(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸筒内に、芯の後退を阻止するチャックユニットが配置されたシャープペンシルにおいて、芯の繰り出し過程において、前記チャックユニットのチャック体が拡開した状態で後退し、次いで、前記チャック体が閉鎖して芯を把持した状態で前進するチャックユニット移動手段を設けたシャープペンシル。
【請求項２】
前記チャックユニットのチャック体の前方にスリットを形成すると共に、そのチャックの開閉をチャック体の前方に配置したチャックリングによってなした請求項１記載のシャープペンシル。
【請求項３】
前記チャックユニットを、芯の前進は許容するが、芯の後退は楔作用によって阻止するボールチャック機構とした請求項１記載のシャープペンシル。
【請求項４】
前記軸筒の前方に取り付けられる先部材内部に、芯保持部材を内包した摺動部材を前後動自在に配置した請求項１〜請求項３の何れかに記載のシャープペンシル。
【請求項５】
前記先部材内部に段部を形成すると共に、その段部を支点として揺動可能な円板状の部材を、前記摺動部材の後方に配置し、前記円板状の部材の揺動により、前記摺動部材が前進もしくは後退するものとした請求項４に記載のシャープペンシル。
【請求項６】
前記チャックユニットのチャック体の拡開状態を維持する係止手段を配置した請求項１〜請求項５の何れか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、軸筒内に、芯の後退を阻止するチャックユニットが配置されたシャープペンシルに関するものであり、特に、短い芯を有効に使用することができるシャープペンシルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、軸筒内に芯ケースを前後動自在に配置し、その芯ケースの前端に芯の把持・開放を行うチャック体を固定し、さらに、そのチャック体の前方部にチャック体を閉鎖・拡開せしめるチャックリングを囲繞し、前記芯ケースを前進させることで芯を繰り出すシャープペンシルが知られている。前記芯ケースの前進動作によって、チャック体に把持された芯が前進し、繰り出されるが、芯ケースの前進動作中のある時点でチャックリングのみの前進が制限される。この時、チャック体の前方部がチャックリングから外れ、そのチャック体は自らの弾性復帰力によって拡開する。この拡開動作により、芯がチャック体から解放されるのである。次いで、芯ケースの前進動作が解除されるとチャック体は後退し、再び、チャックリングによって閉鎖せしめられて芯を把持する。しかし、チャック体の前方外周部（チャックリングとの接触部分）が円錐状になっているため、この時に芯を把持した状態でチャック体が若干後退する。
上記のチャック体が閉鎖させられながらも芯を後退させる動作は、筆記芯が使用により短くなってチャック体から外れ、把持できない状態になった芯（以下、この状態の芯を残芯と呼ぶ）と、その残芯に追従しチャック体に把持された芯（以下、後続芯と呼ぶ。）の間に、隙間を発生させてしまい、筆記に違和感を生じさせる。つまり、前記残芯は、軸筒の前方に位置する先部材内部に固定された芯戻り止め部材によって軽く保持されていると共に、その残芯はチャック体に把持された後続芯によって押し出されながら繰り出される。しかし、上述したように、チャック体がチャックリングによって閉鎖させられながらも後続芯を後退させるため、前記残芯の後端と後続芯の前端との間に、隙間が発生してしまうのである。この状態で筆記を行うと、筆記圧が残芯と芯戻り止め部材の摩擦力より大きいため、前記残芯が隙間の分後退し、非常に違和感のある筆記動作になってしまっていた。そして、遂には、その違和感を無くすために残芯を捨ててしまう場合もあって無駄が発生していた。
【０００３】
そこで、特許文献１では、芯の繰り出し過程においてチャック体を含む中軸ユニットを後退させることによって、前記残芯と後続芯との間に発生した隙間を無くしている。
具体的に説明すると、芯繰り出し機構を中軸内に配置するとともに、中軸ユニットを本体内に配置し、また、その本体内には芯の繰り出し過程において、前記中軸ユニットが後退し、次いで前進する中軸移動手段を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１１９９２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の特許文献１の構成にあっては、芯繰り出し過程においてチャック体を含む中軸ユニットが後退し、チャック体が芯を繰り出してチャックリングによって閉鎖された後も、中軸ユニットが前進することで、残芯と後続芯の間に生じた隙間を埋めることを可能にしている。このように中軸ユニットを動作させることで、残芯状態においても良好な筆記感が得られ、また、芯を無駄なく使用できるようにした点は非常に優れている。
しかしながら、筆記に残芯が用いられていない場合、即ち、筆記芯がチャック体と芯戻り止め部材の双方に保持されている場合は、芯繰り出し過程において、前記の筆記芯は中軸ユニットと共に後退し、次いで、チャック体と共に前進し、そして、チャック体の閉鎖過程において再び後退し、さらに、中軸ユニットと共に再び前進するといった前後動を何回も繰り返すことになる。この結果、筆記芯が先部材や芯戻り止め部材の内面によって何度も擦られてしまうことになり、筆記芯の表面が削られ、その削られた芯屑によって紙面を汚してしまうばかりでなく、芯が細くなってしまい芯折れの一因となる場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで本発明は前記問題を鑑み、軸筒内に、芯の後退を阻止するチャックユニットが配置されたシャープペンシルにおいて、芯の繰り出し過程において、前記チャックユニットのチャック体が拡開した状態で後退し、次いで、前記チャック体が閉鎖して芯を把持した状態で前進するチャックユニット移動手段を設けたことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、軸筒内に、芯の後退を阻止するチャックユニットが配置されたシャープペンシルにおいて、芯の繰り出し過程において、前記チャックユニットのチャック体が拡開した状態で後退し、次いで、前記チャック体が閉鎖して芯を把持した状態で前進するチャックユニット移動手段を設けたので、従来技術で示したように芯がチャックユニットと共に後退することなく、残芯と後続芯の間を埋めることができる。このため、残芯状態でも良好な筆記感が得られると共に、筆記に残芯を用いていない場合の芯繰り出し過程においても、芯が何度も前後動して先部材や芯戻り防止部材の内面に擦れることを防止することができ、この結果、芯の表面の削れによる芯の折損や紙面の汚れを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施例の構成を示す縦断面図。
【図２】本発明の第１実施例の構成を示す部分拡大縦断面図。
【図３】本発明の第１実施例の作動図。
【図４】本発明の第１実施例の作動図。
【図５】本発明の第１実施例の作動図。
【図６】本発明の第１実施例の作動図。
【図７】本発明の第２実施例の構成を示す部分拡大縦断面図。
【図８】本発明の第３実施例の構成を示す部分拡大縦断面図。
【図９】本発明の第４実施例の構成を示す縦断面図。
【図１０】本発明の第４実施例の構成を示す部分拡大縦断面図。
【図１１】本発明の第４実施例の作動図。
【図１２】本発明の第４実施例の作動図。
【図１３】本発明の第４実施例の作動図。
【図１４】本発明の第４実施例の作動図。
【図１５】本発明の第４実施例の作動図。
【図１６】本発明の第４実施例の作動図。
【図１７】本発明の第５実施例の構成を示す部分拡大縦断面図。
【図１８】本発明の第５実施例のロック部材とノック部材の詳細斜視図
