(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】P2024108759
(43)【公開日】2024-08-13
(54)【発明の名称】シャープペンシルの包装パッケージ
(51)【国際特許分類】
B65D 85/28 20060101AFI20240805BHJP
【ＦＩ】
B65D85/28
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023013294
(22)【出願日】2023-01-31
(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】100101878
【弁理士】
【氏名又は名称】木下 茂
(74)【代理人】
【識別番号】100187506
【弁理士】
【氏名又は名称】澤田 優子
(72)【発明者】
【氏名】井澤 弘壮
(72)【発明者】
【氏名】荒木 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】石塚 裕子
【テーマコード（参考）】
3E068
【Ｆターム（参考）】
3E068AA23
3E068AB04
3E068AC02
3E068BB01
3E068CC18
3E068CC20
3E068CE02
3E068CE06
3E068DD07
3E068DD14
3E068DE14
3E068EE40
(57)【要約】
【課題】長尺状に成形された台紙の一面に沿ってシャープペンシルを搭載した包装パッケージに容易に適用することができ、製造コストの高騰を招くことなく、効果的な衝撃吸収機能を発揮し得るシャープペンシルの包装パッケージを提供する。
【解決手段】長尺状に成形された台紙５２の一面に沿ってシャープペンシル１を搭載したシャープペンシルの包装パッケージ５１であって、台紙の長手方向の端部には、当該端部から突出した状態で配置され、衝撃が加わった時に変形して衝撃を吸収する衝撃吸収体５２ｃが、台紙と一体に板状に成形されて備えられる。台紙５２の長手方向の一端部には、包装パッケージ５１の吊り下げ孔５２ｂ１が形成されると共に、他端部に衝撃吸収体５２ｃが配置される。
【選択図】図１
【解決手段】長尺状に成形された台紙５２の一面に沿ってシャープペンシル１を搭載したシャープペンシルの包装パッケージ５１であって、台紙の長手方向の端部には、当該端部から突出した状態で配置され、衝撃が加わった時に変形して衝撃を吸収する衝撃吸収体５２ｃが、台紙と一体に板状に成形されて備えられる。台紙５２の長手方向の一端部には、包装パッケージ５１の吊り下げ孔５２ｂ１が形成されると共に、他端部に衝撃吸収体５２ｃが配置される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
長尺状に成形された台紙の一面に沿ってシャープペンシルを搭載したシャープペンシルの包装パッケージであって、
前記台紙の長手方向の端部には、当該端部から突出した状態で配置され、衝撃が加わった時に変形して前記衝撃を吸収する衝撃吸収体が、前記台紙と一体に板状に成形されて備えられていることを特徴とするシャープペンシルの包装パッケージ。
前記台紙の長手方向の端部には、当該端部から突出した状態で配置され、衝撃が加わった時に変形して前記衝撃を吸収する衝撃吸収体が、前記台紙と一体に板状に成形されて備えられていることを特徴とするシャープペンシルの包装パッケージ。
【請求項2】
前記台紙の長手方向の一端部には、包装パッケージの吊り下げ孔が形成されると共に、他端部に前記衝撃吸収体が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のシャープペンシルの包装パッケージ。
【請求項3】
前記台紙の一面には、透明な樹脂素材により成形され、前記台紙との間で細長い収容空間を形成するブリスターケースが装着され、前記収容空間内に前記シャープペンシルが搭載されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシャープペンシルの包装パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は長尺状に成形された台紙の一面に沿って、シャープペンシルを搭載することで、シャープペンシルの店頭販売を可能にするシャープペンシルの包装パッケージに関する。
【背景技術】
【0002】
文具店や量販店などの店頭において筆記具を陳列販売する形態として、長尺状に成形された台紙の一面に、透明な樹脂素材によるブリスターケースを装着し、ブリスターケースに成形された細長い収容空間内に、シャープペンシルなどの筆記具を収容したブリスターパッケージが採用されている。その一例が特許文献１に開示されている。
このブリスターパッケージには、台紙の長手方向の上端部に吊り下げ孔が形成され、この吊り下げ孔をバーフックに通すことにより、商品としての多数の筆記具を、陳列販売することが可能となる。
このブリスターパッケージには、台紙の長手方向の上端部に吊り下げ孔が形成され、この吊り下げ孔をバーフックに通すことにより、商品としての多数の筆記具を、陳列販売することが可能となる。
【0003】
前記したようにブリスターパッケージに収容された筆記具を、バーフックに通して陳列販売する場合においては、顧客が商品を観察しようとして、包装パッケージをバーフックから取り外す際に、誤って包装パッケージを落とすことがある。
この場合、前記した包装パッケージに、例えば下方側に先端が細いシャープペンシルが収容されている場合には、落下により受ける衝撃により、下方側のブリスターケースの破損やブリスターパッケージに収容されたシャープペンシルの内蔵芯（替芯）を破損させるなど、商品に対して障害を与える問題が発生し得る。
この場合、前記した包装パッケージに、例えば下方側に先端が細いシャープペンシルが収容されている場合には、落下により受ける衝撃により、下方側のブリスターケースの破損やブリスターパッケージに収容されたシャープペンシルの内蔵芯（替芯）を破損させるなど、商品に対して障害を与える問題が発生し得る。
【0004】
そこで、前記した問題を解消するために、包装パッケージの長手方向の端部に、落下時の衝撃を吸収する手段を施すことが提案されている。
特許文献２には、縦長の包装箱の端部に衝撃吸収手段を施した例が示されており、直方体状に成形される包装箱において、長手方向の端部を構成する蓋板が、長手方向に対して直交せずに傾斜した状態に折り曲げた構成が採用されている。
特許文献２には、縦長の包装箱の端部に衝撃吸収手段を施した例が示されており、直方体状に成形される包装箱において、長手方向の端部を構成する蓋板が、長手方向に対して直交せずに傾斜した状態に折り曲げた構成が採用されている。
【0005】
前記した包装箱の構成によると、包装箱の対向する左右側面板の隅角部は、前記蓋板から離れてそれぞれ包装箱の長手方向に突出した状態となる。これにより、左右側面板の隅角部は包装箱の落下時における衝撃吸収体として機能することが、特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１６－４１４９２号公報
【特許文献2】特開２００４－１７９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、特許文献２に開示された包装箱によると、前面板及び背面板と左右側面板に加えて、長手方向の両端部に蓋板を備えた六面体を構成するものであり、六面体の包装箱に適用することで、落下時における衝撃吸収の機能を持たせることを基本構成とするものである。
従って、特許文献１に開示された例えばブリスターパッケージなどの台紙に対して、特許文献２に記載の衝撃吸収機能を、そのまま採用することには無理がある。
従って、特許文献１に開示された例えばブリスターパッケージなどの台紙に対して、特許文献２に記載の衝撃吸収機能を、そのまま採用することには無理がある。
【0008】
そこでこの発明は、前記したブリスターパッケージなどのように長尺状に成形された台紙の一面に沿ってシャープペンシルを搭載した包装パッケージに容易に適用することができ、製造コストの高騰を招くことなく、効果的な衝撃吸収機能を発揮し得るシャープペンシルの包装パッケージを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記した課題を解決するためになされたこの発明に係るシャープペンシルの包装パッケージは、長尺状に成形された台紙の一面に沿ってシャープペンシルを搭載したシャープペンシルの包装パッケージであって、前記台紙の長手方向の端部には、当該端部から突出した状態で配置され、衝撃が加わった時に変形して前記衝撃を吸収する衝撃吸収体が、前記台紙と一体に板状に成形されて備えられていることを特徴とする。
【0010】
この場合、前記台紙の長手方向の一端部には、包装パッケージの吊り下げ孔が形成されると共に、他端部に前記衝撃吸収体が配置されていることが好ましい。
加えて、好ましい実施の形態においては、前記台紙の一面には、透明な樹脂素材により成形され、前記台紙との間で細長い収容空間を形成するブリスターケースが装着され、前記収容空間内に前記シャープペンシルが搭載された構成が採用される。
加えて、好ましい実施の形態においては、前記台紙の一面には、透明な樹脂素材により成形され、前記台紙との間で細長い収容空間を形成するブリスターケースが装着され、前記収容空間内に前記シャープペンシルが搭載された構成が採用される。
【発明の効果】
【0011】
前記したこの発明に係るシャープペンシルの包装パッケージによると、長尺状に成形された台紙の長手方向の端部には、当該端部から突出した状態で配置されて、衝撃が加わった時に変形して前記衝撃を吸収する前記台紙と一体に成形された板状の衝撃吸収体が備えられる。
これは、台紙を型抜き成型するための抜き型の一部に、前記した衝撃吸収体に対応する領域を形成することで容易に実現することができる。したがって、製造コストの高騰を招くことなく、効果的な衝撃吸収機能を発揮し得るシャープペンシルの包装パッケージを提供することが可能となる。
これは、台紙を型抜き成型するための抜き型の一部に、前記した衝撃吸収体に対応する領域を形成することで容易に実現することができる。したがって、製造コストの高騰を招くことなく、効果的な衝撃吸収機能を発揮し得るシャープペンシルの包装パッケージを提供することが可能となる。
【0012】
