专利名称：复合笔的制作方法
技术领域：
本发明涉及圆珠笔以及自动铅笔等的兼用复合笔。
在已知的以往的复合笔中，例如有的是要先使选择的笔芯朝下，再通过操作顶销来选择该笔芯使用(日本实用新型实公昭5-3352号公报)；有的是在分别沿着轴方向滑动自如地插入了多个不同种类的笔轴的外筒内，可以滑动地插入被向后退方向施力的顶销轴，在该顶销轴的设定位置上设置选择环，该选择环被限制成可以沿着轴方向移动，並利用自重下降，有选择地与上述各个笔轴在外筒内的下侧位置的笔轴后端卡合，通过按压顶销的简单操作就能使上述选择环从上述多个笔芯中只选择处在外筒内下侧的笔轴，並将其顶出。(日本专利特开昭62-117797号公报)根据上述方式中的任何一种，都要在横方向握笔以使希望的笔芯或笔轴处在下侧，然后再按顶销，並改变握笔姿势后才能书写，因而存在操作麻烦的问题。
本发明的第1个目的在于，不限于使笔朝着横向，而是在使笔朝向任意方向的情况下，通过只用一只手按顶销的简单操作就能把多个笔芯轴中的一个从该笔的下端的小孔交替地突出或隐入。
本发明的第2个目的在于，上述笔芯轴操作部的结构简单，机构的可靠性高，而且能实现小型化。
为达到上述目的，本发明的特征是包括筒状壳体，和在弹簧的弹性作用下从上述壳体内的上端突出的按压体，和设在上述壳体内並能交替地从该壳体下端的小孔突出的多个笔芯轴，和设在上述壳体内並能对应上述按压体的按压使上述那些笔芯轴交替地从上述小孔突出或隐入。
以下说明附图。
图1是本发明的第1实施例的纵断面图。
图2是图1的分解斜视图。
图3是沿图2中III-III线的截断面图。
图4是沿图2中IV-IV线的截断面图。
图5是图3中主要部分的平面展开图。
图6是沿图5中VI-VI线的截断面图。
图7是本发明的实施例的按压体的斜视图。
图8是图7中的按压体的局部截断面图。
图9是图7中的按压体的底面图。
图10是沿图1中X-X线的截断面图。
图11是本发明的实施例的凸轮体的斜视图。
图12是图11中的凸轮体的正面图。
图13是图11中的凸轮体的局部截断面图。
图14是依次显示伴随按压体的动作的凸轮体和凸轮的动作关系的说明图。
图15是沿图14的XV-XV线的截断面图。
图16是依次显示凸轮体与笔芯轴的动作关系的说明图。
图17是显示凸轮体与壳体之间的关系的断面图。
图18是显示凸轮体与壳体之间的关系的断面图。
图19是芯轴的局部的断面图。
图20是自动铅笔的笔芯轴的第2实施例的断面图。
图21是自动铅笔的笔芯轴的第3实施例的断面图。
图22是自动铅笔的笔芯轴的第4实施例的断面图。
图23是自动铅笔的笔芯轴的第5实施例的断面图。
以下结合图1至图19说明本发明的第1实施例。
1是壳体，该壳体1由形成为筒状的上部壳体1a和下部壳体1b构成，该上部壳体1a和下部壳体1b通过螺纹1c可以卡合与分开地卡合在一起，在该上部壳体1a上形成有透孔1d，此外，如图3至图6所示，在上部壳体1a的上部内面上，相互保持间隔地形成了由第1凸条2a和其侧面的较浅的第1槽部2b及其侧面的第2凸条2c组成的双齿峰的锯齿状凸部2，並将该第1凸条2a和与此相连的第1槽部2b的下端面形成为连续的第1倾斜面2d，同时，将上述第2凸条2c的下端面和在其中间侧面形成的肩部的下端面分别形成为第2、第3倾斜面2e、2f，将第1、第2凸条2a、2c之间的上述间隔形成为与上述内面处于同一面的第2槽部2g。
