JP6109621B2 - シャープペンシル型リフィール - Google Patents

Description

本発明は、筆記具内に装填して利用されるシャープペンシル型リフィールに関するものである。

従来、このような分野の技術として、特許第４７６６９６３号公報がある。この公報に記載されたシャープペンシル型リフィールは、ステンレスパイプで構成された軸筒を有し、この軸筒の後端部に圧入固着された頭冠の先端には中子が配置され、この中子の後端部に位置するように、押圧部材が摺動自在に配設されている。また、頭冠の内段部と押圧部材の外段部との間にコイルスプリングが配設されているので、中子の後端が頭冠の前端に当接する。更に、押圧部材の後端部にはノック部材が着脱可能に装着されている。そして、ノック部材を指で押し、中子が芯タンクの後端を前方に押すことで、チャックを前方に押し出して、芯を繰り出すことができる。また、リフィールを振って重量体（錘）をコネクタの後端に突き当てることで、コネクタが前進してチャックを前方に移動させ、芯を繰り出すことができる。

特許第４７６６９６３号公報

前述した従来のリフィールでノックにより芯を繰り出す場合、中子と芯タンクの後端との間に隙間（ノック遊び量）を設けることで、チャックの後退移動距離に余裕をもたせることができ、これによりチャックを最大限まで後退させることができ、その結果として、チャックで芯を挟持する力を最大限まで上げることができる。そして、製造誤差を考慮して、このようなノック遊び量を必要以上に大きくするような設計にすると、ノックする場合の遊び量が多くなり、これによって、コイルスプリングを大きく圧縮させなければならないので、ノック力量が大きくなり、しかもノック部材の作動量が大きくなるので、ノック時の使い勝手が悪くなるといった問題点がある。また、このような問題を引き起こさないように、遊び量を小さくすると、各部品の寸法精度を上げなくてはならず、その場合、芯タンクの長さ寸法の管理が重要になってくる。芯タンクは、一本のパイプの切断により所定長さにする場合や射出成形で所定長さにする場合の何れであっても、細長いパイプ形状をなしているので、切断刃の刃厚や熱による膨張／収縮の影響を受け易く、精密な寸法管理が難しい。このように、ノック遊び量は、芯タンクの長さ寸法精度に依存しているので、ノック遊び量にバラツキが発生し易くなると言った問題点が発生する。

本発明は、ノック遊び量を設定するにあたって、芯タンクの長さ寸法精度に依存させないようにしたシャープペンシル型リフィールを提供することを目的とする。

本発明は、チャック部とクラッチリングとの協働により挟持された芯を先金から繰り出すために、長手方向に延在する軸筒と芯タンクとの間で錘が軸線方向に往復運動して、後方からの錘の突き当て力によりチャック部を前方に押し出す動作と、ノックによりチャック部を前方に押し出す動作とを行うように構成したシャープペンシル型リフィールにおいて、
軸筒の前端側に配置されたスプリング収容筒部と、
スプリング収容筒部の内壁面から突出した仕切壁と、
前端がスプリング収容筒部の内側に配置されたコネクタ筒部に支持され、後端が仕切壁に当接する第１のスプリングと、
前端が仕切壁に当接し、後端がチャック部を後方に向けて付勢する第２のスプリングと、
第１のスプリングの前端とクラッチリングとの間で延在するコネクタ筒部と、
コネクタ筒部の内側に配置されると共に、前端がチャック部の後端に固定されて後方に向けて延在して、後端が第２のスプリングの後端に係止されるジョイント筒部と、を備え、
ジョイント筒部の外壁面には、仕切壁の前方に配置されて仕切壁の前進によって係合する従動部が設けられていることを特徴とする。

