JP7740924B2 - mechanical pencil - Google Patents
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Description
本発明は、シャープペンシルに関する。 The present invention relates to a mechanical pencil.
シャープペンシルでは、例えば軸筒の後端部に設けられたノック部をノック操作することによって、軸筒の前端部側に取り付けられた口先部材又はスライダより、筆記芯が一定量繰り出される。筆記動作に伴い筆記芯が摩耗することから、一定量の筆記動作毎にノック操作する必要がある。 In a mechanical pencil, for example, by knocking the knocking part located at the rear end of the barrel, a fixed amount of lead is advanced by a tip member or slider attached to the front end of the barrel. Because the lead wears down with each writing action, it is necessary to perform the knocking operation after each writing action.
筆記動作に伴う筆記圧を利用して、筆記芯を自動的に順次繰り出すことができるシャープペンシルが公知である(特許文献1参照)。特許文献1に記載されたシャープペンシルは、筆記芯を把持するボールチャックと、ボールチャックに把持された筆記芯が受ける筆記圧による軸線方向の後退動作及び筆記圧の解除による軸線方向の前進動作を受けて回転子を一方向に回転駆動させる回転駆動機構と、回転駆動機構における回転子の回転駆動力を受けて、筆記芯を前方に繰り出すカム部材及び保持チャック等を含む芯繰り出し機構とを有している。ボールチャックは、筆記芯の前進を許容し後退を阻止するように構成されている。 A mechanical pencil that can automatically and sequentially advance the lead using the writing pressure associated with the writing action is known (see Patent Document 1). The mechanical pencil described in Patent Document 1 has a ball chuck that holds the lead, a rotational drive mechanism that rotates a rotor in one direction in response to the axial backward movement caused by the writing pressure applied to the lead held by the ball chuck and the axial forward movement caused by the release of the writing pressure, and a lead advancing mechanism that includes a cam member and a retaining chuck that advances the lead forward in response to the rotational drive force of the rotor in the rotational drive mechanism. The ball chuck is configured to allow the lead to advance and prevent it from retracting.
一般的に、使用者は一連の筆記動作が終了すると、筆記芯を保護するために口先部材又はスライダから突出しないように筆記芯を後退させる。そのため、次の筆記動作を開始する前には少なくとも1回のノック操作を行って予め筆記芯を繰り出す必要がある。たとえ特許文献1に記載のシャープペンシルであっても、筆記芯を自動的に繰り出すために筆記動作が必要であるため、筆記動作を開始する前には少なくとも1回のノック操作を行って予め筆記芯を繰り出す必要がある。したがって、筆記動作を開始する前にノック操作を行うことなく筆記芯が繰り出された状態であると、よりスムーズに筆記動作を開始することができる。 Generally, after completing a series of writing actions, a user retracts the writing lead so that it does not protrude from the tip member or slider in order to protect it. Therefore, before starting the next writing action, it is necessary to perform at least one knocking operation to advance the writing lead in advance. Even with the mechanical pencil described in Patent Document 1, a writing action is required to automatically advance the writing lead, so it is necessary to perform at least one knocking operation to advance the writing lead in advance before starting a writing action. Therefore, if the writing lead is advanced without performing a knocking operation before starting a writing action, the writing action can be started more smoothly.
本発明は、従来のノック操作とは異なる新たな芯繰り出し操作が可能なシャープペンシルを提供することを目的とする。 The objective of the present invention is to provide a mechanical pencil that allows for a new lead-advancing operation that differs from the conventional knock operation.
本発明の一態様によれば、軸筒と、筆記芯を保持する保持チャックと、前記保持チャックを内部に保持し、前後動可能に前記軸筒内に配置されるスライダであって、前記保持チャックを貫通した筆記芯が先端部から突出するように構成されたスライダと、芯繰り出し部を備え、前記軸筒の前端部に嵌合可能なキャップと、を具備し、前記芯繰り出し部は、前記キャップを前記軸筒に嵌合すると、前記スライダを押圧して筆記芯に対して前記スライダを後退させるように構成されているシャープペンシルが提供される。 One aspect of the present invention provides a mechanical pencil comprising a barrel, a retaining chuck for holding a lead, a slider that holds the retaining chuck internally and is arranged within the barrel so as to be movable back and forth, with the lead that passes through the retaining chuck protruding from the tip, and a cap that has a lead feeding section and can be fitted to the front end of the barrel, wherein the lead feeding section presses against the slider, causing the slider to retract relative to the lead, when the cap is fitted to the barrel.
前記芯繰り出し部には筆記芯の先端部が収容可能な収容凹部が設けられていてもよい。前記芯繰り出し部が、前記キャップの前端内部において前後動可能に設けられていてもよい。筆記芯の前進を許容し後退を阻止するボールチャックをさらに具備してもよい。 The lead advancing section may be provided with a recess capable of accommodating the tip of a writing lead. The lead advancing section may be provided inside the front end of the cap so that it can move back and forth. The pen may further be provided with a ball chuck that allows the writing lead to move forward and prevents it from moving backward.
本発明の態様によれば、従来のノック操作とは異なる新たな芯繰り出し操作が可能なシャープペンシルを提供するという共通の効果を奏する。 These aspects of the present invention have the common effect of providing a mechanical pencil that allows for a new lead-advancing operation that differs from conventional knocking operations.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に亘り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Corresponding components are designated by common reference symbols throughout the drawings.
図1は、本発明の実施形態によるシャープペンシル1の縦断面図であり、図2は、シャープペンシル1の斜視図であり、図3は、シャープペンシル1の前半分の拡大断面図であり、図4は、シャープペンシル1の後半分の拡大断面図であり、図5は、シャープペンシル1の内部構造を説明する斜視図であり、図6は、クラッチ機構60の分解斜視図である。 Figure 1 is a longitudinal cross-sectional view of a mechanical pencil 1 according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view of the mechanical pencil 1, Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of the front half of the mechanical pencil 1, Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of the rear half of the mechanical pencil 1, Figure 5 is a perspective view illustrating the internal structure of the mechanical pencil 1, and Figure 6 is an exploded perspective view of the clutch mechanism 60.
シャープペンシル1は、前軸2と、前軸2の後端部の外周面に螺合する後軸3と、前軸2の前端部の外周面に螺合する口先部材4とを有している。前軸2及び後軸3は、軸筒6を構成する。なお、口先部材4も含めて軸筒6と称してもよい。後述するように、シャープペンシル1は、スライダ9の先端部から筆記芯7が突出するように構成されている。本明細書では、シャープペンシル1の軸線方向において、筆記芯7側を「前」側と規定し、筆記芯7側とは反対側を「後」側と規定する。 Mechanical pencil 1 has a front shaft 2, a rear shaft 3 that screws onto the outer peripheral surface of the rear end of front shaft 2, and a tip member 4 that screws onto the outer peripheral surface of the front end of front shaft 2. The front shaft 2 and rear shaft 3 constitute a barrel 6. The barrel 6 may also include the tip member 4. As described below, mechanical pencil 1 is configured so that a writing lead 7 protrudes from the tip of slider 9. In this specification, in the axial direction of mechanical pencil 1, the side with the writing lead 7 is defined as the "front" side, and the side opposite the writing lead 7 is defined as the "rear" side.
図3を参照すると、軸筒6の前端部の内部には、スライダ9が、軸線方向にスライド可能、且つ、軸線回りに回転可能に配置されている。スライダ9は、前方に向かって外径が段状に細くなる円筒状に形成されている。スライダ9の後端部の外周面には、フランジ部9aが設けられている。筆記芯7は、スライダ9によって案内され、スライダ9の先端部から突出可能となっている。スライダ9の内部には、中央に貫通孔10aが形成された保持チャック10が配置されている。保持チャック10の貫通孔10aは、筆記芯7の外周面に摺接し、筆記芯7を一時的に保持するように作用する。 Referring to Figure 3, a slider 9 is disposed inside the front end of the barrel 6 so that it can slide axially and rotate about its axis. The slider 9 is cylindrical, with an outer diameter that tapers in stages toward the front. A flange 9a is provided on the outer surface of the rear end of the slider 9. The writing lead 7 is guided by the slider 9 and can protrude from the tip of the slider 9. A holding chuck 10, which has a through hole 10a formed in its center, is disposed inside the slider 9. The through hole 10a of the holding chuck 10 makes sliding contact with the outer surface of the writing lead 7, acting to temporarily hold the writing lead 7.
スライダ9の外周面には、円筒状に形成された第1カム部材であるダイヤルカム部材50と、環状に形成された第2カム部材であるレールカム部材52が、軸線方向に整列した状態で配置されている。口先部材4の前端部及びダイヤルカム部材50の外周面には、略円筒状の把持部8が設けられている。スライダ9の先端部は、ダイヤルカム部材50の前端部の孔より突出している。スライダ9の後端部の内周面には、筆記芯7を把持するボールチャック11、具体的には締め具13が嵌合している。 A cylindrical dial cam member 50, which is the first cam member, and a ring-shaped rail cam member 52, which is the second cam member, are arranged on the outer peripheral surface of the slider 9, aligned in the axial direction. A roughly cylindrical gripping portion 8 is provided on the front end of the tip member 4 and the outer peripheral surface of the dial cam member 50. The tip of the slider 9 protrudes from the hole at the front end of the dial cam member 50. A ball chuck 11, specifically a fastener 13, that grips the writing lead 7 is fitted onto the inner peripheral surface of the rear end of the slider 9.
ボールチャック11は、円筒状に形成された締め具13と、締め具13内に配置されたチャック本体部14と、円筒状に形成されたチャック保持部15と、複数のボール16とを有している。締め具13の内周面には、前方に向かって広がるテーパ面が形成されている。チャック本体部14は、中心軸線に沿って筆記芯7の通孔が形成され、チャック本体部14の前端部は、軸線方向に沿って複数に分割されている。チャック本体部14の後端部は、チャック保持部15によって保持されている。チャック本体部14及びチャック保持部15は、締め具13に対して軸線方向に移動可能である。複数のボール16は、締め具13の内周面とチャック本体部14の外周面との間に配置されている。 The ball chuck 11 has a cylindrical fastener 13, a chuck main body 14 disposed within the fastener 13, a cylindrical chuck holder 15, and multiple balls 16. The inner peripheral surface of the fastener 13 is formed with a tapered surface that widens toward the front. The chuck main body 14 has a through hole for the writing lead 7 formed along the central axis, and the front end of the chuck main body 14 is divided into multiple sections along the axial direction. The rear end of the chuck main body 14 is held by the chuck holder 15. The chuck main body 14 and the chuck holder 15 are movable in the axial direction relative to the fastener 13. The multiple balls 16 are disposed between the inner peripheral surface of the fastener 13 and the outer peripheral surface of the chuck main body 14.
筆記芯7に筆記圧が加わった場合には、チャック本体部14がボール16と共に円筒状の締め具13内のテーパ面に当接するため、筆記芯7はチャック本体部14によって把持される。これにより、筆記芯7の後退は阻止される。他方、筆記芯7を前方に引き出す力が働いた場合には、チャック本体部14が締め具13による作用を受けないため、筆記芯7を抵抗なく前方に引き出すことができる。すなわち、ボールチャック11は、筆記芯7の前進を許容し後退を阻止するように作用する。 When writing pressure is applied to the lead 7, the chuck body 14, together with the ball 16, abuts against the tapered surface inside the cylindrical fastener 13, and the lead 7 is gripped by the chuck body 14. This prevents the lead 7 from moving backward. On the other hand, when a force is applied to pull the lead 7 forward, the chuck body 14 is not affected by the fastener 13, so the lead 7 can be pulled forward without resistance. In other words, the ball chuck 11 acts to allow the lead 7 to move forward and prevent it from moving backward.
チャック本体部14を包囲するようにコイルスプリング17が配置されている。コイルスプリング17の後端部は、チャック本体部14の外面に嵌合しており、コイルスプリング17の前端部は、締め具13の内周面に形成された段部によって支持されている。コイルスプリング17は、チャック本体部14を後方に付勢し、その結果、ボールチャック11は、筆記芯7を把持した状態を維持することができる。締め具13を包囲するように、コイルスプリングであるカム当接スプリング18が配置されている。カム当接スプリング18は、スライダ9を前方に付勢している。チャック保持部15の後端部の外周面には、芯ケース19の前端部が嵌合している。芯ケース19は、円筒状に形成され、内部には筆記芯7が収容される。 A coil spring 17 is arranged to surround the chuck main body 14. The rear end of the coil spring 17 is fitted onto the outer surface of the chuck main body 14, and the front end of the coil spring 17 is supported by a step formed on the inner surface of the fastener 13. The coil spring 17 urges the chuck main body 14 rearward, allowing the ball chuck 11 to maintain a grip on the lead 7. A cam abutment spring 18, which is also a coil spring, is arranged to surround the fastener 13. The cam abutment spring 18 urges the slider 9 forward. The front end of a lead case 19 is fitted onto the outer surface of the rear end of the chuck holding portion 15. The lead case 19 is cylindrical and contains the lead 7 inside.
ボールチャック11には、後述するクラッチ機構60の入力クラッチカム61が接続されている。すなわち、入力クラッチカム61は、円筒状に形成されており、入力クラッチカム61の前端部の内周面には、ボールチャック11の締め具13の後端部の外周面が嵌合している。入力クラッチカム61の後端部の内周面には、筒状に形成された中継部材12の前端部の外周面が嵌合している。クラッチ機構60は、図5及び図6を参照しながら後述するように、前方に突出する突起状の当接子65cを有している。当接子65cは、カム当接スプリング18によってスライダ9を介して前方に付勢されている。したがって、スライダ9、ボールチャック11、中継部材12、入力クラッチカム61及び当接子65cは、軸筒6内において軸線方向に一体的に移動可能である。中継部材12の後端部は、後述する回転駆動機構30に連結されている。 An input clutch cam 61 of the clutch mechanism 60, which will be described later, is connected to the ball chuck 11. The input clutch cam 61 is cylindrical, and the outer peripheral surface of the rear end of the fastener 13 of the ball chuck 11 fits onto the inner peripheral surface of the front end of the input clutch cam 61. The outer peripheral surface of the front end of the cylindrical relay member 12 fits onto the inner peripheral surface of the rear end of the input clutch cam 61. As will be described later with reference to Figures 5 and 6, the clutch mechanism 60 has a protruding abutment 65c that protrudes forward. The abutment 65c is urged forward by the cam abutment spring 18 via the slider 9. Therefore, the slider 9, ball chuck 11, relay member 12, input clutch cam 61, and abutment 65c can move axially together within the shaft tube 6. The rear end of the relay member 12 is connected to the rotation drive mechanism 30, which will be described later.
図4を参照すると、軸筒6の後端部には、ノック部としてのノック棒20が軸筒6に対して前後動可能に設けられている。ノック棒20は、コイルスプリング21によって後方に付勢されている。ノック棒20の後端部近傍には、筆記芯7の補給孔を備えた隔壁部20aが形成されている。ノック棒20の後端部の内部には、消しゴム22が着脱可能に装着されている。ノック棒20の後端部の外周面には、ノックカバー23が着脱可能に取り付けられ、消しゴム22を汚れ等から保護している。ノック棒20は、芯ケース19の後端部の外周面に嵌合している。 Referring to Figure 4, a knock rod 20 serving as a knock portion is provided at the rear end of the barrel 6 so that it can move back and forth relative to the barrel 6. The knock rod 20 is biased rearward by a coil spring 21. A partition wall 20a equipped with a refill hole for the writing lead 7 is formed near the rear end of the knock rod 20. An eraser 22 is removably attached inside the rear end of the knock rod 20. A knock cover 23 is removably attached to the outer peripheral surface of the rear end of the knock rod 20 to protect the eraser 22 from dirt and the like. The knock rod 20 fits into the outer peripheral surface of the rear end of the lead case 19.
ノック棒20又はノックカバー23を前方へ押圧するノック操作をすることによって、芯ケース19が前進する。これにより、チャック保持部15を介してチャック本体部14が前方に押し出される。これに伴い、チャック本体部14に把持された筆記芯7も前進し、筆記芯7をスライダ9から繰り出させるように作用する。 By performing a knocking operation that presses the knock bar 20 or knock cover 23 forward, the lead case 19 moves forward. This pushes the chuck body 14 forward via the chuck holding portion 15. Accordingly, the writing lead 7 held by the chuck body 14 also moves forward, acting to force the writing lead 7 out of the slider 9.
