專利名稱：自動鉛筆的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種能夠利用書寫壓力而使筆芯(替換芯)旋轉的自動鉛筆
背景技術：
在使用自動鉛筆進行書寫的情況下，一般不會在使軸筒相對于書寫面(紙面)正交的狀態(tài)下使用，大多數情況是在使軸筒相對于書寫面稍微傾斜的狀態(tài)下使用。這樣，當在使軸筒傾斜的狀態(tài)下進行書寫時，隨著書寫的進行，筆芯會不均勻地磨損(單側減少)，因此會產生筆畫線變得比書寫開始時粗的現象。并且，不僅筆畫線的粗細發(fā)生變化，而且筆芯與書寫面的接觸面積也發(fā)生變化，因此產生筆畫線的濃度也隨著書寫的進行而發(fā)生變化(筆畫線變淡)的現象。為了避免上述問題，如果一邊使軸筒旋轉一邊進行書寫，則筆芯的尖端側依次與紙面接觸而進行書寫，因此能夠避免筆畫線隨著書寫的進行而變粗等問題。但是，如果想要一邊使軸筒旋轉一邊進行書寫，則需要麻煩地進行隨著書寫的進行而重新握持軸筒的操作，從而書寫效率顯著下降。在這種情況下，雖然當軸筒的外型形成為圓筒狀時，一邊重新握持軸筒使之依次旋轉一邊進行書寫并不是不可能，但是，當其外型不是圓筒狀而是中間部分帶有突起的設計、或者是側按壓(side knock)式的自動鉛筆時，為了如上述那樣依次旋轉軸筒而重新握持軸筒來進行書寫將變得困難。于是，為了解決上述那樣的問題，在以下所示的現有技術文獻中公開了一種具有旋轉驅動機構的自動鉛筆，該旋轉驅動機構構成為，夾持筆芯的夾頭(chuck)受到書寫壓力而后退，利用該后退動作使上述筆芯與上述夾頭一起旋轉。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本專利第3882272號公報專利文獻2 :日本專利第3885315號公報但是，根據上述現有技術文獻中公開的自動鉛筆，在軸筒內交替地配置縱突起和縱槽、并以跨過它們的方式環(huán)狀地形成具有傾斜面的凸輪(cam)部。此外，在軸筒內收容有在圓周方向上間斷地形成有突起的轉子。并且，構成為，通過使筆芯大幅后退而將上述轉子推起，轉子的突起越過在軸筒內的上述凸輪部形成的縱突起，經過上述傾斜面而落入相鄰的縱槽，從而使轉子旋轉，將上述轉子的旋轉運動傳遞給芯盒而旋轉驅動筆芯。這利用了在按壓式圓珠筆等中較多使用的周知的咔塔式(力一 >)按壓機構。根據上述結構的自動鉛筆，當使轉子旋轉時，為了使轉子側的突起越過形成在軸筒內的縱突起而需要筆芯的大幅的后退行程。為此，當由于書寫而筆芯單側減少時，需要將通常的書寫壓力以上的壓力施加給筆芯而使轉子在軸筒內后退、從而使轉子側的突起越過形成在軸筒內的上述縱突起的與書寫不同的操作。該操作需要每當筆芯單側減少時比較頻繁地進行，所以存在使書寫的效率下降的問題。因此，本申請人為了解決在上述現有技術文獻中公開的自動鉛筆的問題，在日本特愿2007 - 339074及日本特愿2007 — 339075等中提出了一種利用筆芯伴隨著書寫而進行的少量的后退動作及前進動作(以下也將其稱作緩沖動作)旋轉驅動筆芯的自動鉛筆。在上述申請的自動鉛筆中，在形成為圓筒狀的轉子的各端面形成第I和第2凸輪面，通過由書寫壓力帶來的上述轉子的后退動作，使上述第I凸輪面抵接并嚙合于第I固定凸輪面。此外，通過由書寫壓力的解除帶來的轉子的前進動作，使上述第2凸輪面抵接并嚙合于第2固定凸輪面。并且，構成為，通過上述各凸輪的往復的嚙合，使轉子向一個方向依次旋轉，該旋轉動作經由夾持筆芯的夾頭被傳遞給筆芯。根據上述結構，通過將伴隨著書寫的筆芯的后退量(緩沖動作量)設定為O. 05 O. 5_左右，能夠提供一種可依次旋轉驅動筆芯從而不使書寫的效率下降的實用性良好的自動鉛筆。另一方面，在上述結構的自動鉛筆中，由于筆芯隨著書寫而進行上述緩沖動作，所以在筆芯的后退動作中時常有“軟綿綿” 的感覺，此外，在由緩沖彈簧帶來的筆芯的返回動作中還產生“喀嚓喀嚓”(力f Y力f Y)的感覺。為了緩和因這樣的獨特的感覺帶來的不適感，本申請人已經提出了一種自動鉛筆，在與筆芯一起在軸向上移動的可動部件和與上述可動部件的移動面對置的固定部件之間介有粘附性介質(粘附性潤滑脂)，從而對筆芯的緩沖動作帶來阻尼功能。這在上述日本特愿2007 - 339075 (國際公開W02009/84446號)中公開。
發(fā)明概要發(fā)明要解決的問題然而，在具備筆芯的旋轉驅動機構的這種自動鉛筆中，也需要實現對應于顧客的需要的多樣化，例如可以考慮采用在軸筒的前端部側配置由比較厚的大的覆蓋橡膠形成的握持部的結構、或在軸筒的側壁配置用于使筆芯陸續(xù)放出的側按壓部件的結構。在此情況下，需要采用將上述旋轉驅動機構配置在軸筒的后半部側、將旋轉驅動機構與夾持筆芯的夾頭部之間用比較長的尺寸的旋轉中繼管連接等的結構。在如上述那樣將旋轉驅動機構特別配置在軸筒的后部附近的結構中，由于需要長尺寸的旋轉中繼管，因此較大地受到構成旋轉驅動機構的各零件的成形上的誤差及其組裝誤差、包含中繼管及夾頭等的筆芯的旋轉驅動部分的相互連接所產生的偏心等的影響，難以保證筆芯的正常的旋轉驅動動作。

