(57)【要約】【課題】クッションスプリングの取付荷重以下の荷重でさらにクッション作動するシャープペンシルを提供する。【解決手段】一実施形態のシャープペンシルは、軸筒と、該軸筒内に収容されるチャック機構であって、筆記芯を把持及び送り出し可能なチャック機構と、所定の取付荷重を有し、該チャック機構を該軸筒に対して軸線方向に弾性支持する第１のクッションスプリングと、該チャック機構を該軸筒に対して軸線方向に弾性支持する第２のクッションスプリングと、を備え、該第２のクッションスプリングは該第１のクッションスプリングの所定の取付荷重によって弾性変形可能である。【選択図】  図１
2018164208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸筒と、
前記軸筒内に収容されるチャック機構であって、筆記芯を把持及び送り出し可能なチャック機構と、
所定の取付荷重を有し、前記チャック機構を前記軸筒に対して軸線方向に弾性支持する第１のクッションスプリングと、
前記チャック機構を前記軸筒に対して軸線方向に弾性支持する第２のクッションスプリングと、を備え、
前記第２のクッションスプリングは前記第１のクッションスプリングの所定の取付荷重によって弾性変形可能である
ことを特徴とするシャープペンシル。
【請求項２】
前記第１のクッションスプリングの所定の取付荷重を軸線方向において支持する支持部を有する、請求項１に記載のシャープペンシル。
【請求項３】
前記第２のクッションスプリングは自由長を有して取り付けられる、請求項１又は請求項２に記載のシャープペンシル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筆記芯を把持するチャックを備えて、ノック操作により筆記芯を繰り出すことができるシャープペンシルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軸筒内に摺動自在に設けられた芯タンクと、この芯タンクの先部に固設されたチャックと、このチャックに遊嵌されたチャックリングと、該軸筒とチャックとの間に設けられたスリーブと、このスリーブと当接しかつその一部が該芯タンクと圧着されて取り付けられた弾性体と、この弾性体を圧縮して該芯タンクを軸方向に移動自在とする操作手段とから構成されたシャープペンシルが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２９０８８０号公報  （例えば、段落０００６、段落００１７参照。）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１が開示するシャープペンシルによれば、チャック締付けスプリングとクッションスプリングとを一体にした簡単な構造によってスライダを押し出すストロークを十分に得ることができる。しかしながら、従来、クッションスプリングの取付荷重以下の荷重でさらにクッション作動するシャープペンシルを提供することが求められていた。【０００５】
本発明は、クッションスプリングの取付荷重以下の荷重でさらにクッション作動するシャープペンシル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】
本発明に係るシャープペンシルの一態様では、シャープペンシルは、軸筒と、該軸筒内に収容されるチャック機構であって、筆記芯を把持及び送り出し可能なチャック機構と、所定の取付荷重を有し、該チャック機構を該軸筒に対して軸線方向に弾性支持する第１のクッションスプリングと、該チャック機構を該軸筒に対して軸線方向に弾性支持する第２のクッションスプリングと、を備え、該第２のクッションスプリングは該第１のクッションスプリングの所定の取付荷重によって弾性変形可能である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の複数の態様では、クッションスプリングの取付荷重以下の荷重でさらにクッション作動するシャープペンシルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