擦による抵抗が大きくなってしまい、取り付けにくくなってしまう恐れがある。
平面接触部のロックウェル硬度が８０未満であると、柔らか過ぎるため圧入状態で外筒平面接触部と内筒平面接触部とが互いに食い込み過ぎてしまい、重筒の取り付けと取り外しの繰り返しによって部材が摩耗してしまい、次第に圧入状態を形成することが困難になってしまう恐れがある。平面接触部のロックウェル硬度が１２０を超えてしまうと、硬すぎて圧入状態を形成するのに必要な弾性変形が生じにくくなり、重筒が取り付けにくくなってしまったり、部材が破損してしまう恐れがある。
なお平面接触部を設けることは、平面接触部のみで圧入状態が構成されることを意味するものでは無く、回転圧入部における平面接触部以外に接触点を持つことを阻害しない。
【００１７】
回転圧入部の他に、内筒の外壁に係止突起を、外筒の内壁に該係止突起に対する案内溝及び係止孔を、それぞれ形成することができる。
【００１８】
係止突起に対する案内溝とは、内筒を外筒に対して挿入状態にする際に、内筒が周方向に回転変位し過ぎることが無い程度の幅と深さを備えた溝状の切り欠きである。
【００１９】
案内溝の幅は、係止突起の幅に対して、係止突起の通過を許容する程度の幅が設けられていれば良い。
案内溝の幅を係止突起の幅に対して、より狭く設計すると、内筒を外筒に対して挿入状態にする際に、内筒が外筒に対して周方向に回転変位しにくくなるので、よりスムーズな挿入操作が可能になり好ましい。ただし案内溝の幅が狭すぎると、内筒を外筒に挿入する際に係止突起が外筒の開口端に引っかかってしまったり、案内する過程で係止突起が案内溝の側壁と擦れてしまい抵抗を感じたり破損してしまう恐れがあるため、適宜調節が必要である。
一方で、案内溝の幅を係止突起の幅に対して、より広く設計すると、抵抗なく内筒の外筒に対する挿入操作を行うことができ好ましい。
【００２０】
案内溝の深さとは、案内溝を構成する側壁の外筒径方向の長さである。
案内溝の深さは、係止突起の出長さに対してより深く、つまり側壁を外筒径方向に長く設計すると、内筒を外筒に対して挿入状態にする際に、係止突起が案内溝内を外れてしまう恐れが無く、よりスムーズな挿入操作が可能になり好ましい。
【００２１】
案内溝の形状は、直線状であっても曲路状であっても良く、特に内筒の外筒に対する挿入操作を行う方向に沿って直線状に近い形状であるほど、係止突起を案内溝内でスムーズに案内することができ好ましい。
【００２２】
係止孔は、案内溝を通過した係止突起が、両筒を相対的に逆の軸回転方向に回転変位させるに伴って係止する孔である。よって係止孔を、案内溝と連続し、かつ、案内溝の外筒開口端の開口部と周方向に異なる位置に形成することで、係止突起が係止孔の外筒開口端側の壁に引っ掛かり抜け止めとなるので、重筒をより外れにくくすることができ好ましい。特に、挿入状態の重筒の前記回転圧入部において非圧入状態から圧入状態になる過程で、係止突起が係止孔に係止し始めると、まだ圧入状態になっていない重筒であっても外れにくくなるため、好ましい。
【００２３】
係止孔は、外筒内から外部に貫通した孔でも、外筒外壁で閉塞した凹状の孔でも良い。
【００２４】
本発明の重筒は、ボールペンやシャープペンシル等の筆記具や、化粧ブラシやアイライナー等の化粧用具等、様々な技術分野で応用可能である。
よって重筒を構成する外筒及び内筒は、必ずしもそれぞれ一部材である必要はなく、その目的に応じてそれぞれ複数の部材で構成しても良い。
