(57)【要約】【課題】後部が縮径加工されたボールペンチップにおいて、後部をインキタンク圧入時に圧入性能に悪影響を及ぼさないようなボールペンチップを得る。【解決手段】ボールペンチップのインキタンクの圧入接続部と後端部加工変形部との間に圧入接続部に対する縮径部を配置することによって、加工変形時に起こる膨れによる突出部を圧入接続部外径よりも小さくすることで、インキタンク内面にひっかき傷を作ったり、圧入後の固定強度不足をおこして抜けや液密気密を保てないという圧入不具合を回避することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インキタンクまたはインキタンクに対する接続中継部材に対する圧入接続部を有すると共に、前記インキタンクまたはインキタンクに対する接続中継部材に挿入される後端部分に加工変形部が形成されたボールペンチップにおいて、前記圧入接続部と前記加工変形部との間に圧入接続部に対する縮径部を配置したボールペンチップ。
【請求項２】
前記加工変径部が、ボールペンチップ内に挿入されたコイルスプリングの抜け止めのための圧延縮径加工であると共に、前記縮径部が前記圧入接続部の径に対して０．０１ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下だけ縮径されている請求項１記載のボールペンチップ。
【請求項３】
前記縮径部の肉厚が前記圧入接続部の肉厚の２０％以上９０％以下の範囲内である請求項１又は２記載のボールペンチップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インキタンクまたはインキタンクに対する接続中継部材に対する圧入接続部を有すると共に、前記インキタンクまたはインキタンクに対する接続中継部材に挿入される後端部分に加工変形部が形成されたボールペンチップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールペンはインキタンクよりボールペンチップ内にインキを供給し、筆記部材としてのボールの回転によって紙などの被筆記面にこのインキを転写し筆跡を形成するものである。
このようなボールペンチップの後端部は、インキタンクなど他部材への挿入のしやすさから切削や塑性変形によって縮径加工されたり（特許文献１参照）、ボールをボールホルダーの先端部内壁に密着させようとしてボールホルダー内にコイルスプリングなどの弾撥部材を挿置してボールペンチップの後端をカシメて縮径し弾撥部材の抜け止めとしたり（特許文献２参照）、カシメて縮径する代わりに剪断加工によってボールペンチップの後端周上に複数の折り曲げ部を形成して弾撥部材の抜け止めとする（特許文献３参照）ことなどが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２８０６７９号公報（図１）
【特許文献２】
特許登録公報第３３０４９０６号公報（第３頁第５欄第３０行〜第３２行）
【特許文献３】
特開平９−７６６９０号公報（第３頁第３欄第１３行〜第１７行）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ボールホルダー後部を塑性変形などにより縮径する場合、押圧力による変形の歪を吸収する部分として外形の膨れが発生したり、真円度の低下が起こることがあった。一般的に、この変形量や変形後の形状を予期することは困難であり、インキタンク（もしくはそれとの接続中継部材）と接続されたときに密閉性を失うことがあった。真円度を損なっていた場合には言うに及ばず、真円度自体は密閉性を損なうほどではなくとも、例えば、ボールペンチップの後端を挿入する際に、インキタンク（もしくはインキタンクとの接続中継部材）に対して予期せぬ変形を伴う場合があり、その変形がインキタンクとの圧入部分を変形させてしまったり、またはこの部分の内面に傷等を発生させ、それによって圧入固定が緩くなって外れてしまったり、空気や水分の流入、インキの漏れ出し等の問題点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、インキタンクまたはインキタンクに対する接続中継部材に対する圧入接続部を有すると共に、前記インキタンクまたはインキタンクに対する接続中継部材に挿入される後端部分に加工変形部が形成されたボールペンチップにおいて、前記圧入接続部と前記加工変形部との間に圧入接続部に対する縮径部を配置したボールペンチップを要旨とする。