この場合、前記台紙の長手方向の一端部に包装パッケージの吊り下げ孔を形成し、他端部に前記衝撃吸収体を成形することで、店頭での展示販売の状態において、常に衝撃吸収体を下向きに設定することができる。これにより、包装パッケージの落下時において、衝撃吸収体の作用効果を確実に果たすことができる包装パッケージを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】この発明に係るシャープペンシルの包装パッケージを示し、（Ａ）は表面側から見た斜視図であり、（Ｂ）はブリスターケースを除いた状態で示した斜視図である。
【図4】台紙を展開した状態で示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は衝撃収体部分の拡大図である。
【図8】回転駆動機構の部分拡大図である。
【図9】回転駆動機構の回転子の回転駆動を説明する図である。
【図10】回転駆動機構の回転子の回転駆動を説明する模式図である。
【図11】回転駆動機構の各カムの関係を説明する模式図である。
【図12】回転子のずれを説明する図である。
【図13】回転子の回転不良を説明する図である。
【図14】別の回転駆動機構の各カムの関係を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
この発明に係るシャープペンシルの包装パッケージについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、以下に示す各図においては、対応する各部は共通の参照符号で示している。
図１及び図２は、シャープペンシルの包装パッケージの全体構成を示しており、この包装パッケージ５１は、長尺状に成形された台紙５２の一面に沿って、ブリスターケース５３が装着されることで構成されている。
図１及び図２は、シャープペンシルの包装パッケージの全体構成を示しており、この包装パッケージ５１は、長尺状に成形された台紙５２の一面に沿って、ブリスターケース５３が装着されることで構成されている。
【0015】
ブリスターケース５３には、前記台紙５２との間で、台紙５２の長手方向に沿って細長い直方体状の凹みによるシャープペンシルの収容空間５３ａが施されていて、このブリスターケース５３の収容空間５３ａ内にシャープペンシル１が収容されることで、シャープペンシルの包装パッケージ５１が構成される。
なお、図１（Ｂ）は台紙５２の一面に対するシャープペンシル１の配置状態を示すために、ブリスターケース５３は除いた状態で示している。
なお、図１（Ｂ）は台紙５２の一面に対するシャープペンシル１の配置状態を示すために、ブリスターケース５３は除いた状態で示している。
【0016】
図３及び図４は、長尺状に成形される台紙５２を、展開した状態で示しており、この台紙５２を構成する紙基材は、好ましくはパルプを材料とした厚紙を、型抜き成形することにより得ることができる。この台紙５２となる紙基材には、中央部に折り曲げ線５２ｄが施されて、折り曲げ線５２ｄを介して前面板５２Ａと背面板５２Ｂが形成され、前記折り曲げ線５２ｄにおいて折り曲げることで、前面板５２Ａと背面板５２Ｂが重ね合わされて台紙５２が成形される。
すなわち、前面板５２Ａと背面板５２Ｂは、図４（Ａ）に示すように平面視において、同一の長さ寸法及び同一の幅寸法に形成されており、図３に示された折り曲げ線５２ｄは谷折り線であり、図４に示された折り曲げ線５２ｄは山折り線となる。
すなわち、前面板５２Ａと背面板５２Ｂは、図４（Ａ）に示すように平面視において、同一の長さ寸法及び同一の幅寸法に形成されており、図３に示された折り曲げ線５２ｄは谷折り線であり、図４に示された折り曲げ線５２ｄは山折り線となる。
【0017】
また、前面板５２Ａには長手方向の中央部に沿って、矩形状の窓孔５２ａが形成されており、この窓孔５２ａに対してブリスターケース５３に施されたシャープペンシルの収容空間５３ａの外側突出部が挿入される。これにより、ブリスターケース５３に施された前記収容空間５３ａは、前面板５２Ａから突出した状態で装着される。なお、その詳細は後述するブリスターケース５３の説明において記述する。
【0018】
さらに、前面板５２Ａと背面板５２Ｂの長手方向の一端部（上端部）の中央部には、それぞれ吊り下げ孔５２ｂ１，５２ｂ２が形成されており、前面板５２Ａに施された吊り下げ孔５２ｂ１の径に対して、背面板５２Ｂに施された吊り下げ孔５２ｂ２の径は、わずかに大きく設定されている。
これらの吊り下げ孔５２ｂ１，５２ｂ２は、前面板５２Ａと背面板５２Ｂが重ね合されることで同心円状になされ、この吊り下げ孔５２ｂ１，５２ｂ２を例えばバーフックに通すことにより、包装パッケージ５１に搭載された状態のシャープペンシル１を、店頭等において吊り下げた状態で陳列販売することができる。
これらの吊り下げ孔５２ｂ１，５２ｂ２は、前面板５２Ａと背面板５２Ｂが重ね合されることで同心円状になされ、この吊り下げ孔５２ｂ１，５２ｂ２を例えばバーフックに通すことにより、包装パッケージ５１に搭載された状態のシャープペンシル１を、店頭等において吊り下げた状態で陳列販売することができる。
【0019】
また、台紙５２を構成する前面板５２Ａの長手方向の他端部（下端部）には、当該端部から突出した状態で、平面視においてほぼ矩形状に成形された一対の衝撃吸収体５２ｃが、前記前面板５２Ａと一体に、板状に成形されて備えられている。
この衝撃吸収体５２ｃは、包装パッケージ５１の吊り下げ状態において、台紙５２の下部から下に向かって突出した状態で配置される。したがって、包装パッケージ５１が落下した場合には、衝撃吸収体５２ｃが変形することで落下による衝撃を吸収するように作用する。なお、前記一対の衝撃吸収体５２ｃは、台紙５２の長手方向を上下にしたとき、すなわち包装パッケージ５１の吊り下げ状態において、台紙の下端部において左右対称となるように形成されている。
この衝撃吸収体５２ｃは、包装パッケージ５１の吊り下げ状態において、台紙５２の下部から下に向かって突出した状態で配置される。したがって、包装パッケージ５１が落下した場合には、衝撃吸収体５２ｃが変形することで落下による衝撃を吸収するように作用する。なお、前記一対の衝撃吸収体５２ｃは、台紙５２の長手方向を上下にしたとき、すなわち包装パッケージ５１の吊り下げ状態において、台紙の下端部において左右対称となるように形成されている。
【0020】
一方、ブリスターケース５３は、透明な樹脂素材、例えばＰＥＴ樹脂により形成されており、図３に示すように長手方向に沿って角柱状の凹みが、例えば真空成型により形成されることで、角柱状の凹みによるシャープペンシルの収容空間５３ａが構成されている。
ブリスターケースの樹脂素材の板厚は、シャープペンシルの保護と加工性を考慮し０．１５～０．２５ｍｍのものを用いるのが好ましい。
そして、収容空間５３ａの開口縁を囲むようにして、平板状のフランジ５３ｂが一体に形成されている。
ブリスターケースの樹脂素材の板厚は、シャープペンシルの保護と加工性を考慮し０．１５～０．２５ｍｍのものを用いるのが好ましい。
そして、収容空間５３ａの開口縁を囲むようにして、平板状のフランジ５３ｂが一体に形成されている。
【0021】
したがって、図３に示すように、ブリスターケース５３における収容空間５３ａの外側突出部５３ｃ（図３参照）を、前面板５２Ａに形成された矩形状の窓孔５２ａに、その背面側から差し込むことで、シャープペンシルの収容空間５３ａが、前面板５２Ａから突出した状態で装着される。そして、収容空間５３ａ内にシャープペンシル１を収容し、前面板５２Ａの裏面に背面板５２Ｂを、接着剤により貼り付けることでブリスターケース５３のフランジ５３ｂは、前面板５２Ａと背面板５２Ｂとの間に挟まれて固定され、図１及び図２に示すようにシャープペンシルを搭載した包装パッケージ５１とすることができる。
【0022】
前記したシャープペンシルの包装パッケージ５１においては、台紙５２は前面板５２Ａと背面板５２Ｂとを接着剤により接合することで構成されているが、接着剤による接合に代えて、前面板５２Ａと背面板５２Ｂとの両者を、差し込みにより接合させる手段を採用することもできる。
また、前記した台紙５２の素材となる前面板５２Ａと背面板５２Ｂの折り曲げ前の紙基材は、坪量が２５０～３５０ｇ／ｍ３、板厚０．２５～０．３０ｍｍのものを用いることが好ましい。なお、この発明に基づいて出願人が製品化する包装パッケージにおいては、坪量２５０ｇ／ｍ３の紙基材が用いられる。
また、前記した台紙５２の素材となる前面板５２Ａと背面板５２Ｂの折り曲げ前の紙基材は、坪量が２５０～３５０ｇ／ｍ３、板厚０．２５～０．３０ｍｍのものを用いることが好ましい。なお、この発明に基づいて出願人が製品化する包装パッケージにおいては、坪量２５０ｇ／ｍ３の紙基材が用いられる。
【0023】
そして、衝撃吸収体５２ｃの合計幅は、台紙５２の幅寸法の半分未満であると共に、衝撃吸収体５２ｃの合計幅（ｍｍ）と、合計長さ（ｍｍ）の和が、包装パッケージに搭載されるシャープペンシル１の軸重、すなわち重量（ｇ）の２倍以上に設定されることが好ましい。この条件において、この種の包装パッケージにおいて、実用的な衝撃吸収効果が発揮できることが見出されている。
【0024】
図４（Ｂ）に、一対の衝撃吸収体５２ｃを含む台紙５２の下端部の部分拡大図が示されている。この実施の形態においては、台紙５２の板厚は０．２７ｍｍであり、幅寸法Ｗ０は、５０ｍｍであり、矩形状に形成された左右の衝撃吸収体５２ｃの幅寸法は共に７ｍｍである。また、左右の衝撃吸収体５２ｃの長さ寸法は共に３ｍｍである。
したがって、この実施の形態によると、左右の衝撃吸収体５２ｃの合計幅〔（Ｗ１＋Ｗ２）＝７ｍｍ＋７ｍｍ＝１４ｍｍ〕は、台紙５２の幅寸法〔Ｗ０＝５０ｍｍ〕の半分未満であるとする条件を満たしている。
したがって、この実施の形態によると、左右の衝撃吸収体５２ｃの合計幅〔（Ｗ１＋Ｗ２）＝７ｍｍ＋７ｍｍ＝１４ｍｍ〕は、台紙５２の幅寸法〔Ｗ０＝５０ｍｍ〕の半分未満であるとする条件を満たしている。
【0025】
さらに、衝撃吸収体５２ｃの合計幅（Ｗ１＋Ｗ２）と、合計長さ（Ｌ１＋Ｌ２）の和〔（Ｗ１＋Ｗ２）＋（Ｌ１＋Ｌ２）〕は、〔（７ｍｍ＋７ｍｍ）＋（３ｍｍ＋３ｍｍ）〕＝２０ｍｍとなる。また、包装パッケージに搭載されるシャープペンシル１の軸重は、１０ｇであることから、この実施の形態においては、前記した衝撃吸収体５２ｃの合計幅（ｍｍ）と、合計長さ（ｍｍ）の和が、包装パッケージに搭載されるシャープペンシル１の軸重（ｇ）の２倍以上に設定されるとの条件も満たすものとなる。
【0026】
