CN119546465A - 自动铅笔 - Google Patents

Abstract

自动铅笔(1)具有第1凸轮面(140a)、第2凸轮面(140b)、与第1凸轮面协作地使旋转体旋转的第1固定凸轮面(141a)以及与第2凸轮面协作地使旋转体旋转的第2固定凸轮面(142a)，第1凸轮面具备第1凸轮齿(140aa)，第2凸轮面具备第2凸轮齿(140ba)，第1固定凸轮面具备与第1凸轮齿协作的第1固定凸轮齿(141aa)，第2固定凸轮面具备与第2凸轮齿协作的第2固定凸轮齿(142aa)，在第1凸轮齿中，相对于自顶点引出的垂线而言，将相对于旋转体(140)的旋转方向位于后侧的底边的长度设为X，将相对于旋转体的旋转方向位于前侧的底边的长度设为Y时，以成为0＜Y＜X的关系的方式构成第1凸轮齿。

Description

自动铅笔

技术领域

本发明涉及自动铅笔。

背景技术

公知有一种自动铅笔，该自动铅笔具备：旋转构件，其包括具备夹头的滑动件，该夹头容许笔芯的前进并阻止笔芯的后退；以及旋转驱动机构，其具有旋转体，并且接受由被夹头把持着的笔芯承受的书写压力产生的在轴线方向上的后退动作以及由书写压力的解除产生的在轴线方向上的前进动作，而驱动旋转体向一方向旋转，该自动铅笔构成为，夹头承受旋转体的旋转驱动力而旋转，从而笔芯旋转(专利文献1和专利文献2)。

在专利文献1所记载的具备旋转驱动机构的自动铅笔中，通常，为了使笔芯旋转，虽然细微但进行有笔芯的前进动作和后退动作。将笔芯的一系列前进动作和后退动作总称为“缓冲动作”。在专利文献1所记载的自动铅笔中，着眼于例如在进行速记的情况等时对于这样的缓冲动作、特别是笔芯的后退感到厌烦的课题，而设为使用者可自由地切换旋转驱动机构的打开和关闭。关于旋转驱动机构的缓冲动作，参照图12和图13进行说明。

图12是说明以往的旋转驱动机构的旋转体240的旋转驱动的示意图，图13是接着图12的说明旋转体240的旋转驱动的示意图。旋转驱动机构具有形成为圆筒状的旋转体240、形成为圆筒状的上凸轮形成构件241以及形成为圆筒状的下凸轮形成构件242。在图12和图13中，在旋转体240的上侧的面即后端面，呈圆环状形成有沿着周向连续地成为锯齿状的第1凸轮面240a，在旋转体240的下侧的面即前端面，呈圆环状形成有与后端面同样地沿着周向连续地成为锯齿状的第2凸轮面240b。

在上凸轮形成构件241的与旋转体240的第1凸轮面240a相对的圆环状的端面也形成有沿着周向连续地成为锯齿状的第1固定凸轮面241a。在下凸轮形成构件242的与旋转体240的第2凸轮面240b相对的圆环状的端面也形成有沿着周向连续地成为锯齿状的第2固定凸轮面242a。形成于旋转体240的第1凸轮面240a以及第2凸轮面240b中的各凸轮面与形成于上凸轮形成构件241的第1固定凸轮面241a以及形成于下凸轮形成构件242的第2固定凸轮面242a中的各凸轮面以周向上的节距彼此大致相同的方式形成。

旋转驱动机构将传递到旋转驱动机构的基于书写动作的笔芯的后退动作和前进动作(缓冲动作)转换为旋转体240的旋转运动。旋转体240的旋转运动被传递至把持着笔芯的状态的夹头单元，因而，保持于夹头单元的笔芯也旋转。

图12的(A)示出了未对笔芯施加书写压力时的状态下的旋转体240、上凸轮形成构件241和下凸轮形成构件242的关系。在该状态下，形成于旋转体240的第2凸轮面240b在未图示的弹簧的作用力下与下凸轮形成构件242的第2固定凸轮面242a抵接。此时，旋转体240的第1凸轮面240a和上凸轮形成构件241的第1固定凸轮面241a设定为在轴线方向上错开了相对于凸轮的一个齿而言的半个相位的关系。

图12的(B)示出了由于利用自动铅笔进行书写而对笔芯施加了书写压力的初始的状态。在该状态下，旋转体240伴随夹头单元的后退而克服弹簧的作用力并后退。由此，旋转体240向上凸轮形成构件241侧移动，并与第1固定凸轮面241a抵接。

接着，图12的(C)示出了对笔芯进一步施加书写压力而使旋转体240与上凸轮形成构件241的第1固定凸轮面241a抵接地一边滑动一边后退了的状态。即，旋转体240接受与第1凸轮面240a的一个齿的半个相位相当的旋转驱动。在该状态下，旋转体240的第1凸轮面240a与上凸轮形成构件241的第1固定凸轮面241a啮合。

此外，在图12和图13的旋转体240的中央部描绘的○标记示出了旋转体240的旋转移动量。而且，在图12的(C)所示的状态下，旋转体240的第2凸轮面240b和下凸轮形成构件242的第2固定凸轮面242a设定为在轴线方向上错开了相对于凸轮的一个齿而言的半个相位的关系。

接着，图13的(D)示出了利用自动铅笔进行的书写结束而解除了对笔芯的书写压力的初始的状态。在该状态下，旋转体240在弹簧的作用力下前进。由此，旋转体240向下凸轮形成构件242侧移动，并与第2固定凸轮面242a抵接。

接着，图13的(E)示出了旋转体240在弹簧的作用力下与下凸轮形成构件242的第2固定凸轮面242a抵接地一边滑动一边前进了的状态。即，旋转体240再次接受与第2凸轮面240b的一个齿的半个相位相当的旋转驱动。在该状态下，旋转体240的第2凸轮面240b与下凸轮形成构件242的第2固定凸轮面242a啮合。

因而，如在旋转体240的中央部描绘的○标记所示，伴随承受了书写压力的旋转体240在轴线方向上的往复运动、即前后移动，旋转体240接受与第1凸轮面240a和第2凸轮面240b的一个齿相当的旋转驱动，借助夹头单元，被该夹头单元把持着的笔芯也同样地被旋转驱动。因而，利用旋转体240的由书写产生的在轴线方向上的一次前后移动，旋转体240接受与凸轮的一个齿对应的旋转运动，通过重复上述动作，从而笔芯被依次旋转驱动。由此，能够防止笔芯随着书写进行而不均匀地磨损，能够防止书写线的粗细、书写线的深浅较大程度地变化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2022-073560号公报

专利文献2：国际公开第2007/142135号

发明内容

发明要解决的问题

如上所述，在专利文献1中，着眼于有时对于缓冲动作感到厌烦而导致书写感下降的课题，设为能够以使缓冲动作自身无法进行的方式根据需要关闭旋转驱动机构，从而解决了该课题。然而，在专利文献1中，未发现重新审视缓冲动作自身的课题。笔芯的前进动作随着书写时笔芯自书写面离开而进行，因此几乎不被使用者察觉。另一方面，对笔芯的后退动作而言，在想要进行书写时，虽然使笔芯与书写面接触，但是由于自动铅笔的主体前进，换言之，由于笔芯相对地后退，因此存在使用者在视觉上或触觉上感到不自然的情况。

