自动铅笔的制作方法

专利名称：自动铅笔的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能够利用书写压力而使笔芯(替换芯)旋转的自动铅笔。
背景技术：
在使用自动铅笔进行书写的情况下， 一般不会在使轴筒相对于书写面 (纸面)垂直的状态下使用，大多数情况是在使轴筒相对于书写面稍微倾斜的 状态下使用。这样，当在使轴筒倾斜的状态下进行书写时，随着书写的进 行，笔芯会不均匀磨损，因此会产生划线变得比开始书写时粗的现象。并 且，不仅划线的粗细变化，而且笔芯对书写面的接触面积也变化，因此产 生划线的浓度也随着书写的进行而变化(划线变淡)的现象。
为了避免上述问题，如果一边使轴筒旋转一边进行书写，则笔芯的尖 侧依次接触纸面地进行书写，因此能够避免上述那样的划线随着书写而变 粗等问题。但是，如果想要一边使轴筒旋转一边进行书写，则产生随着书 写的进行而需要重新握持轴筒的操作这种麻烦，书写的效率显著降低。
在这种情况下，在轴筒的外型形成为圆筒状时，能够一边重新握持轴 筒而使其依次旋转一边进行书写，但是，在其外型不是圆筒状而是中部带 有突起的设计、或者是侧按式自动铅笔时，难以如上述那样以依次旋转的 方式重新握持轴筒而进行书写。
为了解决上述那样的问题，专利文献l以及2公开了如下结构的自动 铅笔使自动铅笔主体具备小型电动机和减速齿轮，随着书写动作而使笔 芯徐徐地旋转。
专利文献l:日本特开昭51-44029号公报
专利文献2:日本实公昭52-50828号公报
但是，根据上述专利文献l以及2所公开的自动铅笔，如上所述，必 须使自动铅笔主体具备小型电动机和减速齿轮，并且为了旋转驱动上述小 型电动机还需要搭载电池等。因此，不得不提高产品的成本，而且自动铅 笔整体大型化、重量也增大，使用非常不方便。

发明内容
本发明就是着眼于上述专利文献所公开的自动铅笔的问题点而进行 的，其课题为，通过具备能够利用书写压力而使笔芯旋转的旋转驱动机构， 由此提供一种几乎不需要对现有的外型形状实施变更、轻量的自动铅笔。
为了解决上述问题而进行的本发明的自动铅笔结构为，通过配置在轴 筒内的夹紧部件的前后运动来进行笔芯的解除和夹持，并能够向前方送出 笔芯。该自动铅笔的特征在于上述夹紧部件，以在夹持笔芯的状态下能 够以轴芯为中心旋转的方式被保持在上述轴筒内；并且具备旋转驱动机构， 该旋转驱动机构随着基于上述笔芯的书写压力的上述夹紧部件的后退动作 而旋转驱动旋转体；将上述旋转体的旋转运动经由上述夹紧部件传递到上 述笔芯。
并且，在第1优选方式中结构为构成上述旋转驱动机构的旋转体形 成为圆环状，在其轴向的一个端面以及另一个端面上分别形成有第1和第2 凸轮面，并且具备以与上述第1和第2凸轮面分别对置的方式配置在上述 轴筒侧的第1和第2固定凸轮面；通过基于上述书写压力的上述夹紧部件 的后退动作，上述圆环状旋转体的第1凸轮面与上述第1固定凸轮面抵接 并啮合，通过上述书写压力的解除，上述圆环状旋转体的第2凸轮面与上 述第2固定凸轮面抵接并啮合；在上述旋转体侧的第1凸轮面与上述第1 固定凸轮面啮合的状态下，上述旋转体侧的第2凸轮面与上述第2固定凸 轮面，设定为在轴向上相对于凸轮的一个齿错开半个相位的关系；在上述 旋转体侧的第2凸轮面与上述第2固定凸轮面啮合的状态下，上述旋转体 侧的第1凸轮面与上述第1固定凸轮面，设定为在轴向上相对于凸轮的一 个齿错开半个相位的关系。
在这种情况下，优选具备弹簧部件，在上述书写压力解除的状态下， 该弹簧构件对上述圆环状旋转体的第2凸轮面施力，以使其成为与上述第2 固定凸轮面抵接并啮合的状态。
而且，在上述第1方式中还能为这样的结构在上述书写压力解除的 状态下，通过包括上述夹紧部件的上述旋转体的自重，使上述圆环状旋转 体的第2凸轮面恢复为与上述第2固定凸轮面抵接并啮合的状态。
在本发明的自动铅笔的第2优选方式中结构为在构成上述旋转驱动
6机构的旋转体的轴向上的一个端面以及另一个端面上配置有第1和第2脚
部，该第1和第2脚部分别相对于上述面为锐角，并且具备配置在上述轴 筒侧、供上述第1和第2脚部的前端有选择地卡合的第1和第2槽形成面;
通过随着基于上述书写压力的上述夹紧部件的后退动作的、上述旋转体向 轴向的第1位置移动，上述第1脚部与上述第1槽形成面卡合，并使上述 旋转体向一个方向旋转步进，并且，通过基于上述书写压力的解除的、上