ノック操作による押圧を解除すると、コイルスプリング21の付勢力によって、ノック棒20は、後退して元の位置に復帰する。このとき、チャック本体部14は、コイルスプリング17の付勢力によって後退する。他方、筆記芯7は、スライダ9内に配置された保持チャック10によって保持されるため、ボールチャック11の作用として、筆記芯7はチャック本体部14から抵抗なく引き出される。その結果、筆記芯7は、スライダ9から繰り出されることから、ノック操作を繰り返すごとに、筆記芯7を所定量ずつ繰り出すことができる。ノック操作によってノック棒20を前進させた状態を維持すると、チャック本体部14は締め具13から突出して筆記芯7の把持は解除された状態となる。この状態では、スライダ9から繰り出された状態の筆記芯7を指先等で押し戻すことができる。 When the pressure exerted by the knock operation is released, the force of the coil spring 21 causes the knock rod 20 to retract and return to its original position. At this time, the chuck body 14 retracts due to the force of the coil spring 17. Meanwhile, the writing lead 7 is held by the retaining chuck 10 located within the slider 9, and the action of the ball chuck 11 causes the writing lead 7 to be pulled out of the chuck body 14 without resistance. As a result, the writing lead 7 is advanced from the slider 9, allowing the writing lead 7 to be advanced a predetermined amount with each repeated knock operation. If the knock rod 20 is moved forward by the knock operation and maintained in this state, the chuck body 14 protrudes from the fastener 13, releasing its grip on the writing lead 7. In this state, the writing lead 7 that has been advanced from the slider 9 can be pushed back with a fingertip or the like.
図7は、回転駆動機構30の拡大断面図である。回転駆動機構30は、後軸3の内部空間に配置されている。回転駆動機構30は、中継部材12の後端部に接続されている。前軸2の後端面と回転駆動機構30の前端面との間に軸スプリング31が配置され、回転駆動機構30が後方に付勢されている。軸スプリング31の付勢力による回転駆動機構30の後方への移動は、回転駆動機構30の後端面が軸筒6の内面に設けられた段部に当接することによって規制される。芯ケース19は、中継部材12及び回転駆動機構30の内部を貫通し、回転駆動機構30とは離間している。 Figure 7 is an enlarged cross-sectional view of the rotation drive mechanism 30. The rotation drive mechanism 30 is disposed in the internal space of the rear axle 3. The rotation drive mechanism 30 is connected to the rear end of the relay member 12. An axle spring 31 is disposed between the rear end surface of the front axle 2 and the front end surface of the rotation drive mechanism 30, biasing the rotation drive mechanism 30 rearward. Rearward movement of the rotation drive mechanism 30 due to the biasing force of the axle spring 31 is restricted when the rear end surface of the rotation drive mechanism 30 abuts against a step provided on the inner surface of the axle tube 6. The lead case 19 passes through the interior of the relay member 12 and the rotation drive mechanism 30, and is separated from the rotation drive mechanism 30.
回転駆動機構30は、円筒状に形成された回転子40と、円筒状に形成された第1カム形成部材である上カム形成部材41と、円筒状に形成された第2カム形成部材である下カム形成部材42と、円筒状に形成されたシリンダー部材43と、円筒状に形成されたトルクキャンセラー44と、コイル状のクッションスプリング45とを有している。回転駆動機構30は、これら部材が一体となって、ユニット化されている。 The rotation drive mechanism 30 has a cylindrical rotor 40, a cylindrical upper cam forming member 41 which is the first cam forming member, a cylindrical lower cam forming member 42 which is the second cam forming member, a cylindrical cylinder member 43, a cylindrical torque canceller 44, and a coil-shaped cushion spring 45. The rotation drive mechanism 30 is a unit formed by integrating these components.
回転子40の前端部の内周面には、中継部材12の後端部の外周面が嵌合している。回転子40の前端部近傍は、僅かばかり径の大きいフランジ状に形成された部分を有し、当該部分の後端面には第1カム面40aが形成され、当該部分の前端面には第2カム面40bが形成されている。 The inner peripheral surface of the front end of the rotor 40 is fitted with the outer peripheral surface of the rear end of the relay member 12. Near the front end of the rotor 40, there is a flange-shaped portion with a slightly larger diameter, and a first cam surface 40a is formed on the rear end surface of this portion, while a second cam surface 40b is formed on the front end surface of this portion.
上カム形成部材41は、回転子40の第1カム面40aの後方において、回転子40を回動可能に包囲している。下カム形成部材42は、上カム形成部材41の前端部の外周面に嵌合している。回転子40の第1カム面40aに対向する上カム形成部材41の前端面には、第1の固定カム面である第1固定カム面41aが形成されている。回転子40の第2カム面40bに対向する下カム形成部材42の前端部内面には、第2の固定カム面である第2固定カム面42aが形成されている。 The upper cam forming member 41 rotatably surrounds the rotor 40 behind the first cam surface 40a of the rotor 40. The lower cam forming member 42 is fitted to the outer peripheral surface of the front end of the upper cam forming member 41. A first fixed cam surface 41a, which serves as a first fixed cam surface, is formed on the front end surface of the upper cam forming member 41 facing the first cam surface 40a of the rotor 40. A second fixed cam surface, which serves as a second fixed cam surface 42a, is formed on the inner surface of the front end of the lower cam forming member 42 facing the second cam surface 40b of the rotor 40.
上カム形成部材41の後端部の外周面には、円筒状に形成されたシリンダー部材43が嵌合している。シリンダー部材43の後端部には、芯ケース19が挿通できる挿通孔43aが形成されている。シリンダー部材43内には、円筒状に形成されて軸線方向に移動可能なトルクキャンセラー44が配置されている。トルクキャンセラー44の前端部内面とシリンダー部材43の後端部内面との間には、クッションスプリング45が配置されている。クッションスプリング45は、トルクキャンセラー44を介して、回転子40を前方に付勢している。 A cylindrical cylinder member 43 is fitted onto the outer peripheral surface of the rear end of the upper cam forming member 41. An insertion hole 43a is formed at the rear end of the cylinder member 43, through which the lead case 19 can be inserted. A cylindrical torque canceller 44 that is movable in the axial direction is disposed within the cylinder member 43. A cushion spring 45 is disposed between the inner surface of the front end of the torque canceller 44 and the inner surface of the rear end of the cylinder member 43. The cushion spring 45 biases the rotor 40 forward via the torque canceller 44.
ここで、中継部材12は、筆記動作に基づく筆記芯7の後退及び前進動作(クッション動作)を回転駆動機構30、すなわち回転子40に伝達すると共に、クッション動作によって生ずる回転駆動機構30における回転子40の回転運動を、筆記芯7を把持した状態のボールチャック11に伝達する。したがって、ボールチャック11に保持された筆記芯7も回転する。 Here, the relay member 12 transmits the backward and forward movement (cushioning movement) of the writing lead 7 based on the writing action to the rotation drive mechanism 30, i.e., the rotor 40, and also transmits the rotational motion of the rotor 40 in the rotation drive mechanism 30 caused by the cushioning movement to the ball chuck 11, which is holding the writing lead 7. Therefore, the writing lead 7 held in the ball chuck 11 also rotates.
シャープペンシル1で筆記しているとき以外、すなわち、筆記芯7に筆記圧が加わっていないとき、回転子40は、トルクキャンセラー44を介したクッションスプリング45の付勢力によって前方に位置している。したがって、回転子40の第2カム面40bは、第2固定カム面42aに当接して噛み合い状態になされる。シャープペンシル1で筆記しているとき、すなわち、筆記芯7に筆記圧が加わっているとき、ボールチャック11は、クッションスプリング45の付勢力に抗して後退し、これに伴って回転子40も後退する。したがって、回転子40の第1カム面40aは、第1固定カム面41aに当接して噛み合い状態になされる。 When not writing with the mechanical pencil 1, i.e., when no writing pressure is being applied to the writing lead 7, the rotor 40 is positioned forward by the biasing force of the cushion spring 45 via the torque canceller 44. Therefore, the second cam surface 40b of the rotor 40 abuts against the second fixed cam surface 42a and is brought into meshing engagement. When writing with the mechanical pencil 1, i.e., when writing pressure is being applied to the writing lead 7, the ball chuck 11 retracts against the biasing force of the cushion spring 45, and the rotor 40 also retracts accordingly. Therefore, the first cam surface 40a of the rotor 40 abuts against the first fixed cam surface 41a and is brought into meshing engagement.
図8は、図1のシャープペンシル1の回転子40の回転駆動作用を、順を追って説明する模式図であり、図9は、図8に続く回転子40の回転駆動作用を説明する模式図である。図8及び図9において、回転子40の上側の面である後端面には、周方向に沿って連続的に鋸歯状になされた第1カム面40aが円環状に形成され、回転子40の下側の面である前端面には、同様に周方向に沿って連続的に鋸歯状になされた第2カム面40bが円環状に形成されている。 Figure 8 is a schematic diagram illustrating the rotational drive action of the rotor 40 of the mechanical pencil 1 of Figure 1 in sequence, and Figure 9 is a schematic diagram illustrating the rotational drive action of the rotor 40 following Figure 8. In Figures 8 and 9, the rear end face, or upper surface of the rotor 40, is formed with a first cam surface 40a in an annular shape that is continuously sawtoothed along the circumferential direction, and the front end face, or lower surface of the rotor 40, is formed with a second cam surface 40b in an annular shape that is similarly continuously sawtoothed along the circumferential direction.
回転子40の第1カム面40aに対峙する上カム形成部材41の円環状の端面にも周方向に沿って連続的に鋸歯状になされた第1固定カム面41aが形成され、回転子40の第2カム面40bに対峙する下カム形成部材42の円環状の端面にも周方向に沿って連続的に鋸歯状になされた第2固定カム面42aが形成されている。回転子40に形成された第1カム面40a及び第2カム面40bの各カム面と、上カム形成部材41に形成された第1固定カム面41a及び下カム形成部材42に形成された第2固定カム面42aの各カム面とは、ピッチが互いにほぼ同一となるように形成されている。 A first fixed cam surface 41a having a continuous sawtooth pattern running circumferentially is formed on the annular end face of the upper cam forming member 41 facing the first cam surface 40a of the rotor 40, and a second fixed cam surface 42a having a continuous sawtooth pattern running circumferentially is formed on the annular end face of the lower cam forming member 42 facing the second cam surface 40b of the rotor 40. The cam surfaces of the first cam surface 40a and second cam surface 40b formed on the rotor 40 and the cam surfaces of the first fixed cam surface 41a formed on the upper cam forming member 41 and the second fixed cam surface 42a formed on the lower cam forming member 42 are formed so that the pitches are approximately the same.
図8(A)は、筆記芯7に筆記圧が加わっていないときの状態における回転子40、上カム形成部材41及び下カム形成部材42の関係を示している。この状態においては、回転子40に形成された第2カム面40bは、クッションスプリング45の付勢力によって、下カム形成部材42の第2固定カム面42aに対して噛合している。このとき、回転子40の第1カム面40aと上カム形成部材41の第1固定カム面41aとが、軸線方向においてカムの一歯に対して半位相(半ピッチ)ずれた関係となるように設定されている。 Figure 8 (A) shows the relationship between the rotor 40, upper cam forming member 41, and lower cam forming member 42 when no writing pressure is applied to the writing lead 7. In this state, the second cam surface 40b formed on the rotor 40 is engaged with the second fixed cam surface 42a of the lower cam forming member 42 due to the biasing force of the cushion spring 45. At this time, the first cam surface 40a of the rotor 40 and the first fixed cam surface 41a of the upper cam forming member 41 are set so that they are shifted by half a phase (half a pitch) relative to one tooth of the cam in the axial direction.
図8(B)は、シャープペンシル1による筆記のために、筆記芯7に筆記圧が加わった初期の状態を示している。この状態においては、回転子40は、ボールチャック11の後退に伴ってクッションスプリング45を収縮させて後退する。それによって、回転子40は、上カム形成部材41の第1固定カム面41a側に移動する。 Figure 8 (B) shows the initial state in which writing pressure is applied to the lead 7 when writing with the mechanical pencil 1. In this state, the rotor 40 retracts as the cushion spring 45 contracts as the ball chuck 11 retracts. This causes the rotor 40 to move toward the first fixed cam surface 41a of the upper cam forming member 41.
次いで、図8(C)は、筆記芯7にさらに筆記圧が加わり、回転子40が上カム形成部材41の第1固定カム面41aに当接して後退した状態を示している。この状態においては、回転子40の第1カム面40aは、上カム形成部材41の第1固定カム面41aに対して噛合している。それによって、回転子40は、第1カム面40aの一歯の半位相(半ピッチ)に相当する回転駆動を受ける。 Next, Figure 8 (C) shows the state in which further writing pressure is applied to the writing lead 7, causing the rotor 40 to abut against the first fixed cam surface 41a of the upper cam forming member 41 and retract. In this state, the first cam surface 40a of the rotor 40 is engaged with the first fixed cam surface 41a of the upper cam forming member 41. As a result, the rotor 40 is rotated by a distance equivalent to half the phase (half pitch) of one tooth of the first cam surface 40a.
なお、図8及び図9における回転子40の中央部に付された三角印は、回転子40の回転移動量を示すために用いられる。そして図8(C)に示す状態においては、回転子40の第2カム面40bと下カム形成部材42の第2固定カム面42aとが、軸線方向においてカムの一歯に対して半位相(半ピッチ)ずれた関係となるように設定されている。 Note that the triangle mark attached to the center of the rotor 40 in Figures 8 and 9 is used to indicate the amount of rotational movement of the rotor 40. In the state shown in Figure 8 (C), the second cam surface 40b of the rotor 40 and the second fixed cam surface 42a of the lower cam forming member 42 are set so that they are shifted by half a phase (half a pitch) relative to one tooth of the cam in the axial direction.
次いで、図9(D)は、シャープペンシル1による筆記が終わり、筆記芯7に対する筆記圧が解除された初期の状態を示している。この場合においては、回転子40は、クッションスプリング45の付勢力によって前進する。これにより、回転子40は下カム形成部材42側に移動する。 Next, Figure 9 (D) shows the initial state after writing with the mechanical pencil 1 has finished and the writing pressure on the writing lead 7 has been released. In this case, the rotor 40 moves forward due to the biasing force of the cushion spring 45. This causes the rotor 40 to move toward the lower cam forming member 42.
次いで、図9(E)は、回転子40がクッションスプリング45の付勢力によって下カム形成部材42の第2固定カム面42aに当接して前進した状態を示している。この場合においては、回転子40の第2カム面40bは、下カム形成部材42の第2固定カム面42aに対して噛合している。それによって、回転子40は、第2カム面40bの一歯の半位相(半ピッチ)に相当する回転駆動を再び受ける。 9(E) shows a state in which the rotor 40 has advanced by contacting the second fixed cam surface 42a of the lower cam forming member 42 due to the biasing force of the cushion spring 45. In this case, the second cam surface 40b of the rotor 40 is engaged with the second fixed cam surface 42a of the lower cam forming member 42. As a result, the rotor 40 is again subjected to a rotational drive equivalent to half the phase (half pitch) of one tooth of the second cam surface 40b.
したがって、回転子40の中央部に描いた三角印で示すように、筆記圧を受けた回転子40の軸線方向への往復運動、すなわち前後動に伴って、回転子40は、第1カム面40a及び第2カム面40bの一歯(1ピッチ)に相当する回転駆動を受け、ボールチャック11を介して、これに把持された筆記芯7も同様に回転駆動される。したがって、筆記による回転子40の軸線方向への1回の前後動によって回転子40はカムの一歯に対応する回転運動を受け、これを繰り返すことによって、筆記芯7は順次回転駆動される。それ故、書き進むにしたがって筆記芯7が偏って摩耗するのを防止することができ、描線の太さや描線の濃さが大きく変化することを防止することができる。 As indicated by the triangle mark in the center of the rotor 40, as the rotor 40 receives writing pressure and moves back and forth in the axial direction, i.e., moves back and forth, the rotor 40 is rotated by an amount equivalent to one tooth (one pitch) of the first cam surface 40a and the second cam surface 40b, and the writing lead 7 held by it is similarly rotated via the ball chuck 11. Therefore, with one axial movement of the rotor 40 back and forth due to writing, the rotor 40 undergoes a rotational movement corresponding to one tooth of the cam, and by repeating this, the writing lead 7 is sequentially rotated. This prevents uneven wear of the writing lead 7 as writing progresses, and prevents large changes in the thickness and darkness of the drawn lines.
