(57)【要約】  ペンシル機構が、ボールペンのリフィルを置き換え、芯を収容するためのアクチュエータを有している。機構の先端部が、アクチュエータへと摺動可能に取り付けられ、先端部の端部がペンのペン先から突き出すときにペンの内部の段差に係合する段部を有している。先端部は、芯の筆記端を突き出させるための開放端と、先端部に芯を摩擦によって係合させ、芯の軸方向の移動を抵抗しつつ許容するブシュとを有している。アクチュエータと先端部との間の先端ばねがアクチュエータおよび先端部を互いに遠ざかるように付勢し、クラッチがアクチュエータおよび先端部に摺動可能に取り付けられている。クラッチが芯を受け入れるためのフィンガを有しており、アクチュエータがフィンガを閉じて芯を固定すべくクラッチに係合する。
2013509319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペン胴軸に回転可能に接続されたドライバを有しており、該ドライバが前記ペン胴軸内でシャトルを軸方向に移動させ、前記ペン胴軸は開いたペン先を有しており、該開いたペン先の付近に段差が設けられているペンにおいて、ペンリフィルを置き換えるためのペンシル機構であって、
アクチュエータサブアセンブリと、先端サブアセンブリと、先端ばねと、クラッチサブアセンブリとを備えており、
前記アクチュエータサブアセンブリが、筆記端を有する少なくとも１つの芯を収容するための中空管を備えており、該管が前記シャトルへと接続されて前記ドライバが前記ペン胴軸に対して回転させられるときに前記ペンにおいて軸方向に移動させられるように構成されており、
前記先端サブアセンブリが前記アクチュエータサブアセンブリに摺動可能に取り付けられ、該先端サブアセンブリの先端部が該先端部の端部が前記ペンの前記ペン先から突き出すときに前記段差に係合するように構成された段部を備えており、さらに該先端部が芯の筆記端を該先端サブアセンブリに受け入れるための開放端を備える芯通し孔を有しており、
前記先端サブアセンブリが該先端サブアセンブリ内の芯に摩擦によって係合して該芯と該先端サブアセンブリとの間の軸方向の相対移動を抵抗を伴いながら許容する先端ブシュを備えており、
前記先端ばねが、前記ペンにおいて前記先端サブアセンブリを前方へと付勢すると共に前記アクチュエータサブアセンブリを後方へと付勢するように、前記アクチュエータサブアセンブリと前記先端サブアセンブリとの間に係合しており、
前記クラッチサブアセンブリが前記先端サブアセンブリに摺動可能に取り付けられると共に芯を受け入れるための複数の弾性フィンガを有するクラッチを備えており、前記弾性フィンガが斜面を有しており、
前記アクチュエータサブアセンブリが、前記ドライバの第１の方向の回転によって前記クラッチサブアセンブリを前方へと移動させ、
前記アクチュエータサブアセンブリが前記斜面に乗り上げるアクチュエータインサートを備えており、該アクチュエータインサートが前記斜面に乗り上げることで前記フィンガが閉じて芯を前記クラッチに係合させて該クラッチに対して固定し、したがって該アクチュエータサブアセンブリのさらなる前方移動によって前記芯の筆記端が前記先端部の開放端から突き出すと共に前記段部が前記段差に係合して前記筆記端を筆記位置に固定して芯の送りサイクルが完了し、
前記の芯の送りサイクルを繰り返すことができるよう、前記アクチュエータサブアセンブリが前記ドライバの反対の第２の方向の回転によって前記ペンにおいて後方へと移動でき、該アクチュエータサブアセンブリの後方移動によって前記アクチュエータインサートが前記斜面を解放して結果として前記フィンガが開いて前記芯が解放されると共に、前記クラッチサブアセンブリが前記ペンにおいて後方へと移動でき、前記芯は前記先端ブシュによって摩擦によって保持されているものの摩擦による保持に逆らって加えられる圧力によって前記先端部の中へと移動させることが可能であるペンシル機構。
【請求項２】
前記クラッチサブアセンブリが前記アクチュエータサブアセンブリに対して摺動可能に取り付けられると共に前記クラッチフィンガとは反対の側にクラッチアダプタを有しており、該クラッチアダプタが前記アクチュエータサブアセンブリと前記クラッチサブアセンブリとの間の軸方向の相対移動を制限すべく前記アクチュエータサブアセンブリに係合でき、
前記アクチュエータサブアセンブリが前記ドライバの反対の第２の方向の回転によって前記ペンにおいて後方へと移動でき、該アクチュエータサブアセンブリの後方移動によって前記アクチュエータが前記クラッチから解放されて前記クラッチフィンガが前記芯から解放されると共に前記クラッチサブアセンブリが前記ペンにおいて後方へと移動でき、前記芯は前記先端ブシュによって摩擦によって保持されているものの摩擦による保持に逆らって加えられる圧力によって前記先端部の中へと移動させることが可能であり、
前記アクチュエータサブアセンブリのさらなる後方移動により、前記クラッチアダプタとの係合が生じ、前記クラッチサブアセンブリが前記先端サブアセンブリおよび前記先端ブシュに摩擦によって保持された前記芯に対して後方へと移動させられることで、前記芯の送りサイクルを繰り返すことができるようになる請求項１に記載のペンシル機構。
【請求項３】
前記クラッチサブアセンブリが、前記アクチュエータインサートが前記先端サブアセンブリへと摩擦を伴いつつ摺動できる点を除き、前記アクチュエータサブアセンブリに固定されており、
前記クラッチサブアセンブリが、前記アクチュエータインサートが前記斜面を摺動した後で該アクチュエータインサートを前記クラッチと共に後方へと移動させるために、各々のクラッチフィンガにストッパを有している請求項１に記載のペンシル機構。
【請求項４】
