シャープペンシル
【課題】筆記圧を受けて筆記芯を徐々に回転させる回転駆動機構をシャープペンシル本体とは独立した１つのユニットにより構成し、多様な構成のシャープペンシルに対しても前記回転駆動機構が利用できるように汎用性を持たせること。
【解決手段】ノック部材のノック操作に基づくチャック５の前後動により筆記芯の解除と把持を行い、前記筆記芯を前方に繰り出すことができるように構成されると共に、前記チャックが前記筆記芯を把持した状態で前後動および軸芯を中心にして回転可能となるように軸筒内に収容されている。軸方向の往復運動を回転運動に変換することができる回転駆動機構２１がシャープペンシル本体とは独立した１つのユニットにより構成されて前記軸筒内に収容され、前記回転駆動機構２１と前記チャック５とが中継パイプ２２を介して接続されている。
【解決手段】ノック部材のノック操作に基づくチャック５の前後動により筆記芯の解除と把持を行い、前記筆記芯を前方に繰り出すことができるように構成されると共に、前記チャックが前記筆記芯を把持した状態で前後動および軸芯を中心にして回転可能となるように軸筒内に収容されている。軸方向の往復運動を回転運動に変換することができる回転駆動機構２１がシャープペンシル本体とは独立した１つのユニットにより構成されて前記軸筒内に収容され、前記回転駆動機構２１と前記チャック５とが中継パイプ２２を介して接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、筆記圧を利用して筆記芯（替え芯）を回転させることができるシャープペンシルに関する。
【背景技術】
【０００２】
シャープペンシルによって筆記を行う場合には、一般的には軸筒を筆記面（紙面）に対して直交状態で使用することなく、筆記面に対して若干傾けた状態で使用される場合が多い。この様に軸筒を傾けた状態で筆記した場合においては、書き進むにしたがって筆記芯が偏摩耗（片減り）するために、描線が書き始めに比較して太くなるという現象が発生する。また描線の太さが変るだけでなく、筆記面に対する筆記芯の接触面積が変るために、書き進むにしたがって描線の濃さも変化する（描線が薄くなる）現象が発生する。
【０００３】
前記した問題を回避するには、軸筒を回転させつつ筆記するようにすれば、筆記芯の尖っている側が順次紙面に接して筆記されるので、描線が書き進むにしたがって太くなるなどの問題を避けることができる。しかしながら、軸筒を回転させつつ筆記しようとすれば、筆記の進行にしたがって軸筒を持ち直す操作が必要であるという煩わしさが発生し、筆記の能率を著しく落とすとことになる。
【０００４】
この場合、軸筒の外装が円筒状に形成されている場合においては、軸筒を持ち直して順次回転させつつ筆記をすることは不可能ではないものの、その外装が円筒状ではなく中腹に突起の付いたデザインであったり、またサイドノック式のシャープペンシルである場合、前記したように軸筒を順次回転させるように持ち直して筆記することも困難となる。
【０００５】
そこで、前記したような問題を解消するために、筆記芯を把持するチャックが筆記圧を受けて後退するように構成し、この後退動作を利用して前記チャックと共に前記筆記芯を回転させる回転駆動機構を備えたシャープペンシルが次に示す先行技術文献に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８８２２７２号公報
【特許文献２】特許第３８８５３１５号公報
【０００７】
ところで、前記した先行技術文献に開示されたシャープペンシルによると、軸筒内に縦突起と縦溝とが交互に配置され、これらに跨がるように傾斜面を備えたカム部が環状に形成されている。また軸筒内にはその周方向に間欠的に突起を形成した回転子が収容されている。
【０００８】
そして、筆記芯を大きく後退させることにより前記回転子を押し上げ、回転子の突起が軸筒内の前記カム部に形成された縦突起を乗り上げ、前記傾斜面を経て隣の縦溝に落ち込むのを利用して回転子を回転せしめ、前記回転子の回転運動を芯ケースに伝達して筆記芯を回転駆動させるように構成されている。これは、ノック式ボールペン等に多用されている周知のカーンノック機構を利用したものである。
【０００９】
前記した構成のシャープペンシルによると、回転子を回転させるにあたって、軸筒内に形成された縦突起を回転子側の突起が乗り越えるに必要な筆記芯の大きな後退ストロークが必要である。このために、筆記により芯が片減りした場合には、通常の筆記圧以上の圧力を筆記芯に加えて回転子を軸筒内で後退させることで、回転子側の突起が軸筒内に形成された前記縦突起を乗り越えさせる筆記とは別の操作が必要となる。この操作は筆記芯が片減りする度に比較的頻繁に行う必要があるため、筆記の能率を落とすという問題が残される。
【００１０】
そこで、本件出願人は前記した先行技術文献に開示されたシャープペンシルの問題点を解消するために、筆記に伴う筆記芯のわずかな後退および前進動作（これを以下において、クッション動作ともいう。）を利用して、筆記芯を回転駆動させるシャープペンシルを、特願２００７−３３９０７４および特願２００７−３３９０７５等で出願している。
【００１１】
前記出願にかかるシャープペンシルにおいては、円筒状に形成された回転子の各端面に第１と第２のカム面が形成され、筆記圧による前記回転子の後退動作によって、前記第１のカム面が、第１の固定カム面に当接して噛み合わされるようになされる。また筆記圧の解除による回転子の前進動作によって、前記第２のカム面が、第２の固定カム面に当接して噛み合わされるようになされる。
【００１２】
そして、前記各カムの往復の噛み合わせにより、回転子が一方向に順次回転されるようになされ、この回転動作が筆記芯を把持するチャックを介して筆記芯に伝達されるように構成されている。
【００１３】
前記した構成によると、筆記に伴う芯の後退量（クッション動作量）を０．０５〜０．５ｍｍ程度に設定することで、筆記芯を順次回転駆動させることが可能であり、これにより筆記の能率を低下させることのない実用性に優れたシャープペンシルを提供することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、前記した筆記芯を回転させる回転駆動機構は、なるべくは筆記芯が突出する口先部に近い軸筒内に配置することが望ましい。この構成によれば、回転駆動機構を構成する各部品の誤差や、回転駆動機構と筆記芯とを中継する回転中継部材等の芯ズレの影響を少なくすることができるので、口先部の内径と、筆記芯を挿通させるスライダーとの間に遊びを持たせる度合いをより少なくさせることができる。
【００１５】
しかしながら、回転駆動機構を備えるこの種のシャープペンシルにおいても、顧客のニーズに応えた多様化を図る必要があり、例えば軸筒の前端部側に比較的肉厚の大きな被覆ゴムによるグリップ部を配置した構成や、軸筒の側壁に筆記芯繰り出し用のサイドノック部材を配置した構成を採用することが考えられる。この場合においては、前記した回転駆動機構を軸筒の後半部側に配置して、回転駆動機構と筆記芯を把持するチャック部との間を回転中継パイプで接続するなどの構成が必要となる。
【００１６】
したがって、前記回転駆動機構を軸筒内のどの位置に配置するかに応じて、前記した回転駆動機構を含むシャープペンシル全体の設計が変わることになる。特に高水準な設計経験を必要とする前記した回転駆動機構部分については、軸筒内への配置位置が変わることにより、それに応じた新たな開発設計に多くの時間および経費の発生を余儀なくされるという問題を抱えることになる。
【００１７】
この発明は、筆記芯の回転駆動機構を備えたシャープペンシルにおける前記した問題点に着目してなされたものであり、前記した回転駆動機構部分をユニット化して汎用性を持たせることで、回転駆動機構の配置位置がそれぞれに異なる前記した多様な構成のシャープペンシルのそれぞれに対しても、同一構成の回転駆動機構を容易に採用することができるシャープペンシルを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかるシャープペンシルは、ノック部材のノック操作に基づくチャックの前後動により筆記芯の解除と把持を行い、前記筆記芯を前方に繰り出すことができるように構成されると共に、前記チャックが前記筆記芯を把持した状態で前後動および軸芯を中心にして回転可能となるように前記軸筒内に収容されたシャープペンシルであって、軸方向の往復運動を回転運動に変換することができる回転駆動機構がシャープペンシル本体とは独立した１つのユニットにより構成されて前記軸筒内に収容され、前記回転駆動機構と前記チャックとが中継部材を介して接続されることで、前記中継部材を介して前記チャックに把持された筆記芯に加わる筆記圧に基づく前後動を前記回転駆動機構に対して往復運動として伝達させると共に、前記回転駆動機構により生成される回転運動をチャックに伝達するように構成したことを特徴とする。
【００１９】
この場合、前記中継部材が可撓性の素材により形成されていることが望ましく、さらに前記中継部材は、チャックの後端部に接続された芯ケースの外側に同軸状に配置されていることが望ましい。
【００２０】
そして好ましい形態において、独立した１つのユニットにより構成された前記回転駆動機構は、軸スプリングにより軸筒内の一部に押し当てられることで、軸筒内における回転駆動機構の回動動作が阻止されるように構成される。
【００２１】
一方、前記回転駆動機構の好ましい一つの形態においては、前記中継部材が接続される回転子が具備され、当該回転子は円環状に形成されてその軸方向の一端面および他端面に第１と第２のカム面がそれぞれ形成されると共に、前記第１と第２のカム面にそれぞれ対峙するように第１と第２の固定カム面が具備され、前記筆記圧による前記チャックの後退動作によって、前記円環状回転子における第１のカム面が、前記第１の固定カム面に当接して噛み合わされ、前記筆記圧の解除により前記回転子における第２のカム面が、前記第２の固定カム面に当接して噛み合わされるように構成され、前記回転子側の第１カム面が、前記第１の固定カム面に噛み合わされた状態において、前記回転子側の第２カム面と前記第２の固定カム面が、軸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、前記回転子側の第２カム面が、前記第２の固定カム面に噛み合わされた状態において、前記回転子側の第１カム面と前記第１の固定カム面が、軸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る。
【００２２】
この場合、前記回転駆動機構には、筆記圧が解除された状態において、前記回転子における第２のカム面を、前記第２の固定カム面に当接させて噛み合わせ状態に付勢するクッションスプリングが具備されていることが望ましい。
【００２３】
さらに前記した構成に加えて、前記回転駆動機構における前記回転子の後端部と前記クッションスプリングとの間には、前記回転子の後端部との間においてすべりを発生させるトルクキャンセラーが介在され、前記回転子の回転運動が前記クッションスプリングに伝達されるのを阻止するように構成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００２４】