前記した構成のシャープペンシルの包装パッケージ５１について、１ｍの高さから衝撃吸収体５２ｃを下向きにして、コンクリート面に自由落下させて検証したところ、ブリスターケース（ＰＥＴ樹脂：板厚０．２２ｍｍ）５３の損傷は認められず、シャープペンシル１の内蔵芯の破損も防止できることが検証された。
なお、前記した実施の形態においては、台紙５２に一対（２つ）の衝撃吸収体５２ｃを形成した例を示しているが、衝撃吸収体５２ｃの数は、必要に応じて１つまたは３つ以上とすることができる。さらに、衝撃吸収体５２ｃの幅寸法及び長さ寸法も、個々に選定することができる。
なお、前記した実施の形態においては、台紙５２に一対（２つ）の衝撃吸収体５２ｃを形成した例を示しているが、衝撃吸収体５２ｃの数は、必要に応じて１つまたは３つ以上とすることができる。さらに、衝撃吸収体５２ｃの幅寸法及び長さ寸法も、個々に選定することができる。
【0027】
前記したシャープペンシルの包装パッケージについては、台紙の一面に沿ってブリスターケースを装着したブリスターパッケージを例にして説明したが、この発明に係る包装パッケージは、台紙に載置された被包装体（シャープペンシル）を、例えば熱収縮性合成樹脂フィルムで被包し、その熱収縮力により台紙に被包装体を包装するシュリンク包装パッケージなどにも採用すること可能であり、同様の作用効果を得ることができる。
【0028】
次に図５乃至図１３は、前記した包装パッケージ５１に搭載したシャープペンシル１の一つの好ましい形態を示している。以下、このシャープペンシル１について、図に基づいて説明する。
図５は、シャープペンシル１の縦断面図であり、図６は、図５のシャープペンシル１の前半分の拡大断面図である。
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、後軸３の後端部の内周面に嵌合し且つクリップを備えた内筒４とを有している。前軸２及び後軸３は、軸筒５を構成する。なお、内筒４も含めて軸筒５と称してもよい。シャープペンシル１は、軸筒５の先端から筆記芯が突出するように構成されている。軸筒５の先端近傍は、筆記芯を案内する先端パイプ６によって覆われている。本明細書では、シャープペンシル１の軸線方向において、筆記芯側を「前」側と規定し、筆記芯側とは反対側を「後」側と規定する。
図５は、シャープペンシル１の縦断面図であり、図６は、図５のシャープペンシル１の前半分の拡大断面図である。
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、後軸３の後端部の内周面に嵌合し且つクリップを備えた内筒４とを有している。前軸２及び後軸３は、軸筒５を構成する。なお、内筒４も含めて軸筒５と称してもよい。シャープペンシル１は、軸筒５の先端から筆記芯が突出するように構成されている。軸筒５の先端近傍は、筆記芯を案内する先端パイプ６によって覆われている。本明細書では、シャープペンシル１の軸線方向において、筆記芯側を「前」側と規定し、筆記芯側とは反対側を「後」側と規定する。
【0029】
軸筒５の前端部の内部には、スライダ７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７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７の前端部には、上述した先端パイプ６が取り付けられている。また、先端パイプ６の後方には、中央に通孔が形成された保持チャック８が配置されている。保持チャック８の通孔は、筆記芯の外周面に摺接し、筆記芯を一時的に保持するように作用する。なお、先端パイプ６は外径が０．５～１．２ｍｍであることが好ましく、本実施形態では外径が０．９ｍｍに形成されている。
スライダ７の後端部には、円筒状に形成された中継部材９が螺合している。スライダ７及び中継部材９の内部には、筆記芯を把持するチャックユニット１０及び芯ケース１３が配置されている。チャックユニット１０は、チャック本体部１１と、チャック本体部１１の前端部を包囲するように円筒状に形成された締め具１２と、を有している。チャック本体部１１の少なくとも前半分は、軸線方向に沿って３つのチャック片１１ａに分割され、中心軸線に沿って筆記芯の通孔が形成されている。チャック片１１ａの各々は、前端部が互いに離間するように形成されている。芯ケース１３は、円筒状に形成され、内部には筆記芯が収容される。芯ケース１３の前端部の内部には、チャック本体部１１の後端部が挿入され、嵌合している。
スライダ７の後端部には、円筒状に形成された中継部材９が螺合している。スライダ７及び中継部材９の内部には、筆記芯を把持するチャックユニット１０及び芯ケース１３が配置されている。チャックユニット１０は、チャック本体部１１と、チャック本体部１１の前端部を包囲するように円筒状に形成された締め具１２と、を有している。チャック本体部１１の少なくとも前半分は、軸線方向に沿って３つのチャック片１１ａに分割され、中心軸線に沿って筆記芯の通孔が形成されている。チャック片１１ａの各々は、前端部が互いに離間するように形成されている。芯ケース１３は、円筒状に形成され、内部には筆記芯が収容される。芯ケース１３の前端部の内部には、チャック本体部１１の後端部が挿入され、嵌合している。
【0030】
チャック本体部１１を包囲するようにコイルスプリング１４が配置されている。コイルスプリング１４の前端は、中継部材９の内周面に形成された段部によって支持され、コイルスプリング１４の後端は、芯ケース１３の前端面に当接している。したがって、コイルスプリング１４は、芯ケース１３及びチャック本体部１１を後方に付勢している。後方に付勢されたチャック本体部１１は、締め具１２内に収容されることによって前端部が互いに接近し、筆記芯を把持した状態を維持することができる。また、筆記芯に筆記圧が加わった場合には、チャック本体部１１がより後退して締め具１２内に収容され、筆記芯はチ
ャック本体部１１によって把持される。これにより、筆記芯の後退は阻止される。他方、筆記芯を前方に引き出す力が働いた場合には、チャック本体部１１が締め具１２による作用を受けないため、筆記芯を抵抗なく前方に引き出すことができる。すなわち、チャックユニット１０は、筆記芯の前進を許容し後退を阻止するように作用するが、当該作用を奏する限りにおいてその他のチャックユニット、例えばボールチャックであってもよい。
ャック本体部１１によって把持される。これにより、筆記芯の後退は阻止される。他方、筆記芯を前方に引き出す力が働いた場合には、チャック本体部１１が締め具１２による作用を受けないため、筆記芯を抵抗なく前方に引き出すことができる。すなわち、チャックユニット１０は、筆記芯の前進を許容し後退を阻止するように作用するが、当該作用を奏する限りにおいてその他のチャックユニット、例えばボールチャックであってもよい。
【0031】
締め具１２の外周面は、中継部材９の前端部の内周面に嵌合している。したがって、スライダ７、中継部材９及びチャックユニット１０は、軸筒５内において軸線方向に移動可能である。中継部材９の後端部は、後述する回転駆動機構３０に連結されている。
軸筒５の後端部、具体的には内筒４の後端部には、ノック部材としての筒状のノック部材２０が軸筒５に対して前後動可能に設けられている。ノック部材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。ノック部材２０の前端部の内部には、芯ケース１３が挿入されている。ノック部材２０の後端部の内部には、消去部材２２が着脱可能に装着されている。ノック部材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、消去部材２２を汚れ等から保護している。
軸筒５の後端部、具体的には内筒４の後端部には、ノック部材としての筒状のノック部材２０が軸筒５に対して前後動可能に設けられている。ノック部材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。ノック部材２０の前端部の内部には、芯ケース１３が挿入されている。ノック部材２０の後端部の内部には、消去部材２２が着脱可能に装着されている。ノック部材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、消去部材２２を汚れ等から保護している。
【0032】
ノック部材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１３が前進する。これにより、チャック本体部１１が前方に押し出される。これに伴い、チャック本体部１１に把持された筆記芯も前進し、筆記芯を先端パイプ６から繰り出させるように作用する。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、ノック部材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１１は、コイルスプリング１４の付勢力によって後退する。他方、筆記芯は、スライダ７内に配置された保持チャック８によって保持されるため、チャックユニット１０の作用として、筆記芯はチャック本体部１１から抵抗なく引き出される。その結果、筆記芯は、先端パイプ６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、筆記芯を所定量ずつ繰り出すことができる。
【0033】
図７は、図５のシャープペンシル１の中央部分の拡大断面図であり、図８は、回転駆動機構３０の部分拡大図である。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９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。芯ケース１３は、中継部材９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。
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。
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。
【0034】
回転子４０の前端部の内周面には、中継部材９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。
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固定カム面４２ａが形成されている。
