(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
芯の把持・開放を複数の弾性片により行うチャック体であって、そのチャック体はチャックリングにより囲繞される頭部を有すると共に、その頭部よりも後方まで形成された前記複数の弾性片を有し、前記弾性片の支点近傍におけるチャック体の肉厚を、芯の繰り出し操作時における、チャックリングの前後動領域におけるチャック体の肉厚よりも薄くしたことを特徴とするチャック体。
【発明を実施するための形態】
【0009】
作用について説明する。本発明は、芯の把持・開放を複数の弾性片により行うチャック体であって、そのチャック体はチャックリングにより囲繞される頭部を有すると共に、その頭部よりも後方まで形成された前記複数の弾性片を有し、
前記弾性片の支点近傍におけるチャック体の肉厚を、芯の繰り出し操作時における、チャックリングの前後動領域におけるチャック体の肉厚よりも薄くしたので、異なる芯径においてもチャック体の頭部及び、チャックリングの前後動領域の外径を統一できる為、チャックリングを共通部品として使用でき、さらに弾性片における支点周辺の肉厚を変化させることで各芯径においても、良好なノック感が得られ、且つ、筆記中に芯の引っ込みが防止できるチャック体を提供する事ができる。
【0010】
本発明の第1実施例を
図1〜
図8に示し、説明する。尚、以下では、シャープペンシルの全体図において、後述の先部材4側を前方と言い、押圧部材18側を後方という。
【0011】
軸筒1は、前方にステンレス製のパイプ2と内部に芯保持部材3が圧入固定されている先部材4と、その先部材4の後端に螺着により配置された軸筒本体(内軸部材)5とから構成されており、その軸筒1の内部には芯繰り出し機構を有する芯繰り出しユニット6が配置されている。前記軸筒本体5は、前記先部材4と前記芯繰り出しユニット6とで挟みこまれており、後述するように、前記先部材4と前記芯繰り出しユニット6とを螺着させることで、軸筒本体5を固定している。
芯繰り出しユニット6は、芯を収納する芯タンク7を有し、その芯タンク7の前端には中継ぎ部材8が圧入によって固定されている。そして、その中継ぎ部材8の前方には、芯Lを把持、解放するためのチャック体9が固定されており、そのチャック体9には、チャック体9の開閉を行うチャックリング10が囲繞した状態で配置されている。更に、前記
中継ぎ部材8、チャック体9、チャックリング10を内包するように中ネジ部材11が配置されている。その中ネジ部材11の位置決めは、中ネジ部材11の前方内部に形成された段部12とチャックリング10の後端面との当接、及び、中ネジ部材11の後方に形成された大径部13の後端と前記芯タンク7の前方に形成された縮径部14の前端との間に張設された弾撥部材(コイルスプリング)15により、なされている。その弾撥部材15は、芯繰り出しユニット6が、軸筒1内に配置された際に、チャック体9、中継ぎ部材8及び芯タンク7を軸筒1の後方に付勢する。また、芯タンク7の後端には、消しゴム受け部材16とその消しゴム受け部材16に圧入により保持された消しゴム17、そして、押圧部材18が着脱自在に取り付けられている。
ここで、先部材4と芯繰り出しユニット6による軸筒本体5の固定方法について詳述する。前記先部材4の後方内面には、雌螺子部19が形成されており、一方、前記芯繰り出しユニット6における中ネジ部材11の縮径部14の外面には、雄螺子部20が形成されている。また、前記軸筒本体5は、その前方内面に小径部21を有し、その小径部21によりその小径部21の後端には段部22が形成されている。その軸筒本体5の段部22と前記中ネジ部材11の大径部13の前端とを当接するように構成することで、前記芯繰り出しユニット6の軸筒本体5内での位置決めをし、その軸筒本体5から突出した前記中ネジ部材11の雄螺子部20と先部材4の雌螺子部19とを、先部材4と軸筒本体5とが当接するまで螺着せしめることで、軸筒本体5は固定される。
符号23は、前記軸筒本体5の上部に取り付けられた金属製のクリップである。このクリップ23は、前記軸筒本体5の後方に形成された凹部24に嵌め込まれている。
【0012】
前記軸筒本体5の前方部には、縮径部(把持部)25が形成されており、その縮径部(把持部)25には金属製の円筒状の把持部材(外筒部材)26が装着されている。尚、本実施例では、前記軸筒本体5は、アクリロニトリルスチレンブタジエン樹脂(ABS)により形成しているが、これに限らず、任意の材料から内軸本体を形成することができる。
前記軸筒本体5の縮径部25の前方部には、円周突部27が形成されており、この円周突部27が前記把持部材26を装着する際の乗り越え段部となっている。更に、前記軸筒本体5の縮径部25の後方部には、軸筒1の前方方向に突出した台形形状部(台形状部28)が形成されており、この軸筒側台形状部28は、前記縮径部25よりも大径となっている。
