電動式シャープペンシル
【課題】芯３を適度の力で保持する芯ホルダー４を、通電を行うことにより通電駆動型形状記憶合金１４を収縮させて後退させる。また、通電を止めると通電通電駆動型形状記憶合金１４が伸長するとともにスプリング７によって芯ホルダー４が前進させられ一定量芯３が繰り出される電動式シャープペンシルを提供する。
【解決手段】芯３の前進は許容するが後退は阻止するチャック９を設ける。更に、芯３を適度の力で保持する芯ホルダー４をスプリング７により長手方向前方に付勢する。この芯ホルダー４を通電駆動型形状記憶合金１４の収縮により後退する。
【解決手段】芯３の前進は許容するが後退は阻止するチャック９を設ける。更に、芯３を適度の力で保持する芯ホルダー４をスプリング７により長手方向前方に付勢する。この芯ホルダー４を通電駆動型形状記憶合金１４の収縮により後退する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電することにより通電駆動型形状記憶合金が収縮して芯が繰り出される電動式シャープペンシルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、通電することにより形状記憶合金が収縮して芯を繰り出すシャープペンシルが知られている。（特許文献１及び２参照）
【特許文献１】特開２００５−１９３５８３号公報
【特許文献２】特開２００５−２５４６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
頭部に締リングを外嵌したチャックを形状記憶合金の収縮により前進させて芯を繰り出すものは、チャックを前進させるための押し力が強くなるとともに、チャックから締リングを外すためには移動距離が長くなり、乾電池の電圧を大きくしなければ作動できないものであった。また、消費電力も大きくなり、頻繁に乾電池を取り替えなければならないという課題が生じるものであった。
また、ボールチャックを利用した場合でも、チャックを拡開して次の芯を追従させるためにはやはりチャックの移動距離が長くなるとともにチャックを前進させるための押し力が大きくなり、消費電力が大きくなってしまうものであった。
本発明は、上記課題を解消する替芯ケース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】
【０００４】
本発明は、芯の前進は許容するが後退は阻止するチャックを設けるとともに、芯を適度の力で保持する芯ホルダーをスプリングにより長手方向前方に付勢し、通電を行うことにより通電駆動型形状記憶合金によって芯ホルダーを後退させ、通電を止めるとスプリングにより芯ホルダーが前進して一定量芯が繰り出されることを第１の要旨とする。
【０００５】
また、口金内に芯ガイドを摺動可能に内蔵し、この芯ガイド内に芯ホルダーを設けたことを第２の要旨とする。
【０００６】
更に、芯ガイドに連結された中子に通電駆動型形状記憶合金を連結し、通電を行うことにより通電駆動型形状記憶合金が収縮し、芯ガイドを後退させることを第３の要旨とする。
【０００７】
更にまた、軸筒等に設けたスイッチを手動によってＯＮにすることにより、通電駆動型形状記憶合金に電流を流すことを第４の要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、スプリングにより前方に付勢された芯ホルダーをわずかな力でしかも短い距離を通電駆動型形状記憶合金で後退させるのみで一定量芯を繰り出すことができ、乾電池の消費が少ない効果が奏せられるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
芯の前進は許容するが後退は阻止するチャックを設けるとともに、芯を適度の力で保持する芯ホルダーをスプリングにより前方に付勢し、この芯ホルダーを通電駆動型形状記憶合金により後退させて芯を一定量繰り出すので、構成が簡単でかつ作動が滑らかになるとともに消費電力が少ない電動式シャープペンシルを実現した。
【実施例１】
【００１０】
以下、図１、図２、図３、図４、図５、図６及び図７により本発明の実施例１の電動式シャープペンシルを説明する。尚、図１の左側を前方とし右側を後方とする。先ず、図１、図２及び図３において、口金１内に長手方向に摺動可能に芯ガイド２を内蔵し、この芯ガイド２の先端孔の内側に芯３を適度の力で保持するゴム製の芯ホルダー４を取り付ける。更に、芯ガイド２には中子５が螺合により着脱可能に取り付けられ、中子５の棒状部５Ａが連結具６の貫通孔６Ａより連結具６内に挿入される。この口金１を連結具６に着脱可能に螺合し、中子５の内段５Ｂと連結具６の前端との間にスプリング７が２０ｇ〜３０ｇ程度の力で張架されている。また、図３に示したように中子５の端部５Ｃと連結具６の前端の距離Ｌは適宜離間している。
【００１１】
連結具６の凹溝６Ｂ内には締具８が長手方向に摺動可能に内蔵される。また、前部をスリ割り加工で半割したチャック９の頭部にそれぞれ凹部９Ａを構成する。この凹部９Ａに金属製のボール１０をそれぞれ配置する。
【００１２】
このチャック９を前記締具８内に挿入し、締具８の内段８Ａとチャック９の外鍔９Ｂの間にチャックスプリング１１が１０ｇ程度の力で張架されている。従って、チャック９の頭部に配置されたボール１０が締具８のテーパー面８Ｂに押圧されてチャック９が閉じられ、チャック９により保持された芯３は前進は許容されるが後退は阻止される。更に、締具８の後部筒８Ｃ内には芯タンク１２の前部１２Ａが挿入され、芯タンク１２の前部凹溝１２Ｂに取り付けられたゴムリング１３が締具８の後部筒８Ｃ内面に適度の力で摩擦接触する。
【００１３】
前記中子５の棒状部５Ａには通電駆動型形状記憶合金１４の一端が固着される。また、通電駆動型形状記憶合金１４の他端はスプリング付接点の可動部材１５に固定される。この可動部材１５と連結具６の内段６Ｃとの間には接点スプリング１６が５０ｇ程度の力で張架されている。従って、可動部材１５は連結具６に取り付けられた固定部材１７に接点スプリング１６により押圧され、可動部材１５に設けられた接点１５Ａと固定部材１７に設けられた接点１７Ａが接触している。
【００１４】
更に、固定部材１７と芯タンク１２の後部外段１２Ｃとの間にはリターンスプリング１８が５００ｇ程度の力で張架され、芯タンク１２の前部段１２Ｄが締具８の後部内鍔８Ｄに押圧される。この芯タンク１２の後部には、カセット１９が着脱可能に装着されている。このカセット１９には単５乾電池２０と消しゴム２１が収納されるとともに消しゴム２１を覆うノブ２２が着脱可能に取り付けられている。
【００１５】
前記連結具６には軸筒２３が圧入、接着あるいは螺合等により取り付けられる。この軸筒２３の凹部２３Ａにスイッチ２４が取り付けられる。更に、軸筒２３にはスライド可能なカバー２５が取り付けられ、スイッチ２４を保護することができる。筆記状態においては、カバー２５は後方に移動し、カバー２５の内方突起２５Ａが軸筒２３の後部凹部２３Ｂに係合している。
【００１６】
また、前記軸筒２３には集光性を有した着色透明樹脂製のクリップ２６が取り付けられ、このクリップ２６の内側にランプ２７が取り付けられている。このランプ２７は通電駆動型形状記憶合金１４と連動しており、スイッチ２４がＯＮとなった時に点灯し、クリップ２６全体から光が発光される。
【００１７】
