電動式シャープペンシル
【課題】筆記により芯３が消耗すると芯ガイド２が後退して自動スイッチがＯＮとなり、通電駆動型形状記憶合金９を収縮させて、芯３の前進は許容するが後退は阻止する芯保持手段を前進させ一定量芯３を繰り出す電動式シャープペンシルを提供する。
【解決手段】芯ガイド２を後退することによりＯＮとなり、芯ガイド２が前進することによりＯＦＦとなる自動スイッチを構成する。また、チャック１２の頭部１２Ａにボール１３を設け、このボール１３を締具１１のテーパー面１１Ｂに押圧することにより、芯３の前進は許容するが後退は阻止する芯保持手段を構成する。この芯保持手段を、自動スイッチがＯＮとなり通電駆動型形状記憶合金９を収縮させることにより前進させる。
【解決手段】芯ガイド２を後退することによりＯＮとなり、芯ガイド２が前進することによりＯＦＦとなる自動スイッチを構成する。また、チャック１２の頭部１２Ａにボール１３を設け、このボール１３を締具１１のテーパー面１１Ｂに押圧することにより、芯３の前進は許容するが後退は阻止する芯保持手段を構成する。この芯保持手段を、自動スイッチがＯＮとなり通電駆動型形状記憶合金９を収縮させることにより前進させる。
【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を繰り出す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。
本発明は、上記課題を解消する電動式シャープペンシル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、筆記先端部内を長手方向に摺動可能に芯ガイドを設け、この芯ガイド内に芯を適度の力で保持する芯ホルダーを内蔵するとともに、チャックの頭部に設けられたボールを締具のテーパー面に押圧することにより芯の前進は許容するが後退は阻止する芯保持手段を構成し、前記芯保持手段をスプリングにより長手方向後方に付勢し、芯が摩耗することによって芯ガイドが紙面等で押されて後退し通電が行われると、通電駆動型形状記憶合金によって前記芯保持手段が前進し芯を筆記先端より突出させ、かつ、通電が止められると、前記芯保持手段がスプリングによって後退され筆記状態となることを第１の要旨とする。
【０００５】
また、長手方向前方に向かって広がったテーパー面を有する締具と、頭部にボールを設けたチャックと、チャックを長手方向後方に付勢するチャックスプリングとからなり、チャックスプリングによりチャックの頭部に設けられたボールが締具のテーパー面に押圧され、このチャックにより芯の前進は許容するが後退は阻止する芯保持手段を構成したことを第２の要旨とする。
【０００６】
更に、締具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て締具を前進させ、この締具が前進することによって芯保持手段を前進させることを第３の要旨とする。
【０００７】
更にまた、締具と連動する芯タンク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て芯タンクを前進させ、この芯タンクが前進することによって芯保持手段を前進させることを第４の要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、スプリングにより長手方向後方に付勢された芯保持手段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前進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。しかも、筆記中は芯ガイドの先端から芯が突出した状態で筆記できるので芯ガイドが紙面等に当たる恐れがなく、芯が摩耗した時のみ芯ガイドを後退させて通電が行われるので、自動的に芯が繰り出せ非常に筆記し易い効果が奏せられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
筆記先端部に芯を適度の力で保持する芯ホルダーを設け、かつ、チャックの頭部に設けられたボールを締具のテーパー面に押圧することにより芯の前進は許容するが後退は阻止する芯保持手段を構成し、この芯保持手段をスプリングにより長手方向後方に付勢する。前記芯保持手段を、芯が摩耗して芯ガイドが後退されることにより通電が行われ通電駆動型形状記憶合金を収縮して前進させ、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、図７、図８及び図９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及び図２において、口金１の先端孔１Ａに互いに対向させて接点１Ｂと接点１Ｃを取り付ける。この口金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の筒部外周にリング状の接点２Ａを取り付ける。尚、芯ガイド２は口金１と摩擦接触している。この接点２Ａ、接点１Ｂ及び接点１Ｃにより自動スイッチを構成する。更に、芯ガイド２内に芯３を前記口金１と芯ガイド２の摩擦接触より弱い力で保持するゴム製の芯ホルダー４を取り付ける。
【００１１】
また、前部に内鍔５Ａを形成した軸筒５の凹部５Ｂにメインスイッチが取り付けられる。このメインスイッチは、スライドボタン6に設けられた接点６Ａと軸筒５に設けられた接点５Ｃ及び接点５Ｄで構成されている。更に、軸筒５には集光性を有した着色透明樹脂製のクリップ７が取り付けられ、このクリップ７の内側にランプ８が取り付けられている。このランプ８は後述する通電駆動型形状記憶合金９と連動しており、自動スイッチがＯＮとなった時に点灯し、クリップ７全体から光が発光される。
【００１２】
更に、連結具１０内に締具１１を長手方向に適宜摺動可能に遊嵌する。また、チャック１２の前部をスリ割り加工で半割りし、半割りされたそれぞれの頭部１２Ａに凹部１２Ｂを構成する。この凹部１２Ｂに金属製のボール１３をそれぞれ配置する。
【００１３】
このチャック１２を前記締具１１内に挿入し、締具１１の内段１１Ａとチャック１２の外鍔１２Ｃの間にチャックスプリング１４が１０g程度の力で張架されている。従って、チャック１２の頭部１２Ａに配置されたボール１３が締具１１のテーパー面１１Ｂに押圧されてチャック１２が閉じられ、チャック１２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。尚、前記締具１１のテーパー面１１Ｂは長手方向前方に向かって広がるように形成されている。この締具１１の凹部１１Ｃ内には芯タンク１５の前部１５Ａが挿入されるとともに、締具１１の内鍔１１Ｄと芯タンク１５の段部１５Ｂとの間に芯タンクスプリング１６が後述するスプリング１７より強い力で張架され、芯タンク１５の前部段１５Ｃが締具１１の内鍔１１Ｄに当接されている。前記締具１１の後部にはスプリング付接点が設けられている。
【００１４】
このスプリング付接点は、締具１１の後端部に固定部材１８が固着され、かつ、締具１１の後部外鍔１１Ｅと固定部材１８の間に可動部材１９が長手方向に摺動可能に取り付けられる。更に、締具１１の後部外鍔１１Ｅと可動部材１９の間に５０g〜６０g程度の力で接点スプリング２０が張架され、可動部材１９に設けられた接点１９Ａと固定部材１８に設けられた接点１８Ａが接触している。
【００１５】