关于这一点，本发明人等针对具备使笔芯旋转的旋转驱动机构的自动铅笔，通过调查对负面或正面的意见进行了统计，结果显示，在21.4％的负面意见的结果中，实际上44.8％的使用者将笔芯的后退列举为负面意见的理由。另一方面，78.6％的使用者对这样的自动铅笔进行了正面评价，因此，使笔芯旋转的功能评价较高。于是，本发明人等想到：为了利用旋转驱动机构使笔芯旋转，需要进行缓冲动作，但使缓冲动作的量进一步降低、特别是使笔芯的后退量降低到极限。

参照图12的(A)说明缓冲动作的量或笔芯的后退量。将凸轮齿的高度设为距离h，将第1凸轮面240a的凸轮齿的顶端利用旋转体240的后退而与第1固定凸轮面241a抵接为止的移动距离设为距离d。旋转体240的第1凸轮面240a的后端即凸轮齿的齿顶的顶端和上凸轮形成构件241的第1固定凸轮面241a的凸轮齿的齿底的部分之间的在轴线方向上的距离s与缓冲动作中的笔芯的后退量相当。

在图12的(A)中，由于旋转体240的第2凸轮面240b与下凸轮形成构件242的第2固定凸轮面242a啮合，因此，为了解除该啮合，至少第2凸轮面240b的凸轮齿的顶端必须越过第2固定凸轮面242a的凸轮齿的顶端。换言之，需要使旋转体240进而是笔芯后退与凸轮齿的距离h对应的量。在距离d小于距离h的情况下，旋转体240的旋转被第1固定凸轮面241a或第2固定凸轮面242a阻碍，因此无法作为旋转驱动机构发挥功能。因而，在旋转体240越过凸轮齿的距离h并进一步后退的情况下，与距离d-h相当的距离表示存在使笔芯的后退量降低的余地。

本发明的目的在于提供一种在具备使笔芯旋转的旋转驱动机构的自动铅笔中使笔芯的后退量进一步降低的自动铅笔。

用于解决问题的方案

根据本发明的一技术方案，提供一种自动铅笔，其特征在于，该自动铅笔具备：笔杆；夹头单元，其容许笔芯的前进并阻止笔芯的后退；以及旋转驱动机构，其具有旋转体，该旋转驱动机构接受由被所述夹头单元把持着的笔芯承受的书写压力产生的在轴线方向上的后退动作以及由书写压力的解除产生的在轴线方向上的前进动作，而驱动所述旋转体向一方向旋转，所述旋转驱动机构具有：圆环状的第1凸轮面，其形成于所述旋转体的后端面；圆环状的第2凸轮面，其形成于所述旋转体的前端面；第1固定凸轮面，其设于所述笔杆侧，与所述第1凸轮面协作地使所述旋转体旋转；以及第2固定凸轮面，其设于所述笔杆侧，与所述第2凸轮面协作地使所述旋转体旋转，该自动铅笔构成为，利用所述夹头单元的由所述书写压力产生的后退动作，所述旋转体的所述第1凸轮面与所述第1固定凸轮面抵接地使所述旋转体一边旋转一边啮合，利用所述书写压力的解除，所述旋转体的所述第2凸轮面与所述第2固定凸轮面抵接地使所述旋转体一边旋转一边啮合，在所述旋转体的所述第1凸轮面与所述第1固定凸轮面啮合的状态下，所述第2凸轮面和所述第2固定凸轮面设定为在轴线方向上错开了相对于凸轮的一个齿而言的半个相位的关系，在所述旋转体的所述第2凸轮面与所述第2固定凸轮面啮合的状态下，所述第1凸轮面和所述第1固定凸轮面设定为在轴线方向上错开了相对于凸轮的一个齿而言的半个相位的关系，所述第1凸轮面具备第1凸轮齿，所述第2凸轮面具备第2凸轮齿，所述第1固定凸轮面具备与所述第1凸轮齿协作的第1固定凸轮齿，所述第2固定凸轮面具备与所述第2凸轮齿协作的第2固定凸轮齿，在所述第1凸轮齿中，相对于自顶点引出的垂线而言，将相对于所述旋转体的旋转方向位于后侧的底边的长度设为X，将相对于所述旋转体的旋转方向位于前侧的底边的长度设为Y时，以成为0＜Y＜X的关系的方式构成所述第1凸轮齿。

根据另一技术方案，其中，以成为X/Y≥1.72的关系的方式构成所述第1凸轮齿和所述第2凸轮齿。

另外，根据另一技术方案，其中，以成为X/Y≥2.0的关系的方式构成所述第1凸轮齿和所述第2凸轮齿。

另外，根据另一技术方案，其中，在所述旋转体的所述第2凸轮面与所述第2固定凸轮面啮合的状态下，所述第1凸轮齿的顶点和所述第1固定凸轮齿的顶点在周向上分离0.1mm以上。

另外，根据另一技术方案，其中，所述第1固定凸轮面和所述第2固定凸轮面构成为以不阻碍所述旋转体的旋转的最小距离配置。

另外，根据另一技术方案，其中，该自动铅笔构成为，通过所述夹头单元接受所述旋转体的旋转驱动力而旋转，从而笔芯旋转。

发明的效果

根据本发明的技术方案，起到提供一种在具备使笔芯旋转的旋转驱动机构的自动铅笔中使笔芯的后退量进一步降低的自动铅笔的共同的效果。

附图说明

图1是本发明的实施方式的自动铅笔的纵剖视图。

图2是图1的自动铅笔的前半部分的放大剖视图。

图3是图1的自动铅笔的中央部分的放大剖视图。

图4是旋转驱动机构的局部放大图。

图5是按顺序说明旋转驱动机构的旋转体的旋转驱动的图。

图6是按顺序说明旋转驱动机构的旋转体的旋转驱动的示意图。

图7是说明旋转驱动机构的各凸轮的关系的示意图。

图8是说明旋转体的错开的图。

图9是说明旋转体的旋转不良的图。

图10是说明另一旋转驱动机构的各凸轮的关系的示意图。

图11是按顺序说明图10的旋转驱动机构的旋转体的旋转驱动的示意图。

图12是说明以往的旋转驱动机构的旋转体的旋转驱动的示意图。

图13是接着图12的说明旋转体的旋转驱动的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。在全部附图中，对相对应的结构要素标注共同的附图标记。

图1是本发明的实施方式的自动铅笔1的纵剖视图，图2是图1的自动铅笔1的前半部分的放大剖视图。

自动铅笔1具有前笔杆2、与前笔杆2的后端部的外周面螺纹结合的后笔杆3以及与后笔杆3的后端部的内周面嵌合且具备笔夹的内筒4。前笔杆2和后笔杆3构成笔杆5。此外，也可以还包含内筒4在内地称为笔杆5。自动铅笔1构成为笔芯自笔杆5的顶端突出。笔杆5的顶端附近被引导笔芯的顶端管6覆盖。在本说明书中，在自动铅笔1的轴线方向上，将笔芯侧规定为“前”侧，将与笔芯侧相反的一侧规定为“后”侧。

在笔杆5的前端部的内部，滑动件7以能够在轴线方向上滑动并且能够绕轴线旋转的方式配置。滑动件7形成为外径朝向前方去而呈台阶状变细的圆筒状。在滑动件7的前端部安装有上述的顶端管6。另外，在顶端管6的后方配置有在中央形成有通孔的保持夹头8。保持夹头8的通孔与笔芯的外周面滑动接触，以临时保持笔芯的方式发挥作用。

