JPWO2020080114A1 - 入力装置 - Google Patents
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Abstract
第1操作部を押操作する第1操作力と、第2操作部を押操作する第2操作力とを調整することができる入力装置を提供することを目的とする。入力装置(1)は、押操作される第1操作部(3A)と、押操作される第2操作部(3B)と、回転する第1回転部材(4)と、回転する第2回転部材(5)と、第1スイッチ(70A)と、第2スイッチ(70B)と、発電デバイス(6)と、を備える。発電デバイス(6)は、第1回転部材(4)が回転すると、発電を行う。第1操作部(3A)が押された場合、第1スイッチ(70A)がオンし、かつ、第1回転部材(4)が第1操作部(3A)から直接的に力を加えられて回転する。第2操作部(3B)が押された場合、第2スイッチ(70B)がオンし、かつ、第1回転部材(4)が第2操作部(3B)から第2回転部材(5)を介して間接的に力を加えられて回転する。
Description
本開示は、一般に入力装置に関し、より詳細には、発電デバイスを有する入力装置に関する。
従来、振動発電素子(発電デバイス)を備えた発電装置(入力装置)が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1の発電装置は、振動発電素子を備えている。振動発電素子は、支持部と、振動子と、を備えている。振動子は、圧電変換部を有し支持部に揺動自在に支持されている。振動発電素子は、振動することにより、電気エネルギーを発生する。
ところで、入力装置において、押操作に連動して発電デバイスを駆動させる操作部を複数備えている場合、各操作部を押操作する操作力を調整することが望まれている。
本開示は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、第1操作部を押操作する第1操作力と、第2操作部を押操作する第2操作力とを調整することができる入力装置を提供することにある。
本開示の一態様に係る入力装置は、押操作される第1操作部と、押操作される第2操作部と、回転する第1回転部材と、回転する第2回転部材と、第1スイッチと、第2スイッチと、発電デバイスと、を備える。前記発電デバイスは、前記第1回転部材が回転すると、発電を行う。前記第1操作部が押された場合、前記第1スイッチがオンし、かつ、前記第1回転部材が前記第1操作部から直接的に力を加えられて回転する。前記第2操作部が押された場合、前記第2スイッチがオンし、かつ、前記第1回転部材が前記第2操作部から前記第2回転部材を介して間接的に力を加えられて回転する。
以下に説明する実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態及び変形例に限定されない。この実施形態及び変形例以外であっても、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(1)概要
本実施形態に係る入力装置1について、図1〜図7を参照して説明する。
本実施形態に係る入力装置1について、図1〜図7を参照して説明する。
本実施形態の入力装置1は、押操作される第1操作部3Aと、押操作される第2操作部3Bと、回転する第1回転部材4と、回転する第2回転部材5と、第1スイッチ70Aと、第2スイッチ70Bと、第1回転部材4が回転すると発電を行う発電デバイス6と、を備えている。
第1操作部3Aが押された場合、第1スイッチ70Aがオンし、かつ、第1回転部材4が第1操作部3Aから直接的に力を加えられて回転する。また、第2操作部3Bが押された場合、第2スイッチ70Bがオンし、かつ、第1回転部材4が第2操作部3Bから第2回転部材5を介して間接的に力を加えられて回転する。
つまり、本実施形態の入力装置1では、第1操作部3A又は第2操作部3Bが押されることにより、第1回転部材4が直接的又は間接的に押されて回転し、発電デバイス6が駆動されて発電する。したがって、入力装置1では、第1操作部3A又は第2操作部3Bの押操作に伴って発電することができる。
また、本実施形態の入力装置1は、発電デバイス6から電力が供給される電源回路71、制御回路72、及び送信回路73を備えている(図3参照)。電源回路71、制御回路72、及び送信回路73は、筐体2内に設けられた基板7、及び基板7に実装された回路素子により構成されている。送信回路73は、発電デバイス6が発生した電力を用いて無線信号を出力するように構成されている。つまり、入力装置1では、発電デバイス6で発電された電力によって、通信回路(送信回路73等)を動作させ、無線信号を出力することができる。したがって、入力装置1では、別途、電池、商用電源などからの電力供給が不要である。
(2)詳細
以下、本実施形態に係る入力装置1について詳細に説明する。
以下、本実施形態に係る入力装置1について詳細に説明する。
特に断りがない限り、第1操作部3A及び第2操作部3Bの移動方向を上下方向、第1操作部3Aと第2操作部3Bが並ぶ方向を左右方向、上下方向及び左右方向と直交する方向を前後方向として説明する。さらに、第1操作部3A及び第2操作部3Bが押された際に移動する向きを下方、第1操作部3Aに対して第2操作部3Bが設けられている方向を左方として説明する。つまり、図1等において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」の矢印で示す通りに上下、左右、及び前後の各方向を規定する。ただし、これらの方向は入力装置1の使用方向を規定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
入力装置1は、筐体2を有する。筐体2は、第1操作部3A、第2操作部3B、第1スイッチ70A、第2スイッチ70B、第1回転部材4、第2回転部材5、発電デバイス6等を収容する。
筐体2は、合成樹脂製であり、矩形体状に形成されている。筐体2は、ケース21と、下カバー22とを有する。ケース21は、下面に開口を有する矩形箱状に形成されている。下カバー22は、矩形板状の底部220を有する。ケース21の開口の周縁部と、下カバー22の底部220の周縁部とが接合されて、筐体2を構成している。ケース21と下カバー22との接合は、例えば、レーザ溶着によって実現されている。これにより、入力装置1では、ケース21と下カバー22との接合箇所から、水等が筐体2内に浸入することを抑制できる。また、入力装置1は、発電デバイス6を備えているため、電池等が不要である。入力装置1の筐体2内には、電池等を収容するための空間が不要であり、筐体2には当該空間へのアクセスを可能とする蓋も不要である。したがって、筐体2の防水性の向上を図ることができる。そのため、入力装置1は、とくに屋外での使用に好適である。
第1操作部3Aと第2操作部3Bとは、左右方向に並べて配置されている。第1操作部3Aは、第2操作部3Bに対して右側に配置されている。
第1操作部3Aは、合成樹脂製である。第1操作部3Aは、突起31Aと、押圧片32Aと、一対の突出片33Aと、を有している。押圧片32Aは、前後方向に長い矩形板状に形成されている。突起31Aは、押圧片32Aの上面の中央部から上方に突出する円柱状に形成されている。一対の突出片33Aは、押圧片32Aの前後方向の両端部から下方に突出している。
第1操作部3Aは、ケース21の上面に形成された貫通孔を突起31Aが下側から貫通するように、ケース21に組み付けられている。これにより、突起31Aの先端部(上端部)は、貫通孔を通して筐体2の上面から上方に突出する。
また、一対の突出片33Aは、ケース21の内面に形成された一対のガイド溝に嵌まるように、ケース21に組み付けられている。一対のガイド溝は、ケース21における前後両側の内面に上下方向に沿って形成されている。一対の突出片33Aが一対のガイド溝に嵌まることにより、第1操作部3Aの移動方向が上下方向に規制される。
ケース21の上面において、突起31Aが貫通する貫通孔の周縁部には防水ゴム23Aが設けられている。防水ゴム23Aは、ドーム状に形成され、突起31A及び突起31Aが貫通する貫通孔を覆っている。防水ゴム23Aは、防水ゴム23A越しに第1操作部3Aを押すことができるように、十分な可撓性を有している。押圧片32Aの上面は、防水ゴム23A又はケース21の内面に当たることにより、筐体2の上面からの突起31Aの突出寸法が、規定寸法以下に規制される。なお、防水ゴム23Aとケース21とは、例えば二色成形などによって一体に成形されていることが好ましい。これにより、入力装置1では、防水ゴム23Aとケース21との間に隙間が生じることを抑制でき、水などが筐体2内に浸入することを抑制できる。
第1スイッチ70Aは、第1操作部3Aの下方に配置されている。具体的には、第1スイッチ70Aは、筐体2に収納された基板7の上面において、第1操作部3Aの突起31Aの下方の位置に配置されている。基板7は、プリント基板であって、第1スイッチ70Aが実装されている。突起31Aと第1スイッチ70Aとの間には、第1ばね30Aが配置されている。第1ばね30Aは、コイルばねであって、突起31Aと第1スイッチ70Aとで挟まれている。突起31Aは、中空に形成されており、第1ばね30Aの上端部が嵌め込まれる。これにより、第1ばね30Aが位置決めされる。
第1操作部3Aは、第1操作部3Aが押されていない定常状態では、第1ばね30Aの弾性力によって可動範囲の上端位置に位置する。このときの第1操作部3Aの位置を、以下では「基準位置」という。第1操作部3Aが基準位置にあれば、第1スイッチ70Aがオフとなる。第1操作部3Aは、第1操作部3Aが押された状態では、基準位置から下方に移動して第1ばね30Aを圧縮し、第1操作部3Aに加えられた下向きの力が第1ばね30Aを介して第1スイッチ70Aに伝達される。このときの第1操作部3Aの位置を、以下では「操作位置」という。第1操作部3Aが操作位置にあれば、第1スイッチ70Aがオンとなる。第1操作部3Aを押す力が無くなると、第1ばね30Aの弾性力によって第1操作部3Aが基準位置に復帰し、第1スイッチ70Aがオフとなる。
要するに、第1操作部3Aは、ユーザの操作に応じて、上下方向に沿って基準位置と操作位置との間を直進移動する。そして、第1操作部3Aが、定常状態となる基準位置にあれば第1スイッチ70Aがオフになり、第1操作部3Aが操作位置にあれば第1スイッチ70Aがオンとなる。このようにして、第1操作部3A及び第1スイッチ70Aは、第1操作部3Aが押されている間だけ第1スイッチ70Aがオン状態になるモーメンタリ型の押ボタンスイッチを構成する。
第2操作部3B、第2スイッチ70B、及び第2ばね30Bは、それぞれ第1操作部3A、第1スイッチ70A、第1ばね30Aと共通の構成を採用しており、詳細な説明を適宜省略する。第2操作部3B、第2スイッチ70B、及び第2ばね30Bは、それぞれ第1操作部3A、第1スイッチ70A、第1ばね30Aに対して左側に配置されている。
第2操作部3Bは、突起31Bと、押圧片32Bと、一対の突出片33Bと、を有している。突起31B、押圧片32B、及び一対の突出片33Bは、それぞれ第1操作部3Aの突起31A、押圧片32A、一対の突出片33Aと同じ構成である。
第2操作部3Bは、ケース21の上面に形成された貫通孔を突起31Bが下側から貫通するように、ケース21に組み付けられている。これにより、突起31Bの先端部(上端部)は、貫通孔を通して筐体2の上面から突出する。
また、一対の突出片33Bは、ケース21の内面に形成された一対のガイド溝に嵌まるように、ケース21に組み付けられている。これにより、第2操作部3Bの移動方向が上下方向に規制される。
ケース21の上面において、突起31Bが貫通する貫通孔の周縁部には防水ゴム23Bが設けられている。防水ゴム23Bは、防水ゴム23Aと同じ構成であり、突起31B及び突起31Bが貫通する貫通孔を覆っている。本実施形態では、防水ゴム23Aと防水ゴム23Bとは連結されており、一体に成形されている。
第2スイッチ70Bは、基板7の上面において、第2操作部3Bの突起31Bの下方の位置に配置されている。突起31Bと第2スイッチ70Bとの間には、第2ばね30Bが配置されている。