另外，在上述实施例中，如后述，具有自动铅笔用笔芯轴6以及圆珠笔用笔芯轴7，在上述上部壳体1a内相互保持间隔地形成有2组上述由双齿峰构成的锯齿状凸起部2、2。
由于自动铅笔需要使笔芯突出而将后述的按压体3的操作行程加大，圆珠笔不需要使笔芯突出而可以将操作行程缩小，所以，如后述，将能使自动铅笔的笔芯轴6动作的上述凸部2的第1倾斜面2d的谷底形成得较深，而将能使圆珠笔的笔芯轴7动作的上述凸部2的第1倾斜面2d′的谷底形成得较浅。
此外，在上述下部壳体1b的下端形成了小孔1e，在上部壳体1a和下部壳体1b的接合处形成了台阶1f。
3是按压体，如图7至图9所示，为了使手指容易按压，该按压体3形成为上面关闭的圆筒状体3a，在该圆筒状体3a的下端面上形成了4个V字形的凹部3b，並在该圆筒状体3a的下部外周凸出地设置凸起部3c，将该圆筒状体3a插通上述上部壳体的上述透孔1d，並如图10所示，将各个凸起部3c分别滑动自如地卡合到该上部壳体1a的第1、第2槽部2b、2g中，上述按压体3形成为能从该上部壳体1a的上端透孔1d进退自如，但不能转动。
4是凸轮体，如图11至图13所示，该凸轮体4的上半部由圆筒部4a构成，在圆筒部4a的周面的下端部的一侧设有与上述按压体3的中心孔3d转动自如并且滑动自如地嵌合的台状凸起4b，而在另一侧设有具有台阶的台状凸起4b′。
而且，从该圆筒部4a的下端突出地设置断面呈半月状的按压杆4c，在其下面形成有按压面4d。此外，在圆筒部4a内形成了具有上面4e的孔4f。
5是托架，如图2所示，在该托架5的外侧面设有用于保持后述的笔芯轴6、7的保持槽5a、5a以及台阶部5b，在该台阶部5b上设有供笔芯轴6、7插通的小孔5c、5c，当按压上述按压体3时，台阶部5b便与上述壳体1的台阶1f卡合，使该托架5固定在该壳体5内。
此外，在该托架5的上面突出地设置着轴5d，该轴5d沿着上述凸轮体4的按压杆4c游离地嵌合在圆筒部4a内的孔4f中，围绕该轴5d的螺旋弹簧8的下端与上述托架5的上面对接，上端与上述圆筒部4a内的孔4f的上面4e对接，借助该螺旋弹簧8的弹力，经由上述凸轮体4，使上述按压体3保持向上方突出的势头。
另外，笔芯轴6、7是具有公知形状的例如自动铅笔以及圆珠笔的芯轴，这些芯轴的上端嵌插着芯轴插装件6a、7a，在托架5的台阶部5b和芯轴插装件6a、7a之间分别装有螺旋弹簧6b、7b，通过使这些芯轴插装件6a、7a的下端的衬套6c、7c与从上述托架5的保持槽5a、5a的上端突出的挡块5e卡合，来防止上述芯轴6、7从托架5脱落。
以下结合图14至图19说明上述实施例中的笔的动作。
例如，在自动铅笔的笔芯轴6和圆珠笔的笔芯轴7隐没在壳体1内的状态时，当克服螺旋弹簧8的弹力将按压体3向下方按压，直到停止的位置为止时，在图14中，该按压体3的下端面的V字形凹部3b从实线图示的位置下降到点划线图示的位置，与此同时，凸轮体4的台状凸起4b处于图17以及图15中A的状态，并且从图14的A的位置沿着箭头J指示的方向下降。
这时，该凸轮体4的下方的按压面4d处于图16的A的位置，並位于上述笔芯轴6即自动铅笔的上端，通过该凸轮体的上述下降动作，来克服螺旋弹簧6b的弹力将该笔芯轴6按压下降，並使笔芯轴6的下端部从下部壳体1b的小孔1e突出。
然后，上述凸起4b的上端在经过了比上部壳体1a的上部内面的第1凸条2a的下端还靠下的位置后，由于该第1凸条2a对转动的限制已经不存在，所以在与上述V字形凹部的倾斜面对接的情况下如箭头K所示那样作少许转动，並移动到该V字形凹部3b的谷底的B位置。
