(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、一般に、螺合による部品の連結においては、先筒などが小さな部品の場合に、螺子の噛む山(螺子山)の数が不十分なことが考えられる。また、螺子を無理抜きによって形成した場合、螺子山の高さが減少してしまい、雄螺子部と雌螺子部の接触力が十分に得られないことも考えられる。
ここで、上記従来技術にあっては、軸筒と先筒との緩み防止すなわち固定を、螺合解除回転方向(軸筒の周方向)で行っていた。このため、先筒を軸筒に挿入する方向を連結方向としたときに、軸筒と先筒とが離脱するように連結方向とは逆の方向に引っ張ってしまうと、その連結方向とは逆の方向においては螺子山による規制しかないため、一方の螺子山が他方の螺子山を乗り越え、簡単に軸筒と先筒が外れてしまう可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、第1の軸筒と第2の軸筒を螺合によって連結してなる軸筒であって、螺合完了時に
凸部と凹部とにより係合する係合部を各々の軸筒に
設けると共に、前記凹部を窓孔部とし、また、前記係合部の係合する側に、前記連結方向に対して垂直な面部を形成
すると共に、前記係合部が、前記軸筒の周方向においても当接することを第1の要旨とする。
そして、第1の軸筒と第2の軸筒を螺合によって連結してなる軸筒であって、螺合完了時に
凸部と凹部とにより係合する係合部を各々の軸筒に
設けると共に、前記凹部を窓孔部とし、また、前記凸部における前記凹部との係合面の縦断面形状を前記連結方向に対して凹状部を有する形状とすると共に、
前記凹部における前記凸部との係合面の縦断面形状を前記凹状部と係合する凸状部を有する形状と
し、前記係合部が、前記軸筒の周方向においても当接することを第2の要旨とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明は、その第1の要旨を、第1の軸筒と第2の軸筒を螺合によって連結してなる軸筒であって、螺合完了時に
凸部と凹部とにより係合する係合部を各々の軸筒に
設けると共に、前記凹部を窓孔部とし、また、前記係合部の係合する側に、前記連結方向に対して垂直な面部を形成
すると共に、前記係合部が、前記軸筒の周方向においても当接するので、螺子山の数、または、その高さが不十分であったとしても、第1の軸筒と第2の軸筒とをその離脱方向、すなわち、第1の軸筒と第2の軸筒との連結方向とは逆の方向に引っ張った際に、第1の軸筒と第2の軸筒とが抜けることがなく、第1の軸筒と第2の軸筒を確実に固定することが出来る。
また、第1の軸筒と第2の軸筒を螺合によって連結してなる軸筒であって、螺合完了時に
凸部と凹部とにより係合する係合部を各々の軸筒に
設けると共に、前記凹部を窓孔部とし、また、前記凸部における前記凹部との係合面の縦断面形状を前記連結方向に対して凹状部を有する形状とすると共に、
前記凹部における前記凸部との係合面の縦断面形状を前記凹状部と係合する凸状部を有する形状と
し、前記係合部が、前記軸筒の周方向においても当接するので、一方の係合部の凹状部が他方の係合部の凸状部を覆うように係合するため、第1の軸筒と第2の軸筒とを連結方向とは逆の方向に引っ張ったとしても、より確実に第1の軸筒と第2の軸筒の固定を行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図1〜
図5に第1例を示し説明する。本例は、本発明を筆記具のシャープペンシルに展開した例である。本発明は、シャープペンシル以外にも、ボールペン、塗布具等の筆記具、また、化粧品の容器等に用いることができる。
【0010】
軸筒1は、内部に芯保持部材2が圧入固定されている先部材3と、その先部材3の後端に着脱自在に螺着された前軸(第1の軸筒)4、その前軸4の後端に着脱不可能に螺着された後軸(第2の軸筒)5とから構成されており、軸筒1の内部には芯繰り出し手段6が配置されている。