このシャープペンシル型リフィールにおいては、ノックによって軸筒を軸線方向に前進させると、スプリング収容筒部が前進して仕切壁によって第１のスプリングが圧縮され、それに伴って、仕切壁が従動部に当たることでジョイント筒部が前進させられ、そしてチャック部が前進する。一回のノック毎の復帰動作として、軸筒は第１のスプリングにより後退させられる。このとき、第１のスプリングの復帰力によりコネクタ筒部を介してクラッチリングを前方に付勢し、それと同時に、第２のスプリングの付勢力によりジョイント筒部を介してチャック部を後方に付勢する。すなわち、チャック部の後退とクラッチリングの前進との協働により、チャック部で芯を強く挟持させることができ、従って、筆圧で芯が引っ込むような事態を回避させている。また、ノック力が加わっていな状態で、スプリング収容筒部の仕切壁とジョイント筒部の外壁面に形成された従動部との距離が、ノック遊び量になっているので、芯タンクの長さの寸法精度に依存することなく、ノック遊び量を設計することができ、これによって精度の高いノック遊び量が得られる。また、このリフィールにあっては、リフィール自体を振って錘をジョイント筒部の後端に突き当てることで、ジョイント筒部が前進してチャックを前方に移動させ、芯を繰り出すこともできる。

また、コネクタ筒部の外周面には、スプリング収容筒部に形成された移動規制孔内に挿入される突起部が設けられている。
このような構成を採用すると、ノック時やノック戻り時において、軸筒の移動を確実に規制させることができる。

また、スプリング収容筒部と第１及び第２のスプリングとチャック部とクラッチリングとコネクタ筒部とジョイント筒部と先金とを備えた機構ユニットと、
前端がスプリング収容筒部に装着される軸筒と芯タンクと錘とを備えた作動ユニットと、により構成されている。
このような構成を採用すると、機構ユニットと作動ユニットとして製造時に別々に管理し易く、組立て作業にあっては、軸筒の前端をスプリング収容筒部の後方から装着するだけで良いので、組立て作業性を良好にすることができる。

また、スプリング収容筒部の前端側には、前端が開放されて軸線方向に延在するスリットが形成されている。
このような構成を採用すると、スリットによってスプリング収容筒部の前端側の径を広げることができるので、スプリング収容筒部に形成された移動規制孔内にコネクタ筒部の突起部を容易に挿入させることができる。

また、コネクタ筒部は、突起部が形成されて移動規制孔から挿入可能なコネクタ駒を有する。
このような構成を採用すると、スプリング収容筒部の径を無理に広げなくても、スプリング収容筒部に形成された移動規制孔内にコネクタ筒部の突起部を容易に配置させることができる。

本発明によれば、ノック遊び量を設定するにあたって、芯タンクの長さ寸法精度に依存させなくてもよい。

本発明に係るシャープペンシル型リフィールを適用した複合筆記具の一実施形態を示す外観斜視図である。 本発明に係るシャープペンシル型リフィールの第１の実施形態を示す斜視図である。 図２のリフィールの分解斜視図である。 図２のリフィールの半断面図である。 図２のリフィールの半断面図である。 図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。 図４のＶII−ＶII線に沿う断面図である。 本発明に係るシャープペンシル型リフィールの第２の実施形態を示す外観斜視図である。 図８リフィールの分解斜視図である。 図８のリフィールの半断面図である。 図１０のXＩ−XＩ線に沿う断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係るシャープペンシル型リフィール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。

［第１の実施形態］
図１に示されるように、複合筆記具１は、３色のボールペン筆記とシャープペン筆記とを可能にした複合タイプである。このノック式複合筆記具１は、３本のボールペン型のリフィール２と、１本のシャープペンシル型リフィール３と、各リフィール２，３を収容する樹脂製の軸本体４と、軸本体４の後端に配置されて、シャープペンシル型リフィール３をノックすることで芯出しを可能にする第１のノック部１１と、各リフィール２，３を軸本体４の先端から選択的に出し入れ可能にする第２のノック部１２と、開閉式クリップ８と、を備えている。

