(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023073040
(43)【公開日】2023-05-25
(54)【発明の名称】入力装置
(51)【国際特許分類】
G06F 3/03 20060101AFI20230518BHJP
【FI】
G06F3/03 400F
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021185841
(22)【出願日】2021-11-15
(71)【出願人】
【識別番号】000005957
【氏名又は名称】三菱鉛筆株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100160705
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】近藤 容章
(72)【発明者】
【氏名】五十嵐 菜佑
(57)【要約】
【課題】第1軸部材及び第2軸部材を有する入力装置において、第1軸部材及び第2軸部材の嵌合後のがたつきを抑制することができる入力装置を提供する。
【解決手段】入力装置1が、円筒状に形成された軸筒10と、軸筒10の挿入端部から内部に挿入されて軸筒10と嵌合する尾栓20とを具備し、軸筒10の内周面及び尾栓20の外周面において、一方には軸線方向に延びる凸部23が形成され、且つ、他方には凸部23を受容するように端部に向かって開口する凹部17が形成され、凸部23及び凹部17が、軸筒10及び尾栓20の嵌合時に嵌合するように構成されている。
【選択図】
図6
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円筒状に形成された第1軸部材と、前記第1軸部材の挿入端部から内部に挿入されて前記第1軸部材と嵌合する第2軸部材とを具備し、
前記第1軸部材の内周面及び前記第2軸部材の外周面において、一方には軸線方向に延びる凸部が形成され、且つ、他方には前記凸部を受容するように端部に向かって開口する凹部が形成され、前記凸部及び前記凹部が、前記第1軸部材及び前記第2軸部材の嵌合時に嵌合するように構成されていることを特徴とする入力装置。
【請求項2】
前記凸部の前端部が、より幅広に形成された幅広部である請求項1に記載の入力装置。
【請求項3】
前記幅広部がテーパー状に形成されている請求項2に記載の入力装置。
【請求項4】
前記凹部の幅が奥に向かうに従って狭くなるように、前記凹部が形成されている請求項1乃至3のいずれか一項に記載の入力装置。
【請求項5】
前記第1軸部材の前記挿入端部と対応する前記第2軸部材の端部とが、同一の非円形の横断面形状を有する請求項1乃至4のいずれか一項に記載の入力装置。
【請求項6】
前記横断面形状が正六角形状である請求項5に記載の入力装置。
【請求項7】
前記第1軸部材と前記第1軸部材の前端部に配置された入力部材とを有する入力具を具備する請求項1乃至6のいずれか一項に記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、入力装置に関する。
【背景技術】
【0002】
入力装置、例えばノック式筆記具であって、円筒状に形成された第1軸部材としてのノック部材と、ノック部材の端部から内部に挿入されてノック部材と嵌合する第2軸部材としてのカム部材とを具備し、カム部材の外周面には軸線方向に延びる凸部が形成され、且つ、ノック部材の内周面には凸部を受容するように端部に向かって開口する凹部が形成されたノック式筆記具が公知である(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載のノック式筆記具では、ノック部材とカム部材とを嵌合させた後、ノック部材の凹部とカム部材の凸部との周方向におけるクリアランスによって、ノック部材とカム部材とが回転方向にがたつく可能性がある。
【0005】
本発明は、第1軸部材及び第2軸部材を有する入力装置において、第1軸部材及び第2軸部材の嵌合後のがたつきを抑制することができる入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様によれば、円筒状に形成された第1軸部材と、前記第1軸部材の挿入端部から内部に挿入されて前記第1軸部材と嵌合する第2軸部材とを具備し、前記第1軸部材の内周面及び前記第2軸部材の外周面において、一方には軸線方向に延びる凸部が形成され、且つ、他方には前記凸部を受容するように端部に向かって開口する凹部が形成され、前記凸部及び前記凹部が、前記第1軸部材及び前記第2軸部材の嵌合時に嵌合するように構成されていることを特徴とする入力装置が提供される。