前記口金１の外面には凹溝１Ａが形成され、この凹溝１Ａに取り付けられたＯリング２８が軸筒２３の前部内面２３Ｃに適度の力で摩擦接触する。この口金１は回動させることにより前進あるいは後退をし、中子５の端部５Ｃと連結具６の前端の距離Ｌが変化し、芯出量が調整される。つまり、通常はこの距離Ｌを１〜２ｍｍに設定することが好ましいが、使用者の好みにより距離Ｌを０．５ｍｍに設定すれば、芯ガイド２の後退距離が０．５ｍｍになり芯３の繰り出し量となる。
【００１８】
図１、図２及び図３の状態より筆記を行い芯３が消耗した場合には、スイッチ２４を手動で押圧してＯＮにすることにより通電駆動型形状記憶合金１４が通電され熱せられる。また、ランプ２７が点灯しクリップ２６全体が発光される。そして、通電駆動型形状記憶合金１４が熱せられて収縮すると中子５が後方に引っ張られてスプリング７が圧縮されるとともに芯ホルダー４が芯３を滑って後退する。
【００１９】
そして、中子５の端部５Ｃが連結具６の前端に当接され中子５及び芯ガイド２の後退が停止される。すると、芯ガイド２が後退した長さだけ芯ガイド２の先端より芯３が突出され図４の状態となる。そして、スイッチ２４の押圧を止めＯＦＦにすると、通電駆動型形状記憶合金１４が冷やされて伸長し、芯ガイド２及び中子５がスプリング７に付勢されて前進する。この時、チャック９は芯３の前進は許容するが後退は阻止する構造となっているので、芯ガイド２に内蔵された芯ホルダー４とともに芯３もチャック９内を前進する。そして、図１及び図３の状態に復帰する。
尚、誤ってスイッチ２４を押圧し続けた状態となった場合には、過度の熱が通電駆動型形状記憶合金１４に加わり、強い力で収縮する。すると、芯ガイド２及び中子５が後退されて中子５の端部５Ｃが連結具６の前端に当接されるが、更に通電駆動型形状記憶合金１４が収縮すると接点スプリング１６が圧縮されて可動部材１５が前進させられ、接点１５Ａと接点１７Ａが離間して通電が止められ図５の状態となる。従って、必要以上に通電駆動型形状記憶合金１４が熱せられる恐れはなく、通電駆動型形状記憶合金１４が破損したり耐久性を損ねる恐れはない。
【００２０】
そして、１本の芯３が消耗し次の芯３を繰り出す場合には、ノブ２２を押圧することにより芯タンク１２が前進し、芯タンク１２とゴムリング１３によって接続された締具８も前進する。そして、締具８の前端が連結具６の凹溝６Ｂの前縁６Ｄに当接すると締具８の前進は止められる。しかし、芯タンク１２は更に前進させられ、芯タンク１２の前端がチャック９の後端を押圧してチャック９を拡開し図６の状態となる。すると、次の芯３がチャック９内に落下する。この状態でノブ２２の押圧を中止するとリターンスプリング１８により芯タンク１２が後退させられるが、ゴムリング１３に接続された締具８もチャック９を拡開した状態で後退されるので、チャック９内に落下した次の芯３は後退させられる心配はない。このノブ２２の押圧を数回繰り返すことにより短くなった芯３を芯ガイド２の先端から排出するとともに次の芯３を芯ホルダー４内に挿入し、芯ガイド２の先端より突出する。
【００２１】
また、筆記を止めて携帯する場合には、カバー２５をスライドさせて前方に移動し、スイッチ２４を覆うとともにカバー２５の内方突起２５Ａが軸筒２３の前部凹部２３Ｄに係合し図７の状態とする。
【００２２】
芯タンク１２に芯３を補充する場合には、芯タンク１２からカセット１９を外して補充する。また、乾電池２０を取り替える場合も、芯タンク１２からカセット１９を外して取り替える。
【００２３】
消しゴム２１を使用する場合には、芯タンク１２に装着されたカセット１９からノブ２２のみを外して消しゴム２１を使用する。
【実施例２】
【００２４】
図８、図９、図１０、図１１及び図１２により本発明の実施例２の電動式シャープペンシルを説明する。尚、図８の左側を前方とし右側を後方とする。また、図１と同一部材は同一の符号を付してその説明を省略する。先ず、図８、図９及び図１０において、口金１０１内に長手方向に摺動可能に芯ガイド２を内蔵し、この芯ガイド２の先端孔の内側に芯３を適度の力で保持するゴム製の芯ホルダー４を取り付ける。更に、芯ガイド２には中子１０５が螺合により着脱可能に取り付けられ、中子１０５に互いに対向して設けられた棒状部１０５Ａが連結具１０６の２つの貫通孔１０６Ａより連結具１０６内に挿入される。この口金１０１を連結具１０６に着脱可能に螺合し、中子１０５の内段１０５Ｂと連結具１０６の前端との間にスプリング７が２０ｇ〜３０ｇ程度の力で張架されている。また、中子１０５の端部１０５Ｃと連結具１０６の前端とは１ｍｍ〜２ｍｍ程度離間している。
【００２５】
前部をスリ割り加工で半割したチャック１０９の頭部に凹部１０９Ａを構成する。この凹部１０９Ａに金属製のボール１０を配置する。このチャック１０９を前記連結具１０６内に挿入し、チャック１０９の後部１０９Ｃに芯タンク１１２が圧入固着される。また、連結具１０６の前部内段１０６Ｅと芯タンク１１２の前端との間にチャックスプリング１１が１０ｇ程度の力で張架されている。従って、チャック１０９の頭部に配置されたボール１０が連結具１０６のテーパー面１０６Ｆに押圧されてチャック１０９が閉じられ、チャック１０９により保持された芯３は前進は許容されるが後退は阻止される。
【００２６】
前記中子１０５の２つの棒状部１０５Ａには係合部材２９が連結され、この係合部材２９の後部２９Ａには内鍔２９Ｂが形成されるとともに、この後部２９Ａは後端より長手方向前方に向かって複数の切溝２９Ｃが形成され、後部２９Ａが撓み可能に構成されている。また、芯タンク１１２の前部１１２Ａは連結具１０６の内孔１０６Ｇに挿入されるとともに、芯タンク１１２の筒部前部１１２Ｅはやや細径に形成されかつ外鍔１１２Ｆが形成されている。更に、中子１０５の棒状部１０５Ａのどちらか一方に通電駆動型形状記憶合金１４の一部が固着される。また、通電駆動型形状記憶合金１４の他端はスプリング付接点の可動部材１５に固定される。この可動部材１５と連結具１０６の内段１０６Ｃとの間には接点スプリング１６が５０ｇ程度の力で張架されている。従って、可動部材１５は連結具１０６に取り付けられた固定部材１７に接点スプリング１６により押圧され、可動部材１５に設けられた接点１５Ａと固定部材１７に設けられた接点１７Ａが接触している。
【００２７】
前記連結具１０６には軸筒１２３が圧入、接着あるいは螺合等により取り付けられる。この軸筒１２３の凹部１２３Ａにスイッチ２４が取り付けられる。更に、軸筒１２３にはスライド可能なカバー２５が取り付けられ、スイッチ２４を保護することができる。筆記状態においては、カバー２５は後方に移動し、カバー２５の内方突起２５Ａが軸筒１２３の後部凹部１２３Ｂに係合している。
【００２８】
更に、軸筒１２３の後部にはカセット１１９が着脱可能に装着される。このカセット１１９には単５乾電池２０と消しゴム２１が収納されるとともに消しゴム２１を覆うノブ１２２が着脱可能に取り付けられている。
【００２９】
図８、図９及び図１０の状態より筆記を行い芯３が消耗した場合には、スイッチ２４を押圧してＯＮにすることにより通電駆動型形状記憶合金１４が通電され熱せられる。また、ランプ２７が点灯しクリップ２６全体が発光される。そして、通電駆動型形状記憶合金１４が熱せられて収縮すると中子１０５が後方に引っ張られてスプリング７が圧縮されるとともに芯ホルダー４が芯３を滑って後退する。同時に、係合部材２９の後部に形成された内鍔２９Ｂが芯タンク１１２の外鍔１１２Ｆを乗り越えて係合される。
【００３０】
