专利名称：书写用具的制作方法
技术领域：
本发明涉及由数个书写用具用零件构成的书写用具。
背景技术：
以往，关于书写用具的重心位置，例如如特开2001-270281号公报“书写用具”那样，揭示了这样的书写用具设成主体筒由前部区域、中间区域及后部区域构成时，重心位于中间区域，在书写时可进行稳定的微小的往复回转运动。
专利文献1特开2001-270281号公报本发明者对在书写时易于进行微小的往复回转运动的书写用具进行了研究。其结果，如图3所示，书写用具写了一个字后向下一个字移动时等，进行使书写前端上下的微小的往复回转运动。一般认为，易于进行微小的往复回转运动的书写用具，是使通过上述往复回转运动的回转轴的位置，位于与重心相同位置或重心附近，这样，书写时书写用具的惯性力矩减小，故也易于进行该往复回转运动。
但是，如特开2001-270281号公报“书写用具”那样，设成立体筒由前部区域、中间区域及后部区域构成时，为使重心位于中间区域内，虽然只要考虑书写用具的总重量和各书写用具用部件的重量便可以设定，但仅将重心位置设定在中间区域，握笔时的平衡性和稳定感并不是良好的。
另外，无视重量的分布，仅将重心位置设定在中间区域时，不一定能良好地进行微小的往复回转运动。
又，在上述公报中，以中间区域这一术语所定义的区域，系指从由前端侧向中央部外径呈曲线状减小的范围至由后端侧向中央部外径呈曲线状减小的范围的区域。根据这样的中间区域的术语的定义，按照书写用具的形状，往往中间区域位于笔尖部附近或顶出部附近，作为中间区域的定义在位置上是极为模糊的，因此，在上述公报所述的书写用具中，虽然想导入重量分布这一概念，但是没有引入。
无视重量分布、想要只着眼于重心位置的情况下，例如，即使书写用具的前端部和后端部采用金属部件的场合，结果，虽然可以使重心位于中间位置，但握笔时的平衡性变差，是没有稳定感的。即，像书写时那样书写用具发生倾斜时，因前端部或后端部侧存在比重大的金属部件等的影响，握笔时的平衡性变差，是没有稳定感的。并且离开书写用具的重心的位置的前端部和后端部使用比重大的金属部件的情况下，基于该金属部件而产生的惯性力矩增大，故书写用具自身的惯性力矩也增大，是不能良好地进行微小的往复回转运动的。
众所周知，该惯性力矩是表示物体回转的难以开始的程度，难以停止的程度的，一般，关于直棒的惯性力矩，在以直棒的中心进行回转下时和以直棒的端部进行回转时，以直棒的中心进行回转时通过回转所描绘的圆的直径小，故易于回转，因此，以中心进行回转时的惯性力矩最小。这是因为，重心位置与惯性力矩有密切的关系，如果重量、全长相同，则重心位置和回转轴位于同一位置时，惯性力矩最小，随着回转轴和重心位置的分离，惯性力矩也增大的缘故。
将重心位置和通过回转轴的位置设为同一位置是减小惯性力矩的主要原因。但是，人们知道，书写用具由数个书写用具用部件构成，考虑到书写用具的惯性力矩由各书写用具用部件的惯性力矩的总和构成，若只将通过回转轴的位置和重心设成同一位置，不一定易于进行微小的往复回转运动。
书写用具的最小惯性力矩I，可以通过求出使回转轴通过书写用具的重心的、各书写用具用部件的惯性力矩，再按下述式子将(部件A＝dI1、部件B＝dI2、部件C＝dI3、…)各部件的惯性力矩总合起来求出。
I＝(dI1+dI2+dI3+…)发明内容于是，本发明的目的在于解决上述现有技术所存在的问题，提供一种书写用具，该书写用具在书写时书写用具的平衡性及稳定感良好，并且可进行圆滑的微小往复回转运动，可作合适的书写动作。
本发明者对书写时的书写用具的平衡性及稳定感进行研究的结果，得到这样的见解把持书写用具时，由大拇指、食指、中指的指尖接触的部分(图14中的标记a)及大拇指和食指的指间的接触部分(图14中的标记b)支持着，重心位于被a和b之间支持的书写用具部分，并且只要重量集中在这之间，则书写时的书写用具的平衡性和稳定感是良好的。
具体地说，书写体突出的书写状态的一般的活芯铅笔、圆珠笔、自来水笔、划线器等书写用具的全长为120～180mm，在书写用具中，如果考虑书写体的前端部成为朝着轴筒的口前部渐渐地缩径的尖细形状以便容易看见，则大拇指、食指、中指的指尖接触的部分a位于尖细形状的后方。该尖细形状虽然因产品形状不同也稍有不同，但包括书写体具有大约15～20mm，故成为离书写体前端15～20mm位置的后方。另外，大拇指和食指的指间的接触部分b虽然因手的大小等不同也稍有不同，但至少位于书写用具的全长的约位置的后方。因此，重心位于从离书写体前端20mm位置至书写用具全长的约位置之间，并且，只要重量集中，书写时的书写用具的平衡性及稳定感是良好的。
本发明是基于上述本发明者所得到的见解而作成的。本发明的书写用具是由数个书写用具用零件A、B、C…构成的，其特征在于，该书写用具的重心在书写体突出的状态下位于从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间，并且从离该书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间的重量为书写用具重总量的50％以上。