【0007】
前記凸部の前端部が、より幅広に形成された幅広部であってもよい。前記幅広部がテーパー状に形成されていてもよい。前記凹部の幅が奥に向かうに従って狭くなるように、前記凹部が形成されていてもよい。前記第1軸部材の前記挿入端部と対応する前記第2軸部材の端部とが、同一の非円形の横断面形状を有していてもよい。前記横断面形状が正六角形状であってもよい。前記第1軸部材と前記第1軸部材の前端部に配置された入力部材とを有する入力具を具備していてもよい。
【発明の効果】
【0008】
本発明の態様によれば、第1軸部材及び第2軸部材を有する入力装置において、第1軸部材及び第2軸部材の嵌合後のがたつきを抑制することができる入力装置を提供するという共通の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】
図1は、本発明の実施形態による入力装置の側面図である。
【
図4】
図4は、
図1の入力装置の入力具の分解縦断面図である。
【
図5】
図5は、
図1の入力装置の入力具の後端部の斜視図である。
【
図6】
図6は、軸筒と尾栓との嵌合の過程を示す模式図である。
【
図7】
図7は、
図1の入力装置のキャップの分解縦断面図である。
【
図8】
図8は、筆記具を備えた
図1の入力装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
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。
【0011】
図1は、本発明の実施形態による入力装置1の側面図であり、
図2は、
図1の入力装置1の縦断面図である。
図3は、
図1の入力装置1の入力具2の側面図であり、
図4は、
図1の入力装置1の入力具2の分解縦断面図である。
図5は、
図1の入力装置1の入力具2の後端部の斜視図であり、特に
図5(A)は、軸筒10と尾栓20との嵌合直前の状態を示しており、
図5(B)は、軸筒10と尾栓20との嵌合した状態を示している。
【0012】
入力装置1は、入力具2とキャップ3とを有している。入力具2は、円筒状に形成された第1軸部材である軸筒10と、軸筒10の挿入端部である後端部から内部に挿入されて軸筒10と嵌合する第2軸部材である尾栓20と、軸筒10の前端部に対して着脱可能に取り付けられた入力部材11とを有している。なお、本明細書中では、入力装置1又は入力具2の軸線方向において、入力部材11側を「前」側と規定し、入力部材11とは反対側を「後」側と規定する。キャップ3については、閉鎖端側を「前」側と規定し、開口端側を「後」側と規定する。
【0013】
図5に示されるように、軸筒10は、頂点が丸められた正六角形の横断面形状を有している。軸筒10の後端部と接続されることによって連続する尾栓20の外形部21も、同様に頂点が丸められた正六角形の横断面形状を有している。それによって、軸筒10の外形、ひいては入力具2全体の外形が、一般的な鉛筆と同様の外形を呈している。そのため、例えば入力装置1を小学校又は中学校等の教育現場に導入するに際し、生徒及び教師にとってより受け入れやすくなる。
【0014】
軸筒10及び尾栓20は、円形の横断面形状を有するようにしてもよいが、正六角形を含むその他多角形又は楕円形等の非円形の横断面形状を有することが好ましい。それによって、入力具2を机上等に置いたときの転がりを防止し、机上等からの落下を防止することができる。
【0015】
軸筒10の前端部には入力部材11が嵌合可能な円筒状の嵌合部13が設けられている。嵌合部13の後方には嵌合部13よりも大径の雄ねじ部14が設けられている。軸筒10の後端部の内周面には、第1係合凸部15が環状に形成されている。第1係合凸部15よりも後方の軸筒10の内周面には、突起16によって画成され、端部に向かって延びる溝状の6つの凹部17が設けられている。6つの凹部17は、周方向に沿って互いに等間隔に離間している。
【0016】
入力部材11は、略半球状且つキャップ状の部材である。入力部材11の開口した後端部の外周面にはフランジ部11aが環状に設けられている。入力部材11は、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、金属粉等の導電材料を含有する導電性ゴムから形成され、軸筒10及び尾栓20は、金属材、導電性樹脂材、金属粉末と混合された樹脂成形品等の導電材料から形成されている。それによって、軸筒10及び尾栓20を介して入力部材11から使用者の手指までの導通が確保され、入力具2を静電容量方式のタッチペンとして使用することができる。入力部材11の半球状の表面には導電性繊維が植毛されていてもよい。それによって、画面に対する入力部材11の摩擦抵抗を低減させることができ、より滑らかで且つ精緻な入力操作をすることが可能となる。