前記したこの発明にかかるシャープペンシルによると、筆記圧を受けることにより回転子を回転駆動させる回転駆動機構が具備され、前記回転子の回転運動はチャックを介して筆記芯に伝達される。したがって、筆記動作に伴って筆記芯は除々に回転駆動を受けるので、書き進むにしたがって筆記芯が偏摩耗するのを防止させることができ、描線の太さや描線の濃さが大きく変化するという問題を解消させることができる。
【００２５】
加えて、前記回転駆動機構は、シャープペンシル本体とは独立した１つのユニットにより構成されているので、回転駆動機構とチャックとを連結する中継部材としての中継パイプの長さ寸法を定めることで、軸筒内への回転駆動機構の配置位置を任意に定めることができる。したがって、この種のシャープペンシルの多様化に応じて、前記回転駆動機構をそれぞれに利用可能にする汎用性を持たせることができ、個々に開発設計を行う場合に比較して、時間や経費の低減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明にかかるシャープペンシルの前半部を示した断面図である。
【図２】同じく後半部を示した断面図である。
【図３】筆記芯の繰り出しユニットおよび筆記芯の回転駆動機構を示す正面図および中央断面図である。
【図４】先軸およびグリップ部材の構成を示した断面図である。
【図５】筆記芯の回転駆動機構の拡大断面図である。
【図６】回転駆動機構に具備された回転子の回転駆動作用を順を追って説明する模式図である。
【図７】図６に続く回転子の回転駆動作用を説明する模式図である。
【図８】回転駆動機構に具備されたトルクキャンセラーの外観斜視図および断面図である。
【図９】回転駆動機構に具備されたトルクキャンセラーとシリンダー部材の関係を示した断面図である。
【図１０】図９におけるａ−ａ線、ｂ−ｂ線およびｃ−ｃ線より矢印方向に視た状態の断面図である。
【図１１】回転子の回転状態を表示する表示部の構成例を角度を変えて示した回転子の斜視図である。
【図１２】回転子の回転状態を示すこの発明にかかるシャープペンシルの外観図である。
【図１３】図１に示すシャープペンシルの口先部を拡大して示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
この発明にかかるシャープペンシルについて図に示す実施の形態に基づいて説明する。図１および図２はその全体構成を断面図で示したものであり、図１はシャープペンシルの前半部を示し、図２は後半部を示している。なお、以下に示す各図においては同一部分を同一符号で示しているが、図１および図２に示す全体図においては、その代表的な部分に符号を付けている。
【００２８】
符号１で示す口先部（クチプラ）は、金属素材により構成された軸筒を構成する先軸２の先端部に螺合されることで、着脱可能に取り付けられている。そして、前記先軸２および後述する後軸の中心部に沿って筒状の芯ケース３が同軸状に収容されている。この芯ケース３の先端部には図３に示すように短軸の芯ケース継手４が取り付けられ、前記芯ケース継手４を介して真ちゅう製のチャック５が連結されている。
【００２９】
このチャック５内には、その軸芯に沿って図示せぬ筆記芯の通孔が形成され、また先端部が複数に分割されて、分割された先端部が真ちゅうによりリング状に形成された締め具６内に遊嵌されている。またリング状の前記締め具６は前記チャック５の周囲を覆うようにして配置されたパイプ継手７の内面に装着されている。
【００３０】
前記パイプ継手７の前端部には、前記した口先部１内に収容されてその前端部が口先部より突出される円筒状のスライダー８が取り付けられ、さらにスライダー８の前端部には、筆記芯を案内する先端パイプ９が取り付けられている。なお、前記スライダー８の内面には、図３に示したように軸芯部分に通孔を形成したゴム製の保持チャック１０が収容されている。
【００３１】
前記した構成により、芯ケース３よりチャック５内に形成された通孔、前記保持チャック１０の軸芯に形成された通孔を介して、先端パイプ９に至る直線状の芯挿通孔が形成されており、この直線状の芯挿通孔内に図示せぬ筆記芯が挿通される。そして、前記したパイプ継手７と芯ケース継手４との間には、コイル状のチャックスプリング１１が配置されている。
【００３２】
なお、前記チャックスプリング１１の後端部は前記芯ケース継手４の前端面に、また前記チャックスプリング１１の前端部はパイプ継手７の内周面に形成された環状部材に当接した状態で収容されている。したがって、前記チャックスプリング１１の作用により、前記チャック５は後退する方向に、すなわち筆記芯を把持する方向に付勢されている。
【００３３】
前記した構成による筆記芯の繰り出しユニットにおいては、後で説明するノック部材（ノック棒）をノック操作することで、前記芯ケース４が軸筒内において前進する。この時、前記スライダー８に形成された大径部が口先部１の内面に当接して、その前進が阻まれるため、チャック５の先端部が締め具６から相対的に突出し、チャック５による筆記芯の把持状態が解除される。そして、前記ノック操作の解除により、チャックスプリング１１の作用により芯ケース３およびチャック５は軸筒内において後退する。
【００３４】
この時、筆記芯は保持チャック１０に形成された通孔内において摩擦により保持されており、この状態でチャック５が後退してその先端部が前記締め具６内に収容されることで、筆記芯を再び把持状態にする。すなわち、後述するノック棒のノック操作の繰り返しによりチャック５が前後動し、これにより筆記芯の解除と把持が行われ、筆記芯はチャック５から順次前方に繰り出されるように作用する。
【００３５】
図１および図４に示したように、軸筒を構成する前記先軸２にはグリップ部材１３が先軸２を取り巻くようにして装着されている。このグリップ部材１３は、図４に詳細に示されているとおり、先軸２の後端部に嵌合された金属製の軸継手１４と前記した口先部１との間に装着されている。そして、グリップ部材１３はゴム素材により形成された内側層１３ｂと、同じくゴム素材により形成された被覆層１３ａより構成されており、両者の間には必要に応じてゲル状物質が充填された構成になされている。
【００３６】
なお、前記軸継手１４の前端部に形成された鍔部１４ａを覆うようにして合成樹脂製の軸飾り１５が嵌め込まれており、前記グリップ部材１３の後端部は、前記軸飾り１５に覆われるようにして装着されている。
【００３７】
前記軸継手１４の外周面には螺旋状のねじが形成されており、このねじを利用して図２に示すように軸筒を構成する後軸１７がねじ込まれて取り付けられている。また後軸１７の外側を覆うようにしてクリップ部１８ａが一体に成形された外軸１８が装着されており、この外軸１８は、前記後軸１７の後端部に螺着された止めリング１９によって、前記軸飾り１５との間で軸方向に挟み込まれるようにして取り付けられている。
【００３８】
この実施の形態においては前記したとおり、先軸２側に比較的肉厚のグリップ部材１３が装着されている関係で、筆記芯の回転駆動機構２１は、図２に示すようにグリップ部材１３の装着位置よりも後方である前記後軸１７と芯ケース３との間に配置されている。この回転駆動機構２１の構成は後で詳細に説明するが、シャープペンシル本体とは独立した１つのユニットにより構成されて前記軸筒内に収容されている。
【００３９】
そして、汎用品として利用できるようにユニット化された前記回転駆動機構２１には、図３に示すように可撓性の素材により構成された中継部材として機能するパイプ部材（以下、中継パイプとも言う。）２２の後端部が接続されており、当該中継パイプ２２の前端部は、チャック５を支持するパイプ継手７に接続されている。
【００４０】
すなわち、前記中継パイプ２２は前記芯ケース３を覆うようにして同軸状に配置されており、当該中継パイプ２２は、筆記動作に基づく筆記芯の後退および前進動作（クッション動作）を回転駆動機構２１に伝達させると共に、クッション動作によって生ずる前記回転駆動機構２１による回転運動を前記中継パイプ２２を介して前記パイプ継手７およびチャック５に伝達させるように作用する。
【００４１】
なお、前記回転駆動機構２１は、図２に示されているとおり、その前端部において前記軸継手１４との間に介在された軸スプリング２４によって後方に付勢されている。また回転駆動機構２１の後端部は前記後軸１７内の縮径により形成された段部１７ａに、前記軸スプリング２４の付勢力により当接している。
【００４２】
すなわち、この実施の形態においては、ユニット化された前記回転駆動機構２１は後軸１７内の段部１７ａに当接することによる摩擦により回動が規制され、前記したクッション動作によって生ずる前記回転駆動機構２１による回転運動を、前記チャック５側に伝達させるように作用する。なお、前記回転駆動機構２１の軸筒内への取り付けは前記した構成に限られることなく、回転駆動機構２１を軸筒の一部に例えば嵌め込みの手段により取り付けるようにしてもよい。
【００４３】
図５は、ユニット化された前記回転駆動機構２１の構成を拡大して示したものである。この回転駆動機構２１には円筒状に形成された回転子２６が具備されており、前記した中継パイプ２２は、回転駆動機構２１の前端部において、前記回転子２６の内周面に嵌合することで結合されている。
【００４４】
前記回転子２６は、その前端部付近が若干径を太くした太径部になされ、その太径部の一端面（後端面）には第１のカム面２６ａが形成されており、太径部の他端面（前端面）には第２のカム面２６ｂが形成されている。一方、前記回転子２６の後端部側を覆うようにして円筒状の上カム形成部材２７が、前記回転子２６との間で回動可能に配置されており、前記上カム形成部材２７の前端部外周には、円筒状の下カム形成部材２８が嵌合されて取り付けられている。
【００４５】
そして、前記回転子２６における第１のカム面２６ａに対峙する上カム形成部材２７の前端面に、固定カム面（第１の固定カム面ともいう。）２７ａが形成されている。また、前記回転子２６における第２のカム面２６ｂに対峙する下カム形成部材２８の前端部内面に、固定カム面（第２の固定カム面ともいう。）２８ａが形成されている。
【００４６】
なお、前記回転子２６に形成されている第１と第２のカム面２６ａ，２６ｂと、前記第１の固定カム面２７ａ、第２の固定カム面２８ａとの関係および相互の作用については、図６および図７に基づいて後で詳細に説明する。
【００４７】
図５に示すように、前記した上カム形成部材２７の後端部側には、シリンダー部材３０が嵌め込まれており、このシリンダー部材３０の後端部には芯ケース３が挿通できる挿通孔３０ａが形成されている。そして、前記シリンダー部材３０内には円筒状に形成され軸方向に移動可能なトルクキャンセラー３１が配置され、当該トルクキャンセラー３１の内周面前端と前記シリンダー部材３０の内周面後端との間にはコイル状のクッションスプリング３２が装着されている。
【００４８】
前記クッションスプリング３２は、前記トルクキャンセラー３１を前方に付勢するように作用し、この付勢力を受けた前記トルクキャンセラー３１に押されて前記回転子２６は前方に向かうように作用する。
【００４９】
以上のとおり前記した回転駆動機構２１は、その中央部が芯ケース３を通す空間部になされて芯ケース３とは隔離されており、前記した符号２６〜３２で示す各部材により一体に結合されてユニット化されている。
【００５０】
前記した回転駆動機構２１の構成によると、チャック５が筆記芯を把持した状態で、前記回転子２６は中継パイプ２２を介してチャック５と共に軸芯を中心にして回転可能になされている。そして、シャープペンシルが筆記状態以外の場合においては、前記クッションスプリング３２の作用により前記トルクキャンセラー３１を介して回転子２６は前方に付勢されている。