また、軸本体４は、前軸４ａと後軸４ｂとからなり、前軸４ａの後側に設けられた雄ネジ部と後軸４ｂの前側に設けられた雌ネジ部との螺合によって、前軸４ａと後軸４ｂは連結されている。このように、軸本体４を前軸４ａと後軸４ｂとに二分割することで、前軸４ａを外してリフィール２，３を容易に交換することができ、前軸４ａと後軸４ｂの材質を異ならせることもできる。

さらに、軸本体４の後部に形成されたガイド溝４ｄに沿って樹脂製の第２のノック部１２が摺動し、各第２のノック部１２の先端にリフィール２，３の後端がそれぞれ差し込まれている。軸本体４内には、第２のノック部１２を復帰させるための螺旋バネ（不図示）が収容され、螺旋バネの一端は軸本体４で係止され、螺旋バネの他端は第２のノック部１２の先端に係止されている。

このような構成の複合筆記具１では、第２のノック部１２の何れかを指で押し下げることによって、軸本体４の先端開口４ｃからリフィール２，３の先端を選択的に出し入れすることができる。そして、選択された第２のノック部１２以外の第２のノック部１２を指で軽く押し下げることにより、選択されたリフィール２，３の先端を軸本体４内に格納することができる。

さらに、軸本体４の後軸４ｂ内には、第２のノック部１２及び螺旋バネが組み付けられた可動ユニット９が収容されている。この可動ユニット９は、軸線Ｌ方向に摺動すると共に、軸本体４の後端に設けられた第１のノック部１１のノックに追従して前進と、軸本体４内の螺旋バネ（不図示）による後退とを行う。この第１のノック部１１は、シャープペンシル型リフィール３の芯出しや芯２１の先端をリフィール３内に格納する際に利用される。

次に、シャープペンシル型リフィール３について詳細に説明する。

図２〜図５に示されるように、このリフィール３は、金属製の軸筒１５内に収容された錘２０が軸線Ｌ方向に往復運動して、後方からの錘２０の突き当て力によりチャック部１７を前方に押し出す動作と、第１のノック部１１による軸筒１５の前進に同期してチャック部１７を前方に押し出す動作と、が行えるように構成されている。

金属製の軸筒１５内には金属製の芯タンク１８が収容され、軸筒１５の後端には尾栓１９が固定され、尾栓１９に形成した孔部１９ａから芯２１を芯タンク１８内に補充することができる。そして、軸筒１５と芯タンク１８との間には、円筒状の錘２０が配置されている。この錘２０は、軸線Ｌ方向に移動自在であり、比重の大きい真鍮などの金属で形成されている。

芯タンク１８の前端は、円筒状のジョイント筒部２２の後端側に圧入されている。ジョイント筒部２２の後端側には、軸線Ｌ方向に延在する割りスリット２２ａが形成され、ジョイント筒部２２の途中には、前後で外径が縮径に変化する位置に段差状の従動部２２ｂが形成されている。この従動部２２ｂを境にして、ジョイント筒部２２の前側の外周には第１のスプリング２３が配置され、ジョイント筒部２２の後側の外周には第２のスプリング２４が配置されている。そして、ジョイント筒部２２の径方向外方には、金属製のスプリング収容筒部２６が配置され、ジョイント筒部２２とスプリング収容筒部２６との間に、第１及び第２のスプリング２３，２４が収容されることになる。

第１のスプリング２３の前端とクラッチリング２７との間で延在するコネクタ筒部３０の後端で第１のスプリング２３の前端は支持され、第１のスプリング２３の後端は、スプリング収容筒部２６の内壁面から突出した環状の仕切壁２６ａに当接している。第２のスプリング２４の前端は、仕切壁２６ａに当接し、第２のスプリング２４の後端は、ジョイント筒部２２の最後端に形成された爪部２２ｃに係止させられると共に、軸線Ｌ方向に延在するチャック部１７を後方に向けて付勢する。なお、軸筒１５はスプリング収容筒部２６に圧入され、軸筒１５の前端は、スプリング収容筒部２６の仕切壁２６ａに突き当てられている。

