JP6767492B2 - 発電入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、外部からの操作力により発電することができる発電入力装置に関する。

特許文献１には、磁性材料で形成された磁路形成部材と、磁路形成部材の第１の対向端部と磁路形成部材の第２の対向端部との間の空間内に位置する回動体と、回動体に回動力を与える操作部材と、を有する発電入力装置が開示されている。特許文献１に記載された回動体は、第１の対向端部と第２の対向端部との対向方向と直交する軸を支点として回動し、磁性材料製の第１の磁化部材と、磁性材料製の第２の磁化部材と、第１の磁化部材と第２の磁化部材との間に配置された磁石と、を有する。

回動体は、操作部材によって、第１の姿勢と第２の姿勢との間で往復回動させられる。第１の姿勢では、第１の磁化部材の一方の端面が第１の対向端部に隙間を介して対向し、且つ第２の磁化部材の一方の端面が第２の対向端部に隙間を介して対向する。第２の姿勢では、第１の磁化部材の他方の端面が第２の対向端部に隙間を介して対向し、且つ第２の磁化部材の他方の端面が第１の対向端部に隙間を介して対向する。

特開２０１６−２７７８７号公報

しかし、磁路形成部材と、回動体と、の間の隙間を管理することが困難であるという点において改善の余地がある。すなわち、磁路形成部材と、回動体と、の間の隙間が比較的広いと、磁路形成部材と回動体との間を伝わる磁束密度が低くなり、誘導起電力が低くなる。つまり、電磁誘導作用による発電効率が比較的低くなる。一方で、磁路形成部材と、回動体と、が互いに接触すると、磁路形成部材および回動体が摩耗し、発電入力装置の寿命が短くなる。このように、特許文献１に開示された発電入力装置では、発電入力装置の発電効率を高め、発電入力装置の寿命を確保することに関し、磁路形成部材と、回動体と、の間の隙間を管理することが困難であるという点において改善の余地がある。

本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、組立作業が容易で長寿命で使用することができ、しかも発電効率を高める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。

本発明は、第１の方向とこれと逆向きの第２の方向へ移動する磁石と、前記磁石の移動によって内部を通過する磁束が変化する磁性体のヨーク部材と、前記ヨーク部材内の磁束の変化により発電するコイルと、が設けられた発電入力装置において
異なる磁極で着磁された着磁面が、移動方向に向けて並んで設けられた前記磁石と、前記着磁面に対向して前記磁石の移動に伴って回転する磁性材料で形成されたローラ部材とが設けられ、
前記着磁面が移動するときの磁束の変化が、前記ローラ部材を経て前記ヨーク部材に伝達されることを特徴とするものである。

本発明の発電入力装置は、前記磁石には、両面が異なる極性の着磁面とされた第１の着磁部と、両面の着磁面の極性が前記第１の着磁部と入れ替わった第２着磁部とが、前記磁石の移動方向に並んで設けられており、
前記ローラ部材は、前記磁石の一方の着磁面に対向する第１のローラと、前記磁石の他方の着磁面に対向する第２のローラとを有し、前記ヨーク部材が前記第１のローラと前記第２のローラの間に配置されて、前記磁石が前記第１の方向へ移動したときと、前記第２の方向へ移動したときに、前記ヨーク部材内の磁束が変化するものとして構成できる。

本発明の発電入力装置は、前記第１のローラの回転中心と前記第２のローラの回転中心とを結ぶ仮想直線とが、前記磁石の移動方向に垂直に向けられているものである。

本発明の発電入力装置は、外部からの操作力で第１の方向へ移動する操作スライダと、前記操作スライダを第２の方向へ復帰させる復帰ばね部材と、前記操作スライダに第１の方向と第２の方向へ移動自在に支持された付勢スライダと、前記付勢スライダを第１の方向と第２の方向へ付勢する切替えばね部材とを有し、
前記磁石が前記付勢スライダに支持されており、
第１の方向へ移動する前記操作スライダで前記付勢スライダが押されて第１の方向へ移動すると、前記切替えばね部材の付勢力で前記付勢スライダが第１の方向へ移動させられ、
前記復帰ばね部材で第２の方向へ復帰移動する前記操作スライダで前記付勢スライダが押されて第２の方向へ復帰移動すると、前記切替えばね部材の付勢力で前記付勢スライダが第２の方向へ復帰移動させられるものとして構成できる。

本発明の発電入力装置は、前記磁石が、前記付勢スライダに第１の方向と第２の方向へ移動自在に支持されており、第１の方向へ移動する前記付勢スライダで前記磁石が第１の方向へ移動させられ、第２の方向へ移動する前記付勢スライダで前記磁石が第２の方向へ移動させられるものが好ましい。
本発明の発電入力装置は、前記磁石が磁石保持部材に保持され、前記磁石保持部材が前記付勢スライダに支持されていることが好ましい。

また、本発明の発電入力装置は、前記切替えばね部材は、ねじりコイルばねであり、
前記磁石が第１の方向または第２の方向へ移動するときに、異なる磁極となっている２つの前記着磁面の境界が前記ローラ部材の回転中心を通過する前に、前記ねじりコイルばねのたわみが最大となるものである。

上記の発電入力装置では、２つの前記ねじりコイルばねを有し、
一方の前記ねじりコイルばねから、前記付勢スライダに対してその移動方向と交差する向きに与えられる付勢力と、他方の前記ねじりコイルばねから、前記付勢スライダに対してその移動方向と交差する向きに与えられる付勢力とが、逆向きに作用するものが好ましい。

本発明の発電入力装置によれば、磁石が、磁性材料製のローラ部材に直接に接触し、または他の部材を介して接触して設けられている。また、好ましくは、磁石は、ローラ部材の回転の接線方向に沿う第１の方向、および第１の方向とは反対方向の第２の方向に切替えばね部材により付勢されている。

磁石が第１の方向に移動すると、ローラ部材と磁石との接触位置が磁石の一方の着磁面から他方の着磁面に変化する。２つの着磁面は互いに異なる極性を有しているため、磁石の移動に伴ってヨーク部材を通る磁束の向きが反転し、コイルの内部を通る磁束の向きが反転して、コイルに電力が誘導される。また、磁石が第２の方向へ移動するときも、ローラ部材と磁石との接触位置が異なる磁極の着磁面間を移動するため、コイルに電力が誘導される。

本発明の発電入力装置では、磁石がローラ部材に直接にまたは薄い非磁性材料層などを介して接触しているため、従来のように、磁石とヨーク部材との隙間を高精度に管理することが不要になり、組立作業が容易になり、長寿命で使用することが可能になる。また、磁石が移動したときに、ローラ部材を介してヨーク部材に磁束の変化を効率よく誘導することができ、発電入力装置の発電効率を高めることができる。

本発明の実施形態に係る発電入力装置を表す斜視図である。 本実施形態に係る発電入力装置の内部構造を表す斜視図である。 本実施形態に係る発電入力装置の内部構造を表す分解斜視図である。 本実施形態の磁石を表す説明図である。 本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す斜視図である。 本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す側面図および断面図である。 本実施形態の操作スライダが押し込まれている途中の状態を表す斜視図である。 本実施形態の操作スライダが押し込まれている途中の状態を表す側面図および断面図である。 本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す斜視図である。 本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す側面図および断面図である。 本実施形態の操作スライダが復帰する途中の状態を表す斜視図である。 本実施形態の操作スライダが復帰する途中の状態を表す側面図および断面図である。 本発明の他の実施形態に係る発電入力装置を表す斜視図である。 本実施形態に係る発電入力装置の内部構造を表す斜視図である。 本実施形態に係る発電入力装置の内部構造を表す分解斜視図である。 本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す斜視図である。 本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す側面図および断面図である。 本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す正面図である。 本実施形態の操作スライダが押し込まれている途中の状態を表す斜視図である。 本実施形態の操作スライダが押し込まれている途中の状態を表す側面図および断面図である。 本実施形態の操作スライダが押し込まれている途中の状態を表す正面図である。 本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す斜視図である。 本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す側面図および断面図である。 本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す正面図である。 本実施形態の操作スライダが復帰する途中の状態を表す斜視図である。 本実施形態の操作スライダが復帰する途中の状態を表す側面図および断面図である。 本実施形態の操作スライダが復帰する途中の状態を表す正面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
各図では、Ｘ１が左方向、Ｘ２が右方向、Ｙ１が上方向で第２の方向、Ｙ２が下方向で第１の方向、Ｚ１がローラ部材の回転軸に沿う方向であって手前側、Ｚ２がローラ部材の回転軸に沿う方向であって奥側である。