【００５１】
一方、シャープペンシルを使用した場合、すなわち先端パイプ９から突出している筆記芯に筆記圧が加わった場合には、前記チャック５は前記クッションスプリング３２の付勢力に抗して後退し、これに伴って回転子２６も軸方向に後退する。したがって、図５に示す回転子２６に形成された第１のカム面２６ａは前記第１の固定カム面２７ａに接合して噛み合い状態になされる。
【００５２】
図６（Ａ）〜（Ｃ）および図７（Ｄ），（Ｅ）は、前記した動作により回転子２６を回転駆動させる回転駆動機構２１の基本動作を順を追って説明するものである。図６および図７において、符号２６は前記した回転子を模式的に示したものであり、その一端面（図の上側の面）には、周方向に沿って連続的に鋸歯状になされた第１のカム面２６ａが円環状に形成されている。また回転子２６の他端面（図の下側の面）にも、同様に周方向に沿って連続的に鋸歯状になされた第２のカム面２６ｂが円環状に形成されている。
【００５３】
一方、図６および図７に示すように、上カム形成部材２７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の固定カム面２７ａが形成されており、下カム形成部材２８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の固定カム面２８ａが形成されている。
【００５４】
そして、回転子２６に形成された第１のカム面２６ａ、第２のカム面２６ｂ、上カム形成部材２７に形成された第１の固定カム面２７ａ、下カム形成部材２８に形成された第２の固定カム面２８ａの周方向に沿って鋸歯状に形成された各カム面は、そのピッチが互いにほぼ同一となるように形成されている。なお、図６および図７における回転子２６の中央部に描いた○印は、回転子２６の回転移動状態を示している。
【００５５】
図６（Ａ）は、シャープペンシルが不使用の状態（筆記状態以外の場合）における上カム形成部材２７、回転子２６、下カム形成部材２８の関係を示したものである。この状態においては、回転子２６に形成された第２のカム面２６ｂは、下カム形成部材２８の第２の固定カム面２８ａ側に、図５に示したクッションスプリング３２の付勢力により当接されている。この時、前記回転子２６側の第１カム面２６ａと前記第１の固定カム面２７ａが、軸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。
【００５６】
図６（Ｂ）は、シャープペンシルの使用により筆記芯に筆記圧が加わった初期の状態を示している。この場合においては、チャック５および中継パイプ２２を介して、回転子２６はクッションスプリング３２を収縮させて軸方向に後退する。これにより、回転子２６は上カム形成部材２７側に移動する。
【００５７】
図６（Ｃ）は、シャープペンシルの使用により筆記芯に筆記圧が加わり、回転子２６が上カム形成部材２７側に当接した状態を示しており、この場合においては回転子２６に形成された第１カム面２６ａが、上カム形成部材２７側の第１の固定カム面２７ａに噛み合う。これにより回転子２６は第１カム面２６ａの一歯の半位相（半ピッチ）に相当する回転駆動を受ける。そして図６（Ｃ）に示す状態においては、前記回転子２６側の第２カム面２６ｂと前記第２の固定カム面２８ａが、軸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。
【００５８】
次に図７（Ｄ）は、シャープペンシルによる筆記が終わり、筆記芯に対する筆記圧が解かれた初期の状態を示しており、この場合においては、前記したクッションスプリング３２の作用により回転子２６は軸方向に前進する。これにより、回転子２６は下カム形成部材２８側に移動する。
【００５９】
さらに図７（Ｅ）は、前記したクッションスプリング３２の作用により、回転子２６が下カム形成部材２８側に当接した状態を示しており、この場合においては回転子２６に形成された第２カム面２６ｂが、下カム形成部材２８側の第２の固定カム面２８ａに噛み合う。これにより回転子２６は第２カム面２６ｂ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。
【００６０】
したがって、回転子２６の中央部に描いた○印で示すように、筆記圧を受けた回転子２６の軸方向への往復運動に伴って回転子２６は、第１および第２カム面２６ａ，２６ｂの一歯（１ピッチ）に相当する回転駆動を受け、前記した中継パイプ２２、パイプ継手７およびチャック５を介して、これに把持された筆記芯も同様に回転駆動される。
【００６１】
前記した構成のシャープペンシルによると、筆記による回転子２６の軸方向への往復動作により、回転子はその都度カムの一歯に対応する回転運動を受け、この繰り返しにより筆記芯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が偏摩耗するのを防止させることができ、描線の太さや描線の濃さが大きく変化するという問題を解消することができる。
【００６２】
さらに、前記した構成のシャープペンシルによると、筆記芯を案内する先端パイプ９およびスライダー８は、パイプ継手７および中継パイプ２２を介して前記回転子２６と一体となって動作するので、筆記動作に伴う前記したチャック５の後退および前進動作に伴い、先端パイプ９およびスライダー８は中継パイプ２２を介して同方向に移動する。
【００６３】
したがって筆記動作に伴い、筆記芯がわずかに前後動（クッション動作）しても、筆記芯を案内する先端パイプ９も同方向に移動するので、先端パイプ９と筆記芯との間において軸方向の相対移動が生ずることはなく、先端パイプ９からの筆記芯の出寸法を一定に保つことができる。
【００６４】
また、先端パイプ９およびスライダー８は中継パイプ２２を介して前記回転子２６に結合されているので、筆記芯が回転運動を受けた場合に、先端パイプ９およびスライダー８も同様に回転運動を受けることになり、先端パイプ９と筆記芯は一体となって回転することになる。
【００６５】
したがって、前記した構成のシャープペンシルによると、筆記中において先端パイプ９からの筆記芯の出寸法がその都度変化して違和感を与えるという問題を解消させることができる。さらに先端パイプ９からの筆記芯の出寸法の変化により先端パイプにより芯を切削することによる芯折れの発生を防止させることができ、また芯の削りかすにより筆記面を汚染させるという問題も解消することができる。
【００６６】
なお、前記したコイル状のクッションスプリング３２の付勢力を受けて回転子２６を前方に押し出す円筒状のトルクキャンセラー３１は、このトルクキャンセラー３１の前端面と前記回転子２６の後端面との間ですべりを発生させて、筆記作用の繰り返しにより生ずる前記回転子２６の回転運動を、クッションスプリング３２に伝達させるのを防止させるように作用する。
【００６７】
換言すれば、前記回転子２６とクッションスプリング３２との間に、トルクキャンセラー３１が介在されることにより、前記回転子２６の回転運動が前記したすべり作用により前記スプリング３２に伝達されるのを阻止するように作用し、スプリング３２の捩じれ戻り（バネトルク）が発生することで、回転子２６の回転動作に障害を与えるという問題を解消させることができる。
【００６８】
ところで、前記した回転駆動機構２１によると、図５に示すクッションスプリング３２の付勢力に対抗した前記したクッション動作においては、筆記中において「ヘコヘコ」または「カチャカチャ」した感じが付きまとい筆記の感触が悪いという問題が残される。これを解消させるため、前記トルクキャンセラー３１の周側面と前記シリンダー部材３０の内周面との間に、粘着性媒体、好ましくは粘着性グリス（図示せず）を介在させることで、シリンダー部材３０内を軸方向に移動するトルクキャンセラー３１にダンパー効果を持たせることが望ましい。
【００６９】
このために、図５に示すようにシリンダー部材３０の側壁の１８０度対向する位置に、粘着性グリスの注入孔３０ｂがそれぞれ形成されている。そして、トルクキャンセラー３１側には、前記注入孔３０ｂを介して粘着性グリスを注入した時に、当該グリスを封止してトルクキャンセラー３１の周側面の全体に前記グリスを行き渡らせる凸状部材３１ａおよび溝部３１ｂが形成されている。
【００７０】
前記したシリンダー部材３０とトルクキャンセラー３１のより詳細な構成およびその作用について、図８〜図１０に基づいて説明する。図８（Ａ）は前記トルクキャンセラー３１の外観構成を示し、また図８（Ｂ）および図８（Ｃ）は、トルクキャンセラー３１を周方向の互いに直交する位置でそれぞれ切断した状態の断面図である。
【００７１】
このトルクキャンセラー３１の周側面における１８０度対向するほぼ中央位置には、凸状部材３１ａがそれぞれ形成されている。またトルクキャンセラー３１の前記凸状部材３１ａに隣接する軸方向の直後には、周方向に沿って連続する溝部３１ｂが形成されている。さらにトルクキャンセラー３１の前記凸状部材３１ａに直交する周側面は、軸方向に平面状に加工された面そぎ部３１ｃが形成されている。
【００７２】
図９は、前記した構成のトルクキャンセラー３１を、シリンダー部材３０内に挿入し、シリンダー部材３０の注入孔３０ｂを利用して粘着性グリスを注入する順序を説明するものである。すなわち、前記シリンダー部材３０の内周面には、前記トルクキャンセラー３１における一対の凸状部材３１ａが収容される凹状部３０ｃが軸方向に沿って、かつ前記注入孔３０ｂに連通するようにそれぞれ形成されている。
【００７３】
図９（Ａ）は、シリンダー部材３０の注入孔３０ｂを利用して粘着性グリスを注入する場合における両者の位置関係を示している。なお、図９（Ａ）においてａ−ａ線より矢印方向に視た断面図を図１０（Ａ）に示している。すなわち、この状態はトルクキャンセラー３１における凸状部材３１ａが、シリンダー部材３０に形成された注入孔３０ｂよりも前方に位置している。この状態で前記注入孔３０ｂに図示せぬノズルの先端部を挿入して、前記粘着性グリスが注入される。これにより前記グリスは、シリンダー部材３０の凹状部３０ｃ内に貯留される。
【００７４】
図９（Ｂ）は、粘着性グリスの注入後にトルクキャンセラー３１をシリンダー部材３０内に若干押し込んだ状態を示すものであり、図９（Ｂ）におけるｂ−ｂ線より矢印方向に視た断面図を図１０（Ｂ）に示している。この状態においては、トルクキャンセラー３１における凸状部材３１ａが、シリンダー部材３０の注入孔３０ｂよりも後方に移動するために、シリンダー部材３０に形成された注入孔３０ｂとシリンダー部材３０内の凹状部３０ｃは、トルクキャンセラー３１の凸状部材３１ａによって遮断され、また前記凹状部３０ｃは密閉状態になされる。これにより、前記凹状部３０ｃ内は粘着性グリスのグリス溜まりになされる。
【００７５】
続いて図９（Ｃ）は、トルクキャンセラー３１をシリンダー部材３０内にさらに押し込んだ状態を示すものであり、図９（Ｃ）におけるｃ−ｃ線より矢印方向に視た断面図を図１０（Ｃ）に示している。この状態においては、グリス溜まりに封入された凹状部３０ｃ内の粘着性グリスは、トルクキャンセラー３１による押し込み圧力を受けて容積が縮小されるために、トルクキャンセラー３１に形成された前記溝部３１ｂに入り込む。
【００７６】