發(fā)明內容
本發(fā)明是著眼于具備筆芯的旋轉驅動機構的自動鉛筆的上述特有問題而做出的， 第一目的在于提供一種即使使用尺寸較長的旋轉中繼管、也能克服因上述各種因素產生的故障從而保證筆芯的正常旋轉驅動動作的自動鉛筆。另一方面，對筆芯的緩沖動作帶來阻尼功能的粘附性潤滑脂被涂布在作為上述可動部件的轉矩消除體的周面，并將該狀態(tài)的轉矩消除體沿著作為固定部件的圓筒狀的制動部件的內周面安裝來進行組裝。
因而，通過上述粘附性潤滑脂的涂布及填充操作，在即使對轉矩消除體的周面總是附著大致等量的粘附性潤滑脂而使轉矩消除體沿著制動部件的內周面安裝的情況下，也存在因兩者的組裝方式的略微差異而導致被填充在兩者間的潤滑脂的量變化的問題。S卩，填充在上述轉矩消除體與上述制動部件之間的間隙中的粘附性潤滑脂的量不穩(wěn)定，并且也無法保證遍及兩者的間隙的整個區(qū)域而填充粘附性潤滑脂。因此，上述阻尼功能容易發(fā)生偏差而存在功能方面缺乏穩(wěn)定性的問題。本發(fā)明是著眼于具備筆芯的旋轉驅動機構的自動鉛筆的上述阻尼功能問題而做出的，第二目的在于提供一種自動鉛筆，不需要特別熟練而能夠容易地進行粘附性潤滑脂的填充操作，并且能夠使向兩者的間隙的粘附性潤滑脂的填充量穩(wěn)定且可靠，從而阻尼功能不會發(fā)生偏差。解決問題所采用的手段
為了解決上述第一問題的而做出的有關本發(fā)明的自動鉛筆，構成為，利用基于按壓部件的按壓操作的夾頭的前后運動來進行筆芯的釋放和夾持，以使得能夠使上述筆芯向iu方陸續(xù)放出，并且，上述夾頭以能夠在夾持著上述筆芯的狀態(tài)下如后運動及以軸芯為中心旋轉的方式被收容在上述軸筒內，該自動鉛筆的特征在于，在上述軸筒內收容有能夠將軸向的往復運動變換為旋轉運動的旋轉驅動機構，并且，上述旋轉驅動機構和上述夾頭通過由柔性材料成形的中繼部件連接，通過該中繼部件，將由向上述夾頭所夾持的筆芯施加的書寫壓力而產生的前后運動作為往復運動傳遞給上述旋轉驅動機構，并且，將由上述旋轉驅動機構生成的旋轉運動向夾頭傳遞。在此情況下，優(yōu)選的是，上述中繼部件以同軸狀配置在與夾頭的后端部連接的芯盒的外側。并且，在上述旋轉驅動機構的一個優(yōu)選技術方案中，具備與上述中繼部件連接的轉子，該轉子形成為圓環(huán)狀，在其軸向的一個端面及另一個端面分別形成有第I和第2凸輪面，并且，上述旋轉驅動機構具備第I和第2固定凸輪面，該第I和第2固定凸輪面分別與上述第I和第2凸輪面對置；通過由上述書寫壓力而產生的上述夾頭的后退動作，上述圓環(huán)狀轉子的第I凸輪面抵接并嚙合于上述第I固定凸輪面，通過上述書寫壓力的解除，上述轉子的第2凸輪面抵接并嚙合于上述第2固定凸輪面；在上述轉子側的第I凸輪面嚙合于上述第I固定凸輪面的狀態(tài)下，上述轉子側的第2凸輪面和上述第2固定凸輪面被設定為在軸向上相對于凸輪的一個齒而錯開相位的關系，在上述轉子側的第2凸輪面嚙合于上述第2固定凸輪面的狀態(tài)下，上述轉子側的第I凸輪面和上述第I固定凸輪面被設定為在軸向上相對于凸輪的一個齒而錯開相位的關系。在此情況下，優(yōu)選的是，在上述旋轉驅動機構中具備緩沖彈簧，在書寫壓力解除的狀態(tài)下，該緩沖彈簧施力，使得成為使上述轉子的第2凸輪面抵接并嚙合于上述第2固定凸輪面的狀態(tài)。并且，除了上述結構以外，優(yōu)選的是，轉矩消除體介于上述旋轉驅動機構中的上述轉子的后端部與上述緩沖彈簧之間，使在該轉矩消除體與上述轉子的后端部之間產生滑動，從而阻止上述轉子的旋轉運動被傳遞到上述緩沖彈簧。另一方面，為了解決上述第二問題而做出的有關本發(fā)明的自動鉛筆，構成為，利用基于按壓部件的按壓操作而進行的夾頭的前后運動來進行筆芯的釋放和夾持，以使得能夠使上述筆芯向前方陸續(xù)放出，上述夾頭以能夠在夾持著上述筆芯的狀態(tài)下前后運動及以軸芯為中心旋轉的方式被收容在上述軸筒內，并且，具備旋轉驅動機構，該旋轉驅動機構基于由上述筆芯的書寫壓力帶來的上述夾頭的前后運動，將被上述夾頭夾持著的筆芯旋轉驅動，該自動鉛筆的特征在于，粘附性介質介于可動部件與固定部件之間，該可動部件基于由上述筆芯的書寫壓力帶來的上述夾頭的前后運動而在軸向上進行移動動作，該固定部件與上述可動部件的移動面對置，通過上述粘附性介質使上述筆芯的后退動作及前進動作具有阻尼功能；在上述固定部件的側壁，在使上述可動部件相對于上述固定部件而位于第I相對位置的狀態(tài)下，在上述固定部件與上述可動部件之間形成與上述注入孔連通的空間部，在使上述可動部件相對于上述固定部件而位于第2相對位置的狀態(tài)下，由上述可動部件將上述注入孔與空間部阻斷，上述空間部成為大致密閉狀態(tài)，在使上述可動部件相對于上述固定部件而位于第3相對位置的狀態(tài)下，大致密閉的上述空間部的容積縮小。在此情況下，優(yōu)選的是，形成能夠注入上述粘附性介質的注入孔。