要するに回転駆動機構は、第1カム形成部材及び第2カム形成部材を有し、回転子が円環状に形成されてその軸線方向の一端面および他端面に第1カム面及び第2カム面がそれぞれ形成されると共に、第1カム面及び第2カム面にそれぞれ対峙するように第1カム形成部材及び第2カム形成部材に形成された第1固定カム面及び第2固定カム面が配置され、筆記圧によるボールチャックの後退動作によって、回転子の第1カム面が第1固定カム面に当接して噛み合わされ、筆記圧の解除によって、回転子の第2カム面が第2固定カム面に当接して噛み合わされるように構成され、回転子の第1カム面が、第1固定カム面に噛み合わされた状態において、回転子の第2カム面と第2固定カム面が、軸線方向においてカムの一歯に対して位相がずれた関係に設定され、回転子の第2カム面が第2固定カム面に噛み合わされた状態において、回転子の第1カム面と第1固定カム面が軸線方向においてカムの一歯に対して位相がずれた関係に設定されている。 In short, the rotation drive mechanism has a first cam forming member and a second cam forming member, a rotor formed in an annular shape with a first cam surface and a second cam surface formed on one end face and the other end face in the axial direction, respectively, and a first fixed cam surface and a second fixed cam surface formed on the first cam forming member and the second cam forming member arranged to face the first cam surface and the second cam surface, respectively. When the writing pressure causes the ball chuck to retract, the first cam surface of the rotor abuts and meshes with the first fixed cam surface, and when the writing pressure is released, the second cam surface of the rotor abuts and meshes with the second fixed cam surface. When the first cam surface of the rotor is meshed with the first fixed cam surface, the second cam surface of the rotor and the second fixed cam surface are set in a phase-shifted relationship with respect to one tooth of the cam in the axial direction, and when the second cam surface of the rotor is meshed with the second fixed cam surface, the first cam surface of the rotor and the first fixed cam surface are set in a phase-shifted relationship with respect to one tooth of the cam in the axial direction.
なお、クッションスプリング45の付勢力を受けて回転子40を前方に押し出すトルクキャンセラー44は、その前端面と回転子40の後端面との間で滑りを発生させて、回転子40の回転運動がクッションスプリング45に伝達するのを防止している。すなわち、トルクキャンセラー44によって、回転子40の回転運動がクッションスプリング45に伝達されるのを防止し、それによって、回転子40の回転動作を阻害するクッションスプリング45のねじれ戻り(トルク)が発生することを防止している。 The torque canceller 44, which pushes the rotor 40 forward under the force of the cushion spring 45, generates slippage between its front end face and the rear end face of the rotor 40, preventing the rotational motion of the rotor 40 from being transmitted to the cushion spring 45. In other words, the torque canceller 44 prevents the rotational motion of the rotor 40 from being transmitted to the cushion spring 45, thereby preventing the cushion spring 45 from twisting back (torque) which would hinder the rotational movement of the rotor 40.
以上より、シャープペンシル1は、ボールチャック11と回転子40とを有し、ボールチャック11の前後動により筆記芯7の解除及び把持を行うことで、筆記芯7を前方に繰り出すことができるように構成され、ボールチャック11が、筆記芯7を把持した状態で中心軸線回りに回転可能となるように軸筒6内に保持されると共に、筆記芯7の筆記圧によるボールチャック11を介した回転子40の前後動により回転子40を回転させ、回転子40の回転運動を、ボールチャック11を介して筆記芯7に伝達するように構成されている。 As described above, the mechanical pencil 1 has a ball chuck 11 and a rotor 40, and is configured so that the ball chuck 11 moves back and forth to release and grip the writing lead 7, allowing the writing lead 7 to be advanced forward. The ball chuck 11 is held within the barrel 6 so that it can rotate around its central axis while gripping the writing lead 7, and the writing pressure of the writing lead 7 causes the rotor 40 to move back and forth via the ball chuck 11, causing the rotor 40 to rotate, and the rotational movement of the rotor 40 is transmitted to the writing lead 7 via the ball chuck 11.
図10乃至図14を参照しながら、芯繰り出し機構及び繰り出し量調整機構について説明する。芯繰り出し機構は、回転駆動機構30の回転子40の回転駆動力を受けて、筆記芯7をスライダ9から繰り出すように作用する。 The lead advancing mechanism and advancing amount adjustment mechanism will be described with reference to Figures 10 to 14. The lead advancing mechanism receives the rotational driving force of the rotor 40 of the rotation drive mechanism 30 and acts to advance the writing lead 7 from the slider 9.
図10は、ダイヤルカム部材50の斜視図である。ダイヤルカム部材50は、図10において、上方がシャープペンシル1の後側となるように配置される。ダイヤルカム部材50は、円筒状に形成された部材であり、カム本体50aと、カム本体50aの外周面に形成されたフランジ部50bと、フランジ部50bの後端面に形成された嵌合突起50cと、カム本体50aの後端面に形成されたダイヤルカム51とを有している。ダイヤルカム51は、より前方に位置し且つ中心軸線に直交する平坦な第1環状カム面51aと、より後方に位置し且つ中心軸線に直交する平坦な第2環状カム面51bとを有している。また、第1環状カム面51a及び第2環状カム面51bの両端は、縦壁51cによって接続されている。 Figure 10 is a perspective view of the dial cam member 50. In Figure 10, the dial cam member 50 is positioned so that the upper side is the rear side of the mechanical pencil 1. The dial cam member 50 is a cylindrical member and has a cam body 50a, a flange portion 50b formed on the outer peripheral surface of the cam body 50a, a fitting protrusion 50c formed on the rear end surface of the flange portion 50b, and a dial cam 51 formed on the rear end surface of the cam body 50a. The dial cam 51 has a flat first annular cam surface 51a located further forward and perpendicular to the central axis, and a flat second annular cam surface 51b located further rearward and perpendicular to the central axis. Furthermore, both ends of the first annular cam surface 51a and the second annular cam surface 51b are connected by a vertical wall 51c.
図11は、レールカム部材52の斜視図であり、図12は、レールカム部材52の別の斜視図である。レールカム部材52は、図11及び図12において、上方がシャープペンシル1の後側となるように配置される。レールカム部材52は、環状に形成された部材である。レールカム部材52の前端面には、調整凹部52aが形成されている。調整凹部52aの底面には、周方向に沿って等間隔に並列する複数の嵌合凹部52bが形成されている。 Figure 11 is a perspective view of the rail cam member 52, and Figure 12 is another perspective view of the rail cam member 52. The rail cam member 52 is positioned so that the upper side in Figures 11 and 12 is the rear side of the mechanical pencil 1. The rail cam member 52 is a member formed in an annular shape. An adjustment recess 52a is formed in the front end surface of the rail cam member 52. A plurality of mating recesses 52b are formed in the bottom surface of the adjustment recess 52a and are arranged in parallel at equal intervals along the circumferential direction.
レールカム部材52の後端面には、レールカム53が形成されている。レールカム53は、より前方に位置し且つ中心軸線に直交する平坦な第1環状カム面53aと、より後方に位置し且つ中心軸線に直交する平坦な第2環状カム面53bと、第1環状カム面53a及び第2環状カム面53bの一端を接続するように周方向に沿ってせり上るように設けられた、スロープ状の環状カム面である斜面53cとを有している。第1環状カム面53a及び第2環状カム面53bの他端は、縦壁53dによって接続されている。 A rail cam 53 is formed on the rear end surface of the rail cam member 52. The rail cam 53 has a flat first annular cam surface 53a located further forward and perpendicular to the central axis, a flat second annular cam surface 53b located further rearward and perpendicular to the central axis, and a sloped annular cam surface, an inclined surface 53c, that rises circumferentially to connect one end of the first annular cam surface 53a and one end of the second annular cam surface 53b. The other ends of the first annular cam surface 53a and the second annular cam surface 53b are connected by a vertical wall 53d.
図13は、組み合わされたダイヤルカム部材50及びレールカム部材52の斜視図であり、図14は、組み合わされたダイヤルカム部材50及びレールカム部材52の別の斜視図である。ダイヤルカム部材50及びレールカム部材52は、図13及び図14において、上方がシャープペンシル1の後側となるように配置される。環状のレールカム部材52は、ダイヤルカム部材50のカム本体50aの後端部に挿入され、フランジ部50bによって係止されることで、組み合わされる。すなわち、ダイヤルカム部材50のフランジ部50bの後端面に、レールカム部材52の前端面が当接する。このとき、ダイヤルカム部材50のフランジ部50bに設けられた嵌合突起50cが、レールカム部材52の調整凹部52aのいずれかの嵌合凹部52bに嵌合する。レールカム部材52はダイヤルカム部材50の径方向外側に配置されている。 Figure 13 is a perspective view of the combined dial cam member 50 and rail cam member 52, and Figure 14 is another perspective view of the combined dial cam member 50 and rail cam member 52. The dial cam member 50 and rail cam member 52 are positioned so that the upper side in Figures 13 and 14 faces the rear of the mechanical pencil 1. The annular rail cam member 52 is inserted into the rear end of the cam body 50a of the dial cam member 50 and engaged by the flange portion 50b, thereby combining them. That is, the front end surface of the rail cam member 52 abuts against the rear end surface of the flange portion 50b of the dial cam member 50. At this time, the mating protrusion 50c provided on the flange portion 50b of the dial cam member 50 fits into one of the mating recesses 52b in the adjustment recesses 52a of the rail cam member 52. The rail cam member 52 is positioned radially outward of the dial cam member 50.
ダイヤルカム部材50及びレールカム部材52が組み合わされた状態では、ダイヤルカム部材50のダイヤルカム51は、レールカム部材52のレールカム53の近傍に配置される。それによって、ダイヤルカム51及びレールカム53は、協働して、周方向において一連の、すなわち環状の繰り出しカム面54を構成する。 When the dial cam member 50 and the rail cam member 52 are combined, the dial cam 51 of the dial cam member 50 is positioned adjacent to the rail cam 53 of the rail cam member 52. As a result, the dial cam 51 and the rail cam 53 cooperate to form a continuous, i.e., annular, circumferential extension cam surface 54.
図3に示されるように、ダイヤルカム部材50及びレールカム部材52は、組み合わされた状態で、スライダ9の外側に配置される。ダイヤルカム部材50の一部及びレールカム部材52は、口先部材4及び把持部8によって外周面が覆われている。把持部8は、ダイヤルカム部材50の外周面に対して係合している。したがって、ダイヤルカム部材50と共に中心軸線周りに回転可能である。口先部材4の前端部内面とダイヤルカム部材50のフランジ部50bとの間には、コイルスプリング56が配置されている。また、スライダ9を介してカム当接スプリング18によって前方に付勢されている当接子65cは、繰り出しカム面54に対して当接した状態を維持する。レールカム部材52の外周面は、口先部材4の内周面と係合し、レールカム部材52の口先部材4、ひいては軸筒6に対する回転が規制される。 As shown in Figure 3, the dial cam member 50 and rail cam member 52 are positioned outside the slider 9 in an assembled state. The outer surfaces of a portion of the dial cam member 50 and the rail cam member 52 are covered by the tip member 4 and the grip portion 8. The grip portion 8 engages with the outer surface of the dial cam member 50, allowing it to rotate around the central axis together with the dial cam member 50. A coil spring 56 is disposed between the inner surface of the front end of the tip member 4 and the flange portion 50b of the dial cam member 50. In addition, the abutment 65c, which is biased forward by the cam abutment spring 18 via the slider 9, remains in abutment against the delivery cam surface 54. The outer surface of the rail cam member 52 engages with the inner surface of the tip member 4, restricting rotation of the rail cam member 52 relative to the tip member 4 and, ultimately, the barrel 6.
繰り出しカム面54の形状は、ダイヤルカム部材50及びレールカム部材52を中心軸線回りに相対的に回転させることによって、変更することができる。具体的には、使用者は、一方の手で軸筒6を把持しながら他方の手で把持部8を回転させることによって、ダイヤルカム部材50を中心軸線回りに回転させる。レールカム部材52は軸筒6に対して係合していることから、ダイヤルカム部材50が、レールカム部材52に対して相対的に中心軸線回りに回転する。レールカム部材52に対するダイヤルカム部材50の回転は、ダイヤルカム部材50の嵌合突起50cが、対応するレールカム部材52の隣接する嵌合凹部52b間で移動して嵌合するように、段階的に行われる。したがって、レールカム部材52に対するダイヤルカム部材50の中心軸線回りの回転は、ダイヤルカム部材50の嵌合突起50cが移動可能なレールカム部材52の調整凹部52aの範囲内において段階的に行われる。ダイヤルカム部材50の嵌合突起50cが嵌合するレールカム部材52の嵌合凹部52bの位置に応じて、ダイヤルカム部材50のダイヤルカム51とレールカム部材52のレールカム53との相対位置が変化し、その結果、繰り出しカム面54の形状を変更させることができる。コイルスプリング56によってダイヤルカム部材50がレールカム部材52に対して付勢され、レールカム部材52に対するダイヤルカム部材50の段階的な回転時に、クリック感が得られる。 The shape of the delivery cam surface 54 can be changed by rotating the dial cam member 50 and the rail cam member 52 relative to each other around their central axes. Specifically, the user rotates the dial cam member 50 around its central axis by holding the barrel 6 with one hand while rotating the gripping portion 8 with the other. Because the rail cam member 52 is engaged with the barrel 6, the dial cam member 50 rotates around its central axis relative to the rail cam member 52. The rotation of the dial cam member 50 relative to the rail cam member 52 is performed in stages so that the mating protrusions 50c of the dial cam member 50 move between and engage with the corresponding adjacent mating recesses 52b of the rail cam member 52. Therefore, the rotation of the dial cam member 50 around its central axis relative to the rail cam member 52 is performed in stages within the range of the adjustment recesses 52a of the rail cam member 52 within which the mating protrusions 50c of the dial cam member 50 can move. The relative positions of the dial cam 51 of the dial cam member 50 and the rail cam 53 of the rail cam member 52 change depending on the position of the mating recess 52b of the rail cam member 52 into which the mating projection 50c of the dial cam member 50 fits, thereby changing the shape of the payout cam surface 54. The dial cam member 50 is biased against the rail cam member 52 by the coil spring 56, and a clicking sensation is felt when the dial cam member 50 rotates in stages relative to the rail cam member 52.
次に、図15を参照しながら、繰り出しカム面54による筆記芯7の繰り出しについて説明する。図15は、繰り出しカム面54を示す模式図である。図15は、ダイヤルカム部材50及びレールカム部材52の位置関係を示すため、繰り出しカム面54を含む中心軸線回りの円筒面を周方向に展開したものである。図15において、上方がシャープペンシル1の後側である。 Next, referring to Figure 15, we will explain how the lead 7 is advanced by the advancement cam surface 54. Figure 15 is a schematic diagram showing the advancement cam surface 54. Figure 15 shows the cylindrical surface around the central axis, including the advancement cam surface 54, expanded circumferentially to show the positional relationship between the dial cam member 50 and the rail cam member 52. In Figure 15, the top is the rear side of the mechanical pencil 1.
図15を参照すると、ダイヤルカム51の縦壁51cと、レールカム53の斜面53cとが径方向において重畳的に配置されるように、ダイヤルカム部材50がレールカム部材52に対して位置合わせされている。図15において、ダイヤルカム51及びレールカム53のうちでより後方、すなわち図中より上方に位置する線(面)が、繰り出しカム面54を構成する。すなわち、ダイヤルカム51の第2環状カム面51b並びにレールカム53の第2環状カム面53b及び斜面53cが協働して繰り出しカム面54を構成する。なお、繰り出しカム面54において、ダイヤルカム51の第2環状カム面51bとレールカム53の斜面53cとによって形成される軸線方向の段差55(落差)の高さ(高低差)を、段差高さHとする。 Referring to Figure 15, the dial cam member 50 is aligned with the rail cam member 52 so that the vertical wall 51c of the dial cam 51 and the sloped surface 53c of the rail cam 53 are radially overlapping. In Figure 15, the line (surface) located further rearward, i.e., higher in the figure, of the dial cam 51 and the rail cam 53 constitutes the payout cam surface 54. That is, the second annular cam surface 51b of the dial cam 51 and the second annular cam surface 53b and sloped surface 53c of the rail cam 53 cooperate to constitute the payout cam surface 54. Note that the height (height difference) of the axial step 55 (drop) formed by the second annular cam surface 51b of the dial cam 51 and the sloped surface 53c of the rail cam 53 on the payout cam surface 54 is referred to as the step height H.
ダイヤルカム51の縦壁51cが、レールカム53の第1環状カム面53a側に配置されるように、ダイヤルカム部材50及びレールカム部材52を中心軸線回りに相対的に回転させると、段差高さHがより高くなる。他方、ダイヤルカム51の縦壁51cが、レールカム53の第1環状カム面53aとは反対側に配置されるように、ダイヤルカム部材50及びレールカム部材52を中心軸線回りに相対的に回転させると、段差高さHがより低くなる。 When the dial cam member 50 and the rail cam member 52 are rotated relative to each other about the central axis so that the vertical wall 51c of the dial cam 51 is positioned on the side of the first annular cam surface 53a of the rail cam 53, the step height H becomes higher. On the other hand, when the dial cam member 50 and the rail cam member 52 are rotated relative to each other about the central axis so that the vertical wall 51c of the dial cam 51 is positioned on the opposite side of the first annular cam surface 53a of the rail cam 53, the step height H becomes lower.
