(57)【要約】【課題】本発明は、軽快なクリック感が得られ、駆動カムやカムフォロアに損傷や変形が起こり難いようにした筆記具を提供する。【解決手段】駆動カム１１と、この駆動カム１１のカム面１６に付勢された従動面１２ａを有するカムフォロア１２との協働により、軸筒２の先端から複数の筆記芯３を選択的に出没させる筆記具において、山形状のカム面１６は、一対の傾斜カム面１６ｂと、傾斜カム面１６ｂの間に設けられた平坦状の係止部１６ａとからなり、カムフォロア１２の従動面１２ａは、略Ｖ字状をなす。このように、係止部１６ａが平坦状になっているので、駆動カム１１の係止部１６ａにカムフォロア１２の頂部１２ｄが突入する時と、駆動カム１１の係止部１６ａからカムフォロア１２の頂部１２ｄを脱出させる時との力の差を可能な限り小さくすることができ、軽快なクリック感が得られる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動カムと、この駆動カムのカム面に付勢された従動面を有するカムフォロアとの協働により、軸筒の先端から複数の筆記芯を選択的に出没させる筆記具において、
山形状の前記カム面は、一対の傾斜カム面と、前記傾斜カム面の間に設けられた半円周未満の円弧状又は平坦状の係止部とからなり、
前記カムフォロアの前記従動面は、略Ｖ字状をなすことを特徴とする筆記具。
【請求項２】
前記駆動カムを所定の角度毎に回転させるモータと、
前記モータを起動させると共に、複数の前記筆記芯の選択を指示する操作受付手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の筆記具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動カムの回転により筆記芯の先端を出没させる筆記具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、実公平６−１５７４８号公報がある。この公報に記載された筆記具は、回転式多芯筆記具であり、前軸に対してキャップを回転させることによって、前軸の先端から筆記芯を選択的に出没させている。キャップ内には円筒カム(駆動カム)が装填され、円筒カムに形成された回転止リブが、キャップの内壁面に形成された溝内に入り込んでいるので、円筒カムとキャップとを一緒に回転させることができる。そして、円筒カムの山形の傾斜カム面の先端に形成されたＶ字状の窪み部(係止部)内に、摺動コマ(カムフォロア)の尖端が入り込むことにより、筆記心は、前軸の先端から突出させた状態に維持される。この状態からキャップと一緒に円筒カムを回転させると、円筒カムの窪み部から摺動コマの尖端が外れ、前軸内に筆記芯の先端を引き戻すことができる。
【０００３】
【特許文献１】実公平６−１５７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の筆記具にあっては、駆動カムの先端にＶ字状の窪み部が設けられているので、駆動カムの窪み部内にカムフォロアの尖端が入る時と、駆動カムの窪み部からカムフォロアの尖端を脱出させる時との力の差が非常に大きくなり、その結果として、クリック感の非常に強い操作感になり、軽快なクリック感が得られ難いといった問題点がある。また、カムフォロアの尖端が駆動カムの窪み部内に入る直前において、リターンスプリングが最も収縮した状態になっているので、カムフォロアの尖端が駆動カムの窪み部内に入るとき、リターンスプリングが一気に解放されて、カムフォロアの尖端は、駆動カムの窪み部内に強い力で勢いよく入ってくる。また、カムフォロアの尖端を駆動カムの窪み部から強い力で脱出させる必要があり、この脱出力が最も強い力を必要とする。このような強い力に起因して、カムフォロアの尖端や駆動カムの窪み部に変形や破損が起こり易くなる。
【０００５】
本発明は、軽快なクリック感が得られ、駆動カムやカムフォロアに損傷や変形が起こり難いようにした筆記具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る筆記具は、駆動カムと、この駆動カムのカム面に付勢された従動面を有するカムフォロアとの協働により、軸筒の先端から複数の筆記芯を選択的に出没させる筆記具において、山形状のカム面は、一対の傾斜カム面と、傾斜カム面の間に設けられた半円周未満の円弧状又は平坦状の係止部とからなり、カムフォロアの従動面は、略Ｖ字状をなすことを特徴とする。