前記連結具１０には通電駆動型形状記憶合金９の一端が固着される。また、通電駆動型形状記憶合金９の他端はスプリング付接点の可動部材１９に固定される。
【００１６】
更にまた、前記連結具１０、締具１１、チャック１２、チャックスプリング１４、芯タンク１５及び芯タンクスプリング１６等で構成された機構部が軸筒５の後方より挿入され、軸筒５の前端より突出した連結具１０のネジ部に前記口金１が螺合され、連結具１０の外鍔１０Ａが軸筒５の内鍔５Ａに当接されるとともに、口金１の後端が軸筒５の前端に当接される。また、口金１の内段１Ｄと締具１１の前端との間にはスプリング１７が２０g〜３０g程度の力で張架され、締具１１は長手方向後方に付勢されている。
【００１７】
前記軸筒５の後部内段５Ｅと押圧部材２１の間にはリターンスプリング２２が５００g程度の力で張架され、押圧部材２１の外鍔２１Ａが軸筒５の後端に取り付けられた頭冠２３の内鍔２３Ａに当接されるとともに、押圧部材２１の前端が芯タンク１５の後端より適宜離間している。更に、押圧部材２１の前部には、複数の弾性片２１Ｂが前方に突出して形成され、この弾性片２１Ｂが固定部材１８に摩擦嵌合可能に構成される。弾性片２１Ｂと固定部材１８の摩擦嵌合力は、スプリング１７、チャックスプリング１４及び芯タンクスプリング１６の弾力を合わせた力より強く設定する。
【００１８】
更に押圧部材２１には、カセット２４が着脱可能に装着され、このカセット２４には単５乾電池２５と消しゴム２６が収納されるとともに消しゴム２６を覆うノブ２７が着脱可能に取り付けられている。
【００１９】
図３は、上記実施例１の電動式シャープペンシルの配線図である。
【００２０】
図１及び図２の状態より筆記を行い芯３が消耗すると、芯ガイド２が紙面２８に押されて後退し、図４の状態となる。すると、リング状の接点２Ａが接点１Ｂと接点１Ｃに接続され自動スイッチがＯＮとなり、通電駆動型形状記憶合金９が通電されて熱せられる。また、ランプ８が点灯しクリップ７全体が発光される。そして、通電駆動型形状記憶合金９が熱せられて収縮すると締具１１が前方に引っ張られてスプリング１７が圧縮される。すると、締具１１とともにチャック１２及び芯タンク１５も前進する。従って、チャック１２に保持された芯３も芯ホルダー４内を滑って前進する。
【００２１】
そして、締具１１の前端が口金１の係止段１Ｅに当接され、締具１１及び芯タンク１５の前進が停止される。すると、芯ガイド２の先端より芯３が突出するとともに、締具１１に押されて芯ガイド２が前進し、図５の状態となる。この状態になると、リング状の接点２Ａが接点１Ｂと接点１Ｃから離間し、自動スイッチがＯＦＦとなる。従って、通電駆動型形状記憶合金９による引張力はスプリング１７の力より大きければ良く、また、通電駆動型形状記憶合金９により移動される距離は締具１１の移動距離のみとなり、わずかな距離を弱い力で引っ張れば自動的に芯３が繰り出せ、乾電池２５の消費電力も極わずかで良く非常に経済的である。そして、自動スイッチがＯＦＦになると、通電駆動型形状記憶合金９が冷やされて伸長し、スプリング１７に付勢されて締具１１が後退する。すると、締具１１とともにチャック１２及び芯タンク１５が後退するが、チャック１２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、突出した芯３は芯ホルダー４に保持されて停止している。そして、締具１１が連結具１０に当接されて停止すると図１及び図２の状態に復帰する。
【００２２】
尚、誤って芯ガイド２を後方に押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９に加わり、強い力で収縮する。すると、締具１１が前進して締具１１の前端が口金１の係止段１Ｅに当接されるが、更に通電駆動型形状記憶合金９が収縮した場合には、接点スプリング２０が圧縮されて可動部材１９が前進させられ、接点１８Ａと接点１９Ａが離間して通電が止められ、図６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９が熱せられる恐れはなく、通電駆動型形状記憶合金９が破損したり耐久性を損ねる恐れはない。
【００２３】
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２７を押圧するとリターンスプリング２２を圧縮してカセット２４及び押圧部材２１が前進する。すると、押圧部材２１に形成した弾性片２１Ｂが固定部材１８に当接して押圧部材２１とともに芯タンク１５を前進させる。芯タンク１５が前進すると、締具１１及びチャック１２とともに芯３が前進する。そして、締具１１の前端が口金１の係止段１Ｅに当接すると締具１１は停止するが、弾性片２１Ｂが固定部材１８の外面を滑って前進し、押圧部材２１が芯タンク１５の後端に当接する。すると、押圧部材２１とともに芯タンク１５を前進させる。芯タンク１５が締具１１内を前進すると芯タンク１５の前端がチャック１２の後端を押圧してチャック１２を拡開する。そして、チャック１２の前端が芯ガイド２の内段２Ｂに当接すると、チャック１２及び芯タンク１５が停止するとともに、芯タンク１５内に収納されていた次の芯３がチャック１２内に落下し、図７及び図８の状態となる。
【００２４】
次に、ノブ２７の押圧を中止すると、リターンスプリング２２により押圧部材２１が後退されるが、弾性片２１Ｂが固定部材１８と摩擦嵌合している力は、スプリング１７、チャックスプリング１４及び芯タンクスプリング１６の弾力を合わせた力より強く設定しているので、チャック１２は拡開した状態で後退させられる。従って、チャック１２内に落下した次の芯３が後退させられる心配はない。そして、締具１１が連結具１０に当接されると、締具１１は後退が停止されるが、押圧部材２１はリターンスプリング２２により更に後退させられる。従って、押圧部材２１とともに芯タンク１５及びチャック１２も後退するが、先ずチャック１２に設けられたボール１３が締具１１のテーパー面１１Ｂに押圧されてチャック１２が閉じられ、次に芯タンク１５の前部段１５Ｃが締具１１の内鍔１１Ｄに当接されて停止する。更に押圧部材２１は後退し、弾性片２１Ｂによる固定部材１８との摩擦嵌合が外れ図１及び図２の状態に復帰する。このノブ２７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の先端より突出させる。
【００２５】
筆記を止めて携帯する場合には、メインスイッチのスライドボタン６を後方にスライドしてメインスイッチをＯＦＦにし、図９の状態とする。また、携帯状態より筆記を行うには、スライドボタン６を前方にスライドしてメインスイッチをＯＮにし、図１及び図２の状態とする。
【００２６】
更に、芯タンク１５に芯３を補充する場合には、押圧部材２１からカセット２４を外して補充する。また、乾電池２５を取り替える場合も、芯タンク１５からカセット２４を外して取り替える。
【００２７】
消しゴム２６を使用する場合には、芯タンク１５に装着されたカセット２４からノブ２７のみを外して消しゴム２６を使用する。
【実施例２】
【００２８】
