(57)【要約】【課題】線状の通電駆動型形状記憶合金１４を通電させるのみで滑らかに収縮し芯６が繰り出せ、構造が簡単で小型になるとともに、作動も滑らかとなって筆記し易いシャープペンシルを提供する。【解決手段】通電駆動型形状記憶合金１４を通電させることにより自己発熱して収縮し、この通電駆動型形状記憶合金１４の収縮を利用してチャック１を前進させ芯６を繰り出す。しかも、芯６の摩耗により芯ガイド８を後退させてスイッチＡをＯＮにし通電駆動型形状記憶合金１４を通電させるので何ら操作を行うことなく自動的に芯６が繰り出せる。【選択図】        図１
2005193583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯を保持するチャックの拡開を通電駆動型形状記憶合金により行うことを特徴とするシャープペンシル。
【請求項２】
チャックが前進することにより芯が繰り出されるシャープペンシルにおいて、チャックの前進を通電駆動型形状記憶合金により行うことを特徴とするシャープペンシル。
【請求項３】
芯の前進は許容するが後退は阻止するチャックを設けるとともに、通電駆動型形状記憶合金により芯を突出させることを特徴とするシャープペンシル。
【請求項４】
通電駆動型形状記憶合金を、電流を流すことにより自己発熱させて収縮するＴｉ−Ｎｉ系またはＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系の形状記憶合金で構成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシャープペンシル。
【請求項５】
芯が摩耗し、芯ガイドが紙面に押されて後退することにより通電が行われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシャープペンシル。
【請求項６】
手動でスイッチをＯＮにすることにより通電が行われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシャープペンシル。
【請求項７】
筆圧以上の力で芯を押圧することによりスイッチをＯＮにし、通電が行われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシャープペンシル。
【請求項８】
通電駆動型形状記憶合金が通電した時にランプが点灯することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１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、通電することにより通電駆動型形状記憶合金が収縮して筆記が行え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、通電することによりモーターやソレノイドの力を利用して芯を繰り出すシャープペンシルが知られている。（特許文献１及び２参照）
【特許文献１】実公昭５７−２３１８７号公報
【特許文献２】特開昭５３−７９６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
解決しようとする課題は、モーターを用いたものは歯車やカムが必要となり構造が複雑になるとともに大型になってしまいシャープペンシルに用いることは実用不可能であった。また、ソレノイドを用いたものは、やはり構造が複雑になって大型になってしまうとともに、動きが滑らかにならず、筆記者にとって非常に煩わしいものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、芯を保持するチャックの拡開を通電駆動型形状記憶合金により行うことを第１の要旨とする。
【０００５】
また、チャックが前進することにより芯が繰り出されるシャープペンシルにおいて、チャックの前進を通電駆動型形状記憶合金により行うことを第２の要旨とする。
【０００６】
更に、芯の前進は許容するが後退は阻止するチャックを設けるとともに、通電駆動型形状記憶合金により芯を突出させることを第３の要旨とする。
【０００７】
更にまた、通電駆動型形状記憶合金を、電流を流すことにより自己発熱させて収縮するＴｉ−Ｎｉ系またはＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系の形状記憶合金で構成したことを第４の要旨とする。
【０００８】
更にまた、芯が摩耗し、芯ガイドが紙面に押されて後退することにより通電が行われることを第５の要旨とする。
【０００９】