此外，優(yōu)選的是，上述固定部件由將上述可動部件配設在內側并可滑動地支撐該可動部件的筒狀部件構成，并且，在上述可動部件上形成沿著外周面連續(xù)的槽部；在可動部件相對于上述固定部件而 位于上述第3相對位置的狀態(tài)下，儲存在上述空間部內的粘附性介質能夠經由上述槽部而浸入到上述可動部件與固定部件之間的間隙中。此外，優(yōu)選構成為，在可動部件相對于上述固定部件而位于上述第3相對位置的狀態(tài)下，形成于上述可動部件的上述槽部與形成于上述固定部件和上述可動部件之間的第2空間部連通。在此情況下，在一個優(yōu)選技術方案中，能夠將上述轉矩消除體作為與夾頭一起在軸向上進行移動動作的上述可動部件加以利用，使上述轉矩消除體兼具上述阻尼功能的一部分。發(fā)明效果根據上述本發(fā)明的自動鉛筆，具備由于受到書寫壓力而旋轉驅動轉子的旋轉驅動機構，上述轉子的旋轉運動經由夾頭被傳遞給筆芯。因而，隨著書寫動作，筆芯緩緩地受到旋轉驅動，所以能夠防止筆芯隨著書寫的進行而不均勻磨損，能夠解決筆畫線的粗細及筆畫線的濃度較大地變化的問題。此外，根據解決上述第一問題的自動鉛筆，將上述旋轉驅動機構與對筆芯進行夾持的夾頭之間通過由柔性材料成形的作為中繼部件發(fā)揮功能的中繼管連接，因此，即使在使用較長尺寸的中繼管的情況下，也能夠發(fā)揮中繼管的柔性特質而保證筆芯的正常的旋轉驅動動作。S卩，通過使用柔性材料的中繼管，能夠將構成旋轉驅動機構的各零件的成形上的誤差及其組裝誤差、以及由包括中繼管及夾頭等在內的筆芯的旋轉驅動部分的相互連接而產生的偏心等利用中繼管的彎曲而有效地吸收。此外，在解決上述第2問題的自動鉛筆中，對因受到書寫壓力帶來的上述夾頭的前后運動施以由粘附性介質帶來的阻尼功能，該阻尼功能，對應于可動部件相對于固定部件的第I 第3相對位置，執(zhí)行從向注入孔注入粘附性介質到將粘附性介質均勻地填充到上述兩者的間隙中這一系列動作。因而，能夠提供一種自動鉛筆，不需要熟練而能夠容易地進行粘附性介質的填充操作，并且穩(wěn)定且可靠地進行向兩者的間隙的粘附性介質的填充，而不會使阻尼功能產生偏差。


圖I是表示本發(fā)明的自動鉛筆的前半部的剖視圖。圖2是表示本發(fā)明的自動鉛筆的后半部的剖視圖。圖3是表示筆芯的陸續(xù)放出單元及筆芯的旋轉驅動機構的正視圖及中央剖視圖。圖4是表示前軸及握持部件的結構的剖視圖。 圖5是筆芯的旋轉驅動機構的放大剖視圖。圖6是按順序說明旋轉驅動機構具備的轉子的旋轉驅動作用的示意圖。圖7是接著圖6而說明轉子的旋轉驅動作用的示意圖。圖8是旋轉驅動機構具備的轉矩消除體的外觀立體圖及剖視圖。圖9是表示旋轉驅動機構具備的轉矩消除體與缸體部件的關系的剖視圖。圖10是從圖9的a — a線、b — b線及c 一 c線向箭頭方向觀察到的狀態(tài)的剖視圖。圖11是將顯示轉子的旋轉狀態(tài)的顯示部的結構例改變角度來表示的轉子的立體圖。圖12是表示轉子的旋轉狀態(tài)的有關本發(fā)明的自動鉛筆的外觀圖。圖13是說明旋轉驅動機構的最終組裝工序的剖視圖。圖14是接著圖13而說明組裝工序的剖視圖。圖15是接著圖14而說明組裝工序的剖視圖。
具體實施例方式基于圖示的實施方式對本發(fā)明的自動鉛筆進行說明。圖I及圖2用剖視圖表示出整體結構，圖I表示自動鉛筆的前半部，圖2表示后半部。另外，在以下所示的各圖中將相同的部分用相同的標號表示，而在圖I及圖2所示的整體圖中，對代表性的部分賦予標號。由標號I表示的出口端部(管口( ^m與構成由金屬材料成形的軸筒的前軸2的前端部螺合從而可拆裝地被安裝。并且，沿著上述前軸2及后述的后軸的中心部而同軸狀地收容有筒狀的芯盒3。在該芯盒3的前端部如圖3所示那樣安裝著短軸的芯盒連接體4，經由上述芯盒連接體4連結著黃銅制的夾頭5。在該夾頭5內，沿著其軸芯形成有未圖示的筆芯的通孔，此外，前端部被分割為多個，被分割的前端部游嵌在由黃銅形成的環(huán)狀的緊固件6內。此外，環(huán)狀的上述緊固件6安裝在管連接體7的內部，該管連接體7配置為覆蓋上述夾頭5的周圍。在上述管連接體7的前端部，安裝著收容在上述出口端部I內、前端部從出口端部突出的圓筒狀的滑塊8，進而，在滑塊8的前端部，安裝著對筆芯進行引導的前端管9。另外，在上述滑塊8的內部，如圖3所示地收容著在軸芯部分形成有通孔的橡膠制的保持夾頭10。通過上述結構，形成了從芯盒3起經由形成在夾頭5內的通孔、形成在上述保持夾頭10的軸芯的通孔而到達前端管9的直線狀的插芯通孔，在該直線狀的插芯通孔內插通未圖示的筆芯。并且，在上述管連接體7與芯盒連接體4之間，配置有線圈狀的夾頭彈簧11。
