(57)【要約】【課題】筆記芯に高い筆圧が加えられた際に当該筆記芯の折損を確実に回避することができると共に、筆記感が一層滑らかなシャープペンシルを提供すること。【解決手段】シャープペンシル１００は、軸筒当接部３２を有する軸筒１０と、軸筒当接部３２に当接する軸筒内筒当接部４０ｅを有する軸筒内筒４０ｂと、軸筒１０内に支持され、筆記芯７０を保持する芯繰出ユニット４０と、口金５２と、を備え、芯繰出ユニット４０は、筆圧の、軸筒１０の軸線方向成分によって、軸筒１０の軸線方向に相対移動され、且つ、口金５２は、筆圧の、軸筒１０の径方向成分によって、軸筒１０の径方向に相対移動され、軸筒当接部３２と軸筒内筒当接部４０ｅとの当接箇所と口金５２の前端部との間の、軸筒１０の軸線方向に沿った長さを、軸筒当接部３２と軸筒内筒当接部４０ｅとの当接部から軸筒１０の軸線までの距離で除した値が、２以上５以下である。【選択図】図３
2018089812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸筒当接部を有する軸筒と、
前記軸筒内において当該軸筒に対して軸方向前方に付勢され、前記軸筒当接部に当接する軸筒内筒当接部を有する軸筒内筒と、
前記軸筒内に支持され、筆記芯を保持する芯繰出ユニットと、
前記軸筒の軸方向前方に前記軸筒から露出するように当該軸筒に支持され、前記芯繰出ユニットに保持された前記筆記芯が通過可能な開口部を有する口金と、
を備え、
前記芯繰出ユニットは、筆圧の、前記軸筒の軸線方向成分によって、前記軸筒に対して前記軸筒の軸線方向に相対移動され、且つ、前記口金は、前記筆圧の、前記軸筒の径方向成分によって、前記軸筒に対して当該軸筒の径方向に相対移動され、
前記口金が当該軸筒の軸線方向及び径方向のいずれにも相対移動されていない状態において、前記軸筒当接部と前記軸筒内筒当接部との当接箇所と前記口金の前端部との間の、前記軸筒の軸線方向に沿った長さを、前記軸筒当接部と前記軸筒内筒当接部との当接部から前記軸筒の軸線までの距離で除した値が、２以上５以下である
ことを特徴とするシャープペンシル。
【請求項２】
前記軸筒内筒当接部及び前記軸筒当接部の少なくとも一方は、前記軸筒の軸線方向後方に向かって次第に大径となるテーパ面である
ことを特徴とする請求項１に記載のシャープペンシル。
【請求項３】
前記芯繰出ユニットと前記口金との間に圧縮状態で配置された弾性体を更に備えた
ことを特徴とする請求項１または２に記載のシャープペンシル。
【請求項４】
前記筆圧によって、前記筆記芯と前記芯繰出ユニットとが前記軸筒に対して当該軸筒の軸線方向後方に相対移動し、且つ、前記弾性体によって前記口金が前記芯繰出ユニットに対して軸線方向前方に相対移動する
ことを特徴とする請求項３に記載のシャープペンシル。
【請求項５】
前記芯繰出ユニットは、前記軸筒の軸線方向に対して撓み変形可能あるいは傾動可能である
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のシャープペンシル。
【請求項６】
前記芯繰出ユニットは、撓み変形可能な芯パイプを有する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項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、ノック操作等により筆記芯を所定量だけ口金の先端から繰り出すことにより筆記が可能なシャープペンシルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシャープペンシルには、筆記時に筆記芯に高い筆圧が加えられると、口金の先端から露出された筆記芯が容易に折損してしまう、という問題があった。筆記芯の折損は、筆圧が一定であれば、シャープペンシルの軸筒の軸線方向と紙面とのなす角度が小さくなるほど（軸筒を寝かせるほど）、あるいは、口金の先端から露出される筆記芯の長さが長くなるほど、顕著である。
【０００３】
このような問題に対し、特許文献１（特開２０１５−１２３６８９）には、筆記芯に高い筆圧が加えられた際に、軸筒の軸線方向における筆圧の成分と当該軸線方向と直交する方向における筆圧の成分とをそれぞれ異なる機構により吸収して筆記芯の折損を低減させる、というシャープペンシルが記載されている。
【０００４】