更にまた、手動でスイッチをＯＮにすることにより通電が行われることを第６の要旨とする。
【００１０】
更にまた、筆圧以上の力で芯を押圧することによりスイッチをＯＮにし、通電が行われることを第７の要旨とする。
【００１１】
更にまた、通電駆動型形状記憶合金が通電した時にランプが点灯することを第８の要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のシャープペンシルは、線状の形状記憶合金を通電させるのみで滑らかに収縮し芯を繰り出せるので、構造が簡単で小型になるとともに、作動も滑らかとなって筆記し易くなるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
通電させるのみで芯が繰り出せ、簡単な構造で小型になるとともに、作動も滑らかで振動が少なく大変筆記し易いシャープペンシルを実現した。
【実施例１】
【００１４】
図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７、図８、図９および図１０により本発明の実施例１を説明する。尚、図１の左側を前方とし右側を後方とする。先ず、図１において、チャック１の頭部に締リング２を外嵌し、このチャック１の後部に芯タンク３の前部を圧入固着する。また、締リング２を受け止める連結具４と芯タンク３の間にチャックスプリング５を１００ｇ程度の取付時荷重で張架し、通常はチャック１がチャックスプリング５の力によって長手方向後方に付勢され、チャック１の頭部に形成されたテーパー面が締リング２に押し付けられて閉じられ、芯６を強く保持する。尚、前記締リング２は連結具４の前端内鍔４Ａと内段４Ｂの間を長手方向に適宜摺動可能に構成される。連結具４には切欠部４Ｃが形成され、この切欠部４Ｃに中子７の後部に形成された片７Ａが位置し、長手方向後方に突出する。また、中子７の片７Ａに形成された開口窓７Ｂに芯タンク３の突起３Ａが挿入される。この中子７の片７Ａの後部にはスイッチＡのスライド端子７Ｃが形成され、スライド端子７Ｃの中間部に接点７Ｄが形成されるとともにスライド端子７Ｃの後部は外方に弾性変形されて接点７Ｅが形成される。中子７の前部には芯ガイド８が螺合され芯ガイド８の内側に長手方向に伸びたゴム製の芯ホルダー９が内蔵される。芯ホルダー９はできるだけ前方に配置した方が芯６が有効利用できるので好ましい。
【００１５】
軸筒１０に内軸１１を内蔵し、この内軸１１に口金１２を螺合することにより、前記連結具４を口金１２の内段１２Ａと内軸１１の前端により挾持する。また、芯ガイド８と中子７は口金１２と内軸１１内を適宜摺動可能に構成する。内軸１１の内孔１１Ａに接点１１Ｂを形成するとともに、内孔１１Ａよりやや太径の後部内孔１１Ｃに接点１１Ｄを形成する。更に、内軸１１の後部１１Ｅは細径に形成される。この接点７Ｄ、７Ｅ、１１Ｂ、１１ＤによりスイッチＡを構成し、芯ガイド８が長手方向に摺動することにより接点１１Ｄと接点７Ｅが接離してスイッチＡがＯＮ、ＯＦＦされる。接点７Ｄと接点１１Ｂは摺動するが常に接触している。通常は、スイッチＡはＯＦＦとなっている。芯タンク３の後部には凹溝３Ｂが形成され、この凹溝３ＢにＣ形リング１３を外嵌する。このＣ形リング１３は、断面がＣ形でわずかな力で撓み可能に構成され、前部はテーパー面１３Ａに形成される。Ｃ形リング１３の後端にはスイッチＢの接点１３Ｂが形成される。
【００１６】
更に、内軸１１には細線からなる通電駆動型形状記憶合金１４の一端が固着され、通電駆動型形状記憶合金１４の他端は摺動部材１５に固着される。この通電駆動型形状記憶合金１４は、電流が流れると過熱し収縮する性質を持つものである。具体的には、Ｔｉ−Ｎｉ系またはＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系の形状記憶合金が考えられ、バイオメタルＢＭＦ１００、ＢＭＦ１５０、ＢＭＦ２００あるいはＢＭＦ２５０（トキ・コーポレーション株式会社製）が好ましい。また、内軸１１と摺動部材１５の間には２０ｇ程度の取付時荷重でリターンスプリング１６を張架する。更に、摺動部材１５の前部内鍔１５Ａと後部内鍔１５Ｂの間に端子１７を内蔵し、端子１７の後端と後部内鍔１５Ｂの間にスプリング１８を張架する。このスプリング１８の取付時荷重はチャックスプリング５およびリターンスプリング１６の取付時荷重より大きく設定する。しかし、一般の筆圧である３００ｇよりは弱く設定する。また、端子１７の前端にスイッチＢの接点１７Ａを形成する。前記接点１３Ｂと接点１７Ａを接離することによりスイッチＢをＯＮ、ＯＦＦするが、通常は図３に示すように接点１３Ｂと接点１７Ａは離間して構成される。