回転駆動機構30の回転子40は、後述するように、筆記芯7のクッション動作に基づいて当接子65cを徐々に回転駆動する。すなわち、スライダ9の先端部を先にして見たとき、当接子65cは中心軸線回りに右回転する。この回転運動によって、カム当接スプリング18によって前方に付勢されている当接子65cは、繰り出しカム面54と協働しながら周方向に移動する。すなわち、当接子65cは、図15において右から左に移動することから、繰り出しカム面54を構成するダイヤルカム51の斜面53cに沿って徐々にせり上がるように移動する。 As described below, the rotor 40 of the rotation drive mechanism 30 gradually rotates the abutment 65c based on the cushioning action of the writing lead 7. That is, when viewed from the tip of the slider 9, the abutment 65c rotates clockwise around the central axis. Due to this rotational movement, the abutment 65c, which is biased forward by the cam abutment spring 18, moves circumferentially in cooperation with the delivery cam surface 54. In other words, as the abutment 65c moves from right to left in Figure 15, it gradually rises along the slope 53c of the dial cam 51 that constitutes the delivery cam surface 54.
当接子65cが段差55に達すると、カム当接スプリング18の付勢力によって押圧され、段差55に落ち込む。すなわち、当接子65cは、段差55の段差高さH分だけ、ダイヤルカム51の第2環状カム面51bからより前方へ移動する。このとき、当接子65cの前進と共にスライダ9、さらにはスライダ9の内部に配置された保持チャック10も同様に前方へ移動する。その結果、保持チャック10に保持された筆記芯7は、ボールチャック11から引き出され、相対的にスライダ9の先端部から段差高さH分だけ繰り出される。したがって、繰り出される筆記芯7の量、すなわち繰り出し量は、段差高さHと等しい。 When the abutment 65c reaches the step 55, it is pressed by the biasing force of the cam abutment spring 18 and falls into the step 55. In other words, the abutment 65c moves forward from the second annular cam surface 51b of the dial cam 51 by the step height H of the step 55. At this time, as the abutment 65c advances, the slider 9 and, further, the holding chuck 10 disposed inside the slider 9 also move forward. As a result, the writing lead 7 held by the holding chuck 10 is pulled out of the ball chuck 11 and relatively extended from the tip of the slider 9 by the step height H. Therefore, the amount of writing lead 7 extended, i.e., the extension amount, is equal to the step height H.
以上の動作により、繰り出しカム面54に沿って当接子65cが一周する毎に筆記芯7をスライダ9から繰り出すことができる。この動作の繰り返しによって、筆記動作に伴い筆記芯7が摩耗しつつ、筆記芯7が順次繰り出される。 Through the above operation, the lead 7 can be advanced from the slider 9 each time the abutment 65c makes one revolution along the advancement cam surface 54. By repeating this operation, the lead 7 is worn down with the writing action, and the lead 7 is advanced sequentially.
要するに、芯繰り出し機構では、当接子65cが回転子40の回転に応じて繰り出しカム面54に沿って移動し、当接子65cが繰り出しカム面54の段差55に落ち込む際のスライダ9の前進動作によって、保持チャック10に保持された筆記芯7がボールチャック11から引き出されるように構成されている。芯繰り出し機構が繰り出しカム面54の段差55を利用することによって、回転駆動機構30における回転子40の回転駆動力を筆記芯7の繰り出し動作に変換することができる。繰り出しカム面54に高低差を形成する構成を総称して、「落差」という。 In short, the lead advancing mechanism is configured so that the abutment 65c moves along the advancing cam surface 54 in response to the rotation of the rotor 40, and the forward movement of the slider 9 when the abutment 65c drops into the step 55 on the advancing cam surface 54 causes the lead 7 held in the holding chuck 10 to be pulled out of the ball chuck 11. By utilizing the step 55 on the advancing cam surface 54, the lead advancing mechanism can convert the rotational driving force of the rotor 40 in the rotation drive mechanism 30 into an advancing motion for the lead 7. The configuration that creates a height difference on the advancing cam surface 54 is collectively referred to as a "drop."
シャープペンシル1は、回転駆動機構30における回転子40の回転駆動力を受けて、ボールチャック11に保持された筆記芯7も回転駆動されるように構成されている。したがって、書き進むにしたがって筆記芯7が偏摩耗するのを防止することができ、その結果、描線の太さや描線の濃さが大きく変化することを防止することができる。要するに、回転駆動機構30は、回転子40を有し、ボールチャック11に把持された筆記芯7が受ける筆記圧による軸線方向の後退動作及び筆記圧の解除による軸線方向の前進動作を受けて、回転子40を一方向に回転駆動させる。 The mechanical pencil 1 is configured so that the writing lead 7 held in the ball chuck 11 is also rotated by the rotational driving force of the rotor 40 in the rotation drive mechanism 30. This prevents uneven wear of the writing lead 7 as the writing progresses, and as a result, prevents significant changes in the thickness and darkness of the drawn lines. In short, the rotation drive mechanism 30 has a rotor 40, and drives the rotor 40 to rotate in one direction in response to the axial backward movement caused by the writing pressure applied to the writing lead 7 held in the ball chuck 11 and the axial forward movement caused by the release of the writing pressure.
繰り出し量調整機構では、上述したように、ダイヤルカム部材50及びレールカム部材52を単に中心軸線回りに相対的に回転させることによって、繰り出しカム面54における段差55の段差高さHを変更することができる。よって、芯繰り出し機構による筆記芯7の繰り出し量の調整をより簡便且つ正確に行うことができる。 As described above, the feed amount adjustment mechanism allows the step height H of the step 55 on the feed cam surface 54 to be changed simply by rotating the dial cam member 50 and the rail cam member 52 relatively around the central axis. This makes it possible to more easily and accurately adjust the amount of lead 7 fed by the lead feed mechanism.
使用者によって異なる筆記圧や利用される筆記芯7の硬度などの違いによる筆記芯7の摩耗の程度と、筆記芯7の繰り出し量とがほぼ一致するように調整すれば、筆記が行われているにもかかわらず、スライダ9からの筆記芯7の突出量を常に一定に保つことができる。その結果、シャープペンシル1では、一度のノック操作で、長く書き続けることができる。通常想定される筆記芯7の摩耗の程度を超えた長さに相当する段差高さHを有する段差55が形成されるように、ダイヤルカム51又はレールカム53を構成することが好ましい。それによって、すべての使用者の好みに応じた筆記芯7の繰り出し量に設定可能となる。 By adjusting the amount of lead 7 extension so that it roughly matches the degree of wear on the lead 7 due to differences in writing pressure and lead 7 hardness used by different users, the amount of lead 7 protruding from the slider 9 can be kept constant even while writing is in progress. As a result, with the mechanical pencil 1, you can continue writing for a long time with just one knock operation. It is preferable to configure the dial cam 51 or rail cam 53 so that a step 55 is formed with a step height H that corresponds to a length that exceeds the normally expected degree of wear on the lead 7. This makes it possible to set the amount of lead 7 extension to suit the preferences of all users.
上述した実施形態では、ダイヤルカム部材50が第1カム部材として円筒状の部材であったが、環状の部材であってもよい。また、レールカム部材52が第2カム部材として環状の部材であったが、円筒状の部材であってもよい。第1カム部材にレールカム53を設け、第2カム部材にダイヤルカム51を設けてもよい。すなわち、環状又は筒状の第1カム部材と第1カム部材の径方向外側に配置された環状又は筒状の第2カム部材とが協働して、繰り出しカム面が構成されるようにしてもよい。また、第1カム部材及び第2カム部材を相対的に前後させることによって、すなわち軸線方向において離間させることによって、段差の段差高さが調整されるようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the dial cam member 50 was a cylindrical member serving as the first cam member, but it may also be an annular member. Furthermore, the rail cam member 52 was an annular member serving as the second cam member, but it may also be a cylindrical member. The first cam member may be provided with a rail cam 53, and the second cam member may be provided with a dial cam 51. In other words, a delivery cam surface may be formed by a ring-shaped or cylindrical first cam member and a ring-shaped or cylindrical second cam member arranged radially outward of the first cam member. Furthermore, the step height of the step may be adjusted by moving the first cam member and the second cam member back and forth relative to each other, i.e., by separating them in the axial direction.
レールカム部材52をダイヤルカム部材50と一体的に構成し、ダイヤルカム部材が単一の繰り出しカム面54のみを構成するようにしてもよい。この場合、上述したような繰り出し量の調整はできないが、部品点数が少なくなり、コストを削減することができる。繰り出し量の調整のために、様々な段差高さHを備えた複数のダイヤルカム部材を用意してもよい。この場合、使用者が、自分にとって最適な繰り出し量が実現できるダイヤルカム部材を選択し、交換できるようにしてもよい。 The rail cam member 52 may be configured integrally with the dial cam member 50, with the dial cam member forming only a single payout cam surface 54. In this case, the payout amount cannot be adjusted as described above, but the number of parts is reduced, allowing for cost savings. To adjust the payout amount, multiple dial cam members with various step heights H may be provided. In this case, the user may be able to select and replace the dial cam member that achieves the payout amount that is optimal for them.
次に、図3、図5、図6及び図16乃至図19を参照しながら、クラッチ機構60について説明する。クラッチ機構60は、入力として、回転駆動機構30における回転子40の回転運動を、出力として、当接子65cの回転運動とするよう作用する。クラッチ機構60は、入力部材である入力クラッチカム61と、出力部材である出力クラッチカム62と、伝達カム64と、繰り出しカム65と、を有している。また、シャープペンシル1は、クラッチカムホルダ66をさらに有している。 Next, the clutch mechanism 60 will be described with reference to Figures 3, 5, 6, and 16 to 19. The clutch mechanism 60 acts to convert the rotational motion of the rotor 40 in the rotation drive mechanism 30, which serves as an input, into the rotational motion of the abutment 65c, which serves as an output. The clutch mechanism 60 has an input clutch cam 61, which serves as an input member, an output clutch cam 62, which serves as an output member, a transmission cam 64, and an advance cam 65. The mechanical pencil 1 also has a clutch cam holder 66.
図16は、入力クラッチカム61の斜視図であり、図17は、出力クラッチカム62の斜視図であり、図18は、入力クラッチカム61及び出力クラッチカム62のカムを説明する拡大斜視図である。入力クラッチカム61は、図16において、上方がシャープペンシル1の後側となるように配置され、出力クラッチカム62は、図17において、上方がシャープペンシル1の後側となるように配置される。図18において、上方がシャープペンシル1の後側である。 Figure 16 is a perspective view of the input clutch cam 61, Figure 17 is a perspective view of the output clutch cam 62, and Figure 18 is an enlarged perspective view explaining the input clutch cam 61 and output clutch cam 62. The input clutch cam 61 is positioned so that the upper side is the rear of the mechanical pencil 1 in Figure 16, and the output clutch cam 62 is positioned so that the upper side is the rear of the mechanical pencil 1 in Figure 17. In Figure 18, the upper side is the rear of the mechanical pencil 1.
入力クラッチカム61は、円筒状の部材であり、入力カム面を構成する環状の後端面61bには、1つのカム突起61aが設けられている。入力クラッチカム61の後端部の外周面には、フランジ部61cが設けられている。 The input clutch cam 61 is a cylindrical member, and a single cam protrusion 61a is provided on the annular rear end face 61b that forms the input cam surface. A flange portion 61c is provided on the outer peripheral surface of the rear end of the input clutch cam 61.
出力クラッチカム62は、入力クラッチカム61の後方に配置されている。出力クラッチカム62は、円筒状の部材であり、出力クラッチカム62の前端部近傍の外周面には、フランジ部62aが設けられている。出力クラッチカム62の環状の前端面には、出力カム面であるクラッチカム面63が設けられている。クラッチカム面63は、入力クラッチカム61のカム突起61aに対向して配置されている。クラッチカム面63は、複数の山部63aと、隣接する山部63a間に設けられた平坦な底面を備えた複数の谷部63bとからなる。 The output clutch cam 62 is positioned behind the input clutch cam 61. The output clutch cam 62 is a cylindrical member, and a flange portion 62a is provided on the outer peripheral surface near the front end of the output clutch cam 62. A clutch cam surface 63, which serves as the output cam surface, is provided on the annular front end surface of the output clutch cam 62. The clutch cam surface 63 is positioned opposite the cam protrusion 61a of the input clutch cam 61. The clutch cam surface 63 consists of multiple peaks 63a and multiple valleys 63b with flat bottoms provided between adjacent peaks 63a.
図18を参照すると、入力クラッチカム61のカム突起61aと、出力クラッチカム62の山部63aとは、略同一形状である。入力クラッチカム61のカム突起61aは、後端面61bに対して、略垂直な第1係合面61aaと、傾斜した第1傾斜面61abとを有している。同様に、出力クラッチカム62の山部63aは、谷部63bの底面に対して、略垂直な第2係合面63aaと、傾斜した第2傾斜面63abとを有している。後述するように、クラッチ機構60の動作において、入力クラッチカム61の第1係合面61aaと出力クラッチカム62の第2係合面63aaとが係合することで、入力クラッチカム61及び出力クラッチカム62が協働する。 Referring to FIG. 18, the cam protrusion 61a of the input clutch cam 61 and the peak 63a of the output clutch cam 62 have substantially the same shape. The cam protrusion 61a of the input clutch cam 61 has a first engagement surface 61aa that is substantially perpendicular to the rear end surface 61b and a first inclined surface 61ab that is inclined. Similarly, the peak 63a of the output clutch cam 62 has a second engagement surface 63aa that is substantially perpendicular to the bottom surface of the valley 63b and a second inclined surface 63ab that is inclined. As described below, during operation of the clutch mechanism 60, the input clutch cam 61 and the output clutch cam 62 cooperate by engaging the first engagement surface 61aa of the input clutch cam 61 with the second engagement surface 63aa of the output clutch cam 62.
図3、図5及び図6を参照すると、出力クラッチカム62の前端部の外周面には、伝達カム64の後端部が嵌合している。伝達カム64は、伝達カム64の後端面が出力クラッチカム62のフランジ部62aに当接するまで挿入されている。伝達カム64は、円筒状に形成されており、前端面には、前方に向かって延び且つ周方向に沿って等間隔に配置された第1係合突起64aが設けられている。第1係合突起64aの周方向における側面には、軸線方向に沿って延びる第1係合壁64bが設けられている。伝達カム64の内周面には、環状突起64cが設けられている。 Referring to Figures 3, 5, and 6, the rear end of the transmission cam 64 is fitted onto the outer peripheral surface of the front end of the output clutch cam 62. The transmission cam 64 is inserted until the rear end surface of the transmission cam 64 abuts against the flange portion 62a of the output clutch cam 62. The transmission cam 64 is formed in a cylindrical shape, and its front end surface is provided with first engagement protrusions 64a that extend forward and are equally spaced along the circumferential direction. The circumferential side of the first engagement protrusions 64a is provided with first engagement walls 64b that extend along the axial direction. The inner peripheral surface of the transmission cam 64 is provided with an annular protrusion 64c.
入力クラッチカム61は、フランジ部61cが出力クラッチカム62のクラッチカム面63と伝達カム64の環状突起64cとの間に配置されるように、伝達カム64内に配置されている。すなわち、入力クラッチカム61の前進は、フランジ部61cが伝達カム64の環状突起64cに係止することによって規制される。入力クラッチカム61の後退は、カム突起61aと出力クラッチカム62のクラッチカム面63との協働によって規制される。 The input clutch cam 61 is positioned within the transmission cam 64 so that the flange portion 61c is positioned between the clutch cam surface 63 of the output clutch cam 62 and the annular protrusion 64c of the transmission cam 64. In other words, the forward movement of the input clutch cam 61 is restricted by the flange portion 61c engaging with the annular protrusion 64c of the transmission cam 64. The backward movement of the input clutch cam 61 is restricted by the cooperation of the cam protrusion 61a and the clutch cam surface 63 of the output clutch cam 62.