第2操作部3Bは、ユーザの操作に応じて、上下方向に沿って基準位置と操作位置との間を直進移動する。そして、第2操作部3Bが、定常状態となる基準位置にあれば第2スイッチ70Bがオフになり、第2操作部3Bが操作位置にあれば第2スイッチ70Bがオンとなる。このようにして、第2操作部3B及び第2スイッチ70Bは、第2操作部3Bが押されている間だけ第2スイッチ70Bがオン状態になるモーメンタリ型の押ボタンスイッチを構成する。
基板7は、下カバー22の底部220に設けられた一対の第1支持部221、及び一対の第2支持部222によって支持される。下カバー22の底部220には、左端部から上方に突出するように支持台223がさらに設けられている。一対の第1支持部221は、支持台223の前後両側から上方に突出するように設けられている。一対の第2支持部222は、下カバー22の底部220の右端部から上方に突出するように設けられている。一対の第2支持部222は、前後方向に並んで形成されている。基板7は、一対の第1支持部221、及び一対の第2支持部222の各々の上面と接触するように配置される。
基板7には、上述した第1スイッチ70A及び第2スイッチ70Bの他に、電源回路71、制御回路72、及び送信回路73などを構成する電子部品が実装されている(図3参照)。
電源回路71は、発電デバイス6と電気的に接続されている。詳しくは後述するが、第1操作部3A又は第2操作部3Bが押されると、発電デバイス6が発電して交流電圧を発生する。電源回路71は、整流回路、コンデンサ、及びDC/DCコンバータ等を備えている。整流回路は、発電デバイス6が生成した交流電圧を整流する。コンデンサは、整流回路の出力端間に電気的に接続されており、整流回路の出力電圧を平滑する。DC/DCコンバータは、コンデンサの両端間に電気的に接続されており、コンデンサの両端電圧を所定の直流電圧に変換して制御回路72、及び送信回路73に出力する。
制御回路72は、第1スイッチ70A及び第2スイッチ70Bの状態を検出することにより、第1操作部3Aと第2操作部3Bとのうち、どちらの操作部が押されたかを判断する。制御回路72は、第1操作部3Aが押された場合、第1情報を含む無線信号を送信回路73から出力させ、第2操作部3Bが押された場合、第2情報を含む無線信号を送信回路73から出力させる。
つまり、入力装置1では、第1操作部3A又は第2操作部3Bが押されると、発電デバイス6が発電する。そして、発電デバイス6が発電した電力を用いて、第1操作部3Aと第2操作部3Bとのうち押された操作部に応じた無線信号が出力される。
発電デバイス6は、筐体2内において、基板7の下方に配置されている。発電デバイス6は、振動体61と、圧電素子62と、を有している。
振動体61は、平面視が略台形の板状に形成されており、右端部における前後方向の寸法が、左端部における前後方向の寸法よりも短い。振動体61は、弾性を有する板材、例えば、ステンレス(SUS304)などの金属板で構成されている。圧電素子62は、振動体61の厚さ方向(上下方向)の両面に設けられている。圧電素子62は、例えば、接着により振動体61に張り付けられている。これにより、振動体61と圧電素子62とが一体に構成されている。
振動体61は、長手方向(左右方向)の一端部(本実施形態では左端部)を固定端、他端部(本実施形態では右端部)を自由端とする、片持ち梁構造である。片持ち梁状の振動体61が撓むことにより、振動体61の厚さ方向である上下方向において、自由端である振動体61の右端部が振動可能である。そして、振動体61が上下方向に振動することで、圧電素子62に歪みが加えられて、圧電素子62が電力を発生する。つまり、上下方向(振動方向)における振動体61の振動エネルギーが、圧電素子62において電気エネルギーに変換される。
本実施形態では、振動体61の固定端側の端部(左端部)が下カバー22に固定されることにより、筐体2に保持されている。具体的には、下カバー22の底部220に設けられた支持台223と、取付板64との間に、振動体61の左端部が上下方向に挟まれるようにして、振動体61が筐体2に保持される。また、振動体61には、振動体61を厚さ方向(上下方向)に貫通する一対の貫通孔が形成されている。取付板64は、振動体61に形成された一対の貫通孔を通して、一対の取付ねじ65で支持台223に固定される。
発電デバイス6は、導電性を有する一対の第1接点ばね67、及び一対の第2接点ばね68を介して基板7と電気的に接続されている。一対の第1接点ばね67は、振動体61に設けられたばね保持部66によって保持されている。ばね保持部66は、振動体61の上面において、取付板64の左側に設けられている。ばね保持部66は、ばね保持部66を上下方向に貫通する一対の貫通孔に一対の第1接点ばね67が嵌まることにより、一対の第1接点ばね67を保持している。一対の第1接点ばね67は、振動体61の上面側に設けられた圧電素子62と、基板7の下面とで上下方向に挟まれている。一対の第2接点ばね68は、一方の第2接点ばね68が振動体61の下面側に設けられた圧電素子62と、下カバー22の底部220とで上下方向に挟まれ、他方の第2接点ばね68が下カバー22の底部220と、基板7の下面とで上下方向に挟まれている。一対の第2接点ばね68は、連結されており、互いに電気的に接続されている。上記構成により、振動体61の両面に設けられた圧電素子62が、一対の第1接点ばね67、及び一対の第2接点ばね68を介して、基板7と電気的に接続されている。
発電デバイス6は、磁性おもり63を更に備えている。磁性おもり63は、振動体61の自由端側の端部(右端部)の上面に設けられている。磁性おもり63は、たとえば、接着、溶接等により振動体61に固定されている。磁性おもり63は、平面視が前後方向に長い矩形板状に形成されている。磁性おもり63は、例えば、ステンレス(SUS430)などの磁性を有する金属板で構成されている。振動体61の自由端に設けられた磁性おもり63の重量により、振動体61の振動数の増加を図ることができる。
第1回転部材4は、下カバー22の底部220に設けられた一対の第1支持部221に取り付けられている。第1回転部材4は、第1操作部3A及び第2操作部3Bの移動に連動して、前後方向に沿った第1回転軸Z1(図4A〜図4C参照)を中心に回転するように構成されている。また、第1回転部材4は、磁石44を保持している。磁石44は、発電デバイス6の磁性おもり63と磁気的に結合されている。第1回転部材4が回転すると、磁石44と共に磁性おもり63が下方に移動する。これにより、振動体61を撓めて振動させることができる。
具体的には、第1回転部材4は、底部41と、一対の取付片42と、一対の保持片43と、を有している。
底部41は、平面視が略台形の板状に形成されており、右端部における前後方向の寸法が、左端部における前後方向の寸法よりも短い。底部41は、上下方向を厚さ方向とし、発電デバイス6の振動体61と、下カバー22の底部220との間に位置する。
一対の取付片42は、底部41の前後両側に形成されている。一対の取付片42は、前後方向を厚さ方向とする板状に形成されている。一対の取付片42は、それぞれ底部41の左端部から上方向及び左方向に突出するように形成されている。一対の取付片42は、それぞれ底部41よりも左側の部位において前後方向に貫通する円形の貫通孔421が形成されている。下カバー22に設けられた一対の第1支持部221の各々には、円柱状の突起224が形成されている。一対の第1支持部221のうち、前側の第1支持部221における突起224は、前方に突出するように形成され、後側の第1支持部221における突起224は、後方に突出するように形成されている。第1回転部材4は、一対の取付片42に形成された一対の貫通孔421に、一対の第1支持部221に設けられた一対の突起224が嵌まることにより、下カバー22に取り付けられる。第1回転部材4は、一対の貫通孔421の各々の中心を通る前後方向に沿った第1回転軸Z1を中心にして回転可能に構成される。したがって、第1回転部材4の底部41は、発電デバイス6の振動体61と、下カバー22の底部220との間で上下方向に移動する。
一対の保持片43は、底部41の前後両側に形成されている。一対の保持片43は、前後方向を厚さ方向とする板状に形成されている。一対の保持片43は、それぞれ底部41の右端部から上方に突出するように形成されている。
一対の保持片43は、一対の取付片42よりも右側、かつ一対の取付片42よりも内側に形成されている。具体的には、一対の保持片43は、一対の取付片42よりも右側の位置であって、かつ前後方向における一対の取付片42の間の位置に形成されている。
一対の保持片43には、底部41よりも上側の部位において、前後方向に貫通する矩形状の貫通孔431が形成されている。磁石44は、前後方向を長手方向とする矩形板状に形成されている。磁石44は、一対の保持片43に形成された一対の貫通孔431を通るようにして、一対の保持片43に保持されている。つまり、磁石44は、上下方向において底部41と発電デバイス6の振動体61との間に保持されている。磁石44は、上下方向の両面を磁極面とするように構成されている。したがって、磁石44と振動体61の自由端に設けられた磁性おもり63とが、磁気的に結合される。これにより、第1回転部材4の回転に伴って、磁石44、及び磁石44に磁気吸着された磁性おもり63が移動することにより、振動体61が撓められる。振動体61を振動させる詳細な動作については後述する。
下カバー22の底部220には、規制片225が設けられている。規制片225は、振動体61の自由端(右端)における可動範囲の下限位置を規制する。規制片225は、下カバー22の底部220から上方に突出するように前後方向に沿って形成されている。第1回転部材4の底部41には、規制片225に対応する位置に矩形状の貫通孔411が形成されている。規制片225は、貫通孔411を通って先端部(上端部)が振動体61と接触することにより、振動体61の自由端における可動範囲の下限位置を規制する。
また、第1回転部材4の底部41と、下カバー22の底部220との間には、一対の復帰ばね40が配置されている。一対の復帰ばね40は、コイルばねであって、前後方向に並んで配置されている。一対の復帰ばね40は、第1回転部材4の底部41と、下カバー22の底部220とで挟まれている。一対の復帰ばね40は、第1回転部材4が可動範囲の上限位置となるように、第1回転部材4に対して弾性力を作用させる。以下では、第1回転部材4における可動範囲の上限位置を「第1始端位置」という(図4A、図5A、図6A参照)。
一対の保持片43における上端部には、一対の第1受圧部432が設けられている。一対の第1受圧部432は、一対の保持片43の上端部から上方に突出するように形成されている。つまり、一対の第1受圧部432は、基板7及び発電デバイス6に対して前後方向の両側に設けられている。一対の第1受圧部432は、上面が湾曲している。一対の第1受圧部432は、第1操作部3Aの押圧片32Aと接触している。一対の第1受圧部432は、第1操作部3Aが押されると押圧片32Aから下向きの力を受ける。これにより、第1回転部材4は、第1回転軸Z1を中心にして、一対の復帰ばね40を圧縮しながら可動範囲の下端位置まで回転移動する。以下では、第1回転部材4における可動範囲の下限位置を「第1終端位置」という(図4C、図5B、図6B参照)。
つまり、第1回転部材4は、第1操作部3Aが押されると、第1回転軸Z1を中心にして、第1回転軸Z1に沿った方向の一方(前方)から見て時計回りの向きに回転する(図4A〜図4C、図5A、図5B参照)。
また、第1回転部材4は、一対の第2受圧部422をさらに有している。一対の第2受圧部422は、一対の取付片42における右端側の上端部である。一対の第2受圧部422は、第2回転部材5が有する一対の押圧部522と接触している。一対の第2受圧部422は、第2操作部3Bが押されると第2回転部材5から下向きの力を受ける。これにより、第1回転部材4は、第1回転軸Z1を中心にして、一対の復帰ばね40を圧縮しながら可動範囲の下端位置(第1終端位置)まで回転移動する。
第2回転部材5は、ケース21の内面に取り付けられている。第2回転部材5は、第2操作部3Bの移動に連動して、前後方向に沿った第2回転軸Z2(図6A、図6B参照)を中心に回転するように構成されている。第2回転部材5が回転すると、第1回転部材4は、第2受圧部422が押されて回転する。つまり、第2操作部3Bが押されると、第1回転部材4と第2回転部材5との両方が回転する。これにより、振動体61を撓めて振動させることができる。