【図１９】本発明の第５実施例の作動図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明による芯繰り出し構造を有するシャープペンシルの基本構造は、以下の通りである。軸筒内には、芯の後退を阻止するチャックユニットが配置されている。さらに、芯の繰り出し過程において、前記チャックユニットのチャック体が拡開した状態で後退し、次いで、前記チャック体が閉鎖して芯を把持した状態で前進する、チャックユニット移動手段を設けている。
作用について説明する。芯を繰り出すために、チャックユニットの後方に配置される芯タンクユニットを押圧して前進せしめる（以下、後端ノックという）と、チャックユニットに内包されるチャック体が拡開して芯を解放すると共に、前記チャックユニットと前記芯タンクユニットとが一体に係止される。次いで、前記芯タンクユニットの押圧を解除すると、芯タンクユニットと前記チャックユニットが一体のまま後退し、その後退過程において係止が外れると共にチャックユニットのチャック体が閉鎖して芯を挟持し、次いでチャックユニットが前進する。これにより芯の繰り出しを完了する。この構造を採ることで、芯の繰り出し過程で、芯を後退させることがないため、芯が先部材や芯戻り防止部材の内面に何度も擦れることを防止することができ、この結果、芯の表面の削れによる芯の折損や紙面の汚れを防止できる。
【００１０】
実施例に基づき本発明のシャープペンシルの芯繰り出し構造を説明する。図１は、本発明の第１実施例の構成を示す縦断面図であり、図２は、部分拡大縦断面図である。
外軸筒１の前方には、先部材２が固定されている。その先部材２は内部に芯保持部材３を圧入固定し、先端に芯保護管４を固定している。また、先部材２の内部であって、芯保持部材３の後方には、摺動体５、チャックリング６、チャック７、スプリング押さえ８、チャックスプリング９から構成されるチャックユニットが、前後方向摺動自在に配置されている。そのチャックユニットは、摺動体５の後方に配置された摺動体スプリング１０によって、前方に付勢されている。
また、前記摺動体５の後方には、芯タンク１１、継ぎ手１２、ノック部材１３から構成される芯タンクユニットが、外軸筒１の内部で前後方向摺動自在に配置されている。さらに、芯タンク１１の外周には、ノックスプリング１４が配置されると共に、ノック部材１３の外周には抜け止め部材１５が配置される。そのノック部材１３の後端には消しゴム１６が内挿入され、その消しゴム１６を覆うように、ノックカバー１７がノック部材１３の後端に取り外し可能に配置される。また、前記外軸筒１の後方には小径部１ａが設けられ、その小径部１ａにはクリップ１８が円筒状の取り付け部１８ａが外嵌圧入されることで固定されている。このクリップ１８は外軸筒１或いはノック部材１３、ノックカバー１４、抜け止め部材１７と一体に成形することも可能である。以上が本実施例の構成であるが、本実施例においては、摺動体５と継ぎ手１２に特徴を有している。
【００１１】
さらに各部材について詳述する。前記先部材２は、内部に貫通孔２ａと、段部２ｂ、２ｃ、２ｄが形成され、段部２ｃの前方に内径部２ｅが、段部２ｃと段部２ｄの間に内径部２ｆが形成されている。また、先部材２の後方には、螺子２ｇが形成され、その螺子２ｇは前記外軸筒１の前方に形成された螺子１ｇと螺合固定されている。
前記芯保持部材３は軸方向に貫通孔３ａを有し、前方は先端が平らな円錐上、後方は円筒状となっており、後端に鍔部３ｂを有する。前記先部材２の内側段部２ｂにこの鍔部３ｂを当接させて位置決めされた状態で、その芯保持部材３は先部材２に圧入固定される。この芯保持部材５に用いられる材質は、弾性を有する樹脂であれば良く、具体的には、ニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。また、先部材２の貫通孔２ａに圧入固定される芯保護管４は繰り出された芯の保護と、視認性を向上させる目的で配置されるが、先部材２と一体に形成しても良い。その芯保護管４に用いられる材質は、芯の保護（芯折れ防止機能付加）を目的とするためは金属を用いることが良い。具体的には、鉄およびその合金、銅及びその合金などが挙げられる。
【００１２】
前記チャックユニットは、前述したように、摺動体５、チャックリング６、チャック７、スプリング押さえ８、チャックスプリング９から構成される。前記摺動体５は、内径部に段部５ａと傾斜突起５ｂが形成されており、外周上には段部５ｃ、５ｄ、５ｅが形成されている。また、摺動体５の内径部の段部５ａには、チャックリング６の後端が圧入固定される。本実施例では、チャックリング６は後端に鍔を有しているが、摺動体５と着脱不能に固定することができれば、鍔が無い形状、または径が小さくなった形状とすることも可能であり、或いは摺動体５とチャックリング６とを一体に成形することもできる。また、摺動体５の後方部分には、対向する位置にスリットを設け、拡開しやすい構造としても良い。つまり、拡開しやすい構造を採ることにより、後述する後端ノック動作時に摺動体５の傾斜突起５ｂと継ぎ手１２の溝１２ｃとの嵌合によってもたらされる係止力を、調整することも可能となる。
前記チャックリング６に内挿入されるチャック７は、前方が３つに擦り割り加工されておりスリット７ａが形成されている。さらに、チャック７の後端に設けられた矢尻状凸部７ｂにおいて、スプリング押さえ８の内径部８ａと圧入固定されている。そのスプリング押さえ８の前端とチャックリング６の後端との間には、チャックスプリング９が張設され、チャック７とスプリング押さえ８を後方に付勢している。そのチャック７は後方に付勢されると共に、先端に形成されたテーパ部７ｃが前記チャックリング６の前方内径部６ａに押し付けられるため、チャック体７の３つ割り部分が閉鎖して、芯１９を把持する。なお、本実施例ではチャックの擦り割りを３つ割りにしたが、２つ割りに加工することも可能である。
前記チャックユニットは、外軸筒１の段部１ｅと摺動体５の段部５ｅとの間に張設された摺動体スプリング１０によって、前方に付勢され、段部５ｃが先部材２の段部２ｄに当接することで位置決めされる。また、摺動体５の前方外周部５ｅは、先部材２の内径部２ｆより僅かに細く形成されており、後端ノック動作時に摺動体５が先部材２の内部を前後に摺動する際のガイドとなる。これらの位置決めやガイドとなる部位は、本実施例の部位に限らず、例えば摺動体５の前端で位置決めすることや、チャックリング６の外径を先部材２の内径部２ｅより僅かに細く形成してガイドすることも可能である。
【００１３】
前記チャックユニットを構成するチャックリング６の材質は、チャック７を閉鎖せしめる際に、その前方内周部６ａがチャック７自らの弾性復帰力を受けるため、強度および耐久性に優れた金属、例えば、銅やその合金、鉄やその合金、アルミニウムやその合金、亜鉛やその合金などが望ましい。また、チャック７の材質も拡開・閉鎖時に弾性変形を繰り返すため、強度および耐久性に優れた上記のような金属が望ましいが、比較的硬質な合成樹脂、例えば、アクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリアセタールなどや、これらの合成樹脂に無機粉体、ガラス繊維、カーボン繊維などを充填したものであっても良い。
【００１４】
前記芯タンクユニットは、前述したように、芯タンク１１、継ぎ手１２、ノック部材１３から構成される。前記芯タンク１１の前方内径部１１ａには、継ぎ手１２の後方外径部１２ａが内嵌圧入されている。本実施例ではこの芯タンク１１の前方内径部１１ａと継ぎ手１２の後方外径部１２ａに溝と突起をつけて脱落を防いでいるが、芯タンク１１と継ぎ手１２が着脱不能に固定されれば、断続的なリブを用いた嵌合や単純な圧入によって固定することも可能であり、或いは芯タンク１１と継ぎ手１２を一体に成形しても良い。また、継ぎ手１２の前方側面部１２ｂには外周上に溝１２ｃが設けられており、後述する後端ノックによる芯繰り出し動作時に、この溝１２ｃが摺動体５の傾斜突起５ｂと嵌合する。ここで、この溝１２ｃから継ぎ手１２の先端までの距離は、前記チャックユニットの摺動体５の傾斜突起５ｂからスプリング押さえ８の後端までの距離に比べて、僅かに大きく設計されている。