そして、中子１０５の端部１０５Ｃが連結具１０６の前端に当接され中子１０５及び芯ガイド２が停止される。すると、芯ガイド２が後退した長さだけ芯ガイド２の先端より芯３が突出され図１１の状態となる。スイッチ２４の押圧を止めＯＦＦにすると、通電駆動型形状記憶合金１４が冷やされて伸長し、芯ガイド２及び中子１０５がスプリング７に付勢されて前進する。しかも、係合部材２９の内鍔２９Ｂが芯タンク１１２の外鍔１１２Ｆに係合しているので、中子１０５及び芯ガイド２とともに芯タンク１１２及びチャック１０９も芯３を伴って前進する。この時、チャック１０９が前進することによってボール１０は連結具１０６のテーパー面１０６Ｆから離間し、チャック１０９は拡開し図１２の状態となる。つまり、１本の芯３が消耗して短くなった場合には、次の芯３がチャック１０９内を落下して短くなった芯３の後端に当接される。従って、短くなった芯３は次の芯３に当接されながら筆記が行えるので、芯ホルダー４から外れるまでは筆記することができる。つまり、残芯として排出される芯３はほとんどなく非常に経済的であるとともに、環境に対しても好影響を与えるものである。
【００３１】
そして、連結具１０６の係止段１０６Ｈに芯タンク１１２の前端が当接され、チャック１０９及び芯タンク１１２の前進は停止される。しかし、芯ガイド２及び中子１０５はスプリング７により更に前進させられ、係合部材２９の内鍔２９Ｂが芯タンク１１２の外鍔１１２Ｆより外れる。すると、チャックスプリング１１によりチャック１０９及び芯タンク１１２が後退し図８、図９及び図１０の状態となり、筆記が可能となる。
【００３２】
尚、誤ってスイッチ２４を押圧し続けた状態となった場合には、過度の熱が通電駆動型形状記憶合金１４に加わり、強い力で収縮する。すると、芯ガイド２及び中子１０５が後退されて中子１０５の端部１０５Ｃが連結具１０６の前端に当接されるが、更に通電駆動型形状記憶合金１４が収縮すると接点スプリング１６が圧縮されて可動部材１５が前進させられ、接点１５Ａと接点１７Ａが離間して通電が止められる。従って、必要以上に通電駆動型形状記憶合金１４が熱せられる恐れはなく、通電駆動型形状記憶合金１４が破損したり耐久性を損ねる恐れはない。
【００３３】
また、筆記を止めて携帯する場合には、カバー２５をスライドさせて前方に移動し、スイッチ２４を覆うとともにカバー２５の内方突起２５Ａが軸筒１２３の前部凹部１２３Ｄに係合させる。芯タンク１１２に芯３を補充する場合には、軸筒１２３からカセット１１９を外して芯タンク１１２内に芯３を補充する。また、乾電池２０を取り替える場合も、軸筒１２３からカセット１１９を取り外して取り替える。
【００３４】
消しゴム２１を使用する場合には、軸筒１２３に装着されたカセット１１９からノブ１２２のみを外して消しゴム２１を使用する。
【実施例３】
【００３５】
図１３、図１４、図１５及び図１６により本発明の実施例３の電動式シャープペンシルを説明する。尚、図１３の左側を前方とし右側を後方とする。また、図１と同一部材は同一の符号を付してその説明を省略する。先ず、図１３及び図１４において、口金１内に長手方向に摺動可能に芯ガイド２を内蔵し、この芯ガイド２の先端孔の内側に芯３を適度の力で保持するゴム製の芯ホルダー４を取り付ける。更に、芯ガイド２には中子５が螺合により着脱可能に取り付けられ、中子５に設けられた棒状部５Ａが連結具２０６の貫通孔２０６Ａより連結具２０６内に挿入される。この口金１を連結具２０６に着脱可能に螺合し、中子５の内段５Ｂと連結具２０６の前端との間にスプリング７が２０ｇ〜３０ｇ程度の力で張架されている。また、中子５の端部５Ｃと連結具２０６の前端とは１ｍｍ〜２ｍｍ程度離間している。
【００３６】
前部をスリ割り加工で半割したチャック２０９の頭部に凹部２０９Ａを構成する。この凹部２０９Ａに金属製のボール１０を配置する。このチャック２０９を前記連結具２０６内に挿入し、連結具２０６の前部内段２０６Ｅとチャック２０９の外鍔２０９Ｂとの間にチャックスプリング１１が１０ｇ程度の力で張架されている。従って、チャック２０９の頭部に配置されたボール１０が連結具２０６のテーパー面２０６Ｆに押圧されてチャック２０９が閉じられ、チャック２０９により保持された芯３は前進は許容されるが後退は阻止される。また、連結具２０６の内孔２０６Ｇにはゴム等で形成された弾性体３０が設けられ、この弾性体３０にチャック２０９の外鍔２０９Ｂが摩擦接触可能に構成される。尚、チャック２０９の外鍔２０９Ｂと弾性体３０は通常は適宜離間して構成されている。更に、連結具２０６内にはチャック２０９と適宜離間した芯タンク２１２が遊嵌されて内蔵される。
【００３７】
前記中子５の棒状部５Ａには通電駆動型形状記憶合金１４の一端が固着される。また、通電駆動型形状記憶合金１４の他端はスプリング付接点の可動部材１１５に固定される。この可動部材１１５と芯タンク２１２の外段２１２Ｇとの間には接点スプリング１１６が５０ｇ程度の力で張架されている。従って、可動部材１１５は芯タンク２１２に取り付けられた固定部材１１７に接点スプリング１１６により押圧され、可動部材１１５に設けられた接点１１５Ａと固定部材１１７に設けられた接点１１７Ａが接触している。
【００３８】
前記連結具２０６には軸筒１２３が圧入、接着あるいは螺合等により取り付けられる。この軸筒１２３の凹部１２３Ａにスイッチ２４が取り付けられる。更に、軸筒１２３にはスライド可能なカバー２５が取り付けられ、スイッチ２４を保護することができる。筆記状態においては、カバー２５は後方に移動し、カバー２５の内方突起２５Ａが軸筒１２３の後部凹部１２３Ｂに係合している。
【００３９】
更に、軸筒１２３の後部にはカセット１１９が着脱可能に装着される。このカセット１１９には単５乾電池２０と消しゴム２１が収納されるとともに、消しゴム２１を覆うノブ１２２が着脱可能に取り付けられている。
【００４０】
また、前記軸筒１２３には集光性を有した着色透明樹脂製のクリップ２６が取り付けられ、このクリップ２６の内側にランプ２７が取り付けられている。このランプ２７は通電駆動型形状記憶合金１４と連動しており、スイッチ２４がＯＮとなった時に点灯し、クリップ２６全体から光が発光される。
【００４１】
次に、図１３及び図１４の状態より筆記を行い芯３が消耗した場合には、スイッチ２４を押圧してＯＮにすることにより通電駆動型形状記憶合金１４が通電され熱せられる。また、ランプ２７が点灯しクリップ２６全体が発光される。そして、通電駆動型形状記憶合金１４が熱せられて収縮すると中子５が後方に引っ張られてスプリング７が圧縮されるとともに芯ホルダー４が芯３を滑って後退する。
【００４２】
そして、中子５の端部５Ｃが連結具２０６の前端に当接され中子５及び芯ガイド２の後退が停止される。すると、芯ガイド２が後退した長さだけ芯ガイド２の先端より芯３が突出される。更に、通電駆動型形状記憶合金１４が収縮すると可動部材１１５及び固定部材１１７とともに芯タンク２１２が前方に引っ張られて前進する。すると、芯タンク２１２の前端がチャック２０９の後端に当接し、チャック２０９を前進させる。チャック２０９が前進させられると、チャック２０９は拡開するとともにチャック２０９の外鍔２０９Ｂが連結具２０６に設けられた弾性体３０に挿入され、チャック２０９の外鍔２０９Ｂが弾性体３０と摩擦接触し図１５及び図１６の状態となる。従って、使用中の芯３が消耗して短くなった場合には、次の芯３がチャック２０９内に落下する。
【００４３】