具体的には、特許文献１のシャープペンシルは、口金が弾性体（スプリング）を介して軸筒に支持されており、当該口金は、軸筒の軸線方向後方に向かって次第に小径となるカム斜面を有している。また、軸筒には、カム斜面を軸筒の軸線方向前方に押圧する押圧部が形成されている。このような構成により、軸筒の軸線方向と直交する方向における筆圧の成分（軸筒径外方向の力）に起因して、口金のカム斜面が押圧部によって軸筒の軸線方向前方に押圧されて、軸筒の先端から口金が前方にスライドする（飛び出す）。これにより、口金の先端から露出される筆記芯の長さが減少されるようになっている。
更に、特許文献１のシャープペンシルは、筆記芯を繰り出す芯繰出ユニットが、弾性体（スプリング）によって軸線方向前方（軸線方向における口金の前端方向）に付勢された状態で、軸筒の軸線方向に相対移動可能な状態で当該軸筒に支持されている。そして、筆記芯を含む芯繰出ユニットが軸筒の軸線方向後方に相対移動することによって、筆圧の軸線方向の成分が吸収される。この結果、口金の先端から露出される筆記芯の長さが一層減少されて、筆記芯の折損が低減されるようになっている。
【０００５】
特許文献１に記載されているシャープペンシルでは、筆記芯に高い筆圧が加えられた際に、軸筒に対して口金が前方にスライドできる最大の長さ（ストローク）に亘って当該口金が一気にスライドする（飛び出す）ようになっている。
【０００６】
これに対して、本件発明者は、筆記芯に高い筆圧が加えられた際に、軸筒に対して口金が当該軸筒の径方向にスライドし、且つ、口金に対して筆記芯が後方にスライドする構成を開発し、国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２０１６／０６８８６３として出願した。このようなシャープペンシルにおいては、筆記芯の折損を効果的に回避することができるが、完成度を更に高めるため、より良い筆記感を提供することが求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１２３６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本件発明者は、鋭意検討を重ねた結果、口金の長さを特定の寸法に設定することが筆記感の向上に効果的であることを知見した。
【０００９】
本発明は、以上のような知見に基づいており、その目的は、筆記芯に高い筆圧が加えられた際に当該筆記芯の折損を確実に回避することができると共に、筆記感が一層滑らかなシャープペンシルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、軸筒当接部を有する軸筒と、
前記軸筒内において当該軸筒に対して軸方向前方に付勢され、前記軸筒当接部に当接する軸筒内筒当接部を有する軸筒内筒と、
前記軸筒内に支持され、筆記芯を保持する芯繰出ユニットと、
前記軸筒の軸方向前方に前記軸筒から露出するように当該軸筒に支持され、前記芯繰出ユニットに保持された前記筆記芯が通過可能な開口部を有する口金と、を備え、
前記芯繰出ユニットは、筆圧の、前記軸筒の軸線方向成分によって、前記軸筒に対して前記軸筒の軸線方向に相対移動され、且つ、前記口金は、前記筆圧の、前記軸筒の径方向成分によって、前記軸筒に対して当該軸筒の径方向に相対移動され、
前記口金が当該軸筒の軸線方向及び径方向のいずれにも相対移動されていない状態において、前記軸筒当接部と前記軸筒内筒当接部との当接箇所と前記口金の前端部との間の、前記軸筒の軸線方向に沿った長さを、前記軸筒当接部と前記軸筒内筒当接部との当接部から前記軸筒の軸線までの距離で除した値が、２以上５以下である
ことを特徴とするシャープペンシルである。
【００１１】
本発明によれば、筆記芯に高い筆圧が加えられると、芯繰出ユニット及び口金が軸筒に対して所定の方向に相対移動するため、筆記芯に高い筆圧が加えられた際に当該筆記芯の折損を確実に回避することができる。更に、軸筒当接部と軸筒内筒当接部との当接箇所と口金の前端部との間の、軸筒の軸線方向に沿った長さを、軸筒当接部と軸筒内筒当接部との当接部から軸筒の軸線までの距離で除した値が、２以上５以下であるように設定したことにより、筆記感が一層滑らかなシャープペンシルを提供することができる。
【００１２】
前記軸筒内筒当接部及び前記軸筒当接部の少なくとも一方は、前記軸筒の軸線方向後方に向かって次第に大径となるテーパ面であって良い。
【００１３】
この場合、簡易な構成で、軸筒の径方向における筆圧の成分によって、口金を軸筒の径方向に相対移動させることができる。
【００１４】
以上のシャープペンシルは、前記芯繰出ユニットと前記口金との間に圧縮状態で配置された弾性体を更に備えていて良い。
【００１５】
