JP2014217176A - 入力デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】個々の磁石を小型化したうえで、発生可能な電磁力の強さを確保した入力デバイスの提供。
【解決手段】入力デバイス１００は、回路基板５２に保持された四つのコイル４１〜４４と、可動ヨーク７２に保持されて移動可能な四つの磁石６１〜６４を備えている。各コイル４１〜４４は、ｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれに二つずつ並べられている。各磁石６１〜６４は、極性が互い違いとなるように、ｘ軸方向及びｙ軸方向にそれぞれ二つずつ配列されている。各コイル４１〜４４及び各磁石６１〜６４は、各辺がｘ軸又はｙ軸に沿った四辺形状に形成されている。加えて各磁石６１〜６４は、各コイル４１〜４４に近似又は実質同一の四辺形状とされている。
【選択図】図３

Description

本発明は、操作力が入力される入力デバイスに関する。

従来、例えば特許文献１には、入力デバイスに用いられるアクチュエータとして、四つの磁石及び四つのコイルを備えた構成が、開示されている。各磁石は、コイルと対向する面の極性が互い違いとなるように配列されており、第１ヨーク板に保持されている。一方、各コイルは、四つの磁石のうち二つとｚ軸方向において対向する配置にて、第２ヨーク板に保持されている。各コイルに巻回しされる巻線は、ｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれに延伸している。

加えて、第２ヨーク板は、第１ヨーク板に対して相対移動可能に設けられており、ユーザ操作の入力される触感呈示部材に固定されている。こうした構成により、各巻線に電流を印加して、各コイル及び各磁石の間にｘ軸方向及びｙ軸方向への電磁力を生じさせることで、入力デバイスは、触感呈示部材を通じて、任意の強さの操作反力をユーザに感じさせることができる。

特許第３９９７８７２号公報

さて、引用文献１に開示の構成において、触感呈示部材及び第２ヨーク板には、ｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれにおいて、移動可能な距離（以下、「全ストローク量」という）が予め規定されている。ここで、第２ヨーク板を第１ヨーク板に対し移動させた際に、コイルが対向する磁石からはみ出してしまうと、各コイル及び各磁石間にて発生可能な電磁力の強さは、低下してしまう。こうした事態を回避するため、各磁石は、各軸方向における第２ヨーク板の全ストローク量を鑑みて、各コイルよりも大きくされている。こうした構成では、各軸方向に必要とされる第２ヨーク板の全ストローク量が、個々の磁石において確保されなければならないため、一つの磁石における一辺の長さを低減し、各磁石を小型化することは、困難であった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、磁石のような磁極形成部について個々の大きさを小型化したうえで、発生可能な電磁力の強さを確保した入力デバイスを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、仮想の操作平面（ＯＰ）に沿う方向の操作力が入力される入力デバイスであって、電流を印加される巻線（４９）が操作平面に沿うｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれに延伸する四辺を形成するよう巻回しされた四つのコイル体（４１〜４４）と、四つのコイル体によって四方を囲まれた中央領域（５４）が形成されるよう、ｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれにコイル体が二つずつ並ぶ十字配置にて、これらコイル体を保持する保持体（５２）と、各コイル体と近似又は実質同一の四辺形状に形成されて、四つのコイル体のうち二つと巻線の巻回軸方向において対向する対向面（６８）を有し、対向面の極性が互い違いとなるようにｘ軸方向及びｙ軸方向にそれぞれ二つずつ配列され、各巻線への電流の印加によって各コイル体との間に電磁力（ＥＭＦ_ｘ，ＥＭＦ_ｙ）を生じさせる四つの磁極形成部（６１〜６４）と、操作力の入力により保持体に対し相対移動可能に設けられ、各対向面と各コイル体との間に所定の間隙が形成されるよう四つの磁極形成部を保持する移動体（７２）と、を備えることを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、仮想の操作平面（ＯＰ）に沿う方向の操作力が入力される入力デバイスであって、電流を印加される巻線（４９）が操作平面に沿うｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれに延伸する四辺を形成するよう巻回しされた四つのコイル体（４１〜４４）と、四つのコイル体によって四方を囲まれた中央領域（５４）が形成されるよう、ｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれにコイル体が二つずつ並ぶ十字配置にて、これらコイル体を保持する保持体（５２）と、四つのコイル体のうち二つと巻線の巻回軸方向において対向する対向面（６８）を有し、対向面の極性が互い違いとなるようにｘ軸方向及びｙ軸方向にそれぞれ二つずつ配列され、各巻線への電流の印加によって各コイル体との間に電磁力（ＥＭＦ_ｘ，ＥＭＦ_ｙ）を生じさせる四つの磁極形成部（６１〜６４）と、操作力の入力により保持体に対し相対移動可能に設けられ、各対向面と各コイル体との間に所定の間隙が形成されるよう四つの磁極形成部を保持する移動体（７２）と、を備え、四つの磁極形成部からなる磁極体（６０）について、ｘ軸及びｙ軸のそれぞれに沿った最大長さを、磁極体のｘ軸方向長さ（Ｌｍａ_ｘ）及びｙ軸方向長さ（Ｌｍａ_ｙ）とし、ｘ軸方向に並ぶ一組のコイル体（４１，４３）の各四辺のうち、ｙ軸方向に延伸し且つ中央領域から離間して位置する各一辺につき、一方から他方までのｘ軸に沿った最大長さを、ｘ軸方向における外縁間長さ（Ｌｃｐ_ｘ）とし、ｙ軸方向に並ぶ一組のコイル体（４２，４４）の各四辺のうち、ｘ軸方向に延伸し且つ中央領域から離間して位置する各一辺につき、一方から他方までのｙ軸に沿った最大長さを、ｙ軸方向における外縁間長さ（Ｌｃｐ_ｙ）とすると、磁極体のｘ軸方向長さは、ｘ軸方向における外縁間長さよりも短く、磁極体のｙ軸方向長さは、ｙ軸方向における外縁間長さよりも短いことを特徴としている。

これらの発明では、ｘ軸方向に沿って移動体が移動した場合、四つの磁極形成部のうちで移動方向後側に位置する一組の各対向面が、ｘ軸方向に並ぶ一組のコイル体のうちで移動方向後側に位置する一方と重なる範囲は、小さくなる。しかし、ｘ軸方向に並ぶ二つの磁極形成部のうちで移動方向前側に位置する一組の対向面が、移動方向前側に位置するコイル体と重なる範囲は、大きくなる。以上によれば、これらコイル体に巻回しされた巻線において、ｘ軸方向に延伸し、且つ、磁極形成部と重なった状態にある部分の長さ（以下、「ｘ軸方向の有効長さ」という）の総和は、ｘ軸方向に移動体が移動した場合でも、維持され得る。よって、ｘ軸方向の有効長さの総和に依存する、ｙ軸方向に発生可能な電磁力の強さは、ｘ軸方向に移動体が移動した場合でも、維持可能となる。

