JP2006150915A - パイプ式ボールペンチップ - Google Patents

Abstract

【課題】極小ボールを備えたにもかかわらず、適正にポンチ加工をすることができ、しかも、ボール受け座の摩耗を十分に抑えることができるパイプ式ボールペンチップを提供する。
【解決手段】金属製細管２の先端に、外面にテーパ面３１を有する先細状のエッジ部３を形成する。細管のエッジ部３後方の直円筒状の側壁にポンチ加工によりボール受け座用の複数の内方突出部４を形成する。細管２の先端近傍の内面に細管２のエッジ部３の先端を円周状に内方に折り曲げることによりカシメ部５を形成する。ボール受け座とカシメ部５とによりボール６を回転可能に抱持する。ボール６の外径をＡ、内方突出部４の頂点に接する仮想内接円の直径をＢ、細管の肉厚をＴとするとき、「０．１５ｍｍ≦Ａ≦０．２９ｍｍ」、「１．８≦Ａ／Ｔ≦３．５」、且つ「０．５≦Ｂ／Ｔ≦１．５」の関係を満足する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パイプ式ボールペンチップに関する。詳細には、極小ボールを備えたパイプ式ボールペンチップに関する。

従来、この種のパイプ式ボールペンチップにおいて、特許文献１には、金属製のパイプの先端近傍を内方に押圧変形させ形成したボール受け座用の複数の内方突出部と、前記パイプの先端を内方に押圧変形させ形成した先端縁部とによって、先端にボールを回動自在に抱持したボールペンチップであって、前記ボールの外径をＡ、前記内方突出部の頂点に接する仮想内接円の直径をＢ、前記パイプの肉厚をＴとするとき、
Ａが０．２５ｍｍ〜０．５５ｍｍの範囲で、
２．５≦Ａ／Ｔ≦４．５、
且つ、
０．５≦Ｂ／Ｔ≦２．０
の関係を満足することが記載されている。
特開平８−１１４７６号

前記従来のパイプ式ボールペンチップは、ボールが外径０．３ｍｍ未満の極小ボールである場合、パイプの肉厚Ｔを過度に厚くすると、内方への押圧変形（即ちポンチ加工）によって内方突出部を形成する際、前記ポンチの先端が先細状のエッジ部のテーパ面に当接し、前記ポンチの先端が前記テーパ面に沿って滑り、適正なポンチ加工すること（即ち適正な内方突出部を形成すること）ができないおそれがある。

さらに、従来のパイプ式ボールペンチップは、ボールが外径０．３ｍｍ未満の極小ボールである場合、ボールの回転に伴うボール受け座の摩耗が激しく、筆記開始から短期間で筆記感が低下したり、筆記不能となるおそれがある。

本発明は前記従来の問題点を解決するものであって、極小ボールを備えたにもかかわらず、適正にポンチ加工をすることができるとともに、細管の折れ曲がりを防止でき、しかも、ボール受け座の摩耗を十分に抑えることができるとともに、十分なインキ供給が可能なボール受け座を備えたパイプ式ボールペンチップを提供しようとするものである。

本発明は、以下の要件を特徴とする。

（請求項１）
金属製細管の先端に、外面にテーパ面を有する先細状のエッジ部を形成し、前記細管のエッジ部後方の直円筒状の側壁外面をポンチ加工により内方に押圧変形し、前記押圧変形によって前記細管の先端近傍の内面にボール受け座用の複数の内方突出部を形成し、前記内方突出部の前側にボールを収容し、前記細管のエッジ部の先端を円周状に内方に折り曲げることによりカシメ部を形成し、前記ボール受け座と前記カシメ部とによりボールを回転可能に抱持してなるパイプ式ボールペンチップであって、
前記ボールの外径をＡ、前記内方突出部の頂点に接する仮想内接円の直径をＢ、前記細管の肉厚をＴとするとき、
０．１５ｍｍ≦Ａ≦０．２９ｍｍ、
１．８≦Ａ／Ｔ≦３．５、
且つ
０．５≦Ｂ／Ｔ≦１．５
の関係を満足することを特徴とするパイプ式ボールペンチップ。