述旋转体向轴向的第2位置复位，上述第2脚部与第2槽形成面卡合，并 使上述旋转体向同一个方向旋转步进。
在这种情况下，优选具备弹簧构件，在上述书写压力解除的状态下， 该弹簧构件对上述旋转体施力，以使其向轴向的第2位置复位。
而且，在上述第2方式中还能为这样的结构在上述书写压力解除的 状态下，通过包括上述夹紧部件的上述旋转体的自重，使上述旋转体向轴 向的第2位置复位。
并且，在本发明的自动铅笔的第3优选方式中结构为构成上述旋转
驱动机构的旋转体形成为圆环状，在其轴向的端面上形成凸轮面，并且， 圆环状的上述旋转体，随着基于书写压力的上述夹紧部件的后退动作而向
轴向的第1位置移动，通过书写压力的解除而向轴向的第2位置复位；并 且具备固定抵接体，配置在轴筒侧，通过上述圆环状旋转体向第1位置 的移动，由此与上述凸轮面的斜面抵接，而使上述旋转体向一个方向旋转 步进；和可动抵接体，在上述圆环状旋转体向第2位置移动时， 一边与上 述凸轮面的斜面抵接一边在轴向上移动，使上述旋转体向同一个方向旋转 步进。
上述结构中的固定抵接体以及可动抵接体结构为优选形成为筒状， 并分别形成在同轴状地配置在上述轴筒内的第1以及第2筒状构件的前端 部，在具备上述固定抵接体的第1筒状构件内配置具备上述可动抵接体的 第2筒状构件；并且，通过在第1筒状构件和第2筒状构件的轴向上互相 形成的槽以及肋的组合，第2筒状构件能够在第1筒状构件内沿轴向移动。
在这种情况下优选结构为将在书写压力解除的状态下、使上述圆环
状旋转体向第2位置复位的弹簧构件配置为，将上述第2筒状构件向前方施力。
而且，在上述第3方式中还能为这样的结构在上述书写压力解除状态下，通过上述第2筒状构件的自重，上述可动抵接体与上述圆环状旋 转体的凸轮面抵接。
而且，在使用了随着书写压力的解除而使旋转体的位置复位的弹簧构 件的上述第1至第3方式中，优选结构为，通过使形成为圆筒状的转矩消 除器介于上述旋转体和上述弹簧构件之间，由此阻止上述旋转体的旋转运 动传递给上述弹簧构件。
发明的效果-
根据上述结构的自动铅笔，其具有的特征为具备旋转驱动机构，该旋 转驱动机构通过基于笔芯的书写压力的夹紧部件的后退动作，而旋转驱动 旋转体；根据其优选的第1方式，如下地动作通过受到书写压力，由此 旋转体沿轴向移动，旋转体的第1凸轮面与第1固定凸轮面啮合而受到旋 转运动，并且，通过书写压力的解除，旋转体返回原来位置，此时，旋转 体的第2凸轮面与第2固定凸轮面啮合，而在同一个方向上受到旋转运动。
因此，通过基于书写的旋转体向轴向的往复运动，旋转体受到对应于 凸轮的一个齿的旋转运动，通过该反复、笔芯被依次旋转驱动。因此，通 过简单的结构，可提供一种能随着书写而使笔芯旋转的旋转驱动机构。
而且，根据上述第2方式，如下地进行动作通过受到书写压力，旋 转体沿轴向移动，安装在旋转体上的第1脚部与配置在轴筒侧的第1槽形 成面卡合，并使旋转体向一个方向旋转步进。而且，如下地进行动作通
过书写压力的解除，旋转体返回到原来的位置，安装在旋转体上的第2脚 部与配置在轴筒侧的第2槽形成面卡合，并使旋转体向同一个方向旋转步进。
因此，通过基于书写的旋转体向轴向的往复运动，旋转体受到对应于 脚部的挠曲的旋转运动，通过该反复、笔芯被依次旋转驱动。因此，能够 以简单的结构提供另外一种能够随着书写而使笔芯旋转的旋转驱动机构。
并且，根据上述第3方式，通过受到书写压力，旋转体沿轴向移动， 配置在轴筒侧的固定抵接体与形成在旋转体上的凸轮面抵接。由此，以使 旋转体向一个方向旋转步进的方式进行动作。而且，如下地进行动作通
过书写压力的解除，可动抵接体一边与旋转体的上述凸轮面抵接一边沿轴 向移动，由此使旋转体向同一个方向旋转步进。
因此，通过基于书写的旋转体向轴向的往复运动，旋转体通过与其凸轮面抵接的固定抵接体和可动抵接体的作用而受到旋转运动，通过该反复、 笔芯被依次旋转驱动。因此，能够以简单的结构提供另外又一种能够随着 书写而使笔芯旋转的旋转驱动机构。
根据上述第1~第3方式的自动铅笔，由于任意一种都能够通过受到书 写压力而使笔芯旋转，因此，即使在如上所述是在轴筒中部带有突起的设 计或者是侧按式的自动铅笔那样，难以以使其依次旋转的方式重新握持轴 筒而进行书写的自动铅笔中，也能够有效地抑制笔芯的偏磨损。由此，能 够防止笔芯随着书写的进行而偏磨损，并能够解决划线的粗细或划线的浓 度较大地变化的问题。