【００１７】
芯タンク３の後部には軸筒１０内を摺動可能に押部材１９が配置され、押部材１９の内鍔１９Ａと芯タンク３の後端が当接可能に構成される。また、押部材１９の内鍔１９Ａは芯６が通過可能な開口孔１９Ｂが形成される。また、押部材１９より伸びた連結部１９Ｃが軸筒１０の開口窓１０Ａを挿通し、スライドボタン２０に連結される。軸筒１０の開口窓１０Ａの両側には図４に示すような係止突起１０Ｂが形成される。また、連結部１９Ｃの後端には接点１９Ｄが形成され、かつ、開口窓１０Ａの後端に接点１０Ｃが形成され、接点１９Ｄと接点１０Ｃによりメインスイッチが形成される。
【００１８】
前記スライドボタン２０を前後に摺動させると、開口窓１０Ａの係止突起１０Ｂで適度の節度を持たせて連結部１９Ｃが前後に移動し、接点１９Ｄと接点１０Ｃが接離することによりメインスイッチがＯＮ、ＯＦＦされる。通常は、連結部１９Ｃが開口窓１０Ａの係止突起１０Ｂの前方に位置し、接点１９Ｄと接点１０Ｃは離間している。
【００１９】
軸筒１０の後部内側１０Ｄにはケース２１が着脱可能に取り付けられ、このケース２１内に電池２２、ヒューズ２３および消しゴム２４が設けられる。更に、軸筒１０の後部外側１０Ｅにはノブ２５が着脱可能に螺合される。尚、電池２２としては、市販されている種々のものが利用可能であるが、例えばカメラ用リチウム電池ＣＲ１２３ＡあるいはＣＲ２や、１．５Ｖの単５形電池を１又は複数用いたり、更に充電式の電池を用いることが考えられる。また、軸筒１０にはクリップ２６とランプ２７が設けられ、ランプ２７は通電駆動型形状記憶合金１４と並列に配線される。尚、ランプ２７としては、ＬＥＤランプ、ムギ球あるいは豆電球等種々のランプが考えられる。
【００２０】
図５は、上記実施例１のシャープペンシルの配線図である。
【００２１】
図１の状態より筆記を行うためには、スライドボタン２０を後方に移動し接点１９Ｄと接点１０Ｃを接触させてメインスイッチをＯＮにし、図６の状態にする。この状態で筆記を行うと、芯ガイド８より突出した芯６が摩耗し、紙面に押されて芯ガイド８が後退する。すると、スイッチＡの接点７Ｅが後部内孔１１Ｃに落ち込み、接点７Ｅが接点１１Ｄに接触し図７および図８の状態となる。したがって、通電駆動型形状記憶合金１４およびランプ２７に電流が流れ、通電駆動型形状記憶合金１４が自己発熱することにより収縮するとともにランプ２７が点灯する。通電駆動型形状記憶合金１４が収縮すると摺動部材１５が前進し、接点１３Ｂと接点１７Ａが接触しスイッチＢもＯＮになる。
【００２２】
更に通電駆動型形状記憶合金１４が収縮すると、端子１７によりＣ形リング１３が押される。この時、芯６に筆圧が加えられている場合にはチャック１は前進できず、スプリング１８が圧縮される。芯６を紙面から離し芯６の筆圧を解除すると、端子１７に押されたＣ形リング１３が芯タンク３とともに前進し、チャック１が前進し芯６が繰り出される。筆記者はランプ２７が点灯することによって芯６の繰り出しを確認できるので、すみやかに筆記を中断することができる。締リング２が連結具４の前端内鍔４Ａに当接しチャック１が拡開した後、更にチャック１が前進すると、チャック１により芯ガイド８が押されて前進し、スイッチＡの接点７Ｅが後部内孔１１Ｃから内孔１１Ａに乗り上げ、スイッチＡの接点７Ｅが接点１１Ｄから離れスイッチＡがＯＦＦとなり、図３の状態となる。尚、スイッチＡの接点７Ｅが内孔１１Ａに乗り上げる力は、芯ホルダー９の芯保持力より大きく設定することにより、芯６が前進しただけでは芯ガイド８は前進しない。したがって、芯６は芯ガイド８の先端から一定量突出する。この状態では、スイッチＢはＯＮの状態となったままなので、チャック１および芯ガイド８は更に前進する。すると、内軸１１の後部１１Ｅ後端にＣ形リング１３が当接し、Ｃ形リング１３を内方に縮め図９の状態となる。Ｃ形リング１３が縮められると、Ｃ形リング１３が端子１７から外れて端子１７内に潜り込み、チャックスプリング５の力によってチャック１、芯タンク３およびＣ形リング１３が後退し、瞬時にチャック１が閉じられ図１０の状態となる。すると、Ｃ形リング１３の接点１３Ｂと端子１７の接点１７Ａが離間し、スイッチＢがＯＦＦとなる。したがって、通電駆動型形状記憶合金１４に流れていた電流が止められ、冷やされることによって通電駆動型形状記憶合金１４は除々に伸びて行くが、チャック１はすでに閉じられているので筆記はすぐに行うことができる。また、スイッチＢのＯＦＦと同時にランプ２７は消灯する。