当在该B位置时解除对按压体3的按压后，在螺旋弹簧8的弹力作用下，该按压体3的V字形凹部3b从点划线图示的位置上移到实线图示的位置，与此同时，台状凸起4b与凸轮体4一起，从B的位置如箭头L所示那样向上移动，並如点划线图所示，与上部壳体1a的谷底较深的第1倾斜面2d碰接，再如箭头M所示那样一边滑动一边转动，如图14以及图15所示，停止在较浅的槽部2b的一处、即锯齿状凸部2的谷底的C的位置上。
这时是图18所示的状态，这样，通过使台状凸起4b从图14的A位置移动到C位置而使凸轮体4转动90°，在这个转动范围内，如图16的B位置那样，半月状按压面4d始终将笔芯轴6压向下方，使其顶端部处于从上述小孔突出的状态。
在这种状态下，在不致于使台状凸起4b的上端处于比上部壳体1a的上部内面的第2凸条2e的下端更靠下的位置的范围内轻轻重复按压按压体3时，在V字形凹部3b的作用下台状凸起4b便如图14的箭头N所示那样作往复运动，凸轮体4也作往复运动，这时，与该凸轮体4的按压面4d卡合的上述自动铅笔的笔芯轴6的下端的肩部6d如图19的点划线所示，一边与上述下部壳体1b的小孔1e的周缘部内壁对接，一边通过与以往的自动铅笔相同的动作从该笔芯轴6将自动铅笔芯缩进或推出。
然后，向下方按压上述按压体3直到停止，在V字形凹部3b的作用下台状凸起4b如图14中的箭头0所示那样向下移动，当其上端移动到比第2凸条2c的下端更靠下的位置时，该台状凸起4b在图14的点划线图所示的V字形凹部3b中如箭头P所示那样卡合滑动到图14的D位置。当解除对按压体3的按压时，台状凸起4b在螺旋弹簧8的弹力作用下，在第2倾斜面2e如箭头Q所示那样作对接滑动，並稍微转动。这时，笔芯轴6的顶端部在与凸轮体4的半月状的按压面4d卡合的状态下借助螺旋弹簧8的弹力向上移动，使该笔芯轴6的顶端部从小孔1e隐没。
之后，台状凸起4b借助螺旋弹簧8的弹力从上述第2倾斜面2e脱离，与凸轮体4一起如箭头R所示那样向上移动，然后与第3倾斜面2f对接滑动，並稍微向上移动和转动。
之后，台状凸起4b借助螺旋弹簧8的弹力从第3倾斜面2f脱离，再如箭头S所示那样向上移动，到达图14以及图15中E的位置。
其结果，凸轮体又转动了90°，半月状按压面4d到达图16中的C的位置，也就是能够按压作为圆珠笔的笔芯轴7的位置。
在笔芯轴7隐没在下部壳体1b的小孔1e之内的情况下，进而如前述那样按压上述按压体3，当解除按压时，凸轮体4便转动90°，从图14以及图15的E位置经过谷底较浅的第1倾斜面2d′的F位置后停止在G位置上，与此同时，半月状按压面4d处于图16的D位置上，上述笔芯轴7即圆珠笔便从下部壳体1b的小孔1e突出出来，以便进行书写。
这时，由于在凸轮体4的另一个侧面上的凸起4d′具有台阶，而处在其外侧的台状部4d″的高度较低，因此其下方倾斜面不与上述谷底较深的第1倾斜面2d碰接，所以上述凸起4d只与谷底较浅的第1倾斜面2d碰接，从而能够缩短圆珠笔的笔芯轴7的进出行程。
也就是说，由于自动铅笔的笔芯轴6需要有按压笔芯的动作，所以该笔芯轴6的进出行程必须大，而圆珠笔的笔芯轴7不需要按压笔芯动作，因而将该笔芯轴7的进出行程缩短。
然后再按压按压体3直到停止为止，解除按压时，凸起4b如前述那样从图14以及图15的G位置经过H后转到最初的A位置，转动了90°，使笔芯轴7即圆珠笔隐入。