同様に、重筒を構成する外筒及び内筒の材料も、公知の様々な材料が適宜選択可能であり、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンナフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、塩化ビニル樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリル樹脂、フッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、シリコーン樹脂、エラストマー、またはこれらの樹脂を含む複合材等が例示できる。
外筒及び内筒の成形方法は、使用する材料に応じて、例えば金型を使ったブロー成形や射出成形といった公知の方法が適宜選択可能である。
【００２５】
本発明の重筒を筆記具に応用する場合、筆記部を有する筆記芯を内筒に配備すると共に、内筒に筆記芯の段部と当接する後退規制部を形成する筆記時に、筆記部を被筆記面に接触させた際に筆記芯が後退することが無いため、筆記時の筆記芯のがたつきを防止することができ、筆記しやすい筆記具とすることができ好ましい。
詳細には、重筒の回転圧入部及び平面接触部による圧入状態、係止突起及び係止孔による抜け止めの効果により、内筒が外筒から抜ける方向にかかる力に対して動きにくくなっているため、上記効果を得ることができる。
【００２６】
筆記芯の段部は、筆記芯の筆記部と反対側の端部や、筆記芯の側壁から突出させた部位を段部としても良い。さらに、筆記芯に直接設けずとも、筆記芯と当接する別部材に設けても良い。
【００２７】
後方規制部は、前記段部と当接していることで、筆記時に被筆記面から受ける筆記芯を後退させる力に対して筆記芯が後退しないよう、内筒内壁に形成するものである。
【実施例】
【００２８】
＜実施例１＞
以下、図面に基づき、本発明の一例について説明する。
図５は外筒４及び内筒５の外観斜視図である。外筒４及び内筒５は、それぞれポリカーボネートからなる、内部が中空の筒状の部材であり、射出成形で成形したものである。
外筒４の内壁に外筒回転圧入部４ａを形成している。外筒回転圧入部４ａは、外筒内壁で周方向に３か所、等間隔に形成した突状の部位である。
内筒５の外壁に内筒回転圧入部５ａを形成している。内筒回転圧入部５ａは、内筒外壁で周方向に３か所、等間隔に形成した突状の部位であり、外筒回転圧入部４ａと合わせて回転圧入部６を構成する。
【００２９】
図６（ａ）は内筒５を外筒４内に挿入状態に配置した外観斜視図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の正面図である。構成を把握しやすいよう内部に位置する構造を破線で図示している。
内筒５を、外筒４の開口端４ｂから外筒４内に挿入していくと、外筒４の外筒回転圧入部４ａよりわずかに挿入方向前側が、内筒５の前端の外径よりも小さい内径となっており、内筒５の前端面が当接して挿入操作が完了する。挿入状態において外筒回転圧入部４ａと、内筒回転圧入部５ａは、周方向に互い違いに非接触で配置しており、両筒は非圧入状態である。
【００３０】
図７は、図６のＢ−Ｂ’断面矢視図である。外筒内壁の最大内接円を一点鎖線で、内筒外壁の最大外接円を二点鎖線でそれぞれ図示している。外筒内壁の最大内接円径Ａよりも、内筒外壁の最大外接円径Ｂの方が大径としており、図８に示したように図７の重筒の挿入状態から両筒を相対的に逆の軸回転方向に回転変位させると、外筒回転圧入部４ａと内筒回転圧入部５ａが互いに接触し両筒の圧入状態を形成することとなる。先述の通り、挿入状態において外筒回転圧入部４ａと、内筒回転圧入部５ａは、周方向に互い違いに非接触で配置しているため、圧入状態を形成するために必要な前記回転変位量が少なく簡単に重筒を取り付けることができ好ましい。
【００３１】
実施例２〜１９、比較例１〜７の重筒を、それぞれ実施例１と同様の方法で作成した。
【００３２】
【表１】
2020070924.tif 000003
【００３３】
各実施例及び比較例の各数値は表１の通りである。