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固定カム面４２ａが形成されている。
【0035】
第１カム面４０ａは複数の第１カム歯４０ａａを備え、第２カム面４０ｂは複数の第２カム歯４０ｂａを備え、第１固定カム面４１ａは複数の第１固定カム歯４１ａａを備え、第２固定カム面４２ａは複数の第２固定カム歯４２ａａを備えている。第１カム歯４０ａａ及び第１固定カム歯４１ａａは、同一形状及び同一配向である。第１カム歯４０ａａ及び第２カム歯４０ｂａは、同一形状であるが線対称である。第１カム歯４０ａａ、第２カム歯４０ｂａ及び第１固定カム歯４１ａａは、対応する各々のカム面において周方向に沿って隙間無く連続的に配置されている。他方、第２固定カム面４２ａの第２固定カム歯４２ａａは、第１カム歯４０ａａ、第２カム歯４０ｂａ及び第１固定カム歯４１ａａよりも大きい相似形状である。また、第２固定カム歯４２ａａは、第２固定カム面４２ａにおいて周方向に沿って互いに離間しながら等間隔に配置されている。第１カム面４０ａは、複数の第１カム歯４０ａａによって鋸歯状に形成され、第２カム面４０ｂは、複数の第２カム歯４０ｂａによって鋸歯状に形成され、第１固定カム面４１ａは、複数の第１固定カム歯４１ａａによって鋸歯状に形成されている。
【0036】
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１３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。
【0037】
ここで、中継部材９は、筆記動作に基づく筆記芯の後退動作及び前進動作（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、筆記芯を把持した状態のチャックユニット１０に伝達する。したがって、中継部材９の回転によって、チャックユニット１０に保持された筆記芯も回転する。
【0038】
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、筆記芯に筆記圧が加わっているとき、チャックユニット１０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。筆記芯と回転子４０とは、一体的に、前進、後退又は回転をする。
図９は、回転駆動機構３０の回転子４０の回転駆動を順に説明する図であり、図１０は、回転駆動機構３０の回転子４０の回転駆動を順に説明する模式図である。図１０（Ａ）乃至（Ｅ）は、図９（Ａ）乃至（Ｅ）にそれぞれ対応する模式図である。
図９は、回転駆動機構３０の回転子４０の回転駆動を順に説明する図であり、図１０は、回転駆動機構３０の回転子４０の回転駆動を順に説明する模式図である。図１０（Ａ）乃至（Ｅ）は、図９（Ａ）乃至（Ｅ）にそれぞれ対応する模式図である。
【0039】
図１０は、回転子４０、上カム形成部材４１及び下カム形成部材４２を周方向に展開した状態を部分的に示している。また、クッション動作がより分かりやすくなるように、回転子４０のカム歯について、図８の仮想線に囲まれた１つのカム歯のユニットＵとして説明する。
第２固定カム歯４２ａａは、その他のカム歯と相似形状であることから、機能的観点から見れば、同一形状で連続的に配置されたカム歯と実質的に等しい。したがって、例えば図１０及び後述する図１１においては、第２固定カム歯４２ａａをその他のカム歯と同一形状で連続的に配置されたカム歯に近似して模式的に示している。なお、第２固定カム歯４２ａａは、その他のカム歯と同様に同一形状として、周方向に沿って連続的に配置してもよい。また、第１カム歯４０ａａ、第２カム歯４０ｂａ及び第１固定カム歯４１ａａは、それぞれ周方向に沿って連続的に配置されているが、周方向に沿って離間して配置してもよく、機能的観点から見て他のカム歯と互いに相似形状であってもよい。
第２固定カム歯４２ａａは、その他のカム歯と相似形状であることから、機能的観点から見れば、同一形状で連続的に配置されたカム歯と実質的に等しい。したがって、例えば図１０及び後述する図１１においては、第２固定カム歯４２ａａをその他のカム歯と同一形状で連続的に配置されたカム歯に近似して模式的に示している。なお、第２固定カム歯４２ａａは、その他のカム歯と同様に同一形状として、周方向に沿って連続的に配置してもよい。また、第１カム歯４０ａａ、第２カム歯４０ｂａ及び第１固定カム歯４１ａａは、それぞれ周方向に沿って連続的に配置されているが、周方向に沿って離間して配置してもよく、機能的観点から見て他のカム歯と互いに相似形状であってもよい。
【0040】
図９（Ａ）及び図１０（Ａ）は、筆記芯に筆記圧が加わっていないときの状態における前進した回転子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に対して当接している。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位相がずれた関係となるように設定されている。
図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）は、シャープペンシル１による筆記のために、筆記芯に筆記圧が加わった初期の状態を示している。この状態においては、回転子４０は、チャックユニット１０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側に移動して、第１固定カム面４１ａに当接する。
図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）は、シャープペンシル１による筆記のために、筆記芯に筆記圧が加わった初期の状態を示している。この状態においては、回転子４０は、チャックユニット１０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側に移動して、第１固定カム面４１ａに当接する。
【0041】
次いで、図９（Ｃ）及び図１０（Ｃ）は、筆記芯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に当接して滑りながら後退した状態を示している。すなわち、回転子４０は、第１カム面４０ａの一歯の位相に相当する回転駆動を受ける。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に噛み合っている。
なお、図９における回転子４０の中央部に描いた○印は、回転子４０の回転移動量を示している。そして図９（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位相がずれた関係となるように設定されている。
なお、図９における回転子４０の中央部に描いた○印は、回転子４０の回転移動量を示している。そして図９（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位相がずれた関係となるように設定されている。
【0042】
次いで、図９（Ｄ）及び図１０（Ｄ）は、シャープペンシル１による筆記が終わり、筆記芯に対する筆記圧が解除された初期の状態を示している。この状態においては、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側に移動して、第２固定カム面４２ａに当接する。
次いで、図９（Ｅ）及び図１０（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に当接して滑りながら前進した状態を示している。すなわち、回転子４０は、第２カム面４０ｂの一歯の位相に相当する回転駆動を再び受ける。この状態においては、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に噛み合っている。
次いで、図９（Ｅ）及び図１０（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に当接して滑りながら前進した状態を示している。すなわち、回転子４０は、第２カム面４０ｂの一歯の位相に相当する回転駆動を再び受ける。この状態においては、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に噛み合っている。
【0043】
したがって、図９において回転子４０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の一歯に相当する回転駆動を受け、チャックユニット１０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。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。なお、なお、以下の説明は、回転駆動機構を有するが、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も適用可能である。
【0044】
要するに、回転駆動機構３０は、回転子４０の後端面に形成された円環状の第１カム面４０ａと、回転子４０の前端面に形成された円環状の第２カム面４０ｂと、軸筒５側に設けられ、第１カム面４０ａと協働して回転子４０を回転させる第１固定カム面４１ａと、軸筒５側に設けられ、第２カム面４０ｂと協働して回転子４０を回転させる第２固定カム面４２ａと、を有している。筆記圧によるチャックユニット１０の後退動作によって、回転子４０の第１カム面４０ａが第１固定カム面４１ａに当接して回転子４０を回転させながら噛み合わされ、筆記圧の解除によって、回転子４０の第２カム面４０ｂが第２固定カム面４２ａに当接して回転子４０を回転させながら噛み合わされるように構成されている。回転子４０の第１カム面４０ａが、第１固定カム面４１ａに噛み合わされた状態において、第２カム面４０ｂと第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位相がずれた関係に設定され、回転子４０の第２カム面４０ｂが第２固定カム面４２ａに噛み合わされた状態において、第１カム面４０ａと第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位相がずれた関係に設定されている。
【0045】
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。
【0046】