具体的には、第2回転部材5は、連結部51と、一対の取付片52と、一対の受圧片53と、を有している。
連結部51は、平面視が矩形の板状に形成されており、連結部51の前後両側に形成された一対の取付片52を連結している。連結部51は、基板7と、ケース21における上側の内面との間に位置する。
一対の取付片52は、連結部51の前後両側に形成されている。一対の取付片52は、前後方向を厚さ方向とする板状に形成されている。一対の取付片52は、前後両端から下方向に突出するように形成されている。一対の取付片52は、第1回転部材4における一対の保持片43よりも外側に形成されている。具体的には、一対の取付片52は、前後方向における一対の取付片52間に第1回転部材4の一対の保持片43が位置するように形成されている。一対の取付片52は、前後方向に貫通する円形の貫通孔521が形成されている。ケース21は、前後両側の内面に円柱状の一対の突起が形成されている。第2回転部材5は、一対の取付片52に形成された一対の貫通孔521に、ケース21の前後両側の内面に形成された一対の突起が嵌まることにより、ケース21に取り付けられる。第2回転部材5は、一対の貫通孔521の各々の中心を通る前後方向に沿った第2回転軸Z2を中心にして回転可能に構成される。
また、連結部51及び一対の取付片52にわたって前後方向に沿った開口部50が形成されている。第1操作部3Aは、開口部50の内側に配置されている。第1操作部3Aは、開口部50内において上下方向に移動して第1回転部材4の第1受圧部432を押すことができる。
一対の受圧片53は、一対の取付片42の左端部から左方に突出するように形成されている。一対の受圧片53は、先端部(左端部)が上方に突出するように形成されている。一対の受圧片53の先端部は、上面が湾曲しており、第2操作部3Bの押圧片32Bと接触している。一対の受圧片53は、第2操作部3Bが押されると押圧片32Bから下向きの力を受ける。これにより、第2回転部材5は、第2回転軸Z2を中心にして、可動範囲の上限位置から下限位置まで回転移動する。以下では、第2回転部材5における可動範囲の上限位置を「第2始端位置」、下限位置を「第2終端位置」という(図6A、図6B参照)。一対の受圧片53は、第1回転部材4における一対の取付片42よりも内側に形成されている。具体的には、一対の受圧片53は、前後方向における一対の取付片42の間の位置に形成されている。したがって、一対の受圧片53は、第2操作部3Bに押されて下方に移動した場合に、第1回転部材4の一対の取付片42と干渉しない。
つまり、第2回転部材5は、第2操作部3Bが押されると、第2回転軸Z2を中心にして、第2回転軸Z2に沿った方向の一方(前方)から見て反時計回りの向きに回転する(図6A、図6B参照)。
また、第2回転部材5は、一対の押圧部522をさらに有している。一対の押圧部522は、一対の取付片52の左端部から下方に突出するように形成されており、下面が湾曲している。一対の押圧部522は、第1回転部材4における一対の第2受圧部422と接触している。第2回転部材5が第2操作部3Bに押されて回転すると、一対の押圧部522が下方に移動する。これにより、一対の押圧部522は、第1回転部材4の一対の第2受圧部422に対して下向きの力を作用させる。第1回転部材4は、一対の第2受圧部422が下向きの力を受けることによって回転する。詳しくは後述するが、第2操作部3Bが押されると、第2回転部材5を介して第1回転部材4が間接的に押されて回転することとなる。
(動作)
以下に、本実施形態における入力装置1の動作について説明する。まず、発電デバイス6における発電動作について図4A〜図4Cを参照して説明する。図4Aは、第1回転部材4が第1始端位置にある状態を示し、図4Bは、第1回転部材4が第1始端位置と第1終端位置との間の位置にある状態を示し、図4Cは、第1回転部材4が第1終端位置にある状態を示している。なお、図4A〜図4Cでは、ケース21、第1操作部3A、第2操作部3B、第2回転部材5などの記載を適宜省略している。
以下に、本実施形態における入力装置1の動作について説明する。まず、発電デバイス6における発電動作について図4A〜図4Cを参照して説明する。図4Aは、第1回転部材4が第1始端位置にある状態を示し、図4Bは、第1回転部材4が第1始端位置と第1終端位置との間の位置にある状態を示し、図4Cは、第1回転部材4が第1終端位置にある状態を示している。なお、図4A〜図4Cでは、ケース21、第1操作部3A、第2操作部3B、第2回転部材5などの記載を適宜省略している。
図4Aに示すように、第1回転部材4が第1始端位置にある場合、第1回転部材4が保持している磁石44に振動体61の自由端に設けられた磁性おもり63が磁気吸着されている。
第1操作部3A又は第2操作部3Bが押されると、第1回転部材4は、第1回転軸Z1を中心にして、前方から見て時計回りの向きに回転する。第1回転部材4の回転に伴って、磁石44、及び磁石44に磁気吸着されている磁性おもり63が下向きに移動する(図4B参照)。つまり、振動体61は、磁性おもり63が設けられた自由端(右端)に下向きの力が加えられる。これにより、振動体61は、自由端(右端)が固定端(左端)よりも下方に位置するように撓められる。
振動体61は、撓められることにより、第1回転部材4の底部220に形成された貫通孔411を通って上方に突出した規制片225と接触する(図4B参照)。これにより、振動体61の自由端における可動範囲の下限位置が規制される。言い換えれば、規制片225により、振動体61の撓み量が規制される。
そして、図4Cに示すように、第1回転部材4が第1終端位置まで移動すると、磁石44がさらに下方に移動する。しかし、振動体61は、規制片225によって自由端の下方への移動が規制されている。したがって、磁石44と磁性おもり63との間の磁気吸着が解除される。つまり、振動体61の自由端(右端)に加えられていた下向きの力が解除される。これにより、振動体61は、振動体61の弾性力によって、自由端(右端)が上下方向に往復移動するように振動する。振動体61が振動することによって、振動体61に設けられた圧電素子62に歪みが繰り返し加えられて、圧電素子62が電力を発生する。
第1操作部3A又は第2操作部3Bが押される力が解除されると、一対の復帰ばね40の弾性力によって第1回転部材4が第1終端位置から第1始端位置に移動する。第1回転部材4が第1始端位置に復帰することによって、磁石44と磁性おもり63とが磁気吸着して、振動体61の振動が停止する。
このように、第1回転部材4が、第1回転軸Z1を中心にして、第1始端位置(図4A参照)から第1終端位置(図4C参照)に回転することによって、発電デバイス6が発電を行う。
次に、第1操作部3Aが押された場合の動作について、図5A、図5Bを参照して説明する。図5Aは、第1操作部3Aが押されていない基準位置にある状態を示し、図5Bは、第1操作部3Aが押された操作位置にある状態を示している。なお、図5A、図5Bでは、ケース21等の記載を適宜省略している。
第1操作部3Aは、第1操作部3Aが押されていない定常状態では、第1ばね30Aの弾性力によって可動範囲の上端位置(基準位置)に位置する(図5A参照)。このとき、第1回転部材4は、一対の復帰ばね40の弾性力によって第1始端位置に位置している。
そして、第1操作部3Aが押されると、押圧片32Aから第1回転部材4の一対の第1受圧部432に対して下向きの力が加えられる。第1回転部材4は、一対の第1受圧部432に対して下向きの力が加えられることによって、第1回転軸Z1を中心にして、第1始端位置(図5A参照)から第1終端位置(図5B参照)に回転する。つまり、第1操作部3Aは、押されると、第1回転部材4に対して、第1回転部材4を回転させる力を直接的に伝達する。ここでいう「直接的」とは、第1操作部3Aと第1回転部材4とが接触した状態で、第1操作部3Aから第1回転部材4に力が伝達されることを示す。このとき、第1操作部3Aから第2回転部材5には、力が伝達されていないため、第2回転部材5は、回転しない、つまり第2始端位置のままである。
このように、第1操作部3Aが押されると、第1操作部3Aに加わる下向きの力が、第1回転部材4に直接的に伝達される。これにより、第1回転部材4が第1始端位置から第1終端位置に回転して、発電デバイス6が発電を行う(図4A〜図4C参照)。
本実施形態では、第1操作部3Aは、押圧片32Aから第1回転部材4における前後方向に並ぶ一対の第1受圧部432に対して力を加えている。これにより、第1回転部材4が前後方向に傾斜せず安定して回転させることができる。
次に、第2操作部3Bが押された場合の動作について、図6A、図6Bを参照して説明する。図6Aは、第2操作部3Bが押されていない基準位置にある状態を示し、図6Bは、第2操作部3Bが押された操作位置にある状態を示している。なお、図6A、図6Bでは、ケース21等の記載を適宜省略している。
第2操作部3Bは、第2操作部3Bが押されていない定常状態では、第2ばね30Bの弾性力によって可動範囲の上端位置(基準位置)に位置する(図6A参照)。このとき、第1回転部材4は、一対の復帰ばね40の弾性力によって第1始端位置に位置している。また、第1回転部材4の一対の第2受圧部422と、第2回転部材5の一対の押圧部522とが接触している。したがって、一対の復帰ばね40の弾性力は、第1回転部材4を介して第2回転部材5に伝達される。これにより、第2回転部材5は、可動範囲の上限位置である第2始端位置に位置している。
そして、第2操作部3Bが押されると、押圧片32Bから第2回転部材5の一対の受圧片53に対して下向きの力が加えられる。第2回転部材5は、一対の受圧片53に対して下向きの力が加えられることによって、第2回転軸Z2を中心にして、第2始端位置(図6A参照)から第2終端位置(図6B参照)に回転する。また、第2回転部材5が回転すると、一対の押圧部522から第1回転部材4の一対の第2受圧部422に対して下向きの力が加えられる。第1回転部材4は、一対の第2受圧部422に対して下向きの力が加えられることによって、第1回転軸Z1を中心にして、第1始端位置(図6A参照)から第1終端位置(図6B参照)に回転する。
つまり、第2操作部3Bは、押されると、第1回転部材4に対して、第2回転部材5を介して第1回転部材4を回転させる力を間接的に伝達する。したがって、第2操作部3Bが押されると、第1回転部材4と第2回転部材5との両方が回転する。
このように、第2操作部3Bが押されると、第2操作部3Bに加わる下向きの力が、第2回転部材5を介して第1回転部材4に間接的に伝達される。これにより、第1回転部材4が第1始端位置から第1終端位置に回転して、発電デバイス6が発電を行う(図4A〜図4C参照)。
本実施形態では、第2操作部3Bは、押圧片32Bから第2回転部材5における前後方向に並ぶ一対の受圧片53に対して力を加えている。これにより、第2回転部材5が前後方向に傾斜せず安定して回転させることができる。また、第2回転部材5は、前後方向に並ぶ一対の押圧部522から、第1回転部材4における前後方向に並ぶ一対の第2受圧部422に対して力を加えている。これにより、第1回転部材4が前後方向に傾斜せず安定して回転させることができる。
次に、第1操作部3A及び第2操作部3Bを押す力(操作力)について説明する。
以下では、第1回転部材4を第1始端位置から第1終端位置まで回転させるために必要な第1操作部3Aを押す力を第1操作力という。また、第1回転部材4を第1始端位置から第1終端位置まで回転させるために必要な第2操作部3Bを押す力を第2操作力という。
本実施形態では、第1操作部3Aから第1回転部材4に対して直接的に力を加え、第2操作部3Bから第2回転部材5を介して第1回転部材4に対して間接的に力を加えるように構成されている。したがって、第1操作部3A、第2操作部3B、第1回転部材4、及び第2回転部材5それぞれの位置関係を調整することにより、第1操作力及び第2操作力を調整することができる。