同様に、ｙ軸方向に沿って移動体が移動した場合でも、ｙ軸方向に並ぶ一組のコイル体に巻回しされた巻線において、ｙ軸方向に延伸し、且つ、磁極形成部と重なった状態にある部分の長さ（以下、「ｙ軸方向の有効長さ」という）の総和は、維持され得る。故に、ｙ軸方向の有効長さの総和に依存する、ｘ軸方向に発生可能な電磁力の強さは、ｙ軸方向に移動体が移動した場合でも、維持可能となる。

ここまで説明した構成では、ｘ軸方向に並ぶ二つの磁極形成部によって、ｘ軸方向に必要とされる移動体の全ストローク量が確保されればよい。故に、一つの磁極形成部に必要とされるｘ軸方向の長さは、低減され得る。同様の理由により、一つの磁極形成部に必要とされるｙ軸方向の長さも、低減され得る。以上により、請求項１の発明では、各磁極形成部の大きさを、各コイル体と近似又は実質同一の大きさに抑えることが可能となる。また、請求項２の発明では、四つの磁極形成部からなる磁極体の各軸方向長さを、十字配置されたコイル体の各軸方向における外縁間長さよりも短くすることが可能となる。したがって、個々の磁極形成部を小型化したうえで、発生可能な電磁力の強さを確保した入力デバイスが実現される。

尚、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、本発明の範囲を何ら制限するものではない。

本発明の一実施形態による入力デバイスを備えた表示システムの構成を説明するための図である。 入力デバイスの車室内での配置を説明するための図である。 入力デバイスの機械的構成を説明するための図である。 反力発生部の構成を模式的に示す図であって、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 反力発生部においてｘ軸方向の電磁力が発生する原理を示す模式図である。 反力発生部においてｙ軸方向の電磁力が発生する原理を示す模式図である。 組磁石を左方向に移動させた状態でも、発生可能な電磁力の強さが維持される原理を示す模式図である。 組磁石を前方向に移動させた状態でも、発生可能な電磁力の強さが維持される原理を示す模式図である。 組磁石を右後方に移動させた状態でも、発生可能な電磁力の強さが維持される原理を示す模式図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

本発明の一実施形態による入力デバイス１００は、車両に搭載され、図１に示されるように、ナビゲーション装置２０等と共に表示システム１０を構成している。入力デバイス１００は、図２に示されるように、車両のセンターコンソールにてパームレスト１９と隣接する位置に設置され、操作者の手の届き易い範囲に操作ノブ７０を露出させている。この操作ノブ７０は、操作者の手Ｈ等によって操作力が入力されると、入力された操作力の方向に変位する。ナビゲーション装置２０は、車両のインスツルメントパネル内に設置され、運転席に向けて表示画面２２を露出させている。表示画面２２には、所定の機能が関連付けられた複数のアイコン、及び任意のアイコンを選択するためのポインタ８０等が表示されている。操作ノブ７０に水平方向の操作力が入力されると、ポインタ８０は、操作力の入力方向に対応した方向に、表示画面２２上を移動する。

以上の入力デバイス１００及びナビゲーション装置２０の各構成を詳しく説明する。

入力デバイス１００は、図１に示すように、Controller Area Network（ＣＡＮ）バス９０、及び外部のバッテリ９５等と接続されている。ＣＡＮバス９０は、車両に搭載された複数の車載装置を相互に接続してなる車内通信ネットワークにおいて、各車載装置間でのデータの伝送に用いられる伝送路である。入力デバイス１００は、ＣＡＮバス９０を通じて、離れて位置するナビゲーション装置２０とＣＡＮ通信可能とされている。また入力デバイス１００は、各構成の作動に必要な電力を、バッテリ９５から供給される。

入力デバイス１００は、通信制御部３５、操作検出部３１、反力発生部３９、反力制御部３７、及び操作制御部３３等によって電気的に構成されている。

通信制御部３５は、操作制御部３３によって処理された情報をＣＡＮバス９０に出力する。加えて通信制御部３５は、他の車載装置からＣＡＮバス９０に出力された情報を取得し、操作制御部３３に出力する。操作検出部３１は、操作力の入力によって移動した操作ノブ７０（図２参照）の位置を検出する。操作検出部３１は、検出した操作ノブ７０の位置を示す操作情報を、操作制御部３３に出力する。

反力発生部３９は、操作ノブ７０に操作反力を生じさせる構成であって、ボイスコイルモータ等のアクチュエータである。反力発生部３９は、例えば表示画面２２上においてポインタ８０（図２参照）がアイコンと重なる際に、操作反力を操作ノブ７０（図２参照）に印加することで、擬似的なアイコンの触感を操作者に惹起させる。反力制御部３７は、例えば種々の演算を行うためのマイクロコンピュータ等によって構成されている。反力制御部３７は、操作制御部３３から取得する反力情報に基づいて、反力発生部３９から操作ノブ７０に印加される操作反力の方向及び強さを制御する。

操作制御部３３は、例えば種々の演算を行うためのマイクロコンピュータ等によって構成されている。操作制御部３３は、操作検出部３１によって検出された操作情報を取得し、通信制御部３５を通じてＣＡＮバス９０に出力する。加えて操作制御部３３は、操作ノブ７０（図２参照）に印加する操作反力の方向及び強さを演算し、演算結果を反力情報として反力制御部３７に出力する。

入力デバイス１００は、図３に示すように、上述した操作ノブ７０及びハウジング５０等によって機械的に構成されている。

操作ノブ７０は、ハウジング５０に対し、仮想の操作平面ＯＰに沿うｘ軸方向及びｙ軸方向に、相対移動可能に設けられている。操作ノブ７０は、ｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれに移動可能な範囲を、ハウジング５０によって予め規定されている。操作ノブ７０は、印加されていた操作力から解放されると、基準となる基準位置に帰着する。ここで、ｘ軸に沿った両方向に操作ノブ７０が移動可能な距離を、ｘ軸方向における全ストローク量Ｓｔ_ｘ（図４参照）とし、ｙ軸に沿った両方向に操作ノブ７０が移動可能な距離を、ｙ軸方向における全ストローク量Ｓｔ_ｙ（図４参照）とする。本実施形態では、各軸方向における全ストローク量Ｓｔ_ｘ，Ｓｔ_ｙは共に、例えば１５ミリメートル（ｍｍ）程度とされている。尚、各軸方向への全ストローク量Ｓｔ_ｘ，Ｓｔ_ｙは、当然に適宜変更されるものである。

ハウジング５０は、操作ノブ７０を相対移動可能に支持しつつ、回路基板５２及び反力発生部３９等の各構成を収容する筐体である。回路基板５２は、その板面方向を、操作平面ＯＰに沿わせた姿勢にて、ハウジング５０内に固定されている。回路基板５２には、操作制御部３３及び反力制御部３７等を構成するマイクロコンピュータ等が実装されている。

図１，２に示すように、ナビゲーション装置２０は、ＣＡＮバス９０と接続され、入力デバイス１００等とＣＡＮ通信可能である。ナビゲーション装置２０は、表示画面２２に表示される画像を描画する表示制御部２３、及び表示制御部２３によって描画された画像を表示画面２２に連続的に表示する液晶ディスプレイ２１を有している。

