JP2017169246A - 発電入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作部材の操作速度がばらついても、安定した発電を行うことができる発電入力装置を提供する。
【解決手段】発電入力装置１００では、第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）に往復移動可能な移動部材１０と、移動部材１０を第１の方向の一方（Ｚ１）側に常時付勢する付勢部材２０と、移動部材１０が第１の方向の他方（Ｚ２）側から一方（Ｚ１）側へ移動することに伴って発電が行われる発電部材３０と、付勢部材２０の付勢力Ｆに抗して移動部材１０が第１の方向の他方（Ｚ２）側から一方（Ｚ１）側へ移動することを制限する制限部４０ａと、付勢部材２０の付勢力によって移動部材１０が第１の方向の一方（Ｚ１）側へ移動可能となる許容部４０ｂとを有する規制部材４０と、規制部材４０を移動させて制限部４０ａと許容部４０ｂを切り替え操作する操作部材５０を備える構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、発電入力装置に関し、特に、安定した発電を行うことができる発電入力装置に関する。

従来から、操作者の操作に伴って発電を行い、得られた電力を用いて機器等への入力となる信号を発生させる発電入力装置が提案されている。このような発電入力装置は電池を用いないことから電池切れ等の心配がなく、用途が広がりつつある。

特許文献１（従来例）に記載の発電入力装置９００では、図９に示すように、発電コイル（９０６ａ、９０６ｂ）が巻かれた磁路形成部材９０３の第１の対向端部９０４ａと第２の対向端部９０４ｂとの間に磁石９２１が回動ホルダによって回動可能に配置されている。操作部材９１５の長穴９１６には回動ホルダの連結ピン９１４が連結されており、操作部材９１５を操作すると磁石９２１が回動してその磁化部材９２２、９２３が磁路形成部材９０３の第１の対向端部９０４ａと第２の対向端部９０４ｂとの対向位置が切り替わり、発電コイル（９０６ａ、９０６ｂ）に誘導起電力を発生させている。

特開２０１３‐２１７４６号公報

しかしながら、上述した従来例では、操作部材９１５をゆっくり押し下げ操作した場合は長穴９１６内にガイドされた連結ピン９１４もゆっくり移動することになり、磁路形成部材９０３に対する磁石９２１の移動速度が遅くなる。このため操作の仕方によっては、単位時間当たりの磁束の変化量が小さくなり、所望の電力が得られなくなる虞があるという課題があった。

本発明は、上述した課題を解決するもので、操作部材の操作速度がばらついても、安定した発電を行うことができる発電入力装置を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明の発電入力装置は、第１の方向に往復移動可能な移動部材と、前記移動部材を前記第１の方向の一方側に常時付勢する付勢部材と、前記移動部材が前記第１の方向の他方側から一方側へ移動することに伴って発電が行われる発電部材と、前記付勢部材の付勢力に抗して前記移動部材が前記第１の方向の他方側から一方側へ移動することを制限する制限部と、前記付勢部材の付勢力によって前記移動部材が前記第１の方向の一方側へ移動可能となる許容部とを有する規制部材と、前記規制部材を移動させて制限部と許容部を切り替え操作する操作部材を備えたことを特徴とする。

これによれば、発電部材は付勢部材の付勢力により駆動されるので、操作部材の操作速度がばらついても、安定した発電を行うことができる発電入力装置を提供することができる。

また、本発明の発電入力装置は、前記許容部は前記第１の方向の一方側に沿って延びる直線状部を有し、前記制限部はこの直線状部の他方側に形成されていることを特徴とする。

これによれば、制限部が、許容部に設けられた直線状部の他方側に形成されているので、移動部材を第１の方向の他方側に位置規制させることができる。また、許容部は第１の方向の一方側に沿って延びる直線状部を有するので、付勢部材の付勢力による移動部材の移動を妨げることなく移動させることができる。

また、本発明の発電入力装置は、前記規制部材は前記第１の方向と交差する第２の方向に進退可能に設けられていることを特徴とする。

これによれば、規制部材を第２の方向にスライド移動させるだけで移動部材の制限部と許容部を簡単に切り替えることができる。

また、本発明の発電入力装置は、前記規制部材は、前記操作部材を前記第２の方向の一方側で支持する第１の操作支持部と、他方側で支持する第２の操作支持部とを備え、前記操作部材は、前記許容部に位置する前記移動部材を前記第１の方向の他方側に押し戻す戻し部を有するとともに、前記第１の操作支持部と前記第２の操作支持部との間を移動可能に保持され、前記第２の操作支持部で支持される位置では、前記戻し部が前記許容部を覆うことを特徴とする。

これによれば、操作部材を第２の方向の他方側に操作することで、移動部材を確実に初期状態の位置に戻すことができる。

また、本発明の発電入力装置は、前記発電部材は、磁路形成部材と、前記磁路形成部材に巻きまわされたコイルと、前記磁路形成部材の一端部と他端部との間に形成された空間内に配置された磁石と、前記磁石を揺動可能に軸支する支持部材と、前記移動部材との連結部が形成されて前記移動部材の移動に伴って前記磁石を揺動させる揺動部材を有し、前記操作部材の操作によって前記磁石を揺動させて前記コイルに誘導起電力を発生させることを特徴とする。