そして、通電駆動型形状記憶合金１４が伸長して行くに従ってリターンスプリング１６により摺動部材１５が後退され、端子１７がＣ形リング１３より後方に移動して図１の状態に復帰する。通電駆動型形状記憶合金１４が完全に伸長するまでの時間は、スイッチＢをＯＦＦにしてから２秒程度である。尚、使用中の芯６が消耗した場合には、チャック１が前進した時に次の芯６が追従して短くなった芯６の後端に当接する。そして、チャック１の後退とともに芯タンク３の突起３Ａが中子７の開口窓７Ｂの後端縁に当接し、若干芯ガイド８および中子７を後退させる。したがって、チャック１が閉じる時に芯６をわずかではあるが後退させても、芯ガイド８、芯ホルダー９および中子７も若干後退するので、短くなった芯６と次の芯６は当接した状態を維持しており、そのまま筆記を行っても筆記中の芯６はバウンドしない。また、追従芯がチャック１内に落下しなかった場合には、チャック１は芯６を保持した時より更に後退するので、芯タンク３とともに中子７も後退し、再びスイッチＡがＯＮとなり芯６の繰り出し動作が行われる。この芯６の繰り出し動作は次の芯６がチャック１内に落下するまで繰り返し行われる。そして筆記を終了する場合には、スライドボタン２０を前進させてメインスイッチをＯＦＦにするとともに押部材１９によりチャック１を拡開し、芯ガイド８より突出した芯６を没入し携帯状態とする。この状態では、芯ガイド８が押されてスイッチＡがＯＮになっても、メインスイッチがＯＦＦとなっているので不必要な通電は行われない。
【００２３】
また、万が一誤作動によって通電が行われ、通電駆動型形状記憶合金１４に過剰な電流が流れてしまった場合にはヒューズ２３によって電流を遮断する。尚、図示していないが通電駆動型形状記憶合金１４が必要以上に収縮された時に、押部材１９を強制的に前方に引っ張りメインスイッチをＯＦＦにする手段も考えられる。更に、電池２２を取り換えたり芯タンク３内に芯６を収納する場合には、軸筒１０よりケース２１を外すことによって行う。
【００２４】
尚、スイッチＢは通電を確実に行うためには効果があるが、瞬時に通電駆動型形状記憶合金１４が収縮できれば、スイッチＡのみでも芯６を繰り出すことができる。また、チャック１の後退とともに芯ガイド８が後退する手段としては、従来知られている種々の手段が利用可能である。更に、芯ガイド８内に芯ホルダー９をできるだけ前方に配置する手段においても、従来知られている種々の手段が利用可能である。
【００２５】
この実施例１においては、筆記を行うことによつて芯６が摩耗すると、芯ガイド８が後退してスイッチＡがＯＮとなりチャック１を前進させて芯６を一定量繰り出す。したがって、筆記者は何ら操作を行うことなく筆記を継続的に行うことができる。
【実施例２】
【００２６】
図１１、図１２、図１３および図１４により本発明の第２実施例のシャープペンシルを説明する。先ず、図１１および図１２において、口金１１２内に長手方向に摺動可能に芯ガイド１０８を内蔵し、この芯ガイド１０８の先端孔１０８Ａの内側に芯６を適度の力で保持するゴム製の第２芯ホルダー２８を構成する。芯ガイド１０８内には追従管２９が長手方向に摺動可能に内蔵され、この追従管２９内に前記第２芯ホルダー２８より若干強い力で芯６を保持する芯ホルダー１０９を内蔵する。更に、芯ガイド１０８には導電性の弾性片からなるスライド端子３０が固定され、このスライド端子３０は内方に撓み可能に構成されている。通常、スライド端子３０の内面が追従管２９の外鍔２９Ａに接触し、スライド端子３０の内方への撓みは規制されている。また、口金１１２の内面には接点１１２Ｂが構成され、スライド端子３０の接点３０Ａと接点１１２Ｂはわずかに離間して構成される。この接点３０Ａと接点１１２ＢによりスイッチＡが構成される。
【００２７】
次に、前部をスリ割り加工で半割したチャック１０１の頭部に凹部１０１Ａを構成する。この凹部１０１Ａに金属製のボール３１をそれぞれ配置する。また、追従管２９の後部に通電駆動型形状記憶合金１１４の一端を固定するとともに、通電駆動型形状記憶合金１１４の他端をチャック１０１の先端係止部１０１Ｂに固定する。この通電駆動型形状記憶合金１１４としては、引っ張り力は小さいが収縮量が大きい性質をもつ線材をコイル状に巻回したバイオメタルＢＭＸ１５０（トキ・コーポレーション株式会社製）が好ましい。
【００２８】
更に、追従管２９の外鍔２９Ａとチャック１０１の前面の間には取付時荷重が２０ｇ〜３０ｇ程度のリターンスプリング１１６が張架され、通常リターンスプリング１１６によって通電駆動型形状記憶合金１１４が伸長されている。また、口金１１２に固定された締リング１０２の後端とチャック１０１の外鍔１０１Ｃとの間にチャックスプリング１０５が１０ｇ程度の力で張架されている。