另外，其特征在于，上述重心位于离上述书写体前端20mm的位置与书写用具全长的的位置之中点位置至书写用具全长的位置之间。
又，其特征在于，在从离上述书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间配设有附加负荷用的重量调节部件。
又，其特征在于，上述重量调节部件是由金属材料形成的。
又，其特征在于，上述书写用具的前端部和/或后端部是由比重小的金属材料或比重小的树脂材料形成的。
又，其特征在于，上述书写用具的前端部和/或后端部由比重比从离上述书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间的平均比重更小的金属材料或比重小的树脂材料形成的。
又，其特征在于，上述书写用具用部件A、B、C…的总重量为15gf以上。
又，其特征在于，以上述重心位置作为回转轴时的书写用具的惯性力矩I为4300gf·mm2以上、25000gf·mm2以下。
又，其特征在于，以上述重心位置作为回转轴时的书写用具的惯性力矩I为20000gf·mm2以下。
本发明中的所谓比重小的金属部件是比重比黄铜小的金属部件，可列举出例如铝(比重2.7gf/cm3)及其合金、镁(比重1.74gf/cm3)及其合金等。所谓比重小的树脂材料是比重比聚碳酸酯小的树脂部件，可列举出例如聚丙烯(比重0.90～0.91gf/cm3)和/或聚乙烯(比重0.91～0.97gf/cm3)等比重小于1.0gf/cm3的树脂。
图1是表示实施形式1的书写用具的纵剖视图。
图2是表示图1的重量分布之概略图。
图3是表示书写用具的微小的往复回转运动的说明图。
图4是表示实施形式2的书写用具的纵剖视图。
图5是表示图3的重量分布之概略图。
图6是表示实施形式3的书写用具的纵剖视图。
图7是表示图6的重量分布之概略图。
图8是表示现有的顶出式书写用具的纵剖视图。
图9是表示图8的重量分布之概略图。
图10是表示现有的帽式书写用具的纵剖视图。
图11是表示图10的重量分布的概略图。
图12是表示铅笔的书写用具的纵剖视图。
图13是表示图12的重量分布的概略图。
图14是表示书写时在把持书写用具时大拇指、食指、中指的指尖接触的部分a及大拇指和食指的指间的接触部分b之图。
具体实施形式用附图对本发明的实施形式进行说明。表示相同部件、相同部位的标上相同的标记。
在图1所示的、表示实施形式1的书写用具1中，首先，由小比重的树脂聚丙烯形成的轴筒2的把持部形成为比轴筒2的其它部分的外径小的直径。在该把持部上安装着由比重大的硅酮橡胶(比重≈1.2gf/cm3)制成的握持部件4。书写用具1是顶出式圆珠笔，在轴筒2的前端部上拧合着由PC(聚碳酸酯)树脂形成的头部件3，在轴筒2内装着不锈钢制的圆珠笔尖8，所述圆珠笔尖回转自如地把持着碳化钨制的圆珠，将收放有油性墨水的圆珠笔更换芯利用配设在轴筒2内的硬钢丝螺旋弹簧10向轴筒2的后端方向推压地收放在由PP(聚丙烯)树脂构成的墨水收放筒7的内部。
轴筒2的内壁面上形成有凸轮槽(未图示)，用于对由POM(聚甲醛)树脂形成的回转凸轮5进行前后滑动导行、使其回转，使形成于回转凸轮5上的突起与该凸轮槽卡合地配设着。回转凸轮5的后端为将由PC树脂形成的顶出体6配设成从轴筒2后端的开口部向外方突出的状态的结构，所述顶出体是其前端具有凸轮部，用于使上述回转凸轮5滑动且使其回转。在轴筒的后端部上一体地形成有夹子9。
得到这样的顶出式书写用具书写用具的总重量为13.6gf，对顶出体动作而使圆珠笔尖从前轴的前端开口部突出的状态(书写时)下书写用具的全长为140mm，重心位于离书写前端67.8mm处，将通过重心位置而与轴筒2的轴心相垂直的方向的轴作为回转轴所计算的惯性力矩I为I≈20000gf·mm2。
在书写体突出的书写状态下，成为图2所示的从书写前端开始的重量分布，用比重大的弹性体形成握持部件4，并且增加握持部件4的壁厚，以使从离书写体前端20mm的位置到书写用具全长的位置之间的重量为书写用具总重量的50％以上。具体地说，从离书写体前端20mm的位置到书写用具全长的的位置(离书写前端70mm)之间的重量为7.0gf，为书写用具总重量的约51％。重量分布可以这样求出从书写体前端到书写用具的后端按1mm间距切成圆环，求出位于切成的圆环内的各书写用具用部件的重量，再根据这些部件总和的值可求出重量分布。
另外，如图3所示，书写用具写一个字并向下一个字移动时，进行使书写体前端上下的微小的往复回转运动。一般认为，这时的回转运动的回转轴K位于通过书写用具的大致中央部。在本实施形式中，以这样的方式构成重心位于从离书写体前端20mm的位置到书写用具全长的的位置之间，较理想的是重心位于离书写体前端20mm的位置与书写用具全长的的位置之中点位置至书写用具全长的的位置之间。因此，重心位于离书写用具的大致中央部不太远的位置，回转轴K位于重心的附近范围，故可以减小书写时的惯性力矩，可以进行圆滑的微小往复回转运动，可以得到合适的书写动作。