次に、入力デバイス１００において反力フィードバックに用いられる反力発生部３９の構成を、図２〜４に基づいて、さらに説明する。反力発生部３９は、四つのコイル４１〜４４、固定ヨーク５１、可動ヨーク７２、及び四つの磁石６１〜６４等によって構成されている。

各コイル４１〜４４は、銅等の非磁性材料よりなる線材を巻線４９として巻回しすることにより、形成されている。各巻線４９は、厚さｔｃ（例えば３ｍｍ程度）となるまで巻回しされ、反力制御部３７と電気的に接続されている。各巻線４９には、反力制御部３７によって個別に電流が印加される。

各コイル４１〜４４は、巻線４９の巻回軸方向を、操作平面ＯＰと直交するｚ軸に沿わせた姿勢にて、回路基板５２に実装されている。また、各コイル４１〜４４の横断面は、実質的に正方形状に形成されている。各コイル４１〜４４は、ｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれに沿って巻線４９が延伸するような向きにて、回路基板５２に保持されている。

以上の四つのコイル４１〜４４は、十字型に配置されている。詳記すると、一組のコイル４１，４３が、ｘ軸方向に間隔を開けて並んでいる。また、一組のコイル４２，４４が、ｙ軸方向に間隔を開けて並んでいる。こうした『＋』字型の配置により、四つのコイル４１〜４４によって四方を囲まれた中央領域５４が、形成されている。

固定ヨーク５１及び可動ヨーク７２は、磁性材料によって、矩形の板状に形成されている。固定ヨーク５１は、回路基板５２において、各コイル４１〜４４の実装された実装面とは反対側の面に取り付けられている。固定ヨーク５１は、各コイル４１〜４４から発生する磁束の外部への漏れを抑制している。可動ヨーク７２は、操作ノブ７０に設けられたノブベース７１に取り付けられている。ノブベース７１は、回路基板５２に沿った板状に形成されており、ハウジング５０内に収容されている。可動ヨーク７２は、各磁石６１〜６４の発生する磁束の外部への漏れを抑制している。

各磁石６１〜６４は、ネオジウム磁石等であって、板状に形成されている。各磁石６１〜６４は、各辺６９の長さが互いに等しい四辺形状であり、本実施形態では、実質的に正方形状に形成されている。各磁石６１〜６４は、各辺６９の向きをｘ軸又はｙ軸に沿わせた姿勢にて、可動ヨーク７２に保持されている。

四つの磁石６１〜６４は、ｘ軸方向及びｙ軸方向にそれぞれ二つずつ配列されている。四つの磁石６１〜６４は、可動ヨーク７２に保持された状態で回路基板５２側を向く対向面６８を、それぞれ有している。四つの磁石６１〜６４の各対向面６８は、実質的に正方形状であって、平滑な平面とされている。各対向面６８は、四つのコイル４１〜４４のうち二つの端面と、ｚ軸方向において対向している。各対向面６８の極性、即ち、Ｎ極とＳ極という二つの磁極は、ｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれにおいて互い違いとなっている。

以上の構成による反力発生部３９が操作ノブ７０に印加する操作反力を発生させる原理を、以下説明する。反力発生部３９においては、ｘ軸方向に作用する操作反力とｙ軸方向に作用する操作反力との個別の制御が可能である。

まず、図５に示すように、四つの磁石６１〜６４からなる一体物（以下、「組磁石」という）６０が操作ノブ７０と共に基準位置に帰着している状態において、ｘ軸方向の操作反力を発生させる場合を説明する。この場合、ｙ軸方向に並ぶ各コイル４２，４４に、反力制御部３７（図１参照）によって電流が印加される。コイル４４には、可動ヨーク７２（図３参照）から固定ヨーク５１（図３参照）に向かう方向の上面視において、時計回りの電流が流れる。対して、コイル４２には、コイル４４とは逆回りとなる反時計回りの電流が流れる。

以上の電流により、コイル４４の巻線４９において、ｘ軸方向に延伸し、且つ、ｚ軸方向において磁石６１と重なる部分には、ｙ軸に沿ってコイル４４からコイル４２へと向かう方向（以下、「後方向」という）の電磁力ＥＭＦ_ｙが発生する。また、コイル４４の巻線４９において、ｘ軸方向に延伸し、且つ、ｚ軸方向において磁石６４と重なる部分には、ｙ軸に沿ってコイル４２からコイル４４へと向かう方向（以下、「前方向」という）の電磁力ＥＭＦ_ｙが発生する。同様に、コイル４２の巻線４９において、ｘ軸方向に延伸し、且つ、各磁石６２，６３とｚ軸方向において重なる部分には、前方向及び後方向の電磁力ＥＭＦ_ｙがそれぞれ発生する。これらｙ軸方向の電磁力ＥＭＦ_ｙは、互いに打ち消しあう。

一方で、コイル４４の巻線４９において、ｙ軸方向に延伸し、且つ、ｚ軸方向において各磁石６１，６４と重なる部分には、ｘ軸に沿ってコイル４１からコイル４３へと向かう方向（以下、「左方向」という）の電磁力ＥＭＦ_ｘが発生する。同様に、コイル４２の巻線４９において、ｙ軸方向に延伸し、且つ、各磁石６２，６３とｚ軸方向において重なる部分には、左方向の電磁力ＥＭＦ_ｘが発生する。反力発生部３９は、これらの電磁力ＥＭＦ_ｘを、ｘ軸方向の操作反力として、操作ノブ７０に作用させることができる。

次に、図６に示すように、操作ノブ７０と共に組磁石６０が基準位置に帰着している状態において、ｙ軸方向の操作反力を発生させる場合を説明する。この場合、ｘ軸方向に並ぶ各コイル４１，４３に、反力制御部３７（図１参照）によって電流が印加される。コイル４１には、上面視において、反時計回りの電流が流れる。対して、コイル４３には、コイル４１とは逆回りとなる時計回りの電流が流れる。

以上の電流により、コイル４１の巻線４９において、ｙ軸方向に延伸し、且つ、ｚ軸方向において磁石６１と重なる部分には、左方向の電磁力ＥＭＦ_ｘが発生する。また、コイル４１の巻線４９において、ｘ軸方向に延伸し、且つ、磁石６２とｚ軸方向において重なる部分には、ｘ軸に沿ってコイル４３からコイル４１へと向かう方向（以下、「右方向」という）の電磁力ＥＭＦ_ｘが発生する。同様に、コイル４３の巻線４９において、ｙ軸方向に延伸し、且つ、ｚ軸方向において各磁石６３，６４と重なる部分には、左方向及び右方向の電磁力ＥＭＦ_ｘがそれぞれ発生する。これらｘ軸方向の電磁力ＥＭＦ_ｘは、互いに打ち消しあう。