ジョイント筒部２２の後端側に形成された割りスリット２２ａ（図７参照）は、第２のスプリング２４を後方からジョイント筒部２２に組み付ける際に、爪部２２ｃを第２のスプリング２４が乗り越えるための縮径機能をもっている。そして、ジョイント筒部２２に第２のスプリング２４を組み付けた後、スリット２２ａの部分において、ジョイント筒部２２は、第２のスプリング２４により縮径される虞があるが、芯タンク１８の前端をジョイント筒部２２の後端側に圧入することで、この縮径を防止している。

スプリング収容筒部２６の内側に配置されて第１のスプリング２３の前端に当接されるコネクタ筒部３０の後側は、スプリング収容筒部２６とジョイント筒部２２との間に配置されている。コネクタ筒部３０の前端は、先金３１の後端にネジ結合部３２を介して接合されている。コネクタ筒部３０の後側の外周面には、スプリング収容筒部２６で軸線Ｌ方向に延在するように形成された移動規制孔２６Ｓ内に挿入される突起部３０ａが設けられている（図６参照）。この移動規制孔２６Ｓは、第１のノック部１１のノック時やノック戻り時において、先金３１に対する軸筒１５の移動範囲を規制している。

スプリング収容筒部２６の前端側には、前端が開放されて軸線Ｌ方向に延在するスリット２６ｂが形成されている。このような構成を採用すると、スリット２６ｂによってスプリング収容筒部２６の前端側の径を広げることができるので、スプリング収容筒部２６に形成された移動規制孔２６Ｓ内に前側からコネクタ筒部３０の突起部３０ａを容易に挿入させることができる。なお、突起部３０ａには、スプリング収容筒部２６内に入り易くするための傾斜ガイド面３０ｂが形成されている。

ジョイント筒部２２の前端には、チャック部１７の後端が嵌め込まれている。スプリング収容筒部２６に設けられた仕切壁２６ａの前方には、ジョイント筒部２２の段差状の従動部２２ｂが配置され、従動部２２ｂは、仕切壁２６ａの前進によって係合する。また、先金３１の内周面には、クラッチリング２７の前進を規制する段部３１ａが形成され、先金３１内の前端側には、ゴム製のブレーカ３３が収容されている。

図１に示されるように、第１のノック部１１のノックによって軸筒１５を軸線Ｌ方向に前進させると、リフィール３の先金３１が軸本体４の先端開口４ｃの周縁で係止させられ、それ以上の先金３１の前進が阻止される。スプリング収容筒部２６が前進して仕切壁２６ａによって第１のスプリング２３が圧縮され、それに伴って、仕切壁２６ａが従動部２２ｂに当たることでジョイント筒部２２が前進させられ、そしてチャック部１７が前進する。一回のノック毎の復帰動作として、軸筒１５は第１のスプリング２３により後退させられる。

このとき、第１のスプリング２３の復帰力によりスプリング収容筒部２６が後方へ付勢されるとともに、第２のスプリング２４の付勢力によりジョイント筒部２２が後方へ付勢されるので、チャック部１７が後方へ移動する。チャック部１７の後方への移動に伴って、チャック部１７の前端外周にクラッチリング２７が嵌め込まれる。すなわち、チャック部１７とクラッチリング２７との協働により、チャック部１７で芯２１を強く挟持させることができ、従って、筆圧で芯２１が引っ込むような事態を回避させている。