【0017】
入力部材11は、円筒状の固定部材12を介して軸筒10に取り付けられる。具体的には、
図4に示されるように、固定部材12の内周面には、軸筒10の雄ねじ部14と螺合可能な雌ねじ部12aが設けられている。固定部材12の前端部の内周面には、係止部12bが環状に設けられている。入力部材11を嵌合部13に嵌合させた状態で、前方から固定部材12を入力部材11に対して挿入し、固定部材12を軸筒10に対して螺合させる。螺合が完了した状態では、入力部材11の先端部が固定部材12から突出し、且つ、入力部材11のフランジ部11aが固定部材12の係止部12bに係止した状態となる。それによって、入力装置1の使用時、すなわち入力部材11のタッチパネル等の画面に対する擦過動作によっても入力部材11が外れることはない。
【0018】
尾栓20の前端部には、軸筒10の挿入端部である後端部から内部に挿入される挿入部22が形成されている。挿入部22は、外形部21よりも小径に形成されている。なお、
図4では、尾栓20のみ縦断面図ではなく側面図で示されている。挿入部22の外周面には、軸線方向に延びる、具体的には外形部21の前端面から前方に延びる2つの凸部23が形成されている。2つの凸部23は、尾栓20の中心軸線に対して対称位置に配置されている。2つの凸部23は、軸筒10の凹部17によって受容されるように構成されている。凸部23の前端部には、凸部23のその他の部分よりも幅広な幅広部24が形成されている。なお、本明細書中で「幅」とは、円筒状の部材における外周面又は内周面において周方向に沿った方向における長さをいう。凸部23よりも前方の挿入部22の外周面には、2つの環状の第2係合凸部25が軸線方向に離間して形成されている。
【0019】
図6は、軸筒10と尾栓20との嵌合の過程を示す模式図である。
図6では、凹部17を画成する突起16を周方向に展開したものに対して、凸部23の位置を示している。図中、上方が入力装置1又は入力具2の前方であり、下方が入力装置1又は入力具2の後方である。
【0020】
図6(A)に示されるように、凹部17は、凹部17の幅が軸線方向における入口開口から奥に向かうに従って狭くなるように形成されている。すなわち、凹部17において対向する突起16の側面18は、凹部17の入口開口から奥に向かうに従って接近するように形成されている。したがって、凹部17はテーパー状に形成されている。突起16の先端部分、すなわち開口する凹部17の入口近傍の部分には、外側に向かって凸状に形成された湾曲状の第1案内部19が形成されている。他方、尾栓20において、凸部23の先端部分、特に幅広部24の先端部分には、第1案内部19と対応するように外側に向かって凸状に形成された湾曲状の第2案内部26が形成されている。
【0021】
図6(A)は、軸筒10に対して尾栓20を挿入しようとしたとき、凹部17と凸部23とが周方向に一致せず、軸筒10の第1案内部19と尾栓20の第2案内部26とが当接した状態を示している。この状態で、軸筒10に対して尾栓20を軸線方向に沿って押し込むと、湾曲状の第1案内部19及び湾曲状の第2案内部26の互いの形状に起因して周方向の分力が発生し、尾栓20が軸筒10に対して中心軸線回りに回転する。すなわち、軸筒10に対して尾栓20を押し込むと、第1案内部19と第2案内部26とが協働し、凸部23を周方向に移動させる(
図6(B))。その結果、凸部23が凹部17内に案内される(
図6(C))。このとき、正六角形の横断面形状である軸筒10及び尾栓20の対応する面が揃うように、軸筒10の凹部17及び尾栓20の凸部23の位置関係が決定されている。
【0022】
図6(C)の状態から軸筒10に対して尾栓20をさらに押し込むと、凸部23は、幅広部24の両側面が凹部17の側面18と当接しながら前進する。側面18は、凹部17の入口開口から奥に向かうに従って狭くなるように形成されていることから、幅広部24は、前進に応じて幅方向において弾性的に圧縮変形する(
図6(D))。その結果、凹部17と凸部23とが嵌合する。
【0023】
この一連の過程において、尾栓20の2つの第2係合凸部25は、軸筒10の第1係合凸部15を順次乗り越え、尾栓20が軸筒10から容易に抜けないように係止する。より後方の尾栓20の第2係合凸部25が、軸筒10の第1係合凸部15を乗り越えた瞬間に、尾栓20の外形部21の前端面が軸筒10の後端面に当接する。それによって尾栓20の挿入が規制されると共に、軸筒10と尾栓20との嵌合が完了する。凹部17、及び凸部23、ひいては幅広部24は、軸筒10及び尾栓20の嵌合時に嵌合する。