【００２９】
前記リターンスプリング１１６の力により追従管２９は長手方向前方に付勢されて、追従管２９の外鍔２９Ａに形成された突起２９Ｂが口金１１２の係止段１１２Ｃに当接されている。また、チャック１０１はリターンスプリング１１６およびチャックスプリング１０５の力によって長手方向後方に付勢されて、凹部１０１Ａに配置されたボール３１が締リング１０２のテーパー面１０２Ａに押圧されて閉じられ、チャック１０１により保持された芯６は前進は許容されるが後退は阻止される。
【００３０】
口金１１２の後部に軸筒１１０が螺合されるとともに、チャック１０１の後部には押部材１１９が設けられ、この押部材１１９はチャック１０１の後端と当接可能に構成される。また、押部材１１９にはスライドボタン１２０が連結部１１９Ｃにより一体に構成され、このスライドボタン１２０は軸筒１１０の開口窓１１０Ａより突出している。また、軸筒１１０の開口窓１１０Ａの両側には係止突起が形成される。この連結部１１９Ｃの後端には接点１１９Ｄが形成され、かつ、開口窓１１０Ａの後端には接点１１０Ｃが形成され、接点１１９Ｄと接点１１０Ｃによりメインスイッチが形成される。前記スライドボタン１２０を前後に摺動させると、開口窓１１０Ａの係止突起で適度の節度を持たせて連結部１１９Ｃが移動し、接点１１９Ｄと接点１１０Ｃが接離することによりメインスイッチがＯＮ、ＯＦＦされる。通常は、連結部１１９Ｃが開口窓１１０Ａの係止突起の前方に位置し、接点１１９Ｄと接点１１０Ｃは離間している。更に、軸筒１１０の凹溝１１０Ｆにはゴム製の弾性体３２が設けられ、この弾性体３２にチャック１０１の外鍔１０１Ｃが摩擦接触可能に構成される。
【００３１】
軸筒１１０内には予備の芯６が複数収納されるとともに、軸筒１１０の後部内側１１０Ｄにはケース２１が着脱可能に取り付けられ、このケース２１内に電池２２、ヒューズ２３および消しゴム２４が設けられる。更に、軸筒１１０の後部外側１１０Ｅにはノブ２５が着脱可能に螺合される。また、軸筒１１０にはクリップ１２６とランプ２７が設けられ、ランプ２７は通電駆動型形状記憶合金１１４と並列に配線される。
【００３２】
図１２は、上記実施例２のシャープペンシルの配線図である。
【００３３】
図１１の状態より筆記を行うためには、スライドボタン１２０を後方に移動し接点１１９Ｄと接点１１０Ｃを接触させてメインスイッチをＯＮにする。この状態で筆記を行うと、芯ガイド１０８より突出した芯６が摩耗し、紙面に押されて芯ガイド１０８が後退する。この芯ガイド１０８とともにスライド端子３０が後退し、スイッチＡの接点３０Ａが接点１１２Ｂに接触してスイッチＡがＯＮとなり図１３の状態となる。すると、通電駆動型形状記憶合金１１４に電流が流れ、自己発熱することにより収縮する。同時にランプ２７にも電流が流れ点灯する。通電駆動型形状記憶合金１１４が収縮すると、リターンスプリング１１６の力は解除されるがチャック１０１はチャックスプリング１０５により後方に付勢されているので、先ず追従管２９が後方に引っ張られる。すると、追従管２９の外鍔２９Ａにスライド端子３０の内面が接触しているので、芯ガイド１０８も追従管２９とともに後退する。そして、スライド端子３０の後端が受段１１２Ｄに当接する。すると、スライド端子３０と追従管２９の外鍔２９Ａの摩擦抵抗はチャックスプリング１０５の力より強く設定されているので、次にチャックスプリング１０５の力に抗してチャック１０１が前進され、チャック１０１が拡開されて芯６を解放する。そして、チャック１０１の頭部が口金１１２の段部１１２Ｅに当接すると、チャック１０１の前進は止められるとともにチャック１０１の外鍔１０１Ｃが弾性体３２に摩擦接触する。
【００３４】
更に、通電駆動型形状記憶合金１１４が収縮されると追従管２９が再び後退し、スライド端子３０より追従管２９の外鍔２９Ａが外れる。すると、スライド端子３０が内方に撓み接点３０Ａが接点１１２Ｂから離間してスイッチＡがＯＦＦとなり、図１４の状態となる。通電駆動型形状記憶合金１１４は電流が流れなくなると伸長し、リターンスプリング１１６により追従管２９が前進する。また、スイッチＡのＯＦＦとともにランプ２７も消灯する。この時、スライド端子３０は追従管２９の外鍔２９Ａにより押されて追従管２９とともに前進するが、スライド端子３０は内方に撓んだ状態で前進するので、スイッチＡはＯＦＦになった状態を維持している。したがって、芯６は芯ホルダー１０９および第２芯ホルダー２８に保持されて芯ガイド１０８および追従管２９とともに前進する。