图1是以一部分透视的状态表示本发明的自动铅笔的第1实施方式的 立体图。
图2是按顺序说明在图1所示的实施方式中搭载的旋转体的旋转驱动
作用的模式图。
图3是继续图2而说明旋转体的旋转驱动作用的模式图。
图4是说明图1所示的实施方式能够釆用的旋转体的其他旋转驱动机
构的模式图。
图5是以一部分透视的状态表示本发明的自动铅笔的第2实施方式的 立体图。
图6是说明在图5所示的实施方式中搭载的旋转体的旋转驱动机构的 部分立体图。
图7是相同的、进一步放大地表示在图5所示的实施方式中搭载的旋 转驱动机构的主要部分的部分立体图。
图8是以一部分透视的状态表示本发明的自动铅笔的第3实施方式的 立体图。
图9是说明在图8所示的实施方式中搭载的旋转体的旋转驱动机构的 部分立体图。
图10是相同的、进一步放大地表示同在图8所示的实施方式中搭载的 旋转驱动机构的主要部分的部分立体图。
图11是表示在图8所示的实施方式中搭载的旋转驱动机构中没有施加书写压力的状态的部分放大图。
图12是相同的、表示在施加了书写压力时的动作途中的状态的部分放 大图。
图13是相同的、表示在施加了书写压力时的最终动作的状态的部分放 大图。
图14是相同的、表示在书写压力被解除时的动作途中的状态的部分放 大图。
图15是相同的、表示在书写压力被解除时的最终动作的状态的部分放 大图。
符号说明
1轴筒
2塑胶口
3芯壳
4夹紧部件
紧固件
6,21,31旋转体
6a第1凸轮面
6b第2凸轮面
10笔芯
12复位弹簧
13上凸轮形成构件
14，25，34弹簧构件
15,24,33转矩消除器
17下凸轮形成构件
17a第2固定凸轮面
21a第l脚部
21b第2脚部
22a第1槽形成面
23a第2槽形成面
31a凸轮面
32第1筒状构件32b 槽
33 第2筒状构件
33a 可动抵接体
33b 肋
具体实施例方式
以下根据图示的实施方式说明本发明的自动铅笔。首先，图1 图3表 示其第1实施方式。图1是表示部分地剖开自动铅笔的主要部分、并在透 视状态下表示此部分的图，符号1表示构成其轮廓的轴筒，符号2表示安 装在上述轴筒1前端部的口前端部、即由树脂成型为圆锥形状的塑胶口。
在上述轴筒1内同轴状地收容有筒状的芯壳3，在该芯壳3的前端部连 结有夹紧部件4。该夹紧部件4被安装为其前端部在环状的紧固件5内成为 间隙嵌合状态，上述紧固件5安装在结构为圆环状的旋转体6的前端部。
图1所示的自动铅笔为在上述塑胶口 2的前端部收容有滑块8的所谓 滑管结构，在滑块8内收容有橡胶制的保持夹头9。而且，以从上述芯壳3 经由夹紧部件4并通过滑块8内的方式形成有直线状的芯插通孔，在该插 入孔内插入有笔芯(替换芯)IO。
在图1所示的自动铅笔中，通过对配置在轴筒1后端部的未图示的按 压部进行按压操作，由此芯壳3在轴筒1内前进，夹紧部件4的前端从紧 固件5突出，由此解除笔芯10的夹持状态。而且，通过上述按压操作的解 除，由此通过复位弹簧12的作用，芯壳3以及夹紧部件4在轴筒1内后退， 夹紧部件4的前端部被收容在紧固件5内，由此使笔芯10再次成为夹持状 态。即，通过基于反复上述按压操作的夹紧部件4的前后运动，进行笔芯 10的解除和夹持，由此起到使笔芯10从夹紧部件4依次向前方送出的作用。
图1所示的上述旋转体6为，其轴向中央部形成为直径变粗的圆环状， 在成为圆环状的一个端面(后端面)上形成有第1凸轮面6a，在成为圆环状的 另一个端面(前端面)上形成有第2凸轮面6b。另一方面，在上述旋转体6 的后端部，圆筒状的上凸轮形成构件13以覆盖旋转体6的后端部的方式安 装在轴筒1内，在上述上凸轮形成构件13的前端部，以与上述旋转体6的 第1凸轮面6a对置的方式形成有固定凸轮面(也称第1固定凸轮面)13a。
ii并且，虽然在图l中未图示，但以与上述旋转体6的第2凸轮面6b对 置的方式在轴筒1侧安装有圆筒状的下凸轮形成构件，并在其轴向的后端 部形成有固定凸轮面(也称第2固定凸轮面)。对于形成在上述旋转体6上的 第1和第2凸轮面6a、 6b与上述第1固定凸轮面第2固定凸轮面的 关系以及相互的作用，将在之后根据图2以及图3详细地说明。
而且，在上述上凸轮形成构件13内安装有线圈状的弹簧构件14，该弹 簧构件14结构为，形成为圆筒状，并起到将能够沿轴向移动的转矩消除器 15向前方施力的作用，上述旋转体6被受到该施加力的上述转矩消除器15 按压而朝向前方。