具体的には、上述したように、第1回転部材4が第1始端位置から第1終端位置に回転する向き(前方から見て時計回りの向き)と、第2回転部材5が第2始端位置から第2終端位置に回転する向き(前方から見て反時計回りの向き)とが、互いに逆である。第1回転部材4の一対の第2受圧部422と、第2回転部材5の一対の押圧部522とが接触する接点P0は、左右方向における第1回転軸Z1と第2回転軸Z2との間に位置している。さらに、左右方向における第1回転軸Z1と第2回転軸Z2との間において、接点P1及び接点P2が位置している。接点P1は、第1回転部材4の一対の第1受圧部432と第1操作部3Aの押圧片32Aとが接触する接点である。接点P2は、第2回転部材5の一対の受圧片53と第2操作部3Bの押圧片32Bとが接触する接点である。また、左右方向において、第1回転部材4と第1操作部3Aとの接点P1と、第2回転部材5と第2操作部3Bとの接点P2との間に、第1回転部材4と第2回転部材5との接点P0が位置している。
つまり、接点P0に対して、左右方向の一方側(左側)に、第1回転部材4の第1回転軸Z1が位置し、左右方向の他方側(右側)に、第1回転部材4と第1操作部3Aとの接点P1が位置している。また、接点P0に対して、左右方向の一方側(左側)に、第2回転部材5と第2操作部3Bとの接点P2が位置し、左右方向の他方側(右側)に、第2回転部材5の第2回転軸Z2が位置している。
左右方向において、第1回転部材4と第2回転部材5との接点P0と、第1回転部材4の第1回転軸Z1との間の距離をL11とする。左右方向において、第1回転部材4と第2回転部材5との接点P0と、第2回転部材5の第2回転軸Z2との間の距離をL12とする。左右方向において、第1回転部材4の第1回転軸Z1と、第1回転部材4と第1操作部3Aとの接点P1との間の距離をL21とする。左右方向において、第2回転部材5の第2回転軸Z2と、第2回転部材5と第2操作部3Bとの接点P2との間の距離をL22とする。
距離L11,L12,L21,L22を調整することにより、第1操作部3A及び第2操作部3Bを押した際の力のモーメントを調整することができる。したがって、距離L11,L12,L21,L22を調整することにより、第1操作部3Aを押操作する第1操作力、及び第2操作部を押操作する第2操作力との差を低減することができる。
本実施形態では、第1操作力と第2操作力とが等しくなるように、距離L11,L12,L21,L22が以下のように設定されている。ただし、ここでいう「等しい」とは、厳密に等しい状態だけでなく、ある程度の誤差の範囲内で略等しい状態も含む。
本実施形態では、左右方向において、接点P0と第1回転軸Z1との間の距離L11と、接点P0と第2回転軸Z2との間の距離L12とが、同じとなるように構成されている。さらに、左右方向において、第1回転軸Z1と接点P0との間の距離L21と、第2回転軸Z2と接点P2との間の距離L22とが、同じとなるように構成されている。
上記のように構成されていることによって、第1操作部3Aを押して第1回転部材4を第1始端位置から第1終端位置まで回転させる力のモーメントと、第2操作部3Bを押して第1回転部材4を第1始端位置から第1終端位置まで回転させる力のモーメントとが釣り合う。これにより、第1操作力と第2操作力とが等しくなる。
なお、距離L11と距離L12との大小関係、及び距離L21と距離L22との大小関係を調整することにより、一方の操作力が他方の操作力よりも大きくなる(小さくなる)ように調整することができる。
次に、操作部(第1操作部3A、第2操作部3B)を押した際のクリック率について説明する。クリック率とは、操作部を押している途中での操作力が急激に変化する前後の比率である。上述したように、第1操作力と第2操作力とが略同じであり、第1操作部3Aを押した際のクリック率と第2操作部3Bを押した際のクリック率とが略同じである。したがって、ここでは、第1操作部3Aを押した際のクリック率について説明し、第2操作部3Bを押した際のクリック率の説明を省略する。
磁石44と磁性おもり63とが磁気吸着されている場合(図4B参照)、第1操作力は、主に、一対の復帰ばね40の弾性力、第1ばね30Aの弾性力、及び振動体61の弾性力によって定まる。ここでは、磁石44と磁性おもり63との間の磁気吸着力を無視する。磁石44と磁性おもり63との間の磁気吸着が解除された場合(図4C参照)、第1操作力は、主に、一対の復帰ばね40の弾性力、及び第1ばね30Aの弾性力によって定まる。つまり、磁石44と磁性おもり63との磁気吸着が解除されると、第1操作力から振動体61の弾性力がなくなるため、第1操作力が急激に低減する。したがって、第1操作力における振動体61の弾性力の有無がクリック感として得られる。
本実施形態では、振動体61の弾性力に比べて、一対の復帰ばね40の弾性力及び第1ばね30Aの弾性力が小さくなるように構成されている。これにより、クリック率を高めることができる。
次に、操作部(第1操作部3A、第2操作部3B)が押された際における、スイッチ(第1スイッチ70A、第2スイッチ70B)がオンするタイミングと、発電デバイス6が発電を開始するタイミングとの関係について、図7を参照して説明する。第1操作部3Aが押された際に、第1スイッチ70Aがオンするタイミングと、発電デバイス6が発電を開始するタイミングとの関係は、第2操作部3Bが押された際に、第2スイッチ70Bがオンするタイミングと、発電デバイス6が発電を開始するタイミングとの関係と同じである。したがって、ここでは、第1操作部3Aが押された際における第1スイッチ70Aがオンするタイミングと、発電デバイス6が発電を開始するタイミングとの関係のみについて説明する。
第1スイッチ70Aと第1操作部3Aとの間には、第1ばね30Aが配置されている。第1操作部3Aが押されると、第1ばね30Aが圧縮し、第1操作部3Aに加えられた下向きの力が第1ばね30Aを介して第1スイッチ70Aに伝達されて、第1スイッチ70Aがオンとなる。したがって、第1ばね30Aの弾性力を調整することによって、第1操作部3Aが押された際における第1スイッチ70Aがオンするタイミングを調整することができる。
本実施形態では、第1スイッチ70Aが押された際に、発電デバイス6における発電の開始よりも早いタイミングで、第1スイッチ70Aがオンするように、第1ばね30Aの弾性力が設定されている。具体的には、第1ばね30Aの弾性力は、第1操作部3Aの操作ストロークが、発電デバイス6が発電を開始するストロークよりも短いストロークで第1スイッチ70Aがオンするように設定されている。
図7に示すように、第1操作部3Aが押されると、第1操作部3Aの操作ストロークが時間経過に伴って増加する。時点t0において、第1操作部3Aに対して押す力の印加が開始されたとする。時点t0では、第1操作部3Aの操作ストロークがゼロであり、第1回転部材4が第1始端位置(図4A参照)に位置する。
そして、時点t2では、第1操作部3Aの操作ストロークがX2になり、発電デバイス6の振動体61が規制片225と接触する(図4B参照)。第1操作ストロークがX2を超えると、磁石44と磁性おもり63との間の磁気吸着が解除されて、振動体61が振動する、つまり発電デバイス6が発電を開始する。時点t3では、第1操作部3Aの操作ストロークが上限のX3になり、第1回転部材4が第1終端位置(図4C参照)に位置する。
第1ばね30Aの弾性力は、第1操作部3Aの操作ストロークが、X2よりも短いX1で第1スイッチ70Aがオンするように設定されている。これにより、発電デバイス6が発電を開始する時点t2よりも早い時点t1において、第1スイッチ70Aがオンする。
このように、本実施形態では、第1操作部3Aが押された際に、発電デバイス6が発電を開始するタイミングよりも前に、第1スイッチ70Aがオンするように構成されている。同様に第2操作部3Bが押された際に、発電デバイス6が発電を開始するタイミングよりも前に、第2スイッチ70Bがオンするように構成されている。
発電デバイス6が発電を開始した後にスイッチがオンする構成である場合、操作部が押されている時間が短くなると、基板7に設けられた制御回路72が起動した時点で、スイッチがオフになっているおそれがある。この場合、制御回路72は、第1操作部3Aと第2操作部3Bとのどちらの操作部が押されたかを判断することができなくなる。
本実施形態では、発電デバイス6が発電を開始する前に第1スイッチ70A又は第2スイッチ70Bがオンするように構成されている。これにより、発電デバイス6が発電を開始したタイミングでは、第1スイッチ70A又は第2スイッチ70Bがオンされた状態となる。つまり、基板7に設けられた制御回路72の起動時において、第1スイッチ70A又は第2スイッチ70Bがオン状態である。したがって、制御回路72は、第1操作部3Aと第2操作部3Bとのうち、どちらの操作部が押されたかを検出することができ、押された操作部に応じた無線信号を送信回路から出力させることができる。
(変形例)
(第1変形例)
次に、第1変形例に係る入力装置1aについて図8、図9A、及び図9Bを参照して説明する。
(第1変形例)
次に、第1変形例に係る入力装置1aについて図8、図9A、及び図9Bを参照して説明する。
本変形例の入力装置1aは、第1操作部3A及び第2操作部3Bに加えて、第3操作部3Cを備えている点が、上記実施形態の入力装置1と異なる。以下の本変形例の入力装置1aの説明では、上記実施形態の入力装置1との相違点について主に説明し、同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
第1操作部3A及び第2操作部3Bが下向きに押される構成であるのに対して、第3操作部3Cは、左向きに押されるように構成されている。
第3操作部3Cは、合成樹脂製である。第3操作部3Cは、突起31Cと、フランジ32Cと、押圧部33Cと、を有している。フランジ32Cは、左右方向を厚さ方向とする矩形板状に形成されている。突起31Cは、フランジ32Cの右面の中央部から右方に突出する円柱状に形成されている。押圧部33Cは、フランジ32Cの下端部から左方に突出するように形成されている。押圧部33Cは、フランジ32Cから離れるにつれて上方に向かうように傾斜した傾斜面331Cを有している。
第3操作部3Cは、ケース21の右面に形成された貫通孔を突起31Cが左側から貫通するように、ケース21に組み付けられている。これにより、突起31Cの先端部(右端部)は、貫通孔を通して筐体2の上面から左方に突出する。
また、ケース21の右面において、突起31Cが貫通する貫通孔の周縁部には防水ゴム23Cが設けられている。防水ゴム23Cは、防水ゴム23A,23Bと同じ構成であり、突起31C及び突起31Cが貫通する貫通孔を覆っている。
筐体2内には、第3操作部3Cに対応する第3スイッチ70C及び第3ばね30Cが収納されている。
第3スイッチ70Cは、第3操作部3Cの突起31Cの左方の位置に配置されている。第3スイッチ70Cは、操作面が右面となるように基板7に実装されている。突起31Cと第3スイッチ70Cとの間には、第3ばね30Cが配置されている。
第3操作部3Cは、ユーザの操作に応じて、左右方向に沿って基準位置と操作位置との間を直進移動する。そして、第3操作部3Cが、定常状態となる基準位置にあれば第3スイッチがオフになり、第3操作部3Cが操作位置にあれば第3スイッチ70Cがオンとなる。このようにして、第3操作部3C及び第3スイッチ70Cは、第3操作部3Cが押されている間だけ第3スイッチ70Cがオン状態になるモーメンタリ型の押ボタンスイッチを構成する。
本変形例の入力装置1aでは、第1回転部材4は、第3受圧部45を有している。第3受圧部45は、第1回転部材4の底部41から右方に突出するように形成されている(図9A、図9B参照)。第3受圧部45は、第3操作部3Cの押圧部33Cにおける傾斜面331Cと対向するように、左右方向に対して傾斜した傾斜面451を有している。第3受圧部45は、傾斜面451が押圧部33Cの傾斜面331Cと接触している。
以下に、第3操作部3Cが押された場合の動作について、図9A、図9Bを参照して説明する。図9Aでは、第3操作部3Cが押されていない基準位置にある状態を示し、図9Bは、第3操作部3Cが押された操作位置にある状態を示している。なお、図9A、図9Bでは、ケース21、第1操作部3A、第2操作部3B、第2回転部材5等の記載を適宜省略している。