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１０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９において、連結具１０内に締具１１１を長手方向に適宜摺動可能に遊嵌する。この締具１１１の凹部１１１Ｃ内には芯タンク１１５の前部１１５Ａが挿入され、芯タンク１１５の前部凹溝１１５Ｄに取り付けられたゴムリング２９が締具１１１の凹部１１１Ｃ内面に摩擦接触する。また、締具１１１の内鍔１１１Ｄと芯タンク１１５の段部１１５Ｂとの間には芯タンクスプリング１１６が張架されている。尚、前記ゴムリング２９と締具１１１の摩擦力は、スプリング１７、チャックスプリング１４及び芯タンクスプリング１１６の弾力を合わせた力より強く設定されている。
【００２９】
前記芯タンク１１５の後部にはスプリング付接点が設けられる。このスプリング付接点は、芯タンク１１５の後端部に固定部材１１８が固着されるとともに、芯タンク１１５の外鍔１１５Ｅと固定部材１１８の間に可動部材１１９が長手方向に摺動可能に取り付けられる。
【００３０】
更に、芯タンク１１５の外鍔１１５Ｅと可動部材１１９の間に５０ｇ〜６０ｇ程度の力で接点スプリング１２０が張架され、可動部材１１９に設けられた接点１１９Ａと固定部材１１８に設けられた接点１１８Ａが接触している。
【００３１】
前記連結具１０には通電駆動型形状記憶合金９の一端が固着される。また、通電駆動型形状記憶合金９の他端はスプリング付接点の可動部材１１９に固定される。
【００３２】
更に、押圧部材１２１に形成された複数の弾性片１２１Ｂは、前記固定部材１１８に摩擦嵌合可能に構成され、弾性片１２１Ｂと固定部材１１８の摩擦嵌合力は、スプリング１７、チャックスプリング１４及び芯タンクスプリング１１６を合わせた力にゴムリング２９と締具１１１の摩擦嵌合力を加えた力より強く設定する。
【００３３】
図１０の状態より筆記を行い芯３が消耗すると、芯ガイド２が紙面に押されて後退し、リング状の接点２Ａが接点１Ｂと接点１Ｃに接続される。すると、自動スイッチがＯＮとなり、通電駆動型形状記憶合金９が通電されて熱せられる。また、ランプ８が点灯しクリップ７全体が発光される。そして、通電駆動型形状記憶合金９が熱せられて収縮すると、芯タンク１１５が前方に引っ張られてスプリング１７が圧縮される。すると、芯タンク１１５に設けられたゴムリング２９が締具１１１の凹部１１１Ｃ内面に摩擦接触しているとともに、締具１１１と芯タンク１１５の間に芯タンクスプリング１１６が張架されているので、芯タンク１１５とともに締具１１１が前進する。従って、締具１１１とともにチャック１２も前進するので、チャック１２に保持された芯３も芯ホルダー４内を滑って前進する。
【００３４】
そして、締具１１１の前端が口金１の係止段１Ｅに当接され、締具１１１及び芯タンク１１５の前進が停止される。この時、ゴムリング２９と締具１１１の摩擦力及び芯タンクスプリング１１６の弾力を合わせた力を接点スプリング１２０より強く設定しておけば、締具１１１内をゴムリング２９及び芯タンク１１５が前進してしまう恐れはなくなる。従って、芯ガイド２の先端より芯３が突出するとともに、締具１１１に押されて芯ガイド２が前進し、図１１の状態となる。この状態になると、リング状の接点２Ａが接点１Ｂと接点１Ｃから離間し、自動スイッチがＯＦＦとなる。従って、実施例２においても、通電駆動型形状記憶合金９による引張力はスプリング１７の力より大きければ良く、また、通電駆動型形状記憶合金９により移動される距離は締具１１１の移動距離のみとなり、わずかな距離を弱い力で引っ張れば良く、乾電池２５の消費電力も極わずかで良い。そして、自動スイッチがＯＦＦとなると、通電駆動型形状記憶合金９が冷やされて伸長し、スプリング１７に付勢されて締具１１１が後退する。すると、締具１１１とともにチャック１２及び芯タンク１１５が後退するが、チャック１２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、突出した芯３は芯ホルダー４に保持されて停止している。そして、締具１１１が連結具１０に当接されて停止すると図１０の状態に復帰する。
【００３５】
尚、誤って芯ガイド２を後方に押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９に加わり、強い力で収縮する。すると、締具１１１が前進して締具１１１の前端が口金１の係止段１Ｅに当接されるが、更に通電駆動型形状記憶合金９が収縮した場合には、接点スプリング１２０の力がゴムリング２９と締具１１１の摩擦力に芯タンクスプリング１１６の弾力を合わせた力より弱いために接点スプリング１２０が圧縮される。この接点スプリング１２０の圧縮とともに可動部材１１９が前進させられ、接点１１８Ａと接点１１９Ａ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９が熱せられる恐れはなく、通電駆動型形状記憶合金９が破損したり耐久性を損ねる恐れはない。
【００３６】
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２７を押圧するとリターンスプリング２２を圧縮してカセット２４及び押圧部材１２１が前進する。すると、押圧部材１２１に形成した弾性片１２１Ｂが固定部材１１８に当接して押圧部材１２１とともに芯タンク１１５を前進させる。そして、締具１１１の前端が口金１の係止段１Ｅに当接すると締具１１１は停止するが、芯タンク１１５は弾性片１２１Ｂに押されて更に前進する。この時、ゴムリング２９が締具１１１の凹部１１１Ｃ内面を滑って前進するとともに、芯タンクスプリング１１６が圧縮される。そして、芯タンク１１５の前端がチャック１２の後端を押圧してチャック１２を拡開する。そして、芯タンク１１５の係止段１１５Ｆが締具１１１の内鍔１１１Ｄに当接するとチャック１２及び芯タンク１１５は停止される。また、芯タンク１１５内に収納された次の芯３がチャック１２内に落下し芯ホルダー４に当接する。更に押圧部材１２１を押圧すると、押圧部材１２１の弾性片１２１Ｂが固定部材１１８の外面に摩擦嵌合し図１２の状態となる。
【００３７】
次に、ノブ２７の押圧を中止すると、リターンスプリング２２により押圧部材１２１が後退されるが、ゴムリング２９が締具１１１と摩擦嵌合している力はチャックスプリング１４と芯タンクスプリング１１６の弾力を合わせた力より強いために、チャック１２は拡開した状態で後退させられる。従って、チャック１２内に落下した次の芯３が後退させられる心配はない。そして、締具１１１が連結具１０に当接されると、締具１１１は後退が停止されるが、押圧部材１２１はリターンスプリング１２０により更に後退させられる。すると、押圧部材１２１の弾性片１２１Ｂが固定部材１１８と摩擦嵌合する力が、スプリング１７、チャックスプリング１４及び芯タンクスプリング１１６を合わせた力にゴムリング２９と締具１１１の摩擦嵌合力を加えた力より強く設定されているので、弾性片１２１Ｂに引っ張られて固定部材１１８及び芯タンク１１５が後退されると、ゴムリング２９が締具１１１の凹部１１１Ｃ内面を滑って後退するが、先ずチャック１２に設けられたボール１３が締具１１１のテーパー面１１１Ｂに押圧されてチャック１２が閉じられ、次に芯タンク１１５の前部段１１５Ｃが締具１１１の内鍔１１１Ｄに当接され芯タンク１１５の後端が停止される。更に押圧部材１２１はリターンスプリング２２により後退させられ、弾性片１２１Ｂによる固定部材１１８との摩擦嵌合が外れ図１０の状態に復帰する。
【実施例３】
【００３８】