伝達カム64の前方には、繰り出しカム65が配置されている。繰り出しカム65は、円筒状に形成されており、後端面には、後方に向かって延び且つ周方向に沿って等間隔に配置された第2係合突起65aが設けられている。第2係合突起65aは、伝達カム64の第1係合突起64aと相補的な形状である。第2係合突起65aの周方向における側面には、軸線方向に沿って第2係合壁65bが設けられている。繰り出しカム65の前端面には、上述した、前方に突出する突起状の1つの当接子65cが設けられている。繰り出しカム65の前端部の内周面には、環状突起65dが設けられている。 A delivery cam 65 is disposed in front of the transmission cam 64. The delivery cam 65 is cylindrical, and its rear end face is provided with second engagement protrusions 65a that extend rearward and are spaced equally apart along the circumferential direction. The second engagement protrusions 65a have a shape complementary to the first engagement protrusions 64a of the transmission cam 64. A second engagement wall 65b is provided along the axial direction on the circumferential side of the second engagement protrusion 65a. The front end face of the delivery cam 65 is provided with the aforementioned protruding abutment 65c that protrudes forward. An annular protrusion 65d is provided on the inner circumferential surface of the front end of the delivery cam 65.
繰り出しカム65内には、スライダ9が後方から挿入されており、フランジ部9aと繰り出しカム65の環状突起65dとが係止可能である。上述したカム当接スプリング18は、一端がスライダ9のフランジ部9aの内面と係止し且つ他端が入力クラッチカム61の前端面と係止するように配置されている。カム当接スプリング18の付勢力によって、スライダ9は前方へ付勢され、付勢されたスライダ9のフランジ部9aを介して繰り出しカム65が前方に付勢されている。その結果、当接子65cは、上述したように、繰り出しカム面54に対して当接するように付勢されている。繰り出しカム65は、スライダ9に対し、軸線方向においては一体的に移動可能であるのに対し、中心軸線周りにおいては独立して回転可能である。 The slider 9 is inserted into the payout cam 65 from the rear, and the flange portion 9a can engage with the annular protrusion 65d of the payout cam 65. The cam contact spring 18 described above is positioned so that one end engages with the inner surface of the flange portion 9a of the slider 9 and the other end engages with the front end surface of the input clutch cam 61. The biasing force of the cam contact spring 18 urges the slider 9 forward, and the payout cam 65 is urged forward via the biased flange portion 9a of the slider 9. As a result, the abutment 65c is biased so as to abut against the payout cam surface 54, as described above. The payout cam 65 can move axially together with the slider 9, but can rotate independently about the central axis.
クラッチカムホルダ66は、円筒状に形成されており、軸筒6、具体的には前軸2の内面に対して取り付けられている。クラッチカムホルダ66の内周面には、高粘度材料として、グリス等の液状潤滑油が塗布されている。クラッチカムホルダ66内には、出力クラッチカム62が挿入され、それによって、出力クラッチカム62の外周面とクラッチカムホルダ66の内周面との間に液状潤滑油が充填される。その結果、出力クラッチカム62及び接続された伝達カム64は、クラッチカムホルダ66によって緩く保持され、重力等に起因する軸筒6内における軸線方向の急激な移動が緩和される。クラッチカムホルダ66を軸筒6と一体的に設けてもよい。すなわち、出力部材と軸筒との間に、出力部材の軸線方向の移動を抑制する粘性流体が配置されている。シャープペンシル1がクラッチカムホルダ66を有することによって、クラッチ機構60の各部品の寸法ばらつきや摩擦抵抗の影響等を吸収することができる。なお、クラッチカムホルダ66を省略してもよい。 The clutch cam holder 66 is cylindrical and attached to the barrel 6, specifically the inner surface of the front barrel 2. A high-viscosity liquid lubricant, such as grease, is applied to the inner surface of the clutch cam holder 66. The output clutch cam 62 is inserted into the clutch cam holder 66, filling the gap between the outer surface of the output clutch cam 62 and the inner surface of the clutch cam holder 66 with liquid lubricant. As a result, the output clutch cam 62 and the connected transmission cam 64 are loosely held by the clutch cam holder 66, reducing sudden axial movement within the barrel 6 due to gravity and other factors. The clutch cam holder 66 may be integral with the barrel 6. In other words, a viscous fluid that suppresses axial movement of the output member is disposed between the output member and the barrel. The inclusion of the clutch cam holder 66 in the mechanical pencil 1 can absorb dimensional variations and frictional resistance among the components of the clutch mechanism 60. The clutch cam holder 66 may also be omitted.
図3を参照すると、上述したように、入力クラッチカム61の前端部の内周面には、ボールチャック11の締め具13の後端部の外周面が嵌合しており、入力クラッチカム61の後端部の内周面には、中継部材12の前端部の外周面が嵌合している。中継部材12の後端部は、回転子40に対して接続されている(図4)。したがって、入力クラッチカム61は、中継部材12を介して、回転駆動機構30による回転子40によって回転駆動される。また、入力クラッチカム61は、中継部材12を介して、筆記芯7のクッション動作に基づいて、回転子40と共に前後動する。中継部材12は、出力クラッチカム62及び伝達カム64の内部を貫通しており、中継部材12とは離間している。したがって、中継部材12の回転運動及び前後動が、出力クラッチカム62及び伝達カム64に直接的に伝達されることはない。 Referring to Figure 3, as described above, the inner peripheral surface of the front end of the input clutch cam 61 is fitted with the outer peripheral surface of the rear end of the fastener 13 of the ball chuck 11, and the inner peripheral surface of the rear end of the input clutch cam 61 is fitted with the outer peripheral surface of the front end of the relay member 12. The rear end of the relay member 12 is connected to the rotor 40 (Figure 4). Therefore, the input clutch cam 61 is driven to rotate by the rotor 40 via the relay member 12 using the rotation drive mechanism 30. Furthermore, the input clutch cam 61 moves back and forth together with the rotor 40 via the relay member 12 based on the cushioning action of the writing lead 7. The relay member 12 penetrates the interior of the output clutch cam 62 and the transmission cam 64 and is separated from the relay member 12. Therefore, the rotational and forward/backward movement of the relay member 12 is not directly transmitted to the output clutch cam 62 and the transmission cam 64.
入力クラッチカム61の回転運動は、図19を参照しながら後述するように、カム突起61aと出力クラッチカム62のクラッチカム面63とが協働することによって、出力クラッチカム62に伝達される。出力クラッチカム62の回転運動は、接続された伝達カム64を介して、繰り出しカム65に伝達される。すなわち、伝達カム64の回転に伴い、第1係合突起64aの第1係合壁64bが、第2係合突起65aの第2係合壁65bと周方向において係合し、伝達カム64の回転運動を繰り出しカム65に伝達する。その結果、当接子65cは、上述したように、繰り出しカム面54に沿って移動し、筆記芯7の繰り出しが行われる。 As described below with reference to Figure 19, the rotational motion of the input clutch cam 61 is transmitted to the output clutch cam 62 through cooperation between the cam protrusion 61a and the clutch cam surface 63 of the output clutch cam 62. The rotational motion of the output clutch cam 62 is transmitted to the delivery cam 65 via the connected transmission cam 64. That is, as the transmission cam 64 rotates, the first engagement wall 64b of the first engagement protrusion 64a engages with the second engagement wall 65b of the second engagement protrusion 65a in the circumferential direction, transmitting the rotational motion of the transmission cam 64 to the delivery cam 65. As a result, the abutment 65c moves along the delivery cam surface 54, as described above, and the writing lead 7 is delivered.
図19は、回転駆動機構30と協働するクラッチ機構60の動作を説明する模式図である。図19は、回転駆動機構30における回転子40、上カム形成部材41及び下カム形成部材42と、クラッチ機構60のおける入力クラッチカム61及び出力クラッチカム62との位置関係を示すため、各カム面を含む中心軸線周りの円筒面を周方向に展開したものである。図19において、上方がシャープペンシル1の後側である。図19(A)乃至(E)に示された回転駆動機構30の状態は、図8(A)乃至(C)並びに図9(D)及び(E)に示された回転駆動機構30の状態にそれぞれ対応する。回転子40及び出力クラッチカム62の各々には、回転移動量を示すための三角印が付されている。 Figure 19 is a schematic diagram illustrating the operation of the clutch mechanism 60 in cooperation with the rotation drive mechanism 30. Figure 19 shows a circumferential development of a cylindrical surface around the central axis including each cam surface to illustrate the positional relationship between the rotor 40, upper cam forming member 41, and lower cam forming member 42 in the rotation drive mechanism 30 and the input clutch cam 61 and output clutch cam 62 in the clutch mechanism 60. In Figure 19, the top is the rear side of the mechanical pencil 1. The states of the rotation drive mechanism 30 shown in Figures 19(A) to (E) correspond to the states of the rotation drive mechanism 30 shown in Figures 8(A) to (C) and Figures 9(D) and (E), respectively. Triangle marks are attached to each of the rotor 40 and output clutch cam 62 to indicate the amount of rotational movement.
図19(A)は、筆記芯7に筆記圧が加わっていないときの状態における回転駆動機構30及びクラッチ機構60の関係を示している。回転駆動機構30は、図8(A)に示された状態に対応する。したがって、回転子40の第2カム面40bは、下カム形成部材42の第2固定カム面42aに対して噛合している。このとき、入力クラッチカム61のカム突起61aと出力クラッチカム62のクラッチカム面63とは、軸線方向において離間しており当接していない。回転子40及び出力クラッチカム62の各々に付された三角印は、軸線方向において同一直線上に配置されている。 Figure 19 (A) shows the relationship between the rotation drive mechanism 30 and the clutch mechanism 60 when no writing pressure is applied to the writing lead 7. The rotation drive mechanism 30 corresponds to the state shown in Figure 8 (A). Therefore, the second cam surface 40b of the rotor 40 is engaged with the second fixed cam surface 42a of the lower cam forming member 42. At this time, the cam protrusion 61a of the input clutch cam 61 and the clutch cam surface 63 of the output clutch cam 62 are separated in the axial direction and do not abut. The triangular marks on the rotor 40 and the output clutch cam 62 are aligned on the same line in the axial direction.
次いで、図19(B)は、筆記芯7に筆記圧が加わった初期の状態を示している。回転駆動機構30は、図8(B)に示された状態に対応する。したがって、この状態において、回転子40は上カム形成部材41側に移動すると共に、入力クラッチカム61は、出力クラッチカム62のクラッチカム面63に対して接近する。このとき、入力クラッチカム61のカム突起61aの第1係合面61aa及び出力クラッチカム62の山部63aの第2係合面63aa(図18)は周方向において離間しており、具体的には周方向において距離D1だけ離間している。 Next, Figure 19 (B) shows the initial state when writing pressure is applied to the writing lead 7. The rotation drive mechanism 30 corresponds to the state shown in Figure 8 (B). Therefore, in this state, the rotor 40 moves toward the upper cam forming member 41, and the input clutch cam 61 approaches the clutch cam surface 63 of the output clutch cam 62. At this time, the first engagement surface 61aa of the cam protrusion 61a of the input clutch cam 61 and the second engagement surface 63aa of the peak portion 63a of the output clutch cam 62 (Figure 18) are separated circumferentially; specifically, they are separated circumferentially by a distance D1.
次いで、図19(C)は、筆記芯7にさらに筆記圧が加わり、回転子40の第1カム面40aが上カム形成部材41の第1固定カム面41aに対して噛合した状態を示している。回転駆動機構30は、図8(C)に示された状態に対応する。したがって、回転子40は、第1カム面40aの一歯の半位相(半ピッチ)に相当する回転駆動を受ける。すなわち、回転子40は、図19(A)に示された状態から、周方向における回転移動量の距離L1に相当する回転角だけ回転する。回転子40の回転駆動に伴い、入力クラッチカム61のカム突起61aと出力クラッチカム62の山部63aとが係合し、入力クラッチカム61を介して出力クラッチカム62が回転駆動される。この直前における図19(B)に示されるように、入力クラッチカム61のカム突起61aと出力クラッチカム62の山部63aとは周方向において離間していることから、出力クラッチカム62の回転移動量は、入力クラッチカム61、すなわち回転子40の回転移動量の距離L1よりも小さい。具体的には、出力クラッチカム62の回転移動量は、距離L1から距離D1を引いた距離L2であり、したがって、出力クラッチカム62は、距離L2に相当する第2回転角だけ回転する。 Next, Figure 19(C) shows a state in which further writing pressure is applied to the writing lead 7, causing the first cam surface 40a of the rotor 40 to mesh with the first fixed cam surface 41a of the upper cam forming member 41. The rotation drive mechanism 30 corresponds to the state shown in Figure 8(C). Therefore, the rotor 40 is rotationally driven by an amount equivalent to half the phase (half the pitch) of one tooth of the first cam surface 40a. In other words, the rotor 40 rotates from the state shown in Figure 19(A) by an angle of rotation equivalent to the circumferential rotational movement distance L1. As the rotor 40 is rotated, the cam protrusion 61a of the input clutch cam 61 engages with the peak 63a of the output clutch cam 62, and the output clutch cam 62 is rotationally driven via the input clutch cam 61. As shown in Figure 19(B) immediately before this, the cam protrusion 61a of the input clutch cam 61 and the peak 63a of the output clutch cam 62 are spaced apart in the circumferential direction, so the amount of rotational movement of the output clutch cam 62 is less than the distance L1 of the input clutch cam 61, i.e., the rotational movement of the rotor 40. Specifically, the amount of rotational movement of the output clutch cam 62 is distance L2, obtained by subtracting distance D1 from distance L1, and therefore the output clutch cam 62 rotates by a second rotation angle equivalent to distance L2.
次いで、図19(D)は、筆記芯7に対する筆記圧が解除された初期の状態を示している。回転駆動機構30は、図9(D)に示された状態に対応する。したがって、この状態において、回転子40はクッションスプリング45の付勢力によって下カム形成部材42側に移動すると共に、入力クラッチカム61のカム突起61aは、出力クラッチカム62のクラッチカム面63から離間する。 Next, Figure 19 (D) shows the initial state in which the writing pressure on the writing lead 7 is released. The rotation drive mechanism 30 corresponds to the state shown in Figure 9 (D). Therefore, in this state, the rotor 40 moves toward the lower cam forming member 42 due to the biasing force of the cushion spring 45, and the cam protrusion 61a of the input clutch cam 61 moves away from the clutch cam surface 63 of the output clutch cam 62.
次いで、図19(E)は、クッションスプリング45の付勢力によって、回転子40の第2カム面40bが下カム形成部材42の第2固定カム面42aに対して噛合した状態を示している。回転駆動機構30は、図9(E)に示された状態に対応する。したがって、回転子40は、第2カム面40bの一歯の半位相(半ピッチ)に相当する回転駆動を再び受ける。すなわち、回転子40、さらには回転子40に接続された入力クラッチカム61は、図19(A)に示された状態から、1位相(1ピッチ)に相当する回転移動量の距離L3に相当する第1回転角だけ回転する。他方、入力クラッチカム61のカム突起61aと出力クラッチカム62の山部63aとは軸線方向に離間していることから、入力クラッチカム61の第1係合面61aaと出力クラッチカム62の第2係合面63aaとは係合せず、したがって出力クラッチカム62は回転駆動されない。なお、入力クラッチカム61と出力クラッチカム62とは、入力クラッチカム61の第1係合面61aa及び出力クラッチカム62の第2係合面63aaのみで協働し、それ以外の部分では協働しないように構成されている。 Next, Figure 19(E) shows the state in which the second cam surface 40b of the rotor 40 is engaged with the second fixed cam surface 42a of the lower cam forming member 42 due to the biasing force of the cushion spring 45. The rotation drive mechanism 30 corresponds to the state shown in Figure 9(E). Therefore, the rotor 40 again receives rotational drive equivalent to half a phase (half pitch) of one tooth of the second cam surface 40b. That is, the rotor 40, and further the input clutch cam 61 connected to the rotor 40, rotates from the state shown in Figure 19(A) by a first rotation angle corresponding to the rotational movement distance L3 equivalent to one phase (one pitch). However, because the cam protrusion 61a of the input clutch cam 61 and the peak portion 63a of the output clutch cam 62 are axially separated, the first engagement surface 61aa of the input clutch cam 61 and the second engagement surface 63aa of the output clutch cam 62 do not engage, and therefore the output clutch cam 62 is not rotationally driven. The input clutch cam 61 and output clutch cam 62 cooperate only at the first engagement surface 61aa of the input clutch cam 61 and the second engagement surface 63aa of the output clutch cam 62, and do not cooperate in any other areas.