これによれば、付勢部材の付勢力によって移動部材が瞬時に駆動されることで誘導起電力が発生するので、安定した発電を行うことができる発電入力装置を提供することができる。

また、本発明の発電入力装置は、前記規制部材に鍵部が一体または連結して形成されていることを特徴とする。

これによれば、規制部材の移動に応じて鍵部を移動させることができるので、鍵部の移動に連動した発電入力が行える発電入力装置を提供することができる。

本発明によれば、操作部材の操作速度がばらついても、安定した発電を行うことができる発電入力装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る発電入力装置の外観形状を示す図である。 第１実施形態に係る発電入力装置の構成部品を示す分解斜視図である。 第１実施形態に係る発電入力装置の構造を示す模式図である。 第１実施形態に係る発電入力装置の動作を説明する図である。 図４（ａ）に示す発電入力装置のＢ‐Ｂ断面を示す模式図である。 図４（ｂ）に示す発電入力装置のＣ‐Ｃ断面を示す模式図である。 第１実施形態に係る発電入力装置の動作を説明する図である。 本発明の第２実施形態の発電入力装置２００を説明する図である。 従来技術の発電入力装置を示す図である。

［第１実施形態］
以下に本発明の第１実施形態に係る発電入力装置１００について説明する。

まず始めに第１実施形態における発電入力装置１００の外観形状について図１を用いて簡単に説明する。図１は発電入力装置１００の外観形状を示す図で、図１（ａ）は初期状態を示す図で、規制部材４０が収納されている状態を示す図であり、図１（ｂ）は操作部材５０を操作し規制部材４０が突出した状態を示す図である。

発電入力装置１００は図１（ａ）に示すように、直方体状の筺体７０の上（Ｚ１）側に操作部材５０が露出する外観形状を有している。操作部材５０を操作して図１に示すＸ１側にスライド操作が行われると、図１（ｂ）に示すように筺体７０から規制部材４０が突出するように構成されている。

次に発電入力装置１００の構成について図２から図４を用いて説明する。図２は発電入力装置１００の構成部品を示す分解斜視図である。図３は発電入力装置１００の構造を示す模式図で、図１（ａ）に示す発電入力装置１００から筺体７０を構成する第２の収容部７２を省略した図である。図３（ｂ）は図１（ａ）に示す発電入力装置１００のＡ‐Ａ断面図である。図４は発電入力装置１００の動作を説明する図で、図３に示す発電入力装置１００をＹ２側から見た側面図であり、筺体７０を全て省略した模式図である。図４（ａ）は初期状態を示す図で、規制部材４０が収納されている状態を示す図であり、図４（ｂ）は、操作部材５０を操作し規制部材４０が突出した状態を示す図である。

発電入力装置１００は、図２に示すように、移動部材１０と、付勢部材２０と、発電部材３０と、規制部材４０と、操作部材５０と、基板６０と、筺体７０と、を備えている。

移動部材１０は、基部１１と、ガイド部１２と、によって構成されている。基部１１は合成樹脂からなり、直方体状の外形を有している。基部１１は、図２に示すＺ１‐Ｚ２方向を第１の方向としてその一方側であるＺ１側に天板部１１ａを有し、その中央部には一方側に突出する突起部１１ｂが形成されており、他方側は開放されている。天板部１１ａは、図１に示すＸ１‐Ｘ２方向を第２の方向として、第２の方向に沿って互いに向かい合う両側（Ｙ１側，Ｙ２側）と、その一方側であるＸ１側の外周に側壁部１１ｃが設けられており、他方（Ｘ２）側は開放されている。天板部１１ａと側壁部１１ｃに囲まれた領域には空間が形成されている。第２の方向に沿って互いに向かい合う側壁部１１ｃには、第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）に沿って付勢部材収納部１１ｄが形成されるとともに、片側（図１に示すＹ２側）の面には連結孔１１ｅが形成されている。

ガイド部１２は、鉄等の金属材料からなり、第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）に沿って互いに向かい合う一対のガイド壁１２ａと、一対のガイド壁１２ａが第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の他方（図に示すＺ２）側で接続される側壁接続部１２ｂとを有している。また、一対のガイド壁１２ａに両端が支持された円柱状の摺接部１２ｃが設けられている。側壁接続部１２ｂには図３（ｂ）及び図４に示すように、第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の他方（Ｚ２）側に突出して、基部１１に設けられた突起部１１ｂと結合する円柱状の結合部１２ｄが形成されている。

付勢部材２０は、ステンレスや鋼等の弾性を有する金属線を円筒状に巻いて形成した圧縮コイルばねである。尚、本実施形態では付勢部材２０を４つ用いた構成としている。

発電部材３０は図２に示すように、磁路形成部材３１と、コイル３２と、磁石３３と、第１のヨーク３４と、第２のヨーク３５と、揺動部材３６と、支持部材３７と、によって構成されている。

磁路形成部材３１は鉄等の軟磁性材料からなり、図２に示すようにＵ字形の板状で、第１の腕部３１ａと、第２の腕部３１ｂと、第１の腕部３１ａと第２の腕部３１ｂとを接続する接続部３１ｃとを備えている。第１の腕部３１ａは、磁路形成部材３１の一端部３１ｄを有し、第２の腕部３１ｂは磁路形成部材３１の他端部３１ｅを有している。磁路形成部材３１の一端部３１ｄと他端部３１ｅは、互いに向かい合って配置されており、その間には空間が形成されている。