【０００７】
この筆記具においては、傾斜カム面の間に設けられた係止部は、半円周未満の円弧状又は平坦状になっているので、駆動カムの係止部にカムフォロアの略Ｖ字をなす従動面における頂部が突入する時と、駆動カムの係止部からカムフォロアの従動面における頂部を脱出させる時との力の差を可能な限り小さくすることができ、軽快なクリック感が得られるといった優れた効果を有する。さらに、カムフォロアの従動面における頂部が駆動カムの係止部に入る直前において、付勢力が最大になっているが、カムフォロアの従動面における頂部が駆動カムの係止部に入るとき、平坦状の係止部にあっては、付勢力が略同じ状態に維持され、半円周未満の円弧状の係止部にあっては、付勢力が徐々に解放されるので、カムフォロアの従動面における頂部が、駆動カムの係止部に強い力で勢いよく入ってくることがない。また、カムフォロアの従動面における頂部を駆動カムの係止部から強い力で脱出させる必要がない。その結果として、カムフォロアの従動面における頂部や駆動カムの係止部に変形や破損が起こり難くなる。
【０００８】
また、駆動カムを所定の角度毎に回転させるモータと、モータを起動させると共に、複数の筆記芯の選択を指示する操作受付手段と、を備えると好適である。
このような構成を採用した場合、駆動カムの係止部からカムフォロアの従動面における頂部が脱出させる際に、モータのトルクを非常に小さくすることができるので、モータを駆動させるための電池の消耗を低減させることができる。従って、脱出トルクが小さくなった結果として、トルクの小さなモータを利用でるため、モータの小型化と電池の小型化を促進させ、筆記具の小型化及び軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、軽快なクリック感が得られ、駆動カムやカムフォロアに損傷や変形が起こり難くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る筆記具の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、ペン先側を「前方側」として以下説明する。
【００１１】
図１及び図２に示すように、電動多芯筆記具１は、前軸２ａと後軸２ｂとキャップ２ｃとからなる軸筒２を有し、前軸２ａの後側に設けられた雄ネジ部と後軸２ｂの前側に設けられた雌ネジ部との螺合によって、前軸２ａと後軸２ｂは連結されている。後軸２ｂの後側に設けられた雄ネジ部とキャップ２ｃの前側に設けられた雌ネジ部との螺合によって、後軸２ｂとキャップ２ｃは連結されている。なお、前軸２ａにグリップを設けてもよい。
【００１２】
軸筒２内には、種類の異なる３本の筆記芯（例えば、赤、黒、青のインクが入った筆記芯）３が収容されている。それぞれの筆記芯３は、減速モータ２０の駆動力により作動する筆記芯出没機構１０を介して、軸筒２の先端から選択的に出没される。この筆記芯出没機構１０は軸筒２内に収容されている。
【００１３】
軸筒２内において、筆記芯出没機構１０の後方には、減速モータ２０が配置され、減速モータ２０の出力軸２０ａと筆記芯出没機構１０とを連結部３０によって連結している。さらに、軸筒２内において、減速モータ２０の後方には、電源として利用される３個のボタン電池４０が配置され、各ボタン電池４０は直列に接続されている。そして、各ボタン電池４０は、後軸２ｂに対してネジ結合されたキャップ２ｃを外すことで交換可能である。また、このキャップ２ｃには、クリップ５が設けられている。
【００１４】
図２及び図３に示すように、筆記芯出没機構１０は、減速モータ２０の出力軸２０ａに連動し、軸筒２内で回転自在な駆動カム１１と、筆記芯３のそれぞれの後端に固定されると共に、バネ力によって駆動カム１１のカム面１６に付勢された従動面１２ａを有するカムフォロア１２と、カムフォロア１２を駆動カム１１に向けて付勢する螺旋バネ１３とからなる。
【００１５】
駆動カム１１は、軸筒２の内周面に沿って周方向に摺動する円筒状の基部１１ａと、この基部１１ａの端部から軸筒２の先端側に向けて突出する山形状のカム面１６を有するカム本体部１１ｂとからなる。このカム本体部１１ｂは、基部１１ａの端から爪状に突出すると共に、円筒を斜めに切断した形状をなしている。
【００１６】