筆記による回転子40の軸線方向への1回の前後動によって、回転子40及び入力クラッチカム61は回転駆動機構30カムの一歯に対応する回転移動をするが、出力クラッチカム62は、それよりも少ない回転移動をする。すなわち、クラッチ機構60は、入力クラッチカム61が第1回転角だけ回転したときに出力クラッチカム62が第1回転角よりも小さい第2回転角だけ回転するように、入力クラッチカム61の回転運動を出力クラッチカム62に伝達するように構成されている。クラッチ機構60におけるカムのピッチが、回転駆動機構30におけるカムのピッチよりも小さく設定されている。具体的には、回転駆動機構30のカムの一歯に相当する回転角(第1回転角)と、クラッチ機構60のカムの一歯に相当する回転角との差分の回転角(第2回転角)だけ、出力クラッチカム62が回転駆動される。 When the rotor 40 moves back and forth in the axial direction due to writing, the rotor 40 and input clutch cam 61 undergo a rotational movement corresponding to one tooth of the rotary drive mechanism 30 cam, but the output clutch cam 62 undergoes a smaller rotational movement. In other words, the clutch mechanism 60 is configured to transmit the rotational movement of the input clutch cam 61 to the output clutch cam 62 so that when the input clutch cam 61 rotates by a first rotational angle, the output clutch cam 62 rotates by a second rotational angle smaller than the first rotational angle. The cam pitch in the clutch mechanism 60 is set smaller than the cam pitch in the rotary drive mechanism 30. Specifically, the output clutch cam 62 is rotationally driven by an angle (second rotational angle) that is the difference between the rotational angle (first rotational angle) corresponding to one tooth of the rotary drive mechanism 30 cam and the rotational angle (second rotational angle) corresponding to one tooth of the clutch mechanism 60 cam.
例えば、回転子40の第1カム面40a等の回転駆動機構30の歯数Aを40個とし、出力クラッチカム62のクラッチカム面63の歯数Bを46個とする。回転子40が一周回転するために必要な前後動の回数、すなわち筆記回数である画数は40画となる。1画当たりの回転子40の回転角Cは、360/Aであるから、360/40=9度となる。出力クラッチカム62の隣接する山部63aに距離に相当する回転角Dは、360/Dであるから、360/46=7.83度となる。そうすると、図19を参照しながら説明したように、1画当たりの出力クラッチカム62の回転角Eは、C-Dであるから、9-7.83=1.17度となる。したがって、出力クラッチカム62が一周回転するために必要な画数は、360/1.17=307.7画、要するに308画である。これを減速比で表すと、1/(C/E)=1/7.69となる。 For example, suppose the number of teeth A of the rotary drive mechanism 30, such as the first cam surface 40a of the rotor 40, is 40, and the number of teeth B of the clutch cam surface 63 of the output clutch cam 62 is 46. The number of back and forth movements required for the rotor 40 to rotate once, i.e., the number of strokes, is 40. The rotation angle C of the rotor 40 per stroke is 360/A, so 360/40 = 9 degrees. The rotation angle D, which corresponds to the distance between adjacent peaks 63a of the output clutch cam 62, is 360/D, so 360/46 = 7.83 degrees. Then, as explained with reference to Figure 19, the rotation angle E of the output clutch cam 62 per stroke is C - D, so 9 - 7.83 = 1.17 degrees. Therefore, the number of strokes required for the output clutch cam 62 to rotate once is 360/1.17 = 307.7 strokes, or in other words, 308 strokes. Expressed as a reduction ratio, this becomes 1/(C/E) = 1/7.69.
クラッチ機構60によれば、回転子40が一周回転するために必要な画数(例えば40画)よりも、出力クラッチカム62、ひいては繰り出しカム65の当接子65cが一周回転するために必要な画数を多くすることができる(例えば308画)。また、回転駆動機構30のカムの歯数A及び/又はクラッチ機構60のカムの歯数Bを調整することによって、任意の画数で回転子40を一周させると共に任意の画数で筆記芯の繰り出しをさせることができる。 The clutch mechanism 60 allows the number of strokes required for the output clutch cam 62, and therefore the abutting element 65c of the delivery cam 65, to rotate once more (e.g., 308 strokes) than the number of strokes required for the rotor 40 to rotate once (e.g., 40 strokes). Furthermore, by adjusting the number of teeth A of the cam of the rotation drive mechanism 30 and/or the number of teeth B of the cam of the clutch mechanism 60, the rotor 40 can be rotated once in any number of strokes, and the writing lead can be advanced in any number of strokes.
出力クラッチカム62と伝達カム64とは、一体で形成してもよい。出力クラッチカム62と、伝達カム64と、繰り出しカム65とをまとめて出力部材としてもよい。スライダ9及び繰り出しカム65を一体で形成してもよい。入力クラッチカム61は、入力カム面として1つのカム突起61aを有していたが、複数のカム突起61aを有していてもよい。入力クラッチカム61の入力カム面と出力クラッチカム62の出力カム面であるクラッチカム面63とは、第1係合面61aa及び第2係合面63aaとの関係のように、周方向の移動において係合し且つ軸線方向に移動において係合しない限りにおいて、任意に形成してもよい。同様に、伝達カム64と繰り出しカム65とは、第1係合壁64b及び第2係合壁65bとの関係のように、周方向の移動において係合し且つ軸線方向に移動において係合しない限りにおいて、任意に形成してもよい。 The output clutch cam 62 and the transmission cam 64 may be formed as a single unit. The output clutch cam 62, the transmission cam 64, and the delivery cam 65 may be collectively formed as an output member. The slider 9 and the delivery cam 65 may be formed as a single unit. The input clutch cam 61 has one cam protrusion 61a as the input cam surface, but may have multiple cam protrusions 61a. The input cam surface of the input clutch cam 61 and the clutch cam surface 63, which is the output cam surface of the output clutch cam 62, may be formed as desired, as long as they engage during circumferential movement but do not engage during axial movement, as with the relationship between the first engagement surface 61aa and the second engagement surface 63aa. Similarly, the transmission cam 64 and the delivery cam 65 may be formed as desired, as long as they engage during circumferential movement but do not engage during axial movement, as with the relationship between the first engagement wall 64b and the second engagement wall 65b.
上述した実施形態では、入力部材及び出力部材として、それぞれ入力クラッチカム61及び出力クラッチカム62という噛み合いクラッチを採用した。すなわち、クラッチ機構60は、入力部材に入力カム面が形成され且つ出力部材に入力カム面に対峙する出力カム面が形成され、回転子の回転運動の一部においてのみ入力カム面及び出力カム面が係合して、回転子の回転運動が、入力部材を介して出力部材に伝達されるように構成されている。 In the above-described embodiment, meshing clutches, input clutch cam 61 and output clutch cam 62, are used as the input and output members, respectively. In other words, the clutch mechanism 60 is configured such that an input cam surface is formed on the input member and an output cam surface facing the input cam surface is formed on the output member, and the input cam surface and output cam surface engage only during part of the rotational motion of the rotor, transmitting the rotational motion of the rotor to the output member via the input member.
しかしながら、クラッチ機構として、摩擦クラッチを採用してもよい。すなわち、入力部材及び出力部材として円板状又は円錐状の部材を対向させ、摩擦力によって、中継部材12を介した回転子40の回転運動を、入力部材が第1回転角だけ回転したときに出力部材が第1回転角よりも小さい第2回転角だけ回転するように構成してもよい。入力部材及び出力部材において、対向して配置された円板状又は円錐状間の当接面における形状や材料、表面粗さ等を変更して作用する摩擦力を調整することによって、入力部材から出力部材に伝達される回転角を調整してもよい。それによって、任意の画数で回転子40を一周させると共に任意の画数で筆記芯の繰り出しをさせることができる。入力部材及び出力部材間の当接面を、例えばゴムや紙やすり等で構成してもよい。噛み合いクラッチ及び摩擦クラッチ以外、その他任意のクラッチ機構を採用してもよい。 However, a friction clutch may also be used as the clutch mechanism. That is, the input and output members may be disk- or cone-shaped members facing each other, and frictional force may be used to rotate the rotor 40 via the relay member 12 such that when the input member rotates a first rotation angle, the output member rotates a second rotation angle smaller than the first rotation angle. The angle of rotation transmitted from the input member to the output member may be adjusted by changing the shape, material, surface roughness, etc. of the contact surface between the opposing disks or cones in the input and output members to adjust the frictional force. This allows the rotor 40 to rotate once in any number of strokes and the writing lead to be advanced in any number of strokes. The contact surface between the input and output members may be made of, for example, rubber or sandpaper. Any clutch mechanism other than a dog clutch or friction clutch may also be used.
上述した実施形態では、ボールチャック11と入力クラッチカム61とが接続されていたため、ボールチャック11が、中継部材12及び入力クラッチカム61とを介して、回転子40の回転駆動力を受けて回転することによって、筆記芯7が回転するように構成されていた。しかしながら、ボールチャック11と入力クラッチカム61とを接続しなくてもよい。要するに、クラッチ機構は、筆記芯が回転するように構成されていないシャープペンシルに対して適用してもよい。 In the above-described embodiment, the ball chuck 11 and the input clutch cam 61 were connected, and the ball chuck 11 was configured to rotate upon receiving the rotational driving force of the rotor 40 via the relay member 12 and the input clutch cam 61, thereby rotating the writing lead 7. However, the ball chuck 11 and the input clutch cam 61 do not have to be connected. In other words, the clutch mechanism may be applied to mechanical pencils that are not configured to rotate the writing lead.
ノック操作によって又は芯繰り出し機構の動作によって筆記芯7がボールチャック11から引き出された後であって筆記芯7に筆記圧が加わる前の状態では、構造上、筆記芯にさらなる後退の余地(バックラッシュ)がある。そのため、実際の筆記芯7の繰り出し量が小さいと、バックラッシュによって繰り出された筆記芯7が後退し、実質的に筆記芯7の繰り出しが行われない場合がある。 After the writing lead 7 is pulled out of the ball chuck 11 by the knocking operation or the operation of the lead advancing mechanism, but before writing pressure is applied to the writing lead 7, the structure leaves room for the writing lead to further retract (backlash). Therefore, if the actual amount of lead 7 advancing is small, the advancing writing lead 7 may retract due to the backlash, and the writing lead 7 may not actually be advanced.
クラッチ機構によれば、芯繰り出し機構による筆記芯7の繰り出しのタイミング又は頻度を遅延させることができる。そのため、クラッチ機構によれば、より筆記芯7が摩耗してからより多く筆記芯7の繰り出しを行うことができ、バックラッシュの影響により実質的に、筆記芯7が繰り出されないことを防止することができる。筆記芯の繰り出し量は、上述したように芯繰り出し機構の段差高さHを調整することによって変更することができる。よって、上述した実施形態によれば、より確実に筆記芯の繰り出しを行うことができる芯繰り出し機構を備えたシャープペンシルを提供することができる。 The clutch mechanism can delay the timing or frequency of the lead 7 being advanced by the lead advancement mechanism. Therefore, the clutch mechanism allows the lead 7 to be advanced more frequently after the lead 7 has worn down, preventing the lead 7 from effectively not being advanced due to backlash. The amount of lead advanced can be changed by adjusting the step height H of the lead advancement mechanism, as described above. Therefore, the above-described embodiment can provide a mechanical pencil equipped with a lead advancement mechanism that can more reliably advance the lead.
図1に示されるように、シャープペンシル1は、クリップ70aを備え、軸筒6と嵌合するキャップ70をさらに有している。キャップ70は、カバーキャップ71と、芯繰り出し部である芯繰り出し部材72と、クッションスプリング73とを有している。本明細書では、キャップ70の軸線方向において、閉鎖端側を「前」側と規定し、開口端側を「後」側と規定する。図20及び図21を参照しながら、キャップ70の芯繰り出し部を利用した芯繰り出し機構について説明する。 As shown in Figure 1, the mechanical pencil 1 further has a cap 70 that is equipped with a clip 70a and fits into the barrel 6. The cap 70 has a cover cap 71, a lead advancing member 72 that serves as the lead advancing portion, and a cushion spring 73. In this specification, the closed end side in the axial direction of the cap 70 is defined as the "front" side, and the open end side is defined as the "rear" side. A lead advancing mechanism that utilizes the lead advancing portion of the cap 70 will be described with reference to Figures 20 and 21.
図1及び図21(B)に示されるように、カバーキャップ71は、前端部が閉鎖されたキャップ状の部材である。カバーキャップ71がキャップ70の前端部に対して取り付けられることで、キャップ70の閉鎖端が形成される。芯繰り出し部材72は、キャップ70の前端内部において前後動可能に配置されている。カバーキャップ71と芯繰り出し部材72との間にはクッションスプリング73が配置され、クッションスプリング73は、芯繰り出し部材72を後方に付勢している。 As shown in Figures 1 and 21 (B), the cover cap 71 is a cap-shaped member with a closed front end. Attaching the cover cap 71 to the front end of the cap 70 forms the closed end of the cap 70. The lead advancing member 72 is arranged inside the front end of the cap 70 so that it can move back and forth. A cushion spring 73 is arranged between the cover cap 71 and the lead advancing member 72, and the cushion spring 73 urges the lead advancing member 72 rearward.
図20は、芯繰り出し部材72の縦断面図である。芯繰り出し部材72は、円柱状の部材である。図20において、左方がキャップ70の前側となるように配置される。芯繰り出し部材72の後端面には、シャープペンシル1の先端部、すなわちスライダ9等が挿入される円形開口である挿入穴72aが設けられている。挿入穴72aの底面は、挿入穴72aの入口よりも狭い内径Rで深さD2の円筒状の内周面を備えた収容凹部72bが設けられている。収容凹部72bの後方には、テーパ面72cが設けられている。収容凹部72bの内径Rは、シャープペンシル1において使用される筆記芯7の外径に応じて設定される。具体的には、収容凹部72bの内径Rは、筆記芯7の外径よりも僅かばかり大きく設定され、筆記芯7の先端部が収容されるように設定される。 Figure 20 is a longitudinal cross-sectional view of the lead advancing member 72. The lead advancing member 72 is a cylindrical member. In Figure 20, the left side is positioned so that the front of the cap 70 is the left. The rear end surface of the lead advancing member 72 is provided with an insertion hole 72a, which is a circular opening into which the tip of the mechanical pencil 1, i.e., the slider 9, etc., is inserted. The bottom surface of the insertion hole 72a is provided with a storage recess 72b, which has a cylindrical inner surface with a depth D2 and an inner diameter R narrower than the entrance of the insertion hole 72a. A tapered surface 72c is provided behind the storage recess 72b. The inner diameter R of the storage recess 72b is set according to the outer diameter of the writing lead 7 used in the mechanical pencil 1. Specifically, the inner diameter R of the storage recess 72b is set slightly larger than the outer diameter of the writing lead 7 so that the tip of the writing lead 7 can be accommodated.
図21は、筆記芯7の繰り出しを説明するシャープペンシル1の拡大断面図である。図21(A)は、軸筒6に対してキャップ70が嵌合していない、筆記芯7の繰り出しが行われる前のシャープペンシル1の状態を示し、図21(B)は、軸筒6に対してキャップ70が嵌合した状態のシャープペンシル1の状態を示し、図21(C)は、軸筒6からのキャップ70の取り外しに伴い筆記芯7の繰り出しが行われた後のシャープペンシル1の状態を示している。 Figure 21 is an enlarged cross-sectional view of the mechanical pencil 1 illustrating the extension of the lead 7. Figure 21(A) shows the state of the mechanical pencil 1 before the lead 7 is extended and the cap 70 is not fitted onto the barrel 6, Figure 21(B) shows the state of the mechanical pencil 1 with the cap 70 fitted onto the barrel 6, and Figure 21(C) shows the state of the mechanical pencil 1 after the cap 70 has been removed from the barrel 6 and the lead 7 has been extended.
図21(A)では、筆記芯7は、スライダ9から突出していない。すなわち、使用者が、一連の筆記動作の終了後、筆記芯7を保護するためにスライダ9から突出しないように筆記芯7を後退させた状態を示している。 In Figure 21 (A), the writing lead 7 does not protrude from the slider 9. In other words, this shows the state in which the user has retracted the writing lead 7 after completing a series of writing actions so that it does not protrude from the slider 9 in order to protect the writing lead 7.