さらに、前記芯タンク１１の後端には、ノック部材１３の先端部１３ａが着脱不能に固定されている。そのノック部材１３には段部１３ｂ、鍔部１３ｃ、１３ｄと後端拡径部１３ｅが設けられている。この後端拡径部１３ｅには消しゴム１６が取り付けられていると共に、鍔部１３ｄにノックカバー１７が着脱可能に取り付けられて、消しゴム１６を覆っている。
また、芯タンクユニットは、外軸筒１の段部１ｄとノック部材１３の段部１３ｂの間に張設されたノックスプリング１４によって、後方に付勢されている。加えて、外軸筒１の段部１ｂに圧入固定された抜け止め部材１５に、ノック部材１３の鍔部１３ｃが当接することで、芯タンクユニットが位置決めされる。なお、前記抜け止め部材１５の形状は円筒状に限らず、断面がＣ型のリングを用いることや複数の部材を用いることも可能であり、或いは、芯タンクユニットを挿入後に外軸筒１の後端をカシメ加工によって内径がノック部材１３の鍔部１３ｃよりも細く形成してもよい。つまり、芯タンクユニットが外軸筒１から脱落することを防ぐことができればよい。また、後端ノック動作時には、外軸筒１の段部１ｃとノック部材１３の鍔部１３ｃとが当接することで、後端ノックの押し込み過剰を防止する。
【００１５】
ここで、前記各スプリングの付勢力、芯保持部材３の芯保持力、摺動体５の傾斜突起５ｂと継ぎ手１２の溝１２ｃとの嵌合によってもたらされる係止力の、各々の力の序列について詳述する。力の弱い方から順に以下の大小関係が必要となる。
前記芯保持部材３の芯保持力は摺動体スプリング１０の付勢力よりも弱く、また、その摺動体スプリング１０の付勢力は摺動体５の傾斜突起５ｂの嵌合によってもたらされる係止力よりも弱い。さらに、その係止力はノックスプリング１４の付勢力よりも弱く設定されている。
なお、チャックスプリング９の付勢力は他の弾発部材等と力の大小関係は必要とされないが、芯を繰り出すためにノック部材１３を押圧した時に、芯タンク１１等を介して人間が指でチャックスプリング９を縮められる程度の付勢力とする必要がある。しかし、筆記の際に芯が没入することがないように、前記チャック体が後方に向けて付勢される力は必要である。
【００１６】
次に本発明の第１実施例における、芯タンクを前進せしめて芯を繰り出す動作について説明する。図３〜図６は、後端ノック動作の作動図である。
【００１７】
芯１９を繰り出すために、ノックカバー１７を押圧する（以下後端ノック）と、ノックスプリング１４の弾発力に抗して芯タンク１１が前進する。芯タンク１１の前進に伴い、継ぎ手１２の前方側面部１２ｂが摺動体５の傾斜突起５ｂに乗り上がりながら摺動し、やがて継ぎ手１２の先端がスプリング押さえ８の後端に当接する（図３）。この時点では、チャック７はチャックリング６によって閉鎖せしめられており、芯１９を把持した状態である。
【００１８】
さらに、ノックカバー１７への押圧力を増加させると、継ぎ手１２によってスプリング押さえ８とチャック７がチャックスプリング９に抗して前進せしめられる（図４）。このため、チャック７のテーパ部７ｃがチャックリング６の前方内径部６ａから外れ、チャック７は拡開して芯１９を解放する。同時に、継ぎ手１２の溝１２ｃと摺動体５の傾斜突起５ｂが嵌合し、前記芯タンクユニットと前記チャックユニットとが一体に係止される。さらにこの時、外軸筒１の段部１ｂとノック部材１３の鍔部１３ｃの前端とが当接するため、使用者はこれ以上過剰にノックカバー１７を押し込むことはできない。
【００１９】
次いでノックカバー１７への押圧力を解除すると、ノックスプリング１４の弾発力と摺動体５の傾斜突起５ｂと継ぎ手１２の溝１２ｃとの嵌合によってもたらされる係止力が摺動体スプリング１０の弾発力を上まわっているため、芯タンクユニットとチャックユニットは一体のまま、摺動体スプリング１０の付勢力に抗しながら後退する。そして、図５に示すように、摺動体５の外周上の段部５ｄが外軸筒１の段部１ｆに当接すると、チャックユニットの後退が阻止される。この間、チャック７は拡開したままであるため、芯１９は後退しない。
【００２０】
チャックユニットの後退が阻止された後も、ノックスプリング１４の弾発力によってさらに芯タンクユニットは後退を続ける。この後退動作の過程で、継ぎ手１２の溝１２ｃから摺動体５の傾斜突起５ｂが外れる。そして、芯タンクユニットはノック部材１３の鍔部１３ｂが抜け止め部材１５に当接するまで後退し、元の状態に戻る。
一方、継ぎ手１２による押圧力が除去されるため、チャック７はチャックスプリング９の弾発力によって後退せしめられ、チャックリング６によって閉鎖させられて再び芯１９を把持する。さらに、継ぎ手１２を介してノックスプリング１４から受けていた後方への付勢力が無くなるため、摺動体５は摺動体スプリング１０の弾発力によって前進させられ、段部５ｃが先部材２の段部２ｄに当接して、元の位置にもどる。つまり、チャック７が芯１９を把持した状態で前進するため、その芯１９も前進することになり、その結果、芯保護管４の先端から突出している芯１９の長さが図６のＬに示した長さだけ伸びる。
本実施例では、筆記芯がチャック７と芯保持部材３の双方に保持されている例を示したが、筆記に残芯を用いている場合でも、芯繰り出し過程において、チャック７が後続芯を把持して後退させずに繰り出し、この後続芯によって残芯を押し出す。このため、残芯と後続芯との間に隙間は生まれず、つまり、残芯が筆記の際に後退して違和感を生じることがなく、また、残芯を無駄なく使うことができる。
さらに、チャック７をチャックリング６から大きく突出させて拡開させる必要がないため、先部材２の内部にチャック７が前進させる空間が不要となり、芯保持部材３の直後にチャック７を配置できるため、残芯自体を短くすることもできる。
なお、この構造では摺動体スプリング１０の弾発力を任意に設定することで、筆記時にクッション作用をもたらすこともできる。つまり、筆記時に芯が折れる程過剰な筆記圧がかかった際には、摺動体スプリング１０が撓むことで、芯を把持するチャックユニットが後退すると共に、芯が芯保護管４に没入するため、芯の折損を防ぐことができる。
【００２１】
図７は本発明の第２の実施例の構成を示す部分拡大縦断面図である。外軸筒２０の前方には、先部材２１が固定されている。その先部材２１は、内部に芯保持部材２２を圧入固定し、先端に芯保護管２３を固定している。また、先部材２１の内部であって、芯保持部材２２の後方には、摺動体２４、傾斜筒体２５、連結部材２６、チャック２７、ボール２８、チャックスプリング２９から構成されるチャックユニットが、前後方向摺動自在に配置されている。このチャックユニットは、前記摺動体２４の外周に配置された摺動体スプリング３０によって、前方に付勢されている。また、前記外軸筒２０の内部であって、摺動体２４の後方には、実施例１と同様に芯タンク３１、継ぎ手３２、ノック部材（図示せず）で構成される芯タンクユニットが、前後方向に摺動自在に配置されている。なお、芯タンクユニットの付勢・位置決め、及び後方部分のその他の部品については第１実施例と同様である。以上が本実施例の構成であるが、本実施例では、芯の後退を阻止するチャックユニットが傾斜筒体２５とボール２８を利用したボールチャック機構である点が、第１実施例と異なっている。
【００２２】
さらに各部材について詳述する。前記先部材２１は、内部に貫通孔２１ａと、段部２１ｂ、２１ｃが形成され、後方に形成された螺子２１ｄが、前記外軸筒２０の前方に形成された螺子２０ａと螺合固定されている。前記先部材２１の段部２１ｂに圧入固定される芯保持部材２２は軸方向に貫通孔２２ａを有していると共に、前方は先端が平らな円錐上、後方は円筒状となっている。なお、この芯保持部材２２の形状を、実施例１のように後方に鍔を有する形に成形すると共に、前記先部材２１の内部に段部を設けて、その先部材２１内に芯保持部材２２を位置決めしても良い。
【００２３】
前記チャックユニットは、前述したように、摺動体２４、傾斜筒体２５、連結部材２６、チャック２７、ボール２８、チャックスプリング２９から構成される。