以上より、シャープペンシル１は、チャックユニット１０と回転子４０とを有し、チャックユニット１０の前後動により筆記芯の解除及び把持を行うことで、筆記芯を前方に繰り出すことができるように構成され、チャックユニット１０が、筆記芯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５内に保持されると共に、筆記芯の筆記圧によるチャックユニット１０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、チャックユニット１０を介して筆記芯に伝達するように構成されている。
【0047】
図１１は、回転駆動機構３０の各カムの関係を説明する模式図であり、図１０（Ａ）と同一の図である。第１カム面４０ａの第１カム歯４０ａａは、第１斜面４０ａａ１と第２斜面に相当する垂直面４０ａａ２とを有し、隣接する第１カム歯４０ａａの第１斜面４０ａａ１及び垂直面４０ａａ２によって、第１カム面４０ａは連続する鋸歯状になされている。第１斜面４０ａａ１は、軸線方向に対して直交する横断方向に対して傾斜角θで傾斜した面であり、垂直面４０ａａ２は、軸線方向に対して平行な面、すなわち横断方向に対して直交する面である。上述したように、第２カム面４０ｂの第２カム歯４０ｂａ、第１固定カム面４１ａの第１固定カム歯４１ａａも同様の形状を有している。
第１カム歯４０ａａ及び第２カム歯４０ｂａの高さ、並びに、第２固定カム歯４２ａａが実質的に第２カム歯４０ｂａと噛み合う高さは、距離Ｈとする。第１カム歯４０ａａの垂直面４０ａａ２の長さは、第１カム歯４０ａａの高さに等しく、したがって距離Ｈに等しい。第１カム歯４０ａａの先端が回転子４０の後退によって第１固定カム歯４１ａａに当接するまでの移動距離は、距離Ｄとする。第１カム歯４０ａａの周方向に沿った長さを、カム歯の長さＬとする。
第１カム歯４０ａａ及び第２カム歯４０ｂａの高さ、並びに、第２固定カム歯４２ａａが実質的に第２カム歯４０ｂａと噛み合う高さは、距離Ｈとする。第１カム歯４０ａａの垂直面４０ａａ２の長さは、第１カム歯４０ａａの高さに等しく、したがって距離Ｈに等しい。第１カム歯４０ａａの先端が回転子４０の後退によって第１固定カム歯４１ａａに当接するまでの移動距離は、距離Ｄとする。第１カム歯４０ａａの周方向に沿った長さを、カム歯の長さＬとする。
【0048】
なお、第１カム歯４０ａａは、円筒状に形成された回転子４０の部材に応じた径方向の厚みを有している。図１０及び図１１は、回転子４０、上カム形成部材４１及び下カム形成部材４２を周方向に展開した状態を模式的に示しているが、第１カム歯４０ａａについて径方向の厚みの範囲のうちどの部分を展開するかで、厳密に言うと角度及び寸法が僅かばかり異なる。したがって、図１０及び図１１並びに本明細書のその他説明においては、回転子４０の外径を規定する最も外側部分について周方向に展開したものとしてθ及びＬ等の角度及び距離並びにその他部材の位置関係を規定する。
【0049】
シャープペンシル１における回転駆動機構３０では、第１固定カム面４１ａと第２固定カム面４２ａとは、回転子４０の回転が阻害されない最小距離で配置されている。そのため、第２カム歯４０ｂａと第２固定カム歯４２ａａとが実質的に噛み合う高さである距離Ｈと、第１カム歯４０ａａの先端と第１固定カム歯４１ａａとの軸線方向における距離Ｄとは、等しくなるように構成されている。
詳細には、図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に相当する図１１においては、回転子４０は、第２カム面４０ｂの第２カム歯４０ｂａと第２固定カム面４２ａの第２固定カム歯４２ａａとが係止することによって回転が規制されている。この状態から筆記芯の後退によって回転子４０が距離Ｈだけ後退すると、第２カム歯４０ｂａと第２固定カム歯４２ａａとの係止が解除され、それによって、回転子４０の回転の規制が解除される。また、回転子４０が距離Ｄだけ後退すると回転子４０の第１斜面４０ａａ１が第１固定カム歯４１ａａに当接し、それによって、回転子４０を回転させることができる。
詳細には、図９（Ａ）及び図１０（Ａ）に相当する図１１においては、回転子４０は、第２カム面４０ｂの第２カム歯４０ｂａと第２固定カム面４２ａの第２固定カム歯４２ａａとが係止することによって回転が規制されている。この状態から筆記芯の後退によって回転子４０が距離Ｈだけ後退すると、第２カム歯４０ｂａと第２固定カム歯４２ａａとの係止が解除され、それによって、回転子４０の回転の規制が解除される。また、回転子４０が距離Ｄだけ後退すると回転子４０の第１斜面４０ａａ１が第１固定カム歯４１ａａに当接し、それによって、回転子４０を回転させることができる。
【0050】
要するに、回転子４０の回転の規制の解除と、第１カム面４０ａと第１固定カム面４１ａとの当接とが同時に行われる場合、すなわち距離Ｈと距離Ｄとが等しい状態（Ｄ＝Ｈ）が、第１固定カム面４１ａと第２固定カム面４２ａとが、回転子４０の回転が阻害されない最小距離で配置された状態であるといえる。言い換えると、距離Ｈと距離Ｄとが等しい場合に、筆記芯の後退量ｍが最小となる。製造時の公差等を考慮し、僅かばかり距離Ｄが距離Ｈよりも長くなるように構成してもよい。最小距離とは、回転子の回転が阻害されないように設計された意図が客観的又は外形的に明らかであればよく、製造時の公差も考慮した上で判断され、シャープペンシルの使用による摩耗は考慮しないで判断される。
【0051】
上述したように、第１カム面４０ａと第１固定カム面４１ａとは、カムの一歯に対して位相がずれて配置されている。したがって回転子４０は、図９（Ｂ）及び図１０（Ｂ）に示された状態から図９（Ｃ）及び図１０（Ｃ）に示された状態に至るまで、距離１／２Ｌだけ回転すると共に距離１／２Ｈだけ後退する。要するに、一連のクッション動作において、筆記芯は、距離３／２Ｈ（＝１／２Ｈ＋Ｈ）だけ後退し、これが回転駆動機構３０として、筆記芯の最小の後退量ｍである。こうして幾何学的に求められる最小の後退量ｍを、最小後退量Ｍとする。当然のことながら、回転子４０が後退した状態（図９（Ｃ）及び図１０（Ｃ））から前進した状態（図９（Ｅ）及び図１０（Ｅ））への軸線方向の移動量、すなわち前進量は、最小後退量Ｍと同一の距離３／２Ｈである。
【0052】
なお、第２カム面４０ｂの第２カム歯４０ｂａの山の先端の動作に着目すると、最初に後退するとき軌跡Ｔ１に沿って移動し、その後の回転及び後退によって軌跡Ｔ２に沿って移動する。第１カム面４０ａの第１カム歯４０ａａも、これと同様の軌跡を描きながら移動する。
距離Ｈは、第１カム歯４０ａａの傾斜角θ及び周方向の長さＬに依存し、Ｈ＝Ｌｔａｎθの関係にある。そのため、カム歯の長さＬをより小さくするか又は傾斜角θをより小さくすることによって、距離Ｈを小さくすることができ、結果として最小後退量Ｍをより小さくすることができる。そこで、傾斜角θ及びカム歯の長さＬの設計について説明する。
傾斜角θは、その大きさによってカム歯同士の滑りやすさを決める１つの要因である。すなわち、傾斜角θが小さすぎると、例えば傾斜角θが摩擦角よりも小さいと、カム歯同士が滑らず、したがって回転子４０が回転しない。傾斜角θが大きすぎると、距離Ｈがより大きくなり、最小後退量Ｍもより大きくなる。筆記具の部品として使用されている材料全般も考慮し、傾斜角θは、８～２５°の範囲内であることが好ましい。
距離Ｈは、第１カム歯４０ａａの傾斜角θ及び周方向の長さＬに依存し、Ｈ＝Ｌｔａｎθの関係にある。そのため、カム歯の長さＬをより小さくするか又は傾斜角θをより小さくすることによって、距離Ｈを小さくすることができ、結果として最小後退量Ｍをより小さくすることができる。そこで、傾斜角θ及びカム歯の長さＬの設計について説明する。
傾斜角θは、その大きさによってカム歯同士の滑りやすさを決める１つの要因である。すなわち、傾斜角θが小さすぎると、例えば傾斜角θが摩擦角よりも小さいと、カム歯同士が滑らず、したがって回転子４０が回転しない。傾斜角θが大きすぎると、距離Ｈがより大きくなり、最小後退量Ｍもより大きくなる。筆記具の部品として使用されている材料全般も考慮し、傾斜角θは、８～２５°の範囲内であることが好ましい。
【0053】
一般に、シャープペンシル等の筆記具の構成部品の多くは、ポリプロピレンやポリアセタール等の樹脂で形成される。特に回転子４０、上カム形成部材４１及び下カム形成部材４２のカム構造のような複雑な形状で且つ外観に影響を与えないような内部部品は、金属材料で形成されることはほとんどない。これら部品に形成された各カム歯の協働動作、具体的には回転子４０が上カム形成部材４１又は下カム形成部材４２に当接して滑りながら回転することを、特に摩擦抵抗を考慮してより確実に行うため、各カム歯において摩擦角よりも大きい傾斜角θが必要である。例えば、回転子４０、上カム形成部材４１及び下カム形成部材４２をポリアセタールで製造し、その摩擦角を１０．２°とする。すなわち、傾斜角θが１０．２°以下だとカム歯同士が滑らず、したがって回転子４０を回転させることができない。
【0054】
カム歯の長さＬは、回転子４０の外径から全周の長さを算出し（外径×π）、それをカム歯の数で割ることで算出される。回転子４０の外径の寸法設計の一例について説明する。０．５ｍｍの筆記芯は、シャープペンシル用芯のＪＩＳ規格Ｓ６００５によれば、０．５８ｍｍの外径まで許容される。複数本の筆記芯を芯ケース１３に収容可能とする場合、芯ケース１３の内径は、例えば筆記芯の３本分として、少なくとも１．８ｍｍだけ必要である。樹脂製の部材は、強度の観点から円筒状の部分の肉厚を少なくとも０．５ｍｍとする。したがって、芯ケース１３の肉厚、芯ケース１３を包囲する部分の回転子４０の肉厚、さらにはカム歯が形成されている部分の肉厚は各々０．５ｍｍとする。これら肉厚及び芯ケース１３の内径を考慮して、回転子４０の第１カム面４０ａ及び第２カム面４０ｂの部分の外径は、４．８ｍｍとなる。
第１カム面４０ａのカム歯の数、すなわち対応する第２カム面４０ｂのカム歯の数は、２０～９０個であることが好ましい。カム歯の数は、１回のクッション動作によって回転する筆記芯の回転角を規定する。例えばカム歯の数が９０個の場合、３６０°を９０で割って４°となることから、１回のクッション動作で回転子４０が４°だけ回転する。したがって、９０画の筆記をすると、筆記芯は１回転する。
第１カム面４０ａのカム歯の数、すなわち対応する第２カム面４０ｂのカム歯の数は、２０～９０個であることが好ましい。カム歯の数は、１回のクッション動作によって回転する筆記芯の回転角を規定する。例えばカム歯の数が９０個の場合、３６０°を９０で割って４°となることから、１回のクッション動作で回転子４０が４°だけ回転する。したがって、９０画の筆記をすると、筆記芯は１回転する。