图4所示的实施形式2的书写用具11，是除了在轴筒2的把持部配设有握持部件14和重量调节部件G、且将总重量设为20.8gf以外，其它与实施形式1一样而得到的顶出式圆珠笔，所述重量调节部件G用于在从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间施加负荷。重量调节部件G用比重大的材料黄铜(比重≈8.3gf/cm3)形成，在此，在书写用具用部件中由重量最重的部件(8.4gf)形成。另外，重量调节部件G呈圆筒形状，配设在握持部件14的内侧，不露出到外部。全长为140mm，重心在离书写前端64.3mm处，以重心位置为回转轴所计算的惯性力矩I为I≈21000gf·mm2。
另外，将重量调节部件G定域在从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间、特别是离书写体前端20mm的位置与书写用具全长的的位置之间的中点位置至书写用具全长的的位置之间是有效的。重量调节部件G的配设位置只要在从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间即可，即使在例如轴筒2的内部也可以，另外，形状也不限于圆筒形，也可以是任意的形状。这样，由于设置有重量调节部件G，故具有所希望的重量，同时可使惯性力矩I减小，可进行圆滑的微小往复回转运动，可完成合适的书写动作。
重量分布概略图如图5所示，不仅配设金属制的重量调节部件G，而且从离书写体先端20mm的位置至书写用具全长的的位置(离书写前端70mm)之间的重量为书写用具总重量的50％以上，并且重心位置设定成位于从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置(离书写前端70mm)之间。具体地说，从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间的重量为13.9gf，为书写用具的总重量的约67％。
图6所示的实施形式3的书写用具21是帽式圆珠笔，其在轴筒22的把持部配设有握持部件24和在从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间施加负荷的、由铝(比重≈2.7gf/cm3)构成的重量调节部件G′，在轴筒22的后端安装着由聚丙烯构成的、一体地形成有夹子26的笔帽25。总重量设为17.1gf，全长为140mm，重心位于离书写前端67.4mm处，以重心位置为回转轴计算的惯性力矩I为I≈26000gf·mm2。
重量分布概略图如图7所示，具体地说，从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置(离书写前端70mm)之间的重量为9.8gf，为书写用具总重量的约58％。
示于图8的是现有的顶出式圆珠笔(书写用具)101，其结构为在实施形式1、实施形式2的顶出式圆珠笔中，将头部件103设成黄铜制造的，在轴筒2的把持部上不配设重量调节部件，而且只配设不增加壁厚的、由硅酮橡胶构成的弹性体104。顶出式圆珠笔为图9所示的重量分布概略图，重心位置位于离书写前端54.9mm处，从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置(离书写前端70mm)之间的重量为书写用具总重量的约31％，未达到50％以上。
具体地说，将总重量设为16.2gf，全长为140mm，重心位于离书写前端54.9mm处，以重心位置为回转轴计算的惯性力矩I为I≈30000gf·mm2。从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置(离书写前端70mm)之间的重量为5.0gf，为书写用具总重量的约31％。
示于图10的是现有的帽式圆珠笔(书写用具)121，其结构为将实施形式3的帽式圆珠笔的头部件103设为黄铜制造的，将一体地形成有夹子126的笔帽125设为PC树脂制的，没有配设重量调节部件。帽式圆珠笔为图11所示的重量分布概略图，从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间的重量为书写用具总重量的约28％，未达到50％。
具体地说，总重量为17.9gf。全长为140mm，重心位于离书写前端63.4mm处，以重心位置为回转轴计算的惯性力矩I为I≈41000gf·mm2。从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置(离书写前端70mm)之间的重量为5.0gf，为书写用具总重量的约28％。