前記摺動体２４は、外周に小径部２４ａと鍔部２４ｂが形成されると共に、内部には段部２４ｃと傾斜突起２４ｄが形成される。その傾斜筒体２５の内面には、前方に向かって拡径する傾斜面２５ａが形成されている。この傾斜筒体２５は、前記連結部材２６の内部に着脱不能に固定され、この連結部材２６の後端が、前記摺動体２４の小径部２４ａに外嵌圧入される。また、前記傾斜筒体２５の内側には、１対のチャック２７が対向して、前後動可能に配置されている。そのチャック２７の前方には外周面に半球状の凹部２７ａが形成され、内面には芯把持部２７ｂが形成されると共に、後部には鍔部２７ｃが形成されている。そして、前記凹部２７ａと前記傾斜筒体２５の傾斜面２５ａとの間には、球状のボール２８が介在している。さらに、前記摺動体２４の段部２４ｃとチャック２７の鍔部２７ｃとの間には、チャックスプリング２９が張設されている。そのチャックスプリング２９により、チャック２７を後方に付勢することで傾斜筒体２５の傾斜面２５ａに当接したボール２８を介して、チャック２７を閉じる方向に作用させ、芯３４を把持している。すなわち、芯の前進は許容するが、その後退は楔作用によって阻止するボールチャック機構となっている。
【００２４】
前記チャックユニットを構成する傾斜筒体２５およびチャック２７の材質は、傾斜面２５ａや凹部２７ａにボール２８が接することから、強度および耐久性に優れた金属、例えば、銅やその合金、鉄やその合金、アルミニウムやその合金、亜鉛やその合金などが望ましいが、比較的硬質な合成樹脂、例えば、アクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリアセタールなどや、これらの合成樹脂に無機粉体、ガラス繊維、カーボン繊維などを充填したものであっても良い。また、摺動体２４と傾斜筒体２５とは、連結部材２６を介して接続されたが、摺動体２４と傾斜筒体２５とを直接着脱不能に固定するか、或いは、一体に成形することも可能である。
【００２５】
前記チャックユニットは、外軸筒２０の段部２０ｂと摺動体２４の鍔部２４ｂとの間に配置された摺動体スプリング３０によって、前方に付勢され、連結部材２６の段部２６ａが先部材２１の段部２１ｃに当接することで位置決めされる。ここで、位置決めのために当接する部分は連結部材２６の段部２６ａに限らず、例えば、連結部材２６の先端や摺動体２４の鍔部２４ｂと先部材２１の段部や後端とが当接して、チャックユニットを位置決めしても良い。
前記芯タンクユニットは前述したように、芯タンク３１、継ぎ手３２、ノック部材（図示せず）から構成される。前記タンク３１の先端には、継ぎ手３２の後方外径部３２ａが内嵌圧入されている。また、その継ぎ手３２の外周上には前方から順番に溝３２ｂ、３２ｃが設けられている。通常時は、この溝３２ｂに前記摺動体２４の傾斜突起２４ｄが係合しており、後端ノックによる芯繰り出し動作時に、溝３２ｃが摺動体２４の傾斜突起２４ｄと嵌合する。なお、この継ぎ手３２の形状は、第１実施例と同様の形状を取っても良い。継ぎ手３２の段部３２ｄには芯ガイドパイプ３３が挿入され、芯タンク３１に収納されている芯を、チャック２７に挿入しやすくする役割を負う。また、芯タンク３１の後端にはノック部材が着脱不能に固定されているが、ノック部材を含むその他の部材についての構成と配置は第１実施例と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、各スプリング等の力の関係も第１実施例と同様である。
以上のように、傾斜筒体２５とボール２８を利用したボールチャック機構では、芯を楔効果によって把持するため、チャックスプリング２９の付勢力を小さくすることができる。このため、保管時にチャック２７から芯に加えられる挟持力が、第１実施例の構成に比べて小さくなり、芯の損傷防止になる。また、組み立て時において、第１実施例の構成ではチャック７をチャックリング６とチャックスプリング９に挿入した後、チャック７の先端を不動面につき当ててスプリング押さえ８を圧入固定するため、チャック７が曲折する恐れがある。しかし、本実施例の構成では、チャックスプリング２９を撓ませてチャック２７の先端を傾斜筒体２５から突出させて、ボール２８を組み付けることができるため、チャック２７に負荷を加えずに組み立てることができる。
【００２６】
次に本発明の第２実施例における、後端ノック動作について説明する。芯を繰り出すために、ノックカバー（図示せず）を押圧すると、芯タンク３１が前進する。この結果、継ぎ手３２がチャック２７の後端に当接すると共に、チャックスプリング２９が抗しきれず、チャック２７が前進する。このチャック２７が前進することで、チャック２７の凹部２７ａとボール２８との間、及びボール２８と傾斜筒体２５の傾斜面２５ａとの間に隙間が形成され、ボールチャック機構の楔効果が作用しなくなり、チャック２７が拡開する。同時に、継ぎ手の溝３２ｃと摺動体２４の傾斜突起２４ｄが嵌合し、前記芯タンクユニットと前記チャックユニットとが一体に係止される。
次いでノックカバーへの押圧力を解除すると、芯タンクユニットとチャックユニットは一体のまま、ノックスプリングの付勢力により後退する。そして、前記摺動体２４の後端が外軸筒２０の段部２０ｂに当接すると、チャックユニットの後退が阻止される。この間、チャック２７は拡開したままであるため、芯３４は後退しない。
また、チャックユニットの後退が阻止された後も、ノックスプリングの付勢力によってさらに芯タンクユニットは後退を続けるため、継ぎ手３２の溝３２ｃから摺動体２４の傾斜突起２４ｄが外れ、芯タンクユニットは元の位置まで戻る。
一方、継ぎ手３２による押圧力が解除されるため、チャック２７はチャックスプリング２９の弾発力によって後退せしめられ、チャックユニット（チャック２７）は再び楔作用を発揮し、芯３４を把持する。さらに、チャックユニットは摺動体スプリング３０の付勢力によって前進させられ、連結部材２６の段部２６ａが先部材２１の段部２１ｃに当接して、元の位置に戻る。つまり、チャック２７が芯３４を把持した状態で前進するため、その芯３４も前進することになり、その結果、芯保護管２３の先端から突出している芯３４の長さが図７のＬに示した長さだけ伸びる。
なお、この第２実施例の構造においても、摺動体スプリング３０の弾発力を任意に設定することで、筆記時にクッション作用をもたらすことができる。
【００２７】
図８は、本発明の第３の実施例の構成を示す部分拡大縦断面図である。外軸筒３５の前方には、先部材３６が固定されている。その先部材３６の内部には、先端摺動体３７が前後動自在に配置されている。その先端摺動体３７は内部に芯保持部材３８を圧入固定すると共に、先端に芯保護管３９を固定している。また、先端摺動体３７の後方には、摺動体４０、傾斜筒体４１、連結部材４２、チャック４３、ボール４４、チャックスプリング４５から構成されるボールチャック機構のチャックユニットが、前後方向摺動自在に配置されている。そのチャックユニットの連結部材４２の前面と前記先端摺動体３７の後端との間には、先端スプリング４６が張設されている。この先端スプリング４６によって前記先端摺動体３７は前方に付勢されると共に、先端摺動体３７の段部３７ａが先部材の段部３６ａに当接することで、位置決めされる。また、前記チャックユニットは、摺動体スプリング４７によって前方に付勢されている。さらに、チャックユニットの後方には、芯タンク４８、継ぎ手４９、ノック部材（図示せず）から構成される芯タンクユニットが配置される。後端ノックによる芯繰り出し動作時には、この継ぎ手４９の溝４９ａが、摺動体４０の内面に設けられた傾斜突起４０ａと嵌合する。
【００２８】
続いて、各スプリングの付勢力、芯保持部材３８の芯保持力、摺動体４０の傾斜突起４０ａと継ぎ手４９の溝４９ａとの嵌合によってもたらされる係止力の、各々の力の序列について詳述する。力の弱い方から順に以下の大小関係が必要となる。