そして、ノック遊び量Ｓを設けることで、チャック部１７の後退移動距離に余裕をもたせることができ、これによりチャック部１７を最大限まで後退させることができ、その結果、チャック部１７で芯２１を挟持する力を最大限まで上げることができる。しかしながら、このようなノック遊び量Ｓを必要以上に大きくするような設計にすると、ノックする場合の遊び量Ｓが多くなり、これによって、第１のスプリング２３を大きく圧縮させなければならないので、ノック力量が大きくなり、しかも第１のノック部１１の作動量が大きくなるので、ノック時の使い勝手が悪くなるといった問題点がある。

そこで、筆記具１では、第１のノック部１１によるノック力が加わっていない状態で、スプリング収容筒部２６の仕切壁２６ａとジョイント筒部２２の外壁面に形成された従動部２２ｂとの距離Ｓが、ノック遊び量になっているので、芯タンク１８の長さの寸法精度に依存することなく、ノック遊び量Ｓを設計することができ、これによって精度の高いノック遊び量Ｓが得られる。さらには、筆記具１の部品製造において適切なノック遊び量Ｓを制御するためには、軸線Ｌ方向の寸法管理が必要となる。ここで、筆記具１においてノック遊び量Ｓの制御のための軸線Ｌ方向の寸法管理が必要な部品は、チャック部１７，クラッチリング２７，コネクタ筒部３０，ジョイント筒部２２，スプリング収容筒部２６の５部品となる。一方、従来技術（特許第４７６６９６３号公報）においては、軸筒７後端面から中子１０の大径部と小径部の接続端部までが本実施例で言うところのノック遊び量Ｓとなるので、軸方向の寸法管理が必要な部品は、チャック１，締めリング３，内軸４，コレクター２，芯タンク７，中子１０，頭冠９，軸筒１３及び押圧部材１１の９部品となる。ゆえに、従来においては過大にノック遊び量Ｓの寸法を確保しておく必要がある。本願発明によれば、寸法管理が必要な部品点数を大幅に削減することができ、生産効率を向上させることができる。さらに、適切なノック遊び量Ｓにより、ノック時に芯が出てくるまでの遊び量を適切にすることができるので、従来技術のように、ノック時に芯が出てくるまでの遊びが過大に感じることがない。また、筆記具１を振って錘２０をジョイント筒部２２の後端に突き当てることで、ジョイント筒部２２が前進してチャック部１７を前方に移動させ、芯２１を繰り出すこともできる。

リフィール３は、スプリング収容筒部２６と第１及び第２のスプリング２３，２４とチャック部１７とクラッチリング２７とコネクタ筒部３０とジョイント筒部２２と先金３１とを備えた機構ユニットＡと、前端がスプリング収容筒部２６に装着される軸筒１５と芯タンク１８と錘２０とを備えた作動ユニットＢと、により構成されている。このような構成を採用すると、機構ユニットＡと作動ユニットＢとして製造時に別々に管理し易く、組立て作業にあっては、軸筒１５の前端をスプリング収容筒部２６の後方から装着するだけで良いので、組立て作業性を良好にすることができる。

［第２の実施形態］
第１の実施形態と同一又は同等な構成部分については、同一符号を付し、重複する説明を省略する。そして、第１の実施形態と異なっているスプリング収容筒部２６Ａとコネクタ筒部３０Ａと芯タンク１８Ａとの構成説明に留める。

図８〜図１１に示されるように、シャープペンシル型リフィール３Ａにおいて、金属製のスプリング収容筒部２６Ａの前端側には、軸線Ｌ方向に延在する移動規制孔２６Ｓが形成されている。これに対して、コネクタ筒部３０Ａは、移動規制孔２６Ｓから挿入可能なコネクタ駒３５を有している。このコネクタ駒３５は、軸線Ｌ方向に延在すると共に、移動規制孔２６Ｓの外形より僅かに小さい外形を有する細長い駒本体３５ａと、駒本体３５ａから突出すると共に、移動規制孔２６Ｓを形成する壁面に係合する突起部３５ｂと、を有している。そして、コネクタ駒３５は、コネクタ筒部３０Ａに形成された駒収容部３０ｃに上から嵌め込まれている（図１１参照）。