一方で、コイル４１の巻線４９において、ｘ軸方向に延伸し、且つ、ｚ軸方向において各磁石６１，６２と重なる部分には、後方向の電磁力ＥＭＦ_ｙが発生する。同様に、コイル４３の巻線４９において、ｘ軸方向に延伸し、且つ、ｚ軸方向において各磁石６３，６４と重なる部分には、後方向の電磁力ＥＭＦ_ｘが発生する。反力発生部３９は、これらの電磁力ＥＭＦ_ｙを、ｙ軸方向の操作反力として、操作ノブ７０に作用させることができる。

以上の反力発生部３９では、反力制御部３７（図１参照）から各コイル４１〜４４に印加される電流の大きさが制御されることにより、各軸方向における操作反力の大きさが調整される。加えて、各コイル４１〜４４に印加される電流の向きが変更されることにより、組磁石６０に作用する操作反力の方向が入れ替わる。

ここまで説明した反力発生部３９において、所定の操作反力を発生させるためには、図３に示す各コイル４１〜４４の各巻線４９は、予め規定された長さ以上、ｚ軸方向において組磁石６０と重なっている必要がある。具体的に、所定のｘ軸方向の電磁力ＥＭＦ_ｘ（図５参照）を発生させるためには、各コイル４２，４４の各巻線４９においてｙ軸方向に延伸する部分は、予め規定された長さ以上、組磁石６０と重なっている必要がある。そのため、組磁石６０が基準位置にある状態にて、これら巻線４９のｙ軸方向に延伸する部分につき、組磁石６０と重なる範囲の長さ（以下、「ｙ軸方向の有効長さ」という）ｅｌ_ｙが、予め規定されている。

同様に、所定のｙ軸方向の電磁力ＥＭＦ_ｙ（図６参照）を発生させるためには、各コイル４１，４３の各巻線４９においてｘ軸方向に延伸する部分は、予め規定された長さ以上、ｚ軸方向において組磁石６０と重なっている必要がある。そのため、組磁石６０が基準位置にある状態にて、これら巻線４９のｘ軸方向に延伸する部分につき、組磁石６０と重なる範囲の長さ（以下、「ｘ軸方向の有効長さ」という）ｅｌ_ｘが、予め規定されている。

以上の各軸方向の各有効長さｅｌ_ｘ，ｅｌ_ｙは、操作ノブ７０（図３参照）の移動によって組磁石６０が基準位置から移動した場合でも、維持され得る。こうした各有効長さｅｌ_ｘ，ｅｌ_ｙを維持するための反力発生部３９の構成について、以下説明する。

組磁石６０において、並列された各対向面６８（図３参照）にて隣接する各辺６９同士は、隙間を開けることなく、互いに接している。この組磁石６０において、ｘ軸方向における組磁石６０の最大長さ、即ち、ｙ軸方向に延伸する二つの外縁６６につき、一方から他方までの長さを、Ｌｍａ_ｘとする。同様に、組磁石６０において、ｙ軸方向における組磁石６０の最大長さ、即ち、ｘ軸方向に延伸する二つの外縁６７につき、一方から他方までの長さを、Ｌｍａ_ｙとする。

一方で、ｘ軸方向に並ぶ一組のコイル４１，４３の四辺のうち、ｙ軸方向に延伸し且つ中央領域５４から離間して位置する各一辺を、外縁４６ａとする。そして、二つの外縁４６ａにつき、一方から他方までのｘ軸に沿った最大長さを、一組のコイル４１，４３のｘ軸方向における外縁間の長さＬｃｐ_ｘとする。同様に、ｙ軸方向に並ぶ一組のコイル体４２，４４の各四辺のうち、ｘ軸方向に延伸し且つ中央領域５４から離間して位置する各一辺を、外縁４７ａとする。そして、二つの外縁４７ａにつき、一方から他方までのｙ軸に沿った最大長さを、一組のコイル４２,４４のｙ軸方向における外縁間の長さＬｃｐ_ｙとする。

組磁石６０のｘ軸方向長さＬｍａ_ｘは、一組のコイル４１，４３によって規定された、ｘ軸方向における外縁間の長さＬｃｐ_ｘよりも短くされている。加えて、組磁石６０のｙ軸方向長さＬｍａ_ｙは、一組のコイル４２,４４によって規定された、ｙ軸方向における外縁間の長さＬｃｐ_ｙよりも短くされている。以上の構成により、組磁石６０は、操作ノブ７０（図３参照）に保持されて、四つのコイル４１〜４４の各外縁４６ａ，４７ａによって囲まれた範囲内を、移動することができる。

また、各磁石６１〜６４は、各コイル４１〜４４と近似した四辺形状に形成されている。具体的に、個々の磁石６１〜６４におけるｘ軸方向の長さｌｍ_ｘは、ｘ軸方向の全ストローク量Ｓｔ_ｘの半分の長さと、巻線４９の厚さｔｃを二倍した長さと、ｘ軸方向の有効長さｅｌ_ｘとの総和に設定されている。加えて、各磁石６１〜６４におけるｙ軸方向の長さｌｍ_ｙは、ｙ軸方向の全ストローク量Ｓｔ_ｙの半分の長さと、巻線４９の厚さｔｃを二倍した長さと、ｙ軸方向の有効長さｅｌ_ｙとの総和に設定されている。

以上の組磁石６０は、基準位置から右方向及び左方向のそれぞれに、ｘ軸方向における全ストローク量Ｓｔ_ｘの半分の長さ、移動可能である。また、組磁石６０は、基準位置から前方向及び後方向のそれぞれに、ｙ軸方向における全ストローク量Ｓｔ_ｙの半分の長さ、移動可能である。

組磁石６０が基準位置にある状態下、コイル４３の巻線４９においてｘ軸方向に延伸し、且つ、各磁石６３，６４からはみ出している部分の長さ（以下、「ｘ軸方向の余裕長さ」という）ｍｌ_ｘは、左方向へのストローク量Ｓｔ_ｘ／２以上、確保されている。一方で、組磁石６０が基準位置にある状態下、コイル４３の巻線４９においてｘ軸方向に延伸し、且つ、各磁石６３，６４と重なっている部分の長さは、右方向へのストローク量Ｓｔ_ｘ／２以上確保され、ｘ軸方向の有効長さｅｌ_ｘとなっている。さらに、コイル４１の巻線４９においても、ｘ軸方向に延伸する部分につき、同様の設定がなされている。

また、組磁石６０が基準位置にある状態下、コイル４４の巻線４９においてｙ軸方向に延伸し、且つ、各磁石６４，６１からはみ出している部分の長さ（以下、「ｙ軸方向の余裕長さ」という）ｍｌ_ｙは、前方向へのストローク量Ｓｔ_ｙ／２以上、確保されている。一方で、組磁石６０が基準位置にある状態下、コイル４４の巻線４９においてｙ軸方向に延伸し、且つ、各磁石６４，６１と重なっている部分の長さは、後方向へのストローク量Ｓｔ_ｙ／２以上確保され、ｙ軸方向の有効長さｅｌ_ｙとなっている。さらに、コイル４２の巻線４９においても、ｙ軸方向に延伸する部分につき、同様の設定がなされている。