根据上述结构，在夹紧部件4夹持了笔芯10的状态下，上述旋转体6 以能够与夹紧部件4 一起以轴芯为中心旋转的方式收容在上述轴筒1内。 而且，在自动铅笔未使用状态(书写状态以外的情况)下，通过上述弹簧构件 14的作用并经由上述转矩消除器15，上述旋转体6被向前方施力，而成为 图1所示的状态。
另一方面，在使用自动铅笔的情况、即在对笔芯10施加了书写压力的 情况下，上述夹紧部件4克服弹簧构件14的施加力而后退，随此旋转体6 也沿轴向后退。因此，图l所示的形成在旋转体6上的第l凸轮面6a与上 述第1固定凸轮面13a接合而成为啮合状态。
图2(A) (C)以及图3(D)、 (E)是按顺序说明通过上述动作来旋转驱动旋 转体6的旋转驱动机构的动作的图。在图2以及图3中，符号6模式地表 示上述的旋转体，在其一个端面(图中上侧的面)上呈圆环状地形成有第1凸 轮面6a，该第1凸轮面6a沿圆周方向成为连续的锯齿状。而且，在旋转体 6的另一个端面(图中下侧的面)上也呈圆环状地形成有第2凸轮面6b，该第 2凸轮面6b同样沿周方向成为连续的锯齿状。
另一方面，如图2及图3所示，在上凸轮形成构件13的圆环状的端面 上也形成有第1固定凸轮面13a，该第1固定凸轮面13a沿圆周方向成为连 续的锯齿状；在下凸轮形成构件17的圆环状的端面上也形成有第2固定凸 轮面17a，该第2固定凸轮面17a沿圆周方向成为连续的锯齿状。而且，形 成在旋转体上的第1凸轮面6a、第2凸轮面6b、形成在上凸轮形成构件13 上的第1固定凸轮面13a、形成在下凸轮形成构件17上的第2固定凸轮面 17a的沿着圆周方向成为锯齿状的各凸轮面形成为，其齿距彼此大致相同。图2(A)是表示自动铅笔未使用状态(书写状态以外的情况)下的上凸轮 形成构件13、旋转体6、下凸轮形成构件17的关系的图，在该状态下，形 成在旋转体6上的第2凸轮面6b，通过图1所示的弹簧构件14的施加力而 与安装在轴筒1上的下凸轮形成构件17的第2固定凸轮面17a侧抵接。此 时，上述旋转体6侧的第1凸轮面6a和上述第1固定凸轮面13a，被设定 成为在轴向上相对于凸轮的一个齿错开半个相位(一半齿距)的关系。
图2(B)表示通过使用自动铅笔而对笔芯10施加了书写压力的初期的状 态，在这种情况下，如上所述，旋转体6随着夹紧部件4的后退而沿轴向 后退。由此，旋转体6向安装在轴筒1上的上凸轮形成构件13侧移动。
图2(C)表示通过使用自动铅笔而对笔芯10施加书写压力、旋转体6与 上凸轮形成构件13侧抵接而进一步后退了的状态，在这种情况下，形成在 旋转体6上的第1凸轮面6a与上凸轮形成构件13侧的第1固定凸轮面13a 啮合。由此，旋转体6受到相当于第1凸轮面6a的一个齿的半个相位(一半 齿距)的旋转驱动。
另夕卜，在图2以及图3中的旋转体6的中央部所画的0印表示旋转体6 的旋转移动量。而且，在图2(C)所示的状态下，上述旋转体6侧的第2凸 轮面6b和第2固定凸轮面17a，被设定成为在轴向上相对于凸轮的一个齿 错开半个相位(一半齿距)的关系。
图3(D)表示基于自动铅笔的描绘结束、对笔芯10的书写压力被解除的 初期的状态，在这种情况下，通过上述弹簧构件14的作用，旋转体6沿轴 向前进。由此，旋转体6向安装在轴筒1上的下凸轮形成构件17侧移动。
并且，图3(E)表示通过上述弹簧构件14的作用、旋转体6与下凸轮形 成构件17侧抵接而进一步前进了的状态，在这种情况下，形成在旋转体6 上的第2凸轮面6b与下凸轮形成构件17侧的第2固定凸轮面17a啮合。 由此，旋转体6再次受到相当于第2凸轮面6b的一个齿的半个相位(一半齿 距)的旋转驱动。
因此，如在旋转体6的中央部所画的O印所示，随着旋转体6向轴向 的往复运动，旋转体6受到相当于第1以及第2凸轮面6a、 6b的一个齿(一 个齿距)的旋转驱动，经由夹紧部件4、其夹持的笔芯10也同样被旋转驱动。
通过以上说明可知，根据图1 图3所示的结构的自动铅笔，通过基于 书写的旋转体向轴向的往复运动，旋转体每次都受到对应于凸轮的一个齿的旋转运动，通过该反复、笔芯10被依次旋转驱动。因此，能够防止笔芯 随着书写的进行而偏磨损，并能够解决划线的粗细或划线的浓度较大地变 化的问题。
另外，配置在上述旋转体6和线圈状的弹簧构件14之间的圆筒状的转 矩消除器15起到如下作用在该转矩消除器15的端面和上述旋转体6之 间产生滑动，而防止将由于书写作用的反复而产生的上述旋转体6的旋转 运动传递给弹簧构件14。