図１は、本発明の実施形態に係る発電入力装置を表す斜視図である。
図２は、本実施形態に係る発電入力装置の内部構造を表す斜視図である。
図３は、本実施形態に係る発電入力装置の内部構造を表す分解斜視図である。
図４は、本実施形態の磁石を表す説明図である。

図１〜図３に表したように、本実施形態に係る発電入力装置１は、第１の筐体１１と、第２の筐体１２と、第１の筐体１１と第２の筐体１２との間の内部に設けられた内部構造体２と、を備える。

図２および図３に表したように、内部構造体２は、コア２１と、ヨーク部材２３と、コイル２５と、ローラ部材２７と、磁石２９と、スライド部材３１と、切替えばね部材３３と、復帰ばね部材３５とを有する。

コア２１は、Ｙ１−Ｙ２方向に延びている。コア２１は、コイル２５を保持するコイル保持部材３９の一方の孔（図３ではＹ１側の孔）３９ａに通され、コイル２５の内部に通され、コイル保持部材３９の他方の孔（図３ではＹ２側の孔）３９ｂに通された状態で保持されている。コア２１は、例えば鉄（Ｆｅ）などの磁性材料により形成され、磁気回路の少なくとも一部を構成する。磁気回路の詳細については、後述する。

ヨーク部材２３は、例えば鉄（Ｆｅ）などの磁性材料により形成され、磁気回路の少なくとも一部を構成する。ヨーク部材２３は、コア２１に接続された、第１のヨーク２３ａと、第２のヨーク２３ｂと、を有する。図３に表したように、第１のヨーク２３ａは、コア２１の一方の端部（図３ではＹ１側の端部）２１ａが第１のヨーク２３ａの孔２６ａに通されることにより、コア２１に接続されている。第２のヨーク２３ｂは、コア２１の他方の端部（図３ではＹ２側の端部）２１ｂが第２のヨーク２３ｂの孔２６ｂに通されることにより、コア２１に接続されている。

コイル２５は、コイル保持部材３９に保持され、内部にコア２１が通されている。言い換えれば、コイル２５は、コア２１に巻かれている。そのため、コイル２５の軸は、Ｙ１−Ｙ２方向に延びている。コイル２５の導線の一端は、コイル保持部材３９に取り付けられた一方の端子４１に電気的に接続されている。コイル２５の導線の他端は、コイル保持部材３９に取り付けられた他方の端子４１に電気的に接続されている。コイル２５は、磁気回路を通る磁束の変化により電圧を発生する。コイル２５が電圧を発生する構成の詳細については、後述する。

ローラ部材２７は、例えば鉄（Ｆｅ）などの磁性材料により形成され、磁気回路の少なくとも一部を構成する。ローラ部材２７は、ヨーク部材２３に対して回動自在に支持され、第１のローラ２７ａと、第２のローラ２７ｂと、を有する。第１のローラ２７ａは、第１のヨーク２３ａの突起部２４ａに保持され、突起部２４ａが延びる方向に沿う軸を中心として回動自在に第１のヨーク２３ａに支持されている。第２のローラ２７ｂは、第２のヨーク２３ｂの突起部２４ｂに保持され、突起部２４ｂが延びる方向に沿う軸を中心とし回動自在に第２のヨーク２３ｂに支持されている。

磁石２９は、ローラ部材２７に接触して設けられている。具体的には、磁石２９は、第１のローラ２７ａと、第２のローラ２７ｂと、の間に挟まれ、第１のローラ２７ａの円周面２８ａ（例えば図５参照）、および第２のローラ２７ｂの円周面２８ｂ（例えば図５参照）に接触している。なお、第１のローラ２７ａの円周面２８ａおよび第２のローラ２７ｂの円周面２８ｂの少なくともいずれかには、例えばゴムなどの非磁性体が設けられていてもよい。この場合には、磁石２９は、非磁性体を介して第１のローラ２７ａの円周面２８ａおよび第２のローラ２７ｂの円周面２８ｂに間接的に接触する。このように、磁束が磁石２９とローラ部材２７との間を通過する限りにおいて、例えばゴムなどの非磁性体が第１のローラ２７ａの円周面２８ａおよび第２のローラ２７ｂの円周面２８ｂの少なくともいずれかに設けられていてもよい。

図４（ａ）〜図４（ｃ）に表したように、磁石２９は、例えば板状の永久磁石であり、第１の着磁部２９ａと、第２の着磁部２９ｂと、を有する。第１の着磁部２９ａは、磁石２９のうちのＹ２側の部分に設けられ、両面において互いに異なる極性を有する。第２の着磁部２９ｂは、磁石２９のうちのＹ１側の部分に設けられ、両面において互いに異なる極性を有する。第１の着磁部２９ａおよび第２の着磁部２９ｂは、磁石２９のうちで互いに隣接している。

第１の着磁部２９ａの一方の着磁面（図４（ａ）〜図４（ｃ）ではＸ２側の面）２９１ａは、例えばＮ極に着磁されている。第１の着磁部２９ａの他方の着磁面（図４（ａ）〜図４（ｃ）ではＸ１側の面）２９１ｂは、例えばＳ極に着磁されている。一方で、第２の着磁部２９ｂの一方の着磁面（図４（ａ）〜図４（ｃ）ではＸ２側の面）２９２ａは、例えばＳ極に着磁されている。第２の着磁部２９ｂの他方の着磁面（図４（ａ）〜図４（ｃ）ではＸ１側の面）２９２ｂは、例えばＮ極に着磁されている。このように、第２の着磁部２９ｂは、第１の着磁部２９ａの両側の着磁面の極性が互いに入れ替わった極性を両面に有する。

スライド部材３１は、操作スライダ３１ａと、付勢スライダ３１ｂと、を有し、外部からの操作力に基づいてローラ部材２７の回転の接線方向に沿うＹ２方向（第１の方向）に移動する。操作スライダ３１ａの下部には、復帰ばね部材であるコイルばね３５が設けられている。コイルばね３５の一端は、操作スライダ３１ａの下部に取り付けられている。コイルばね３５の他端は、第１の筐体１１に取り付けられている。コイルばね３５は、操作スライダ３１ａをＹ１方向（第２の方向）へ付勢している。外部からの操作力が操作スライダ３１ａに加えられると、操作スライダ３１ａは、コイルばね３５の付勢力に対抗しつつＹ２方向（第１の方向）へ移動する。外部からの操作力が解除されると、操作スライダ３１ａは、コイルばね３５の付勢力によりＹ１の方向（第２の方向）へ復帰移動する。

付勢スライダ３１ｂは、操作スライダ３１ａに対してＹ２方向（第１の方向）およびＹ１方向（第２の方向）に摺動自在に保持されている。付勢スライダ３１ｂは、磁石２９がＹ１−Ｙ２方向に移動可能な隙間を内部に有する。言い換えれば、磁石２９は、付勢スライダ３１ｂの内部においてＹ１−Ｙ２方向に移動可能である。磁石２９は、磁石保持部材３７（図２および図３参照）に保持されている。磁石保持部材３７は、磁石２９を保持した状態で、付勢スライダ３１ｂに対してＹ１−Ｙ２方向に摺動自在に保持されている。