加えて、ｘ軸方向に並ぶ各コイル４１，４３の各巻線４９においてｙ軸方向に延伸する部分の長さｌｘ_ｙは、ｙ軸方向における全ストローク量Ｓｔ_ｙ以上、確保されている。また、ｙ軸方向に並ぶ各コイル４２，４４の各巻線４９においてｘ軸方向に延伸する部分の長さｌｙ_ｘは、ｘ軸方向における全ストローク量Ｓｔ_ｘ以上、確保されている。

以上の各コイル４１〜４４に囲まれた中央領域５４のｘ軸方向の長さｄ_ｘは、ｘ軸方向に並ぶ各コイル４１，４３において、一方の内縁４６ｂから他方の内縁４６ｂまでの内法である。中央領域５４における長さｄ_ｘは、ｘ軸方向における全ストローク量Ｓｔ_ｘ以上確保されており、本実施形態では、上述の全ストローク量Ｓｔ_ｘと巻線４９の厚さｔｃを二倍した長さとを合計した値とされている。この長さｄ_ｘは、各コイル４２，４４のｘ軸方向における長さと、実質的に同一である。

一方、中央領域５４のｙ軸方向の長さｄ_ｙは、ｙ軸方向に並ぶ各コイル４２，４４において、一方の内縁４７ｂから他方の内縁４７ｂまでの内法である。中央領域５４における長さｄ_ｙは、ｙ軸方向における全ストローク量Ｓｔ_ｙ以上確保されており、本実施形態では、上述の全ストローク量Ｓｔ_ｙと巻線４９の厚さｔｃを二倍した長さとを合計した値とされている。この長さｄ_ｙは、各コイル４１，４３のｙ軸方向における長さと、実質的に同一である。

以上の反力発生部３９において、図７に示すように、組磁石６０を左方向に移動させた場合を、まず説明する。この場合、移動方向の後側（右方向）に位置する各磁石６１，６２の各対向面６８（図３参照）と、移動方向の後側に位置するコイル４１とが重なる範囲は、小さくなる。故に、コイル４１におけるｘ軸方向の有効長さｅｌ_ｘは、減少する。しかし、移動方向の前側（左方向）に位置する各磁石６３，６４の各対向面６８と、移動方向の前側に位置するコイル４３との重なる範囲は、大きくなる。故に、コイル４３におけるｘ軸方向の有効長さｅｌ_ｘは、増加する。以上にように、各コイル４１，４３におけるｘ軸方向の有効長さｅｌ_ｘの総和は、ｘ軸方向に組磁石６０が移動した場合でも、維持される。よって、発生可能なｙ軸方向の電磁力ＥＭＦ_ｙは、維持され得る。

加えて、磁石６４，６１と磁石６２，６３との境界ＢＬ_ｘがｘ軸に沿っているため、組磁石６０が左右方向に移動した場合でも、各コイル４１，４３の各巻線４９においてｙ軸方向に延伸する部分に生じる電磁力ＥＭＦ_ｘの変動は、抑制される。故に、これら電磁力ＥＭＦ_ｘが互いに打ち消しあう状態は、維持され得る。

次に、図８に示すように、組磁石６０を前方向に移動させた場合を説明する。この場合、移動方向の後側（後方向）に位置する各磁石６２，６３の各対向面６８（図３参照）と、移動方向の後側に位置するコイル４２とが重なる範囲は、小さくなる。故に、コイル４２におけるｙ軸方向の有効長さｅｌ_ｙは、減少する。しかし、移動方向の前側（前方向）に位置する各磁石６４，６１の各対向面６８と、移動方向の前側に位置するコイル４４との重なる範囲は、大きくなる。故に、コイル４４におけるｙ軸方向の有効長さｅｌ_ｙは、増加する。以上のように、各コイル４２，４４におけるｙ軸方向の有効長さｅｌ_ｙの総和は、ｙ軸方向に組磁石６０が移動した場合でも、維持される。よって、発生可能なｘ軸方向の電磁力ＥＭＦ_ｘは、維持され得る。

加えて、磁石６１，６２と磁石６３，６４との境界ＢＬ_ｙがｙ軸に沿っているため、組磁石６０が前後方向に移動した場合でも、各コイル４２，４４の各巻線４９においてｘ軸方向に延伸する部分に生じる電磁力ＥＭＦ_ｙの変動は、抑制される。故に、これら電磁力ＥＭＦ_ｙが互いに打ち消しあう状態は、維持され得る。

さらに、図９に示すように、後方向、且つ、右方向に組磁石６０が移動した場合を説明する。この場合でも、各コイル４１，４３におけるｘ軸方向の有効長さｅｌ_ｘの総和、及び各コイル４２，４４におけるｙ軸方向の有効長さｅｌ_ｙの総和は、共に維持される。故に、発生可能な各軸方向への電磁力ＥＭＦ_ｘ，ＥＭＦ_ｘは、共に維持され得る。

加えて、例えば各コイル４２，４４に電流が印加された場合では、コイル４２及び磁石６３の間に生じる電磁力ＥＭＦ_ｙと、コイル４４及び磁石６４との間に生じる電磁力ＥＭＦ_ｙとが、互いに打ち消しあう。同様に、コイル４２及び磁石６２の間に生じる電磁力ＥＭＦ_ｙと、コイル４４及び磁石６１との間に生じる電磁力ＥＭＦ_ｙとが、互いに打ち消しあう。以上のように、右後方に組磁石６０が移動した場合でも、ｙ軸方向における電磁力ＥＭＦ_ｙの釣り合いは、維持され得る。

ここまで説明した本実施形態では、操作ノブ７０側に固定された組磁石６０が、ハウジング５０側に固定された各コイル４１〜４４に対して相対移動する。こうした構成であれば、ｘ軸方向に必要とされる組磁石６０の全ストローク量Ｓｔ_ｘは、ｘ軸方向に並ぶ一組の磁石６１，６４又は磁石６２，６３によって確保されればよい。故に、一つの磁石６１〜６４に必要とされるｘ軸方向の長さｌｍ_ｘは、低減され得る。同様の理由により、一つの磁石６１〜６４に必要とされるｙ軸方向の長さｌｍ_ｙも、低減され得る。

加えて上述したように、ｘ軸方向及びｙ軸方向に組磁石６０が移動した場合でも、各軸方向の有効長さｅｌ_ｘ，ｅｌ_ｙ、ひいては各軸方向に発生可能な電磁力ＥＭＦ_ｘ，ＥＭＦ_ｙは、維持され得る。したがって、個々の磁石６１〜６４を小型化したうえで、発生可能な電磁力ＥＭＦ_ｘ，ＥＭＦ_ｙを確保した入力デバイス１００が、実現される。

加えて本実施形態では、各コイル４１〜４４を回路基板５２に実装させる構成であるため、回路基板５２とは別の回路基板及び当該各基板同士を接続する配線等は、操作ノブ７０側において不要となり得る。こうして、移動可能に設けられた構成の簡素化が果たされることによれば、操作ノブ７０は、操作力の入力によって円滑に変位することができる。