カムフォロア１２には、略Ｖ字状の従動面１２ａと、従動面１２ａに対し直交して延在すると共に、駆動カム１１に向けて突出する舌片１２ｂとが形成され、円弧状の舌片１２ｂの表面とカム本体部１１ｂの裏面とは接触している。さらに、カムフォロア１２には、軸筒２の中心軸線方向に延在する直線状のガイド片１２ｃが設けられ、ガイド片１２ｃは、軸筒２の内周面に形成されたガイド溝２ｄ（図２参照）内を軸筒２の中心軸線方向に移動する。
【００１７】
図２に示すように、螺旋バネ１３の一端はカムフォロア１２の前端に係止され、螺旋バネ１３の他端は、軸筒２内に形成されたバネ受け部１４に係止されている。従って、各螺旋バネ１３のバネ力をそれぞれの筆記芯３に伝達することができ、駆動カム１１のカム面１６にカムフォロア１２の従動面１２ａを常に当接させておくことができる。
【００１８】
図３〜図５に示すように、山形状のカム面１６は、一対の傾斜カム面１６ｂと、傾斜カム面１６ｂの間に設けられた平坦状の係止部１６ａとからなる。このように、係止部１６ａが平坦状になっているので、駆動カム１１の係止部１６ａにカムフォロア１２の頂部１２ｄが突入する時と、駆動カム１１の係止部１６ａからカムフォロア１２の頂部１２ｄを脱出させる時との力の差を可能な限り小さくすることができ、軽快なクリック感が得られるといった優れた効果を有する。
【００１９】
さらに、カムフォロア１２の頂部１２ｄが駆動カム１１の係止部１６ａに入る直前において、螺旋バネ１３による付勢力が最大になっているが、カムフォロア１２の頂部１２ｄが駆動カム１１の係止部１６ａに入るとき、平坦状の係止部１６ａにあっては、付勢力が略同じ状態に維持されるので、カムフォロア１２の頂部１２ｄが、駆動カム１１の係止部１６ａに強い力で勢いよく入ってくることがない。また、カムフォロア１２の頂部１２ｄを駆動カム１１の係止部１６ａから強い力で脱出させる必要がない。その結果として、カムフォロア１２の頂部１２ｄや駆動カム１１の係止部１６ａに変形や破損が起こり難くなる。
【００２０】
この場合、駆動カム１１は、減速モータ２０によって回動する。減速モータ２の駆動によって、駆動カム１１が、減速モータ２０の出力軸２０ａと同じ方向及び同じ回転角度だけ回転すると、山形状をなすカム面１６の係止部１６ａによって、筆記芯３の後端に固定されたカムフォロア１２を、螺旋バネ１３のバネ力に抗して軸筒２の先端側に向けて押圧する。これによって、筆記芯３のペン先３ａが軸筒２の先端から突出する。
【００２１】
このような基本動作に基づいて、所望のカムフォロア１２の位置まで駆動カム１１の係止部１６ａを所望の角度だけ回転させると、係止部１６ａと所望のカムフォロア１２の頂部１２ｄとが合致し、所望の筆記芯３を軸筒２の先端から突出させることができる。そして、駆動カム１１の係止部１６ａが、隣接するカムフォロア１２の頂部１２ｄの中間に位置する場合は、筆記芯３のペン先３ａは軸筒２内に完全に入り込んでいる。
【００２２】
また、係止部１６ａが平坦形状になっているので、駆動カム１１の係止部１６ａからカムフォロア１２の頂部１２ｄを脱出させる際の脱出トルクを非常に小さくすることができ、減速モータ２０を駆動させるためのボタン電池４０の消耗を低減させることができる。従って、脱出トルクが小さくなった結果として、トルクの小さなモータを利用でき、モータ２０の小型化と電池４０の小型化を促進させ、筆記具１の小型化及び軽量化を図ることができる。
【００２３】
連結部３０は、減速モータ２０の出力軸２０ａにネジによって固定された凸部材３１と、駆動カム１１の底壁に形成された凹部３２とからなる。凸部材３１が凹部３２に嵌合することで、減速モータ２０の出力軸２０ａの回転が、筆記芯出没機構１０の駆動カム１１に確実に伝達される。
【００２４】
筆記芯出没機構１０を作動させる減速モータ２０は、複数種類の筆記芯３の選択を指示する操作受付手段５０によって制御されている。この操作受付手段５０は、ユーザーによる操作を受け付けて、減速モータ２０を通電させるスイッチ５１と、スイッチ５１のオン操作に基づいて減速モータ２０の出力軸２０ａを所定角度だけ回転させるモータ制御部５２とを有している。
【００２５】
図２及び図４に示すように、このモータ制御部５２は、減速モータ２０の前端に固定された基板５３上に位置する投受光型のフォトセンサＡ，Ｂと、駆動カム１１の底壁に固定されると共に、反射膜Ｓ１，Ｓ２が所定位置に配置されたエンコーダ５４とからなる位置検出部５５を備えている。例えば、軸筒２内で３種類の筆記芯３を１２０度毎に配置させている場合、図４に示すように、フォトセンサＡ，Ｂは、略１２０度の配置関係にあり、反射膜Ｓ１，Ｓ２は、６０度の広がりをもった扇形状をなし、反射膜Ｓ１と反射膜Ｓ２とは６０度離間している。このような構造の位置検出部５５は、電動多芯筆記具１に組み込み易く、簡単な構成をもって駆動カム１１の位置を特定することができる。