実施例２〜７の実施例は、外筒内壁の最大内接円径Ａと内筒外壁の最大外接円径Ｂとの比、Ａ：Ｂが、１：１．０１０以上１：１．０５０以下となるよう作成した。
【００３４】
実施例８〜１３の実施例は、回転圧入部に接触面積１０ｍｍ２以上４０ｍｍ２以下の平面接触部を形成し、かつ、該平面接触部のロックウェル硬さが８０以上１２０以下となるよう作成した。
代表として実施例８の重筒について、図９に外筒７及び内筒８の外観斜視図、図１０（ａ）に内筒８を外筒７内に圧入状態に配置した外観斜視図、図１０（ｂ）に図１０（ａ）の正面図を図示した。構成を把握しやすいよう内部に位置する構造を破線で図示している。
外筒７の内壁には、外筒回転圧入部７ａを、周方向に等間隔で３か所形成し、そのうち１か所に外筒平面接触部７ａａを形成した。内筒８の外壁には、内筒回転圧入部８ａを、周方向に等間隔で３か所形成した。そのうち１か所に、圧入状態において外筒平面接触部７ａａと面接触し、回転圧入部９における平面接触部９ａを構成する、内筒平面接触部８ａａを形成した。
平面接触部９ａの接触面積とロックウェル硬さは、表１の通りである。なお、比較例４〜７の重筒にも、平面接触部を形成した。
【００３５】
実施例２〜１９、比較例１〜７の重筒に対して、以下の試験を実施した。
【００３６】
＜取り付け時トルク測定試験＞
各実施例及び各比較例の重筒を、挿入状態（非圧入状態）とし、内筒の一部をトルクメーター（３ＴＭ７５ＣＮ、（株）東日製作所）に取り付けたのち、外筒にトルクをかけて内筒と相対的に逆の軸回転方向に回転変位させ、両筒を圧入状態とする際のトルクを測定した。
【００３７】
＜取り外し時トルク試験＞
各実施例及び各比較例の重筒を、圧入状態とし、内筒の一部をトルクメーター（３ＴＭ７５ＣＮ、（株）東日製作所）に取り付けたのち、外筒にトルクをかけて、上記取り付け時トルク測定試験の際と逆の方向に回転変位させ、両筒を非圧入状態とする際のトルクを測定した。
【００３８】
＜回転変位試験＞
挿入状態とした各実施例及び各比較例の重筒を手で持ち、外筒と内筒とを相対的に逆の軸回転方向に回転変位させ非圧入状態から圧入状態にし、再度圧入状態から非圧入状態にする操作を1回とし、この操作を２０回繰り返した後、外筒及び内筒に破損等が生じていないか目視で確認した。
【００３９】
実施例２〜７の重筒は、外筒内壁の最大内接円径Ａと内筒外壁の最大外接円径Ｂとの比、Ａ：Ｂを、１：１．０１０以上１：１．０５０以下としたので、回転圧入部における外筒内壁の最大内接円径Ａに対する内筒外壁の最大外接円径Ｂの大きさが適切なため、圧入状態を形成できつつも、取り付け時のトルクが大きすぎず、より簡単に圧入状態を形成することができた。
実施例８〜１３の重筒は、回転圧入部に接触面積１０ｍｍ２以上４０ｍｍ２以下の平面接触部を形成し、かつ、該平面接触部のロックウェル硬度を８０以上１２０以下としたので、面接触によって回転圧入部における摩擦が増大し、重筒をより外れにくくすることができつつも、回転圧入部における外筒内壁と内筒外壁の過度な食い込みが生じないため、重筒の取り付けと取り外しの繰り返しによって部材に破損等が確認されなかった。
実施例１４〜１９の重筒は、外筒内壁の最大内接円径Ａと内筒外壁の最大外接円径Ｂとの比、Ａ：Ｂを、１：１．０１０以上１：１．０５０以下とし、なおかつ、回転圧入部に接触面積１０ｍｍ２以上４０ｍｍ２以下の平面接触部を形成し、かつ、該平面接触部のロックウェル硬度を８０以上１２０以下としたので、取り付けやすさと外れにくさを両立できつつも、重筒の取り付けと取り外しの繰り返しによって部材が破損等が確認されなかった。
【００４０】
比較例１の重筒は、外筒内壁の最大内接円径Ａが内筒外壁の最大外接円径Ｂよりも大きく、圧入状態を形成することができなかった。