更には、以上のシャープペンシルは、前記筆圧によって、前記筆記芯と前記芯繰出ユニットとが前記軸筒に対して当該軸筒の軸線方向後方に相対移動し、且つ、前記弾性体によって前記口金が前記芯繰出ユニットに対して軸線方向前方に相対移動して良い。
【００１６】
これらの場合、軸筒の軸線方向における芯繰出ユニットの相対位置にかかわらず、軸筒の軸線方向における口金の相対位置を一定に維持することができる。このため、芯繰出ユニットの相対移動によって筆記感が損なわれることが無い。
【００１７】
前記芯繰出ユニットは、前記軸筒の軸線方向に対して撓み変形可能あるいは傾動可能であって良い。
【００１８】
特には、前記芯繰出ユニットは、撓み変形可能な芯パイプを有して良い。この場合、軸筒の径方向における筆記芯の相対移動がスムーズである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、筆記芯に高い筆圧が加えられた際に当該筆記芯の折損を確実に回避することができると共に、筆記感が一層滑らかな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】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態によるシャープペンシルを示す概略縦断面図である。
【図２】図１に示すシャープペンシルの部品構成を示す概略縦断面図である。
【図３】筆記芯に対して所定の値より大きい力（筆圧）が加えられていない場合の、図１のシャープペンシルの部分的な概略縦断面図であり、口金の長さの設定方法を説明するための図でもある。
【図４】筆記芯に対して所定の値より大きい力（筆圧）が加えられている場合の、図１のシャープペンシルの部分的な概略縦断面図である。
【図５】軸筒内筒当接部及び第１軸筒当接部の当接部Ｑと口金の前端部との間の、軸筒の軸線方向に沿った長さＬｑを、当接部Ｑから軸筒の軸線までの距離Ｒｑで除した値（Ｌｑ／Ｒｑ）、が互いに異なる複数のシャープペンシルに対して口金の作動性及び視認性の評価を行った結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、添付の図面を参照して本発明の一実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施の形態によるシャープペンシル１００を示す概略縦断面図であり、図２は、図１に示すシャープペンシル１００の部品構成を示す概略縦断面図である。また、図３は、筆記芯７０に対して軸筒１０の径方向に所定の値より大きい力（筆圧）が加えられていない場合の、図１のシャープペンシル１００の部分的な概略縦断面図であり、口金５２の長さの設定方法を説明するための図でもある。
【００２３】
本実施の形態のシャープペンシル１００は、図１乃至図３に示すように、軸筒１０と、軸筒１０内に支持され、筆記芯７０を保持する芯繰出ユニット４０と、軸筒１０の軸線方向前方に軸筒１０から露出するように当該軸筒１０に支持され、芯繰出ユニット４０に保持された筆記芯７０が通過可能な開口部を有する口金５２と、を備えている。
【００２４】
軸筒１０は、ポリカーボネート製であり、後軸２０と、後軸２０の軸線方向前方に配置された前軸３０と、を有している。本実施の形態では、前軸３０の後方領域に雌ネジ部が設けられ、後軸２０の前方領域に雄ネジ部が設けられている。そして、これら雌ネジ部と雄ネジ部とが互いに螺着されることにより、前軸３０が後軸２０に対して固定されている。また、後軸２０の前方領域の内面には、軸筒１０の径方向内側に突き出た第１突出部２１を有している。この第１突出部２１は、後述されるように、軸筒１０に対して芯繰出ユニット４０を軸線方向前方に付勢するために利用されるものである。
【００２５】
芯繰出ユニット４０は、後述される口金５２によって前端部が取り囲まれた芯繰出ユニット本体４０ａと、口金５２を当該芯繰出ユニット本体４０ａに抜け止め状態で保持するための軸筒内筒４０ｂと、を有している。芯繰出ユニット本体４０ａは、軸筒１０の内部で当該軸筒１０の軸線方向に延在するポリプロピレン製の芯パイプ４１と、芯パイプ４１の前端部にコネクタ４９を介して固定された黄銅製のチャック４３と、チャック４３の前方領域に外嵌された黄銅製の締めリング４２と、チャック４３を取り囲む外筒４５と、外筒４５に対して芯パイプ４１を軸線方向後方に付勢するリターンスプリング４４と、を有している。
【００２６】