【0024】
特に
図6(A)乃至
図6(C)を参照しながら説明したように、軸筒10に対して尾栓20を挿入しようとしたときに凹部17と凸部23とが周方向に一致しなかった場合でも、第1案内部19と第2案内部26とが協働して凹部17と凸部23とを周方向に一致させることができる。そのため、軸筒10及び尾栓20の挿入による嵌合をより容易に行うことができ、且つ、軸筒10及び尾栓20の各々の外面、具体的には正六角形の横断面形状を綺麗に整列させることができる。
【0025】
第1案内部19及び第2案内部26はいずれも湾曲状であるが、第1案内部19及び第2案内部26のいずれか一方又は両方が、斜面状であってもよい。要するに、挿入された凸部23が当接して凹部17内に案内されるように構成されている限りにおいて、第1案内部19及び第2案内部26を任意に構成することができる。また、挿入された凸部23が当接して凹部17内に案内されるように構成されている限りにおいて、第1案内部及び第2案内部が両方設けられている必要はなく、第1案内部又は第2案内部のいずれか一方のみ設けられていてもよい。
【0026】
図6(D)を参照しながら説明したように、凸部23、特に幅広部24が凹部17に嵌合することから、軸筒10及び尾栓20の嵌合後のがたつきを抑制することができる。幅広部24は全体として前方に向かってテーパー状に形成されていてもよい。この場合、テーパー状の幅広部24は、奥に向かうに従って狭くなるように形成された凹部17の側面18の角度よりも急であることが好ましい。それによって幅広部24は、軸筒10に対して尾栓20を押し込んだときに側面18との当接によってより弾性変形し、幅広部24を側面18に対してより強く係止させることができる。
【0027】
また、凸部23の側面が軸線方向に亘って凹部17の側面18と当接するのではなく、幅広部24の側面のみが側面18と当接している。それによって、凸部23が凹部17内を前進するときの抵抗が少なくなりよりスムーズに前進可能となる一方で、上述したような弾性変形が促進される。要するに、凹部17及び凸部23が、軸筒10及び尾栓20の挿入の嵌合時に嵌合するように構成されている限りにおいて、凹部17、凸部23及び幅広部24を任意に構成することができる。例えば、幅広部24の外形を円形としてもよい。なお、幅広部24を有さないように、すなわち凹部17と略相補的に凸部23を形成してもよい。
【0028】
尾栓20には2つの凸部23が形成されているが、凸部23は、1つ又は複数、例えば3つであってもよい。同様に、軸筒10には6つの凹部17が形成されているが、凹部17は、対応する凸部23と同一の数又はそれ以上の数である限りにおいて、1つ又は複数、例えば4つであってもよい。複数の凸部及び複数の凹部の各々は、周方向に沿って互いに等間隔に離間していることが好ましい。軸筒10の内周面に凸部を形成し、尾栓20の外周面に凹部を形成してもよい。
【0029】
図7は、
図1の入力装置1のキャップ3の分解縦断面図である。キャップ3は、キャップ本体30と、クリップ32を備えた円筒状のカバー部材31とを有している。キャップ本体30の前端部には入力部材11が嵌合可能な円筒状の嵌合部33が設けられており、嵌合部33の後方には嵌合部33よりも大径の雄ねじ部34が設けられている。他方、カバー部材31の後端部の内周面には、キャップ本体30の雄ねじ部34と螺合可能な雌ねじ部31aが設けられている。
【0030】
キャップ本体30の嵌合部33に入力部材11を嵌合させた状態でカバー部材31をキャップ本体30に対して取り付けることで、入力部材11をキャップ3内に収容することができる。キャップ3に収容される入力部材11は、入力具2の入力部材11が摩耗等によって破損した場合に交換する予備として使用することができる。入力装置1が予備の入力部材11を有することによって、素早い交換が可能となる。入力部材11を覆うようにキャップ本体30に対してカバー部材31が取り付けられていることによって、入力部材11の汚染や破損を防止することができる。キャップ本体30とカバー部材31とが螺合によって取り付けられることで、入力具2からキャップ3を外すときにカバー部材31又はクリップ32だけを引っ張ったとしても、カバー部材31がキャップ本体30から外れることがない。
【0031】
カバー部材31の外面、例えば外周面に円形又は矩形等の貫通孔を設け、キャップ3内の予備の入力部材11の有無を確認できるようにしてもよい。それによって、キャップ3から予備の入力部材11を取り出して入力具2の入力部材11と交換した後に、補充をし忘れることが防止される。