そして、粘着性グリスは前記溝部３１ｂを経由してトルクキャンセラー３１の周側面、すなわちトルクキャンセラー３１とシリンダー部材３０との間のわずかな隙間に浸入して、両者の間に満遍なく行き渡る。
【００７７】
この時、凹状部３０ｃにより形成されたるグリス溜まりに封入された余剰な粘着性グリスは、前記溝部３１ｂを経由して図１０（Ｃ）に示すように、トルクキャンセラー３１の周側面に形成された前記面そぎ部３１ｃと、シリンダー部材３０との間の隙間（面そぎ部と同一の符号３１ｃで示す。）内に入り込み貯留される。
【００７８】
なお、前記粘着性グリスとしては、そのちょう度が１００〜４００の範囲のものを用いることが望ましく、前記粘着性グリスとしては、例えば信越化学工業社製の商品名「信越シリコーングリス」品番：Ｇ３３０〜３３４，Ｇ３４０〜３４２，Ｇ３５１〜３５３，Ｇ６３１〜６３３などを好適に利用することができる。
【００７９】
これにより、前記トルクキャンセラー３１の急激な軸方向への移動動作には大きな粘性抵抗が付与され、比較的緩慢に動く静的な荷重に対しては粘性抵抗が非常に小さくなるダンパー機能を与えることができる。
【００８０】
したがって前記した構成によると、筆記圧の解除によりトルクキャンセラーが前進移動する場合において、効果的にダンパーの機能を与えることができ、前記したクッション動作に伴って発生する筆記の感触の悪さを効果的に是正させることができる。加えて、前記した構成によると、ダンパー機能を果たす粘着性グリスの注入および塗布操作を容易にすることができ、またダンパー機能を果たす部分への粘着性グリスの塗布量も均一にすることができるので、ダンパー特性のバラツキを極めて小さくすることが可能となる。
【００８１】
なお、前記した実施の形態においては、シリンダー部材３０には一対の注入孔３０ｂと凹状部３０ｃがそれぞれ形成され、一方、前記トルクキャンセラー３１には一対の凸状部材３１ａが形成されているが、これは粘着性グリスの注入および塗布操作の作業の利便性のために一対になされているもので、これらはそれぞれ１つ形成されることで、その機能を果たすことができる。
【００８２】
図２に戻り、前記した内軸１７の後端部内には、ノック部材としてのノック棒３５が後軸１７に対して摺動可能に取り付けられており、後軸１７とノック棒３５との間の空間部にはノック棒のリターンスプリング３６が配置されている。そして、ノック棒３５の中央よりも若干後端部寄りには、筆記芯の補給孔を備えた当接部３５ａが形成されている。なお、ノック棒３５の後端部には、消しゴム３７が着脱可能に装着されると共に、消しゴム３７を覆うノックカバー３８がノック棒３５の後端部の周面に着脱可能に取り付けられている。
【００８３】
前記したノック棒３５の当接部３５ａと、前記した芯ケース３の後端部とは所定の間隔をもって対峙した構成にされている。すなわち、芯ケース３は前記ノック棒３５に機械的に連結されることなく、前記間隔をもって分離されている。
【００８４】
この構成において、前記ノック棒３５のノック操作を行うと、ノック棒３５の前記当接部３５ａが芯ケース３の後端部に当たり、そのまま芯ケース３を前方に押し出すように作用する。これにより、前記したとおりチャック５が前進して筆記芯を先端パイプ９より繰り出させるように作用する。そして前記したノック操作の解除によりノック棒３５は、リターンスプリング３６の作用により後退して図２に示す状態に復帰する。
【００８５】
前記した構成によると、ノック棒３５に形成された当接部３５ａと、前記芯ケース３の後端部とが所定の間隔をもって対峙しているので、筆記によるクッション動作によりチャック５および芯ケース３が若干後退しても、芯ケース３の後端部が前記ノック棒３５の当接部３５ａに衝突することはなく、前記回転駆動機構２１による回転動作に障害を与えるのを防止することができる。
【００８６】
図１１および図１２は、筆記動作に伴って前記した回転駆動機構２１における回転子２６が回転運動している様子が表示できるようにした例を示している。すなわち図１１（Ａ）および（Ｂ）は、前記した回転子２６の構成を角度を変えて示した斜視図である。
【００８７】
この回転子２６は、好ましくは白色の樹脂材料で成形されており、この回転子２６における前記した第１のカム面２６ａと第２のカム面２６ｂが形成された太径部には、その周側面の対向する位置に例えば黒色による表示部２６ｃが形成されている。すなわち前記太径部の周方向に沿って、９０度の間隔をもって白色および黒色による表示部２６ｃが形成されている。
【００８８】
一方、図１２（Ａ）および（Ｂ）は、シャープペンシルの外観を示したものであり、前記した回転子２６に施された白黒による前記表示部２６ｃが外側から透過して視認できるようにした構成を示している。この例においては、丸形状に形成された窓部２０を介して白黒による前記表示部２６ｃが表示される様子を示しており、（Ａ）は回転子２６の回転に伴って、表示部２６ｃにおける白と黒の境界部が窓部２０に表示された様子を示している。また（Ｂ）は回転子２６のさらなる回転に伴って、表示部２６ｃにおける黒色部分が窓部２０に表示された様子を示している。
【００８９】
前記した構成は、前記回転子２６の外側を覆う図５に示す回転駆動機構２１の下カム形成部材２８、前記回転駆動機構２１の外側に位置する図２に示す後軸１７、前記後軸１７のさらに外側を覆う外軸１８のそれぞれを光透過性の樹脂で成形し、例えば前記後軸１７の周側面を、前記した丸形状の窓部２０を残して塗装処理を施すことで実現することができる。
【００９０】
このように回転子２６の回転状態が外側から視認できるように構成することで、シャープペンシルの製造組み立て時における動作確認検査において、目視により容易に回転駆動機構の良否判断を行うことが可能である。また使用時においてユーザに対して興味もしくは一種の楽しみを抱かせることができ、製品の大きな差別化にも寄与することができる。
【００９１】
以上説明した実施の形態においては、軸筒に比較的肉厚のグリップ部材が装着されている関係で、ユニット化された筆記芯の回転駆動機構２１は、グリップ部材の装着位置よりも後方である後軸１７内に収容されており、回転駆動機構２１は中継パイプ２２を介してチャック５と連結されている。この例のように比較的寸法が長い中継パイプ２２を採用する場合には、中継パイプ２２は芯ケース３と共に可撓性の素材、例えばポリプロピレン等により構成されていることが望ましい。
【００９２】
前記した可撓性の素材による中継パイプ２２を採用することで、回転駆動機構２１を構成する各部品の成形上の誤差や、その組み立てに基づくわずかな偏心、また中継パイプ２２やチャック５を含む筆記芯の回転駆動部分の相互の接続により生ずる偏心等が存在しても、前記中継パイプ２２の可撓性の特質が生かされ、筆記芯の回転運動に支障が生ずるのを効果的に解消させることができる。
【００９３】
これにより、図１３に口先部１の周辺部分を拡大して示したように、口先部１の内周面と、スライダー８との間に遊びを持たせる程度をより少なくさせることができ、前記遊びが大きいことにより筆記の感触を悪くするという問題も解消させることができる。
【００９４】
なお、前記した口先部１としては、合成樹脂素材にメッキを施してなるいわゆるクチプラが用いられている。このようなクチプラ１は、その内側（内周面）に比較して外側ほど、メッキ厚が厚く形成される。したがって、クチプラ１の内周面は予め先端部に行くにしたがって内径がわずかに大きくなるテーパー面１ａに成形することで、前記メッキ厚の差を吸収し、クチプラ１の内周面とスライダー８との間の遊びの程度をより少なくさせることができる。
【符号の説明】
【００９５】
１ 口先部（クチプラ）
２ 先軸（軸筒）
３ 芯ケース
５ チャック
６ 締め具
８ スライダー
１３ グリップ部材
１４ 軸継手
１７ 後軸（軸筒）
１８ 外軸
２１ 回転駆動機構
２２ 中継部材（中継パイプ）
２４ 軸スプリング
２６ 回転子
２６ａ 第１カム面
２６ｂ 第２カム面
２７ 上カム形成部材
２７ａ 第１固定カム面
２８ 下カム形成部材
２８ａ 第２固定カム面
３０ シリンダー部材
３１ トルクキャンセラー
３２ クッションスプリング
３５ ノック棒（ノック部材）
３６ リターンスプリング
３７ 消しゴム
３８ ノックカバー
【技術分野】
【０００１】
この発明は、筆記圧を利用して筆記芯（替え芯）を回転させることができるシャープペンシルに関する。
【背景技術】
【０００２】
シャープペンシルによって筆記を行う場合には、一般的には軸筒を筆記面（紙面）に対して直交状態で使用することなく、筆記面に対して若干傾けた状態で使用される場合が多い。この様に軸筒を傾けた状態で筆記した場合においては、書き進むにしたがって筆記芯が偏摩耗（片減り）するために、描線が書き始めに比較して太くなるという現象が発生する。また描線の太さが変るだけでなく、筆記面に対する筆記芯の接触面積が変るために、書き進むにしたがって描線の濃さも変化する（描線が薄くなる）現象が発生する。
【０００３】
前記した問題を回避するには、軸筒を回転させつつ筆記するようにすれば、筆記芯の尖っている側が順次紙面に接して筆記されるので、描線が書き進むにしたがって太くなるなどの問題を避けることができる。しかしながら、軸筒を回転させつつ筆記しようとすれば、筆記の進行にしたがって軸筒を持ち直す操作が必要であるという煩わしさが発生し、筆記の能率を著しく落とすとことになる。
【０００４】
この場合、軸筒の外装が円筒状に形成されている場合においては、軸筒を持ち直して順次回転させつつ筆記をすることは不可能ではないものの、その外装が円筒状ではなく中腹に突起の付いたデザインであったり、またサイドノック式のシャープペンシルである場合、前記したように軸筒を順次回転させるように持ち直して筆記することも困難となる。
【０００５】
そこで、前記したような問題を解消するために、筆記芯を把持するチャックが筆記圧を受けて後退するように構成し、この後退動作を利用して前記チャックと共に前記筆記芯を回転させる回転駆動機構を備えたシャープペンシルが次に示す先行技術文献に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８８２２７２号公報
【特許文献２】特許第３８８５３１５号公報
【０００７】
ところで、前記した先行技術文献に開示されたシャープペンシルによると、軸筒内に縦突起と縦溝とが交互に配置され、これらに跨がるように傾斜面を備えたカム部が環状に形成されている。また軸筒内にはその周方向に間欠的に突起を形成した回転子が収容されている。
【０００８】
そして、筆記芯を大きく後退させることにより前記回転子を押し上げ、回転子の突起が軸筒内の前記カム部に形成された縦突起を乗り上げ、前記傾斜面を経て隣の縦溝に落ち込むのを利用して回転子を回転せしめ、前記回転子の回転運動を芯ケースに伝達して筆記芯を回転駆動させるように構成されている。これは、ノック式ボールペン等に多用されている周知のカーンノック機構を利用したものである。
【０００９】
前記した構成のシャープペンシルによると、回転子を回転させるにあたって、軸筒内に形成された縦突起を回転子側の突起が乗り越えるに必要な筆記芯の大きな後退ストロークが必要である。このために、筆記により芯が片減りした場合には、通常の筆記圧以上の圧力を筆記芯に加えて回転子を軸筒内で後退させることで、回転子側の突起が軸筒内に形成された前記縦突起を乗り越えさせる筆記とは別の操作が必要となる。この操作は筆記芯が片減りする度に比較的頻繁に行う必要があるため、筆記の能率を落とすという問題が残される。