还有一个实施例图未示出，可以将上部壳体1a的上部内面的凸条部和槽部作为单独零件来形成，然后利用黏贴等实现整体化。
现结合图20说明本发明的第2实施例。
9是自动铅笔的笔芯轴6的铅笔芯，10是第1芯轴，11是第2芯轴，12是第3芯轴，13是第4芯轴，14是夹头，15是压环，16是弹性弱的第1复位弹簧，17是弹性强的第2复位弹簧，18是笔芯导向件。
如图19所示，在以往的笔芯轴中，用于按出笔芯的芯轴只有1段的第3芯轴12，复位弹簧也只有第1复位弹簧16。但在该第2实施例中，用于按出笔芯的芯轴形成为包括第3芯轴12和第4芯轴13的2段，而且复位弹簧也增加到包括弹性弱的第1复位弹簧16和弹性强的第2复位弹簧17。
这样，要按出笔芯时，当轻轻按压上述按压体3时，弹性强的第2复位弹簧17不会被压缩而只有弹性弱的第1复位弹簧16被压缩，于是第3芯轴12顶压夹头14，使其保持並送出笔芯9，直到该夹头14从压环15脱离为止。如果笔芯被按出的量少，可以反复几次同样轻轻按压，以达到需要的笔芯长度。
在想使自动铅笔的笔芯轴6回到壳体1中，或者想切换成圆珠笔的笔芯轴7时，便可用力按压上述按压体3，弹性弱的第1复位弹簧16当然会处于被压缩的状态，弹性强的第2复位弹簧17也被压缩，使凸起4b从上述图14的C立置移动到D位置，解除按压后向上移动到E位置。
也就是说，由于设置弹性强、弱两种复位弹簧，可以通过轻按或重按来按出笔芯或进行切换。
以下结合图21说明第3实施例。
9是自动铅笔的笔芯轴6的铅笔芯，10是第1芯轴，11是第2芯轴，13是第4芯轴，14是夹头，15是压环，18是笔芯导向件，19是弹簧性弱的第1复位弹簧，20是弹性强的第2复位弹簧。
与图20不同的是，由于省去了第3芯轴12，使结构变得简单，同时，由于事先对第1复位弹簧19施加了预压后加以嵌装，所以弹性弱的弹簧也能使笔芯轴复位，弹性强的第2复位弹簧20是在没被压缩的状态下被嵌装的。
这样，要按出笔芯时，轻按上述按压体3后弹性弱的第1弹簧19被压缩，第4芯轴13便顶压夹头14，使其保持並送出笔芯9，直到该夹头14从压环15脱离为止。由于按出笔芯的行程短，所以，虽然弹性强的第2复位弹簧也被稍微压缩，但其反弹力较弱。
在笔芯被按出的量不足时可以反复重复上述动作以使笔芯被按出需要的量。
在需要将自动铅笔的笔芯轴6送回壳体1内或者要切换成圆珠笔的笔芯轴7时，便可用力按压上述按压体3，弹性弱的第1复位弹簧19当然会处于被压缩的状态，弹性强的第2复位弹簧20也被压缩一个较长的行程而具有较强的反弹力，使凸起4b从上述图14的C位置移动到D位置，解除按压后向上移动到E位置。
也就是说，通过改变弹性强、弱两种复位弹簧最初的嵌装状态，可以通过轻按或重按来按出笔芯或进行切换。
以下结合图22说明第4实施例。
9是自动铅笔的笔芯轴6的铅笔芯，10是第1芯轴，11是第2芯轴，13是第4芯轴，14是夹头，15是压环，18是笔芯导向件，21是螺旋弹簧构成的第3复位弹簧，22是由橡胶或软性塑料构成的环状弹性体，Ga是相当于笔芯被按出的长度的间隔。
与图21不同的是，用环状弹性体22取代弹性强的第2复位弹簧，以及设置了相当于笔芯被按出的长度的间隔Ga。
这样，在按出笔芯时，轻按上述按压体3后，螺旋弹簧构成的第3复位弹簧21便被压缩相当于与笔芯被按出的长度相等的间隔Ga的量。第4芯轴13便顶压夹头14，使其保持並送出笔芯9，直到该夹头14从压环15脱离为止。但环状弹性体22完全没被压缩。