本発明は、上記実施例１及び２に限定されるものではなく、例えば自動スイッチにおいては図１３及び図１４に示したものでも良い。この場合には、口金１０１の先端孔１０１Ａに前後に前接点１０１Ｆと後接点１０１Ｇを配置する。また、口金１０１内に長手方向に摺動可能でかつ適度の力で摩擦接触する芯ガイド１０２を内蔵する。この芯ガイド１０２の筒部に、前記前接点１０１Ｆと後接点１０１Ｇに接触可能な接点１０２Ａを取り付ける。尚、口金１０１に芯ガイド１０２が摩擦接触する力は芯ホルダー４が芯３を保持する力より強く設定する。そして、図１３に示した通常の筆記状態では、芯ガイド１０２に設けられた接点１０２Ａは前接点１０１Ｆのみと接触している。そして、筆記が行われ芯３が消耗すると、芯ガイド１０２が紙面２８に押されて後退し、接点１０２Ａが前接点１０１Ｆとともに後接点１０１Ｇとも接触し、前接点１０１Ｆと後接点１０１Ｇが通電されて図１４の状態となるものである。
【００３９】
また、押圧部材と芯タンクが係合する手段は、押圧部材に設けた弾性片が固定部材に摩擦嵌合する構成のみに限定されるものではなく、弾性片は芯タンクと摩擦嵌合しても良いし、弾性片以外にも種々の係合手段が利用可能である。
【００４０】
更に、チャック内に次の芯を追従する手段も上記実施例に限定されるものではなく、従来公知の種々の手段が利用できるものである。また、上記実施例はいずれもチャックが、前部をスリ割り加工によって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よいし、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。
【００４１】
また、芯タンクと締具が摩擦嵌合する手段としては、ゴムリングに限定されるものではなく、芯タンクの前部を複数に分割して弾性片を形成し、この弾性片が締具と摩擦接触することも可能である。
【００４２】
更に、通電駆動型形状記憶合金としては、Ｔｉ−Ｎｉ系またはＴｉ−Ｎｉ−Ｓｕ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。
【００４３】
更にまた、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。
【００４４】
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ても良い。
【００４５】
更にまた、上記実施例ではいずれもランプの光がクリップから発光されているが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、軸筒、把持部分あるいは口金等からランプの光を発光させても良いし、ランプ自体がなくても本発明の目的効果は十分に得られるものである。
【００４６】
更にまた、本発明における電動式シャープペンシルは、自動スイッチがＯＮとなった時に１秒程度電流を流し、その後、自動スイッチが一度ＯＦＦとなった後に再びＯＮとなると再度１秒程度電流を流すという作動を繰り返し行う為のＩＣ回路を設けることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
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。しかも、筆記により芯が消耗すると芯ガイドが後退して自動スイッチがＯＮとなり、通電が行われるので自動的に芯を繰り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施例１の電動式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の先端部分を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図３】実施例１における配線図である。（実施例１）
【図４】芯が消耗し芯ガイドが後退されて自動スイッチがＯＮとなった状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図５】通電することにより通電駆動型形状記憶合金を収縮させて芯保持装置を前進させ、芯を一定量繰り出した状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図６】過度の熱が通電駆動型形状記憶合金に加わり、接点１８Ａと接点１９Ａ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７】ノブを押圧してチャックを拡開した状態を示す断面図である。（実施例１）
【図８】図７の先端部分を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図９】メインスイッチをＯＦＦにした状態を示す断面図である。（実施例１）
【図１０】本発明の実施例２の電動式シャープペンシルを示す断面図である。（実施例２）
【図１１】通電することにより通電駆動型形状記憶合金を収縮させて芯保持装置を前進させ、芯を一定量繰り出した状態を示す断面図である。（実施例２）
【図１２】ノブを押圧してチャックを拡開した状態を示す断面図である。（実施例２）
【図１３】本発明の実施例３の電動式シャープペンシルを示す主要部拡大断面図である。（実施例３）
【図１４】芯が消耗し芯ガイドが後退させられて自動スイッチがＯＮとなった状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例３）
【符号の説明】
【００４９】
２ 芯ガイド
３ 芯
４ 芯ホルダー
９ 通電駆動型形状記憶合金
１１ 締具
１１Ｂ 締具１１のテーパー面
１２ チャック
１２Ａ チャック１２の頭部
１３ ボール
１４ チャックスプリング
１５ 芯タンク
１７ スプリング
１０２ 芯ガイド
１１１ 締具
１１１Ｂ 締具１１１のテーパー面
１１５ 芯タンク
【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を繰り出す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。
本発明は、上記課題を解消する電動式シャープペンシル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、筆記先端部内を長手方向に摺動可能に芯ガイドを設け、この芯ガイド内に芯を適度の力で保持する芯ホルダーを内蔵するとともに、チャックの頭部に設けられたボールを締具のテーパー面に押圧することにより芯の前進は許容するが後退は阻止する芯保持手段を構成し、前記芯保持手段をスプリングにより長手方向後方に付勢し、芯が摩耗することによって芯ガイドが紙面等で押されて後退し通電が行われると、通電駆動型形状記憶合金によって前記芯保持手段が前進し芯を筆記先端より突出させ、かつ、通電が止められると、前記芯保持手段がスプリングによって後退され筆記状態となることを第１の要旨とする。
【０００５】
また、長手方向前方に向かって広がったテーパー面を有する締具と、頭部にボールを設けたチャックと、チャックを長手方向後方に付勢するチャックスプリングとからなり、チャックスプリングによりチャックの頭部に設けられたボールが締具のテーパー面に押圧され、このチャックにより芯の前進は許容するが後退は阻止する芯保持手段を構成したことを第２の要旨とする。
【０００６】