コネクタ駒３５の採用により、スプリング収容筒部２６Ａの径を無理に広げなくても、スプリング収容筒部２６Ａに形成された移動規制孔２６Ｓから駒収容部３０ｃ内にコネクタ駒３５を挿入させるだけで、コネクタ筒部３０Ａの突起部３５ｂを移動規制孔２６Ｓ内に容易に配置させることができる。

また、芯タンク１８Ａの前端は、ジョイント筒部２２の後端側に圧入しなくてもよい。この場合、ジョイント筒部２２の後端側の縮径を防止するための補強管３６を、割りスリット２２ａに対応した位置でジョイント筒部２２の後端側に圧入する。

１…複合筆記具 ３，３Ａ…シャープペンシル型リフィール ４…軸本体 ９…可動ユニット １１…第１のノック部 １２…第２のノック部 １５…軸筒 １７…チャック部 １８，１８Ａ…芯タンク ２０…錘 ２１…芯 ２２…ジョイント筒部 ２２ｂ…従動部 ２２ｃ…爪部 ２３…第１のスプリング ２４…第２のスプリング ２６，２６Ａ…スプリング収容筒部 ２６Ｓ…移動規制孔 ２６ａ…仕切壁 ２６ｂ…スリット ２７…クラッチリング ３０，３０Ａ…コネクタ筒部 ３０ａ，３５ｂ…突起部 ３１…先金 ３３…ブレーカ ３５…コネクタ駒 Ａ…機構ユニット Ｂ…作動ユニット Ｌ…軸線 Ｓ…ノック遊び量

Claims (5)

1. チャック部とクラッチリングとの協働により挟持された芯を先金から繰り出すために、長手方向に延在する軸筒と芯タンクとの間で錘が軸線方向に往復運動して、後方からの前記錘の突き当て力により前記チャック部を前方に押し出す動作と、ノックにより前記チャック部を前方に押し出す動作とを行うように構成したシャープペンシル型リフィールにおいて、
   前記軸筒の前端側に配置されたスプリング収容筒部と、
   前記スプリング収容筒部の内壁面から突出した仕切壁と、
   前端が前記スプリング収容筒部の内側に配置されたコネクタ筒部に支持され、後端が前記仕切壁に当接する第１のスプリングと、
   前端が前記仕切壁に当接し、後端が前記チャック部を後方に向けて付勢する第２のスプリングと、
   前記第１のスプリングの前記前端と前記クラッチリングとの間で延在する前記コネクタ筒部と、
   前記コネクタ筒部の内側に配置されると共に、前端が前記チャック部の後端に固定されて後方に向けて延在して、後端が前記第２のスプリングの前記後端に係止されるジョイント筒部と、を備え、
   前記ジョイント筒部の外壁面には、前記仕切壁の前方に配置されて前記仕切壁の前進によって係合する従動部が設けられていることを特徴とするシャープペンシル型リフィール。
2. 前記コネクタ筒部の外周面には、前記スプリング収容筒部に形成された移動規制孔内に挿入される突起部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のシャープペンシル型リフィール。
3. 前記スプリング収容筒部と前記第１及び第２のスプリングと前記チャック部と前記クラッチリングと前記コネクタ筒部と前記ジョイント筒部と前記先金とを備えた機構ユニットと、
   前端が前記スプリング収容筒部に装着される前記軸筒と前記芯タンクと前記錘とを備えた作動ユニットと、により構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のシャープペンシル型リフィール。
4. 前記スプリング収容筒部の前端側には、前端が開放されて軸線方向に延在するスリットが形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載のシャープペンシル型リフィール。
5. 前記コネクタ筒部は、前記スプリング収容筒部に形成された移動規制孔内に挿入される突起部が形成されて前記移動規制孔から挿入可能なコネクタ駒を有することを特徴とする請求項２又は３記載のシャープペンシル型リフィール。

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