図１乃至図３に示すように、外筒４５は、前方領域の内周面においてチャック４３を支持すると共に後方領域の外面において軸筒１０の径方向外方に張り出たフランジ部４５ｃを有する後筒４５ａと、後筒４５ａの前方領域に外嵌固定され、チャック４３の前端部を超えて軸筒１０の軸線方向前方に延在する前筒４５ｂと、を有している。また、フランジ部４５ｃと後軸２０の第１突出部２１との間には、伸縮可能な第２スプリング６０が圧縮状態で配置されており、芯繰出ユニット４０が軸筒１０に対してその軸線方向前方に付勢されている。
【００２７】
図１乃至図３においては、チャック４３は締めリング４２によって締められて、筆記芯７０を後退しないように挟持している。前筒４５ｂは、締めリング４２よりも軸筒１０の軸線方向前方の内周面に当該締めリング４２の前進を途中で規制するための当接段部４５ｅを有している。
【００２８】
また、外筒４５のフランジ部４５ｃの側周面と前軸３０の内面との間には所定の隙間が設けられており、このことにより、芯繰出ユニット４０が軸筒１０に対して一定量だけ傾動することが許容されている。
【００２９】
軸筒内筒４０ｂは、前端部に軸筒内筒当接部４０ｅを有している。本実施の形態の軸筒内筒当接部４０ｅは、特に図３に示されるように、軸筒１０の軸線方向後方に向かって次第に大径となるテーパ面として構成されている。また、軸筒１０（前軸３０）は、前方領域の内周面に軸筒１０の径方向内側に張り出した第１軸筒当接部３２を有している。本実施の形態では、図１乃至図３に示すように、第１軸筒当接部３２と軸筒内筒当接部４０ｅとが互いに当接している。そして、後述されるように、芯繰出ユニット４０が傾動する際に、第１軸筒当接部３２が軸筒内筒当接部４０ｅを、すなわち芯繰出ユニット４０を、軸筒１０に対して軸線方向後方に相対移動させるようになっている。
【００３０】
図１乃至図３に示すように、本実施の形態によるシャープペンシル１００は、芯繰出ユニット４０の前端領域に配置され、芯繰出ユニット４０に対して軸筒１０の軸線方向に相対移動可能な口金５２を備えている。前述したように、芯繰出ユニット本体４０ａの前端部は、口金５２によって取り囲まれている。
【００３１】
図示されるように、口金５２は、筆記芯７０を案内する筒状の前方領域５２ａと、当該前方領域５２ａよりも大径のスリーブ状の後方領域５２ｂと、前方領域５２ａ及び後方領域５２ｂを接続する口金当接部５２ｃと、を有している。更に、後方領域５２ｂは、前方の小径部５２ｄと後方の拡径部５２ｅと、小径部５２ｄと拡径部５２ｅとを接続するテーパ部５２ｆと、を有している。
【００３２】
このような口金５２は、前述したように、軸筒内筒４０ｂによって抜け止め状態かつ軸筒１０の軸線方向に摺動可能な状態で、芯繰出ユニット本体４０ａの先端領域に取り付けられている。具体的には、図１乃至図３に示すように、軸筒内筒４０ｂは、口金５２の後方領域５２ｂを取り囲む筒状本体部４０ｃと、筒状本体部４０ｃの後端領域に内嵌された環状のストッパ４０ｄと、を有している。そして、口金５２は、軸筒内筒４０ｂと外筒４５との隙間に当該外筒４５の軸線方向に摺動可能に保持され、芯繰出ユニット本体４０ａからの不所望な抜け落ちが防止されている。また、筒状本体部４０ｃの前端は開口部となっており、この開口部から口金５２の前方領域５２ａが前方へ突出している。
【００３３】
本実施の形態の口金５２は、当該口金５２と芯繰出ユニット本体４０ａとの間に圧縮状態で配置された第１スプリング５５によって軸筒１０の軸線方向前方に付勢されている。具体的には、芯繰出ユニット本体４０ａの外筒４５は、外面に軸筒１０の軸線方向前方を向いた平坦面４５ｆが形成されている。この平坦面４５ｆと口金５２のテーパ部５２ｆとの間に、伸縮可能な第１スプリング５５が圧縮状態で配置されていることにより、口金５２が芯繰出ユニット本体４０ａに対して前方に付勢されている。
【００３４】
図１乃至図３に示すように、軸筒１０（前軸３０）は、口金５２の後方領域５２ｂの前端部よりも軸筒１０の軸線方向前方の内周面に第２軸筒当接部３３を有しており、この第２軸筒当接部３３において軸筒１０（前軸３０）の内径が口金５２の後方領域５２ｂの外径よりも小さくなっている。すなわち、この第２軸筒当接部３３及び口金当接部５２ｃが互いに当接することにより、軸筒１０に対する口金５２の軸線方向前方への相対移動が規制されている。換言すれば、第２軸筒当接部３３及び口金当接部５２ｃが互いに当接することにより、芯繰出ユニット４０の軸筒１０からの抜けが防止されている。
【００３５】
以上のような構成により、芯繰出ユニット４０が軸筒１０に対して軸線方向後方に相対移動された際にも、口金５２と軸筒１０の第２軸筒当接部３３との当接状態が維持されるようになっている。更に、筆記芯７０を含む芯繰出ユニット４０が軸筒１０に対して軸線方向後方に相対移動された際に、口金５２の前端部から露出される筆記芯７０の長さが減少されるようになっている。