コイル３２は、銅等の導電性材料の線材がボビン３２ａに巻き回されて形成されており、図２に示すように、ボビン３２ａには線材が巻き回される軸に沿って磁路形成部材３１の第１の腕部３１ａが挿通可能な挿通孔３２ｂが設けられている。

磁石３３は矩形板状の永久磁石であり、図２に示すように一方の平面が第１の着磁面３３ａで他方の平面が第２の着磁面３３ｂである。第１の着磁面３３ａと第２の着磁面３３ｂは互いに逆の極性に着磁されている。本実施形態では、第１の着磁面３３ａがＮ極で、第２の着磁面３３ｂがＳ極に着磁されているものとする。

第１のヨーク３４と第２のヨーク３５は、鉄等の軟磁性材料からなる矩形状の板である。図２に示すように、第１のヨーク３４はＺ２側に向く第１の端面３４ａとＺ１側に向く第２の端面３４ｂを有し、第２のヨーク３５は、Ｚ１側に向く第１の端面３５ａとＺ２側に向く第２の端面３５ｂを有している。

揺動部材３６は合成樹脂からなり、図２に示すように矩形の枠状の外形を有しており、第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）の両端に円柱形の揺動軸３６ａを有し、側面（Ｙ２側）に球状の突起が形成された連結部３６ｂと矩形状の貫通孔３６ｃが形成されている。

支持部材３７は合成樹脂からなり、図２に示すように矩形状の外周を有する枠状に形成されており、Ｚ１側の外周にはＸ１−Ｘ２方向に沿って上側スリット３７ａが形成され、Ｚ２側の外周にはＸ１−Ｘ２方向に沿って下側スリット３７ｂが形成されている。また、Ｘ１側及びＸ２側の外周にはＵ字形状に切欠かれて前述した揺動部材３６の揺動軸３６ａを軸支するための揺動体支持部３７ｃが形成されている。

規制部材４０はステンレス等の金属からなり、図２に示すように帯状の外形をしており、制限部４０ａと、許容部４０ｂと、を有している。許容部４０ｂは第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の一方（Ｚ１）側に沿って延びる直線状部４０ｃを有しており、制限部４０ａはこの直線状部４０ｃの他方側（Ｚ２）に形成されている。また、規制部材４０には、第１の操作支持部４０ｄと、第２の操作支持部４０ｅと、が備えられている。第１の操作支持部４０ｄは図１に示すように、規制部材４０の、第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）の他方（Ｘ２）側に、Ｚ２側を切欠いて段差を設けることで形成されている。また、第２の操作支持部４０ｅは、許容部４０ｂの上（Ｚ１）側にＹ１‐Ｙ２方向に突出する円柱状の突起が設けられている。規制部材４０の、第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）の一方（Ｘ１）側には図示しない溝及び切り欠き等が形成された鍵部４０ｆが一体に形成されている。

操作部材５０は合成樹脂からなり図２に示すように、操作者が操作を行う操作部５０ａと、一対の規制部材案内部５０ｂと、一対の規制部材案内部５０ｂを接続する案内接続部５０ｃと第１の伝達部５０ｄと、第２の伝達部５０ｅと、戻し部５０ｆと、を有している。操作部５０ａは操作部材５０の上（Ｚ１）側に位置しており、操作者が手指で操作しやすいように楕円板状に形成されている。一対の規制部材案内部５０ｂは、操作部５０ａの下（Ｚ２）側に、第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）に沿って互いに向かい合うように設けられており、操作部５０ａ側の端部で案内接続部５０ｃに接続されている。第１の伝達部５０ｄは、案内接続部５０ｃの、第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）の一端（Ｘ１）側に設けられており、第２の伝達部５０ｅは、一対の規制部材案内部５０ｂの他端（Ｘ２）側にＵ字形状に切欠かれて形成されている。一対の規制部材案内部５０ｂには、その下（Ｚ２）側から上（Ｚ１）側に向かって傾斜する傾斜面によって戻し部５０ｆが形成されている。

基板６０は、ガラスエポキシ等の絶縁性の基材に銅等の導電性の金属箔で図示しない配線パターンが形成されており、図２に示すように矩形状の外形を有している。基板６０には、ＩＣ等の図示しない部品が実装されており、発電部材３０が発電した電力を安定化する回路や、発電した電力によって電気信号を発生する回路等が構成されている。

筺体７０は合成樹脂からなり図２に示すように、直方体状の外形を有する第１の収容部７１と第２の収容部７２とによって構成されている。第１の収容部７１には主格納部７１ａと、規制部材収納部７１ｂが形成されている。第１の収容部７１と第２の収容部７２とを組み合わせた際に、移動部材１０のガイド部１２が第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）に移動可能となるように、主格納部７１ａと規制部材収納部７１ｂとを隔てる壁に移動部材挿通溝７１ｃが設けられている。また、第１の収容部７１と第２の収容部７２とを組み合わせた際に、規制部材４０が第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）へ進退可能となるように、溝部７１ｄが形成されている。第２の収容部７２は第１の収容部７１と略鏡像対称に形成されており、図示しない、主格納部と、規制部材収納部と、移動部材挿溝と、溝部と、が第１の収容部７１と同様に形成されている。