前記前軸4は、前方に縮径部7が形成されており、この縮径部7の外周には、熱可塑性エラストマーやシリコーンなどからなるグリップ8が配置されている。本例においては、グリップ8は、前軸4に挿着されている。一方、前記後軸5は、その後方外周面にクリップ9が一体に設けられている。このクリップ9は、その全体が湾曲した形状となっており、その前方軸筒1側には、玉部10が形成されている。
【0011】
次に、前記芯繰り出し手段6について詳述する。本例の芯繰り出し手段6においては、芯Lを把持、開放するためのチャック体11が軸筒1の前方に配置されており、そのチャック体11にはチャック体11の開閉を行うチャックリング12が囲繞した状態で挿着されている。そして、チャック体11の後方には芯Lを収容する芯タンク13が圧入固定されている。その芯タンク13の圧入固定部、すなわち、芯タンク13の前方は、縮径部14となっており、この縮径部14により、芯タンク13の外周面には段部15が形成されている。一方、前軸4の前方内周面にも、段部16が形成されている。前記芯タンク13の段部15と前記前軸4の段部16の間には、芯繰り出し手段6を軸筒1後方へ付勢する弾撥部材(コイルスプリング)17が帳架されている。
【0012】
続いて、シャープペンシルの後方部について詳述する。前記芯タンク13の後方内周面には、段部18が形成されている。この芯タンク13の後方には、消しゴム19が挿入されているが、この消しゴム19は、前記芯タンク13の段部18によって位置決めされている。
また、前記芯タンク13の後方外周面には、鍔部20と凹部22が形成されている。その凹部22は、鍔部20より後方に位置している。そして、前記芯タンク13の後方には、消しゴム18を覆うように、押圧部材21が嵌合されている。この押圧部材21の内周面には、前記芯タンク13の凹部22と係合する凸部23が形成されており、これにより、芯タンク13と押圧部材21が嵌合できるようになっている。さらに、押圧部材21の後方には、熱可塑性エラストマーやシリコーンなどからなる押圧部材カバー24が配置されており、また、押圧部材21の天面には、貫通孔25が形成されている。
【0013】
シャープペンシルを使用する際は、前記押圧部材21を軸筒1の前方に向けて押圧する。これにより、芯タンク13、その芯タンク13に圧入固定されているチャック体11が前方に押圧され、前進する。このとき芯Lをも前進せしめ、チャックリング12が先部材3の内周面に設けられた段部26に当接し、チャック体11が拡開する。そして、チャック体11の拡開後も、チャック体11の前進動作が行われる。ここで押圧部材21の押圧操作を解除すると、芯タンク13とチャック体11が後退し、チャック体11がチャックリング12によって閉鎖せしめられ、再び芯Lを把持する。これで芯Lの繰り出し動作が完了する。
【0014】
前記前軸4と前記後軸5の構成、および、その連結について詳述する。
図3は、前軸4後方の縦断面拡大図である。前軸4の後方内周面には、雌螺子部27が形成されている。この雌螺子部27より前方には内径が拡径している拡径部28が設けられており、この拡径部28により段部(係合部)29が形成されている。この段部29は、前軸4の内周面に対して垂直、すなわち、前軸4と後軸5の連結方向に対して垂直に形成されている。なお、以下では、この前軸4と後軸5との連結方向、すなわち、前軸4に後軸5を挿入させた際の方向のことを、「連結方向」または「軸筒の連結方向」と記載する。
一方、
図4は、後軸5の外観拡大図である。後軸5の中央部外周面には、雄螺子部30が形成されており、後軸5は、前軸4と螺着可能となっている。そして、雄螺子部30より前方の後軸5外周面には、前記前軸4の段部29と係止可能な凸部(係合部)31が、ほぼ全周に形成されている。この凸部31は、全体が矢型形状となっており、後軸5の外周面と垂直な面部32と、その垂直な面部32より前方に位置し、軸心方向すなわち後軸5の径中心方向に向かって傾斜している傾斜面部33とを有している。この面部32は、軸筒の連結方向に対して垂直に形成されており、前記前軸4の段部29と係合する。また、前記後軸5の前方外周面には、対向する位置にスリット34が2箇所形成されており、その前端は開口している。
【0015】