【００１０】
そこで、本件出願人は前記した先行技術文献に開示されたシャープペンシルの問題点を解消するために、筆記に伴う筆記芯のわずかな後退および前進動作（これを以下において、クッション動作ともいう。）を利用して、筆記芯を回転駆動させるシャープペンシルを、特願２００７−３３９０７４および特願２００７−３３９０７５等で出願している。
【００１１】
前記出願にかかるシャープペンシルにおいては、円筒状に形成された回転子の各端面に第１と第２のカム面が形成され、筆記圧による前記回転子の後退動作によって、前記第１のカム面が、第１の固定カム面に当接して噛み合わされるようになされる。また筆記圧の解除による回転子の前進動作によって、前記第２のカム面が、第２の固定カム面に当接して噛み合わされるようになされる。
【００１２】
そして、前記各カムの往復の噛み合わせにより、回転子が一方向に順次回転されるようになされ、この回転動作が筆記芯を把持するチャックを介して筆記芯に伝達されるように構成されている。
【００１３】
前記した構成によると、筆記に伴う芯の後退量（クッション動作量）を０．０５〜０．５ｍｍ程度に設定することで、筆記芯を順次回転駆動させることが可能であり、これにより筆記の能率を低下させることのない実用性に優れたシャープペンシルを提供することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、前記した筆記芯を回転させる回転駆動機構は、なるべくは筆記芯が突出する口先部に近い軸筒内に配置することが望ましい。この構成によれば、回転駆動機構を構成する各部品の誤差や、回転駆動機構と筆記芯とを中継する回転中継部材等の芯ズレの影響を少なくすることができるので、口先部の内径と、筆記芯を挿通させるスライダーとの間に遊びを持たせる度合いをより少なくさせることができる。
【００１５】
しかしながら、回転駆動機構を備えるこの種のシャープペンシルにおいても、顧客のニーズに応えた多様化を図る必要があり、例えば軸筒の前端部側に比較的肉厚の大きな被覆ゴムによるグリップ部を配置した構成や、軸筒の側壁に筆記芯繰り出し用のサイドノック部材を配置した構成を採用することが考えられる。この場合においては、前記した回転駆動機構を軸筒の後半部側に配置して、回転駆動機構と筆記芯を把持するチャック部との間を回転中継パイプで接続するなどの構成が必要となる。
【００１６】
したがって、前記回転駆動機構を軸筒内のどの位置に配置するかに応じて、前記した回転駆動機構を含むシャープペンシル全体の設計が変わることになる。特に高水準な設計経験を必要とする前記した回転駆動機構部分については、軸筒内への配置位置が変わることにより、それに応じた新たな開発設計に多くの時間および経費の発生を余儀なくされるという問題を抱えることになる。
【００１７】
この発明は、筆記芯の回転駆動機構を備えたシャープペンシルにおける前記した問題点に着目してなされたものであり、前記した回転駆動機構部分をユニット化して汎用性を持たせることで、回転駆動機構の配置位置がそれぞれに異なる前記した多様な構成のシャープペンシルのそれぞれに対しても、同一構成の回転駆動機構を容易に採用することができるシャープペンシルを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかるシャープペンシルは、ノック部材のノック操作に基づくチャックの前後動により筆記芯の解除と把持を行い、前記筆記芯を前方に繰り出すことができるように構成されると共に、前記チャックが前記筆記芯を把持した状態で前後動および軸芯を中心にして回転可能となるように前記軸筒内に収容されたシャープペンシルであって、軸方向の往復運動を回転運動に変換することができる回転駆動機構がシャープペンシル本体とは独立した１つのユニットにより構成されて前記軸筒内に収容され、前記回転駆動機構と前記チャックとが中継部材を介して接続されることで、前記中継部材を介して前記チャックに把持された筆記芯に加わる筆記圧に基づく前後動を前記回転駆動機構に対して往復運動として伝達させると共に、前記回転駆動機構により生成される回転運動をチャックに伝達するように構成したことを特徴とする。
【００１９】
この場合、前記中継部材が可撓性の素材により形成されていることが望ましく、さらに前記中継部材は、チャックの後端部に接続された芯ケースの外側に同軸状に配置されていることが望ましい。
【００２０】
そして好ましい形態において、独立した１つのユニットにより構成された前記回転駆動機構は、軸スプリングにより軸筒内の一部に押し当てられることで、軸筒内における回転駆動機構の回動動作が阻止されるように構成される。
【００２１】
一方、前記回転駆動機構の好ましい一つの形態においては、前記中継部材が接続される回転子が具備され、当該回転子は円環状に形成されてその軸方向の一端面および他端面に第１と第２のカム面がそれぞれ形成されると共に、前記第１と第２のカム面にそれぞれ対峙するように第１と第２の固定カム面が具備され、前記筆記圧による前記チャックの後退動作によって、前記円環状回転子における第１のカム面が、前記第１の固定カム面に当接して噛み合わされ、前記筆記圧の解除により前記回転子における第２のカム面が、前記第２の固定カム面に当接して噛み合わされるように構成され、前記回転子側の第１カム面が、前記第１の固定カム面に噛み合わされた状態において、前記回転子側の第２カム面と前記第２の固定カム面が、軸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、前記回転子側の第２カム面が、前記第２の固定カム面に噛み合わされた状態において、前記回転子側の第１カム面と前記第１の固定カム面が、軸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る。
【００２２】
この場合、前記回転駆動機構には、筆記圧が解除された状態において、前記回転子における第２のカム面を、前記第２の固定カム面に当接させて噛み合わせ状態に付勢するクッションスプリングが具備されていることが望ましい。
【００２３】
さらに前記した構成に加えて、前記回転駆動機構における前記回転子の後端部と前記クッションスプリングとの間には、前記回転子の後端部との間においてすべりを発生させるトルクキャンセラーが介在され、前記回転子の回転運動が前記クッションスプリングに伝達されるのを阻止するように構成されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００２４】
前記したこの発明にかかるシャープペンシルによると、筆記圧を受けることにより回転子を回転駆動させる回転駆動機構が具備され、前記回転子の回転運動はチャックを介して筆記芯に伝達される。したがって、筆記動作に伴って筆記芯は除々に回転駆動を受けるので、書き進むにしたがって筆記芯が偏摩耗するのを防止させることができ、描線の太さや描線の濃さが大きく変化するという問題を解消させることができる。
【００２５】
加えて、前記回転駆動機構は、シャープペンシル本体とは独立した１つのユニットにより構成されているので、回転駆動機構とチャックとを連結する中継部材としての中継パイプの長さ寸法を定めることで、軸筒内への回転駆動機構の配置位置を任意に定めることができる。したがって、この種のシャープペンシルの多様化に応じて、前記回転駆動機構をそれぞれに利用可能にする汎用性を持たせることができ、個々に開発設計を行う場合に比較して、時間や経費の低減に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明にかかるシャープペンシルの前半部を示した断面図である。
【図２】同じく後半部を示した断面図である。
【図３】筆記芯の繰り出しユニットおよび筆記芯の回転駆動機構を示す正面図および中央断面図である。
【図４】先軸およびグリップ部材の構成を示した断面図である。
【図５】筆記芯の回転駆動機構の拡大断面図である。
【図６】回転駆動機構に具備された回転子の回転駆動作用を順を追って説明する模式図である。
【図７】図６に続く回転子の回転駆動作用を説明する模式図である。
【図８】回転駆動機構に具備されたトルクキャンセラーの外観斜視図および断面図である。
【図９】回転駆動機構に具備されたトルクキャンセラーとシリンダー部材の関係を示した断面図である。
【図１０】図９におけるａ−ａ線、ｂ−ｂ線およびｃ−ｃ線より矢印方向に視た状態の断面図である。
【図１１】回転子の回転状態を表示する表示部の構成例を角度を変えて示した回転子の斜視図である。
【図１２】回転子の回転状態を示すこの発明にかかるシャープペンシルの外観図である。
【図１３】図１に示すシャープペンシルの口先部を拡大して示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
この発明にかかるシャープペンシルについて図に示す実施の形態に基づいて説明する。図１および図２はその全体構成を断面図で示したものであり、図１はシャープペンシルの前半部を示し、図２は後半部を示している。なお、以下に示す各図においては同一部分を同一符号で示しているが、図１および図２に示す全体図においては、その代表的な部分に符号を付けている。
【００２８】
符号１で示す口先部（クチプラ）は、金属素材により構成された軸筒を構成する先軸２の先端部に螺合されることで、着脱可能に取り付けられている。そして、前記先軸２および後述する後軸の中心部に沿って筒状の芯ケース３が同軸状に収容されている。この芯ケース３の先端部には図３に示すように短軸の芯ケース継手４が取り付けられ、前記芯ケース継手４を介して真ちゅう製のチャック５が連結されている。
【００２９】
このチャック５内には、その軸芯に沿って図示せぬ筆記芯の通孔が形成され、また先端部が複数に分割されて、分割された先端部が真ちゅうによりリング状に形成された締め具６内に遊嵌されている。またリング状の前記締め具６は前記チャック５の周囲を覆うようにして配置されたパイプ継手７の内面に装着されている。
【００３０】
前記パイプ継手７の前端部には、前記した口先部１内に収容されてその前端部が口先部より突出される円筒状のスライダー８が取り付けられ、さらにスライダー８の前端部には、筆記芯を案内する先端パイプ９が取り付けられている。なお、前記スライダー８の内面には、図３に示したように軸芯部分に通孔を形成したゴム製の保持チャック１０が収容されている。
【００３１】
前記した構成により、芯ケース３よりチャック５内に形成された通孔、前記保持チャック１０の軸芯に形成された通孔を介して、先端パイプ９に至る直線状の芯挿通孔が形成されており、この直線状の芯挿通孔内に図示せぬ筆記芯が挿通される。そして、前記したパイプ継手７と芯ケース継手４との間には、コイル状のチャックスプリング１１が配置されている。
【００３２】
なお、前記チャックスプリング１１の後端部は前記芯ケース継手４の前端面に、また前記チャックスプリング１１の前端部はパイプ継手７の内周面に形成された環状部材に当接した状態で収容されている。したがって、前記チャックスプリング１１の作用により、前記チャック５は後退する方向に、すなわち筆記芯を把持する方向に付勢されている。
【００３３】