对实施形式1、实施形式2的书写用具和现有的顶出式书写用具、实施形式3的书写用具和现有的帽式书写用具的书写时的书写用具的平衡性和稳定感，由10几岁至50几岁的男女合计100名(男70名、女30名)用一对比较方法进行了检定。评价书写时的书写用具的平衡和稳定感时，设具有优势性的为◎，同等的为○，无优势性的为×。结果，实施形式的书写用具在书写时书写用具的平衡性方面，约60％的回答是具有优势性(◎)，约30％的回答是同等(○)，约10％的回答是无优势性(×)。
现有的书写用具的、书写用具用部件的材质的选定中，由于重视硬度和强度、或者透明性等外观上的问题，故除了特定重心位置以外不考虑书写用具的重量分布状态，尤其是不考虑从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间的重量，因此，例如，即使弹性体使用比重大的硅酮橡胶(比重1.0～1.3gf/cm3)，书写用具的前端部和/或后端部也使用比重大的聚碳酸酯(比重1.2gf/cm3)等树脂部件或铜或铁等金属部件等，或者即使书写用具的前端部和/或后端部使用比重小的聚丙烯(比重0.90～0.91gf/cm3)等，弹性体使用比重小的聚烯类弹性体(比重0.88gf/cm3)等，因而，从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间的重量未达到书写用具总重量的50％以上。
图12是削前端而成为可书写状态的铅笔，总重量为3.2gf，全长为140mm，重心位于离书写前端76.5mm处，以通过重心位置的回转轴所计算的铅笔的惯性力矩I≈4300gf·mm2。重量分布概略图如图13所示，除了为突出铅芯而削掉的以外，成为均等的分布，从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的(离书写前端70mm)的位置之间的重量为1.3gf，为书写用具总重量的约40％。
以这种铅笔为代表的、重量轻且重量均等地分布的书写用具，因笔量轻，所以惯性力矩小，但大拇指、食指和中指的接触部分与大拇指和食指的指间的接触部分之间，具体地说，从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间的重量未达到书写用具总重量的50％以上，书写时的书写用具的平衡性和稳定感并不是良好的。
本发明将从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间的重量设为书写用具总重量的50％以上是重要的，因此，希望进一步在把持部上配设弹性体和重量调节部件，另外，进一步在其它书写用具用部件上使用比重小的树脂部件或调节书写用具用部件的壁厚，或者考虑其它的书写用具用部件的重量分布。
另外，通过将从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间的重量设为书写用具总重量的50％以上，握笔时的平衡性和稳定感良好，而且如前面所述，可以减小惯性力矩，可以进行围绕重心的圆滑的微小往复回转运动。从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间的重量若小于书写用具总重量的50％，则从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间以外的书写前端部分和后端部分有重量变重的可能性，因此，会使书写时的书写用具的平衡性变差。
又，如上所述，本发明只要从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间为书写用具总重量的50％以上，对结构没有特别限定，通过在离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间配设施加负荷用的重量调节部件，可以容易地使重心位置及书写用具的总重量的50％以上集中在这里。
另外，书写用具用部件的总重量为15gf以上的重量较重的书写用具与例如只用树脂材料形成大部分书写用具用部件的10gf左右的重量轻的书写用具相比，握住书写用具时可得到较重感。但是，为了提高总重量，配帽和头部等前端部和/或后端部使用比重大的黄铜或钢等金属材料，故难以使重心位于从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间并且难以使其达到书写用具总重量的50％以上。从这一点出发，需着眼本发明的结构和效果。
书写时书写用具的平衡性和稳定感不良好且不能合适地进行圆滑的微小往复回转运动的现有的书写用具中，在设为书写动作时回转轴通过重心位置的情况下，如果离开回转轴的部分采用比重大的黄铜或钢等金属材料，则惯性力矩也提高，例如，总重量为15gf以上的重量较重的现有书写用具的惯性力矩为30000gf·mm2以上。为了使书写时书写用具的平衡性和稳定感良好且可合适地进行圆滑的微小往复回转运动，书写用具的惯性力矩必须小于30000gf·mm2，只要为25000以下就可发挥本申请发明的效果，更理想的是如果为20000gf·mm2以下，则可进一步发挥本申请发明的效果。