前記クラッチサブアセンブリが引き摺りブシュを備えており、該引き摺りブシュが前記クラッチサブアセンブリと前記先端サブアセンブリとの間の摺動に抵抗するように前記先端サブアセンブリに摩擦によって係合するもののその程度は前記クラッチサブアセンブリが後方に移動するときに該引き摺りブシュも前記先端サブアセンブリに対して後方に摺動するように前記先端ばねの付勢よりも小さい請求項１に記載のペンシル機構。
【請求項５】
前記クラッチが前記アクチュエータに面する複数の斜面を備えており、前記アクチュエータサブアセンブリが前記クラッチフィンガを前記芯へと開閉すべく前記斜面に係合して摺動するように前記アクチュエータへと接続される低摩擦材料からなるインサートを備えている請求項１に記載のペンシル機構。
【請求項６】
前記クラッチサブアセンブリが引き摺りブシュを備えており、該引き摺りブシュが前記クラッチサブアセンブリと前記先端サブアセンブリとの間の摺動に抵抗するように前記先端サブアセンブリに摩擦によって係合するもののその程度は前記クラッチサブアセンブリが後方に移動するときに該引き摺りブシュも前記先端サブアセンブリに対して後方に摺動するように前記先端ばねの付勢よりも小さく、
前記クラッチが前記アクチュエータに面する複数の斜面を備えており、前記アクチュエータサブアセンブリが前記クラッチフィンガを前記芯へと開閉すべく前記斜面に係合して摺動するように前記アクチュエータへと接続される低摩擦材料からなるインサートを備えている請求項１に記載のペンシル機構。
【請求項７】
前記アクチュエータサブアセンブリの前記管の前記先端部とは反対側の端部に接続された本体アセンブリを備えており、
該本体アセンブリが、前記管へと取り付けられて消しゴムを受け入れるように構成された消しゴムホルダと、該消しゴムホルダへと摺動可能に接続されると共に該ペンシル機構を前記ペンの前記シャトルに接続するように構成されたねじ山を備えているペンシル上部とを備えており、
前記本体アセンブリが前記消しゴムホルダを後方へと付勢する上部ばねをさらに備えており、前記消しゴムホルダを前方へと押すことで前記上部ばねの付勢に逆らって前記管が前方へと動かされて前記ドライバを回転させることなく芯の送りサイクルが生じる請求項１に記載のペンシル機構。
【請求項８】
前記アクチュエータサブアセンブリの前記管の前記先端部とは反対側の端部に接続された本体アセンブリを備えており、
該本体アセンブリが、前記管へと取り付けられて消しゴムを受け入れるように構成された消しゴムホルダと、該消しゴムホルダへと摺動可能に接続されると共に該ペンシル機構を前記ペンの前記シャトルに接続するように構成されたねじ山を備えているペンシル上部とを備えており、
前記本体アセンブリが前記消しゴムホルダを後方へと付勢する上部ばねをさらに備えており、前記消しゴムホルダを前方へと押すことで前記上部ばねの付勢に逆らって前記管が前方へと動かされて前記ドライバを回転させることなく芯の送りサイクルが生じ、
前記クラッチサブアセンブリが引き摺りブシュを備えており、該引き摺りブシュが前記クラッチサブアセンブリと前記先端サブアセンブリとの間の摺動に抵抗するように前記先端サブアセンブリに摩擦によって係合するもののその程度は前記クラッチサブアセンブリが後方に移動するときに該引き摺りブシュも前記先端サブアセンブリに対して後方に摺動するように前記先端ばねの付勢よりも小さく、
前記クラッチが前記アクチュエータに面する複数の斜面を備えており、前記アクチュエータサブアセンブリが前記クラッチフィンガを前記芯へと開閉すべく前記斜面に係合して摺動するように前記アクチュエータへと接続される低摩擦材料からなるインサートを備えている請求項１に記載のペンシル機構。
【請求項９】
アクチュエータサブアセンブリ（２０）と、先端サブアセンブリと、先端ばね（１８）と、アクチュエータインサート（１５）と、クラッチ（１３）とを備えており、
前記アクチュエータサブアセンブリ（２０）が筆記端を有する少なくとも１つの芯を収容するための中空管を備えており、該管がシャトルへと接続されてドライバがペン胴軸に対して回転させられるときにペンにおいて軸方向に移動させられるように構成されており、
前記先端サブアセンブリが前記アクチュエータサブアセンブリに摺動可能に取り付けられ、該先端サブアセンブリの先端部（１１）が該先端部の端部が前記ペンのペン先から突き出すときに前記ペンの段差に係合するように構成された段部（１１ａ）を備えており、さらに該先端部が芯の筆記端を該先端サブアセンブリに受け入れるための開放端を備える芯通し孔を有しており、
前記先端サブアセンブリが、該先端サブアセンブリ内の芯（１０）に摩擦によって係合して該芯と該先端サブアセンブリとの間の軸方向の相対移動を抵抗を伴いながら許容する先端ブシュ（１２）を備えており、
前記先端ばね（１８）が、前記ペンにおいて前記先端サブアセンブリを前方へと付勢すると共に前記アクチュエータサブアセンブリを後方へと付勢するように、前記アクチュエータサブアセンブリと前記先端サブアセンブリとの間に係合しており、
前記アクチュエータインサート（１５）が、前記先端サブアセンブリに対して摩擦を伴って係合して摺動することができ、
前記クラッチ（１３）が前記アクチュエータサブアセンブリへと接続されると共に前記先端サブアセンブリに対して摺動可能に取り付けられ、該クラッチが芯を受け入れるための複数の弾性フィンガ（１３ａ）を備えており、各々のフィンガが斜面（１３ｂ）を有しており、
前記アクチュエータインサート（１５）が前記フィンガを閉じるべく前記斜面に係合でき、該アクチュエータインサートが前記斜面に係合して前記フィンガを閉じることで芯が前記クラッチに係合して該クラッチに対して固定され、したがって前記アクチュエータサブアセンブリのさらなる前方移動によって前記芯の筆記端が前記先端部の開放端から突き出すと共に前記段部が前記段差に係合して前記筆記端を筆記位置に固定して芯の送りサイクルが完了し、