【００３６】
更に、図３に示すように、芯繰出ユニット４０の前筒４５ｂは、口金５２の内面と軸筒１０の軸線方向に相対移動可能に摺接する外面を有する前方領域４５ｂ１を含んでいる。本実施の形態では、口金５２が軸筒１０の軸線方向及び径方向のいずれにも相対移動されていない図３の状態において、軸筒内筒４０ｂの軸筒内筒当接部４０ｅ及び前軸３０の第１軸筒当接部３２の当接部Ｑと口金５２の前端部との間の、軸筒１０の軸線方向に沿った長さＬｑを、当接部Ｑから軸筒１０の軸線までの距離Ｒｑで除した値、すなわちＬｑ／Ｒｑの値（比）が、２．８８であるように口金５２の寸法が決定されている。
【００３７】
長さＬｑと距離Ｒｑとの比率に着目した理由を簡潔に説明すると、次の通りである。すなわち、筆記芯７０に作用する筆圧のうち軸筒１０の径方向成分が大きくなると、軸筒１０の軸線上に位置する、芯パイプ４１の撓みの開始位置Ｍ周りに、芯繰出ユニット４０を時計回りに回転させるモーメントが生じる。図３を参照して具体的に説明すれば、筆記芯７０の前端部Ａに作用する、線分ＭＡに直交する方向に沿った筆圧の成分による力をＦ１とし、当接部Ｑにおいて第１軸筒当接部３２から軸筒内筒当接部４０ｅに対して作用する力をＦ１とすると、力Ｆ１による撓みの開始位置Ｍ周りのモーメントと、力Ｆ２による撓みの開始位置Ｍ周りのモーメントと、について以下の関係が成立している。なお、筆記芯７０の前端部Ａは、軸筒の軸線ａ１上における、筆記芯７０の前端に対応する部位である。
［式１］
Ｆ１・ＭＡ＝Ｆ２・ＭＱ
ここで、ＭＡ及びＭＱは、線分ＭＡ及び線分ＭＱの長さをそれぞれ表している。
【００３８】
ところで、第１軸筒当接部３２と軸筒内筒当接部４０ｅとの間の摩擦係数をμとすると、第１軸筒当接部３２と軸筒内筒当接部４０ｅとの間には、２つのスプリング５５及び６０の弾性力によって第１軸筒当接部３２にもたらされる力Ｆｋと前述の力Ｆ２との合力によって、摩擦力（Ｆｋ＋Ｆ２）・μが発生する。この摩擦力の、第１軸筒当接部３２のテーパに沿った方向の力が、筆圧によって第１軸筒当接部３２に作用する当該方向の力Ｆｔよりも小さくなれば、口金５２が軸筒内筒４０ｂに対して相対移動することになる。すなわち、口金５２が軸筒内筒４０ｂに対して相対移動する条件は、［式１］を考慮すると、以下の式で表される。
［式２］
（Ｆ１・（ＭＡ／ＭＱ）＋Ｆｋ）・μ＜Ｆｔ
【００３９】
［式２］によれば、ＭＡ／ＭＱの値が小さいほど、軸筒内筒４０ｂが軸筒１０に対して相対移動し易いということが言える。換言すれば、ＭＡが相対的に小さく、ＭＱが相対的に大きいほど、軸筒内筒４０ｂが軸筒１０に対して相対移動し易い。すなわち、口金５２が軸筒内筒４０ｂに対して相対移動し易い。ここで、図面を参照すれば、長さＬｑが小さくなれば、ＭＡは小さくなる。また、距離Ｒｑが大きくなれば、ＭＱが相対的に大きくなることが理解される。従って、ＭＡ／ＭＱの値（比）に代えてＬｑ／Ｒｑの値（比）に着目すると、この値が小さいほど、口金５２が軸筒内筒４０ｂに対して相対移動し易い傾向にあると考えられる。
【００４０】
図５は、Ｌｑ／Ｒｑの値が互いに異なる複数のシャープペンシルに対して口金５２の作動性及び視認性の評価を行った結果を示す図表である。図７において、「作動性」の欄は、口金５２が軸筒内筒４０ｂに対して相対移動し易いか否かを評価した結果であり、「○」は良好、「◎」は非常に良好であったことを、それぞれ示している。また、「視認性」の欄は、筆記している文字等の視認性を評価した結果であり、「○」は良好、「◎」は非常に良好であったことを、それぞれ示している。なお、図５には、ＭＡ及びＭＱの長さも示されているが、筆記状況によって芯パイプ４１の撓みの開始位置Ｍが変化するため、これらの値は特定の筆記条件における参考値である。
【００４１】
以上の評価結果に鑑みると、Ｌｑ／Ｒｑの値が２以上５以下の範囲内において、作動性及び視認性が良好または非常に良好であった。Ｌｑ／Ｒｑの値が５よりも大きくなると、口金５２が軸筒内筒４０ｂに対して相対移動しにくくなるため、筆記芯７０に加えられる筆圧が大きくなった際に、当該筆記芯７０が折損してしまう。その一方、Ｌｑ／Ｒｑの値が２よりも小さくなると、弱い筆圧でも口金５２が軸筒１０の径方向に相対移動してしまい、更に、筆記している文字等の視認性が低下してしまう。以上のことを考慮し、本実施の形態では、Ｌｑ／Ｒｑの値として２．８８が採用された。
【００４２】