次に作用について説明する。前記前軸4に前記後軸5を螺合する際、後軸5にはスリット34が形成されているため、前記凸部31が形成されている箇所が内方にたわみながら前軸4の内部を前進していく。前記スリット34により、後軸5の前方部は、弾性変形可能になっているのである。そして、前軸4と後軸5との螺合が完了すると、スリット34が拡開して前軸4の段部29と後軸5の凸部31が係合し、前軸4と後軸5との連結がなされる(
図5)。
この状態で、後軸5を外すように軸筒の連結方向と逆の方向に引っ張る力が加わった場合、または、螺合解除回転方向(軸筒の周方向)に力が加わった場合のいずれの場合においても、軸筒の連結方向に対して垂直に形成されている前記前軸4の段部29の面部と後軸5の凸部31の垂直な面部32とが当接して、軸筒の連結方向とは逆の方向への抵抗を生じさせる。これにより、前軸4と後軸5との離脱方向に力が働いても、後軸5が前軸4から抜けることがなく、また、螺合解除回転方向に力が働いても、螺合が解除される事がなく、確実に前軸4と後軸5が固定される。螺合による連結だけでは、螺子を無理抜きによって形成した場合、雌螺子部と雄螺子部の接触力が十分に得られずに抜けてしまう可能性や、小さな部品の場合、螺子の噛む山(螺子山)の数が不十分なことが考えられるが、この後軸5の凸部31の抵抗力により、後軸5を前軸4から抜こうとする力への抵抗力を補う事が出来、確実に前軸4と後軸5を固定することが出来るのである。
【0016】
なお、本例においては、スリット34を形成したので、凸部31の寸法のバラツキを吸収し、組立易く、確実に段部29と凸部31を係合することが出来る。さらに、本例においては、
図2に示すように、前軸4と後軸5を螺合した後、後軸5の内部に芯タンク13が挿入されているため、螺合完了後のスリット34の内方への変形を防止し、万が一にも凸部31と段部29との係合が外れる事がない。
【0017】
次に
図6〜
図11に第2例を示し説明する。本例は、前記係合部が螺合解除回転方向すなわち軸筒の周方向でも当接するように、係合部を形成した例である。以下では、第1例と同様の構成に関する記載は割愛する。
【0018】
前軸4の雌螺子部27の前端部には、その雌螺子部27にかかるようにして凸部35が形成されている。この凸部35は、対向する位置に2箇所形成されており、
図11に示すように、横断面が三角形状で、螺合回転進行方向に向かって徐々に高くなる緩やかな傾斜面部36と前軸4の内周面と略直交する急な傾斜面部37とを有している。この凸部35の軸筒の連結方向側の面部38は、前軸4の内周面に対して垂直な面部すなわち軸筒の連結方向に対して垂直な面部となっている。
一方、後軸5には、雄螺子部30の前方から後方にかけて窓孔部(凹部)39を形成している。この窓孔部(凹部)39も、対向する位置に2箇所形成されており、前記凸部35と係合するようになっている。
【0019】
次に作用について説明する。前述したように、前軸4の凸部35は、螺合回転進行方向に向かって徐々に高くなる緩やかな傾斜面部36を有していることから、前軸4に後軸5を螺合する際、その螺合進行方向に前軸4の凸部35が倒れるように変形する。そして、螺合が完了すると、前軸4の凸部35が後軸5の窓孔部39に入り込み、凸部35と窓孔部39の係合がなされる。
ここで、前軸4と後軸5とを離脱させる方向(軸筒の連結方向とは逆の方向)に力が働くと、前軸4の雌螺子部27と後軸5の雄螺子部30が当接し、また同時に、連結方向に対して垂直に形成された2つの面部、すなわち、前記凸部35の軸筒の連結方向側の面部38と後軸5の窓孔部39の前端面40とが当接する。これにより、軸筒の連結方向と逆の方向へ前軸4と後軸5とを抜こうとする力に対して抵抗力が働き、前軸4からの後軸5の抜けを確実に防ぐ事が出来る。
また、本例においても、螺合解除回転方向に力が加わった場合にも、前軸4の凸部35における軸筒の連結方向側の面部38と後軸5の窓孔部39の前端面40が当接し、螺合が解除されないようになっている。そして、本例においては、さらに、前軸4の凸部35の螺合解除回転方向の側面、すなわち、前記急な傾斜面部37が、対応する後軸5の窓孔部39の内側面41と当接する。このため、螺合解除回転方向(軸筒の周方向)にも凸部35と窓孔部39が当接することによる抵抗力が働き、螺合が解除される事がないようになっている。これにより、前軸4と後軸5の固定を更に確実にすることが出来る。