各々のクラッチフィンガが前記アクチュエータインサート（１５）に係合して前記クラッチの後方移動の際に前記アクチュエータインサートを軸方向に後方へと移動させるストッパを有しており、
前記アクチュエータサブアセンブリが、前記クラッチフィンガを前記芯から解放して前記クラッチを前記ペンにおいて後方へと移動させることができるように前記アクチュエータインサートを前記斜面から解放すべく後方へと移動することができ、前記芯は前記先端ブシュによって摩擦によって保持されているものの摩擦による保持に逆らって加えられる圧力によって前記先端部の中へと移動させることが可能であり、前記アクチュエータサブアセンブリを後方へと移動させ続けることで前記ストッパが前記アクチュエータインサートに係合して前記アクチュエータインサートを前記先端サブアセンブリおよび前記先端ブシュに摩擦によって保持された前記芯に対して後方へと移動させ、前記芯の送りサイクルを繰り返すことができるようになるペンシル機構。
【請求項１０】
前記アクチュエータサブアセンブリの前記管の前記先端部とは反対側の端部に接続された本体アセンブリを備えており、
該本体アセンブリが、前記管へと取り付けられて消しゴムを受け入れるように構成された消しゴムホルダと、該消しゴムホルダへと摺動可能に接続されると共に該ペンシル機構を前記ペンの前記シャトルに接続するように構成されたねじ山を備えているペンシル上部とを備えており、
前記本体アセンブリが前記消しゴムホルダを後方へと付勢する上部ばねをさらに備えており、前記消しゴムホルダを前方へと押すことで前記上部ばねの付勢に逆らって前記管が前方へと動かされて前記ドライバを回転させることなく芯の送りサイクルが生じる請求項９に記載のペンシル機構。
【請求項１１】
前記アクチュエータインサート（１５）が引き摺りブシュ（１４）を備えており、該引き摺りブシュが前記クラッチサブアセンブリと前記先端サブアセンブリとの間の摺動に抵抗するように前記先端サブアセンブリ（１１、１７）に摩擦によって係合するもののその程度は前記クラッチが後方に移動するときに前記アクチュエータインサートも前記先端サブアセンブリに対して後方に摺動するように前記先端ばねの付勢よりも小さい請求項９に記載のペンシル機構。
【請求項１２】
前記斜面が前記アクチュエータインサートに面しており、前記アクチュエータインサートが前記クラッチフィンガを前記芯へと開閉するために前記斜面に係合して摺動するための低摩擦材料からなる請求項９に記載のペンシル機構。
【請求項１３】
前記アクチュエータサブアセンブリの前記管の前記先端部とは反対側の端部に接続された本体アセンブリを備えており、
該本体アセンブリが、前記管へと取り付けられて消しゴムを受け入れるように構成された消しゴムホルダと、該消しゴムホルダへと摺動可能に接続されると共に該ペンシル機構を前記ペンの前記シャトルに接続するように構成されたねじ山を備えているペンシル上部とを備えており、
前記本体アセンブリが前記消しゴムホルダを後方へと付勢する上部ばねをさらに備えており、前記消しゴムホルダを前方へと押すことで前記上部ばねの付勢に逆らって前記管が前方へと動かされて前記ドライバを回転させることなく芯の送りサイクルが生じ、
前記アクチュエータインサート（１５）が引き摺りブシュ（１４）を備えており、該引き摺りブシュが前記アクチュエータインサートと前記先端サブアセンブリとの間の摺動に抵抗するように前記先端サブアセンブリに摩擦によって係合するもののその程度は前記クラッチが後方に移動するときに前記アクチュエータインサートも前記先端サブアセンブリに対して後方に摺動するように前記先端ばねの付勢よりも小さく、
前記クラッチが前記アクチュエータインサートに面する複数の斜面を備えており、前記アクチュエータインサートが前記クラッチフィンガを前記芯へと開閉するために前記斜面に係合して摺動するための低摩擦材料からなる請求項９に記載のペンシル機構。
【請求項１４】
ペン胴軸（１０６）に回転可能に接続されたドライバ（１０７）を有しており、該ドライバが前記ペン胴軸内でシャトル（１０８）を軸方向に移動させ、前記ペン胴軸は開いたペン先を有しており、該開いたペン先の付近に段差（１０２ａ）が設けられているペンにおいてペンリフィルを置き換えるためのペンシル機構であって、
アクチュエータサブアセンブリ（１５、１６、１９、２１）と、先端サブアセンブリ（１１、１２、１７）と、先端ばね（１８）と、クラッチサブアセンブリ（１３、１４、２０）とを備えており、
前記アクチュエータサブアセンブリが筆記端を有する少なくとも１つの芯（１０）を収容するための中空管（２１）を備えており、該管が前記シャトル（１０８）へと接続され、前記ドライバ（１０７）が前記ペン胴軸（１０６）に対して回転させられるときに前記ペンにおいて軸方向に移動させられるように構成されており、
前記先端サブアセンブリが前記アクチュエータサブアセンブリに摺動可能に取り付けられ、該先端サブアセンブリの先端部（１１）が該先端部（１１）の端部が前記ペンの前記ペン先から突き出すときに前記段差（１０２ａ）に係合するように構成された段部（１１ａ）を備えており、該先端部が芯（１０）の筆記端を該先端サブアセンブリに受け入れるための開放端を備える芯通し孔をさらに有しており、
前記先端サブアセンブリが該先端サブアセンブリ内の芯（１０）に摩擦によって係合して該芯と該先端サブアセンブリとの間の軸方向の相対移動を抵抗を伴いながら許容する先端ブシュ（１２）を備えており、
前記先端ばねが、前記ペンにおいて前記先端サブアセンブリを前方へと付勢すると共に前記アクチュエータサブアセンブリを後方へと付勢するように前記アクチュエータサブアセンブリと前記先端サブアセンブリとの間に係合しており、