るシャープペンシルの中間部分を省略し、前方側部分と後方側部分を示す部分断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るシャープペンシルのスリーブを示す正面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るシャープペンシルの第１のクッションスプリング及び第１のクッションスプリングと第２のクッションスプリングとを合成したスプリングにおける、変位に対する出力荷重を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図に基づいて本発明の複数の実施形態を説明する。図１に示す本実施形態のシャープペンシル１は、ノックボタン５へのノック操作により先口３の先端から筆記芯Ｔが送り出されて突出する後端ノック型のシャープペンシルである。なお、以下の説明では、シャープペンシル１の先口３が配置される側をシャープペンシル１の長手方向に延在する中心軸線方向（軸線方向）における前方とし、ノックボタン５が配置される側を後方として説明する。
【００１０】
シャープペンシル１は、略円筒形状の軸筒本体２と略先細円筒状の先口３とを備える。軸筒本体２と先口３を含んで軸筒が形成される。軸筒本体２と軸筒本体２の前方に配置される先口３とは、軸筒本体２の前端部内周面に形成される雌ねじ部２ａと、先口３の後方に形成された円筒部の外周面に形成される雄ねじ部３ａとが螺合することで固定される。
【００１１】
軸筒本体２の内部に配置された、後に詳述する芯パイプ１１の後端には、有底筒状に形成されたノックボタン５が着脱可能に組み付けられる。ノックボタン５の前端開口の内周面は芯パイプ１１の後端の外周面に着脱可能に嵌合する。芯パイプ１１の後端の内周面には、略円筒状に形成された字消しホルダ４の前部の外周面が着脱可能に嵌合されて組み付けられる。字消しホルダ４は、前方側の小径部４ａと後方側の大径部４ｂとを有する。字消しホルダ４の大径部４ｂの内周面には、字消し６の外周面が着脱可能に嵌合されて組み付けられる。
【００１２】
筆記芯Ｔをその内部に収容する芯パイプ１１は、略円筒状に形成されて、軸筒本体２内に配置される。芯パイプ１１の前部には、チャック１２が組み付けられる。チャック１２は、その先端が周方向に３分割されて形成されたチャック片の各々が中心軸線に向けて弾性変形した際に筆記芯Ｔを径方向に挟圧することにより把持可能であるように形成される。チャック１２は、芯パイプ１１に挿入して固定される後端の基部１２ａと、基部１２ａから前方に延在する梁状部１２ｂと、この梁状部１２ｂの前端に形成される膨出部１２ｃと、を有する。膨出部１２ｃの外周には、チャックリング１３が嵌脱自在に取り付けられる。芯パイプ１１の前部の外周及びチャック１２の基部１２ａ並びに梁状部１２ｂの外周には、スリーブ７が配置される。
【００１３】
スリーブ７は、図２に示すように、略円筒状に形成されて、前部の円筒部７ａと、円筒部７ａの後方に形成される弾性部７ｂ（第２のクッションスプリング）と、弾性部７ｂの後方に形成される先細円筒部７ｃと、を有する。スリーブ７は、樹脂材料を用いた射出成形により形成される。スリーブ７の円筒部７ａは、前端に環状壁７ａ１を有する略円筒状に形成される。円筒部７ａの後端と弾性部７ｂとの間にはその内周径及び外周径が後方から前方に向かうに従って小さくなるように形成された略先細円筒状の連結部が形成される。スリーブ７の後部の先細円筒部７ｃも、同様に略先細円筒状に形成される。弾性部７ｂは、略円筒状に形成されて、その外周面には図示する開口部７ｂ１が径方向において対向する２箇所に形成される。各開口部７ｂ１に対応する円筒部７ａの後端縁及び先細円筒部７ｃの前端縁からは、夫々接続部７ｂ２，７ｂ３が軸線方向に延在し、円筒部７ａ及び先細円筒部７ｃは、夫々接続部７ｂ２，７ｂ３を介して開口部７ｂ１の外周の弾性部７ｂの部分と接続する。弾性部７ｂの周方向において、接続部７ｂ２，７ｂ３は、開口部７ｂ１に比べて十分に幅狭に形成される。