在滑动件7的后端部螺纹结合有形成为圆筒状的中继构件9。在滑动件7和中继构件9的内部配置有把持笔芯的夹头单元10和笔芯壳13。夹头单元10具有夹头主体部11和以包围夹头主体部11的前端部的方式形成为圆筒状的紧固件12。夹头主体部11的至少前半部分沿着轴线方向被分割成3个夹头片11a，沿着中心轴线形成有笔芯的通孔。夹头片11a各自以前端部彼此分开的方式形成。笔芯壳13形成为圆筒状，在内部收纳笔芯。夹头主体部11的后端部插入嵌合于笔芯壳13的前端部的内部。

以包围夹头主体部11的方式配置有螺旋弹簧14。螺旋弹簧14的前端被形成于中继构件9的内周面的台阶部支承，螺旋弹簧14的后端与笔芯壳13的前端面抵接。因而，螺旋弹簧14对笔芯壳13和夹头主体部11向后方施力。被向后方施力的夹头主体部11由于收纳于紧固件12内而前端部彼此接近，能够维持把持着笔芯的状态。另外，在对笔芯施加了书写压力的情况下，夹头主体部11进一步后退而收纳于紧固件12内，笔芯被夹头主体部11把持。由此，笔芯的后退被阻止。另一方面，在作用有将笔芯向前方拉出的力的情况下，由于夹头主体部11未受到紧固件12的作用，因此能够无阻力地将笔芯向前方拉出。即，夹头单元10以容许笔芯的前进并阻止笔芯的后退的方式发挥作用，但只要起到该作用，就也可以是其他的夹头单元，例如球夹头。

紧固件12的外周面与中继构件9的前端部的内周面嵌合。因而，滑动件7、中继构件9以及夹头单元10能够在笔杆5内沿轴线方向移动。中继构件9的后端部连结于后述的旋转驱动机构30。

在笔杆5的后端部、具体而言内筒4的后端部以能够相对于笔杆5前后移动的方式设有作为揿动构件的筒状的揿动构件20。揿动构件20被螺旋弹簧21向后方施力。在揿动构件20的前端部的内部插入有笔芯壳13。在揿动构件20的后端部的内部可装卸地安装有橡皮22。在揿动构件20的后端部的外周面可装卸地安装有揿动盖23，该揿动盖23保护橡皮22不受到污染等。

通过进行将揿动构件20或揿动盖23向前方按压的揿动操作，从而笔芯壳13前进。由此，将夹头主体部11向前方推出。相伴于此，被夹头主体部11把持着的笔芯也前进，以将笔芯自顶端管6送出的方式发挥作用。在解除揿动操作的按压时，利用螺旋弹簧21的作用力，揿动构件20后退而恢复到原来的位置。此时，夹头主体部11利用螺旋弹簧14的作用力后退。另一方面，笔芯被配置于滑动件7内的保持夹头8保持，因此，作为夹头单元10的作用，笔芯被无阻力地自夹头主体部11拉出。其结果，笔芯自顶端管6送出，因而，在每次重复揿动操作时，能够逐次以规定量送出笔芯。

图3是图1的自动铅笔1的中央部分的放大剖视图，图4是旋转驱动机构30的局部放大图。旋转驱动机构30配置于后笔杆3的内部空间。旋转驱动机构30连接于中继构件9的后端部。在前笔杆2的后端面与旋转驱动机构30的前端面之间配置有轴弹簧31，对旋转驱动机构30向后方施力。笔芯壳13贯穿中继构件9和旋转驱动机构30的内部，该笔芯壳13与旋转驱动机构30分离。

旋转驱动机构30具有形成为圆筒状的旋转体40、形成为圆筒状的作为第1凸轮形成构件的上凸轮形成构件41、形成为圆筒状的作为第2凸轮形成构件的下凸轮形成构件42、形成为圆筒状的缸体构件43、形成为圆筒状的转矩消除器44以及螺旋状的缓冲弹簧45。旋转驱动机构30的这些构件成为一体而单元化。

中继构件9的后端部的外周面嵌合于旋转体40的前端部的内周面。旋转体40的前端部附近具有直径略大的形成为凸缘状的部分，在该部分的后端面形成有第1凸轮面40a，在该部分的前端面形成有第2凸轮面40b。

上凸轮形成构件41在旋转体40的第1凸轮面40a的后方以旋转体40能够转动的方式包围该旋转体40。下凸轮形成构件42嵌合于上凸轮形成构件41的前端部的外周面。在上凸轮形成构件41的与旋转体40的第1凸轮面40a相对的前端面形成有第1固定凸轮面41a。在下凸轮形成构件42的与旋转体40的第2凸轮面40b相对的前端部内表面形成有第2固定凸轮面42a。

第1凸轮面40a具备多个第1凸轮齿40aa，第2凸轮面40b具备多个第2凸轮齿40ba，第1固定凸轮面41a具备多个第1固定凸轮齿41aa，第2固定凸轮面42a具备多个第2固定凸轮齿42aa。第1凸轮齿40aa和第1固定凸轮齿41aa为相同形状和相同定向。第1凸轮齿40aa和第2凸轮齿40ba为相同形状但线对称。第1凸轮齿40aa、第2凸轮齿40ba以及第1固定凸轮齿41aa在对应的各个凸轮面沿着周向无间隙地连续配置。另一方面，第2固定凸轮面42a的第2固定凸轮齿42aa为比第1凸轮齿40aa、第2凸轮齿40ba以及第1固定凸轮齿41aa大的相似形状。另外，第2固定凸轮齿42aa在第2固定凸轮面42a沿着周向彼此分离并且等间隔配置。第1凸轮面40a利用多个第1凸轮齿40aa形成为锯齿状，第2凸轮面40b利用多个第2凸轮齿40ba形成为锯齿状，第1固定凸轮面41a利用多个第1固定凸轮齿41aa形成为锯齿状。

形成为圆筒状的缸体构件43嵌合于上凸轮形成构件41的后端部的外周面。在缸体构件43的后端部形成有笔芯壳13能够贯穿的贯穿孔43a。在缸体构件43内配置有形成为圆筒状且能够沿轴线方向移动的转矩消除器44。在转矩消除器44的前端部内表面与缸体构件43的后端部内表面之间配置有缓冲弹簧45。缓冲弹簧45借助转矩消除器44对旋转体40向前方施力。

在此，中继构件9将笔芯的基于书写动作的后退动作和前进动作(缓冲动作)向旋转驱动机构30、即旋转体40传递，并且，中继构件9将旋转驱动机构30的旋转体40的由缓冲动作产生的旋转运动向把持着笔芯的状态下的夹头单元10传递。因而，利用中继构件9的旋转，被夹头单元10保持的笔芯也旋转。

在利用自动铅笔1进行书写时以外、即未对笔芯施加书写压力时，旋转体40借助转矩消除器44在缓冲弹簧45的作用力下位于前方。因而，旋转体40的第2凸轮面40b与第2固定凸轮面42a抵接并成为啮合状态。在利用自动铅笔1进行书写时、即对笔芯施加有书写压力时，夹头单元10克服缓冲弹簧45的作用力而后退，相伴于此，旋转体40也后退。因而，旋转体40的第1凸轮面40a与第1固定凸轮面41a抵接并成为状态。笔芯与旋转体40一体地进行前进、后退或旋转。

图5是按顺序说明旋转驱动机构30的旋转体40的旋转驱动的图，图6是按顺序说明旋转驱动机构30的旋转体40的旋转驱动的示意图。图6的(A)至图6的(E)是与图5的(A)至图5的(E)分别对应的示意图。进一步而言，图5的(A)至图5的(E)以及图6的(A)至图6的(E)与图12的(A)至的图12的(C)以及图13的(D)和图13的(E)分别对应。图6局部地示出了将旋转体40、上凸轮形成构件41以及下凸轮形成构件42在周向上展开的状态。另外，为了使缓冲动作更容易理解，对于旋转体40的凸轮齿，以图4的由假想线围起来的一个凸轮齿的单元U进行说明。