前記クラッチサブアセンブリが前記アクチュエータサブアセンブリおよび前記先端サブアセンブリに摺動可能に取り付けられ、
前記クラッチサブアセンブリが芯（１０）を受け入れるための複数の弾性フィンガ（１３ａ）を有するクラッチ（１３）を備えており、
前記アクチュエータサブアセンブリが前記ドライバ（１０７）の第１の方向の回転によって前記クラッチサブアセンブリが前方へと移動させられるときに前記クラッチ（１３）に係合するアクチュエータ（１６）を備えており、該係合によって前記フィンガ（１３ａ）が閉じて芯（１０）を前記クラッチに係合させて該クラッチに対して固定し、したがって該アクチュエータサブアセンブリのさらなる前方移動によって前記芯の筆記端が前記先端部の開放端から突き出すと共に前記段部（１１ａ）が前記段差（１０２ａ）に係合して前記筆記端を筆記位置に固定して芯の送りサイクルが完了し、
前記クラッチサブアセンブリが前記クラッチフィンガとは反対の側にクラッチアダプタ（２０）を有しており、該クラッチアダプタが前記アクチュエータサブアセンブリと該クラッチサブアセンブリとの間の軸方向の相対移動を制限すべく前記アクチュエータサブアセンブリに係合でき、
前記アクチュエータサブアセンブリ（１５、１６、２１）が、前記ドライバ（１０７）の反対の第２の方向の回転によって前記ペンにおいて後方へと移動でき、該アクチュエータサブアセンブリの後方移動によって前記アクチュエータ（１６）が前記クラッチ（１３）から解放されて前記クラッチフィンガ（１３ａ）が前記芯（１０）から解放されると共に前記クラッチサブアセンブリが前記ペンにおいて後方へと移動でき、前記芯は前記先端ブシュ（１２）によって摩擦によって保持されているものの摩擦による保持に逆らって加えられる圧力によって前記先端部（１１）の中へと移動させることが可能であり、
前記アクチュエータサブアセンブリのさらなる後方移動によって前記クラッチアダプタ（２０）との係合が生じて前記クラッチサブアセンブリが前記先端サブアセンブリおよび前記先端ブシュに摩擦によって保持された前記芯に対して後方へと移動させられることで、前記芯の送りサイクルを繰り返すことができるようになるペンシル機構。
【請求項１５】
前記クラッチサブアセンブリが引き摺りブシュ（１４）を備えており、該引き摺りブシュが前記クラッチサブアセンブリと前記先端サブアセンブリとの間の摺動に抵抗するように前記先端サブアセンブリに摩擦によって係合するもののその程度は前記クラッチサブアセンブリが後方に移動するときに該引き摺りブシュも前記先端サブアセンブリに対して後方に摺動するように前記先端ばね（１８）の付勢よりも小さい請求項１４に記載のペンシル機構。
【請求項１６】
前記クラッチ（１３）が前記アクチュエータ（１６）に面する複数の斜面（１３ｂ）を備えており、前記アクチュエータサブアセンブリが前記クラッチフィンガ（１３ａ）を前記芯へと開閉すべく前記斜面に係合して摺動するように前記アクチュエータ（１６）へと接続される低摩擦材料からなるインサート（１５）を備えている請求項１４に記載のペンシル機構。
【請求項１７】
前記クラッチサブアセンブリが引き摺りブシュ（１４）を備えており、該引き摺りブシュが前記クラッチサブアセンブリと前記先端サブアセンブリとの間の摺動に抵抗するように前記先端サブアセンブリに摩擦によって係合するもののその程度は前記クラッチサブアセンブリが後方に移動するときに該引き摺りブシュも前記先端サブアセンブリに対して後方に摺動するように前記先端ばね（１８）の付勢よりも小さく、
前記クラッチ（１３）が前記アクチュエータ（１６）に面する複数の斜面（１３ｂ）を備えており、前記アクチュエータサブアセンブリが前記クラッチフィンガ（１３ａ）を前記芯へと開閉すべく前記斜面に係合して摺動するように前記アクチュエータ（１６）へと接続される低摩擦材料からなるインサート（１５）を備えている請求項１４に記載のペンシル機構。
【請求項１８】
前記アクチュエータサブアセンブリの前記管（２１）の前記先端部（１１）とは反対側の端部に接続された本体アセンブリ（２）を備えており、
該本体アセンブリが、前記管（２１）へと取り付けられて消しゴム（２６）を受け入れるように構成された消しゴムホルダ（２４）と、該消しゴムホルダ（２４）へと摺動可能に接続されて該ペンシル機構を前記ペンの前記シャトル（１０８）に接続するように構成されたねじ山（２２ａ）を備えているペンシル上部（２２）とを備えており、
前記本体アセンブリ（２）が前記消しゴムホルダを後方へと付勢する上部ばね（２３）をさらに備えており、前記消しゴムホルダを前方へと押すことで前記上部ばね（２３）の付勢に逆らって前記管（２１）が前方へと動かされて前記ドライバ（１０７）を回転させることなく芯の送りサイクルが生じる請求項１４に記載のペンシル機構。
【請求項１９】
前記アクチュエータサブアセンブリの前記管（２１）の前記先端部（１１）とは反対側の端部に接続された本体アセンブリ（２）を備えており、
該本体アセンブリが、前記管（２１）へと取り付けられて消しゴム（２６）を受け入れるように構成された消しゴムホルダ（２４）と、該消しゴムホルダ（２４）へと摺動可能に接続されて該ペンシル機構を前記ペンの前記シャトル（１０８）に接続するように構成されたねじ山（２２ａ）を備えているペンシル上部（２２）とを備えており、
前記本体アセンブリ（２）が前記消しゴムホルダを後方へと付勢する上部ばね（２３）をさらに備えており、前記消しゴムホルダを前方へと押すことで前記上部ばね（２３）の付勢に逆らって前記管（２１）が前方へと動かされて前記ドライバ（１０７）を回転させることなく芯の送りサイクルが生じ、