この時、使用中の芯６が短くなってチャック１０１より外れた場合には、チャック１０１が拡開しているので次の芯６がチャック１０１内に落下し、使用中の芯６の後端に当接される。芯ガイド１０８は口金１１２の前部内段１１２Ｆに当接されると前進が止められるが追従管２９は更に前進し、スライド端子３０の内側に外鍔２９Ａが入り込む。この時、第２芯ホルダー２８により保持された芯６は芯ホルダー１０９内を前進し、芯ガイド１０８より芯６が適宜突出する。また、チャック１０１はリターンスプリング１１６およびチャックスプリング１０５により後方に付勢されるが、チャック１０１の外鍔１０１Ｃが弾性体３２と摩擦接触しているために芯ガイド１０８および追従管２９の前進より遅れて後退し、チャック１０１が閉じられて図１１の状態に復帰する。
【００３５】
この実施例２においても、筆記を行うことによって芯６が摩耗すると、芯ガイド１０８が後退してスイッチＡがＯＮとなり、芯ガイド１０８を更に後退させるとともにチャック１０１を拡開して次々に芯６を繰り出す。したがって、筆記者は何ら操作を行うことなく筆記を継続的に行うことができる。
【実施例３】
【００３６】
図１５、図１６および図１７により本発明の実施例３のシャープペンシルを説明する。尚、図１と同一の部材は同一の符号を付してその説明は省略する。先ず、図１５において、中子１０７には片１０７Ａと開口窓１０７Ｂを形成する。また、内軸１１１には内孔１１１Ａおよび後部１１１Ｅを形成する。更に、軸筒２１０の把持部に押ボタン式のスイッチＡを設ける。そして、メインスイッチをＯＮにし、筆記を行うことによって芯６が摩耗した場合には、指で押ボタン３３を押すことによりスイッチＡをＯＮにして図１７の状態とし、通電駆動型形状記憶合金１４を通電させるものである。また、ランプ２７も点灯する。そして、通電駆動型形状記憶合金１４が収縮し芯６が一定量繰り出されるとともにＣ形リング１１３が端子１１７から外れた時に押ボタン３３の押力を解除すればスイッチＡがＯＦＦとなり電流の流れが止められ、通電駆動型形状記憶合金１４が伸長するとともに、ランプ２７が消灯して図１５の状態に復帰する。尚、図１６に示したように、スイッチＡは、ゴム製の押ボタン３３の下部が太径に形成され、その内側に導電性の端子３４を取り付ける。また、端子３４の下方に接点３５と接点３６が配置されている。そして、押ボタン３３を押すことにより図１７の状態となり、端子３４が接点３５と接点３６に接触してスイッチＡがＯＮとなるものである。
【００３７】
尚、配線図は図１２と全く同じである。
【実施例４】
【００３８】
図１８および図１９により本発明の実施例４のシャープペンシルを説明する。尚、図１と同一の部材は同一の符号を付してその説明は省略する。締リング２を受け止める連結具１０４と内軸２１１との間にクッションスプリング３７を張架する。このクッションスプリング３７の力は筆圧より強い力が必要となり、取付時荷重を５００ｇに設定する。また、連結具１０４は口金２１２の内段２１２Ａと内軸２１１の前端との間を長手方向に適宜摺動可能に構成するが、通常はクッションスプリング３７により長手方向前方に付勢されている。また、連結具１０４には貫通孔１０４Ｄが形成され、この貫通孔１０４Ｄに中子７の片７Ａが挿入される。
【００３９】
図１８の状態より筆記を行うためには、スライドボタン２０を後方に移動し接点１９Ｄと軸筒３１０の接点３１０Ｃを接触させてメインスイッチをＯＮにし、筆記を行う。そして芯６が摩耗した場合には、筆圧より強い力で芯６を押圧すると、芯６とともにチャック１、締リング２および連結具１０４がクッションスプリング３７の力に抗して後退する。すると芯６とともに芯ガイド８および芯ホルダー９が後退し、スイッチＡの接点７Ｅが後部内孔２１１Ｃに落ち込み、接点７Ｅが接点２１１Ｄに接触する。スイッチＡがＯＮになると通電駆動型形状記憶合金１４に電流が流れるとともにランプ２７が点灯する。
【００４０】
ランプ２７の点灯を確認することにより芯６を押圧する力を解除するが、スイッチＡがＯＮになっているので通電駆動型形状記憶合金１４が収縮を開始し、スイッチＢもＯＮとなって実施例１と同様に一定量芯６が繰り出される。
【００４１】
尚、配線図は図５と全く同じである。
【実施例５】
【００４２】