また本実施形態によれば、矩形状を呈する各対向面６８の各辺６９がｘ軸又はｙ軸に沿っている。故に、組磁石６０が左右方向に移動した場合（図７参照）でも、各コイル４２，４４におけるｙ軸方向の有効長さｅｌ_ｙの変動は、抑制され得る。故に、発生可能なｘ軸方向の電磁力ＥＭＦ_ｘの変動も、抑制可能となる。同様に、組磁石６０が前後方向に移動した場合（図８参照）でも、各コイル４１，４３におけるｘ軸方向の有効長さｅｌ_ｘの変動は、抑制され得る。故に、ｙ軸方向に発生可能な電磁力ＥＭＦ_ｙの変動も、抑制可能となる。

さらに本実施形態では、各磁石６１〜６４のｘ軸方向の長さｌｍ_ｘが上述の値に設定されているため、例えば左方向に組磁石６０が最大限移動した場合（図７参照）でも、各磁石６３，６４は、コイル４３にて外縁４６ａを形成する巻線部分にはみ出さない。加えて、各磁石６１，６２も、コイル４１にて内縁４６ｂを形成する巻線部分から離脱しない。こうした組磁石６０のはみ出し及び離脱は、右方向に組磁石６０が最大限移動した場合（図９参照）でも同様に、防がれ得る。

さらに、各磁石６１〜６４のｙ軸方向の長さｌｍ_ｙが上述の値に設定されているため、前方向に組磁石６０が最大限移動した場合（図８参照）でも、各磁石６４，６１は、コイル４４にて外縁４７ａを形成する巻線部分にはみ出さない。加えて、各磁石６２，６３も、コイル４２にて内縁４７ｂを形成する巻線部分から離脱しない。こうした組磁石６０のはみ出し及び離脱は、後方向に組磁石６０が最大限移動した場合（図９参照）でも同様に、防がれ得る。

したがって、各軸方向における有効長さｅｌ_ｘ，ｅｌ_ｙの総和、ひいては各軸方向に発生可能な電磁力ＥＭＦ_ｘ，ＥＭＦ_ｙの強さは、組磁石６０が最大限移動するまで、確実に維持可能となる。

また加えて本実施形態では、各辺６９同士が互いに接するように、各磁石６１〜６４は、配置されている（図４参照）。故に、組磁石６０の小型化が実現され得る。加えて、組磁石６０の小型化により、各コイル４１〜４４における外縁４６ａ，４７ａ間の長さＬｃｐ_ｘ，Ｌｃｐ_ｙが、縮小され得る。以上によれば、個々の磁石６１〜６４の小型化だけでなく、入力デバイス１００の小型化も、実現可能となる。

さらに加えて本実施形態によれば、例えばコイル４１にて各磁石６１，６２からはみ出している部分のｘ軸方向の余裕長さｍｌ_ｘは、右方向へのストローク量Ｓｔ_ｘ／２以上、確保されている（図４参照）。他の各コイル４２〜４４においても同様に、各磁石６１〜６４からはみ出した部分の長さが確保されている。故に、いずれの方向に組磁石６０が最大限移動した場合でも、外縁４６ａ，４７ａを形成する巻線部分に組磁石６０がはみ出す事態は、回避され得る。以上によれば、組磁石６０の移動に伴う有効長さｅｌ_ｘ，ｅｌ_ｙの増加を、継続的に生じさせることができる。したがって、発生可能な電磁力ＥＭＦ_ｘ，ＥＭＦ_ｙの強さは、組磁石６０を最大限移動させるまで、継続して維持可能となる。

またさらに本実施形態によれば、例えばコイル４１にて各磁石６１，６２と重なっている部分の長さｅｌ_ｘは、左方向へのストローク量Ｓｔ_ｘ／２以上、確保されている（図４参照）。他の各コイル４２〜４４においても同様に、各磁石６１〜６４と重なっている部分の長さが確保されている。故に、いずれの方向に組磁石６０が最大限移動した場合でも、内縁４６ｂ，４７ｂを形成する巻線部分から組磁石６０から離脱する事態は、回避され得る。以上によれば、操作ノブ７０に印加されるべきでない方向の電磁力ＥＭＦ_ｘ，ＥＭＦ_ｙにつき互いに打ち消しあった状態が、確実に維持可能となる。

さらに加えて本実施形態では、中央領域５４のｘ軸方向の長さｄ_ｘがｘ軸方向の全ストローク量Ｓｔ_ｘ以上確保されているので、例えば左方向に組磁石６０が最大限移動した場合（図７参照）でも、各磁石６１，６２は、コイル４３と重ならない。また、右方向に組磁石６０が最大限移動した場合（図９参照）でも同様に、各磁石６３，６４は、コイル４１と重ならない。

加えて、中央領域５４のｙ軸方向の長さｄ_ｙもｙ軸方向の全ストローク量Ｓｔ_ｙ以上確保されているので、前方向に組磁石６０が最大限移動した場合（図８参照）でも、各磁石６２，６３は、コイル４４と重ならない。また、後方向に組磁石６０が最大限移動した場合（図９参照）でも同様に、各磁石６４，６１は、コイル４２と重ならない。

以上の構成によれば、操作ノブ７０に印加されるべきでない方向の電磁力ＥＭＦ_ｘ，ＥＭＦ_ｙつき互いに打ち消しあった状態が、確実に維持可能となる。

尚、本実施形態において、コイル４１〜４４が特許請求の範囲に記載の「コイル体」に相当し、回路基板５２が特許請求の範囲に記載の「保持体」に相当する。また、組磁石６０が特許請求の範囲に記載の「磁極体」に相当し、磁石６１〜６４が特許請求の範囲に記載の「磁極形成部」に相当し、可動ヨーク７２が特許請求の範囲に記載の「移動体」に相当する。

（他の実施形態）
以上、本発明による一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

上記実施形態では、「磁極形成部」に相当する四つの磁石６１〜６４を組み合わせることにより、「磁極体」に相当する組磁石６０が、形成されていた。しかし、各軸方向に極性が互い違いとなるような磁界を生じさせる「磁極形成部」及び「磁極体」に相当する構成は、適宜変更されてよい。例えば、各軸方向においてＮ極とＳ極とが互い違いとなるような磁極を着磁させた一つの磁石が、「磁極体」に相当する構成として、四つの「磁極形成部」を有していてもよい。又は、二つの磁石を並べることにより、「磁極体」が構成されていてもよい。さらに、複数の磁石を組み合わせることで一つの「磁極形成部」を構成し、こうした「磁極形成部」の集合物によって「磁極体」が形成されていてもよい。

また上記実施形態では、各磁石６１〜６４は、各コイル４１〜４４の横断面と略同一の正方形状に形成されていた。しかし、各磁石は、各コイルと近似した四辺形状であれば、形状及び各辺の長さ等を適宜変更されてよい。例えば各磁石は、長方形状に形成されていてもよい。また、各磁石の各辺は、各軸方向に対し僅かに傾斜していてもよい。加えて、各磁石の角部分は、上記実施形態のように、円弧状にされていてもよく、又は面取りされていてもよい。さらに、各磁石は、ハウジング等との干渉を回避するため、部分的に切り欠かれていてもよい。