在笔芯被按出的量不足时可以反复重复上述轻按动作以使笔芯被按出需要的量。
在需要将自动铅笔的笔芯轴6送回壳体1内或者要切换成圆珠笔的笔芯轴7时，便可用力按压上述按压体3，螺旋弹簧构成的第3复位弹簧21当然会被压缩，並使相当于笔芯被按出的长度的间隔Ga消失，环状弹性体22也被压缩而具有较强的反弹力，使凸起4b从上述图14的C位置移动到D位置，解除按压后向上移动到E位置。
也就是说，通过在环状弹性体22上设置相当于笔芯被按出的长度的间隔Ga，使轻按和重按的按压差变得明确了，从而能够准确地执行笔芯的按出或进行切换。
以下结合图23说明本发明的第5实施例。
9是自动铅笔的笔芯轴6的铅笔芯，10是第1芯轴，11是第2芯轴，13是第4芯轴，14是夹头，15是压环，18是笔芯导向件，23是靠近笔芯尖端的笔芯轴第4复位弹簧，Ga是相当于笔芯被按出的长度的间隔，24是远离笔芯尖端的笔芯轴第5复位弹簧，它的长度被缩短了相当于与笔芯被按出长度相等的间隔Ga的量。
25是用于固定上述第5复位弹簧24的凸部。也可以通过缩小第5复位弹簧24上端的内径来加以固定，並以此取代凸部25的设置。
与图21不同的是，用长度被缩短了相当于与笔芯被按出长度相等的间隔Ga的量的远离笔芯尖端的笔芯轴第5复位弹簧24取代弹性强的第2复位弹簧20。此外，该第5复位弹簧24的上端部通过压入、粘接、焊接等方法被固定到第4芯轴13上。
这样，在按出笔芯时，轻按上述按压体3后，靠近笔芯尖端的笔芯轴第4复位弹簧23便被压缩相当于与笔芯被按出的长度相等的间隔Ga的量。第4芯轴13便顶压夹头14，使其保持並送出笔芯9，直到该夹头14从压环15脱离为止。但远离笔芯尖端的笔芯轴第5复位弹簧24完全没被压缩。
在笔芯被按出的量不足时可以反复重复上述轻按动作以使笔芯被按出需要的量。
在需要将自动铅笔的笔芯轴6送回壳体1内或者要切换成圆珠笔的笔芯轴7时，便可用力按压上述按压体3，靠近笔芯尖端的笔芯轴第4复位弹簧23当然会被压缩，並使相当于笔芯被按出的长度的间隔Ga消失，长度被缩短了相当于与笔芯被按出长度相等的间隔Ga的量的远离笔芯尖端的笔芯轴第5复位弹簧24也被压缩，从而具有较强的反弹力，使凸起4b从上述图14的C立置移动到D位置，解除按压后向上移动到E位置。
也就是说，通过在远离笔芯尖端的笔芯轴第5复位弹簧24上设置相当于笔芯被按出的长度的间隔Ga，使轻按和重按的按压差变得明确了，从而能够准确地执行笔芯的按出或进行切换。
另外，通过将远离笔芯尖端的笔芯轴第5复位弹簧24的上端部固定到芯轴上，在使用或携带笔时复位弹簧就不会跳动，因而不会发出怪声。
此外，上述实施例显示的是圆珠笔和自动铅笔共2枝笔时的情况，但把多个圆珠笔和自动铅笔或签字笔组合起来共有3或4枝笔的时候也适用于本发明。
这时只要对应笔芯轴的数量来增加锯齿状凸部2以及V字形凹部3b的数量，並缩小平面部4d的宽度就可以了。
权利要求
1.一种复合笔，其特征在于，该种复合笔包括筒状壳体，和借助弹簧的弹力从该壳体内上端突出的按压体，和设在该壳体内、能交替地从该壳体下端的小孔突出的多个笔芯轴，和设在该壳体内、能对应上述按压体的按压使上述笔芯轴的下端从上述小孔交替地突出或隐没的凸轮体。
2.如权利要求1所述的复合笔，其特征在于，上述笔芯轴包括自动铅笔和圆珠笔和签字笔的任意组合或者不同颜色的多个圆珠笔或签字笔的笔芯轴的组合。