比較例２の重筒は、外筒内壁の最大内接円径Ａに対して内筒外壁の最大外接円径Ｂが小さく、一時的に圧入状態を形成することはできたが、圧入の程度が強く無いため、不意に内筒が外筒から外れてしまった。
比較例３の重筒は、外筒内壁の最大内接円径Ａに対して内筒外壁の最大外接円径Ｂが大きすぎて、取り付け時のトルクがあまりにも大きくなり、圧入状態を形成するのが非常に困難であった。さらに回転変位試験では、回転圧入部に破損を確認した。
比較例４〜比較例７の重筒は、いずれも外筒内壁の最大内接円径Ａと内筒外壁の最大外接円径Ｂとの比、Ａ：Ｂが、１：１．０５０を超えている。
比較例４の重筒は、平面接触部のロックウェル硬さの値が大きすぎて、取り付け時のトルクがあまりにも大きくなり、圧入状態を形成するのが非常に困難であった。さらに回転変位試験では、回転圧入部に破損を確認した。
比較例５の重筒は、平面接触部のロックウェル硬さの値が小さすぎて、回転変位に伴い平面接触部及びその周辺が摩耗してしまい、回転変位試験の途中で圧入状態を形成することが不可能になってしまった。
比較例６の重筒は、平面接触部の接触面積が大きすぎて、取り付け時のトルクが大きすぎて、圧入状態を形成するのが非常に困難であった。
比較例７の重筒は、平面接触部の接触面積が小さすぎて、面接触では無くほぼ点接触のような状態が発生してしまい、圧入状態において過度の食い込みが生じ、回転変位試験では、回転圧入部に破損を確認した。
【００４１】
＜実施例２０＞
本実施例は、実施例１の重筒を変形させた一例であるため、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。
【００４２】
図１１は、外筒１０及び内筒１１の外観斜視図であり、構成を把握しやすいよう内部に位置する構造を破線で図示している。
外筒１０の内壁には外筒回転圧入部１０ａを形成しており、内筒１１の外壁に形成した内筒回転圧入部１１ａと回転圧入部９を構成する。内筒１１の外壁には係止突起１１ｂを形成している。内筒１１を外筒１０の開口端１０ｂから挿入すると、係止突起１１ｂは外筒１０の内壁に形成した案内溝１０ｃ内を案内され通過する。案内溝１０ｃは、外筒１０の開口端１０ｂに、係止突起１１ｂよりも幅の広い開口部１０ｃａを有しているため、係止突起１１ｂを案内しやすいものである。
【００４３】
案内溝１０ｃは、略直線状に形成した溝状の切り欠きである。案内溝１０ｃを構成する二つの側壁のうち、後述する係止孔１０ｄに近い方の側壁１０ｃｂを、係止孔１０ｄ側から開口部１０ｃａ側に向かって、他方の側壁１０ｃｃから周方向に離れて形成しているため、案内溝１０ｃは係止孔１０ｄ側から開口端１０ｂ側に向かって幅が広い形状をしている。これにより、開口部１０ｃａが広いため係止突起１１ｂを挿入しやすく、かつ、挿入操作をしていくにつれ、案内溝１０ｃの幅が狭くなるため係止突起１１ｂが周方向に移動しにくくなり、挿入操作がよりしやすくなっている。
【００４４】
外筒１０は、いわゆる割り型の金型を用いて射出成形で作成している。この時、外筒１０の外壁には、割り型の合わせ面における、いわゆるパーティングラインがなるべく生じないことが望ましい。パーティングラインが余計な段差となり、例えば外壁への転写印刷がしにくくなる、剥がれやすくなる等の不具合が生じやすくなる。
【００４５】
図１２に示した重筒の挿入状態から、図１３に示した両筒を相対的に逆の軸回転方向に回転変位させた状態にすると、両筒は外筒回転圧入部１０ａと内筒回転圧入部１１ａとからなる回転圧入部１２により圧入状態で取り付けられる。この回転変位操作に伴い、係止突起１１ｂが、案内溝１０ｃと連続して形成した係止孔１０ｄに係止する。係止孔１０ｄは、案内溝１０ｃと連続し、かつ、開口部１０ｃａと周方向に異なる位置に形成している。そのため、係止突起１１ｂが係止孔１０ｄにおける開口端１０ｂの壁に引っ掛かり抜け止めとなるので、重筒をより外れにくくすることができ好ましい。さらに、案内溝１０ｃと係止孔１０ｄが連続していることで、回転圧入部１２において非圧入状態から圧入状態になる過程で、係止突起１１ｂが係止孔１０ｄに係止し始めるため、まだ圧入状態になっていない重筒でも外れにくく好ましい。