更に、締具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て締具を前進させ、この締具が前進することによって芯保持手段を前進させることを第３の要旨とする。
【０００７】
更にまた、締具と連動する芯タンク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て芯タンクを前進させ、この芯タンクが前進することによって芯保持手段を前進させることを第４の要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、スプリングにより長手方向後方に付勢された芯保持手段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前進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。しかも、筆記中は芯ガイドの先端から芯が突出した状態で筆記できるので芯ガイドが紙面等に当たる恐れがなく、芯が摩耗した時のみ芯ガイドを後退させて通電が行われるので、自動的に芯が繰り出せ非常に筆記し易い効果が奏せられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
筆記先端部に芯を適度の力で保持する芯ホルダーを設け、かつ、チャックの頭部に設けられたボールを締具のテーパー面に押圧することにより芯の前進は許容するが後退は阻止する芯保持手段を構成し、この芯保持手段をスプリングにより長手方向後方に付勢する。前記芯保持手段を、芯が摩耗して芯ガイドが後退されることにより通電が行われ通電駆動型形状記憶合金を収縮して前進させ、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、図７、図８及び図９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及び図２において、口金１の先端孔１Ａに互いに対向させて接点１Ｂと接点１Ｃを取り付ける。この口金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の筒部外周にリング状の接点２Ａを取り付ける。尚、芯ガイド２は口金１と摩擦接触している。この接点２Ａ、接点１Ｂ及び接点１Ｃにより自動スイッチを構成する。更に、芯ガイド２内に芯３を前記口金１と芯ガイド２の摩擦接触より弱い力で保持するゴム製の芯ホルダー４を取り付ける。
【００１１】
また、前部に内鍔５Ａを形成した軸筒５の凹部５Ｂにメインスイッチが取り付けられる。このメインスイッチは、スライドボタン6に設けられた接点６Ａと軸筒５に設けられた接点５Ｃ及び接点５Ｄで構成されている。更に、軸筒５には集光性を有した着色透明樹脂製のクリップ７が取り付けられ、このクリップ７の内側にランプ８が取り付けられている。このランプ８は後述する通電駆動型形状記憶合金９と連動しており、自動スイッチがＯＮとなった時に点灯し、クリップ７全体から光が発光される。
【００１２】
更に、連結具１０内に締具１１を長手方向に適宜摺動可能に遊嵌する。また、チャック１２の前部をスリ割り加工で半割りし、半割りされたそれぞれの頭部１２Ａに凹部１２Ｂを構成する。この凹部１２Ｂに金属製のボール１３をそれぞれ配置する。
【００１３】
このチャック１２を前記締具１１内に挿入し、締具１１の内段１１Ａとチャック１２の外鍔１２Ｃの間にチャックスプリング１４が１０g程度の力で張架されている。従って、チャック１２の頭部１２Ａに配置されたボール１３が締具１１のテーパー面１１Ｂに押圧されてチャック１２が閉じられ、チャック１２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。尚、前記締具１１のテーパー面１１Ｂは長手方向前方に向かって広がるように形成されている。この締具１１の凹部１１Ｃ内には芯タンク１５の前部１５Ａが挿入されるとともに、締具１１の内鍔１１Ｄと芯タンク１５の段部１５Ｂとの間に芯タンクスプリング１６が後述するスプリング１７より強い力で張架され、芯タンク１５の前部段１５Ｃが締具１１の内鍔１１Ｄに当接されている。前記締具１１の後部にはスプリング付接点が設けられている。
【００１４】
このスプリング付接点は、締具１１の後端部に固定部材１８が固着され、かつ、締具１１の後部外鍔１１Ｅと固定部材１８の間に可動部材１９が長手方向に摺動可能に取り付けられる。更に、締具１１の後部外鍔１１Ｅと可動部材１９の間に５０g〜６０g程度の力で接点スプリング２０が張架され、可動部材１９に設けられた接点１９Ａと固定部材１８に設けられた接点１８Ａが接触している。
【００１５】
前記連結具１０には通電駆動型形状記憶合金９の一端が固着される。また、通電駆動型形状記憶合金９の他端はスプリング付接点の可動部材１９に固定される。
【００１６】
更にまた、前記連結具１０、締具１１、チャック１２、チャックスプリング１４、芯タンク１５及び芯タンクスプリング１６等で構成された機構部が軸筒５の後方より挿入され、軸筒５の前端より突出した連結具１０のネジ部に前記口金１が螺合され、連結具１０の外鍔１０Ａが軸筒５の内鍔５Ａに当接されるとともに、口金１の後端が軸筒５の前端に当接される。また、口金１の内段１Ｄと締具１１の前端との間にはスプリング１７が２０g〜３０g程度の力で張架され、締具１１は長手方向後方に付勢されている。
【００１７】
前記軸筒５の後部内段５Ｅと押圧部材２１の間にはリターンスプリング２２が５００g程度の力で張架され、押圧部材２１の外鍔２１Ａが軸筒５の後端に取り付けられた頭冠２３の内鍔２３Ａに当接されるとともに、押圧部材２１の前端が芯タンク１５の後端より適宜離間している。更に、押圧部材２１の前部には、複数の弾性片２１Ｂが前方に突出して形成され、この弾性片２１Ｂが固定部材１８に摩擦嵌合可能に構成される。弾性片２１Ｂと固定部材１８の摩擦嵌合力は、スプリング１７、チャックスプリング１４及び芯タンクスプリング１６の弾力を合わせた力より強く設定する。
【００１８】
更に押圧部材２１には、カセット２４が着脱可能に装着され、このカセット２４には単５乾電池２５と消しゴム２６が収納されるとともに消しゴム２６を覆うノブ２７が着脱可能に取り付けられている。
【００１９】
図３は、上記実施例１の電動式シャープペンシルの配線図である。
【００２０】
図１及び図２の状態より筆記を行い芯３が消耗すると、芯ガイド２が紙面２８に押されて後退し、図４の状態となる。すると、リング状の接点２Ａが接点１Ｂと接点１Ｃに接続され自動スイッチがＯＮとなり、通電駆動型形状記憶合金９が通電されて熱せられる。また、ランプ８が点灯しクリップ７全体が発光される。そして、通電駆動型形状記憶合金９が熱せられて収縮すると締具１１が前方に引っ張られてスプリング１７が圧縮される。すると、締具１１とともにチャック１２及び芯タンク１５も前進する。従って、チャック１２に保持された芯３も芯ホルダー４内を滑って前進する。
【００２１】