【0055】
カム歯の数が９０個よりも多いと、回転角がより小さくなり、筆記芯が摩耗している部分で次の筆記が行われる。そのため、筆記芯の偏った摩耗を防止するという、回転駆動機構を備えたシャープペンシルの本来の目的を達成することができない。他方、カム数が２０個よりも少ないと、カム歯の長さＬがより大きくなる。そのため、上述した距離Ｈ＝Ｌｔａｎθの関係式から、カム歯の高さである距離Ｈがより大きくなり、最小後退量Ｍもより大きくなってしまう。そのため、カム歯の数は、２０～９０個が好ましい。
回転子４０の外径を４．８ｍｍとし、カム歯の数を９０個とし、傾斜角θを摩擦角１０．２°よりも大きい１０．３°とした場合、カム歯の長さＬは、４．８×π／９０から、約０．１７ｍｍである。そうすると、カム歯の高さである距離Ｈは、Ｌｔａｎθの関係式から、０．０３ｍｍとなる。その結果、最小後退量Ｍは、３／２Ｈの関係式から、０．０５ｍｍとなる。
回転子４０の外径を４．８ｍｍとし、カム歯の数を９０個とし、傾斜角θを摩擦角１０．２°よりも大きい１０．３°とした場合、カム歯の長さＬは、４．８×π／９０から、約０．１７ｍｍである。そうすると、カム歯の高さである距離Ｈは、Ｌｔａｎθの関係式から、０．０３ｍｍとなる。その結果、最小後退量Ｍは、３／２Ｈの関係式から、０．０５ｍｍとなる。
【0056】
以上より、筆記芯の後退量ｍが、最小後退量Ｍである０．０５ｍｍよりも小さい場合には、カム歯の傾斜角θがより小さくなることから、カム歯同士が滑らず回転不良が生じる虞があるか、又は、回転子４０の回転角がより小さくなることから、回転駆動機構を備えたシャープペンシルの本来の目的を達成することができない虞がある。したがって、後退量ｍは、最小後退量Ｍである０．０５ｍｍ以上であることが好ましい。
他方、後退量ｍは０．３ｍｍ以下であることが好ましい。後退量ｍが０．３ｍｍよりも大きい場合には、使用者が筆記芯の後退による違和感を覚える虞がある。
本発明者等は、学生２３人に対し、後退量ｍが０．１５ｍｍのシャープペンシル及び後退量ｍが０．３ｍｍのシャープペンシルについて、後退量ｍに違いがあることを事前に伝えずに筆記を行ってもらう調査を行ったところ、全員がその違いに気づいたという結果が得られた。要するに、使用者は、僅か０．１５ｍｍの違いも感じるということが分かった。筆記芯の後退量ｍはより小さい方が好ましいが、上述したように、後退量ｍが小さすぎると回転不良等の虞がある。使用者ができるだけ筆記芯の後退という違和感を覚えないようにしつつ、確実に回転子４０及び筆記芯の回転を実現するため、後退量ｍは、０．３ｍｍ以下であることが好ましい。
他方、後退量ｍは０．３ｍｍ以下であることが好ましい。後退量ｍが０．３ｍｍよりも大きい場合には、使用者が筆記芯の後退による違和感を覚える虞がある。
本発明者等は、学生２３人に対し、後退量ｍが０．１５ｍｍのシャープペンシル及び後退量ｍが０．３ｍｍのシャープペンシルについて、後退量ｍに違いがあることを事前に伝えずに筆記を行ってもらう調査を行ったところ、全員がその違いに気づいたという結果が得られた。要するに、使用者は、僅か０．１５ｍｍの違いも感じるということが分かった。筆記芯の後退量ｍはより小さい方が好ましいが、上述したように、後退量ｍが小さすぎると回転不良等の虞がある。使用者ができるだけ筆記芯の後退という違和感を覚えないようにしつつ、確実に回転子４０及び筆記芯の回転を実現するため、後退量ｍは、０．３ｍｍ以下であることが好ましい。
【0057】
以上より、軸筒５と、筆記芯の前進を許容し後退を阻止するチャックユニット１０と、回転子４０を有し、チャックユニット１０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４０を一方向に回転駆動させる回転駆動機構３０と、を具備するシャープペンシル１において、筆記芯の後退量ｍは、０．０５～０．３ｍｍの範囲内であることが好ましい。
上述したように、カム歯の数を９０個とすると１回のクッション動作で４°だけ回転する。筆記圧の強い使用者の場合、１回の筆記によって摩耗する筆記芯の量も多く、そのため４°の回転では十分ではない場合がある。１回のクッション動作によって回転する筆記芯の回転角を増やすため、カム歯の数は２０～４０個であることがより好ましい。例えばカム歯の数が４０個の場合、３６０°を４０で割って９°となることから、１回のクッション動作で回転子４０が９°だけ回転する。したがって、４０画の筆記をすると、筆記芯は１回転する。
回転子４０の外径を上述した４．８ｍｍとし、カム歯の数を４０個とし、傾斜角θを１０．３°とする場合、カム歯の長さＬは、４．８×π／４０から、約０．３８ｍｍである。そうすると、カム歯の高さである距離Ｈは、Ｌｔａｎθの関係式から、０．０７ｍｍとなる。その結果、最小後退量Ｍは、３／２Ｈの関係式から、０．１ｍｍとなる。
上述したように、カム歯の数を９０個とすると１回のクッション動作で４°だけ回転する。筆記圧の強い使用者の場合、１回の筆記によって摩耗する筆記芯の量も多く、そのため４°の回転では十分ではない場合がある。１回のクッション動作によって回転する筆記芯の回転角を増やすため、カム歯の数は２０～４０個であることがより好ましい。例えばカム歯の数が４０個の場合、３６０°を４０で割って９°となることから、１回のクッション動作で回転子４０が９°だけ回転する。したがって、４０画の筆記をすると、筆記芯は１回転する。
回転子４０の外径を上述した４．８ｍｍとし、カム歯の数を４０個とし、傾斜角θを１０．３°とする場合、カム歯の長さＬは、４．８×π／４０から、約０．３８ｍｍである。そうすると、カム歯の高さである距離Ｈは、Ｌｔａｎθの関係式から、０．０７ｍｍとなる。その結果、最小後退量Ｍは、３／２Ｈの関係式から、０．１ｍｍとなる。
【0058】
以上より、後退量ｍが０．１ｍｍ以上だと、筆記圧が強い使用者の場合であっても十分な筆記芯の回転が得られるためより好ましい。さらに、使用者によっては、筆記面に対して極端にシャープペンシル１を傾けて筆記する場合がある。このような場合、後退量ｍがより大きい方が、すなわちカム歯の長さＬをより長くするか又は傾斜角θをより大きくした方が、各カム歯を確実に協働させることができるため好ましい。こうした理由からも、後退量ｍが０．１ｍｍ以上であることがより好ましい。
ところで、小さい文字を筆記しているときは筆記芯の先端を注視し且つ感覚もより研ぎ澄まされることから、後退量ｍは、０．２ｍｍ以下であることがより好ましい。また、同じクッション量であっても、０．５ｍｍの筆記芯による筆記時に感じる感覚と、０．３ｍｍの筆記芯による筆記時に感じる感覚とは異なる。すなわち、０．３ｍｍの筆記芯による筆記時に感じる感覚の方が、筆記芯の太さに対して、筆記芯の先端が前後する距離が相対的に大きいことから、より違和感を覚えやすい。こうした理由からも、後退量ｍは、０．２ｍｍ以下であることがより好ましい。
以上より、筆記芯の後退量ｍは、０．１～０．２ｍｍの範囲内であることがより好ましい。
ところで、小さい文字を筆記しているときは筆記芯の先端を注視し且つ感覚もより研ぎ澄まされることから、後退量ｍは、０．２ｍｍ以下であることがより好ましい。また、同じクッション量であっても、０．５ｍｍの筆記芯による筆記時に感じる感覚と、０．３ｍｍの筆記芯による筆記時に感じる感覚とは異なる。すなわち、０．３ｍｍの筆記芯による筆記時に感じる感覚の方が、筆記芯の太さに対して、筆記芯の先端が前後する距離が相対的に大きいことから、より違和感を覚えやすい。こうした理由からも、後退量ｍは、０．２ｍｍ以下であることがより好ましい。
以上より、筆記芯の後退量ｍは、０．１～０．２ｍｍの範囲内であることがより好ましい。
【0059】
また、後退量ｍは、筆記芯の芯径に応じて変更してもよく、筆記芯の外径の約半分以下であることがより好ましい。例えば、シャープペンシル用芯のＪＩＳ規格Ｓ６００５によれば、例えば、０．５ｍｍの筆記芯は、０．５５～０．５８ｍｍと規定されている。したがって、０．５ｍｍの筆記芯の場合、後退量ｍは、０．３ｍｍ以下であることが好ましい。同様に、０．３ｍｍの筆記芯は、０．３７～０．３９ｍｍと規定されている。したがって、０．３ｍｍの筆記芯の場合、後退量ｍは、０．２ｍｍ以下であることが好ましい。
【0060】
なお、カム歯は、全周に亘って連続的でなくてもよい。カム歯の数を考える場合、例えカム歯が全周に亘って連続的ではなく、離間して配置されている場合であっても、代表する１つのカム歯の周方向の長さＬで、全周の長さを割ることで、仮想的なカム歯の数を算出してもよい。カム歯の数は、設計の効率化のため、回転子４０の一周３６０°に対して、２０個、４０個、６０個及び９０個が好ましく、４０個が後退量ｍの低減の観点から最も好ましい。
【0061】
上述した実施形態では、回転子４０の外径やカム歯の数、傾斜角の一例に基づき、最小後退量Ｍ、さらには筆記芯の後退量ｍについて説明したが、上述した筆記芯の後退量ｍの好適な範囲は、その他の外径やカム歯の数等のシャープペンシルにおいても同様に適用可能である。すなわち、上述した実施形態によれば、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１において、筆記芯の後退量をより低減させることができる。
ところで、第１カム歯４０ａａの長さＬをより短くするということは、１つの第１カム歯４０ａａが全周の長さに占める割合を小さくすることになる。言い換えると、長さＬをより短くするということは、カム歯の数を増やすことができるようになる。長さＬをより短くすると、上カム形成部材４１及び下カム形成部材４２に対する回転子４０の相対的位置関係が径方向においてずれることによって、すなわち互いの中心軸線がずれることによって、ずれた方向に対して直交する方向に対応する位置に配置されたカム歯の噛み合いが不完全となる可能性がある。その結果、回転子４０の回転不良が生じる可能性がある。これに関し、図１２及び図１３を参照しながら説明する。
ところで、第１カム歯４０ａａの長さＬをより短くするということは、１つの第１カム歯４０ａａが全周の長さに占める割合を小さくすることになる。言い換えると、長さＬをより短くするということは、カム歯の数を増やすことができるようになる。長さＬをより短くすると、上カム形成部材４１及び下カム形成部材４２に対する回転子４０の相対的位置関係が径方向においてずれることによって、すなわち互いの中心軸線がずれることによって、ずれた方向に対して直交する方向に対応する位置に配置されたカム歯の噛み合いが不完全となる可能性がある。その結果、回転子４０の回転不良が生じる可能性がある。これに関し、図１２及び図１３を参照しながら説明する。