换言之，通过使形成为圆筒状的转矩消除器介于上述旋转体和弹簧构 件之间，起到阻止上述旋转体的旋转运动被传递给上述弹簧构件的作用， 并能够解决由于产生弹簧构件14的反扭转(弹簧转矩)而对旋转体6的旋转 动作产生障碍的问题。
在以上说明的第l实施方式中，在第l凸轮面6a、第2凸轮面6b、第 l固定凸轮面13a、第2固定凸轮面17a中，其凸轮面形成为沿圆周方向连 续的锯齿状，但使笔芯旋转的旋转驱动机构不限于这种特定的结构。
图4是表示模式地表示上述旋转驱动机构的其他例子的图，图4(A)表 示与已说明的图2(A)所示的动作状态相同的状态，图4(B)表示与图2(C)所 示的动作状态相同的状态。而且，在图4中，用相同符号表示发挥与图2 所示的各部分相同功能的部分。
如图4所示，在旋转体6的一个端面(图中上侧的面)上呈圆环状地形成 有第1凸轮面6a，该第1凸轮面6a是使由相对于轴向形成为大致相同倾斜 的向上以及向下斜面构成的山谷连续而形成的。而且，在其另一个端面(图 中下侧的面)上也同样呈圆环状地形成有使山谷连续而形成的第2凸轮面 6b。
而且，在形成在与上述第1凸轮面6a对置的上凸轮形成构件13的端 面上的第1固定凸轮面13a上，以及形成在下凸轮形成构件17的端面上的 第2固定凸轮面17a上，也同样形成有使由相对于轴向形成为大致相同的 倾斜的向上以及向下斜面构成的山谷连续而形成的凸轮面。
而且，在自动铅笔为书写状态以外的情况下，如图4(A)所示，旋转体 6通过上述弹簧构件14的施加力而与第2固定凸轮面17a抵接，该第2固 定凸轮面17a形成在安装于轴筒1侧的下凸轮形成构件17的端面上。因此， 旋转体6的第2凸轮面6b与上述第2固定凸轮面17a接合并成为啮合状态。
14此时，上述旋转体侧的第1凸轮面6a和上述固定凸轮面13a，被设定成为 在轴向上相对于凸轮的一个齿错开半个相位的关系。
另一方面，在使用自动铅笔的情况、即书写状态的情况下，如上所述， 旋转体6沿轴向后退，并如图4(B)所示，旋转体6向第1固定凸轮面13a 侧移动并成为啮合状态，该第1固定凸轮面13a形成在安装于轴筒1侧的 上凸轮形成构件13上。因此，此时旋转体6具有相当于形成在凸轮上的一 个齿的半个相位量的角度而受到旋转驱动。
如图4(B)所示，在第1凸轮面6a成为与第1固定凸轮面13a啮合状态 的状态下，旋转体6侧的第2凸轮面6b和上述第2固定凸轮面17a成为在 轴向上相对于凸轮的一个齿错开半个相位的关系。因此，在书写压力解除 的情况下复位到图4(A)所示的状态，此时旋转体6再次具有相当于形成在 凸轮上的一个齿的半个相位量的角度而受到旋转驱动。
艮口，在图4所示的结构的旋转驱动机构中，也能够得到与图2以及图3 所示的旋转驱动机构相同的作用效果。
另外，在以上说明的实施方式中结构为，使用图1所示的弹簧构件14， 在书写压力解除的情况下，通过上述弹簧构件14的施加力，使旋转体6复 位到施加书写压力以前的状态而对旋转体赋予旋转运动。这样，在使用了 弹簧构件14的情况下，在旋转体的旋转动作稳定这一点上是优选的，但是， 在书写压力解除时的旋转体6的复位作用，也可以不使用弹簧构件14而通 过包括上述夹紧部件的上述旋转体6的自重来使其复位。这样，在利用了 重力的情况下，能够有助于机构的简化以及成本的降低。
图5 图7是表示本发明的自动铅笔的第2实施方式的图。另外，图5 是在一部分透视状态下表示第2实施方式中的主要部分的图，并用相同符 号表示与图1所示的实施方式中的各部分相当的部分。而且，实现自动铅 笔的笔芯送出动作等的基本结构与图l所示的结构相同，因此省略其说明。
在该第2实施方式中也具备形成为圆环状的旋转体21，该旋转体21 被配置为，能够与夹紧部件4 一起在未图示的轴筒内以轴芯为中心旋转， 并且能够沿轴向移动。在该旋转体21的轴向的一个端面以及另一个端面上， 分别相对于上述面为锐角地配置有第1和第2脚部21a、 21b。另外，上述 第1脚部21a沿着旋转体21的环状的一个端面、隔开大致等间隔地形成有 多个，而且上述第2脚部21b也沿着旋转体21的环状的另一个端面、同样
15隔开大致等间隔地形成有多个。
如图6以及图7详细表示的那样，圆筒体22的端面位于与上述第1脚 部21a的前端对置的位置，该端面构成第1槽形成面22a。而且，圆筒体23 的端面位于与上述第2脚部21b的前端对置的位置，该端面构成第2槽形 成面23a。另外，在上述第1及第2槽形成面22a、 23a上，沿圆周方向呈 放射状地形成有锯齿状的突起。而且，上述圆筒体22、 23安装在未图示的 轴筒侧。