另外，上述夾頭彈簧11的后端部以抵接于上述芯盒連接體4的前端面的狀態(tài)而被收容，上述夾頭彈簧11的前端部以抵接于在管連接體7的內周面形成的環(huán)狀部件的狀態(tài)而被收容。因而，通過上述夾頭彈簧11的作用，上述夾頭5向后退的方向、即夾持筆芯的方向被施力在上述結構的筆芯的陸續(xù)放出單元中，通過對后面說明的按壓部件(按壓棒)進行按壓操作，使上述芯盒4在軸筒內前進。此時，形成在上述滑塊8的大徑部抵接于出口端部I的內面，前進被阻止，所以夾頭5的前端部從緊固件6相對地突出，夾頭5對筆芯的夾持狀態(tài)被解除。并且，通過上述按壓操作的解除，由于夾頭彈簧11的作用，芯盒3及夾頭5在軸筒內后退。此時，筆芯通過摩擦被保持在保持夾頭10所形成的通孔內，在此狀態(tài)下夾頭5后退而其前端部收容在上述緊固件6內，從而使筆芯再次成為夾持狀態(tài)。S卩，通過后述的按壓棒的按壓操作的反復，夾頭5前后運動，由此進行筆芯的釋放和夾持，以使筆芯從夾頭5依次向前方陸續(xù)放出。如圖I及圖4所示，在構成軸筒的上述前軸2，以卷繞前軸2的方式安裝著握持部件13。該握持部件13如圖4中詳細所示的那樣安裝在金屬制的軸連接體14與上述出口端部I之間，該軸連接體14嵌合于前軸2的后端部。并且，握持部件13由通過橡膠材料形成的內側層13b、和同樣通過橡膠材料形成的覆蓋層13a構成，在兩者之間根據需要而填充有膠狀物質。另外，以將形成在上述軸連接體14的前端部的凸緣部14a覆蓋的方式嵌入有合成樹脂制的軸裝飾體15，上述握持部件13的后端部以被上述軸裝飾體15覆蓋的方式而被安裝。在上述軸連接體14的外周面形成有螺旋狀的螺紋，利用該螺紋，如圖2所示那樣擰入并安裝有構成軸筒的后軸17。此外，以將后軸17的外側覆蓋的方式安裝著一體成形有夾板部18a的外軸18，該外軸18通過螺裝在上述后軸17的后端部的固定環(huán)19，在與上述軸裝飾體15之間以在軸向上被夾入的方式安裝。在該實施方式中，如上所述，以在前軸2側安裝著較厚的握持部件13的關系，將筆芯的旋轉驅動機構21如圖2所示那樣配置在比握持部件13的安裝位置靠后的上述后軸17與芯盒3之間。該旋轉驅動機構21的結構在后面詳細說明，由與自動鉛筆主體獨立的I個單元構成并收容在上述軸筒內。并且，在被單元化而能夠作為通用品使用的上述旋轉驅動機構21，如圖3所示那樣連接著由柔性材料成形的、作為中繼部件發(fā)揮功能的管部件(以下，也稱作中繼管)22的后端部，該中繼管22的前端部連接到對夾頭5進行支撐的管連接體7。即，上述中繼管22覆蓋上述芯盒3并與芯盒3同軸地配置，該中繼管22的作用是，將基于書寫動作的筆芯的后退動作及前進動作(緩沖動作)傳遞給旋轉驅動機構21，并且將由于緩沖動作而產生的基于上述旋轉驅動機構21的旋轉運動經由上述中繼管22傳遞給上述管連接體7及夾頭5。另外,上述旋轉驅動機構21如圖2所示,通過在其前端部介于與上述軸連接體14之間的軸彈簧24而被向后方施力。此外，旋轉驅動機構21的后端部通過上述軸彈簧24的施力而抵接于由上述后軸17內的將直徑縮小而形成的臺階部17a。
S卩，在該實施方式中，單元化的上述旋轉驅動機構21的轉動由于與后軸17內的臺階部17a抵接而引起的摩擦而受到限制，并將由上述緩沖動作產生的基于上述旋轉驅動機構21的旋轉運動傳遞到上述夾頭5側。另外，上述旋轉驅動機構21的向軸筒內的安裝并不限定于上述結構，也可以將旋轉驅動機構21通過例如嵌入的方法安裝到軸筒的一部分。圖5是將上述旋轉驅動機構21的結構放大表示的圖。在該旋轉驅動機構21中具備形成為圓筒狀的轉子26，上述中繼管22通過與上述轉子26的內周面嵌合而結合在旋轉驅動機構21的前端部。上述轉子26的前端部附近被做成使直徑稍稍變粗的粗徑部，在該粗徑部的一端面(后端面)形成有第I凸輪面26a，在粗徑部的另一端面(前端面)形成有第2凸輪面26b。另一方面，以將上述轉子26的后端部側覆蓋的方式，在與上述轉子26之間可轉動地配置有圓筒狀的上凸輪形成部件27，在上述上凸輪形成部件27的前端部外周，嵌合安裝著圓筒狀的下凸輪形成部件28。并且，在與上述轉子26的第I凸輪面26a對置的上凸輪形成部件27的前端面，形成有固定凸輪面(也稱作第I固定凸輪面)27a。此外，在與上述轉子26的第2凸輪面26b對置的下凸輪形成部件28的前端部內面，形成有固定凸輪面(也稱作第2固定凸輪面)28a。另外，關于形成于上述轉子26的第I和第2凸輪面26a、26b、與上述第I固定凸輪面27a、第2固定凸輪面28a之間的關系及相互作用，基于圖6及圖7在后面詳細地說明。如圖5所示，在上述上凸輪形成部件27的后端部側，嵌入有缸體(cylinder)部件30，在該缸體部件30的后端部形成有能夠插通芯盒3的插通孔30a。并且，在上述缸體部件30內配置有形成為圓筒狀且能夠在軸向上移動的轉矩消除體31，在該轉矩消除體31的內周面前端與上述缸體部件30的內周面后端之間安裝有線圈狀的緩沖彈簧32。上述緩沖彈簧32的作用在于，將上述轉矩消除體31向前方施力，上述轉子26被受到該施力的上述轉矩消除體31推壓而向前。如上所述，該實施方式的旋轉驅動機構21，中央部成為使芯盒3通過的空間部并與芯盒3隔開，通過由上述標號26 32表示的各部件一體地結合而被單元化。根據上述旋轉驅動機構21的結構，在夾頭5夾持著筆芯的狀態(tài)下，上述轉子26能夠經由中繼管22而與夾頭5 —起以軸芯為中心旋轉。并且，在自動鉛筆為書寫狀態(tài)以外的情況下，通過上述緩沖彈簧32的作用，轉子26經由上述轉矩消除體31被向前方施力。