図２０により本発明における実施例５を説明する。先ず、芯タンク１０３にＵ字形に切り欠いて弾性片１０３Ｃを形成し、この弾性片１０３Ｃに突起１０３Ｄを形成する。この突起１０３Ｄは前端が傾斜面で後端は垂直面に形成し、突起１０３Ｄの後端に接点１０３Ｅを形成する。この突起１０３Ｄの接点１０３Ｅと端子１１７の接点１１７ＡによりスイッチＢを構成する。そして、通電駆動型形状記憶合金１４が収縮した場合には、スイッチＢの接点１０３Ｅと接点１１７Ａが接触してスイッチＢがＯＮになるとともに端子１１７により芯タンク１０３の突起１０３Ｄが押されて芯タンク１０３が前進する。芯タンク１０３が適宜前進すると内軸１１の後部１１Ｅ後端に芯タンク１０３の突起１０３Ｄの傾斜面が当接し、弾性片１０３Ｃが内方に撓んで突起１０３Ｄが端子１１７内に潜り込むものである。その他の構成は、上記実施例１、３あるいは４と同様である。
【実施例６】
【００４３】
図２１により本発明における実施例６を説明する。先ず、端子２１７に弾性片２１７Ｂを形成し、この弾性片２１７Ｂに内方突起２１７Ｃを形成する。この内方突起２１７Ｃの前端は垂直面でその前方に傾斜面２１７Ｄを形成する。この内方突起２１７Ｃの垂直面に接点２１７Ａを形成する。また、芯タンク２０３に凹部２０３Ｆを形成し、この凹部２０３Ｆに接点２０３Ｅを形成する。この接点２０３Ｅと接点２１７ＡによりスイッチＢを構成する。そして、通電駆動型形状記憶合金１４が収縮した場合には、スイッチＢの接点２０３Ｅと接点２１７Ａが接触してスイッチＢがＯＮになるとともに端子２１７の内方突起２１７Ｃにより芯タンク２０３の凹部２０３Ｆの前縁が押されて芯タンク２０３が前進する。芯タンク２０３が適宜前進すると、内軸１１の後部１１Ｅ後端に端子２１７の傾斜面２１７Ｄが当接し、弾性片２１７Ｂが外方に撓んで芯タンク２０３の凹部２０３Ｆが端子２１７の内方突起２１７Ｃ内に潜り込むものである。その他の構成は、上記実施例１、３あるいは４と同様である。
【実施例７】
【００４４】
図２２および図２３により本発明における実施例７を説明する。尚、図１と同一の部材は同一の符号を付してその説明は省略する。通電駆動型形状記憶合金１４は、自己発熱による収縮は瞬時に行うことができるが、冷却されて伸長するには２秒程度の時間がかかる為に、通電駆動型形状記憶合金１４が伸長してチャック１が閉じられるまでの間は筆記しないように筆記者に知らせるための警告ランプ３８を新たに設けたものである。先ず、図２２において、芯タンク３０３に段部３０３Ｇを形成し、この段部３０３Ｇに接点３０３Ｈを形成する。また、端子３１７に接点３１７Ａを形成する。この接点３０３Ｈと接点３１７ＡによりスイッチＢを構成する。更に、軸筒４１０の後部に通常の芯繰出を知らせるランプ２７と新たにチャック１の移動を知らせる警告ランプ３８を設ける。例えば、芯繰出を知らせるランプ２７が赤色であれば警告ランプ３８を黄色に設定する。
【００４５】
図２３は、上記実施例７の配線図である。
【００４６】
図２２の状態から筆記を行うためには、スライドボタン２０を後方に移動してメインスイッチをＯＮにして筆記を行う。そして、芯６が消耗した場合には、紙面により芯ガイド８が後退し、スイッチＡがＯＮになる。したがって、通電駆動型形状記憶合金１４に電流が流れるとともにチャック１の移動を知らせる警告ランプ３８が点灯する。そして、発熱により通電駆動型形状記憶合金１４が収縮し、摺動部材１５および端子３１７が前進する。端子３１７が芯タンク３０３の段部３０３Ｇに当接するとスイッチＢがＯＮとなるとともに芯タンク３０３が前進する。この時、チャック１の移動を知らせる警告ランプ３８も点灯する。更に芯タンク３０３が前進すると、チャック１により芯６が繰り出される。更にチャック１は前進し、チャック１から締リング２が外れるとともにチャック１により押されて芯ガイド８が前進する。するとスイッチＡがＯＦＦとなり、通電駆動型形状記憶合金１４に流れていた電流が止められるとともに芯繰出を知らせるランプ２７が消灯する。したがって、通電駆動型形状記憶合金１４が冷却されて伸長するが、完全に伸長するまで２秒程度時間がかかる。チャック１および芯タンク３０３はチャックスプリング５により後方に付勢され、摺動部材１５および端子３１７はリターンスプリング１６により後方に付勢されるが、摺動部材１５の後退は通電駆動型形状記憶合金１４の伸長と連動しているために、接点３０３Ｈと接点３１７Ａが接触した状態でチャック１および芯タンク３０３は後退する。この２秒間はチャック１が拡開しているので筆記を行うことはできないが、この時間内はチャック１の移動中を知らせる警告ランプ３８が点灯している。そして、通電駆動型形状記憶合金１４が完全に伸長すると、チャック１の頭部が締リング２に押し付けられて閉じられるとともに、接点３０３Ｈと接点３１７Ａが離間し、スイッチＢがＯＦＦとなる。すると、警告ランプ３８が消灯し筆記状態となり、再び筆記を行うことができる。
【００４７】