【0032】
図8は、筆記具40を備えた
図1の入力装置1の縦断面図であり、
図9は、筆記具40の側面図である。筆記具40は、尾栓20を備え且つ軸筒10内に収容可能に構成されている。筆記具40は、第3軸部材である小軸筒41と、小軸筒41内に収容されたリフィル42とを有している。入力装置1において、尾栓20の前端部が軸筒10の後端部に挿入されて軸筒10と嵌合し、小軸筒41の後端部が尾栓20の前端部に挿入されて尾栓20と嵌合するように構成されている。
【0033】
筆記具40は、軸筒10を把持しながら尾栓20を引っ張ることによって、入力具2から分離させることができる。この状態で、入力具2は、入力部材11を用いた入力をすることができ、且つ、筆記具40は、リフィル42によって筆記をすることができる。特に筆記具40は、軸筒10内に収容できる限りにおいて使用者が把持し易い充分な長さとすることができることから、入力具及び筆記具を分離させても各々使用し易い。
【0034】
尾栓20と小軸筒41とは圧入によって嵌合させているが、螺合によって嵌合させてもよく、軸筒10及び尾栓20について上述したように、一方の係合凸部が他方の係合凸部を乗り越えるようにして係止させることが嵌合させてもよい。
図8において小軸筒41は、軸筒10に対して半分程度の長さであるが、小軸筒41を軸筒10の全長に亘るくらい内部に収容される長さとしてもよい。それによって筆記具40の全長が長くなり、より把持し易くなって筆記がし易くなる。また、リフィル42の全長もより長くなることから、インク等をより多く収容することができ、より長く筆記することができる。
【0035】
上述した入力装置1では、入力部材11を含む入力具2全体を導電性材料で形成することによって静電容量方式のタッチペンとして構成したが、入力部材をより硬質の材料、例えば硬質プラスチックで形成し、且つ、テーパー状に構成することによって感圧式のスタイラスとして構成してもよい。要するに、入力具2は、静電容量方式又は感圧式のスタイラス又はタッチペン等の入力具とすることができる。
【0036】
筆記具40のリフィル42は、ボールペン、サインペン、マーカーペン、シャープペンシル及び万年筆のリフィルであってもよい。リフィル42には、熱変色性インクを収容してもよい。この場合、筆記具40は熱変色性筆記具であり、キャップ3又は尾栓20を摩擦体として構成してもよい。熱変色性筆記具としての筆記具40では、摩擦体としてのキャップ3又は尾栓20によって擦過した際に生じる摩擦熱によって、筆記具40の筆跡を熱変色可能である。
【0037】
ここで、熱変色性インクとは、常温(例えば25℃)で所定の色彩(第1色)を維持し、所定温度(例えば60℃)まで昇温させると別の色彩(第2色)へと変化し、その後、所定温度(例えば-5℃)まで冷却させると、再び元の色彩(第1色)へと復帰する性質を有するインクを言う。熱変色性インクを用いた筆記具40では上記第2色を無色とし、第1色(例えば赤)で筆記した描線を昇温させて無色とすることを、ここでは「消去する」ということとする。したがって、描線が筆記された筆記面等に対して消去部としての摩擦体によって擦過して摩擦熱を生じさせ、それによって描線を無色に変化、すなわち消去させる。なお、当然のことながら上記第2色は、無色以外の有色でもよい。
【0038】
図6を参照しながら上述した軸筒10と尾栓20との嵌合は、第1軸部材及び第2軸部材を有する他の入力装置に対しても適用可能である。第1軸部材及び第2軸部材とは、例えば、上述したような軸筒及び尾栓であってもよく、軸筒を構成する前軸及び後軸であってもよく、軸筒を構成する口先部材及び軸筒であってもよい。他の入力装置とは、上述したような静電容量方式又は感圧式のスタイラス又はタッチペン等の入力具以外に、例えば、塗布具であってもよい。ここで「塗布具」とは、修正液、接着剤及び薬品等の塗布具、並びに、マスカラ、アイライナー、口紅及びマニキュア等の化粧料の塗布具のみならず、ボールペン、サインペン、マーカーペン、シャープペンシル、万年筆、熱変色性筆記具等の筆記具も広く含むものである。
【符号の説明】
【0039】
1 入力装置
2 入力具
3 キャップ
10 軸筒
11 入力部材
11a フランジ部
12 固定部材
12a 雌ねじ部
12b 係止部
13 嵌合部
14 雄ねじ部
15 第1係合凸部
16 突起
17 凹部
18 側面
19 第1案内部
20 尾栓
21 外形部
22 挿入部
23 凸部
24 幅広部
25 第2係合凸部
26 第2案内部
30 キャップ本体
31 カバー部材
31a 雌ねじ部
32 クリップ
33 嵌合部
34 雄ねじ部
40 筆記具
41 小軸筒
42 リフィル