【0013】
次に、本実施例におけるチャック体9について詳述する。
本実施例のチャック体9は3つ割チャックであり、そのチャック体9の頭部29はチャックリング10に囲繞されている。そのチャック体9の頭部29から後方、即ち、チャック体9の前端部から後方へは、チャック体9の横断面を軸線方向に均等に三分割するスリット30が形成されている。このスリット30の前端部から後端部におけるチャック体9の部位を弾性片31と称し、本実施例では、スリット30が3箇所に形成されているため、3つの弾性片31がある。前記各スリット30の後端部は、各弾性片31の支点32であり、芯の繰り出し操作時には、その支点32を起点に各弾性片31が開閉することで、芯Lが把持・解放される。
このように、チャック体9は、頭部29を有する弾性片31と、その弾性片31の後方部とからなる。チャック体9の外形は、弾性片31の頭部29より後方はストレート部33となっており、そのストレート部33の後方であり弾性片31の支点32よりやや後方にかけては、前記ストレート部33より小径の縮径部34が形成されている。そして、前記弾性片31の後方であり、前記縮径部34よりもさらに後方には、最縮径部35が形成されており、また、その最縮径部35の後方には、前記ストレート部33と略同径の後方大径部36が形成されている。芯の繰り出し操作時には、チャックリング10は、前記頭部29からストレート部33にかけて前後動する。
【0014】
次に、前記チャック体9の内径部について詳述する。チャック体9の内径部は芯把持部
37と芯挿通孔38からなる。芯把持部37は前記頭部29の内径部から前記ストレート部33の内径部の前部近傍に形成されており、また、芯挿通孔38は、前記チャック体9の頭部29より後方の内径部であり、前記芯把持部37の後方に形成されている。その芯挿通孔38は、チャック体9の軸線方向に沿って、内径が一定に形成されている。
本実施例にあっては、チャック体9の内径部に形成されている前記芯挿通孔38の内径は一定とし、前記チャック体9の頭部29より後方の外形を部位によって異ならしめ、前記弾性片31の支点32近傍におけるチャック体9の肉厚を薄くすることで、縮径部34を形成している。後述するが、チャック体9の頭部29より後方の中でも前記弾性片の支点32近傍の肉厚を変化させ、縮径部34を形成することにより、弾性片31の支点32近傍の断面二次モーメントを変化させることができ、よって、チャック体9の弾性片31の弾性力も変化させることができる。
尚、本実施例のチャック体9にあっては、前述したように、縮径部34よりも外径が小さい最縮径部35を形成しているが、この最縮径部35は、前記中継ぎ部材8との接続部であり、この最縮径部35に対応した中継ぎ部材8の部位をかしめることにより、チャック体9と中継ぎ部材8とを固定することができる。
【0015】
以上のように、本実施例のチャック体9にあっては、チャック体9の頭部29より後方におけるチャックリング10の前後動する領域よりも後方部の肉厚を変化させている。即ち、チャックリング10の前後動する領域におけるチャック体9の形状ではなく、弾性片31の支点32近傍である、チャック体9の頭部29より後方におけるチャックリング10の前後動する領域よりも後方部の肉厚を薄くすることで、チャック体9の弾性片31の弾性力を変化させている。これにより、芯径が異なる同構成のチャック体9を形成した際、チャックリング10が前後動する領域の形状が同形状のチャック体9を形成することができる。よって、各種芯径で共通のチャックリングを使用できるチャック体であり、芯の確実な繰り出し及び把持がなされ、また、良好なノック感が得られるチャック体を提供することができる。
【0016】
尚、本実施例において、チャック体9は真鍮から形成しているが、チャック体9の形成材料は真鍮に限らない。チャック体9を形成するにあたって使用する材料としては、金属材料や樹脂材料など、弾性を有していれば良い。材料の具体的な例としては、鉄や真鍮、リン青銅などの金属材料、また、ポリ塩化ビニル(PVC)やポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリエチレン樹脂(PE)、ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリスチレン樹脂(PS)、アクリロニトリルスチレン樹脂(AS)、アクリロニトリルスチレンブタジエン樹脂(ABS)、メタクリル樹脂(PMMA)、ポリアセタール樹脂(POM)、ポリアミド樹脂(PA)、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリエチレンテレンテレフタレート樹脂(PET)などの樹脂材料が挙げられるが、この例に限らず、弾性を有する材料であれば適宜使用することが出来る。