また、後軸２０は、後方領域の内面に軸筒１０の径方向内側に突き出た第２突出部２２を有している。そして、軸筒１０内において、第２突出部２２とコネクタ４９との間に、芯パイプ４１を取り囲むように重量体９０が配置されている。後軸２０の内径は、第２突出部２２において重量体９０の外径よりも小径となっている。更に、コネクタ４９の後端部の外形は、重量体９０の内径よりも大きくなっている。このような構成により、重量体９０は、軸筒１０の軸線方向において、第２突出部２２とコネクタ４９との間を移動可能となっている。本実施の形態の重量体９０としては、金属製のパイプが採用されている。また、本実施の形態では、口金５２が軸筒１０の径方向に相対移動された際に、重量体９０と軸筒１０の内面とが干渉しないようになっている。
【００４３】
また、図１に示すように、芯繰出ユニット４０は、芯パイプ４１の後端に取り付けられて芯パイプ４１を外筒４５に対して軸線方向前方に押圧するためのノック部４８を、更に有している。本実施の形態のノック部４８は、軸筒１０軸線方向前方に、芯パイプ４１の後端領域に外嵌されるスリーブ部４８ａが設けられ、更に、軸筒１０の軸線方向後方に、円柱状の消しゴム８０を取外可能に保持するホルダ部４８ｂが設けられている。スリーブ部４８ａの内部空間とホルダ部４８ｂの内部空間とは、開口によって連通されている。このことにより、消しゴム８０をホルダ部４８ｂから取り外すことによって、当該開口から筆記芯７０を芯パイプ４１内に投入できるようになっている。また、ホルダ部４８ｂには、消しゴム８０の後方を覆うドーム状のノブ８１が取外可能に外嵌されている。
【００４４】
更に、本実施の形態では、後軸２０の後端領域に頭冠２３が固定されている。頭冠２３は、その内面に軸筒１０の径方向内側に膨出した膨出部２３ａを有している。また、ホルダ部４８ｂの外周にはフランジ部４８ｃが形成されており、このフランジ部４８ｃと膨出部２３ａとの間に、伸縮可能なスプリング４８ｄが圧縮状態で配置されている。
【００４５】
次に、本実施の形態によるシャープペンシル１００の作用について説明する。
【００４６】
まず、紙面に対して筆記を行うに先立ち、必要に応じて、ノブ８１と消しゴム８０とがホルダ部４８ｂから取り外され、スリーブ部４８ａとホルダ部４８ｂとを連通する開口を介して筆記芯７０が芯パイプ４１内に投入される。そして、消しゴム８０とノブ８１とがホルダ部４８ｂに取り付けられ、口金５２の前端が下方に向けられた状態でノック部４８（ノブ８１）が軸線方向前方に向かって押圧（ノック）される。これにより、芯パイプ４１、コネクタ４９、チャック４３及び締めリング４２がリターンスプリング４４の付勢力に対抗して前進させられる。この前進の途中で、締めリング４２のみが外筒４５の前筒４５ｂに形成された当接段部４５ｅに当接する。これにより、チャック４３から締めリング４２が後方に外され、当該チャック４３が開放されて筆記芯７０が繰り出される。押圧（ノック）時には、ノック部４８のフランジ部４８ｃと頭冠２３の膨出部２３ａとの間に配置されたスプリング４８ｄの付勢力によって、適度な抵抗感がもたらされる。
【００４７】
そして、ノック部４８（ノブ８１）の押圧状態が解除されると、芯パイプ４１がチャック４３と共にリターンスプリング４４の付勢力によって後退させられる。これに伴って、締めリング４２が再びチャック４３の前方領域に外嵌され、チャック４３が締められる。
これにより、筆記芯７０が後退しないように挟持され、筆記芯７０が繰り出された状態が維持される。そして、この一連の押圧操作が適宜繰り返されることにより、口金５２の先端から筆記芯７０が所望の長さだけ露出される（繰り出される）（図３参照）。そして、使用者によって軸筒１０が把持され、紙面に対して筆記芯７０を当接させつつ当該軸筒１０を所望に移動させることによって、筆記が行われる。
【００４８】
筆記の際、軸筒１０は、その軸線方向が紙面に対して鋭角をなす（図３参照）ように把持されることが一般的である。このため、筆記芯７０には、軸筒１０の軸線方向に垂直な成分と当該軸線方向の成分とを含む筆圧が加えられる。本実施の形態のシャープペンシル１００では、筆記時に筆記芯７０に高い筆圧が加えられると、以下に図４を参照しつつ詳述されるように、筆圧の軸線方向に垂直な成分と軸線方向の成分とがそれぞれ吸収され、口金５２の先端から露出された筆記芯７０の折損が回避される。
【００４９】