次に、スイッチ２４の押圧を止めＯＦＦにすると、通電駆動型形状記憶合金１４が冷やされて伸長する。この通電駆動型形状記憶合金１４の伸長に伴って、芯ガイド２及び中子５がスプリング７に付勢されて前進する。この時、チャック２０９は外鍔２０９Ｂが弾性体３０に摩擦接触しているので拡開した状態を維持している。従って、芯ホルダー４によって保持された芯３も芯ホルダー４とともに前進する。また、使用中の芯３が短くなった場合には次の芯３が使用中の芯３の後端に当接した状態で追従する。そして、中子５及び芯ガイド２が口金１に当接されると、芯ガイド２の前進は止められる。更に、通電駆動型形状記憶合金１４が伸長すると、チャック２０９がチャックスプリング１１に付勢されて後退し、チャック２０９の外鍔２０９Ｂが弾性体３０から離間する。すると、チャック２０９の頭部に設けられたボール１０が連結具２０６のテーパー面２０６Ｆに押圧され、チャック２０９が閉じられて再び芯３を保持する。従って、短くなった芯３は次の芯３に当接されながら筆記を行えるので、芯ホルダー４から外れるまでは筆記することができる。つまり、残芯として排出される芯３はほとんどなく、非常に経済的であるとともに環境に対しても好影響を与えるものである。
【００４４】
尚、誤ってスイッチ２４を押圧し続けた状態となった場合には、過度の熱が通電駆動型形状記憶合金１４に加わり、強い力で収縮する。すると、芯ガイド２及び中子５が後退されて中子５の端部５Ｃが連結具２０６の前端に当接されるが、更に通電駆動型形状記憶合金１４が収縮すると接点スプリング１１６が圧縮されて可動部材１１５が前進させられ、接点１１５Ａと接点１１７Ａが離間して通電が止められる。従って、必要以上に通電駆動型形状記憶合金１４が熱せられる恐れはなく、通電駆動型形状記憶合金１４が破損したり耐久性を損ねる恐れはない。
【００４５】
また、筆記を止めて携帯する場合には、カバー２５をスライドさせて前方に移動し、スイッチ２４を覆うとともにカバー２５の内方突起２５Ａが軸筒１２３の前部凹部１２３Ｄに係合する。
【００４６】
芯タンク２１２に芯３を補充する場合には、軸筒１２３からカセット１１９を外して芯タンク２１２内に芯３を補充する。また、乾電池２０を取り替える場合も、軸筒１２３からカセット１１９を外して取り替える。
【００４７】
消しゴム２１を使用する場合には、軸筒１２３に装着されたカセット１１９からノブ１２２のみを外して消しゴム２１を使用する。
【００４８】
尚、上記実施例はいずれもチャックが、前部をスリ割り加工で半割したもので説明したが、本発明におけるチャックは、射出成形で形成した合成樹脂製の２つの片を互いに合わせてチャックを構成しても良いし、ダイキャストで形成した金属製の２つの片を互いに合わせてチャックを構成しても良い。
【００４９】
また、通電駆動型形状記憶合金としては、Ｔｉ−Ｎｉ系またはＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系の形状記憶合金が考えられ、バイオメタルＢＭＦ７５、ＢＭＦ１００、ＢＭＦ１２５、ＢＭＦ１５０（トキ・コーポレーション株式会社製）が好ましい。
【００５０】
更に、通電駆動型形状記憶合金が接触する可能性のある部材は金属又は耐熱性樹脂を用いることが好ましい。
【００５１】
更にまた、上記実施例ではいずれもスイッチを軸筒に設けているが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、スイッチは口金やカセットあるいはノックする部材等に設けることも可能である。また、カバーはスライドするもの以外に回動させたり反転させるものが考えられる。
【００５２】
更にまた、上記実施例ではいずれも電源として乾電池を用いたが、本発明は乾電池に限定されるものではなく、充電式の電池を用いることも可能である。
【００５３】
更にまた、上記実施例ではいずれも芯ホルダーが芯ガイドに内蔵されているが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、芯ガイドを口金に一体あるいは別体で取り付け、芯ガイドと分離した芯ホルダーを通電駆動型形状記憶合金の伸縮によって後退させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
通電駆動型形状記憶合金の収縮が少なく、しかも弱い引っ張り力で芯を一定量繰り出すことができ、乾電池の消耗を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施例１のシャープペンシルを示す断面図である。（実施例１）
【図２】図１のＡ−Ａ線を示す拡大断面図である。（実施例１）
【図３】実施例１の先端部分を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図４】スイッチをＯＮにして芯ガイドを後退させた状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図５】過度の熱が通電駆動型形状記憶合金に加わり、接点１５Ａと接点１７Ａが離間した状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図６】ノブを押圧してチャックを拡開した状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図７】携帯するためにスイッチをカバーで覆った状態を示す断面図である。（実施例１）
【図８】本発明の実施例２のシャープペンシルを示す断面図である。（実施例２）
【図９】図８のＡ−Ａ線を示す拡大断面図である。（実施例２）
【図１０】図８の先端部分を示す主要部拡大断面図である。（実施例２）
【図１１】スイッチをＯＮにし芯ガイドを後退させた状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例２）
【図１２】芯ガイドとともにチャックが前進して拡開した状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例２）
【図１３】本発明の実施例３のシャープペンシルを示す断面図である。（実施例３）
【図１４】図１３の先端部分を示す主要部拡大断面図である。（実施例３）
【図１５】スイッチをＯＮにし芯ガイドを後退させるとともにチャックを前進させて拡開した状態を示す断面図である。（実施例３）
【図１６】図１５の先端部分を示す主要部拡大断面図である。（実施例３）
【符号の説明】
【００５６】
１ 口金
２ 芯ガイド
３ 芯
４ 芯ホルダー
５ 中子
７ スプリング
９ チャック
１４ 通電駆動型形状記憶合金
２３ 軸筒
２４ スイッチ
１０１ 口金
１０５ 中子
１０９ チャック
１２３ 軸筒
２０９ チャック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通電することにより通電駆動型形状記憶合金が収縮して芯が繰り出される電動式シャープペンシルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、通電することにより形状記憶合金が収縮して芯を繰り出すシャープペンシルが知られている。（特許文献１及び２参照）
【特許文献１】特開２００５−１９３５８３号公報
【特許文献２】特開２００５−２５４６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
頭部に締リングを外嵌したチャックを形状記憶合金の収縮により前進させて芯を繰り出すものは、チャックを前進させるための押し力が強くなるとともに、チャックから締リングを外すためには移動距離が長くなり、乾電池の電圧を大きくしなければ作動できないものであった。また、消費電力も大きくなり、頻繁に乾電池を取り替えなければならないという課題が生じるものであった。