前記した構成による筆記芯の繰り出しユニットにおいては、後で説明するノック部材（ノック棒）をノック操作することで、前記芯ケース４が軸筒内において前進する。この時、前記スライダー８に形成された大径部が口先部１の内面に当接して、その前進が阻まれるため、チャック５の先端部が締め具６から相対的に突出し、チャック５による筆記芯の把持状態が解除される。そして、前記ノック操作の解除により、チャックスプリング１１の作用により芯ケース３およびチャック５は軸筒内において後退する。
【００３４】
この時、筆記芯は保持チャック１０に形成された通孔内において摩擦により保持されており、この状態でチャック５が後退してその先端部が前記締め具６内に収容されることで、筆記芯を再び把持状態にする。すなわち、後述するノック棒のノック操作の繰り返しによりチャック５が前後動し、これにより筆記芯の解除と把持が行われ、筆記芯はチャック５から順次前方に繰り出されるように作用する。
【００３５】
図１および図４に示したように、軸筒を構成する前記先軸２にはグリップ部材１３が先軸２を取り巻くようにして装着されている。このグリップ部材１３は、図４に詳細に示されているとおり、先軸２の後端部に嵌合された金属製の軸継手１４と前記した口先部１との間に装着されている。そして、グリップ部材１３はゴム素材により形成された内側層１３ｂと、同じくゴム素材により形成された被覆層１３ａより構成されており、両者の間には必要に応じてゲル状物質が充填された構成になされている。
【００３６】
なお、前記軸継手１４の前端部に形成された鍔部１４ａを覆うようにして合成樹脂製の軸飾り１５が嵌め込まれており、前記グリップ部材１３の後端部は、前記軸飾り１５に覆われるようにして装着されている。
【００３７】
前記軸継手１４の外周面には螺旋状のねじが形成されており、このねじを利用して図２に示すように軸筒を構成する後軸１７がねじ込まれて取り付けられている。また後軸１７の外側を覆うようにしてクリップ部１８ａが一体に成形された外軸１８が装着されており、この外軸１８は、前記後軸１７の後端部に螺着された止めリング１９によって、前記軸飾り１５との間で軸方向に挟み込まれるようにして取り付けられている。
【００３８】
この実施の形態においては前記したとおり、先軸２側に比較的肉厚のグリップ部材１３が装着されている関係で、筆記芯の回転駆動機構２１は、図２に示すようにグリップ部材１３の装着位置よりも後方である前記後軸１７と芯ケース３との間に配置されている。この回転駆動機構２１の構成は後で詳細に説明するが、シャープペンシル本体とは独立した１つのユニットにより構成されて前記軸筒内に収容されている。
【００３９】
そして、汎用品として利用できるようにユニット化された前記回転駆動機構２１には、図３に示すように可撓性の素材により構成された中継部材として機能するパイプ部材（以下、中継パイプとも言う。）２２の後端部が接続されており、当該中継パイプ２２の前端部は、チャック５を支持するパイプ継手７に接続されている。
【００４０】
すなわち、前記中継パイプ２２は前記芯ケース３を覆うようにして同軸状に配置されており、当該中継パイプ２２は、筆記動作に基づく筆記芯の後退および前進動作（クッション動作）を回転駆動機構２１に伝達させると共に、クッション動作によって生ずる前記回転駆動機構２１による回転運動を前記中継パイプ２２を介して前記パイプ継手７およびチャック５に伝達させるように作用する。
【００４１】
なお、前記回転駆動機構２１は、図２に示されているとおり、その前端部において前記軸継手１４との間に介在された軸スプリング２４によって後方に付勢されている。また回転駆動機構２１の後端部は前記後軸１７内の縮径により形成された段部１７ａに、前記軸スプリング２４の付勢力により当接している。
【００４２】
すなわち、この実施の形態においては、ユニット化された前記回転駆動機構２１は後軸１７内の段部１７ａに当接することによる摩擦により回動が規制され、前記したクッション動作によって生ずる前記回転駆動機構２１による回転運動を、前記チャック５側に伝達させるように作用する。なお、前記回転駆動機構２１の軸筒内への取り付けは前記した構成に限られることなく、回転駆動機構２１を軸筒の一部に例えば嵌め込みの手段により取り付けるようにしてもよい。
【００４３】
図５は、ユニット化された前記回転駆動機構２１の構成を拡大して示したものである。この回転駆動機構２１には円筒状に形成された回転子２６が具備されており、前記した中継パイプ２２は、回転駆動機構２１の前端部において、前記回転子２６の内周面に嵌合することで結合されている。
【００４４】
前記回転子２６は、その前端部付近が若干径を太くした太径部になされ、その太径部の一端面（後端面）には第１のカム面２６ａが形成されており、太径部の他端面（前端面）には第２のカム面２６ｂが形成されている。一方、前記回転子２６の後端部側を覆うようにして円筒状の上カム形成部材２７が、前記回転子２６との間で回動可能に配置されており、前記上カム形成部材２７の前端部外周には、円筒状の下カム形成部材２８が嵌合されて取り付けられている。
【００４５】
そして、前記回転子２６における第１のカム面２６ａに対峙する上カム形成部材２７の前端面に、固定カム面（第１の固定カム面ともいう。）２７ａが形成されている。また、前記回転子２６における第２のカム面２６ｂに対峙する下カム形成部材２８の前端部内面に、固定カム面（第２の固定カム面ともいう。）２８ａが形成されている。
【００４６】
なお、前記回転子２６に形成されている第１と第２のカム面２６ａ，２６ｂと、前記第１の固定カム面２７ａ、第２の固定カム面２８ａとの関係および相互の作用については、図６および図７に基づいて後で詳細に説明する。
【００４７】
図５に示すように、前記した上カム形成部材２７の後端部側には、シリンダー部材３０が嵌め込まれており、このシリンダー部材３０の後端部には芯ケース３が挿通できる挿通孔３０ａが形成されている。そして、前記シリンダー部材３０内には円筒状に形成され軸方向に移動可能なトルクキャンセラー３１が配置され、当該トルクキャンセラー３１の内周面前端と前記シリンダー部材３０の内周面後端との間にはコイル状のクッションスプリング３２が装着されている。
【００４８】
前記クッションスプリング３２は、前記トルクキャンセラー３１を前方に付勢するように作用し、この付勢力を受けた前記トルクキャンセラー３１に押されて前記回転子２６は前方に向かうように作用する。
【００４９】
以上のとおり前記した回転駆動機構２１は、その中央部が芯ケース３を通す空間部になされて芯ケース３とは隔離されており、前記した符号２６〜３２で示す各部材により一体に結合されてユニット化されている。
【００５０】
前記した回転駆動機構２１の構成によると、チャック５が筆記芯を把持した状態で、前記回転子２６は中継パイプ２２を介してチャック５と共に軸芯を中心にして回転可能になされている。そして、シャープペンシルが筆記状態以外の場合においては、前記クッションスプリング３２の作用により前記トルクキャンセラー３１を介して回転子２６は前方に付勢されている。
【００５１】
一方、シャープペンシルを使用した場合、すなわち先端パイプ９から突出している筆記芯に筆記圧が加わった場合には、前記チャック５は前記クッションスプリング３２の付勢力に抗して後退し、これに伴って回転子２６も軸方向に後退する。したがって、図５に示す回転子２６に形成された第１のカム面２６ａは前記第１の固定カム面２７ａに接合して噛み合い状態になされる。
【００５２】
図６（Ａ）〜（Ｃ）および図７（Ｄ），（Ｅ）は、前記した動作により回転子２６を回転駆動させる回転駆動機構２１の基本動作を順を追って説明するものである。図６および図７において、符号２６は前記した回転子を模式的に示したものであり、その一端面（図の上側の面）には、周方向に沿って連続的に鋸歯状になされた第１のカム面２６ａが円環状に形成されている。また回転子２６の他端面（図の下側の面）にも、同様に周方向に沿って連続的に鋸歯状になされた第２のカム面２６ｂが円環状に形成されている。
【００５３】
一方、図６および図７に示すように、上カム形成部材２７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の固定カム面２７ａが形成されており、下カム形成部材２８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の固定カム面２８ａが形成されている。
【００５４】
そして、回転子２６に形成された第１のカム面２６ａ、第２のカム面２６ｂ、上カム形成部材２７に形成された第１の固定カム面２７ａ、下カム形成部材２８に形成された第２の固定カム面２８ａの周方向に沿って鋸歯状に形成された各カム面は、そのピッチが互いにほぼ同一となるように形成されている。なお、図６および図７における回転子２６の中央部に描いた○印は、回転子２６の回転移動状態を示している。
【００５５】
図６（Ａ）は、シャープペンシルが不使用の状態（筆記状態以外の場合）における上カム形成部材２７、回転子２６、下カム形成部材２８の関係を示したものである。この状態においては、回転子２６に形成された第２のカム面２６ｂは、下カム形成部材２８の第２の固定カム面２８ａ側に、図５に示したクッションスプリング３２の付勢力により当接されている。この時、前記回転子２６側の第１カム面２６ａと前記第１の固定カム面２７ａが、軸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。
【００５６】
図６（Ｂ）は、シャープペンシルの使用により筆記芯に筆記圧が加わった初期の状態を示している。この場合においては、チャック５および中継パイプ２２を介して、回転子２６はクッションスプリング３２を収縮させて軸方向に後退する。これにより、回転子２６は上カム形成部材２７側に移動する。
【００５７】
図６（Ｃ）は、シャープペンシルの使用により筆記芯に筆記圧が加わり、回転子２６が上カム形成部材２７側に当接した状態を示しており、この場合においては回転子２６に形成された第１カム面２６ａが、上カム形成部材２７側の第１の固定カム面２７ａに噛み合う。これにより回転子２６は第１カム面２６ａの一歯の半位相（半ピッチ）に相当する回転駆動を受ける。そして図６（Ｃ）に示す状態においては、前記回転子２６側の第２カム面２６ｂと前記第２の固定カム面２８ａが、軸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。
【００５８】
次に図７（Ｄ）は、シャープペンシルによる筆記が終わり、筆記芯に対する筆記圧が解かれた初期の状態を示しており、この場合においては、前記したクッションスプリング３２の作用により回転子２６は軸方向に前進する。これにより、回転子２６は下カム形成部材２８側に移動する。
【００５９】
さらに図７（Ｅ）は、前記したクッションスプリング３２の作用により、回転子２６が下カム形成部材２８側に当接した状態を示しており、この場合においては回転子２６に形成された第２カム面２６ｂが、下カム形成部材２８側の第２の固定カム面２８ａに噛み合う。これにより回転子２６は第２カム面２６ｂ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。
【００６０】
したがって、回転子２６の中央部に描いた○印で示すように、筆記圧を受けた回転子２６の軸方向への往復運動に伴って回転子２６は、第１および第２カム面２６ａ，２６ｂの一歯（１ピッチ）に相当する回転駆動を受け、前記した中継パイプ２２、パイプ継手７およびチャック５を介して、これに把持された筆記芯も同様に回転駆動される。