次に発電入力装置１００の構造について図２から図５を用いて説明する。図４（ａ）は発電入力装置１００の初期状態を示す説明図であり、図５は図４（ａ）に示す発電入力装置１００のＢ‐Ｂ断面を示す模式図である。

筺体７０を構成する第１の収容部７１の主格納部７１ａには、図３（ａ），（ｂ）に示すように、移動部材１０と、磁路形成部材３１と、コイル３２と、基板６０とが収納されている。コイル３２のボビン３２ａに設けられた挿通孔３２ｂには、第１の腕部３１ａが挿通されているので、コイル３２は、磁路形成部材３１の第１の腕部３１ａに巻き回された状態で固定されており、コイル３２は基板６０と電気的に接続されている。

磁路形成部材３１の一端部３１ｄと他端部３１ｅの間に形成された空間には図３（ｂ）に示すように、支持部材３７が第１の腕部３１ａと第２の腕部３１ｂに狭持されており、揺動体支持部３７ｃに、揺動部材３６に設けられた揺動軸３６ａを軸支している。このため揺動部材３６は揺動軸３６ａの中心を支軸として揺動可能に支持されている。

揺動部材３６に設けられた矩形状の貫通孔３６ｃには、図３（ｂ）及び図５に示すように磁石３３が第１のヨーク３４と第２のヨーク３５に挟まれた状態で保持されている。このため、磁石３３は揺動部材３６とともに、支持部材３７に揺動可能に軸支されていることになる。

移動部材１０は、主格納部７１ａの内部に設けた図示せぬガイド壁によって、第１の方向であるＺ１−Ｚ２方向に往復移動可能に保持されている。そして、基部１１の内部には連結孔１１ｅに揺動部材３６に設けられた連結部３６ｂが挿通した状態で、支持部材３７が収納されている。連結部３６ｂは球状の突起で形成されていることから、連結孔１１ｅの内壁との当接に伴って揺動軸３６ａを中心にスムーズに回転することができる。このため、移動部材１０のスライド移動が揺動部材３６の揺動移動に変換される。この揺動に伴って磁石３３の両面に配置された、第１のヨーク３４に設けられた第２の端面３４ｂと第２のヨーク３５に設けられた第１の端面３５ａが磁路形成部材３１の第１の腕部３１ａを横切るように移動する。また、第１のヨーク３４に設けられた第１の端面３４ａと第２のヨーク３５に設けられた第２の端面３５ｂが、第２の腕部３１ｂを横切るように移動する。

移動部材１０を構成する基部１１に設けられた付勢部材収納部１１ｄには、付勢部材２０が収納されており、付勢部材２０の一方が筺体７０の内面で上（Ｚ１）側に支持されており、他方が基部１１を第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の一方（Ｚ１）側へ常時付勢している。そのため、移動部材１０を付勢部材２０の付勢力に抗してＺ２方向に押し下げた状態から、付勢部材２０の付勢力を解放すると、移動部材１０がＺ１方向に勢いよく移動する。これに伴い揺動部材３６が揺動して磁石３３の両面に配置された、第１のヨーク３４に設けられた第２の端面３４ｂと第２のヨーク３５に設けられた第１の端面３５ａが磁路形成部材３１の第１の腕部３１ａを横切るように瞬時に移動する。また、第１のヨーク３４に設けられた第１の端面３４ａと第２のヨーク３５に設けられた第２の端面３５ｂが、第２の腕部３１ｂを横切るように瞬時に移動する。

第１の収容部７１の規制部材収納部７１ｂには、規制部材４０が収納されており、移動部材１０を構成するガイド部１２が図２に示す移動部材挿通溝７１ｃに配置されている。ガイド部１２に設けられた結合部１２ｄは図４（ａ）に示すように、基部１１に設けられた突起部１１ｂと結合し、基部１１とガイド部１２が一体的に動作するように構成されている。規制部材４０は第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）と交差する第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）に進退可能に設けられている。図３に示す状態では規制部材４０はガイド部１２の一対のガイド壁１２ａに挟まれており、図３（ｂ）に示すように、ガイド部１２の摺接部１２ｃが規制部材４０の制限部４０ａによって第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の他方（Ｚ２）側に移動した位置で規制されている。従って移動部材１０も付勢部材２０が押し縮められて他方（Ｚ２）側に移動した状態となっている。このように規制部材４０は、付勢部材２０の付勢力Ｆに抗して移動部材１０が第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の他方（Ｚ２）側から一方（Ｚ１）側へ移動することを制限している。

操作部材５０は、一対の規制部材案内部５０ｂが規制部材４０を挟むような状態で、規制部材４０に設けられた第１の操作支持部４０ｄと第２の操作支持部４０ｅとの間を移動可能に保持されている。

次に、発電入力装置１００の動作について、図３から図７を用いて説明する。図４（ｂ）は発電入力装置１００の操作部材５０を操作し規制部材４０が突出した状態を示す説明図であり、図６は、図４（ｂ）のＣ‐Ｃ断面を示す模式図である。図７は発電入力装置１００の動作において、移動部材１０と操作部材５０を拡大してその位置関係を説明する模式図である。