操作スライダ３１ａ、付勢スライダ３１ｂ、および磁石保持部材３７は、例えば樹脂材料により形成されている。磁石保持部材３７は、磁石２９の周囲を覆っており、磁石２９に衝撃が加わることを抑えることができる。つまり、磁石保持部材３７は、緩衝部材として機能する。また、磁石２９が付勢スライダ３１ｂに直接的に接触した状態でＹ１−Ｙ２方向に摺動する場合と比較すると、磁石保持部材３７は、磁石２９をＹ１−Ｙ２方向に円滑に移動させることができる。つまり、磁石保持部材３７は、付勢スライダ３１ｂに対する摺動性を向上させる機能を有する。

切替えばね部材３３は、例えばねじりコイルばねであり、付勢スライダ３１ｂをＹ１方向およびＹ２方向に付勢している。切替えばね部材３３は、第１のねじりコイルばね３３ａと、第２のねじりコイルばね３３ｂと、を有する。図２および図３に表したように、第１のねじりコイルばね３３ａは、付勢スライダ３１ｂのＸ２側に設けられている。第２のねじりコイルばね３３ｂは、付勢スライダ３１ｂのＸ１側に設けられている。つまり、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂは、Ｘ１−Ｘ２方向に並んで配置されている。

第１のねじりコイルばね３３ａの一端は、付勢スライダ３１ｂに取り付けられている。第１のねじりコイルばね３３ａの他端は、第２の筐体１２に取り付けられている。第２のねじりコイルばね３３ｂの一端は、付勢スライダ３１ｂに取り付けられている。第２のねじりコイルばね３３ｂの他端は、第２の筐体１２に取り付けられている。

図２と図５に示すように、第１のねじりコイルばね３３ａの付勢スライダ３１ｂに取付けられた一端が、第２の筐体１２に取付けられた他端よりもＹ１側に位置するときは、第１のねじりコイルばね３３ａが、付勢スライダ３１ｂをＹ１方向へ付勢する。一方で、付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ移動し、第１のねじりコイルばね３３ａの付勢スライダ３１ｂに取付けられた一端が、第２の筐体１２に取付けられた他端よりもＹ２側に位置すると、第１のねじりコイルばね３３ａは、付勢スライダ３１ｂをＹ２方向へ付勢する。同様に、第２のねじりコイルばね３３ｂの付勢スライダ３１ｂに取付けられた一端が、第２の筐体１２に取付けられた他端よりもＹ１側に位置するときは、第２のねじりコイルばね３３ｂは、付勢スライダ３１ｂをＹ１方向へ付勢する。一方で、付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ移動し、第２のねじりコイルばね３３ｂの付勢スライダ３１ｂに取付けられた一端が、第２の筐体１２に取付けられた他端よりもＹ２側に位置すると、第２のねじりコイルばね３３ｂは、付勢スライダ３１ｂをＹ２方向へ付勢する。このようにして、切替えばね部材３３は、付勢スライダ３１ｂをＹ１方向およびＹ２方向に付勢している。

次に、本実施形態に係る発電入力装置の動作について、図面を参照しつつ説明する。
以下では、説明の便宜上、第１の筐体１１および第２の筐体１２を省略し、内部構造体２を表す図面を用いて説明する。

図５は、本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す斜視図である。
図６は、本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す側面図および断面図である。
図６（ａ）は、本実施形態の内部構造体２をＸ２方向に見たときの側面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に表した切断面Ｃ１−Ｃ１における断面図である。

図５〜図６（ｂ）に表したように、外部からの操作力が操作スライダ３１ａに作用していないときには、操作スライダ３１ａは、復帰ばね部材であるコイルばね３５の付勢力でＹ１側に復帰させられている。

このときには、図６（ａ）に表したように、第１のねじりコイルばね３３ａの付勢スライダ３１ｂに取付けられた一端が、第２の筐体１２に取付けられた他端よりもＹ１側に位置する。そのため、第１のねじりコイルばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、Ｙ１方向の成分Ｆａｙを有する。また、第２のねじりコイルばね３３ｂの付勢スライダ３１ｂに取付けられた一端が、第２の筐体１２に取付けられた他端よりもＹ１側に位置する。そのため、第２のねじりコイルばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂは、Ｙ１方向の成分Ｆｂｙを有する。これにより、付勢スライダ３１ｂは、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂの付勢力によりＹ１側に付勢されて復帰している。このとき、操作スライダ３１ａと付勢スライダ３１ｂとの間には、隙間Ｓ２が第２スライド３１ｂのＹ２側に形成されている。

また、第１のねじりコイルばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、Ｚ１方向の成分Ｆａｚを有する。第２のねじりコイルばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂは、Ｚ２方向の成分Ｆｂｚを有する。このように、第１のねじりコイルばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、第２のねじりコイルばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂの成分Ｆｂｚとは反対方向の成分Ｆａｚを有する。

これにより、Ｚ１−Ｚ２方向において、第１のねじりコイルばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａの成分Ｆａｚと、第２のねじりコイルばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂの成分Ｆｂｚと、を互いに相殺することができる。これにより、一方向だけの付勢力が付勢スライダ３１ｂに対して加わることを抑え、付勢スライダ３１ｂのより円滑な移動を実現することができる。これは、図７〜図１２（ｂ）に関して後述する状態においても同じである。

図５および図６（ｂ）に表したように、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第１の着磁部２９ａに存在する。第１のローラ２７ａは、磁性材料により形成されているため、第１の着磁部２９ａの一方の着磁面２９１ａ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）に磁気的に吸引されている。また、第２のローラ２７ｂは、磁性材料により形成されているため、第１の着磁部２９ａの他方の着磁面２９１ｂ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）に磁気的に吸引されている。

このとき、図６（ａ）に表したように、付勢スライダ３１ｂと磁石保持部材３７との間には、隙間Ｓ１が磁石保持部材３７のＹ１側に形成されている。

図６（ｂ）に表したように、第１のローラ２７ａの回転中心２７１ａと、第２のローラ２７ｂの回転中心２７１ｂと、を結ぶ仮想直線Ｌ１は、第１の着磁部２９ａと、第２の着磁部２９ｂと、の間の境界面２９ｃに対して平行であり、仮想直線Ｌ１磁石２９の移動方向であるＹ１−Ｙ２方向と直交している。第１のローラ２７ａの回転中心２７１ａと、第２のローラ２７ｂの回転中心２７１ｂと、を結ぶ仮想直線Ｌ１は、第１のローラ２７ａと磁石２９との接触位置と、第２のローラ２７ｂと磁石２９との接触位置と、を結ぶ仮想直線に相当する。

図５に表した二点鎖線の矢印のように、第１の着磁部２９ａの一方の着磁面２９１ａから出た磁束は、第１のローラ２７ａと、第１のヨーク２３ａと、コア２１と、第２のヨーク２３ｂと、第２のローラ２７ｂと、をこの順に通り、第１の着磁部２９ａの他方の着磁面２９１ｂに入る。これにより、操作スライダ３１ａが自由位置にある状態において、磁気回路が構成されている。

図７は、本実施形態の操作スライダが押し込まれたときの状態を表す斜視図である。
図８は、本実施形態の操作スライダが押し込まれたときの状態を表す側面図および断面図である。
図８（ａ）は、本実施形態の内部構造体２をＸ２方向に見たときの側面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に表した切断面Ｃ２−Ｃ２における断面図である。