另一方面，在使用自動鉛筆的情況下、即對從前端管9突出的筆芯施加有書寫壓力的情況下，上述夾頭5抵抗上述緩沖彈簧32的施力而后退，隨之，轉子26也在軸向上后退。因而，圖5所示的形成于轉子26的第I凸輪面26a成為與上述第I固定凸輪面27a接合并嚙合的狀態(tài)。圖6 (A) 圖6 (C)及圖7 (D)、圖7 (E)是按順序說明通過上述動作將轉子26旋轉驅動的旋轉驅動機構21的基本動作的圖。在圖6及圖7中,標號26示意地表示上述轉子，在其一端面(圖中上側的面)，圓環(huán)狀地形成有沿圓周方向連續(xù)地成為鋸齒狀的第I凸輪面26a。此外，在轉子26的另一端面(圖中下側的面)，也同樣地圓環(huán)狀地形成有沿圓周方向連續(xù)地成為鋸齒狀的第2凸輪面26b。
另一方面，如圖6及圖7所示，在上凸輪形成部件27的圓環(huán)狀的端面，也形成有沿圓周方向連續(xù)地成為鋸齒狀的第I固定凸輪面27a，在下凸輪形成部件28的圓環(huán)狀的端面，也形成有沿圓周方向連續(xù)地成為鋸齒狀的第2固定凸輪面28a。并且，形成于轉子26的第I凸輪面26a、第2凸輪面26b、形成于上凸輪形成部件27的第I固定凸輪面27a、以及形成于下凸輪形成部件28的第2固定凸輪面28a的沿圓周方向形成為鋸齒狀的各凸輪面形成為，使其齒距(pitch)相互大致相同。另外，在圖6及圖7中的轉子26的中央部描繪的〇標記表示轉子26的旋轉移動狀態(tài)。圖6 (A)表示自動鉛筆在不使用的狀態(tài)(書寫狀態(tài)以外的情況)下的上凸輪形成部件27、轉子26、下凸輪形成部件28的關系。在該狀態(tài)下，形成于轉子26的第2凸輪面26b由于圖5所示的緩沖彈簧32的施力而抵接于下凸輪形成部件28的第2固定凸輪面28a側。此時，上述轉子26側的第I凸輪面26a和上述第I固定凸輪面27a被設定成在軸向上相對于凸輪的一個齒而錯開半個相位(半個齒距)的關系。圖6 (B)表示通過自動鉛筆的使用而對筆芯施加了書寫壓力的初期狀態(tài)。在此情況下，轉子26經由夾頭5及中繼管22使緩沖彈簧32收縮而在軸向上后退。由此，轉子26 向上凸輪形成部件27側移動。圖6 (C)表示通過自動鉛筆的使用而對筆芯施加書寫壓力、轉子26抵接于上凸輪形成部件27側的狀態(tài)，在此情況下，形成于轉子26的第I凸輪面26a嚙合于上凸輪形成部件27側的第I固定凸輪面27a。由此，轉子26受到相當于第I凸輪面26a的一個齒的半個相位(半個齒距)的旋轉驅動。并且，在圖6 (C)所示的狀態(tài)下，上述轉子26側的第2凸輪面26b和上述第2固定凸輪面28a被設定成在軸向上相對于凸輪的一個齒而錯開半個相位(半個齒距)的關系。接著，圖7 (D)表示自動鉛筆的書寫結束、對筆芯的書寫壓力解除后的初期狀態(tài)，在此情況下，通過上述緩沖彈簧32的作用，轉子26在軸向上前進。由此，轉子26向下凸輪形成部件28側移動。并且，圖7 (E)表示通過上述緩沖彈簧32的作用、轉子26抵接于下凸輪形成部件28側的狀態(tài)，在此情況下，形成于轉子26的第2凸輪面26b嚙合于下凸輪形成部件28側的第2固定凸輪面28a。由此，轉子26再次受到相當于第2凸輪面26b的一個齒的半個相位(半個齒距)的旋轉驅動。因而，如轉子26的中央部描繪的〇標記所示，隨著受到書寫壓力的轉子26的向軸向的往復運動，轉子26受到相當于第I及第2凸輪面26a、26b的一個齒(一個齒距)的旋轉驅動，經由上述中繼管22、管連接體7及夾頭5，其夾持的筆芯也同樣被旋轉驅動。根據上述結構的自動鉛筆，通過由書寫引起的轉子26向軸向的往復動作，轉子每次都受到對應于凸輪的一個齒的旋轉運動，通過對此進行反復而向一個方向被依次旋轉驅動。因而，筆芯也同樣被依次旋轉驅動。因此，能夠防止筆芯隨著書寫的進行而不均勻磨損的情況，能夠解決筆畫線的粗細及筆畫線的濃度較大地變化的問題。進而，根據上述結構的自動鉛筆，對筆芯進行引導的前端管9及滑塊8經由管連接體7及中繼管22而與上述轉子26 —體地動作，所以隨著伴隨書寫動作的上述夾頭5的后退動作及前進動作，前端管9及滑塊8經由中繼管22向同方向移動。因而，即使隨著書寫動作而筆芯稍微前后運動(緩沖動作)，對筆芯進行引導的前端管9也向同方向移動,所以不會在前端管9與筆芯之間產生軸向的相對移動,能夠將筆芯從前端管9陸續(xù)放出的尺寸保持為一定。