上記実施形態では、各対向面６８の各辺６９同士が接するように、各磁石６１〜６４は、可動ヨーク７２に保持されていた。しかし、配列された各磁石の間に、僅かな間隙が形成されていてもよい。

上記実施形態において、各コイル４１〜４４は、横断面が正方形状となるよう形成されていた。しかし、各コイルの形状は、適宜変更されてよい。例えば、各コイルの横断面は、長方形状に形成されていてもよい。さらに、十字配置において、ｘ軸方向に並べられるコイルと、ｙ軸方向に並べられるコイルとが、互いに異なる形状であっていてもよい。また、各コイルにおける巻線の巻数や線径等は、適宜変更されてよい。さらに、各コイルにおいて各軸方向に延伸する巻線部分は、完全な直線状でなくてもよく、僅かに湾曲していてもよい。

上記実施形態では、ｘ軸方向における全ストローク量Ｓｔ_ｘと、ｙ軸方向における全ストローク量Ｓｔ_ｙとが、互いに等しくされていた。しかし、これらの全ストローク量は、互いに異なっていてもよい。さらに、基準位置から前方向へのストローク量と、基準位置から後方向へのストローク量とが、互いに異なっていてもよい。同様に、基準位置から左方向へのストローク量と、基準位置から右方向へのストローク量とが、互いに異なっていてもよい。即ち、基準位置に帰着した組磁石の中心が、中央領域の中心からずれて位置していてもよい。

上記実施形態では、中央領域の各軸方向における長さｄ_ｘ，ｄ_ｙは、各軸方向への全ストローク量Ｓｔ_ｘ，Ｓｔ_ｙに、巻線４９の厚さｔｃを二倍した長さを加算した値に、規定されていた。しかし、中央領域の各軸方向における長さｄ_ｘ，ｄ_ｙは、各軸方向への全ストローク量Ｓｔ_ｘ，Ｓｔ_ｙだけ、確保されていてもよい。さらに、各コイルの干渉を回避させつつ、これらを近接させることができれば、中央領域は、さらに狭められてよい。

上記実施形態では、操作ノブ７０に規定される操作平面ＯＰの方向が車両の水平方向に沿う姿勢にて、入力デバイス１００は、車両に搭載されていた。しかし、操作平面ＯＰが車両の水平方向に対し傾斜した姿勢にて、入力デバイス１００は、車両のセンターコンソール等に取り付けられていてもよい。

上記実施形態では、特定方向、例えば左方向（図７参照）に組磁石６０が最大限移動した際に、コイル４３の外縁４６ａを形成する巻線部分に各磁石６３，６４が重ならないよう、ｘ軸方向の余裕長さｍｌ_ｘは、左方向へのストローク量と実質同一とされていた。しかし、ｘ軸方向の余裕長さｍｌ_ｘは、左方向又は右方向へのストローク量よりも、十分に大きくされていてもよい。ｙ軸方向の余裕長さｍｌ_ｙも同様に、前方向又は後方向へのストローク量よりも、十分に大きくされていてもよい。

上記実施形態では、特定方向、例えば前方向（図８参照）に組磁石６０が最大限移動した際に、コイル４２の内縁４７ｂを形成する巻線部分から各磁石６２，６３が離脱しないよう、ｙ軸方向の有効長さｅｌ_ｙは、前方向へのストローク量と実質同一とされていた。しかし、操作反力を発生させるために必要な長さが確保されていれば、ｙ軸方向の有効長さｅｌ_ｙは、前方向又は後方向へのストローク量よりも、短くされていてもよい。ｘ軸方向の有効長さｅｌ_ｘも同様に、操作反力を発生させるために必要な長さが確保されていれば、左方向又は右方向へのストローク量よりも、短くされていてもよい。

上記実施形態において、各コイル４１〜４４は、回路基板５２に保持されていた。しかし、各コイルを保持する構成は、回路基板に限定されない。例えば、ハウジング等が、各コイルを直接的に保持していてもよい。また、各磁石６１〜６４を保持する構成は、上記実施形態のような可動ヨーク７２に限定されず、適宜変更されてよい。

上記実施形態において、操作制御部３３及び反力制御部３７によって提供されていた機能は、上述のものとは異なるハードウェア及びソフトウェア、或いはこれらの組み合わせによって提供されてよい。例えば、プログラムによらないで所定の機能を果たすアナログ回路によって、これの機能が提供されていてもよい。

上記実施形態では、ナビゲーション装置２０を操作するための遠隔操作デバイスとして、センターコンソールに設置された入力デバイス１００に、本発明を適用した例を説明した。しかし、センターコンソールに設置されたシフトレバー等のセレクタ、及びステアリングに設けられたステアリングスイッチ等に、本発明は適用可能である。さらに、インスツルメントパネル、ドア等に設けられた窓側のアームレスト、及び後部座席の近傍等に設けられた種々の車両の機能操作デバイスに、本発明は適用可能である。そしてさらに、車両用に限らず、各種輸送用機器及び各種情報端末等に用いられる操作系全般に、本発明を適用された入力デバイスは、採用可能である。

ＯＰ 操作平面、ＥＭＦ_ｘ，ＥＭＦ_ｙ 電磁力、ｅｌ_ｘ，ｅｌ_ｙ 有効長さ、４１〜４４ コイル（コイル体）、４６ａ，４７ａ コイルの外縁、４９ 巻線、ｔｃ 巻線の厚さ、５２ 回路基板（保持体）、５４ 中央領域、ｄ_ｘ，ｄ_ｙ 中央領域の長さ、６０ 組磁石（磁極体）、Ｓｔ_ｘ，Ｓｔ_ｙ 組磁石の全ストローク量、６１〜６４ 磁石（磁極形成部）、ｌｍ_ｘ，ｌｍ_ｙ 磁石の長さ、６６，６７ 組磁石の外縁、６８ 対向面、６９ 辺、７２ 可動ヨーク（移動体）、１００ 入力デバイス

Claims (14)