（請求項２）
前記エッジ部のテーパ面の後端から内方突出部の中心までの軸方向の距離Ｌを、０．０３ｍｍ以上に設定した請求項１記載のパイプ式ボールペンチップ。

請求項１により、極小ボールを備えたにもかかわらず、エッジ部のテーパ面にポンチ先端を当接することを回避し、適正なポンチ加工を行うことができるとともに、筆記時に細管が折れ曲がることを十分に防止できる。さらに、請求項１により、極小ボールを備えたにもかかわらず、ボール受け座の摩耗を抑えることができるとともに、十分なインキ供給が可能な適正なボール受け座を形成することができる。

請求項２により、エッジ部のテーパ面にポンチ先端が当接することを十分に回避でき、細管の直円筒状の側壁外面に適正なポンチ加工を、より一層確実に行うことができる。

本発明を実施するための最良の形態を説明する。

〔１〕本発明の最良の実施の形態は、金属製細管２の先端に、外面にテーパ面３１を有する先細状のエッジ部３を形成し、前記細管２のエッジ部３後方の直円筒状の側壁外面をポンチ加工により内方に押圧変形し、前記押圧変形によって前記細管２の先端近傍の内面にボール受け座用の複数の内方突出部４を形成し、前記内方突出部４の前側にボール６を収容し、前記細管２のエッジ部３の先端を円周状に内方に折り曲げることによりカシメ部５を形成し、前記ボール受け座と前記カシメ部５とにより、ボール６を回転可能に抱持してなるパイプ式ボールペンチップであって、
前記ボール６の外径をＡ、前記内方突出部４の頂点に接する仮想内接円の直径をＢ、前記細管２の肉厚をＴとするとき、
０．１５ｍｍ≦Ａ≦０．２９ｍｍ、
１．８≦Ａ／Ｔ≦３．５、
且つ
０．５≦Ｂ／Ｔ≦１．５
の関係を満足すること（請求項１）を要件とする。

前記パイプ式ボールペンチップ１（請求項１）は、極小ボール６（外径０．１５ｍｍ〜０．２９ｍｍのボール、好ましくは、外径０．２０ｍｍ〜０．２９ｍｍのボール）を備えたにもかかわらず、「１．８≦Ａ／Ｔ≦３．５」の関係を満足することにより、細管２の先端近傍の直円筒状の側壁外面に適正にポンチ加工を施すことができるとともに、細管２の十分な肉厚により、筆記時の細管２が折れ曲がることを十分に防止でき、細管２の十分な強度が得られる。

さらに、前記パイプ式ボールペンチップ１（請求項１）は、極小ボール６（外径０．１５ｍｍ〜０．２９ｍｍのボール、好ましくは、外径０．２０ｍｍ〜０．２９ｍｍのボール）を備えたにもかかわらず、「０．５≦Ｂ／Ｔ≦１．５」の関係を満足することにより、ボール受け座の摩耗を十分に抑えることができるとともに、十分なインキ供給が可能なボール受け座を形成することができる。

尚、本発明で細管２の肉厚Ｔとは、ポンチ加工されていない細管２の直円筒状部分の肉厚をいう。

〔２〕前記パイプ式ボールペンチップ１（請求項１）において、エッジ部３のテーパ面３１の後端から内方突出部４の中心までの軸方向の距離Ｌを、０．０３ｍｍ以上に設定したこと（請求項２）が好ましい。

前記パイプ式ボールペンチップ１（請求項２）は、製造ばらつきが生じてもエッジ部３のテーパ面３１にポンチ先端が当接するおそれがなく、細管２の先端近傍の直円筒状の側壁外面に確実にポンチ加工を施すことができる。もし、エッジ部３のテーパ面３１の後端から内方突出部４の中心までの軸方向の距離Ｌが０．０３ｍｍ未満の場合、製造ばらつきによっては、ポンチの先端がエッジ部３のテーパ面３１に当接して、適正な内方突出部４（ボール受け座）を形成することができないおそれがある。尚、前記エッジ部３のテーパ面３１の後端から内方突出部４の中心までの軸方向の距離Ｌは、より一層、適正な内方突出部４（ボール受け座）を形成できる点で、０．０５ｍｍ以上（好ましくは０．０５ｍｍ〜０．２０ｍｍの範囲）が有効である。