初期状態では、図３，図４（ａ）及び図５に示すように、規制部材４０の制限部４０ａが移動部材１０を構成するガイド部１２の摺接部１２ｃを上（Ｚ１）側で規制しており、移動部材１０は第１方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の他方（Ｚ２）側に押圧された状態となっている。

移動部材１０が他方（Ｚ２）側に移動している状態では、図５に示すように基部１１に設けられた連結孔１１ｅに挿通されている連結部３６ｂが連結孔１１ｅの内壁に押し下げられて揺動部材３６が反時計方向に傾いた位置で停止している。このため、磁石３３の第１の着磁面３３ａ（Ｎ極）側に配置された第１のヨーク３４は、第１の端面３４ａが磁路形成部材３１の第２の腕部３１ｂに近接し、第２の着磁面３３ｂ（Ｓ極）側に配置された第２のヨーク３５は、第１の端面３５ａが、第１の腕部３１ａに近接している。磁路形成部材３１に生じる磁力線ＧをＮ極からＳ極へ向かう矢印で表すと、図４（ａ）に示すようにコイル３２に対してＸ１側向きに生じていることとなる。

初期状態から操作部材５０を第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）の一方（Ｘ１）側へスライド操作を行うと、操作部材５０が一方（Ｘ１）側へ移動して第１の伝達部５０ｄが規制部材４０に設けられた第１の操作支持部４０ｄと当接する。更に操作部材５０を一方（Ｘ１）側へスライド操作を行うと、第１の操作支持部４０ｄは、操作部材５０を第２の方向の一方（Ｘ１）側で支持した状態で、制限部４０ａが摺接部１２ｃを摺接しながら、操作部材５０と規制部材４０とが一体的に一方（Ｘ１）側へ移動する。操作部材５０が第１の操作支持部４０ｄで支持されている状態では図４（ａ）に示すように、許容部４０ｂが、戻し部５０ｆから突出している状態となる。

操作部材５０がＸ１側の端まで移動すると、規制部材４０に設けられた許容部４０ｂが、移動部材１０を構成するガイド部１２の上側に位置することになる。このため移動部材１０は、第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の一方（Ｚ１）側へ移動可能となり、図４（ｂ）及び図６に示すように付勢部材２０の付勢力Ｆによって一方（Ｚ１）側へ瞬時に移動する。

移動部材１０が一方（Ｚ１）側に移動すると、図６に示すように基部１１に設けられた連結孔１１ｅに挿通されている連結部３６ｂが連結孔１１ｅの内壁に押し上げられて揺動部材３６が時計方向に傾いた位置まで揺動する。このため、磁石３３の第１の着磁面３３ａ（Ｎ極）側に配置された第１のヨーク３４は、第２の端面３４ｂが磁路形成部材３１の第１の腕部３１ａに近接し、第２の着磁面３３ｂ（Ｓ極）側に配置された第２のヨーク３５は、第２の端面３５ｂが、第２の腕部３１ｂに近接することとなる。磁路形成部材３１に生じる磁力線Ｇの向きは図４（ｂ）に示すように、コイル３２に対してＸ２側向きに切り替わることとなる。

このように、操作部材５０を操作することで規制部材４０を移動させて制限部４０ａと許容部４０ｂを切り替えることができる。操作部材５０の操作によって移動部材１０が第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の他方側から一方側へ移動することに伴って、磁路形成部材３１の一端部３１ｄと他端部３１ｅとの空間に配置された磁石３３を揺動させることができる。移動部材１０の移動に伴って磁石３３を揺動させることで、コイル３２に加えられる磁力線Ｇの向きを切り替えることができ、コイル３２に誘導起電力を発生させること、つまり発電を行うことができる。

次に操作部材５０をＸ１側の端から第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２）方向の他方（Ｘ２）側へスライド操作を行った場合の動作について図７を用いて説明する。操作部材５０をＸ１側の端から第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２）方向の他方（Ｘ２）側へスライド操作を行うと、図７（ａ）に示すように操作部材５０は、規制部材４０に設けられた第１の操作支持部４０ｄから離れて第２の操作支持部４０ｅの方へ移動する。操作部材５０が他方（Ｘ２）側へ移動して第２の伝達部５０ｅが規制部材４０に設けられた第２の操作支持部４０ｅと当接すると操作部材５０は、第２の操作支持部４０ｅによって第２の方向の他方（Ｘ２）側で支持された状態となる。操作部材５０が、第２の操作支持部４０ｅで支持される位置では図７（ａ）に示すように、戻し部５０ｆが許容部４０ｂを覆った状態となる。戻し部５０ｆが許容部４０ｂを覆っているので、操作部材５０の他方（Ｘ２）側への移動に伴って、戻し部５０ｆが許容部４０ｂに位置する移動部材１０を構成するガイド部１２の摺接部１２ｃを第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の他方（Ｚ２）側へ付勢部材２０を押し縮めながら押し戻す。このため、ガイド部１２が他方（Ｚ２）側に移動し、ガイド部１２の結合部１２ｄが、基部１１の突起部１１ｂを押し、移動部材１０が第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の他方（Ｚ２）側へ移動する。