【００６１】
前記した構成のシャープペンシルによると、筆記による回転子２６の軸方向への往復動作により、回転子はその都度カムの一歯に対応する回転運動を受け、この繰り返しにより筆記芯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が偏摩耗するのを防止させることができ、描線の太さや描線の濃さが大きく変化するという問題を解消することができる。
【００６２】
さらに、前記した構成のシャープペンシルによると、筆記芯を案内する先端パイプ９およびスライダー８は、パイプ継手７および中継パイプ２２を介して前記回転子２６と一体となって動作するので、筆記動作に伴う前記したチャック５の後退および前進動作に伴い、先端パイプ９およびスライダー８は中継パイプ２２を介して同方向に移動する。
【００６３】
したがって筆記動作に伴い、筆記芯がわずかに前後動（クッション動作）しても、筆記芯を案内する先端パイプ９も同方向に移動するので、先端パイプ９と筆記芯との間において軸方向の相対移動が生ずることはなく、先端パイプ９からの筆記芯の出寸法を一定に保つことができる。
【００６４】
また、先端パイプ９およびスライダー８は中継パイプ２２を介して前記回転子２６に結合されているので、筆記芯が回転運動を受けた場合に、先端パイプ９およびスライダー８も同様に回転運動を受けることになり、先端パイプ９と筆記芯は一体となって回転することになる。
【００６５】
したがって、前記した構成のシャープペンシルによると、筆記中において先端パイプ９からの筆記芯の出寸法がその都度変化して違和感を与えるという問題を解消させることができる。さらに先端パイプ９からの筆記芯の出寸法の変化により先端パイプにより芯を切削することによる芯折れの発生を防止させることができ、また芯の削りかすにより筆記面を汚染させるという問題も解消することができる。
【００６６】
なお、前記したコイル状のクッションスプリング３２の付勢力を受けて回転子２６を前方に押し出す円筒状のトルクキャンセラー３１は、このトルクキャンセラー３１の前端面と前記回転子２６の後端面との間ですべりを発生させて、筆記作用の繰り返しにより生ずる前記回転子２６の回転運動を、クッションスプリング３２に伝達させるのを防止させるように作用する。
【００６７】
換言すれば、前記回転子２６とクッションスプリング３２との間に、トルクキャンセラー３１が介在されることにより、前記回転子２６の回転運動が前記したすべり作用により前記スプリング３２に伝達されるのを阻止するように作用し、スプリング３２の捩じれ戻り（バネトルク）が発生することで、回転子２６の回転動作に障害を与えるという問題を解消させることができる。
【００６８】
ところで、前記した回転駆動機構２１によると、図５に示すクッションスプリング３２の付勢力に対抗した前記したクッション動作においては、筆記中において「ヘコヘコ」または「カチャカチャ」した感じが付きまとい筆記の感触が悪いという問題が残される。これを解消させるため、前記トルクキャンセラー３１の周側面と前記シリンダー部材３０の内周面との間に、粘着性媒体、好ましくは粘着性グリス（図示せず）を介在させることで、シリンダー部材３０内を軸方向に移動するトルクキャンセラー３１にダンパー効果を持たせることが望ましい。
【００６９】
このために、図５に示すようにシリンダー部材３０の側壁の１８０度対向する位置に、粘着性グリスの注入孔３０ｂがそれぞれ形成されている。そして、トルクキャンセラー３１側には、前記注入孔３０ｂを介して粘着性グリスを注入した時に、当該グリスを封止してトルクキャンセラー３１の周側面の全体に前記グリスを行き渡らせる凸状部材３１ａおよび溝部３１ｂが形成されている。
【００７０】
前記したシリンダー部材３０とトルクキャンセラー３１のより詳細な構成およびその作用について、図８〜図１０に基づいて説明する。図８（Ａ）は前記トルクキャンセラー３１の外観構成を示し、また図８（Ｂ）および図８（Ｃ）は、トルクキャンセラー３１を周方向の互いに直交する位置でそれぞれ切断した状態の断面図である。
【００７１】
このトルクキャンセラー３１の周側面における１８０度対向するほぼ中央位置には、凸状部材３１ａがそれぞれ形成されている。またトルクキャンセラー３１の前記凸状部材３１ａに隣接する軸方向の直後には、周方向に沿って連続する溝部３１ｂが形成されている。さらにトルクキャンセラー３１の前記凸状部材３１ａに直交する周側面は、軸方向に平面状に加工された面そぎ部３１ｃが形成されている。
【００７２】
図９は、前記した構成のトルクキャンセラー３１を、シリンダー部材３０内に挿入し、シリンダー部材３０の注入孔３０ｂを利用して粘着性グリスを注入する順序を説明するものである。すなわち、前記シリンダー部材３０の内周面には、前記トルクキャンセラー３１における一対の凸状部材３１ａが収容される凹状部３０ｃが軸方向に沿って、かつ前記注入孔３０ｂに連通するようにそれぞれ形成されている。
【００７３】
図９（Ａ）は、シリンダー部材３０の注入孔３０ｂを利用して粘着性グリスを注入する場合における両者の位置関係を示している。なお、図９（Ａ）においてａ−ａ線より矢印方向に視た断面図を図１０（Ａ）に示している。すなわち、この状態はトルクキャンセラー３１における凸状部材３１ａが、シリンダー部材３０に形成された注入孔３０ｂよりも前方に位置している。この状態で前記注入孔３０ｂに図示せぬノズルの先端部を挿入して、前記粘着性グリスが注入される。これにより前記グリスは、シリンダー部材３０の凹状部３０ｃ内に貯留される。
【００７４】
図９（Ｂ）は、粘着性グリスの注入後にトルクキャンセラー３１をシリンダー部材３０内に若干押し込んだ状態を示すものであり、図９（Ｂ）におけるｂ−ｂ線より矢印方向に視た断面図を図１０（Ｂ）に示している。この状態においては、トルクキャンセラー３１における凸状部材３１ａが、シリンダー部材３０の注入孔３０ｂよりも後方に移動するために、シリンダー部材３０に形成された注入孔３０ｂとシリンダー部材３０内の凹状部３０ｃは、トルクキャンセラー３１の凸状部材３１ａによって遮断され、また前記凹状部３０ｃは密閉状態になされる。これにより、前記凹状部３０ｃ内は粘着性グリスのグリス溜まりになされる。
【００７５】
続いて図９（Ｃ）は、トルクキャンセラー３１をシリンダー部材３０内にさらに押し込んだ状態を示すものであり、図９（Ｃ）におけるｃ−ｃ線より矢印方向に視た断面図を図１０（Ｃ）に示している。この状態においては、グリス溜まりに封入された凹状部３０ｃ内の粘着性グリスは、トルクキャンセラー３１による押し込み圧力を受けて容積が縮小されるために、トルクキャンセラー３１に形成された前記溝部３１ｂに入り込む。
【００７６】
そして、粘着性グリスは前記溝部３１ｂを経由してトルクキャンセラー３１の周側面、すなわちトルクキャンセラー３１とシリンダー部材３０との間のわずかな隙間に浸入して、両者の間に満遍なく行き渡る。
【００７７】
この時、凹状部３０ｃにより形成されたるグリス溜まりに封入された余剰な粘着性グリスは、前記溝部３１ｂを経由して図１０（Ｃ）に示すように、トルクキャンセラー３１の周側面に形成された前記面そぎ部３１ｃと、シリンダー部材３０との間の隙間（面そぎ部と同一の符号３１ｃで示す。）内に入り込み貯留される。
【００７８】
なお、前記粘着性グリスとしては、そのちょう度が１００〜４００の範囲のものを用いることが望ましく、前記粘着性グリスとしては、例えば信越化学工業社製の商品名「信越シリコーングリス」品番：Ｇ３３０〜３３４，Ｇ３４０〜３４２，Ｇ３５１〜３５３，Ｇ６３１〜６３３などを好適に利用することができる。
【００７９】
これにより、前記トルクキャンセラー３１の急激な軸方向への移動動作には大きな粘性抵抗が付与され、比較的緩慢に動く静的な荷重に対しては粘性抵抗が非常に小さくなるダンパー機能を与えることができる。
【００８０】
したがって前記した構成によると、筆記圧の解除によりトルクキャンセラーが前進移動する場合において、効果的にダンパーの機能を与えることができ、前記したクッション動作に伴って発生する筆記の感触の悪さを効果的に是正させることができる。加えて、前記した構成によると、ダンパー機能を果たす粘着性グリスの注入および塗布操作を容易にすることができ、またダンパー機能を果たす部分への粘着性グリスの塗布量も均一にすることができるので、ダンパー特性のバラツキを極めて小さくすることが可能となる。
【００８１】
なお、前記した実施の形態においては、シリンダー部材３０には一対の注入孔３０ｂと凹状部３０ｃがそれぞれ形成され、一方、前記トルクキャンセラー３１には一対の凸状部材３１ａが形成されているが、これは粘着性グリスの注入および塗布操作の作業の利便性のために一対になされているもので、これらはそれぞれ１つ形成されることで、その機能を果たすことができる。
【００８２】
図２に戻り、前記した内軸１７の後端部内には、ノック部材としてのノック棒３５が後軸１７に対して摺動可能に取り付けられており、後軸１７とノック棒３５との間の空間部にはノック棒のリターンスプリング３６が配置されている。そして、ノック棒３５の中央よりも若干後端部寄りには、筆記芯の補給孔を備えた当接部３５ａが形成されている。なお、ノック棒３５の後端部には、消しゴム３７が着脱可能に装着されると共に、消しゴム３７を覆うノックカバー３８がノック棒３５の後端部の周面に着脱可能に取り付けられている。
【００８３】
前記したノック棒３５の当接部３５ａと、前記した芯ケース３の後端部とは所定の間隔をもって対峙した構成にされている。すなわち、芯ケース３は前記ノック棒３５に機械的に連結されることなく、前記間隔をもって分離されている。
【００８４】
この構成において、前記ノック棒３５のノック操作を行うと、ノック棒３５の前記当接部３５ａが芯ケース３の後端部に当たり、そのまま芯ケース３を前方に押し出すように作用する。これにより、前記したとおりチャック５が前進して筆記芯を先端パイプ９より繰り出させるように作用する。そして前記したノック操作の解除によりノック棒３５は、リターンスプリング３６の作用により後退して図２に示す状態に復帰する。
【００８５】
前記した構成によると、ノック棒３５に形成された当接部３５ａと、前記芯ケース３の後端部とが所定の間隔をもって対峙しているので、筆記によるクッション動作によりチャック５および芯ケース３が若干後退しても、芯ケース３の後端部が前記ノック棒３５の当接部３５ａに衝突することはなく、前記回転駆動機構２１による回転動作に障害を与えるのを防止することができる。
【００８６】
図１１および図１２は、筆記動作に伴って前記した回転駆動機構２１における回転子２６が回転運動している様子が表示できるようにした例を示している。すなわち図１１（Ａ）および（Ｂ）は、前記した回転子２６の構成を角度を変えて示した斜視図である。
【００８７】
この回転子２６は、好ましくは白色の樹脂材料で成形されており、この回転子２６における前記した第１のカム面２６ａと第２のカム面２６ｂが形成された太径部には、その周側面の対向する位置に例えば黒色による表示部２６ｃが形成されている。すなわち前記太径部の周方向に沿って、９０度の間隔をもって白色および黒色による表示部２６ｃが形成されている。
【００８８】