【００４６】
＜実施例２１＞
本実施例は、実施例２０の重筒を変形させた一例であるため、実施例２０と異なる部分についてのみ説明する。
【００４７】
図１４は、内筒１４を外筒１３内に挿入状態に配置した外観斜視図、図１５は、図１４の重筒の挿入状態から両筒を相対的に逆の軸回転方向に回転変位させた外観斜視図であり、構成を把握しやすいよう内部に位置する構造を破線で図示している。
【００４８】
内筒１４の外壁には、回転防止突起１４ｃを設けている。また、外筒１３には、外筒１３の内部から外部に貫通し、開口端１３ｂ側が開いた溝状の切り欠きである回転防止溝１３ｅを設けている。
回転防止突起１４ｃは、両筒を挿入状態から相対的に逆の軸回転方向に回転変位させた状態にするに伴い、外筒１３の案内溝１３ｃ内を側壁１３ｃｂの方向に移動する。さらに回転変位を続けると回転防止突起１４は、側壁１３ｃｂを乗り越え、回転防止溝１３ｅ内へ移動、係止する。同時に、係止突起１４ｂが係止孔１３ｄに係止する。これにより、両筒が圧入状態になった後、両筒の一方又は両方に相対的に逆の軸回転方向の意図しない力が加わっても、回転防止突起１４ｃが回転防止溝１３ｅ内で係止しているため、より両筒が外れにくく好ましい。
回転防止突起１４ｃは、内筒１４の外壁において、係止突起１４ｂと内筒１４の長手方向に直線状に並んでいるため、両筒が挿入状態を形成する際に、係止突起１４ｂが案内溝１３ｃ内に入れば、そのまま両筒の相対的な軸回転方向の位置関係を調整しなくても、回転防止突起１４ｃも案内溝１３ｃ内に入ることができるものである。さらに、回転防止突起１４ｃは、軸回転方向の幅が係止突起１４ｂの軸回転方向の幅より狭く、内筒１４の長手方向において係止突起１４ｂの軸回転方向の幅の範囲内で直線状に並んでいるため、より挿入状態を形成しやすく好ましい。
【００４９】
＜実施例２２＞
本実施例は、実施例２０の重筒に平面接触部等を形成し、筆記具であるボールペンに採用した場合の一例であるため、実施例２０と異なる部分についてのみ説明する。
【００５０】
図１６は本実施例のボールペン１６の外観図、図１７は図１６のＣ−Ｃ’断面矢視図である。
ボールペン１６は、外筒１７及び内筒１８からなる軸筒１９内に、筆記芯としてボールペンリフィル２０を備えている。ボールペン１６はいわゆるノック式のボールペンであり、ボールペンリフィル２０は軸筒１９内で、コイルスプリング２１の弾発力によって後方付勢された状態で配置されている。ボールペンリフィル２０は、後端で接触している回転子２２を介して軸筒後端開口部１９ａから露出したノック棒２３を押圧する力を受けると、該弾発力に反しつつ軸筒１９内を前進し、軸筒前端開口部１９ｂから前端に備えた筆記部を露出させることで、筆記可能となる。参照符号１９ｃはクリップであり、内筒１８と一体に形成しており、軸筒１９の長手方向に沿って延在し、軸筒１９との間に挟持部を有するものである。
【００５１】
図１８は、外筒１７の外観斜視図及び内筒１８の後方拡大斜視図である。外筒１７の内壁には、外筒回転圧入部１７ａを、軸回転方向に等間隔で３か所形成し、そのうち１か所に外筒平面接触部１７ａａを形成している。内筒１８の外壁には、内筒回転圧入部１８ａを、軸回転方向に等間隔で３か所形成し、そのうち１か所に、圧入状態において外筒平面接触部１７ａａと面接触し、回転圧入部（図示せず）における平面接触部（図示せず）を構成する、内筒平面接触部１５ａａを形成した。
さらに実施例２０同様に、外筒１７の内壁には案内溝１７ｂ及び係止孔１７ｃを、内筒１８の外壁には係止突起１８ｂを、それぞれ形成した。