図１に本発明の実施例のパイプ式ボールペンチップ１を示す。本実施例のパイプ式ボールペンチップ１は、ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３２１等のオーステナイト系ステンレス鋼）よりなる直円筒状の金属製細管２と、該細管２の先端近傍の内面に内方への押圧変形（即ちポンチ加工）によって形成した複数（ここでは３個）の内方突出部４よりなるボール受け座と、前記細管２の先端部の先細状のエッジ部３の先端を円周状に内方変形させることによって形成したカシメ部５と、前記内方突出部４（ボール受け座）と前記カシメ部５との間で回転可能に抱持されるボール６とからなる。

前記細管２の先端部には、外面にテーパ面３１（円錐面）を備えた先細状のエッジ部３が形成される。前記細管２は、先細状のエッジ部３の後端から細管２の後端まで外径がほぼ一定の直円筒状に形成され、ニードル形状となる。尚、本発明では、前記細管２の直円筒状の部分は、先細状のエッジ部３の後端から少なくともポンチ先端が当接する箇所（即ち、内方突出部３の中心）まで形成されていればよい。

本実施例では、前記ボール６は、外径Ａが０．２５ｍｍが採用される。前記細管２の肉厚Ｔは、０．０９ｍｍに設定される。前記内方突出部４の頂点に接する仮想内接円の直径Ｂは、０．０８ｍｍに設定される。前記エッジ部３のテーパ面３１の後端から内方突出部４の中心までの軸方向の距離Ｌは、０．１１ｍｍに設定される。よって、Ａ／Ｔの値は、２．７８となり、Ｂ／Ｔの値は、０．８９となる。

（適用例）
図２に前記実施例（図１）の適用例（即ち、前記実施例のパイプ式ボールペンチップ１を適用したボールペン７）を示す。前記ボールペン７は、軸筒８と、該軸筒８内に収容されるボールペンレフィル９とからなる。

前記軸筒８は、金属製の先軸８１と、合成樹脂製の後軸８２と、合成樹脂製の尾栓８３とからなる。

前記先軸８１は、金属材料（例えば真鍮）の切削加工により得られる。前記先軸８１の先端部は、外周面が、切削加工により先細状に形成される。また、前記先軸８１の先端には、切削加工により、ストレート状の先端孔が貫設され、前記先端孔の後方の先軸８１の内面には、切削加工により、テーパ状内面が形成され、さらに、前記テーパ状内面の後方の先軸８１内面には、切削加工により、雌ネジ部が形成される。

前記後軸８２は合成樹脂の射出成形により得られる。前記後軸８２の先端部外周面に、雄ネジ部が形成され、前記雄ネジ部と、前記先軸８１の雌ネジ部が着脱自在に螺合される。また、前記後軸８２の後端開口部には、尾栓８３が圧入固着される。

前記ボールペンレフィル９は、前記図１のパイプ式ボールペンチップ１と、該パイプ式ボールペンチップ１が先端部に固着された合成樹脂製のホルダー９２と、該ホルダー９２の先端部に固着され且つパイプ式ボールペンチップ１の外周面を支持する支持筒９３と、前記ホルダー９２が先端開口部に固着され且つ後端が開口されたインキ収容管９１とからなる。

前記インキ収容管９１は、合成樹脂（例えばポリプロピレン）の押出成形により得られる。前記インキ収容管９１の内部には、インキ９１ａ（例えば水性ゲルインキ）と、該インキ９１ａの後端に配置され、該インキ９１ａの消費に伴って前進する追従体９１ｂ（例えば高粘度流体）とが充填されている。

前記ホルダー９２は、合成樹脂（例えばポリプロピレン）の射出成形により得られる。前記ホルダー９２は、パイプ式ボールペンチップ１が圧入固着される筒状前部と、該筒状前部の後方に連設されるとともに、インキ収容管９１の先端面、後軸８２の先端面、及び先軸８１のテーパ状内面に当接可能な鍔部と、該鍔部の後方に連設されるとともに、インキ収容管９１の先端開口部に圧入固着される筒状後部とが一体に形成される。

前記ホルダー９２の筒状前部の外周面には、金属製の支持筒９３が固着される。前記支持筒９３は、前記パイプ式ボールペンチップ１の先端部後方の外周面を支持し、筆記時のパイプ式ボールペンチップ１のぐらつきを防止する