そして、締具１１の前端が口金１の係止段１Ｅに当接され、締具１１及び芯タンク１５の前進が停止される。すると、芯ガイド２の先端より芯３が突出するとともに、締具１１に押されて芯ガイド２が前進し、図５の状態となる。この状態になると、リング状の接点２Ａが接点１Ｂと接点１Ｃから離間し、自動スイッチがＯＦＦとなる。従って、通電駆動型形状記憶合金９による引張力はスプリング１７の力より大きければ良く、また、通電駆動型形状記憶合金９により移動される距離は締具１１の移動距離のみとなり、わずかな距離を弱い力で引っ張れば自動的に芯３が繰り出せ、乾電池２５の消費電力も極わずかで良く非常に経済的である。そして、自動スイッチがＯＦＦになると、通電駆動型形状記憶合金９が冷やされて伸長し、スプリング１７に付勢されて締具１１が後退する。すると、締具１１とともにチャック１２及び芯タンク１５が後退するが、チャック１２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、突出した芯３は芯ホルダー４に保持されて停止している。そして、締具１１が連結具１０に当接されて停止すると図１及び図２の状態に復帰する。
【００２２】
尚、誤って芯ガイド２を後方に押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９に加わり、強い力で収縮する。すると、締具１１が前進して締具１１の前端が口金１の係止段１Ｅに当接されるが、更に通電駆動型形状記憶合金９が収縮した場合には、接点スプリング２０が圧縮されて可動部材１９が前進させられ、接点１８Ａと接点１９Ａが離間して通電が止められ、図６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９が熱せられる恐れはなく、通電駆動型形状記憶合金９が破損したり耐久性を損ねる恐れはない。
【００２３】
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２７を押圧するとリターンスプリング２２を圧縮してカセット２４及び押圧部材２１が前進する。すると、押圧部材２１に形成した弾性片２１Ｂが固定部材１８に当接して押圧部材２１とともに芯タンク１５を前進させる。芯タンク１５が前進すると、締具１１及びチャック１２とともに芯３が前進する。そして、締具１１の前端が口金１の係止段１Ｅに当接すると締具１１は停止するが、弾性片２１Ｂが固定部材１８の外面を滑って前進し、押圧部材２１が芯タンク１５の後端に当接する。すると、押圧部材２１とともに芯タンク１５を前進させる。芯タンク１５が締具１１内を前進すると芯タンク１５の前端がチャック１２の後端を押圧してチャック１２を拡開する。そして、チャック１２の前端が芯ガイド２の内段２Ｂに当接すると、チャック１２及び芯タンク１５が停止するとともに、芯タンク１５内に収納されていた次の芯３がチャック１２内に落下し、図７及び図８の状態となる。
【００２４】
次に、ノブ２７の押圧を中止すると、リターンスプリング２２により押圧部材２１が後退されるが、弾性片２１Ｂが固定部材１８と摩擦嵌合している力は、スプリング１７、チャックスプリング１４及び芯タンクスプリング１６の弾力を合わせた力より強く設定しているので、チャック１２は拡開した状態で後退させられる。従って、チャック１２内に落下した次の芯３が後退させられる心配はない。そして、締具１１が連結具１０に当接されると、締具１１は後退が停止されるが、押圧部材２１はリターンスプリング２２により更に後退させられる。従って、押圧部材２１とともに芯タンク１５及びチャック１２も後退するが、先ずチャック１２に設けられたボール１３が締具１１のテーパー面１１Ｂに押圧されてチャック１２が閉じられ、次に芯タンク１５の前部段１５Ｃが締具１１の内鍔１１Ｄに当接されて停止する。更に押圧部材２１は後退し、弾性片２１Ｂによる固定部材１８との摩擦嵌合が外れ図１及び図２の状態に復帰する。このノブ２７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の先端より突出させる。
【００２５】
筆記を止めて携帯する場合には、メインスイッチのスライドボタン６を後方にスライドしてメインスイッチをＯＦＦにし、図９の状態とする。また、携帯状態より筆記を行うには、スライドボタン６を前方にスライドしてメインスイッチをＯＮにし、図１及び図２の状態とする。
【００２６】
更に、芯タンク１５に芯３を補充する場合には、押圧部材２１からカセット２４を外して補充する。また、乾電池２５を取り替える場合も、芯タンク１５からカセット２４を外して取り替える。
【００２７】
消しゴム２６を使用する場合には、芯タンク１５に装着されたカセット２４からノブ２７のみを外して消しゴム２６を使用する。
【実施例２】
【００２８】
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１０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９において、連結具１０内に締具１１１を長手方向に適宜摺動可能に遊嵌する。この締具１１１の凹部１１１Ｃ内には芯タンク１１５の前部１１５Ａが挿入され、芯タンク１１５の前部凹溝１１５Ｄに取り付けられたゴムリング２９が締具１１１の凹部１１１Ｃ内面に摩擦接触する。また、締具１１１の内鍔１１１Ｄと芯タンク１１５の段部１１５Ｂとの間には芯タンクスプリング１１６が張架されている。尚、前記ゴムリング２９と締具１１１の摩擦力は、スプリング１７、チャックスプリング１４及び芯タンクスプリング１１６の弾力を合わせた力より強く設定されている。
【００２９】
前記芯タンク１１５の後部にはスプリング付接点が設けられる。このスプリング付接点は、芯タンク１１５の後端部に固定部材１１８が固着されるとともに、芯タンク１１５の外鍔１１５Ｅと固定部材１１８の間に可動部材１１９が長手方向に摺動可能に取り付けられる。
【００３０】
更に、芯タンク１１５の外鍔１１５Ｅと可動部材１１９の間に５０ｇ〜６０ｇ程度の力で接点スプリング１２０が張架され、可動部材１１９に設けられた接点１１９Ａと固定部材１１８に設けられた接点１１８Ａが接触している。
【００３１】
前記連結具１０には通電駆動型形状記憶合金９の一端が固着される。また、通電駆動型形状記憶合金９の他端はスプリング付接点の可動部材１１９に固定される。
【００３２】
更に、押圧部材１２１に形成された複数の弾性片１２１Ｂは、前記固定部材１１８に摩擦嵌合可能に構成され、弾性片１２１Ｂと固定部材１１８の摩擦嵌合力は、スプリング１７、チャックスプリング１４及び芯タンクスプリング１１６を合わせた力にゴムリング２９と締具１１１の摩擦嵌合力を加えた力より強く設定する。
【００３３】
図１０の状態より筆記を行い芯３が消耗すると、芯ガイド２が紙面に押されて後退し、リング状の接点２Ａが接点１Ｂと接点１Ｃに接続される。すると、自動スイッチがＯＮとなり、通電駆動型形状記憶合金９が通電されて熱せられる。また、ランプ８が点灯しクリップ７全体が発光される。そして、通電駆動型形状記憶合金９が熱せられて収縮すると、芯タンク１１５が前方に引っ張られてスプリング１７が圧縮される。すると、芯タンク１１５に設けられたゴムリング２９が締具１１１の凹部１１１Ｃ内面に摩擦接触しているとともに、締具１１１と芯タンク１１５の間に芯タンクスプリング１１６が張架されているので、芯タンク１１５とともに締具１１１が前進する。従って、締具１１１とともにチャック１２も前進するので、チャック１２に保持された芯３も芯ホルダー４内を滑って前進する。
【００３４】