一方、図１２（Ａ）および（Ｂ）は、シャープペンシルの外観を示したものであり、前記した回転子２６に施された白黒による前記表示部２６ｃが外側から透過して視認できるようにした構成を示している。この例においては、丸形状に形成された窓部２０を介して白黒による前記表示部２６ｃが表示される様子を示しており、（Ａ）は回転子２６の回転に伴って、表示部２６ｃにおける白と黒の境界部が窓部２０に表示された様子を示している。また（Ｂ）は回転子２６のさらなる回転に伴って、表示部２６ｃにおける黒色部分が窓部２０に表示された様子を示している。
【００８９】
前記した構成は、前記回転子２６の外側を覆う図５に示す回転駆動機構２１の下カム形成部材２８、前記回転駆動機構２１の外側に位置する図２に示す後軸１７、前記後軸１７のさらに外側を覆う外軸１８のそれぞれを光透過性の樹脂で成形し、例えば前記後軸１７の周側面を、前記した丸形状の窓部２０を残して塗装処理を施すことで実現することができる。
【００９０】
このように回転子２６の回転状態が外側から視認できるように構成することで、シャープペンシルの製造組み立て時における動作確認検査において、目視により容易に回転駆動機構の良否判断を行うことが可能である。また使用時においてユーザに対して興味もしくは一種の楽しみを抱かせることができ、製品の大きな差別化にも寄与することができる。
【００９１】
以上説明した実施の形態においては、軸筒に比較的肉厚のグリップ部材が装着されている関係で、ユニット化された筆記芯の回転駆動機構２１は、グリップ部材の装着位置よりも後方である後軸１７内に収容されており、回転駆動機構２１は中継パイプ２２を介してチャック５と連結されている。この例のように比較的寸法が長い中継パイプ２２を採用する場合には、中継パイプ２２は芯ケース３と共に可撓性の素材、例えばポリプロピレン等により構成されていることが望ましい。
【００９２】
前記した可撓性の素材による中継パイプ２２を採用することで、回転駆動機構２１を構成する各部品の成形上の誤差や、その組み立てに基づくわずかな偏心、また中継パイプ２２やチャック５を含む筆記芯の回転駆動部分の相互の接続により生ずる偏心等が存在しても、前記中継パイプ２２の可撓性の特質が生かされ、筆記芯の回転運動に支障が生ずるのを効果的に解消させることができる。
【００９３】
これにより、図１３に口先部１の周辺部分を拡大して示したように、口先部１の内周面と、スライダー８との間に遊びを持たせる程度をより少なくさせることができ、前記遊びが大きいことにより筆記の感触を悪くするという問題も解消させることができる。
【００９４】
なお、前記した口先部１としては、合成樹脂素材にメッキを施してなるいわゆるクチプラが用いられている。このようなクチプラ１は、その内側（内周面）に比較して外側ほど、メッキ厚が厚く形成される。したがって、クチプラ１の内周面は予め先端部に行くにしたがって内径がわずかに大きくなるテーパー面１ａに成形することで、前記メッキ厚の差を吸収し、クチプラ１の内周面とスライダー８との間の遊びの程度をより少なくさせることができる。
【符号の説明】
【００９５】
１ 口先部（クチプラ）
２ 先軸（軸筒）
３ 芯ケース
５ チャック
６ 締め具
８ スライダー
１３ グリップ部材
１４ 軸継手
１７ 後軸（軸筒）
１８ 外軸
２１ 回転駆動機構
２２ 中継部材（中継パイプ）
２４ 軸スプリング
２６ 回転子
２６ａ 第１カム面
２６ｂ 第２カム面
２７ 上カム形成部材
２７ａ 第１固定カム面
２８ 下カム形成部材
２８ａ 第２固定カム面
３０ シリンダー部材
３１ トルクキャンセラー
３２ クッションスプリング
３５ ノック棒（ノック部材）
３６ リターンスプリング
３７ 消しゴム
３８ ノックカバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノック部材のノック操作に基づくチャックの前後動により筆記芯の解除と把持を行い、前記筆記芯を前方に繰り出すことができるように構成されると共に、前記チャックが前記筆記芯を把持した状態で前後動および軸芯を中心にして回転可能となるように前記軸筒内に収容されたシャープペンシルであって、
軸方向の往復運動を回転運動に変換することができる回転駆動機構がシャープペンシル本体とは独立した１つのユニットにより構成されて前記軸筒内に収容され、前記回転駆動機構と前記チャックとが中継部材を介して接続されることで、前記中継部材を介して前記チャックに把持された筆記芯に加わる筆記圧に基づく前後動を前記回転駆動機構に対して往復運動として伝達させると共に、前記回転駆動機構により生成される回転運動をチャックに伝達するように構成したことを特徴とするシャープペンシル。
【請求項２】
前記中継部材が可撓性の素材により形成されていることを特徴とする請求項１に記載されたシャープペンシル。
【請求項３】
前記中継部材がチャックの後端部に接続された芯ケースの外側に同軸状に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたシャープペンシル。
【請求項４】
前記回転駆動機構は、軸スプリングにより軸筒内の一部に押し当てられることで、軸筒内における回転駆動機構の回動動作が阻止されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載されたシャープペンシル。
【請求項５】
前記回転駆動機構には、前記中継部材が接続される回転子が具備され、当該回転子は円環状に形成されてその軸方向の一端面および他端面に第１と第２のカム面がそれぞれ形成されると共に、前記第１と第２のカム面にそれぞれ対峙するように第１と第２の固定カム面が具備され、
前記筆記圧による前記チャックの後退動作によって、前記円環状回転子における第１のカム面が、前記第１の固定カム面に当接して噛み合わされ、前記筆記圧の解除により前記回転子における第２のカム面が、前記第２の固定カム面に当接して噛み合わされるように構成され、
前記回転子側の第１カム面が、前記第１の固定カム面に噛み合わされた状態において、前記回転子側の第２カム面と前記第２の固定カム面が、軸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、前記回転子側の第２カム面が、前記第２の固定カム面に噛み合わされた状態において、前記回転子側の第１カム面と前記第１の固定カム面が、軸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ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載されたシャープペンシル。
【請求項６】
前記回転駆動機構には、筆記圧が解除された状態において、前記回転子における第２のカム面を、前記第２の固定カム面に当接させて噛み合わせ状態に付勢するクッションスプリングが具備されていることを特徴とする請求項５に記載されたシャープペンシル。
【請求項７】
前記回転駆動機構における前記回転子の後端部と前記クッションスプリングとの間に、前記回転子の後端部との間においてすべりを発生させるトルクキャンセラーが介在され、前記回転子の回転運動が前記クッションスプリングに伝達されるのを阻止するように構成したことを特徴とする請求項６に記載されたシャープペンシル。
【請求項１】
ノック部材のノック操作に基づくチャックの前後動により筆記芯の解除と把持を行い、前記筆記芯を前方に繰り出すことができるように構成されると共に、前記チャックが前記筆記芯を把持した状態で前後動および軸芯を中心にして回転可能となるように前記軸筒内に収容されたシャープペンシルであって、
軸方向の往復運動を回転運動に変換することができる回転駆動機構がシャープペンシル本体とは独立した１つのユニットにより構成されて前記軸筒内に収容され、前記回転駆動機構と前記チャックとが中継部材を介して接続されることで、前記中継部材を介して前記チャックに把持された筆記芯に加わる筆記圧に基づく前後動を前記回転駆動機構に対して往復運動として伝達させると共に、前記回転駆動機構により生成される回転運動をチャックに伝達するように構成したことを特徴とするシャープペンシル。
【請求項２】
前記中継部材が可撓性の素材により形成されていることを特徴とする請求項１に記載されたシャープペンシル。
【請求項３】
前記中継部材がチャックの後端部に接続された芯ケースの外側に同軸状に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたシャープペンシル。
【請求項４】
前記回転駆動機構は、軸スプリングにより軸筒内の一部に押し当てられることで、軸筒内における回転駆動機構の回動動作が阻止されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載されたシャープペンシル。
【請求項５】
前記回転駆動機構には、前記中継部材が接続される回転子が具備され、当該回転子は円環状に形成されてその軸方向の一端面および他端面に第１と第２のカム面がそれぞれ形成されると共に、前記第１と第２のカム面にそれぞれ対峙するように第１と第２の固定カム面が具備され、
前記筆記圧による前記チャックの後退動作によって、前記円環状回転子における第１のカム面が、前記第１の固定カム面に当接して噛み合わされ、前記筆記圧の解除により前記回転子における第２のカム面が、前記第２の固定カム面に当接して噛み合わされるように構成され、
前記回転子側の第１カム面が、前記第１の固定カム面に噛み合わされた状態において、前記回転子側の第２カム面と前記第２の固定カム面が、軸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、前記回転子側の第２カム面が、前記第２の固定カム面に噛み合わされた状態において、前記回転子側の第１カム面と前記第１の固定カム面が、軸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ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載されたシャープペンシル。
【請求項６】
前記回転駆動機構には、筆記圧が解除された状態において、前記回転子における第２のカム面を、前記第２の固定カム面に当接させて噛み合わせ状態に付勢するクッションスプリングが具備されていることを特徴とする請求項５に記載されたシャープペンシル。
【請求項７】
前記回転駆動機構における前記回転子の後端部と前記クッションスプリングとの間に、前記回転子の後端部との間においてすべりを発生させるトルクキャンセラーが介在され、前記回転子の回転運動が前記クッションスプリングに伝達されるのを阻止するように構成したことを特徴とする請求項６に記載されたシャープペンシル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１１６０２８（Ｐ２０１１−１１６０２８Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７５４２７（Ｐ２００９−２７５４２７）
【出願日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【出願人】（０００００５９５７）三菱鉛筆株式会社 (692)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【出願人】（０００００５９５７）三菱鉛筆株式会社 (692)
【Ｆターム（参考）】
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