【００２６】
例えば、減速モータ２０の出力軸２０ａを矢印Ｙ（図４（Ａ）参照）方向にのみ回転させると、駆動カム１１も矢印Ｙ方向に回転し、エンコーダ５４も矢印Ｙ方向に回転する。そして、１２０度毎にフォトセンサＡかフォトセンサＢの何れかがオン信号を出力する（図４（Ｂ）参照）。フォトセンサＡ，Ｂからオン信号が出力されると、減速モータ２０への通電を停止することで、スイッチ５１を押す毎に別の色のペン先３ａを順次出現させることができる。すなわち、スイッチ５１を押す毎に赤→黒→青→赤→黒→……の順でペン先３ａを出現させることができる。
【００２７】
なお、スイッチ５１を長く押し続けると、減速モータ２０への通電を開始し、フォトセンサＡとフォトセンサＢの何れもが信号オフの状態になったときに、減速モータ２０への通電を止めることで、減速モータ２０の出力軸２０ａは６０度回転して停止する。これによって駆動カム１１も６０度回転するので、全てのペン先が軸筒２内に格納される。また、格納状態からスイッチ５１を押すと、常に赤のペン先が最初に出てくるように制御してもよい。また、前軸２ａを外すことにより、筆記芯３は交換できるので、任意に筆記芯３を入れ替えることができ、ペン先３ａの出現の順番をユーザーが変えることもできる。
【００２８】
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、図７及び図８に示すように、第２の実施形態に係る筆記具６０に適用される駆動カム６１の山形状のカム面６２は、一対の傾斜カム面６２ｂと、傾斜カム面６２ｂの間に設けられた半円周未満の円弧状の係止部６２ａからなる。このような係止部６２ａの採用により、軽快なクリック感が得られる。
【００２９】
さらに、カムフォロア１２の頂部１２ｄが駆動カム６１の係止部６２ａに入る直前において、螺旋バネ１３による付勢力が最大になっているが、カムフォロア１２の頂部１２ｄが駆動カム６１の係止部６２ａに入るとき、付勢力が徐々に解放されるので、カムフォロア１２の頂部１２ｄが、駆動カム６１の係止部６２ａに強い力で勢いよく入ってくることがない。また、カムフォロア１２の頂部１２ｄを駆動カム６１の係止部６２ａから強い力で脱出させる必要がない。その結果として、カムフォロア１２の頂部１２ｄや駆動カム６１の係止部６２ａに変形や破損が起こり難くなる。
【００３０】
また、回転自在な駆動カム１１を、モータに代えて手動により回転させるようにしてもよい。
【００３１】
また、駆動カムが軸筒に固定され、カムフォロアが軸筒の周方向に移動する場合であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る電動多芯筆記具の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の拡大断面図である。
【図３】筆記芯出没機構を示す斜視図である。
【図４】駆動カム及びカムフォロアを示す平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】（Ａ）は位置検出部を示す概略図であり、（Ｂ）はフォトセンサＡ，Ｂのオン／オフを示すタイミングチャートである。
【図７】第２の実施形態に係る筆記具に適用される駆動カム及びカムフォロアを示す平面図である。
【図８】図７に示された係止部の要部拡大平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１，６０…電動多芯筆記具、２…軸筒、３…筆記芯、１０…筆記芯出没機構、１１，６１…駆動カム、１２…カムフォロア、１２ａ…従動面、１２ｄ…カムフォロアの頂部、１３…螺旋バネ、１６，６２…カム面、１６ａ，６２ａ…係止部、１６ｂ，６２ｂ…傾斜カム面、２０…減速モータ（モータ）、２０ａ…出力軸、５０…操作受付手段。
【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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