前記チャックスプリング４５の付勢力は先端スプリング４６の付勢力よりも弱く、その先端スプリング４６の付勢力は芯保持部材３８の芯保持力よりも弱く設定されている。また、その芯保持部材３８の芯保持力は摺動体スプリング４７の付勢力よりも弱く設定されている。さらに、その摺動体スプリング４７の付勢力は摺動体４０の傾斜突起４０ａと継ぎ手４９の溝４９ａとの嵌合によってもたらされる係止力よりも弱く、加えて、その係止力はノックスプリングの付勢力よりも弱く設定されている。
【００２９】
前記チャックユニット及び芯タンクユニットなどその他の部品の構成・配置は、第２の実施例と同様であるため、詳細な説明を省略する。本実施例では、先部材３６の内部に、芯保持部材３８を固定した先端摺動体３７が、前後動自在に配置される点が、第１の実施例および第２の実施例と異なる点である。このような構成を採ることで、後端ノックによる芯の繰り出しに加えて、筆記中に自動的に芯を繰り出すことが可能となる。
【００３０】
次に本発明の第３の実施例における、芯を繰り出す動作について説明する。まず、後端ノックによる芯繰り出し動作については、第２の実施例と同様であるため、説明を省略する。本実施例の構成を採ることによる、第２の実施例と異なる作用は、筆記中に自動的に芯を繰り出すことであり、以下にその詳細を述べる。
図８は後端ノックによって芯を出して筆記を始めた時点の図であるが、筆記を続けると芯５０が摩耗して、芯５０の先端が芯保護管３９の先端とほぼ同じ位置になる。この状態で筆記を続けようと芯５０の先端を紙面に押し付けると、芯保護管３９も紙面に押し付けられ、先端摺動体３７が芯保持部材３８の芯把持力と先端スプリング４６の付勢力に抗して、後退する。このため、芯保護管３９から突出している芯５０の露出量が僅かに長くなり、筆記を継続することができる。さらに、筆記の最中に芯５０を紙面から離脱させると、先端スプリング４６の付勢力によって、先端摺動体３７は前進する。この時、芯保持部材３８が芯５０を把持しており、ボールチャック機構の楔作用が解除されるため、芯５０の前進が許容されることなり、その結果、芯５０はチャック４３から引き出される。このように、芯５０の紙面への押し付けと押し付けの解除が繰り返されることで、筆記に伴って芯５０が自動的に繰り出されて筆記を継続することができる。
なお、第３の実施例の構成においても、摺動体スプリング４７の弾発力を任意に設定することで、筆記時にクッション作用をもたらすことができる。
【００３１】
図９は本発明の第４の実施例の構成を示す縦断面図であり、図１０は部分拡大縦断面図である。外軸筒５１の前方には、先部材５２が固定されている。その先部材５２の内部には、先端摺動体５３が前後動自在に配置されている。この先端摺動体５３は、内部に芯保持部材５４を圧入固定していると共に、先端に芯保護管５５を固定している。この先端摺動体５３は、先端スプリング５６によって後方に付勢される。また、先部材５２の内部であって、先端摺動体５３の後方には、傾斜板５７が配置され、さらにその後方には位置決めリング５８が圧入固定される。その位置決めリング５８の後方には、摺動体５９、傾斜筒体６０、連結部材６１、チャック６２、ボール６３、チャックスプリング６４から構成されるボールチャック機構のチャックユニットが、前後方向摺動自在に配置されると共に、摺動体スプリング６５によって前方に付勢されている。
前記外軸筒５１の内部であって、チャックユニットの後方には、芯タンク６６、継ぎ手６７、ノック部材６８から構成される芯タンクユニットが前後方向に摺動自在に配置される。前記継ぎ手６７の先端には、芯ガイドパイプ６９が挿入されている。さらに、前記芯タンク６６の鍔部６６ａの前方の外周には、ノックスプリング７０が配置されると共に、その鍔部６６ａの後方の外周に抜け止め部材７１が配置される。前記ノック部材６８の後端には消しゴム７２が内挿入されると共に、その消しゴム７２を覆うように、ノックカバー７３がノック部材６８の後端に取り外し可能に配置される。
また、前記外軸筒５１の後方には小径部５１ａが設けられ、その小径部５１ａにはクリップ７４の円筒状の取り付け部７４ａが外嵌圧入され、これによってクリップ７４が外軸筒５１に固定されている。このクリップ７４は外軸筒５１或いはノック部材６８、抜け止め部材７１、ノックカバー７３と一体に成形することも可能である。以上が本実施例の構成であるが、本実施例においては、先部材５２の内部に、傾斜板５７を配置している点が、第１から第３の実施例と異なっている。
【００３２】
さらに各部材について詳述する。前記先部材５２は、内部に貫通孔５２ａと、段部５２ｂ、５２ｃ、傾斜孔５２ｄ、支点５２ｅ、断続リブ５２ｆが形成されている。また、先部材５２の後方には、螺子５２ｇが形成され、螺子５２ｇは前記外軸筒５１の前方に形成された螺子５１ｂと、螺合固定されている。
前記先部材５２の内部には、先端摺動体５３を前後動自在に配置している。その先端摺動体５３は、内部に貫通孔５３ａと段部５３ｂを形成すると共に、外部に段部５３ｃと後方外径部５３ｄを形成している。この先端摺動体５３の段部５３ｂに圧入固定される芯保持部材５４は軸方向に貫通孔５４ａを有していると共に、前方は先端が平らな円錐上、後方は円筒状となっている。さらに、先端摺動体５３の貫通孔５３ａには、芯保護管５５が圧入固定される。この芯保護管５５は、繰り出された芯の保護と、視認性を向上させる目的で配置されるが、これは前記先端摺動体５３と一体に成形されても良い。また、この芯保護管５５は前記先部材５２の貫通孔５５ａより僅かに細く成形されており、前記摺動体５３が先部材５２の内部を前後に摺動する際のガイドとなる。加えて、先部材５２の内部には断続リブ５２ｆが設けられ、この断続リブ５２ｆの内径を前記先端摺動体５３の後方外径部５３ｄよりも僅かに大きくすることによっても、先端摺動体５３が先部材５２の内部を前後に摺動する際のガイド作用を発生させている。なお、この断続リブ５２ｆは、全周リブであっても構わない。また、先端摺動体５３は、段部５３ｃと前記先部材５２の段部５２ｂとの間に張設される先端スプリング５６によって、後方に付勢される。
さらに、前記先部材５２の内部であって、先端摺動体５３の後方には、傾斜板５７が配置される。この傾斜板５７の外径は先部材５２の傾斜孔５２ｄよりも小さく成形されると共に、外周部分５７ａは滑らかな円弧状に成形されている。そして、その傾斜板５７は先部材５２の支点５２ｅを支点として揺動自在となる。また、先部材５２の段部５２ｃには、位置決めリング５８が着脱不能に圧入固定される。
【００３３】
前記チャックユニットは、前述したように、摺動体５９、傾斜筒体６０、連結部材６１、チャック６２、ボール６３、チャックスプリング６４から構成される。前記摺動体５９は、外周に小径部５９ａと鍔部５９ｂを有すると共に、内部に段部５９ｃと傾斜突起５９ｄを有している。前記傾斜筒体６０の内面には、前方に向かって拡径する傾斜面６０ａが形成されている。この傾斜筒体６０は、前記連結部材６１の内部に着脱不能に固定され、その連結部材６１の後端が、前記摺動体５９の小径部５９ａに外嵌圧入される。また、前記傾斜筒体６０の内側には、１対のチャック６２が対向して、前後動可能に配置されている。そのチャック６２の前方には外周面に半球状の凹部６２ａが、内面には芯把持部６２ｂが形成されており、後部には鍔部６２ｃが形成されている。そして、この凹部６２ａと前記傾斜筒体６０の傾斜面６０ａとの間には球状のボール６３が介在している。さらに、前記摺動体５９の段部５９ｃとチャック６２の鍔部６２ｃとの間には、チャックスプリング６４が張設されている。そのチャックスプリング６４により、チャック６２を後方に付勢することで、傾斜筒体６２の傾斜面６２ａに当接したボール６３を介して、チャック６２を閉じる方向に作用させ、芯７５を把持している。すなわち、芯の前進は許容するが、その後退は楔作用によって阻止するボールチャック機構となっている。