（試験結果）
表１は、外径Ａが０．２５ｍｍのボール６と、細管２の肉厚Ｔとの異なる組合せのサンプルを９種類用意し、ポンチ加工性、曲がり強度について調査した結果を示すものである。

（ポンチ加工性）
前記ポンチ加工性の試験の評価は、細管２の直円筒状の側壁外面に確実にポンチ加工を行うことができたものを「○」とし、ポンチ先端がエッジ部３のテーパ面３１に当接し、適正なポンチ加工を行うことができなかったものを「×」とした。

（曲がり強度）
前記曲がり強度の試験は、前記サンプルを図２に示すボールペンに適用し、検査員３名の手書きにより確認した。この試験の結果の評価は、通常の筆記で細管２の曲がり及び細管２のぐらつきがないものを「○」とし、通常の筆記で細管２の曲がりが発生しないが、ぐらつきが気になるものを「△」とした。

表２は、外径Ａが０．２５ｍｍのボール６と、内方突出部４の頂点に接する仮想内接円の直径Ｂとの異なる組合せのサンプルを６種類用意し、それらを図２に示すボールペンに適用し、ボール受け座の摩耗、インキ流出性について調査した結果を示すものである。

（ボール受け座摩耗）
前記ボール受け座摩耗の試験は、図２で示すボールペンを用い、０．４ｇの水性ゲルインキをインキ収容管９１の内部に充填し、筆記試験機（筆記角度７０度、筆記荷重１００ｇ、筆記速度４ｍ／分）にて７００ｍ筆記後において、ボールの軸方向の移動可能量の増加量を測定し、それを検査員３名の手書きにより筆記感を確認した。この試験の結果の評価は、ボール受け座の摩耗が１０μｍ未満であり且つ筆記感の低下が見られなかったものを「○」とし、ボール受け座の摩耗が１０μｍ以上であり且つ筆記感が僅かに低下したものを「△」とした。

（インキ流出性）
前記インキ流出性の試験は、前記サンプルを検査員３名の手書きにより確認した。この試験の結果の評価は、筆跡カスレがなく円滑なインキ流出性が得られたものを「○」とし、筆跡カスレが生じたものを「×」とした。

（ａ）が、本発明のパイプ式ボールペンチップの要部拡大縦断面図であり、（ｂ）が、（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。 図１のパイプ式ボールペンチップを採用したボールペンを示す縦断面図である。

符号の説明

１ パイプ式ボールペンチップ
２ 細管
３ エッジ部
３１ テーパ面
４ 内方突出部（ボール受け座）
５ カシメ部
６ ボール
７ ボールペン
８ 軸筒
８１ 先軸
８２ 後軸
８３ 尾栓
９ ボールペンレフィル
９１ インキ収容管
９１ａ インキ
９１ｂ 追従体
９２ ホルダー
９３ 支持筒
Ａ ボールの外径
Ｂ 内方突出部の頂点に接する仮想内接円の直径
Ｔ 細管の肉厚
Ｌ エッジ部のテーパ面の後端から内方突出部の中心までの軸方向の距離

Claims (2)

1. 金属製細管の先端に、外面にテーパ面を有する先細状のエッジ部を形成し、前記細管のエッジ部後方の直円筒状の側壁外面をポンチ加工により内方に押圧変形し、前記押圧変形によって前記細管の先端近傍の内面にボール受け座用の複数の内方突出部を形成し、前記内方突出部の前側にボールを収容し、前記細管のエッジ部の先端を円周状に内方に折り曲げることによりカシメ部を形成し、前記ボール受け座と前記カシメ部とによりボールを回転可能に抱持してなるパイプ式ボールペンチップであって、
   前記ボールの外径をＡ、前記内方突出部の頂点に接する仮想内接円の直径をＢ、前記細管の肉厚をＴとするとき、
   ０．１５ｍｍ≦Ａ≦０．２９ｍｍ、
   １．８≦Ａ／Ｔ≦３．５、
   且つ
   ０．５≦Ｂ／Ｔ≦１．５
   の関係を満足することを特徴とするパイプ式ボールペンチップ。
2. 前記エッジ部のテーパ面の後端から内方突出部の中心までの軸方向の距離Ｌを、０．０３ｍｍ以上に設定した請求項１記載のパイプ式ボールペンチップ。

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