外部からＹ２方向（第１の方向）の操作力（押圧力）が操作スライダ３１ａに作用すると、操作スライダ３１ａは、コイルばね３５の付勢力に対抗しつつＹ２方向へ移動する。操作スライダ３１ａがＹ２方向へ移動すると、操作スライダ３１ａで付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ押され、操作スライダ３１ａとともに付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ移動する。

付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ移動すると、図６（ａ）に示すように、それまで磁石保持部材３７のＹ１側に形成されていた隙間Ｓ１がなくなり、付勢スライダ３１ｂが磁石保持部材３７の上部に接触する。その代りに、図８（ａ）に表したように、付勢スライダ３１ｂと磁石保持部材３７との間には、隙間Ｓ３が磁石保持部材３７のＹ２側に形成される。なお、付勢スライダ３１ｂのＹ２側に形成されていた隙間Ｓ２は、維持されたままである。

操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へさらに移動すると、磁石保持部材３７は、付勢スライダ３１ｂから力を受け、磁石２９を保持した状態でＹ２方向へ移動する。すると、図７および図８（ａ）に表したように、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂは、中立姿勢になる。

本願明細書において、「中立姿勢」とは、ねじりコイルばねの一端の位置が、ねじりコイルばねの他端の位置に対して水平面（Ｘ−Ｚ平面）において並んだ姿勢をいう。あるいは、「中立姿勢」とは、ねじりコイルばねが任意の部材（本実施形態では付勢スライダ３１ｂ）に与える付勢力が、水平方向の成分のみを有し、鉛直方向（Ｙ１−Ｙ２方向）の成分を有していない姿勢をいう。

第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂが中立姿勢にあるとき、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂのそれぞれのたわみが最大となる。第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂが中立姿勢にあるとき、第１のねじりコイルばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、第２のねじりコイルばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂとつり合っている。

図７および図８（ｂ）に表したように、操作スライダ３１ａの押し込み時において、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂが中立姿勢にある場合には、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第１の着磁部２９ａに存在する。具体的には、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、境界面２９ｃの近傍の第１の着磁部２９ａ側に存在する。言い換えれば、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第１の着磁部２９ａから第２の着磁部２９ｂへ変化する直前の状態である。

そのため、第１のローラ２７ａは、第１の着磁部２９ａの一方の着磁面２９１ａ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）に磁気的に吸引されている。また、第２のローラ２７ｂは、第１の着磁部２９ａの他方の着磁面２９１ｂ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）に磁気的に吸引されている。そして、図５に関して前述した磁気回路と同じ磁気回路が構成されている。言い換えれば、図５に関して前述した磁気回路（図５に表した二点鎖線の矢印参照）が維持されている。図６（ｂ）に関して前述したように、仮想直線Ｌ１は、第１の着磁部２９ａと、第２の着磁部２９ｂと、の間の境界面２９ｃに対して平行である。

図９は、本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す斜視図である。
図１０は、本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す側面図および断面図である。
図１０（ａ）は、本実施形態の内部構造体２をＸ２方向に見たときの側面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に表した切断面Ｃ３−Ｃ３における断面図である。

図７〜図８（ｂ）に関して前述した中立姿勢から、操作スライダ３１ａがコイルばね３５の付勢力に対抗しつつＹ２方向へさらに移動すると、第１のねじりコイルばね３３ａの付勢スライダ３１ｂに取付けられた一端が、第２の筐体１２に取付けられた他端よりもＹ２側に移動する。そのため、第１のねじりコイルばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａが、Ｙ２方向の成分Ｆａｙを有するように変換させられる。また、第２のねじりコイルばね３３ｂの付勢スライダ３１ｂに取付けられた一端も、第２の筐体１２に取付けられた他端よりもＹ２側に移動する。そのため、第２のねじりコイルばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂも、Ｙ２方向の成分Ｆｂｙを有するように変換させられる。これにより、付勢スライダ３１ｂは、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂによりＹ２方向に付勢される。

このとき、付勢スライダ３１ｂが操作スライダ３１ａとは別体として設けられ、隙間Ｓ２が第２スライド３１ｂのＹ２側に形成されているため、付勢スライダ３１ｂは、操作スライダ３１ａとは独立してＹ２方向に移動することができる。これにより、付勢スライダ３１ｂの動きと、操作スライダ３１ａの動きと、を別の動きに設定することができ、付勢スライダ３１ｂは、外部操作の速度（操作スライダ３１ａの速度）にほとんど影響を受けることなく、より速い速度で移動することができる。つまり、付勢スライダ３１ｂは、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂの付勢力によりＹ２方向へ加速される。

すると、磁石保持部材３７は、付勢スライダ３１ｂから力を受け、磁石２９を保持した状態でＹ２方向へ加速される。このとき、隙間Ｓ３が磁石保持部材３７のＹ２側に形成されているため、磁石保持部材３７は、付勢スライダ３１ｂとは別にＹ２方向に移動することができる。これにより、磁石２９は、外部操作の速度にほとんど影響を受けることなく、より速い速度で移動することができる。

操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ移動し、磁石保持部材３７が磁石２９を保持した状態でＹ２方向へ移動すると、図９および図１０（ｂ）に表したように、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置が、第１の着磁部２９ａから第２の着磁部２９ｂへ変化する。すると、コア２１、ヨーク部材２３およびローラ部材２７を通る磁束の向きが反転する。

すなわち、図９に表した二点鎖線の矢印ように、第２の着磁部２９ｂの他方の着磁面２９２ｂ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）から出た磁束は、第２のローラ２７ｂと、第２のヨーク２３ｂと、コア２１と、第１のヨーク２３ａと、第１のローラ２７ａと、をこの順に通り、第２の着磁部２９ａの一方の着磁面２９２ａに入る。これにより、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置が、第１の着磁部２９ａから第２の着磁部２９ｂへ変化したときに、コア２１、ヨーク部材２３およびローラ部材２７を通る磁束の向きが反転する。

すると、コア２１に巻かれたコイル２５の内部を通る磁束の向きが反転する。これにより、操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ２方向に移動するときに、コイル２５に誘導起電力が発生する。

図１１は、本実施形態の操作スライダが復帰するときの状態を表す斜視図である。
図１２は、本実施形態の操作スライダが復帰するときの状態を表す側面図および断面図である。
図１２（ａ）は、本実施形態の内部構造体２をＸ２方向に見たときの側面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に表した切断面Ｃ４−Ｃ４における断面図である。

図９〜図１０（ｂ）に表した状態から、操作スライダ３１ａに作用する外部からの操作力が解除されると、操作スライダ３１ａは、コイルばね３５の付勢力によりＹ１方向へ移動する。操作スライダ３１ａがＹ１方向へ移動すると、付勢スライダ３１ｂのＹ２側に形成されていた隙間Ｓ２がなくなり、操作スライダ３１ａが付勢スライダ３１ｂの下部に接触する。これにより、図１２（ａ）に表したように、操作スライダ３１ａと付勢スライダ３１ｂとの間には、隙間Ｓ４が第２スライド３１ｂのＹ１側に形成される。

操作スライダ３１ａがＹ１方向へさらに移動すると、付勢スライダ３１ｂは、操作スライダ３１ａからＹ１方向へ持ち上げられる力を受け、操作スライダ３１ａとともにＹ１方向へ移動する。

すると、磁石保持部材３７のＹ２側に形成されていた隙間Ｓ３がなくなり、付勢スライダ３１ｂが磁石保持部材３７の下部に接触する。これにより、図１２（ａ）に表したように、付勢スライダ３１ｂと磁石保持部材３７との間には、隙間Ｓ１が磁石保持部材３７のＹ１側に形成される。

操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ１方向へさらに移動すると、磁石保持部材３７は、付勢スライダ３１ｂから力を受け、磁石２９を保持した状態でＹ１方向へ移動する。すると、図１１および図１２（ａ）に表したように、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂは、中立姿勢になる。