此外，由于前端管9及滑塊8經由中繼管22而與上述轉子26結合，所以在筆芯受到旋轉運動的情況下，前端管9及滑塊8也同樣受到旋轉運動，前端管9與筆芯成為一體地旋轉。因而，根據上述結構的自動鉛筆，能夠解決在書寫中筆芯從前端管9陸續(xù)放出的尺寸每次都變化而帶來不適感的問題。并且，能夠防止由于筆芯從前端管9陸續(xù)放出的尺寸變化而導致前端管切削筆芯使筆芯折斷，此外，還能夠解決由于切削筆芯而污染書寫面的問題。另外，受到上述線圈狀的緩沖彈簧32的施力而將轉子26向前方推出的圓筒狀的轉矩消除體31的作用在于，使得在該轉矩消除體31的前端面與上述轉子26的后端面之間 產生滑動，以防止將由于書寫作用的反復而產生的上述轉子26的旋轉運動傳遞給緩沖彈簧32。換言之，通過使轉矩消除體31介于上述轉子26與緩沖彈簧32之間，起到通過上述滑動作用來阻止上述轉子26的旋轉運動被傳遞到上述彈簧32的作用，能夠解決由于彈簧32發(fā)生的反扭轉(彈簧轉矩)而妨礙轉子26的旋轉動作的問題。然而，根據上述旋轉驅動機構21，在對抗圖5所示的緩沖彈簧32的施力的上述緩沖動作中，殘留有在書寫中感到“軟綿綿”或“喀嚓喀嚓”的書寫感較差的問題。為了解決該問題，優(yōu)選的是，通過使粘附性介質、優(yōu)選為粘附性潤滑脂(未圖示)介于上述轉矩消除體31的周側面與上述缸體部件30的內周面，使在缸體部件30內沿軸向移動的轉矩消除體31具有阻尼效果。為此，如圖5所示，在缸體部件30的側壁的180度對置的位置上，分別形成有粘附性潤滑脂的注入孔30b。并且，在轉矩消除體31側，形成有當經由上述注入孔30b注入了粘附性潤滑脂時、將該潤滑脂封固并使上述潤滑脂遍布轉矩消除體31的周側面整體的凸狀部件31a及槽部31b。關于上述缸體部件30和轉矩消除體31的更詳細的結構及其作用，基于圖8 圖10進行說明。圖8 (A)表示上述轉矩消除體31的外觀結構，圖8 (B)及圖8 (C)是將轉矩消除體31在圓周方向的相互正交的位置分別切斷的狀態(tài)的剖視圖。在該轉矩消除體31的周側面上的180度對置的大致中央位置，分別形成有凸狀部件31a。此外，在轉矩消除體31的與上述凸狀部件31a鄰接的軸向的緊后方，形成有沿圓周方向連續(xù)的槽部31b。并且，轉矩消除體31的與上述凸狀部件31a正交的周側面形成有在軸向上被加工為平面狀的面削切部31c。圖9說明將上述結構的轉矩消除體31插入到缸體部件30內、利用缸體部件30的注入孔30b注入粘附性潤滑脂的順序。即，在上述缸體部件30的內周面，以沿著軸向并與上述注入孔30b連通的方式分別形成有收容上述轉矩消除體31的一對凸狀部件31a的凹狀部30c。圖9 (A)表示利用缸體部件30的注入孔30b注入粘附性潤滑脂的情況下的兩者的位置關系。另外，將在圖9 (A)中從a — a線向箭頭方向觀察的剖視圖表示在圖10 (A)中。即，在該狀態(tài)下，轉矩消除體31的凸狀部件31a位于比形成于缸體部件30的注入孔30b靠前方的位置。在此狀態(tài)下，在上述注入孔30b中插入未圖示的噴嘴的前端部，注入上述粘附性潤滑脂。由此，將上述潤滑脂存留在缸體部件30的凹狀部30c內。
圖9 (B)表示在注入粘附性潤滑脂后在缸體部件30內將轉矩消除體31稍微推進的狀態(tài)，將從圖9 (B)的b — b線向箭頭方向觀察的剖視圖表示在圖10 (B)中。在此狀態(tài)下，由于轉矩消除體31的凸狀部件31a移動到缸體部件30的注入孔30b的后方，所以形成于缸體部件30的注入孔30B和缸體部件30內的凹狀部30c被轉矩消除體31的凸狀部件31a阻斷，使上述凹狀部30c成為密閉狀態(tài)。由此，上述凹狀部30c內成為粘附性潤滑脂的潤滑脂積存部。接著，圖9 (C)表示將轉矩消除體31在缸體部件30內進一步推進的狀態(tài)，將從圖9 (C)的c 一 c線向箭頭方向觀察的剖視圖表示在圖10 (C)中。在此狀態(tài)下，封入在潤滑脂積存部中的凹狀部30c內的粘附性潤滑脂受到轉矩消除體31的推進壓力而容積縮小，所以進入到形成于轉矩消除體31的上述槽部31b。并且，粘附性潤滑脂經由上述槽部31b浸入到轉矩消除體31的周側面、即轉矩消 除體31與缸體部件30之間的微小間隙中，毫無遺漏地遍布到兩者之間。此時，被封入到由凹狀部30c形成的潤滑脂積存部中的剩余的粘附性潤滑脂經由上述槽部31b，如圖10 (C)所示地，進入到在轉矩消除體31的周側面形成的上述面削切部31c與缸體部件30之間的間隙(用與面削切部相同的標號31c表示)內并被存留。另外，作為上述粘附性潤滑脂，優(yōu)選使用粘度為100 400的范圍的潤滑脂，作為上述粘附性潤滑脂，可以適當地使用例如信越化學工業(yè)社(信越化學工業(yè)社)制的商品名為“信越硅潤滑脂”(信越'J ^ y V 'J ^)、商品號為G330 334、G340 342、G351 353、G631 633 等。由此，能夠對上述轉矩消除體31的急劇的向軸向的移動動作帶來較大的粘性阻力，而對于比較緩慢地動作的靜態(tài)負荷而言能夠帶來粘性阻力非常小的阻尼功能。因而，根據上述結構，在由于書寫壓力的解除而轉矩消除體前進移動的情況下，能夠有效地帶來阻尼功能，能夠有效地糾正隨著上述緩沖動作而產生的書寫感的不適。此外，根據上述結構，由于能夠容易地進行實現阻尼功能的粘附性潤滑脂的注入及涂布操作，并且還能夠使對實現阻尼功能的部分的粘附性潤滑脂的涂布量均勻，所以能夠使阻尼特性的偏差極小。另外，在上述實施方式中，在缸體部件30分別形成有一對注入孔30b和凹狀部30c，另一方面，在上述轉矩消除體31形成有一對凸狀部件31a，但它們是為了粘附性潤滑脂的注入及涂布操作的方便性而設為一對的，通過將它們分別形成一個能夠實現其功能。