另一方面，具备线圈状的弹簧构件25，该弹簧构件25将一体移动的上 述旋转体21以及夹紧部件4向前方施力；并如下地进行动作在施加了基 于书写的压力的情况下，上述夹紧部件4克服弹簧构件25的施加力而后退， 随此旋转体21也沿轴向后退。另外，在弹簧构件25的内侧配置有筒状的 芯壳，但是省略了其图示。
在上述结构中，在使用自动铅笔的情况、即施加了书写压力的情况下， 上述夹紧部件4克服弹簧构件25的施加力而后退，随此旋转体21也沿轴 向后退。即如图6所示，旋转体21向箭头a方向移动(向第l位置移动)， 因此第1脚部21a与第1槽形成面22a卡合并挠曲，结果，使上述旋转体 21向箭头b方向旋转步进地动作。
而且，在书写压力解除的情况下，通过上述弹簧构件25的作用，上述 夹紧部件4以及旋转体21 ，如图7所示那样向箭头c方向复位(向第2位置 移动)。由此，第2脚部21b与第2槽形成面23a卡合并挠曲，结果，使上 述旋转体21向箭头b方向旋转步进地动作。
因此，通过基于书写的旋转体21沿轴向的往复运动，旋转体21受到 对应于脚部的挠曲的旋转运动，通过该反复、笔芯10被依次旋转驱动。因 此，能够防止笔芯随着书写的进行而偏磨损，并能够得到与已说明的第1 实施方式相同的作用效果。
另外，在上述第2实施方式中也构成为，配置有在图6中符号24表示 的圆筒状的转矩消除器，通过使该转矩消除器24介于旋转体21和弹簧构 件25之间，由此阻止旋转体21的旋转运动传递给上述弹簧构件25。由此， 能够解决由于产生弹簧构件25的反扭转(弹簧转矩)而对旋转体21的旋转动 作产生障碍的问题。
而且，在上述第2实施方式中也构成为，使用图5以及图6所示的弹簧构件25，在书写压力解除的情况下，通过上述弹簧构件25的施加力，使 旋转体21复位到施加书写压力以前的状态，而对旋转体赋予旋转运动。这 样，在使用了弹簧构件25的情况下，在旋转体的旋转动作稳定这一点上是 优选的，但是，在书写压力解除时的旋转体21的复位作用，也可以不使用 弹簧构件25而通过包括上述夹紧部件的上述旋转体21的自重来使其复位。 这样，在利用了重力的情况下，能够有助于机构的简化以及成本的降低。
图8 图.15是表示本发明的自动铅笔的第3实施方式的图。另外，图8 是在一部分透视状态下表示第3实施方式中的主要部分的图，用相同符号 表示与图1所示的实施方式中的各部分相当的部分。而且，实现自动铅笔 的笔芯送出动作等的基本结构与图l所示的结构相同，因此省略其说明。
在该第3实施方式中，如图8所示，也具备形成为圆环状的旋转体31， 该旋转体31被配置为，能够与夹紧部件4 一起在未图示的轴筒内以轴芯为 中心旋转，并且能够沿轴向移动。而且，如放大表示旋转体31及其周边部 分的图9以及图10所示，通过在旋转体31的轴向的后端面上呈放射状地 连续形成锯齿状的凸部而形成凸轮面31a。
另一方面，在未图示的轴筒内安装有第1筒状构件32，如图9以及图 IO所示，在该筒状构件32的前端部，以与上述旋转体31的凸轮面31a对 置的方式形成有由2个锯齿状的凸部构成的固定抵接体32a。另外，在之后 说明的图11以后，用实线以放大的状态表示该固定抵接体32a。而且，上 述固定抵接体32a，在筒状构件32的前端部上沿圆周方向隔开大致等间隔 地形成有多个。
在上述第1筒状构件32内同轴状地收容有第2筒状构件33，该第2 筒状构件33结构为，能够在上述第2筒状构件32内沿轴向滑动。即，如 图9以及图10所示，在第1筒状构件32的内壁面上沿轴向形成有多条槽 32b，而且在第2筒状构件33的外壁面上沿轴向形成有多条肋33b，各肋 33b嵌入上述各槽32b，由此第2筒状构件33结构为，能够在上述第1筒 状构件32内沿轴向滑动。
在上述第2筒状构件33的前端部，以与上述旋转体31的凸轮面31a 对置的方式形成有等腰三角形状的可动抵接体33a。另外，上述可动抵接体 33a，在筒状构件33的前端部上沿圆周方向隔开大致等间隔地形成有多个。 而且，如图8以及图9所示，上述第2筒状构件33结构为，通过配置在轴向的后端部的线圈状的弹簧构件34而受到向前方按出的施加力。由此，形 成在第2筒状构件33上的上述可动抵接体33a，常时与旋转体31的凸轮面 31a抵接，起到将旋转体31向前方施力的作用。