【０００６】
【作用】
ボールホルダー後部に形成されたインキタンク圧入接続部と加工変形させる部分との間に縮径部を設け、その縮径部を加工変形時の応力集中部とすることによって、加工ひずみを小さくするとともに、加工変形部の最大径部がインキタンク圧入接続部外径よりも大径にならないようにした。それによって、インキタンクを圧入固定する際に、インキタンクの内面に、加工変形によって形成される突出部によって、ひっかき傷を作ってしまったり、圧入固定後の固定強度不足をおこして、抜けや液密気密を保てないという圧入不具合を回避することができる。
【０００７】
【実施例】
以下、図面に基づき１例を説明する。
図１に示すように、筒状のインキタンク１の先端に、筆記用のボール２を先端に一部突出して回転自在に抱持するボールホルダー３が圧入され接続されている。ボールホルダー３は内部にコイルスプリング４を挿置しており、コイルスプリング４のボール側はボール２に直接接触して押圧力を付与する棒状部で、コイルスプリング４の巻きの中心から延出している。
【０００８】
ボールホルダー３の後端部分は、コイルスプリング４の後方移動規制をなす内方突出部３ａとして、塑性変形で内倒する部分を形成するかしめ加工により縮径された部分となっており、コイルスプリング４の後端を支えている。また、この部分の縮径による内径の調節によってはインキの流量を調整することもできる。さらに、塑性変形によるため外形も縮径された形状となっており、インキタンク１に対して挿入する際に挿入作業がし易くなるための案内ともなっている。この内方突出部３ａを塑性変形ではなく、内径の縮径変形を伴うような強い切削加工によって行っても良いし、案内用の外形縮径部を形成する切削加工を同時に行っても差し支えない。また、内方突出部とせずにインキタンク１への挿入案内のみを目的にする外形の縮径化のみであれば、切削加工のみで十分である。ボールホルダー３の後ろ部分のインキタンク１と重なって接触している部分がインキタンク１に対する圧入接続部３ｂであり、インキタンク１の重なり部分の内径よりも若干大径に形成され液密気密に接触している。
【０００９】
図１のＩ部拡大図である図２に示すように、塑性変形を伴う加工によって内方突出部３ａを形成した場合、加工変形時の応力集中部には変形に伴って、膨れ部３ｃができる。切削加工も少なからず塑性変形を伴うので膨出部分としての膨れが発生することもあるが、バリとして発生することもある。圧入接続部３ｂと塑性変形を伴う加工が施された部分である内方突出部３ａとの間部分に、内方突出部３ａを形成する前に予め形成した縮径部３ｄを配置している。即ち、内方突出部３ａはこの縮径部３ｄの一部として位置付けられ、縮径部３ｄ内で内方突出部３ａを形成することによって、膨れ部３ｃの外接円径を圧入接続部３ｂよりも小径とし、インキタンク１を圧入固定する際に、外径の大きな部分として形成される膨れ部３ｃによって、インキタンク１の内面にひっかき傷を作ってしまったり、圧入固定後の固定強度不足をおこして抜けや液密気密を保てないという問題点が極力発生しないようになすことができる。圧入接続部３ｂの外径よりも、膨れ部３ｃの外接円径が小さければ、インキタンク１の圧入時にインキタンク１の内面が膨れ部３ｃに接触することがないため、悪影響を受けなくすることができるのである。
【００１０】
図３および図４に他の一例を示す。図３はボールペンチップ後端に該当するインキタンク１との部分の拡大図であり、図４はこのボールペンチップのみを図３に記載した矢印ＩＩの方向からの見た面の外観図である。
上述の一例と異なる点は、加工により変形される部分を上述の例のように全周で加工するのではなく、同一周状の３箇所で形成した点である。即ち、ボールホルダー３の後端部を剪断加工によって複数の薄片状折り曲げ部を形成してコイルスプリング４の抜け止めとしている。
圧入接続部３ｂと加工変形された内方突出部３ａとの間には内方突出部３ａを形成する前に予め設置した縮径部３ｄが形成されている。縮径部３ｄは圧入接続部３ｂと略同心かつ小径に形成されている。