ここで、前記チャック体9を金属材料により形成した場合、前記弾性片31の支点32近傍の肉厚は、0.20mm〜0.45mmの範囲であると望ましい。この肉厚とは、チャックリングの前後動領域であるストレート部33の外径をX、肉厚を変化せしめた縮径部
34の外径をX’、芯径により変化する芯挿通孔38の内径をYとした場合のX’−Yのことを指す。前記弾性片31の縮径部
34の肉厚をこの範囲とすることにより、良好な芯の繰り出し、芯の確実な把持及びノック感を得ることができる。X’−Y<0.20mmとなった場合では、弾性片における弾性力が高くなりすぎてしまい、チャック体が弾け易くチャックリングをすぐに解放してしまい、芯の繰り出しが十分にできなくなってしまう。さらに高い筆圧がかかるとチャック体が内側に過剰に撓み芯を噛み切ってしまう恐れがある。また、強度も著しく低下してしまい経時安定性も得られなくなってしまう。X’−Y>0.45mmとなった場合では弾性片における弾性力が低下してしまい、筆圧がかかった際に弾性片が撓まず芯が把持できない恐れがあり、ノックした際も拡開したチャック体がチャックリングに戻る際に抵抗となり、使用者にノックの後退が、一時的に止まっ
てから戻ってくる感触を与えてしまい、「ノックが硬い」や「ノックが重い」など不快な感触を与えてしまう。
一方、樹脂材料を使用した場合のX’−Yの関係は、X’−Y=1.0mm〜1.6mmであることが望ましい。上記の範囲を外れた場合は、真鍮で作成したチャック体で前述したのと同様の悪さが発生してしまう恐れがある。
このように、本実施例にあっては、各種芯径で共通のチャックリングを用いることができるチャック体であり、各種芯径で良好な芯の繰り出し、把持及びノック感を得られるチャック体9を作成する為には、X’の値を変化させることで対応が可能となる。つまり、Xの値はチャックリングを共通に使用する為に一定の値(外径)となるので、X’の値(外径)を変化させることで異なる芯径に対しても弾性片31の支点32近傍におけるチャック体9の肉厚を適切な値にすることができる。尚、この芯径を異ならしめた際の弾性片31の支点32近傍におけるチャック体9の肉厚は、芯径によって異ならしめても良いし、一定としても良い。いずれの場合においても、前記弾性片31の支点32近傍におけるチャック体9の肉厚が前記範囲に入っていれば良い。
【0017】
また、本実施例のチャック体9にあっては、頭部29より後方のうち、前記ストレート部33と前記後方大径部36の外径を同一なものとしている。チャック体を切削により形成した場合、一次加工としてチャック体外形状及び、芯挿通孔38を作成し、二次加工として芯把持部37及び、三分割するスリット30を作成する加工工程となる。本実施例のチャック体9の場合は、前記ストレート部33と前記後方大径部36の外径を同一なものとしていることにより、最小内径部である前記芯把持部37の切削時に、チャック体9の頭部29近傍まで固定が可能となり、固定時の安定感が向上し、前記芯把持部37の加工精度を向上させることができる。
仮に、後方大径部36が、チャック体9の頭部29より後方の最大径となっている場合では、二次加工の切削時に加工部から離れた後方大径部36のみの固定となり、チャック体9が安定せず、芯把持部37の加工精度が著しく低下してしまう。そして、その結果、芯把持部37が軸芯から傾斜して形成されたり、内径が大きく形成されたりする恐れがあり、芯折れや引っ込みの原因となってしまう。
【0018】
さらに、本実施例のチャック体にあっては、チャック体9の後方大径部36の外径、形状を各芯径で統一にしたことで中継ぎ部材8の加工の設定も、また、パイプ材の内径を変えた材料を用意すれば加工用の道具(ドリルなど)及びその際の加工の設定も変更する必要がなくなる。さらに、チャック体9と中継ぎ部材8を接続する際のカシメの工程も共通の設定で行うことができるのは言うまでもない。
【0019】
この他、本実施例のチャック体9にあっては、前記最縮径部35まで肉厚を変えているが、最縮径部35の手前に凸部39を形成し、チャック体9の頭部29より後方における弾性片31の支点32を含んで肉厚を変化させることができれば、即ち、前記ストレート部33の後端から前記凸部39までの間を溝を掘るようにして一部の肉厚を薄く変化させた縮径段部40を形成しても同様の効果が得られる(変形例。
図9〜
図12)。前述したように、弾性力は弾性片の支点32部分の断面二次モーメントに大きく左右されるので、縮径段部40の終点がスリット30の後端部より後方にあれば問題ない。
本変形例では、チャック体9の一部を縮径段部40として肉厚を変化させ、最縮径部35の手前の凸部39の外径をチャック体9の頭部29より後方における最大径(ストレート部33)と同一にしている。これにより、例え、中継ぎ部材8とチャック体9の接続部位に寸法誤差などによる隙間が生じたとしても、前記凸部39がストッパーとして十分に形成されている為、中継ぎ部材8の軸芯方向のガタやチャック体9の中継ぎ部材8への没入をより確実に防止することができる。