次いで、図21(B)に示されるように、軸筒6に対してキャップ70を嵌合させる。このとき、シャープペンシル1の先端部、すなわち筆記芯7及びスライダ9の先端部は、芯繰り出し部材72の挿入穴72aに挿入される。上述したように、収容凹部72bの内径Rは、筆記芯7の外径に応じて設定されることから、収容凹部72bは筆記芯7の先端部を受容する。他方、スライダ9の先端部の外径は、収容凹部72bの内径Rよりも大きく設定されている。したがって、スライダ9の先端部は、キャップ70内への挿入に伴い、収容凹部72bに収容されることなくテーパ面72cに係止する。その結果、スライダ9は、筆記芯7に対して軸筒6内で相対的に後退し、結果として、キャップ70内においてスライダ9の先端部から収容凹部72bの深さD2と同じ長さだけ筆記芯7が突出する。 Next, as shown in Figure 21 (B), the cap 70 is fitted onto the barrel 6. At this time, the tip of the mechanical pencil 1, i.e., the tip of the lead 7 and the slider 9, are inserted into the insertion hole 72a of the lead advancing member 72. As described above, the inner diameter R of the accommodating recess 72b is set according to the outer diameter of the lead 7, so the accommodating recess 72b receives the tip of the lead 7. On the other hand, the outer diameter of the tip of the slider 9 is set larger than the inner diameter R of the accommodating recess 72b. Therefore, as the tip of the slider 9 is inserted into the cap 70, it engages with the tapered surface 72c without being accommodated in the accommodating recess 72b. As a result, the slider 9 retreats relative to the lead 7 within the barrel 6, and as a result, the lead 7 protrudes from the tip of the slider 9 within the cap 70 by a distance equal to the depth D2 of the accommodating recess 72b.
次いで、図21(C)に示されるように、次の筆記動作を開始するためキャップ70を軸筒6から取り外す。このとき、後退していたスライダ9と、スライダ9の内部に配置された保持チャック10とは、カム当接スプリング18の付勢力によって前進する。その結果、保持チャック10に保持された筆記芯7は、ボールチャック11から引き出され、相対的にスライダ9の先端部から収容凹部72bの深さD2分だけ繰り出される。したがって、繰り出される筆記芯7の量、すなわち繰り出し量は、収容凹部72bの深さD2と等しい。 Next, as shown in Figure 21 (C), the cap 70 is removed from the barrel 6 to begin the next writing operation. At this time, the slider 9, which had been retracted, and the holding chuck 10 positioned inside the slider 9 are moved forward by the biasing force of the cam abutment spring 18. As a result, the writing lead 7 held by the holding chuck 10 is pulled out of the ball chuck 11 and relatively extended from the tip of the slider 9 by the depth D2 of the storage recess 72b. Therefore, the amount of writing lead 7 extended, i.e., the extension amount, is equal to the depth D2 of the storage recess 72b.
一般的に、使用者は一連の筆記動作が終了すると、筆記芯を保護するために口先部材又はスライダから突出しないように筆記芯を後退させる。そのため、次の筆記動作を開始する前には少なくとも1回のノック操作を行って予め筆記芯を繰り出す必要がある。たとえ上述した芯繰り出し機構を備えたシャープペンシルであっても、筆記芯を自動的に繰り出すために筆記動作が必要であるため、筆記動作を開始する前には少なくとも1回のノック操作を行って予め筆記芯を繰り出す必要がある。 Generally, after a user has completed a series of writing actions, they retract the writing lead so that it does not protrude from the tip member or slider in order to protect it. Therefore, before starting the next writing action, it is necessary to perform at least one knocking operation to advance the writing lead in advance. Even in mechanical pencils equipped with the lead advancing mechanism described above, a writing action is required to automatically advance the writing lead, so it is necessary to perform at least one knocking operation to advance the writing lead in advance before starting a writing action.
芯繰り出し部材72によれば、単に軸筒6に対してキャップ70を着脱するだけで筆記芯7の繰り出しが行われる。すなわち、筆記動作を開始する前にノック操作を行うことなく筆記芯が繰り出された状態にすることができる。したがって、従来のノック操作とは異なる新たな芯繰り出し操作が可能なシャープペンシルを提供することができる。 With the lead advancing member 72, the lead 7 is advanced simply by attaching and detaching the cap 70 to the barrel 6. In other words, the lead can be advanced without performing a knocking operation before starting a writing action. This makes it possible to provide a mechanical pencil that allows for a new lead advancing operation that differs from conventional knocking operations.
なお、仮に筆記芯7が収容凹部72bの深さD2よりも長くスライダ9から突出した状態でキャップ70を軸筒6に対して嵌合させても、筆記芯7の突出量は変わらない。すなわち、この状態ではスライダ9の先端部はテーパ面72cに係止することなく、従って、スライダ9は、筆記芯7に対して軸筒6内で相対的に後退することはない。このとき、より長く突出した筆記芯7の先端部によって芯繰り出し部材72が押圧されるが、クッションスプリング73の付勢力に抗して芯繰り出し部材72が前進することによって、押圧が吸収される。 Even if the cap 70 is fitted to the barrel 6 with the lead 7 protruding from the slider 9 longer than the depth D2 of the storage recess 72b, the amount of protrusion of the lead 7 does not change. In other words, in this state, the tip of the slider 9 does not engage with the tapered surface 72c, and therefore the slider 9 does not recede relative to the lead 7 within the barrel 6. At this time, the lead advancing member 72 is pressed by the tip of the lead 7 that protrudes further, but this pressure is absorbed by the lead advancing member 72 moving forward against the biasing force of the cushion spring 73.
カバーキャップ71を外して、芯繰り出し部材72を交換可能にしてもよい。すなわち、筆記芯7の突出量は、使用者によって好みが異なる。例えば、筆記芯7が十分突出している方が、長く筆記することができるから便利だと感じる使用者や、筆記芯7がより突出していない方が、筆記芯7が折れる心配をしなくてすむから好ましいと感じる使用者もいる。したがって、様々な深さD2の収容凹部72bを備えた芯繰り出し部材72を予め用意し、使用者の好みに応じて交換可能にしてもよい。クッションスプリング73を省略し、キャップ70の前端内部に芯繰り出し部材72を固定して配置してもよい。 The lead-advancing member 72 may be replaceable by removing the cover cap 71. In other words, the amount of protrusion of the lead 7 varies depending on the user's preference. For example, some users find it convenient for the lead 7 to protrude sufficiently, as it allows for longer writing, while others prefer a less protruding lead 7 because they do not need to worry about the lead 7 breaking. Therefore, lead-advancing members 72 with storage recesses 72b of various depths D2 may be prepared in advance and made replaceable according to user preference. The cushion spring 73 may be omitted, and the lead-advancing member 72 may be fixed and positioned inside the front end of the cap 70.
芯繰り出し部材72である芯繰り出し部は、キャップ70を軸筒6に嵌合すると、スライダ9を押圧して筆記芯7に対してスライダ9を後退させることができる限りにおいて、任意に構成してもよい。すなわち、キャップ70の嵌合時に、筆記芯7の先端部が収容凹部72b内に受容され、且つ、スライダ9の先端部が収容凹部72b内に受容されずに係止されて後退する限りにおいて、収容凹部72bの形状等を任意に構成してもよい。例えば、キャップ70の嵌合時に、筆記芯7に対してスライダ9を後退させるようにキャップ70の内周面に形成された、内方に延びる複数の突起であってもよい。 The lead advancing portion, which is the lead advancing member 72, may be configured in any way as long as it can press on the slider 9 and retract the slider 9 relative to the lead 7 when the cap 70 is fitted to the barrel 6. In other words, the shape of the accommodating recess 72b may be configured in any way as long as the tip of the lead 7 is received within the accommodating recess 72b when the cap 70 is fitted, and the tip of the slider 9 is not received within the accommodating recess 72b but is engaged and retracts. For example, the shape may be multiple inward-extending protrusions formed on the inner surface of the cap 70 so as to retract the slider 9 relative to the lead 7 when the cap 70 is fitted.
上述した実施形態では、芯繰り出し機構を作用させるためスライダ9がカム当接スプリング18によって前方に付勢されていた。しかしながら、キャップ70の芯繰り出し部材72を、スライダが前方に付勢されていないシャープペンシルに対して適用してもよい。シャープペンシルは、ボールチャックを有していてもよく、ボールチャックを有していなくてもよい。例えば、ノック操作に伴う筆記芯の突出動作と共に、口先部材に取り付けられたスライダであるパイプ状の芯ガイドも前進し、筆記に伴う筆記芯の摩耗と共に芯ガイドも後退するように動作するパイプスライド式のシャープペンシルに対して、キャップの芯繰り出し部材を適用してもよい。 In the above-described embodiment, the slider 9 is biased forward by the cam abutment spring 18 to activate the lead-advancing mechanism. However, the lead-advancing member 72 of the cap 70 may also be applied to a mechanical pencil in which the slider is not biased forward. The mechanical pencil may or may not have a ball chuck. For example, the lead-advancing member of the cap may be applied to a pipe-slide mechanical pencil in which a pipe-shaped lead guide, which is a slider attached to the tip member, advances as the lead protrudes with the knock operation, and the lead guide retracts as the lead wears with writing.
図22は、キャップ70の拡大斜視図である。キャップ70の内周面、具体的には開口端近傍の内周面には、周方向に沿って等間隔に配置された複数の、具体的には3つの位置決め凹部70bが設けられている。位置決め凹部70bは、後方に向かって開いた凹部であり、中心軸線から径方向外方に見て鐘形曲線状に形成されている。すなわち、位置決め凹部70bの前方側の内側面には、凸曲面70baが形成され、位置決め凹部70bの後方側の内側面には、凹曲面70bbが形成されている。 Figure 22 is an enlarged perspective view of the cap 70. The inner peripheral surface of the cap 70, specifically the inner peripheral surface near the open end, is provided with multiple, specifically three, positioning recesses 70b arranged at equal intervals along the circumferential direction. The positioning recesses 70b are recesses that open toward the rear and are formed in a bell-shaped curve when viewed radially outward from the central axis. That is, a convex curved surface 70ba is formed on the inner surface on the front side of the positioning recess 70b, and a concave curved surface 70bb is formed on the inner surface on the rear side of the positioning recess 70b.
図23は、軸筒6の拡大斜視図である。図23、さらには図2に示されるように、軸筒6の外周面には、周方向に沿って等間隔に配置された複数の、具体的には3つの位置決め凸部6aが設けられている。位置決め凸部6aは、前方に向かって延びる凸部である。位置決め凸部6aの前方側の外側面の一部には、凸曲面6aaが形成されている。位置決め凸部6aの凸曲面6aaは、位置決め凹部70bの凸曲面70baの一部と相補的である。すなわち、位置決め凸部6a及び位置決め凹部70bは、互いに相補的な部分を有している。 Figure 23 is an enlarged perspective view of the barrel 6. As shown in Figure 23 and also in Figure 2, the outer peripheral surface of the barrel 6 is provided with a plurality of positioning protrusions 6a, specifically three, arranged at equal intervals along the circumferential direction. The positioning protrusions 6a are protrusions that extend forward. A convex curved surface 6aa is formed on part of the outer surface on the front side of the positioning protrusion 6a. The convex curved surface 6aa of the positioning protrusion 6a is complementary to part of the convex curved surface 70ba of the positioning recess 70b. In other words, the positioning protrusions 6a and the positioning recess 70b have complementary portions.
図1及び図21(B)に示されるように、キャップ70の内部には、環状の磁石80が配置されている。磁石80は、例えばネオジム磁石である。環状の磁石80に代えて、複数の磁石を周方向に沿って等間隔に配置してもよい。他方、上述した把持部8は、磁性材料から製造された第1磁性体である。磁石80は、キャップ70を軸筒6に対して嵌合させるとき、把持部8との間で磁力による吸引力が作用するように、キャップ70の内部に配置されている。 As shown in Figures 1 and 21 (B), an annular magnet 80 is disposed inside the cap 70. The magnet 80 is, for example, a neodymium magnet. Instead of the annular magnet 80, multiple magnets may be disposed at equal intervals along the circumferential direction. On the other hand, the gripping portion 8 described above is a first magnetic body made of a magnetic material. The magnet 80 is disposed inside the cap 70 so that a magnetic attractive force acts between the magnet 80 and the gripping portion 8 when the cap 70 is fitted to the barrel 6.
軸筒6に対してキャップ70を嵌合させるとき、通常、一方の手で軸筒6を把持し、他方の手でキャップ70を把持し、キャップ70の開口端を軸筒6に対して挿入する。キャップ70を、所定の深さまで軸筒6に対して挿入すると、把持部8及び磁石80間に作用する磁力によって、キャップ70がより奥まで引き込まれる。このとき、軸筒6の位置決め凸部6a及びキャップ70の位置決め凹部70bが、軸線方向に沿って整列していると、位置決め凸部6a及び位置決め凹部70bが互いに干渉することなく嵌合し、軸筒6及びキャップ70の嵌合が行われる。他方、軸筒6の位置決め凸部6a及びキャップ70の位置決め凹部70bが、軸線方向に沿って整列していない場合、すなわち周方向にずれている場合がある。 When fitting the cap 70 to the barrel 6, the barrel 6 is typically held with one hand and the cap 70 with the other, and the open end of the cap 70 is inserted into the barrel 6. When the cap 70 is inserted to a predetermined depth into the barrel 6, the magnetic force acting between the gripping portion 8 and the magnet 80 pulls the cap 70 deeper. At this time, if the positioning protrusion 6a of the barrel 6 and the positioning recess 70b of the cap 70 are aligned along the axial direction, the positioning protrusion 6a and the positioning recess 70b will fit together without interfering with each other, and the barrel 6 and cap 70 will be fitted together. On the other hand, there are cases where the positioning protrusion 6a of the barrel 6 and the positioning recess 70b of the cap 70 are not aligned along the axial direction, i.e., they are misaligned circumferentially.
軸筒6の位置決め凸部6a及びキャップ70の位置決め凹部70bが、周方向に僅かばかりずれている場合、磁力による吸引力を受けて、位置決め凸部6aの凸曲面6aaと位置決め凹部70bの凹曲面70bbとが当接する。その結果、位置決め凸部6a及び位置決め凹部70bが協働して、位置決め凸部6a及び位置決め凹部70bが嵌合するように軸筒6又はキャップ70を中心軸線周りに回転させ、軸筒6及びキャップ70の嵌合が行われる。 If the positioning protrusion 6a of the barrel 6 and the positioning recess 70b of the cap 70 are slightly misaligned in the circumferential direction, the magnetic attraction will cause the convex curved surface 6aa of the positioning protrusion 6a to come into contact with the concave curved surface 70bb of the positioning recess 70b. As a result, the positioning protrusion 6a and the positioning recess 70b work together to rotate the barrel 6 or cap 70 around the central axis so that the positioning protrusion 6a and the positioning recess 70b fit together, thereby fitting the barrel 6 and the cap 70 together.
軸筒6の位置決め凸部6a及びキャップ70の位置決め凹部70bが、周方向に大きくずれている場合、磁力による吸引力を受けても、位置決め凸部6aの凸曲面6aaと位置決め凹部70bの凹曲面70bbとが当接することはない。したがって、位置決め凸部6a及び位置決め凹部70bが協働することはなく、軸筒6及びキャップ70の嵌合は行われない。ここで、一方の手でキャップ70を把持し、位置決め凸部6aの凸曲面6aaと位置決め凹部70bの凹曲面70bbとが当接する位置まで、キャップ70を中心軸線周りに回転させる。その結果、位置決め凸部6a及び位置決め凹部70bが協働して、位置決め凸部6a及び位置決め凹部70bが嵌合するように軸筒6又はキャップ70を中心軸線周りに回転させ、軸筒6及びキャップ70の嵌合が行われる。 If the positioning protrusion 6a of the barrel 6 and the positioning recess 70b of the cap 70 are significantly misaligned in the circumferential direction, the convex surface 6aa of the positioning protrusion 6a will not come into contact with the concave surface 70bb of the positioning recess 70b, even when subjected to magnetic attraction. Therefore, the positioning protrusion 6a and the positioning recess 70b will not cooperate, and the barrel 6 and cap 70 will not be mated. Now, hold the cap 70 with one hand and rotate the cap 70 around the central axis until the convex surface 6aa of the positioning protrusion 6a comes into contact with the concave surface 70bb of the positioning recess 70b. As a result, the positioning protrusion 6a and the positioning recess 70b cooperate to rotate the barrel 6 or cap 70 around the central axis so that the positioning protrusion 6a and the positioning recess 70b are mated, and the barrel 6 and cap 70 are mated.
軸筒とキャップとの嵌合は、一般的に、キャップの内周面に形成された突起が、軸筒の外周面に形成された突起を乗り越えることによってスナップ式に行われる。上述した実施形態によれば、軸筒6及びキャップ70の嵌合が、磁力による吸引力を利用して行われことから、キャップ70を軸筒6に対して強く押圧する必要がない。その結果、キャップ70を軸筒6の中心軸線に対して斜めに挿入してしまった場合等において、キャップ70の開口端の縁部で軸筒6の外周面を傷つける虞がない。また、力の弱い子供や高齢者であっても軸筒6及びキャップ70の嵌合を容易に行うことができる。 The barrel and cap are typically fitted together in a snap-fit fashion, with a protrusion on the inner circumferential surface of the cap climbing over a protrusion on the outer circumferential surface of the barrel. According to the above-described embodiment, the barrel 6 and cap 70 are fitted together using magnetic attraction, eliminating the need to press the cap 70 firmly against the barrel 6. As a result, even if the cap 70 is inserted at an angle to the central axis of the barrel 6, there is no risk of the edge of the open end of the cap 70 damaging the outer circumferential surface of the barrel 6. Furthermore, even children or elderly people with weaker strength can easily fit the barrel 6 and cap 70 together.