前記クラッチサブアセンブリが引き摺りブシュ（１４）を備えており、該引き摺りブシュが前記クラッチサブアセンブリと前記先端サブアセンブリとの間の摺動に抵抗するように前記先端サブアセンブリに摩擦によって係合するもののその程度は前記クラッチサブアセンブリが後方に移動するときに該引き摺りブシュも前記先端サブアセンブリに対して後方に摺動するように前記先端ばね（１８）の付勢よりも小さく、
前記クラッチ（１３）が前記アクチュエータ（１６）に面する複数の斜面（１３ｂ）を備えており、前記アクチュエータサブアセンブリが前記クラッチフィンガ（１３ａ）を前記芯へと開閉すべく前記斜面に係合して摺動するように前記アクチュエータ（１６）へと接続される低摩擦材料からなるインサート（１５）を備えている請求項１４に記載のペンシル機構。
【請求項２０】
前記アクチュエータサブアセンブリの前記管（２１）の前記先端部とは反対側の端部に接続された本体アセンブリ（２）を備えており、
該本体アセンブリが、前記管へと取り付けられて消しゴムを受け入れるように構成された消しゴムホルダ（２４）と、該消しゴムホルダへと摺動可能に接続されて該ペンシル機構を前記ペンの前記シャトルに接続するように構成されたねじ山を備えているペンシル上部（２２）とを備えており、
前記本体アセンブリが前記消しゴムホルダを後方へと付勢する上部ばね（２３）をさらに備えており、前記消しゴムホルダを前方へと押すことで前記上部ばねの付勢に逆らって前記管が前方へと動かされて前記ドライバを回転させることなく芯の送りサイクルが生じる請求項１４に記載のペンシル機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くには筆記具の分野に関し、詳しくは、元々は自身に合わせて構成された専用のペンカートリッジだけを受け入れるように設計されているペンにおいて、そのようなペンカートリッジを置き換えるために使用することができるペンシルカートリッジの形態に纏わる新規かつ有用なペンシル機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒｈｏｄｅ  Ｉｓｌａｎｄ州ＬｉｎｃｏｌｎのＡ．Ｔ．Ｃｒｏｓｓ  Ｃｏｍｐａｎｙによって製造および販売されているＣｌａｓｓｉｃ  Ｃｅｎｔｕｒｙ（登録商標）というボールペンは、このペンにおける使用に合わせて特別に構成されたボールペン・リフィル・カートリッジの筆記端を出し入れするためのひねり機構を有しているスリムでスタイリッシュなペンである。Ｃｌａｓｓｉｃ  Ｃｅｎｔｕｒｙ（登録商標）という筆記具のシリーズでは、シャープペンシル版も入手可能であるが、ペンシルの内部の動作がペンの内部の動作とは大きく異なっており、ペンシルとペンとはリフィルカートリッジを共有することができない。Ｃｌａｓｓｉｃ  Ｃｅｎｔｕｒｙ（登録商標）というペンの内部機構についての詳細は、ここでの言及によって本明細書に援用されるＧｅｒｖａｉｓらの米国特許第５，５１８，３３０号に開示されている。
【０００３】
シャープペンシルカートリッジは、ペンカートリッジによって必要とされる機能を超える追加の別の機能を有さなければならない。例えば、ペンカートリッジは、筆記端とカートリッジの残りの部分との間に相対移動が存在しないため、筆記端を露出させるために、全体を出し入れすることが可能であればよい。対照的に、シャープペンシルカートリッジは、筆記を可能にするため、および先端を保護するために、筆記用の芯の端部をカートリッジ自身の端部を過ぎて突き出させ、さらには筆記具の胴軸の端部を過ぎて突き出させることができなくてはならない。さらには、筆記端が紙へと押し付けられたときに簡単にカートリッジへと押し戻されることがないよう、筆記のために芯をカートリッジに固定し保持する何らかの手段が存在しなければならない。しかしながら、この固定機構は、筆記具を例えばポケットに収納するため、非使用時に芯の筆記端をカートリッジへと押し戻すことができるよう、解除可能でなければならない。さらに、この機構は、芯が消耗したときの先端からの新たな芯の送り出しを繰り返すことができなければならず、筆記のための芯の固定と、保管のために芯をカートリッジへと引き込むための芯の解放とを、交互に可能にできなければならない。
【０００４】
元々はシャープペンシルカートリッジに合わせて設計されてはいないペン機構において、シャープペンシルカートリッジに必要な種々の追加の機能のすべてを元のペン機構から抽出しつつ、そのようなペン機構において使用することができるシャープペンシルカートリッジを生み出すことは、離れ業であると考えられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】米国特許第５，５１８，３３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、既存のペン機構のいかなる変更または調整も必要とすることなく、Ｃｒｏｓｓ社または他者によって製造されているボールペンリフィルと入れ換えることが可能であるシャープペンシル機構または置き換えカートリッジを提供することにある。本発明のペンシル機構または置き換えカートリッジは、リフィルの代わりにペン本体へと挿入することができ、ペン先を出し入れするひねりの動作が、ペンシルの芯をペンシル機構の先端から前進させるように機能し、さらには筆記端または先端を前進させるようにも機能する。
【０００７】