【0020】
次に、本発明の第2実施例を
図13〜
図15に示し、説明する。第2実施例は、チャッ
ク体9のチャックリング非前後動領域であり、弾性片の支点32近傍における前記弾性片の肉薄部を2段階に形成した例である。尚、以下では、第1実施例と同様の構成に関する説明は省略する。
【0021】
本実施例のチャック体にあっては、第1実施例における縮径部34を、異なる肉厚である第1縮径部41と第2縮径部42からなしている。第1縮径部41は、前記ストレート部33の後方に形成しており、その第1縮径部41の後方に、第1縮径部41よりも肉厚が厚い第2縮径部42を形成している。前記チャック体9の弾性片31の支点32は、この第2縮径部42に設けられている。チャックリング10の前後動する領域における前記チャック体9の肉厚は、第1縮径部41が最も薄いため、この第1縮径部41における弾性片31の弾性力が最も高い。
【0022】
以上のように、本実施例のチャック体9にあっては、前記弾性片31の支点32近傍におけるその弾性片31の肉厚を、前記チャック体9の頭部29よりすぐ後方にあるストレート部33の肉厚よりも薄くし、第1縮径部41と第2縮径部42からなる縮径部34を形成している。即ち、チャックリング10の前後動する領域におけるチャック体9の形状ではなく、弾性片31の支点32付近である、チャック体9の頭部29より後方におけるチャックリング10の前後動する領域よりも後方部の肉厚を薄くすることで、チャック体9の弾性片31の弾性力を変化させている。これにより、各種芯径で共通のチャックリング10を使用できるチャック体9であり、芯の確実な繰り出し及び把持がなされ、また、良好なノック感が得られるチャック体を提供することができる。
そして、また、本実施例のチャック体9にあっては、前述の通り、前記弾性片31のうち、最も弾性力が高い部位を、弾性片の支点32位置とは異なる第1縮径部41に設けている。このため、このチャック体9を第1実施例と同構成のシャープペンシルに組み込んだ場合には、筆圧がかかった際に、その第1縮径部41が最も変形し、撓むことにより、第1縮径部41に負荷がかかる。よって、弾性片31の支点32近傍のように、チャック体9の度重なる拡開・閉鎖により負荷がかかる第2縮径部42への負荷を軽減することができ、チャック体9の拡開・閉鎖にかかる経時安定性がさらに優れたものとなる。
【0023】
最後に、本発明の第3実施例について
図16〜
図18に示し、説明する。
第3実施例は、チャック体9の芯挿通孔38における弾性片の支点32近傍の内径を変化させることにより弾性片31に肉厚の変化を付けた例である。尚、以下では、第1、2実施例と同様の構成に関する説明は省略する。
【0024】
本実施例のチャック体9にあっては、チャック体9の弾性片31の支点32近傍における弾性片31の内径部を拡開することで肉厚を薄くしている。即ち、チャック体9における芯挿通孔38を、前記弾性片31の支点32近傍で拡径させており(芯挿通孔拡径部43)、芯挿通孔38の前方部は、その芯挿通孔拡径部43よりも小さい内径となっている。本実施例のチャック体9にあっては、弾性片31の支点32近傍におけるチャック体9の肉厚の変化を、チャック体9の内径部で行っているため、弾性片31の頭部より後方でありチャック体9の支点32近傍におけるチャック体9の外径は一定としている。
【0025】
以上のように、本実施例のチャック体9にあっては、前記弾性片31の支点32近傍におけるチャック体9の肉厚を、芯挿通孔拡径部43を設けることにより、前記チャック体9の頭部29より後方であるストレート部33の肉厚よりも薄くしている。これにより、各種芯径で共通のチャックリングを使用できるチャック体であり、芯の確実な繰り出し及び把持がなされ、また、良好なノック感が得られるチャック体を提供することができる。
そして、また、本実施例のチャック体9にあっては、前述の通り芯挿通孔拡径部43を設けることにより弾性片31の支点32近傍におけるチャック体9の肉厚の変化をせしめたので、内径部に段部が形成され、高い筆圧がかかった際でも、より確実に芯を把持する
ことができる。通常チャック体は、筆圧がかかった際に外径方向に湾曲する様に撓むことで芯を把持しているが、前記段部が内径に形成されていることで、筆圧がかかりチャック体が撓んだ場合の湾曲中心点が前記段部形成箇所となる為、繰り返し筆圧がかかっても常に安定した芯の把持が可能となる。
また、チャック体9の外形はストレート部33のみとなる。このため、最小内径部である前記芯把持部37の切削時に、チャック体9の頭部29近傍まで完全な固定が可能となり、固定時の安定感がさらに向上し、前記芯把持部37の加工精度を向上させることができるのは言うまでもない。