さらに、軸筒6及びキャップ70の両方の外面に亘る記号や文字、模様等の識別表示若しくはデザイン又は特徴的な形状を付してある場合、軸筒6及びキャップ70を中心軸線周りの回転方向について正しく位置決めさせることができる。要するに、上述した実施形態によれば、キャップを軸筒に対して正確に嵌合させることができる筆記具を提供することができる。さらに、相対的な距離が近いほど磁力は強くなる性質を有することから、嵌合完了時には、軸筒6及びキャップ70が勢いよく衝突する。その結果、使用者は、心地良いクリック感及びクリック音を感じることができ、嵌合が確実に行われたことを認識することができる。 Furthermore, if the outer surfaces of both the barrel 6 and the cap 70 are adorned with identifying marks, designs, such as symbols, letters, or patterns, or distinctive shapes, the barrel 6 and the cap 70 can be correctly positioned in the rotational direction around the central axis. In short, the above-described embodiment provides a writing instrument that allows the cap to be accurately fitted to the barrel. Furthermore, because the magnetic force tends to become stronger the closer the relative distance, the barrel 6 and the cap 70 collide with force when fitting is complete. As a result, the user can feel a pleasant clicking sensation and sound, and can confirm that the fitting has been completed securely.
なお、図1、図2及び図4に示されるように、軸筒6の後端部、すなわち後軸3の後端部に、磁性材料から製造された第2磁性体81を配置してもよい。それによって、筆記動作のためにキャップ70を軸筒6の後端部に嵌合するときにおいても、磁力による吸引力を利用することができる。この場合、キャップ70の位置決め凹部70bと協働する位置決め凸部6aを軸筒6の後端部に設けてもよい。上述した実施形態では、軸筒6の外周面に位置決め凸部6aが形成され、キャップ70の内周面に位置決め凹部70bが形成されていたが、軸筒6の外周面に位置決め凹部を形成し、キャップ70の内周面に位置決め凸部を形成してもよい。なお、シャープペンシル1が、第2磁性体81を有していなくてもよい。 As shown in Figures 1, 2, and 4, a second magnetic body 81 made from a magnetic material may be disposed at the rear end of the barrel 6, i.e., the rear end of the rear barrel 3. This allows for the use of magnetic attraction when fitting the cap 70 to the rear end of the barrel 6 for writing. In this case, a positioning protrusion 6a that cooperates with the positioning recess 70b of the cap 70 may be provided at the rear end of the barrel 6. In the above-described embodiment, the positioning protrusion 6a is formed on the outer peripheral surface of the barrel 6, and the positioning recess 70b is formed on the inner peripheral surface of the cap 70. However, a positioning recess may be formed on the outer peripheral surface of the barrel 6, and a positioning protrusion may be formed on the inner peripheral surface of the cap 70. The mechanical pencil 1 does not have to have the second magnetic body 81.
上述した実施形態では、キャップ70側に磁石80を配置し、軸筒6側に磁石ではない第1磁性体を配置したが、キャップ70側に第1磁性体を配置し、軸筒6側、例えば把持部8の内部に磁石を配置してもよい。ただし、把持部8はキャップ70を外した状態で外部に露出していることから、把持部8に対して周囲の磁性体、例えば机上のクリップ等が吸着されないという点で、軸筒6側に第1磁性体を配置する方が好ましい。軸筒6及びキャップ70の両方に磁石を配置してもよい。第1磁性体を把持部8以外の軸筒6の部分に設けてもよい。 In the above-described embodiment, the magnet 80 is located on the cap 70 side, and the first magnetic body, which is not a magnet, is located on the barrel 6 side. However, it is also possible to locate the first magnetic body on the cap 70 side, and the magnet on the barrel 6 side, for example, inside the grip portion 8. However, because the grip portion 8 is exposed to the outside when the cap 70 is removed, it is preferable to locate the first magnetic body on the barrel 6 side, in order to prevent surrounding magnetic bodies, such as paper clips on a desk, from being attracted to the grip portion 8. Magnets may also be located on both the barrel 6 and the cap 70. The first magnetic body may also be provided in a part of the barrel 6 other than the grip portion 8.
位置決め凸部6a及び位置決め凹部70bの各々は、上述した実施形態では3つ形成されていたが、1つ又は2つであってもよく、4つ以上であってもよい。位置決め凸部6a及び位置決め凹部70bは、周方向に僅かばかりずれている場合に互いに協働し、軸筒6又はキャップ70を中心軸線周りに回転させて、軸筒6及びキャップ70の嵌合が行われる限りにおいて、任意に構成してもよい。例えば、図23に示された位置決め凸部6aを、図22に示された位置決め凹部70bと完全に相補的に形成してもよい。 In the above-described embodiment, three positioning protrusions 6a and three positioning recesses 70b are formed, but the number may be one, two, or four or more. The positioning protrusions 6a and the positioning recesses 70b may be configured in any manner as long as they cooperate with each other when slightly misaligned circumferentially, and the barrel 6 and the cap 70 are fitted together when the barrel 6 or the cap 70 is rotated around the central axis. For example, the positioning protrusion 6a shown in FIG. 23 may be formed to be completely complementary to the positioning recess 70b shown in FIG. 22.
上述したような、軸筒及びキャップ間の磁力による吸引力を利用した嵌合は、シャープペンシルのみならず、その他筆記具、例えば、ボールペン、サインペン、マーカーペン、万年筆、熱変色性筆記具等の筆記具に対して適用してもよい。位置決め凸部6a及び位置決め凹部70bを省略し、単に軸筒及びキャップの嵌合を磁力による吸引力を利用した筆記具としてもよい。 The above-described fitting using magnetic attraction between the barrel and cap can be applied not only to mechanical pencils, but also to other writing instruments, such as ballpoint pens, felt-tip pens, marker pens, fountain pens, and thermochromic writing instruments. The positioning protrusions 6a and positioning recesses 70b may be omitted, and the fitting between the barrel and cap may simply be achieved using magnetic attraction.
図24は、保持チャック10の斜視図であり、図25は、保持チャック10の縦断面図である。図25において、左方がシャープペンシル1の前側となるように配置される。上述したように、保持チャック10には、軸線方向に沿って延びる貫通孔10aが形成されている。保持チャック10は、円筒状の小径部10bと小径部10bの後端部の外周面に設けられたフランジ部10cとを有している。貫通孔10aの前側の内部には、他の部分と比べて狭窄した芯保持部10dが設けられている。芯保持部10dの後方の貫通孔10aの内部には、後方に拡がる円錐面10eが設けられている。 Figure 24 is a perspective view of the holding chuck 10, and Figure 25 is a longitudinal cross-sectional view of the holding chuck 10. In Figure 25, the left side is positioned to be the front of the mechanical pencil 1. As described above, the holding chuck 10 has a through hole 10a extending along the axial direction. The holding chuck 10 has a cylindrical small-diameter portion 10b and a flange portion 10c provided on the outer surface of the rear end of the small-diameter portion 10b. Inside the front side of the through hole 10a is a lead holding portion 10d that is narrower than the rest of the hole. Inside the through hole 10a behind the lead holding portion 10d is a conical surface 10e that widens rearward.
図24に示されるように、貫通孔10aの芯保持部10dは長孔である。具体的には、貫通孔10aの芯保持部10dの横断面形状は角丸長方形である。なお、貫通孔10aの芯保持部10dは、長孔であればよく、したがって、芯保持部10dの横断面形状は、オーバルであってもよく、具体的には、長円又は楕円であってもよい。長孔のサイズ、例えば角丸長方形の場合の縦横の長さ又は縦横比、又は、楕円の場合の長軸及び短軸の長さは、シャープペンシル1において一般的に使用される筆記芯7の外径又は筆記芯7の組成に応じて、予め実験等で決定される。 As shown in Figure 24, the lead holding portion 10d of the through hole 10a is an elongated hole. Specifically, the cross-sectional shape of the lead holding portion 10d of the through hole 10a is a rounded rectangle. Note that the lead holding portion 10d of the through hole 10a may be any elongated hole, and therefore the cross-sectional shape of the lead holding portion 10d may be oval, specifically an ellipse or oval. The size of the elongated hole, for example, the length and aspect ratio in the case of a rounded rectangle, or the lengths of the major and minor axes in the case of an ellipse, is determined in advance through experiments, etc., depending on the outer diameter or composition of the writing lead 7 typically used in the mechanical pencil 1.
貫通孔10aの芯保持部10dが長孔であることによって、一般的な円孔の芯保持部と比べて弾性変形し易くなる。すなわち、長孔は、細長形状の延在方向に沿った方向については、円孔と同様に弾性変形し難い一方で、細長形状の延在方向に対して直交する方向については、円孔と比較してより弾性変形し易い。したがって、筆記芯7の外径又は保持チャック10の貫通孔の大きさにおける製造時のばらつきが多少あったとしても、細長形状の延在方向に対して直交する方向の弾性変形によって吸収することができる。したがって、筆記芯7と保持チャック10との間の摺動抵抗をより適切に設定することができるシャープペンシルを提供することができる。 Because the lead holding portion 10d of the through hole 10a is an elongated hole, it is more susceptible to elastic deformation than a typical circular hole lead holding portion. That is, like a circular hole, an elongated hole is less susceptible to elastic deformation in the direction along the elongated shape, but is more susceptible to elastic deformation in the direction perpendicular to the elongated shape than a circular hole. Therefore, even if there is some variation during manufacturing in the outer diameter of the lead 7 or the size of the through hole in the holding chuck 10, this can be absorbed by elastic deformation in the direction perpendicular to the elongated shape. This makes it possible to provide a mechanical pencil in which the sliding resistance between the lead 7 and the holding chuck 10 can be more appropriately set.
一般的なシャープペンシルでは、筆記芯と保持チャックとの間の摺接は、ノック操作による筆記芯の繰り出しのときにのみ行われる。他方、上述したように、回転駆動機構及び芯繰り出し機構を備えたシャープペンシル1では、筆記芯7と保持チャック10との間の摺接は、ノック操作による筆記芯7の繰り出しのときのみならず通常の筆記動作のときにも行われる。したがって、回転駆動機構及び芯繰り出し機構を適切に機能させるためにも、筆記芯と保持チャックとの間の摺動抵抗をより厳密に設定することが好ましい。シャープペンシル1では、貫通孔10aの芯保持部10dが長孔であることによって、筆記芯7と保持チャック10との間の摺動抵抗をより厳密に設定することができる。 In a typical mechanical pencil, sliding contact between the lead and the retaining chuck occurs only when the lead is advanced by knocking. On the other hand, as described above, in a mechanical pencil 1 equipped with a rotation drive mechanism and a lead advancing mechanism, sliding contact between the lead 7 and the retaining chuck 10 occurs not only when the lead 7 is advanced by knocking, but also during normal writing. Therefore, in order to ensure proper functioning of the rotation drive mechanism and the lead advancing mechanism, it is preferable to set the sliding resistance between the lead and the retaining chuck more precisely. In the mechanical pencil 1, the lead retaining portion 10d of the through-hole 10a is an elongated hole, which allows for more precise setting of the sliding resistance between the lead 7 and the retaining chuck 10.
保持チャック10は、例えばNBR、EPDM、フッ素ゴム又はシリコーンゴム等の弾性材料から製造される。特に、フッ素ゴム製の保持チャック10は、耐クリープ性及び耐薬品性の観点から好ましい。すなわち、筆記芯7には、多少なりとも油成分が含まれているが、保持チャック10をフッ素ゴムで製造することによって、油成分による影響をより低減させることができる。その結果、筆記芯7として様々な種類の油成分及びその配合を選択することができ、より多様な筆記芯を製造することが可能となる。この場合、芯保持部10dは、長孔でなくてもよく、一般的な円形の横断面形状であってもよい。 The retaining chuck 10 is made from an elastic material such as NBR, EPDM, fluororubber, or silicone rubber. A retaining chuck 10 made from fluororubber is particularly preferable from the standpoint of creep resistance and chemical resistance. While the writing lead 7 contains some oil components, the effects of these oil components can be further reduced by making the retaining chuck 10 from fluororubber. As a result, various types of oil components and their blends can be selected for the writing lead 7, making it possible to manufacture a wider variety of writing leads. In this case, the lead retaining portion 10d does not have to be an elongated hole, and may have a typical circular cross-sectional shape.
上述した実施形態では、保持チャック10は、円筒状の小径部10bを有していたが、全体としてテーパ状に保持チャックを形成してもよい。要するに、保持チャック10は、貫通孔10aの芯保持部10dが長孔である限りにおいて、外形を任意に構成してもよい。 In the above-described embodiment, the holding chuck 10 has a cylindrical small-diameter portion 10b, but the holding chuck may be formed with a tapered shape as a whole. In other words, the holding chuck 10 may have any external shape as long as the core-holding portion 10d of the through-hole 10a is an elongated hole.
1 シャープペンシル
2 前軸
3 後軸
4 口先部材
6 軸筒
6a 位置決め凸部
7 筆記芯
8 把持部(第1磁性体)
9 スライダ
10 保持チャック
10a 貫通孔
10d 芯保持部
11 ボールチャック
12 中継部材
17 コイルスプリング
18 カム当接スプリング
19 芯ケース
20 ノック棒
21 コイルスプリング
30 回転駆動機構
40 回転子
50 ダイヤルカム部材
51 ダイヤルカム
52 レールカム部材
53 レールカム
54 繰り出しカム面
55 段差
56 コイルスプリング
60 クラッチ機構
61 入力クラッチカム
62 出力クラッチカム
63 クラッチカム面
64 伝達カム
65 繰り出しカム
65c 当接子
66 クラッチカムホルダ
70 キャップ
70b 位置決め凹部
71 カバーキャップ
72 芯繰り出し部材
72a 挿入穴
72b 収容凹部
73 クッションスプリング
80 磁石
81 第2磁性体
1 Mechanical pencil 2 Front shaft 3 Rear shaft 4 Tip member 6 Shaft tube 6a Positioning protrusion 7 Writing lead 8 Grip (first magnetic body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Slider 10 Holding chuck 10a Through hole 10d Lead holding portion 11 Ball chuck 12 Relay member 17 Coil spring 18 Cam contact spring 19 Lead case 20 Knock rod 21 Coil spring 30 Rotation drive mechanism 40 Rotor 50 Dial cam member 51 Dial cam 52 Rail cam member 53 Rail cam 54 Feeding cam surface 55 Step 56 Coil spring 60 Clutch mechanism 61 Input clutch cam 62 Output clutch cam 63 Clutch cam surface 64 Transmission cam 65 Feeding cam 65c Contact 66 Clutch cam holder 70 Cap 70b Positioning recess 71 Cover cap 72 Lead feeding member 72a Insertion hole 72b Storage recess 73 Cushion spring 80 Magnet 81 Second magnetic body
Claims (4)
筆記芯を保持する保持チャックと、
前記保持チャックを内部に保持し、前後動可能に前記軸筒内に配置されるスライダであって、前記保持チャックを貫通した筆記芯が先端部から突出するように構成されたスライダと、
芯繰り出し部を備え、前記軸筒の前端部に嵌合可能なキャップと、を具備し、
前記芯繰り出し部は、前記キャップを前記軸筒に嵌合すると、前記スライダを押圧して筆記芯に対して前記スライダを後退させるように構成されており、
前記芯繰り出し部には筆記芯の先端部が収容可能な収容凹部が設けられており、
前記収容凹部の深さと同じ長さだけ、筆記芯に対して前記スライダを後退させるように構成されているシャープペンシル。 A shaft cylinder and
a holding chuck for holding the writing lead;
a slider that holds the holding chuck therein and is arranged in the barrel so as to be movable back and forth, the slider being configured so that the writing lead that passes through the holding chuck protrudes from a tip end thereof;
a cap that is equipped with a lead-advancing portion and can be fitted onto the front end of the barrel;
The lead advancing portion is configured to press the slider and move the slider back relative to the writing lead when the cap is fitted to the barrel ,
The lead-advancing section is provided with a storage recess capable of storing the tip of the writing lead,
The mechanical pencil is configured so that the slider is retracted relative to the writing lead by a distance equal to the depth of the storage recess .
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP2021119918A JP7740924B2 (en) | 2021-07-20 | 2021-07-20 | mechanical pencil |
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