図４は、筆記芯７０に対して軸筒１０の径方向に所定の値より大きい力（筆圧）が加えられている場合の、図１のシャープペンシル１００の部分的な概略縦断面図である。筆記芯７０に高い筆圧が加えられると、図４に示すように、軸筒１０の軸線方向に直交する方向に沿った筆圧の成分によって芯繰出ユニット４０の前方領域が傾動し、前軸３０の第１軸筒当接部３２によって軸筒内筒当接部４０ｅが軸筒１０の軸線方向後方に押圧される。これにより、第２スプリング６０の付勢力に対抗して、筆記芯７０を含む芯繰出ユニット４０が軸筒１０の軸線方向後方に相対移動される。一方、口金５２は、第１スプリング５５の付勢力によって軸筒内筒４０ｂに対して前方に押圧されているため、軸筒１０の軸線方向後方には相対移動されない。これらのことにより、口金５２の先端から露出される筆記芯７０の長さが減少される。
【００５０】
芯繰出ユニット４０は、外筒４５のフランジ部４５ｃの側周面が軸筒１０の内面に当接することによって、一定以上、軸筒１０の径方向に相対移動することが禁止される。このことにより、口金５２が軸筒１０の径方向に最大の長さに亘って相対移動された場合であっても、重量体９０と軸筒１０の内面とが干渉することが無く、口金５２の前記径方向への移動が不所望に妨げられることがない。
【００５１】
更に、図４に示すように、軸筒１０の軸線方向に沿った筆圧の成分によって、筆記芯７０が軸筒１０に対して軸線方向後方に押圧される。これにより、第２スプリング６０の付勢力に対抗して、筆記芯７０を含む芯繰出ユニット４０が軸線方向後方に更に相対移動される。この時も、口金５２は、第１スプリング５５の付勢力によって軸筒内筒４０ｂに対して前方に押圧されているため、軸筒１０の軸線方向後方には相対移動されない。この結果、口金５２の先端から露出される筆記芯７０の長さが一層減少され、当該筆記芯７０の折損が回避される。
【００５２】
本実施の形態では、Ｌｑ／Ｒｑの値として２．８８が採用されたことにより、紙面に対して軸筒１０の軸線が５５°をなす状態で筆記をした場合、筆記芯７０に対して紙面に直交する方向に３Ｎの筆圧が作用すると、口金５２が軸筒１０の径方向に相対移動され始める。すなわち、口金５２が軸筒内筒４０ｂに対して相対移動され始める。なお、筆記面と軸筒１０の軸線とのなす角度が大きくなると、軸筒１０の軸線方向に沿った筆圧の成分が増大する。この場合、口金５２は、軸筒１０の径方向には相対移動されず、筆記芯７０を含む芯繰出ユニット４０のみが、第２スプリング６０を圧縮させて軸筒１０の軸線方向後方に移動されることになる。
【００５３】
そして、筆記芯７０に加えられている筆圧が弱められると、第２スプリング６０の付勢力によって、筆記芯７０を含む芯繰出ユニット４０が軸筒１０の軸線方向前方に押し戻される。これにより、初期状態（図３参照）が復元される。
【００５４】
本実施の形態によるシャープペンシル１００は、軸筒１０を前後に振ることによっても筆記芯７０を繰り出すことが可能である。すなわち、使用者によって軸筒１０が前後に振られると、重量体９０が前記空間部の内部を前後動する。このとき、重量体９０は、軸線方向前方においてコネクタ４９に当接する。そして、その当接の際に、コネクタ４９が重量体の慣性力によって軸線方向に前進させられ、筆記芯７０が繰り出される。このような振出式の芯繰出ユニットを採用しても、ノック式の芯繰出ユニット４０を採用した場合と同様の効果が得られる。更に、ノック操作を行うことなく迅速に筆記芯７０が繰り出される。
【００５５】
以上のような本実施の形態によれば、筆記芯７０に高い筆圧が加えられた際に、軸筒１０の軸線方向と直交する筆圧の成分によって、芯繰出ユニット４０の前方領域が軸筒１０内において傾動される。これにより、筆記芯７０を含む芯繰出ユニット４０が第２スプリング６０の付勢力に対抗して軸筒１０に対して軸線方向後方に相対移動されるため、口金５２の先端から露出される筆記芯７０の長さが減少される。更に、筆圧の軸線方向の成分によって、筆記芯７０を含む芯繰出ユニット４０が第２スプリング６０の付勢力に対抗して軸筒１０に対して軸線方向後方に更に相対移動され、口金５２の先端から露出される筆記芯７０の長さが一層減少される。これらのことにより、筆記芯７０に高い筆圧が加えられた際に当該筆記芯７０の折損が確実に回避される。更には、Ｌｑ／Ｒｑの値が２．８８（図７における実施例１に対応）であるため、筆記芯７０の視認性を犠牲にすることなく、筆記感が一層滑らかなシャープペンシル１００を提供することができる。
【００５６】
以上のシャープペンシル１００は、筆圧によって、筆記芯７０と芯繰出ユニット４０とが軸筒１０に対して当該軸筒１０の軸線方向後方に相対移動し、且つ、第１スプリング５５によって口金５２が芯繰出ユニット４０に対して軸筒の軸線方向前方に相対移動するようになっている。このため、軸筒１０の軸線方向における芯繰出ユニット４０の相対位置にかかわらず、当該軸線方向における口金５２の相対位置を一定に維持することができ、芯繰出ユニット４０の相対移動によって筆記感が損なわれることが無い。