第2固定凸轮齿42aa与其他的凸轮齿为相似形状，因此，从功能性的观点来看，与以相同形状连续配置的凸轮齿实质上等同。因而，例如在图6和后述的图7中，为了容易与图12和图13进行比较，将第2固定凸轮齿42aa近似地示意性表示为以和其他的凸轮齿相同的形状连续配置的凸轮齿。此外，第2固定凸轮齿42aa也可以与其他凸轮齿同样地设为相同的形状，并沿着周向连续配置。另外，第1凸轮齿40aa、第2凸轮齿40ba以及第1固定凸轮齿41aa各自沿着周向连续配置，但也可以沿着周向分离地配置，从功能性的观点来看，也可以是与其他的凸轮齿彼此相似的形状。

图5的(A)和图6的(A)示出了未对笔芯施加书写压力时的状态下的前进了的旋转体40、上凸轮形成构件41以及下凸轮形成构件42的关系。在该状态下，形成于旋转体40的第2凸轮面40b在缓冲弹簧45的作用力下与下凸轮形成构件42的第2固定凸轮面42a抵接。此时，旋转体40的第1凸轮面40a和上凸轮形成构件41的第1固定凸轮面41a设定为在轴线方向上错开了相对于凸轮的一个齿而言的半个相位的关系。

图5的(B)和图6的(B)示出了由于利用自动铅笔1进行书写而对笔芯施加了书写压力的初始的状态。在该状态下，旋转体40伴随夹头单元10的后退使缓冲弹簧45收缩而后退。由此，旋转体40向上凸轮形成构件41侧移动并与第1固定凸轮面41a抵接。

接着，图5的(C)和图6的(C)示出了对笔芯进一步施加书写压力而使旋转体40与上凸轮形成构件41的第1固定凸轮面41a抵接地一边滑动一边后退了的状态。即，旋转体40接受与第1凸轮面40a的一个齿的半个相位相当的旋转驱动。在该状态下，旋转体40的第1凸轮面40a与上凸轮形成构件41的第1固定凸轮面41a啮合。

此外，在图5的旋转体40的中央部描绘的○标记表示旋转体40的旋转移动量。于是，在图5的(C)所示的状态下，旋转体40的第2凸轮面40b与下凸轮形成构件42的第2固定凸轮面42a设定为在轴线方向上错开了相对于凸轮的一个齿而言的半个相位的关系。

接着，图5的(D)和图6的(D)示出了利用自动铅笔1进行的书写结束而解除了对笔芯的书写压力的初始的状态。在该状态下，旋转体40在缓冲弹簧45的作用力下前进。由此，旋转体40向下凸轮形成构件42侧移动，并与第2固定凸轮面42a抵接。

接着，图5的(E)和图6的(E)示出了旋转体40在缓冲弹簧45的作用力下与下凸轮形成构件42的第2固定凸轮面42a抵接地一边滑动一边前进了的状态。即，旋转体40再次接受与第2凸轮面40b的一个齿的半个相位相当的旋转驱动。在该状态下，旋转体40的第2凸轮面40b与下凸轮形成构件42的第2固定凸轮面42a啮合。

因而，如图5中在旋转体40的中央部描绘的○标记所示，伴随承受了书写压力的旋转体40在轴线方向上的往复运动、即前后移动，旋转体40接受与第1凸轮面40a和第2凸轮面40b的一个齿相当的旋转驱动，借助夹头单元10，被该夹头单元10把持着的笔芯也同样地被旋转驱动。因而，利用旋转体40的由书写产生的在轴线方向上的一次前后移动，旋转体40接受与凸轮的一个齿对应的旋转运动，通过重复上述动作，从而笔芯被依次旋转驱动。由此，能够防止笔芯随着书写进行而不均匀地磨损，能够防止书写线的粗细、书写线的深浅较大程度地变化。此外，以下的说明还能够应用于具有旋转驱动机构但不构成为笔芯旋转的自动铅笔。

总之，旋转驱动机构30具有形成于旋转体40的后端面的圆环状的第1凸轮面40a、形成于旋转体40的前端面的圆环状的第2凸轮面40b、设于笔杆5侧并与第1凸轮面40a协作地使旋转体40旋转的第1固定凸轮面41a以及设于笔杆5侧并与第2凸轮面40b协作地使旋转体40旋转的第2固定凸轮面42a。旋转驱动机构30构成为，利用夹头单元10的由书写压力产生的后退动作，旋转体40的第1凸轮面40a与第1固定凸轮面41a抵接地使旋转体40一边旋转一边啮合，利用书写压力的解除，旋转体40的第2凸轮面40b与第2固定凸轮面42a抵接地使旋转体40一边旋转一边啮合。在旋转体40的第1凸轮面40a与第1固定凸轮面41a啮合的状态下，第2凸轮面40b和第2固定凸轮面42a设定为在轴线方向上错开了相对于凸轮的一个齿而言的半个相位的关系，在旋转体40的第2凸轮面40b与第2固定凸轮面42a啮合的状态下，第1凸轮面40a和第1固定凸轮面41a设定为在轴线方向上错开了相对于凸轮的一个齿而言的半个相位的关系。

此外，承受缓冲弹簧45的作用力而将旋转体40向前方推出的转矩消除器44在其前端面与旋转体40的后端面之间产生滑动，从而防止旋转体40的旋转运动向缓冲弹簧45传递。即，利用转矩消除器44，防止旋转体40的旋转运动向缓冲弹簧45传递，由此，防止缓冲弹簧45产生阻碍旋转体40的旋转动作的反扭转(扭矩)。

如上所述，自动铅笔1具有夹头单元10和旋转体40，利用夹头单元10的前后移动进行笔芯的解除和把持，从而构成为能够将笔芯向前方送出，夹头单元10以能够在把持着笔芯的状态下绕中心轴线旋转的方式被保持在笔杆5内，并且，构成为利用旋转体40在笔芯的书写压力下借助夹头单元10产生的前后移动使旋转体40旋转，将旋转体40的旋转运动借助夹头单元10向笔芯传递。

图7是说明旋转驱动机构30的各凸轮的关系的示意图，是与图6的(A)相同的图。第1凸轮面40a的第1凸轮齿40aa具有第1斜面40aa1和与第2斜面相当的垂直面40aa2，利用相邻的第1凸轮齿40aa的第1斜面40aa1和垂直面40aa2，使第1凸轮面40a成为连续的锯齿状。第1斜面40aa1为相对于与轴线方向正交的横截方向以倾斜角θ倾斜的面，垂直面40aa2为与轴线方向平行的面、即与横截方向正交的面。如上所述，第2凸轮面40b的第2凸轮齿40ba、第1固定凸轮面41a的第1固定凸轮齿41aa也具有同样的形状。

第1凸轮齿40aa和第2凸轮齿40ba的高度以及第2固定凸轮齿42aa实质上与第2凸轮齿40ba啮合的高度与图12的(A)的距离h相当，设为距离H。第1凸轮齿40aa的垂直面40aa2的长度与第1凸轮齿40aa的高度相等，因而与距离H相等。第1凸轮齿40aa的顶端利用旋转体40的后退而与第1固定凸轮齿41aa抵接为止的移动距离与图12的(A)的距离d相当，设为距离D。将第1凸轮齿40aa的沿着周向的长度设为凸轮齿的长度L。