本発明の他の目的は、Ｃｒｏｓｓ社のボールペンの多くにおいて機能し、特有の追加の機能を必要とせず、したがって既存のペンに対して後方互換であるような機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のまたさらなる目的は、ボールペンリフィルを置き換えるペンシル機構であって、芯を収容するアクチュエータを有しており、このアクチュエータに摺動可能に取り付けられた先端部が、先端部の端部がペンのペン先から突き出すときにペン内の段差に係合する段部を有しており、この先端部が、芯の筆記端を突き出させるための開放端と、芯を摩擦によって先端部に係合させ、芯の軸方向の移動を抵抗を伴いつつ許容するブシュとを有しているペンシル機構を提供することである。先端ばねが、アクチュエータと先端部との間に位置してこれらアクチュエータと先端部とを互いに遠ざかるように付勢し、クラッチが、アクチュエータおよび先端部に摺動可能に取り付けられている。クラッチは芯を受け入れるためのフィンガを有しており、アクチュエータがフィンガを閉じて芯を固定するためにクラッチに係合する。アクチュエータのさらなる前方移動により、段部が段差に係合して筆記端を筆記位置に固定するとき、芯の筆記端がペンから突き出す。アクチュエータを、芯の送りサイクルを繰り返すために、クラッチおよび芯を解放し、クラッチをペン内の後方へと移動させることができるよう、後方に移動させることができる。
【０００９】
本発明を特徴付ける新規性の種々の特徴が、本明細書に添付されて本明細書の一部を構成する特許請求の範囲において詳しく指摘される。本発明、本発明の動作上の利点、および本発明の使用によって達成される独特の目的をよりよく理解するために、本発明の好ましい実施の形態を例示する添付の図面ならびに説明物が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の汎用ペンシル機構の部分断面の側面図である。
【００１１】
【図２】本発明の先端アセンブリの拡大断面図である。
【００１２】
【図３】先端アセンブリの分解図である。
【００１３】
【図４】図１と同様の図であるが、先端アセンブリは省略されている。
【００１４】
【図５】休止位置にて示されている図２と同様の図であるが、本発明のアクチュエータの管および筆記用の芯が所定の位置にあり、芯送りサイクルの開始を待っている。
【００１５】
【図６】図２と同様の図であり、芯を送りの準備において把持するための図５の休止位置の直後の本発明のアクチュエータサブアセンブリの初期の移動を示している。
【００１６】
【図７】図６と同様の図であり、それぞれ芯送りサイクルおよびその繰り返しを順に示している。
【図８】図６と同様の図であり、それぞれ芯送りサイクルおよびその繰り返しを順に示している。
【図９】図６と同様の図であり、それぞれ芯送りサイクルおよびその繰り返しを順に示している。
【図１０】図６と同様の図であり、それぞれ芯送りサイクルおよびその繰り返しを順に示している。
【図１１】図６と同様の図であり、それぞれ芯送りサイクルおよびその繰り返しを順に示している。
【図１２】図６と同様の図であり、それぞれ芯送りサイクルおよびその繰り返しを順に示している。
【図１３】図６と同様の図であり、それぞれ芯送りサイクルおよびその繰り返しを順に示している。
【図１４】図６と同様の図であり、それぞれ芯送りサイクルおよびその繰り返しを順に示している。
【００１７】
【図１５】本発明の汎用ペンシル機構の部分断面の側面図であり、ペンの内部は、ボールペンのリフィルに合わせて設計されているが、ペンのいかなる変更も必要とせずに本発明のペンシル機構を成功裏に機能させることができる。
【００１８】
【図１６】図５と同様の図であるが、本発明の第２の実施の形態の図である。
【００１９】
【図１７】図７と同様の図であるが、本発明の第２の実施の形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の汎用ペンシル機構は、機構を跳ね戻す必要なく機構内の芯を使用のために突き出した位置にしっかりと保持することを可能にする。これは、ペンシル機構を駆動するための既存のボールペン機構が跳ね戻り機能を有する必要がないことを意味する。機構が、反発の際または完全に引き込まれた位置において芯が把持されないことを可能にする。公知の芯送り機構においては、芯が引き込まれた位置に固定されると考えられる。これは、あらゆる引き込まれた位置において芯を手作業でペン内部へと押し戻すことを可能にする。
【００２１】
この機能は、クラッチの把持または解放を生じさせるために、クラッチの移動とは反対向きに力をもたらす引き摺りブシュを使用することによって実現される。他の機構は、把持／解放の力をもたらすためにストッパおよびばねの組み合わせを使用する。
【００２２】
ここで図面を参照すると、図面においては、同様の参照番号が同一または類似の構成要素を指して使用されており、図１が、中空の芯収容管２１によって互いに固定的に取り付けられた本体アセンブリ２および先端アセンブリ４を備える本発明の好ましい実施の形態を示している。
【００２３】
ここで、米国特許第５，５１８，３３０号にも開示されているとおりのボールペンリフィルのためのひねりペン機構を示している図１５を参照すると、本発明の機構は、軸方向に可動であるひねりペン機構のシャトル１０８の雌ねじ１０８ａに螺合するペンシル上部２２の雄ねじ２２ａによってボールペンのひねり機構へと接続される。これらのねじが、従来からのＣｒｏｓｓ社のひねりペン機構のドライバ１０７を覆って圧入された後部ペン胴軸（図示されていない）が前部ペン胴軸１０６に対して回転させられるときに、ペン機構からペンシル機構へと軸方向の力を伝達する。米国特許第５，５１８，３３０号に充分に開示されているペンのらせん駆動機構が、ペンにおけるペンシル機構の全体の軸方向の移動を生じさせる。前部ペン胴軸１０６の内部に固定されたアンカーブシュ１０４が、螺合および接着による前部ペン外ケーシング１０２によっても固定されており、前部ペン外ケーシング１０２が、重要なことに、ペンシル機構の先端１１の前部段部１１ａが本発明の突き出した筆記位置において当接する内側の環状の段差１０２ａを有している。