【００５７】
また、芯繰出ユニット４０は、撓み変形可能な芯パイプ４１を有しているため、軸筒１０の径方向における筆記芯７０の相対移動がスムーズである。
【００５８】
以上のシャープペンシル１００において、筆記感を向上させるためには、２つのスプリング５５、６０の付勢力を適正に設定することも重要である。ここで、付勢力とは、口金５２が軸筒１０の軸線方向及び径方向のいずれにも相対移動されていない状態で、第１スプリング５５においては当該第１スプリング５５がその両端に位置する口金５２及び外筒４５に対して加えている力であり、第２スプリング６０においては当該第２スプリング６０がその両端に位置する軸筒１０及び外筒４５に対して加えている力である。
【００５９】
各スプリング５５、６０の付勢力を様々な値に変更したシャープペンシルの筆記感を評価した結果、第１スプリング５５の付勢力Ｗ１に対する第２スプリング６０の付勢力Ｗ２の比Ｗ２−Ｗ１の値が、０．５Ｎ以上５Ｎ以下であることが好ましいということが明らかになった。Ｗ２−Ｗ１の値が５以上であると、口金５２、２５２、３５２が軸筒１０の軸線方向または径方向に相対移動しにくくなる。このため、筆記芯７０に高い筆圧が加えられると、当該筆記芯７０が折損しやすくなってしまう。一方、Ｗ２−Ｗ１の値が０．５以下であると、口金５２が軸筒１０の軸線方向または径方向に容易に相対移動する。このため、筆記芯７０に低い筆圧が加えられただけで口金５２、２５２、３５２が軸筒１０の軸線方向または径方向に相対移動してしまい、かえって筆記感が低下してしまう。
【００６０】
また、各スプリング５５、６０のバネ定数は、筆記芯７０にある値の筆圧が加えられた際に筆圧によって口金５２、２５２、３５２が軸筒１０に対して相対移動する際の相対移動量に関わるものであり、５００Ｎ／ｍ以上２０００Ｎ／ｍ以下であることが好ましい。すなわち、各スプリング５５、６０のバネ定数が２０００Ｎ／ｍよりも大きいと、筆記芯７０に加えられた筆圧によって口金５２、２５２、３５２が軸筒１０に対して相対移動する際の相対移動量が比較的小さく、当該筆記芯７０が折損しやすくなってしまう。一方、各スプリング５５、６０のバネ定数が５００Ｎ／ｍよりも小さいと、筆記芯７０に加えられた筆圧によって口金５２、２５２、３５２が軸筒１０に対して相対移動する際の相対移動量が比較的大きく、筆記感が低下してしまう。
【００６１】
以上のことを踏まえ、各実施の形態では、Ｗ２−Ｗ１の値が２Ｎに設定されている。具体的には、第１スプリング５５の付勢力Ｗ１が４Ｎであり、第２スプリング６０の付勢力Ｗ２が６Ｎである。また、第１スプリング５５のバネ定数は１５００Ｎ／ｍであり、第２スプリング６０のバネ定数も１５００Ｎ／ｍである。このようにして２つのスプリング５５、６０の付勢力Ｗ１、Ｗ２が設定されることにより、口金５２の長さが適切に設定されたことと相俟って、シャープペンシル１００は、良好な筆記感を提供することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０  軸筒
２０  後軸
２１  第１突出部
２２  第２突出部
２３  頭冠
２３ａ  膨出部
３０  前軸
３２  第１軸筒当接部
３３  第２軸筒当接部
４０  芯繰出ユニット
４０ａ  芯繰出ユニット本体
４０ｂ  軸筒内筒
４０ｃ  筒状本体部
４０ｄ  ストッパ
４０ｅ  軸筒内筒当接部
４１  芯パイプ
４２  締めリング
４３  チャック
４４  リターンスプリング
４５  外筒
４５ａ  後筒
４５ｂ  前筒
４５ｂ１  前方領域
４５ｃ  フランジ部
４５ｅ  当接段部
４５ｆ  平坦面
４８  ノック部
４８ａ  スリーブ部
４８ｂ  ホルダ部
４８ｃ  フランジ部
４８ｄ  スプリング
４９  コネクタ
５２  口金
５２ａ  前方領域
５２ｂ  後方領域
５２ｃ  口金当接部
５２ｄ  小径部
５２ｅ  拡径部
５２ｆ  テーパ部
５５  第１スプリング
６０  第２スプリング
７０  筆記芯
８０  ゴム
８１  ノブ
９０  重量体
１００  シャープペンシル
【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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