図１１および図１２（ｂ）に表したように、操作スライダ３１ａの復帰時において、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂが中立姿勢にある場合には、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第２の着磁部２９ｂに存在する。具体的には、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、境界面２９ｃの近傍の第２の着磁部２９ｂ側に存在する。言い換えれば、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第２の着磁部２９ｂから第１の着磁部２９ａへ変化する直前の状態である。

そのため、第１のローラ２７ａは、第２の着磁部２９ｂの一方の着磁面２９２ａに磁気的に吸引されている。また、第２のローラ２７ｂは、第２の着磁部２９ｂの他方の着磁面２９２ｂに磁気的に吸引されている。そして、図９に関して前述した磁気回路と同じ磁気回路が構成されている。言い換えれば、図９に関して前述した磁気回路（図９に表した二点鎖線の矢印参照）が維持されている。図６（ｂ）に関して前述したように、仮想直線Ｌ１は、第１の着磁部２９ａと、第２の着磁部２９ｂと、の間の境界面２９ｃに対して平行である。

操作スライダ３１ａの復帰時において、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂが中立姿勢にある状態から、操作スライダ３１ａがコイルばね３５の付勢力によりＹ１方向へさらに移動すると、第１のねじりコイルばね３３ａの一端が第１のねじりコイルばね３３ａの他端よりもＹ１側に位置する。そのため、第１のねじりコイルばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、Ｙ１方向の成分Ｆａｙを有する（図６（ａ）参照）。また、第２のねじりコイルばね３３ｂの一端が第２のねじりコイルばね３３ｂの他端よりもＹ１側に位置する。そのため、第２のねじりコイルばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂは、Ｙ１方向の成分Ｆｂｙを有する（図６（ａ）参照）。これにより、付勢スライダ３１ｂは、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂによりＹ１方向に付勢される。

操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ１方向へ移動し、磁石保持部材３７が磁石２９を保持した状態でＹ１方向へ移動すると、図５および図６（ｂ）に表したように、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置が、第２の着磁部２９ｂから第１の着磁部２９ａへ変化する。すると、コア２１、ヨーク部材２３およびローラ部材２７を通る磁束の向きが反転する。すなわち、磁束の向きは、図５に関して前述した磁束の向きと同じになる。

すると、コア２１に巻かれたコイル２５の内部を通る磁束の向きが反転する。これにより、操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ１方向に移動するときに、コイル２５に誘導起電力が発生する。このように、本実施形態に係る発電入力装置１によれば、操作スライダ３１ａの押し込み時および復帰時の両方において、コイル２５に誘導起電力が発生する。

本実施形態に係る発電入力装置１によれば、磁石２９がローラ部材２７に接触しているため、磁石２９がローラ部材２７に接触していない場合と比較すると、磁石２９とローラ部材２７との間に伝わる磁束密度は高い。これにより、発電入力装置１の発電効率を高めることができる。また、磁石２９は、ヨーク部材２３に対して回動自在に支持されたローラ部材２７と接触している。そのため、磁石２９がローラ部材２７に接触した状態でＹ１方向およびＹ２方向に移動した場合であっても、磁石２９およびローラ部材２７の摩耗を抑えることができる。また、磁石２９がローラ部材２７に接触しているため、磁石２９とローラ部材２７との間の距離がゼロである状態を長期間にわたって保つことができる。これにより、発電入力装置１の寿命を確保することができる。

また、磁石２９は、第１のヨーク２３ａに対して回動自在に支持された第１のローラ２７ａと、第２のヨーク２３ｂに対して回動自在に支持された第２のローラ２７ｂと、の間に挟まれ、第１のローラ２７ａの円周面２８ａおよび第２のローラ２７ｂの円周面２８ｂに接触している。そのため、磁石２９は、第１のローラ２７ａの円周面２８ａおよび第２のローラ２７ｂの円周面２８ｂに接触しながら、Ｙ１方向およびＹ２方向に円滑に移動することができる。これにより、磁石２９およびローラ部材２７の摩耗をより抑えることができる。

また、第１のローラ２７ａの回転中心２７１ａと、第２のローラ２７ｂの回転中心２７１ｂと、を結ぶ仮想直線Ｌ１は、第１の着磁部２９ａと、第２の着磁部２９ｂと、の間の境界面２９ｃに対して平行である。そのため、第１の着磁部２９ａと第２の着磁部２９ｂとの間の境界面２９ｃが、仮想直線Ｌ１を通過するときに、コア２１、ヨーク部材２３およびローラ部材２７を通る磁束の向きが反転する。すなわち、コア２１に巻かれたコイル２５の内部を通る磁束の向きが反転する。これにより、磁束の変化がより大きくなり、発電入力装置１の発電効率をより高めることができる。

また、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂが中立姿勢にある場合には、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂのそれぞれのたわみが最大となる。さらに、操作スライダ３１ａの押し込み時において、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂが中立姿勢にある場合には、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置が第１の着磁部２９ａから第２の着磁部２９ｂへ変化する直前の状態、すなわち、境界面２９ｃが仮想直線Ｌ１を通過する直前の状態である。一方で、操作スライダ３１ａの復帰時において、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂが中立姿勢にある場合には、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置が第２の着磁部２９ｂから第１の着磁部２９ａへ変化する直前の状態、すなわち、境界面２９ｃが仮想直線Ｌ１を通過する直前の状態である。

そのため、境界面２９ｃが仮想直線Ｌ１を通過するときに、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂは、付勢スライダ３１ｂに対して比較的大きい付勢力を与えることができる。また、境界面２９ｃが仮想直線Ｌ１を通過し、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置が第１の着磁部２９ａから第２の着磁部２９ｂへ変化すると、磁石２９の第２の着磁部２９ｂは、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂに磁気的に吸引される。すなわち、第２の着磁部２９ｂの一方の着磁面２９２ａは、第１のローラ２７ａに磁気的に吸引される。また、第２の着磁部２９ｂの他方の着磁面２９２ｂは、第２のローラ２７ｂに磁気的に吸引される。一方で、境界面２９ｃが仮想直線Ｌ１を通過し、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置が第２の着磁部２９ｂから第１の着磁部２９ａへ変化すると、磁石２９の第１の着磁部２９ａは、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂに磁気的に吸引される。すなわち、第１の着磁部２９ａの一方の着磁面２９１ａは、第１のローラ２７ａに磁気的に吸引される。また、第１の着磁部２９ａの他方の着磁面２９１ｂは、第２のローラ２７ｂに磁気的に吸引される。このように、付勢力および吸引力により、コア２１に巻かれたコイル２５の内部を通る磁束の向きをより短い時間で反転させることができ、より高い誘導起電力を得ることができる。

また、前述したように、付勢スライダ３１ｂが操作スライダ３１ａとは別体として設けられ、磁石２９を保持する磁石保持部材３７が付勢スライダ３１ｂとは別体として設けられているため、磁石２９は、外部操作の速度にほとんど影響を受けることなく、より速い速度で移動することができる。そのため、外部操作の速度が遅い場合であっても、磁石２９をより速い速度で移動させることができ、コア２１に巻かれたコイル２５の内部を通る磁束の向きをより短い時間で反転させることができる。これにより、より高い誘導起電力を得ることができる。

次に、本発明の他の実施形態に係る発電入力装置について説明する。
図１３は、本発明の他の実施形態に係る発電入力装置を表す斜視図である。
図１４は、本実施形態に係る発電入力装置の内部構造を表す斜視図である。
図１５は、本実施形態に係る発電入力装置の内部構造を表す分解図である。

図１３〜図１５は、本実施形態に係る発電入力装置１Ａは、第１の筐体１１と、第２の筐体１２と、第１の筐体１１と第２の筐体１２との間の内部に設けられた内部構造体２Ａと、を備える。