此外，第1凸轮齿40aa具有与形成为圆筒状的旋转体40的构件对应的径向上的厚度。图6和图7示意性地示出了将旋转体40、上凸轮形成构件41以及下凸轮形成构件42在周向上展开的状态，但对于第1凸轮齿40aa而言，将径向上的厚度的范围内的哪一部分展开，严格而言，角度和尺寸略微不同。因而，在图6和图7以及本说明书的其他说明中，设为将旋转体40的规定外径的最外侧部分在周向上展开，来规定θ和L等角度和距离以及其他构件的位置关系。

在自动铅笔1的旋转驱动机构30中，第1固定凸轮面41a和第2固定凸轮面42a以不阻碍旋转体40的旋转的最小距离配置。因此，第2凸轮齿40ba与第2固定凸轮齿42aa实质上啮合的高度即距离H和第1凸轮齿40aa的顶端与第1固定凸轮齿41aa在轴线方向上的距离D构成为相等。

详细而言，在与图5的(A)和图6的(A)相当的图7中，旋转体40通过第2凸轮面40b的第2凸轮齿40ba与第2固定凸轮面42a的第2固定凸轮齿42aa卡定从而被限制旋转。在旋转体40从该状态起利用笔芯的后退而后退了距离H时，第2凸轮齿40ba与第2固定凸轮齿42aa的卡定被解除，由此，旋转体40的旋转的限制被解除。另外，当旋转体40后退了距离D时，旋转体40的第1斜面40aa1与第1固定凸轮齿41aa抵接，由此，能够使旋转体40旋转。

总之，能够说，同时进行旋转体40的旋转的限制的解除和第1凸轮面40a与第1固定凸轮面41a的抵接的情况、即距离H与距离D相等的状态(D＝H)为第1固定凸轮面41a和第2固定凸轮面42a以不阻碍旋转体40的旋转的最小距离配置的状态。换言之，在距离H与距离D相等的情况下，笔芯的后退量m成为最小。也可以考虑制造时的公差等，构成为距离D略长于距离H。最小距离是指，只要以不阻碍旋转体的旋转的方式设计的意图在客观上或外形上明确即可，在还考虑了制造时的公差的基础上进行判断，不考虑自动铅笔的使用的磨损地进行判断。

如上所述，第1凸轮面40a和第1固定凸轮面41a错开了相对于凸轮的一个齿而言的半个相位地配置。因而，旋转体40从图5的(B)和图6的(B)所示的状态到图5的(C)和图6的(C)所示的状态，旋转了距离1/2L并且后退了距离1/2H。总之，在一系列缓冲动作中，笔芯后退了距离3/2H(＝1/2H+H)，作为旋转驱动机构30，这是笔芯的最小的后退量m。将这样在几何学上求得的最小的后退量m设为最小后退量M。当然，旋转体40自后退的状态(图5的(C)和图6的(C))到前进的状态(图5的(E)和图6的(E))的在轴线方向上的移动量、即前进量为与最小后退量M相同的距离3/2H。

此外，当着眼于第2凸轮面40b的第2凸轮齿40ba的齿顶的顶端的动作时，在最初后退时沿着轨迹T1移动，利用之后的旋转和后退而沿着轨迹T2移动。第1凸轮面40a的第1凸轮齿40aa也描绘与此同样的轨迹地移动。

距离H依赖于第1凸轮齿40aa的倾斜角θ和周向上的长度L，为H＝Ltanθ的关系。因此，通过进一步减小凸轮齿的长度L或者进一步减小倾斜角θ，能够减小距离H，作为结果，能够进一步减小最小后退量M。于是，对倾斜角θ和凸轮齿的长度L的设计进行说明。

倾斜角θ是利用其大小来确定凸轮齿彼此的滑动难易度的一个主要因素。即，若倾斜角θ过小，例如倾斜角θ小于摩擦角，则凸轮齿彼此不滑动，因而旋转体40不旋转。若倾斜角θ过大，则距离H变得更大，最小后退量M也变得更大。还整体考虑作为书写工具的部件使用的材料，倾斜角θ优选为8°～25°的范围内。

一般而言，自动铅笔等书写工具的结构部件大多由聚丙烯、聚缩醛等树脂形成。特别是，对于旋转体40、上凸轮形成构件41以及下凸轮形成构件42的凸轮构造这样的复杂的形状且对外观不造成影响的内部部件，基本上都不是由金属材料形成。对于形成于这些部件的各凸轮齿的协作动作、具体而言旋转体40与上凸轮形成构件41或下凸轮形成构件42抵接地一边滑动一边旋转的动作，特别是考虑摩擦阻力来更可靠地进行，因此，在各凸轮齿中需要大于摩擦角的倾斜角θ。例如，利用聚缩醛制造旋转体40、上凸轮形成构件41以及下凸轮形成构件42，其摩擦角为10.2°。即，当倾斜角θ为10.2°以下时，凸轮齿彼此不滑动，因而无法使旋转体40旋转。

凸轮齿的长度L通过根据旋转体40的外径计算整周的长度(外径×π)，并将其除以凸轮齿的数量来计算。对旋转体40的外径的尺寸设计的一个例子进行说明。根据自动铅笔用芯的日本工业标准JIS规格S6005，0.5mm的笔芯被容许到0.58mm的外径。在设为能够将多根笔芯收纳于笔芯壳13的情况下，笔芯壳13的内径例如作为3根笔芯的量而至少需要1.8mm。从强度的观点来看，树脂制的构件将圆筒状的部分的壁厚设为至少0.5mm。因而，笔芯壳13的壁厚、包围笔芯壳13的部分的旋转体40的壁厚以及形成有凸轮齿的部分的壁厚分别设为0.5mm。考虑这些壁厚以及笔芯壳13的内径，旋转体40的第1凸轮面40a和第2凸轮面40b的部分的外径成为4.8mm。

第1凸轮面40a的凸轮齿的数量、即对应的第2凸轮面40b的凸轮齿的数量优选为20～90个。凸轮齿的数量规定笔芯的利用一次缓冲动作旋转的旋转角。例如，在凸轮齿的数量为90个的情况下，将360°除以90而成为4°，因此，旋转体40利用一次缓冲动作旋转4°。因而，在进行90画的书写时，笔芯旋转一周。

若凸轮齿的数量多于90个，则旋转角变得更小，下次书写由笔芯磨损的部分进行。因此，无法达成防止笔芯的不均匀的磨损这样的具备旋转驱动机构的自动铅笔的本来的目的。另一方面，若凸轮数少于20个，则凸轮齿的长度L变得更大。因此，根据上述的距离H＝Ltanθ的关系式，凸轮齿的高度即距离H变得更大，导致最小后退量M也变得更大。因此，凸轮齿的数量优选为20～90个。

在将旋转体40的外径设为4.8mm，将凸轮齿的数量设为90个，将倾斜角θ设为比摩擦角10.2°大的10.3°的情况下，凸轮齿的长度L根据4.8×π/90而为大约0.17mm。于是，凸轮齿的高度即距离H根据Ltanθ的关系式而为0.03mm。其结果，最小后退量M根据3/2H的关系式而为0.05mm。

如上所述，在笔芯的后退量m小于作为最小后退量M的0.05mm的情况下，由于凸轮齿的倾斜角θ变得更小，因此可能导致凸轮齿彼此不滑动而产生旋转不良，或者，由于旋转体40的旋转角变得更小，因此可能导致无法达成具备旋转驱动机构的自动铅笔的本来的目的。因而，后退量m优选为作为最小后退量M的0.05mm以上。