前記チャックユニットは、外軸筒５１の段部５１ｃと摺動体５９の鍔部５９ｂとの間に配置された摺動体スプリング６５によって、前方に付勢される。そして、このチャックユニットは、前記連結部材６１の段部６１ａが前記位置決めリング５８に当接することで、位置決めされる。ここで、連結部材６１の先端には突出部６１ｂが成形されており、この突出部６１ｂが位置決めリング５８の貫通孔５８ａから突出した状態となる。さらに、この連結部材６１の突出部６１ｂは、前記傾斜板５７に当接している。このため、傾斜板５７は、前記先部材５２の支点５２ｅを支点として、前記先端摺動体５３の後端を介して前記先端スプリング５６から後方への付勢力を受けると共に、連結部材６１の突出部６１ｂを介して摺動体スプリング６５から前方への付勢力を受けて、中心軸に対して傾斜した姿勢を維持している。
【００３４】
芯タンクユニットは前述したように、芯タンク６６、継ぎ手６７、ノック部材６８から構成される。前記芯タンク６６の先端には、継ぎ手６７の後方外径部６７ａが内嵌圧入されている。また、継ぎ手６７の外周上には、前方から順番に溝６７ｂ、６７ｃが設けられている。通常時は、この溝６７ｂに前記摺動体５９の傾斜突起５９ｄが係合しており、後端ノックによる芯繰り出し動作時に、溝６７ｃが摺動体５９の傾斜突起５９ｄと嵌合する。なお、この継ぎ手６７の形状は、第１の実施例と同様の継ぎ手の形状を取っても良い。また、継ぎ手６７の段部６７ｄには芯ガイドパイプ６９が挿入され、芯タンク６６に収納されている芯をチャック６２に挿入しやすくする役割を負う。
さらに、芯タンク６６の後端には、ノック部材６８の先端部６８ａが着脱不能に固定されている。このノック部材６８の後方に形成された拡径部６８ｂには、内側に消しゴム７２が取り付けられると共に、外側にノックカバー７３が着脱可能に取り付けられている。
また、芯タンクユニットは、前記外軸筒５１の段部５１ｄと芯タンク６６の鍔部６６ａの間に張設されたノックスプリング７０によって、後方に付勢されている。加えて、芯タンクユニットは、芯タンク６６の鍔部６６ａが、前記外軸筒５１の後方拡径部５１ｆに圧入固定された抜け止め部材７１に当接することで、位置決めされる。なお、前記抜け止め部材７１の形状は円筒状に限らず、断面がＣ型のリングを用いることや複数の部材を用いることも可能であり、或いは、芯タンクユニットを挿入後に外軸筒５１の後端をカシメ加工によって内径が芯タンク６６の鍔部６６ａよりも細く形成してもよい。つまり、芯タンクユニットが外軸筒５１から脱落することを防ぐことができればよい。また、後端ノック動作時には、外軸筒５１の段部５１ｅと芯タンク６６の鍔部６６ａが当接することで、後端ノックの押し込み過剰を防止する。
【００３５】
ここで、前記各スプリングの付勢力、芯保持部材５４の芯保持力、摺動体５９の傾斜突起５９ｄと継ぎ手６７の溝６７ｃとの嵌合によってもたらされる係止力、ボールチャック機構の芯把持力の、各々の力の序列について詳述する。力の弱い方から順に以下の大小関係が必要となる。
前記チャックスプリング６４の付勢力は芯保持部材５４の芯保持力よりも弱く、その芯保持力は先端スプリング５６の付勢力よりも弱く設定されている。また、その先端スプリング５６の付勢力は摺動体スプリング６５の付勢力よりも弱く設定されている。さらに、その摺動体スプリング５６の付勢力は摺動体５９の傾斜突起５９ｄと継ぎ手６７の溝６７ｃとの嵌合によってもたらされる係止力よりも弱く設定されており、加えて、その係止力はノックスプリング７０の付勢力よりも弱く設定されている。さらに、摺動体スプリング５６の付勢力は、芯後退時のボールチャック機構の芯後退時把持力に対しても、弱く設定されている。
なお、本実施例の構成では、傾斜板５７が先部材５２の支点５２ｅを支点として、先端摺動体５３と連結部材６１の突出部６１ｂから押圧力を受けて、テコの作用を呈する。このため、傾斜板５７と支点（図１０中のＡ（支点５２ｅ）及び連結部材６１、摺動体５３との接触点（図１０中のＢ、Ｃ）との距離の比が、スプリングの力関係の設定に影響する。具体的には、距離ＡＢに対する距離ＡＣの比を先端スプリング５６の付勢力に乗じた値が、摺動体スプリング６５の付勢力よりも弱く設定されている。
【００３６】
次に、本発明の第４実施例における、後端ノックによって芯タンクを前進せしめて芯を繰り出す動作について説明する。図１１〜図１４は、後端ノック動作の作動図である。
【００３７】
芯７５を繰り出すために、ノックカバー７３を押圧する（後端ノック）と、ノックスプリング７０の弾発力に抗して芯タンク６６が前進する。その芯タンク６６の前進に伴い、継ぎ手６７の溝６７ｂから摺動体５９の傾斜突起５９ｄから外れ、やがて継ぎ手６７の先端がチャック６２の後端に当接する（図１１）。この時点では、チャック６２は傾斜筒体６０の傾斜面６０ａとボール６３の楔作用により閉鎖せしめられており、芯７５を把持した状態である。
【００３８】
さらに、ノックカバー７３への押圧力を増加させると、継ぎ手６７によって、チャック６２が、チャックスプリング６４の付勢力に抗して前進せしめられる（図１２）。
このチャック６２が前進することで、チャック６２の凹部６２ａとボール６３との間、及びボール６３と傾斜筒体６０の傾斜面６０ａとの間に隙間が形成され、前記ボールチャック機構の楔効果が解除され、チャック６２が拡開する。つまり、この時点でチャック６２は、芯７５を解放する。同時に、前記継ぎ手６７の溝６７ｃと摺動体５９の傾斜突起５９ｄが嵌合し、前記芯タンクユニットと前記チャックユニットとが一体に係止される。さらにこの時、外軸筒５１の段部５１ｅと芯タンク６６の鍔部６６ａとが当接するため、使用者はこれ以上過剰にノックカバー７３を押し込むことはできなくなる。
【００３９】
次いでノックカバー７３への押圧力を解除すると、芯タンクユニットとチャックユニットは一体のまま、ノックスプリング７０の付勢力によって、後退せしめられる。そして、摺動体５９の後端が外軸筒５１の段部５１ｄに当接すると、チャックユニットの後退が阻止される（図１３）。この時、チャック６２は拡開したままであるため、このチャックユニットの後退動作では、芯７５は後退しない。
一方で、チャックユニットが後退するにつれて、前記接続部材６１の突出部６１ｂの先端が、位置決めリング５８の前端よりも後方に位置するまで後退する。この接続部材６１の突出部６１ｂが前記傾斜板５７から離れるため、傾斜板５７に加わる前方への付勢力が解除される。そして、その傾斜板５７は前記先端摺動体５３と共に、先端スプリング５６の付勢力によって、後退せしめられる。その結果、傾斜板５７は後端部分の全体が位置決めリング５８に当接する。つまり、傾斜板５７は先部材５２の支点５２ｅを支点として揺動し、先部材５２の内部で直立する。この時、同時に先端摺動体５３も後退するが、その先端摺動体５３の内部に圧入固定された前記芯保持部材５４が、芯７５を把持して後退せしめる。
これら、チャックユニットと先端摺動体５３の動作で、芯７５は先端摺動体５３の後退距離（Ｌ１）と同量分、後退することになる。
【００４０】
前記チャックユニットの後退が阻止された後も、ノックスプリング７０の付勢力によって、さらに芯タンクユニットは後退を続ける。この後退動作の過程で、継ぎ手６７の溝６７ｃから摺動体５９の傾斜突起５９ｄが外れる。そして、芯タンクユニットは、芯タンク６６の鍔部６６ａが抜け止め部材７１に当接するまで後退し、元の状態に戻る。
一方、継ぎ手６７による押圧力が除去されるため、チャック６２はチャックスプリング６４の弾発力によって後退せしめられ、チャックユニットは再び楔作用を発揮し、芯７５を把持する。さらに、その継ぎ手６７を介してノックスプリング７０から受けていた後方への付勢力が無くなるため、チャックユニットは摺動体スプリング６５の弾発力によって前進させられると共に、前記連結部材６１の段部６１ａが位置決めリング５８に当接して、元の位置に戻る。つまり、チャック６２が芯７５を把持した状態で前進するため、その結果、芯７５もＬ２に示した長さだけ前進する（図１４）。