另外，书写用具的惯性力矩越小，进行微小的往复回转运动时的易回转性、易停止性提高。但是，参照铅笔的惯性力矩为约4300的较小的值，如果使书写用具的惯性力矩小于4300gf·mm2，则即使书写用具的总重量为15gf以上、与低价格品相比重量加重，也会产生轻量感，因此，会感觉为低价格产品。因此，惯性力矩为4300gf·mm2≤I≤25000gf·mm2、理想的是为4300gf·mm2≤I≤20000gf·mm2为好。
通过用比重小的金属部件或比重小的树脂部件形成位于书写用具的前端部和/或后端部的书写用具用部件，从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间的重量具有书写用具总重量的50％以上，并且可以容易形成重量集中于重心附近的重量分布状态。另外，用比重小的金属部件或比重小的树脂部件形成的书写用具用部件位于书写用具的前端部和/或后端部，离开重心位置或回转轴的位置存在，故可以减小基于这些书写用具用部件而产生的惯性力矩，其结果，可以容易减小整个书写用具的惯性力矩。
在本实施形式中，为方便起见，例示了利用回转凸轮的顶出式圆珠笔和帽式圆珠笔，但并不限定笔尖部的结构和使用的书写用具用墨水。另外，在其它结构的顶出式书写用具和帽式书写用具上可不限定地实施，但在帽式书写用具的场合，考虑到在将笔帽卸下，且将笔帽嵌合(后插)到后轴上的状态下进行书写，在将帽嵌合到后轴上的状态下计算出重心位置和总重量。另外，如实施形式那样，利用回转凸轮的顶出式书写用具，回转凸轮和顶出体等构成的部件数多，并且这样的回转凸轮和顶出体集中于后轴的后端部，故重心位置易于位于后方，因此，本发明的效果特别显著。
根据本发明的构成，可以提供一种书写用具，其在书写时书写用具的平衡性和稳定感良好，可进行圆滑的微小往复回转运动，可进行合适的书写动作。
权利要求
1.一种书写用具，由数个书写用具用零件A、B、C…构成，其特征在于，该书写用具的重心在书写体突出的状态下位于从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间，并且从离该书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间的重量为书写用具总重量的50％以上。
2.根据权利要求1所述的书写用具，其特征在于，上述重心位于离上述书写体前端20mm的位置与书写用具全长的的位置之中点位置至书写用具全长的的位置之间。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的书写用具，其特征在于，在从离上述书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间配设有施加负荷用的重量调节部件。
4.根据权利要求3所述的书写用具，其特征在于，上述重量调节部件是由金属材料形成的。
5.根据权利要求1至权利要求4的任一项所述的书写用具，其特征在于，上述书写用具的前端部件和/或后端部是由比重小的金属材料或比重小的树脂材料形成的。
6.根据权利要求5所述的书写用具，其特征在于，上述书写用具的前端部和/或后端部是由比重比从离上述书写体前端20mm的位置至书写用具全长的的位置之间的平均比重更小的金属材料或比重小的树脂材料形成的。
7.根据权利要求1～权利要求6任一项所述的书写用具，其特征在于，上述书写用具用部件A、B、C…的总重量为15gf以上。
8.根据权利要求1～权利要求7任一项所述的书写用具，其特征在于，以上述重心位置作为回转轴时的书写用具的惯性力矩I为4300gf·mm2以上、25000gf·mm2以下。
9.根据权利要求8所述的书写用具，其特征在于，以上述重心位置作为回转轴时的书写用具的惯性力矩I为20000gf·mm2以下。
全文摘要
提供一种书写用具，该书写用具由数个书写用具用部件A、B、C...构成，在书写时的书写用具的平衡性及稳定感良好，并且可进行圆滑的微小往复回转运动，可作合适的书写动作。由数个书写用具用零件A、B、C构成的书写用具中，其特征在于，书写用具的重心在书写体突出的状态下位于从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的1/2的位置之间，并且从离书写体前端20mm的位置至书写用具全长的1/2的位置之间的重量为书写用具总重量的50％以上。
文档编号B43K29/00GK1787922SQ20048001300
公开日2006年6月14日 申请日期2004年5月14日 优先权日2003年5月15日
发明者小林祥浩, 岩渕阳一 申请人:株式会社百乐