另一方面，后退量m优选为0.3mm以下。在后退量m大于0.3mm的情况下，可能导致使用者感到由于笔芯的后退产生的不自然。

本发明人等进行了如下调查：针对23名学生，关于后退量m为0.15mm的自动铅笔和后退量m为0.3mm的自动铅笔，在未事先告知后退量m存在不同的情况下请他们进行书写，得到如下结果：全员注意到了该不同。总之，得知了即使是0.15mm的微小不同，使用者也能够感觉到。笔芯的后退量m优选更小，但如上所述，若后退量m过小，则可能导致旋转不良等。为了在使用者尽可能感觉不到笔芯的后退这样的不自然的同时可靠地实现旋转体40和笔芯的旋转，后退量m优选为0.3mm以下。

如上所述，自动铅笔1具备：笔杆5；夹头单元10，其容许笔芯的前进并阻止笔芯的后退；以及旋转驱动机构30，其具有旋转体40，接受由被夹头单元10把持着的笔芯承受的书写压力产生的在轴线方向上的后退动作以及由书写压力的解除产生的在轴线方向上的前进动作，而驱动旋转体40向一方向旋转，在该自动铅笔1中，笔芯的后退量m优选为0.05mm～0.3mm的范围内。

如上所述，在将凸轮齿的数量设为90个时，利用一次缓冲动作旋转4°。在书写压力较大的使用者的情况下，笔芯的由于一次书写而磨损的量也较多，因此，存在4°的旋转不够的情况。为了增加笔芯的利用一次缓冲动作旋转的旋转角，凸轮齿的数量更优选为20～40个。例如，在凸轮齿的数量为40个的情况下，将360°除以40而成为9°，因此，旋转体40利用一次缓冲动作旋转9°。因而，在进行40画的书写时，笔芯旋转一周。

在将旋转体40的外径设为上述的4.8mm，将凸轮齿的数量设为40个，将倾斜角θ设为10.3°的情况下，凸轮齿的长度L根据4.8×π/40而为大约0.38mm。于是，凸轮齿的高度即距离H根据Ltanθ的关系式而为0.07mm。其结果，最小后退量M根据3/2H的关系式而为0.1mm。

如上所述，在后退量m为0.1mm以上时，即使在书写压力较强的使用者的情况下，也能够得到足够的笔芯的旋转，因而更优选。而且，对于有的使用者，存在使自动铅笔1相对于书写面极端地倾斜地进行书写的情况。在这样的情况下，后退量m更大的方式、也就是使凸轮齿的长度L更长或使倾斜角θ更大的方式能够使各凸轮齿可靠地协作，因而优选。也由于这样的理由，后退量m更优选为0.1mm以上。

另外，在书写较小的文字时，注视笔芯的顶端并且感觉也更敏锐，因此，后退量m更优选为0.2mm以下。另外，即使是相同的缓冲量，利用0.5mm的笔芯进行书写时感受到的感觉与利用0.3mm的笔芯进行书写时感受到的感觉也不同。即，对于利用0.3mm的笔芯进行书写时感受到的感觉，相对于笔芯的粗细而言笔芯的顶端前进后退的距离相对较大，因此，更容易感到不自然。也由于这样的理由，后退量m更优选为0.2mm以下。

如上所述，笔芯的后退量m更优选为0.1mm～0.2mm的范围内。

另外，后退量m也可以根据笔芯的芯径而变更，更优选为笔芯的外径的大约一半以下。例如，根据自动铅笔用芯的日本工业标准JIS规格S6005，例如，0.5mm的笔芯被规定为0.55mm～0.58mm。因而，在0.5mm的笔芯的情况下，后退量m优选为0.3mm以下。同样，0.3mm的笔芯被规定为0.37mm～0.39mm。因而，在0.3mm的笔芯的情况下，后退量m优选为0.2mm以下。

此外，凸轮齿也可以不是遍及整周地连续。在考虑凸轮齿的数量的情况下，即使在凸轮齿不是遍及整周地连续而是分离地配置的情况下，也可以通过将整周的长度除以作为代表的一个凸轮齿的周向上的长度L，来算出假想的凸轮齿的数量。为了设计的高效化，凸轮齿的数量相对于旋转体40的一周360°优选为20个、40个、60个以及90个，从后退量m的降低的观点来看，最优选为40个。

在上述的实施方式中，基于旋转体40的外径、凸轮齿的数量、倾斜角的一个例子，对最小后退量M以及笔芯的后退量m进行了说明，但上述的笔芯的后退量m的较佳的范围在其他的外径、凸轮齿的数量等的自动铅笔中也同样能够应用。即，根据上述的实施方式，在具备使笔芯旋转的旋转驱动机构的自动铅笔1中，能够使笔芯的后退量进一步降低。

另外，使第1凸轮齿40aa的长度L进一步缩短是指，使一个第1凸轮齿40aa在整周的长度中所占的比例减小。换言之，使长度L进一步缩短能够增加凸轮齿的数量。在使长度L进一步缩短时，可能由于旋转体40相对于上凸轮形成构件41和下凸轮形成构件42的相对的位置关系在径向上错开、即彼此的中心轴线错开，而使配置于与相对于错开的方向正交的方向对应的位置的凸轮齿的啮合不完全。其结果，可能产生旋转体40的旋转不良。关于这一点，参照图8和图9进行说明。

图8是说明旋转体40的错开的图，图9是说明旋转体40的旋转不良的图。图8从轴线方向观察旋转驱动机构30并舍去比例尺等而稍微夸张地示意性地进行了描绘。在图8中，示出了旋转体40相对于上凸轮形成构件41和下凸轮形成构件42在图中向上方错开了距离g的状态。即，由于上凸轮形成构件41和下凸轮形成构件42设于笔杆5侧，因此，它们的中心轴线一致，但仅旋转体40的中心轴线错开了距离g。

图9的(A)示出了旋转体40在径向上最大程度错开的位置即图8的部分P1的各凸轮的关系。图9的(B)示出了旋转体40在周向上最大程度错开的位置即图8的部分P2的各凸轮的关系。即，部分P1为位于旋转体40错开的方向上的部分，部分P2为位于与错开的方向正交的方向上的部分。由于各凸轮的各凸轮齿沿着周向配置，因此，在部分P1中，凸轮齿各自在图中沿着左右方向配置，在部分P2中，凸轮齿各自在图中沿着上下方向配置。

参照图9的(A)，与图6的(A)所示的状态相比较，旋转体40的凸轮齿相对于上凸轮形成构件41和下凸轮形成构件42的凸轮齿在旋转体40的径向、即图中纸面垂直方向上错开了距离g。因此，在部分P1中，不存在凸轮齿的相位的错开，因而对旋转体40的旋转驱动几乎不存在影响。

另一方面，参照图9的(B)，与图6的(A)所示的状态相比较，旋转体40的凸轮齿相对于上凸轮形成构件41和下凸轮形成构件42的凸轮齿沿旋转体40的周向、即图中右方向错开了距离g。通常而言，在旋转体40由于书写而后退时，旋转体40的第1凸轮面40a遍及旋转体40的第1斜面40aa1的一半的长度地与上凸轮形成构件41的第1固定凸轮面41a抵接。即，如图6的(B)所示，抵接部分在周向上的长度即卡挂量E为1/2L。