【0020】
本例においては、雌螺子部27を形成した前軸4に凸部35、雄螺子部30を形成した後軸5に窓孔部39を形成したが、本例のように四方が閉じている窓孔部39に凸部35を係合させた場合には、螺合を無理やり解除しようとしたり、軸筒の連結方向と逆の方向に強く抜こうとしたりしても、窓孔部が変形しにくく、また、螺合解除回転方向(軸筒の周方向)に力を受けても、窓孔部がその拡開方向に力を受けるため、後軸の外径も拡開する方向に変形し、前軸との結合状態がより強固になり外れにくいといった良さがある。また、四方が囲まれた部分に凸部が係合されるので、上述したように、軸筒の連結方向と逆の方向に対する抜けだけでなく、螺合解除回転方向の力にも係止する力が働き、確実に前軸と後軸とを固定することが出来る。
【0021】
また、本例においては、雌螺子部を形成した前軸に凸部、雄螺子部を形成した後軸に窓孔部(凹部)を形成したが、雌螺子部を形成した前軸に凹部、雄螺子部を形成した後軸に凸部を形成してもよい。その場合にも、本例と同じ効果が得られる。
本例においては、凸部と凹部を2対形成したが、その数は適宜選択することができる。
【0022】
なお、本例においては、前軸4に形成した凸部35を、雌螺子部27の前端部に、その雌螺子部にかかるようにして形成したが、第4例などに示すように、雌螺子部の前端部近傍に凸部を形成しても良い。また、凸部は、第1例に示したように、雌螺子部より前方に形成しても良い。しかしながら、螺子部の前端部近傍に凸部を形成した場合には、成形時の無理抜きによる凸部の変形を小さくすることができるので、確実に凸部と窓孔部とを係合させることができる。また、螺合部と係合部とを離して形成した場合と比較して、螺合部と係合部におけるばらつきを吸収して確実に係合することができるので、螺合による固定力と係合部による固定力を最大限生かす事が出来る。
【0023】
次に
図12〜
図18に第3例を示し説明する。本例は、凸部と窓孔部の軸筒の連結方向での当接の仕方を鍵型状にした第2例の変形例である。
【0024】
前軸4の雌螺子部27の前端部近傍には、凸部42が形成されている。この凸部42の縦断面形状は、矢型状をしており、軸筒の連結方向に対して凹状部43を有している(
図17)。そして、この凸部42の横断面は、
図18に示すように、四角形状である。
一方、後軸5には、雄螺子部30の前方から後方にかけて窓孔部(凹部)44を形成している。この窓孔部(凹部)44の前端部の縦断面形状は、前記凹状部43と係合する凸状部45を有している。
【0025】
次に作用について説明する。前軸4と後軸5の螺合を完了させると、前軸4の凸部42と後軸5の窓孔部44とが係合する。このとき、この係合部は、前記凸部42の凹状部43が前記窓孔部44の凸状部45を覆うように係合するため、後軸5を前軸4との離脱方向すなわち軸筒の連結方向と逆の方向に力が加わった場合においても、より確実に前軸4と後軸5との固定を行うことが出来る。
なお、本例の場合も、前軸4の凸部42と窓孔部44とが軸筒の周方向においても当接する。このため、螺合解除回転方向(軸筒の周方向)に力が加わっても、軸筒の連結方向と逆の方向および螺合解除回転方向に対する抵抗力が生じる。よって、いずれの場合においても、螺合が解除されることも、後軸5が前軸4から抜けてしまうこともなく、前軸4と後軸5の固定を確実に行うことが出来る。
【0026】
次に、
図19〜
図22に第4例を示し説明する。本例は、前軸4の凸部を複数連なるように形成した、第2例の変形例である。
前軸4の雌螺子部27の前端部近傍には、凸部46を複数形成している。この凸部46は、横断面が三角形状であり、螺合回転進行方向に向かって徐々に高くなる緩やかな傾斜面部47と、前軸4の内周面と略直交する急な傾斜面部48とを有している。この凸部46の軸筒の連結方向側の面部49は、前軸4の内周面に対して垂直な面部、すなわち軸筒の連結方向に対して垂直な面部となっている。