【００２４】
次に、図１、４、および１５を参照すると、ペンシル上部２２と消しゴムホルダ２４との間の摺動接続により、ユーザが、消しゴムホルダ２４へと圧入された消しゴム２６（この消しゴム２６は、また、柔らかい金属で製作され、消しゴム２６の底部を巡って曲げられた消しゴム金具２５によって堅固に保持される）を押し下げることによってペンシル機構を直接的に作動させることができる。上部ばね２３が、消しゴム２６を後方またはこの図の上方へと付勢しており、本明細書において後述されるように、消しゴムホルダ２４への力が除かれたときにペンシル機構を解放する。
【００２５】
軸方向の力は、本体アセンブリ２のペンシル上部２２から先端アセンブリ４へと、管２１によって伝えられる。中空管２１は、さらに、図５〜１５において１０で示されている予備の芯を保持する。芯１０を、先端から装てんすることができ、或いは、消しゴム２６を取り外すことによってアクセスされる消しゴムホルダ２４の軸中心の貫通穴から装てんすることができる。
【００２６】
図２、３、および５を参照すると、管２１は、管ブシュ１９を介してアクチュエータ１６へと固定的に接続されている。先端部本体１７が先端１１へと固定的に接続され、ゴムなどの弾性高摩擦材料で作られた先端インサート１２（芯１０を摩擦によって保持するための先端ブシュとしても機能する）が、芯１０に軸方向の抵抗力をもたらすように先端１１へと固定的に接続されている。この先端１１とインサート１２と先端部本体１７とで構成された先端サブアセンブリが、アクチュエータ１６とアクチュエータインサート１５と管２１とで構成されたアクチュエータサブアセンブリへと摺動可能に接続され、先端ばね１８によって管２１から遠ざかるように付勢されている。例えば真ちゅうなどの弾性材料で作られたクラッチ１３が、先端サブアセンブリ１１、１２、１７の内側およびアクチュエータサブアセンブリ１５、１６、２１の内側に収容されており、いずれのサブアセンブリとも無関係に軸方向に移動することができる。アクチュエータインサート１５は、低摩擦のプラスチックで製作され、例えばアルミニウム、鋼、または真ちゅうなどの金属で作られたアクチュエータ１６の前端に取り付けられている。
【００２７】
アクチュエータサブアセンブリ１５、１６、２１がクラッチサブアセンブリ１３、２０から分離することがないように、クラッチアダプタ２０がクラッチ１３の後端または上端に固定的に取り付けられている。さらに、クラッチサブアセンブリは、弾性を呈するように割られたプラスチックリングの形態の引き摺りブシュ１４を備えており、引き摺りブシュ１４は、クラッチ１３の３つの芯把持フィンガ１３ａ（間隔を空けつつ周状に配置され、軸方向に延びている）の周囲に取り付けられ、先端部本体１７の内面に対して引き摺られることで、クラッチ１３へとクラッチの移動とは反対向きの軸方向の力をもたらす一方で、クラッチフィンガ１３ａの開閉を依然として可能にしている。代案として、引き摺りブシュ１４は、軸方向の動きに抵抗しつつ軸方向の動きを許容するように先端部本体の表面に摩擦で係合できる限りにおいて、割られた形態ではなくて、星形、長円形、または何らかの他の形態であってよい。
【００２８】
図１５に示されているペン機構のドライバ１０７を、ボールペンリフィルを前方へと進めるようにシャトル１０８を軸方向に移動させる様相でひねると、ペンシル機構が前方または図面における下方へと進められて、最終的に先端の段部１１ａがペン先の段差または棚状部１０２ａに突き当たり、先端１１の前部が芯１０の筆記端と一緒にペン胴軸１０６の前部ペンケーシング１０２の開いたペン先から突き出して露出する。先端１１は、先端サブアセンブリに芯１０の筆記端を受け入れるための開いた端部を有する芯通し孔（チャネル）を有している。さらにドライバ１０７をひねると、管２１が先端１１に対してさらに前方へと動かされ、これによってばね１８を圧縮する。先端ばね１８のこの動きおよび初期の圧縮が、図５から図６への移動として図示されている。
【００２９】
管２１が先端１１に対して前方へと移動することにより、アクチュエータ１６も先端部本体１７の内側で前方へと移動する。アクチュエータ１６のアクチュエータインサート１５が、最初にクラッチフィンガ１３ａの外側の斜面１３ｂに係合し、クラッチ１３を前方に移動させる。引き摺りブシュ１４によってもたらされる反作用の軸方向の力が、クラッチフィンガ１３ａをアクチュエータ１６のプラスチック製のインサート１５へと押し込み、テーパ部のロック作用によってクラッチフィンガ１３ａを閉じ、先端ブシュ／インサート１２がもたらす力よりも大きい力で芯１０を把持する。その後に、クラッチ１３を押すアクチュエータ１６の力が、引き摺りブシュ１４の力に打ち勝ち、図７および８のそれぞれに順に示されているとおり、アクチュエータの残りの行程においてクラッチ１３を前方へと移動させ、芯１０を前進させる。
【００３０】
クラッチ１３が先端１１の内部に突き当たり、ペン機構によって管２１を介してもたらされる力が、クラッチフィンガ１３ａをアクチュエータ１６へと押し込んで芯１０を使用可能位置に固定する先端１１からの反作用力を生じさせる。
【００３１】
ペン機構のドライバ１０７を反対の引き込み方向にひねることによって生じる管２１の後方への軸方向の移動（図９）により、アクチュエータ１６も後方に移動する。先端サブアセンブリ１１、１２、１７は、先端ばね１８の付勢によってアクチュエータに対して前方にとどまることを強いられる。引き摺りブシュ１４が、クラッチ１３にアクチュエータの移動とは反対向きの力をもたらし、結果としてクラッチ１３をアクチュエータ１６から解放し、詳しくは低摩擦のプラスチックインサート１５が後方へと摺動して斜面１３ｂから離れることを可能にし、クラッチフィンガ１３ａが弾性によって開いて芯１０を解放することを可能にする。芯１０は、先端ブシュ１２によって加えられる摩擦力によって動かぬままに保持されている。アクチュエータの残りの行程において、管ブシュ１９がクラッチアダプタ２０に出会い、クラッチサブアセンブリへと後方への軸方向の力をもたらし、この力が引き摺りブシュ１４の力よりも大きいため、クラッチ１３が芯１０に対して後方に移動する。