尚、上記実施例７において、ランプ２７は必ずしも必要ではない。勿論、両方設ければより確実に筆記を行うことができる。
【００４８】
また、上記実施例においては、通電駆動型形状記憶合金に過剰な電流が流れてしまった場合にはヒューズによって電流を遮断したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、ポリスイッチ等を用いても良い。また、例えば１〜３秒間電流を流したら最低２秒間電流を止めるようなパルス加熱駆動電流を用いることも考えられる。
【００４９】
更に、スイッチＡがＯＮになった初期に多大な電流を流すためにコンデンサーなどに蓄えた電荷を放電する方法を用いれば、より小型の電池を用いることができる。
【００５０】
更にまた、短くなった芯の後端に次の芯を当接させて筆記を行う時に、短くなった芯をできるだけ前方で支える手段や、短くなった芯と次の芯の隙間をなくす手段としては、従来知られている種々の手段が利用可能である。
【００５１】
更に、上記した実施例においては突出した芯を没入するためにはサイドボタンを前進させてチャックを拡開していたが、チャックを前進させる手段としては後端より突出したノブを押圧したり、サイドボタンを押圧して行うことも可能である。また、メインスイッチをＯＮ、ＯＦＦする手段としても、後端より突出したノブを回動させたり前後移動させて行うことも考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
芯を繰り出す操作が通電駆動型形状記憶合金により行えるので、自動的あるいは簡単な操作で芯が繰り出せるとともに、構造が簡単でしかも小型にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例１のシャープペンシルを示す断面図である。（実施例１）
【図２】図１のＡ−Ａ線を示す拡大断面図である。（実施例１）
【図３】実施例１のスイッチＡを示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図４】実施例１のメインスイッチを示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図５】実施例１における配線図である。（実施例１）
【図６】実施例１においてメインスイッチをＯＮにした状態を示す主要部断面図である。（実施例１）
【図７】実施例１において芯が消耗しスイッチＡがＯＮとなった状態を示す主要部断面図である。（実施例１）
【図８】実施例１においてスイッチＡがＯＮとなった状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図９】実施例１において、通電駆動型形状記憶合金が収縮し芯が繰出された状態を示す主要部断面図である。（実施例１）
【図１０】実施例１において、チャックが後退してスイッチＢがＯＦＦとなった状態を示す主要部断面図である。（実施例１）
【図１１】本発明の実施例２のシャープペンシルを示す断面図である。（実施例２）
【図１２】実施例２における配線図である。（実施例２）
【図１３】実施例２において芯が消耗しスイッチＡがＯＮとなった状態を示す主要部断面図である。（実施例２）
【図１４】実施例２において、通電駆動型形状記憶合金が収縮し芯が繰出されるとともにチャックが拡開した状態を示す主要部断面図である。（実施例２）
【図１５】本発明の実施例３のシャープペンシルを示す断面図である。（実施例３）
【図１６】実施例３のスイッチＡを示す拡大断面図である。（実施例３）
【図１７】実施例３のスイッチＡがＯＮとなった状態を示す拡大断面図である。（実施例３）
【図１８】本発明の実施例４のシャープペンシルを示す断面図である。（実施例４）
【図１９】図１８のＡ−Ａ線を示す拡大断面図である。（実施例４）
【図２０】本発明の実施例５のシャープペンシルを示す主要部拡大断面図である。（実施例５）
【図２１】本発明の実施例６のシャープペンシルを示す主要部拡大断面図である。（実施例６）
【図２２】本発明の実施例７のシャープペンシルを示す断面図である。（実施例７）
【図２３】実施例７における配線図である。（実施例７）
【符号の説明】
【００５４】
１  チャック
６  芯
８  芯ガイド
１４  通電駆動型形状記憶合金
２７  ランプ
１０１  チャック
１０８  芯ガイド
１１４  通電駆動型形状記憶合金
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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