図１４および図１５に表したように、内部構造体２Ａは、コア２１と、ヨーク部材２３と、コイル２５と、ローラ部材２７と、磁石２９と、スライド部材３１と、切替えばね部材３３と、を有する。

コア２１は、Ｘ１−Ｘ２方向に延びている。これに伴い、コア２１に巻かれたコイル２５の軸は、Ｘ１−Ｘ２方向に延びている。コア２１およびコイル２５の配置において、本実施形態に係る発電入力装置１Ａは、図１〜図３に関して前述した発電入力装置１とは異なる。

また、操作スライダ３１ａの下部には、２つのコイルばね３５がＸ１−Ｘ２方向に並んで配置されている。２つのコイルばね３５のそれぞれの一端は、操作スライダ３１ａの下部に取り付けられている。２つのコイルばね３５のそれぞれの他端は、第１の筐体１１に取り付けられている。２つのコイルばね３５は、操作スライダ３１ａをＹ１方向へ付勢している。コイルばね３５の設置数において、本実施形態に係る発電入力装置１Ａは、図１〜図３に関して前述した発電入力装置１とは異なる。

付勢スライダ３１ｂのＸ２側には、第１のねじりコイルばね３３ａが設けられている。第１のねじりコイルばね３３ａの一端は、付勢スライダ３１ｂに取り付けられている。第１のねじりコイルばね３３ａの他端は、第２の筐体１２に取り付けられている。付勢スライダ３１ｂのＸ１側には、第２のねじりコイルばね３３ｂが設けられている。第２のねじりコイルばね３３ｂの一端は、付勢スライダ３１ｂに取り付けられている。第２のねじりコイルばね３３ｂの他端は、第２の筐体１２に取り付けられている。

第１のねじりコイルばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａ（図１８参照）は、Ｘ１方向の成分Ｆａｘ（図１８参照）を有する。第２のねじりコイルばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂ（図１８参照）は、Ｘ２方向の成分Ｆｂｘを有する。第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力の水平面（Ｘ−Ｚ平面）内の成分において、本実施形態に係る発電入力装置１Ａは、図１〜図３に関して前述した発電入力装置１とは異なる。

その他の各部材の構造、材料、および配置は、図１〜図３に関して前述した通りである。また、本実施形態に係る発電入力装置１Ａが備える磁石２９は、図４に関して前述した通りである。

次に、本実施形態に係る発電入力装置の動作について、図面を参照しつつ説明する。
以下では、説明の便宜上、第１の筐体１１および第２の筐体１２を省略し、内部構造体２Ａを表す図面を用いて説明する。

図１６は、本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す斜視図である。
図１７は、本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す側面図および断面図である。
図１８は、本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す正面図である。
図１７（ａ）は、本実施形態の内部構造体２ＡをＸ２方向に見たときの側面図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に表した切断面Ｃ５−Ｃ５における断面図である。
図１８は、本実施形態の内部構造体２ＡをＺ２方向に見たときの正面図である。

図１６〜図１８に表したように、外部からの操作力が操作スライダ３１ａに作用していないときには、操作スライダ３１ａは、コイルばね３５の付勢力によりＹ１側に位置している。

このときには、図１８に表したように、第１のねじりコイルばね３３ａの一端が第１のねじりコイルばね３３ａの他端よりもＹ１側に位置する。そのため、第１のねじりコイルばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、Ｙ１方向の成分Ｆａｙを有する。また、第２のねじりコイルばね３３ｂの一端が第２のねじりコイルばね３３ｂの他端よりもＹ１側に位置する。そのため、第２のねじりコイルばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂは、Ｙ１方向の成分Ｆｂｙを有する。これにより、付勢スライダ３１ｂは、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂの付勢力によりＹ１側に位置している。そして、図１７（ａ）に表したように、操作スライダ３１ａと付勢スライダ３１ｂとの間には、隙間Ｓ６が第２スライド３１ｂのＹ２側に形成されている。

また、図１８に表したように、第１のねじりコイルばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、Ｘ１方向の成分Ｆａｘを有する。第２のねじりコイルばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂは、Ｘ２方向の成分Ｆｂｘを有する。このように、第１のねじりコイルばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、第２のねじりコイルばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂの成分Ｆｂｘとは反対方向の成分Ｆａｘを有する。

これにより、Ｘ１−Ｘ２方向において、第１のねじりコイルばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａの成分Ｆａｘと、第２のねじりコイルばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂの成分Ｆｂｘと、を互いに相殺することができる。これにより、一方向だけの付勢力が付勢スライダ３１ｂに対して加わることを抑え、付勢スライダ３１ｂのより円滑な移動を実現することができる。これは、図１９〜図２７に関して後述する状態においても同じである。

図１６および図１７（ｂ）に表したように、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第１の着磁部２９ａに存在する。第１のローラ２７ａは、磁性材料により形成されているため、第１の着磁部２９ａの一方の着磁面２９１ａ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）に磁気的に吸引されている。また、第２のローラ２７ｂは、磁性材料により形成されているため、第１の着磁部２９ａの他方の着磁面２９１ｂ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）に磁気的に吸引されている。

このとき、図１７（ａ）に表したように、付勢スライダ３１ｂと磁石保持部材３７との間には、隙間Ｓ５が磁石保持部材３７のＹ１側に形成されている。

図１７（ｂ）に表したように、第１のローラ２７ａの回転中心２７１ａと、第２のローラ２７ｂの回転中心２７１ｂと、を結ぶ仮想直線Ｌ１は、第１の着磁部２９ａと、第２の着磁部２９ｂと、の間の境界面２９ｃに対して平行である。第１のローラ２７ａの回転中心２７１ａと、第２のローラ２７ｂの回転中心２７１ｂと、を結ぶ仮想直線Ｌ１は、第１のローラ２７ａと磁石２９との接触位置と、第２のローラ２７ｂと磁石２９との接触位置と、を結ぶ仮想直線に相当する。

図１６に表した二点鎖線の矢印のように、第１の着磁部２９ａの一方の着磁面２９１ａから出た磁束は、第１のローラ２７ａと、第１のヨーク２３ａと、コア２１と、第２のヨーク２３ｂと、第２のローラ２７ｂと、をこの順に通り、第１の着磁部２９ａの他方の着磁面２９１ｂに入る。これにより、操作スライダ３１ａが自由位置にある状態において、磁気回路が構成されている。

図１９は、本実施形態の操作スライダが押し込まれたときの状態を表す斜視図である。
図２０は、本実施形態の操作スライダが押し込まれたときの状態を表す側面図および断面図である。
図２１は、本実施形態の操作スライダが押し込まれたときの状態を表す正面図である。
図２０（ａ）は、本実施形態の内部構造体２ＡをＸ２方向に見たときの側面図である。図２０（ｂ）は、図２０（ａ）に表した切断面Ｃ６−Ｃ６における断面図である。図２１は、本実施形態の内部構造体２ＡをＺ２方向に見たときの正面図である。

外部からＹ２方向の操作力が操作スライダ３１ａに作用すると、操作スライダ３１ａは、コイルばね３５の付勢力に対抗しつつＹ２方向へ移動する。操作スライダ３１ａがＹ２方向へ移動すると、付勢スライダ３１ｂは、操作スライダ３１ａから力を受け、操作スライダ３１ａとともにＹ２方向へ移動する。

すると、磁石保持部材３７のＹ１側に形成されていた隙間Ｓ５がなくなり、付勢スライダ３１ｂが磁石保持部材３７の上部に接触する。これにより、図２０（ａ）に表したように、付勢スライダ３１ｂと磁石保持部材３７との間には、隙間Ｓ７が磁石保持部材３７のＹ２側に形成される。なお、付勢スライダ３１ｂのＹ２側に形成されていた隙間Ｓ６は、維持されたままである。