返回圖2，在上述內軸17的后端部內，相對于后軸17可滑動地安裝有作為按壓部件的按壓棒35，在后軸17與按壓棒35之間的空間部中配置有按壓棒的回動彈簧36。并且，在從按壓棒35的中央稍微靠后端部的位置，形成有具備筆芯的補給孔的抵接部35a。另夕卜，在按壓棒35的后端部，可裝拆地安裝有橡皮37，并且，在按壓棒35的后端部的周面，可裝拆地安裝有覆蓋橡皮37的按壓蓋38。采用使上述按壓棒35的抵接部35a與上述芯盒3的后端部隔開規(guī)定的間隔對置的結構。即，芯盒3不與上述按壓棒35機械連結，而是隔開上述間隔而分離。在該結構中，若進行上述按壓棒35的按壓操作，則按壓棒35的上述抵接部35a碰到芯盒3的后端部，起到在該狀態(tài)下將芯盒3向前方推出的作用。由此，如上所述，起到使夾頭5前進而使筆芯從前端管9陸續(xù)放出的作用。并且，通過上述按壓操作的解除，按壓棒35由于回動彈簧36的作用而后退，恢復到圖2所示的狀態(tài)。
根據上述結構，由于形成于按壓棒35的抵接部35a與上述芯盒3的后端部隔開規(guī)定的間隔而對置，因此，即使由于書寫帶來的緩沖動作而導致夾頭5及芯盒3稍微后退，芯盒3的后端部也不會碰撞到上述按壓棒35的抵接部35a，能夠防止對上述旋轉驅動機構21的旋轉動作帶來妨礙。圖11及圖12是表示上述旋轉驅動機構21的轉子26隨著書寫動作而旋轉運動的狀況的例子。即，圖11 (A)及圖11 (B)是變換角度來表示上述轉子26的結構的立體圖。該轉子26優(yōu)選為，由白色的樹脂材料成形，在該轉子26的形成有上述第I凸輪面26a和第2凸輪面26b的粗徑部，在其周側面的對置的位置上形成有例如黑色的顯示部26c。即，沿著上述粗徑部的圓周方向，以90度的間隔形成有白色及黑色的顯示部26c。另一方面，圖12 (A)及圖12 (B)示出自動鉛筆的外觀，示出了對上述轉子26實施的黑白的上述顯示部26c能夠從外側透過來視覺識別的結構。在該例中，示出了經由形成為圓形狀的窗部20來顯示黑白的上述顯示部26c的狀況，圖12 (A)示出了隨著轉子26的旋轉、顯示部26c的黑與白的邊界部被顯示在窗部20中的狀況。此外，圖12 (B)示出了隨著轉子26的進一步的旋轉、顯示部26c的黑色部分被顯示在窗部20中的狀況。上述結構可以通過以下方式來實現，即分別用透光性的樹脂形成將上述轉子26的外側覆蓋的圖5所示的旋轉驅動機構21的下凸輪形成部件28、位于上述旋轉驅動機構21的外側的圖2所示的后軸17、以及將上述后軸17的更外側覆蓋的外軸18，例如使上述后軸17的周側面留下上述圓形狀的窗部20而實施涂裝處理。通過這樣構成為能夠從外側視覺識別轉子26的旋轉狀態(tài)，在自動鉛筆的制造組裝時的動作確認檢查中，能夠通過目視容易地進行旋轉驅動機構的良好與否的判斷。此外，在使用時能夠使用戶懷有興趣或一種樂趣，從而還能夠有利于實現產品的較大的差別化。然而，在上述旋轉驅動機構21中，如已經說明的那樣，由于轉子26受到書寫壓力而在軸向上往復移動(緩沖動作)，從而形成于轉子26的第I及第2凸輪面26a、26b交替地與第I及第2固定凸輪面27a、28a嚙合，使筆芯受到旋轉驅動。因而，在上述結構的旋轉驅動機構21中，在由書寫壓力帶來的上述轉子26的后退動作的中途，并且在由書寫壓力的解除帶來的上述轉子26的前進動作的中途，發(fā)生轉子側的第I和第2凸輪面26a、26b從第I和第2固定凸輪面27a、28a分別離開、上述轉子26在旋轉方向上成為自由狀態(tài)的瞬間。在該瞬間，存在受到微小的外力或振動等而導致轉子26的旋轉動作發(fā)生不良的情況。即，在發(fā)明者們的試制及驗證結果中，確認到產生了轉子側的凸輪齒沒有越過錯開半個齒距的固定側的下個凸輪齒的狀態(tài)。因而，可以預想到由于上述現象連續(xù)地持續(xù)而會使筆芯變得不能旋轉。圖13 圖15是說明其對策例的圖，用于在以下情況下執(zhí)行，S卩在如圖8 圖10所示那樣地在缸體部件30與轉矩消除體31之間構成了基于粘附性潤滑脂的阻尼功能之后、組裝上述旋轉驅動機構21的情況。S卩，圖13示出對缸體部件30嵌入上凸輪形成部件27的、旋轉驅動機構21的最終組裝工序，在收容在上凸輪形成部件27內的上述轉子26的筒體部分將粘附性潤滑脂G沿著圓周方向涂布。在此狀態(tài)下將上凸輪形成部件27的端部稍微插入到上述缸體部件30的開口部，從而如圖14所示，上述粘附性潤滑脂G被封入到在缸體部件30的開口部與上凸輪形成部件27的端部之間的空間部。并且，如圖15所示，在缸體部件30的開口部內面嵌合上凸輪形成部件27的端部周側面來組裝旋轉驅動機構21，從而上述粘附性潤滑脂G進入到上凸輪形成部件27與轉子26的筒體部之間。由此，通過上述粘附性潤滑脂G對轉子26在旋轉方向上帶來粘性阻力。根據上述結構，由于上述轉子26被上述粘附性潤滑脂G在旋轉方向上帶來少量的粘性阻力，所以即使如上述那樣地當轉子26在旋轉方向上成為自由狀態(tài)的瞬間受到振動等，轉子26也被粘附性潤滑脂G保持。