3.如权利要求1所述的复合笔，其特征在于，上述按压体形成为圆筒体，在其下端面上形成有近似V字形的凹部，并且在该圆筒体下部的外周面上突出地设置着能与设在上述筒状壳体内面上的轴向槽部滑动自如地卡合的凸起部。
4.如权利要求3所述的复合笔，其特征在于，上述凸轮体形成为上半部能在设在上述按压体的中心部的孔内自如地转动并且自如地滑动的圆筒状，而且，在该圆筒状上半部的下部周面上突出地设置着能与上述按压体的近似V字形的凹部相卡合的台状凸起，从上述圆筒状上半部的下端向下方突出地设置着按压杆，所述按压杆的下面具有能与被滑动自如地支承在设在上述筒状壳体内的托架上的上述各笔芯轴的上端卡合以便按压该笔芯轴的按压面。
5.如权利要求4所述的复合笔，其特征在于，在上述筒状壳体的上部内周面上形成了双齿峰锯齿状的凸部，所述凸部能借助上述凸轮体对上述台状凸起的卡合滑动作一定角度的转动，所述凸轮体对台状凸起的卡合滑动是借助上述按压体随着按压的解除而产生的上述弹簧的弹力所作的向上移动而进行的。
6.如权利要求5所述的复合笔，其特征在于，上述槽部形成于上述近似锯齿状的凸部之间，所述槽部具有能使上述台状凸起进入並进行滑动的宽度。
7.如权利要求5所述的复合笔，其特征在于，上述半月状按压面的宽度与上述锯齿状凸部的宽度相等。
8.如权利要求2所述的复合笔，其特征在于，在上述自动铅笔的笔芯轴的下端部形成有能卡在上述筒状壳体下端的小孔的内缘上的肩部。
9.如权利要求5所述的复合笔，其特征在于，在2处设置上述双齿峰锯齿状的凸部，其中一处的凸部的2个齿峰之间的谷底的深度形成得比另一处的凸部的2个齿峰之间的谷底的深度浅。
10.如权利要求2所述的复合笔，其特征在于，上述自动铅笔笔芯轴的笔芯按出轴形成为2段，同时，距离笔芯尖端近的那段轴的复位弹簧的弹力弱，距离笔芯尖端远的那段轴的复位弹簧的弹力强。
11.如权利要求2所述的复合笔，其特征在于，上述自动铅笔的笔芯轴设有弹性的强弱不同的2条轴复位弹簧，同时，在一开始对弹性弱的复位弹簧施加预压后再进行嵌装，对弹性强的复位弹簧则不经压缩而进行嵌装。
12.如权利要求2所述的复合笔，其特征在于，上述自动铅笔笔芯轴的笔芯按出轴形成为2段，在距离笔芯尖端远的那段轴上卡装由橡胶或合成树脂形成的环状弹性体，同时，在距离笔芯尖端近的那段轴上卡装在一开始就施加了预压的螺旋弹簧，並在上述环状弹性体的下端和距离笔芯尖端近的那段轴的上端之间设置相当于笔芯被按出的长度的间隔。
13.如权利要求2所述的复合笔，其特征在于，上述自动铅笔笔芯轴的笔芯按出轴形成为2段，在距离笔芯尖端近的那段轴上卡装一开始就施加了预压的复位弹簧，同时，在距离笔芯尖端远的那段轴上固定复位弹簧的上端部，在后者的复位弹簧的下端和上述距离笔芯尖端近的那段轴的上端之间设置相当于笔芯被按出的长度的间隔。
全文摘要
一种复合笔包括筒状壳体，和借助弹簧的弹力从该壳体内上端突出的按压体，和设在该壳体内、能交替地从该壳体下端的小孔突出的多个笔芯轴，和设在该壳体内、能对应上述按压体的按压使上述笔芯轴的下端从上述小孔交替地突出或隐没的凸轮体。因此，仅操作按压体就能使任意的笔芯轴从壳体的小孔突出或隐没，从而使操作容易，并能防止圆珠笔等的笔芯轴意外突出，同时，还能消除切换笔芯时的误动作，只需一只手就能操作，而且结构可靠性高，可以实现小型化。
文档编号B43K24/16GK1128217SQ95115728
公开日1996年8月7日 申请日期1995年9月14日 优先权日1994年11月10日
发明者吉野时义, 光谷良英, 安西昭二 申请人:皇冠株式会社