操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へさらに移動すると、磁石保持部材３７は、付勢スライダ３１ｂから力を受け、磁石２９を保持した状態でＹ２方向へ移動する。すると、図２１に表したように、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂは、中立姿勢になる。

第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂが中立姿勢にある場合には、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂのそれぞれのたわみが最大となる。第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂが中立姿勢にある場合において、第１のねじりコイルばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、第２のねじりコイルばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂとつり合っている。

図２１に表したように、操作スライダ３１ａの押し込み時において、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂが中立姿勢にある場合には、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第１の着磁部２９ａに存在する。具体的には、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、境界面２９ｃの近傍の第１の着磁部２９ａ側に存在する。言い換えれば、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第１の着磁部２９ａから第２の着磁部２９ｂへ変化する直前の状態である。

そのため、第１のローラ２７ａは、第１の着磁部２９ａの一方の着磁面２９１ａ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）に磁気的に吸引されている。また、第２のローラ２７ｂは、第１の着磁部２９ａの他方の着磁面２９１ｂ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）に磁気的に吸引されている。そして、図１６に関して前述した磁気回路と同じ磁気回路が構成されている。言い換えれば、図１６に関して前述した磁気回路（図１６に表した二点鎖線の矢印参照）が維持されている。図１７（ｂ）に関して前述したように、仮想直線Ｌ１は、第１の着磁部２９ａと、第２の着磁部２９ｂと、の間の境界面２９ｃに対して平行である。

図２２は、本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す斜視図である。
図２３は、本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す側面図および断面図である。
図２４は、本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す正面図である。
図２３（ａ）は、本実施形態の内部構造体２ＡをＸ２方向に見たときの側面図である。図２３（ｂ）は、図２３（ａ）に表した切断面Ｃ７−Ｃ７における断面図である。
図２４は、本実施形態の内部構造体２ＡをＺ２方向に見たときの正面図である。

図１９〜図２０に関して前述した中立姿勢から、操作スライダ３１ａがコイルばね３５の付勢力に対抗しつつＹ２方向へさらに移動すると、第１のねじりコイルばね３３ａの一端が第１のねじりコイルばね３３ａの他端よりもＹ２側に位置する。そのため、図２４に表したように、第１のねじりコイルばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、Ｙ２方向の成分Ｆａｙを有する。また、第２のねじりコイルばね３３ｂの一端が第２のねじりコイルばね３３ｂの他端よりもＹ２側に位置する。そのため、第２のねじりコイルばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂは、Ｙ２方向の成分Ｆｂｙを有する。これにより、付勢スライダ３１ｂは、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂによりＹ２方向に付勢される。

このとき、付勢スライダ３１ｂが操作スライダ３１ａとは別体として設けられ、隙間Ｓ６が第２スライド３１ｂのＹ２側に形成されているため、付勢スライダ３１ｂは、操作スライダ３１ａとは別にＹ２方向に移動することができる。これにより、付勢スライダ３１ｂの動きと、操作スライダ３１ａの動きと、を別の動きに設定することができ、付勢スライダ３１ｂは、外部操作の速度（操作スライダ３１ａの速度）にほとんど影響を受けることなく、より速い速度で移動することができる。つまり、付勢スライダ３１ｂは、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂの付勢力によりＹ２方向へ加速される。

すると、磁石保持部材３７は、付勢スライダ３１ｂから力を受け、磁石２９を保持した状態でＹ２方向へ加速される。このとき、隙間Ｓ７が磁石保持部材３７のＹ２側に形成されているため、磁石保持部材３７は、付勢スライダ３１ｂとは別にＹ２方向に移動することができる。これにより、磁石２９は、外部操作の速度にほとんど影響を受けることなく、より速い速度で移動することができる。

操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ移動し、磁石保持部材３７が磁石２９を保持した状態でＹ２方向へ移動すると、図２２および図２３（ｂ）に表したように、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置が、第１の着磁部２９ａから第２の着磁部２９ｂへ変化する。すると、コア２１、ヨーク部材２３およびローラ部材２７を通る磁束の向きが反転する。

すなわち、図２２に表した二点鎖線の矢印ように、第２の着磁部２９ｂの他方の着磁面２９２ｂ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）から出た磁束は、第２のローラ２７ｂと、第２のヨーク２３ｂと、コア２１と、第１のヨーク２３ａと、第１のローラ２７ａと、をこの順に通り、第２の着磁部２９ａの一方の着磁面２９２ａに入る。これにより、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置が、第１の着磁部２９ａから第２の着磁部２９ｂへ変化したときに、コア２１、ヨーク部材２３およびローラ部材２７を通る磁束の向きが反転する。

すると、コア２１に巻かれたコイル２５の内部を通る磁束の向きが反転する。これにより、操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ２方向に移動するときに、コイル２５に誘導起電力が発生する。

図２５は、本実施形態の操作スライダが復帰するときの状態を表す斜視図である。
図２６は、本実施形態の操作スライダが復帰するときの状態を表す側面図および断面図である。
図２７は、本実施形態の操作スライダが復帰するときの状態を表す正面図である。
図２６（ａ）は、本実施形態の内部構造体２ＡをＸ２方向に見たときの側面図である。
図２６（ｂ）は、図２６（ａ）に表した切断面Ｃ８−Ｃ８における断面図である。
図２７は、本実施形態の内部構造体２ＡをＺ２方向に見たときの正面図である。

図２２〜図２４に表した状態から、操作スライダ３１ａに作用する外部からの操作力が解除されると、操作スライダ３１ａは、コイルばね３５の付勢力によりＹ１方向へ移動する。操作スライダ３１ａがＹ１方向へ移動すると、付勢スライダ３１ｂのＹ２側に形成されていた隙間Ｓ６がなくなり、操作スライダ３１ａが付勢スライダ３１ｂの下部に接触する。これにより、操作スライダ３１ａと付勢スライダ３１ｂとの間には、隙間（図示せず）が第２スライド３１ｂのＹ１側に形成される。

操作スライダ３１ａがＹ１方向へさらに移動すると、付勢スライダ３１ｂは、操作スライダ３１ａから力を受け、操作スライダ３１ａとともにＹ１方向へ移動する。

すると、磁石保持部材３７のＹ２側に形成されていた隙間Ｓ７がなくなり、付勢スライダ３１ｂが磁石保持部材３７の下部に接触する。これにより、図２６（ａ）に表したように、付勢スライダ３１ｂと磁石保持部材３７との間には、隙間Ｓ５が磁石保持部材３７のＹ１側に形成される。

操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ１方向へさらに移動すると、磁石保持部材３７は、付勢スライダ３１ｂから力を受け、磁石２９を保持した状態でＹ１方向へ移動する。すると、図２７に表したように、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂは、中立姿勢になる。

図２５および図２６（ｂ）に表したように、操作スライダ３１ａの復帰時において、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂが中立姿勢にある場合には、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第２の着磁部２９ｂに存在する。具体的には、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、境界面２９ｃの近傍の第２の着磁部２９ｂ側に存在する。言い換えれば、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第２の着磁部２９ｂから第１の着磁部２９ａへ変化する直前の状態である。

そのため、第１のローラ２７ａは、第２の着磁部２９ｂの一方の着磁面２９２ａに磁気的に吸引されている。また、第２のローラ２７ｂは、第２の着磁部２９ｂの他方の着磁面２９２ｂに磁気的に吸引されている。そして、図２２に関して前述した磁気回路と同じ磁気回路が構成されている。言い換えれば、図２２に関して前述した磁気回路（図２２に表した二点鎖線の矢印参照）が維持されている。図１７（ｂ）に関して前述したように、仮想直線Ｌ１は、第１の着磁部２９ａと、第２の着磁部２９ｂと、の間の境界面２９ｃに対して平行である。