此外，當轉子26的第I或第2凸輪面嚙合于第I或第2固定凸輪面時，不會對其旋轉帶來影響。由此，能夠提供一種能夠與書寫動作聯動地可靠地執(zhí)行筆芯的旋轉動作的自動鉛筆。另外，在轉子26的旋轉方向上帶來粘性阻力的上述粘附性潤滑脂G，可以采用與為了對 上述轉矩消除體31帶來阻尼功能而使用的粘附性潤滑脂同樣的潤滑脂。在以上說明的實施方式中，以在軸筒上安裝有比較厚的握持部件的關系，將筆芯的旋轉驅動機構21收容在比握持部件的安裝位置靠后的后軸17內，且旋轉驅動機構21經由中繼管22而與夾頭5連結。在如該例那樣地采用尺寸較長的中繼管22的情況下，優(yōu)選為，中繼管22與芯盒3都如上述那樣由柔性材料、例如聚丙烯等成形。通過采用上述柔性材料的中繼管22，即使存在構成旋轉驅動機構21的各零件的成形上的誤差及其組裝誤差、以及由包括中繼管22及夾頭5在內的筆芯的旋轉驅動部分的相互連接而產生的偏心等，也能夠發(fā)揮上述中繼管22的柔性的特質而保證筆芯的正常的旋轉驅動動作。另外，有關本發(fā)明的自動鉛筆在如實施方式所示那樣采用比較長的中繼管的情況下發(fā)揮特別顯著的作用效果，但并不限定于此，在采用比較短的中繼管的情況下，雖然程度較小但仍能夠得到同樣的作用效果。標號說明I出口端部(管口)2前軸(軸筒)3 芯盒5 夾頭6緊固件8 滑塊13握持部件14軸連接體17后軸(軸筒)18 外軸21旋轉驅動機構22中繼部件(中繼管)24軸彈簧26 轉子26a第I凸輪面
26b第2凸輪面27上凸輪形成部件27a第I固定凸輪面28下凸輪形成部件28a第2固定凸輪面30缸體部件30b注入孔 30c凹狀部(空間部)31轉矩消除體31a凸狀部件31b 槽部31c面削切部(第2空間部)32緩沖彈簧35按壓棒(按壓部件)36回動彈簧37 橡皮38按壓蓋
權利要求
1.一種自動鉛筆，構成為，利用基于按壓部件的按壓操作的夾頭的前后運動來進行筆芯的釋放和夾持，以使得能夠使上述筆芯向前方陸續(xù)放出，并且，上述夾頭以能夠在夾持著上述筆芯的狀態(tài)下前后運動及以軸芯為中心旋轉的方式被收容在上述軸筒內，該自動鉛筆的特征在于， 在上述軸筒內收容有能夠將軸向的往復運動變換為旋轉運動的旋轉驅動機構，并且，上述旋轉驅動機構和上述夾頭通過由柔性材料成形的中繼部件連接，通過該中繼部件，將由向上述夾頭所夾持的筆芯施加的書寫壓力而產生的前后運動作為往復運動傳遞給上述旋轉驅動機構，并且，將由上述旋轉驅動機構生成的旋轉運動向夾頭傳遞。
2.如權利要求I所述的自動鉛筆，其特征在于， 上述中繼部件以同軸狀配置在與夾頭的后端部連接的芯盒的外側。
3.如權利要求I或2所述的自動鉛筆，其特征在于， 在上述旋轉驅動機構中，具備與上述中繼部件連接的轉子，該轉子形成為圓環(huán)狀，在其軸向的一個端面及另一個端面分別形成有第I和第2凸輪面，并且，上述旋轉驅動機構具備第I和第2固定凸輪面，該第I和第2固定凸輪面分別與上述第I和第2凸輪面對置； 通過由上述書寫壓力而產生的上述夾頭的后退動作，上述圓環(huán)狀轉子的第I凸輪面抵接并嚙合于上述第I固定凸輪面，通過上述書寫壓力的解除，上述轉子的第2凸輪面抵接并哨合于上述第2固定凸輪面； 在上述轉子側的第I凸輪面嚙合于上述第I固定凸輪面的狀態(tài)下，上述轉子側的第2凸輪面和上述第2固定凸輪面被設定為在軸向上相對于凸輪的一個齒而錯開相位的關系，在上述轉子側的第2凸輪面嚙合于上述第2固定凸輪面的狀態(tài)下，上述轉子側的第I凸輪面和上述第I固定凸輪面被設定為在軸向上相對于凸輪的一個齒而錯開相位的關系。
4.如權利要求3所述的自動鉛筆，其特征在于， 在上述旋轉驅動機構中具備緩沖彈簧，在書寫壓力解除的狀態(tài)下，該緩沖彈簧施力，使得成為使上述轉子的第2凸輪面抵接并嚙合于上述第2固定凸輪面的狀態(tài)。
5.如權利要求4所述的自動鉛筆，其特征在于， 轉矩消除體介于上述旋轉驅動機構中的上述轉子的后端部與上述緩沖彈簧之間，使在該轉矩消除體與上述轉子的后端部之間產生滑動，從而阻止上述轉子的旋轉運動被傳遞到上述緩沖彈簧。
全文摘要
一種自動鉛筆，構成為，通過基于按壓部件的按壓操作的夾頭(5)的前后運動進行筆芯的釋放和夾持，能夠使上述筆芯向前方陸續(xù)放出，并且上述夾頭在夾持著上述筆芯的狀態(tài)下收容在軸筒內，以使其能夠前后運動及以軸芯為中心旋轉。在軸筒內收容有能夠將軸向的往復運動變換為旋轉運動的旋轉驅動機構(21)，上述旋轉驅動機構(21)和上述夾頭(5)通過例如由聚丙烯等的柔性材料成形的中繼管(22)連接。由此，即使在包含旋轉驅動機構的筆芯的旋轉驅動部分中發(fā)生一些組裝誤差等，也能夠保證筆芯的正常的旋轉驅動動作。
文檔編號B43K21/16GK102648098SQ20108005388
公開日2012年8月22日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權日2009年12月3日
發(fā)明者中山協(xié), 井澤弘壯, 小林武 申請人:三菱鉛筆株式會社