【0062】
図１２は、回転子４０のずれを説明する図であり、図１３は、回転子４０の回転不良を説明する図である。図１２は、回転駆動機構３０を軸線方向から見て縮尺等を捨象して多少誇張して模式的に描かれている。図１２において、上カム形成部材４１及び下カム形成部材４２に対して回転子４０が図において上方に距離ｇだけずれた状態を示している。すなわち上カム形成部材４１及び下カム形成部材４２は、軸筒５側に設けられていることから、これらの中心軸線は一致しているが、回転子４０の中心軸線だけが、距離ｇだけずれている。
【0063】
図１３（Ａ）は、回転子４０が径方向に最もずれた位置である図１２の部分Ｐ１の各カムの関係を示している。図１３（Ｂ）は、回転子４０が周方向に最もずれた位置である図１２の部分Ｐ２の各カムの関係を示している。すなわち、部分Ｐ１は、回転子４０がずれた方向に位置する部分であり、部分Ｐ２は、ずれた方向に対して直交する方向に位置する部分である。各カムの各カム歯は、周方向に沿って配置されていることから、部分Ｐ１においてカム歯の各々は、図において左右方向に沿って配置され、部分Ｐ２においてカム歯の各々は、図において上下方向に沿って配置されている。
図１３（Ａ）を参照すると、回転子４０のカム歯は、上カム形成部材４１及び下カム形成部材４２のカム歯に対して、図１０（Ａ）に示された状態と比較して、回転子４０の径方向、すなわち図において紙面垂直方向に距離ｇだけずれている。そのため、部分Ｐ１においては、カム歯の位相についてのずれはなく、したがって回転子４０の回転駆動に対する影響はほとんどない。
図１３（Ａ）を参照すると、回転子４０のカム歯は、上カム形成部材４１及び下カム形成部材４２のカム歯に対して、図１０（Ａ）に示された状態と比較して、回転子４０の径方向、すなわち図において紙面垂直方向に距離ｇだけずれている。そのため、部分Ｐ１においては、カム歯の位相についてのずれはなく、したがって回転子４０の回転駆動に対する影響はほとんどない。
【0064】
他方、図１３（Ｂ）を参照すると、回転子４０のカム歯は、上カム形成部材４１及び下カム形成部材４２のカム歯に対して、図１０（Ａ）に示された状態と比較して、回転子４０の周方向、すなわち図において右方向に距離ｇだけずれている。通常であれば、筆記により回転子４０が後退したとき、回転子４０の第１カム面４０ａが、回転子４０の第１斜面４０ａａ１の半分の長さに亘り、上カム形成部材４１の第１固定カム面４１ａに当接する。すなわち、図１０（Ｂ）に示されるように、周方向における当接部分の長さである掛かり代Ｅは、１／２Ｌである。
他方、回転子４０が距離ｇだけずれていることによって、その分だけ、掛かり代Ｅは小さくなる。そのため、第１カム面４０ａと第１固定カム面４１ａとが確実に協働することができず、回転子４０が回転しない回転不良が生じる虞がある。また、図１３（Ｃ）に示されるように、距離ｇが、第１カム歯４０ａａのカム歯の長さＬの半分より大きい場合、すなわちカムの一歯に対して位相が以上ずれた場合には、第１カム面４０ａは、当接すべき対応する第１固定カム面４１ａに当接することもできない。その結果、その他の部分では回転駆動力が生じたとしても、当該部分によって回転が規制され、回転子４０が回転しない回転不良が生じる。
他方、回転子４０が距離ｇだけずれていることによって、その分だけ、掛かり代Ｅは小さくなる。そのため、第１カム面４０ａと第１固定カム面４１ａとが確実に協働することができず、回転子４０が回転しない回転不良が生じる虞がある。また、図１３（Ｃ）に示されるように、距離ｇが、第１カム歯４０ａａのカム歯の長さＬの半分より大きい場合、すなわちカムの一歯に対して位相が以上ずれた場合には、第１カム面４０ａは、当接すべき対応する第１固定カム面４１ａに当接することもできない。その結果、その他の部分では回転駆動力が生じたとしても、当該部分によって回転が規制され、回転子４０が回転しない回転不良が生じる。
【0065】
要するに、カム歯の長さＬが、回転子４０が径方向にずれた距離ｇに対して相対的に小さいほど、回転不良が生じる可能性が高くなる。したがって、回転子４０の径方向のずれを考慮し、カム歯の長さＬ、ひいてはカム歯の数が、上述した筆記芯の後退量ｍを実現可能な範囲において適宜決定される。
なお、回転子４０の径方向のずれは、回転子４０が中継部材９を介して連結するスライダ７の先端部の外周面と、当該外周面を包囲する前軸２の内周面とのクリアランスに大きく依存する。クリアランスは、製造時の公差に起因することから、より精度良く加工できるよう、少なくともスライダ７は金属製であることが好ましい。
上述した実施形態における回転子４０の第１カム歯４０ａａは、第１斜面４０ａａ１と第２斜面に相当する垂直面４０ａａ２とを有している。そのため、第１カム面４０ａは連続する、いわゆる鋸歯状に形成されている。その他のカム歯についても同様の形状である。カム歯は、鋸歯状でなくても回転子を回転駆動させることは可能である。以下、別のカム歯の形状について説明する。
なお、回転子４０の径方向のずれは、回転子４０が中継部材９を介して連結するスライダ７の先端部の外周面と、当該外周面を包囲する前軸２の内周面とのクリアランスに大きく依存する。クリアランスは、製造時の公差に起因することから、より精度良く加工できるよう、少なくともスライダ７は金属製であることが好ましい。
上述した実施形態における回転子４０の第１カム歯４０ａａは、第１斜面４０ａａ１と第２斜面に相当する垂直面４０ａａ２とを有している。そのため、第１カム面４０ａは連続する、いわゆる鋸歯状に形成されている。その他のカム歯についても同様の形状である。カム歯は、鋸歯状でなくても回転子を回転駆動させることは可能である。以下、別のカム歯の形状について説明する。
【0066】
図１４は、別の回転駆動機構の各カムの関係を説明する模式図であり、図１１に対応する図である。図１４に示された回転駆動機構は、回転子１４０、上カム形成部材１４１及び下カム形成部材１４２を有しており、上述した回転駆動機構３０の回転子４０、上カム形成部材４１及び下カム形成部材４２と置換可能である。
第１カム面１４０ａの第１カム歯１４０ａａは、第１斜面１４０ａａ１と第２斜面１４０ａａ２とを有し、隣接する第１カム歯１４０ａａの第１斜面１４０ａａ１及び第２斜面１４０ａａ２によって、第１カム面４０ａは連続する山型状になされている。第１斜面１４０ａａ１は、軸線方向に対して直交する横断方向に対して傾斜角θで傾斜した面である。第２カム面１４０ｂの第２カム歯１４０ｂａ、第１固定カム面１４１ａの第１固定カム歯１４１ａａ及び第２固定カム面１４２ａの第２固定カム歯１４２ａａも、第１カム歯１４０ａａと同様の形状を有している。
第１カム面１４０ａの第１カム歯１４０ａａは、第１斜面１４０ａａ１と第２斜面１４０ａａ２とを有し、隣接する第１カム歯１４０ａａの第１斜面１４０ａａ１及び第２斜面１４０ａａ２によって、第１カム面４０ａは連続する山型状になされている。第１斜面１４０ａａ１は、軸線方向に対して直交する横断方向に対して傾斜角θで傾斜した面である。第２カム面１４０ｂの第２カム歯１４０ｂａ、第１固定カム面１４１ａの第１固定カム歯１４１ａａ及び第２固定カム面１４２ａの第２固定カム歯１４２ａａも、第１カム歯１４０ａａと同様の形状を有している。
【0067】
図１５は、図１４の回転駆動機構の回転子１４０の回転駆動を順に説明する模式図である。図１５（Ａ）乃至（Ｅ）は、図１０（Ａ）乃至（Ｅ）にそれぞれ対応する模式図であり、基本的な動作は同じである。図１５は、回転子１４０、上カム形成部材１４１及び下カム形成部材１４２を周方向に展開した状態を部分的に示している。また、クッション動作がより分かりやすくなるように、回転子１４０のカム歯について、図１０と同様に１つのカム歯のユニットＵとして説明する。
図１５（Ａ）は、筆記芯に筆記圧が加わっていないときの状態における前進した回転子１４０、上カム形成部材１４１及び下カム形成部材１４２の関係を示している。この状態においては、回転子１４０に形成された第２カム面１４０ｂ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１４２の第２固定カム面１４２ａに対して当接している。このとき、回転子１４０の第１カム面１４０ａと上カム形成部材１４１の第１固定カム面１４１ａとが、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となるように設定されている。
図１５（Ａ）は、筆記芯に筆記圧が加わっていないときの状態における前進した回転子１４０、上カム形成部材１４１及び下カム形成部材１４２の関係を示している。この状態においては、回転子１４０に形成された第２カム面１４０ｂ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１４２の第２固定カム面１４２ａに対して当接している。このとき、回転子１４０の第１カム面１４０ａと上カム形成部材１４１の第１固定カム面１４１ａとが、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となるように設定されている。
【0068】
図１５（Ｂ）は、シャープペンシル１による筆記のために、筆記芯に筆記圧が加わった初期の状態を示している。この状態においては、回転子１４０は、チャックユニット１０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１４０は、上カム形成部材１４１側に移動して、第１固定カム面１４１ａに当接する。
次いで、図１５（Ｃ）は、筆記芯にさらに筆記圧が加わり、回転子１４０が上カム形成部材１４１の第１固定カム面１４１ａに当接して滑りながら後退した状態を示している。すなわち、回転子１４０は、第１カム面１４０ａの一歯の位相に相当する回転駆動を受ける。この状態においては、回転子１４０の第１カム面１４０ａは、上カム形成部材１４１の第１固定カム面１４１ａに噛み合っている。
次いで、図１５（Ｄ）は、シャープペンシル１による筆記が終わり、筆記芯に対する筆記圧が解除された初期の状態を示している。この状態においては、回転子１４０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１４０は、下カム形成部材１４２側に移動して、第２固定カム面１４２ａに当接する。