【0027】
次に作用について説明する。前軸4と後軸5の螺合を完了させると、前軸4の凸部46と後軸5の窓孔部39とが係合する。このとき、螺合での組み付けの為、その螺合完了位置にばらつきがあったとしても、
図19の凸部46のように複数で連続に設ける事で、そのばらつきを許容する事が出来るのである。
結果、本例においても、前軸4と後軸5を離す方向すなわち軸筒の連結方向と逆の方向に力が加わった際には、雌螺子部27と雄螺子部30の他に、前軸4の凸部46の面部49と窓孔部39の面部40が当接し、軸筒の連結方向と逆の方向への抵抗力を発生させる。また、本例の場合も、前軸4の凸部46と窓孔部39とが軸筒の周方向においても当接する。このため、螺合解除回転方向(軸筒の周方向)に力が加わっても、軸筒の連結方向と逆の方向および螺合解除回転方向に対する抵抗力が生じる。よって、いずれの場合においても、螺合が解除されることも、後軸5が前軸4から抜けてしまうこともなく、前軸4と後軸5の固定を確実に行うことが出来る。
【0028】
最後に
図23〜
図26に第5例を示し説明する。本例においても、前軸4の雌螺子部27の前端部近傍に、凸部50を形成している。前軸4には、この凸部50の前方部を残し、周囲三方向に食い切りを入れることにより、弾性片部51が形成されている。このように食い切ることにより、前記凸部50を有する弾性片部51は、前軸4の軸筒の外径方向(軸径外方向)に動くようになっている。この凸部50の軸筒の連結方向側の面部52は、前軸4の内周面に対して垂直な面部、すなわち、軸筒の連結方向に対して垂直な面部として形成されている。
そして、後軸5には、第2例ないし第4例と同様に、雄螺子部30の前端部から後端部にかけて窓孔部(凹部)39が形成されている。
【0029】
次に作用について説明する。前軸4と後軸5を螺合させていくと、凸部50が前軸4の軸径外方向に動くため、凸部50が前軸4の外側へと押し出されるように弾性片部51が弾性変形して、螺合が進行する。弾性片部51によって前軸4の凸部50の弾性変形量を多くして、雄螺子部30が形成されている後軸5を傷つけにくくしているのである。そして、螺合が完了すると、前軸4の凸部50が前軸4の内方へ動いて、後軸5の窓孔部39に入り込み、前軸4の凸部50と後軸5の窓孔部39との係合も完了する。
そして、本例においても、前軸4と後軸5との離脱方向に力が加わった際には、雌螺子部27と雄螺子部30が当接する他に、前軸4の凸部50と後軸5の窓孔部39が当接し、軸筒の連結方向と逆の方向の力に対する抵抗力を発生させる。また、螺合解除回転方向すなわち軸筒の周方向に力が加わっても、前軸4の凸部50と後軸5の窓孔部39とが当接し、螺合解除回転方向への抵抗力を発生させる。このため、前軸4と後軸5の離脱方向に力が加わった場合、また、螺合解除回転方向に力が加わった場合のいずれにおいても、軸筒の連結方向と逆の方向への力に対する抵抗力と螺合解除回転方向の力に対する抵抗力が生じる。このため、いずれの場合においても、螺合が解除されることも、前軸5が前軸4から抜けてしまうこともなく、前軸4と前軸5の固定を確実に行うことが出来る。
【0030】
なお、本例のように、凸部50の前方部を残した状態で、周囲三方向に食い切りを入れることで弾性片部51を設けた場合、その弾性片部51は、前記凸部50の前方部を支点として軸径方向に動く。凸部50と窓孔部39との係合後、螺合解除回転方向に前軸4を回転させると、凸部50とその凸部50を有する弾性片部51は食い切りの上方、すなわち、前軸4の後方に向けて変形するが、やがて前軸4の内壁に接触して変形が止まる。このとき、前軸4の凸部50と後軸5の窓孔部39とに形成された連結方向に対して垂直な面部が面接触し、軸径外方向へは変形しない。そのため、凸部50の窓孔部39との係合は外れることがない。凸部50の側方部のうち1箇所を残した状態で、他方の側方部および前方部、後方部の周囲三方向に食い切りを入れることによって、凸部50を軸径方向に変形可能とした場合と比較すると、本例は、凸部と窓孔部とが一度係合した後は、凸部が軸径方向に動くことがないため、確実に凸部と窓孔部との係合状態を維持することが出来る。