更に操作部材５０を他方（Ｘ２）側へスライド操作を行うと、第２の操作支持部４０ｅは、操作部材５０を第２の方向の他方（Ｘ２）側で支持した状態で、操作部材５０と規制部材４０とが一体的に他方（Ｘ２）側へ移動する。操作部材５０の移動に従って、更にガイド部１２の摺接部１２ｃを第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の一方（Ｚ１）側から他方（Ｚ２）側へ押し戻し、最終的には図７（ｂ）に示すように、摺接部１２ｃを制限部４０ａの位置まで押し戻すことができる。従って、移動部材１０を初期状態の位置まで戻すことができる。

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。

本実施形態の発電入力装置１００では、第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）に往復移動可能な移動部材１０と、移動部材１０を第１の方向の一方（Ｚ１）側に常時付勢する付勢部材２０と、移動部材１０が第１の方向の他方（Ｚ２）側から一方（Ｚ１）側へ移動することに伴って発電が行われる発電部材３０と、付勢部材２０の付勢力Ｆに抗して移動部材１０が第１の方向の他方（Ｚ２）側から一方（Ｚ１）側へ移動することを制限する制限部４０ａと、付勢部材２０の付勢力によって移動部材１０が第１の方向の一方（Ｚ１）側へ移動可能となる許容部４０ｂとを有する規制部材４０と、規制部材４０を移動させて制限部４０ａと許容部４０ｂを切り替え操作する操作部材５０を備える構成とした。

これにより、操作部材５０を操作することによって、移動部材１０が移動可能となる位置まで、規制部材４０に設けられた許容部４０ｂを移動させることで、付勢部材２０の付勢力Ｆによって移動部材１０が第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の一方（Ｚ１）側へ瞬時に移動し、発電部材３０が駆動されて発電が行われる。発電部材３０は付勢部材２０の付勢力Ｆにより駆動されるので、操作部材５０の操作速度がばらついても、単位時間あたりの磁束の変化量が小さくなることがなく、安定した発電を行うことができる発電入力装置を提供することができる。

また、本実施形態の発電入力装置１００では、許容部４０ｂは第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の一方（Ｚ１）側に沿って延びる直線状部４０ｃを有し、制限部４０ａはこの直線状部４０ｃの他方（Ｚ２）側に形成されている構造とした。

これにより、移動部材１０を第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の他方（Ｚ２）側に位置規制させることができる。また、許容部４０ｂは第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の一方（Ｚ１）側に沿って延びる直線状部４０ｃを有するので、付勢部材２０の付勢力Ｆによる移動部材１０の移動を妨げることなく移動させることができる。

また、本実施形態の発電入力装置１００では、規制部材４０は第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）と交差する第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）に進退可能に設けられている構成とした。

これにより、規制部材４０を第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）にスライド移動させるだけで規制部材４０の制限部４０ａと許容部４０ｂを簡単に切り替えることができる。

また、本実施形態の発電入力装置１００では、規制部材４０は、操作部材５０を第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）の一方（Ｘ１）側で支持する第１の操作支持部４０ｄと、他方（Ｘ２）側で支持する第２の操作支持部４０ｅとを備え、操作部材５０は、許容部４０ｂに位置する移動部材１０を第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の他方（Ｚ２）側に押し戻す戻し部５０ｆを有するとともに、第１の操作支持部４０ｄと第２の操作支持部４０ｅとの間を移動可能に保持され、第２の操作支持部４０ｅで支持される位置では、戻し部５０ｆが許容部４０ｂを覆うように構成した。

これにより、操作部材５０が、第１の操作支持部４０ｄで支持される位置では許容部４０ｂが覆われておらず、第２の操作支持部４０ｅで支持される位置では、戻し部５０ｆが許容部４０ｂの直線状部４０ｃを覆うことができる。このため、操作部材５０を第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）の他方（Ｘ２）側に操作することで、移動部材１０を確実に元の位置に戻すことができる。

また、本実施形態の発電入力装置１００では、発電部材３０は、磁路形成部材３１と、磁路形成部材３１に巻きまわされたコイル３２と、磁路形成部材３１の一端部３１ｄと他端部３１ｅとの間に形成された空間内に配置された磁石３３と、磁石３３を揺動可能に軸支する支持部材３７と、移動部材１０との連結部３６ｂが形成されて移動部材１０の移動に伴って磁石３３を揺動させる揺動部材３６を有し、操作部材５０の操作によって磁石３３を揺動させてコイル３２に誘導起電力を発生させるように構成した。

これにより、付勢部材２０の付勢力Ｆによって移動部材１０が駆動されることで磁石３３を揺動してコイル３２に誘導起電力が発生するので、安定した発電を行うことができる発電入力装置を提供することができる。

また、本実施形態の発電入力装置１００では、規制部材４０に鍵部４０ｆが一体に形成されている構成とした。

これにより、規制部材４０の移動に応じて鍵部４０ｆを移動させることができるので、鍵部４０ｆの移動に連動した発電入力が行える発電入力装置を提供することができる。

［第２実施形態］
以下に第２実施形態における発電入力装置２００について説明する。図８は、本発明の第２実施形態の発電入力装置２００を説明する図である。図８（ａ）は初期状態の発電入力装置２００を示す斜視図であり、図８（ｂ）は、発電入力装置２００が操作された状態を示す図である。図８（ｃ）は操作部材２５０が戻され始めた状態を示す図であり、図８（ｄ）は戻し部２５０ｆによって移動部材２１０が戻される状態を示した図である。