また、ボールチャックを利用した場合でも、チャックを拡開して次の芯を追従させるためにはやはりチャックの移動距離が長くなるとともにチャックを前進させるための押し力が大きくなり、消費電力が大きくなってしまうものであった。
本発明は、上記課題を解消する替芯ケース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】
【０００４】
本発明は、芯の前進は許容するが後退は阻止するチャックを設けるとともに、芯を適度の力で保持する芯ホルダーをスプリングにより長手方向前方に付勢し、通電を行うことにより通電駆動型形状記憶合金によって芯ホルダーを後退させ、通電を止めるとスプリングにより芯ホルダーが前進して一定量芯が繰り出されることを第１の要旨とする。
【０００５】
また、口金内に芯ガイドを摺動可能に内蔵し、この芯ガイド内に芯ホルダーを設けたことを第２の要旨とする。
【０００６】
更に、芯ガイドに連結された中子に通電駆動型形状記憶合金を連結し、通電を行うことにより通電駆動型形状記憶合金が収縮し、芯ガイドを後退させることを第３の要旨とする。
【０００７】
更にまた、軸筒等に設けたスイッチを手動によってＯＮにすることにより、通電駆動型形状記憶合金に電流を流すことを第４の要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、スプリングにより前方に付勢された芯ホルダーをわずかな力でしかも短い距離を通電駆動型形状記憶合金で後退させるのみで一定量芯を繰り出すことができ、乾電池の消費が少ない効果が奏せられるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
芯の前進は許容するが後退は阻止するチャックを設けるとともに、芯を適度の力で保持する芯ホルダーをスプリングにより前方に付勢し、この芯ホルダーを通電駆動型形状記憶合金により後退させて芯を一定量繰り出すので、構成が簡単でかつ作動が滑らかになるとともに消費電力が少ない電動式シャープペンシルを実現した。
【実施例１】
【００１０】
以下、図１、図２、図３、図４、図５、図６及び図７により本発明の実施例１の電動式シャープペンシルを説明する。尚、図１の左側を前方とし右側を後方とする。先ず、図１、図２及び図３において、口金１内に長手方向に摺動可能に芯ガイド２を内蔵し、この芯ガイド２の先端孔の内側に芯３を適度の力で保持するゴム製の芯ホルダー４を取り付ける。更に、芯ガイド２には中子５が螺合により着脱可能に取り付けられ、中子５の棒状部５Ａが連結具６の貫通孔６Ａより連結具６内に挿入される。この口金１を連結具６に着脱可能に螺合し、中子５の内段５Ｂと連結具６の前端との間にスプリング７が２０ｇ〜３０ｇ程度の力で張架されている。また、図３に示したように中子５の端部５Ｃと連結具６の前端の距離Ｌは適宜離間している。
【００１１】
連結具６の凹溝６Ｂ内には締具８が長手方向に摺動可能に内蔵される。また、前部をスリ割り加工で半割したチャック９の頭部にそれぞれ凹部９Ａを構成する。この凹部９Ａに金属製のボール１０をそれぞれ配置する。
【００１２】
このチャック９を前記締具８内に挿入し、締具８の内段８Ａとチャック９の外鍔９Ｂの間にチャックスプリング１１が１０ｇ程度の力で張架されている。従って、チャック９の頭部に配置されたボール１０が締具８のテーパー面８Ｂに押圧されてチャック９が閉じられ、チャック９により保持された芯３は前進は許容されるが後退は阻止される。更に、締具８の後部筒８Ｃ内には芯タンク１２の前部１２Ａが挿入され、芯タンク１２の前部凹溝１２Ｂに取り付けられたゴムリング１３が締具８の後部筒８Ｃ内面に適度の力で摩擦接触する。
【００１３】
前記中子５の棒状部５Ａには通電駆動型形状記憶合金１４の一端が固着される。また、通電駆動型形状記憶合金１４の他端はスプリング付接点の可動部材１５に固定される。この可動部材１５と連結具６の内段６Ｃとの間には接点スプリング１６が５０ｇ程度の力で張架されている。従って、可動部材１５は連結具６に取り付けられた固定部材１７に接点スプリング１６により押圧され、可動部材１５に設けられた接点１５Ａと固定部材１７に設けられた接点１７Ａが接触している。
【００１４】
更に、固定部材１７と芯タンク１２の後部外段１２Ｃとの間にはリターンスプリング１８が５００ｇ程度の力で張架され、芯タンク１２の前部段１２Ｄが締具８の後部内鍔８Ｄに押圧される。この芯タンク１２の後部には、カセット１９が着脱可能に装着されている。このカセット１９には単５乾電池２０と消しゴム２１が収納されるとともに消しゴム２１を覆うノブ２２が着脱可能に取り付けられている。
【００１５】
前記連結具６には軸筒２３が圧入、接着あるいは螺合等により取り付けられる。この軸筒２３の凹部２３Ａにスイッチ２４が取り付けられる。更に、軸筒２３にはスライド可能なカバー２５が取り付けられ、スイッチ２４を保護することができる。筆記状態においては、カバー２５は後方に移動し、カバー２５の内方突起２５Ａが軸筒２３の後部凹部２３Ｂに係合している。
【００１６】
また、前記軸筒２３には集光性を有した着色透明樹脂製のクリップ２６が取り付けられ、このクリップ２６の内側にランプ２７が取り付けられている。このランプ２７は通電駆動型形状記憶合金１４と連動しており、スイッチ２４がＯＮとなった時に点灯し、クリップ２６全体から光が発光される。
【００１７】
前記口金１の外面には凹溝１Ａが形成され、この凹溝１Ａに取り付けられたＯリング２８が軸筒２３の前部内面２３Ｃに適度の力で摩擦接触する。この口金１は回動させることにより前進あるいは後退をし、中子５の端部５Ｃと連結具６の前端の距離Ｌが変化し、芯出量が調整される。つまり、通常はこの距離Ｌを１〜２ｍｍに設定することが好ましいが、使用者の好みにより距離Ｌを０．５ｍｍに設定すれば、芯ガイド２の後退距離が０．５ｍｍになり芯３の繰り出し量となる。
【００１８】
図１、図２及び図３の状態より筆記を行い芯３が消耗した場合には、スイッチ２４を手動で押圧してＯＮにすることにより通電駆動型形状記憶合金１４が通電され熱せられる。また、ランプ２７が点灯しクリップ２６全体が発光される。そして、通電駆動型形状記憶合金１４が熱せられて収縮すると中子５が後方に引っ張られてスプリング７が圧縮されるとともに芯ホルダー４が芯３を滑って後退する。
【００１９】
そして、中子５の端部５Ｃが連結具６の前端に当接され中子５及び芯ガイド２の後退が停止される。すると、芯ガイド２が後退した長さだけ芯ガイド２の先端より芯３が突出され図４の状態となる。そして、スイッチ２４の押圧を止めＯＦＦにすると、通電駆動型形状記憶合金１４が冷やされて伸長し、芯ガイド２及び中子５がスプリング７に付勢されて前進する。この時、チャック９は芯３の前進は許容するが後退は阻止する構造となっているので、芯ガイド２に内蔵された芯ホルダー４とともに芯３もチャック９内を前進する。そして、図１及び図３の状態に復帰する。
尚、誤ってスイッチ２４を押圧し続けた状態となった場合には、過度の熱が通電駆動型形状記憶合金１４に加わり、強い力で収縮する。すると、芯ガイド２及び中子５が後退されて中子５の端部５Ｃが連結具６の前端に当接されるが、更に通電駆動型形状記憶合金１４が収縮すると接点スプリング１６が圧縮されて可動部材１５が前進させられ、接点１５Ａと接点１７Ａが離間して通電が止められ図５の状態となる。従って、必要以上に通電駆動型形状記憶合金１４が熱せられる恐れはなく、通電駆動型形状記憶合金１４が破損したり耐久性を損ねる恐れはない。
【００２０】