图11~图15按顺序说明如下情况的图通过随着书写的上述旋转体31 向轴向的往复运动，形成在旋转体31上的凸轮面31a通过固定抵接体32a 以及可动抵接体33a而受到旋转驱动。
首先，图ll是表示未施加书写压力的状态的图，在该状态下，可动抵 接体件33a受到上述弹簧构件34的作用而与旋转体31的凸轮面31a抵接， 由此旋转体31与夹紧部件4 一起在轴筒内向前方(第2位置)移动。接着， 图12表示施加了书写压力时的动作途中的状态，通过书写压力的作用，旋 转体31经由夹紧部件4而在轴筒内向后方移动。由此，可动抵接体33a — 边使上述弹簧构件34收縮一边向后方移动，并且形成在旋转体31上的凸 轮面31a与固定抵接体32a抵接。
其次，图13是表示上述旋转体31(凸轮面31a)受到书写压力而进一步 向后方(第1位置)移动了的状态的图，固定抵接体32a如箭头d所示那样被 推压到凸轮面31a上，由此凸轮面31a的锯齿状面向箭头e所示的方向进行 相对移动，结果，旋转体31受到与向箭头e的水平方向的分力相对应的旋 转驱动。
由此，上述夹紧部件4也向同一个方向受到旋转驱动，夹紧部件4夹 持的笔芯10也同样地旋转。另外，在该状态下，虽然图13未表示，但等 腰三角形状的可动抵接体33a越过锯齿状的凸轮面31a中的一个齿而与旋转 方向的下一个齿的锯齿状面抵接。
图14是表示书写压力解除的初期的状态的图，通过受到上述弹簧构件 34的作用的可动抵接体33a向前方的移动，解除锯齿状的凸轮面31a相对 于固定抵接体32a的啮合。而且，如图15所示，可动抵接体33a受到上述 弹簧构件34的作用而向前方移动，由此可动抵接体33a的斜面被如箭头f 所示那样推压到凸轮面31a上，由此凸轮面31a的锯齿状面向箭头g所示的 方向相对移动，结果，旋转体31受到与向箭头g的水平方向的分力相对应 的旋转驱动。
因此，上述夹紧部件4也向同一方向受到旋转驱动，笔芯10也同样地 旋转。即，通过书写压力的施加与解除的一个动作循环，上述旋转体31受
18到与凸轮面31a中的一个锯齿相对应的步进，通过上述的反复、笔芯10被 依次旋转驱动。因此，能够防止笔芯随着书写的进行而偏磨损，并能够得 到与已说明的第1实施方式相同的作用效果。
另外，在上述第3实施方式中，以能够沿轴向滑动的方式配置的第2 筒状构件33进行动作，以起到在上述第1以及第2实施方式中说明的转矩 消除器的作用。即，第2筒状构件33通过介于旋转体31和弹簧构件34之 间，由此以阻止旋转体31的旋转运动传递给上述弹簧构件34的方式进行 动作。由此，能够解决由于产生弹簧构件34的反扭转(弹簧转矩)而对旋转 体31的旋转动作产生障碍的问题。
在上述第3实施方式中结构为，使用图8以及图9所示的弹簧构件34， 在书写压力解除的情况下，通过上述弹簧构件34的施加力，使形成在第2 筒状构件33上的可动抵接体33a与上述旋转体31的凸轮面31a抵接，而对 旋转体赋予旋转运动。
这样，在使用了弹簧构件34的情况下，在旋转体的旋转动作稳定这一 点上是优选的，但是，在书写压力解除时的旋转体34的复位动作，也可以 不使用弹簧构件34，而能够通过上述第2筒状构件33的自重来实现。这样， 在利用了第2筒状构件的重力的情况下，能够有助于机构的简化以及成本 的降低。
权利要求
1、一种自动铅笔，其结构为，能够通过配置在轴筒内的夹紧部件的前后运动，来进行笔芯的解除和夹持，并将上述笔芯向前方送出，其特征在于，其结构为，上述夹紧部件，以在夹持笔芯的状态下能够以轴芯为中心旋转的方式被保持在上述轴筒内；并且具备旋转驱动机构，该旋转驱动机构随着基于上述笔芯的书写压力的上述夹紧部件的后退动作而旋转驱动旋转体；将上述旋转体的旋转运动经由上述夹紧部件传递到上述笔芯。
2、 如权利要求l所述的自动铅笔，其特征在于构成上述旋转驱动机构的旋转体形成为圆环状，在其轴向的一个端面 以及另一个端面上分别形成有第1和第2凸轮面；并且，具备以与上述第1 和第2凸轮面分别对置的方式配置在上述轴筒侧的第1和第2固定凸轮面；通过基于上述书写压力的上述夹紧部件的后退动作，上述圆环状旋转 体的第1凸轮面与上述第1固定凸轮面抵接并啮合；通过上述书写压力的 解除，上述圆环状旋转体的第2凸轮面与上述第2固定凸轮面抵接并啮合；在上述旋转体侧的第1凸轮面与上述第1固定凸轮面啮合的状态下， 上述旋转体侧的第2凸轮面与上述第2固定凸轮面，设定为在轴向上相对 于凸轮的一个齿错开半个相位的关系；在上述旋转体侧的第2凸轮面与上 述第2固定凸轮面啮合的状态下，上述旋转体侧的第1凸轮面与上述第1 固定凸轮面，设定为在轴向上相对于凸轮的一个齿错开半个相位的关系。