【００３２】
先端部本体がアクチュエータに突き当たり、アダプタサブアセンブリと先端サブアセンブリとの間のさらなる軸方向の移動を阻止し、したがってペン機構のさらなる後方移動により、ペンシル機構の全体が、ペン機構が行き止まりに達して先端が引き込まれるまで押し戻される（図１０）。
【００３３】
アクチュエータを介してクラッチからの軸方向の押しを繰り返す（図１１〜１４）ことで、芯を連続的に前進させることができる。クラッチの解放後の任意の引き込み位置において、先端インサートまたはブシュ１２の力に打ち勝つことによって芯１０を手作業で機構へと押し込むことができる。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施の形態を示している図１６および１７を参照すると、図２〜１４に示した実施の形態と機能的に同等の部分を指すために同じ参照番号が使用されている。相違点は、図１６および１７においては、クラッチ１３が管ブッシュ２０へと接続され或いは管ブシュ２０と一緒の一部品として製作され、したがってペンシル機構のアクチュエータへと固定されている一方で、アクチュエータインサート１５が、アクチュエータインサート１５の周囲を延びている引き摺りブシュ１４によって先端部本体１７の摺動面に摩擦を伴って係合しており、先端部本体１７の内側を抵抗を伴いながら軸方向に摺動できる点にある。アクチュエータインサート１５は、芯１０を下方へと送って図１７に示されるように係止できるよう、クラッチフィンガ１３ａを芯１０へと閉じるために、クラッチ１３の斜面１３ｂ（図１６および１７における斜面１３ｂは、図２〜１４における斜面１３ｂとは反対の方向に傾いている）に乗り上げることができる内側の低摩擦面を有している。これは、図１６および１７には示されていないがアクチュエータブシュ２０へと取り付けられている図５の管２１が、図１５のペンドライバ１０７の回転によって下方へと動かされるときに生じる。図１６の休止位置においては、各々のクラッチフィンガ１３ａの下端のストッパ１３ｃが、インサート１５をクラッチ１３に捕らえており、次の芯送りサイクルの準備において、先端ばね１８の作用によるクラッチの上方移動によって、インサート１５も先端部本体１７において上方に移動する。
【００３５】
参照の便利および容易さのために、図面に示した構成要素の参照番号によるリストを以下に示す。
２  本体アセンブリ
４  先端アセンブリ
１０  芯
１１  先端
１２  先端ブシュ
１３  クラッチ
１４  引き摺りブシュ
１５  アクチュエータインサート
１６  アクチュエータ
１７  先端部本体
１８  先端ばね
１９  管ブシュ
２０  クラッチアダプタ
２１  管
２２  ペンシル上部
１３  上部ばね
２４  消しゴムホルダ
２５  消しゴム金具
２６  消しゴム
１０１  前部ペン外ケーシング
１０４  アンカーブシュ
１０６  前部ペン胴軸
１０７  ドライバ
１０８  シャトル
【００３６】
本発明の利点として、本発明のペンシル機構をボールペンのリフィルと入れ換えることが可能であり、ただ１つの筆記具の機能を、ボールペンとペンシルとの間で変更できる点が挙げられる。機構が既存のＣｒｏｓｓ社のらせん駆動ボールペンにおいてうまく機能し、ペン機構に特定の余分な機能を追加する必要がなく、これらの既存のペンへの後方互換性を有する。ペンとペンシルとを入れ換えることができることで、製造すべき異なるアセンブリの数を少なくしつつ、依然として顧客にペンシルおよびペンの機能を提供することができる。芯を、機構へと引っ込んだ状態に手動で押し戻すことが可能である。機構の動作が、他のＣｒｏｓｓ社のボールペン製品の動作と同様である。
【００３７】
現時点においては、真ちゅう、プラスチック、およびゴム製の部品が使用されるが、これらの材料のいずれも、同様の結果を達成するために切り換えることが可能である。
【００３８】
本発明の原理の応用を例示するために、本発明の特定の実施の形態を図示して詳しく説明したが、本発明を、そのような原理から離れることなく他のやり方でも具現化できることを、理解できるであろう。
【図１】
2013509319.tif 000003
【図２】
2013509319.tif 000004
【図３】
2013509319.tif 000005
【図４】
2013509319.tif 000006
【図５】
2013509319.tif 000007
【図６】
2013509319.tif 000008
【図７】
2013509319.tif 000009
【図８】
2013509319.tif 000010
【図９】
2013509319.tif 000011
【図１０】
2013509319.tif 000012
【図１１】
2013509319.tif 000013
【図１２】
2013509319.tif 000014
【図１３】
2013509319.tif 000015
【図１４】
2013509319.tif 000016
【図１５】
2013509319.tif 000017
【図１６】
2013509319.tif 000018
【図１７】
2013509319.tif 000019
【国際調査報告】
2013509319.tif 000020