従って、弾性部７ｂの周方向において、接続部７ｂ２，７ｂ３に隣接する部分には、周方向に延在する切込みが入れられるように形成された空隙部７ｂ４，７ｂ５，７ｂ６，７ｂ７が形成される。空隙部７ｂ４，７ｂ５，７ｂ６，７ｂ７は、これに隣接する開口部７ｂ１の外周の梁状部分が所定の薄肉部となるように形成される。このように形成されるスリーブ７は、軸線方向に圧縮力が加えられると、空隙部７ｂ４，７ｂ５，７ｂ６，７ｂ７に隣接する開口部７ｂ１の外周の梁状部分が撓んで接続部７ｂ２，７ｂ３が相互に近接して所定の弾発力を発生する。また、軸線方向に加えられた圧縮力が取り除かれると元の形状（自由長）に復元する弾性を有する。
【００１４】
後に詳述するように、本実施形態では、第２のクッションスプリングとして機能する弾性部７ｂがその自由長を有する状態となるように、スリーブ７がシャープペンシル１に組み付けられる。第２のクッションスプリングは、第１のクッションスプリングの取付荷重よりも小さい筆圧が負荷されるクッション作動領域で、該筆圧が第２の所定のばね定数に沿った筆圧となるように調整する機能を有する。
【００１５】
チャック１２の梁状部１２ｂの外周面とスリーブ７の内周面との間には、コイルスプリングであるチャックスプリング１５が組み付けられる。チャックスプリング１５は、その前端がスリーブ７の環状壁７ａ１の後面に当接し、後端が芯パイプ１１の前端面に当接する。チャックスプリング１５は、スリーブ７と芯パイプ１１との間で軸線方向に圧縮された状態で組み付けられる。チャックスプリング１５の付勢力により、芯パイプ１１及びチャック１２はスリーブ７に対して後方に付勢されるので、図示するように、チャックリング１３の後端面とスリーブ７の環状壁７ａ１の前面が当接する。
【００１６】
本実施形態のシャープペンシル１は、後に詳述するクッションスプリング１８を所定の取付荷重で圧縮するガイド筒１６を備える。ガイド筒１６は、略円筒状に形成され、前部の先細円筒部１６ａと、後部の大径円筒部１６ｃと、先細円筒部１６ａと大径円筒部１６ｃとの間に形成される小径円筒部１６ｂと、を有する。大径円筒部１６ｃの外周形及び内周径は、小径円筒部１６ｂの外周形及び内周径よりも夫々大きい。ガイド筒１６は先口３内に挿入され、小径円筒部１６ｂの後部及び大径円筒部１６ｃが先口３の後端から後方に突出する。ガイド筒１６はクッションスプリング１８により軸線方向の前方に向けて付勢され、先口３と当接するように組み付けられる。ガイド筒１６の内周面には、前進したチャックリング１３の前端面と当接する環状の当接面を有する段部１６ｄが形成される。段部１６ｄよりも後方のガイド筒１６の内周面には、スリーブ７の前端面が当接する環状の当接面を有する段部１６ｅがさらに形成される。
【００１７】
ガイド筒１６の後端は、バネ受部材１７の前端と当接する。バネ受部材１７は、その前端にフランジ部１７ａを有する略円筒状に形成され、径方向において、芯パイプ１１の外周面と軸筒本体２の内周面との間に配置される。後に詳述するクッションスプリング１８は、ガイド筒１６及びバネ受部材１７によって軸線方向に所定の取付荷重で圧縮されて組み付けられる。一方、スリーブ７は、前述の通り、スリーブ７の弾性部７ｂがその自由長を有する状態で、軸線方向に圧縮されることなくガイド筒１６内に組み付けられる。スリーブ７の弾性部７ｂがその自由長を有することができるように、バネ受部材１７の前端面と当接するガイド筒１６の後端面は、クッションスプリング１８の取付荷重がスリーブ７の弾性部７ｂに負荷されないように軸線方向において支持する支持部２５として機能する。バネ受部材１７のフランジ部１７ａの後端面は、所定のクッションストロークを得ることができるように、軸筒本体２の内周面に形成される前方に面する環状面を有する段部２ｃに対して所定の間隔を離間して配置される。
【００１８】
バネ受部材１７のフランジ部１７ａの後端面と軸筒本体２の内周面に形成された段部２ｄの環状面との間にはコイルスプリングであるクッションスプリング１８（第１のクッションスプリング）が所定の取付荷重で軸線方向に圧縮されて組み付けられる。ここで、前述の第２のクッションスプリングであるスリーブ７の弾性部７ｂの第２のばね定数は、第１のクッションスプリングであるクッションスプリング１８の第１のばね定数よりも低い値となるように構成される。このように構成すると、クッションスプリング１８が作動する筆圧よりも低い筆圧でスリーブ７の弾性部７ｂをクッション作動させることができる。