【００１１】
前述した実施例と同じように、加工変形時の応力集中部には変形に伴って、膨れ部３ｃができる。さらに、この実施例の場合、後端加工変形される部分の隣接する部分が大きく外側に膨れてしまうこともある（膨れ部３ｅ）。加工変形箇所を１箇所や３箇所以外の複数箇所で行った場合も膨れの大きさは異なるが同様の現象が起こる。加工変形に伴う膨れ部３ｃおよび膨れ部３ｅの最大外接円径は、圧入接続部３ｂよりも小径となるように縮径部３ｄおよび加工変形の膨れ部３ｃ、膨れ部３ｅを形成するようにする。コイルスプリング４を固定するために、内方突出部を大きく形成する必要がある場合は、その加工変形の大きさに伴って、膨れ部３ｃの外径も大きくなってしまう。それを圧入接続部３ｂよりも小さく収容する場合は、縮径部３ｄの外径を予め小さくすることが必要になる。
【００１２】
また、他の実施例を図３に相当する図５と、図４に相当する図６に示す。ボールペンチップの後端周上に複数の折り曲げ部の代わりに、剪断加工を伴わない折り曲げ加工によって内倒湾曲で内方突出部３ａを形成したものである。この場合も前述したように、膨れ部３ｃおよび膨れ部３ｅが形成されるため、圧入接続部３ｂよりも小径となるように縮径部３ｄおよび加工変形の膨れ部３ｃ、膨れ部３ｅを形成するようにする。
【００１３】
本例においては、圧入接続部３ｂの外径を１．８５ｍｍ、縮径部３ｄの最小外径を１．６５ｍｍとしている。前記２つの径の差を大きくするほど膨れ部３ｃ（および膨れ部３ｅ）の影響を受けにくくすることができるが、そのために極端にボールホルダー３の後端部肉厚が薄くなってしまうと、インキタンク１への圧入固定前に他部品等との衝突などによる異常変形などがあり、弾発部材４の挿入作業を困難にしてしまうばかりか、インキの流路を極端に狭くして筆記性能を満足できないことがある。よって、圧入接続部３ｂの外径と縮径部３ｄの最小径の差は、０．０１ｍｍ〜０．８０ｍｍ程度が望ましい。
【００１４】
他の実施例を図７に示す。
縮径部３ｄを後端に向かって縮径するテーパー形状としたものである。内方突出部３ａは縮径部３ｄ内で行い、それによる膨れ部３ｃの外径は圧入接続部３ｂよりも小径となるようにした。この場合も、内方突出部３ａは切削加工によって形成しても良く、また、前述のように、内方突出部３ａを１ヶ所または複数ヶ所の剪断加工および塑性変形で行っても良い。
【００１５】
更に他の実施例を図８に示す。
筒状のインキタンク１の先端に、筆記用のボール２を先端に一部突出して回転自在に抱持するボールホルダー３が圧入され接続されている。前記ボールホルダー３は先端に小径筒部３ｆを切削加工によって形成している。前記インキタンク１内には水性インキ５と水性インキ５の界面に接触してインキフォロワー組成物６が収容されている。前記ボールホルダー３は内部にコイルスプリング４を挿置しており、コイルスプリング４のボール側はボール２に直接接触して押圧力を付与する棒状部で、コイルスプリング４の巻きの中心から延出している。その他、ボールホルダー３のインキタンク１との接続部分は、コイルスプリングの後方移動規制をする内方突出部３ａ以外は同様なので説明を省略する。
【００１６】
図８のＩＶ拡大図を図９に示す。本例では圧入接続部３ｂの外径を１．８５ｍｍ、縮径部３ｄの外径を１．６５ｍｍ、内方吐出部３ａを形成する前の穴径を１．３５ｍｍとしている。それぞれ圧入接続部３ｂの肉厚ｂ１は０．２５ｍｍ、縮径部３ｄの肉厚ｄ１は０．１５ｍｍとなっており、縮径部３ｄの肉厚ｄ１は圧入接続部３ｂの肉厚３ｂに対して６０％となっている。後述する塑性変形加工によって内方突出部３ａを形成し、コイルスプリング４を固定している。ここで縮径部３ｄの肉厚ｄ１が圧入接続部３ｂの肉厚ｂ１に対して９０％を超える様に設定すると、内方突出部３ａを形成した際の応力が圧入接続部３ｂに及んでしまい圧入接続部３ｂに膨れ部やそれによる真円度低下が起こってしまう。それによって圧入固定後の固定強度不足が生じ、抜けや液密気密を保てないという圧入不具合が発生してしまう。また２０％より小さくなるように設定すると、圧入接続部３ｂに掛かる応力は少なくなるが、縮径部３ｄの強度不足という問題を引き起こし、他部品との衝突による異常変形や、それに伴いコイルスプリング４が抜けてしまう等の問題が発生してしまう。よって縮径部３ｄの肉厚ｄ１は圧入接続部３ｂの肉厚ｂ１に対して２０％〜９０％の範囲内にすることが望ましい。