そして、１本の芯３が消耗し次の芯３を繰り出す場合には、ノブ２２を押圧することにより芯タンク１２が前進し、芯タンク１２とゴムリング１３によって接続された締具８も前進する。そして、締具８の前端が連結具６の凹溝６Ｂの前縁６Ｄに当接すると締具８の前進は止められる。しかし、芯タンク１２は更に前進させられ、芯タンク１２の前端がチャック９の後端を押圧してチャック９を拡開し図６の状態となる。すると、次の芯３がチャック９内に落下する。この状態でノブ２２の押圧を中止するとリターンスプリング１８により芯タンク１２が後退させられるが、ゴムリング１３に接続された締具８もチャック９を拡開した状態で後退されるので、チャック９内に落下した次の芯３は後退させられる心配はない。このノブ２２の押圧を数回繰り返すことにより短くなった芯３を芯ガイド２の先端から排出するとともに次の芯３を芯ホルダー４内に挿入し、芯ガイド２の先端より突出する。
【００２１】
また、筆記を止めて携帯する場合には、カバー２５をスライドさせて前方に移動し、スイッチ２４を覆うとともにカバー２５の内方突起２５Ａが軸筒２３の前部凹部２３Ｄに係合し図７の状態とする。
【００２２】
芯タンク１２に芯３を補充する場合には、芯タンク１２からカセット１９を外して補充する。また、乾電池２０を取り替える場合も、芯タンク１２からカセット１９を外して取り替える。
【００２３】
消しゴム２１を使用する場合には、芯タンク１２に装着されたカセット１９からノブ２２のみを外して消しゴム２１を使用する。
【実施例２】
【００２４】
図８、図９、図１０、図１１及び図１２により本発明の実施例２の電動式シャープペンシルを説明する。尚、図８の左側を前方とし右側を後方とする。また、図１と同一部材は同一の符号を付してその説明を省略する。先ず、図８、図９及び図１０において、口金１０１内に長手方向に摺動可能に芯ガイド２を内蔵し、この芯ガイド２の先端孔の内側に芯３を適度の力で保持するゴム製の芯ホルダー４を取り付ける。更に、芯ガイド２には中子１０５が螺合により着脱可能に取り付けられ、中子１０５に互いに対向して設けられた棒状部１０５Ａが連結具１０６の２つの貫通孔１０６Ａより連結具１０６内に挿入される。この口金１０１を連結具１０６に着脱可能に螺合し、中子１０５の内段１０５Ｂと連結具１０６の前端との間にスプリング７が２０ｇ〜３０ｇ程度の力で張架されている。また、中子１０５の端部１０５Ｃと連結具１０６の前端とは１ｍｍ〜２ｍｍ程度離間している。
【００２５】
前部をスリ割り加工で半割したチャック１０９の頭部に凹部１０９Ａを構成する。この凹部１０９Ａに金属製のボール１０を配置する。このチャック１０９を前記連結具１０６内に挿入し、チャック１０９の後部１０９Ｃに芯タンク１１２が圧入固着される。また、連結具１０６の前部内段１０６Ｅと芯タンク１１２の前端との間にチャックスプリング１１が１０ｇ程度の力で張架されている。従って、チャック１０９の頭部に配置されたボール１０が連結具１０６のテーパー面１０６Ｆに押圧されてチャック１０９が閉じられ、チャック１０９により保持された芯３は前進は許容されるが後退は阻止される。
【００２６】
前記中子１０５の２つの棒状部１０５Ａには係合部材２９が連結され、この係合部材２９の後部２９Ａには内鍔２９Ｂが形成されるとともに、この後部２９Ａは後端より長手方向前方に向かって複数の切溝２９Ｃが形成され、後部２９Ａが撓み可能に構成されている。また、芯タンク１１２の前部１１２Ａは連結具１０６の内孔１０６Ｇに挿入されるとともに、芯タンク１１２の筒部前部１１２Ｅはやや細径に形成されかつ外鍔１１２Ｆが形成されている。更に、中子１０５の棒状部１０５Ａのどちらか一方に通電駆動型形状記憶合金１４の一部が固着される。また、通電駆動型形状記憶合金１４の他端はスプリング付接点の可動部材１５に固定される。この可動部材１５と連結具１０６の内段１０６Ｃとの間には接点スプリング１６が５０ｇ程度の力で張架されている。従って、可動部材１５は連結具１０６に取り付けられた固定部材１７に接点スプリング１６により押圧され、可動部材１５に設けられた接点１５Ａと固定部材１７に設けられた接点１７Ａが接触している。
【００２７】
前記連結具１０６には軸筒１２３が圧入、接着あるいは螺合等により取り付けられる。この軸筒１２３の凹部１２３Ａにスイッチ２４が取り付けられる。更に、軸筒１２３にはスライド可能なカバー２５が取り付けられ、スイッチ２４を保護することができる。筆記状態においては、カバー２５は後方に移動し、カバー２５の内方突起２５Ａが軸筒１２３の後部凹部１２３Ｂに係合している。
【００２８】
更に、軸筒１２３の後部にはカセット１１９が着脱可能に装着される。このカセット１１９には単５乾電池２０と消しゴム２１が収納されるとともに消しゴム２１を覆うノブ１２２が着脱可能に取り付けられている。
【００２９】
図８、図９及び図１０の状態より筆記を行い芯３が消耗した場合には、スイッチ２４を押圧してＯＮにすることにより通電駆動型形状記憶合金１４が通電され熱せられる。また、ランプ２７が点灯しクリップ２６全体が発光される。そして、通電駆動型形状記憶合金１４が熱せられて収縮すると中子１０５が後方に引っ張られてスプリング７が圧縮されるとともに芯ホルダー４が芯３を滑って後退する。同時に、係合部材２９の後部に形成された内鍔２９Ｂが芯タンク１１２の外鍔１１２Ｆを乗り越えて係合される。
【００３０】
そして、中子１０５の端部１０５Ｃが連結具１０６の前端に当接され中子１０５及び芯ガイド２が停止される。すると、芯ガイド２が後退した長さだけ芯ガイド２の先端より芯３が突出され図１１の状態となる。スイッチ２４の押圧を止めＯＦＦにすると、通電駆動型形状記憶合金１４が冷やされて伸長し、芯ガイド２及び中子１０５がスプリング７に付勢されて前進する。しかも、係合部材２９の内鍔２９Ｂが芯タンク１１２の外鍔１１２Ｆに係合しているので、中子１０５及び芯ガイド２とともに芯タンク１１２及びチャック１０９も芯３を伴って前進する。この時、チャック１０９が前進することによってボール１０は連結具１０６のテーパー面１０６Ｆから離間し、チャック１０９は拡開し図１２の状態となる。つまり、１本の芯３が消耗して短くなった場合には、次の芯３がチャック１０９内を落下して短くなった芯３の後端に当接される。従って、短くなった芯３は次の芯３に当接されながら筆記が行えるので、芯ホルダー４から外れるまでは筆記することができる。つまり、残芯として排出される芯３はほとんどなく非常に経済的であるとともに、環境に対しても好影響を与えるものである。
【００３１】
そして、連結具１０６の係止段１０６Ｈに芯タンク１１２の前端が当接され、チャック１０９及び芯タンク１１２の前進は停止される。しかし、芯ガイド２及び中子１０５はスプリング７により更に前進させられ、係合部材２９の内鍔２９Ｂが芯タンク１１２の外鍔１１２Ｆより外れる。すると、チャックスプリング１１によりチャック１０９及び芯タンク１１２が後退し図８、図９及び図１０の状態となり、筆記が可能となる。
【００３２】
尚、誤ってスイッチ２４を押圧し続けた状態となった場合には、過度の熱が通電駆動型形状記憶合金１４に加わり、強い力で収縮する。すると、芯ガイド２及び中子１０５が後退されて中子１０５の端部１０５Ｃが連結具１０６の前端に当接されるが、更に通電駆動型形状記憶合金１４が収縮すると接点スプリング１６が圧縮されて可動部材１５が前進させられ、接点１５Ａと接点１７Ａが離間して通電が止められる。従って、必要以上に通電駆動型形状記憶合金１４が熱せられる恐れはなく、通電駆動型形状記憶合金１４が破損したり耐久性を損ねる恐れはない。