第3操作部3Cは、第3操作部3Cが押されていない定常状態では、第3ばね30Cの弾性力によって可動範囲の右端位置(基準位置)に位置する(図9A参照)。このとき、第1回転部材4は、一対の復帰ばね40の弾性力によって第1始端位置に位置している。
そして、第3操作部3Cが左方に向かって押されると、押圧部33Cの傾斜面331C及び第3受圧部45の傾斜面451によって、第3操作部3Cに加えられる左向きの力が下向きの力に変換されて第1回転部材4に伝達される。これにより、第1回転部材4は、第1回転軸Z1を中心にして、第1始端位置(図9A参照)から第1終端位置(図9B参照)に回転する。つまり、第3操作部3Cは、押されると、第1回転部材4に対して第1回転部材4を回転させる力を直接的に伝達する。第1回転部材4が第1始端位置から第1終端位置に回転することによって、発電デバイス6が発電を行う。
また、第3操作部3Cが押された場合、第1操作部3A又は第2操作部3Bが押された場合と同様に、発電デバイス6が発電を開始するよりも早いタイミングで第3スイッチがオンするように、第3ばね30Cの弾性力が設定されている。
また、第1回転部材4を第1始端位置から第1終端位置まで回転させるために必要な第3操作部3Cを押す力を第3操作力とする。第3操作力は、押圧部33Cの傾斜面331C、及び第3受圧部45の傾斜面451の傾斜角度によって調整することができる。したがって、押圧部33Cの傾斜面331C、及び第3受圧部45の傾斜面451の傾斜角度を調整することにより、第1操作力、第2操作力、及び第3操作力の大きさを互いに等しくすることができる。
なお、本変形例では、第3操作部3Cが、第1回転部材4に対して直接的に力を加えて第1回転部材4を回転させるように構成されているが、これに限らない。第3操作部3Cは、第1回転部材4に対して間接的に力を加えて、第1回転部材4を回転させるように構成されていてもよい。例えば、第3操作部3Cは、第2回転部材5を介して第1回転部材4に間接的に力を加えて第1回転部材4を回転させるように構成されていてもよい。
また、本変形例では、第3操作部3Cが、左向きに押されるように構成されているが、押される向きは左向きに限らず、右向き、前向き、後ろ向き等に押されるように構成されていてもよい。例えば、第3操作部3Cは、右向きに押されるように構成され、第2回転部材5を介して第1回転部材4に力を加えて第1回転部材4を回転させるように構成されていてもよい。
(第2変形例)
次に、第2変形例に係る入力装置1bについて、図10〜18Bを参照しながら説明する。本変形例の入力装置1bは、主な相違点として以下の第1〜第4の相違点で、上記実施形態の入力装置1と異なる。以下の入力装置1bの説明では、上記実施形態の入力装置1に対して、実質的に同じ機能又は構造を有している部材については極力同一の符号を付して、適宜に説明を省略する場合もある。
次に、第2変形例に係る入力装置1bについて、図10〜18Bを参照しながら説明する。本変形例の入力装置1bは、主な相違点として以下の第1〜第4の相違点で、上記実施形態の入力装置1と異なる。以下の入力装置1bの説明では、上記実施形態の入力装置1に対して、実質的に同じ機能又は構造を有している部材については極力同一の符号を付して、適宜に説明を省略する場合もある。
第1の相違点は、筐体2のケース21が、上カバー2Xとケース本体2Yとに分割されている点である(図10参照)。第2の相違点は、第2操作部3Bが第2回転部材5と一体となって形成されている点である(図10参照)。第3の相違点は、入力装置1bが、第1ばね30A及び第2ばね30Bをそれぞれ個別に覆う第1カバー部T1及び第2カバー部T2を更に備えている点である(図10参照)。第4の相違点は、圧電素子62と基板7とを電気的に接続するための一対の第1接点ばね67及び一対の第2接点ばね68の代わりに、FPC(Flexible Printed Circuits)100を備えている点である(図10及び図11参照)。以下、入力装置1bについてさらに詳しく説明する。
[第1の相違点]
入力装置1bの筐体2は、合成樹脂製であり、矩形体状に形成されている。入力装置1bでは、上述の通り、筐体2のケース21が、上カバー2Xとケース本体2Yとに分割されている。言い換えると、筐体2は、上カバー2Xとケース本体2Yと下カバー22とを有する。
入力装置1bの筐体2は、合成樹脂製であり、矩形体状に形成されている。入力装置1bでは、上述の通り、筐体2のケース21が、上カバー2Xとケース本体2Yとに分割されている。言い換えると、筐体2は、上カバー2Xとケース本体2Yと下カバー22とを有する。
上カバー2Xは、矩形の略板状に形成されている。上カバー2Xは、その下面において下方に突出する複数の差込片を有している。上カバー2Xは、複数の差込片をケース本体2Yの内側に差し込むことで位置決めされる。
また上カバー2Xは、図10に示すように、第1操作部3Aの突起31Aが貫通する貫通孔101、及び第2操作部3Bの突起31Bが貫通する貫通孔102を有している。入力装置1bは、上カバー2Xの上面に配置される防水ゴム23Dを備えている。防水ゴム23Dは、全体として略矩形の板状であり、各々がドーム状に凸となっていて左右方向に並ぶ一対のドーム部230を有している。防水ゴム23Dは、上カバー2Xの上面において貫通孔101及び貫通孔102を囲むように下方に凹んだ位置決め溝103に嵌められるなどして上カバー2Xの上面に一体化され、貫通孔101及び貫通孔102を覆う。その一体化状態で、防水ゴム23Dの一対のドーム部230の内側において下方に突出する一対の凸部231(図16A及び図16B参照)が、それぞれ突起31A及び突起31Bに設けられた一対の孔310に挿入されて固定されている。その結果、突起31A及び突起31Bに対する防水ゴム23Dの位置決めが達成される。
防水ゴム23Dは、一対のドーム部230越しに第1操作部3A及び第2操作部3Bをそれぞれ個別に押すことができるように、十分な可撓性を有している。
ケース本体2Yは、上面に開口を有する矩形箱状に形成されている。上カバー2Xは、ケース本体2Yの開口を塞ぐように取り付けられる。ケース本体2Yは、図12及び図13に示すように、底部201を有している。底部201は、ケース本体2Yの下端周縁部よりも僅かに上の位置に設けられている。言い換えると、ケース本体2Yは、その下面において、下カバー22が嵌め込まれるための凹所202(図13参照)を有している。
底部201は、図12に示すように、その上面における左端付近に、ブロック状に上方に突出する突起台203を有している。突起台203は、一対の取付ねじ65がそれぞれ挿通される一対の挿通孔204を有している。各挿通孔204は、底部201を厚み方向に貫通する。
また底部201は、図13に示すように、その下面における左端付近に、各々が対応する挿通孔204を囲むように六角形状に凹んだ一対のナット収容部205を有している。一対の六角ナットN1は、ケース本体2Yの下側から、一対のナット収容部205にそれぞれ収容される。一対の六角ナットN1が一対のナット収容部205に収容された状態で、振動体61の貫通孔を通る各取付ねじ65が、底部201の上側から底部201超しに対応する六角ナットN1にそれぞれ螺合されることで、発電デバイス6がケース本体2Yに固定される。
ケース本体2Yは、図12に示すように、その内側における前後の側面に、第1回転部材4を回転可能に軸支するための、一対の突起206をそれぞれ有している。一対の突起206は、前後の側面における左寄りの位置において、互いに近づく方向に突出する。底部201は、一対の突起206とそれぞれ対向する位置に、第1回転部材4の一部を逃がすための一対の逃がし孔207を有している。
またケース本体2Yは、図12に示すように、その内側における前後の側面に、第2回転部材5を回転可能に軸支するための、一対の突起208をそれぞれ有している。一対の突起208は、前後の側面における右寄りの位置において、互いに近づく方向に突出する。底部201は、一対の突起208とそれぞれ対向する位置に、第2回転部材5の回転時に第2回転部材5の一部を逃がすための一対の逃がし孔209を有している。
下カバー22は、矩形板状の底部220を有する。下カバー22は、図10に示すように、底部220の上面における左右の両端付近に、上方に突出する小突起226A及び大突起226Bを有している。下カバー22は、小突起226A及び大突起226Bがケース本体2Yの下側から底部201にある小孔203A及び大孔203B(図13参照)にそれぞれ挿入されることで位置決めされる。
上カバー2Xがケース本体2Yの開口の周縁部と接合されて、下カバー22がケース本体2Yの下端の周縁部と接合されて、筐体2を構成している。
[第2の相違点]
第1操作部3Aは合成樹脂製である。第1操作部3Aは、図10、図14A及び図14Bに示すように、突起31Aと、押圧片32Aと、一対の突出片33Aとを有している。入力装置1bの第1操作部3Aは、上記実施形態の入力装置1の第1操作部3Aに比べて、全体的に大きく形成されている。特に入力装置1bの突起31Aは、押圧片32Aから、下面に開口を有した中空の円筒状に突出している。突起31Aの内部空間が、後述する第1カバー部T1と共に第1ばね30Aを収容するための収容凹部301に相当する。言い換えると、第1操作部3Aは、その下面において、上方に凹んだ収容凹部301を有している。収容凹部301は、突起31Aの孔310と連通している。
第1操作部3Aは合成樹脂製である。第1操作部3Aは、図10、図14A及び図14Bに示すように、突起31Aと、押圧片32Aと、一対の突出片33Aとを有している。入力装置1bの第1操作部3Aは、上記実施形態の入力装置1の第1操作部3Aに比べて、全体的に大きく形成されている。特に入力装置1bの突起31Aは、押圧片32Aから、下面に開口を有した中空の円筒状に突出している。突起31Aの内部空間が、後述する第1カバー部T1と共に第1ばね30Aを収容するための収容凹部301に相当する。言い換えると、第1操作部3Aは、その下面において、上方に凹んだ収容凹部301を有している。収容凹部301は、突起31Aの孔310と連通している。
第1操作部3Aは、収容凹部301の内周面の下部に、第1カバー部T1が引っ掛けられて第1カバー部T1を保持する複数の爪部302を有している。複数の爪部302は、収容凹部301の中心軸に向かって突出する。
第2操作部3Bは、上述の通り、第2回転部材5と一体となって形成されている。言い換えると、入力装置1bは、第2操作部3Bと第2回転部材5とが一体となって形成された単一の成形品である操作ブロック体U1を備えている。したがって、本変形例では、部品点数を削減できて、コストの削減を図ることができる。操作ブロック体U1は合成樹脂製である。
具体的には、操作ブロック体U1は、図10、図15A及び図15Bに示すように、突起31Bと、基部U2と、一対のアーム部U3とを有している。突起31Bは第2操作部3Bの構成要素に相当し、一対のアーム部U3は第2回転部材5の構成要素に相当し、基部U2は第2操作部3Bと第2回転部材5の両方の構成要素を兼ねている。
基部U2は、前後方向に長尺の矩形の板状である。突起31Bは、基部U2から、下面に開口を有した中空の円筒状に突出している。突起31Bの内部空間が、後述する第2カバー部T2と共に第2ばね30Bを収容するための収容凹部303に相当する。言い換えると、第2操作部3Bは、その下面において、上方に凹んだ収容凹部303を有している。収容凹部303は、突起31Bの孔310と連通している。
一対のアーム部U3は、基部U2の前後両端から下方に突出する突出片と一体となっていて、基部U2から後方に延出している。一対のアーム部U3は、第1回転部材4における一対の保持片43よりも外側に配置される一方で、第1回転部材4における保持片43より外側の取付片42とは対向する。また第1操作部3Aは、一対のアーム部U3の内側に配置される。各アーム部U3は、その前後方向における中央よりもやや前寄りの位置に、押圧部522を有している。言い換えると、操作ブロック体U1の第2回転部材5も、上記実施形態の入力装置1の第2回転部材5と同様に、第1回転部材4の一対の第2受圧部422と接触する一対の押圧部522を有している。また各アーム部U3には、前後方向に貫通する円形の貫通孔521が形成されている。なお、各貫通孔521の右縁部は開放されていて、各アーム部U3の右端は、前後方向に沿って見て、略C字状となっている。各貫通孔521に、ケース本体2Yにおける対応する突起208が嵌まることにより、操作ブロック体U1がケース21に取り付けられる。操作ブロック体U1は、一対の貫通孔521の各々の中心を通る前後方向に沿った第2回転軸Z2(図18A及び図18B参照)を中心にして回転可能に構成される。