発電入力装置２００は図８（ａ）に示すように、移動部材２１０と、規制部材２４０と操作部材２５０と、筺体２７０とが組み合わされて外観が構成されている。また、発電入力装置２００は、筺体２７０の内部には、第１実施形態と同様に移動部材２１０を第１の方向であるＺ１‐Ｚ２方向の一方（Ｚ１）側に付勢する付勢部材と移動部材２１０の移動に伴って発電を行う発電部材や発電された電力で電気信号を発生する機能を有する回路が構成された基板等が組み込まれている。規制部材２４０と操作部材２５０は、図示しない支持手段によって第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）に進退自在に支持されている。

移動部材２１０は合成樹脂等で形成され、図８に示すように円柱形状で、互いに向かい合う外周面に突出する摺動部２１０ａが形成されている。

規制部材２４０は合成樹脂等で形成され、図８に示すように互いに向かい合う二本の規制腕部２４０ｂと、規制腕連結部２４０ｃを有するＵ字形状の外形を有している。一対の規制腕部２４０ｂには、第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の一方（Ｚ１）側には制限部２４０ａが設けられ、第２のであるＸ１‐Ｘ２方向の他方（Ｘ２）側には許容部２４０ｄを有している。許容部２４０ｄは第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の一方（Ｚ１）側に沿って延びる直線状部２４０ｅを有しており、制限部２４０ａはこの直線状部２４０ｅの他方側（Ｚ２）に形成されている。また、規制部材２４０には、第１の操作支持部２４０ｆと、第２の操作支持部２４０ｇと、が備えられている。第１の操作支持部２４０ｆは図８に示すように、一対の規制腕部２４０ｂの、第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）の他方（Ｘ２）側に、向かい合う面を切欠いて段差を設けることで形成されている。第２の操作支持部２４０ｇは、規制腕連結部２４０ｃの一方（Ｘ１）側に設けられている。

操作部材２５０は合成樹脂からなり図８に示すように、操作体によって操作が行われる操作部２５０ａと、一対の規制部材案内部２５０ｂと、第１の伝達部２５０ｄと、第２の伝達部２５０ｅと、戻し部２５０ｆと、を有している。操作部２５０ａは操作部材２５０の、第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）の一方（Ｘ１）側に位置している。一対の規制部材案内部２５０ｂは、操作部２５０ａの両端から第２の方向（Ｘ１−Ｘ２）方向の他方（Ｘ２）側に延設されている。第１の伝達部２５０ｄは、一対の規制部材案内部２５０ｂの他端（Ｘ２）側に段差を設けて形成されており、第２の伝達部２５０ｅは、一対の規制部材案内部２５０ｂの一端（Ｘ１）側に段差を設けて形成されている。一対の規制部材案内部２５０ｂには、第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）の他方（Ｘ２）側に、下（Ｚ２）側から上（Ｚ１）側に向かって傾斜する傾斜面によって戻し部２５０ｆが形成されている。

次に、発電入力装置２００の動作について説明する。

図８（ａ）に示す初期状態から、発電入力装置２００が操作され、操作部材２５０が第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）の一方（Ｘ１）側へ移動すると、操作部材２５０に設けられた第１の伝達部２５０ｄが、規制部材２４０の第１の操作支持部２４０ｆと当接する。更に操作部材２５０が一方（Ｘ１）側へ移動すると、操作部材２５０ともに規制部材２４０も一緒に一方（Ｘ１）側へ移動する。

許容部２４０ｄが、移動部材２１０に設けられた摺動部２１０ａの所まで移動すると、移動部材２１０は付勢部材の付勢力によって、図８（ｂ）に示すように第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の一方（Ｚ１）側に瞬時に移動する。この移動部材２１０が付勢部材の付勢力によって移動することで発電部材が駆動されて発電が行われる。

操作部材２５０を第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）の一方（Ｘ１）側から他方（Ｘ２）側に移動させる場合には図８（ｃ）に示す状態から、まず操作部材２５０が他方（Ｘ２）側に移動する。操作部材２５０が他方（Ｘ２）側へ移動すると、操作部材２５０に設けられた第２の伝達部２５０ｅが、規制部材２４０の第２の操作支持部２４０ｇと当接する。この状態では、図８（ｄ）に示すように、操作部材２５０に設けられた戻し部２５０ｆが規制部材２４０から他方（Ｘ２）側に突出する状態となる。更に操作部材２５０が他方（Ｘ２）側へ移動すると、操作部材２５０ともに規制部材２４０も一緒に他方（Ｘ２）側へ移動する。

操作部材２５０の戻し部２５０ｆが、移動部材２１０に設けられた摺動部２１０ａの所まで移動すると、戻し部２５０ｆによって摺動部２１０ａが付勢部材を押し縮めながら第１の方向（Ｚ１‐Ｚ２方向）の一方（Ｚ１）側に移動し、最終的には図８（ａ）に示す初期状態に戻ることができる。