【００１９】
第２のクッションスプリングであるスリーブ７の弾性部７ｂが自由長を有して組み付けられるのに対し、第1のクッションスプリングであるクッションスプリング１８は、所定の取付荷重を有するように構成される。このように構成すると、ユーザは筆圧に反映されるクッションスプリング１８の所定の取付荷重を感知することで、該取付荷重よりも低いスリーブ７の弾性部７ｂのクッション作動領域（ストローク作動領域）と、該取付荷重よりも高いクッションスプリング１８のクッション作動領域とを明確に区別することができる。このため、該所定の取付荷重よりも低いスリーブ７の弾性部７ｂのクッション作動領域では、ユーザは筆圧によって筆記芯Ｔが折損する懸念を伴うことなく積極的にスリーブ７の弾性部７ｂをクッション作動させて、例えば図３に示す第２のばね定数に沿った所定の安定した筆圧で筆記をおこなうことができる。一方、該所定の取付荷重よりも高いクッションスプリング１８のクッション作動領域では、ユーザは過大な筆圧によって筆記芯Ｔが折損してしまうことを防ぎながら、所望の高い筆圧で筆記をおこなうことができる。さらに、本実施形態では、クッションスプリング１８の第１のばね定数とスリーブ７の弾性部７ｂの第２のばね定数とが異なる値として構成されているため、ユーザは第１及び第２のばね定数の相違を筆圧により感知して各々のクッション作動領域を区別することができる。
【００２０】
チャック１２よりも前方のガイド筒１６内には、スライダ８が前後動可能に組み付けられる。スライダ８の前部には、ガイド筒１６及び先口３を貫通して前方に突出する芯ガイド９が固定される。スライダ８の後部の外周面はガイド筒１６の内周面と摺接して、スライダ８を軸線方向の任意の位置に停止させることができる所定の抵抗を生じさせる。スライダ８内には筆記芯Ｔが挿通可能とされて、スライダ８の内周面に形成されたブレーカ部８ａにより筆記芯Ｔが所定の挟圧力で挟持されるように構成される。
【００２１】
筆記芯Ｔを把持及び送り出し可能なチャック機構は、チャック１２、チャックリング１３、スリーブ７及びチャックスプリング１５を含んで構成されて、軸筒内に収容される。クッションスプリング１８は、チャック機構を軸筒に対して所定の取付荷重及び第１のばね定数で軸線方向に弾性支持する。チャック機構をクッションスプリング１８で弾性支持することにより、チャック機構が把持する筆記芯Ｔに過大な筆圧が負荷された場合にも筆記芯Ｔが折損してしまうことを防止することができる。
【００２２】
シャープペンシル１による筆記芯Ｔの送り出しについて説明する。ノックボタン５を押圧するノック操作により、チャックスプリング１５の付勢力に抗して芯パイプ１１、チャックリング１３が嵌合されたチャック１２及びチャック１２に把持された筆記芯Ｔが前進する。スライダ８及び芯ガイド９が後退している場合には、これらもチャック１２に押圧されることで筆記芯Ｔと共に前進する。チャック１２及びチャックリング１３が所定の間隔だけ移動すると、ガイド筒１６の内周面に形成された段部１６ｄの当接面にチャックリング１３の前端面が係合してチャック１２の膨出部１２ｃから後方に向けてチャックリング１３が離脱する。チャックリング１３が離脱すると、チャック１２のチャック片の各々が弾性により径方向外側に開いて筆記芯Ｔが解放される。筆記芯Ｔはシャープペンシル１における１ノック操作当たりの所定の送り出し量だけ送り出されて解放される。ノックボタン５の押圧を解放してチャック機構がノック操作から解放されると、送り出されて解放された位置でスライダ８のブレーカ部８ａにより挟持された筆記芯Ｔを残してチャック１２及びチャックリング１３が後退し、筆記芯Ｔのノック操作前より後方の位置を再び把持する。
【００２３】