さらに、前記チャックユニットが前進すると、前記連結部材６１の突出部６１ｂが、再び位置決めリング５８の貫通孔５８ａから突出した状態となる。そして、この連結部材６１の突出部６１ｂを介して、摺動体スプリング６５の前方へ向かう付勢力が傾斜板５７に再び与えられる。さらに、その傾斜板５７は、先部材５２の支点５２ｅを支点として揺動して元の姿勢に戻ると共に、前記先端摺動体５３を押圧して前進せしめる。この時、先端摺動体５３に圧入固定された芯保持部材５４は、芯７５を把持している。つまり、先端摺動体５３の前進と同じ距離（Ｌ１）だけ、芯７５も前進する。ここで、前記連結部材６１の突出部６１ｂが、前記位置決めリング５８の貫通孔５８ａから突出し始めてから、連結部材６１の段部６１ａが位置決めリング５８に当接するまでの区間（Ｌ３）は、チャックユニットと先端摺動体５３が同時に前進している。つまり、この区間Ｌ３の分だけは、芯７５は前進しているものの、相対的に前進しているため、実質的な繰り出しが行われない状態になっている。
即ち、本実施例における後端ノック動作では、まず芯がＬ１だけ後退した後、（Ｌ３＋Ｌ１−Ｌ２）だけ前進する。つまり、後端ノックにより、前記芯保護管５５の先端から突出する芯の長さは、（Ｌ２―Ｌ３）となる。
【００４１】
続いて、本実施例における、紙面に芯を押しつけて芯を繰り出す動作（以下、先端ノック）について説明する。図１５、図１６は、先端ノック動作の作動図である。
【００４２】
芯を繰り出すために、芯保護管５５の先端から突出している芯７５の先端を紙面７６に強く押し付ける。この押圧力は芯７５からチャック６２に伝わり、そのチャック６２は後退しようとする。しかし、チャック６２の前方外周面の半円状の凹部６２ａに介在しているボール６３が当接する傾斜筒体６０の傾斜面６０ａの楔作用により、チャック６２は強固に閉じ、芯７５を後退できないように強固に把持する。つまり、芯７５の後退は楔作用によって阻止される。
さらに使用者が紙面７６に付加する押圧力を増加し、その押圧力が前記チャックユニットを前方に付勢する摺動体スプリング６５の付勢力を超えると、チャックユニットが後退する。このチャックユニットの後退により、チャック６２で把持している芯７５も後退する。
また、このチャックユニットの後退に伴い、前記連結部材６１が後退して、突出部６１ｂの先端が位置決めリング５８と面一になると、前記傾斜板５７へ加わっていた前方へ向かう付勢力が解除される（図１５）。このため、その傾斜板５７は前記先端摺動体５３と共に、先端スプリング５６の付勢力によって、後退せしめられると共に、その傾斜板５７は後端部分の全体が位置決めリング５８に当接する状態になる。つまり、傾斜板５７は先部材５２の支点５２ｅを支点として揺動し、先部材５２内部で直立する。
この時、その傾斜板５７のテコの作用により、前記先端摺動体５３にはチャックユニットの後退量（Ｌ４）よりも、大きく後退する（Ｌ５）。ここで、前記チャック６２が芯７５の後退を阻止しているため、摺動体５３のみが後退することになるが、この時、摺動体５３の内部に固定されている前記芯保持部材５４は芯７５の表面を滑るように摺動している。つまり、この時点で、芯の後退量（Ｌ４）に比べて、摺動体５３の後退量（Ｌ５）が大きいため、その差分（Ｌ４−Ｌ５）芯が繰り出される。
【００４３】
次に芯７５を紙面７６へ押し付ける動作を終了し、押圧力を解除すると、摺動体スプリング６５の付勢力によって、チャックユニットが前進する。そのチャックユニットが前進すると、前記連結部材６１の突出部６１ｂが、再び位置決めリング５８の貫通孔５８ａから突出した状態となる。そして、この連結部材６１の突出部６１ｂを介して、摺動体スプリング６５の前方へ向かう付勢力が前記傾斜板５７に再び与えられる。さらに、その傾斜板５７は、先部材５２の支点５２ｅを支点として揺動して元の姿勢に戻ると共に、前記先端摺動体５３を押圧して前進せしめる。この時、先端摺動体５３に圧入固定された芯保持部材５４は、芯７５を把持しており、さらにボールチャック機構は芯７５の前進を許容するため、芯７５はチャック６２から引き抜かれる。つまり、前述したように、前記芯保護管５５から突出している芯の長さが（Ｌ４−Ｌ５）だけ繰り出された状態のまま、前記先端摺動体５３が元の位置まで前進し、先端ノックによる芯の繰り出しが完了する。
なお、図１５に示した状態から、さらに紙面７６に付加する押圧力を増加した場合、摺動体５９の後端が外軸筒５１の段部５１ｄに当接することで、チャックユニットの後退が制限され、過剰な押し込みが防止される。また、この場合、芯７５が芯保持部材５４を滑りながら、芯７５を把持したチャックユニットが後退する。そして、押圧力を解除すると、そのチャックユニットは芯７５を把持した状態で、摺動体スプリング６５の付勢力によって、前進せしめられ、図１５の状態に戻る。
また、本実施例では、筆記中に芯７５を繰り出すために、芯７５の先端を紙面７６に強く押し付ける動作を採っているが、摺動体スプリング６５の付勢力を適切に調節することにより、筆記中の自然な動作により芯を自動的に繰り出すことも可能になる。具体的に述べると、摺動体スプリング６５の付勢力を、筆記圧（すなわち、筆記する際に芯が紙面に触れる時の圧力）よりも弱く設定することで、筆記中に先端ノックの押し込み動作が起こり、次の線の筆記に移るために芯を紙面から離した時に芯が繰り出されるようにすればよい。
【００４４】
図１７は本発明の第５の実施例の構成を示す縦断面図であり、図１８は本実施例の特徴点であるロック部材とノック部材の斜視図である。
外軸筒７７の前方には、先部材７８が固定されている。その先部材７８は内部に芯保持部材７９を圧入固定し、先端に芯保護管８０を固定している。また、先部材７８の内部であって、芯保持部材７９の後方には、摺動体８１、チャックリング８２、チャック８３、スプリング押さえ８４、チャックスプリング８５から構成されるチャックユニットが、前後方向摺動自在に配置されている。そのチャックユニットは、摺動体８１の後方に配置された摺動体スプリング８６によって、前方に付勢されている。また、前記摺動体８１の後方には、芯タンク８７、継ぎ手８８、ロック部材８９から構成される芯タンクユニットが、外軸筒７７の内部で前後方向摺動自在に配置されている。さらに、前記芯タンク８７の外周には、ノックスプリング９０が配置されると共に、ロック部材８９の後方には、ノック部材９１が配置される。そのノック部材９１の鍔部９１ａの後方の外周には、抜け止め部材９２が配置される。さらに、ノック部材９１の後端には消しゴム９３が内挿入され、その消しゴム９３を覆うように、ノックカバー９４がノック部材９１の後端に取り外し可能に配置される。また、前記外軸筒７７の後方には、クリップ９５が固定されている。以上が本実施例の構成であるが、本実施例では、芯タンク８７の後方にロック部材８９が取り付けられ、その後方にノック部材９１が配置される点が、前記第１から第４の実施例と異なっている。この構造を採ることで、ノック部材９１を回転させることで、不使用時に誤動作によって芯が繰り出されることを防ぐ、いわゆるロック機能を付加することができる。
さらに、各部材について説明する。ここで、本実施例の構成は後方部分の構成に特徴を有しており、先部材７８の部分及びチャックユニットの構成は第１実施例と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００４５】
前記芯タンクユニットは、前述したように、芯タンク８７、継ぎ手８８、ロック部材８９から構成される。前記芯タンク８７の前方内径部８７ａには、継ぎ手８８の後方外径部８８ａが内嵌圧入されている。この継ぎ手８８の前方側面部８８ｂは外周上に溝８８ｃが設けられており、第１実施例と同様に、後端ノックによる芯繰り出し動作時に、この溝８８ｃが摺動体８１の傾斜突起８１ａと嵌合する。
さらに、前記芯タンク８７の後方には、ロック部材８９の先端部８９ａが着脱不能に固定されている。そのロック部材８９の外周には、段部８９ｂと、長手方向のリブ８９ｃが形成されると共に、後部に傾斜面８９ｄと、その傾斜面８９ｄの頂部に凹部８９ｅが形成される。このロック部材８９のリブ８９ｃが、前記外軸筒７７の内面に設けられた長手方向（軸線方向）の溝（図示せず）に係合しているため、前記芯タンクユニットは外軸筒７７内部で前後動は許容されるが、回転方向の動きは制限される。さらに、ロック部材８９の後方には、ノック部材９１が、外軸筒７７の内部で前後動自在、かつ、中心軸に対して回転が自在に配置されている。このノック部材９１は外周に鍔部９１ａ、９１ｂが形成されると共に、前方には傾斜面９１ｃと、その傾斜面９１ｃの頂部に突起９１ｄが形成されている。また、ノック部材９１の後端には消しゴム９３が取り付けられていると共に、鍔部９１ｂにノックカバー９４が着脱可能に取り付けられている。