上記実施形態の入力装置1と同様に、入力装置1bの基板7には、第1スイッチ70A、第2スイッチ70B、電源回路71、制御回路72、及び送信回路73などを構成する電子部品が実装されている。基板7は、ケース本体2Yの内側の左右の側面に設けられている複数の支持リブ212(図12参照)に安定的に載置される。入力装置1bにおいても、第1操作部3A又は第2操作部3Bが押されると、発電デバイス6が発電する。そして、発電デバイス6が発電した電力を用いて、第1操作部3Aと第2操作部3Bとのうち押された操作部に応じた無線信号が出力される。
[第3の相違点]
入力装置1bは、上述の通り、第1カバー部T1及び第2カバー部T2を更に備えている。
入力装置1bは、上述の通り、第1カバー部T1及び第2カバー部T2を更に備えている。
ここでは図14A及び図14Bに示すように、第1操作部3A、第1カバー部T1、及び第1ばね30Aが、第1操作構造体W1を構成する。また図15A及び図15Bに示すように、操作ブロック体U1、第2カバー部T2、及び第2ばね30Bが、第2操作構造体W2を構成する。
まず第1操作構造体W1について、図14A及び図14Bを参照しながら、より詳細に説明する。
第1ばね30Aは、円錐コイルばねである。第1ばね30Aは、径寸法の小さい第1端301Aと、径寸法の大きい第2端302Aとを有している。第1ばね30Aは、第1端301Aを下方に向けた状態で配置される。
第1カバー部T1(アクチュエータ)は、第1操作部3Aと共に第1ばね30Aを内包する。第1カバー部T1は、全体として上面が開放された椀形状となっている。第1カバー部T1は、例えば、比較的に耐摩耗性、及び摺動性が良好なPOM(ポリオキシメチレン)樹脂により形成されている。第1カバー部T1は、開放された上面の周縁部において全周にわたって外方に突出するフランジ部T11を有している。フランジ部T11は、第1操作部3Aの複数の爪部302に引っ掛けられる部位である。
また第1カバー部T1は、下面の中央部において、第1スイッチ70Aに近づく方向に段階的に突出する接触部T12を有している。接触部T12は、対向する第1スイッチ70Aと接触する部位である。
第1カバー部T1は、その開放された上面から第1ばね30Aの一部(下半分)を収容可能となっている。なお、第1ばね30Aの残りの部分(上半分)は、第1操作部3Aの収容凹部301に収容される。第1カバー部T1は、内側の底面に、突起31Aに近づく方向に突出する支持凸部T13(図16A参照)を有している。支持凸部T13が第1ばね30Aの第1端301Aに挿入されることで、第1ばね30Aは、第1カバー部T1の内部で安定して保持される。一方、第1操作部3Aの収容凹部301の内部には、孔310の周縁部から筒状に下方へ突出する筒状部311(図16A参照)が設けられている。筒状部311が第1ばね30Aの第2端302Aに挿入されることで、第1ばね30Aは、第1操作部3Aの収容凹部301の内部で安定して保持される。
このように構成された第1カバー部T1は、フランジ部T11が第1操作部3Aの複数の爪部302に引っ掛けられることで、第1ばね30Aを自然長に対してやや収縮させた状態で収容しながら、第1操作部3Aに保持される。言い換えると、第1カバー部T1は、第1ばね30Aを覆うように第1操作部3Aに保持される。そして、第1スイッチ70Aは、第1カバー部T1の下方に配置されている。
第1操作部3Aは、防水ゴム23Dの右側の凸部231が突起31Aの孔310内に挿入されて固定されている。言い換えると、第1操作構造体W1は、防水ゴム23Dによって保持されている。したがって、第1操作部3Aは、第1操作部3Aが押されていない定常状態では、右側のドーム部230と共に、可動範囲の上端位置に位置する。このときの第1操作部3Aの位置を、以下では「基準位置」という。第1操作部3Aが基準位置にあれば、第1スイッチ70Aがオフとなる。なお、第1操作部3Aが基準位置にあるとき、第1カバー部T1と第1スイッチ70Aとの間には隙間があってもよいし、第1カバー部T1は、第1スイッチ70Aと直接接触していてもよい。
第1操作部3Aは、第1操作部3Aが押された状態では、基準位置から下方に移動して、第1カバー部T1の接触部T12が第1スイッチ70Aと接触する。このとき、第1操作部3Aに加えられた下向きの力は、第1ばね30A及び第1カバー部T1を介して、第1スイッチ70Aに伝達される。このときの第1操作部3Aの位置を、以下では「操作位置」という。第1操作部3Aが操作位置にあれば、第1スイッチ70Aがオンとなる。ここで第1操作構造体W1に着目すると、第1カバー部T1は、第1スイッチ70Aからの応力を受けて第1ばね30Aを圧縮する方向に第1操作部3Aの収容凹部301内で相対的に移動する。言い換えると、第1カバー部T1は、第1操作部3Aが押された場合に、第1スイッチ70Aをオンし、かつ第1スイッチ70Aからの応力によって第1ばね30Aを縮める方向に移動可能である。そのため、第1スイッチ70Aからの応力が、第1操作構造体W1によって吸収される。したがって、第1操作部3Aを押すユーザに良好な操作感触を提供できる(操作性の向上)。また第1スイッチ70Aが破損する可能性が低減される。第1操作部3Aを押す力が無くなると、復帰ばね40の弾性復帰力、及び防水ゴム23Dのドーム部230の弾性復帰力によって、第1操作部3Aが基準位置に復帰し、第1スイッチ70Aがオフとなる。
次に第2操作構造体W2について、図15A及び図15Bを参照しながら、より詳細に説明する。
第2ばね30Bは、円錐コイルばねである。第2ばね30Bは、例えば、第1ばね30Aの形状及び寸法と実質的に共通する部材である。第2ばね30Bは、径寸法の小さい第1端301Bと、径寸法の大きい第2端302Bとを有している。第2ばね30Bは、第1端301Bを下方に向けた状態で配置される。
第2カバー部T2(アクチュエータ)は、操作ブロック体U1の第2操作部3Bと共に第2ばね30Bを内包する。第2カバー部T2は、例えば、第1カバー部T1と同様に、POM樹脂により形成されている。
第2カバー部T2は、例えば、第1カバー部T1の形状及び寸法と実質的に共通する部材である。すなわち、第2カバー部T2は、全体として上面が開放された椀形状となっている。第2カバー部T2は、フランジ部T21を有している。フランジ部T21は、第2操作部3Bの複数の爪部302に引っ掛けられる部位である。
第2カバー部T2は、下面の中央部において、第2スイッチ70Bに近づく方向に段階的に突出する接触部T22を有している。接触部T22は、対向する第2スイッチ70Bと接触する部位である。
第2カバー部T2は、その開放された上面から第2ばね30Bの一部(下半分)を収容可能となっている。なお、第2ばね30Bの残りの部分(上半分)は、第2操作部3Bの収容凹部303に収容される。第2カバー部T2は、内側の底面に、突起31Bに近づく方向に突出する支持凸部T23(図16A参照)を有している。支持凸部T23が第2ばね30Bの第1端301Bに挿入されることで、第2ばね30Bは、第2カバー部T2の内部で安定して保持される。一方、第2操作部3Bの収容凹部303の内部には、孔310の周縁部から筒状に下方へ突出する筒状部311が設けられている。筒状部311が第2ばね30Bの第2端302Bに挿入されることで、第2ばね30Bは、第2操作部3Bの収容凹部303の内部で安定して保持される。
このように構成された第2カバー部T2は、フランジ部T21が第2操作部3Bの複数の爪部302に引っ掛けられることで、第2ばね30Bを自然長に対してやや収縮させた状態で収容しながら、第2操作部3Bに保持される。言い換えると、第2カバー部T2は、第2ばね30Bを覆うように第2操作部3Bに保持される。そして、第2スイッチ70Bは、第2カバー部T2の下方に配置されている。
第2操作部3Bは、防水ゴム23Dの左側の凸部231が突起31Bの孔310内に挿入されて固定されている。言い換えると、第2操作構造体W2は、防水ゴム23Dによって保持されている。第2操作部3Bが基準位置にあれば、第2スイッチ70Bがオフとなる。なお、第2操作部3Bが基準位置にあるとき、第2カバー部T2と第2スイッチ70Bとの間には隙間があってもよいし、第2カバー部T2は、第2スイッチ70Bと直接接触していてもよい。
第2操作部3Bが操作位置にあれば、第2スイッチ70Bがオンとなる。また第1操作構造体W1と同様に、第2操作構造体W2の第2カバー部T2は、第2スイッチ70Bとの接触時には、第2スイッチ70Bからの応力を受けて第2ばね30Bを圧縮する方向に第2操作部3Bの収容凹部303内で相対的に移動する。言い換えると、第2カバー部T2は、第2操作部3Bが押された場合に、第2スイッチ70Bをオンし、かつ第2スイッチ70Bからの応力によって第2ばね30Bを縮める方向に移動可能である。したがって、第2操作部3Bを押すユーザに良好な操作感触を提供できる(操作性の向上)。また第2スイッチ70Bが破損する可能性が低減される。第2操作部3Bを押す力が無くなると、復帰ばね40の弾性復帰力、及び防水ゴム23Dのドーム部230の弾性復帰力によって第2操作部3Bが基準位置に復帰し、第2スイッチ70Bがオフとなる。
[第4の相違点]
入力装置1bは、上述の通り、一対の第1接点ばね67及び一対の第2接点ばね68の代わりに、FPC100を備えている。また入力装置1bでは、入力装置1における第1接点ばね67及び第2接点ばね68を保持するためのばね保持部66も省略されている。
入力装置1bは、上述の通り、一対の第1接点ばね67及び一対の第2接点ばね68の代わりに、FPC100を備えている。また入力装置1bでは、入力装置1における第1接点ばね67及び第2接点ばね68を保持するためのばね保持部66も省略されている。
本変形例では、振動体61の固定端側の端部(左端部)が、一対の取付ねじ65及び一対の六角ナットN1により、ケース本体2Yの底部201に固定されることにより、筐体2に保持されている。
本変形例では、発電デバイス6は、FPC100を介して、基板7と電気的に接続されている。FPC100は、例えば、略S字状の折り曲げを施して振動体61の両面を挟み込むように取り付けられる。
また本変形例では、第1回転部材4は、ケース本体2Yの内側における前後の側面に設けられた一対の突起206に取り付けられている。第1回転部材4は、第1操作部3A及び第2操作部3Bの移動に連動して、前後方向に沿った第1回転軸Z1(図17A〜図18B参照)を中心に回転するように構成されている。また第1回転部材4は、磁石44を保持している。磁石44は、発電デバイス6の磁性おもり63と磁気的に結合されている。第1回転部材4が回転すると、磁石44と共に磁性おもり63が下方に移動する。これにより、振動体61を撓めて振動させることができる。
具体的には、入力装置1bの第1回転部材4は、入力装置1と概ね同様に、底部41と、一対の取付片42と、一対の保持片43と、を有している。一対の取付片42は、それぞれ底部41よりも左側の部位において前後方向に貫通する円形の貫通孔421が形成されている。なお、各貫通孔421の左縁部は開放されていて、各取付片42の左端は、前後方向に沿って見て、略C字状となっている。
第1回転部材4は、一対の取付片42に形成された一対の貫通孔421に、ケース本体2Yの一対の突起206が嵌まることにより、ケース本体2Yに取り付けられる。第1回転部材4は、一対の貫通孔421の各々の中心を通る前後方向に沿った第1回転軸Z1を中心にして回転可能に構成される。したがって、第1回転部材4の底部41は、発電デバイス6の振動体61と、ケース本体2Yの底部201との間で上下方向に移動する。
一対の保持片43は、一対の取付片42よりも右側の位置であって、かつ前後方向における一対の取付片42の間の位置に形成されている。一対の保持片43は、前後方向に貫通する矩形状の貫通孔431を有しており、磁石44は、一対の保持片43に形成された一対の貫通孔431を通るようにして、一対の保持片43に保持されている。