另一方面，由于旋转体40错开了距离g，因而卡挂量E减小与其相对应的量。因此，第1凸轮面40a和第1固定凸轮面41a无法可靠地协作，而可能导致产生旋转体40不旋转的旋转不良。另外，如图9的(C)所示，在距离g大于第1凸轮齿40aa的凸轮齿的长度L的一半的情况、即错开了相对于凸轮的一个齿而言的半个相位以上的情况下，第1凸轮面40a也无法与应该抵接的对应的第1固定凸轮面41a抵接。其结果，即使在其他的部分产生了旋转驱动力，旋转也被该部分限制，而产生旋转体40不旋转的旋转不良。

总之，凸轮齿的长度L相对于旋转体40在径向上错开的距离g相对地越小，则产生旋转不良的可能性越高。因而，考虑旋转体40的径向上的错开，在能够实现上述的笔芯的后退量m的范围内适当确定凸轮齿的长度L进而适当确定凸轮齿的数量。

此外，旋转体40的径向上的错开较大程度地依赖于旋转体40经由中继构件9连结的滑动件7的顶端部的外周面与包围该外周面的前笔杆2的内周面之间的间隙。间隙起因于制造时的公差，因此，为了能够更高精度地进行加工，至少滑动件7优选为金属制。

上述的实施方式中的旋转体40的第1凸轮齿40aa具有第1斜面40aa1和与第2斜面相当的垂直面40aa2。因此，第1凸轮面40a形成为连续的所谓的锯齿状。其他的凸轮齿也为同样的形状。例如，专利文献1所述的自动铅笔也为同样的形状。凸轮齿即使不是锯齿状也能够驱动旋转体旋转。以下，说明另一凸轮齿的形状。

图10是说明另一旋转驱动机构的各凸轮的关系的示意图，是与图7对应的图。图10所示的旋转驱动机构具有旋转体140、上凸轮形成构件141以及下凸轮形成构件142，能够与上述的旋转驱动机构30的旋转体40、上凸轮形成构件41以及下凸轮形成构件42置换。

第1凸轮面140a的第1凸轮齿140aa具有第1斜面140aa1和第2斜面140aa2，第1凸轮面140a利用相邻的第1凸轮齿140aa的第1斜面140aa1和第2斜面140aa2成为连续的山型形状。第1斜面140aa1为相对于与轴线方向正交的横截方向以倾斜角θ倾斜的面。第2凸轮面140b的第2凸轮齿140ba、第1固定凸轮面141a的第1固定凸轮齿141aa以及第2固定凸轮面142a的第2固定凸轮齿142aa也具有与第1凸轮齿140aa同样的形状。

图11是按顺序说明图10的旋转驱动机构的旋转体140的旋转驱动的示意图。图11的(A)至图11的(E)是与图6的(A)至图6的(E)分别对应的示意图，基本的动作是相同的。图11局部地示出了将旋转体140、上凸轮形成构件141以及下凸轮形成构件142在周向上展开的状态。另外，为了使缓冲动作更容易理解，对于旋转体140的凸轮齿，与图6同样地以一个凸轮齿的单元U进行说明。

图11的(A)示出了未对笔芯施加书写压力时的状态下的前进了的旋转体140、上凸轮形成构件141以及下凸轮形成构件142的关系。在该状态下，形成于旋转体140的第2凸轮面140b在缓冲弹簧45的作用力下与下凸轮形成构件142的第2固定凸轮面142a抵接。此时，旋转体140的第1凸轮面140a和上凸轮形成构件141的第1固定凸轮面141a设定为在轴线方向上错开了相对于凸轮的一个齿而言的半个相位的关系。

图11的(B)示出了由于利用自动铅笔1进行书写而对笔芯施加了书写压力的初始的状态。在该状态下，旋转体140伴随夹头单元10的后退使缓冲弹簧45收缩而后退。由此，旋转体140向上凸轮形成构件141侧移动并与第1固定凸轮面141a抵接。

接着，图11的(C)示出了对笔芯进一步施加书写压力而使旋转体140与上凸轮形成构件141的第1固定凸轮面141a抵接地一边滑动一边后退了的状态。即，旋转体140接受与第1凸轮面140a的一个齿的半个相位相当的旋转驱动。在该状态下，旋转体140的第1凸轮面140a与上凸轮形成构件141的第1固定凸轮面141a啮合。

接着，图11的(D)示出了利用自动铅笔1进行的书写结束而解除了对笔芯的书写压力的初始的状态。在该状态下，旋转体140在缓冲弹簧45的作用力下前进。由此，旋转体140向下凸轮形成构件142侧移动，并与第2固定凸轮面142a抵接。

接着，图11的(E)示出了旋转体140在缓冲弹簧45的作用力下与下凸轮形成构件142的第2固定凸轮面142a抵接地一边滑动一边前进了的状态。即，旋转体140再次接受与第2凸轮面140b的一个齿的半个相位相当的旋转驱动。在该状态下，旋转体140的第2凸轮面140b与下凸轮形成构件142的第2固定凸轮面142a啮合。

因而，伴随着承受了书写压力的旋转体140在轴线方向上的往复运动、即前后移动，旋转体140接受与第1凸轮面140a以及第2凸轮面140b的一个齿相当的旋转驱动，借助夹头单元10，被该夹头单元10把持着的笔芯也同样地被旋转驱动。总之，无论凸轮齿的形状为锯齿状，还是山型形状，旋转驱动机构的基本的旋转驱动的动作都没有差异。

参照图10，说明最小后退量M的计算。图7所示的锯齿状的凸轮齿的高度为距离H，相对于此，将图10所示的山型形状的凸轮齿的高度设为距离H’。在图10中，用假想线示出了图7所示的锯齿状的凸轮齿。将第1凸轮齿140aa的顶端利用旋转体140的后退而与第1固定凸轮齿141aa抵接为止的移动距离设为距离D。将第1凸轮齿140aa的沿着周向的长度设为凸轮齿的长度L。考虑到第1凸轮齿140aa的三角形，在自顶点相对于底边引出垂线而对长度L进行了分割时，将相对于旋转体140的旋转方向(图中左方向)位于后侧的底边的长度设为X，将相对于旋转体140的旋转方向位于前侧的底边的长度设为Y。

锯齿状的凸轮齿的距离H与山型形状的凸轮齿的距离H’在几何学上成为H’＝HX/(X+Y)的关系。另外，考虑图10的第2凸轮齿140ba的部分的多个辅助线J，距离D成为D＝H-2H(Y/(X+Y))＝H(X-Y)/(X+Y)。由此，最小后退量M成为M＝1/2H+D＝1/2H+H(X-Y)/(X+Y)＝H(3X-Y)/{2(X+Y)}＝H’(3X-Y)/(2X)的关系。因而，求得最小后退量M＝3/2H’-H’Y/(2X)的关系式。在图7所示的凸轮齿的高度为距离H的锯齿状的凸轮齿的情况下，Y为零，因此，根据该关系式，如上所述，成为最小后退量M＝3/2H。

此外，当着眼于第2凸轮面140b的第2凸轮齿140ba的齿顶的顶端的动作时，在最初后退时沿着轨迹T3移动，利用之后的旋转和后退沿着轨迹T4移动。第1凸轮面140a的第1凸轮齿140aa也描绘与此同样的轨迹地移动。