【００３３】
また、筆記を止めて携帯する場合には、カバー２５をスライドさせて前方に移動し、スイッチ２４を覆うとともにカバー２５の内方突起２５Ａが軸筒１２３の前部凹部１２３Ｄに係合させる。芯タンク１１２に芯３を補充する場合には、軸筒１２３からカセット１１９を外して芯タンク１１２内に芯３を補充する。また、乾電池２０を取り替える場合も、軸筒１２３からカセット１１９を取り外して取り替える。
【００３４】
消しゴム２１を使用する場合には、軸筒１２３に装着されたカセット１１９からノブ１２２のみを外して消しゴム２１を使用する。
【実施例３】
【００３５】
図１３、図１４、図１５及び図１６により本発明の実施例３の電動式シャープペンシルを説明する。尚、図１３の左側を前方とし右側を後方とする。また、図１と同一部材は同一の符号を付してその説明を省略する。先ず、図１３及び図１４において、口金１内に長手方向に摺動可能に芯ガイド２を内蔵し、この芯ガイド２の先端孔の内側に芯３を適度の力で保持するゴム製の芯ホルダー４を取り付ける。更に、芯ガイド２には中子５が螺合により着脱可能に取り付けられ、中子５に設けられた棒状部５Ａが連結具２０６の貫通孔２０６Ａより連結具２０６内に挿入される。この口金１を連結具２０６に着脱可能に螺合し、中子５の内段５Ｂと連結具２０６の前端との間にスプリング７が２０ｇ〜３０ｇ程度の力で張架されている。また、中子５の端部５Ｃと連結具２０６の前端とは１ｍｍ〜２ｍｍ程度離間している。
【００３６】
前部をスリ割り加工で半割したチャック２０９の頭部に凹部２０９Ａを構成する。この凹部２０９Ａに金属製のボール１０を配置する。このチャック２０９を前記連結具２０６内に挿入し、連結具２０６の前部内段２０６Ｅとチャック２０９の外鍔２０９Ｂとの間にチャックスプリング１１が１０ｇ程度の力で張架されている。従って、チャック２０９の頭部に配置されたボール１０が連結具２０６のテーパー面２０６Ｆに押圧されてチャック２０９が閉じられ、チャック２０９により保持された芯３は前進は許容されるが後退は阻止される。また、連結具２０６の内孔２０６Ｇにはゴム等で形成された弾性体３０が設けられ、この弾性体３０にチャック２０９の外鍔２０９Ｂが摩擦接触可能に構成される。尚、チャック２０９の外鍔２０９Ｂと弾性体３０は通常は適宜離間して構成されている。更に、連結具２０６内にはチャック２０９と適宜離間した芯タンク２１２が遊嵌されて内蔵される。
【００３７】
前記中子５の棒状部５Ａには通電駆動型形状記憶合金１４の一端が固着される。また、通電駆動型形状記憶合金１４の他端はスプリング付接点の可動部材１１５に固定される。この可動部材１１５と芯タンク２１２の外段２１２Ｇとの間には接点スプリング１１６が５０ｇ程度の力で張架されている。従って、可動部材１１５は芯タンク２１２に取り付けられた固定部材１１７に接点スプリング１１６により押圧され、可動部材１１５に設けられた接点１１５Ａと固定部材１１７に設けられた接点１１７Ａが接触している。
【００３８】
前記連結具２０６には軸筒１２３が圧入、接着あるいは螺合等により取り付けられる。この軸筒１２３の凹部１２３Ａにスイッチ２４が取り付けられる。更に、軸筒１２３にはスライド可能なカバー２５が取り付けられ、スイッチ２４を保護することができる。筆記状態においては、カバー２５は後方に移動し、カバー２５の内方突起２５Ａが軸筒１２３の後部凹部１２３Ｂに係合している。
【００３９】
更に、軸筒１２３の後部にはカセット１１９が着脱可能に装着される。このカセット１１９には単５乾電池２０と消しゴム２１が収納されるとともに、消しゴム２１を覆うノブ１２２が着脱可能に取り付けられている。
【００４０】
また、前記軸筒１２３には集光性を有した着色透明樹脂製のクリップ２６が取り付けられ、このクリップ２６の内側にランプ２７が取り付けられている。このランプ２７は通電駆動型形状記憶合金１４と連動しており、スイッチ２４がＯＮとなった時に点灯し、クリップ２６全体から光が発光される。
【００４１】
次に、図１３及び図１４の状態より筆記を行い芯３が消耗した場合には、スイッチ２４を押圧してＯＮにすることにより通電駆動型形状記憶合金１４が通電され熱せられる。また、ランプ２７が点灯しクリップ２６全体が発光される。そして、通電駆動型形状記憶合金１４が熱せられて収縮すると中子５が後方に引っ張られてスプリング７が圧縮されるとともに芯ホルダー４が芯３を滑って後退する。
【００４２】
そして、中子５の端部５Ｃが連結具２０６の前端に当接され中子５及び芯ガイド２の後退が停止される。すると、芯ガイド２が後退した長さだけ芯ガイド２の先端より芯３が突出される。更に、通電駆動型形状記憶合金１４が収縮すると可動部材１１５及び固定部材１１７とともに芯タンク２１２が前方に引っ張られて前進する。すると、芯タンク２１２の前端がチャック２０９の後端に当接し、チャック２０９を前進させる。チャック２０９が前進させられると、チャック２０９は拡開するとともにチャック２０９の外鍔２０９Ｂが連結具２０６に設けられた弾性体３０に挿入され、チャック２０９の外鍔２０９Ｂが弾性体３０と摩擦接触し図１５及び図１６の状態となる。従って、使用中の芯３が消耗して短くなった場合には、次の芯３がチャック２０９内に落下する。
【００４３】
次に、スイッチ２４の押圧を止めＯＦＦにすると、通電駆動型形状記憶合金１４が冷やされて伸長する。この通電駆動型形状記憶合金１４の伸長に伴って、芯ガイド２及び中子５がスプリング７に付勢されて前進する。この時、チャック２０９は外鍔２０９Ｂが弾性体３０に摩擦接触しているので拡開した状態を維持している。従って、芯ホルダー４によって保持された芯３も芯ホルダー４とともに前進する。また、使用中の芯３が短くなった場合には次の芯３が使用中の芯３の後端に当接した状態で追従する。そして、中子５及び芯ガイド２が口金１に当接されると、芯ガイド２の前進は止められる。更に、通電駆動型形状記憶合金１４が伸長すると、チャック２０９がチャックスプリング１１に付勢されて後退し、チャック２０９の外鍔２０９Ｂが弾性体３０から離間する。すると、チャック２０９の頭部に設けられたボール１０が連結具２０６のテーパー面２０６Ｆに押圧され、チャック２０９が閉じられて再び芯３を保持する。従って、短くなった芯３は次の芯３に当接されながら筆記を行えるので、芯ホルダー４から外れるまでは筆記することができる。つまり、残芯として排出される芯３はほとんどなく、非常に経済的であるとともに環境に対しても好影響を与えるものである。
【００４４】
尚、誤ってスイッチ２４を押圧し続けた状態となった場合には、過度の熱が通電駆動型形状記憶合金１４に加わり、強い力で収縮する。すると、芯ガイド２及び中子５が後退されて中子５の端部５Ｃが連結具２０６の前端に当接されるが、更に通電駆動型形状記憶合金１４が収縮すると接点スプリング１１６が圧縮されて可動部材１１５が前進させられ、接点１１５Ａと接点１１７Ａが離間して通電が止められる。従って、必要以上に通電駆動型形状記憶合金１４が熱せられる恐れはなく、通電駆動型形状記憶合金１４が破損したり耐久性を損ねる恐れはない。
【００４５】
また、筆記を止めて携帯する場合には、カバー２５をスライドさせて前方に移動し、スイッチ２４を覆うとともにカバー２５の内方突起２５Ａが軸筒１２３の前部凹部１２３Ｄに係合する。
【００４６】
芯タンク２１２に芯３を補充する場合には、軸筒１２３からカセット１１９を外して芯タンク２１２内に芯３を補充する。また、乾電池２０を取り替える場合も、軸筒１２３からカセット１１９を外して取り替える。
【００４７】