そして、締具１１１の前端が口金１の係止段１Ｅに当接され、締具１１１及び芯タンク１１５の前進が停止される。この時、ゴムリング２９と締具１１１の摩擦力及び芯タンクスプリング１１６の弾力を合わせた力を接点スプリング１２０より強く設定しておけば、締具１１１内をゴムリング２９及び芯タンク１１５が前進してしまう恐れはなくなる。従って、芯ガイド２の先端より芯３が突出するとともに、締具１１１に押されて芯ガイド２が前進し、図１１の状態となる。この状態になると、リング状の接点２Ａが接点１Ｂと接点１Ｃから離間し、自動スイッチがＯＦＦとなる。従って、実施例２においても、通電駆動型形状記憶合金９による引張力はスプリング１７の力より大きければ良く、また、通電駆動型形状記憶合金９により移動される距離は締具１１１の移動距離のみとなり、わずかな距離を弱い力で引っ張れば良く、乾電池２５の消費電力も極わずかで良い。そして、自動スイッチがＯＦＦとなると、通電駆動型形状記憶合金９が冷やされて伸長し、スプリング１７に付勢されて締具１１１が後退する。すると、締具１１１とともにチャック１２及び芯タンク１１５が後退するが、チャック１２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、突出した芯３は芯ホルダー４に保持されて停止している。そして、締具１１１が連結具１０に当接されて停止すると図１０の状態に復帰する。
【００３５】
尚、誤って芯ガイド２を後方に押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９に加わり、強い力で収縮する。すると、締具１１１が前進して締具１１１の前端が口金１の係止段１Ｅに当接されるが、更に通電駆動型形状記憶合金９が収縮した場合には、接点スプリング１２０の力がゴムリング２９と締具１１１の摩擦力に芯タンクスプリング１１６の弾力を合わせた力より弱いために接点スプリング１２０が圧縮される。この接点スプリング１２０の圧縮とともに可動部材１１９が前進させられ、接点１１８Ａと接点１１９Ａ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９が熱せられる恐れはなく、通電駆動型形状記憶合金９が破損したり耐久性を損ねる恐れはない。
【００３６】
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２７を押圧するとリターンスプリング２２を圧縮してカセット２４及び押圧部材１２１が前進する。すると、押圧部材１２１に形成した弾性片１２１Ｂが固定部材１１８に当接して押圧部材１２１とともに芯タンク１１５を前進させる。そして、締具１１１の前端が口金１の係止段１Ｅに当接すると締具１１１は停止するが、芯タンク１１５は弾性片１２１Ｂに押されて更に前進する。この時、ゴムリング２９が締具１１１の凹部１１１Ｃ内面を滑って前進するとともに、芯タンクスプリング１１６が圧縮される。そして、芯タンク１１５の前端がチャック１２の後端を押圧してチャック１２を拡開する。そして、芯タンク１１５の係止段１１５Ｆが締具１１１の内鍔１１１Ｄに当接するとチャック１２及び芯タンク１１５は停止される。また、芯タンク１１５内に収納された次の芯３がチャック１２内に落下し芯ホルダー４に当接する。更に押圧部材１２１を押圧すると、押圧部材１２１の弾性片１２１Ｂが固定部材１１８の外面に摩擦嵌合し図１２の状態となる。
【００３７】
次に、ノブ２７の押圧を中止すると、リターンスプリング２２により押圧部材１２１が後退されるが、ゴムリング２９が締具１１１と摩擦嵌合している力はチャックスプリング１４と芯タンクスプリング１１６の弾力を合わせた力より強いために、チャック１２は拡開した状態で後退させられる。従って、チャック１２内に落下した次の芯３が後退させられる心配はない。そして、締具１１１が連結具１０に当接されると、締具１１１は後退が停止されるが、押圧部材１２１はリターンスプリング１２０により更に後退させられる。すると、押圧部材１２１の弾性片１２１Ｂが固定部材１１８と摩擦嵌合する力が、スプリング１７、チャックスプリング１４及び芯タンクスプリング１１６を合わせた力にゴムリング２９と締具１１１の摩擦嵌合力を加えた力より強く設定されているので、弾性片１２１Ｂに引っ張られて固定部材１１８及び芯タンク１１５が後退されると、ゴムリング２９が締具１１１の凹部１１１Ｃ内面を滑って後退するが、先ずチャック１２に設けられたボール１３が締具１１１のテーパー面１１１Ｂに押圧されてチャック１２が閉じられ、次に芯タンク１１５の前部段１１５Ｃが締具１１１の内鍔１１１Ｄに当接され芯タンク１１５の後端が停止される。更に押圧部材１２１はリターンスプリング２２により後退させられ、弾性片１２１Ｂによる固定部材１１８との摩擦嵌合が外れ図１０の状態に復帰する。
【実施例３】
【００３８】
本発明は、上記実施例１及び２に限定されるものではなく、例えば自動スイッチにおいては図１３及び図１４に示したものでも良い。この場合には、口金１０１の先端孔１０１Ａに前後に前接点１０１Ｆと後接点１０１Ｇを配置する。また、口金１０１内に長手方向に摺動可能でかつ適度の力で摩擦接触する芯ガイド１０２を内蔵する。この芯ガイド１０２の筒部に、前記前接点１０１Ｆと後接点１０１Ｇに接触可能な接点１０２Ａを取り付ける。尚、口金１０１に芯ガイド１０２が摩擦接触する力は芯ホルダー４が芯３を保持する力より強く設定する。そして、図１３に示した通常の筆記状態では、芯ガイド１０２に設けられた接点１０２Ａは前接点１０１Ｆのみと接触している。そして、筆記が行われ芯３が消耗すると、芯ガイド１０２が紙面２８に押されて後退し、接点１０２Ａが前接点１０１Ｆとともに後接点１０１Ｇとも接触し、前接点１０１Ｆと後接点１０１Ｇが通電されて図１４の状態となるものである。
【００３９】
また、押圧部材と芯タンクが係合する手段は、押圧部材に設けた弾性片が固定部材に摩擦嵌合する構成のみに限定されるものではなく、弾性片は芯タンクと摩擦嵌合しても良いし、弾性片以外にも種々の係合手段が利用可能である。
【００４０】
更に、チャック内に次の芯を追従する手段も上記実施例に限定されるものではなく、従来公知の種々の手段が利用できるものである。また、上記実施例はいずれもチャックが、前部をスリ割り加工によって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よいし、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。
【００４１】
また、芯タンクと締具が摩擦嵌合する手段としては、ゴムリングに限定されるものではなく、芯タンクの前部を複数に分割して弾性片を形成し、この弾性片が締具と摩擦接触することも可能である。
【００４２】
更に、通電駆動型形状記憶合金としては、Ｔｉ−Ｎｉ系またはＴｉ−Ｎｉ−Ｓｕ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。
【００４３】
更にまた、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。
【００４４】
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ても良い。
【００４５】
更にまた、上記実施例ではいずれもランプの光がクリップから発光されているが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、軸筒、把持部分あるいは口金等からランプの光を発光させても良いし、ランプ自体がなくても本発明の目的効果は十分に得られるものである。
【００４６】