次いで、図１５（Ｃ）は、筆記芯にさらに筆記圧が加わり、回転子１４０が上カム形成部材１４１の第１固定カム面１４１ａに当接して滑りながら後退した状態を示している。すなわち、回転子１４０は、第１カム面１４０ａの一歯の位相に相当する回転駆動を受ける。この状態においては、回転子１４０の第１カム面１４０ａは、上カム形成部材１４１の第１固定カム面１４１ａに噛み合っている。
次いで、図１５（Ｄ）は、シャープペンシル１による筆記が終わり、筆記芯に対する筆記圧が解除された初期の状態を示している。この状態においては、回転子１４０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１４０は、下カム形成部材１４２側に移動して、第２固定カム面１４２ａに当接する。
【0069】
次いで、図１５（Ｅ）は、回転子１４０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１４２の第２固定カム面１４２ａに当接して滑りながら前進した状態を示している。すなわち、回転子１４０は、第２カム面１４０ｂの一歯の位相に相当する回転駆動を再び受ける。この状態においては、回転子１４０の第２カム面１４０ｂは、下カム形成部材１４２の第２固定カム面１４２ａに噛み合っている。
したがって、筆記圧を受けた回転子１４０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１４０は、第１カム面１４０ａ及び第２カム面１４０ｂの一歯に相当する回転駆動を受け、チャックユニット１０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。要するに、カム歯の形状が鋸歯状であっても、山型状であっても回転駆動機構の基本的な回転駆動の動作について相違はない。
したがって、筆記圧を受けた回転子１４０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１４０は、第１カム面１４０ａ及び第２カム面１４０ｂの一歯に相当する回転駆動を受け、チャックユニット１０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。要するに、カム歯の形状が鋸歯状であっても、山型状であっても回転駆動機構の基本的な回転駆動の動作について相違はない。
【0070】
図１４を参照しながら、最小後退量Ｍの算出について説明する。図１１に示された鋸歯状のカム歯の高さが距離Ｈであるのに対し、図１４に示された山型状のカム歯の高さを、距離Ｈ’とする。図１４では、図１１に示された鋸歯状のカム歯を仮想線で示している。第１カム歯１４０ａａの先端が回転子１４０の後退によって第１固定カム歯１４１ａａに当接するまでの移動距離を、距離Ｄとする。第１カム歯１４０ａａの周方向に沿った長さを、カム歯の長さＬとする。第１カム歯１４０ａａの三角形を考え、頂点から底辺に対して垂線を引いて長さＬを分割したとき、回転子１４０の回転方向（図中左方向）に対して後側の底辺の長さをＸとし、回転子１４０の回転方向に対して前側の底辺の長さをＹとする。
【0071】
鋸歯状のカム歯の距離Ｈと山型状のカム歯の距離Ｈ’とは、幾何学的にＨ’＝ＨＸ／（Ｘ＋Ｙ）の関係となる。また、図１４の第２カム歯１４０ｂａの部分の複数の補助線Ｊを考慮すると、距離Ｄは、Ｄ＝Ｈ－２Ｈ（Ｙ／（Ｘ＋Ｙ））＝Ｈ（Ｘ－Ｙ）／（Ｘ＋Ｙ）となる。これらより、最小後退量Ｍは、Ｍ＝１／２Ｈ＋Ｄ＝１／２Ｈ＋Ｈ（Ｘ－Ｙ）／（Ｘ＋Ｙ）＝Ｈ（３Ｘ－Ｙ）／｛２（Ｘ＋Ｙ）｝＝Ｈ’（３Ｘ－Ｙ）／（２Ｘ）の関係となる。したがって、最小後退量Ｍ＝３／２Ｈ’－Ｈ’Ｙ／（２Ｘ）という関係式が求められる。図１１に示されたカム歯の高さが距離Ｈの鋸歯状のカム歯の場合、Ｙがゼロであることから、当該関係式によれば上述のとおり最小後退量Ｍ＝３／２Ｈとなる。
なお、第２カム面１４０ｂの第２カム歯１４０ｂａの山の先端の動作に着目すると、最初に後退するとき軌跡Ｔ３に沿って移動し、その後の回転及び後退によって軌跡Ｔ４に沿って移動する。第１カム面１４０ａの第１カム歯１４０ａａも、これと同様の軌跡を描きながら移動する。
なお、第２カム面１４０ｂの第２カム歯１４０ｂａの山の先端の動作に着目すると、最初に後退するとき軌跡Ｔ３に沿って移動し、その後の回転及び後退によって軌跡Ｔ４に沿って移動する。第１カム面１４０ａの第１カム歯１４０ａａも、これと同様の軌跡を描きながら移動する。
【0072】
第１カム歯１４０ａａは、Ｘ＝Ｙのときに二等辺三角形となる。この場合、最小後退量Ｍ＝３／２Ｈ’－Ｈ’Ｙ／（２Ｘ）の関係式より、最小後退量Ｍ＝Ｈ’となり、最小後退量Ｍは最小となる。しかしながら、図１４を参照しながらＸ＝Ｙの場合を考慮すると明らかなように、第１カム歯１４０ａａの頂点と、第１固定カム歯１４１ａａの頂点とは、対向する位置に配置される。そのため、掛かり代Ｅは微小又は点状となり、回転子１４０の径方向における僅かなずれによって、回転不良を生じる可能性がある。
したがって、ＹはＸよりも小さい方が好ましい。また、第１カム歯１４０ａａは、上記関係式から、図１１に示されるような直角三角形である鋸歯状の第１カム歯４０ａａではない方が、最小後退量Ｍをより小さくすることができる。したがって、Ｙはゼロよりも大きい方が好ましい。
したがって、ＹはＸよりも小さい方が好ましい。また、第１カム歯１４０ａａは、上記関係式から、図１１に示されるような直角三角形である鋸歯状の第１カム歯４０ａａではない方が、最小後退量Ｍをより小さくすることができる。したがって、Ｙはゼロよりも大きい方が好ましい。
【0073】
以上より、第１カム歯１４０ａａの頂点又は第２カム歯１４０ｂａの頂点に対して、回転子１４０の回転方向に対して後側の底辺の長さをＸとし、回転子１４０の回転方向に対して前側の底辺の長さをＹとすると、０＜Ｙ＜Ｘの関係となるように第１カム歯１４０ａａ及び第２カム歯１４０ｂａが構成されていることが好ましい。そして、第１固定カム面１４１ａと第２固定カム面１４２ａとは、回転子１４０の回転が阻害されない最小距離で配置されるように構成されていることが好ましい。それによって、最小後退量Ｍ、ひいては筆記芯の後退量ｍをより低減させつつ、必要な掛かり代Ｅをより大きく確保することができる。
【0074】
ところで、製造時の公差を考慮すると、掛かり代Ｅは、０．１ｍｍ以上（Ｅ≧０．１ｍｍ）であることが好ましい。これに関し、カム歯の数を４０個とし、上述したように、回転子１４０の第１カム面１４０ａ及び第２カム面１４０ｂの部分の外径が、４．８ｍｍの場合を考える。また、各種寸法について、シャープペンシル１又は回転子１４０の中心軸線回りの回転角に対応させて説明する。
カム歯の数が４０個のとき、カムの一歯の位相に相当する回転角αは、３６０／４０／２＝４．５°となる。０．１ｍｍの掛かり代Ｅに相当する回転角βは、４．８ｍｍ×π×β／３６０＝０．１の関係式から、２．４°となる。図１４を参照し、上述した第１カム歯１４０ａａの底辺について、Ｘ＝Ｙの二等辺三角形を考えた場合、第１カム歯１４０ａａの頂点が、図中左方向に１．２°オフセットし、対向する第１固定カム歯１４１ａａは、図中右方向に１．２°オフセットすると、相対的に合計２．４°の回転角となり、掛かり代Ｅは０．１ｍｍとなる。このときの第１カム歯１４０ａａの底辺の長さに関し、Ｘに相当する回転角は、カムの一歯に相当する回転角の９．０°から、９．０／２＋１．２＝５．７°となり、Ｙに相当する回転角は、９．０／２－１．２＝３．３°となる。したがって、掛かり代Ｅ≧０．１ｍｍとするためには、Ｘ／Ｙ≧５．７／３．３＝１．７２であることが好ましい。
カム歯の数が４０個のとき、カムの一歯の位相に相当する回転角αは、３６０／４０／２＝４．５°となる。０．１ｍｍの掛かり代Ｅに相当する回転角βは、４．８ｍｍ×π×β／３６０＝０．１の関係式から、２．４°となる。図１４を参照し、上述した第１カム歯１４０ａａの底辺について、Ｘ＝Ｙの二等辺三角形を考えた場合、第１カム歯１４０ａａの頂点が、図中左方向に１．２°オフセットし、対向する第１固定カム歯１４１ａａは、図中右方向に１．２°オフセットすると、相対的に合計２．４°の回転角となり、掛かり代Ｅは０．１ｍｍとなる。このときの第１カム歯１４０ａａの底辺の長さに関し、Ｘに相当する回転角は、カムの一歯に相当する回転角の９．０°から、９．０／２＋１．２＝５．７°となり、Ｙに相当する回転角は、９．０／２－１．２＝３．３°となる。したがって、掛かり代Ｅ≧０．１ｍｍとするためには、Ｘ／Ｙ≧５．７／３．３＝１．７２であることが好ましい。
【0075】
以上より、Ｘ／Ｙ≧１．７２の関係となるように第１カム歯１４０ａａ及び第２カム歯１４０ｂａが構成されていることが好ましい。また、回転子１４０の径方向におけるずれによる回転不良をより確実に防止するため、Ｘ／Ｙ≧２．０の関係となるように第１カム歯１４０ａａ及び第２カム歯１４０ｂａが構成されていることがより好ましい。また、上述したＸ及びＹの関係にあるカム歯の場合であっても、上述したように、後退動作による筆記芯の後退量が０．０５～０．３ｍｍの範囲内であることが好ましく、０．１～０．２ｍｍの範囲内であることがより好ましい。
【0076】
上述した実施形態では、回転子１４０の外径やカム歯の数、傾斜角の一例に基づき、好適なカム歯の形状、すなわち、Ｘ及びＹの関係について説明したが、上述したＸ及びＹの関係は、その他の外径やカム歯の数等のシャープペンシルにおいても同様に適用可能である。すなわち、上述した実施形態によれば、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１において、筆記芯の後退量をより低減させることができる。
【符号の説明】
【0077】
１ シャープペンシル
５１ 包装パッケージ
５２ 台紙
５２Ａ 前面板
５２Ｂ 背面板
５２ａ 窓孔
５２ｂ１ 吊り下げ孔
５２ｂ２ 吊り下げ孔
５２ｃ 衝撃吸収体
５２ｄ 折り曲げ線
５３ ブリスターケース
５３ａ 収容空間
５３ｂ フランジ
５３ｃ 外側突出部
５１ 包装パッケージ
５２ 台紙
５２Ａ 前面板
５２Ｂ 背面板
５２ａ 窓孔
５２ｂ１ 吊り下げ孔
５２ｂ２ 吊り下げ孔
５２ｃ 衝撃吸収体
５２ｄ 折り曲げ線
５３ ブリスターケース
５３ａ 収容空間
５３ｂ フランジ
５３ｃ 外側突出部
【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14】
【図15】