【００１７】
図１０と図１１にて内方突出部３ａを形成する方法を示す。
図１０に示したものは内方突出部３ａを形成する前の状態の要部拡大図であり、図１１に示したものは押圧治具７によって内方突出部３ａを形成している時の状態を示した要部拡大図である。
ボールホルダー３の後端部に形成された縮径部３ｄに押圧治具７を押し当てることによって内方突出部３ａを形成する。前記押圧治具７は中央に円錐状の凹部７ａが形成されており、その中央にコイルスプリング４をボールホルダー３の内部にまで押し入れるコイルスプリング挿入ピン８が固定されている。尚、円錐状の凹部７ａの開き角度は９０°になっている。
また、全周を塑性変形させる方法としては回転するローラーを押し当てる方法が良く知られているが、この方法は回転は必要とせず上下の動作だけなので設備等を簡単にできる利点がある。
【００１８】
コイルスプリング挿入ピン８の径はコイルスプリング４の小径部４ａの内径より大に大径部４ｂの内径より小になっている。コイルスプリング挿入ピン８によってコイルスプリング４の小径部４ａを押すことで、コイルスプリング４がボールホルダー３の内部に挿入される。コイルスプリング４を押して内方突出部３ａを形成する場合、内方突出部３ａの内径は挿入ピン８の外径に制限されるので、コイルスプリング４に小径部分を形成しておけばコイルスプリング４の大径部分を支えるに十分な内方突出部３ａの内径とすることができるが、図に示すように、コイルスプリング４の後端ではない部分に挿入ピン８で押される小径部４ａを形成することによって、コイルスプリングの内方突出部３ａと接触して支えられる部分は後端の座巻きが形成された安定な部分とすることができ。コイルスプリング４の支えを確実になすことができると共に、小径部４ａがボールホルダーの後端より飛び出るようなこともない。
【００１９】
他の実施例として図９に相当する図を図１２に示す。
縮径部３ｄの内側の穴径を拡大し縮径部３ｄの肉厚ｄ１を調整したものである。このように圧入接続部３ｂと縮径部３ｄの内側の穴径は連続である必要はなく、独自に調整できるものとする。内方突出部３ａは縮径部３ｄ内で行い、それによる膨れ部３ｃの外径は圧入接続部３ｂよりも小径となるようにした。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、ボールペンチップの後端に設置されたインキタンク圧入部に隣接した部分に縮径部を設けることによって、後端を加工変形させた場合に形成される突出部の最大外接円径を、インキタンク圧入径よりも小さくすることで、インキタンク圧入固定時にインキタンク内面にひっかき傷を作ったり、圧入後の固定強度不足をおこして抜けや液密気密を保てないという圧入不具合を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一例を示す要部縦断面図。
【図２】図１のＩ部拡大縦断面図。
【図３】他の一例を示す要部縦断面図。
【図４】図３のＩＩ方向矢視図。
【図５】他の一例を示す要部縦断面図。
【図６】図５のＩＩＩ方向矢視図。
【図７】他の一例を示す要部縦断面図。
【図８】一例を示す要部縦断面図。
【図９】図８のＩＶ部拡大縦断面図。
【図１０】製造方法を示した要部縦断面図。
【図１１】図１０に続く製造方法を示した要部縦断面図。
【図１２】他の一例を示す要部縦断面図。
【符号の説明】
１  インキタンク
２  ボール
３  ボールホルダー
３ａ  内方突出部
３ｂ  圧入接触部
３ｃ  膨れ部
３ｄ  縮径部
３ｅ  膨れ部
３ｆ  小径筒部
４  コイルスプリング
４ａ  コイルスプリング小径部
４ｂ  コイルスプリング大径部
５  水性インキ
６  インキフォロワー組成物
７  押圧治具
７ａ  円錐状の凹部
８  コイルスプリング挿入ピン
ｂ１  圧入接続部肉厚
ｄ１  縮径部肉厚
【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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