第1凸轮齿140aa在X＝Y时成为等腰三角形，这样的凸轮齿公开于专利文献2的图4中。在该情况下，根据最小后退量M＝3/2H’-H’Y/(2X)的关系式，成为最小后退量M＝H’，最小后退量M成为最小。然而，参照图10考虑X＝Y的情况时可明确，第1凸轮齿140aa的顶点与第1固定凸轮齿141aa的顶点配置于相对的位置。因此，卡挂量E微小或成为点状，可能由于旋转体140在径向上的略微的错开而产生旋转不良。

因而，Y优选为小于X。另外，根据上述关系式，在第1凸轮齿140aa不是图7所示的直角三角形即锯齿状的第1凸轮齿40aa的情况下，能够进一步减小最小后退量M。因而，Y优选为大于零。

如上所述，优选的是，若相对于第1凸轮齿140aa的顶点或第2凸轮齿140ba的顶点而言，将相对于旋转体140的旋转方向位于后侧的底边的长度设为X，将相对于旋转体140的旋转方向位于前侧的底边的长度设为Y，则以成为0＜Y＜X的关系的方式构成第1凸轮齿140aa和第2凸轮齿140ba。而且，第1固定凸轮面141a和第2固定凸轮面142a优选构成为以不阻碍旋转体140的旋转的最小距离配置。由此，能够进一步降低最小后退量M以及笔芯的后退量m，并且能够更大程度地确保所需的卡挂量E。

另外，若考虑制造时的公差，则卡挂量E优选为0.1mm以上(E≥0.1mm)。关于这一点，考虑将凸轮齿的数量设为40个，并如上所述旋转体140的第1凸轮面140a和第2凸轮面140b的部分的外径为4.8mm的情况。另外，关于各种尺寸，与绕自动铅笔1或旋转体140的中心轴线的旋转角对应地进行说明。

在凸轮齿的数量为40个时，与凸轮的一个齿的半个相位相当的旋转角α为360/40/2＝4.5°。根据4.8mm×π×β/360＝0.1的关系式，与0.1mm的卡挂量E相当的旋转角β为2.4°。参照图10，关于上述的第1凸轮齿140aa的底边，在考虑了X＝Y的等腰三角形的情况下，第1凸轮齿140aa的顶点向图中左方向偏移1.2°，相对的第1固定凸轮齿141aa向图中右方向偏移1.2°，则相对地合计成为2.4°的旋转角，卡挂量E成为0.1mm。关于此时的第1凸轮齿140aa的底边的长度，与X相当的旋转角根据与凸轮的一个齿相当的旋转角的9.0°而成为9.0/2+1.2＝5.7°，与Y相当的旋转角成为9.0/2-1.2＝3.3°。因而，为了使卡挂量E≥0.1mm，优选为X/Y≥5.7/3.3＝1.72。

如上所述，优选以成为X/Y≥1.72的关系的方式构成第1凸轮齿140aa和第2凸轮齿140ba。另外，为了更可靠地防止由于旋转体140在径向上错开导致的旋转不良，更优选以成为X/Y≥2.0的关系的方式构成第1凸轮齿140aa和第2凸轮齿140ba。另外，即使在处于上述的X和Y的关系的凸轮齿的情况下，如上所述，由后退动作产生的笔芯的后退量也优选为0.05mm～0.3mm的范围内，更优选为0.1mm～0.2mm的范围内。

在上述的实施方式中，基于旋转体140的外径、凸轮齿的数量、倾斜角的一个例子，说明了较佳的凸轮齿的形状、即X和Y的关系，但上述的X和Y的关系在其他的外径、凸轮齿的数量等的自动铅笔中也同样能够应用。即，根据上述的实施方式，在具备使笔芯旋转的旋转驱动机构的自动铅笔1中，能够进一步降低笔芯的后退量。

附图标记说明

1、自动铅笔；5、笔杆；10、夹头单元；20、揿动构件；31、轴弹簧；40、旋转体；40a、第1凸轮面；40aa、第1凸轮齿；40b、第2凸轮面；40ba、第2凸轮齿；41、上凸轮形成构件；41a、第1固定凸轮面；41aa、第1固定凸轮齿；42、下凸轮形成构件；42a、第2固定凸轮面；42aa、第2固定凸轮齿；140、旋转体；140a、第1凸轮面；140aa、第1凸轮齿；140b、第2凸轮面；140ba、第2凸轮齿；141、上凸轮形成构件；141a、第1固定凸轮面；141aa、第1固定凸轮齿；142、下凸轮形成构件；142a、第2固定凸轮面；142aa、第2固定凸轮齿；M、最小后退量。

Claims (6)

1.一种自动铅笔，其特征在于，

该自动铅笔具备：

笔杆；

夹头单元，其容许笔芯的前进并阻止笔芯的后退；以及

旋转驱动机构，其具有旋转体，该旋转驱动机构接受由被所述夹头单元把持着的笔芯承受的书写压力产生的在轴线方向上的后退动作以及由书写压力的解除产生的在轴线方向上的前进动作，而驱动所述旋转体向一方向旋转，

所述旋转驱动机构具有：圆环状的第1凸轮面，其形成于所述旋转体的后端面；圆环状的第2凸轮面，其形成于所述旋转体的前端面；第1固定凸轮面，其设于所述笔杆侧，与所述第1凸轮面协作地使所述旋转体旋转；以及第2固定凸轮面，其设于所述笔杆侧，与所述第2凸轮面协作地使所述旋转体旋转，

该自动铅笔构成为，利用所述夹头单元的由所述书写压力产生的后退动作，所述旋转体的所述第1凸轮面与所述第1固定凸轮面抵接地使所述旋转体一边旋转一边啮合，利用所述书写压力的解除，所述旋转体的所述第2凸轮面与所述第2固定凸轮面抵接地使所述旋转体一边旋转一边啮合，

在所述旋转体的所述第1凸轮面与所述第1固定凸轮面啮合的状态下，所述第2凸轮面和所述第2固定凸轮面设定为在轴线方向上错开了相对于凸轮的一个齿而言的半个相位的关系，在所述旋转体的所述第2凸轮面与所述第2固定凸轮面啮合的状态下，所述第1凸轮面和所述第1固定凸轮面设定为在轴线方向上错开了相对于凸轮的一个齿而言的半个相位的关系，

所述第1凸轮面具备第1凸轮齿，所述第2凸轮面具备第2凸轮齿，所述第1固定凸轮面具备与所述第1凸轮齿协作的第1固定凸轮齿，所述第2固定凸轮面具备与所述第2凸轮齿协作的第2固定凸轮齿，

在所述第1凸轮齿中，相对于自顶点引出的垂线而言，将相对于所述旋转体的旋转方向位于后侧的底边的长度设为X，将相对于所述旋转体的旋转方向位于前侧的底边的长度设为Y时，以成为0＜Y＜X的关系的方式构成所述第1凸轮齿。

2.根据权利要求1所述的自动铅笔，其中，

以成为X/Y≥1.72的关系的方式构成所述第1凸轮齿和所述第2凸轮齿。

3.根据权利要求2所述的自动铅笔，其中，

以成为X/Y≥2.0的关系的方式构成所述第1凸轮齿和所述第2凸轮齿。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的自动铅笔，其中，

在所述旋转体的所述第2凸轮面与所述第2固定凸轮面啮合的状态下，所述第1凸轮齿的顶点和所述第1固定凸轮齿的顶点在周向上分离0.1mm以上。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的自动铅笔，其中，

所述第1固定凸轮面和所述第2固定凸轮面构成为以不阻碍所述旋转体的旋转的最小距离配置。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的自动铅笔，其中，

该自动铅笔构成为，通过所述夹头单元接受所述旋转体的旋转驱动力而旋转，从而笔芯旋转。