ケース本体2Yの底部201には、規制片225が設けられている(図12、図16A及び図16B参照)。規制片225は、振動体61の自由端(右端)における可動範囲の下限位置を規制する。規制片225は、底部201から上方に突出するように前後方向に沿って形成されている。規制片225は、第1回転部材4の底部41に設けられた貫通孔411を通って先端部(上端部)が振動体61と接触することにより、振動体61の自由端における可動範囲の下限位置を規制する。
また第1回転部材4の底部41と、ケース本体2Yの底部201との間には、単一の復帰ばね40が配置されている。復帰ばね40は、円錐コイルばねである。復帰ばね40は、径寸法の小さい第1端401と、径寸法の大きい第2端402とを有している。復帰ばね40は、第1端401を上方に向けた状態で配置される。復帰ばね40は、第1回転部材4の底部41と、ケース本体2Yの底部201とで挟まれている。ケース本体2Yの底部201には、復帰ばね40の第2端402が嵌め込まれるための凹部210(図12参照)が設けられている。凹部210は、略円形状に下方へ凹んでいて、その周縁縁には、第2端402を引っ掛けるための一対の爪部211が形成されている。
復帰ばね40は、第1回転部材4が可動範囲の上限位置となるように、第1回転部材4に対して弾性力を作用させる。以下では、第1回転部材4における可動範囲の上限位置を「第1始端位置」という(図16A、図17A、及び図18A参照)。
一対の保持片43における上端部には、一対の第1受圧部432が設けられている。本変形例では、一対の第1受圧部432は、左右方向に沿って平坦な面により構成されている。第1始端位置において、一対の第1受圧部432と第1操作部3Aの一対の突出片33Aとの間にはそれぞれ隙間があってもよいし、一対の第1受圧部432は、一対の突出片33Aとそれぞれ直接接触していてもよい。一対の第1受圧部432は、第1操作部3Aが押されると一対の突出片33Aから下向きの力を受ける。これにより、第1回転部材4は、第1回転軸Z1を中心にして、復帰ばね40を圧縮しながら可動範囲の下端位置まで回転移動する。以下では、第1回転部材4における可動範囲の下限位置を「第1終端位置」という(図16B、図17B、及び図18B参照)。
また第1回転部材4は、一対の第2受圧部422をさらに有している。第1始端位置において、一対の第2受圧部422と第2回転部材5の一対の押圧部522との間にはそれぞれ隙間があってもよいし、一対の第2受圧部422は、一対の押圧部522とそれぞれ直接接触していてもよい。一対の第2受圧部422は、第2操作部3Bが押されると、第2回転部材5の押圧部522から下向きの力を受ける。これにより、第1回転部材4は、第1回転軸Z1を中心にして、復帰ばね40を圧縮しながら可動範囲の下端位置(第1終端位置)まで回転移動する。
また本変形例では、第2回転部材5は、ケース本体2Yの内側における前後の側面に設けられた一対の突起208に取り付けられている。本変形例では、第2回転部材5は、第2操作部3Bと一体となって形成されているため、第2操作部3Bと一体的に前後方向に沿った第2回転軸Z2(図18A及び図18B参照)を中心に回転するように構成されている。第2回転部材5が回転すると、第1回転部材4は、第2受圧部422が押されて回転する。これにより、振動体61を撓めて振動させることができる。なお、第1操作部3Aは、第2回転部材5の一対のアーム部U3の間において上下方向に移動して第1回転部材4の第1受圧部432を押すことができる。第2回転部材5は、第2回転軸Z2を中心にして、可動範囲の上限位置から下限位置まで回転移動する。以下では、第2回転部材5における可動範囲の上限位置を「第2始端位置」、下限位置を「第2終端位置」という(図18A及び図18B参照)。
[第2変形例の動作]
以下に、本変形例における入力装置1bの動作について説明する。ただし、上記実施形態の入力装置1の動作と共通する箇所については適宜に説明を省略する場合もある。
以下に、本変形例における入力装置1bの動作について説明する。ただし、上記実施形態の入力装置1の動作と共通する箇所については適宜に説明を省略する場合もある。
まず、発電デバイス6における発電動作について図16A及び図16Bを参照して説明する。図16Aは、第1回転部材4が第1始端位置にある状態を示し、図16Bは、第1回転部材4が第1終端位置にある状態を示している。
図16Aに示すように、第1回転部材4が第1始端位置にある場合、第1回転部材4が保持している磁石44に振動体61の自由端に設けられた磁性おもり63が磁気吸着されている。
第1操作部3A又は第2操作部3Bが押されると、第1回転部材4は、第1回転軸Z1を中心にして、前方から見て時計回りの向きに回転する。図16Bでは、第1操作部3Aが押された例を示している。より具体的に説明すると、防水ゴム23Dの(図示例では右側の)ドーム部230が押されると、そのドーム部230が下方に凹むようにその周囲が撓められる。そして、ドーム部230に固定されている第1操作部3Aを含む第1操作構造体W1全体が、第1スイッチ70Aに近づく方向(下方)に移動する。第1操作部3Aが押される前までは、図16Aに示すように、第1カバー部T1の接触部T12は、第1スイッチ70Aから離間している。第1操作部3Aが押されることで、接触部T12は、第1スイッチ70Aに接触する。接触部T12が第1スイッチ70Aに接触してから、第1操作部3Aが更に押し込まれると、第1スイッチ70Aがオンになると共に、第1カバー部T1は、第1スイッチ70Aから応力を受けることになる。その結果、第1操作部3Aから見れば、第1カバー部T1は、第1操作部3Aと第1カバー部T1との内部に収容されている第1ばね30Aを縮める方向に相対的に移動する。なお、図示は省略するが、左側のドーム部230が押された場合も、そのドーム部230に固定されている第2操作部3Bを含む第2操作構造体W2全体が、第2スイッチ70Bに近づく方向(下方)に移動する。第2カバー部T2の接触部T22が第2スイッチ70Bに接触してから、第2操作部3Bが更に押し込まれると、第2スイッチ70Bがオンになると共に、第2カバー部T2は、第2スイッチ70Bから応力を受けることになる。その結果、第2操作部3Bから見れば、第2カバー部T2は、第2操作部3Bと第2カバー部T2との内部に収容されている第2ばね30Bを縮める方向に相対的に移動する。
また第1回転部材4の回転に伴って、磁石44、及び磁石44に磁気吸着されている磁性おもり63が下向きに移動する。これにより、振動体61は、自由端(右端)が固定端(左端)よりも下方に位置するように撓められる。そして、第1回転部材4が第1終端位置まで移動すると、振動体61が規制片225に接触することによって、磁石44と磁性おもり63との間の磁気吸着が解除される。これにより、振動体61は、振動体61の弾性力によって、自由端(右端)が上下方向に往復移動するように振動し、圧電素子62が電力を発生する。
第1操作部3A又は第2操作部3Bが押される力が解除されると、復帰ばね40の弾性力によって第1回転部材4が第1終端位置から第1始端位置に移動する。第1回転部材4が第1始端位置に復帰することによって、磁石44と磁性おもり63とが磁気吸着して、振動体61の振動が停止する。
このように、第1回転部材4が、第1回転軸Z1を中心にして、第1始端位置(図16A参照)から第1終端位置(図16B参照)に回転することによって、発電デバイス6が発電を行う。
次に、第1操作部3Aが押された場合における第1回転部材4の動作について、図17A、図17Bを参照して説明する。図17Aは、第1操作部3Aが押されていない基準位置にある状態を示し、図17Bは、第1操作部3Aが押された操作位置にある状態を示している。なお、図17A、図17Bでは、ケース21等の記載を適宜省略している。
第1操作部3Aは、第1操作部3Aが押されていない定常状態では、防水ゴム23Dに保持されて基準位置に位置する(図17A参照)。このとき、第1回転部材4は、復帰ばね40の弾性力によって第1始端位置に位置している。
そして、第1操作部3Aが押されると、一対の突出片33Aの下端に設けられた円弧状に突出する突起330から、第1回転部材4の一対の第1受圧部432に対して下向きの力が加えられる。第1回転部材4は、一対の第1受圧部432に対して下向きの力が加えられることによって、第1回転軸Z1を中心にして、第1始端位置(図17A参照)から第1終端位置(図17B参照)に回転する。つまり本変形例においても、第1操作部3Aは、押されると、第1回転部材4に対して、第1回転部材4を回転させる力を直接的に伝達する。このとき、第1操作部3Aから第2回転部材5には、力が伝達されていないため、第2回転部材5を含む操作ブロック体U1は、第2始端位置のままである。
このように、第1操作部3Aが押されると、第1操作部3Aに加わる下向きの力が、第1回転部材4に直接的に伝達され、発電デバイス6が発電を行う。
次に、第2操作部3Bが押された場合における第2回転部材5の動作について、図18A、図18Bを参照して説明する。図18Aは、第2操作部3Bが押されていない基準位置にある状態を示し、図18Bは、第2操作部3Bが押された操作位置にある状態を示している。なお、図18A、図18Bでは、ケース21等の記載を適宜省略している。
第2操作部3Bは、第2操作部3Bが押されていない定常状態では、防水ゴム23Dに保持されて基準位置に位置する(図18A参照)。このとき、第1回転部材4は、復帰ばね40の弾性力によって第1始端位置に位置している。なお、図18Aでは、第1回転部材4の一対の第2受圧部422と、第2回転部材5の一対の押圧部522とが、僅かに隙間を空けている。または定常状態でも、第2受圧部422と押圧部522とは接触していてもよい。これらが定常状態でも接触していれば、復帰ばね40の弾性力は、第1回転部材4を介して第2回転部材5に伝達され、第2回転部材5は、第2始端位置に、安定的に維持され得る。
そして、第2操作部3Bが押されると、第2操作部3Bと一体的に形成されている第2回転部材5は、第2回転軸Z2を中心にして、第2始端位置(図18A参照)から第2終端位置(図18B参照)に回転する。要するに、第2操作部3Bが押されると、操作ブロック体U1全体が、第2回転軸Z2を中心にして回転する。
操作ブロック体U1全体が回転すると、一対の押圧部522から第1回転部材4の一対の第2受圧部422に対して下向きの力が加えられる。第1回転部材4は、一対の第2受圧部422に対して下向きの力が加えられることによって、第1回転軸Z1を中心にして、第1始端位置(図18A参照)から第1終端位置(図18B参照)に回転する。
つまり本変形例においても、第2操作部3Bは、押されると、第1回転部材4に対して、第2回転部材5を介して第1回転部材4を回転させる力を間接的に伝達する。
このように、第2操作部3Bが押されると、第2操作部3Bに加わる下向きの力が、第2回転部材5を介して第1回転部材4に間接的に伝達され、発電デバイス6が発電を行う。
(その他の変形例)
上述した例では、磁石44の磁力を用いて振動体61を振動させるように構成されていたが、この構成に限らない。例えば、第1回転部材4に設けられた爪で振動体61の自由端を弾くことにより、振動体61を振動させるように構成されていてもよい。この場合、第1回転部材4が第1始端位置から第1終端位置に向かって回転する途中で、爪が振動体61に接触して振動体61を弾く。これにより、振動体61が振動して、圧電素子62が発電する。
上述した例では、磁石44の磁力を用いて振動体61を振動させるように構成されていたが、この構成に限らない。例えば、第1回転部材4に設けられた爪で振動体61の自由端を弾くことにより、振動体61を振動させるように構成されていてもよい。この場合、第1回転部材4が第1始端位置から第1終端位置に向かって回転する途中で、爪が振動体61に接触して振動体61を弾く。これにより、振動体61が振動して、圧電素子62が発電する。
また、上述した例では、入力装置1は、下向きに押される2つの操作部(第1操作部3A、第2操作部3B)、及び2つの操作部に対応するスイッチ(第1スイッチ70A、第2スイッチ70B)を備えていたが、これに限らない。入力装置1は、下向きに押される3つ以上の操作部、及び3つ以上の操作部に対応する3つ以上のスイッチを備えた構成であってもよい。