シャープペンシル１は、芯ガイド９から所定量の筆記芯Ｔが突出した状態で筆記することができる。筆記により軸線方向に生じる荷重（いわゆる筆圧）は、筆記芯Ｔ、筆記芯Ｔを把持するチャック１２並びにチャックリング１３及びスリーブ７に負荷される。この筆圧が所定の荷重を越えると、クッションスプリング１８やスリーブ７の弾性部７ｂが弾性変形して、筆記芯Ｔ、チャック１２、チャックリング１３及びスリーブ７が後方へ後退するクッション作動が行われる。
【００２４】
クッション作動について詳述する。先ず、クッションスプリング１８（第１のクッションスプリング）の所定の取付荷重よりも低い筆圧が筆記芯Ｔに負荷された場合には、クッションスプリング１８よりもばね定数の低いスリーブ７の弾性部７ｂ（第２のクッションスプリング）がクッションスプリング１８よりも先に縮む。前述の通り、スリーブ７の弾性部７ｂは、クッションスプリング１８の所定の取付荷重よりも小さい荷重によって縮み方向に弾性変形される。筆記芯Ｔは、チャック１２、チャックリング１３、芯パイプ１１及びスリーブ７の円筒部７ａと共にスリーブ７の弾性部７ｂの第２のばね定数に応じた所定量だけ後退する。このようにして、シャープペンシル１は最初のクッション作動をする。
【００２５】
本実施形態では、自由長で組み付けられた比較的ばね定数の低いスリーブ７の弾性部７ｂは、所定の取付荷重を出力する比較的ばね定数の高いクッションスプリング１８と軸線方向に重ねて配置される。このように構成する場合には、比較的ばね定数の低いばね（スリーブ７の弾性部７ｂ）に筆圧が負荷されなくても、常に比較的ばね定数の低いばねが比較的ばね定数の高いばね（クッションスプリング１８）の付勢力（取付荷重）によって弾性変形してしまうことも考えられる。しかしながら、本実施形態では、前述の通り、ガイド筒１６の支持部２５によってクッションスプリング１８の付勢力が支持されているため、スリーブ７の弾性部７ｂに筆圧が負荷されたときだけにスリーブ７の弾性部７ｂが弾性変形するように構成することができる。
【００２６】
さらに筆圧が増加して、スリーブ７の弾性部７ｂが軸線方向に実質的に弾性変形しなくなるまで圧縮されると、スリーブ７の弾性部７ｂではそれ以上のクッション作動は行われない。この場合には、筆記芯Ｔ、チャック１２、チャックリング１３、芯パイプ１１、圧縮されて弾性変形したスリーブ７及びバネ受部材１７が所定の取付荷重を出力するクッションスプリング１８に抗して後退するクッション作動が行われる。
【００２７】
ここで、シャープペンシル１のクッション作動における筆圧（荷重）と変位の関係の具体例を図３に示す。筆記芯Ｔに筆圧が掛かると、初期には第２のクッションスプリングである弾性部７ｂが作動して、図３のＯ点からＰ点に示す挙動を示す。すなわち、筆圧が約９０ｇまでは、弾性部７ｂが０．５ｍｍ縮むこととなる。この際、更に筆圧をかけても、図３のＰ点からＱ点に示すように、約１７０ｇまではクッションストローク（変位）は生じない。このとき、ユーザは、第２のクッションスプリングであるスリーブ７の弾性部７ｂが作動する当初のクッション作動領域（０ｇ〜約９０ｇ）を超えて、第１のクッションスプリングであるクッションスプリング１８の取付荷重（約１７０ｇ）に到達したことを筆圧により感知することができる。
【００２８】
更に筆圧が掛かり、筆圧が約１７０ｇを越えると、第１のクッションスプリングであるクッションスプリング１８が作動して、Ｑ点以降の挙動を示す。図示するように、０．８ｍｍストロークしたときに２５０ｇから３５０ｇまでの間の範囲の筆圧となるようにクッション作動させることがシャープペンシル１を使用する上で好ましい。さらに好ましくは０．８ｍｍストロークしたときに２８０ｇから３２０ｇまでの間の範囲の筆圧となるように、最も好ましくは０．８ｍｍストロークしたときに２９０ｇから３１０ｇまでの間の範囲の筆圧となるようにクッション作動させることが好ましい。クッションスプリング１８の第１のばね定数はスリーブ７の弾性部７ｂの第２のばね定数よりも高いため、クッションスプリング１８が作動するクッション作動領域では、変位の増加に対してより急激に筆圧（ばねの出力）が上昇する。
【００２９】