3、 如权利要求2所述的自动铅笔，其特征在于具备弹簧构件，在上述书写压力解除的状态下，该弹簧构件对上述圆 环状旋转体的第2凸轮面施力，以使其成为与上述第2固定凸轮面抵接并 啮合的状态。
4、 如权利要求2所述的自动铅笔，其特征在于在上述书写压力解除的状态下，通过包括上述夹紧部件的上述旋转体 的自重，使上述圆环状旋转体的第2凸轮面成为与上述第2固定凸轮面抵接并啮合的状态。
5、 如权利要求l所述的自动铅笔，其特征在于在构成上述旋转驱动机构的旋转体的轴向上的一个端面以及另一个端 面上配置有第1和第2脚部，该第1和第2脚部分别相对于上述面为锐角； 并且，具备配置在上述轴筒侧、供上述第1和第2脚部的前端有选择地卡 合的第1和第2槽形成面；通过随着基于上述书写压力的上述夹紧部件的后退动作的、上述旋转 体向轴向的第1位置的移动，上述第1脚部与上述第1槽形成面卡合，并 使上述旋转体向一个方向旋转步进，并且，通过基于上述书写压力的解除的、上述旋转体向轴向的第2位置的复位，上述第2脚部与第2槽形成面卡合，并使上述旋转体向同一个方向旋转步进。
6、 如权利要求5所述的自动铅笔，其特征在于具备弹簧构件，在上述书写压力解除的状态下，该弹簧构件对上述旋转体施力，以使其向轴向的第2位置复位。
7、 如权利要求5所述的自动铅笔，其特征在于在上述书写压力解除的状态下，通过包括上述夹紧部件的上述旋转体的自重，使上述旋转体向轴向的第2位置复位。
8、 如权利要求l所述的自动铅笔，其特征在于-构成上述旋转驱动机构的旋转体形成为圆环状，在其轴向的端面上形 成凸轮面，并且，圆环状的上述旋转体，随着基于书写压力的上述夹紧部 件的后退动作而向轴向的第1位置移动，通过书写压力的解除而向轴向的第2位置复位； 并且，具备固定抵接体，配置在轴筒侧，通过上述圆环状旋转体向第1位置的移动，由此与上述凸轮面的斜面抵接，而使上述旋转体向一个方向旋转步进;和可动抵接体，在上述圆环状旋转体向第2位置移动时， 一边与上述凸轮面的斜面抵接一边在轴向上移动，使上述旋转体向同一个方向旋转步进。
9、 如权利要求8所述的自动铅笔，其特征在于上述固定抵接体以及可动抵接体结构为，形成为筒状，并分别形成在 同轴状地配置在上述轴筒内的第1以及第2筒状构件的前端部，在具备上 述固定抵接体的第1筒状构件内配置具备上述可动抵接体的第2筒状构件; 并且，通过在第1筒状构件和第2筒状构件的轴向上互相形成的槽以及肋的组合，由此第2筒状构件能够在第1筒状构件内沿轴向移动。
10、 如权利要求9所述的自动铅笔，其特征在于在书写压力解除的状态下，使上述圆环状旋转体向上述第2位置复位 的弹簧构件配置为，将上述第2筒状构件向前方施力。
11、 如权利要求9所述的自动铅笔，其特征在于在上述书写压力解除的状态下，通过上述第2筒状构件的自重，上述可动抵接体与上述圆环状旋转体的凸轮面抵接。
12、 如权利要求3、权利要求6或权利要求10的任一项所述的自动铅笔，其特征在于形成为圆筒状的转矩消除器介于上述旋转体和上述弹簧构件之间，阻 止上述旋转体的旋转运动传递给上述弹簧构件。
全文摘要
一种自动铅笔，具备旋转体(6)，能够与夹持笔芯(10)的夹紧部件(4)一起在轴筒(1)内沿旋转方向及轴向移动。在旋转体的轴向的一个端面及另一个端面上分别形成有第1和第2凸轮面(6a、6b)，并且具备以分别与上述第1和第2凸轮面对置的方式配置在上述轴筒侧的第1和第2固定凸轮面(13a、17a)。通过基于书写压力的上述夹紧部件的后退动作，上述旋转体的第1凸轮面与上述第1固定凸轮面抵接并啮合，通过书写压力的解除，上述旋转体的第2凸轮面与第2固定凸轮面抵接并啮合，而旋转体旋转，由此笔芯也旋转运动。由此，能够提供一种具备能够利用书写压力而使笔芯旋转的旋转驱动机构的自动铅笔。
文档编号B43K21/00GK101460314SQ20078002083
公开日2009年6月17日 申请日期2007年6月1日 优先权日2006年6月5日
发明者中山协, 井泽弘壮, 大泽典生, 小佐野芳寿, 福本刚生 申请人:三菱铅笔株式会社