消しゴム２１を使用する場合には、軸筒１２３に装着されたカセット１１９からノブ１２２のみを外して消しゴム２１を使用する。
【００４８】
尚、上記実施例はいずれもチャックが、前部をスリ割り加工で半割したもので説明したが、本発明におけるチャックは、射出成形で形成した合成樹脂製の２つの片を互いに合わせてチャックを構成しても良いし、ダイキャストで形成した金属製の２つの片を互いに合わせてチャックを構成しても良い。
【００４９】
また、通電駆動型形状記憶合金としては、Ｔｉ−Ｎｉ系またはＴｉ−Ｎｉ−Ｃｕ系の形状記憶合金が考えられ、バイオメタルＢＭＦ７５、ＢＭＦ１００、ＢＭＦ１２５、ＢＭＦ１５０（トキ・コーポレーション株式会社製）が好ましい。
【００５０】
更に、通電駆動型形状記憶合金が接触する可能性のある部材は金属又は耐熱性樹脂を用いることが好ましい。
【００５１】
更にまた、上記実施例ではいずれもスイッチを軸筒に設けているが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、スイッチは口金やカセットあるいはノックする部材等に設けることも可能である。また、カバーはスライドするもの以外に回動させたり反転させるものが考えられる。
【００５２】
更にまた、上記実施例ではいずれも電源として乾電池を用いたが、本発明は乾電池に限定されるものではなく、充電式の電池を用いることも可能である。
【００５３】
更にまた、上記実施例ではいずれも芯ホルダーが芯ガイドに内蔵されているが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、芯ガイドを口金に一体あるいは別体で取り付け、芯ガイドと分離した芯ホルダーを通電駆動型形状記憶合金の伸縮によって後退させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
通電駆動型形状記憶合金の収縮が少なく、しかも弱い引っ張り力で芯を一定量繰り出すことができ、乾電池の消耗を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施例１のシャープペンシルを示す断面図である。（実施例１）
【図２】図１のＡ−Ａ線を示す拡大断面図である。（実施例１）
【図３】実施例１の先端部分を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図４】スイッチをＯＮにして芯ガイドを後退させた状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図５】過度の熱が通電駆動型形状記憶合金に加わり、接点１５Ａと接点１７Ａが離間した状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図６】ノブを押圧してチャックを拡開した状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図７】携帯するためにスイッチをカバーで覆った状態を示す断面図である。（実施例１）
【図８】本発明の実施例２のシャープペンシルを示す断面図である。（実施例２）
【図９】図８のＡ−Ａ線を示す拡大断面図である。（実施例２）
【図１０】図８の先端部分を示す主要部拡大断面図である。（実施例２）
【図１１】スイッチをＯＮにし芯ガイドを後退させた状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例２）
【図１２】芯ガイドとともにチャックが前進して拡開した状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例２）
【図１３】本発明の実施例３のシャープペンシルを示す断面図である。（実施例３）
【図１４】図１３の先端部分を示す主要部拡大断面図である。（実施例３）
【図１５】スイッチをＯＮにし芯ガイドを後退させるとともにチャックを前進させて拡開した状態を示す断面図である。（実施例３）
【図１６】図１５の先端部分を示す主要部拡大断面図である。（実施例３）
【符号の説明】
【００５６】
１ 口金
２ 芯ガイド
３ 芯
４ 芯ホルダー
５ 中子
７ スプリング
９ チャック
１４ 通電駆動型形状記憶合金
２３ 軸筒
２４ スイッチ
１０１ 口金
１０５ 中子
１０９ チャック
１２３ 軸筒
２０９ チャック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯の前進は許容するが後退は阻止するチャックを設けるとともに、芯を適度の力で保持する芯ホルダーをスプリングにより長手方向前方に付勢し、通電を行うことにより通電駆動型形状記憶合金によって芯ホルダーを後退させ、通電を止めるとスプリングにより芯ホルダーが前進して一定量芯が繰り出されることを特徴とする電動式シャープペンシル。
【請求項２】
口金内に芯ガイドを摺動可能に内蔵し、この芯ガイド内に芯ホルダーを設けたことを特徴とする請求項１記載の電動式シャープペンシル。
【請求項３】
芯ガイドに連結された中子に通電駆動型形状記憶合金を連結し、通電を行うことにより通電駆動型形状記憶合金が収縮し、芯ガイドを後退させることを特徴とする請求項２記載の電動式シャープペンシル。
【請求項４】
軸筒等に設けたスイッチを手動によってＯＮにすることにより、通電駆動型形状記憶合金に電流を流すことを特徴とする請求項１乃至３記載の電動式シャープペンシル。
【請求項１】
芯の前進は許容するが後退は阻止するチャックを設けるとともに、芯を適度の力で保持する芯ホルダーをスプリングにより長手方向前方に付勢し、通電を行うことにより通電駆動型形状記憶合金によって芯ホルダーを後退させ、通電を止めるとスプリングにより芯ホルダーが前進して一定量芯が繰り出されることを特徴とする電動式シャープペンシル。
【請求項２】
口金内に芯ガイドを摺動可能に内蔵し、この芯ガイド内に芯ホルダーを設けたことを特徴とする請求項１記載の電動式シャープペンシル。
【請求項３】
芯ガイドに連結された中子に通電駆動型形状記憶合金を連結し、通電を行うことにより通電駆動型形状記憶合金が収縮し、芯ガイドを後退させることを特徴とする請求項２記載の電動式シャープペンシル。
【請求項４】
軸筒等に設けたスイッチを手動によってＯＮにすることにより、通電駆動型形状記憶合金に電流を流すことを特徴とする請求項１乃至３記載の電動式シャープペンシル。
【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】
【図１６】
【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】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−１２６５９８（Ｐ２００８−１２６５９８Ａ）
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１６３９２（Ｐ２００６−３１６３９２）
【出願日】平成１８年１１月２３日（２００６．１１．２３）
【出願人】（０００１１１９０４）パイロットプレシジョン株式会社 (42)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２３日（２００６．１１．２３）
【出願人】（０００１１１９０４）パイロットプレシジョン株式会社 (42)
【Ｆターム（参考）】
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