このようにして、筆圧が低い初期のクッション作動では第２のクッションスプリングにより柔らかい感触を得つつ、所定の筆圧を越えた段階で硬い感触の第１のクッションスプリングのクッション作動により、クッション作動が限界に近いことをユーザが感じるようにシャープペンシル１を構成することができる。
【００３０】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は本実施形態によって限定されることはなく、種々の変更を加えて実施することができる。例えば、本実施形態では第２のクッションスプリングは第１のクッションスプリングの前方に軸線方向に重ねて配置するものと説明したが、他の実施形態では、第２のクッションスプリングは第１のクッションスプリングの後方に軸線方向に重ねて配置するものとしてもよい。さらに他の実施形態では、第１のクッションスプリングと第２のクッションスプリングとは径方向に各々異なる寸法を有する入れ子状に形成され、軸線方向に重複する部分を有して配置するものとしてもよい。また、本実施形態では第２のクッションスプリングは自由長を有して取り付けられるものと説明したが、他の実施形態では、第２のクッションスプリングは任意のセット荷重を有して組み付けられるものとしてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１        シャープペンシル                ２        軸筒本体
２ａ      雌ねじ部                        ２ｂ      前端面
２ｃ      段部                            ２ｄ      段部
３        先口                            ３ａ      雄ねじ部
３ｂ      後端面                          ４        字消しホルダ
４ａ      小径部                          ４ｂ      大径部
５        ノックボタン                    ６        字消し
７        スリーブ                        ７ａ      円筒部
７ａ１    環状壁                          ７ｂ      弾性部
７ｂ１    開口部                          ７ｂ２    接続部
７ｂ３    接続部                          ７ｂ４〜７ｂ７    空隙部
７ｃ      先細円筒部                      ８        スライダ
８ａ      ブレーカ部                      ９        芯ガイド
１１      芯パイプ                        １２      チャック
１２ａ    基部                            １２ｂ    梁状部
１２ｃ    膨出部                          １３      チャックリング
１５      チャックスプリング              １６      ガイド筒
１６ａ    先細円筒部                      １６ｂ    小径円筒部
１６ｃ    大径円筒部                      １６ｄ    段部
１６ｅ    段部                            １７      バネ受部材
１７ａ    フランジ部                      １８      クッションスプリング
２５      支持部
【図１】
2018164208.tif 000003
【図２】
2018164208.tif 000004
【図３】
2018164208.tif 000005
【国際調査報告】
2018164208.tif 000006
2018164208.tif 000007
2018164208.tif 000008
2018164208.tif 000009