更にまた、本発明における電動式シャープペンシルは、自動スイッチがＯＮとなった時に１秒程度電流を流し、その後、自動スイッチが一度ＯＦＦとなった後に再びＯＮとなると再度１秒程度電流を流すという作動を繰り返し行う為のＩＣ回路を設けることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
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。しかも、筆記により芯が消耗すると芯ガイドが後退して自動スイッチがＯＮとなり、通電が行われるので自動的に芯を繰り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施例１の電動式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の先端部分を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図３】実施例１における配線図である。（実施例１）
【図４】芯が消耗し芯ガイドが後退されて自動スイッチがＯＮとなった状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図５】通電することにより通電駆動型形状記憶合金を収縮させて芯保持装置を前進させ、芯を一定量繰り出した状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図６】過度の熱が通電駆動型形状記憶合金に加わり、接点１８Ａと接点１９Ａ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７】ノブを押圧してチャックを拡開した状態を示す断面図である。（実施例１）
【図８】図７の先端部分を示す主要部拡大断面図である。（実施例１）
【図９】メインスイッチをＯＦＦにした状態を示す断面図である。（実施例１）
【図１０】本発明の実施例２の電動式シャープペンシルを示す断面図である。（実施例２）
【図１１】通電することにより通電駆動型形状記憶合金を収縮させて芯保持装置を前進させ、芯を一定量繰り出した状態を示す断面図である。（実施例２）
【図１２】ノブを押圧してチャックを拡開した状態を示す断面図である。（実施例２）
【図１３】本発明の実施例３の電動式シャープペンシルを示す主要部拡大断面図である。（実施例３）
【図１４】芯が消耗し芯ガイドが後退させられて自動スイッチがＯＮとなった状態を示す主要部拡大断面図である。（実施例３）
【符号の説明】
【００４９】
２ 芯ガイド
３ 芯
４ 芯ホルダー
９ 通電駆動型形状記憶合金
１１ 締具
１１Ｂ 締具１１のテーパー面
１２ チャック
１２Ａ チャック１２の頭部
１３ ボール
１４ チャックスプリング
１５ 芯タンク
１７ スプリング
１０２ 芯ガイド
１１１ 締具
１１１Ｂ 締具１１１のテーパー面
１１５ 芯タンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筆記先端部内を長手方向に摺動可能に芯ガイドを設け、この芯ガイド内に芯を適度の力で保持する芯ホルダーを内蔵するとともに、チャックの頭部に設けられたボールを締具のテーパー面に押圧することにより芯の前進は許容するが後退は阻止する芯保持手段を構成し、前記芯保持手段をスプリングにより長手方向後方に付勢し、芯が摩耗することによって芯ガイドが紙面等で押されて後退し通電が行われると、通電駆動型形状記憶合金によって前記芯保持手段が前進し芯を筆記先端より突出させ、かつ、通電が止められると、前記芯保持手段がスプリングによって後退され筆記状態となることを特徴とする電動式シャープペンシル。
【請求項２】
長手方向前方に向かって広がったテーパー面を有する締具と、頭部にボールを設けたチャックと、チャックを長手方向後方に付勢するチャックスプリングとからなり、チャックスプリングによりチャックの頭部に設けられたボールが締具のテーパー面に押圧され、このチャックにより芯の前進は許容するが後退は阻止する芯保持手段を構成し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】
締具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て締具を前進させ、この締具が前進することによって芯保持手段を前進させることを特徴とする請求項１又は２記載の電動式シャープペンシル。
【請求項４】
締具と連動する芯タンク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て芯タンクを前進させ、この芯タンクが前進することによって芯保持手段を前進させることを特徴とする請求項１又は２記載の電動式シャープペンシル。
【請求項１】
筆記先端部内を長手方向に摺動可能に芯ガイドを設け、この芯ガイド内に芯を適度の力で保持する芯ホルダーを内蔵するとともに、チャックの頭部に設けられたボールを締具のテーパー面に押圧することにより芯の前進は許容するが後退は阻止する芯保持手段を構成し、前記芯保持手段をスプリングにより長手方向後方に付勢し、芯が摩耗することによって芯ガイドが紙面等で押されて後退し通電が行われると、通電駆動型形状記憶合金によって前記芯保持手段が前進し芯を筆記先端より突出させ、かつ、通電が止められると、前記芯保持手段がスプリングによって後退され筆記状態となることを特徴とする電動式シャープペンシル。
【請求項２】
長手方向前方に向かって広がったテーパー面を有する締具と、頭部にボールを設けたチャックと、チャックを長手方向後方に付勢するチャックスプリングとからなり、チャックスプリングによりチャックの頭部に設けられたボールが締具のテーパー面に押圧され、このチャックにより芯の前進は許容するが後退は阻止する芯保持手段を構成し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】
締具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て締具を前進させ、この締具が前進することによって芯保持手段を前進させることを特徴とする請求項１又は２記載の電動式シャープペンシル。
【請求項４】
締具と連動する芯タンク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て芯タンクを前進させ、この芯タンクが前進することによって芯保持手段を前進させることを特徴とする請求項１又は２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】
【公開番号】特開２００８−１８３７４０（Ｐ２００８−１８３７４０Ａ）
【公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６９９３（Ｐ２００７−１６９９３）
【出願日】平成１９年１月２６日（２００７．１．２６）
【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８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２６日（２００７．１．２６）
【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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