操作スライダ３１ａの復帰時において、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂが中立姿勢にある状態から、操作スライダ３１ａがコイルばね３５の付勢力によりＹ１方向へさらに移動すると、第１のねじりコイルばね３３ａの一端が第１のねじりコイルばね３３ａの他端よりもＹ１側に位置する。そのため、第１のねじりコイルばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、Ｙ１方向の成分Ｆａｙを有する（図１８参照）。また、第２のねじりコイルばね３３ｂの一端が第２のねじりコイルばね３３ｂの他端よりもＹ１側に位置する。そのため、第２のねじりコイルばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂは、Ｙ１方向の成分Ｆｂｙを有する（図１８参照）。これにより、付勢スライダ３１ｂは、第１のねじりコイルばね３３ａおよび第２のねじりコイルばね３３ｂによりＹ１方向に付勢される。

操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ１方向へ移動し、磁石保持部材３７が磁石２９を保持した状態でＹ１方向へ移動すると、図１６および図１７（ｂ）に表したように、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置が、第２の着磁部２９ｂから第１の着磁部２９ａへ変化する。すると、コア２１、ヨーク部材２３およびローラ部材２７を通る磁束の向きが反転する。すなわち、磁束の向きは、図１６に関して前述した磁束の向きと同じになる。

すると、コア２１に巻かれたコイル２５の内部を通る磁束の向きが反転する。これにより、操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ１方向に移動するときに、コイル２５に誘導起電力が発生する。このように、本実施形態に係る発電入力装置１Ａによれば、操作スライダ３１ａの押し込み時および復帰時の両方において、コイル２５に誘導起電力が発生する。

本実施形態に係る発電入力装置１Ａによれば、コア２１がＸ１−Ｘ２方向に延び、コア２１に巻かれたコイル２５の軸がＸ１−Ｘ２方向に延びているため、Ｙ１−Ｙ２方向において発電入力装置１Ａの小型化を図ることができる。また、図１〜図１２に関して前述した発電入力装置１の効果と同じ効果が得られる。

なお、上記に本実施形態およびその適用例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、前述の各実施形態またはその適用例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。

１ 発電入力装置
１Ａ 発電入力装置
２ 内部構造体
２Ａ 内部構造体
１１ 第１の筐体
１２ 第２の筐体
２１ コア
２１ａ 端部
２１ｂ 端部
２３ ヨーク部材
２３ａ 第１のヨーク
２３ｂ 第２のヨーク
２４ａ 突起部
２４ｂ 突起部
２５ コイル
２６ａ 孔
２６ｂ 孔
２７ ローラ部材
２７ａ 第１のローラ
２７ｂ 第２のローラ
２８ａ 円周面
２８ｂ 円周面
２９ 磁石
２９ａ 第１の着磁部
２９ｂ 第２の着磁部
２９ｃ 境界面
３１ スライド部材
３１ａ 操作スライダ
３１ｂ 付勢スライダ
３３ 切替えばね部材
３３ａ 第１のねじりコイルばね
３３ｂ 第２のねじりコイルばね
３５ コイルばね
３７ 磁石保持部材
３９ コイル保持部材
３９ａ 孔
３９ｂ 孔
４１ 端子
２７１ａ 回転中心
２７１ｂ 回転中心
２９１ａ 面
２９１ｂ 面
２９２ａ 面
２９２ｂ 面
Ｃ１ 切断面
Ｃ２ 切断面
Ｃ３ 切断面
Ｃ４ 切断面
Ｃ５ 切断面
Ｃ６ 切断面
Ｃ７ 切断面
Ｃ８ 切断面
Ｆａ 付勢力
Ｆａｘ 成分
Ｆａｙ 成分
Ｆａｚ 成分
Ｆｂ 付勢力
Ｆｂｘ 成分
Ｆｂｙ 成分
Ｆｂｚ 成分
Ｌ１ 仮想直線
Ｓ１ 隙間
Ｓ２ 隙間
Ｓ３ 隙間
Ｓ４ 隙間
Ｓ５ 隙間
Ｓ６ 隙間
Ｓ７ 隙間

Claims (8)

1. 第１の方向とこれと逆向きの第２の方向へ移動する磁石と、前記磁石の移動によって内部を通過する磁束が変化する磁性体のヨーク部材と、前記ヨーク部材内の磁束の変化により発電するコイルと、が設けられた発電入力装置において
   異なる磁極で着磁された着磁面が、移動方向に向けて並んで設けられた前記磁石と、前記着磁面に対向して前記磁石の移動に伴って回転する磁性材料で形成されたローラ部材とが設けられ、
   前記着磁面が移動するときの磁束の変化が、前記ローラ部材を経て前記ヨーク部材に伝達されることを特徴とする発電入力装置。
2. 前記磁石には、両面が異なる極性の着磁面とされた第１の着磁部と、両面の着磁面の極性が前記第１の着磁部と入れ替わった第２着磁部とが、前記磁石の移動方向に並んで設けられており、
   前記ローラ部材は、前記磁石の一方の着磁面に対向する第１のローラと、前記磁石の他方の着磁面に対向する第２のローラとを有し、前記ヨーク部材が前記第１のローラと前記第２のローラの間に配置されて、前記磁石が前記第１の方向へ移動したときと、前記第２の方向へ移動したときに、前記ヨーク部材内の磁束が変化する請求項１記載の発電入力装置。
3. 前記第１のローラの回転中心と前記第２のローラの回転中心とを結ぶ仮想直線とが、前記磁石の移動方向に垂直に向けられている請求項２記載の発電入力装置。
4. 外部からの操作力で第１の方向へ移動する操作スライダと、前記操作スライダを第２の方向へ復帰させる復帰ばね部材と、前記操作スライダに第１の方向と第２の方向へ移動自在に支持された付勢スライダと、前記付勢スライダを第１の方向と第２の方向へ付勢する切替えばね部材とを有し、
   前記磁石が前記付勢スライダに支持されており、
   第１の方向へ移動する前記操作スライダで前記付勢スライダが押されて第１の方向へ移動すると、前記切替えばね部材の付勢力で前記付勢スライダが第１の方向へ移動させられ、
   前記復帰ばね部材で第２の方向へ復帰移動する前記操作スライダで前記付勢スライダが押されて第２の方向へ復帰移動すると、前記切替えばね部材の付勢力で前記付勢スライダが第２の方向へ復帰移動させられる請求項１ないし３のいずれかに記載の発電入力装置。
5. 前記磁石が、前記付勢スライダに第１の方向と第２の方向へ移動自在に支持されており、第１の方向へ移動する前記付勢スライダで前記磁石が第１の方向へ移動させられ、第２の方向へ移動する前記付勢スライダで前記磁石が第２の方向へ移動させられる請求項４記載の発電入力装置。
6. 前記磁石が磁石保持部材に保持され、前記磁石保持部材が前記付勢スライダに支持されている請求項５記載の発電入力装置。
7. 前記切替えばね部材は、ねじりコイルばねであり、
   前記磁石が第１の方向または第２の方向へ移動するときに、異なる磁極となっている２つの前記着磁面の境界が前記ローラ部材の回転中心を通過する前に、前記ねじりコイルばねのたわみが最大となる請求項４ないし６のいずれかに記載の発電入力装置。
8. ２つの前記ねじりコイルばねを有し、
   一方の前記ねじりコイルばねから、前記付勢スライダに対してその移動方向と交差する向きに与えられる付勢力と、他方の前記ねじりコイルばねから、前記付勢スライダに対してその移動方向と交差する向きに与えられる付勢力とが、逆向きに作用する請求項７記載の発電入力装置。

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