前記芯タンクユニットは、外軸筒７７の段部７７ａとロック部材８９の段部８９ｂとの間に張設されたノックスプリング９０によって、後方に付勢されている。さらに、ロック部材８９の傾斜面８９ｄと前記ノック部材９１の傾斜面９１ｃとが対向して当接しているため、ノック部材９１も後方に付勢される。そして、このノック部材９１の鍔部９１ａが、前記外軸筒７７の段部７７ｂに固定された抜け止め部材９２に当接することで、芯タンクユニットとノック部材９１が位置決めされ、外軸筒７７からの脱落が防止される。なお、前記抜け止め部材９２の形状は円筒状に限らず、断面がＣ型のリングを用いることや複数の部材を用いることも可能であり、或いは、芯タンクユニットを挿入後に外軸筒９２の後端をカシメ加工によって内径がノック部材９１の鍔部９１ａよりも細く形成してもよい。つまり、芯タンクユニットとノック部材９１が、外軸筒７７から脱落することを防ぐことができればよい。
【００４６】
次に、本発明の第５実施例における動作について説明する。まず、後端ノックによる芯繰り出し動作については、第１の実施例と同様であるため、説明を省略する。本実施例の構成を採ることによる、第１の実施例と異なる作用は、不使用時に誤動作によって芯が繰り出されることを防止する機構（ロック機構）であり、以下にその詳細を述べる。
【００４７】
図１９は、ロック機構の作動図である。筆記を終了し、ロック機構を動作させるために、ノック部材９１を回転させると傾斜面９１ｃの向きが変わる。しかし、ロック部材８９はリブ８９ｃによって回転が制限されているため、ロック部材８９の傾斜面８９ｄは、前記ノック部材９１の傾斜面９１ｃに連れ回されない。このため、ロック部材８９は前記ノック部材９１の傾斜面９１ｃの先端に押圧されると共に、ノックスプリング９０が抗しきれず、ロック部材８９が前進する。このロック部材８９の前進に伴い、芯タンクユニットの前記継ぎ手８８が前進し、やがて、その継ぎ手８８の先端が前記スプリング押さえ８４に当接する。さらに前記ノック部材９１を回転させると、継ぎ手８８はさらに前進すると共に、スプリング押さえ８４を前方に押圧し、スプリング押さえ８４とチャック８３が、チャックスプリング８３に抗して前進せしめられる（図１９）。このため、チャック８３のテーパ部８３ａがチャックリング８２から外れると共に、チャック８３は拡開して芯９６を解放する。同時に、ロック部材８９の凹部８９ｅにノック部材９１の突起９１ｄが嵌合して、ロック部材８９とノック部材９１が係止される。つまり、チャック８３が拡開した状態を維持することが可能となり、この結果、芯９６の先端を押すことで芯９６を収納できることに加え、それ以降、誤動作による芯の繰り出しを防止できる。ちなみに、この時のノック部材９１の外軸筒７７に対する回転角度は、１８０度になっている。なお、本実施例ではロック状態において、ノック部材９１の回転を制限するために、ノック部材９１の突起９１ｄと前記ロック部材８９の凹部８９ｅの嵌合による係止効果を利用したが、ノック部材９１の回転を制限できれば、異なる構造の係止手段を用いても構わない。例えば、ノック部材９１の側面に突起を設ける一方、その突起を外軸筒７７の内面形成した凹部に嵌合させることも可能である。さらに言うと、ロック機構が動作するためには、前記継ぎ手８８の先端が、前記スプリング押さえ８４とチャック８３を押圧して前進せしめられるまで、芯タンクユニットが前進した状態を維持する構成を採ればよい。したがって、例えば、クリップ９５を芯タンクユニットと連動すると共に、前進した位置で係止されるように構成することも可能である。或いは、クリップ９５に外軸筒７７を支点として、芯タンクユニットが作用点となるような構成を採り、クリップを持ちあげることで芯タンクユニットを前進させる手段を採ることもできる。
【００４８】
このロック機構の動作においては、チャック８３が拡開すると共に、前記継ぎ手８８の溝８８ａと前記摺動体８１の傾斜突起８１ａとが嵌合し、前記芯タンクユニットと前記チャックユニットとが一体に係止されている。
ここで、ロック状態を解除するために、ノック部材９１を回転させて元の位置に戻すと、前記芯タンクユニットと前記チャックユニットは一体のまま、ノックスプリング９０の付勢力によって後退する。以降、第１実施例で詳細を述べた後端ノック動作と同様の動きを採り、芯が繰り出される。つまり、ロック状態を解除することで、自動的に芯が繰り出すことができるのである。
【００４９】
本実施例では、第１の実施例で詳述した構成に対してロック機構の構成を付加したが、第２から第４の実施例に示した構成においても、同様のロック機構を付加することが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１，２０，３５，５１，７７           外軸筒
２，２１，３６，５２，７８           先部材
３，２２，３８，５４，７９           芯保持部材
４，２３，３９，５５，８０           芯保護管
５，２４，４０，５９，８１           摺動体
６，８２                                           チャックリング
７，２７，４３，６２，８３           チャック
８，８４                                           スプリング押さえ
９，２９，４５，６４，８５           チャックスプリング
１０，３０，４７，６５，８６        摺動体スプリング
１１，３１，４８，６６，８７        芯タンク
１２，３２，４９，６７，８８        継ぎ手
１３，６８，９１                             ノック部材
１４，７０，９０                             ノックスプリング
１５，７１，９２                             抜け止め部材
１６，７２，９３                             消しゴム
１７，７３，９４                             ノックカバー
１８，７４，９５                             クリップ
１９，３４，５０，７５，９６        芯
２５，４１，６０                             傾斜筒体
２６，４２，６１                             連結部材
２８，４４，６３                             ボール
３３，６９                                       芯ガイドパイプ
３７，５３                                       先端摺動体
４６，５６                                       先端スプリング
５７                                                  傾斜板
５８                                                  位置決めリング
７６                                                  紙面
８９                                                  ロック部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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