1. 仮想の操作平面（ＯＰ）に沿う方向の操作力が入力される入力デバイスであって、
   電流を印加される巻線（４９）が前記操作平面に沿うｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれに延伸する四辺を形成するよう巻回しされた四つのコイル体（４１〜４４）と、
   前記四つのコイル体によって四方を囲まれた中央領域（５４）が形成されるよう、ｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれに前記コイル体が二つずつ並ぶ十字配置にて、これらコイル体を保持する保持体（５２）と、
   各前記コイル体と近似又は実質同一の四辺形状に形成されて、四つの前記コイル体のうち二つと前記巻線の巻回軸方向において対向する対向面（６８）を有し、前記対向面の極性が互い違いとなるようにｘ軸方向及びｙ軸方向にそれぞれ二つずつ配列され、各前記巻線への電流の印加によって各前記コイル体との間に電磁力（ＥＭＦ_ｘ，ＥＭＦ_ｙ）を生じさせる四つの磁極形成部（６１〜６４）と、
   操作力の入力により前記保持体に対し相対移動可能に設けられ、各前記対向面と各前記コイル体との間に所定の間隙が形成されるよう前記四つの磁極形成部を保持する移動体（７２）と、を備えることを特徴とする入力デバイス。
2. 仮想の操作平面（ＯＰ）に沿う方向の操作力が入力される入力デバイスであって、
   電流を印加される巻線（４９）が前記操作平面に沿うｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれに延伸する四辺を形成するよう巻回しされた四つのコイル体（４１〜４４）と、
   前記四つのコイル体によって四方を囲まれた中央領域（５４）が形成されるよう、ｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれに前記コイル体が二つずつ並ぶ十字配置にて、これらコイル体を保持する保持体（５２）と、
   四つの前記コイル体のうち二つと前記巻線の巻回軸方向において対向する対向面（６８）を有し、前記対向面の極性が互い違いとなるようにｘ軸方向及びｙ軸方向にそれぞれ二つずつ配列され、各前記巻線への電流の印加によって各前記コイル体との間に電磁力（ＥＭＦ_ｘ，ＥＭＦ_ｙ）を生じさせる四つの磁極形成部（６１〜６４）と、
   操作力の入力により前記保持体に対し相対移動可能に設けられ、各前記対向面と各前記コイル体との間に所定の間隙が形成されるよう前記四つの磁極形成部を保持する移動体（７２）と、を備え、
   前記四つの磁極形成部からなる磁極体（６０）について、ｘ軸及びｙ軸のそれぞれに沿った最大長さを、前記磁極体のｘ軸方向長さ（Ｌｍａ_ｘ）及びｙ軸方向長さ（Ｌｍａ_ｙ）とし、
   ｘ軸方向に並ぶ一組の前記コイル体（４１，４３）の各四辺のうち、ｙ軸方向に延伸し且つ前記中央領域から離間して位置する各一辺につき、一方から他方までのｘ軸に沿った最大長さを、ｘ軸方向における外縁間長さ（Ｌｃｐ_ｘ）とし、
   ｙ軸方向に並ぶ一組の前記コイル体（４２，４４）の各四辺のうち、ｘ軸方向に延伸し且つ前記中央領域から離間して位置する各一辺につき、一方から他方までのｙ軸に沿った最大長さを、ｙ軸方向における外縁間長さ（Ｌｃｐ_ｙ）とすると、
   前記磁極体のｘ軸方向長さは、前記ｘ軸方向における外縁間長さよりも短く、
   前記磁極体のｙ軸方向長さは、前記ｙ軸方向における外縁間長さよりも短いことを特徴とする入力デバイス。
3. 各前記対向面は、各前記コイル体と近似又は実質同一の四辺形状に形成されることを特徴とする請求項２に記載の入力デバイス。
4. 各前記対向面の各辺（６９）は、ｘ軸又はｙ軸に沿うことを特徴とする請求項１又は３に記載の入力デバイス。
5. ｘ軸に沿った両方向に前記四つの磁極形成部が移動可能な距離を、ｘ軸方向における全ストローク量（Ｓｔ_ｘ）とすると、
   前記磁極形成部のｘ軸方向の長さ（ｌｍ_ｘ）は、前記ｘ軸方向における全ストローク量の半分の長さと、前記巻線の厚さ（ｔｃ）を二倍した長さと、前記巻線のうちでｘ軸方向に延伸する部分につき当該磁極形成部と重なる範囲の長さを予め規定したｘ軸方向の有効長さ（ｅｌ_ｘ）と、の総和以上、確保されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の入力デバイス。
6. ｙ軸に沿った両方向に前記四つの磁極形成部が移動可能な距離を、ｙ軸方向における全ストローク量（Ｓｔ_ｙ）とすると、
   前記磁極形成部のｙ軸方向の長さ（ｌｍ_ｙ）は、前記ｙ軸方向における全ストローク量の半分の長さと、前記巻線の厚さ（ｔｃ）を二倍した長さと、前記巻線のうちでｙ軸方向に延伸する部分につき当該磁極形成部と重なる範囲の長さを予め規定したｙ軸方向の有効長さ（ｅｌ_ｙ）と、の総和以上、確保されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の入力デバイス。
7. 隣接する各前記磁極形成部は、各前記対向面の各辺同士が接するよう配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の入力デバイス。
8. 前記四つの磁極形成部には、前記移動体への前記操作力の解放によって帰着する基準位置が予め規定されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の入力デバイス。
9. ｘ軸又はｙ軸に沿う特定方向に前記四つの磁極形成部が前記基準位置から移動可能な距離を、特定方向におけるストローク量（Ｓｔ_ｘ／２，Ｓｔ_ｙ／２）とすると、
   前記基準位置に前記四つの磁極形成部が位置した状態下、前記特定方向に並ぶ一組の前記コイル体のうちで当該特定方向に位置するものに巻回しされた前記巻線において、この特定方向に延伸し、且つ、前記磁極形成部からはみ出している部分の長さ（ｍｌ_ｘ，ｍｌ_ｙ）は、前記特定方向におけるストローク量以上、確保されていることを特徴とする請求項８に記載の入力デバイス。
10. ｘ軸又はｙ軸に沿う特定方向に前記四つの磁極形成部が前記基準位置から移動可能な距離を、特定方向におけるストローク量（Ｓｔ_ｘ／２，Ｓｔ_ｙ／２）とすると、
    前記基準位置に前記四つの磁極形成部が位置した状態下、前記特定方向に並ぶ一組の前記コイル体のうちで当該特定方向とは反対側に位置するものに巻回しされた前記巻線において、前記特定方向に延伸し、且つ、前記磁極形成部と重なっている部分の長さ（ｅｌ_ｘ，ｅｌ_ｙ）は、前記特定方向におけるストローク量以上、確保されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の入力デバイス。
11. ｘ軸方向に並ぶ一組の前記コイル体に巻回しされた各前記巻線において、ｙ軸方向に延伸する部分の長さ（ｌｘ_ｙ）は、ｙ軸に沿った両方向に前記四つの磁極形成部が移動可能とされる距離（Ｓｔ_ｙ）以上、確保されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の入力デバイス。
12. ｙ軸方向に並ぶ一組の前記コイル体に巻回しされた各前記巻線において、ｘ軸方向に延伸する部分の長さ（ｌｙ_ｘ）は、ｘ軸に沿った両方向に前記四つの磁極形成部が移動可能とされる距離（Ｓｔ_ｘ）以上、確保されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の入力デバイス。
13. 前記中央領域のｘ軸方向の長さ（ｄ_ｘ）は、ｘ軸に沿った両方向に前記四つの磁極形成部が移動可能とされる距離（Ｓｔ_ｘ）以上、確保されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の入力デバイス。
14. 前記中央領域のｙ軸方向の長さ（ｄ_ｘ）は、ｙ軸に沿った両方向に前記四つの磁極形成部が移動可能とされる距離（Ｓｔ_ｙ）以上、確保されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の入力デバイス。

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