本発明の第２実施形態に係る発電入力装置２００においても、操作部材２５０の操作速度がばらついたとしても、付勢部材の付勢力によって発電部材が駆動されるので安定した発電を行うことができる発電入力装置を提供することができる。

以上のように、本発明の実施形態に係る発電入力装置について具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

（１）第１実施形態において、規制部材４０に鍵部４０ｆが一体に形成されている例を示して説明を行ったが、制限部４０ａに鍵部を連結して構成するように変更しても良い。

（２）第１実施形態において、規制部材４０が帯状であり、第２の方向（Ｘ１‐Ｘ２方向）に直線状に移動する例を示して説明を行ったが、規制部材の規制部が円弧状に形成されており、円弧の一部を切欠いて許容部を形成するようにしても良い。このように変形することで、規制部材を回転させて許容部に移動させることで、付勢部材の付勢力によって発電部材を駆動して発電を行う発電入力装置を構成することができる。

（３）第１実施形態においては、付勢部材２０を圧縮コイルばねで形成したが、板ばねやゴム等の弾性部材を利用して構成することもできる。

１０ 移動部材
１１ 基部
１１ａ 天板部
１１ｂ 突起部
１１ｃ 側壁部
１１ｄ 付勢部材収納部
１１ｅ 連結孔
１２ ガイド部
１２ａ ガイド壁
１２ｂ 側壁接続部
１２ｃ 摺接部
１２ｄ 結合部
２０ 付勢部材
３０ 発電部材
３１ 磁路形成部材
３１ａ 第１の腕部
３１ｂ 第２の腕部
３１ｃ 接続部
３１ｄ 一端部
３１ｅ 他端部
３２ コイル
３３ 磁石
３３ａ 第１の着磁面
３３ｂ 第２の着磁面
３４ 第１のヨーク
３４ａ 第１の端面
３４ｂ 第２の端面
３５ 第２のヨーク
３５ａ 第１の端面
３５ｂ 第２の端面
３６ 揺動部材
３６ａ 揺動軸
３６ｂ 連結部
３６ｃ 貫通孔
３７ 支持部材
３７ｃ 揺動体支持部
４０ 規制部材
４０ａ 制限部
４０ｂ 許容部
４０ｃ 直線状部
４０ｄ 第１の操作支持部
４０ｅ 第２の操作支持部
４０ｆ 鍵部
５０ 操作部材
５０ａ 操作部
５０ｂ 規制部材案内部
５０ｄ 第１の伝達部
５０ｅ 第２の伝達部
５０ｆ 戻し部
６０ 基板
７０ 筺体
７１ 第１の収容部
７２ 第２の収容部
１００ 発電入力装置
２００ 発電入力装置
２１０ 移動部材
２１０ａ 摺動部
２４０ 規制部材
２４０ａ 制限部
２４０ｂ 規制腕部
２４０ｃ 規制腕連結部
２４０ｄ 許容部
２４０ｅ 直線状部
２４０ｆ 第１の操作支持部
２４０ｇ 第２の操作支持部
２５０ 操作部材
２５０ａ 操作部
２５０ｂ 規制部材案内部
２５０ｄ 第１の伝達部
２５０ｅ 第２の伝達部
２５０ｆ 戻し部
２７０ 筺体
Ｇ 磁力線

Claims (6)

1. 第１の方向に往復移動可能な移動部材と、
   前記移動部材を前記第１の方向の一方側に常時付勢する付勢部材と、
   前記移動部材が前記第１の方向の他方側から一方側へ移動することに伴って発電が行われる発電部材と、
   前記付勢部材の付勢力に抗して前記移動部材が前記第１の方向の他方側から一方側へ移動することを制限する制限部と、前記付勢部材の付勢力によって前記移動部材が前記第１の方向の一方側へ移動可能となる許容部とを有する規制部材と、
   前記規制部材を移動させて制限部と許容部を切り替え操作する操作部材を備えたことを特徴とする発電入力装置。
2. 前記許容部は前記第１の方向の一方側に沿って延びる直線状部を有し、
   前記制限部はこの直線状部の他方側に形成されていることを特徴とする請求項１記載の発電入力装置。
3. 前記規制部材は前記第１の方向と交差する第２の方向に進退可能に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の発電入力装置。
4. 前記規制部材は、前記操作部材を前記第２の方向の一方側で支持する第１の操作支持部と、他方側で支持する第２の操作支持部とを備え、
   前記操作部材は、前記許容部に位置する前記移動部材を前記第１の方向の他方側に押し戻す戻し部を有するとともに、前記第１の操作支持部と前記第２の操作支持部との間を移動可能に保持され、
   前記第２の操作支持部で支持される位置では、前記戻し部が前記許容部を覆うことを特徴とする請求項３記載の発電入力装置。
5. 前記発電部材は、磁路形成部材と、前記磁路形成部材に巻きまわされたコイルと、前記磁路形成部材の一端部と他端部との間に形成された空間内に配置された磁石と、前記磁石を揺動可能に軸支する支持部材と、前記移動部材との連結部が形成されて前記移動部材の移動に伴って前記磁石を揺動させる揺動部材を有し、
   前記操作部材の操作によって前記磁石を揺動させて前記コイルに誘導起電力を発生させることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の発電入力装置。
6. 前記規制部材に鍵部が一体または連結して形成されていることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の発電入力装置。