これらの構成により、両筒は圧入状態で取り付けられ、かつ、内筒１８が外筒１７に対して抜け止めされより外れにくくなっている。
【００５２】
図１９はボールペン１６を筆記可能な状態とした際の外観図であり、外筒１７を透明に表示している。図２０は図１９のＤ部分拡大模式図であり、構成を把握しやすいよう内部に位置する構造を破線で図示している。ボールペンリフィル２０の後端、回転子２２及び、内筒１８内壁の後退規制部１８ｃの関係を把握しやすくするため、構成を簡略化し、回転圧入部等を非表示としている。
先述の通り、ボールペン１６の筆記可能な状態においては、筆記部が軸筒前端開口部１９ｂから露出している。ここで、ボールペンリフィル２０の後端は回転子２２と当接し、さらに回転子２２の段部２２ａは、内筒１８内壁に形成した後退規制部１８ｃと当接している。この構造により、筆記時において筆記部を被筆記面に接触させた際にボールペンリフィル２０から回転子２２を介して内筒１８に対して外筒１７から抜ける方向へと力がかかるが、先述の通り、内筒１８と外筒１７は、圧入状態で取り付けられているだけでなく、抜け止めされていることから、特に内筒１８に対して外筒１７から抜ける方向に動きにくくなっている。よって、筆記時にボールペンリフィル２０が後退することが無いため、筆記時のボールペンリフィル２０のがたつきを防止することができ、筆記しやすいボールペン１６とすることができた。
【００５３】
＜実施例２３＞
本実施例は、実施例２２のボールペンに採用した重筒を変形させた一例であるため、実施例２２と異なる部分についてのみ説明する。
【００５４】
図２１は外筒２４の外観斜視図及び内筒２５の外観側面図であり、構成を把握しやすいよう内部に位置する構造を破線で図示している。
外筒２４の案内溝２４ｂ内壁には、リブ部２４ｂａを形成した。リブ部２４ｂａは、案内溝２４ｂ内壁から径方向内方に向かって突出し、案内溝２４ｂ内の軸回転方向一杯に伸びる突起であり、ボールペンの前端側から順にリブｂａａ、リブｂａｂ、リブｂａｃと３本形成している。本実施例ではボールペン内のコイルスプリング（図示せず）の弾発力によって、内筒２５は後方に付勢されているため、内筒２５を外筒２４から取り外す際に、圧入状態から挿入状態にすると、内筒２５が一気に飛び出そうになる。しかし、リブ２４ｂａと係止突起２５ｂとが接触し一時的に係止するため、内筒２５が飛び出し部品を紛失したり、飛び出した内筒２５が使用者に衝突しケガをする恐れが無く、安全な筆記具を得ることができる。
【００５５】
図２２は、両筒の取り外しの際に係止突起２５ｂがリブ部２４ｂａ（リブ２４ｂａａ）に係止した図である。状態が把握しやすいよう、図２１の外筒２４におけるＤ−Ｄ’断面矢視図に、内筒２５の係止突起２５ｂ付近の断面図を合わせて図示している。
両筒の挿入状態におけるコイルスプリングは縮んだ状態であり、弾発力が高いため、圧入状態から挿入状態にした直後は内筒２５への付勢が最大となっているところ、リブ２４ｂａａを案内溝２４ｂ内壁において設計上可能な限りボールペンの前端側に形成していることで、係止突起２５ｂが直ぐにリブ２４ｂａａと接触、係止する。そのため、内筒２５が外筒２４内で加速する前に一時的に係止することができるため、内筒２５が一気に飛び出すのをより効果的に防止することができる。本実施例ではリブｂａｂとリブｂａｃも形成しているため、３段階で係止突起２５ｂを係止可能であるため、より安全に内筒２５を外筒２４から取り外すことができ好ましい。
【符号の説明】
【００５６】
１          外筒
１ａ        外筒回転圧入部
２          内筒
２ａ        内筒回転圧入部
３          回転圧入部
４          外筒
４ａ        外筒回転圧入部