また、上述した例では、入力装置1aは、左向きに押される1つの第3操作部3C、及び第3操作部3Cに対応する1つの第3スイッチ70Cを備えていたが、これに限らない。入力装置1aは、左向きに押される2つ以上の操作部、及び2つ以上の操作部に対応する2つ以上のスイッチを備えた構成であってもよい。また、入力装置1aは、下向き及び左向きとは異なる向きに押される操作部、及び当該操作部に対応するスイッチを備えた構成であってもよい。
(まとめ)
第1態様に係る入力装置(1,1a,1b)は、押操作される第1操作部(3A)と、押操作される第2操作部(3B)と、回転する第1回転部材(4)と、回転する第2回転部材(5)と、第1スイッチ(70A)と、第2スイッチ(70B)と、発電デバイス(6)と、を備える。発電デバイス(6)は、第1回転部材(4)が回転すると、発電を行う。第1操作部(3A)が押された場合、第1スイッチ(70A)がオンし、かつ、第1回転部材(4)が第1操作部(3A)から直接的に力を加えられて回転する。第2操作部(3B)が押された場合、第2スイッチ(70B)がオンし、かつ、第1回転部材(4)が第2操作部(3B)から第2回転部材(5)を介して間接的に力を加えられて回転する。
第1態様に係る入力装置(1,1a,1b)は、押操作される第1操作部(3A)と、押操作される第2操作部(3B)と、回転する第1回転部材(4)と、回転する第2回転部材(5)と、第1スイッチ(70A)と、第2スイッチ(70B)と、発電デバイス(6)と、を備える。発電デバイス(6)は、第1回転部材(4)が回転すると、発電を行う。第1操作部(3A)が押された場合、第1スイッチ(70A)がオンし、かつ、第1回転部材(4)が第1操作部(3A)から直接的に力を加えられて回転する。第2操作部(3B)が押された場合、第2スイッチ(70B)がオンし、かつ、第1回転部材(4)が第2操作部(3B)から第2回転部材(5)を介して間接的に力を加えられて回転する。
この態様によれば、第1操作部(3A)を押操作する第1操作力と、第2操作部(3B)を押操作する第2操作力とを調整することができる。
第2態様に係る入力装置(1,1a,1b)では、第1態様において、第1操作部(3A)又は第2操作部(3B)が押された場合に第1回転部材(4)が回転する向きと、第2操作部(3B)が押された場合に第2回転部材(5)が回転する向きとが、互いに逆向きである。
この態様によれば、第1操作部(3A)を押操作する第1操作力と、第2操作部(3B)を押操作する第2操作力とを調整することができる。
第3態様に係る入力装置(1,1a,1b)では、第1又は第2態様において、第1操作部(3A)が押された場合、第1スイッチ(70A)がオンした後に発電デバイス(6)が発電する。第2操作部(3B)が押された場合、第2スイッチ(70B)がオンした後に発電デバイス(6)が発電する。
この態様によれば、発電デバイス(6)の発電時に、第1スイッチ(70A)又は第2スイッチ(70B)がオフしていることが抑制される。
第4態様に係る入力装置(1,1a,1b)は、第3態様において、第1操作部(3A)と第1スイッチ(70A)との間に設けられた第1ばね(30A)と、第2操作部(3B)と第2スイッチ(70B)との間に設けられた第2ばね(30B)と、を更に備える。第1操作部(3A)が押された場合に第1スイッチ(70A)がオンするタイミングは、第1ばね(30A)の弾性力によって調整される。第2操作部(3B)が押された場合に第2スイッチ(70B)がオンするタイミングは、第2ばね(30B)の弾性力によって調整される。
この態様によれば、簡易な構成で第1スイッチ(70A)がオンするタイミング、及び第2スイッチ(70B)がオンするタイミングを調整することができる。
第5態様に係る入力装置(1b)は、第4態様において、第1カバー部(T1)と、第2カバー部(T2)と、を更に備える。第1カバー部(T1)は、第1ばね(30A)を覆うように第1操作部(3A)に保持される。第2カバー部(T2)は、第2ばね(30B)を覆うように第2操作部(3B)に保持される。第1カバー部(T1)は、第1操作部(3A)が押された場合に、第1スイッチ(70A)をオンし、かつ第1スイッチ(70A)からの応力によって第1ばね(30A)を縮める方向に移動可能である。第2カバー部(T2)は、第2操作部(3B)が押された場合に、第2スイッチ(70B)をオンし、かつ第2スイッチ(70B)からの応力によって第2ばね(30B)を縮める方向に移動可能である。
この態様によれば、第1ばね(30A)及び第2ばね(30B)が第1スイッチ(70A)及び第2スイッチ(70B)と接触してオンされる場合に比べて、操作性が向上される。また第1スイッチ(70A)及び第2スイッチ(70B)が破損する可能性が低減される。
第6態様に係る入力装置(1,1a,1b)では、第1〜第5態様のいずれかにおいて、第2回転部材(5)は、第1回転部材(4)に対して力を加える一対の押圧部(522)を有する。一対の押圧部(522)は、発電デバイス(6)の両側に設けられている。
この態様によれば、第1回転部材(4)及び第2回転部材(5)が発電デバイス(6)と干渉することが抑制されるので、発電デバイス(6)を大型化して、発電量の増加を図ることができる。
第7態様に係る入力装置(1,1a,1b)は、第6態様において、発電デバイス(6)と電気的に接続された基板(7)を更に備える。基板(7)は、一対の押圧部(522)の間に設けられている。
この態様によれば、第1回転部材(4)及び第2回転部材(5)が基板(7)と干渉することが抑制されるので、基板(7)の大型化を図ることができる。
第8態様に係る入力装置(1,1a,1b)では、第1〜第7態様のいずれかにおいて、発電デバイス(6)は、振動体(61)と、振動体(61)に設けられた圧電素子(62)と、を有している。
この態様によれば、振動体(61)の振動エネルギーを圧電素子(62)で電気エネルギーに変換することができる。
第9態様に係る入力装置(1,1a,1b)は、第8態様において、第1回転部材(4)に保持された磁石(44)を更に備え、磁石(44)の磁力を用いて振動体(61)を振動させる。
この態様によれば、爪で振動体(61)を振動させる構成に比べて、磁石(44)の摩耗等を抑制でき、長寿命化を図ることがきる。
第10態様に係る入力装置(1a)は、第1〜第9態様のいずれかにおいて、押操作される第3操作部(3C)と、第3スイッチ(70C)と、を更に備える。第3操作部(3C)が押された場合、第3スイッチ(70C)がオンし、かつ、第1回転部材(4)が第3操作部(3C)から直接的又は間接的に力を加えられて回転する。
この態様によれば、第1スイッチ(70A)、第2スイッチ(70B)、及び第3スイッチ(70C)のいずれが押された場合でも、発電デバイス(6)を発電させることができる。
第11態様に係る入力装置(1a)では、第10態様において、第3操作部(3C)は、第1操作部(3A)及び第2操作部(3B)が押される向きに対して直交する向きに押される。
この態様によれば、第3操作部(3C)が第1操作部(3A)及び第2操作部(3B)と異なる向きに押されるように配置されるので、入力装置(1a)の小型化を図ることができる。
第12態様に係る入力装置(1,1a,1b)は、第1〜第11態様のいずれかにおいて、無線信号を出力する送信回路(73)を、更に備える。送信回路(73)は、発電デバイス(6)が発生した電力を用いて無線信号を出力する。
この態様によれば、第1スイッチ(70A)又は第2スイッチ(70B)の押操作に連動して、無線信号を出力することができる。
第13態様に係る入力装置(1b)では、第1〜第12態様のいずれかにおいて、第2操作部(3B)は、第2回転部材(5)と一体となって形成されている。
この態様によれば、部品点数を削減できて、コストの削減を図ることができる。
1,1a,1b 入力装置
3A 第1操作部
3B 第2操作部
3C 第3操作部
4 第1回転部材
5 第2回転部材
70A 第1スイッチ
70B 第2スイッチ
70C 第3スイッチ
6 発電デバイス
30A 第1ばね
30B 第2ばね
522 押圧部
7 基板
61 振動体
62 圧電素子
44 磁石
73 送信回路
3A 第1操作部
3B 第2操作部
3C 第3操作部
4 第1回転部材
5 第2回転部材
70A 第1スイッチ
70B 第2スイッチ
70C 第3スイッチ
6 発電デバイス
30A 第1ばね
30B 第2ばね
522 押圧部
7 基板
61 振動体
62 圧電素子
44 磁石
73 送信回路
Claims (13)
- 押操作される第1操作部と、
押操作される第2操作部と、
回転する第1回転部材と、
回転する第2回転部材と、
第1スイッチと、
第2スイッチと、
前記第1回転部材が回転すると、発電を行う発電デバイスと、を備え、
前記第1操作部が押された場合、前記第1スイッチがオンし、かつ、前記第1回転部材が前記第1操作部から直接的に力を加えられて回転し、
前記第2操作部が押された場合、前記第2スイッチがオンし、かつ、前記第1回転部材が前記第2操作部から前記第2回転部材を介して間接的に力を加えられて回転する、
入力装置。 - 前記第1操作部又は前記第2操作部が押された場合に、前記第1回転部材が回転する向きと、前記第2操作部が押された場合に、前記第2回転部材が回転する向きとが、互いに逆向きである、
請求項1に記載の入力装置。 - 前記第1操作部が押された場合、前記第1スイッチがオンした後に前記発電デバイスが発電し、
前記第2操作部が押された場合、前記第2スイッチがオンした後に前記発電デバイスが発電する、
請求項1又は2に記載の入力装置。 - 前記第1操作部と前記第1スイッチとの間に設けられた第1ばねと、
前記第2操作部と前記第2スイッチとの間に設けられた第2ばねと、を更に備え、
前記第1操作部が押された場合に前記第1スイッチがオンするタイミングは、前記第1ばねの弾性力によって調整され、
前記第2操作部が押された場合に前記第2スイッチがオンするタイミングは、前記第2ばねの弾性力によって調整される、
請求項3に記載の入力装置。 - 前記第1ばねを覆うように前記第1操作部に保持される第1カバー部と、
前記第2ばねを覆うように前記第2操作部に保持される第2カバー部と、を更に備え、
前記第1カバー部は、前記第1操作部が押された場合に、前記第1スイッチをオンし、かつ前記第1スイッチからの応力によって前記第1ばねを縮める方向に移動可能であり、
前記第2カバー部は、前記第2操作部が押された場合に、前記第2スイッチをオンし、かつ前記第2スイッチからの応力によって前記第2ばねを縮める方向に移動可能である、
請求項4に記載の入力装置。 - 前記第2回転部材は、前記第1回転部材に対して力を加える一対の押圧部を有し、
前記一対の押圧部は、前記発電デバイスの両側に設けられている、
請求項1〜5のうちいずれか1項に記載の入力装置。 - 前記発電デバイスと電気的に接続された基板を更に備え、
前記基板は、前記一対の押圧部の間に設けられている、
請求項6に記載の入力装置。 - 前記発電デバイスは、振動体と、前記振動体に設けられた圧電素子と、を有している、
請求項1〜7のうちいずれか1項に記載の入力装置。 - 前記第1回転部材に保持された磁石を更に備え、
前記磁石の磁力を用いて前記振動体を振動させる、
請求項8に記載の入力装置。 - 押操作される第3操作部と、
第3スイッチと、を更に備え、
前記第3操作部が押された場合、前記第3スイッチがオンし、かつ、前記第1回転部材が前記第3操作部から直接的又は間接的に力を加えられて回転する、
請求項1〜9のうちいずれか1項に記載の入力装置。 - 前記第3操作部は、前記第1操作部及び前記第2操作部が押される向きに対して直交する向きに押される、
請求項10に記載の入力装置。 - 無線信号を出力する送信回路を、更に備え、
前記送信回路は、前記発電デバイスが発生した電力を用いて前記無線信号を出力する、
請求項1〜11のうちいずれか1項に記載の入力装置。 - 前記第2操作部は、前記第2回転部材と一体となって形成されている、
請求項1〜12のうちいずれか1項に記載の入力装置。
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