４ｂ        開口端
５          内筒
５ａ        内筒回転圧入部
６          回転圧入部
７          外筒
７ａ        外筒回転圧入部
７ａａ      外筒平面接触部
８          内筒
８ａ        内筒回転圧入部
８ａａ      内筒平面接触部
９          回転圧入部
９ａ        平面接触部
１０        外筒
１０ａ      外筒回転圧入部
１０ｂ      開口端
１０ｃ      案内溝
１０ｃａ    開口部
１０ｃｂ    側壁
１０ｃｃ    側壁
１０ｄ      係止孔
１１        内筒
１１ａ      内筒回転圧入部
１１ｂ      係止突起
１２        回転圧入部
１３        外筒
１３ａ      外筒回転圧入部
１３ｂ      開口端
１３ｃ      案内溝
１３ｃａ    開口部
１３ｃｂ    側壁
１３ｄ      係止孔
１３ｅ      回転防止溝
１４        内筒
１４ａ      内筒回転圧入部
１４ｂ      係止突起
１４ｃ      回転防止突起
１５        回転圧入部
１６        ボールペン
１７        外筒
１７ａ      外筒回転圧入部
１７ａａ    外筒平面接触部
１７ｂ      案内溝
１７ｃ      係止孔
１８        内筒
１８ａ      内筒回転圧入部
１８ａａ    内筒平面接触部
１８ｂ      係止突起
１８ｃ      後退規制部
１９        軸筒
１９ａ      軸筒後端開口部
１９ｂ      軸筒前端開口部
１９ｃ      クリップ
２０        ボールペンリフィル
２１        コイルスプリング
２２        回転子
２２ａ      段部
２３        ノック棒
２４        外筒
２４ａ      外筒回転圧入部
２４ａａ    外筒平面接触部
２４ｂ      案内溝
２４ｂａ    リブ部
２４ｂａａ  リブ
２４ｂａｂ  リブ
２４ｂａｃ  リブ
２４ｃ      係止孔
２４ｄ      回転防止溝
２５        内筒
２５ａ      内筒回転圧入部
２５ａａ    内筒平面接触部
２５ｂ      係止突起
２５ｃ      回転防止突起
【図１】
2020070924.tif 000004
【図２】
2020070924.tif 000005
【図３】
2020070924.tif 000006
【図４】
2020070924.tif 000007
【図５】
2020070924.tif 000008
【図６】
2020070924.tif 000009
【図７】
2020070924.tif 000010
【図８】
2020070924.tif 000011
【図９】
2020070924.tif 000012
【図１０】
2020070924.tif 000013
【図１１】
2020070924.tif 000014
【図１２】
2020070924.tif 000015
【図１３】
2020070924.tif 000016
【図１４】
2020070924.tif 000017
【図１５】
2020070924.tif 000018
【図１６】
2020070924.tif 000019
【図１７】
2020070924.tif 000020
【図１８】
2020070924.tif 000021
【図１９】
2020070924.tif 000022
【図２０】
2020070924.tif 000023
【図２１】
2020070924.tif 000024
【図２２】
2020070924.tif 000025